电气二次部分

电气二次图的分类电气二次图的基础知识控制回路由控制开关与控制对象（如断路器、隔离开关）的传送机构及执行（或操作）机构组成。

其作用是对一次设备进行“分”、“合”操作，以满足改变系统运行方式及故障处理的要求。

例如，开关柜的V S1断路器分合闸控制回路。

控制回路分类1、按照自动化程度划分：手动控制和自动控制；2、按照控制距离划分：就地控制和远方控制；3、按照控制方式划分：分散控制和集中控制；4、按照操作电源性质划分：直流控制和交流控制；5、按照操作电源电压和电流划分：强电控制和弱电控制。

强电控制采用较高的电压（110V，220V）和较大电流（交流5A），弱电控制采用较低的电压（直流60V以下）和较小的电流（交流0.5-1A）。

信号回路由信号发送机构、传送机构和信号继电器等构成。

其作用是准确、及时地反映相应一、二次设备的工作状态，为运维人员提供操作、调节和处理故障的可靠依据。

例如，开关柜信号灯指示回路。

信号回路分类1、按照信号性质分：事故信号、预告信号、指挥信号和位置信号；2、按照信号显示方式分：灯光信号和音响信号；3、按照信号复归方式分：手动复归和自动复归。

测量回路由各种测量仪表及其相关回路组成。

作用是指示或记录一次设备和系统的运行参数，以便运行人员掌握一次系统的运行情况。

分析电能质量、计算经济指标、了解系统潮流等主要依据。

调节回路根据一次设备运行参数的变化，实时在线调节一次设备的工作状态，以满足运行要求。

继电保护和自动装置回路自动判断一次设备的运行状态，在系统发生故障或异常运行时，自动跳开断路器（切除故障）或发出异常运行信号，故障或异常消失后，快速投入断路器，恢复系统正常运行。

操作电源系统由电源设备和供电网络组成。

直流、交流电源系统。

其作用主要是给控制、保护、信号等回路提供工作电源与操作电源。

■电气二次图中的常见元器件■常用电气图形符号■常用电气图形说明：图纸一般配有设备表。

不同图纸，符号不一定完全正规，以实际图纸为准！■电气二次图的识读原理图原理图：用来表示二次接线各元件（仪表、继电器、信号装置、自动装置及控制开关等设备）电气联系及工作原理的电气回路图。

电气二次侧作用
在电力系统中，电气二次侧主要是指对电力系统进行监测、控制、保护和调节的设备和系统。

它的作用主要包括以下几个方面：
1. 保护作用：电气二次侧的保护设备可以监测电力系统中的故障和异常情况，并及时采取保护措施，以防止故障扩大和设备损坏。

例如，过流保护、过压保护、差动保护等。

2. 测量作用：电气二次侧的测量设备可以实时监测电力系统中的电气参数，如电压、电流、功率、频率等，并将这些参数传输到控制中心或监控系统，以便进行数据分析和故障诊断。

3. 控制作用：电气二次侧的控制设备可以对电力系统中的设备进行远程控制和调节，例如开合断路器、调节变压器分接头、投切电容器等，以实现电力系统的稳定运行和优化控制。

4. 自动化作用：电气二次侧的自动化设备可以实现电力系统的自动化运行和管理，例如自动发电控制（AGC）、自动电压控制（AVC）等，提高电力系统的运行效率和可靠性。

