继电保护及二次回路..优秀PPT.ppt

第五章第五章 继电爱护继电爱护及二次回路及二次回路 第一节第一节 常用继电器和爱护的选择常用继电器和爱护的选择 一、继电爱护的任务、要求及继电器的类一、继电爱护的任务、要求及继电器的类别别一）继电爱护的任务一）继电爱护的任务 自动快速地将故障设备从电力系统中自动快速地将故障设备从电力系统中切除出去，或及切除出去，或及是针对各种不正常的运行状态发出信号。是针对各种不正常的运行状态发出信号。二）对继电爱护的要求二）对继电爱护的要求 1 1、选择性；、选择性；2 2、快速性；、快速性；3 3、灵敏性；、灵敏性；4 4、牢靠性。、牢靠性。三）继电器的作用、分类和图形符号三）继电器的作用、分类和图形符号 1、作用：继电器是组成继电爱护装置的基本元件，当其输入达到或低于确定值时它便动作，并通过执行元件发出信号或动作于跳闸。2、分类：按结构原理可分为电磁型感应型磁电型整流型极化型晶体管型 按继电器反应量的性质可分为电流 电压 功率方向 阻抗 周波按反应量的增大或减小可分为 过量继电器 低量继电器 3 3、图形符号：、图形符号：二、常用继电器结构，原理和内部接线二、常用继电器结构，原理和内部接线一）电磁型电流继电器一）电磁型电流继电器 电电流流线线圈圈绕绕在在铁铁芯芯上上，当当电电流流大大于于某某一一值值时时，可可使使可可动动舌舌片片克克服服弹弹簧簧的的拉拉力力转转动，使接点接通，继电器动作。动，使接点接通，继电器动作。继继电电器器的的动动作作电电流流：能能使使电电流流继继电电器器起起先先动作的最小电流。动作的最小电流。（IDZ）继继电电器器的的返返回回电电流流：使使继继电电器器可可动动触触点起先返回原位的最大电流。（点起先返回原位的最大电流。（IFH）返回系数：返回电流降以动作电流。返回系数：返回电流降以动作电流。KFH=IFH/IDZ 过过流流继继电电器器返返回回系系数数总总是是小小于于1，要要求求在在0.850.9之间。之间。二）电磁型电压继电器二）电磁型电压继电器结构与电流继电器相像。结构与电流继电器相像。不同之处：电流继电器铁芯上套的是电流线圈，而不同之处：电流继电器铁芯上套的是电流线圈，而电压继电器铁芯上套的是电压线圈。电压继电器铁芯上套的是电压线圈。低电压继电器的动作电压（低电压继电器的动作电压（UDZUDZ）：指在继电器线）：指在继电器线圈上施加额定电后又渐渐降低至继电器起先动作时圈上施加额定电后又渐渐降低至继电器起先动作时的最高电压。的最高电压。低电压继电器的返回电压（低电压继电器的返回电压（UFHUFH）：指继电器动作）：指继电器动作后又渐渐上升电压时，继电器可动触点起先返回原后又渐渐上升电压时，继电器可动触点起先返回原来位置的最低电压。来位置的最低电压。UFHUFHUDZUDZ，因此低电压继电器返回系数，因此低电压继电器返回系数KFH=UFH/UDZKFH=UFH/UDZ1 1要求不大于要求不大于1.21.2。由上述可知，低量继电器由上述可知，低量继电器KFHKFH1 1，过量继电器，过量继电器KFHKFH1 1。三）三）GL系列感应型过电流继电器（略）系列感应型过电流继电器（略）四）电磁型时间继电器四）电磁型时间继电器作用：在继电爱护装置中建立所须要的时限。作用：在继电爱护装置中建立所须要的时限。五）电磁中间继电器五）电磁中间继电器作用：在继电爱护装置中用来增加触点数量和触点容量。作用：在继电爱护装置中用来增加触点数量和触点容量。六）电磁型信号继电器六）电磁型信号继电器作用：用来发出整套爱护装置或者爱护装置中某一回路的动作用：用来发出整套爱护装置或者爱护装置中某一回路的动作信号。作信号。