第三章风电场电气二次系统ppt课件.ppt
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1、风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一次系统 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第第3 3章章 风电场电气二次系统风电场电气二次系统l章节设置章节设置3.1 3.1 二次系统的构成二次系统的构成3.2 3.2 继电保护的基本知识继电保护的基本知识3.3 3.3 风电场的继电保护配置风电场的继电保护配置3.4 3.4 风电厂的二次部分风电厂的二次部分3.53.5升压变电站二次部分升压变电站二次部分3.63.6升压变电站综合自动化系统升压变电站综合自动化系统3.73.7风电场继电保护
2、与综合自动化系统的示例风电场继电保护与综合自动化系统的示例风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一次系统 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第第3 3章章 风电场电气二次系统风电场电气二次系统教学目标:教学目标:了解风电场电气二次系统的构成,掌握二次设备和二次回了解风电场电气二次系统的构成,掌握二次设备和二次回路的基本功能,在对继电保护的作用、原理、要求有一定路的基本功能,在对继电保护的作用、原理、要求有一定认知的基础上,基本掌握电气一次系统各种主要电气设备认知的基础上,基本掌握电
3、气一次系统各种主要电气设备的继电保护整定计算方法,对中央信号系统、操作电源与的继电保护整定计算方法,对中央信号系统、操作电源与控制回路、测量回路等二次回路的构成和作用有所了解,控制回路、测量回路等二次回路的构成和作用有所了解,并对我国目前已普遍采用的变电站综合自动化技术有一定并对我国目前已普遍采用的变电站综合自动化技术有一定的认知。的认知。风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一次系统 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第第3 3章章 风电场电气二次系统风电场电气二次系统知识点知识
4、点电气二次设备和二次回路及其功能;电气二次设备和二次回路及其功能;继电保护的作用、原理、设计要求及表示方法;继电保护的作用、原理、设计要求及表示方法;各种一次设备的继电保护整定计算方法;各种一次设备的继电保护整定计算方法;中央信号系统的构成和作用;中央信号系统的构成和作用;操作电源、电气设备的控制回路、测量回路;操作电源、电气设备的控制回路、测量回路;升压变电站的综合自动化技术升压变电站的综合自动化技术风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一次系统 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费
5、用3.1 3.1 二次系统的构成二次系统的构成3.1.1 3.1.1 二次设备二次设备 3.1.2 3.1.2 二次回路二次回路风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一次系统经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.1.1 3.1.1 二次设备二次设备 对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、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,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,称为称为二次设备二次
6、设备,如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。,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节和保护的电气回路称为二次回路二次回路或或二次接线系统二次接线系统。风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一次系统经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.1.1.1 3.1.1.1 继电器继电器1继电器的基本结构和原理继电器的基本结构和原理 在电路中,继电器控制逻辑的实现依
7、赖于其自身结构,即在电路中,继电器控制逻辑的实现依赖于其自身结构,即线圈线圈和触点的基本设计和触点的基本设计。传统的电磁型继电器由传统的电磁型继电器由线圈、触点以及它们的接线端子和可动线圈、触点以及它们的接线端子和可动铁片、复位弹簧铁片、复位弹簧组成。组成。触点端子触点端子线圈端子 线圈端子触点线圈部分可动铁片当继电器线圈带电后,继电器触点在当继电器线圈带电后,继电器触点在可动铁片的带动下可动铁片的带动下位置发生变化位置发生变化,这,这是线圈中流过电流所产生的是线圈中流过电流所产生的电磁力吸电磁力吸引可动铁片引可动铁片的结果。的结果。i风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一
