一、二次系統(tǒng)基礎(chǔ)

1、一、二次系統(tǒng)基礎(chǔ)一、二次系統(tǒng)基礎(chǔ)生產(chǎn)技術(shù)部陳志拓2015.8.17主要內(nèi)容主要內(nèi)容12一次系統(tǒng)基礎(chǔ)二次系統(tǒng)基礎(chǔ)一次系統(tǒng)基礎(chǔ)一次系統(tǒng)基礎(chǔ)電力系統(tǒng)概述電力系統(tǒng)概述電氣主接線方式電氣主接線方式一次系統(tǒng)的設(shè)備一次系統(tǒng)的設(shè)備電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式一次系統(tǒng)基礎(chǔ)一次系統(tǒng)基礎(chǔ)v電力系統(tǒng)概述：電力系統(tǒng)概述：電力系統(tǒng)：一個(gè)完整的電力系統(tǒng)由分布各地的各種類型的發(fā)電廠、升壓和降壓變電所、輸電線路及電力用戶組成，它們分別完成電能的生產(chǎn)、電壓變換、電能的輸配及使用。電力網(wǎng)：在電力系統(tǒng)中，連接各種電壓等級(jí)的輸電線路、各種類型的變、配電所及用戶的電纜和架空線路構(gòu)成的輸、配電網(wǎng)絡(luò)。一次系統(tǒng)基礎(chǔ)一次系統(tǒng)

2、基礎(chǔ)v電氣主接線方式：電氣主接線方式：雙母線制主要用在供電部門110kV以上電壓等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)變電所；35kV電壓等級(jí)的變電所，宜采用單母線分段制。主接線圖（亦稱原理接線圖）表示電能由電源分配給用戶的主要電路，圖中表示出所有的電氣設(shè)備及其聯(lián)接關(guān)系。常用的主接線方式主要有三種：?jiǎn)文妇€制、單母線分段制和雙母線制，工廠供電系統(tǒng)一般不采用雙母線制。一次系統(tǒng)基礎(chǔ)一次系統(tǒng)基礎(chǔ)v 一次系統(tǒng)的設(shè)備：一次系統(tǒng)的設(shè)備：一次設(shè)備定義：直接用于生產(chǎn)、輸送和分配電能的生產(chǎn)過(guò)程中的電氣設(shè)備為一次設(shè)備。它包括發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路、電力電纜、斷路器、隔離開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)、接觸器、刀開關(guān)、母線、電抗器、電動(dòng)機(jī)、電流互感器（TA)

3、與電壓互感器(TV)等。在施工圖一次系統(tǒng)單線圖設(shè)計(jì)時(shí)需要注明一次設(shè)備的型號(hào)與規(guī)格，以及系統(tǒng)的運(yùn)行方式與繼電保護(hù)方案。一次系統(tǒng)基礎(chǔ)一次系統(tǒng)基礎(chǔ)一次設(shè)備的作用一次設(shè)備的作用1）發(fā)電機(jī)：把各種形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備；2）變壓器：電能需要傳送，變壓器將電壓升高進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸，這樣可以降低損耗，當(dāng)使用電能時(shí)，為了滿足電氣設(shè)備的要求，變壓器又將電壓降低到電氣設(shè)備需要的電壓等級(jí)；3）線路：傳輸電能；4）電力電容器：給系統(tǒng)補(bǔ)償無(wú)功；5）斷路器：切斷電氣設(shè)備之間的聯(lián)系，具有滅弧的功能。一次系統(tǒng)基礎(chǔ)一次系統(tǒng)基礎(chǔ)6）隔離刀閘：為了檢修設(shè)備時(shí)，有可靠與明顯的斷開點(diǎn)，保證安；7）電流互感器：將一次側(cè)的大電流轉(zhuǎn)換為統(tǒng)

