一次设备和二次设备的定义和分类
一次设备与二次设备的定义
一次设备与二次设备的定义
一次设备是指发、输、配电的主系统上所使用的设备。
直接用于生产和使用电能，比控制回路（二次设备）电压高的电气设备称为一次设备。
如发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等。
二次设备是指对一次设备的工作进行控制、保护、监察和测量的设备。
如测量仪表（如电压表、电流表、功率表、电能表用于测量电路中的电器参数）、继电器、操作开关、按钮、自动控制设备、计算机、信号设备、控制电缆以及提供这些设备能源的一些供电装置(如蓄电池、硅整流器等)。
由一次设备相互连接构成发电、输电、配电或进行其他生产的电气回路，称为一次回路或一次接线。
由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路。
设备管理--发电厂和变电站的主设备及主系统
有汇流母线的接线：
4.8 电气主接线 ——电气主接线的基本接线形式
1） 单母线接线 (只有一台发电机或主变，出线回路数不多的中、小型发电厂或变电站)
接地开关
运行操作时的顺序（操作对 隔离开关K3 象为最右边的线路）：
2）继电保护用：在系统发生故障时工作。准确级常用的有5P （对应1级）和10P（对应3级）
4.6 互感器——CT
电流互感器的额定容量：
额定容量：二次绕组在额定电流和额定阻抗时输出的容量。 CT使用在不同的准确级时，对应不同的额定容量。 为了保证CT的准确级，二次侧所接负荷应不大于 该准确级所规定的额定容量。
1） 将测量仪表、保护电器与高压电路隔离，保证二次设备 和工作人员的安全
2） 将一次回路的高电压和大电流转化成二次回路的低电压
和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化。电压互 感器二次侧额定电压为100V，或100/根3V；电流互感器二次 侧额定电流为5A或1A，以便选用监测设备。
电气设备—4.7 互感器
电流互感器的接线：
一次侧串联在被测电路中；二次侧接测量仪表、继电器及 各种自动装置的电流线圈。
电流互感器使用的注意事项：
4.6 互感器——CT
1）二次回路不准开路：当CT在运行中需拆除连接的仪表时，必 须先短接其二次绕组。
I1
U1
R1
X1
R'2
I0
R0
X0
X 2 ' I2 '
Z
开路危害：二次感应很高的电动势危及工作人员安全及设备的 绝缘；铁心损耗增大发热，导致互感器损坏；铁心 剩磁使以后的测量误差增大
电力系统一次设备介绍
三相三柱式铁芯，三柱线圈各自为一相引出。 它是三相变压器最广泛应用的典型结构。
（2）绕组（线圈）
• 绕组是变压器最基本的组成部分，它与铁芯 一起构成了电力变压器的本体，是建立磁场 和传输电能的电路部分。
• 不同容量、不同电压等级的变压器，绕组形式也不一样。一 般电力变压器中常采用同心式和交叠式两种结构形式。
7、自藕变压器
(a)符号
(b)外形
(c)实际电路
三、断路器（开关） 1、高压断路器是发电厂、变电所一次系统中的重要 电气设备，它用来切断和接通负荷电路，以及切断 故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。
文字符号QF，图形符号
2、作用： （1）正常运行时，能够接通、切断正常负荷电流； （2）系统故障时，能够配合继电保护装置，切除故 障电流。
• 绝缘。变压器油具有比空气高得多的绝缘强度， 绝缘材料浸在油中，不仅可提高绝缘强度，而且 还可免受潮气的侵蚀。
• 散热。变压器油的比热大，常用作冷却剂，变压 器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热 膨胀上升，通过油的上下对流，热量通过散热器 散出，保证变压器正常运行。
• 消弧。在油断路器和变压器的有载调压开关上， 触头切换时会产生电弧，由于变压器油导热性能 好，且在电弧的高温作用下能分触了大量气体， 产生较大压力，从而提高了介质的灭弧性能，使 电弧很快熄灭。
• 有载调压的调压范围较宽，调节级数较多，通常 额定调压范围以变压器额定电压的百分数表示为 ±8×1.25％。
（4）高、低压套管（绝缘套管）
绝缘套管是变压器箱外的主要绝缘装置，变压器绕 组的引出线必须穿过绝缘套管，使引出线之间及引 出线与变压器外壳之间绝缘，同时起到固定引出线 的作用。
（5）变压器油 变压器油的作用：
继电保护的基本原理和保护
二、继电保护装置的组成
三、继电保护装置的类型
1、按被保护的对象分，有
输电线路的保护、发电机的保护、变压器的保护、 母线保护、电动机的保护等；
2、按保护原理分，有 电流保护、电压保护、距离保护、高频保护、差动 保护、方向保护等；
二）电力系统的运行状态
1、定义：电力系统在不同运行条件（如负荷水平、 出力配置、系统接线、故障等）下的系统与设备的工 作状况。 2、类型：有正常运行状态、不正常运行状态、故 障状态三种。 ◆正常运行状态——在此状态下，电力系统的有 功功率和无功功率处于平衡，各发电、输电和用电设 备均在规定的长期安全工作限额内运行，电压、频率 均在规定的范围内变化，电能质量合格。