三、瓦斯、差动及自动重合闸继电器三、瓦斯、差动及自动重合闸继电器一）瓦斯继电器一）瓦斯继电器作作用用：当当变变压压器器内内部部发发生生故故障障（如如相相间间、匝匝间间短短路路）时时，伴伴随随有有电电弧弧产产生生，会会产产生生大大量量气气体体和和向向上上冲冲涌涌的油流，使瓦斯继电器动作。的油流，使瓦斯继电器动作。目前用得较多的为目前用得较多的为QJ180型复合式瓦斯继电器型复合式瓦斯继电器轻瓦斯爱护轻瓦斯爱护开口杯开口杯重瓦斯爱护重瓦斯爱护挡板挡板要要点点：接接跳跳闸闸的的触触点点用用双双干干簧簧触触点点串串联联，提提高高触触点点的的抗干扰性。（重瓦斯）抗干扰性。（重瓦斯）二）二）BCH-2BCH-2型差动继电器型差动继电器 变压器差动爱护能对变压器内部故障和一、二次引出线变压器差动爱护能对变压器内部故障和一、二次引出线上的短路故障起到爱护作用。构成差动爱护的主要元件是差上的短路故障起到爱护作用。构成差动爱护的主要元件是差动继电器。动继电器。BCH-2 BCH-2型差动继电器优点：型差动继电器优点：躲避电力变压器励磁涌流的性能较好，同时提高了爱护躲避电力变压器励磁涌流的性能较好，同时提高了爱护装置躲避外部短路时暂态不平衡电流的性能。装置躲避外部短路时暂态不平衡电流的性能。1 1、两个衡绕组的作用：、两个衡绕组的作用：正正常常运运行行时时，WCWC中中会会有有不不平平衡衡电电流流流流过过，平平衡衡绕绕组组接接入后，入后，使不平衡电流得到补偿，二次绕组使不平衡电流得到补偿，二次绕组V2V2内几乎没有不平衡电流内几乎没有不平衡电流感应电势，提高了爱护的牢靠性。感应电势，提高了爱护的牢靠性。WC WC、WP1WP1、WP2WP2三个绕组绕向相同的缘由：三个绕组绕向相同的缘由：区内故障时，三个绕组产生的磁通方向一样，增加继电器区内故障时，三个绕组产生的磁通方向一样，增加继电器动作的安匝数，提高了爱护装置的灵敏度。动作的安匝数，提高了爱护装置的灵敏度。2、短路绕组的作用：在具有非周期重量电流时，继电器的动作电流就大为增加，从而提高了躲避励磁涌流和外部短路时暂态不平衡电流的性能。三）自动重合闸继电器1、动作原理2、几个元件的作用：电容器C用于保证重合闸装置只动作一次；充电电阻4R用于限制电容器C的充电速度，防止一次重合闸不成功时而发生多次重合，放电电阻6R为重合闸时（如手动合开关），电容器可通过6R来放电。四）继电爱护装置的灵敏度四）继电爱护装置的灵敏度通过用灵敏系数通过用灵敏系数KlmKlm来衡量。来衡量。1 1、对于反应故障时参数量增加的爱护装置：、对于反应故障时参数量增加的爱护装置：灵敏系数灵敏系数=2 2、对于反应故障时参数量降低的爱护装置：、对于反应故障时参数量降低的爱护装置：灵敏系数灵敏系数=其次节其次节 变电所的继电爱护变电所的继电爱护一、常用继电爱护装置及爱护方式的选择一、常用继电爱护装置及爱护方式的选择一）一）10kV10kV变电所的继电爱护装置变电所的继电爱护装置1 1、过流爱护、过流爱护 整定原则：依据避开被爱护线路的最大工作电流来整定。整定原则：依据避开被爱护线路的最大工作电流来整定。过流爱护在动作时间整定上接受阶梯原则。过流爱护在动作时间整定上接受阶梯原则。过流爱护的动作时限有两种：过流爱护的动作时限有两种：1 1）定时限）定时限2 2）反时限）反时限2 2、电流速断爱护、电流速断爱护 整定原则：按躲过被爱护设备（线路）末端的最大短路电整定原则：按躲过被爱护设备（线路）末端的最大短路电流来整定。因此，被爱护设备末端有一段爱护不到的死区，流来整定。因此，被爱护设备末端有一段爱护不到的死区，这就必需依靠过电流爱护作为后备。这就必需依靠过电流爱护作为后备。3、限时电流速断爱护用来弥补电流速断爱护的爱护范围小和过流爱护的时限长的不足。