全国注册电气工程师考试供配电专业部分11 变电所控制、测量仪表、继电保护及自动装置1 掌握变配电所控制、测量和信号设计要求； 2 掌握电气设备和线路继电保护的配置、整定计算及选型的原则； 3 熟悉变配电所自动装置及综合自动化的设计要求 11.1 变配电所控制、测量和信号设计要求 11.1.1 变配电所控制系统 1.控制方式 变电所应根据电网的运行要求来确定采用主控制室、驻所值班、无人值班的方式 有人值班的变电所一般设主控制室 驻所值班和无人值班的变电所设控制小室 35kV及以下的变电所应设驻所值班、无人值班2.控制元件主变压器调相机串联补偿电容器组母线联络线路并联电抗器母线分段旁路联络线35kV以上的线路 3.强电控制的主要类型（1）强电控制的操作电源在110V或220V电压2）按操作方式分为一对一控制和选线控制3）强电控制的主要类型有：1）根据控制地点分集中控制和就地控制2）按跳、合闸回路的监视方式分为灯光监控和音响监控3）按控制回路接线分为控制开关具有固定位置的不对应接线与控制触点自动复位的接线4.对断路器的控制系统要求（1）能监视电源及跳、合闸回路的完整性2）应能监视断路器合闸与跳闸的位置状态，自动合闸或跳闸应有明显信号。
3）又防止断路器“跳跃”的闭锁装置4）合闸或跳闸完成后应使命令脉冲自动解除5）接线简单可靠，使用电缆芯数最少5.断路器采用灯光监视控制回路时，一般为双灯制接线，断路器在合闸位置时红灯亮，在跳闸位置时绿灯亮6.在主控室内控制的断路器，当采用音响监视控制回路时，一般为单灯制接线，断路器的控制回路用中间继电器监视断路器合闸或跳闸位置由控制开关的手柄位置来表示，其垂直位置为合闸，水平位置为跳闸控制开关手柄内应有信号灯6）断路器的“防跳”回路，通常采用电流起动电压自保持的“防跳”接线1）由电流起动的防跳继电器的动作时间，不应大于跳闸脉冲发出至断路器辅助触点切开跳闸回路的时间2）一般利用防跳继电器的常开触点，对跳闸脉冲予以自保持当保护跳闸回路串有信号继电器时，该防跳继电器的触点应串联其电流自保持线圈当选用的防跳继电器无电流自保持线圈时，亦可接适当电阻代替，电阻值应保证并联的保护出口信号继电器能可靠动作7.具有分相操作机构的断路器，当用于变压器、母线联络、母线分段、并联电抗器、串补装置并联断路器时，一般采用三相联动控制8.采用液压或空气操作机构的断路器，当电压降低至规定值，应相应闭锁重合闸、合闸及跳闸回路。
对采用液压操作机构的断路器，一般不采用压力降低至规定值后自动跳闸的接线采用弹簧操作机构的断路器应有弹簧拉紧与否的闭锁9.对具有电流或电压自保持的继电器，如防跳继电器等，在接线中应标明极性10.为防止隔离开关的误操作，隔离开关和其相应的断路器之间应装设机械的或电磁的闭锁装置变电所的信号系统1.在控制室应设中央信号装置或光字牌闪光的报警装置中央信号装置由事故分析信号和预告信号组成预告信号过去一般分为瞬时和延时两种对新工程只设计带短延时的瞬时预告信号2.中央信号接线应简单、可靠，对其电源熔断器应由监视装置中央信号装置具备下列功能：1）对音响监视接线能实现亮屏或暗屏运行2）断路器事故跳闸时，能顺时发出音响信号，同时相应的位置指示灯闪光3）发生故障时，能瞬时火焰时发出预告音响，应以光字牌显示故障性质4）能进行事故和预告信号光字牌完好性的试验5）能手动或自动复归音响，而保留光字牌信号6）试验遥信事故信号时，能消除遥信回路3.中央信号可采用有冲击继电器或脉冲继电器构成的装置；也可采用闪光报警装置4.有人值班的变电所，应装设能重复动作、延时自动或手动解除音响的事故和预告信号装置驻所值班的变配电所，可装设简单的事故信号装置和能重复动作的预告信号装置。
