220kV变电站二次回路及信息流图设计 2019,一、变电站二次回路的基本原理 二、220kV线路间隔二次回路设计 三、220kV母联间隔二次回路设计 四、220kV主变二次回路设计 五、220kV智能变电站信息流图,目录,一、变电站二次回路的基本原理,一次设备是指直接参加发、输、配电能的系统中使用的电气设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等，构成电力系统的主体涉及到电气主接线图、总平面布置图、断面图等 二次设备是指对一次设备的工况进行监测、控制、调节、保护，以及为运行人员提供运行工况或生产指挥信号所需要的低压电气设备，如测量仪表、继电保护装置、自动装置、远动装置、操作电源、控制电缆、控制和信号设备等二次设备按照一定功能要求相互连接构成的电路，称为二次接线或二次回路 二次回路的基本任务是反应一次设备的工作状况，具有监测、控制、调节、保护一次设备的作用，是电力系统安全、经济、稳定运行的重要保障1.什么是二次回路,一、变电站二次回路的基本原理,一、变电站二次回路的基本原理,一、变电站二次回路的基本原理,一、变电站二次回路的基本原理,一、变电站二次回路的基本原理,2. 二次回路的分类与组成,1.1二次回路的分类 （1）交流电压、电流回路。
2）直流回路：（控制回路）3）信号回路：（灯光指示监控部分）4）保护装置与自动装置（交直流回路）5）保护室设置的光纤配线柜保护专用光缆五个部分组成 1.2二次回路的作用 二次接线的任务是反映一次系统的工作状态，控制一次系统并在一次发生故障时使故障部分退出工作 确保发电厂、变电站电力电网系统中使操作能便利可靠安全运行1）测量回路：模拟量、保护及测量、计量电能、故障录波器等2）控制回路：各级电压的断路器及隔离开关和开闸、开关量等，（3）信号回路：运行与否的微机监视、故障及异常警报4）保护回路：按需装设各种保护装置及自动装置以满足系统要求5）直流系统：由充电模块和蓄电池组成作为直流控制保护、信号电源一、变电站二次回路的基本原理,A、二次相当于人的经脉了解一次设备如断路器、隔离开关、电流、电压互感器、变压器等了解这些设备的功能及常用的控制、保护方式，各个电压等级不同，但是断路器的控制回路基本一样例如220kV线路的单元，“经脉受大脑控制”，有相同之处，隔离开关的控制回路基本一样“经脉受大脑控制”，GIS、HGIS组合电器二次回路除了电气闭锁及SF6气室报警多于普通敞开式电气设备，其它基本一致。
同时对应一次设备的TA、TV分别用于检测和继电保护回路，一次设备的不同，采用的保护方式也不同因此，从TA、TV的二次回路的图纸可以清晰看到保护的方式 B、公共设备、直流系统要明白寻找二次回路的汇合点，集中在公共设备如综自系统的检测部分，断路器、隔离开关的控制部分，各个单元的TA、TV除了继电保护回路，一部分集中到监控屏上、电度表屏上变电站所有的直流电源来自I、II组蓄电池，直流网络的交流浮充、向系统供电以及它们的检测设备3. 看图五要素,一、变电站二次回路的基本原理,C、图纸看线圈，耐心找接点图纸中的线圈是最少的，因此无论交流、直流回路从此切入，寻找它们的不止一个的接点，了解它的作用和其它线圈的联系 ，逐渐形成完整的回路 D、继电器线圈有规律继电器的线圈的动作情况在图纸上的状况为原始状态，即断路器在分闸、隔离开关在分闸、交流回路不带电、熔断器、开关在断开位置，然后根据它动作后的情况观察逻辑回路除了断路器、隔离开关的目的地在合闸、跳闸线圈外，其它的继电器的目的地在接点的动作情况 E、对号入座确保无错主要针对展开图、端子排图及屏后设备安装图原则上由上向下、由左向右看，同时结合屏外的设备一起看。
