变电站操作电源及信号回路
变电站操作电源有关问题分析(提纲)
变电站操作电源有关问题分析(提纲)(提纲)1 变电站供电电源与操作电源任何建筑物都需要有供电电源，变电站也不可能例外。
变电站室内照明与办公用电以及开关柜柜内照明、除湿器等需要供电电源外，还需要由操作电源给断路器保护控制回路、信号回路、继电保护与监控装置供电，才能够保证变电站可靠运行。
为开关柜或配电间隔中的断路器、电动负荷开关与电动隔离开关操动机构储能的电源应称为储能电源，但习惯上称为合分闸电源；断路器、电动负荷开关与电动隔离开关合分闸操作回路电源称为保护与控制电源；反映断路器、负荷开关与各种隔离开关合分闸位置的信号回路，以及微机保护与监控装置信号输入回路电源称为信号电源；微机保护与监控装置本身需要的电压称为装置电源，上述储能（合分闸）回路、保护与控制回路、信号回路以及微机保护与监控装置需要的电源，总称为变电站操作电源。
开关柜柜内照明、除湿器以及变电站室内照明与办公用电等需要的电源，可靠性也有较高要求，但设计上与变电站操作电源还是有区别的。
2 变电站供电电源设计1）变电站的供电电源需要设计两路电源供电，大中型变电站可设计两台所用变，可由变压器低压侧取得220／380V电源时，可设计一台所用变。
小型变电站一般由变压器低压侧取得220／380V电源，同时可选用容量为400V A以上的电压互感器，经过容量为400V A以上的100／220V 升压变压器升压后作为操作电源。
2）变电站操作电源可靠性要求非常高，需要单独设计。
开关柜柜内照明、除湿器以及变电站室内照明与办公用电等电源；当变电站在某一建筑物内部时，可以与建筑物内部备用电源统一考虑；当变电站为独立建筑物时，供电电源由所用变引出后，需要备用电源时宜另行设计，否则会增加操作电源的容量与投资，也会影响到操作电源的可靠性。
3）直流电源有关技术指标（1）国家标准《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB／T14285－2006）第6.3.1条规定：继电保护和安全自动装置的直流电源，电压纹波系数应不大于2%，最低电压不低于额定电压的85%，最高电压不高于额定电压的110%。
变电运行应知应会
变电运行应知应会1．倒闸操作有哪些技术规定?答：线路的送电操作，先合入母线侧隔离开关，再合入线路侧隔离开关，最后合上断路器。
停电操作则与送电操作顺序相反。
倒换母线操作，先合上母联断路器，取下母联断路器的操作熔断器，再将待停母线的负荷倒到运行母线，检查无误后，将母联断路器的操作熔断器装上，断开母联断路器变压器操作：停电时应先断开低压侧、中压侧断路器，最后断开高压侧断路器。
送电的顺序相反。
110KV及以上变压器在停、送电操作前必须将中性点接地。
2.线路送电的操作顺序是怎样规定的?为什么?答：线路送电操作顺序应是：先合入母线侧隔离开关，后合入线路侧隔离开关，最后合上断路器。
如果在合隔离开关前，断路器误在合闸位置，按先合母线侧隔离开关，后合线路侧隔离开关的顺序，等于用线路侧隔离开关带负荷合闸，一旦发生弧光短路，断路器保护动作，可以跳闸切除故障，缩小事故范围，所以线路侧送电时先合入母线侧隔离开关。
3、线路停电的操作顺序是怎样规定的?为什么?答：线路停电的操作顺序应是：拉开断路器后，先拉开线路侧隔离开关，后拉开母线侧隔离开关。
这样，如果发生带负荷拉线路侧隔离开关，断路器保护动作，可以消除故障。
4．在操作中发生带负荷拉、合隔离开关时应怎么办?答：在操作中发生带负荷拉、合隔离开关时，要做到：1)即使发生错合，甚至在合闸时发生电弧，也不准将隔离开关再拉开。
因为带负荷拉隔离开关，将造成三相弧光短路。
2)如果错拉隔离开关，则不许再合上；3)如果是单相隔离开关，操作一相后发现错拉，对其他两相则不应继续操作。
5．运行中的隔离开关刀口过热，发生触头熔化粘连时应如何处理?答：发现运行中隔离开关刀口过热，发生熔化粘连时：1)应立即向当值调度员申请将负荷倒出后，停电处理；如不能倒负荷则应设法减负荷，并加强监视；2)如果是双母线侧隔离开关发生熔化粘连，应该用倒母线的方法将负荷倒出，然后停电处理。
6、运行中断路器，出现下列情况时，严禁对断路器进行停，送电操作，应立即断开故障断路器的控制电源，及时采取措施，断开上一级断路器或调整线路负荷至零，将故障断路器退出运行：1)油断路器严重缺油，油位看不见。
第8章思考题和习题解答
第八章变电所二次回路和自动装置8-1 变电所二次回路按功能分为哪几部分各部分的作用是什么答：变电所二次回路按功能分为断路器控制回路、信号回路、保护回路、监测回路、自动控制回路及操作电源回路等。
①断路器控制回路的主要功能是对断路器进行通、断操作，当线路发生短路故障时，相应继电保护动作，接通断路器控制回路中的跳闸回路，使断路器跳闸，起动信号回路发出声响和灯光信号。
②信号回路是用来指示一次电路设备运行状态的二次回路。
