电力系统二次回路和自动装置

第七章继电保护自动装置及二次回路1，下列（ D ）那些属于电气设备的不正常运行状态P 231A,单相短路 B，单相断线C，两相短路 D，系统震荡2，下列（C）不属于电力系统中的事故P 231A,对用户少送电B，电能质量降低到不能允许的程度C，过负荷D，电气设备损坏3，继电保护装置按被保护的对象分类，有电力线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、（ B ）保护P 233A,差动保护 B，母线C，后备保护 D，主保护4、一般的快速保护动作时间为（ B ）。

P233A、 B、C、 D、，（ C ）可以提高系统并联运行的稳定性、减少用户在低电压下的工作时间，减少故障元件的损坏程度，避免故障进一步扩大，P 233 A, 可靠性 B，选择性 C，速动性 D，灵敏性6，辅助保护是为了补充主保护和后备保护性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的（ C ）。

P234 A,电流保护 B，电压保护C，简单保护 D，断路器保护7，电流继电器的返回系数要求在（ D ）之间。

P 234A, B，， D，，过励磁保护属于按（D）分类。

P234A, 按被保护的对象B, 保护原理C, 保护所起的作用D, 保护所反应故障类型9、（D）是指当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现。

P234A、主保护B、远后备保护C、辅助保护D、近后备保护10，（ B ）是指当主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。

P 234 A,主保护 B，后备保护C，辅助保护 D，失灵保护11，（C）所发出的信号不应随电气量的消失而消失，要有机械或电气自保持。

P 235A,时间继电器B，中间继电器C，信号继电器D，电压继电器12，（D）的触点可以直接闭合断路器的跳闸线圈回路。

A, 电压继电器B, 电流继电器C, 差动继电器D, 中间继电器13，为保证继电保护动作的选择性，一般上下级保护动作的时限差选择（B）。

P233A, — B, —C, 1s D,14、能使继电器动合接点由断开状态到闭合状态的（ B ）电流称为动作电流。

一、二次回路的划分及特点在变配电系统中，连接电气设备的电路，分为一次回路和二次回路。

一次回路，又称主电路、主回路、一次系统等。

它主要由一次设备组成，包括变压器、断路器、负荷开关、隔离开关、熔断器、电容器、电抗器、母线、电力电缆、架空线路、避雷器、互感器等。

它主要起着转换电压、输送电能、分配电能的作用，相对于二次回路来讲，它的电压高、电流大。

二次回路，又称控制电路、二次接线、二次系统等。

它主要由二次设备组成，包括各种继电器、测量仪表、计量表计、控制开关、操作电源、控制电缆及控制小母线等。

它主要起着监视、测量、控制、保护及发出各种信号的作用。

如果一次系统为低压 (如交流380V)，这种二次设备又称为辅助设备。

同时通过二次回路的工作状态反映出一次设备运行的真实情况。

相对于一次回路来讲，它的电压低、电流小。

但二次设备数量多，而且二次接线远比一次接线复杂。

将二次设备按一定顺序连接起来，用来说明电气工作原理的，称为二次电路图；用来说明电气安装接线的，称为二次接线图。

如果一次系统为380V以下，二次电路图和接线图又可称为辅助电路图和辅助接线图；如果主要用于电气控制，又可称为控制电路图和控制接线图。

电气一次、二次设备组成方框图如图所示。

电气一次的分类电气一次设备根据其在生产中的作用可以分为六大类：(1)生产和转换电能的设备。

如发电机将机械能转换为电能、电动机将电能转换成机械能、变压器将电压升高或降低等，以满足输配电需要。

(2)接通或断开电路的开关电器。

如断路器、隔离开关、熔断器、接触器等。

它们用于电力系统正常或事故状态时，将电路闭合或断开。

(3)限制故障电流和防御过电压的电器。

如限制短路电流的电抗器和防御过电压的避雷器等。

(4)接地装置。

它是埋入地中直接与大地接触的金属导体及与电气设备相连的金属线。

无论是电力系统中性点的工作接地或保护人身安全的保护接地，均同埋入地中的接地装置相连。

(5)载流导体。

如裸导体、电缆等。

二次回路的基本知识一：基本概念为满足电力生产和电力系统安全经济的需要，发电厂和变电所中配置了各种电气设备，其主要任务是生产和输送分配电能、启停机组、调整负荷、切换设备和线路、监视主要设备的工作、迅速消除故障等.根据所起作用的不同，可将电气设备分为一次设备和二次设备. 1、一次设备：直接生产、转换和输配电能的设备，称为一次设备。