电力系统继电保护绪
论
第一节 电力系统继电保护的作用
一、电力系统继电保护及自动装置的作用与任务
一）一次设备与二次设备的基本概念
一次设备：是指直接参与生产、输送和分配电能 的生产过程的高压电气设备。 它包括发电机（发电）、变压器（变换）、断 路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线 （汇集、重新分配电能） 、输电线路（输送电） 、 电力电缆、电抗器、电动机（用电）等。
二）迅速性——指继电保护装置动作尽可能快
凡是作用于断路器跳闸的保护均要求动作要迅 速。 要求快速动作的主要理由和必要性： ①可以提高电力系统并列运行的稳定性。
A B C
k
例：K点发生了三相短路故障时，A母线电压将大大下降到接近 于零，使A厂送不出负荷，发电机转速迅速升高。而B厂母线B 母线，则由于远离短路点，还有较高残压。如果保护动作时间 较长，A、B两厂的发电机转差增大，使系统发生振荡甚至解列。
一次设备与二次设备的区别
一次设备与二次设备的区别什么是一次设备?什么是二次设备?一次设备是指发、输、配电的主系统上所使用的设备.如发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等.二次设备是指对一次设备的工作进行控制、保护、监察和测量的设备.如测量仪表、继电器、操作开关、按钮、自动控制设备、计算机、信号设备、控制电缆以及提供这些设备能源的一些供电装置(如蓄电池、硅整流器等).2005年将是电力装备制造业供货任务最繁重的一年,机遇大于挑战,特别是随着国家投资334.2亿元对县城电网建设与改造工程全面启动,输变电设备的需求缺口加大,输变电设备生产虽然受到原材料上涨的冲击,但是仍然有较大的利润空间.电源建设加快,电网建设适度超前电源建设,将进一步拉动输变电设备制造业的发展.电网改造行业蕴藏商机国家电网公司目前正在加紧编报"十一五"电网规划及20年远景目标报告.据初步汇总分析,"十一五"期间,国家电网公司将新增330千伏及以上输电线路6万千米、变电容量3亿千伏安,投资9000亿元左右;到2010年,跨区输电能力将达到4000多万千瓦、输送电量1800多亿千瓦时.电网设备的更新改造、新建大容量输电线路、城市电网改造等,将给输变电企业带来巨大的商机.在输电方面,地区间的联网能力不足,电力多的地区难以向电力不足的地区调配电力.由于我国大部分电网用龄高,设备落后,线路严重老化,因此在输电过程中消耗惊人.国家巨额投资城乡电网改造,改造对电工产品,特别是继电器、变压器、电线电缆等产品需求量较大,主要产品公司都把目光瞄准电改大市场.需求庞大效益提高明显电力固定资产投资主要由电源投资和电网投资构成,其中电源投资主要形成对电站设备、电力环保设备的需求,电网投资主要形成对输变电"一次设备"和"二次设备"的需求.从2005年开始,输变电设备将取代电站设备,引领电力一次设备(变压器、电力开关、电线电缆)、二次设备(继电器、电力保护装置、电力自动化设备)、电力环保(除尘器和烟气脱硫设备)行业景气度持续上升,在经历了"厂网分家"后两年的调整期之后,电网投资提速会被提上议事日程,预计未来5-6年内电网投资将达到20%-30%的年增长速度,其增长期更为长久,与此相对应,电网设备制造业将迎来巨大的历史发展机遇,与具有一定周期性的电站设备制造业相比,电网设备制造企业更具长期投资价值.目前新建的大型电站项目电力输出大部分进入国家主干网,因此高压级别的国家主干网建设规模将是历年来罕见,由此可看好有核心技术的高端和高压类产品生产企业,包括生产高压变压器的天威保变(600550行情,资料,咨询,更多),生产高端电力自动化产品的国电南瑞(600406行情,资料,咨询,更多),从区域划分,中低端电网设备可关注销售市场为西南地区的银河科技(000806行情,资料,咨询,更多),销售市场为华中地区的许继电气(000400行情,资料,咨询,更多)和销售市场为华东地区的上电股份(600627行情,资料,咨询,更多).公司受益基金趋之若鹜天威保变(600550行情,资料,咨询,更多)控股子公司保定天威英利新能源有限近期中标签署了我国第一个超大型水电工程全部800kV特高压变压器的制造合同,支持该股今年以来持续走高.该项目共计15台DSP-260MVA/800kV发电主变压器,总容量为3900MVA,销售合同总价值1.83亿元人民币.公司为拉西瓦水电站水轮发电机组配套的15台DSP-260MVA/800kV变压器采用单相形式,将是迄今为止国内电压等级最高,也是世界上运行海拔最高的洞室安装单机变压器.公司在目前的生产能力已创历史最好水平,完成变压器产量3255万kVA,实现总产值119263万元,实现主营业务收入113311.30万元;公司为河南沁北生产的两台72万kVA/500KV变压器,开创了解体运输、现场组装的先河,填补了国内空白;公司与西门子及特变电工共同获得的西电东送重点工程"贵广二回"高压直流换流变压器合同,使天威保变全面进入行业顶尖产品生产领域,标志着公司已经进军直流市场,为公司下一步快速、健康、稳定发展奠定了良好的基础.