整定原则：其动作电流大于下一段线路瞬时速断爱护可动作电流，动作是限比下一线路瞬时速断爱护大一个时间阶差。4、低电压爱护5、其他爱护瓦斯爱护、双电流变电所接受的备用电源自动投入装置等。二）35kV以交变电所的继电爱护过电流、电流速断、变压器瓦斯爱护、差动爱护、方向性电流爱护、方向性电流闭锁低电压速断爱护、自动重合闸、备用电源自动投入。三）变电所电气设备继电爱护方式的选择三）变电所电气设备继电爱护方式的选择详见教材详见教材P252P252表表5-25-2*瓦瓦斯斯爱爱护护的的运运用用范范围围：容容量量在在800kVA800kVA及及以以上上的的油油浸浸式式变变压压器必需安装。器必需安装。二、电力变压器的爱护二、电力变压器的爱护一）过流爱护一）过流爱护变压器过流爱护接线与线路的过流爱护接线方式相同。变压器过流爱护接线与线路的过流爱护接线方式相同。二）电流速断爱护二）电流速断爱护三）差动爱护三）差动爱护变压器的主爱护变压器的主爱护1 1、爱护原理、爱护原理 变变压压器器两两侧侧的的电电流流互互感器感器按按循循环环电电流流接接线线方方式式接接入差入差动继电器。动继电器。正正常常运运行行或或外外部部短短路路时，时，流流入入继继电电器器的的电电流流为为很很小的小的不平衡电流；不平衡电流；内内部部故故障障时时，流流入入继继电器电器的的电电流流为为两两侧侧的的短短路路电电流之流之和。和。2、接线方式大容量变压器通常按Y，d接线，一次侧接成星形、二次侧接成三角形，一次侧电流与二次侧电流不能干脆按图5-18接线。必需进和三种补偿：变比补偿、数值补偿和相位补偿，才能按图5-18接线。3、BCH-2型电流差动爱护的动作电流计算1）按躲过外部最大不平衡电流计算；2）按躲过变压器空载投入或故障切除后电压复原时的励磁涌流计算；3）按躲过变流器的二次回路断线计算。选以上三种计算中最大者作为动作电流计算值。4、差动爱护的运行留意事项1）差动爱护动作，主变跳闸后，应查明缘由或进行内部检定，确无异常时，方可强送；2）停电工作时，若涉及差动回路，则其投运时应接信号，同时要对它进行多角度试验和测量不平衡电压值，在确无异样时，方可接于跳闸。四）瓦斯爱护四）瓦斯爱护 主压器的主爱护主压器的主爱护三、电力线路的爱护三、电力线路的爱护一）过电流爱护一）过电流爱护1 1、定时限过电流爱护的接线方式、定时限过电流爱护的接线方式 一一般般接接受受两两相相不不完完全全星星形形接接线线，当当线线路路发发生生两两相相或或三三相短相短路时，至少有一个电流继电器动作，起动跳闸回路。路时，至少有一个电流继电器动作，起动跳闸回路。（如图（如图5-225-22）2 2、有限反时限过流爱护的接线方式、有限反时限过流爱护的接线方式 可接受两相不完全星形接线和两相差接线。可接受两相不完全星形接线和两相差接线。两相差接线优点：可以节约一只继电器和一个跳闸线圈。两相差接线优点：可以节约一只继电器和一个跳闸线圈。3、过流爱护的动作电流值整定IDZJ继电器动和电流，A；KJX接线系数（星形为1，角形与差接时为）；KZQ自动起系数；KF电流继电器返回系数（一般取0.85）；nL电流互感器额定变更；IFHZD最大负荷电流，A。过流爱护动作时间的整定应实行阶段原则，即位于电源则的上一级爱护的动作时间要比下级爱护时间长。时间阶差t取0.50.75s。IDZJ=二）电流速断爱护二）电流速断爱护 缺点：末端有死区。必需与过电流爱护协作。缺点：末端有死区。必需与过电流爱护协作。1 1、接线方式、接线方式 接受两相不完全星形接线接受两相不完全星形接线2 2、整定计算、整定计算IDZJIDZJ被爱护区段末端三相最大短路电流，被爱护区段末端三相最大短路电流，A A。IDZJ=三）带时限电流速断爱护三）带时限电流速断爱护 IDZ=KKIDZ IDZ=KKIDZ IDZ IDZ带时限电流速断爱护动作电流，带时限电流速断爱护动作电流，A A。