电力系统基础知识培训介绍

SNP-2361B进线备自投装置
SNP-2313线路保护装置功能
三相/两相三段式方向电流保护（速断、限时速
断、过流） 三相三次重合闸(检无压，检同期，不检)，重 合次数可设定，带后加速功能 零序电压闭锁方向零序过流保护（报警，可选 择跳闸） 具有小电流接地选线功能 低电压保护 低压闭锁、滑差闭锁的低频减载保护 过负荷告警
输电领域的几个概念
直流输电、交流输电 超高压输电中的距离保护 高电压的远程输电分为以下的电压等级：750kV、
500kV、330kV、220kV、110kV。 在城市内（及周边）一般以110kV变电站居多，变压器 为两线圈变压器，变比为110kV比10kV。在市郊是 220kV变电站，变压器为三线圈变压器，变比为220kV 比110kV/ 10kV。 以10kV电压做为各个馈线送出到各条10kV线路。10kV 线路再通过配电变压器降到380V，（线电压380V，相 电压220V）输送到厂矿、机关、居民住宅。
变电领域的几个概念
变压器类型：两卷变、三卷变…… 变压器容量：10000kVA以上单列运行
6000kVA以上并列运行 有载调压、无载调压 差动保护、后备保护 励磁涌流、二次谐波
电力系统的特点
即时发电,即时使用,电能不能大量存储
采用高压输电,电压等级10kV-550kV 正常和故障状态的过渡过程非常短暂,以
光速传播 电力系统的地区性特点较强
继电保护装置作用的对象
高压开关柜
继电保护装置一般是作为高压开关柜的
一个元器件安装在高压开关柜上
为什么采用高压输电?
电网传输功率P=U*I,电压等级越高,高压
传输线中的电流越小; 传输线消耗功率P=I*I*R,传输线中的电流 越小,线损越低;
开关柜的用途
什么时候切除高压线路？
线路检修
设备安装 降低线路负载
以上都是人为的，有计划性的切除线路 故障时切除线路 不定时，随时随地的，因为故障是不确 定的——所以需要一种自动化的切除装 置，这就是继电保护装置
电力系统的几个概念
中性点不接地系统：
包括中性点不接地、经消弧线圈接地、经高阻接地 主要使用在35kV以下系统 优点：提高供电可靠性 缺点：投资增加 中性点接地系统： 包括中性点直接接地、经低阻接地 主要使用在110kV以上系统 优点：不会增加投资
电流、电压互感器的一次接法
电压互感器相当于一个衡压 源，所以二次侧不允许短路
电流互感器相当于一个衡流 源，所以二次侧不允许开路
方向保护的产生
d
QF1
QF2
QF3
QF4
在双侧电源的情况下，图中d点短路，QF2 和QF3跳闸，QF1和QF4不应该动作；
QF2和QF3：短路电流由母线流向线路； QF1和QF4：短路电流由线路流向母线；
电流互感器的特点
1、一次绕组与高压电路串联。 2、二次绕组不允许开路（开路将产生高电压， 危及人身安全），且近似于短路工作状态。 3、有保护型和测量型的CT，保护CT的10P20 表示在20倍额定电流范围内，该保护CT能保 证线性误差在10％以内。 4、接线形式有：单相接线、星形接线（三相 CT） 、不完全星形接线（两相CT）。
微机综保装置的结构组成
微机综保装置的简化结构
AI(模拟量 输入) DI(数字量 输入) E2PROM CPU RAM 通讯 DO(数字 量输出)
按键 液晶显示
指示灯
CPU（中央处理单元）
八位单片机
十六位单片机 双CPU结构
保护CPU 通讯CPU DSP（digital signal processor）芯片 E2PROM－－存放定值及事件记录
中性点不接地系统
a2 V
N aV V 3
2
1
vT3 vT2 vT1
C1 C2 C3
C B A
A
C
T
B
ICT
1、接地相电压降为0，非接地相电压升高到线电压，但角度变化30度； 2、在故障线路上的零序电流是全系统非故障元件对地电容电流之和， 且零序功率方向由线路流向母线，与非故障元件的零序功率 方向 相反； 3、单相接地时容性电流的经验计算公式（单位：A，kV，km） 架空线：Ic＝UL/350; 电缆线： Ic＝UL/10;