信号按用途分，有断路器位置信号、事故信号和预告信号。
③保护回路是用来对变电所设备进行保护。
④监视和测量回路是用来对变电所各线路进行监视和测量，以满足电气设备安全运行的需要。
⑤自动控制回路是用来实现自动重合闸和备用电源自动投入。
⑥操作电源回路是用来提供断路器控制回路、信号回路、保护回路、监测回路、自动控制回路等所需的电源。
8-2 二次回路图主要有哪些内容各有何特点答：二次回路图主要有二次回路原理图、二次回路展开图、二次回路安装接线图。
①二次回路原理图主要是用来表示继电保护、断路器控制、信号等回路的工作原理，在该图中一、二次回路画在一起，继电器线圈和其触点画在一起，有利于叙述工作原理，但由于导线交叉太多，它的应用受到一定的限制。
②二次回路展开图将二次回路中的交流回路与直流回路分开来画。
交流回路又分为电流回路和电压回路，直流回路又有直流操作回路与信号回路，在展开图中继电器线圈和触点分别画在相应的回路，用规定的图形和文字符号表示。
③二次回路安装接线图画出了二次回路中各设备的安装位置及控制电缆和二次回路的连接方式，是现场施工安装、维护必不可少的图纸。
8-3 操作电源有哪几种，直流操作电源又有哪几种各有何特点答：二次回路的操作电源主要有直流操作电源和交流操作电源两类，直流操作电源有蓄电池和硅整流直流电源两种。
蓄电池主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池两种。
①铅酸蓄电池具有一定危险性和污染性，需要专门的蓄电池室放置，投资大。
变电所二次回路编号
W611~W619 W621~W629 W631~W639
U（W,N）760~769，V600 U（W,N）730~739，V600 U（V,W,L,试）710~719，N600 U（V,W,L,试）720~729，N600
中性线N
N11~N19 N111~N119 N121~N129 N121~N129 N211~N219 N291~N299
序号
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31
元件名称
断路器 接地隔离开关 电压继电器 电压互感器 合闸线圈 跳闸线圈 绿色信号灯 信号小母线 预告信号小母线 重合闸继电器 保护出口中间继电器 差动继电器 瓦斯继电器 防跳继电器 干簧继电器 闪光小母线
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熔断器
L611~L619 L621~L629 L631~L639
2.直流控制、信号及辅助小母线的编号
电路图中的小母线用粗实线表示，并注以文字符号。例如用“＋” 和“-”表示控制回路正、负电源；“M708”表示事故音响信号小母线； “-700”表示信号回路负极电源。表10-4所示为直流控制、信号及辅助 小母线文字符号及回路编号。
信号回路是由信号发送机构、接收显示元件及其网络组成的。其作用是反映 一、二次设备的工作状态。回路信号按信号性质可分为事故信号、预告信号、 指挥信号和位置信号4种。 操作电源系统是由电源设备和供电网络组成的，它包括直流和交流电源系统， 作用是供给上述各回路工作电源。变电所的操作电源多采用蓄电池组作为直 流电源系统，简称直流系统，这种直流电源不依赖于交流系统的运行，即使 交流系统故障，该电源也能在一段时间内正常供电，以保证二次设备正常工 作，具有高度的可靠性。对小型变电所也可采用交流电源或整流电源，正常 运行时一般由TV或站用变压器作为断路器的控制和信号电源，故障时由TA 提供断路器的跳闸电源，这种操作电源接线简单，维护方便，投资少。
发电厂和变电站的弱电控制和信号系统
发电厂和变电站的弱电控制和信号系统发电厂和变电站的控制、信号和测量系统不仅可以采用强电方式，也可以采用弱电方式。
随着弱电技术的发展和微机的应用，控制、信号和测量系统逐步实现了弱电化和自动化。
所谓弱电化就是在控制、信号和测量回路内以低电压、小电流作为操作电源。
弱电化使二次回路设备绝缘要求降低，体积缩小，使用弱电选线技术也可以减少所需的控制设备数量。
对于信号回路，其可靠性要求较控制回路低，弱电方式被广泛使用。
对于控制回路，由于直接关系到断路器的跳闸与合闸，可靠性要求高，所以弱电控制要通过强、弱电转换环节来实现，即断路器的操作机构、跳合闸回路仍采用110V或220V的操作电压，弱电控制仅作用于中间继电器，通过中间继电器的触点实现对断路器的控制。
在一个发电厂和变电站内，控制电路和信号电路可以采用所有强电或所有弱电方式，也可以采用强电控制、弱电信号方式。
控制方式可以全部采用一对一控制，也可以对重要设备（如发电机、调相机和变压器）采用一对一控制，而对馈线较多的线路可采用一对N的选线方一、断路器的弱电控制1、弱电有触点（以下简称弱电）控制电路的基本要求和特性（1）弱电控制的断路器控制电路应满足强电控制电路的基本要求。
