電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)部培訓(xùn)資料

1、電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)-基礎(chǔ)培訓(xùn)（thinkboy）1、電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)l 電力系統(tǒng)的構(gòu)成l 電力系統(tǒng)的額定電壓l 電氣主接線(xiàn)方式l 電氣一次設(shè)備與二次設(shè)備l 電力系統(tǒng)變電所安裝試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)l 電氣設(shè)備故障l 繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)l 變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)l 電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式l 供電質(zhì)量的主要指標(biāo)l 微機(jī)常規(guī)保護(hù)的判斷邏輯電力系統(tǒng)的構(gòu)成一個(gè)完整的電力系統(tǒng)由分布各地的各種類(lèi)型的發(fā)電廠、升壓和降壓變電所、輸電線(xiàn)路及電力用戶(hù)組成，它們分別完成電能的生產(chǎn)、電壓變換、電能的輸配及使用。圖11 電力系統(tǒng)的組成示意圖電力系統(tǒng)的額定電壓電網(wǎng)電壓是有等級(jí)的，電網(wǎng)的額定電壓等級(jí)是根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要、技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性以

2、及電氣設(shè)備的制造水平等因素，經(jīng)全面分析論證，由國(guó)家統(tǒng)一制定和頒布的。表11 我國(guó)交流電力網(wǎng)和電氣設(shè)備的額定電壓電力網(wǎng)和用電設(shè)備額定電壓發(fā)電機(jī)額定電壓電力變壓器額定電壓一次繞組二次繞組低壓v220/127380/220660/380230400690220/127380/220660/380230/133400/230690/400高壓kv361035631102203305007503.156.310.513.8,15.75,18,203及3.156及6.310及10.513.8,15.75,18,2035631102203305007503.15及3.36.3及6.610.5及1138.56

3、91212423635501用電設(shè)備用電設(shè)備的額定電壓和電網(wǎng)的額定電壓一致。實(shí)際上，由于電網(wǎng)中有電壓損失，致使各點(diǎn)實(shí)際電壓偏離額定值。為了保證用電設(shè)備的良好運(yùn)行，國(guó)家對(duì)各級(jí)電網(wǎng)電壓的偏差均有嚴(yán)格規(guī)定。顯然，用電設(shè)備應(yīng)具有比電網(wǎng)電壓允許偏差更寬的正常工作電壓范圍。2發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)的額定電壓一般比同級(jí)電網(wǎng)額定電壓高出5%，用于補(bǔ)償電網(wǎng)上的電壓損失。3變壓器變壓器的額定電壓分為一次和二次繞組。對(duì)于一次繞組，當(dāng)變壓器接于電網(wǎng)末端時(shí)，性質(zhì)上等同于電網(wǎng)上的一個(gè)負(fù)荷(如工廠降壓變壓器)，故其額定電壓與電網(wǎng)一致，當(dāng)變壓器接于發(fā)電機(jī)引出端時(shí)(如發(fā)電廠升壓變壓器)，則其額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同。對(duì)于二次繞組，

4、額定電壓是指空載電壓，考慮到變壓器承載時(shí)自身電壓損失(按5%計(jì))，變壓器二次繞組額定電壓應(yīng)比電網(wǎng)額定電壓高5%，當(dāng)二次側(cè)輸電距離較長(zhǎng)時(shí)，還應(yīng)考慮到線(xiàn)路電壓損失(按5%計(jì))，此時(shí)， 二次繞組額定電壓應(yīng)比電網(wǎng)額定電壓高10%。電氣主接線(xiàn)方式主接線(xiàn)圖（亦稱(chēng)原理接線(xiàn)圖）表示電能由電源分配給用戶(hù)的主要電路，圖中表示出所有的電氣設(shè)備及其聯(lián)接關(guān)系。1）母線(xiàn)制常用的母線(xiàn)制主要有三種：?jiǎn)文妇€(xiàn)制、單母線(xiàn)分段制和雙母線(xiàn)制，工廠供電系統(tǒng)一般不采用雙母線(xiàn)制。2）單母線(xiàn)單母線(xiàn)制如圖1所示，一般用于只有一回進(jìn)線(xiàn)的情況。3）單母線(xiàn)分段制在兩回電源進(jìn)線(xiàn)的情況下，宜采用單母線(xiàn)分段制，母線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)如圖2所示。4）雙母線(xiàn)制主要用在供