主要有以下几种：（1）、进行电能生产和转换的设备，如发电机将机械能转换为电能，变压器将电压升高或降低来满足输配电的需要,电动机将电能转换为机械能.（2）、用于正常或事故时，接通和断开电路的开关设备，如断路器、隔离开关、熔断器、接触器等。

(3)、限制电流和防御过电压的设备,如限制故障电流的限流电抗器，限制过电压的避雷器，保护输电线路免受雷击的避雷线等。

（4）、载流导体及其绝缘设备，如裸导体母线、架空线、电缆、绝缘子、穿墙套管等. （5）、仪用互感器，如电流互感器和电压互感器，分别将电路中的大电流变成小电流、高电压变成低电压，供给测量仪表和保护装置使用.（6）、接地装置。

接地装置用来保证电力系统正常工作或保护人身安全，前者为工作接地，后者为保护接地。

2、二次设备：对一次设备和系统运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备,称为二次设备,主要有以下几种：（1）、测量表计,如电压表、电流表、功率表和电能表等,用来监视、测量电路的电压、电流、功率、电能等。

（2）、继电保护及自动装置。

继电保护的作用是当发生故障时，作用于断路器跳闸,将故障切除.自动装置用于实现发电厂的自动并列、发电机自动调节励磁、电力系统频率自动调节、输电线路自动重合闸、备用电源自动投入等。

（3)、直流电源设备，如直流发电机组、整流装置、蓄电磁组,用作直流操作、保护、监测设备的直流电源，以及事故照明用电等。

（4)、控制装置和信号装置，如实现配电装置中断路器合闸、跳闸的按钮等操作电器，断路器的位置信号灯、主控制室中用于反映电气设备状态的中央信号装置等。

一二次回路原理及特点一、一次回路一次回路，也被称为主回路，是电力系统中的主要电流路径。

它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器以及输电线路等设备。

其主要功能是实现电能的传输和分配。

1. 一次回路的原理：一次回路的工作原理主要基于电磁感应和电流的传导。

当高电压或大电流通过电气设备时，会产生电磁场，进而产生电动势。

电动势的大小取决于电流和电压的大小以及设备的电气特性。

2. 一次回路的特点：（1）大电流：由于一次回路主要承担电力传输和分配的任务，其电流通常较大，以满足电力需求。

（2）高压：为了减少电能在传输过程中的损失，通常需要提高电压等级，以减小电流，降低线路损耗。

因此，一次回路通常承受高压。

（3）简单直接：由于一次回路的功能需求较为简单，主要是传输和分配电能，所以其结构通常比较直接和简单。

二、二次回路二次回路是相对于一次回路而言的，它是控制、保护和监测一次回路的系统。

二次回路主要由测量仪表、控制开关、继电器、自动装置、信号设备和补偿装置等设备组成。

1. 二次回路的原理：二次回路的工作原理是基于电磁感应定律和电路定律的。

二次回路中的电气设备主要是根据电信号进行工作的，例如电压、电流和电阻等。

当这些电信号发生变化时，电气设备会产生动作或发出信号，实现对一次回路的控制和监测。

2. 二次回路的特点：（1）小电流：二次回路的电流通常较小，这是因为二次回路主要处理的是信号和指令，而不是直接传输电能。

（2）低电压：二次回路的电压通常较低，以满足设备的安全运行和操作人员的安全。

（3）复杂：相对于一次回路，二次回路的电路更为复杂，因为其需要处理大量的信号和控制指令。

同时，二次回路中的设备也更加多样，其工作原理和应用范围也更为广泛。

（4）高可靠性：二次回路中的设备通常是冗余配置的，以确保在某个设备出现故障时，系统仍能正常运行。

此外，二次回路中的设备也经常进行定期维护和检查，以确保其可靠性和稳定性。

当kl点发生故障时，应该由保护1和保护2动作使断路器IQF和2QF跳闸，切除故障线路L1，保证系统其他部分继续运行；k2点发生故障时，应该由保护4动作使断路器4QF跳闸切除故障线路L4，保证系统其他部分继续运行。