（2）断路器的模拟灯可以指示断路器跳闸、合闸位置状态，并能反映断路器自动跳、合闸与原给定位置的不对应状态。
（3）选线控制应确保同时只选择一个控制对象，在控制地点应有明显的灯光显示操作对象。
为避免选重或选错，可采用选重闭锁或后选有效接线，在选线控制中发生事故时，可自动解除选线，误选线后，可手动解除选线。
2、弱电控制面板（台}的结构型式弱电控制的优点之一是控制屏（台）较小，主控制室的面积也较小。
常见的弱电控制面板（台）的结构有屏台合一和屏台分开两种型式。
合一的特点是将测量表计、光字牌信号及全厂（站）主接线系统模拟图布置在屏台的直立面上，在台的平面上，然后布置选择性控制和选择性测试按钮或开关以及各种操作和调整开关等。
变电站操作回路及交直流回路概述
课件构成：
第一节：断路器控制回路基本知识 第二节、控制回路具体实现功能方法 第三节、控制回路与保护或自动装置之间功能
配合 第四节、控制回路信号的报出及故障分析
2
第一节 断路器控制回路基本知识
（关键词：操作回路作用、异同差异）
必要性和方法
3
一、断路器在电力系统的作用
1、控制 2、保护
4
二、断路器操作回路应起到的作用
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二、保护跳闸出口功能的实现
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第四节、控制回路信号的报出及故障分析 （具体回路实现方法）
一、控制回路断线
动作逻辑：无论是断路器在合闸状态还是在分闸状态，跳、合 位置继电器其中一个必在励磁状态，其常闭接在打开位置，该 回路必然不通。当跳、合闸回路出现断线或操作电源消失时， 就会使跳、合位置继电器出现同时失磁返回，常闭接点在闭合 位置，使该信号报出
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2、防跳回路在操作箱实现
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3、防跳回路在断路器机构箱实现
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四、不对应回路（事故状态）实现 1、常规不对应回路
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2、测控装置的不对应回路
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1.什么是传统机械按键设计？
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功 能的一种设计方式。
传统机械按键结构层图：
按键
开 或保险是否熔断等。
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三、220kV断路器的三相位置不一致信号 1、线路断路器的三相位置不一致信号
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2、线路断路器的三相位置不一致保护启动回路
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2、主变断路器的三相位置不一致信号
41
断路器三相位置不一致信号的动作逻辑
是分相断路器A、B、C三相处于不同位置的非正常状态的报警信号，另 根据断路器使用状态，可分为只报信号与报信号并跳闸二种方式。
变电所操作电源二次回路设计
变电所操作电源二次回路设计建设综合勘察研究设计院有限公司 苏 静摘要：以10kV变电所为载体进行操作电源二次回路设计：作为直流操作电源（蓄电池操作电源）的充电电源的进线柜的设计；直流操作电源的设计；直流操作电源的载体直流屏布置图的设计。
关键词：不平衡电流；励磁涌流；全波傅立叶算法；硬件系统变电所是用来对电力系统中的电能（包括电压和电流）进行变换、集中和分配的场所。
在变电所中，为了用户得到质量高且安全性能高的电能，进行电压的变换和电气设备、输送电能的电缆的保护[1]。
变电站致力于从综合自动化模式向信息快速化、数字模块化和人工智能化的方向转变。
变电站二次接线是电力系统生产过程的重要组成部分，对安全生产、运行和维护的电力系统具有非常重要的作用，是经济、安全运行的重要保障，二次回路故障经常损坏或影响电力生产的正常运行[2-4]。
1955年前国内发电厂和变电站的建设规模较小，其直流操作电源系统大多采用110kV、单母线和不带端电池的蓄电池组，1956年后发电厂和变电站的建设规模增大。
