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实用文档500kV变电站电气二次部分介绍及保护配置葛磊电力系统继电保护的基本知识一、电力系统继电保护的作用：1、电力系统的故障类型：电力系统故障可分为：单相接地故障 D（1）、两相接地故障 D（1.1）、两相短路故障 D（2）、三相短路故障 D（3）、线路断线故障2、电力系统故障产生的原因：外部原因：雷击，大风，地震造成的倒杆，线路覆冰造成冰闪，线路污秽造成污闪；内部原因：设备绝缘损坏，老化；系统中运行，检修人员误操作。
3、电力系统的不正常工作状态：电力系统不正常工作状态：电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏，但未发展成故障。
如：电力设备过负荷，如：发电机，变压器线路过负荷；电力系统过电压；电力系统振荡；电力系统低频，低压。
二、继电保护的基本任务：继电保护装置的基本任务是当电力系统中的电力元件发生故障时，向运行值班人员及时发出警告信号，或者向所控制的断路器发出跳闸命令，以终止这些事件发展。
三、电力系统对继电保护的基本要求：（四性）1、选择性：电力系统故障时，使停电范围最小的切除故障的方式。
2、快速性：电力系统故障对设备人身，系统稳定的影响与故障的持续时间密切相关，故障持续时间越长，设备损坏越严重；对系统影响也越大。
因此，要求继电保护快速的切除故障。
3、灵敏性：继电保护装置在它的保护范围内（一般指末端）发生故障和不正常工作状态的反应能力。
4、可靠性：①保护范围内发生故障时，保护装置可靠动作切除故障,不拒动。
②保护范围外发生故障和正常运行时，保护可靠闭锁,不误动。
四、继电保护的几个名词解释：1、双重化配置：为了满足可靠性及运行维护的需要，500KV线路保护应按两套“独立”能瞬时切除线路全线各类故障的主保护来配置。
其中“独立”的含义：各套保护的直流电源取自不同的蓄电池；各套保护用的电流互感器、电压互感器的二次侧各自独立；各套保护分别经断路器的两个独立的跳闸圈出口；套保护拥有独立的保护通道（或复用通道）；各套保护拥有独立的选相元件；2、主保护：满足系统稳定和设备安全的要求，能以最快的速度有选择性的切除电力设备及输电线路故障的保护。
500KV变电站仿真培训总结9月1日至9月14日，在华东电力培训中心进行了500KV变电站仿真培训取证，期间主要对500KV变电站设备的接线特点及保护配置原则；线路、开关保护；远动自动化；秦山500KV开关站典型操作及保护运行方式；500KV系统避雷器及运行操作过电压；母线保护；发变组保护；电网安全分析等进行了学习，现将学习情况总结如下：一、500KV变电站设备、接线特点及保护配置原则1、500KV 1个半断路器接线的主要特点：目前华东电网的主网架由电厂500KV升压站、独立500KV变电站通过架空输电线组成。
这些500KV升压站、变电站的开关主要采用1个半断路器的接线方式，但主要还是通过传统的敞开式接线方式，这种方式占地面积较大。
采用GIS的接线方式可以大幅度减少占地面积，减少维护量。
一个半断路器的接线方式优点：＊供电稳定可靠。
每一串由三台断路器加二条公用母线及一条进线和一条出线组成一个完整串，正常合环运行，当发生一条母线甚至二条母线故障或开关故障都不会导致线路停电，这种接线方式体现出线路比母线更重要。
特别是加装线路、变压器闸刀使线路和变压器检修时断路器继续合环运行，提高了供电可靠性。
＊运行调度灵活：正常运行时两组母线和所有开关都投入运行，从而形成多环路的供电方式。
一个半断路器接线方式的主要缺点：＊二次线复杂。
在继电保护中需要采用CT“和电流”的接线方式，线路保护采用线路的CVT，不采用母线的PT。
＊投资较大。
500KV断路器是昂贵的设备。