这种按照电力系统安全性要求，故障发生后首先动作的继电保护是主保护。

故障元件的主保护正确动作的结果，将故障范围限制在最小，甚至可以保证所有母线都不停电(例如上述kl 点故障的情况)，这是选择性的第一个含义。

如果线路L4在k2点故障时，其主保护拒动，则应由线路L4的另一套具有后备作用的保护动作，使断路器4QF跳闸切除故障，这就是近后备保护}如果线路L4的主保护和近后备保护都拒动或断路器4QF 拒动，则应由上一级线路L3的后备保护动作，使断路器3QF跳闸切除故障，实现保护3对线路L4的远后备保护作用。

这种当故障时主保护拒动或断路器拒动，由后备保护动作切除故障，也是具有选择性的，即选择性的第二个含义。

综上所述继电保护根据所承担的任务分为主保护和后备保护。

电力系统故障时，主保护按照电力系统的安全性要求·以最短的时限和最小的停电范围动作切除故障，保证电力系统和设备的安全；后备保护一般动作延时较长，是当主保护拒动或断路器拒动时，以大于主保护的动作时限动作切除故障。

近后备保护是在主保护拒动时。

由本设保护装置的动作参数计算值短路时故障参数的最小保护范围未发生金属性senK(2-1)例如反应故障时电流增大动作的过电流保护，要使保护动作，流过保护的短路电流必须大于保护的动作电流，即灵敏系数必须大于1。

对于反应故障参数降低而动作的欠量保护装置，如电动机的欠压保护灵敏系数计算式为（2-2）例如反应故障时电压降低动作的低电压保护，要使保护动作，保护安装处的母线残压必须小于保护的动作电压，同样灵敏系数必须大于1。

式(2-1)和式(2-2)中，故障参数计算值根据保护类型和保护范围，采用最不利于保护动作的系统运行方式、短路类型和短路点，计算实际可能的最小灵敏度，故式(2-1)用故障参数的最小计算值，式(2-2)用故障参数的最大计算值。

二次回路的作用及工作原理
二次回路（secondary circuit）定义：测量回路、继电保护回路、开关控制及信号回路、操作电源回路、断路器和隔离开关的电气闭锁回路等全部低压回路。

它是由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路。

二次回路的工作原理：在电气系统中由互感器的次级绕组、测量监视仪器、继电器、自动装置等通过控制电缆连成的电路。

用以控制、保护、调节、测量和监视一次回路中各参数和各元件的工作状况。

用于监视测量表计、控制操作信号、继电保护和自动装置等所组成电气连接的回路均称为二次回路或称二次接线。

二次设备是用于对电力系统及一次设备的工况进行监测、控制、测量、调节和保护的低压电器设备，包括测量仪表、一次设备的控制、运行情况监视信号以及自动化监控系统、继电保护和安全自动装置、通信设备等。

二次设备之间按一定的功能要求连接在一起所构成的电气回路统称为二次接线或称为二次回路，它是确保电力系统安全生产、经济运行和可靠供电不可缺少的重要组成部分。

电力系统及其一、二次设备，二次系统1、电力系统电力系统由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的。

图12、电力系统的电气设备一次设备：（也称主设备）是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送和分配电能的设备，包括(发电机、变压器、开关电器、电力线路、互感器、避雷器)等。

特点：高电压、大电流一次电气设备按用途及功能相互连接构成的电路，称为一次回路或一次接线或主接线图。

图2二次设备：是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备，它包括（测量表计、继电保护和自动装置、操作电器及直流电源设备）等。

