11 变电所控制、测量仪表、继电保护及自动装置

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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20录21/10用/10 的仪表，不包括电能表。
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
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（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。
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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：
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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。
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。
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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。
（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； 2021/10/10
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（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。
（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.
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功率测量
1.下列电力装置回路应测量有功功率:
信号继电器能可靠动作。
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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
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。
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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。
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；
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（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；
旁路
联络线
35kV以上的线路
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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20定21/10位/10 置的不对应接线与控制触点自动复5
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：
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1）对音响监视接线能实现亮屏或暗屏 运行。
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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；
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。 2021/10/10
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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。
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。
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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。
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变电所的信号系统
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。
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（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。
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20控21/10制/10 室内一般不装设位置指示器。 15
（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。
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（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。
（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；
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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。
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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。
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2.下列电力装置回路应测量直流电压:
（5）35kV 以上的永久性外桥断 路器回路；
（6）根据生产工艺的Fra Baidu bibliotek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。
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频率测量
变电所中有可能解列运行的各 段母线。
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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。
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。 2021/10/10
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（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.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。
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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
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（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。
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（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：
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。
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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。
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。
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5.中央信号装置一般采用冲击 继电器来实现重复动作。
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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。
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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；
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。 2021/10/10
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11.1 变配电所控制、测量和 信号设计要求
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11.1.1 变配电所控制系统
（2）电力系统中1200V~110kV 的
线路；
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（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。
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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3~110kV 的线路；
（3）并联电力电容器组；