5. 通信作用：电气二次侧的通信设备可以实现电力系统内部设备之间以及与外部系统之间的信息交互和数据传输，以支持电力系统的监测、控制和管理。

总之，电气二次侧在电力系统中起着至关重要的作用，它可以提高电力系统的安全性、可靠性、经济性和自动化水平，保障电力系统的稳定运行和优质供电。

电气二次系统的基本概念
电气二次系统是指由电源、负载以及连接电源和负载的电气元件共同组成的一个闭合电路。

在电气二次系统中，电源提供电能，负载消耗电能，而电气元件用于连接电源和负载。

电气二次系统的基本概念包括以下几点：
1. 电源：电源是电气二次系统的能量来源，它可以是直流电源、交流电源或者其他形式的电源。

电源提供电流和电压给负载，使得负载能够正常工作。

2. 负载：负载是电气二次系统中消耗电能的设备或元件，例如电动机、灯具、电炉等。

负载根
据其对电流和电压的需求不同可以分为阻性负载、电感性负载和电容性负载等。

3. 电气元件：电气元件是连接电源和负载的器件，它们起到导电、转换电能、保护电路等作用。

常见的电气元件有开关、导线、插座、变压器等。

4. 连接线路：连接线路是将电源和负载之间的电能传输的通道，它由导线或导体组成。

连接线
路的质量和设计直接影响电气二次系统的性能和安全性。

电气二次系统的基本概念对于电气工程师来说是非常重要的，它们是理解和设计电气系统的基础。

**大学毕业设计（论文）110KV变电站电气二次部分设计完成日期 2013年 6 月 5 日摘要本次设计任务旨在把大学所学各科专业知识的结合到一起，整体的了解电力系统等方面的知识。

首先根据任务书上所给相关资料，分析负荷发展趋势。

然后通过对拟建变电站的概况以及出线方面来考虑，并对负荷资料的分析，以及从安全、经济及可靠性等方面考虑，确定了110kV，35kV，10kV输电线路及母线的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数及型号。

最后，根据短路计算结果，确定线路保护、变压器保护、母线保护、防雷保护的保护方案，根据保护方案对保护进行整定计算，确定设计之后再对保护的总体进行分析论证，检验二次回路的设计是否合格，从而完成了110kV电气二次部分的设计。

关键词：变电站, 继电保护, 保护整定目录摘要.................................................................... - 1 -1 原始资料分析........................................................... - 4 -2 一次部分的相关设计..................................................... - 6 -２.１主变压器的选择极其参数 (6)２.２电气主接线设计 (7)3 短路电流计算........................................................... - 8 -３.１概述 (8)3.1.1 短路的原因....................................................... - 8 -3.1.2 计算短路电流的目的............................................... - 8 -３.２短路计算 (8)3.2.1 计算系统电抗..................................................... - 8 -4 线路保护.............................................................. - 11 -4.1电力系统继电保护的作用 (11)4.2输配电线保护 (12)4.3线路末端短路电流 (13)4.4线路保护整定 (14)4.4.1 35kv侧线路保护整定........................................... - 14 -4.4.2 10kv侧线路保护整定........................................... - 15 -5 变压器的保护.......................................................... - 16 -5.1变压器装设的保护 (16)5.2变压器保护的整定方法 (16)5.2.1 变压器电流速断保护.............................................. - 16 -5.2.2 变压器纵联差动保护.............................................. - 16 -5.2.3 变压器后备保护.................................................. - 17 -5.2.4 变压器过负荷保护................................................ - 17 -致谢.................................................................... - 18 -参考文献.................................................................. - 19 -1 原始资料分析为了计算用电负荷情况，据原始资料中最大有功及功率因数，算出最大无功，得出以下数据:对待建变电站的总体负荷分析，按系统最大运行方式分析情况如下：48(MW)87410595P 35=++++++=∑11(MW)20.60.511.20.732P 10=+++++++=∑)30.12(MV Ar 4.964.342.846.203.105.583.10Q 35=++++++=∑)7.19(MV A 1.240.370.380.750.740.492.250.97Q 10r =+++++++=∑59(MW)P P P 1035110=+=∑)37.31(MV A Q Q Q 1035110r =+=∑由以上式子可以得出：)(67.5612.304812.3048S 2235MW j =+=+=)(14.1319.71119.711S 2210MW j =+=+=69.81(MW)S S S 1035110=+=2 一次部分的相关设计设计中的一次部分设备选择来自于耀伟同学的《焦作市群英110KV 变电站电气（一次部分）设计》，本设计中不详细写出选择设备的相关过程，这里直接写出型号和相关参数。