KK KK牢靠系数；牢靠系数；IDZIDZ下下一一相相邻邻线线路路的的瞬瞬时时电电流流速速断断爱爱护护动动和和电流，电流，A A。带带时时限限电电流流速速断断爱爱护护必必需需和和下下一一相相邻邻线线路路的的瞬瞬时电流速断时电流速断爱爱护护相相协协作作，其其动动作作时时间间比比下下一一相相邻邻线线路路的的瞬瞬时时电电流速断爱护的流速断爱护的动作大一个时限阶差动作大一个时限阶差0.5s0.5s。四）带方向电流爱护在双侧电源供电或环形供电时，接受一般的电流爱护就不能保证选择性。可接受方向继电器构成方向爱护来保证选择性。构成原则：只有当电流从母线流向线路时爱护才动作，假如是线路流向母线，则爱护不动作。五）低电压闭锁的过电流爱护五）低电压闭锁的过电流爱护 过过流流爱爱护护的的动动作作电电流流是是按按躲躲过过最最大大负负荷荷电电流流整整定定，但但在在某某些些状状况况下下不不能能满满足足灵灵敏敏度度要要求求。为为了了提提高高爱爱护护的的灵灵敏敏度度和和改改善善躲躲过过负负荷荷电电流流的的条条件件，可可在在过过流流爱爱护护的的基基础础上上增增加加低电压闭锁条件。低电压闭锁条件。留留意意之之处处：其其动动作作电电流流可可不不躲躲过过最最大大负负荷荷电电流流而而按按正正常常持续负荷电流来整定。持续负荷电流来整定。六）电流电压联锁速断爱护六）电流电压联锁速断爱护 优优点点：能能防防止止与与同同一一母母线线相相连连的的任任一一路路配配出出线线发发生生短短路路故故障障时时，由由于于母母线线电电压压下下降降而而引引起起同同一一母母线线上上其其他他线线路路的的低压爱护误动。低压爱护误动。整整定定原原则则：在在系系统统常常常常出出现现的的运运行行方方式式下下，使使电电流流元元件件和电压元件有相同的爱护范围。和电压元件有相同的爱护范围。四、自动重合闸和备用电源自投装置四、自动重合闸和备用电源自投装置一）自动重合闸装置一）自动重合闸装置基本要求：1、人为拉开断路器时，重合闸不动作；2、手动合闸于故障线路，重合闸不动作；3、对于同一次故障，自动重合闸的动作次数应符合预先的规定；4、自动重闸动作后应能自动复归；5、当断路器处于不正常状态时，重合闸应退出运行。二）备用电源自动投入装置（二）备用电源自动投入装置（BZTBZT）基本要求：1、只有在正常工作电源跳闸后，方能自动投入备用电源；2、备用电源自投装置只应动作一次；3、当备用电源无电时，BZT不动作；4、当电压互感器的保险熔断时，BZT不应误动。第三节第三节 变电所的二次回路变电所的二次回路 一、二次回路的功用、分类及接线图一、二次回路的功用、分类及接线图一）变电所二次回路的含义、作用与分类一）变电所二次回路的含义、作用与分类 一次设备一次设备变电所中凡干脆用来接受与安排电能以变电所中凡干脆用来接受与安排电能以及变更电能电压相关的全部设备。及变更电能电压相关的全部设备。一次系统一次系统由一次设备连接成的系统称为电气一次由一次设备连接成的系统称为电气一次系统或电气主接线系统。系统或电气主接线系统。二次设备二次设备为保证主接线系统的正常与平安运行，为保证主接线系统的正常与平安运行，凡对一次凡对一次 电气设备进行监视、测量、操纵、限制及起爱电气设备进行监视、测量、操纵、限制及起爱护作用的协助性电气设备。护作用的协助性电气设备。二次回路二次回路由二次设备连接成的回路称为二次回路由二次设备连接成的回路称为二次回路或二次系统。或二次系统。按二次设备各种不同的用途可分为：按二次设备各种不同的用途可分为：继电爱护二次回路、自动装置二次回路、限制系统二继电爱护二次回路、自动装置二次回路、限制系统二次回路、测量仪表二次回路、信号装置二次回路等。