3.-電氣二次基礎知識簡介培訓

?2018SUNGROWConfidential報告人：崔虎日期：20200628電氣二次基礎知識簡介目錄2電氣二次基礎知識簡介01繼電保護及自動裝置02其他二次設備03調(diào)度通信設備04一、

電氣二次基礎知識簡介電氣設備電力系統(tǒng)一次設備二次設備發(fā)電機變壓器開關(guān)設備母線等互感器測量儀表控制器件繼電保護自動裝置等一次回路二次回路生產(chǎn)，輸送，分配，消耗電能的設備對一次設備進行監(jiān)視，測量，控制和保護的電氣設備二次回路是發(fā)電廠、變電站重要的組成部分，是電力系統(tǒng)安全可靠經(jīng)濟運行的重要保證

1、變電站綜合自動化的概念

變電站綜合自動化系統(tǒng)就是將變電站的二次設備（包括儀表，信號系統(tǒng)，繼電保護，自動裝置和遠動裝置）經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設計，利用先進的計算機技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)及信號處理技術(shù)，實現(xiàn)對全變電站的主要設備和輸配電線路的自動監(jiān)視、自動控制、測量和保護，以實現(xiàn)與運行和調(diào)度通信相關(guān)的綜合性自動化功能。

簡言之，綜合自動化系統(tǒng)就是集保護、測量、控制、遠動等功能為一體，通過數(shù)字通信及網(wǎng)絡技術(shù)實現(xiàn)信息共享的一套微機化的二次設備及系統(tǒng)。綜合自動動化對于二次專業(yè)來說是一個大而全的概念。它包含了微機繼電保護及自動裝置、通信網(wǎng)絡、監(jiān)控系統(tǒng)、遠動數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。目前綜合自動化系統(tǒng)一般采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由站控層、間隔層及網(wǎng)絡和安全防護設備構(gòu)成。一、電氣二次基礎知識簡介一、電氣二次基礎知識簡介2、變電站綜合自動化的結(jié)構(gòu)變電站監(jiān)控系統(tǒng)是綜合自動化的數(shù)據(jù)處理中心和人機交互平臺。主要由監(jiān)控主機、通信管理機及系統(tǒng)軟件等組成。3、變電站監(jiān)控系統(tǒng)一、電氣二次基礎知識簡介4、調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)（OMS）電力系統(tǒng)OMS系統(tǒng)是停電管理系統(tǒng)，包括計劃停電管理和故障停電管理。目的是加強對計劃停電的管理，迅速處理故障停電，縮短停電時間，提高供電可靠性，并為故障報修應答系統(tǒng)提供恢復供電的信息，以及實時回答用戶對有關(guān)恢復供電的咨詢，提高為用戶服務的質(zhì)量。

光伏電站作為電力系統(tǒng)中的一個電源點，應配置調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)工作站及網(wǎng)絡接入設備(用于設備檢修報停、工作票等業(yè)務聯(lián)系)，采用調(diào)度生產(chǎn)信息網(wǎng)2×2M通道實現(xiàn)。

主要包括主機、顯示器、交換機、接入路由等設備。

一、電氣二次基礎知識簡介一、電氣二次基礎知識簡介5、安全分區(qū)6、屏柜布置一、電氣二次基礎知識簡介二、繼電保護及自動裝置1.什么是繼電保護

就是能反應電力系統(tǒng)故障和不正常運行狀態(tài)并作用于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。2.什么是自動裝置

指防止電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定和避免電力系統(tǒng)發(fā)生大面積停電的自動保護裝置。如自動重合閘、備用電源自投裝置、自動聯(lián)切負荷、自動低頻（低壓）減負荷、事故減功率、事故切機、電氣制動、水輪發(fā)電機自動啟動和調(diào)相改發(fā)電、抽水蓄能機組由抽水改發(fā)電、自動解列、振蕩解列及自動快速調(diào)節(jié)勵磁等。

二、繼電保護及自動裝置2.1

線路保護

光纖電流差動保護裝置：利用線路光纖通道，實時地向?qū)?cè)傳遞采樣數(shù)據(jù)，同時接收對側(cè)采樣數(shù)據(jù)，兩端利用本側(cè)和對側(cè)電流數(shù)據(jù)進行差動電流計算，判為區(qū)內(nèi)故障時跳閘，判為區(qū)外故障時不跳閘。過流保護裝置：當電流超過預先設置的某個值時，保護裝置啟動，使斷路器報警或跳閘。

