變電站二次回路原理及調(diào)試

1、二次回路原理及調(diào)試題綱二次設(shè)備：對一次電氣設(shè)備進行監(jiān)視、測量、操縱、控制和起保護作用的輔助設(shè)備。由二次設(shè)備連接成的回路稱為二次回路或二次系統(tǒng)。二次系統(tǒng)的任務(wù)：反映一次系統(tǒng)的工作狀態(tài)，控制一次系統(tǒng)，并在一次系統(tǒng)發(fā)生故障時，能使故障的設(shè)備退出運行。二次設(shè)備按用途可分為：繼電保護二次回路、測量儀表二次回路、信號裝置二次回路、直流操作電源二次回路等。一電流互感器（CT）及電壓互感器（PT）1.原理：Oct:使高壓電流按一定比例變?yōu)榈蛪弘娏鞑崿F(xiàn)絕緣隔離；有外裝CT、套管CT（開關(guān)、主變）；還分為充油及干式等；二次繞組分為多組及抽頭可調(diào)變比式等。PT:使高電壓按一定比例變?yōu)榈碗妷翰崿F(xiàn)絕緣隔離；一般都外

2、裝；有充油及干式等；還有三相式、三相五柱式及單相PT（線路用）等；二次繞組分為主繞組及副繞組（開口三角:為保護提供零序電壓）。2.用途: CT:為保護裝置、計量表計、故障錄波、“四遙”裝置等提供隨一次電流按一定比例變化所需的二次電流（包括相電流及零序電流。）；PT:為保護裝置、計量表計、故障錄波、“四遙”裝置等提供隨一次電壓按一定比例變化所需的二次電壓；3.二次負載:Oct：低阻抗運行，不得開路；二次回路阻抗越高誤差越大；CT二次開路將產(chǎn)生高低壓危及人身安全；（備用CT必須可靠短接；帶有可調(diào)變比抽頭的ct,待用抽頭不得短接。）O2PT:高阻抗運行，二次回路阻抗越低誤差越大；不得短路。4.極性：

3、CDct:一次電流流入端與二次電流流出端為同極性；PT:次電壓首端與二次電壓首端為同極性。5. 二次線：CCT:由二次端子電纜引入CT端子箱一控制室一按圖紙設(shè)計依次串入各裝置所需電流回路；C2PT:由二次端子電纜引入PT端子箱控制室按圖紙設(shè)計依次并接各裝置所需電壓回路；6. 新裝及更換改造注意事項:C1CT:所有端子、端子排的壓接必須正確可靠；一、二次極性試驗正確、變比試驗正確、伏安特性符合各裝置運行要求；更換CT前首先進行極性試驗并正確詳細記錄，CT更換后進行的極性試驗必須與更換前極性一致、變比正確、伏安特性應(yīng)與原CT基本一致；變比、極性、伏安特性的正確性對保護及自動裝置是否能正確判斷設(shè)備的

4、運行狀態(tài)非常重要，（特別是差動保護）在安裝及改造過程中必須認真做好每一項試驗工作，才能確保萬無一失。伏安特性數(shù)據(jù)分析：測量表計CT、保護CT、差動CT的飽和點正常應(yīng)依次提高。 PT:所有端子、端子排的壓接必須正確可靠；新裝及二次電纜更換后，必須進行二次回路核相，以滿足并列運行要求。電力系統(tǒng)三相中性點運行方式：1. 中性點不接地方式：適用于310KV系統(tǒng)。正常運行時，中性點對地電位為零相間電壓對稱；單相接地時中性點位移，相間電壓仍對稱，不影響正常運行（但不能超過2小時。）中性點經(jīng)消弧線圈接地方式：適用于35KV系統(tǒng)。正常運行時，中性點對地電位為零相間電壓對稱；單相接地時中性點經(jīng)消弧線圈與對地電容

5、電流相位相反，減少電容電流，中性點位移，相間電壓仍對稱，不影響正常運行。消弧線圈（電抗器）：和變壓器一樣帶有鐵芯和線圈，不同的是消弧線圈鐵芯帶有很多間隙填有絕緣板，使鐵芯不飽和，呈線性阻抗；（帶有59個分接頭可調(diào)節(jié)電抗值。）消弧線圈的作用是對線路接地時的對地電容電流進行補償，隨著電容電流的減少使電弧熄滅；一般采用感抗小于容抗的補償方式（過補償），為出線線路的增加留有余地。2. 中性點直接接地方式：適用于110KV及以上系統(tǒng)。非故障相對地電壓為相電壓，可降低絕緣水平和造價；單相接地時短路電流較大，需保護裝置動作，切除故障。二保護裝置：保護裝置的改進、發(fā)展歷程：電磁感應(yīng)型晶體管型集成電路型微機智能