国电南瑞(600406行情,资料,咨询,更多)作为电力设备行业内经营最稳定的公司之一,国联安德盛、申万巴黎等众基金趋之若鹜.公司的主业变电站自动化产品市场需求在电力系统自动化市场中所占份额最大,约为70-80%,毛利率通常为35-45%.变电站自动化业务未来几年保持稳定增长,利润贡献不容忽视.公司在变电站自动化领域有一定程度的可拓展空间.在当前不断加大电力建设的情况下,公司作为二次输配电设备公司将大大受益,就公司目前接到的定单和电网未来两三年持续增长的需求,公司的未来前景值得期待.从2004年开始,电网的投资开始加速,两大电网公司国家电网和南方电网的投资总额已经接近1500亿元,创出历史新高.而今年国家电网公司和南方电网公司分别制定了巨额投资计划,总金额接近1400亿元.这对提供电力自动化高端产品和技术的企业来说,是新的巨大发展机遇.电网建设需要用到的设备主要是一次设备和二次设备,一次设备产品主要包括变压器、电力开关等,是电力输送的“硬件”设备;二次设备产品则是用于对一次设备的保护以及对电力系统的自动控制、调度,是电力输送的“软件”设备.二次设备是电力专业知识和计算机技术、通讯技术、网络技术、系统集成等信息领域的技术集成,高端产品具有明显的技术壁垒.所以,二次设备生产的技术含量、主营利润率均处于较高水平,平均资产获利能力较强.然而,上市公司中的二次设备生产企业业绩却一直在低位徘徊,甚至在2005年中报中还出现行业整体利润率下降的情况.根据中国电子元件行业协会信息中心的最新调查研究,2004年,中国继电器行业实现销售收入51.23亿元,产量达到24.89亿只,预计2005年中国继电器行业将实现销售收入55亿元,产量将达到30亿只.如此广阔的市场,和相应上市公司惨淡经营形成明显的反差.与国外生产厂家相比,国内生产企业技术无优势、缺创新,产品大多超过专利保护期,基本无突破性发展;产品发展不平衡,高技术、高附加值产品少,而普通的电磁、非密封产品多;企业发展不平衡,总体技术实力强的企业,经济效益不高,而劳动密集型且无自主开发能力的装配型企业,由于低廉的劳动力成本和其他因素,依靠大规模生产,仍能赢得一定的效益;出口产品附加值低,出口量大但技术含量低,凭借廉价的劳动力成本,出口厂家竞相压价,挤占有限的市场,利润因而非常微薄.尤其是在国调、网调、省调以上的主要调度系统的自动化设备基本上采用国外进口,因为国产自动化设备的质量不过关,技术含量与国外先进的技术相比有较大的距离.目前,国内上市的继电器生产企业只有许继电气和阿继电器两家,相对而言,许继电气的产品技术含量领先于阿继电器,基本上完成了技术升级;阿继电器的继电器产品技术含量则较低,产品主要集中在传统的继电器上,产品的竞争力较差.而许继电气在主营收入大幅增长、原材料并无大幅提高的同时,净利润出现大幅下滑,也使得我们对许继电气的管理能力提出深深的质疑.电力自动化涉及的技术领域非常广阔,是集现代信息技术、电子技术、计算机技术、通信技术、控制技术和制造技术等诸多高新技术于一体的综合性技术,因而具有较高的行业壁垒.目前上市的电力自动化保护设备生产企业中,国电南瑞、国电南自是明显的优势企业,尤其是国电南瑞,该公司不仅是电网调度自动化方面的龙头企业,在变电站自动化及保护方面,特别是在220kV~500kV电压等级的高端市场,更是与南自等其他几家优势企业占有稳定的市场占有率,在配电自动化方面,国电南瑞的OPEN-2000D配电自动化已经获得广泛的认同.值得注意的是,虽然二次设备行业目前的整体经营业绩没有多大改善,但在“全国联网”、“厂网分开”等政策背景支持下,2006年后输变电行业将进入高速发展时期,二次设备行业也会水涨船高。
电力行业产品分类
电力行业产品综述电力（electric power）综合定义：作为产业属性，为发电、输电、变电、配电、用电及其设备等的统称。
作为动力属性，指用来做功的电能。
电力行业产品综合分类：一次设备，二次设备，电力材料，节能环保，可再生能源，电力信息科技，电力工具，低压电工设备及器材，其他。
A,一次设备定义及分类：定义：直接生产，输送、分配和使用电能的设备，称为一次设备，主要包括以下几个方面：1、生产和转换电能的设备：如将机械能转换成电能的发电机，变换电压，传输电能的变压器，将电能变成机械能的电动机等。
2、接通和断开电路的开关设备：如高低压断路器、负荷开关、熔断器、隔离开关、接触器、磁力启动器等。
3、保护电气：如限制短路电流的电抗器、防御过电压的避雷器等。
4、载流导体：如传输电能的软、硬导体及电缆等。
