二次设备概述

• 控制回路：对断路器进行合、跳闸 操作以及监视断路器位置状态的的
电路。按监视回路完好性的方式不 同分为灯光监视和音响监视两种。
• 中央信号：由事故信号和预告信号 组成，主要通过跳闸及发信号的方
式反映电力系统的故障与不正常， 由灯光和音响两部分组成。
• 测量监视系统：主要由电流、电压 变换装置和各种测量仪表等构成， 其主要作用是通过对运行参数的测 量来监视一次设备的运行情况，以 便运行人员调整、控制运行状态、 分析处理运行中的问题。
• 差动保护：线路正常运行时，流过线路两端 的电流方向相反，而线路内部短路时电流的 方向相同，利用此原理构成的保护称为差动 保护。其优点是不受系统运行方式及短路类 型的影响，主要作为主要设备及重要线路的 保护，有纵差动和横差动之分。
• 高频保护：利用高频信号比较线路两端的电 气量的差动保护称为高频保护，根据比较的 信号分为方向高频保护（功率方向）及相差 高频保护（电流相位）。作为220KV线路的 主保护以及500KV线路的后备保护。
表
发电机
保护、负序过流保护、过负荷保护 （定子、转子）、过电压保护、转子
接地保护、失磁保护、逆功率保护
继电保护技术发展历史过程中经历了四个 时期： （1）电磁型： （2）晶体管型： （3）集成电路型： （4）微机型：
微机保护装置的特点：
• 维护调试方便 • 可靠性高 • 动作正确率高 • 易于获得各种附加功能 • 保护性能易得到改善 • 使用方便灵活 • 具有远方监控特性
我国微机保护发展概况
• 1972年世界上第一台微机保护样机——PRODAR70投入试运行，1978~1980年前后我国在一些高 校（华北电力大学、华中理工大学等）展开了 微机保护的研究，我国首台微机保护样机MDP1（距离保护）投入试运行，第二代“11”型微 机保护装置于1990年投入试运行，其代表产品 WXH-11和WXB-11，第三代产品是CS系列，如 CSL-101、CST-200等。国家电力公司自动化研 究院的LFP-900系列突破了我国快速保护的现状。
（2）整流直流系统：利用变换装置将交 流变为直流供二次部分使用，根据工作 原理分为电容储能整流系统及复式直流 系统，因可靠性较差，只适用于中、小 型变电所中。
继电保护的作用
• 反映电力系统故障，自动、可靠、快速 而有选择地通过断路器将故障元件从系 统中切除，保证无故障部分继续运行， 这是继电保护的首要任务
• 同期回路：电力系统中的发电机并 列运行的条件电压幅值相等；频率 相同；相位差为零，为此在电力系 统的发电厂与变电所中均有同期装 置，以进行并列操作
• 操作电源：在发电厂、变电站中为二次 设备提供工作电能的电源。现常用的有：
（1）蓄电池组直流系统：可靠性高，容 量大，电压平稳，在系统中普遍应用， 但附属设备多，维护工作量大。
• 输出通道：对控制对象实现控制操作 • 电源
• 为了提高供电可靠减轻运行人员的劳动强度，电力系 统中还广泛装设有自动装置。
• 反映电力系统不正常工作状态，是继电 保护的另一任务，此保护一般作用于信 号，有时也作用于跳闸，但要带有一定 的延时。
继电保护的基本构成
• 测量：反映被保护元件运行参数的变化， 并与保护的整定值进行比较，若达到整 定值，则向逻辑部分发出信号；
• 逻辑部分：对测量部分传送来的信号进 行综合判断，决定保护装置是否动作
微机保护装置的硬件结构
• 信号输入电路：对开关量和模拟量信号进 行处理。
• 微机系统：由单片机和扩展芯片构成的控 制系统，以完成数值测量、计算、逻辑运 算、控制和记录等智能化任务，此外微机 保护还具有远方功能。
• 人机接口部分：如键盘、显示器、打印机 等，完成整定值的输入、工作方式的变更、 系统状态的检查等
• 光纤差动：其造价高，一般作为500KV线路 的主保护。
为避免保护故障造成的影响，一般电 力系统的元件都有多重保护，分为：
• 主保护：能按要求的速度切除被保护线路 （或元件）范围内的某种短路故障
• 辅助保护：一般用于弥补主保护某些性能 的不足而设
• 后备保护：当主保护或断路器拒绝动作时 起作用的继电保护，有近后备和远后备之 分
110KV以下 过流保护
继 电
线路
110KV 距离保护、过流保护 220KV 高频保护、距离保护
保 护
500KV
光纤差动、高频保护、 距离保护
瓦斯保护、差动保护
配 置 一
变压器
过电流保护、复合电压起动的过流 保护、低电压起动的过流保护、零 序过流保护、过负荷保护、过励磁 保护
览
差动保护、匝间短路保护、单相接地
• 低电压保护：电力系统短路时另一 个现象是电压降低，由此构成的继 电保护就称为低电压保护。由于电 压信号一般取自母线，所以低电压 保护往往与别的保护配合使用，如 低压闭锁的过流保护。
• 距离保护：线路正常运行时，电压与电 流的比值（阻抗）较大，而系统发生短 路时，此比值将降低，利用电压与电流 比值降低而动作的保护，称为距离保护 （或阻抗保护），该保护的优点是受系 统运行方式影响较小，其缺点是不能全 厂速动，通常也设为三段。一般作为 110KV线路的主保护以及220KV线路的 后备保护
二次设备概述
• 所谓二次设备，就是对一次设备进行控 制、测量、监察、保护及调节的设备， 它包括控制和信号器具、测量仪表、继 电保护装置、自动装置、远动装置、操 作电源及二次电缆等。
• 反应二次部分的图纸有原理与和接线图： 原理图主要反映二次装置的工作原理 （通常使用展开图）；接线图主要用于 安装维护。
• 执行部分：根据保护装置的性质与作用， 向断路器发出跳闸脉冲或发出信号。
电力系统中常用的保护分析：
• 过电流保护：利用短路时电流增大的现 象实现的保护。为保证选择性与快速性， 通常设为三段，Ⅰ段为速断，只保护线 路的一部分；Ⅱ段保护线路全长，但要 加一时间延时；Ⅲ段作为后备保护。在 双侧有电源的线路中通常加入功率方向 来保证动作的可靠性。其缺点是受系统 运行方式以及短路类型的影响较大，一 般应用于110KV以下线路。