继电保护原理2—操作箱.

继电保护双重化二次回路设计原则分析摘要：随着电力行业的迅猛发展，我国的继电保护工作受到了越来越多人的关注，一旦电力出现问题，就无法保证可持续供电，不利于百姓生活。

本文就针对我国对继电保护装置双重化配置的规定，提出实际设计工作中，继电保护双重化设计必须遵循相互独立的重要原则。

即二次回路需相互独立，以电流电压、出口跳闸等回路的设计为例，列举实际工程中容易忽略二次回路需相互独立的地方，进一步论证二次回路相互独立的重要性，从而保证电力的持续供应。

关键词：电力系统继电保护；二次回路；电压互感器；电流互感器；相互独立随着电网规模的不断扩大,对供电可靠性的要求也不断提高。

继电保护装置在确保电网安全稳定运行中发挥着越来越重要的作用,单一的继电保护配置已较难满足系统保护的要求,继电保护装置双重化配置可以防止因保护装置拒动而导致的系统事故,又可大大减少由于保护装置异常、检修等原因造成的一次设备停运现象,是保证电网安全运行的重要措施。

实际运行中,若要使继电保护装置双重化配置真正发挥出应有的功能,除选用安全性高的继电保护装置外,还应遵循双重保护装置的配置及接线必须相互独立的重要原则。

一、电力系统继电保护反事故措施内容的概述对继电保护装置双重化配置有如下几点要求:第一，每套完整、独立的保护装置应能处理可能发生的所有类型的故障。

任何2套保护装置之间不应有任何电气联系,充分考虑到运行和检修时的安全性,当一套保护装置退出时,不应影响另一套保护装置的运行。

第二，每套保护装置的交流电压、交流电流应分别取自电压互感器和电流互感器互相独立的绕组,其保护范围应交叉重叠,避免死区。

第三，为与保护装置双重化配置相适应,应优先选用具备双跳闸线圈机构的断路器,断路器与保护装置配合的相关回路,如断路器、隔离开关的辅助接点等均应遵循相互独立的原则,按双重化配置。

每套保护装置应分别动作于断路器的1组跳闸线圈。

因此，二次回路相互独立是双重化配置的重要原则,是提高继电保护装置可靠性、防止双套保护装置拒动、发挥双套保护装置正常作用的有效手段。

第四篇电气二次回路第O章电气二次回路的基本知识一、二次回路及其作用（1）发电厂和变电所的电气设备可分为一次设备、二次设备。

（经常还将远动或测控设备称为三次设备，通讯设备称为四次设备）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、输送与分配电能的设备，包括如：发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆与输电线路等。

一、二次回路及其作用（2）二次设备：是对一次设备及系统进行控制、调节、保护和监测的设备。

它包括：控制设备、继电保护和安全自动装置、测量仪表、信号设备等。

二次回路：二次设备按照一定规则连接起来以实现某种技术要求的电气回路。

二、二次回路的范围（1）控制回路：由控制开关与控制对象（如断路器、隔离开关）的传递机构、执行（或操作）机构组成。

其作用是对一次设备进行“合”、“分”操作。

调节回路：是指调节型自动装置。

如由VQC系统对主变进行有载调压、对电容器进行投切的装置，发电机的励磁调节装置。

它是由测量机构、传送机构、调节器和执行机构组成。

其作用是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。

二、二次回路的范围（2）继电保护和自动装置回路：是由测量回路、比较部分、逻辑部分和执行部分等组成。

其作用是根据一次设备和系统的运行状态，判断其发生故障或异常时，自动发出跳闸命令有选择性地切除故障，并发出相应地信号，当故障或异常消失后，快速投入有关断路器（重合闸及备用电源自动投入装置），恢复系统的正常运行。

以上主要是指常规的电磁型继电器等构成的保护与自动装置二、二次回路的范围（3）测量回路：由各种测量仪表及其相关回路组成。

其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，同时也是分析电能质量、计算经济指标、了解系统潮流和主设备运行工况的主要依据。