5、接地装置一次设备产品：根据定义分配：1、发电机（柴油发电机，汽轮发电机，水轮发电机，直流发电机，交流发电机，三相异步发动机，从而由以上组织的发电机组）电力变压器（变频变压器，油浸式变压器，变流变压器）锅炉（蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉、有机热载体锅炉，燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、余热锅炉、电加热锅炉、生物质锅炉，自然循环、强制循环、混合循环，常压锅炉、低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉，单锅筒锅炉、双锅筒锅炉，内部或外部分：内燃式锅炉、外燃式锅炉，自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等）2、高压断路器（油断路器（多油断路器、少油断路器）、六氟化硫断路器（SF6断路器）、真空断路器、压缩空气断路器等，DW系列高压户外安装多油断路器，SW系列高压户外安装少油断路器，SN系列高压户内安装少油断路器，ZW系列高压户外安装真空断路器，ZN系列高压户内安装真空断路器，LW系列高压户外安装SF6断路器，LN系列高压户内安装SF6断路器）低压断路器：（分为万能式断路器和塑料外壳式断路器两大类，DW10系列框架式自动开关，DWX15、DWX15C系列万能式限流断路器，DW17（ME）系列万能式断路器，DZ10系列塑料外壳式自动开关，DZ15系列塑料外壳式断路器，DZX10系列塑料外壳式限流断路器，DZ20系列塑料外壳式断路器，DZ25系列塑料外壳式断路器）高压和低压断路器就是我们生活中俗称的空气开关。
二次回路的基本知识
二次回路的基本知识一：基本概念为满足电力生产和电力系统安全经济的需要，发电厂和变电所中配置了各种电气设备，其主要任务是生产和输送分配电能、启停机组、调整负荷、切换设备和线路、监视主要设备的工作、迅速消除故障等。
根据所起作用的不同，可将电气设备分为一次设备和二次设备。
1、一次设备：直接生产、转换和输配电能的设备，称为一次设备。
主要有以下几种：（1)、进行电能生产和转换的设备，如发电机将机械能转换为电能，变压器将电压升高或降低来满足输配电的需要，电动机将电能转换为机械能。
（2）、用于正常或事故时,接通和断开电路的开关设备，如断路器、隔离开关、熔断器、接触器等。
（3）、限制电流和防御过电压的设备，如限制故障电流的限流电抗器，限制过电压的避雷器,保护输电线路免受雷击的避雷线等.（4）、载流导体及其绝缘设备,如裸导体母线、架空线、电缆、绝缘子、穿墙套管等. （5）、仪用互感器，如电流互感器和电压互感器，分别将电路中的大电流变成小电流、高电压变成低电压,供给测量仪表和保护装置使用。
（6)、接地装置。
接地装置用来保证电力系统正常工作或保护人身安全,前者为工作接地，后者为保护接地。
2、二次设备：对一次设备和系统运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备，称为二次设备，主要有以下几种：（1)、测量表计，如电压表、电流表、功率表和电能表等，用来监视、测量电路的电压、电流、功率、电能等。
（2）、继电保护及自动装置.继电保护的作用是当发生故障时，作用于断路器跳闸，将故障切除。
自动装置用于实现发电厂的自动并列、发电机自动调节励磁、电力系统频率自动调节、输电线路自动重合闸、备用电源自动投入等。
(3)、直流电源设备，如直流发电机组、整流装置、蓄电磁组，用作直流操作、保护、监测设备的直流电源，以及事故照明用电等。
（4)、控制装置和信号装置,如实现配电装置中断路器合闸、跳闸的按钮等操作电器，断路器的位置信号灯、主控制室中用于反映电气设备状态的中央信号装置等。
11-1二次系统及二次设备
二次回路图
分为三类： • 原理接线图 • 展开接线图 • 安装接线图
原理接线图：是用来表示继电保护、测量仪表和自动装置等工 作原理的一种二次接线图。
展开接线图用来说明二次回路的动作原理，在现场使用极为普遍 • 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
Level 1 间隔层
间隔层功能： 测量控制等
TC57
3 保护扰动记 2 保护 录TC59 TC95
4
5
Level 0 表用变压 开关柜变压 过程层 器TC38 器TC17、14
4
5
表用变压 开关柜变压 器TC38 器TC17、14
变电站二次系统分层
三层两网：典型网络架构模式变电站层（站控层）、间隔层、过程 层；站控层网络、过程层网络
二次设备及二次系统
第十一章 电气二次系统
1）二次系统及二次设备
2） 原理接线图 3）展开接线图 4）安装接线图 5）断路器手动分合闸及其指示 6）断路器自动分合闸及其指示 7）熔断器及分合闸回路完整性监视
11.1 二次设备和二次系统
• 一、基本概念 一次设备及一次系统
一次设备有：发电机、变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电力电 缆以及母线、输电线路等。
路用1～399（400～599），励磁回路用600～699。 2）保护与控制回路使用的数字按熔断器（或小开关）分组，每一百
为一组，如101～199，301～399等，其中正极性回路编为单数， 由小至大，负极性回路编为双数，由大至小。
二次回路的编号原则