无人值班的变配电所，可只装设简单的单响信号装置，该装置仅当远动装置停用并转变为变配电所借地控制时使用5.中央信号装置一般采用冲击继电器来实现重复动作6.元件过负荷信号一般经其单独的时间继电器后，接入预告信号其他信号一般直接接入预告信号系统7.为避免有些预告信号（如电压回路断线、断路器三相位置不一致等）可能瞬时误发信号，可将预告信号短延时动作8.驻所值班的变配电所，在值班室内应设总的事故和预告音响和灯光信号在屋外宜装设相应的音响信号9.在配电装置就地控制的元件，应按各母线段、组别，分别发送总的事故和预告音响和光字牌信号10.继电保护及自动装置就地布置时，主要的保护和自动装置的动作信号应能传送到主控制室宜设事故分析光字牌或“掉牌未复归”小母线，并发送光字牌信号11.所有检修用的就地操作隔离开关，在控制室内一般不装设位置指示器变电所电气测量及电能计量设计要求基本概念电测量仪表：是对电力装置回路的电力运行参数作经常测量、选择测量、记录用的仪表和作计费、技术经济分析考核管理用的计量仪表的总称常用测量仪表：只指对电力装置回路的电力运行参数作经常测量、选择测量、记录用的仪表，不包括电能表电能计量仪表：只指对电力装置回路发电、供电、用电的技术经济考核分析和对电力用户用电量的测量、计量的仪表，不包括电力定量器等对电力用户用电量控制管理用的仪表。
电测量仪表装置：是对电力装置回路运行参数测量设备的总称，包括电流互感器、电压互感器、电量变送器、中间互感器、分流器和各种电测量仪表选测系统：是指采用一套测量仪表，以切换设备测量多个电力装置回路运行参数的测量方式及组成一般规定本小节适用于固定安装在屏台柜箱上的指示仪表数字仪表记录仪表以及仪表配用的互感器等器件1）常用测量仪表应符合下列要求1）能正确反映电力装置的运行参数2）能随时监测电力装置回路的绝缘状况2）常用测量仪表的精确度等级应按下列要求选择：1）除谐波测量仪表外，交流回路仪表的精确度等级，不应低于2.5级；2）直流回路仪表的精确度等级，不应低于1.5级；3）电量变送器输出侧仪表的精确度，不应低于1.0级3）用测量仪表配用的互感器精确度等级应按下列要求选择：1）1.5级及2.5级的常用测量仪表，应配用不低于1.0级的互感器；2）电量变送器应配用不低于0.5级的电流互感器4）直流仪表配用外附分流器的精确度等级，不应低于0.5级5）电量变送器的精确度等级，不应低于0.5级6）仪表的测量范围和电流互感器变比的选择，宜满足当电力装置回路以额定值的条件运行时，仪表的指示在标度尺的70%100%处。
7）对有可能过负荷运行的电力装置回路，仪表的测量范围，宜留有适当的过负荷裕度8）对重载起动的电动机和运行中有可能出现短时冲击电流的电力装置回路，宜采用具有过负荷标度尺的电流表9）对有可能双向运行的电力装置回路，应采用具有双向标度尺的仪表10）对多个同类型电力装置回路参数的测量，宜采用以电量变送器组成的选测系统选测参数的种类及数量可根据生产工艺和运行监测的需要确定电流测量1.下列电力装置回路应测量交流电流（1）发电机；（2）高压侧为35kV及以上低，压侧为1200V及以上的主变压器，其中，双绕组主变压器只测量一侧，三绕组主变压器测量各侧；（3）并联电力电容器组；（4）1200V及以上的线路和1200V以下的供电、配电、用电网络的总干线路；（5）母线联络母线分段旁路和桥断路器回路；（6）消弧线圈；（7）55kW及以上的电动机；（8）根据生产工艺的要求，需监测交流电流的其它电力装置回路；2.电力系统中或电力用户处的负序电流监测点宜测量或记录负序电流3.三相电流基本平衡的电力装置回路，可采用一只电流表测量其中一相电流，但在下列电力装置回路，应采用三只电流表分别测量三相电流：（1）并联电力电容器组的总回路；（2）110kV重要的线路；（3）三相负荷不平衡率大于10%的1200V及以上的电力用户线路；（4）三相负荷不平衡率大于15%的1200V以下的供电线路；4.下列电力装置回路应测量直流电流：（1）直流发电机；（2）直流电动机；（3）蓄电池组；（4）充电回路；（5）电力整流装置；（6）根据生产工艺的要求，需监测直流电流的其它电力装置回路。