综合自动化已使该回路与三次回路的分界点越来越模糊二、二次回路的范围（4）信号回路：由信号发送机构和信号继电器等构成。

实验二 输电线路的电流微机保护实验（微机电流速断保护灵敏度检查实验）一、 实验目的1. 学习电力系统中微机型电流保护整定值的调整方法。

二、 2. 研究电力系统中运行方式变化对保护的影响。

三、 3. 了解电磁式保护与微机型保护的区别。

四、 接线方式及微机保护相关事项试验台一次系统原理图如图1所示。

实验原理接线图如图2所示。

A相负载B相负载C相负载图2实验原理接线图PT 测量 A.B 相接交流电压表, 以显示发电厂电压；做A.B 两相短路时, 电流表要接到A 相或B 相；微机的显示画面: 画面切换——用于选择微机的显示画面。

微机的显示画面由正常运行画面、故障显示画面、整定值浏览和整定值修改画面组成, 每按压一次“画面切换”按键, 装图1 电流保护实验一次系统图置显示画面就切换到下一种画面的开始页, 画面切换是循环进行的。

信号复位——用于装置保护动作之后对出口继电器和信号指示灯进行复位操作。

主机复位——用于对装置主板CPU进行复位操作。

微机保护装置故障显示项目DJZ-III试验台微机保护装置电流电压保护软件流程图如图3所示。

五、实验内容与步骤实验内容: 微机电流速断保护灵敏度检查实验。

实验要求：在不同的系统运行方式下, 调整滑动变阻器阻值的大小（阻值为滑动变阻器刻度除以10）, 做AB相, BC相和CA相短路实验, 记录对应的短路电流和保护是否动作。

如果保护不动作, 记录微机显示屏上“Ia”, “Ib”, “Ic”中的最大值；如果保护动作, 记录微机显示屏上“sd”的值。

四、实验过程及步骤（1）DJZ-III试验台的常规继电器和微机保护装置都没有接入电流互感器TA回路, 在实验之前应该接好线才能进行试验, 实验用一次系统图参阅图1, 实验原理接线图如图2所示。

按原理图完成接线, 同时将变压器原方CT的二次侧短接。

（2）将模拟线路电阻滑动头移动到0Ω处。

（3）运行方式选择, 置为“最小”处。

（4）合上三相电源开关, 直流电源开关, 变压器两侧的模拟断路器1KM、2KM, 调节调压器输出, 使台上电压表指示从0V慢慢升到100V为止, 注意此时的电压应为变压器二次侧电压, 其值为100V（PT测量A, B相接交流电压表）。

主要的继电保护相关原理归纳总结一、线路主保护（纵联保护）纵联保护：利用某种通信通道将输电线路两端的保护装置纵向连接起来，将各端的电气量传送到对端，将各端的电气量进行比较，一判断故障在本线路范围内还是范围之外，从而决定是否切断被保护线路。

任何纵联保护总是依靠通道传送的某种信号来判断故障的位置是否在被保护线路内，信号按期性质可分为三类：闭锁信号、允许信号、跳闸信号。

闭锁信号：收不到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。

允许信号：收到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。

跳闸信号：收到这种信号是保护动作与跳闸的充要条件。

按输电线路两端所用的保护原理分，可分为：（纵联）差动保护、纵联距离保护、纵联方向保护。

通道类型：一、导引线通道；二、载波（高频）通道；三、微波通道；四、光纤通道。

1.（纵联）差动保护（纵联）差动保护：原理是根据基尔霍夫定律，即流向一个节点的电流之和等于零。

差动保护存在的问题：(一).对于输电线路1.电容电流：电容电流从线路内部流出，因此对于长线路的空载或轻载线路容易误动。

解决办法：提高启动电流值（牺牲灵敏度）；加短延时（牺牲快速性）；必要是进行电容电流补偿。

*注：穿越性电流就是在保护区外发生短路时，流入保护区内的故障电流。

穿越电流不会引起保护误动。

2.TA断线，造成保护误动解决办法：使差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件：本侧起动原件起动；本侧差动继电器动作；收到对侧“差动动作”的允许信号。