3）信号回路的数字编号，按事故、位置、预告、指挥信号进行分组 ，按数字大小进行排列。
4）开关设备、控制回路的数字编号组，应按开关设备的数字序号选 取。如1KK所在的回路选101～199，3KK所在的回路选301～399 。
电力系统二次设备配置
同期装置
作用
实现发电机与系统或两个 系统之间的同期并列，避 免非同期并列带来的冲击 和危害。
配置原则
根据电力系统的接线方式 和运行方式，合理配置同 期装置，确保其能够正确 、可靠地实现同期并列。
技术要求
装置应具备自动准同期和 手动准同期两种方式，同 时应满足快速、准确、抗 干扰等要求。
远方操作装置
无线通信系统
配置无线通信系统，为站内巡检、移动作业等提供便捷的通信手 段。
数据网通信系统
数据网设备
01
配置高性能的数据网设备，如路由器、交换机等，构建电力数
据网络。
网络安全设备
02
配置防火墙、入侵检测等网络安全设备，保障电力数据网络的
安全稳定运行。
网络管理系统
03
配置网络管理系统，实现对电力数据网络的集中监控和管理。
二次设备作用
二次设备在电力系统中起着至关重要的作用，它们能够确保 一次设备的安全、稳定和经济运行，提高电力系统的自动化 水平，减少或避免人为操作失误，及时发现和处理故障，保 证供电的可靠性和连续性。
二次设备分类
测量表计
控制及信号设备
Байду номын сангаас
用于测量电力系统中的各种电气量，如电 压、电流、功率、频率等，以便运行人员 了解系统运行状态。
测量功能
间隔层监控系统应能与站控层监 控系统进行通信，上传间隔层的 信息和接收站控层的控制命令。
过程层监控系统
实时数据采集
过程层监控系统应能实时采集变电站 的过程层数据，包括电流、电压等模 拟量和开关量信息。
设备状态监测
过程层监控系统应能对变电站的设备 状态进行实时监测，包括变压器油温 、断路器气体压力等。
一次、二次设备划分原则、二次回路的重要性、二次回路的分类、二次回路识图
二次回路的分类
按电源性质分： 交流电流回路---由电流互感器（TA）二次侧供
电给测量仪表及继电器的电流线圈等所有电流元件 的全部回路。
交流电压回路---由电压互感器（TV）二次侧及 三相五柱电压互感器开口三角经升压变压器转换为 220V供电给测量仪表及继电器等所有电压线圈以及 信号电源等。
直流回路---使用所变输出经变压、整流后的直 流电源。蓄电池---适用于大、中型变、配电所，投 资成本高，占地面积大。
• B、原理图是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； 特点是能使读图人对整个装置的构成有一 个整体的概念，并可清楚地了解二次回路 各设备间的电气联系和动作原理
• C、缺点：对二次接线的某些细节表示不全 面，没有元件的内部接线。端子排号码和 回路编号、导线的表示仅一部分，并且只 标出直流电源的极性等。
• D、展开图的右侧以文字说明回路的用途。 • E、展开图中所有元器件的触点都以常态表示，
即没有发生动作。
• （4)、安装接线图（屏背面接线图）：以展开图、屏面 布置图、端子排图为依据。
• A、屏背面展开图---以屏的结构在安装接线图上展开为 平面图来表示。屏背面部分装设仪表、控制开关、信号 设备和继电器；屏侧面装设端子排；屏顶的背面或侧面 装设小母线、熔断器、附加电阻、小刀开关、警铃、蜂 鸣器等。
一次设备
• 电气设备可根据它们在电力生产中不同的 作用分为一次设备和二次设备
• 一次设备：直接参与发、输、变、配、用 电能的系统中使用的电气设备，如发电机、 变压器、电力电缆、输电线、断路器、隔 离开关、电压互感器、电流互感器、电力 电容器、避雷器等等。
• 由这些设备连接在一起构成的电路，称为 一次接线或主接线
电气一次、二次设备简要论述
导磁材料，空载电流下降约80%，是目前节能效果较理想的 配电变 压器，特别适用于农村电网和发展中地区等负载率 较低的地方。
(3)壳式变压器：用于大电流的特殊变压器，如电炉变 压器、电焊变压器；或用于电子仪器及电视、收音机等的电 源变压器。
变压器
变压器是利用电磁感应的原 理来改变交流电压的装置， 主要构件是初级线圈、次级 线圈和铁心（磁芯）。在电 器设备和无线电路中，常用 作升降电压、匹配阻抗，安 全隔离等。
变压器的功能主要有：电压变换，电流变换，阻抗变 换，隔离，稳压（磁饱和变压器)自耦变压器，高压变压 器（干式和油浸式）等，变压器常用的铁芯形状一般有E 型和C型铁芯，XED型，ED型CD型。
如果次级接上负载，次级线圈就产生电流I2，并因此而产生磁通φ2，φ2的方向与 φ1相反，起了互相抵消的作用，使铁芯中总的 磁通量有所减少，从而使初级自感电压E1减少，其结 果使I1增大，可见初级电流与次级负载有密切关系。 当次级负载电流加大时I1增加，φ1也增加，并且φ1 增加部分正好补充了被φ2所抵消的那部分磁通，以 保持铁芯里总磁通量不变。如果不考虑变压器的损耗， 可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就 是初级从电源取得的电功率。变压器能根据需要通过 改变次级线圈的圈数而改变次级电压，但是不能改变 允许负载消耗的功率。