DI（数字量输入）
只有两种状态的输入
例如：开关分合状态（或分或合） 刀闸位置状态（或分或合） 弹簧储能情况（或储能或未储能） 远方/就地信号（或远方或就地）
AI（模拟量输入）
具有连续输入状态的电气量
例如：保护电流 测量电流 三相电压 变压器温度
DO（继电器输出）
保护跳闸输出
遥控合闸输出 遥控跳闸输出
脉 冲 口
以太 网口
一次系统跟综保装置的连接图
X SNP-2313 1TAa 1TAb 1TAc C8 D8 E4 测量电流 电 防跳继电器 流 2TAa 2TAb 2TAc C9 C10 C11 D9 D10 D11 保护电流 回 F1 路 F3 HG 3TA C12 D12 E7 零序电流 E8 WVa WVb WVc WVl WVn C1 C2 C3 C4 D1 D2 D3 D4 零序电压 电 母线电压 压 回 路 F5 F6 F7 F8 手动分闸 遥控分闸 路 保护跳闸 合闸指示 分闸指示 E3 跳闸保持 跳 闸 回 HR F2 F4 E9
SNP-2361B进线备自投装置
专门为双进线设计的备自投
可以设置主备供电方式，带自恢复功能
SNP-2000变压器保护系列
SNP-2316配电变保护测控装置
SNP-2321三卷变差动保护测控装置 SNP-2322两卷变差动保护测控装置
电力系统基础知识 SNP-2000综合自动化系统 培训讲座
第一部分 电力系统基础知识
50.2
50.0Hz
49.8
电力系统传输 示意图
电 网 调 度
发电
用电
通讯服务器
应用服务器
RTU
数据采集和传输
RTU RTU
发电
输电
变电
配电
用电
发电领域的几个概念
发电厂类型：火(热)电、水电、风电、核
电…… 发电机容量：3000KW－80万KW 发电机机端电压：6kV，10kV 同期的概念：同相位、同幅值、同频率 发电机指挥信号：主要用来让电气主控室跟汽 机房互相联系的信号 发电机保护：差动、后备、转子
方向保护的产生
QF1 QF2 QF3 QF4
在双侧电源的情况下，图中d点短路，QF1 跳闸，QF2、 QF3和QF4不应该动作； 其中QF3和QF1构成后备保护的关系，所 以QF3也不应该误动，QF3通过定值躲开 QF1处的短路电流
方向保护的原理
Ua Ia a Ubc
1、电力系统短路时，一般都是表 现出一个感性短路功率；（或者也 可以说电流由母线流向线路时）
采用高压输电时,由于电压等级高,在断开
一条带负载的线路时,会产生电弧; 电弧是空气被高压电离而产生的; 电弧是导电的 所以必须使用一种特殊的开关来断开高 电压等级的线路
开关柜的灭弧原理
真空灭弧-真空断路器,一般用在10kV以下
电压等级 SF6灭弧-SF6断路器,一般用在35kV电压 等级 多油断路器、少油断路器
不平衡电压保护
不平衡电流保护
控制回路断线报警
SNP-2305母监及PT并列装置
I段/II段母线接地告警
I段/II段PT断线告警 I段/II段PT失压告警
PT并列
SNP-2361备自投母联保护装置
母联电流保护 （限时速断、过流）
母联控制回路断线报警 四种方式备自投
遥控位 远方就地信号(B11)
LW12-16/4.5711.3 (1SA)
就地位 遥控位
就地
重合闸 遥控合闸 F6 F8 F10 F12 F14 F16 保护跳闸 遥控跳闸 备用出口 检同期出口 备用出口 备用出口 继 电 器 出 口
接 点
遥控
通 断 断
断 通 通
手动分闸信号 开
LW12-16Z/4.0331.2 (2SA)
变压器保护系统－6种 电动机保护系统－4种
发电机保护系列－4种
SNP-2000变电站保护系列
SNP-2313线路保护测控装置
SNP-2315母联保护测控装置 SNP-2331电容器保护测控装置
SNP-2305母线监视及PT并列装置
SNP-2361备自投母联保护测控装置
