变电站二次回路课件

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第二部分 继电保护
第三部分：主控制室相关二次设备
屏的端子排通过屏内部缆线接至二 次装置； 第四部分:装置内部回路（电流电 压插件、电度表）。
2、回路运行注意的问题。

首先电流回路运行中首先严防开路。 正常时二次绕组的电压不超过几十伏 （二次电流有去磁作用），回路开路 时在开路端会产生很高的电压（甚至 可能数千伏）。开路除了直接影响二 次设备正常运行的同时，主要还有几 方面危害:
5、电流回路故障影响的保护。

电流回路发生故障时，对不同保护 产生的影响也不同。一般就单相电流 回路开路而言，对线路纵差保护、母 差保护会形成差流，目前的微机保护 一般都具备CT回路断线检测的功能， 正常情况下检测到不正常差流会自动 闭锁差动保护，并发出电流断线的信 号。

但也存在电流回路有虚接（如 端子排压接松动）的情况，负荷较 小时显示回路正常，一但发生区内 或穿越性故障时，该点导通能力不 足，造成保护不正确动作，扩大停 电范围。另外，对零序保护而言， 正常运情况下将产生自产零序电流， 一般造成定值较低的零序保护（如 四段）误动。

其次，互感器不能长时间过负 荷。过负荷会使铁芯饱和或过饱和 状态，使误差增大，影响二次设备 正常运行，计量不准确，也会加速 互感器二次绝老化。
3、回路的运行监护。
电流回路开路的现象：电流互感器
内部发出嘈杂声音（如负荷增大时 嗡嗡的声加大）；开路点有可能发 生火花放电；仪表、保护、后台监 控等装置的电流指示降低或没有。
第一部分是从测控屏通过电缆接至
保护间的操作屏端子排（综自站还 包括后台机）； 第二部分是经过操作屏的操作箱后 从端子排通过电缆接至就地端子箱 的端子排；
第三部分是从就地端子箱的端子排
通过电缆接至一次设备操作机构端 子排； 第四部分一次设备操作机构。整体 回路总共包括三段电缆、三部分设 备（测控屏、操作屏、机构）。
以一个220kV变电站为例： 220kV发生某段母线上PT保护这一 组断线或空开掉闸时，这一段母线 线上的出线保护一般会报“PT断 线”，同时涉及阻抗计算原理的保 护自动被闭锁、退出运行，如高频 距离、阻抗保护、工频变化量保护 （南瑞继保）等；
同时也会使一些保护开放（不是出
口），即缺少了一个最终动作出口 的判别量（闭锁量）。如母差保护、 失灵保护、主变的复合电压闭锁过 流保护（如果取220kV侧电压）等。 110kV同上，只是没有了母差保护、 失灵保护。
变电站二次回路
2009年10月
序

变电站的电气设备分为一次设备和 二次设备。一次设备主要包括变压器、 断路器、隔离开关、母线、电力电缆、 输电线路等。二次设备是对一次设备 进行监测、控制、调节、保护的电气 设备，包括信号、控制装置、继电保 护、自动装置、仪表及操作电源等。 二次设备及其相互连接的回路称为二 次回路（包括二次电缆）。

开路除了直接影响二次设备正 常运行的同时，主要还有几方面危 害：一是形成高压损坏二次绕组绝 缘，严重危及人生安全；二是互感 器损耗增大，铁芯过热，甚至烧坏 绝缘。

所以，基于上述述说的危害， 电流二次回路不能装设空开、熔断 器（保险），一般运行回路不能进 行切换。而且，二次回路要可靠接 地（属于保护接地）。主要是防止 一次绝缘击穿，二次串入高压。

第四部分：从电压小母线至相关二
次设备屏（测控屏、保护屏、电度 表屏）的端子排； 第五部分：电压切换装置至二次装 置内部回路（电流电压插件、电度 表）。
2、回路运行注意的问题

首先电压回路运行中首先严防短路。电 压互感器是一个内阻极小的电压源，正常 运行时负载阻抗很大，相当于开路状态， 二次侧仅有很小的负载电流。当二次短路 时，负载阻抗为零，将产生很大的短路电 流，回路、装置可能烧损，甚至将互感器 烧坏。二次回路要可靠一点接地（属于保 护接地），防止一次绝缘击穿，二次串入 高压。
3、直流接地处理

当绝缘监察装置发出接地信号 后，运行人员首先应判断是哪极接 地，然后再判断接地位置。接地位 置的判断一般遵循先信号回路后控 制回路、先室外后室内的原则。

以往一般采用分路试停的方法 寻找接地回路，寻找直流接地需注 意的问题：首先，断电前应采取必 要的措施，以防止因工作电源缺失 和上电可能引起的保护及自动装置 的误动作；其次，在寻找接地的过 程中，切忌不得造成另一点接地和 直流短路。
4、回路编号

控制回路电源为直流电源，正 极以尾号“1”、负极以“2”进行编 号标示，如“101”、“201”、 “301”；尾号为“3”是未经操作箱 的回路，如“103“”；尾号为“7”是 经过操作箱后接向就地的回路。
这里需要说明的是：各回路编号仅
表示在本回路中的代号，不同设备 单元中有可能存在相同的编号，要 看具体地点（端子箱、二次屏）。
4、如何判断回路问题。