电气二次部分除一次设备外，变电所还存在大量的二次设备，实现电能的监测与控制、供电系统的监视与保护等。

二次设备包括：电压、电流和电能的测量表计，保护用电压和电流继电器，各类开关的操作控制设备，信号指示设备，自动装置与远动装置等。

一、继电保护的基本概念在供电系统发生故障时,必须尽快地将故障部分从系统中切除,以保障电力设备的安全\限制故障影响范围;同时,还需发出报警信号,通知值班人员检查并采取消除故障的措施.这些涉及到供电系统的继电保护。

所谓继电保护，泛指继电保护的技术和由各种继电保护设备组成的保护系统，具体包括：继电保护的设计、配置、整定、调试等技术；从而获得电量信息的互感器二次回路、经过继电保护装置、至断路器跳闸线圈的一整套设备。

继电保护装置是一种反应供电系统中电气元件（电力电路、变压器、母线、用电设备等）发生故障或处于不正常运行状态、并动作于断路器跳闸或发出信号的自动装置。

如图4-1所示，继电保护装置由三部分组成：被测物理量跳闸或信号测量比较逻辑判断执行输出图4-1 继电保护装置的组成框图马合冷轧110kV变电站为用户终端变电站，为马合冷轧提供电源。

由于钢铁企业内部负荷电流大，工况复杂，出线线路短，线路首末端的短路电流相差无几，保护不易整定，难以配合；另外，其供电系统中非线性负荷、整流、变频调速设备等非线性负荷产生大量谐波和负序分量，将对保护装置产生一定干扰。

所以为保证站内继电保护装置具有高可靠性，性能稳定，站内继电保护装置按《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求，结合本变电站的实际情况进行配置。

二、电力变压器的保护电力变压器是供电系统中的重要设备，包括总降压变电所的主变压器和车间变电所或建筑物变电所的配电变压器，它的故障或异常工作状态对供电的可靠性和用户的生产生活将产生严重的影响，因此，必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好、动作可靠的继电保护装置。

变压器的故障按发生在油箱的内外，分为内部故障和外部故障。

国家电网公司220kV变电站典型设计总论8.3.5 电气二次部分（1）计算机监控1）变电站监控采用目前成熟先进的具有远方控制功能的计算机监控系统，实现无人值班。

2）变电站采用具有远方控制功能的计算机监控系统，不设置远动专用设备，并简化计算机监控系统后台部分。

3）监控范围及操作控制方式监测范围：断路器、隔离开关、接地刀闸、变压器、电容器、站用电、直流电源、交流不停电电源、通信设备及其辅助设备、保护信号、各种装置状态信号、电气量和非电气量信号。