5、電部門(mén)110kv以上電壓等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)變電所，也有用于用戶(hù)35kv電壓等級(jí)的變電所，宜采用單母線(xiàn)分段制，母線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)如圖3所示電氣一次設(shè)備與二次設(shè)備一、一次設(shè)備：變壓器（含主變壓器、所用變壓器、消弧線(xiàn)圈等）；開(kāi)關(guān)（高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、空氣開(kāi)關(guān)等）；電抗器；母線(xiàn)、電力電纜、電力線(xiàn)路、瓷瓶、支架等。（一）高壓開(kāi)關(guān)柜的分類(lèi)：（35kv、10kv、6kv） 1、固定柜（gg1）a、由隔離刀閘b、接地刀閘c、高壓開(kāi)關(guān)d、支柱瓷瓶e、電流互感器（電壓互感器）f、避雷器g、高壓母線(xiàn)h、控制小室 2、手車(chē)柜：a、開(kāi)關(guān)小車(chē)b、接地刀閘c、高壓開(kāi)關(guān)d、支柱瓷瓶e、電流互感器（電壓互感器）f、避雷器g、高壓母線(xiàn)h、控

6、制小室（二）高壓開(kāi)關(guān)的分類(lèi)： a、多油開(kāi)關(guān)b、少油開(kāi)關(guān)c、真空開(kāi)關(guān)d、sf6開(kāi)關(guān)6）高壓開(kāi)關(guān)的組成：a、開(kāi)關(guān)小車(chē)b、真空泡c、儲(chǔ)能電機(jī)d、操作機(jī)構(gòu)（機(jī)械部分）e、高壓觸頭f、電流互感器g、分合閘線(xiàn)圈h、二次控制部分儲(chǔ)能回路、分合閘回路（帶防跳功能）等等2）二次設(shè)備：電壓互感器、電流互感器、阻波器、耦合電容器以及“控制”、“測(cè)量”、“保護(hù)”、“自動(dòng)裝置”、“遠(yuǎn)動(dòng)”、“通訊”等設(shè)備。a、電流互感器測(cè)量級(jí)與保護(hù)級(jí)的區(qū)別：以 10kv 電流互感器的 0.5/3 兩個(gè)繞組為例。其 0.5 級(jí)準(zhǔn)確度繞組應(yīng)接電能計(jì)量?jī)x表，而 3 級(jí)準(zhǔn)確度繞組應(yīng)接繼電保護(hù)電路。如果錯(cuò)接則：一是使正常運(yùn)行中測(cè)量的準(zhǔn)確度降低，使

7、電能計(jì)量不準(zhǔn)；二是在發(fā)生短路故障時(shí)，由于計(jì)量繞組鐵心設(shè)計(jì)時(shí)保證在短路電流超過(guò)額定電流的一定倍數(shù)時(shí)，鐵心飽和，限制了二次電流增長(zhǎng)，以保護(hù)儀表。而繼電保護(hù)繞組鐵心不飽和，二次電流隨短路電流相應(yīng)增大，以使繼電保護(hù)準(zhǔn)確動(dòng)作。如果錯(cuò)接，則繼電保護(hù)動(dòng)作不靈敏，而計(jì)量?jī)x表可能燒壞。總之，兩個(gè)二次繞級(jí)鐵心厚薄不同，接線(xiàn)時(shí)不可錯(cuò)接。b、電流互感器的準(zhǔn)確等級(jí)的意義：如，10p15,意思是互感器的一次電流為額定電流的15倍時(shí),誤差不超過(guò)10% c、電壓互感器與電流互感器工作原理上的區(qū)別：1) 電流互感器二次可以短路，但不得開(kāi)路；電壓互感器二次可以開(kāi)路，但不得短路；2) 相對(duì)于二次側(cè)的負(fù)荷來(lái)說(shuō)，電壓互感器的一次內(nèi)阻抗

8、較小以至可以忽略，可以認(rèn)為電壓互感器是一個(gè)電壓源；而電流互感器的一次卻內(nèi)阻很大，以至可以認(rèn)為是一個(gè)內(nèi)阻無(wú)窮大的電流源。3) 電壓互感器正常工作時(shí)的磁通密度接近飽和值，故障時(shí)磁通密度下降；電流互感器正常工作時(shí)磁通密度很低，而短路時(shí)由于一次側(cè)短路電流變得很大，使磁通密度大大增加，有時(shí)甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)飽和值。3）高壓開(kāi)關(guān)柜的五防： 防止誤分(合)斷路器 防止帶負(fù)荷誤拉(合)隔離開(kāi)關(guān)（開(kāi)關(guān)小車(chē)） 防止帶電掛接地線(xiàn) 防止帶地線(xiàn)送電 防止誤入帶電間隔4）微機(jī)電子五防：是集圖形編輯、智能開(kāi)票、傳統(tǒng)的“五防功能”的要求,并具有操作方便、安全可靠等特點(diǎn)。電力系統(tǒng)變電所安裝試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)l 用兆歐表?yè)u絕緣電阻時(shí)，如果接地端