设备名称、回路编号应该对准3. 看图五要素,一、变电站二次回路的基本原理,4.二次回路图：二次回路图的存在形式,现场大量的是二次图，以二次图纸卷册的形式出现，根据工程规模和电压等级的高低，二次图纸卷册多少而不同，一般二次图纸均有以下部分： 总的部分（公用部分）或者计算机监控部分 各电压等级配电装置二次图纸 主变压器部分 一体化电源部分 通信部分 继电保护原理图（白图） 各卷册图纸中均有：原理图、端子排图、屏柜柜面布置图、端子箱及机构箱接线图五种一、变电站二次回路的基本原理,图纸分类：设计院蓝图、厂家白图,,一、变电站二次回路的基本原理,归总式原理图,一、变电站二次回路的基本原理,展开式原理图,一、变电站二次回路的基本原理,柜面布置图,一、变电站二次回路的基本原理,装置标号原则,一、变电站二次回路的基本原理,端子排图,一、变电站二次回路的基本原理,端子排类型,端子使用及接线要求详见GB/T50976-2014继电保护及二次回路安装及验收规范,一、变电站二次回路的基本原理,5. 二次回路标号,回路标号法（火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程DL/T5136-2012附录J）设计院图纸应用最多 相对标号法（主要用于设备厂家提供的白图） 控制电缆标号（现场施工打电缆标牌的依据） 小母线标号,一、变电站二次回路的基本原理,回路标号,一、变电站二次回路的基本原理,相对标号,一、变电站二次回路的基本原理,电缆标牌,一、变电站二次回路的基本原理,屏顶小母线,一、变电站二次回路的基本原理,6. 电流互感器与电流回路,一、变电站二次回路的基本原理,电流互感器的分类及特点,安装地点：户内式、户外式 安装方式：独立式、套管式 结构形式：多匝式、一次穿匝式、母线式、正立式、倒立式 电流变换原理：电磁式、电子式 特征：保护用、测计量用 主绝缘介质：油纸、固体、气体、其他,（1）一次匝数少、二次匝数多 （2）相对于负载内阻高，等效于电流源模型 （3）二次回路不能开路 （4）正常运行时磁密度低、系统故障时磁密度高,一、变电站二次回路的基本原理,电流互感器的一次额定电流的选择,选择电流互感器一次电流时，在额定电流比条件下的二次电流需满足该回路测量仪表和保护装置的准确性要求。
保护用绕组与测量用绕组可采用不同变比 变比可选电流互感器可通过改变一次绕组串并联或二次绕组抽头实现不同变比 （1）采用一次绕组串联或并联方式，可获得两个成倍数的电流比一般在110kV以上电压等级的电流互感器采用对于35kV及以下电压等级，由于产品结构困难，较少采用 （2）二次绕组抽头方式二次绕组抽头理论上可以在起末端的任意部位，一般常用中间抽头一、变电站二次回路的基本原理,一次绕组串并联方式,,一、变电站二次回路的基本原理,二次绕组带抽头方式,,,一、变电站二次回路的基本原理,电流互感器的极性,电流互感器极性定义：电流互感器一次侧电流从正极性端流入时，二次侧电流从正极性端流出；或电流互感器一次侧电流从反极性端流入时，二次侧电流从反极性端流出一、二次侧电流同相位一、变电站二次回路的基本原理,电流互感器二次接线方式,单相接线 应用：套在电缆线路外部，通常在小电流接地系统作为单相接地保护，或用于选线装置电流采样 大电流系统中性点零序电流的测量，作为变压器中性点直接接地的零序过电流保护和经放电间隙接地的零序过流保护 特点：此种接线方式没有不平衡电流接线简单一、变电站二次回路的基本原理,零序电流过滤器接线,DL/T 866-2015 电流互感器和电压互感器选择计算规程。