光差保護含過流保護功能，光差保護為主保護，過流保護為后備保護。二、繼電保護及自動裝置2.2備自投保護

備用電源自動投入裝置是指當線路或用電設備發(fā)生故障時，能夠自動迅速、準確的把備用電源投入用電設備中或把設備切換到備用電源上，不至于讓用戶斷電的一種裝置。二、繼電保護及自動裝置2.3母線差動保護在電力系統(tǒng)中，母線將配電裝置中的各個回路連接在一起，起著匯集、分配和傳送電能的作用，是變電站輸送電能的總導線。因為母線上只有進出線路，正常運行情況，進出電流的大小相等，相位相同。如果母線發(fā)生故障，這一平衡就會破壞。一旦判別出母線故障，立即啟動保護動作元件，跳開母線上的所有斷路器。二、繼電保護及自動裝置2.4主變壓器保護主變差動保護、高后備保護、低后備保護、非電量保護；差動保護是變變壓器的主保護，通過主變壓器高低壓側(cè)的差動回路電流來進行保護判斷；非電量保護是指保護的判據(jù)不是電量（電流、電壓、頻率等），而是非電量，如瓦斯、溫度、壓力等。后備保護是相對主保護而言的，一般情況下，變壓器的主保護是差動保護和非電量保護，后備保護是過流保護，在變壓器的高壓側(cè)和低壓側(cè)分別設置過流保護，即高后備和低后備。如果母線發(fā)生故障，這一平衡就會破壞。一旦判別出母線故障，立即啟動保護動作元件，跳開母線上的所有斷路器。二、繼電保護及自動裝置2.5頻率電壓緊急控制裝置和防孤島保護裝置頻率電壓緊急控制裝置的主要作用為測量光伏電站并網(wǎng)線路的三相電壓、電流、有功和無功功率、頻率等，進行過/欠壓、過/欠頻判別，在光伏電站的運行危及系統(tǒng)安全穩(wěn)定時實施快速解列。防孤島保護裝置在變電站中主要的作用就是故障時斷開并網(wǎng)點開關(guān)，避免電網(wǎng)的故障而引起光伏電站的不正常運行，對電站造成沖擊。二、繼電保護及自動裝置2.6同步相量測量裝置PMU和安全穩(wěn)定控制裝置同步相量測量裝置基于GPS時鐘的pmu能夠測量電力系統(tǒng)樞紐點的電壓相位、電流相位等相量數(shù)據(jù)，通過通信網(wǎng)把數(shù)據(jù)傳到監(jiān)測主站，監(jiān)測主站根據(jù)不同點的相位幅度，在遭到系統(tǒng)擾動時確定系統(tǒng)如何解列、切機及切負荷，防止事故的進一步擴大甚至電網(wǎng)崩潰。安全穩(wěn)定控制裝置,是提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性、防范電網(wǎng)穩(wěn)定事故、防止發(fā)生大面積停電事故的有效措施。其基本思想就是當電網(wǎng)受到大擾動而出現(xiàn)緊急狀態(tài)時,執(zhí)行切機、切負荷等緊急控制措施,使系統(tǒng)恢復到正常運行狀態(tài)川。

主要由交流電源、直流電源、交流不間斷電源(UPS)、直流變換電源（DC/DC）、蓄電池及監(jiān)控裝置等組成。

直流系統(tǒng)主要供給全站測控、保護、遠動自動化、UPS電源、事故照明等站用直流負荷。

蓄電池選用1組150Ah免維護鉛酸蓄電池組。設置一組3×10A+1×10A整流模塊。

遠動電源部分設置1組5kVA的UPS電源模塊。

通信電源部分設置3組220V/48VDC/DC20A整流模塊。三、其他二次設備3.1交直流一體化電源系統(tǒng)三、其他二次設備3.1交直流一體化電源系統(tǒng)三、其他二次設備3.2電能計量與電能質(zhì)量三、其他二次設備

全站配置一套時間同步系統(tǒng)。主時鐘應雙重化配置，支持北斗系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)單向標準授時信號，優(yōu)先采用北斗系統(tǒng)。

站控層設備采用SNTP網(wǎng)絡對時方式。間隔層設備采用IRIG-B對時方式。3.3時間同步裝置三、其他二次設備1、智能輔助控制系統(tǒng)包括圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)子系統(tǒng)、火災自動報警及消防子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)等。2、圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)子系統(tǒng)，通過就地攝像頭對設備運行狀態(tài)進行監(jiān)視。周界安防采用電子圍欄與紅外對射相結(jié)合的方式。3、火災自動報警及消防子系統(tǒng)，當火災發(fā)生時，火災報警控制器可及時發(fā)出聲光報警信號，顯示發(fā)生火災的地點，并與消防系統(tǒng)進行聯(lián)動。4、環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)，包括溫濕度傳感器、風速傳感器、水浸探頭等，將各環(huán)境數(shù)據(jù)信號發(fā)送至后臺數(shù)據(jù)處理單元或與其它設備聯(lián)動。3.4智能輔助控制系統(tǒng)三、其他二次設備

電力系統(tǒng)為防止現(xiàn)場操作人員在現(xiàn)場操作過程中發(fā)生五種惡性事故而采取的一種防范措施。五種防范的惡性事故為：1.防止帶負荷拉、合刀閘；2.防止誤入帶電間隔3.防止誤分、合斷路器；4.防止帶電掛接地線；5.防止帶地線合刀閘。

微機型閉鎖裝置通過軟件方式將二次閉鎖回路變?yōu)橛嬎銠C中的五防閉鎖規(guī)則庫，實現(xiàn)了防誤閉鎖的數(shù)字化，并可以實現(xiàn)以往電氣、電磁閉鎖不能實現(xiàn)或者很難實現(xiàn)的防誤功能，是電氣設備防誤閉鎖技術(shù)的最新技術(shù)和飛躍。3.5防誤閉鎖裝置三、其他二次設備3.6故障錄波裝置及信息子站三、其他二次設備3.7光功率預測系統(tǒng)三、其他二次設備3.8有功無功控制系統(tǒng)四、調(diào)度通信設備供電公司調(diào)度中心需要的變電站數(shù)據(jù)通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)從站端傳輸過去，這個網(wǎng)絡相對封閉，是電力公司內(nèi)部的一個廣域網(wǎng)，它的基本設備是光傳輸和調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設備主要有路由器、交換機、縱向加密組成。一個路由器上可以掛兩個交換機，在路同器與交換機之間安裝一臺縱向加密裝置。

3.8有功無功控制系統(tǒng)四、調(diào)度通信設備1.SDH同步數(shù)字系列(同步數(shù)字系列)：在數(shù)字通信系統(tǒng)中，傳送的信號都是數(shù)字化的脈沖序列。這些數(shù)字信號流在數(shù)字交換設備之間傳輸時，其速率必須完全保持一致，才能保證信息傳送的準確無誤，這就叫做“同步”。

2.PCM(脈沖編碼調(diào)制)：就是把模擬信號變換成數(shù)字信號后在信道中傳輸。

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