保护向对侧发允许信号条件：保护起动；差流元件动作3.弱电侧电流纵差保护存在问题（变压器不接地系统的弱电侧在轻载或空载时电流几乎没有变化）解决办法：除两侧电流差突变量起动元件、零序电流起动元件和不对应起动元件外，加装一个低压差流起动元件。

4.高阻接地是保护灵敏度不够在线路一侧发生高阻接地短路时，远离故障点的一侧各个起动元件可能都不启动，造成两侧差动保护都不能切除故障。

解决办法：由零序差动继电器，通过低比率制动系数的稳态相差元件选相，构成零序1 段差动继电器，经延时动作。

浅谈变电站继电保护二次回路作业安全技术措施摘要：继电保护装置对电网的安全运行具有重要作用。

当电力设备出现故障时，继电保护装置会及时采取应对措施，切断故障，避免损失的进一步扩大。

继电保护检修作业是保障继电保护装置正常运行的重要一环，然而在继电保护二次回路检修作业过程中存在很多危险因素。

电力系统中时常发生因检修作业而导致继电保护装置误动作的人为因素事件，严重影响电网的安全稳定运行。

本文以变电站主接线为3/2接线方式的继电保护为例，针对继电保护二次回路作业中出现的典型问题进行分析，提出了相应的预防处理措施。

关键词：变电站；继电保护；二次回路；安全技术措施引言近年来，继电保护二次回路检修作业引发的人为因素事故事件时有发生，而继电保护装置误动作会严重影响电网的安全稳定运行。

因此，充分分析继电保护二次回路检修作业存在的风险，从技术控制措施和管理控制措施两方面进行深入探讨，对提高继电保护检修水平，避免人为事故具有重要意义。

一、继电保护的原理及主要作用电力系统在发生故障后，通常伴随电流增大、电压降低、电流与电压之间相位角改变、测量阻抗改变、产生负序电流等变化，继电保护根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成[1]。

保护动作原理是基于电力系统故障等非正常运行情况引起的物理变化而建立的继电保护动作数学模型，通常包含故障量测量、故障逻辑判断、隔离执行指令几个部分。

继电保护主要实现功能为：正确、及时切除系统中的故障点，避免故障在整个电力系统蔓延，保证非故障系统的正常运行；及时向运行维护人员反应非正常的电气量特征及设备，提示运行维护人员进行处理。

二、继电保护不正确动作典型原因分析在继电保护系统检修、故障处理、设备改造等作业中，涉及大量的二次回路作业，容易发生人为责任事件。

继电保护二次回路作业人为因素事故事件通常由以下原因导致：误动（误碰）电流、电压、跳闸出口回路，定值误整定，安措执行不到位，设备运维不良，仪器仪表使用不当。

电力系统中的电气二次及继电保护摘要：电力系统在国家发展中具有举足轻重的作用，电力系统的自动化、智能化发展程度标志着国家科技的发达程度。

在我国，电力系统关系到国家发展的方方面面，在基础设施建设、铁路运输、机械制造、农业等得到广泛地运用。

因为电力系统的运行受到环境因素、人为因素等影响，因此发生运行异常或者设备出现损坏的情况时有发生，因此，在实际的电气设备运维环节中，不仅要提高对电气系统的隐患排查外，还要更加关注对于电气系统的电气二次继电保护的检查与维护工作。

对于电气二次保护中，继电保护具有十分重要的作用，其是否能够稳定正常运行，直接决定了电力系统的平稳供应。

比如我们常见的电压、电流表、自动装置、继电保护器等等都是典型的电气二次设备。

在实际的工作环节，由于设备经过长时间的高强度运转，输电线路的电压持续增大，容易对电气二次设备造成很大的伤害，对其稳定性与有效性造成严重的影响。

因此为了使这些设备能够为电力输送提供重要保障，有必要对其进行分析与研究，并找到解决问题的办法。

关键词：电力系统；电气二次设备；继电保护引言：由于电力系统是决定着企业发展以及推动国家经济稳定发展的基础，因此为了确保电力系统能够稳定运行，避免因故障原因对国家经济造成影响，因此，相关从业者就应该认真分析故障原因，并善于总结经验，努力避免同样的故障可防可控。