以一个220kV出线间隔为例，一 台电流互感器二次线圈有多组（6 组或8组），分别组成保护、测量、 计量、母差、录波器等电流回路。

运行中如果发现电流互感器响声 有异常（可以与其它正常运行设备 比较），随负荷变化“嗡嗡”声增 大，应分别检查后台监控、线路、 母差保护装置、录波器、电度表显 示情况，判别出问题的回路。如果 发现故障点，可以通过二次回路图 纸核实回路编号，判别具体回路， 以便对具体设备采取应对措施。
所谓“公共”，就是指统一电压等
级的保护设备均取自同一线圈，如： 每一单元如出线、主变、母线保护 装置均取自保护线圈。

110kV及以上的设备单元二次均 有电压切换装置，正常时将不同母 线的二次电压引入装置（保护、测 量、计量、开口线圈均接入切换装 置中不同的切换继电器），利用上 母线主刀闸（隔离开关）的辅助接 点，将实际运行电压随刀闸成。

二次电流回路是通过电流互感器 二次线圈、电缆、端子排、继电保 护及仪表、电度表等二次设备构成。 以一个220kV出线间隔为例，整个 回路从现场位置来看主要分为四部 分，
第一部分：从电流互感器二次线圈
通过电缆接至就地端子箱的电流端 子排； 第二部分：从就地端子箱的电流端 子排通过电缆接至主控制室相关二 次设备屏（测控屏、保护屏、电度 表屏）的端子排；
如上面介绍回路结构，正常电缆出
问题的几率比较少，回路中各连接 点一般已造成回路的开路或虚接。 应注意加强端子排巡视，开路或虚 接的点有“吱吱”声，端子排因放 电发热会变色或烤焦。

端子箱、保护屏等二次设备屏 端子排的巡视应纳入日常的巡视当 中。尤其是在二次回路有过工作后， 应加强回路的检查巡视。如果现场 发现有电流回路开路的情况，及时 汇报调度，退出相关保护或将二次 装置停用，处理开路时必须做好绝 缘措施。
这就是为什么进行倒闸操作中，要
及时监视相关二次设备的电压切换 指示是否随刀闸显示正确。
4、电压切换应注意的问题

一是无论是倒闸操作还是正常 运行中，刀闸辅助接点都有出现问 题的情况，电压切换装置不能正常 切换，就会造成相应的装置缺少电 压（一般会报“电压断线”信息）， 影响保护装置运行和电度表计量。
这里需要说明的是：各回路编号仅
表示在本回路中的代号，不同设备 单元中有可能存在相同的编号，要 看具体地点（端子箱、二次屏）。
第二部分
控制回路
一、分合闸回路
1、回路构成

二次分合闸回路是通过测控屏 （综自站还包括后台机）、电缆、 操作箱、端子箱、一次设备操作机 构等构成。以一个220kV站保护均 集中在主控为例，整个回路从现场 位置来看主要分为四部分：

如果测量这一组断线或空开掉闸， 监控后台的电压显示就会异常；如 果计量这一组断线或空开掉闸，电 度表会异常。
三、电流、电压回路编号

电流回路一般均以相别+以4（3） 开头的三位数字来标识，如A411、 C451等，母差回路是以3开头，如 A310等，中性线是N4xx；电压回 路一般是以相别+以6（7）开头的 三位数字来标识，如A640等， 110kV经过电压切换后是以7开头等。
所以，加强变电站二次回路的运行
管理也是一项重要工作。随着设备 技术的不断进步，积极探讨这方面 现场的管理模式、规范现场管理制 度，对保证电网安全运行意义重大。

二次回路主要包括一次设备的控 制回路、信号回路、测量回路、调 节回路、操作电源系统。一次设备 的控制和电气量的测量回路是变电 站二次系统的重要部分，利用这次 机会，重点对测量、控制（信号） 二次回路进行讲述和交流，有不妥 或疑义的地方望大家及时纠正。

二是切换回路与实际运行方式不对 应时可能会造成二次并列一次或二次 向一次反充电情况。尤其是双母线变 电站仅一条母线运行（或分裂运行） 的情况时，在停运母线PT刀闸合位情 况下，在涉及到任一单元主刀传动或 二次遥信传动过程中，均有可能发生 二次向一次反充电（或二次并列）情 况，往往会造成二次电压回路短路、 烧损切换装置等。
测控的主要作用在于断路器、变 压器、母线等一次设备运行电流、电 压等电气量的测量和分合设备及信号 量的采集。所以，各单元设备的测量、 控制回路运行良好与否，对一次设备 能否健康稳定运行有着至关重要的作 用。
第一部分 测量回路

变电站的测量是靠电压互感器和电 流互感器（以下简称互感器）来实现 的。互感器是一次回路与二次回路之 间的中间设备，它们将一次高电压、 大电流转化为二次低压、小电流，传 送给测量仪表、继电保护、远动装置 和自动装置，以便检测电力系统电压 和电流的变化情况。同时实现了一次 回路与二次回路的电气隔离，以保证 二次设备和人身安全。
二、电压回路
1、回路的构成

二次电压回路是通过电压互感 器二次线圈、电缆、端子排、电压 小母线、继电保护及仪表、电度表 等二次设备构成。以一个220kV出 线间隔为例，整个回路从现场位置 来看主要分为五部分：