2、500KV联合开关站主接线特点：＊通过充油电缆直接与主变高压侧相连＊三、四串采用交叉布置＊预留两串＊二期是线变串、三期线线串＊采用一个半断路器接线方式（线路、主变闸刀断开后，短线保护自投）＊线路或主变保护用的是CT “和电流”＊线路保护用电容式（三相）电压互感器(CVT)，母线采用（单相）电压互感器(CVT)，这种接线方式突出了线路比母线更重要。
3、开关在检修状态下特别注意退CT流变端子的操作顺序若需要将500KV改到检修状态并对相应CT进行检修，则为了防止保护误动，在进行流变端子退出操作时一定要按先退流变端子后短接操作顺序进行操作，因为一个半接线方式引入继电保护的是采用“和电流”方式，若先短接后退流变端子会导致保护误动作，这一操作原则同样适用于发变组保护中。
电力专业变电站实习报告为您㈢500kV变电站的主要电气设备500 kV超高压变电站的主要电气设备有主变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、并联电抗器和串联电容器等。
⑴主变压器①500 kV 升压变压器。
500kV主变压器的特点是电压等级高、传输容量大，对变压器的设计和制造工艺的要求都比较高。
500 kV 变电站的升压变压器，对于单机容量为600MV的发电机组，采用发电机-变压器组单元接线，变压器的容量为700MV A左右，多采用三相变压器，也有采用三台单相变压器接成三相组成的。
②500 kV自耦变压器。
为了节约材料、方便运输和降低损耗，500kV变电站的联络变压器和降压变压器都采用自耦变压器。
500 kV自耦变压器一般接成星形-星形。
由于铁心饱和，在二次侧感应电压内会有三次谐波出现。
为了消除三次谐波及减少自耦变压器的零序阻抗，三相自耦变压器中，除有公共绕组和串联绕组外，还增设了一个接成三角形的第三绕组，此绕组和公共绕组、串联绕组只有磁的联系，没有电的联系。
第三绕组电压为6~35 kV，除了用来消除三次谐波外，还可以用来对附近地区供电，或者用来连接无功补偿装置等。
⑵断路器高压断路器的主要作用是，在正常情况下控制各种电力线路和设备的开断和关合，在电力系统发生故障时自动地切除电力系统的短路电流，以保证电力系统的正常运行。
在超高压电网中我国500kV 断路器全部使用六氟化硫断路器。
⑶隔离开关隔离开关是高压开关设备的一种，在结构上，隔离开关没有专门的灭弧装置，因此不能用来拉合负荷电流和短路电流，。
正常分开位置时，隔离开关两端之间有符合安全要求的可见绝缘距离，在电网中，其主要用途有：①设备检修时，隔离开关用来隔离有电和无电部分，形成明显的开断点，以保证工作人员和设备的安全;②隔离开关和断路器相配合，进行倒闸操作，以改变系统接线的运行方式。
其只要作用是电气隔离。
⑷电压互感器电压互感器作为电压变换装置跨接于高压与零线之间，将高电压转换成各种设备和仪表的工作电压;电压互感器的主要用途有：①供电量结算用，要求有0.2级准确等级，但输出容量不大;②用作继电保护的电影信号源，要求准确等级一般为0.5级及3p，输出容量一般较大;③用作合闸或重合闸检查同期、检无压信号，要求准确等级一般为1.0级和3.0级，输出容量较大。
输变电系统是一系列电气设备组成的。
发电站发出的强大电能只有通过输变电系统才能输送到电力用户。
图1—2给出了变电站主要设备的示意图。
图中除了所示的变压器、导线、绝缘子、互感器、避雷器、隔离开关和断路器等电气设备外，还有电容器、套管、阻波器、电缆、电抗器和继电保护装置等，这些都是输变电系统中必不可缺的设备。
图1—2 变电站主要设备示意图1—变压器；2—导线；3—绝缘子；4-互感器;5-避雷器；6-隔离开关；7-断路器下面，对输变电系统的主要电气设备及其功能进行简单介绍。
(1）输变电系统的基本电气设备主要有导线、变压器、开关设备、高压绝缘子等。
