《变电站综合自动化系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变电站综合自动化系统（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 综合自动化系统培训变电站综合自动化系统 授课教师： 综合自动化系统培训教学目标:1、了解保护的基本构成2、了解变电站综合自动化系统的构造3、理解综自系统的工作原理4、掌握综自系统常见故障处理方法5、了解不同综自厂家技术特点教学重点:1、综自系统的通讯联接关系2、保护原理的逻辑关系教学难点：各种装置故障的分析和处理 综合自动化系统培训电力系统概述 一、电力系统继电保护的概念和作用故障:包括各种短路（d(3)、d(2) 、d(1)、d(1.1)）和断线（单相和两相） ，其中最常见同时也最危险的故障是发生各种型式的短路。在发生短路时可能产生以下的后果:(1)通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧
2、，使故障元件损坏。(2)短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短它们的使用寿命。(3)电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量。(4)破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使整个系统瓦解。不正常运行状态:电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障的运行状态。如：过负荷、频率降低、过电压、电力系统振荡等。事故：系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。二、 电力系统继电保护电力系统继电保护是继电保护技术或继电保护装置的统称。继电保护技术是一
3、个完整的体系，它主要由电力系统故障分析、继 综合自动化系统培训电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成。继电保护装置是能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。 最大运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最小的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。一般根据系统最大运行方式的短路电流值来校验所选用的开关电器的稳定性。 最小运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最大的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。一般根据系统最小运行方式的短路电流值来校验继电保护装置的灵敏度 三、 继电保护的基本
4、任务电力系统是由发电机，变压器，输电线路和负荷组成的总体，其运行过程是同时进行的。运行过程中的状态有正常运行状态、故障状态和不正常运行状态三种，通常处于正常运行状态。电力系统可能发生的各种短路，断线或同时出现短路和断线，属于故障状态，介于正常工作和故障状态之间的各种过负荷、发电机突然甩负荷引起的过电压、低压电网一点接地以及电力系统振荡等属于不正常运行状态。故障和不正常运行状态将对电力系统造成危害，最常见也是最危险的的故障是电力系统的各种短路。1. 短路可能产生以下后果： 综合自动化系统培训故障点通过的短路电流很大，将产生电弧烧毁设备；短路电流经过非故障设备，产生热效应，电动力，损坏或缩短非故障
5、设备寿命；短路点附近电压下降，破坏用户正常工作，影响用户的电能质量；短路时，电压下降，破坏系统并列运行稳定性，扩大事故甚至造成系统解裂或瓦解；2. 不正常运行状态的主要影响有：长时过负荷，电气元件和绝缘材料温升超过允许值，绝缘老化，产生故障系统功率缺额频率下降影响系统稳定运行；发电机突然甩负荷使电压上升，造成过电压；低压电网一点接地使非故障相对地电压升高危及非故障相的安全。故障和不正常运行状态将引起事故。事故是指系统正常各种遭到破坏，并产生停电或少送电的停电事故和造成伤亡的人生事故以及使设备损坏的设备事故。产生故障和不正常运行状态的主要原因除客观因素(地震、雷击、倒杆、洪灾等不可预测与抗拒因素
6、)造成外，一般都是由于设备制造缺陷，设计、安装不合理，检修、运行维护不当，误操作等主观因素造成。故须提高电力系统的工作能力，针对性加强管理，采取各相积极措施，才能防患于未然。在电力系统中，一旦发生故障或不正常运行状态，应将故障元件及时切除，无故障部分继续运行，减小危害影响程度，确保电力系统 综合自动化系统培训安全运行。通常要求在十分之几或百分之几的时间内切除故障，实践证明，只有借助一种自动装置继电保护装置来完成此项任务。因此，继电保护的任务是：故障时，自动、迅速、有选择的将故障元件从系统中切除，无故障部分继续运行；系统处于不正常工作状态时，动作于信号、减负荷或跳闸。继电保护装置是系统维持正常运
