继电保护及二次回路的基本应用

第一章继电保护工作基本知识第一节电流互感器电流互感器（CT）是电力系统中很重要的电力元件，作用是将一次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录波、计度等使用，本局所用电流互感器二次额定电流均为5A，也就是铭牌上标注为100/5，200/5等，表示一次侧如果有100A或者200A 电流，转换到二次侧电流就是5A。

电流互感器在二次侧必须有一点接地，目的是防止两侧绕组的绝缘击穿后一次高电压引入二次回路造成设备与人身伤害。

同时，电流互感器也只能有一点接地，如果有两点接地，电网之间可能存在的潜电流会引起保护等设备的不正确动作。

如图1.1，由于潜电流I X的存在，所以流入保护装置的电流I Y≠I，当取消多点接地后I X＝0，则I Y＝I。

在一般的电流回路中都是选择在该电流回路所在的端子箱接地。

但是，如果差动回路的各个比较电流都在各自的端子箱接地，有可能由于地网的分流从而影响保护的工作。

所以对于差动保护，规定所有电流回路都在差动保护屏一点接地。

图1.1电流互感器实验1、极性实验功率方向保护及距离保护，高频方向保护等装置对电流方向有严格要求，所以CT必2、变比实验须做极性试验，以保证二次回路能以CT的减极性方式接线，从而一次电流与二次电流的方向能够一致，规定电流的方向以母线流向线路为正方向，在CT本体上标注有L1、L2，接线盒桩头标注有K1、K2，试验时通过反复开断的直流电流从L1到L2，用直流毫安表检查二次电流是否从K1流向K2。

线路CT本体的L1端一般安装在母线侧，母联和分段间隔的CT本体的L1端一般都安装在I母或者分段的I段侧。

接线时要检查L1安装的方向，如果不是按照上面一般情况下安装，二次回路就要按交换头尾的方式接线。

CT需要将一次侧电流按线性比例转变到二次侧，所以必须做变比试验，试验时的标准CT是一穿心CT，其变比为（600/N）/5，N为升流器穿心次数，如果穿一次，为600/5。

对于二次是多绕组的CT，有时测得的二次电流误差较大，是因为其他二次回路开路，是CT 磁通饱和，大部分一次电流转化为励磁涌流，此时应当把其他未测的二次绕组短接即可。

●一次设备是直接与生产电能和输配电有关的设备。

包括各种高压断路器、隔离开关、母线、电力电缆、电压互感器、电流互感器、电抗器、避雷器、消弧线圈、并联电容器及高压熔断器等。

●二次设备是对一次设备进行监视、测量、操纵控制和保护作用的辅助设备。

如各种继电器、信号装置、测量仪表、录波记录装置以及遥测、遥信装置和各种控制电缆、小母线等。

●继电保护装置是能反应电力系统中电气设备故障或不正常的工作情况，而作用于开关跳闸或发出信号的装置。

继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求。

●主电路是传送电能的所有导电回路; 辅助电路是主回路外的所有控制、测量、信号和调节回路内的导电回路。

●二次回路用于监视测量仪表，控制操作信号，继电器和自动装置的全部低压回路均称二次回路。

二次回路按功能分有控制回路、保护回路、测量回路、信号回路、操作电源回路。

●直流系统在变电所中为控制信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供可靠的直流电源，还为操作提供可靠的操作电源。

●操作电源是变电所开关控制、继电保护、自动装置和信号设备所使用的电源。

分为交流和直流操作电源。

●一般来说，继电器的质量越好，接线越简单，所包含的接点数目越少，则保护装置的作越可靠。

●3-10KV变配电所常见的继电保护装置有过电流保护、电流速断保护、变压器瓦斯保护和低电压保护。

●常用的继电器有电流继电器、电压继电器、信号继电器、时间继电器、中间继电器、差动继电器和瓦斯继电器等。

●电流互感器一次电流，是由一次回路的负荷电流所决定的，它不随二次回路阻抗变化，这是与变压器工作原理的主要区别。

●信号继电器动作后应是一边本身掉牌，一边触点闭合接通其它信号●变压器的保护装置有过流保护、电流速断保护、差动保护和瓦斯保护。

●过流保护的动作电流按躲过最大负荷电流来整定。

●瓦斯保护是根据变压器内部故障时会产生和分解出气体??这一特点设置的。

●为什么要使用互感器？答：测量高压电压和大电流为什么使用互感器（ 1 ）扩大了仪表的使用范围。

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。

继电保护与二次回路（高压电工进网作业）主要介绍继电保护二次系统和传统的继电保护一.继电保护任务及基本要求1.继电保护任务造成电气设备故障或异常运行的原因：由于外力破坏、内部绝缘击穿、过负荷、误操作等。