1)导线.导线的主要功能就是引导电能实现定向传输.导线按其结构可以分为两大类：一类是结构比较简单不外包绝缘的称为电线;另一类是外包特殊绝缘层和铠甲的称为电缆.电线中最简单的是裸导线，裸导线结构简单、使用量最大,在所有输变电设备中，它消耗的有色金属最多。
电缆的用量比裸导线少得多，但是因为它具有占用空间小、受外界干扰少、比较可靠等优点,所以也占有特殊地位。
电缆不仅可埋在地里,也可浸在水底，因此在一些跨江过海的地方都离不开电缆.电缆的制造比裸导线要复杂得多，这主要是因为要保证它的外皮和导线间的可靠绝缘。
输变电系统中采用的电缆称为电力电缆。
此外，还有供通信用的通信电缆等。
2）变压器。
变压器是利用电磁感应原理对变压器两侧交流电压进行变换的电气设备。
为了大幅度地降低电能远距离传输时在输电线路上的电能损耗,发电机发出的电能需要升高电压后再进行远距离传输，而在输电线路的负荷端，输电线路上的高电压只有降低等级后才能便于电力用户使用。
电力系统中的电压每改变一次都需要使用变压器。
根据升压和降压的不同作用，变压器又分为升压变压器和降压变压器。
例如，要把发电站发出的电能送入输变电系统,就需要在发电站安装变压器,该变压器输入端（又称一次侧)的电压和发电机电压相同，变压器输出端（又称二次侧）的电压和该输变电系统的电压相同。
设备名称组数个数
500变压器412500变压器12断路器1020断路器61刀闸1030刀闸110电流互感器1015电流互感器68电压互感器1010电压互感器41避雷器1010避雷器40阻波器1010阻波器26电抗器22电抗器18电流互感器22熔断器1避雷器22电容器8电流互感器412站用变1避雷器44总计386电压互感器44铁架子
避雷器44连接线
电压互感器44地面
刀闸44楼房
电流互感器44树
断路器44铁塔
刀闸44
电压互感器1616
阻波器1616
刀闸1616
电流互感器1616
断路器1616
刀闸1616
刀闸22
电压互感器22
刀闸22
断路器22
电流互感器22
刀闸22
避雷器44
刀闸44
电压互感器44
刀闸22
断路器22
刀闸22
刀闸11
熔断器11
电压互感器11
电抗器48
避雷器48
电流互感器48
断路器48
刀闸48
电容器48
避雷器48
刀闸48
电抗器48
电流互感器48
断路器48
刀闸48
刀闸11
断路器11电流互感器11站用变11
287386。
500kV变电站主要设备介绍第一部分设备的公用参数一、设备环境条件根据设备使用当地的具体环境确定，具体是：1、户外设备环境条件主要分为：海拔高度、环境温度、相对湿度、污秽等级、地震烈度、覆冰厚度。
2、户内设备环境条件主要是环境温度和相对湿度。
二、设备的额定电压1、我国的电压等级电压等级分别用“系统标称电压”表示，分别为：1000kV、750kV、500kV、330kV（西北）、220kV、145kV （东北）、110kV、60kV、35kV、10kV、6kV（电厂）、0.4kV2、设备的额定电压“设备的额定电压”分别用上述系统的“最高运行电压”表示，分别为：1100kV、800kV、550kV、363kV （西北）、252kV、167kV（东北）、126kV、69kV、40.5kV、11.5kV、6.9kV（电厂）、0.46kV三、绝缘水平绝缘水平是指：设备带电部分与不带电部分之间的绝缘能力，主要分为：雷电冲击、操作冲击和工频耐压三种绝缘水平，主要根据相应的国家和行业的标准以及安装地点的使用要求选择。
四、设备的试验要求各种设备都应该按照国家和行业的标准，通过相关的试验。
设备试验主要分为以下几种：型式试验、出厂试验、安装现场的交接试验等。
五、额定频率：50HZ第二部分 500kV变电站主要一次设备500kV变电站一般分为三个电压等级，即：500kV、220kV和35kV，下面分别介绍各级电压的一次设备。