9、子與線(xiàn)路端子互換接線(xiàn)，測(cè)出的絕緣電阻比實(shí)際值偏低。l 盤(pán)、柜安裝時(shí)，盤(pán)間接縫允許的偏差為2mm。l 查找直流接地時(shí)，所用儀表內(nèi)阻不應(yīng)低于2000/v。l 基礎(chǔ)型鋼安裝水平度允許偏差為1mm/m。l 電纜管的加工應(yīng)符合下列要求：（1） 管口應(yīng)無(wú)毛刺和尖銳棱角，管口宜做成喇叭形。，（2） 電纜管在彎制后，不應(yīng)有裂縫和顯著的凹癟現(xiàn)象，其彎扁程度不宜大于管子外徑的10%，電纜管的彎曲半徑不應(yīng)小于所穿入電纜的最小允許彎曲半徑。（3） 金屬電纜管應(yīng)在外表涂防腐漆或涂瀝青，鍍鋅管鋅層剝落處應(yīng)涂以防腐劑。l 對(duì)于盤(pán)柜內(nèi)0.4kv低壓母線(xiàn)，相線(xiàn)間距及相線(xiàn)對(duì)地間距為20mm。l 變電所電纜溝內(nèi)敷設(shè)電纜時(shí)，電力電纜

10、應(yīng)放在控制電纜的上方。l 二次回路接線(xiàn)基本要求：（1） 按圖施工，接線(xiàn)正確。（2） 導(dǎo)線(xiàn)與電氣元件間采用螺栓連接、插接、焊接或壓接點(diǎn)，均應(yīng)牢固可靠。（3） 盤(pán)、柜內(nèi)的導(dǎo)線(xiàn)不應(yīng)有接頭，導(dǎo)線(xiàn)芯線(xiàn)應(yīng)無(wú)損傷。（4） 導(dǎo)線(xiàn)芯線(xiàn)和所配導(dǎo)線(xiàn)的端部均應(yīng)標(biāo)明其回路編號(hào)，編號(hào)應(yīng)正確，字跡清晰且不易脫色。（5） 配線(xiàn)應(yīng)整齊、清晰、美觀，導(dǎo)線(xiàn)絕緣應(yīng)良好，無(wú)損傷。（6） 每個(gè)接線(xiàn)端子的每側(cè)接線(xiàn)宜為1根，不得超過(guò)2根。對(duì)于插接式端子，不同截面的兩根導(dǎo)線(xiàn)不得接在同一端子上；對(duì)于螺栓連接端子，當(dāng)接兩根導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，中間應(yīng)加平墊片。（7） 二次回路接地應(yīng)設(shè)專(zhuān)用螺栓。l 二次回路的每一支路的絕緣電阻不應(yīng)小于2m。l 低壓配線(xiàn)裝置應(yīng)用5

11、00v搖表測(cè)量全線(xiàn)的電阻，相對(duì)地不應(yīng).022 m，相對(duì)相不應(yīng).038m。l 接地保護(hù)接地電阻一般不4，重復(fù)接地的接地電阻一般不10，用500v搖表測(cè)移動(dòng)電器時(shí)，其絕緣電阻不應(yīng)0.5 m。l 用搖表測(cè)量低壓變壓器四線(xiàn)制線(xiàn)路時(shí)應(yīng)用500v搖表，保持120轉(zhuǎn)/分，持續(xù)1分鐘。l 1000v以下的電力電纜和控制電纜應(yīng)采用1000v搖表測(cè)量絕緣電阻，其絕緣電阻不10 m，移動(dòng)電器在安裝使用前，用500v搖表測(cè)試其帶電部分對(duì)金屬外殼的絕緣電阻，其電阻應(yīng)0.5 m，直流系統(tǒng)監(jiān)視裝置要求每個(gè)二次回路對(duì)地絕緣電阻1m，潮濕地區(qū)0.5 m。l 當(dāng)保護(hù)接地時(shí)，接地電阻越小保護(hù)效果越好。l 變壓器在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，如果有

12、制造廠合格的試驗(yàn)報(bào)告，也必須進(jìn)行吊芯檢查。l 低壓驗(yàn)電器除了用于檢查電氣設(shè)備是否帶電外還應(yīng)區(qū)分火線(xiàn)和地線(xiàn)。l 上、下布置的a、b、c母線(xiàn)應(yīng)由上向下排列。l 查找二次回路故障時(shí)，常用導(dǎo)通法、對(duì)地電壓法、電壓降法。l 不對(duì)稱(chēng)負(fù)載作星形連接時(shí)，中線(xiàn)一定不能斷開(kāi)。l 在地方狹窄，工作不便，陰暗潮濕等環(huán)境中，應(yīng)采用12v的安全電壓。l 無(wú)論電容器的額定電壓為多少，在切斷電源后的30秒之內(nèi)，電容器端電壓不得超過(guò)65v。l 作為電氣工作人員必要清楚，直流負(fù)載的端電壓就是負(fù)載兩端的電位差，而直流電源兩極間的電動(dòng)勢(shì)也是兩極間的電位差。l 怎樣區(qū)分中性點(diǎn)、中性線(xiàn)、零點(diǎn)、零線(xiàn)。中性點(diǎn)-在三相星形連接電路中，其中三個(gè)