4、一的二次側(cè)小電流（額定值為5A或1A），有利于電氣測(cè)量與繼電保護(hù)設(shè)置的制造，并起到隔離作用；8）電壓互感器：將一次側(cè)高電壓轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的二次側(cè)低電壓（額定值為100V），有利于電氣測(cè)量與繼電保護(hù)設(shè)置的制造，并起到隔離作用。一次設(shè)備的作用一次設(shè)備的作用一次系統(tǒng)基礎(chǔ)一次系統(tǒng)基礎(chǔ)一次設(shè)備的選用一次設(shè)備的選用一次設(shè)備選用時(shí)除額定電壓、額定電流（或額定容量）、開關(guān)設(shè)備的遮斷容量以及導(dǎo)線與母線的載流量應(yīng)滿足要求外，還需要進(jìn)行熱穩(wěn)定與動(dòng)溫度校驗(yàn)，電流互感器還需要根據(jù)準(zhǔn)確級(jí)限值系數(shù)P進(jìn)行誤差校驗(yàn)。一次系統(tǒng)基礎(chǔ)一次系統(tǒng)基礎(chǔ)v電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式 ：在電力系統(tǒng)中，當(dāng)變壓器或發(fā)電機(jī)的三相繞

5、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)不接地。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)稱為大電流接地系統(tǒng)，中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈（或電阻）接地的系統(tǒng)稱為小電流接地系統(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。一次系統(tǒng)基礎(chǔ)一次系統(tǒng)基礎(chǔ)ABCABCABCABC0000a)b)d)c)a)中性點(diǎn)直接接地 b)中性點(diǎn)不接地 c)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地d)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地主要內(nèi)容主要內(nèi)容12一次系統(tǒng)基礎(chǔ)二次系統(tǒng)基礎(chǔ)二二次系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)二次系統(tǒng)概述二次系統(tǒng)概述二次系統(tǒng)的設(shè)備二次系統(tǒng)的設(shè)備電力系統(tǒng)繼電保護(hù)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二二次系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)v二次系統(tǒng)概述二次系統(tǒng)概述1

6、）二次設(shè)備定義：二次設(shè)備是指對(duì)一次設(shè)備的工作進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)以及為運(yùn)行、維護(hù)人員提供運(yùn)行工況或生產(chǎn)指揮信號(hào)所需的低壓電氣設(shè)備。二二次系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)2）二次電路設(shè)計(jì)：二次電路圖施工圖設(shè)計(jì)時(shí)需要注明二次設(shè)備的型號(hào)與規(guī)格，二次電路圖包括測(cè)量回路、控制與保護(hù)回路、信號(hào)回路與操動(dòng)機(jī)構(gòu)電源回路；采用數(shù)字式（微機(jī)）保護(hù)裝置后，還需要設(shè)計(jì)數(shù)字式（微機(jī)）保護(hù)裝置電源與通信回路。二二次系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)v二次系統(tǒng)的設(shè)備二次系統(tǒng)的設(shè)備如低壓小型斷路器與熔斷器、繼電保護(hù)裝置、監(jiān)控裝置、測(cè)量與計(jì)量?jī)x表、信號(hào)燈、轉(zhuǎn)換與控制開關(guān)、以及測(cè)量、信號(hào)與控制電纜等。二二次系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)v電力系統(tǒng)繼電保護(hù)一、 繼電

7、保護(hù)的任務(wù) 三、 繼電保護(hù)分類二、 繼電保護(hù)的基本要求四、繼電保護(hù)裝置與自動(dòng)裝置異常運(yùn)行及事故處理 二二次系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)繼電保護(hù)的任務(wù)繼電保護(hù)的任務(wù)繼電保護(hù)的任務(wù)當(dāng)電氣設(shè)備或線路發(fā)生短路故障時(shí)，能自動(dòng)迅速地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)切除；或及時(shí)針對(duì)各種不正常的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生報(bào)警信號(hào)通知運(yùn)行值班人員處理，把事故盡可能限制在最小范圍內(nèi)。當(dāng)正常供電的電源因故突然中斷時(shí)，通過(guò)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置還可以迅速投入備用電源，使重要設(shè)備能繼續(xù)獲得供電。二二次系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)繼電保護(hù)的基本要求繼電保護(hù)的基本要求針對(duì)電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)的各種形態(tài)及電氣量的變化，設(shè)置了各種繼電保護(hù)方式：電流過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、電流速

8、斷保護(hù)、電流方向保護(hù)、低電壓保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、電流閉鎖電壓速斷保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、距離保護(hù)、高頻保護(hù)等，此外還有非電氣量的瓦斯保護(hù)。 為了能正確無(wú)誤而又迅速地切除故障，對(duì)繼電保護(hù)有如下要求：選擇性、 快速性、靈敏性、可靠性。二二次系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)1）選擇性：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)該有選擇地切除故障部分，非故障部分應(yīng)能繼續(xù)運(yùn)行，使停電范圍盡量縮小。繼電保護(hù)動(dòng)作的選擇，可以通過(guò)正確地整定電氣動(dòng)作值和上下級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限來(lái)達(dá)到互相配合。一般上下級(jí)保護(hù)的時(shí)限差取 0.30.7s ，用得較多的是 0.5s 。2）快速性：快速切除故障，可以把故障部分控制在盡可能輕微的狀態(tài)，減少系統(tǒng)電壓因短路故障而