当电力系统在运行过程中出现故障以后，要采取科学、合理的方式进行解决。

尤其是对电气二次设备进行检修是非常值得重视的问题。

从电力系统中的电气二次保护设备的功能来看，继电保护发挥着极其重要的作用，因此对继电保护的检查与维护要当成重点工作来做。

1电气二次及继电保护的重要性因为在复杂的电力系统中，电气二次及继电保护具有非常重要的作用，它能够直接决定着整个电力系统在相对安全、稳定的状态下高效运行。

从继电保护装置的功能性来看，由于其一直处于常开状态，通过对电力故障的检查，例如电压突然增大时能够及时切除故障电路，对于避免国家财产损失以及人员触电事故具有非常重要的作用，有效地避免电力系统事故的扩大化。

第二章操作箱第一节概述1.断路器操作机构1.1断路器操作机构及控制回路操作机构是断路器本身附带的跳合闸传动装置，目前常用的机构有电磁操作机构、液压操作机构、弹簧操作机构、电动操作机构、气压操作机构等。

其中应用最为广泛的是电磁操作机构和液压操作机构。

断路器操作机构箱内电气控制回路包括：合闸和分闸操作回路，电气防跳回路，操作机构压力低闭锁回路，灭弧介质压力低闭锁回路，电机控制回路，加热回路，重合闸闭锁回路。

1.2断路器操作机构压力低的闭锁方式液压操作机构以高压油推动活塞实现合闸与分闸，其压力闭锁由高到低一般设有“重合闸闭锁”、“合闸闭锁”、“分闸闭锁”3级。

气动操作机构的分闸操作靠压缩空气来完成，而合闸操作则靠在分闸操作时储能的合闸弹簧来完成，其压力闭锁一般设有“重合闸闭锁”和“操作闭锁”2级。

弹簧操作机构设有“弹簧未储能”1级闭锁。

2.操作箱的组成2.1 操作箱内继电器组成2.1.1 监视断路器合闸回路的合闸位置继电器及监视断路器跳闸位置继电器。

2.1.2 防止断路器跳跃继电器。

2.1.3 手动合闸继电器。

2.1.4 压力监察或闭锁继电器。

2.1.5 手动跳闸继电器及保护相跳闸继电器。

2.1.6 一次重合闸脉冲回路。

2.1.7 辅助中间继电器。

2.1.8 跳闸信号继电器及备用信号继电器。

2.2 操作箱除了完成跳、合闸操作功能外，其输出触点还应完成的功能2.2.1 用于发出断路器位置不一致或非全相运行状态信号2.2.2 用于发出控制回路断线信号。

2.2.3 用于发出气(液)压力降低不允许跳闸信号。

2.2.4 用于发出气(液)压力降低到不允许重合闸信号。

2.2.5 用于发出断路器位置的远动信号。

2.2.6 由断路器位置继电器控制高频闭锁停信。

2.2.7 由断路器位置继电器控制高频相差三跳停信。

2.2.8 用于发出事故音响信号。

2.2.9 手动合闸时加速相间距离保护。

2.2.10 手动合闸时加速零序电流方向保护。

继电保护--操作箱合闸、跳闸及防跳回路一、控制回路断路器控制回路，即是控制断路器分合的回路，电源为直流，一般为±110V多见。

现场实际中控制回路主要包括两个方面，继电保护操作箱中的控制回路与断路器本体的控制回路，两者经设计单位整合设计接线才能构成完整的断路器控制回路。

二、操作箱合闸回路(CZX-11G)4QD7-1SHJ手合接点闭合(ZHJ重合闸接点)-SHJA-4CD14-4CD12(或-1TBUJA-2TBUJA常闭接点)-开关辅助常闭接点-合闸线圈-负电4QD51。