8、次系统经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 1继电器的基本结构和原理继电器的基本结构和原理 常规的电磁型继电器常规的电磁型继电器之外,还有之外,还有晶体管继电器晶体管继电器、静态继电器静态继电器及及微机型数字继电器微机型数字继电器等,等,线圈线圈可以反映不同的电气量,进而用于实现可以反映不同的电气量,进而用于实现触点位置的变换触点位置的变换。通常通常所要反映的电气量有若干种所要反映的电气量有若干种,例如某一特定电压,例如某一特定电压/电流电流(可以是交流也可以是直流)的有或无、大或小,等等,以(可以是
9、交流也可以是直流)的有或无、大或小,等等,以此来实现对应的各种逻辑。此来实现对应的各种逻辑。继电器的继电器的触点触点也也 可以有不同的逻辑。根据功能和实际需要,可以有不同的逻辑。根据功能和实际需要,继电器往往装设继电器往往装设多副触点多副触点,有时候还包括,有时候还包括不同类型的触点不同类型的触点。继电器的线圈和触点可以分别接入不同的电路中,从而实现继电器的线圈和触点可以分别接入不同的电路中,从而实现由线圈至触点的顺序控制由线圈至触点的顺序控制。风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一次系统经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿
10、的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 2.继电器的表示符号继电器的表示符号 在专业研究和工程实践中,往往采用类似于电气主接线(一次系在专业研究和工程实践中,往往采用类似于电气主接线(一次系统)的处理方式,以统)的处理方式,以简化的符号简化的符号来表示继电器和二次电路。来表示继电器和二次电路。395786421继电继电器内部示意器内部示意+220V-220V+220V-220V-220V+220V+220V-220VHDLDHAKCSB电电路路1电电路路2电电路路4电电路路3图图中的中的继电继电器有器有8 8个接个接线线端子,其端子,其线线圈通圈通过过7-87-8端子与外部端子与外部电电
11、路路连连接、接、1-21-2端子端子间为间为常开触点、常开触点、4-64-6端子端子间间接有延接有延时闭时闭合的常合的常闭闭触点、触点、5-95-9端子端子间为间为常常闭闭触点、触点、5-35-3端子端子间为间为常开触点,而端常开触点,而端子子5 5是端子是端子3 3和和9 9的公共端子。的公共端子。风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一次系统经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.继电器的常见类型继电器的常见类型 在电气二次系统中常见的继电器有:在电气二次系统中常见的继电器有:电
12、流继电器、电压继电器、电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、功率方向继电器、差动继电器、冲时间继电器、中间继电器、功率方向继电器、差动继电器、冲击继电器、信号继电器击继电器、信号继电器,等等。,等等。这些继电器的主要区别在于其这些继电器的主要区别在于其控制电路控制电路的不同。的不同。风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一次系统经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(1)电流继电器)电流继电器 电流继电器反映一次回路中的电流继电器反映一次回路中的电流越限电流越限,常用于二次系
13、统的保,常用于二次系统的保护回路,例如用于护回路,例如用于电机、变压器和输电线路等设备的过负荷及电机、变压器和输电线路等设备的过负荷及短路保护短路保护。它的它的继电器线圈接入继电器线圈接入CT的二次侧交流电流回路的二次侧交流电流回路,触点则引出触点则引出至直流控制回路至直流控制回路,用以启动时间继电器的动作或直接触发断路,用以启动时间继电器的动作或直接触发断路器分闸。器分闸。定义:使继电器动作的最小电流值称为定义:使继电器动作的最小电流值称为动作电流动作电流(或起动电流)(或起动电流)Iop。使继电器返回原位的最大电流值称为。使继电器返回原位的最大电流值称为返回电流返回电流Ire。二者二者的比
14、值称为继电器的返回系数,定义为的比值称为继电器的返回系数,定义为 电流继电器的电流继电器的返回系数返回系数都都小于小于1,一般为,一般为0.850.9。风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一次系统经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(1)电流继电器)电流继电器21436587启动时间继电器或直接接于控制回路触发断路器QF跳闸ICICQFXX线线继电器端子接线图继电器接线端子继电器接线端子2和和8之间的两个线圈串联,之间的两个线圈串联,2和和8端子和继电器端子和继电器外部的外部的CT
15、交流电路相连,用于判别某线路中交流电路相连,用于判别某线路中C相电流是否超过相电流是否超过继电器的整定值。继电器的整定值。当电流越限时当电流越限时,继电器接线端子,继电器接线端子1和和3之间的之间的常开触点闭合,触发保护回路中的时间继电器动作,或直接用常开触点闭合,触发保护回路中的时间继电器动作,或直接用于控制回路中的断路器跳闸。于控制回路中的断路器跳闸。风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一次系统经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(2)电压继电器)电压继电器 电压继电器用于继电