13、線(xiàn)圈連在一起的一點(diǎn)。中性線(xiàn)-由中性點(diǎn)引出的線(xiàn)。零點(diǎn)-中性點(diǎn)接地。零線(xiàn)-由零點(diǎn)引出的線(xiàn)。l 如何識(shí)別接地體和接地線(xiàn)：接地體-埋入地下直接與土壤接觸，有一定流散電阻的金屬導(dǎo)體或金屬導(dǎo)體組。接地線(xiàn)-連接接地體與電氣設(shè)備接地部分的金屬導(dǎo)線(xiàn)。l 如何區(qū)分工作接地和重復(fù)接地：工作接地- 在正?；蚬收锨闆r下，為保證電器設(shè)備安全可靠工作，即運(yùn)行需要的接地線(xiàn)。重復(fù)接地-將零線(xiàn)的一處或多處通過(guò)接地裝置與大地再次連接。l 在這里我們要明確什么是保護(hù)接地，和保護(hù)接零：保護(hù)接地-為防止因電器設(shè)備絕緣損壞而使人體有遭受觸電的危險(xiǎn)，將電器設(shè)備的金屬外殼與接地體的相連。保護(hù)接零-將電器設(shè)備的金屬外殼與變壓器零線(xiàn)相連。l 高壓

14、隔離開(kāi)關(guān)不能用來(lái)拉、合大于2安培的負(fù)荷電流電路。l 高壓隔離開(kāi)關(guān)除了倒母線(xiàn)外，還有隔離電源即用其將檢修電氣設(shè)備與帶電的電網(wǎng)可靠隔離，另外還可切除小電流回路，如電壓互感器、避雷器和110kv以下空載電流不大于2安培的空載變壓器。l 10kv的隔離開(kāi)關(guān)可動(dòng)刀片進(jìn)入插口的深度應(yīng)90%而又不沖擊絕緣子的頂端，其可動(dòng)刀片與固定觸頭的底閘應(yīng)保持35mm的間隙；合閘時(shí)三相各相前后相差不3mm。l 三相負(fù)載中，如星形接法，必須三個(gè)負(fù)載的同名端相連為中點(diǎn)，如三角形接法，必須三個(gè)負(fù)載的異名端相接成閉合回路。l 1；1隔離變壓器次級(jí)不得接地。l 熔斷器通常使用在容量小和不重要負(fù)荷上，對(duì)熔體的選擇，其額定電流是負(fù)荷電

15、流的1.52.5倍。l 測(cè)量變壓器的直流電阻可有效的發(fā)現(xiàn)線(xiàn)圈匝間或?qū)娱g短路，分接開(kāi)關(guān)接觸不良和引線(xiàn)焊接頭松動(dòng)等缺陷。l 二次回路上所用的保險(xiǎn)絲，應(yīng)當(dāng)符合： 長(zhǎng)時(shí)間能承受規(guī)定的額定電流， 當(dāng)最小電流試驗(yàn)時(shí)，其熔斷時(shí)間1小時(shí)；當(dāng)最大電流試驗(yàn)時(shí)，其熔斷時(shí)間在1小時(shí)以?xún)?nèi)。l 對(duì)分散式安裝的微機(jī)保護(hù)開(kāi)關(guān)柜，應(yīng)裝設(shè)獨(dú)立的接地母排，母排不2mm*20mm。l 微機(jī)保護(hù)裝置、電流回路、電壓回路及其他裝置的接地引下線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)截面不2mm2。l 對(duì)組屏式安裝的微機(jī)保護(hù)屏，應(yīng)裝設(shè)接地母排，母排不2mm*20mm。l 保護(hù)屏端子排、微機(jī)保護(hù)裝置、電纜蔽層的接地引下線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)截面不2mm2。l 相互獨(dú)立的二次回路上的接地引

16、下線(xiàn)，應(yīng)單獨(dú)引至接地母排。l 要求每根電纜蔽層的接地引下線(xiàn)，應(yīng)獨(dú)立的引至接地母排。電氣設(shè)備故障故障中最常見(jiàn)、危害最大的是各種形式的短路。發(fā)生短路時(shí)可能造成的危害是： 故障點(diǎn)的很大的短路電流燃起的電弧，使故障設(shè)備損壞。 從電流到短路點(diǎn)間流過(guò)的短路電流，它們引起的發(fā)熱和電動(dòng)力將造成在該路徑中有關(guān)的非故障元件的損壞。 靠近故障點(diǎn)的部分地區(qū)電壓大幅度下降，使用戶(hù)的正常工作遭到破壞或影響產(chǎn)品質(zhì)量。 破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使該系統(tǒng)瓦解和崩潰。繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)l 繼電保護(hù)的作用及要求l 供電系統(tǒng)中常用的保護(hù)l 繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)l 微機(jī)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)繼電保護(hù)的作用及要求（一）繼電保護(hù)廣