6、型；無論什么形式的保護裝置對于二次回路來講都離不開基本的結(jié)構(gòu)方式：交流回路（電流、電壓）、控制回路（跳合閘）、直流系統(tǒng)、信號回路等，在實際的工作中要從基本概念上熟練掌握回路的性質(zhì)以及與其它回路的關(guān)系，做的心中有數(shù)。保護定值：一般由調(diào)動中心部門下達定值通知單，保護工作人員嚴格按通知單要求進行保護整定；（包括投入的保護類型、動作值、動作時間、自動裝置的投停等。）保護裝置的設(shè)計、配置、安裝、調(diào)試必須遵循四項原則： 選擇性：根據(jù)高壓系統(tǒng)設(shè)備運行的需要，必須有選擇地切除故障部分，保證其他設(shè)備的正常運行；輻射型系統(tǒng)較簡單，對多電源的復(fù)雜系統(tǒng)來講，保護裝置的配置相對較復(fù)雜，各套保護裝置的配合及動作行為考慮的

7、因素較多；快速性：在有選擇性地切除故障設(shè)備的前提下，盡量選擇快速性；短路電流持續(xù)時間越長對設(shè)備的危害越大，對電網(wǎng)系統(tǒng)的危脅越大；靈敏性：保護裝置的動作值（定值）在計算和整定上要考慮一定的靈敏度，以提高對系統(tǒng)不正常狀況的反應(yīng)能力；®可靠性：在正確判定故障性質(zhì)的情況下，保護裝置必須保證可靠動作切除故障設(shè)備，不應(yīng)拒動；在實際工作中必須避免“三誤”的發(fā)生誤碰、誤接線、誤整定。）；1.線路保護：6、10、35KV:（輻射型線路）速斷（I段）：按保護線路全長的80%計算；過流（II段）：按保護線路全長計算，保護范圍可延伸到下一線路的速斷范圍以內(nèi)，可作為下一線路速斷的后備；反應(yīng)相間短路故障跳三相；

8、單相接地不跳閘。一般采用不完全星型接線，可減少一只CT,仍可滿足610KV中性點不接地系統(tǒng)要求（不同線路發(fā)生同相接地時仍不跳閘，只由保護裝置發(fā)出接地信號，提醒運行值班人員查找接地后，通知線路維護人員巡查線路處理；不同線路發(fā)生不同相兩點接地時，構(gòu)成兩相短路，保護裝置動作切除故障線路。）110KV及以上：零序電流I段：按保護線路全長的80%計算。零序電流II段：按保護線路全長計算，保護范圍可延伸到下一線路的速斷范圍以內(nèi)，可作為下一線路I段的后備；零序電流III段：保護范圍可延伸到第三級線路I段保護范圍內(nèi)，可作為下一線路全線的后備；還可作為第三級線路I段范圍內(nèi)的后備。零序電流I、II、III段：在多

9、電源的復(fù)雜電網(wǎng)系統(tǒng)中都帶有零序功率方向閉鎖；單相接地及相間短路都可根據(jù)動作范圍跳三相。距離保護：適用于110KV及以上多電源較復(fù)雜的電網(wǎng)系統(tǒng)；反應(yīng)相間短路故障；距離I、II、III段的保護范圍基本與上述零序電流I、II、III段相同;動作特性圓，動作范圍具有方向性，反向短路不動作。高頻保護：保護線路全長；根據(jù)被保護線路兩側(cè)電流的方向來判定故障范圍；外部短路不跳閘；基本原理是由兩側(cè)電流控制發(fā)訊機高頻信號，根據(jù)高頻信號調(diào)制后的情況來決定是否跳閘;高頻保護除可獨立完成保護線路全長的故障跳閘任務(wù)外，還常用于閉鎖其它保護，如高頻閉鎖距離、高頻閉鎖零序、高頻閉鎖電流等。光差保護：基本原理是由兩側(cè)電流控制區(qū)

10、別區(qū)內(nèi)外故障，通過光纖信號對比來判定動作行為；母線差動保護：適用于35KV及以上多電源變電站的母線保護；基本原理是根據(jù)故障電流的流向來判定故障范圍；內(nèi)部短路快速跳開相應(yīng)開關(guān)，外部短路不動作；母線的流入電流等于流出電流時不動作，當(dāng)出現(xiàn)差電流時立即動作跳開相應(yīng)開關(guān)；根據(jù)母線差動保護的原理，外部故障對其動作行為是一個嚴峻的考驗，因此母差保護的調(diào)試正確性至關(guān)重要，對跳閘壓板的投入非常謹慎；通常都是在所有線路投運帶負荷后驗證回路正確無誤，才交待可以投運。2. 主變保護： 瓦斯保護：本體保護、有載調(diào)壓保護：帶有重瓦斯跳閘及輕瓦斯（氣體）信號保護； 差動保護：根據(jù)主變壓器容量設(shè)置；利用主變的流入流出電流之差

11、判定內(nèi)外部故障；當(dāng)主變空載充電時，必須將差動保護投跳閘，以保證主變內(nèi)部有短路時迅速跳閘。在合閘瞬間將產(chǎn)生勵磁涌流并逐漸衰減；涌流中含有逐漸衰減的直流分量使差動繼電器鐵芯迅速飽和產(chǎn)生制動作用，使差動保護不動作，因此差動保護具有躲過勵磁涌流的功能；勵磁涌流過后如果是空載電流則保護不動作，如果是故障電流則差動保護仍可以迅速動作于跳閘。根據(jù)差動保護的原理，與母差保護一樣，外部故障對其動作行也為是一個嚴峻的考驗；也需要主變帶負荷驗證調(diào)試正確后再交待可以投運。 過流保護：整定動作范圍可延伸到出線線路的末端，動作時限大于出線保護的過流時間，可作為出線線路的后備保護；一般都設(shè)有復(fù)合電壓閉鎖（負序電壓、低壓）。