次回路、测量仪表二次回路、信号装置二次回路等。二）二次回路原理图、绽开图及安装接线图二）二次回路原理图、绽开图及安装接线图1 1、原理图、原理图 图图5-225-22（a a）的原理图）的原理图 在在图图上上全全部部仪仪表表和和继继电电器器都都是是以以整整体体形形式式的的设设备备图图形形符符号号表表示示，不不画画出出内内部部拉拉线线，而而只只画画出出接接点点的的连连接接。并并将将二二次次部部分分的的电电流流回回路路、电电压压回回路路、直直流流回回路路和和一一次次回回路路图绘制在一起。图绘制在一起。特特点点：能能使使看看图图人人对对整整个个装装置置的的构构成成有有一一个个整整体体概概念念，可清晰了解二次回路各设备间的电气联系和动作原理。可清晰了解二次回路各设备间的电气联系和动作原理。2 2、绽开图、绽开图 实际应用中，大多接受绽开图。实际应用中，大多接受绽开图。绽绽开开图图中中，电电流流回回路路、电电压压回回路路、直直流流回回路路是是分分开开的的。弥弥补补了了原原理理图图没没有有元元件件内内部部接接线线、没没有有元元件件端端子子号号码码和和回路标号等缺陷。回路标号等缺陷。图图5-225-22（b b）、（）、（c c）为绽开图）为绽开图3、安装接线图由于二次设备布置分散，须要用限制电缆将它们相互连接起来，因此单凭原理图和绽开图来安装是困难的。为此在二次接线安装时，须绘制安装接线图。包括：屏面布置图、屏背面接线图和端于排图。二、二次回路的编号与设备标记（略）三、变电所的信号装置按用途可分为：中心信号、位置信号以及其他类信号装置。位置信号的主要作用：指示断路器的跳合闸位置和隔离开关的分、合闸位置。中心信号装置分为事故信号和预报信号两种。事故信号的主要作用：在断路器事故跳闸时，能刚好地发出音响信号，并使相应的断路器灯光位置信号闪光。预报信号的主要作用：在运行设备发生异样现象时，瞬时或延时发出音响信号，并使光字牌显示出异样状况的内容。一）中故信号装置1、中心复归不能重复动作的事故信号装置 缺点：不能重复动作，当第一次音响发出后，值班人员用按钮将音响解除，而不对应回路未复归前，如其次台断路器不发生事故跳闸时，事故信响信号就不能再次起动，这样其次台断路器的事故跳闸就可能发觉不了。2、中心复归能重复动作的事故信号装置解决了上面提到的问题。事故信号装置中的“重复动作”是利用不对应回路中的附加电阻R来实现的。二）预报信号装置分瞬时预报信号和延时预报信号。四、断路器的限制回路四、断路器的限制回路一）电磁操作机构的断路限制回路一）电磁操作机构的断路限制回路1 1、没有电气防跳设施的断路器限制电路、没有电气防跳设施的断路器限制电路下图为具有下图为具有CD2CD2型操作机构的断路器限制电器。型操作机构的断路器限制电器。由于操作机构本身具有防跳设施，因此该限制电路不含电气防跳。1）分闸操作 此时断路器KK处于合闸后位置，KK手柄13-16触点接通，红灯发平光。（由于回路有电阻，TQ不起动）手动分闸时，6-7触点接通，将红灯电阻和附加电阻短接，TQ起动，断路器跳闸。松开KK手柄，KK回到跳闸后位置，KK的10-11接通，绿灯发平光。2）合闸操作 此时断路器KK处于跳后位，KK的10-11触点接通，绿灯发平光。（由于回路有电阻，HC不起动）手动合闸时，KK的5-8触点接通，将绿灯电阻和附加电阻短接，HC起动，HC触点闭合接动HQ，断路器合闸。松开KK手柄，KK回到合闸后位置，红灯发平光。3）闪闪光母光母线线的作用的作用 在在预预备备合合闸闸位位置置时时，KK的的9-10触触点点接接通通，接接通通闪闪光光电电源源，绿绿灯灯闪闪光光；在在预预备备分分闸闸位位置置时时，KK的的13-14触触点点接接通通，接接通通闪闪光光电电源源，红红灯灯闪闪光光。