发电厂和变电所二次系统介绍

原理图
工作原理 如图所示。在每一线路的电源端均装设断路器和保护装置，在正常运行全线路最大负荷电流情况下，此电流小于保护的动作电流，定时限过电流保护不动作。 当线路L3上D1点发生短路故障时，短路电流ID由电源经线路L1、L2至L3短路点。由于短路电流ID经过保护装置1、2、3，且ID大于各保护电流继电器的动作电流，所以上述各保护装置的电流继电器均起动。
常用继电器的作用 、电流继电器 它反应电流的增加而动作，当通过继电器的电流增加到一定数值时，继电器动作。其动合触点闭合（旧称常开接点）、动断触点（常闭接点）断开。

例：电磁型电流继电器
动作电流：能使电流继电器动作的最小电流， 以Iact表示； 返回电流：能使电流继电器返回的最大电流， 以Ire表示 。 返回系数：继电器返回电流与动作电流之比叫返回系数。返回系数一般不小于0.85。 电流继电器特性： 当输入电流IK>Iact时，继电器动作，动合触点闭合；若IK<Ire，继电器返回，触点又断开。
当k1短路时，保护1、2动→跳1QF、2QF，有选择性； 短路时，保护5、6动→跳5QF、6QF，有选择性； 短路时，保护7、8动→跳7QF、8QF，有选择性；
2、速动性
快速地切除故障可以提高电力系统并联运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度。
故障切除的总时间等于保护装置动作时间和断路器动作时间之和。 一般的快速保护的动作时间为0.04～0.08s，最快的可达0.01～0.02s； 一般的断路器的动作时间为0.06～0.15s，最快的可达0.02～0.06s。
但按选择性的要求，此时只应由保护装置3动作，使断路器3DL跳闸。3DL跳开后，短路电流消失，于是保护装置1和2的电流继电器还来不及使断路器1DL和2DL跳闸，就都返回到原来位置。过电流保护的选择性是由各保护装置具有不同的动作时间来保证的。 为此，必须保证： tl > t2 > t3 或 tl = t2+△t = t3+2△t、t2 = t3+△t 式中的t1、 t2、t3分别为保护装置1、2、3的动作时间，△t称为时间级差，一般取0.5s；
安装接线图是制造厂加工制造屏（屏盘）和现场施工安装所必不可少的图，也是运行试验、检修和事故处理等的主要参考图。
3、安装接线图
STEP3
STEP2
STEP1
屏面布置图：说明屏上各个元件及设备的排列位置和其相互间距离尺寸的图，要求按照一定的比例尺绘制。
屏背面接线图：在屏上配线所必需的图，其中应标明屏上各设备在屏背面的引出端子之间的连接情况，以及屏上设备与端子排的连接情况。
断路器的控制回路
位置信号：指示断路器的跳合闸位置和隔离开关的分、合闸位置。 中央信号装置。 事故信号:在断路器事故跳闸时，发出音响信号 预告信号:设备发生异常现象发出音响信号
变电所的信号装置回路
变电站综合自动化系统 指变电站的二次设备（包括控制、信号、测量、保护、自动装置、运动装置），利用微机及网络技术，经过功能的重新组合和优化设计，对变电站执行自动监控、测量、运行操作及其协调的一种综合性的自动化系统。
4、可靠性
保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作(拒动），而在任何其他该保护不应该动作的情况下，则不应该错误动作（误动）。
影响可靠性的因素： 内在的：装置本身的质量，包括元件好坏、结构设计的合理性、制造工艺水平、内外接线简明，； 外在的：运行维护水平、调试是否正确、正确安装。
1
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。
2
对继电保护的要求
选择性；
01
快速性；
02
灵敏性；
03
可靠性。
04
1、选择性
继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电的范围尽量小，以保证系统中的无故障部分仍能继续工作 。
继电保护的分类 按被保护的对象分类： 输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保护等； 按保护原理分类： 电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等；
按保护所反应故障类型分类： 按继电保护装置的实现技术分类： 按保护所起的作用分类： 主保护、后备保护等； 主保护——满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。 后备保护—— 主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护
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第七章 发电厂和变电所二次系统
2023
第一节 二次系统概述 二次回路的功用、分类 二次设备——凡对一次电气设备进行监视、测量、操纵、控制及起保护作用的辅助性电气设备。 二次回路——由二次设备连接成的回路称为二次回路或二次系统。 按二次设备各种不同的用途可分为： 继电保护二次回路、自动装置二次回路、控制系统二次回路、测量仪表二次回路、信号装置二次回路等。
中间继电器
信号继电器 信号继电器在继电保护及自动装置中作为动作指示器。信号继电器动作时，一方面有掉牌指示或灯光指示，另一方面又闭合其机械自保持触点，接通灯光或音响回路，这些信号均由运行人员手动加以复归。
继电保护的发展 继电保护的原理和结构形式发展如下
第三节 单侧电源网络相间短路的电流保护
电流保护
三、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。
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、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”以及“记忆”等回路。
二、二次接线图中常用的图形符号（部分）
二次回路原理图、展开图及安装接线图 原理图 在图上所有仪表和继电器都是以整体形式的设备图形符号表示，不画出内部拉线，而只画出接点的连接。并将二次部分的电流回路、电压回路、直流回路和一次回路图绘制在一起。 特点：能使看图人对整个装置的构成有一个整体概念，可清楚了解二次回路各设备间的电气联系和动作原理。
3、灵敏性
继电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置和短路的类型如何，都能灵敏地正确反应。
3、灵敏性
通过用灵敏系数Klm来衡量。
对于反应故障时参数量增加的保护装置： 灵敏系数=
对于反应故障时参数量降低的保护装置： 灵敏系数= 其中故障参数的最小、最大计算值是根据实际可能的最不利运行方式、故障类型和短路点来计算的.