发电机的类型
由于一次能源形态的不同，可以制成不同的发电机。 利用水利资源和水轮机配合，可以制成水轮发电机；由于水库容量和水头落差 高低不同，可以制成容量和转速各异的水轮发电机。 利用煤、石油等资源，和锅炉，涡轮蒸汽机配合，可以制成汽轮发电机，这种 发电机多为高速电机(3000rpm)。 此外还有利用风能、原子能、地热、潮汐等能量的各类发电机。 此外，由于发电机工作原理不同又分作直流发电机，异步发电机和同步发电机。 目前在广泛使用的大型发电机都是同步发电机。
《电力系统继电保护》复习资料
（3）解决方法
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2、功率方向继电器
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（1）基本原理
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（2）功率方向继电器的动作方程
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（2）功率方向继电器的动作方程
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(二)功率方向继电器的动作区
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LG-11整流型功率方向继电器
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2.1.4限时电流速断保护
定义： 是带时限动作的保护，用来切除本线路上速断保护范围之外的故障，且作为速断保护的后备保护。 要求： 任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏性； 在满足要求①的前提下，可以带一定时间延时，但力求动作时限最小； 在下级线路发生短路时，保证下级保护优先切除故障，满足选择性要求。
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两相三继电器接线方式
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5 两种接线方式的应用
（1）三相星形接线：主要用于发电机、变压器的后备保护，采用电流保护作为大电流接地系统的保护（要求较高的可靠性和灵敏性）；也用于中性点直接接地系统中，作为相间短路和单相接地短路的保护（但不常见）。 （2）两相星形接线：中性点不接地电网或经高阻接地电网中，用于相间短路保护；（注：所有线路上的保护装置应安装在相同的两相上：A、C相）。
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构成
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结论
仅靠动作电流值来保证其选择性，保护范围直接受到运行方式变化的影响，一般不能保护线路全长（当线路末端为线路-变压器单元时可以保护全长）；需要根据具体场合选择，一般适用于长线路。 能无延时地（相对而言）保护本线路的一部分（不是一个完整的电流保护）。
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三段式电流保护的接线图举例
二次回路(基本原理、分类及编号)
二次回路图纸分类
安装接线图：包括屏面布置图、屏后接线图、端子排 图等。
屏面布置图：表示二次设备在屏面（及屏后、屏顶） 的安装位置，一般按实际尺寸的一定比例绘制。 屏后接线图：表示屏内二次设备间的电气连接关系。 端子排图：表示屏端子排与屏内二次设备及屏外电缆 间的连接关系。
二次回路图纸分类
变电站二次回路基本知识
主要内容
1
2 3
一、二次设备的划分
二次回路的组成
二次回路图纸分类
4
二次回路的编号原则
一、二次设备的划分
根据电气设备在电力生产中不同的作用可以将其划 分为一次设备和二次设备。
一次设备是指直接生产、输送和分配电能的电气设备，如 发电机、变压器、输电线、电力电缆、断路器、隔离开关、 母线、避雷器、电流互感器、电压互感器等。由这些设备 连接在一起构成的电路，称为一次接线或称为主接线。描 述一次接线的图纸称为一次主接线图。
二次回路的组成
一、控制系统
控制系统的作用：对变电站的开关设备进行就地或远方跳、 合闸操作，以满足改变主系统运行方式及处理故障的要求。 控制系统的控制方式：远方控制和就地控制。 远方控制：变电站端控制和调度（或集控中心）端控制方式。 就地控制：操动机构处和保护（或监控）屏处控制方式。
二次回路的组成
二次回路图纸分类
二次图纸：通常分为“原理接线图”和“安装接线图”。