位位置置不不对对应应时时，接接通通闪闪光光电电源源（如如KK处处于合于合闸闸后位置，但断路器跳开）。后位置，但断路器跳开）。4）增加）增加HC的作用的作用 KK的的5-8触触点点不不干干脆脆接接通通HQ，是是因因为为HQ线线圈圈的的导导线线很很粗粗电电阻阻很很小小，合合闸闸电电流流很很大大，干干脆脆接接通通HQ，会会烧烧坏坏KK的的触触点点。而而且且合合闸闸电电流流很很大大，不不能能由由限限制制母母线线供供电电，而而应应由由合合闸闸母母线线供供电电。所以增加一合。所以增加一合闸闸接触器。接触器。5）事故跳）事故跳闸闸 爱护动爱护动作，作，BCJ触点触点闭闭合，接通跳合，接通跳闸闸回路。回路。断断路路器器KK在在合合闸闸后后位位置置，KK的的1-3、17-19是是接接通通状状态态，这这时时断断路路器器跳跳闸闸，其其协协助助常常闭闭触触点点闭闭合合，接接通通事事故故音音响响小小母母线线，发发出出事事故故音音响响。此此断断路路器器限限制制电电路路为为灯灯光光监监视视的的断断路路器器限限制制电电器。器。留意：留意：红红灯平光，表明跳灯平光，表明跳闸闸回路完好；回路完好；绿绿灯平光，表明合灯平光，表明合闸闸回路完好。回路完好。2、装、装设设跳跳动闭锁继电动闭锁继电器的断路器限制器的断路器限制电电器。器。防跳的含防跳的含义义：当当操操作作断断路路器器合合闸闸时时，KK的的5-8触触点点接接通通，断断路路器器合合闸闸。如如合合闸闸于于故故障障线线路路，继继电电爱爱护护马马上上动动作作跳跳闸闸。但但操操作作人人员员仍仍把把手手柄柄打打在在合合闸闸位位置置，5-8触触点点仍仍在在接接通通状状态态，又又接接通通合合闸闸回回路路，断断路路器器再再次次合合闸闸；合合闸闸后后，又又接接通通跳跳闸闸回回路路，断断路路器器又又再再次次跳跳闸闸。这样这样多次跳合叫做跳多次跳合叫做跳动动。多次跳动会使断路器损坏，另一方面使一次系统工作受到严峻影响。为了防上这种跳动发生，必需接受电气的或机械的防跳装置。防跳动作过程：当断路器人为合闸时，合闸于故障线路，爱护动作BCJ触点闭合，接通跳闸回路，开关跳闸。同时启动跳跃闭锁继电器TJB，这样TBJ1闭合形成自保持，TBJ2断开合闸回路，防止断路器再次合上，也就防止了跳动。手柄弹回，5-8触点打开，TBJ复归。五、沟通及复式整流操作电源五、沟通及复式整流操作电源 变变电电站站开开关关限限制制、继继电电爱爱护护、自自动动装装置置和和信信号号设设备所运用备所运用的电源称为操作电源。的电源称为操作电源。基基本本要要求求：要要有有足足够够的的牢牢靠靠性性。不不论论变变电电站站的的运运行状态如行状态如何何变变更更，即即使使发发生生短短路路，母母线线电电压压降降为为零零，操操作作电电源源不允许出不允许出现中断，仍应保证有足够的电压和足够的容量。现中断，仍应保证有足够的电压和足够的容量。分分类类：沟沟通通操操作作电电源源适适用用于于接接线线方方式式较较为为简简洁的小容量变电站。洁的小容量变电站。直直流流操操作作电电源源适适用用于于较较为为重重要要、容容量量较大变电站。较大变电站。一）沟通操作电源一）沟通操作电源1 1、变流器供应操作电源、变流器供应操作电源 只只有有发发生生短短路路事事故故时时，或或者者在在负负荷荷电电流流较较大大时时，变流器的变流器的二次电流才足够作为继电爱护跳闸之用。二次电流才足够作为继电爱护跳闸之用。2 2、电压互感器和站用变供应操作电源、电压互感器和站用变供应操作电源 只只适适用用于于正正常常运运行行或或接接近近正正常常运运行行的的状状况况，不不适适用于发生用于发生短路的事故状况。短路的事故状况。在10KV及以下的中小容量变电站中，变流器供应操作电源的方式用得较多。