控制范围：断路器、电动隔离开关、电动接地开关、主变中性点隔离开关、主变有载调压开关等。

操作控制方式：操作控制功能按远方调度中心、站控层、间隔层、设备级的分层操作原则设计。

4）与集控中心及调度通信计算机监控系统在确保信息安全的情况下同时与调度和集控中心实现网络通信。

远动数据传输设备冗余配置，计算机监控主站与远动数据传输设备信息资源共享，不重复采集。

5）全站仅设置一套GPS接收系统。

6）与继电保护通信继电保护信号如保护跳闸、重合闸动作、保护装置异常等信号送调度或集控中心。

原则上采用两种方式实现监控系统与继电保护的信息交换：方式1：保护的跳闸信号以及重要的告警信号采用硬接点方式接入I/O测控装置。

方式2：通过通信接口实现监控系统与保护装置之间的信息交换。

对监控系统所需保护信息量要进行优化筛减。

继电保护人员所关心的详细保护信息可通过保护故障信息子站上传至相关调度端。

故障录波数据均不上传监控。

保护及故障信息处理子站系统应与站内监控系统统筹考虑，共享保护信息。

7）防误操作闭锁功能由计算机监控系统实现，原则上不设置独立的微机防误操作闭锁装置。

8）系统网络结构计算机监控系统采用分布式网络结构，有如下两种较典型的方案，计算机监控系统采用双以太网方案时，参见图8-1。

具体在工程实施中，可根据招标结果和实际情况确定。

图8-1 220kV变电站计算机监控系统示意图（双以太网方案）计算机监控系统采用单以太网方案时，参见图8-2。

电气二次系统简介1. 简介电气二次系统是一个包含各种电气设备和装置的系统，用于控制和保护电力系统的各个部分。

它是电力系统中重要的组成部分，用于确保电力的安全、稳定和可靠供应。

本文将介绍电气二次系统的基本概念、组成部分和功能。

2. 组成部分电气二次系统由多个组成部分组成，包括以下几个主要部分：2.1. 保护装置保护装置是电气二次系统的关键组成部分，用于检测、测量和保护电力系统中的设备和线路。

它们根据预设的保护逻辑和参数，监测电流、电压和温度等参数，并在异常情况下触发相应的保护动作，以防止设备损坏和故障。

2.2. 控制装置控制装置用于监视和控制电力系统中的设备和线路。

它们接收来自传感器和保护装置的反馈信号，根据预设的逻辑和算法进行处理，并发出相应的控制信号来调节电力系统的运行状态。

2.3. 通讯系统通讯系统用于传输数据和信息，以实现电力系统各个部分之间的联动和协调。

它可以基于有线或无线技术，提供高速、可靠的数据传输通道，实现远程监控和控制。

2.4. 仪表和显示装置仪表和显示装置用于显示和记录电力系统的运行状态和参数。

它们可以是数字显示器、指示灯、报警器等形式，帮助运维人员实时监测和分析电力系统的运行情况。

2.5. 电源系统电源系统提供电气二次系统所需的电力供应。

它可以包括备用电源、不间断电源和电池组等设备，以保证电气二次系统的连续工作和可靠运行。

3. 功能电气二次系统具有多种功能，包括以下几个主要功能：电气二次系统的主要功能之一是保护电力系统中的设备和线路。

它通过监测电流、电压和温度等参数，及时发现故障和异常情况，并触发相应的保护动作，以防止设备损坏和故障。

3.2. 控制功能电气二次系统还具有控制电力系统的功能。

它可以根据预设的逻辑和算法，对电力系统中的设备和线路进行自动控制。

例如，调节发电机的输出功率，控制开关设备的位置和状态等。

3.3. 监测功能电气二次系统可以通过仪表和显示装置，实时监测和显示电力系统的运行状态和参数。

一次电气和二次电气
一次电气是指电力系统中的高压电气部分，包括发电机、变电站、输电线路等，负责将发电厂的电能传送至用电负荷。

它的特点是电压高、电流大，用于长距离传输电能。

二次电气是指电力系统中的低压电气部分，主要包括配电变压器、配电箱、电表等，负责将一次电气通过变压器降压分配至终端用户。

它的特点是电压低、电流小，用于提供给各类电气设备供电。

在一次电气系统中，发电机将机械能转换成电能，并通过变电站
将电能提高到较高的电压，经过输电线路传输至用电负荷。

一次电气
的高电压和大电流使得电能能够有效地传输，减少能量损失。

在二次电气系统中，配电变压器将一次电气的高压电能降低到适
合终端用户使用的电压，通过配电箱将电能分配到各个用电设备。

二
次电气能够根据实际用电需求进行灵活分配，为用户提供稳定、安全
的供电服务。

一次电气和二次电气共同构成了电力系统，是现代社会正常运转
所必需的基础设施。

一次电气通过传输电能，将电力从发电厂传送至
用户，而二次电气则负责确保电能在用户端接受到合适的电压和电流。

两者紧密配合，共同为人们的生活和工业生产提供可靠的电力供应。

电气二次部分除一次设备外，变电所还存在大量的二次设备，实现电能的监测与控制、供电系统的监视与保护等。

二次设备包括：电压、电流和电能的测量表计，保护用电压和电流继电器，各类开关的操作控制设备，信号指示设备，自动装置与远动装置等。

一、继电保护的基本概念在供电系统发生故障时，必须尽快地将故障部分从系统中切除，以保障电力设备的安全限制故障影响范围；同时,还需发出报警信号，通知值班人员检查并采取消除故障的措施•这些涉及到供电系统的继电保护。