1984年后随着欧美设计技术的引进以及发电厂和变电站建设规模的不断增大，在直流操作电源系统的设计上又开始普遍采用单母线接线和不带端电池的蓄电池组，对于控制负荷则推行采用110V电压，而动力负荷则采用220V电压。
这一期间设计的主导思想是以适当加大蓄电池的容量、允许电压有较大的波动范围为代价达到简化接线、提高可靠性目的。
对于220kV及以下电压等级的变电站一般由一组蓄电池组构成的直流操作电源；对于容量较大和500kV以上的大型变电站则装设由两组蓄电池组构成的直流操作电源；对于220kV的变电站，2002年国家电力公司要求全部装设两组蓄电池组[5,6]。
这一发展过程表明，随着大机组、超高压工程的发展人们更加关注的是直流电源的可靠性，并为此提高电池组的容量和增加数量，普遍采用单母线连接方式，提高工程造价。
1 变电所操作电源1.1 操作电源的基本要求为确保电源的基本要求、确保电源运行的可靠性，最好安装具有独立存储功能的直流电源；具有足充的可供三种负载运行的电能，保证一次系统和二次系统对电源的需求，即便是一次系统出现问题时二次系统也可放心使用[7]；具有蓄电池的直流操作电源系统，当电池充电或检查放电时直流负载不应影响正常供电；使用寿命长，更少的维护工作，设备投资少，低噪音的干扰，布置面积小。
变电站交流回路、直流回路
电流互感器一次电流的大小与二次负载的电流大小无关，在正常工作时，由于二次负载 阻抗很小，接近短路状态，一次电流所产生的磁化力大部分被二次电流所补偿，总磁通 密度不大所以二次线圈电势也不大。一但开路时二次侧阻抗无限增大二次电流等于零， 副磁化等于零，总磁化力等于原绕组磁化力，也就是一次电流完全变成了激磁电流，将 在二次线圈产生很高的电势其峰值可达几千伏，严重威胁人身安全，或造成仪表保护装 置的绝缘损坏，原绕组磁化力使磁通密度增加也可能使铁芯过热损坏。
2.3 特殊：GIS开关两侧都有CT
其中母线保护接的是线路侧CT，线路保护接的是母线侧CT，保护范围有部分是重叠的， 这样可以避免死区故障。
3、交流电压回路 （以220kV为例）
3.1 保护、测量电压回路1
从PT保护及测量绕组二次端子出来后， 经过二次空开，再经PT并列装置后接
至保护及测量电压小母线1YMa/b/cⅠ、 2YMa/b/cⅠ 。
• 直流系统一般配置两台微机直流系统绝缘监测装置。安装在馈线屏 上，该装置能在线实时监测直流系统正负母线及各馈线的正负对地 绝缘电阻和绝缘故障。
• 此外，直流一般还配置智能蓄电池巡检仪，对每只蓄电池进行电量 检测，并通过通讯口接入充电柜监控装置。
4.2 直流系统原理图
系统工作原理
交流输入正常时
•
行； • 运行人员应定期检查充电装置的自检信息是否正常。
4.3 直流回路操作注意事项
直流系统有两段母线，分别由两套独立的蓄电池及充电机供电。有 的出线虽然接至不同的母线，但是都接去同一个负荷，使得两段直流 母线存在并列点。在正常情况下，两套蓄电池是禁止并列的，这就要 求我们注意，对于有可能存在并列点的出线，只能有一个空开在合位。 （具体的并列点，可查现场接线）
二次回路基本知识
二次回路基本知识讲课内容：一、了解一次设备和二次设备的基本概念。
二、了解二次回路的工作任务和主要内容。
三、了解二次回路原理接线图、展开接线图、安装接线图的作用与特点。
四、掌握二次设备的图形符号、文字符号和回路标号及元器件的常用表示方法。
五、掌握阅读二次回路图的基本方法六、简述二次回路的重要性变配电所的操作电源及测量控制信号回路讲课内容：一、了解一下变配电所的操作电源二、掌握断路器的控制回路、电气测量、信号回路的基本知识。
一、二次回路内容变配电所的二次部分对于实现变配电所安全、优质和经济的电能分配具有极为重要的作用。
变配电所的电气设备按其作用的不同可分为一次设备和二次设备，其控制保护接线回路又可分为一次回路和二次回路。
一次设备是指直接输送和分配电能的高电压、大电流设备，包括电力母线、电力线路、高压断路器、高压隔离开关、电流互感器、电压互感器等。
由变配电所一次设备组成的整体称为变配电所一次部分。
二次设备是指对一次设备进行监察、控制、测量、调节和保护的低电压、小电流设备，包括继电保护及安全自动装置、操作电源、熔断器等。
由变配电所二次设备组成的整体称为变配电所二次部分。
一次回路又称为一次接线是将一次设备相互连接而形成的电路。
二次回路又称为二次接线是将二次设备相互连接而形成的电路。
包括电气设备的测量回路、控制操作回路、信号回路、保护回路等。
二次回路的工作任务是反映一次设备的工作状态及控制一次设备，即在一次设备发生故障时，能迅速反应故障，并使故障设备退出工作，保证变配电所处于安全的运行状态。
二次回路的主要内容是高压电气设备和电力线路的控制、信号、测量及监察、继电保护及自动装置、操作电源等系统。
a、控制系统控制系统是由控制器具、控制对象及控制网络构成控制系统的作用是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。