原理接线图：通常又分为“归总式原理接线图”和“展开式原 理接线图”。 1）归总式原理接线图：简称原理图，它以整体的形式表示各二 次设备之间的电气联接，一般与一次回路的有关部分画在一起， 设备的接点与线圈是集中画在一起的，能综合出交流电压、电 流回路和直流回路间的联系，使读图者对二次回路的构成及动 作过程有一个明确的整体概念。 2）展开式原理接线图：以分散的形式表示二次设备之间的连接。 展开图中二次设备的接点与线圈分散布置，交流电压、交流电 流、直流回路分别绘制。这种绘制方式容易跟踪回路的动作顺 序，便于二次回路的设计，也容易在读图时发现回路中的错误。
电气一次设备、系统运行方式简介
母线及线路
• 本站电压等级为66/35KV，安装两台50MVA变压器； 66kV系统采用单母线的结线方式，66KV配电装置采用户 外敞开式布置。升压站包括两个66KV出线间隔（本期一 条出线）、一个母线PT间隔、两个主变进线间隔。 • 66KV送出线路一回，调度命名为“66KV怒彰线”； 35KV采用单母分段接线，配置了2组SVC装置，容量各为 10000KVAR和8000KVAR；站内配35KV容量为250KVA 站用变一台，命名为“1#站用变”；同时考虑站用电可靠 性，外引10KV农电线路（160KVA）,一台站用变做为备 用站用电源，命名为“2#站用变”。
• 热备用状态：是指该设备已具备运行条件，经一次合闸操 作即可转为运行状态。母线、变压器、电抗器、电容器及 线路等电气设备的热备用是指连接该设备的各侧均无安全 措施，各侧的断路器全部在断开位置，且至少一组断路器 各侧隔离开关处于合闸位置，设备继电保护投入，断路器 的控制、合闸及信号电源投入。断路器的热备用是指其本 身在断开位置、各侧隔离开关确在合闸位置，设备继电保 护及自动装置满足带电要求。二次设备的热备用状态是指 保护装置工作电源投入，出口压板退出的状态。
• 检修状态：是指连接设备的各侧均有明显的断开点或可判 断的断开点，需要检修的设备已接地的状态，或该设备与 系统彻底隔离，与断开点设备没有物理连接时的状态。断 路器、电流互感器、主变、保护装置及二次保护回路检修 时，启动失灵及联跳出口保护压板退出状态。断路器检修 时操作电源开关（控制保险）在断开位置。二次设备的检 修状态是指保护装置与系统彻底隔离，与运行设备没有物 理连接时的状态。
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1．什么是电气一次设备和一次回路?什么是电气二次设备和二次回路?
答：一次设备是指直接生产、输送和分配电能的高压电气设备。
它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。
由一次设备相互连接，构成发电、输电、配电或进行其它生产的电气回路称为一次回路或一次接线系统。
二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。
如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。
由二次设备相互连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。
2．哪些回路属于连接保护装置的二次回路?
答：连接保护装置的二次回路有以下几种回路：
(1)从电流互感器、电压互感器二次侧端子开始到有关继电保护装置的二次回路(对多油断路器或变压器等套管互感器，自端子箱开始)。
(2)从继电保护直流分路熔丝开始到有关保护装置的二次回路。
(3)从保护装置到控制屏和中央信号屏间的直流回路。
(4)继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳、合闸回路。
3．举例简述二次回路的重要性。
答：二次回路的故障常会破坏或影响电力生产的正常运行。
例如若某变电所差动保护的二次回路接线有错误，则当变压器带的负荷较大或发生穿越性相间短路时，就会发生误跳闸；若线路保护接线有错误时，一旦系统发生故障，则可能会使断路器该跳闸的不跳闸，不该跳闸的却跳了闸，就会造成设备损坏、电力系统瓦解的大事故；若测量回路有问题，就将影响计量，少收或多收用户的电费，同时也难以判定电能质量是否合格。
因此，二次回路虽非主体，但它在保证电力生产的安全，向用户提供合格的电能等方面都起着极其重要的作用。
4．什么是二次回路标号?二次回路标号的基本原则是什么?
答：为便于安装、运行和维护，在二次回路中的所有设备间的连线都要进行标号，这就是二次回路标号。
标号一般采用数字或数字和文字的组合，它表明了回路的性质和用途。
回路标号的基本原则是：凡是各设备间要用控制电缆经端子排进行联系的，都要按回路原则进行标号。
此外，某些装在屏顶上的设备与屏内设备的连接，也需要经过端子排，此时屏顶设备就可看作是屏外设备，而在其连接线上同样按回路编号原则给以相应的标号。
为了明确起见，对直流回路和交流回路采用不同的标号方法，而在交、直流回路中，对各种不同的回路又赋于不同的数字符号，因此在二，次回路接线图中，我们看到标号后，就能知道这一回路的性质而便于维护和检修。
5．二次回路标号的基本方法是什么?