9、降低的時(shí)間，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。但快速性有時(shí)會(huì)與選擇性發(fā)生矛盾，這時(shí)就要通過(guò)選取各種保護(hù)配合方式以達(dá)到確保選擇性基礎(chǔ)上的令人滿意的快速性。二二次系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)3）靈敏性：繼電保護(hù)動(dòng)作的靈敏性是指繼電保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)故障的反應(yīng)能力，即繼電保護(hù)裝置對(duì)被保護(hù)設(shè)備可能發(fā)生的故障和不正常運(yùn)行方式應(yīng)能靈敏地感受和靈敏地反映。上、下級(jí)保護(hù)之間靈敏性必須配合，這也是保證選擇性的條件之一。 4）可靠性：繼電保護(hù)動(dòng)作的可靠性是指需要?jiǎng)幼鲿r(shí)不拒動(dòng)，不需要?jiǎng)幼鲿r(shí)不誤動(dòng)，這是繼電保護(hù)裝置正確工作的基礎(chǔ)。為保證繼電保護(hù)裝置具有足夠的可靠性，應(yīng)力求接線方式簡(jiǎn)單、繼電器性能可靠、回路觸點(diǎn)盡可能最小。還必須注意

10、安裝質(zhì)量，并對(duì)繼電保護(hù)裝置按時(shí)進(jìn)行維修和校驗(yàn)。二二次系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)繼電保護(hù)的分類繼電保護(hù)的分類 2）按保護(hù)原理分類：按保護(hù)原理可分為電流保護(hù)、電壓保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、距離保護(hù)、方向保護(hù)與高頻保護(hù)。電流保護(hù)包括電流速斷、過(guò)電流與過(guò)負(fù)荷三段式保護(hù)，以及負(fù)序與零序復(fù)合電壓起動(dòng)的電流保護(hù)、電流電壓連鎖保護(hù)、零序過(guò)電流保護(hù)與不平衡電流保護(hù)等。電壓保護(hù)包括過(guò)電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)、失壓保護(hù)、零序過(guò)電壓保護(hù)與不平衡電壓等。差動(dòng)保護(hù)包括縱差動(dòng)保護(hù)、橫差動(dòng)保護(hù)與磁平衡差動(dòng)保護(hù)。1）按被保護(hù)的對(duì)象分類：按被保護(hù)的對(duì)象可分為發(fā)電機(jī)保護(hù)、輸電線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、母線保護(hù)、高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)、高壓電力電容器保護(hù)與電抗器保護(hù)

11、等二二次系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)3）按保護(hù)所起的作用分類：按保護(hù)所起的作用可分為主保護(hù)、后備保護(hù)與輔助保護(hù)等。a、主保護(hù)為能夠滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全運(yùn)行要求，能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和線路事故的保護(hù)。b、后備保護(hù)為在主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)用來(lái)切除事故的保護(hù)。后備保護(hù)又分為遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)兩種。遠(yuǎn)后備保護(hù)為當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由上一級(jí)相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。近后備保護(hù)為當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本電力設(shè)備或線路的另一套保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備的保護(hù)。c、斷路器失靈保護(hù)為當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí)，跳開拒動(dòng)斷路器母線上的所有電源的后備保護(hù)。二二次系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)d、輔助保護(hù)為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保

12、護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)。u常見的一些繼電保護(hù)1）電流保護(hù)電流保護(hù)：根據(jù)電流增加，超過(guò)繼電保護(hù)動(dòng)作電流整定值時(shí)動(dòng)作的保護(hù)稱為電流保護(hù)，電流保護(hù)包括電流速斷、過(guò)電流與過(guò)負(fù)荷保護(hù)，一般稱為三段式電流保護(hù)。有些數(shù)字式（微機(jī)）保護(hù)裝置開始采用多段式電流保護(hù)。二二次系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)2 2）復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)：根據(jù)發(fā)生故障后電壓降低與負(fù)序電壓增加來(lái)起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)稱為復(fù)合電壓起動(dòng)過(guò)電流保護(hù)，電壓降低與負(fù)序電壓判斷采用或的關(guān)系。3 3）電壓保護(hù)電壓保護(hù)：根據(jù)電壓變化，超過(guò)動(dòng)作電壓整定值時(shí)動(dòng)作的保護(hù)稱為電壓保護(hù)；電壓保護(hù)包括過(guò)壓電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)與