12、溫度保護：可投信號及跳閘；冷卻系統(tǒng)全停保護：主變冷卻系統(tǒng)故障全停時，發(fā)出信號或延時跳開各側(cè)開關(guān)； 過負荷信號裝置：當(dāng)主變壓器負荷電流超過最大額定電流時，延時動作發(fā)出過負荷信號；跳合閘回路：CD手動跳合閘：跳合閘控制開關(guān)有6個狀態(tài)：預(yù)合合閘合后預(yù)分分閘分后，多節(jié)接觸點分別根據(jù)回路需要在不同的狀態(tài)下接通或斷開，以實現(xiàn)各自的功能；合閘回路：直流控制正電源控制開關(guān)接點斷路器輔助開關(guān)節(jié)點（斷?。┕δ荛]鎖節(jié)點（斷路器在異常情況下起閉鎖作用）合閘接觸器線圈直流控制負電源。合閘接觸器動作后接點接通合閘線圈完成合閘過程。跳閘回路;直流控制正電源控制開關(guān)接點斷路器輔助開關(guān)節(jié)點（斷弧）功能閉鎖節(jié)點（斷路器在異常情況

13、下起閉鎖作用）跳閘線圈直流控制負電源。C2保護跳閘及自動重合閘：保護動作啟動出口跳閘繼電器接地接通控制正電源送至跳閘回路完成跳閘過程。斷路器由保護動作跳閘后需重合時，重合閘裝置接通控制正電源送至合閘回路完成合閘過程自動重合閘：根據(jù)系統(tǒng)運行需要，當(dāng)保護裝置動作跳閘需進行一次重合時，自動重合閘發(fā)出合閘指令，接通合閘回路使斷路器重合，以消除瞬時故障恢復(fù)正常運行。自動重合閘裝置根據(jù)系統(tǒng)運行的需要分為：三相一次重合閘及單相重合閘。重合閘裝置的動作行為:a. 手動合閘啟動后加速：手動合閘于正常線路時，后加速啟動后延時返回；當(dāng)手動合閘于故障線路時，保護動作經(jīng)后加速回路瞬時跳閘，自動重合閘裝置不發(fā)出合閘指令。

14、b. 手動合閘后，一般在20秒后自動重合閘裝置完成充電準備過程；當(dāng)運行線路發(fā)生故障保護動作跳閘時，自動重合閘裝置啟動，（一般整定在0.5秒）進行一次重合；瞬時故障在斷路器跳閘后消失，則重合成功；若重合于永久故障時，保護再次動作則加速跳閘（重合閘在進行一次重合時，同時啟動后加速。）c. 手動跳閘時：手動控制開關(guān)其中一對接點給重合閘裝置放電，使手動跳閘后不再合閘；d. 110KV及以上系統(tǒng)設(shè)有單項操作機構(gòu)的，一般設(shè)有單相一次重合閘；當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時，保護裝置發(fā)出指令跳單相，同時重合閘啟動進行一次單相重合，若瞬時故障跳閘后消失則重合成功，恢復(fù)正常運行；若單相重合于永久故障，則保護動作啟動總出

15、口跳三相不再重合；單相一次重合閘裝置僅限于單相故障進行一次重合閘；當(dāng)線路發(fā)生相間故障（二相或三相短路故障）時，保護裝置動作跳三相不再重合。（發(fā)生相間故障的重合成功率非常低，且設(shè)備要進行第二次故障沖擊，因此一般不再進行重合。）備用電源自投裝置：（BZT）具有雙電源及單母線分段的變電站或用戶，為了保證供電的連續(xù)性常設(shè)有備用電源自投裝置；基本要求:CD當(dāng)主供電源失壓或降的很低時（BZT）裝置應(yīng)將主電源斷路器切斷，在備用電源線路有壓的前提下，再自動合上備用電源斷路器； 主供電源線路故障跳閘，備用電源無電，（BZT）裝置不應(yīng)動作； 電壓互感器二次回路斷線，（BZT）裝置不應(yīng)動作；正常操作時（BZT）裝置不應(yīng)動作。3. 保護裝置的調(diào)試內(nèi)容及注意事項：D1定值整定及保護壓板的投停：保護的整定值應(yīng)嚴格按照調(diào)度根據(jù)系統(tǒng)要求和各項設(shè)備參數(shù)計算下達的定值通知單要求進行整定；保護壓板的投停要根據(jù)保護的功能選擇（主變差動：主變空載充電前應(yīng)投入，充電良好后解除，帶負荷測量向量無誤后投入、母線差動：回路有工作時，首先要解除跳閘壓板，待工作完成帶負荷測量向量確定無誤后投入。）微機保護裝置除按要求進行盤面壓板的投停外還要進行裝置內(nèi)部軟壓