b、信号系统信号系统是由信号发送机构、信号接受显示元件及其网络构成。
二次回路基本知识
二次回路基本知识讲课内容：一、了解一次设备和二次设备的基本概念。
二、了解二次回路的工作任务和主要内容。
三、了解二次回路原理接线图、展开接线图、安装接线图的作用与特点。
四、掌握二次设备的图形符号、文字符号和回路标号及元器件的常用表示方法。
五、掌握阅读二次回路图的基本方法六、简述二次回路的重要性变配电所的操作电源及测量控制信号回路讲课内容：一、了解一下变配电所的操作电源二、掌握断路器的控制回路、电气测量、信号回路的基本知识。
一、二次回路内容变配电所的二次部分对于实现变配电所安全、优质和经济的电能分配具有极为重要的作用。
变配电所的电气设备按其作用的不同可分为一次设备和二次设备，其控制保护接线回路又可分为一次回路和二次回路。
一次设备是指直接输送和分配电能的高电压、大电流设备，包括电力母线、电力线路、高压断路器、高压隔离开关、电流互感器、电压互感器等。
由变配电所一次设备组成的整体称为变配电所一次部分。
二次设备是指对一次设备进行监察、控制、测量、调节和保护的低电压、小电流设备，包括继电保护及安全自动装置、操作电源、熔断器等。
由变配电所二次设备组成的整体称为变配电所二次部分。
一次回路又称为一次接线是将一次设备相互连接而形成的电路。
二次回路又称为二次接线是将二次设备相互连接而形成的电路。
包括电气设备的测量回路、控制操作回路、信号回路、保护回路等。
二次回路的工作任务是反映一次设备的工作状态及控制一次设备，即在一次设备发生故障时，能迅速反应故障，并使故障设备退出工作，保证变配电所处于安全的运行状态。
二次回路的主要内容是高压电气设备和电力线路的控制、信号、测量及监察、继电保护及自动装置、操作电源等系统。
a、控制系统控制系统是由控制器具、控制对象及控制网络构成控制系统的作用是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。
b、信号系统信号系统是由信号发送机构、信号接受显示元件及其网络构成。
变电站二次系统介绍
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对一次设备起控制、保护、调节、测量等作 用的设备称为二次设备，如控制与信号、继电保 护及安全自动装置、电气测量仪表、操作电源等。 二次设备及其相互间的连接电路称为二次接线或 二次回路。二次接线是电力系统安全、经济、稳 定运行的重要保障，是发电厂及变电站电气系统 的重要组成部分。
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4
二、变电站二次系统的重要性
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在此期间，从70年代中，基于集成运 算放大器的集成电路保护已开始研究。到 80年代末集成电路保护已形成完整系列， 逐渐取代晶体管保护。
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三、变电站二次系统的构成
• 测量回路 • 控制回路 • 信号回路 • 远动装置 • 继电保护装置 • 安全量电力系统中主要电气设备
运行参数的二次设备。发电厂及变电站的运行人
员要通过测量仪表和监察装置掌握主系统和主设
备的运行情况，分析电能质量和计算经济指标，
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断路器的控制方式按控制地点分为集 中控制和就地（分散）控制两种。
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集中控制 在主控制室的控制台上，用控制开关
或按钮通过控制电缆去接通或断开断路器 的跳、合闸线圈，对断路器进行控制。
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就地（分散）控制 在断路器安装地点（配电现场）就地
对断路器进行跳、合闸操作（可电动或手 动）。
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四、继电保护
1、继电保护发展现状 电力系统的飞速发展对继电保护不断
提出新的要求，电子技术、计算机技术与 通信技术的飞速发展又为继电保护技术的 发展不断地注入了新的活力，因此，继电 保护技术得天独厚，在40余年的时间里完 成了发展的4个历史阶段
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建国后，我国继电保护学科、继电保 护设计、继电器制造工业和继电保护技术 队伍从无到有，在大约10年的时间里走过 了先进国家半个世纪走过的道路。