特点：低电压、小电流二次设备通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系。

二次电气设备相互连接构成的电路，称为二次回路或二次接线。

图3二次系统的内容：互感器二次电路、控制系统、信号系统、测量系统、同步系统、保护系统、直流系统等。

图4屋内配电装置图510kV跳闸原因分析，及配网故障防护措施10kV跳闸原因分析（1）台风及强对流天气下，极易造成漂浮物搭接在裸露设备之间；强降雨导致设备绝缘降低，雨水浸泡杆塔导致倒杆、断杆，引发短路，导致跳闸事故发生。

（2）树枝与导线距离过近；导线烧断落在地上。

（3）雷击导致绝缘子、避雷器损坏（击穿）；外力导致绝缘子破损、裂纹，绝缘距离不够，导致爬电。

（4）设备（变压器【本体、高压引线、低压配电设备】高压熔断器、隔离开关、高压计量设备）老化（过流跳闸）、线路松动、脱落，如电缆线路（电缆本体、终端）图1配网故障防护措施（1）鉴于避雷器仅能保护当级杆塔，避雷器安装位置：配网线路分支处、接处、配电设备处等防雷薄弱点安装防雷装置；变压器上选择放电效果好、绝缘击穿率低的金属化合物避雷器，以提高线路的耐雷能力，定期对避雷器进行绝缘电阻、放电电压实验，对地进行降阻处理。

（2）确保用户工程从设计、设备质量和施工质量均符合入网满足入网，产权分界点必须加断路器，计算和整定好保护定值，合理配置各级开关。

继电保护、自动装置、直流系统及二次电缆的管理重点要求为进一步规范电力系统继电保护专业管理工作，提高设备可靠性，全面提升电力设备的技术管理水平，实现电力设备安全、可靠运行，提出如下重点要求。

一、继电保护专业管理提升目标为切实提升电力系统内各企业继电保护专业管理水平，通过开展继电保护专业管理提升行动，实现“无三误，主机及重要辅机保护投入率达到100%，保护正确动作率达到100%，提高继电保护系统设备可靠性、实现零非停”目标。

二、加强设备管理（一）提升装置可靠性1.加强继电保护及安全自动装置运行维护工作，配置足够的备品、备件，缩短缺陷处理时间，装置检验应保质保量，严禁超期和漏项，应特别加强对新投产设备的首年全面校验，提高设备健康水平。

2.全面梳理在运继电保护装置及安全自动装置设备的运行年限，运行超12年以上的老旧设备纳入技改计划。

3.企业应配置统一时钟装置，具备接入统一时钟的继电保护及自动装置设备，应实现全厂、站时钟的统一。

定期对继电保护及自动装置时钟与全厂、站统一卫星时钟进行检查与核对，确保各装置时钟正确。

4.企业严格落实反事故措施要求，梳理国家上级部门下发的家族性缺陷、反事故措施等技术文件，开展“回头看”工作，全面排查相应设备整改完成情况。

（二）继电保护装置管理1.继电保护装置的电源板（电源模块）超6年宜进行更换。

2.加强继电保护保版本管理。

保护程序、SCD文件的变更须经相关保护管理部门同意，并及时更正相关技术资料。

修改内容涉及测量原理、判据、动作逻辑或变动较大的，设备投运前必须进行全面校验与传动。

3.新安装继电保护设备宜在投运后1年内进行首次全部检验，其后全部检验的间隔周期不应大于6年。

4.300MW 及以上容量发电机应配置起、停机保护及断路器断口闪络保护。

5.升压站监控系统的电源、断路器控制回路及保护装置电源，应取自升压站配置的独立直流系统。

6.加强继电保护试验仪器、仪表的管理工作，每1-2年应对微机型继电保护试验装置进行一次全面检测，确保试验装置的准确度及各项功能满足继电保护试验的要求，防止因试验仪器、仪表存在问题造成继电保护误整定、误试验。

第三章 电流电压互感器、二次回路及安全自动装置一、单相选择题1. 由三只电流互感器组成的零序电流接线，在负荷电流对称的情况下，如果有一相互感器二次侧断线，流过零序电流继电器的电流是（）倍的负荷电流。