所谓继电保护，泛指继电保护的技术和由各种继电保护设备组成的保护系统，具体包括：继电保护的设计、配置、整定、调试等技术；从而获得电量信息的互感器二次回路、经过继电保护装置、至断路器跳闸线圈的一整套设备。

继电保护装置是一种反应供电系统中电气元件（电力电路、变压器、母线、用电设备等）发生故障或处于不正常运行状态、并动作于断路器跳闸或发出信号的自动装置。

如图4-1所示，继电保护装置由三部分组成：图4-1 继电保护装置的组成框图马合冷轧110kV变电站为用户终端变电站，为马合冷轧提供电源。

由于钢铁企业内部负荷电流大，工况复杂，出线线路短，线路首末端的短路电流相差无几，保护不易整定，难以配合；另外，其供电系统中非线性负荷、整流、变频调速设备等非线性负荷产生大量谐波和负序分量，将对保护装置产生一定干扰。

所以为保证站内继电保护装置具有高可靠性，性能稳定，站内继电保护装置按《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求，结合本变电站的实际情况进行配置。

二、电力变压器的保护电力变压器是供电系统中的重要设备，包括总降压变电所的主变压器和车间变电所或建筑物变电所的配电变压器，它的故障或异常工作状态对供电的可靠性和用户的生产生活将产生严重的影响，因此，必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好、动作可靠的继电保护装置。

变压器的故障按发生在油箱的内外，分为内部故障和外部故障。

内部故障主要有绕组的相间短路、匝间短路和单相接地，这很危险，因为短路电流产生的电弧不仅会破坏绕组绝缘，烧坏铁心，而且使绝艳材料和变压器油受热产生大量气体，有可能引起变压器油箱爆炸。

电力工程电气设计手册第一章介绍1.1 电气设计手册的重要性电气设计手册是电力工程设计中的重要参考依据，它包含了电气设计中所需的各种标准、规范、图纸和材料选用等信息，是设计工程师在进行电气设计时必不可少的工具。