最常见故障：短路故障短路故障：三相短路、两相短路、大电流接地系统发生的单相接地短路、以及变电器、电机类设备的内部线圈匝间短路。

任务：（1）当电气设备发生短路故障时，能自动、迅速、有选择地将故障设备从电力系统切除，将事故尽可能控制在最小范围内。

（2）当正常供电的电源因故中断时，继电保护和自动装置将自动投入备用电源。

2.继电保护基本要求基本要求：为了能正确无误迅速切除故障，使电力系统能以最快速度恢复正常运行，要求继电保护具有足够的选择性、快速性、灵敏性、可靠性。

电力系统故障基本特点：电流突增、电压突降或过高、电流和电压相位角发生变化，以及出现负序或零序分量等。

还有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高等特点。

利用这些基本特点可以构成各种不同原理的继电保护。

各种继电保护：电流过负荷、过电流、电流速断、电流方向保护、低电压、过电压、电流闭锁电压速断、差动、距离、高频保护等。

此外还有如瓦斯保护。

选择性当电力系统发生故障时，继电保护应能有选择地将故障部分切除，让非故障部分继续运行，使停电范围尽量缩小。

为此一般按整定电气量的动作值和上下级保护动作时限进行配合（一般时差取0.3～0.7秒）。

快速性减轻故障设备损坏程度，缩小故障波及范围，提高系统运行稳定性，加快系统电压的恢复，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。

灵敏性灵敏性系指继电保护装置对故障和异常工作状况的反映能力。

在保护装置的保护范围内，不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样，保护装置均不应产生拒绝动作；但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。

相邻设备的上下级保护之间的灵敏性配合也是选择性的条件之一。

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。

变电站继电保护二次回路的设计及实施要点分析摘要：近年来，随着社会发展，电力行业得到发展，现阶段成为社会生活中不可缺少的一部分，目前被运用到各个行业领域。

目前，继电保护技术日趋成熟。

为了提高继电保护的科学性、合理性，必须对继电保护二次侧进行改进，以确保电网的安全性、可靠性。

基于此，文章分析了变电站继电保护二次回路的作用，根据实际工作中存在的问题，提出了有针对性的设计方案，并结合实际工作中的体会，指出了变电站继电保护二次回路实施过程中应注意的问题。

关键词：变电站；继电保护；二次回路引言随着经济的不断发展,我国电力系统也随之不断发展,为更好地满足人们日常生活需求,保证电能的有效供给,增强供电过程中的安全性和稳定性问题,要求相关工作人员对此方面予以重视,尤其是电力系统中继电保护二次回路技术,对此方面进行重点分析、重点研究,在研究过程中不断发现各种问题,及时提出有效措施,得到更加有效的办法,为推动整个电力行业的持续发展提供重要保障。

1继电保护二次回路概述继电保护（原理图如图1所示）通常由继电器、自动装置等通过控制电缆连接成继电保护二次回路，用于控制、保护和调节一次回路中各参数与元件的运行工况，是保证电力系统安全生产、经济运行和可靠供电的重要组成部分。

图1继电保护基本原理示意图内容较多，涉及范围较广，而且整体后果较为严重，需要加强对继电保护二次回路的防护，落实继电保护二次回路维护工作。

继电保护二次回路具有多样性与综合性，继电保护二次回路由多个系统构成，需要加强多个系统之间的相互协作，才能达到预期的保护效果。

当前，在我国电力系统中继电保护二次回路已经得到全面应用，在技术不断创新的背景下，相关保护技术发展速度较快，能够及时发现各种隐蔽问题，为电力系统的运行提供安全保障，从而提升电力系统隐蔽故障处理效率。