（A ）1 ； （B ） 3； （C ）3； （D ）1/3。

答案：A2. 电流互感器的二次绕组接成星形或两相不完全星形时，在正常负荷电流下，其接线系数是（ ）。

（A ）1；（B ）3；（C ）3；（D ）1/3。

答案：A3. 电流互感器的二次绕组接成三角形或两相电流差时，在正常负荷电流下，其接线系数是 ( ) 。

（A ）3； （B ）1； （C ）3／2； （D ）2。

答案：A4. 在中性点不接地系统中，电压互感器的变比为3100310035.10V V kV，当互感器一次端子发生单相金属性接地故障时，第三绕组（开口三角）的电压为（ ）。

（A ）100V ； （B ）100V/ 3 ； （C ）300V 。

答案：A5. 220kV 大接地电流系统中，双母线上两组电压互感器二次绕组应（ ）。

（A ）在开关场各自的中性点接地；（B ）选择其中一组接地，另一组经放电间隙接地；（C ）只允许有一个公共接地点，其接地点宜选在控制室。

答案：C6. 在一个变电站中110kV 母线电压互感器和220kV 母线电压互感器零相Ｎ600共用，其Ｎ600的接地点（ ）。

(A)必须分别在各自的场地端子箱内接地；（B ）在110kV 母线电压互感器端子箱和保护室内接地；（C ）在220kV 母线电压互感器端子箱和保护室内接地；（D ）必须在电压回路公用切换屏上一点接地。

答案：D7. 电流互感器二次回路接地点的正确设置方式是（ ）。

（A ）每只电流互感器二次回路必须有一个单独的接地点；（B ） 所有电流互感器二次回路接地点均设置在电流互感器端子箱内；（C ）电流互感器的二次侧只允许有一个接地点，对于多组电流互感器相互有联系的二次回路接地点应设在保护屏上。

第二讲二次回路及继电保护一、二次回路1、二次回路的作用：二次回路是电力系统安全生产、经济运行、可靠供电的重要保障，它是发电厂变电所不可缺少的重要组成部分。

2、二次回路由那几部分组成，各起什么主要作用：二次回路由四部分组成。

它们的名称及作用如下：1）交流电压、电流回路——测量、指示、计量；2）直流回路——控制；3）信号回路——灯光指示、掉牌、音响报警；4）保护与自动装置回路——保护、自动控制。

3、绘制二次接线图的基本原则是什么：绘制二次接线图的基本原则，是将所有的二次设备元件用国家统一规定的相应图形、文字或数学符号表示出来，期间的连线按照实际连接顺序绘出。

4、二次接线图共分那几种：二次接线图按其用途可分为以下几种：1）原理图2）展开图3）屏面布置图4）安装接线图5、什么是原理图：原理图是表示二次回路构成原理的最基本的图。

在图上所有的仪表和继电器都是以整体形式的设备图形符号表示的，不画出其内部的接线，而只画出接点的连接。

并将二次部分的电流回路、电压回路、直流回路和一次回路图绘制在一起。

这种接线图的特点，是能使看图人对整个装置的构成有一个整体概念，并可清楚地了解二次回路各设备间的电气联系和动作原理。

6、什么是展开图：1）把二次回路的设备展开表示，即分成交流电流回路、交流电压回路、直流回路、信号回路，2）将同一设备的线圈和接点分别画在所属回路内，属于同一回路的线圈和接点，按照电路通过的顺序依次从左向右连接，结果就形成各条独立的线路，即所谓展开图的“行”。

各行有按照设备动作的先、后，由上而下垂直排列。

各行从左向右阅读，整个电路图从上到下阅读。

3）对于同一设备的线圈和接点采用相同的文字符号表示。

如果在一个电路中，同样的设备不止一个，还需加上数字序号。

4）展开图的右侧以文字说明该回路的用途，以便于阅读。

7、什么是屏面布置图：屏面布置图是根据二次回路的展开图，选好所用二次设备的型号之后进行的。

屏面布置图是为了屏面开孔及安装设备时用的。