答：(1)用三位或三位以下的数字组成，需要标明回路的相别或某些主要特征时，可在数字标号的前面(或后面)增注文字符号。
(2)按“等电位”的原则标注，即在电气回路中，连于一点上的所有导线(包括接触连接的可折线段)须标以相同的回路标号。
(3)电气设备的触点、线圈、电阻、电容等元件所间隔的线段，即看为不同的线段，一般给予不同的标号；对于在接线图中不经过端子而在屏内直接连接的回路，可不标号。
6．同述直流回路的标号细则。
答：(1)对于不同用途的直流回路，使用不同的数字范围，如控制和保护回路用001～099及l一599，励磁回路用601～699。
(2)控制和保护回路使用的数字标号，按熔断器所属的回路进行分组，每一百个数分为一组，如101～199，201～299，301—399，…，其中每段里面先按正极性回路(编为奇数)由小到大，再编负极性回路(偶数)由大到小，如100，101，103，133，…，142，140，…。
(3)信号回路的数字标号，按事故、位置、预告、指挥信号进行分组，按数字大小进行排列。
(4)开关设备、控制回路的数字标号组，应按开关设备的数字序号进行选取。
例如有3个控制开关1KK、2KK、3KK，则1KK对应的控制回路数字标号选101～199，2KK所对应的选201～299，3KK对应的选301～399。
(5)正极回路的线段按奇数标号，负极回路的线段按偶数标号；每经过回路的主要压降元(部)件(如线圈、绕组、电阻等)后，即行改变其极性，其奇偶顺序即随之改变。
对不能标明极性或其极性在工作中改变的线段，可任选奇数或偶数。
(6)对于某些特定的主要回路通常给予专用的标号组。
例如：正电源为101、201，负电源为102、202；合闸回路中的绿灯回路为105、205、305、405；跳闸回路中的红灯回路编号为35、135、235、……等。
7．简述交流回路的标号细则。
答：(1)交流回路按相别顺序标号，它除用三位数字编号外，还加有文字标号以示区别。
例如A411、B411、C411。
(2)对于不同用途的交流回路，使用不同的数字组。
电流回路的数字标号，一般以十位数字为一组。
如A401～A409，B401～B409，C401一C409，…，A591～A599，B591～B599。
若不够亦可以20位数为一组，供一套电流互感器之用。
几组相互并联的电流互感器的并联回路，应先取数字组中最小的一组数字标号。
不同相的电流互感器并联时，并联回路应选任何一相电流互感器的数字组进行标号。
电压回路的数字标号，应以十位数字为一组。
如A601～A609，B60l～B609，C601～C609，A791～A799，…，以供一个单独互感器回路标号之用。
(3)电流互感器和电压互感器的回路，均须在分配给它们的数字标号范围内，自互感器引出端开始，按顺序编号，例如“TA’’的回路标号用411～419，“2TV’’的回路标号用621～629等。
(4)某些特定的交流回路(如母线电流差动保护公共回路、绝缘监察电压表的公共回路等)给予专用的标号组。
8．对断路器控制回路有哪些基本要求?
答：(1)应有对控制电源的监视回路。
断路器的控制电源最为重要，一旦失去电源断路器便无法操作。
因此，无论何种原因，当断路器控制电源消失时，应发出声、光信号，提示值班人员及时处理。
对于遥控变电所，断路器控制电源的消失，应发出遥信。
(2)应经常监视断路器跳闸、合闸回路的完好性。
当跳闸或合闸回路故障时，应发出断路器控制回路断线信号。
(3)应有防止断路器“跳跃”的电气闭锁装置，发生“跳跃”对断路器是非常危险的，容易引起机构损伤，甚至引起断路器的爆炸，故必须采取闭锁措施。
断路器的“跳跃”现象一般是在跳闸、合闸回路同时接通时才发生。
“防跳”回路的设计应使得断路器出现“跳跃”时，将断路器闭锁到跳闸位置。
(4)跳闸、合闸命令应保持足够长的时间，并且当跳闸或合闸完成后，命令脉冲应能自动解除。
因断路器的机构动作需要有一定的时间，跳合闸时主触头到达规定位置也要有一定的行程，这些加起来就是断路器的固有动作时间，以及灭弧时间。
命令保持足够长的时间就是保障断路器能可靠的跳闸、合闸。
为了加快断路器的动作，增加跳、合闸线圈中电流的增长速度，要尽可能减小跳、合闸线圈的电感量。
为此，跳、合闸线圈都是按短时带电设计的。
因此，跳合闸操作完成后，必须自动断开跳合闸回路，否则，跳闸或合闸线圈会烧坏。
通常由断路器的辅助触点自动断开跳合闸回路。
(5)对于断路器的合闸、跳闸状态，应有明显的位置信号，故障自动跳闸、自动合闸时，应有明显的动作信号。
(6)断路器的操作动力消失或不足时，例如弹簧机构的弹簧未拉紧，液压或气压机构的压力降低等，应闭锁断路器的动作，并发出信号。
SF6气体绝缘的断路器，当SF6气体压力降低而断路器不能可靠运行时，也应闭锁断路器的动作并发出信号。
(7)在满足上述的要求条件下，力求控制回路接线简单，采用的设备和使用的电缆最少。