17、泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)、飛機(jī)、機(jī)車(chē)、艦船、汽車(chē)等等各個(gè)領(lǐng)域。我們討論的主要是電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)。電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求安全可靠、電能質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)性好。但是，電力系統(tǒng)的組成元件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)各異，運(yùn)行情況復(fù)雜，覆蓋的地域遼闊。因此，受自然條件、設(shè)備及人為因素的影響，可能出現(xiàn)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。故障中最常見(jiàn)、危害最大的是各種形式的短路。發(fā)生短路時(shí)可能造成的危害是：故障點(diǎn)的很大的短路電流燃起的電弧，使故障設(shè)備損壞。從電流到短路點(diǎn)間流過(guò)的短路電流，它們引起的發(fā)熱和電動(dòng)力將造成在該路徑中有關(guān)的非故障元件的損壞?？拷收宵c(diǎn)的部分地區(qū)電壓大幅度下降，使用戶(hù)的正常工作遭到破壞或影響產(chǎn)品質(zhì)量。破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)

18、定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使該系統(tǒng)瓦解和崩潰。繼電保護(hù)的作用是：（1）在過(guò)載時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)發(fā)出警報(bào)信號(hào)。（2）在短路故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)立即動(dòng)作，要求準(zhǔn)確、迅速地自動(dòng)將有關(guān)的斷路器跳閘，將故障部分從系統(tǒng)中斷開(kāi)，確保其他回路的正常運(yùn)行。（3）為了保證電源不中斷，繼電保護(hù)裝置應(yīng)將備用電源投入或經(jīng)自動(dòng)裝置進(jìn)行重合閘。 （二）繼電保護(hù)的基本要求.選擇性基本含義是保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量減小，以保證系統(tǒng)中非故障部分繼續(xù)安全運(yùn)行。.速動(dòng)性速動(dòng)性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)以盡可能快的速度斷開(kāi)故障元件。這樣就能減輕故障設(shè)備的損壞程度，減小用戶(hù)在低電壓情況下工作的時(shí)間，提高電力系

19、統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。.靈敏性保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力稱(chēng)為靈敏性（靈敏度）。靈敏性常用靈敏系數(shù)來(lái)衡量。它是在保護(hù)裝置的測(cè)量元件確定了動(dòng)作值后，按最不利的運(yùn)行方式、故障類(lèi)型、保護(hù)范圍內(nèi)的指定點(diǎn)校驗(yàn)，并滿(mǎn)足有關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。.可靠性可靠性是指在保護(hù)裝置規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生它應(yīng)該反應(yīng)的故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)可靠地動(dòng)作（即不拒動(dòng)）。而在不屬于該保護(hù)動(dòng)作的其他任何情況下，則不應(yīng)該動(dòng)作（即不誤動(dòng)）。供電系統(tǒng)中常用的保護(hù)（1）電網(wǎng)的電流電壓保護(hù)：包括：?jiǎn)蝹?cè)電源網(wǎng)絡(luò)的相間短路的電流電壓保護(hù)、電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護(hù)、大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù)、中性點(diǎn)不接地單相接地的保護(hù)；電網(wǎng)的距離保護(hù)

20、輸電線(xiàn)路的縱聯(lián)保護(hù)包括：縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、高頻保護(hù)、高頻閉鎖方向保護(hù)、高頻閉鎖負(fù)序方向保護(hù)、高頻閉鎖距離保護(hù)和零序保護(hù)、高頻相差動(dòng)保護(hù)、光纖差動(dòng)保護(hù)；輸電線(xiàn)路的自動(dòng)重合閘 包括：三相自動(dòng)重合閘、綜合自動(dòng)重合閘電力變壓器的保護(hù) 包括：主變壓器內(nèi)部故障的差動(dòng)保護(hù)、主變壓器零序保護(hù)、主變壓器瓦斯保護(hù)、高壓廠用變壓器保護(hù)；發(fā)電機(jī)保護(hù)包括：相間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)、發(fā)電機(jī)定子繞組的單相接地保護(hù)、發(fā)電機(jī)低勵(lì)失磁保護(hù)、勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)、勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)、轉(zhuǎn)子表層過(guò)熱（負(fù)序電流）保護(hù)、發(fā)電機(jī)的逆功率保護(hù)、發(fā)電機(jī)失步異常運(yùn)行保護(hù)、定子繞組對(duì)稱(chēng)過(guò)負(fù)荷保護(hù)、發(fā)電機(jī)變壓器組公用繼電保護(hù)；