二）复式整流操作电源 正常状况下由所用变低压380V电源整流后供应操作电源，在发生短路故障时，由电流互感器和电压互感器二次经整流后供应操作电源。目前已较少接受。第四节 变电所的直流系统 一、直流电源供电系统 变电所及发电厂的蓄电池组是作为限制、信号、继电爱护及自动装置的直流电源。经电缆送到主限制室直流屏顶上的直流母线，再由直流母线分别引出作为限制电源、信号电源及合闸电源。浮充电方式：正常运行时蓄电池组处于浮充电状态，浮充电电源一方面对蓄电池组供浮充电电流，另一方面供负荷电流。二、直流系统的绝缘监察和电压监察一）直流系统的绝缘监察 直流供电网络一般分布较广，系统困难，外露部分多，容易发生绝缘损坏而接地。假如是正、负两极都接地，此时故障回路的熔断器熔断，使相应部分的直流系统停电。假如是一极接地，再发生中一点接地（如断路器跳闸线圈或继电爱护装置出口继电器接地），会造成断路器拒动、误动。二）直流系统的电压监察 防止直流电压偏离要求，造成继电爱护和断路器拒动或误动。三、硅整流电容储能直流电源三、硅整流电容储能直流电源 接受硅整流装置的直流系统，当整流装置的受电电源发生接受硅整流装置的直流系统，当整流装置的受电电源发生短路故障时，会引起沟通电源电压下降，严峻时会造成继电保短路故障时，会引起沟通电源电压下降，严峻时会造成继电保护拒动。接受电容器储能来补偿直流电压是一种比较简洁有效护拒动。接受电容器储能来补偿直流电压是一种比较简洁有效的方法。的方法。四、铅酸蓄电池直流电源四、铅酸蓄电池直流电源1 1、构造及工作原理、构造及工作原理 铅铅酸酸蓄蓄电电池池的的电电解解液液是是浓浓度度为为2737%2737%的的硫硫酸酸水水溶溶液液，正正极极板的活性物质是二氧化铅（板的活性物质是二氧化铅（PbO2PbO2），负极板上的活性物质是绒），负极板上的活性物质是绒状铅（状铅（PbPb）。）。充电充电 化学反应：化学反应：PbO2+Pb+2H2SO4 2 PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4 2 PbSO4+2H2O （电解液参与化学反应）（电解液参与化学反应）*铅酸蓄电池充电终期可由电解液的比重凹凸来推断。铅酸蓄电池充电终期可由电解液的比重凹凸来推断。放电充电2、蓄电池组的直流电源接线蓄电池组正常处地浮充电状态，短时高峰负荷主要由蓄电池担当。防硫化电阻的作用：蓄电池组中有一部分作为调整电压用的蓄电池，因得不得浮充电，硫化严峻，简洁损坏。因此在电路中接入一可调电阻，使部分端电池与整组蓄电池处于相同的运行状态。五、镉镍蓄电池直流电源1、构造及工作原理镉镍碱性蓄电池的电解液是浓度为20%的氢氧化钾水溶液。用氢氧化镍作正极板，用镉作负极板。化学反应：2Ni（OH2）+Cd（OH）22NiOOH+Cd+2H2O（电解液不参与化学反应）*碱性蓄电池充电是否完成主要依据充电电流、充电时间和蓄电池的端电压。2、特点及运行维护镉镍蓄电池放电电压平稳、体积小、寿命长、机械强度高，维护便利，占地面积小，但价格昂贵。与铅酸蓄电池一样，正常处于浮充电状态。对于碱性电池应定期进行容量核对，称为“容量复原”，一般每年进行一次。充电放电六、硅整流充电设备（略）六、硅整流充电设备（略）七、阀控式密封铅酸蓄电池（略）七、阀控式密封铅酸蓄电池（略）免维护蓄电池免维护蓄电池八、高频开关电源模块（略）八、高频开关电源模块（略）第五节第五节 微机爱护及变电站综合自动化微机爱护及变电站综合自动化一、微机爱护装置的特点一、微机爱护装置的特点1 1、维护调试便利、维护调试便利2 2、牢靠性高、牢靠性高3 3、易于获得附加功能、易于获得附加功能4 4、敏捷性大、敏捷性大5 5、爱护性能得到很好改善、爱护性能得到很好改善 二、微机爱护的硬件原理二、微机爱护的硬件原理硬件系统一般包括三大部分：硬件系统一般包括三大部分：模拟量输入系统、模拟量输入系统、CPUCPU主系统、开关量输入主系统、开关量输入/输出系统输出系统 一）模拟量输入系统（数据采集系统）一）模拟量输入系统（数据采集系统）1 1、电压形成回路、电压形成回路 微机爱护通常要求输入信号为微机爱护通常要求输入信号为5V5V或或10V10V，必需将，必需将TATA、TVTV输出的高电压大电流进行变换，即接受中间变换器。