电压测量和绝缘监测1.下列电力装置回路应测量交流电压:（1）交流系统的各段母线；（2）根据生产工艺的要求，需监测交流电压的其它电力装置回路2.下列电力装置回路应测量直流电压:（1）直流发电机；（2）直流系统的各段母线；（3）蓄电池组；（4）充电回路；（5）电力整流装置；（6）根据生产工艺的要求，需监测直流电压的其它电力装置回路3.中性点非有效接地系统的各段母线4.直流系统的各段母线应监测直流系统的绝缘.功率测量1.下列电力装置回路应测量有功功率:（1）高压侧为35kV及以上，低压侧为1200V及以上的主变压器，其中双绕组主变压器只测量一侧，三绕组主变压器测量两侧；（2）35kV及以上的线路；（3）专用旁路和兼用旁路的断路器回路；（4）35kV及以上的永久性外桥断路器回路；（5）根据生产工艺的要求需监测有功功率的其它电力装置回路2.下列电力装置回路应测量无功功率：（1）高压侧为35kV及以上，低压侧为1200V及以上的主变压器，其中双绕组主变压器只测量一侧，三绕组主变压器测量两侧；（2）1200V及以上的并联电力电容器组；（3）35kV以上的线路；（4）35kV以上的专用旁路和兼用旁路的断路器回路；（5）35kV以上的永久性外桥断路器回路；（6）根据生产工艺的要求，需监测无功功率的其它电力装置回路。
3.同步电动机应装设功率因数表 频率测量变电所中有可能解列运行的各段母线同步并列测量设置并列点的变电所应装设手动准同步测量仪表装置谐波测量在谐波监测点宜装设谐波电压和谐波电流测量仪表电能计量1.下列电力装置回路应装设有功电能表：（1）主变压器对需考核母线有功电量平衡的主变压器各侧，均应装设有功电度表；对不需考核母线有功电量平衡的主变压器，其中三绕组主变压器应装设两侧，双绕组主变压器应只装设一侧；（2）电力系统中1200V110kV的线路；（3）1200V以下供电配电用电网络的总干线路；（4）电力用户处的有功电量计量点;（5）专用旁路和兼用旁路的断路器回路；（6）需进行技术经济考核的75kW及以上的电动机；（7）根据技术经济考核和节能管理的要求，需计量有功电量的其它电力装置回路2.下列电力装置回路应装设无功电能表：（1）主变压器对三绕组主变压器，应装设两侧；对双绕组主变压器，应只装设一侧；（2）电力系统中3110kV的线路；（3）并联电力电容器组；（4）电力用户处的无功电量计量点；（5）专用旁路和兼用旁路的断路器回路；（6）根据技术经济考核和节能管理的要求需计量无功电量的其它电力装置回路。
3.专用电能计量仪表的设置，应按供用电管理部门对电力用户不同计费方式的规定确定4.装设在63kV及以上的电能计量点的计费电能表，应使用互感器的专用二次回路；装设在63kV以下的电力用户处电能计量点的计费电能表，应设置专用的互感器5.电能计量用电流互感器的二次侧电流，当电力装置回路以额定值的条件运行时，宜为电能表标定电流的70%100%6.双向送、受电的电力装置回路，应分别计量送、受电的电量；当以两只电能表分别计量送受电量时应采用有止逆器的电能表电能计量装置的精确度等级1.有功电能表的精确度等级应按下列要求选择:（1）月平均用电量110kWh及以上的电力用户电能计量点，应采用0.5级的有功电能表2）下列电力装置回路应采用1.0级的有功电能表：1）主变压器；2）需考核有功电量平衡的送配电线路；3）火力发电厂中厂用电的总计量点；4）月平均用电量小于1106kWh，在315kVA及以上的变压器高压侧计费的电力用户电能计量点3）下列电力装置回路应采用2.0级的有功电能表：1）在315kVA以下的变压器低压侧计费的电力用户电能计量点；2）仅作为企业内部技术经济考核，而不计费的线路和电力装置回路2.无功电能表的精确度等级应按下列要求选择:（1）下列电力装置回路应采用。