21、母線(xiàn)的繼電保護(hù)包括：母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)、電流相位比較式母線(xiàn)保護(hù)；異步電動(dòng)機(jī)和電容器的保護(hù)（2）供電系統(tǒng)的單端電網(wǎng)的保護(hù)：供電線(xiàn)路常見(jiàn)的故障對(duì)架空線(xiàn)來(lái)說(shuō)，有斷線(xiàn)、碰線(xiàn)、絕緣子被擊穿、相間飛弧、短路以及桿塔倒塌等；對(duì)電纜來(lái)說(shuō)，應(yīng)其直接埋地或敷設(shè)在混凝土管、隧道等，受外界因素影響較少，除本身絕緣老化的原因外，只有某些特殊情況下，如的基下沉、土壤含有雜質(zhì)、建筑施工破壞、熱力網(wǎng)影響等，才會(huì)使相間或相地之間絕緣擊穿或斷裂，但是電纜接頭連接不良或由于污垢而產(chǎn)生的故障，占其全部故障的70%以上。工業(yè)企業(yè)供電線(xiàn)路基本上是開(kāi)式單端供電網(wǎng)絡(luò)，廠區(qū)內(nèi)距離較短，所以線(xiàn)路保護(hù)并不復(fù)雜，常用的保護(hù)裝置有：定時(shí)限或反時(shí)限的過(guò)電流保

22、護(hù)；低電壓保護(hù)；電流速斷保護(hù)；中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地保護(hù)等。一、過(guò)電流保護(hù)當(dāng)流過(guò)被保護(hù)元件中的電流超過(guò)預(yù)先整定的某個(gè)數(shù)值時(shí)就使斷路器跳閘或給出報(bào)警信號(hào)的裝置稱(chēng)為過(guò)電流保護(hù)裝置，它有定時(shí)限和反時(shí)限兩種。定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置定時(shí)限過(guò)電流是電流繼電器本身的動(dòng)作時(shí)限是固定的，與通過(guò)它的電流大小無(wú)關(guān)。這種保護(hù)裝置的接線(xiàn)圖如圖5-12所示。反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置 圖5-14是一個(gè)交流操作的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置圖，1ka、2ka為gl型感應(yīng)式帶有瞬時(shí)動(dòng)作元件的反時(shí)限過(guò)電流繼電器，繼電器本身動(dòng)作帶有時(shí)限，并有動(dòng)作指示掉牌信號(hào)，所以回路不需接時(shí)間繼電器和信號(hào)繼電器。 二、電流速斷保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的時(shí)限

23、一經(jīng)整定便不能變動(dòng)，如圖5-13所示，當(dāng)k3處發(fā)生三相短路故障時(shí)，斷路器qf3的繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間必須經(jīng)過(guò)t0+2t才能動(dòng)作，達(dá)不到速斷的目的。為了減小本段線(xiàn)路故障下的事故影響范圍，當(dāng)過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大于0.7s時(shí)，便需設(shè)置電流速斷保護(hù)，以保證本段線(xiàn)路的短路故障能迅速地被切除。 具有電流速斷和定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的線(xiàn)路如圖5-16所示。三、低電壓保護(hù) 低電壓保護(hù)主要用于以下幾個(gè)方面。1. 低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流是按躲過(guò)最大的負(fù)荷電流來(lái)整定的，在某些情況下可能滿(mǎn)足不了靈敏度的要求。為此可采用低電壓繼電器的過(guò)電流保護(hù)裝置來(lái)提高其靈敏度。其閉鎖接線(xiàn)如圖5-20所2. 用于電動(dòng)

24、機(jī)的低電壓保護(hù)電動(dòng)機(jī)采用低電壓保護(hù)的目的是當(dāng)電網(wǎng)電壓降低到某一數(shù)值時(shí)，低電壓保護(hù)裝置動(dòng)作，將不重要的或不允許自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)切除，以保證重要電動(dòng)機(jī)在電網(wǎng)電壓恢復(fù)時(shí)，順利自起動(dòng)。四、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地保護(hù)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，線(xiàn)電壓值不變，故障相對(duì)地電壓為零，非故障相對(duì)地電壓升高了3倍，流經(jīng)故障點(diǎn)的電容電流ic是正常時(shí)每相對(duì)地電容電流ic0的3倍。因此在供電系統(tǒng)中采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的目的是，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生幾率最多的單相接地故障時(shí)，一般并不要求立即將電源切斷，這是因?yàn)檫@種故障并不影響接于線(xiàn)電壓上電氣設(shè)備的正常工作，仍可繼續(xù)運(yùn)行。但如果流過(guò)故障點(diǎn)的接地電流數(shù)值較大時(shí)，就會(huì)在接