一、500kV主变压器变压器的作用是“改变电压，将各级电压连接起来”。
500kV主变压器的主要型式和参数介绍如下：1、额定容量：750MVA、1000MVA等等2、绕组容量比：100/100/50等等3、电压变比500/220/35kV等等4、短路阻抗5、空载损耗和负载损耗6、单相变压器（A、B、C三相共三台），或三相共体变压器（A、B、C三相一台）。
多数变电站为三台分相的单相变压器，少量运输条件优越的变电站采用三相共体变压器。
7、调压方式：无载调压（无励磁调压），或有载调压（带励磁调压）；8、冷却方式：强迫油循环风冷、空气自然冷却，或水循环冷却。
二、500kV高压并联电抗器高压并联电抗器的作用：“一是限制系统的过电压；二是实现系统的无功补偿”。
500kV高压并联电抗器的型式和主要参数介绍如下：1、额定容量：90Mvar--180Mvar；2、额定电压：525kV--550kV3、冷却方式4、一般500kV高压并联电抗器是三个单相构成，即：三台构成一组。
三、500kV断路器断路器的作用是：“既可以分合正常工作电流，也可以切断较大的事故短路电流”。
500kV断路器的型式和主要参数介绍如下：1、额定电流（有效值）：3150A、4000A等等2、额定短路开断电流（有效值）：50kA、63 kA等等3、额定短时耐受电流（冲击峰值）：125 kA、160 kA等等4、组合型式：主要分为以下三种：柱式断路器、罐式断路器、HGIS开关设备、GIS开关设备（后面具体介绍）四、500kV隔离开关隔离开关的作用是：“只能不带电流分合，检修时起到隔离作用”。
500kV隔离开关的型式和主要参数介绍如下：1、额定电流（有效值）：2500A、3150A、4000A等等2、额定短时耐受电流（冲击峰值）：125 kA、160 kA等等4、型式分类方式很多，主要分为以下几种：（1）按照分合方式可以分为：垂直分合、水平分合。
（2）按照携带接地开关的方式可以分为：双接地、单接地、不带接地。
（3）两组隔离开关组合成一组时，称为“组合式隔离开关”。
（4）只用于接地的独立“接地隔离开关”是隔离开关的一种。
五、500kV电流互感器也称为：CT或TA，作用是“通过变流取得较小二次电流，用于二次系统采样”。
型式和主要参数介绍如下：1、额定电流比：1250—2500/1/1/1/1/1/1 A 等等2、主要型式有：SF6气体电流互感器和油浸式电流互感器3、额定短时耐受电流（冲击峰值）：125 kA、160 kA等等六、500kV电压互感器也称为：CVT或TV，作用是“通过变压取得较小二次电压，用于二次系统采样”。
型式和主要参数介绍：1、额定电压比2、500kV的主要型式是：电容式电压互感器，即：CVT七、500kV避雷器目前采用比较多的是“金属氧化物避雷器”，或称为“氧化锌避雷器”，作用是“在系统出现过电压时，起到限制过电压的作用，达到保护其它设备的目的”。
主要参数介绍如下：1、额定电压：444kV和420kV两种。
注意：避雷器比较特殊，它的额定电压与上面提及的设备额定电压含义不同。
避雷器额定电压是指“非正常情况下短时的过电压能力”，而通常的设备额定电压是指“正常运行的设备最高电压”。
2、雷电冲击残压3、操作冲击残压八、500kV的SF6组合电器1、柱式断路器是独立的断路器，只具有断路器的功能。
2、罐式断路器是断路器和电流互感器的组合。
3、HGIS开关设备是断路器、电流互感器、隔离开关的组合，必要时也可以组合电压互感器和避雷器。
只是不同回路的连接仍然采用架空母线连接。
4、GIS开关设备是断路器、电流互感器、隔离开关的组合，必要时也可以组合电压互感器和避雷器。
不同回路的连接采用SF6母线管道连接。
