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1、 课程名称：课程名称： 课程编码：课程编码： 培训对象：培训对象： 开发人：开发人： 认证时间：认证时间： 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 非电专业新员工非电专业新员工 霍永红霍永红 2012年年8月月 ZYYW20120204 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 主讲：宋志明 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 变电二次设备及系统 变电二次系统构成 微机保护系统 安全自动装置 监控系统 继电保护基本知识 继电保护配置及原理 微机保护装置组成 变压器保护 线路保护 母线保护 课程结构图课程结构图 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 1 变电站二次系统的构成 变电二次设备及系统变电二
2、次设备及系统 一次设备是直接生产、输送和分配电能的 设备，如发电机、变压器、断路器、隔离 开关、电力电缆、母线、输电线、电抗器 、避雷器、高压熔断器、电流互感器、电 压互感器等。 一次设备及其相互间的连接电路称为一次 接线或主接线，是构成电力系统的主体。 1 变电站二次系统的构成 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 对一次设备起控制、保护、调节、测量等 作用的设备称为二次设备，如控制与信号 、继电保护及安全自动装置、电气测量仪 表、操作电源等。 二次设备及其相互间的连接电路称为二次 接线或二次回路。 1 变电站二次系统的构成 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 变电站二次系统的构成包括：
3、1.监控子系统 2.保护子系统 3.自动控制系统 4.人机联系 1 变电站二次系统的构成 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 2 继电保护基本知识继电保护基本知识 单击此处编辑课程编码单击此处编辑课程编码 电力系统故障 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 所谓短路是指相与相相与相之间或相与地相与地之间的短接，以及电 机或变压器同一相绕组不同线匝之间同一相绕组不同线匝之间的短接。电力系统 短路的基本形式有三相短路三相短路、两相短路两相短路、单相接地短路单相接地短路、 两相接地短路两相接地短路及发电机或变压器同一相绕组不同线匝之同一相绕组不同线匝之 间的短接间的短接（简称匝间短路）。 2 2
4、继电保护基本知识继电保护基本知识 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 电力系统故障的危害有哪些？ 2.1 2.1 继电保护基本知识继电保护基本知识 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 故障点的电弧使故障设备损坏。 短路电流使故障回路中的设备遭到损坏。 短路时可能使电力系统的电压大幅度下降，使用 户的正常工作遭到破坏，影响用户产品质量。严 重时可能造成电压崩溃，引起大面积停电。 破坏电力系统运行的稳定性。可能引起系统振荡 ，甚至造成电力系统的瓦解。 2.1 2.1 继电保护基本知识继电保护基本知识 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 2 .1.1 继电保护的作用 继电保护的接线简图 继电保
5、护与一次侧电力系 统设备之间的连接简图。 继电保护就是通过二次 侧弱电系统来控制（如 跳开、闭合）一次侧强 电系统设备。 内部故障时发出跳闸命令 不正常工作时发出告警信号 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 继电保护的要求 选择性选择性 速动性速动性 灵敏性灵敏性 可靠性可靠性 简称“四性”简称“四性” 2.1.2 继电保护的基本要求 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 选择性选择性 12 34 5678 AB CD 例例1： k1 1 2 当当k1点短路时，保护点短路时，保护1、2动动跳跳1QF,2QF 有选择性有选择性 2.1.2 继电保护的基本要求 变电二次设备及系统变电二次设备及系
6、统 选择性选择性 例例2： 当当k2点短路时，保护点短路时，保护5、6动动跳跳5QF、6QF 2.1.2 继电保护的基本要求 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 2.1.2 继电保护的基本要求 速动性速动性 可以提高系统稳定性可以提高系统稳定性 减少用户在低电压下工作时间减少用户在低电压下工作时间 减少故障元件损坏程度减少故障元件损坏程度 避免故障进一步扩大避免故障进一步扩大 作用作用 于断于断 路器路器 跳闸跳闸 的保的保 护都护都 要求要求 动作动作 迅速迅速 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 2.1.2 继电保护的基本要求 灵敏性灵敏性 对反应于数值上升而动作的过量保护（如电流保护
7、）对反应于数值上升而动作的过量保护（如电流保护） set k sen I I K min. 保护的动作参数 故障参数的最小计算值保护区内金属性短路时 = 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 2.1.2 继电保护的基本要求 灵敏性灵敏性 对反应数值下降而动作的欠量保护（如低电压保护）对反应数值下降而动作的欠量保护（如低电压保护） max. k set sen U U K 故障参数的最大计算值保护区内金属性短路时 保护的动作参数 = 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 2.1.2 继电保护的基本要求 可靠性可靠性 动作总次数 正确动作次数 正确动作率100= 变电二次设备及系统变电二次设备及系
8、统 2.1.2 继电保护的基本要求 可靠性可靠性 敌不动敌不动 我不动我不动 拒动拒动 敌一动敌一动 我乱动我乱动 误动误动 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 2.1.3 继电保护基本构成 测量部分的作用是测量被保护元件的运行参数，并与保护的 整定值进行比较，以判断被保护元件是否发生故障。 逻辑部分是根据测量部分输出的信号，按照预定的逻辑关系，判断 保护装置是否应该动作，即实现选择性的要求，并向执行部分发出 信号。 执行部分根据逻辑部分送来的信号，按照预定的任务，动作于断路 器跳闸或发出信号。 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 2.1.4 继电保护分类 按保护所反应的故障类型 接地保护