变电站保护装置面板指示说明
变电站保护装置⾯板指⽰说明1、南瑞RCS-931（901、902、）线路保护装置⾯板：⾯板指⽰灯介绍：● “运⾏”灯为绿⾊，装置正常运⾏时点亮；不亮或闪亮时表⽰装置异常，需要处理。
● “TV 断线”灯为黄⾊灯，装置正常运⾏时不亮；黄灯亮时说明PT 回路断线或失压。
● “充电”灯为黄⾊灯，是重合闸充电状态指⽰灯；黄灯亮时说明重合闸在充电投⼊状态，黄灯不亮说明重合闸功能退出或装置回路已经放电。
● “通道异常”灯为黄⾊灯，保护正常运⾏时不亮；黄灯亮时说明保护通道数据异常或接受不到正确数据；⼀般误码⽐较多时也容易报通道异常。
● “跳A ”灯为红⾊灯，装置正常运⾏时不亮；红灯亮时说明保护启动A 相跳闸出⼝，此时应检查保护各类信号及故障录波报告等信息。
● “跳B ”灯为红⾊灯，装置正常运⾏时不亮；红灯亮时说明保护启动B 相跳闸出⼝，此时应检查保护各类信号及故障录波报告等信息。
● “跳C ”灯为红⾊灯，装置正常运⾏时不亮；红灯亮时说明保护启动C 相跳闸出⼝，此时应检查保护各类信号及故障录波报告等信息。
● “重合闸”灯为红⾊灯，装置正常运⾏时不亮；红灯亮时说明重合闸（功能）保护动作，此时应检查保护各类信号、故障录波报告及开关跳闸等信息。
2、南瑞操作继电器箱CZX-12R2（12A ）装置⾯板：⾯板指⽰灯介绍：左边第⼀⾏“OP ”灯三个：分别是开关第⼀组操作电源ABC 相的合闸位置指⽰灯，开关某相在分位时相应的灯熄灭，正常运⾏时三个灯都亮；右边第⼀⾏“OP ”灯三个：分别是开关第⼆组操作电源ABC 相的合闸位置指⽰灯，开关某相在分位时相应的灯熄灭，正常运⾏时三个灯都亮；左边第⼆⾏“TA/TB/TC ”灯三个：分别是开关第⼀组ABC 相的保护跳闸位置指⽰灯，开关某相保护跳闸时相应的灯点亮，正常运⾏或没有保护出⼝时不亮；右边第⼆⾏“TA/TB/TC ”灯三个：分别是开关第⼆组ABC 相的保护跳闸位置指⽰灯，开关某相保护跳闸时相应的灯点亮，正常运⾏或没有保护出⼝时不亮；“CH ”灯：表⽰有重合闸动作出⼝，正常运⾏时不亮，有重合闸出⼝时才点亮。
第八章 操作电源
储能电容器在正常时充电 储能；而当系统故障时， 储能电容器对保护和断路 器跳闸线圈供电。
另外，V3保证只能由U1 向U2供电； V1、V2保证 储能电容器组不向直流母 线供电。
第四节 直流系统的电压监视和绝缘监察
直流系统如果发生故障不能提供正常的直流 电压，则发电厂及变电站将被迫停运。
为了提高直流系统的可靠性，应加强对直流 系统的监视，及时发现异常并予以消除。
一、直流系统的电压监视
直流系统的电压监视装置 由一个低电压继电器和一 个过电压继电器构成。
（1）正常运行时：KV1、 KV2不动作，HL1、HL2 不亮。
第二节 蓄电池组直流系统
蓄电池组直流系统由充电设备、蓄电池组、 浮充电设备和相关的开关及测量仪表等组成。
蓄电池组的运行方式 （1）充电－放电方式：对蓄电池组进行周期性
的充电和放电。 （2）浮充电方式：设置两台充电设备，一台主
充电机先将蓄电池充好电，另一台主充电机 同蓄电池并联运行。
1、按充电－放电方式工作的蓄电池负荷。
待蓄电池组放电约为75～ 80%额定容量时，就需要进 行充电，以保证直流系统 供电的可靠性。
充电设备的功率应满足蓄 电池组的充电和经常性负 荷的需要。
在充放电过程中必须调整 电压，以维持直流母线电 压基本稳定。
2、按浮充电方式工作的蓄电池组直流系 统
第八章 操作电源
操作电源是供给继电保护回路、自动装置回 路、断路器控制回路和信号回路等二次回路 的工作电源。
要求操作电源充分可靠，容量足够并具有独 立性。
第一节 操作电源的分类
电力电气-《电力系统之变电站基础知识》
变电站基础知识2018年10月1.电力系统概述：1.1.电力系统定义：电力系统是电能生产、变换、输送、分配、消费的各种设备按照一定的技术和经济要求有机组成的一个统一系统的总称。
简言之，电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。
1.2.电力系统的构成：动力系统是由锅炉（反应堆）、汽轮机（水轮机）、发电机等生产电能的设备，变压器、输电线路等变换、输送、分配电能的设备，电动机、电热电炉、家用电器、照明等各种消耗电能的设备以及测量、保护、控制乃至能量管理系统所组成的统一整体。
煤石油天然气化学能锅炉热能铀核能反应堆汽轮机水水能水轮机机械能发电机电能升压变压器输电线路降压变压器用电设备电力网电力系统动力系统1.3.电力系统的电压等级：1.3.1.额定电压等级G ~T+5%-5%通常取线路始末电压的算术平均值作为用电设备以及电力网的额定电压。
由于用电设备的允许电压偏移为+-5%，而延线路的电压降落一般为10%，这就要求线路始端电压为额定值的105%，以保证末端电压不低于95%。