跳位监视：如图1所示，4QD1-1HJA-1TWJA-2TWJA-3TWJA-4CD11-开关辅助接点-4QD51,在开关分位时导通，1HJA为发光二级管，当其点亮时表明开关合闸回路是通的，1TWJA、2TWJA、3TWJA为跳位监视继电器，开关分位时，该继电器是动作的，即常开接点闭合，常闭接点断开，注意1HJA点亮只代表跳位监视回路是通的，若4CD11、4CD12短接可代表4CD12后面的合闸回路是通的。

三、操作箱跳闸回路(CZX-11G)以A相跳闸回路为例，说明跳闸回路过程，虚线框内为断路器机构内简化操作回路。

4QD1、4QD7位操作正电源+110V，4QD51为操作负电源-110V。

跳闸过程：断路器为合位时，机构内断路器常开辅助接点（虚线框内）呈闭合状态，操作电源负电经合闸线圈、开关常闭辅助接点导通至4CD1、4CD2，手动及保护跳闸导通过程：正电4QD7-STJA手跳接点(或经TJQ、TJR、TJF一般为母差保护跳闸启动继电器接点；4QD19前一般是线路保护跳闸接点过来并经跳闸压板)-11TBIJA-12TBIJA-4CD2-开关辅助常开接点-分闸线圈-负电4QD51。

合位监视：如图2所示，4QD1-11HWJA-12HWJA-13HWJA-4CD1-4CD2-开关辅助接点-4QD51,在开关合位时导通；4QD1-1TJA-11TBIJA-11TBIJA-4CD2-开关辅助接点-4QD51,1TJA为发光二级管，当其点亮时表明开关跳闸回路是通的，11HWJA、12HWJA、13HWJA为合位监视继电器，开关合位时，该继电器是动作的，即常开接点闭合，常闭接点断开，注意1TJA点亮代表11TBIJA-12TBIJA-4CD2-开关辅助接点-4QD51的合闸回路是通的。

继电保护二次回路永跳和沟通三跳--秒懂沟通三跳“沟通三跳”回路实质上就是由于不具备重合闸条件使其相关断路器直接三相跳闸不再重合。

但是该回路的设计前期不同厂家有不同的设计，在现场使用过程中，即有“沟通三跳”压板，也有“闭锁重合闸”压板，这就对运行人员提出较高要求。

对此，首先要深入了解“沟通三跳”回路的功能及其设计形式，认识不同回路设计的本质区别，掌握运行维护中的特殊要求，以便能够根据不同装置的“沟通三跳”回路的实际设计，分析现场的实际问题，避免因人为因素造成保护设备的不正确动作。

沟通三跳的原理1.先合重合闸重合到永久性故障后要求闭锁后合重合闸。

先合重合闸和后合重合闸有时间配合，可以利用线路保护输出的闭锁重合闸接点来给后合重合闸。

2.重合闸因停用或气压低等原因不能重合的断路器要求三相跳开。

可利用重合闸输出的沟通三相跳闸接点（见下述沟通三相跳闸接点条件），沟通三相跳闸（见下述沟通三相跳闸条件）来实现断路器三相跳开。

有三种处理：1）由本断路器重合闸装置沟通三相跳闸功能将断路器三相跳开；2）线路保护装置保护动作继电器节点（BDJ），与本断路器重合闸输出的沟通三相跳闸接点（GTST）串接后去三相跳闸回路，如图；3）将本断路器重合闸沟通三相跳闸接点（GTST）分别并接在线路保护跳闸接点（TJA、TJB、TJC）间，为简化重合闸和保护间连线，也可采用断路器保护的失灵重跳功能，并接在断路器保护失灵重跳的三个分相出口接点中，如图。

注1：沟通三相跳闸接点。

沟通三相跳闸接点闭合的条件为（或门条件）a）当重合闸在未充好电状态，将沟通三相跳闸接点闭合（GTST）；b）重合闸为三重方式，将沟通三相跳闸接点闭合（GTST）；c）重合闸装置故障或直流电源消失，将沟通三相跳闸接点闭合（GTST）；d）重合闸在“停用”方式，将沟通三相跳闸接点闭合（GTST）。

沟通三相跳闸接点为常闭接点，为了使断路器具备三跳条件。

注2：沟通三相跳闸。