输出的高电压大电流进行变换，即接受中间变换器。2 2、采样保持（、采样保持（S/HS/H）电路）电路 作用：在一极短的时间内，测量模拟输入量在该时刻的瞬作用：在一极短的时间内，测量模拟输入量在该时刻的瞬时值，并在模拟时值，并在模拟数字转换器进行转换的期间内保持其输出数字转换器进行转换的期间内保持其输出不变。不变。3 3、模拟量多路转换开关（、模拟量多路转换开关（MPXMPX）由由于于模模数数转转换换器器昂昂贵贵，不不是是每每个个模模拟拟量量输输入入通通道道设设一一个个A/DA/D，而是公用一个，中间经而是公用一个，中间经MPXMPX切换轮番由公用的切换轮番由公用的A/DA/D转换成数字转换成数字量输入微机。量输入微机。4、模数转换器（A/D转换器或称ADC）电力系统中心电流、电压信号均为模拟量，因此必需接受A/D将连续的模拟量变为离散的数字量，才能输入微机。二）开关量输入及输出回路1、开关量输入回路对微机爱护装置的开关量输入，即接点状态的输入可分为两大类：1）安装在装置面板上的接点：（如调试时用或检查装置用的键盘接点）2）从装置外部经过端于排引入装置的接点：（如运行中切换的各种压板、转换开关）2、开关量输出回路开关量输出主要包括爱护的跳闸出口以及本地和中安信号等。一般接受并行接口的输出口来限制有接点继电器的方法，为提高抗干扰实力，也经过一级光电隔离。3、定值输入爱护装置整定值的修改，可由装置面板上的定值插销或拨轮开关的调整来实现，或由装置面板上的键盘输入。4、打印机的接口三、微机爱护的具体应用一）变压器爱护常规爱护必需在各侧增设协助电流互感器，并适当选择变化及Y/接法，来弥补变压器各侧电流的变更误差数值误差及接线误差。接受微机爱护时，可省去协助电流互感器，三种误差可通过计算机软件的修改来弥补。还可增加一些附加措施来防止励磁涌流可能引起的误动：1、利用励磁涌流波形与故障电流波形的差别（间断角）；2、利用励磁涌流与变压器内部故障电流上升率的差别。二）线路距离爱护二）线路距离爱护 增加了自适应性能：增加了自适应性能：例如：在振荡闭锁回路中判别系统振荡和系统故障的例如：在振荡闭锁回路中判别系统振荡和系统故障的t，能，能适应振荡过程中振荡周期愈来愈短的状况，自动缩短则有效进适应振荡过程中振荡周期愈来愈短的状况，自动缩短则有效进行闭锁，以防止行闭锁，以防止 t跟不上振荡周期而导致距离爱护误动。跟不上振荡周期而导致距离爱护误动。牢靠识别振荡中再故障：牢靠识别振荡中再故障：利利用用dR/dt的的变变更更率率来来推推断断，即即dR/dt起起先先变变更更很很大大，然然后后基基本本不变，满足两条件以为振荡中发生故障。只有微机爱护才能实不变，满足两条件以为振荡中发生故障。只有微机爱护才能实践此功能。践此功能。四、变电站综合自动化系统四、变电站综合自动化系统 指变电站的二次设备（包括限制、信号、测量、爱护、自动指变电站的二次设备（包括限制、信号、测量、爱护、自动装置、运动装置），利用微机及网络技术，经过功能的重新组装置、运动装置），利用微机及网络技术，经过功能的重新组合和优化设计，对变电站执行自动监控、测量、运行操作及其合和优化设计，对变电站执行自动监控、测量、运行操作及其协调的一种综合性的自动化系统。协调的一种综合性的自动化系统。