发电机往往接于线路始端，因此发电机的额定电压为线路的105%。
通常，6.3KV多用于50MW及以下的发电机；10.5KV用于25~100MW的发电机;13.8KV用于125MW的汽轮发电机和72.5MW的水轮发电机;15.75KV用于200MW的汽轮发电机和225MW的水轮发电机;18KV用于300MW的汽轮发电机。
变压器的一次额定电压：升压变压器一般与发电机直接湘连，故与发电机相同，见表中有“*”降压变压器相当于用电设备，故与线路相同。
变压器的二次额定电压：考虑到变压器内部的电压降落一般为5%，故比线路高5%~10%。
只有漏抗很小的、二次侧线路较短和电压特别高的变压器，采用5%。
习惯上把1KV以上的电气设备称为高压设备反之为低压设备。
1.3.2.电压等级的使用范围：500、330、220KV多半用于大电力系统的主干线；110KV既用于中小电力系统的主干线，也用于大电力系统的二次网络；35、10KV既用于大城市或大工业企业内部网络，也广泛用于农村网络。
第十二单元操作电源
2．事故负荷 ．
事故负荷是指在事故情况下必须由直流电源供电的负荷，包括 事故负荷是指在事故情况下必须由直流电源供电的负荷， 指在事故情况下必须由直流电源供电的负荷 事故照明、汽轮机或一些重要辅助机械的润滑油泵、 事故照明、汽轮机或一些重要辅助机械的润滑油泵、发电机的氢冷 密封油泵和载波通信的备用电源等。 密封油泵和载波通信的备用电源等。
自放电现象：
（三）直流供电系统的接线（170）
• 1、主控制室内控制、信号小母线供电网络 • 2、屋外配电装置断路器合闸线圈供电接线 3、事故照明供电接线
二、蓄电池的运行方式 蓄电池的运行方式 • 1）充电 放电方式 ）充电—放电方式
——就是将已充好电的蓄电池接带 就是将已充好电的蓄电池接带 全部直流负荷， 全部直流负荷，即正常运行是处于放电工作 状态。 状态。 #蓄电池充好电后，既断开充电设备，由蓄 蓄电池充好电后， 蓄电池充好电后 既断开充电设备， 电池向直流负荷（经常、短时、事故）充电。 电池向直流负荷（经常、短时、事故）充电。 #待蓄电池放电约为 ～80%时，就需要进 待蓄电池放电约为75～ 待蓄电池放电约为 时 行充电。 行充电。 #充电设备的功率应满足蓄电池组的充电和 充电设备的功率应满足蓄电池组的充电和 经常性负荷的需要。 经常性负荷的需要。
短路 拒动 误动
直流系统发生一点接地时 没有短路电流流过， 直流系统发生一点接地时，没有短路电流流过，熔 断器不会熔断，仍能继续运行。但是， 断器不会熔断，仍能继续运行。但是，这种接地故障必 须及早发现并处理，否则当出现两点接地时可能引起信 须及早发现并处理，否则当出现两点接地时可能引起信 号回路、控制回路、 号回路、控制回路、继电保护及自动装置回路不正确动 作。
操作电源
一、操作电源概念 操作电源是供高压断路器控制回路、继电保护回路、 操作电源是供高压断路器控制回路 、 继电保护回路 、 信号 回路、监测装置及自动化装置等二次回路所需的工作电源。 回路、监测装置及自动化装置等二次回路所需的工作电源。 作用： 作用： 正常运行时操作电源应能保证断路器的合闸和跳闸； 正常运行时操作电源应能保证断路器的合闸和跳闸； 事故状态下，在母线电压降低甚至消失时， 事故状态下 ，在母线电压降低甚至消失时， 操作电源 应能保证继电保护系统可靠地工作。 应能保证继电保护系统可靠地工作。 要求：操作电源应充分可靠，容量足够并具有独立性。 要求：操作电源应充分可靠，容量足够并具有独立性。 性质：直流（可靠性高） 性质：直流（可靠性高） 交流（可靠性不高） 交流（可靠性不高）
重大社2024《供配电技术》教学课件第6章 供配电系统二次接线
（2）三相三线制电路有功电能的测量
三相三线制电路所消耗的有功电能，可以用两个单相电能 表来测量，三相所消耗的有功电能等于两个单相电能表读数之 和。（a）三相四线制电路有功电能的测量。（b）三相三线制 电路有功电能的测量。
三相有功电能表接线
6.7 供配电系统常用的自动装置
6.7.1 备用电源自动投入装置（APD）
按采用的灭弧介质来划分主要有：
油断路器
六氟化硫断路器 真空断路器等
6.4.3 灯光监视的控制回路和信号回路
1．控制回路的构成
控制开关 控制开关是断路器控制回路的主要控制元件，由人
员操作使断路器合、闸，在变电所中常用的是LW2型系 列自动复位控制开关。
LW2-Z型控制开关外型结构 图
固定与自由行程触头示意图
二次回路的操作电源是指控制、信号、监测及 继电保护和自动装置等二次回路系统所需的电源。 要求：（1）安全可靠 ；（2）容量足够大 分类：（1）直流操作电源；（2）交流操作电源
硅整流电容储能直流操作电源
带有两组不同容量电容储能的硅整流装置图
获得途径：
取自所用电变压器； 取自电流互感器、电压互感器的二次侧。 保护、控制、信号回路的容量不大