2变电站继电保护二次回路的作用在当前技术水平不断发展的基础上，变电站开始朝着智能化方向转型。

随着各种自动化装置的引入，变电站二次接线数量逐渐增加，难以通过单一的一次回路保护变电站自动化设备。

基本知识讲课内容：1、二次回路基础知识（二次回路内容、二次回路图分类、常用符号及元器件表示方式，变配电所二次设备布置）2、继电保护的基础知识（继电保护的基本任务、对继电保护的基本要球、继电保护的基本工作原理及构成、继电器的基本原理及分类、互感器的极性、方向、误差、接线）3、结合公司装置及技术说明书讲解公司装置是如何实现继电保护的基本任务，满足继电保护的基本要求的；公司装置中使用的继电器的类型；互感器的各种接线方式如何在公司装置上实现讲课要求：1、了解二次回路的基本知识2 、掌握继电保护的基础知识3、针对讲课内容出相应的习题，10 道左右二次回路基本知识一、二次回路内容变配电所的二次部分对于实现变配电所安全、优质和经济的电能分配具有极为重要的作用。

变配电所的电气设备按其作用的不同可分为一次设备和二次设备，其控制保护接线回路又可分为一次回路和二次回路。

一次设备是指直接输送和分配电能的高电压、大电流设备，包括电力母线、电力线路、高压断路器、高压隔离开关、电流互感器、电压互感器等。

由变配电所一次设备组成的整体称为变配电所一次部分。

二次设备是指对一次设备进行监察、控制、测量、调节和保护的低电压、小电流设备，包括继电保护及安全自动装置、操作电源、熔断器等。

由变配电所二次设备组成的整体称为变配电所二次部分。

一次回路又称为一次接线是将一次设备相互连接而形成的电路。

二次回路又称为二次接线是将二次设备相互连接而形成的电路。

包括电气设备的测量回路、控制操作回路、信号回路、保护回路等。

二次回路的工作任务是反映一次设备的工作状态及控制一次设备，即在一次设备发生故障时，能迅速反应故障，并使故障设备退出工作，保证变配电所处于安全的运行状态。

二次回路的主要内容是高压电气设备和电力线路的控制、信号、测量及监察、继电保护及自动装置、操作电源等系统a、控制系统控制系统是由控制器具、控制对象及控制网络构成控制系统的作用是对变电站的开关设备进行就地或远方跳、合闸操作，以满足改变主系统运行方式及处理故障的要求。

二次回路基础知识目录一、基本概念 (3)1.1 什么是二次回路 (4)1.2 二次回路的作用 (5)1.3 二次回路的分类 (6)二、二次回路图 (7)2.1 电气图的基本概念 (8)2.2 二次回路图的表示方法 (10)2.3 二次回路图的基本符号 (11)三、电流互感器 (12)3.1 电流互感器的功能 (13)3.2 电流互感器的结构 (14)3.3 电流互感器的接线方式 (16)四、电压互感器 (17)4.1 电压互感器的功能 (18)4.2 电压互感器的结构 (19)4.3 电压互感器的接线方式 (20)五、断路器 (21)5.1 断路器的功能 (22)5.2 断路器的结构 (23)5.3 断路器的操作与保护 (24)六、隔离开关 (25)6.1 隔离开关的功能 (26)6.2 隔离开关的结构 (27)6.3 隔离开关的操作与保护 (28)七、互感器与开关电器的二次回路 (29)7.1 互感器在二次回路中的作用 (31)7.2 开关电器在二次回路中的作用 (33)八、二次回路的接线 (34)8.1 接线的类型与特点 (35)8.2 接线的原则与注意事项 (37)九、二次回路的接地 (38)9.1 接地的目的与要求 (39)9.2 接地的方式与注意事项 (40)十、二次回路的维护与故障处理 (41)10.1 二次回路的维护保养 (43)10.2 二次回路故障的处理方法 (44)十一、二次回路设计原则与实例 (45)11.1 设计原则与步骤 (47)11.2 实例分析 (49)一、基本概念二次回路定义：二次回路是电力系统中的低压电路系统，用于实现电气设备的控制、保护、测量和信号传输等功能。

它主要由各种电气元件（如开关、互感器、继电器、测量仪表等）以及连接这些元件的导线组成。

二次回路的作用：二次回路在电力系统中扮演着至关重要的角色。

其主要作用包括实时监测电力系统运行状态，提供设备控制信号，实现电力系统的自动控制和保护，保障电力系统的安全稳定运行。

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。