1.2 电气设计手册的内容电气设计手册一般包括电气一次和二次部分两大部分内容。

电气二次部分是指电气系统中低压电气设备及其控制系统，如配电柜、开关柜、控制柜等。

本文将重点介绍电气二次部分的设计手册内容。

第二章设计手册的主要内容2.1 电气二次部分设计原则电气二次部分的设计应遵循安全可靠、节能环保、合理经济的原则。

设计手册中应包括有关这些原则的应用指南。

2.2 设备选型和参数设计手册应包括各种电气设备的选型和参数，如配电柜、开关柜、控制柜、电动机等，对于不同场合的设备选型应有相应的说明和推荐。

2.3 接线图和回路图设计手册中应包括各种电气设备的接线图和回路图，以便工程师在实际设计中参考使用。

2.4 控制系统设计设计手册中应包括各种控制系统的设计方法和要求，如PLC控制系统、DCS系统等，同时应包括控制系统的布置图和接线图。

2.5 防护和安全措施设计手册中应包括各种电气设备的防护和安全措施，包括过载保护、短路保护、接地保护等，以确保电气系统运行时的安全可靠。

第三章设计手册的编写要求3.1 表述清晰明了设计手册中的内容应表述清晰明了，避免使用过于专业的术语和复杂的句式，以便广大工程师能够快速准确地理解和应用。

3.2 信息全面准确设计手册中的信息应全面准确，不应遗漏重要内容，同时应尽量避免出现错误和矛盾的情况。

3.3 结构合理设计手册的结构应合理，内容之间应有明确的逻辑关系和章节顺序，便于读者查阅和使用。

3.4 格式规范设计手册应遵循统一的格式规范，包括文字排版、图纸标注、图表编号等，以便于读者使用和管理。

第四章设计手册的应用4.1 在设计过程中的应用设计手册是指导电气设计工程师进行工程设计的重要参考依据，工程师在进行电气设计时应全面准确地参考设计手册中的内容。

Q/Z1-2702-01主设人：组长：工程名称220KV变电站工程编号卷册名称电气二次总的部分卷册编号卷册负责人：参加设计人：校核人：设计依据主要原则一．依据和原则1．初步设计审核纪要，施工图工程设计计划。

2．依据《电力工程电气设计手册（电气二次部分）》《电测量及电能计量装置设计技术规程DL/T5137-2001》《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T5136-2001》《220~500KV变电所计算机监控系统设计技术规程DL/T5149-2001》《继电保护和安全自动装置技术规程GB/T 14285-2006》《220kV~500kV变电所设计技术规程DL/T5218－2005》《电力工程直流系统设计技术规程DL/T 5044-2004》《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》《220kV-500kV变电所所用电设计技术规程DL/T 5155-2002》3．监控系统、直流系统和UPS系统技术协议。

4．执行《工程建设标准强制性条文》中《220~500KV变电所计算机监控系统设计技术规程》6.4.1条：所有操作控制均应经防误闭锁，并有出错报警和判断信息输出。

和6.4.3条：对手动操作的隔离开关和接地开关，应采用编码锁防误操作，也可采用电磁锁。

各种闭锁均应设权限等级管理。

二．技术要点1．继电保护室平面布置要按远景接线布置。

2．按照远景规模布置直流系统和UPS系统馈线回路设计内容设计分工1．主控室及继电保护室平面布置。

2．220KV、110KV电压互感器二次接线。

3．直流系统及事故照明二次接线。

4．UPS系统二次接线5．公用测控屏1原理接线及端子排（除10 KV、380V相关遥测、遥信和遥控外的其它部分）；G PS对时端子排。

6．全站电压转接端子排和全站屏正面布置。

7．监控系统网络结构原理交接资料内容1．电气一次提供“电气主接线”2．远动、系统保护专业提供直流负荷、UPS电源的交流负荷及屏位数量。

电气二次回路工作总结
电气二次回路是电力系统中非常重要的一部分，它承担着监测、控制和保护电
力设备的重要任务。

在电力系统中，二次回路通过传感器、继电器和控制器等设备，将电力设备的状态信息传输到监控中心，实现对电力设备的监测和控制。

因此，电气二次回路的工作对于电力系统的安全稳定运行至关重要。

首先，电气二次回路通过传感器实现对电力设备状态的监测。

传感器可以实时
感知电力设备的电流、电压、温度等参数，并将这些参数转化为电信号传输到监控中心。

通过对这些参数的监测，可以及时发现电力设备的异常，从而采取相应的措施，保障电力系统的安全运行。

其次，电气二次回路通过继电器实现对电力设备的保护。

继电器可以根据预设
的保护逻辑，对电力设备的异常状态进行判断，并及时切断故障设备，避免故障扩大，保护电力系统的安全稳定运行。

此外，电气二次回路还通过控制器实现对电力设备的控制。

控制器可以根据监
测到的电力设备状态信息，进行相应的控制操作，实现对电力设备的远程控制。

这样可以提高电力系统的运行效率，同时也可以减少人为操作对电力设备的影响，提高电力系统的安全性。

总的来说，电气二次回路通过传感器、继电器和控制器等设备，实现了对电力
设备的监测、保护和控制，为电力系统的安全稳定运行提供了重要保障。

因此，加强对电气二次回路的管理和维护工作，对于提高电力系统的可靠性和安全性具有重要意义。