8.16条系统采用经高电阻接地、经消弧线圈接地或不接地方式时，馈线回路零序电流互感器可采用与小电流接地故障检测装置或与接地继电器配套使用的互感器；当采用微机综合保护装置时，宜采用电缆型零序电流互感器8.1.7条 系统为低电阻接地方式时，厂用电动机及其他馈线回路可采用电缆型零序电流互感器一、变电站二次回路的基本原理,电流互感器二次接线方式,三相星形接线 应用:大电流接地系统的测量和保护回路 反映任何一相、任何形式的电流变化一、变电站二次回路的基本原理,电流互感器二次接线方式,不完全星形接线 应用:小电流接地系统的测量和保护回路 与保护装置配合通常构成两相两继电器接和两相三继电器接线方式后者灵敏度高于前者一、变电站二次回路的基本原理,电流互感器二次接线方式,和电流接线 应用:一般用于3/2接线、角形、桥形接线及双回路接线的测量和保护回路对于和电流接线方式两组电流互感器的特性等参数必须完全一致1）新反措15.2.3.3 引入两组及以上电流互感器构成和电流的保护装置，各组电流互感器应分别引入保护装置，不应通过装置外部回路形成和电流对已经投入运行采用和电流引入保护装置的，应结合设备运行情况，逐步技术改造。
（2）GB/T 50976-2014 继电保护及二次回路安装及验收规范 5.3.4条 线路或主设备保护电流二次回路使用“和电流”的接线方式时，两侧电流互感器的相关特性应一致；内桥接线方式时，主变差动保护不应采用“和电流”接线一、变电站二次回路的基本原理,和电流接线的“汲出电流”影响,当有一个断路器断开时，例如图中QF2断路器处于分闸位置，此时QF2所属的电流互感器一次侧无电流，但其二次回路仍并联在回路中，这样其励磁阻抗就成为QF1电流互感器的负载，称之为汲出电流 对于测计量级绕组，由于是使用闭合磁路的铁芯，正常情况下铁芯不饱和，励磁阻抗很大，汲出电流的影响可以忽略不计 对于500kV系统差动保护用互感器都带有非磁性间隙，使得励磁阻抗下降，引起汲出电流增加，可能导致保护误动一、变电站二次回路的基本原理,和电流接线的“汲出电流”影响,Q/GDW1161-2014 线路保护及辅助装置标准化设计规范 5.3.1.2条要求装置具备双AD采样输入 双A/D解决以下问题： 传统“和电流”接线（3/2接线、旁路带开关等来自两个电流回路）引起“电流汲出效应”带来的影响一、变电站二次回路的基本原理,和电流接线的“汲出电流”影响,一、变电站二次回路的基本原理,电流回路的接地,公用电流互感器二次回路应在相关保护屏内一点接地。
独立的电流互感器二次回路，微机母线保护、微机主变保护等的电流回路，应在配电装置端子箱处一点接地由几组电流互感器绕组组合且有电路直接联系的回路，电流互感器二次回路应在和电流处一点接地一、变电站二次回路的基本原理,电流回路的切换,一、变电站二次回路的基本原理,7. 电压互感器与电压回路,一、变电站二次回路的基本原理,电压互感器的分类及应用,分类： 按安装地点：户内式、户外式 按相数：单相式、三相式 按电压变换原理：电磁式、电容式 按主绝缘结构：油浸、气体、固体,特点： （1）一次匝数多，二次匝数少 （2）相对于负载内阻低，电压源 （3）二次回路不能短路 （4）正常运行时磁密度高，系统故障时磁密度低选型： （1）220kV及以上配电装置一般采用电容式电压互感器 （2）气体绝缘金属封闭开关设备一般采用电磁式电压互感器 （3）66kV户外配电装置一般采用油浸绝缘的电磁式电压互感器 （4）335kV户内配电装置一般采用固体绝缘的电磁式电压互感器一、变电站二次回路的基本原理,电压互感器的配置和接线,电压互感器的配置 电压互感器的配置与系统电压等级、主接线方式及所实现的功能有关 （1）电压互感器及其二次绕组数量、容量和准确级（包括电压互感器辅助绕组）等需满足测量、保护及自动装置等的要求。
电压互感器的配置需保证在运行方式改变时，保护装置不得失去电压同期点两侧都能提取到电压 （2）对220kV及以下电压等级的双母线接线，一般在主母线三相装设电压互感器当需要监视和检测线路侧有无电压时，可在出线侧的一相上装设电压互感器也可以通过技术经济比较，按线路或变压器单元配置三相电压互感器 （3）对于3/2接线，需要在每回出线（包括主变进线回路）的三相上装设电压互感器对于母线，可以根据母线保护和测量装置的要求在一相或三相上装设电压互感器3/2接线方式的母线保护一般不设复压闭锁，母线电压。