中性点直接接地系统
a2 V
N aV V 3
2
1
vT3 vT2 vT1
C1 C2 C3
C B A
T
ICT
优点：系统的绝缘标准按相电压设计，降低了投资； 缺点：单相接地时即形成单相短路，且单相短路时短路电流很大，影 响了供电的可靠性；
常用一次设备图形
电压互感器的特点
1、一次绕组与高压电路并联。 2、二次绕组不允许短路（短路电流烧毁 PT）,装有熔断器。 3、二次绕组有一点直接接地。 4、接线形式有：单相接线、V-V接线、 Y-Y接线、Y0/Y0/△接线。
手动跳闸 公共位置 手动合闸
分
合
接 点
断 通 通 断
断 断 断 断
通 断 断 通
上海南自电力自动化系统有限公司 设 计 审 核 批 准 校 核 第 共 页 页 图 号
变电站综合自动化装置 SNP-2313 线路保护测控装置接线原理图 版 本 A0
SNP-2000系列保护装置
变电站保护系列－6种
Uc Ua Ia 90度 动作区 不动作区
Biblioteka Baidu
Ub
2、当在正方向出口附近发生短路 时，短路的相电压下降至接近0或 者数值很小，所以一般都采用90度 接线方式，用来增加保护的灵敏性；
3、为了保证动作的可靠性，动作 区选择(a-90度)至(a+90度)，a是最 大灵敏角；
Ubc
第二部分 继电保护装置的结构及原理
电压互感器接法
接线形式有：单相接线、V-V接线、Y-Y接线、Y0/Y0/△接线。
电压互感器接线注意点
1）电压互感器的二次侧在工作时不能短路。 在正常工作时，其二次侧的电流很小，近于开 路状态，当二次侧短路时，其电流很大（二次 侧阻抗很小）将烧毁设备。 2）电压互感器的二次侧必须有一端接地，防 止一、二次侧击穿时，高压窜入二次侧，危及 人身和设备安全。 3）电压互感器接线时，应注意一、二次侧接 线端子的极性。以保证测量的准确性。 4）电压互感器的一、二次侧通常都应装设熔 丝作为短路保护，同时一次侧应装设隔离开关 作为安全检修用。 5）一次侧并接在线路中
线路保护的选择配置（SNP-2313）
一般情况：三段式保护
零序过流告警/跳闸 重合闸（架空出线） 双侧电源：方向保护
110kV及其以上电压等级：
短线路：光纤纵差保护 长线路：距离保护（阻抗保护）
SNP-2331电容器保护装置功能
二段式电流保护 （限时速断、过流）
过电压保护 低电压保护
开 关 柜 操 作 机 构
C7
D7
X SNP-2313
控制电源
母线
小型断路器
E5
E6 手动合闸 重合闸 遥控合闸 跳位监视 合位监视
合 闸 回 路
QF
1TA 2TA
3TA
（定位型）
（自复位型） 手动合闸 手动跳闸 发手动跳闸信号(B10) 发手动合闸信号(B12)
就地位
X SNP-2313 B3 备用遥信量 B4 备用遥信量 B5 备用遥信量 B6 B7 B8 B9 B10 B11 远方就地信号 B12 手动合闸信号 B13 备用遥信量 B14 B16 公共端 备用遥信量 A7 入 A5 A6 闭锁重合闸 备用遥信量 备用遥信量 备用遥信量 开 关 量 X SNP-2313 A1 A2 A3 A4 CANL 电能量脉冲1 脉 电能量脉冲2 冲 口 脉冲公共端 485A E2 485B CANH 通 讯 接 口 X SNP-2313 E1 - 220V + 220V 工 作 电 源 F1 F3 F5 X SNP-2313 E10 E11 E12 事故信号 预告信号 信号公共端 F7 F9 信 号 出 口 F11 F13 F15 X SNP-2313 1K 2K 3K 4K 5K 6K 7K 8K F2 F4
重合闸输出
预告信号输出
事故信号输出
通讯
232通讯（共模信号，最长传输15米）
485通讯（差模信号，最长传输1200米） CAN通讯（传输距离跟波特率有关）
以太网通讯
第三部分 SNP-2000继电保护装置 分类及主要功能
SNP-2000正视图及背板接线图
通 信 接 口