13、失壓保護(hù)；根據(jù)電壓升高，超過(guò)動(dòng)作電壓整定值時(shí)動(dòng)作，稱為過(guò)電壓保護(hù)；根據(jù)電壓降低，低于動(dòng)作電壓整定值時(shí)動(dòng)作，稱為低電壓保護(hù)；根據(jù)電壓消失，無(wú)電壓（無(wú)電流）時(shí)動(dòng)作，稱為失壓保護(hù)。二二次系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)4 4）差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)保護(hù)：差動(dòng)保護(hù)分為縱差動(dòng)保護(hù)與橫差動(dòng)保護(hù)，根據(jù)發(fā)生故障后流入與流出電氣設(shè)備電流差的變化進(jìn)行的保護(hù)稱為縱差動(dòng)保護(hù)；根據(jù)并列線路發(fā)生故障后電流差的變化進(jìn)行的保護(hù)稱為橫差動(dòng)保護(hù)。5 5）負(fù)序電流與負(fù)序電壓保護(hù)負(fù)序電流與負(fù)序電壓保護(hù)：根據(jù)三相電流負(fù)荷不平衡時(shí)，負(fù)荷電流中負(fù)序電流（I2）變化進(jìn)行的保護(hù)稱為負(fù)序電流；根據(jù)三相電壓不平衡時(shí)，負(fù)序電壓（U2）變化進(jìn)行的保護(hù)稱為負(fù)序電壓保護(hù)。二二次

14、系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)6 6）零序電流與零序電壓保護(hù)零序電流與零序電壓保護(hù)：根據(jù)負(fù)荷零電流中序電流（I0）變化進(jìn)行的保護(hù)稱為零序電流；根據(jù)零序電壓（U0）變化進(jìn)行的保護(hù)稱為與零序電壓保護(hù)。零序電流與零序電壓保護(hù)主要用于單相接地保護(hù)。7 7）方向保護(hù)方向保護(hù)：根據(jù)發(fā)生事故后電流與電壓之間相位角變化（tgU/I，正常時(shí)為20左右，短路后一般為6085），判斷出電流方向不同，然后在根據(jù)不同的保護(hù)動(dòng)作整定值而動(dòng)作的保護(hù)稱為方向保護(hù)。方向保護(hù)用于有雙端電源供電的輸電線路。二二次系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)8 8）阻抗保護(hù)阻抗保護(hù)：根據(jù)發(fā)生事故后輸電線路電壓與電流比值（阻抗Z=U/I）變化進(jìn)行的保護(hù)稱為阻抗保護(hù)，阻抗保

15、護(hù)又稱為距離保護(hù)。阻抗保護(hù)受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式影響比較小，保護(hù)范圍比較大，用于輸電線路保護(hù)。9 9）非電量保護(hù)非電量保護(hù)：非電量保護(hù)包括，變壓器瓦斯與溫度、電動(dòng)機(jī)過(guò)熱保護(hù)等。二二次系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)1 、運(yùn)行中的繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)異常情況，值班人員應(yīng)加強(qiáng)巡視，并采用果斷措施立即處理，對(duì)有礙于安全運(yùn)行的則應(yīng)立即報(bào)告主管部門或負(fù)責(zé)人。 繼電保護(hù)裝置與自動(dòng)裝置異常運(yùn)行及事故處理繼電保護(hù)裝置與自動(dòng)裝置異常運(yùn)行及事故處理2 、繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，使斷路器跳閘，應(yīng)通知該回路的用電單位，并做記錄。電源進(jìn)戶總斷路器因繼電保護(hù)裝置動(dòng)作而跳閘，應(yīng)通知供電部門。二二次系統(tǒng)基礎(chǔ)次系統(tǒng)基礎(chǔ)3 、凡因保護(hù)裝置動(dòng)作而引起斷路器跳閘者，應(yīng)檢查保護(hù)裝置動(dòng)作情況并查明原因?；謴?fù)送電前必須將保護(hù)裝置的所有信號(hào)全部復(fù)歸。以上作業(yè)必須有兩人進(jìn)行，并做好監(jiān)護(hù)和