5、柱式断路器、罐式断路器、HGIS开关设备、GIS开关设备，按照这个顺序比较，占地越来越小，可靠性越来越高，但造价也越来越高。
九、220kV主要一次设备220kV的主要一次设备类型与500kV基本相同，区别只有以下两方面：1、我国的220kV电压等级一般没有并联电抗器。
2、变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等设备，220kV与500kV相比，数值上有所不同。
十、35kV主要一次设备35kV主要一次设备也包括：断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等，另外还有：并联电抗器（通常为无油的“干式”）、并联电容器设备。
这些设备型式和参数基本没有特殊要求，只是35kV分合无功的断路器，额定电流和断路开断电流较大，还需要通过分合无功补偿的试验，制造和试验难度较大，在国内选型范围有所局限。
第二部分 500kV变电站主要二次设备变电站二次设备一般为户内设备，主要包括：监控系统、继电保护、电能量计费系统、站内通信系统、站内电源系统、消防监控系统、站内视频系统等。
下面分别介绍：一、变电站监控系统监控系统的作用主要是“变电站运行情况的监视和控制”。
可以监视站内的电流、电压、功率、开关设备的分合位置，也可以在主控室控制操作所有的开关设备。
监控系统的主要构成如下：1、测控单元也称为“I/O单元”，或称为“A/D转换单元”。
作用是将“从电流互感器和电压互感器取得的模拟量”，转换成“数字量”，送入监控系统的计算机网络。
测控单元的物理形态一般是由几面柜子组成，标准柜体：高2200宽800厚600毫米。
2、后台监控单元后台监控单元一般安装在主控室，通过计算机实现监控功能，其物理形态一般是几面标准柜子，若干台计算机的主机和显示器。
后台主要功能分单元包括：操作工作站、继电保护工作站、五防工作站、远动工作站等。
3、测控单元和后台监控单元一般由“高速计算机网络（以太网）”连接，物理形态由光缆和智能接点组成。
二、继电保护继电保护的作用是：“当一次系统发生故障时，快速动作于断路器，将故障点从运行系统快速切除”。
继电保护装置主要有以下几种类型：1、按照保护对象分类可以分成：线路保护、变压器保护、并联电抗器保护、母线保护、断路器保护、电容器保护、站用电保护等等。
2、故障录波器、保护及故障录波管理子站、保护试验电源等。
3、各种继电保护的物理形态是标准柜子。
三、电能量计费系统主要作用是：实现不同投资方的电网之间的“电量计费”。
主要构成包括：1、高精度电能表，也称为：“关口表”。
2、电能量采集器，用于从关口表收集电量数据上传到主控室和站外远方的调度部门和计费的有关单位。
四、站内通信系统主要作用是“实现站内各位置之间和站内与站外有关单位的电话通讯”。
主要由调度交换机和电话机组成。
注意：站内通信设备应该区别于系统通信设备。
五、站内电源系统主要作用是：“向站内各种设施提供电源”。
站内电源系统种类很多，主要分为以下几种：1、站用交流电源为站内提供380/220V交流电源。
主要由站用变压器和380/220V配电屏组成。
2、站用直流电源为站内必要的设施提供更可靠的220V或110V直流电源。
主要由直流屏和电力蓄电池组成。
3、通信专用直流电源为站内通信设备提供更可靠的48V专用直流电源。
主要由直流屏、高频开关电源和通信蓄电池组成。
4、UPS不间断电源由于监控、保护、计量、通信等均为计算机设备，为此需要增加计算机系统专用的UPS不间断交流电源。
六、消防监控系统是一套专门用于消防的监视控制系统，消防对象主要是电气设备和站内建筑物的防火。
该系统需要得到公安消防部门的认可和验收。
七、站内视频系统也称为：“站内工业电视”，主要用于“站内运行监视和治安保卫监视”。
在站内场地和围墙安装摄像头，在主控室可以随时监视。