继电保护的作用 电力系统的经常出现各种故障和不正常运行状态。 故障:包括各种短路和断线 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。
例：电气设备的控制、信号回路
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端子排图：表示屏上需要装设的端子数目、类型及排列次序以及它与屏外设备连接情况的图。
屏背面接线图和端子排图必须说明导线从何处来，到何处去，以防接错导线。我国广泛采用“相对编号法”，例如甲、乙两个端子需用导线连接起来，则在甲端子旁边标上乙端子的编号，而在乙端子旁边标上甲端子的编号；如果一个端子需引出两根导线，那么，在它旁边就标出所要连接的两个端子编号。
第二节 继电保护的基本知识
继电保护装置：是指能反映电力系统中电器元件发生故障或不正常工作状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的自动装置的任务：
为了保证系统的安全可靠运行，一旦发生故障后必须迅速地、有选择地将故障原件切除，以缩小故障范围。因此每个原件必须配备保护装置。
继电保护装置的任务：
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。
电流速断保护 （I段保护） 限时电流速断保护（II段保护） 过电流保护 （III段保护）
一、定时限过流保护（又称电流III段保护）
整定原则：
过电流保护通常是指其动作电流按躲开此线路最大负荷电流来整定的一种保护。它在正常运行时不应起动，而在电网发生故障时，由于电流的增大而动作，在一般情况下，它不仅能保护本线路的全长，而且也能保护相邻线路的全长，以起到后备保护的作用。
自动重合闸装置
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继电保护的基本原理及分类：
原理： 电力系统发生短路故障时，通常伴有电流增大、电压降低以及电流与电压间相位角改变等特征。利用这些基本参数在故障与正常运行时的差别，就可以构成各种不同原理的继电保护装置。例如： 反应电流增大构成的过电流保护； 反应电压降低构成的低电压保护； 反应电压与电流的比值变化构成的距离保护； 同时反应被保护元件两端电气量的差动保护， 反应非电气量的保护，如瓦斯保护
时间继电器在保护装置中作为时间元件，用来建立必要的动作延时。时间继电器除了延时触点外，有的还有一对瞬时切换触点，或一对滑动延时触点。时间继电器断电时，继电器瞬时返回，触点全部恢复原始态。
时间继电器
中间继电器是保护装置不可缺少的，它的作用是：① 增加触点数量，以便控制不同的回路；② 增加触点容量，以便断开或接通较大电流的回路；③ 提供必要的延时,以便满足保护及自动装置的要求。
原理图
展开图 实际应用中，大多采用展开图。 展开图中，电流回路、电压回路、直流回路是分开的。弥补了原理图没有元件内部接线、没有元件端子号码和回路标号等缺陷。 。
3、安装接线图
由于二次设备布置分散，需要用控制电缆将它们互相连接起来，因此单凭原理图和展开图来安装是困难的。为此在二次接线安装时，须绘制安装接线图。包括： 屏面布置图、屏背面接线图和端于排图。
执行部分
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。
四、继电器的作用、分类
电磁型 晶体管型 整流型
电流继电器 时间继电器 信号继电器 中间继电器
1、作用：继电器是组成继电保护装置的基本元件，当其输入达到或低于一定值时它便动作，并通过执行元件发出信号或动作于跳闸。 2、分类： 按结构原理可分为 按用途可分为