25、地點(diǎn)間產(chǎn)生間歇性電弧以致引起過(guò)電壓、損壞絕緣，發(fā)展成為相間或兩相對(duì)地短路，擴(kuò)大故障。因此，對(duì)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)裝設(shè)絕緣監(jiān)測(cè)裝置，必要時(shí)還可裝設(shè)零序電流保護(hù)。五、變壓器的保護(hù)電力變壓器是供電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，它的故障對(duì)供電的可靠性和用戶(hù)的生產(chǎn)、生活將產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度裝設(shè)適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)裝置。變壓器的故障一般分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。變壓器的內(nèi)部故障主要有繞組的相間短路、繞組匝間短路和單相接地短路，內(nèi)部故障是很危險(xiǎn)的，因?yàn)槎搪冯娏鳟a(chǎn)生的電弧不僅會(huì)破壞繞組絕緣，燒壞鐵心，還可能使絕緣材料和變壓器油受熱而產(chǎn)生大量氣體，引起變壓器油箱爆炸。變壓器常見(jiàn)的外部故障是引出線(xiàn)上

26、絕緣套管的故障從而可能導(dǎo)致引出線(xiàn)的相間短路或接地短路。變壓器的不正常工作狀態(tài)有：由于外部短路和過(guò)負(fù)荷而引起的過(guò)電流，油面的過(guò)度降低和溫度升高等。對(duì)于變壓器的故障種類(lèi)及不正常運(yùn)行狀態(tài)，變壓器一般應(yīng)裝備下列保護(hù)。a、瓦斯保護(hù) 它能反應(yīng)（油浸式）變壓器油箱內(nèi)部故障油面降低，瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)或跳閘。b、差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù) 它能反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障和引出線(xiàn)的相間短路、接地短路，瞬時(shí)動(dòng)作于跳閘。c、 過(guò)電流保護(hù)它能反應(yīng)變壓器外部短路而引起的過(guò)電流，帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘，可作為上述保護(hù)的后備保護(hù)。d、 過(guò)負(fù)荷保護(hù) 它能反應(yīng)過(guò)載而引起的過(guò)電流，一般作用于信號(hào)。e、 溫度信號(hào) 它能反應(yīng)變壓器溫度升高和油冷卻系統(tǒng)的故

27、障。微機(jī)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)微機(jī)繼電保護(hù)裝置是通過(guò)數(shù)字量輸出實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器等的控制。易于解決常規(guī)保護(hù)難于解決的問(wèn)題，對(duì)于相同的硬件，可以通過(guò)算法的不同，實(shí)現(xiàn)不同的保護(hù)。這樣，也就可以通過(guò)改善算法來(lái)不斷完善保護(hù)性能，而不需改動(dòng)硬件。通過(guò)軟件算法的改善，可以較好地解決原有模擬繼電保護(hù)裝置難于解決的問(wèn)題。在各種保護(hù)方法中，考慮到了電力系統(tǒng)的各種情況，具有很強(qiáng)的綜合分析和判斷能力。由于計(jì)算機(jī)的通用性，因此，在繼電保護(hù)硬件的基礎(chǔ)上，可以很方便地通過(guò)增加軟件的方法獲得保護(hù)之外的功能。目前的微機(jī)保護(hù)裝置均設(shè)有通信接口，這樣可方便地將各地保護(hù)裝置納入變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方修改定值、投切保護(hù)裝置。變電所綜合自動(dòng)化系

28、統(tǒng)l 綜合自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)l 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本l 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和配置綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能變電站在電力系統(tǒng)中是不可缺少的重要環(huán)節(jié)，因?yàn)樽冸娬臼请娏ο到y(tǒng)中通過(guò)變壓器進(jìn)行電壓的升降和進(jìn)行電能交換的地點(diǎn)；變電站也是電能不同電壓等級(jí)的母線(xiàn)進(jìn)行重新分配的地點(diǎn)；變電站還是不同電壓等級(jí)線(xiàn)路的始端或終端，因此變電站是電力系統(tǒng)中重要的“調(diào)節(jié)與控制中心”；特別是電力與無(wú)功的調(diào)節(jié)中心；變電站又是電力系統(tǒng)中重要的“信息源”與“信息中繼站”。因此變電站對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，保證對(duì)用戶(hù)供電可靠性與電能質(zhì)量起著不可替代的作用。變電站的設(shè)備主要可以分為：一次設(shè)備：變壓器（含主變壓器、所用變壓器、消弧線(xiàn)圈等）；

29、開(kāi)關(guān)（高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、空氣開(kāi)關(guān)等）；電抗器；母線(xiàn)、電力電纜、電力線(xiàn)路、瓷瓶、支架等。二次設(shè)備：電壓互感器、電流互感器、阻波器、耦合電容器以及“控制”、“測(cè)量”、“保護(hù)”、“自動(dòng)裝置”、“遠(yuǎn)動(dòng)”、“通訊”等設(shè)備。變電站需完成的功能大概有63種，歸納起來(lái)可分為以下幾種功能組： 控制、監(jiān)視功能，自動(dòng)控制功能，測(cè)量表記錄功能，繼電保護(hù)功能，與繼電保護(hù)有關(guān)的功能，接口功能，系統(tǒng)功能。 結(jié)合我國(guó)的情況，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能可用監(jiān)控子系統(tǒng)、微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)與遠(yuǎn)動(dòng)通信子系統(tǒng)來(lái)說(shuō)明。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和配置變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程與集成電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)密切相關(guān)。隨著