7、行的必备手段，是电力系统的电“医生” 。(1)自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到 破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。(2)反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件(例如有无经常值班人员)，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。继电保护的基本要求是：（1）选择性：选择性是要求继电保护装置仅将故障元件从系统中切除，保证无故障部分继续运行，停电范围最小（即继电保护应指令最靠近故障的断路器动作于跳闸） 。选择性是对继电保护的基本要求。 综合自动化系统培训B1 Q F 2 Q F 3 Q F 4 Q F5 Q F 6 Q F 7 Q FK1K2K3A C
8、图 1 - 1 选择性说明图如图 1-1 所示，每个断路器的位置都是继电保护安装处。当 K1 点短路时，保护装置指令最靠近故障的断路器 4QF 动作于跳闸，而1、3QF 不应动作， A、B、C 母线继续供电，停电范围最小；同理，K 2 点短路时，3QF 处的保护装置动作于 3QF 跳闸，A、B 母线继续供电；K 3 点短路时， 1、2QF 处的保护装置动作于 1、2QF 跳闸，A、 B、C 母线继续供电，如此，便认为保护装置具有选择性。（2）速动性：速动性是要求继电保护装置快速切除故障，减小短路电流对设备的损坏，对用户的影响，提高系统运行的稳定性。电力系统电压等级的不同，对继电保护装置速动性的
9、要求也不同，继电保护装置应满足不同电压等级系统对故障切除时间的要求。（3）灵敏性：灵敏性是指继电保护装置在保护范围内，对各种故障或不正常运行状态的反应能力。灵敏性与短路的位置、类型、系统的运行方式有关，通常以灵敏度（Ksen）衡量，如过量保护的动作电流为 ，保护范OPI围内最小短路电流为 ，则灵敏系数 ，欠量保护的动作min.KI OPmin.KsenI电压为 ，保护范围内的最低短路电压为 ，则灵敏系数OPUi.U。这些均涉及到继电保护的最大、最小运行方式，所谓继max.Ksen 综合自动化系统培训电保护的最大运行方式是指流过保护安装处短路电流为最大的系统运行方式，即系统所有元件均投入的运行方
10、式；继电保护的最小运行方式是指流过保护安装处短路电流为最小的系统运行方式，即相邻元件处于检修或停用，本元件故障时的运行方式。系统中，通常发电厂按最大容量的一台机组故障、一台机组检修考虑，变电站按最大容量的一台变压器检修考虑，双回线路按停用一条考虑，环网按闭环运行考虑。（4）可靠性：可靠性是指在保护范围内，该动作的保护装置不拒动（又称为可信赖性） ，不该动作的保护装置不误动（又称为安全性） 。可靠性是选择保护的根本条件。满足以上四个基本要求的继电保护，即具有了“四性” 。继电保护的“四性”之间存在矛盾，常常为保证选择性降低速动性、灵敏性，为满足灵敏性牺牲速动性，为了提高速动性而牺牲选择性。四、继
11、电保护的基本原理利用正常运行与区内外短路故障电气参数变化的特征构成保护的判据，根据不同的判据就构成不同原理的继电保护。例如:电流增加（过电流保护）:故障点与电源直接连接的电气设备上的电流会增大；电压降低（低电压保护）:各变电站母线上的电压也将在不同程度上有很大的降低， 短路点的电压降低到零；电流电压间的相位角会发生变化（方向保护）:正常 20左右，短路： 综合自动化系统培训6085 ； 电压与电流的比值会发生变化；(距离保护或阻抗保护):系统正常运行是负荷阻抗，其值较大，系统短路时 Z 是保护安装处到 短路点之间的阻抗，其值较小；电流差动保护:正常运行时 I 入=I 出，短路时 I 入I 出
12、；分量保护:出现 I2 、I0 分量。另外非电气量保护：瓦斯保护，过热保护。3.2 继电保护装置的组成一般由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。（1）测量部分测量部分是测量从被保护对象输入的有关电气量，并与已给定的整定值进行比较，根据比较的结果，从而判断保护是否应该起动。（2）逻辑部分逻辑部分是根据测量部分各输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的逻辑关系工作，最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号，将有关命令传给执行部分。继电保护中常用的逻辑回路有“或” 、 “与”、 “否”、 “延时起动” 、 “延时返回” 综合自动化系统培训以及“记忆”等回路。（3）执
13、行部分执行部分是根据逻辑部分输出的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如故障时，动作于跳闸；不正常运行时，发出信号；正常运行时，不动作等。动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性五、 继电保护的分类继电保护的基本原理根据系统正常运行、故障状态和不正常运行状态时电气量或非电气量的变化可以构成各种保护方式1.根据系统电气量变化构成的保护（1）反应线路（元件）单侧电气量的保护： 、 、 KLNeKLZIUZIU807arc302arcII&（2）反应线路（元件）两侧电气量的保护 、 、（3）根据故障的不同类型，还可以构成反应电气序分量的保护：如负序、零序电流、电压保护等。2.根据非电气量变化构成的保护 综合自动化系统培训如瓦斯保护、温度信号装置等。各种原理的保护以不同方式实现，则可构成电磁型、感应型、整流型、晶体管型、集成型和微机型保护。继电保护的组成继电保护应测量系统在正常运行和故障及不正常运行状态时的电气量或非电气量变化，并与确定的区别正常与故障及不正常运行状态的值（继电保护中称为整定值）进行比较，根据要求快速或延时到执行跳闸回路或发出信号。因此继电保护应由如图 1-2 所示三部分组成：1、测量部分；逻辑部分；执行部分。整定值电气量或非电气