发出音响信号（只能点亮光字牌）。 （2）按复归方式：分为中央复归和就地复归两种。 中央复归：在主控制台上用按钮开关将信号解除并恢复到原位。 就地复归：到设备安装地操作控制开关复归信号。
信号装置按用途分为
（1）位置信号（2）事故信号（3）预告信号
（1）位置信号：指示设备的运行 状态的，如断路器的通、断状 态，所以位置信号又称为状态 信号。
X1 1 23 4 5
P3 ① ② ③④
P3:4 P3:1 P3:3 X1:3 X1:4 X1:2
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四、直流系统绝缘监察装置
直流电压监察装置
五、信号回路
在变电所中，必要安装有完善而可靠的信号装置，以供 运行人员经常监视所内各种电气设备和系统的运行状态。 这些信号装置信号按其用途可分为：
1、事故信号。当一次系统发生事故引起断路器跳闸时，由继电保护或自 动装置动作启动信号系统发出的声、光信号，以引起运行人员注意。 2、预告信号。当一次或二次电气设备出现不正常运行状态时，由继电倮 护动作启动信号系统发出的声、光信号。预告信号又分为瞬时预告信号和 延时预告信号。 3、位置信号。表示断路器、隔离开关以及其他开关设备状态的位置信号。 其中事故信号和预告信号又称为中央信号。为了使运行人员准确迅速掌握 电气设备和系统工况，事故信号与预告信号应有明显区别。通常事故跳闸 时，发出蜂鸣器声，并伴有断路器指示绿灯闪光；预告信号发生时警铃响， 并伴有光字牌指示等。
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三、变电站的操作电源简介
2.复式整流操作电源
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三、变电站的操作电源简介
3、电源变换式直流电源
三、变电站的操作电源简介
4、硅整流电容储能直流电源
三、变电站的操作电源简介
5、交流操作电源
最常见的交流操作电源是互感器电源。互感器的一次侧均接于一次系统， 其供电可靠性受一次系统运行情况的制约。若电压源取自电压互感器，一 次系统短路时将不能正常工作；而电流源取自电流互感器，一次系统短路 时的过电流使电流源增强，不影响保护装置正常工作。因此，电流源的可 靠性优于电压源，所以断路器的分闸回路一律采用交流电流源作交流操作 电源。
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四、直流系统绝缘监察装置
变电站直流系统是不接地系统，当发生一点接地时，由于没 有形成短路电流，不会影响直流系统的正常工作，但此时的 直流系统已处于不正常状态，若直流系统再发生另一点接地， 则可能引起二次设备的不正确的动作，甚至使直流回路的自 动空气开关跳开、熔断器熔断等，造成直流系统供电中断。 因此，在直流系统中必须装设直流系统绝缘监察装置。
2、预告信号回路
一、变电站操作电源概述
变电站对操作电源的基本要求如下：
二、变电站的操作电源分类
二、变电站的操作电源分类
三、变电站的操作电源简介
1、蓄电池直流电源
在变电站中，广泛采用浮 充运行的蓄电池直流系统。 浮充电：在交流电源正常 时，充电设备的直流输出 端和蓄电池及直流负载 并接，以恒压充电方式对 蓄电池组进行浮充电以保 持容量，同时，充电设备 承担经常性负荷供电。
四、直流系统绝缘监察装置
四、直流系统绝缘监察装置
－、对直流绝缘监祭装置的基本要求 1、应能正确反映直流系统中任一极绝缘电阻下降。当
绝缘电阻降至15～20kΩ及以下时，应发出灯光和音响
预告信号。 2、应能测定正极或负极的绝缘电阻下降，以及绝缘电 阻的大小。 3、应能查找直流系统发生接地的地点。
四、直流系统绝缘监察装置
一、变电站操作电源概述
变电站的操作电源可以采用直流电源，也可以采用交流电源 蓄电池操作电源是由一定数量的蓄电池串联成组供电的一种 与电力系统运行方式无关的直流电源系统，供电可靠性高， 蓄电池电压平稳、容量较大，能够满过变电站直流负荷及变 电站对操作电源的基本要求，因此是目前变电站普遍采用的 操作电源。
五、信号回路
1、中央信号回路
中央信号装于控制室的中央信号屏上，是控制室控制的所有安装单 位的公用装置。 ＋700、-700为信号 小母线；M708为事 故音响小母线； M709、M710为预告 信号小母线；U为脉 冲变流器；KM为执 行继电器；SA为控 制开关；S为转换开 关。
五、信号回路
当电动 回路接通，即＋700经 触点K和光字牌HL接至 预告小母线M709和M71 0上，再经过S的触点1 3－14、15—16，变流 器U至－700，使KM动 作，启动警铃并点亮 相应光字牌HL。不同 回路的信号光字牌并 入启动回路，使预告 信号能重复动作。