5发电厂和变电所的讲义二次系统

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5发电厂和变电所的二次系统
第1节 概述
1.二次设备 所谓二次设备，是指测量表计、控制及信号器具，
继电保护装置、自动装置、远动装置等，这些设备构成 了发电厂、变电所的二次系统。 2.分类 ➢电源性质 ✓交流回路：CT、PT和厂（站）用变压器供电 ✓直流回路：直流电源供电 ➢用途
操作电源回路、测量表计回路、断路器控制和信号 回路、中央信号回路、继电保护和自动装置回路。
➢可靠性：指保护装置该动时不能拒动；不该动时不 能误动。
第3节 继电器
➢ 概述 ➢ 电磁型继电器 ➢ 感应型继电器
一、概述
继电器：当输入的物理量达到规定值时，其电气输出 电路被接通或分断的自动电器。 ➢输入性质：电气继电器、非电气继电器 ➢用途：控制继电器、保护继电器 ➢保护继电器按功能分：测量继电器、有或无继电器 ➢按组成元件：机电型（电磁式、感应式）、晶体管 型、微机型 ➢按反映物理量：电流、电压、功率、瓦斯 ➢按反映数量变化：过量继电器、欠量继电器
说明：低电压继电器的返回系数Kre＞1，一般为1.25。返回系 数越接近1，说明继电器越灵敏。
3.电磁式时间继电器（KT） 用来使保护装置获得所要求的延时（时限）。它
属于机电式有或无继电器。
延时时间的 调节：改变 主静触点的 位置，及它 与主动触点 的相对位置。
注意：时间继电器线圈通常不按长时间接上额定电压设计， 凡需长时间通电的时间继电器，其线圈应串入限流电阻。
➢按在继电保护中的用途分：起动继电器、时间继电 器、信号继电器、中间继电器等
➢按动作于断路器的方式分：直接动作式（直动式）、 间接动作式 ➢按与一次电路的联系方式分：一次式继电器、二次 式继电器
D：电磁式 G：感应式
设计序号 特征代号
S：时间继电器 L：电流继电器 Y：电压继电器 X：信号继电器 G：功率继电器 Z：中间继电器
正常运行状态的反映能力。
保护装置的灵敏性，通常（如过电流保护）
保护区内故障时的反最应小量值
Ks
保护动作的整定值
✓对于反应故障时参数量降低的保护（如低电压保护）
保护动作的整定值 Ks 保护区内故障时反 的应 最量 大值
保护装置的灵敏度应该大于1。
二、继电保护的基本原理
➢测量部分：从被保护对象输入有关信号，并与给 定的整定值进行比较，决定保护是否动作； ➢逻辑部分：根据测量部分各输出量的大小、性质、 输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，进行 逻辑判断，以确定保护装置是否应该动作； ➢执行部分：根据逻辑部分做出的判断，执行保护 装置所担负的任务（跳闸或发信号）。
第2节 继电保护的一般问题
➢继电保护的作用 ➢继电保护的基本原理 ➢对继电保护装置的基本要求
一、继电保护的作用
继电保护装置是能反映电力系统中电气设备所发 生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发 出信号的一种自动装置。
它的基本任务为： ➢自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切 除，使其他非故障部分迅速恢复正常运行。 ➢能正确反应电气设备的不正常运行状态，并根据要 求发出报警信号、减负荷或延时跳闸。
✓ 对于过电流继电器，Kre＜1，一般要求 Kre =0.8～0.9；
✓ 对于欠电流继电器，Kre ＞1，一般要求 Kre =1.06～1.2。
➢电磁型电流继电器的动作迅速，是一种瞬时继电器。
➢电磁式电流继电器的内部接线和图形符号
2．电磁型电压继电器（KV） 其结构和原理与电磁型电流继电器相似，不同的
三、对继电保护的基本要求
选择性、速动性、灵敏性、可靠性 ➢选择性：保护装置动作时，仅将故障元件从电力 系统中切除，使停电范围尽量缩小，最大限度地保 证系统中的非故障部分继续运行。
➢速动性：继电保护装置应以尽可能快的速度将故 障元件从电网中切除，但是快速性与具体情况有 关，并不是越快越好。
➢灵敏性：指保护装置对其保护范围内的故障或不
继电器动作后，减小IK就能使继电器返回原位。 欲使继电器返回的必要条件是： Fsp≥ Fem+ Ffr ➢返回电流：能使继电器返回到原始位置的最大电流， 称为继电器的返回电流，用Ire.K（Ir）表示。
➢返回系数：是指继电器的返回电流与动作电流的比值，
用Kre（Kr）表示
K re
I re.K I op.K
是采用电压线圈，匝数多、导线细，与PT相并联。在 供配电系统中多用低电压（欠电压）继电器。
➢动作电压：能使继电器产生动作的最高电压，称为 继电器的动作电压，用Uop.K表示。 ➢返回电压：能使继电器返回到原始位置的最低电压， 称为继电器的返回电压，用Ure.K表示。 ➢返回系数：是指继电器的返回电压与动作电压的比 值。
时间继电器的内部接线和图形符号：
4.电磁式信号继电器（KS） 在继电保护装置中，用来发出保护装置动作的
信号，属于机电式有或无继电器。
电流型：电流线圈，阻抗小，串联在二次回路中 电压型：电压线圈，阻抗大，并联在二次回路中
5.电磁式中间继电器（KM） ➢作用：弥补主继电器触点数量和触点容量的不足。 ➢安装位置：装设在保护装置的出口回路，用以接通 断路器的跳闸线圈，也称为出口继电器。
DL-10 DS-110 DZ-10
二、电磁型继电器
1.电磁型电流继电器（KA）
➢结构：如右所示
➢工作原理：当在继电器线
圈中通入电流IK时，电磁铁 产生的电磁力Fem为：
Fem
K
I
2 K
NK2
Rm2
当电磁力Fem大于弹簧的
反作用力Fsp和摩擦力Ffr时，
继电器触点切换，这就叫做
继电器动作。
DL-10型 电磁式电流继电器结构图
1－线圈 2－电磁铁 3－钢舌片 4－静触点 5－动触点 6－起动电流调节转杆 7－标度盘（铭牌） 8－轴承 9－反作用弹簧 10－转轴
继电器动作的必要条件是： Fem≥Fsp+ Ffr ➢动作电流（启动电流）：使继电器产生动作的最小 电流，称为继电器的动作电流，用Iop.K（Iop.st）表示。 ➢ 调整继电器动作电流的方法 ✓ 改变继电器线圈匝数（线圈的串并联，级进调节） ✓ 调节反作用弹簧的松紧，即调节（平滑调节） ✓ 调整衔铁与电磁铁之间的气隙长度，即调节Rm。