30、高科技的不斷發(fā)展，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)也不斷發(fā)生變化，其性能和功能不斷提高。從國(guó)內(nèi)外變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程來(lái)看，其結(jié)構(gòu)形式有集中式、分布集中式、分散與集中相結(jié)合和全分散式等四種類(lèi)型變電站綜合自動(dòng)化1）功能綜合化變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)技術(shù)密集、多專(zhuān)業(yè)技術(shù)相互交叉、相互配合的系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它綜合了變電站內(nèi)除一次設(shè)備和交直流電源以外的全部二次設(shè)備微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)綜合了原來(lái)的儀表屏、操作屏、模擬屏和變送器柜、遠(yuǎn)動(dòng)裝置及中央信號(hào)系統(tǒng)等功能；微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)代替了電磁式或晶體管式的保護(hù)裝置；還可根據(jù)用戶(hù)需要，微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，綜合

31、了故障錄波、故障測(cè)距和小電流接地等子系統(tǒng)功能。2）設(shè)備操作監(jiān)視屏幕化 變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化后，無(wú)論是有人值班，還是無(wú)人值班，操作人員不是在變電站內(nèi)，就是在主控站或調(diào)度室內(nèi)，面對(duì)彩色屏幕顯示器，對(duì)變電站的設(shè)備和輸電線(xiàn)路進(jìn)行全方位的監(jiān)視與操作。3）結(jié)構(gòu)分布、分層化綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)和各功能模塊由不同配置的單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī)組成，采用分布式結(jié)構(gòu)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、總線(xiàn)將微機(jī)保護(hù)、數(shù)據(jù)采集、控制等各子系統(tǒng)連接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)分級(jí)分布式的系統(tǒng)。4）通信局域或網(wǎng)絡(luò)化、光纜化5）運(yùn)行管理智能化 變電站綜合自動(dòng)化的另一個(gè)最大特點(diǎn)是運(yùn)行管理智能化。智能化的含義不僅是能實(shí)現(xiàn)許多自動(dòng)化的功能，例如電壓、無(wú)功自動(dòng)調(diào)節(jié)，不

32、完全接地系統(tǒng)單相接地自動(dòng)選線(xiàn)，自動(dòng)事故判別與事故記錄，事件順序記錄，指標(biāo)打印，自動(dòng)報(bào)警等；更重要的是能實(shí)現(xiàn)故障分析和故障恢復(fù)操作智能化；而且能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)本身的故障自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)功能。這對(duì)于提高變電站的運(yùn)行管理水平和安全可靠性是非常重要的，也是常規(guī)的二次設(shè)備所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。常規(guī)的二次設(shè)備只能監(jiān)視一次設(shè)備，而本身的故障必須靠維護(hù)人員去檢查，本身不具備自診斷能力。電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式在電力系統(tǒng)中，當(dāng)變壓器或發(fā)電機(jī)的三相繞組為星形聯(lián)結(jié)時(shí)，其中性點(diǎn)可有兩種運(yùn)行方式：中性點(diǎn)接地和中性點(diǎn)部接地。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)稱(chēng)為大電流接地系統(tǒng)，中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈（或電阻）接地的系統(tǒng)稱(chēng)為小電流接

33、地系統(tǒng)。中性點(diǎn)的運(yùn)行方式主要取決于單相接地時(shí)電氣設(shè)備絕緣要求及供電可靠性。圖12列出了常用的中性點(diǎn)運(yùn)行方式。圖中，電容c為輸電線(xiàn)路對(duì)地分布電容。圖12 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式a)中性點(diǎn)直接接地 b)中性點(diǎn)不接地 c)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地d)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地中性點(diǎn)直接接地方式：當(dāng)發(fā)生一相對(duì)地絕緣破壞時(shí)，即構(gòu)成單相短路，供電中斷，可靠性降低。但是，該方式下非故障相對(duì)地電壓不變，電氣設(shè)備絕緣水平可按相電壓考慮。此外，在380/220v低壓供電系統(tǒng)中，線(xiàn)對(duì)地電壓為相電壓，可接入單相負(fù)荷。中性點(diǎn)不接地方式：當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，線(xiàn)電壓不變，而非故障相對(duì)地電壓升高到原來(lái)相電壓的3倍，供電不中斷，可靠性高。供電質(zhì)量的主要指標(biāo)決定用戶(hù)供電質(zhì)量