9、 失磁保护 相间短路保护 匝间短路保护 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 2.1.4 继电保护分类 主保护 后备保护 辅助保护 一般用于弥补主 保护某些性能的 不足，而装设的 一种保护 。 能按要求切除被保护线路 （或元件）范围内的短路 故障起主要作用的继电保 护。 当主保护或断路器拒 绝动作时起作用的继 电保护。有远后备和 近后备两种方式。 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 1 2 3 4 5 6 2.1.4 继电保护分类 变压器保护 输电线路保护 发电机保护 母线保护 电动机保护 按被保护的对象 电容器保护 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 2.1.4 继电保护分类 按保护所反
10、应的物理量 电流保护 电压保护 方向电流保护 距离保护 差动保护 高频保护 瓦斯保护 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 课上练习 选择题 1、下列不属于电力系统继电保护的四项基 本性能要求的是（ ）。 （A）可靠性；（B）安全性；（C）选择 性；（D）快速性。 2、属于二次设备的是（ ）。 （A）母线；（B）断路器；（C）电流互 感器；（D）继电器。 B D 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 3、当系统发生故障时，正确地切断离故障点最近 的断路器，是继电保护的（ ）的体现。 （A）快速性；（B）选择性；（C）可靠性；（ D）灵敏性。 4、以允许的可能最快速度动作于断路器跳闸，以 断开故
11、障或终止异常状态的发展，是继电保护的 （ ）的体现。 （A）灵敏性；（B）快速性；（C）可靠性；（ D）选择性。 课上练习 B B 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 判断题 1、电力系统继电保护的四项基本性能要求 为可信赖性、安全性、选择性和快速性。 （ ） 2、继电保护装置是保证电力元件安全运行 的基本设备，任何电力元件不得在无保护 的状态下运行。（ ） 课上练习 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 3、继电保护在电力系统的主要作用是防止 事故的发展，限制事故的影响范围，最大 限度的确保安全发、供电。（ ） 4、电力系统继电保护的四项基本性能要求 为可靠性、选择性、快速性和灵敏性。（
12、） 课上练习 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 5、快速切除故障，是为了提高电力系统的 暂态稳定性。（ ） 6、不重要的电力设备可以在短时间内无保 护状态下运行。（ ） 课上练习 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 2.2 继电保护配置及原理 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 2.2 继电保护配置及原理 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1母 110kV 2母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 母线保护范围 线路保护范围 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1母
13、110kV 2母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1母 110kV 2母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1母 110kV 2母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1母 110kV 2母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1母 110kV 2母 线路 线路 线路 站用变 电容
14、器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1母 110kV 2母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1母 110kV 2母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1母 110kV 2母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1母 110kV 2母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV
15、 2母 10kV 1段 110kV 1母 110kV 2母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1母 110kV 2母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1母 110kV 2母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 1#主变 220kV 1母 220kV 2母 10kV 1段 110kV 1母 110kV 2母 线路 线路 线路 站用变 电容器 线路 主变保护范围 2.2 继电保护配置及原理 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 2.2
16、.1 220kV线路保护 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 2.2.1 220kV线路保护 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 2.2.1.1 220kV线路保护-主保护 纵联保护：是利用线路两端的电气量在故障与非故障时的特征差异构 成保护。 ImIn M N InIn 如何比较两 端的电气量？ 本端电气量信息告诉对端， 对端电气量信息告诉本端。 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 2.2.1.1 220kV线路保护-主保护 通道类型： 电力线载波通道 微波通道 光纤通道 导引线通道 随着电网的建设发展，线路保护通道将实现全面光纤化。 变电二次设备及系统变电二次设备及系统 2.2.1.1 22