16、保护装置中的电压继电器用于继电保护装置中的过电压保护或欠电压闭锁过电压保护或欠电压闭锁 其其线圈接入线圈接入PT二次侧的交流电压小母线二次侧的交流电压小母线上,触点用于上,触点用于启动控启动控制回路跳闸制回路跳闸或或与其它保护继电器组成相关保护逻辑与其它保护继电器组成相关保护逻辑。电压继电器引入电压继电器引入PT二次交流电压二次交流电压小母线的小母线的A、C相之间的线电压,相之间的线电压,用于闭锁其它保护元件。用于闭锁其它保护元件。系统正常运行时,接线端子系统正常运行时,接线端子2和和8串联的线圈带有串联的线圈带有100V左右的左右的电压,其常闭触点此时打开,实现对其它电路的闭锁;当电压,其常
17、闭触点此时打开,实现对其它电路的闭锁;当AC之间的线电压降低到整定值时,触点闭合,将外部电路开放。之间的线电压降低到整定值时,触点闭合,将外部电路开放。A BCN至其他保护装置至其他保护装置*TV23继电器端子接线图1468闭锁其它回路风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一次系统经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(3)功率继电器:)功率继电器:功率继电器判别某支路上功率继电器判别某支路上流过的功率的方向流过的功率的方向,动作限值是一个,动作限值是一个角度区间。角度区间。当当电流和
18、电压的相角差处于某一设定的区间电流和电压的相角差处于某一设定的区间内时,继电器动作。内时,继电器动作。常用的采用常用的采用90接线的接线的功率继电器如图所示,功率继电器如图所示,其接线端子其接线端子5和和6之间的之间的电压线圈接电压线圈接BC相电压,相电压,而接线端子而接线端子2和和4之间的之间的电流线圈接入电流线圈接入A相电流。相电流。当电压和电流的相角差落于整定区间内时,继电器接线端子当电压和电流的相角差落于整定区间内时,继电器接线端子1和和3之间的常开触点之间的常开触点A BCN至其他保护装置至其他保护装置214365继电器端子接线图I*U*IaIaQFTVTA风电场电气工程风电场电气工
19、程风电场电气一次系统风电场电气一次系统经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(4)差动继电器:)差动继电器:用于变压器内部保护的差动继电器用于变压器内部保护的差动继电器KD接线示意图如图所示,接线示意图如图所示,差动继电器差动继电器KD反应被保护变压器反应被保护变压器流进、流出电流的差流流进、流出电流的差流,当,当差流差流越限时越限时,继电器的,继电器的常开触点闭合常开触点闭合,保护整个变压器和引线。,保护整个变压器和引线。风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一次系统经营者提供商品或
20、者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(5)时间继电器)时间继电器 常由其它继电器或控制元件启动,用以常由其它继电器或控制元件启动,用以判别某一状态的持续时判别某一状态的持续时间间,使被控设备或电路按照预定的时间动作。,使被控设备或电路按照预定的时间动作。436521送去断路器操作机构87KM+KM-继电器端子接线图KA图为由图为由电流继电器和时间继电器电流继电器和时间继电器组成的带时限过电流逻辑电路组成的带时限过电流逻辑电路当电流继电器当电流继电器KA触点闭合后,时间继电器的线圈带电,但接线触点闭合后,时间继电器的线
21、圈带电,但接线端子端子4和和6之间的延时闭合常开触点并不闭合,只有当之间的延时闭合常开触点并不闭合,只有当KA触点持触点持续闭合,时间继电器线圈持续带电超过时间继电器整定的时间续闭合,时间继电器线圈持续带电超过时间继电器整定的时间后,后,4和和6之间的延时闭合常开触点才闭合,给断路器操作机构之间的延时闭合常开触点才闭合,给断路器操作机构发出跳闸命令。发出跳闸命令。风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一次系统经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(6)中间继电器)中间继电器 中间继电器
22、常用于中间继电器常用于二次系统中增加某一控制电路触点数量和容量二次系统中增加某一控制电路触点数量和容量43652187BM+BM-继电器端子接线图KAKM1+KM2+KM3+断路器断路器1操作机构操作机构断路器断路器2操作机构操作机构断路器断路器3操作机构操作机构KM1-KM2-KM3-当电流继电器当电流继电器KA触点闭合后,中间继电器的线圈带电,其三触点闭合后,中间继电器的线圈带电,其三个常开触点闭合,闭合的触点用于触发多个断路器操作机构的个常开触点闭合,闭合的触点用于触发多个断路器操作机构的跳闸。通过本例可以看出,使用中间继电器可以方便地实现将跳闸。通过本例可以看出,使用中间继电器可以方便
23、地实现将某一控制命令下发到多个控制回路中。某一控制命令下发到多个控制回路中。风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一次系统经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.1.1.2 接触器接触器 断断路路器器辅辅助助触触点点不不同同于于继继电电器器触触点点,它它是是位位置置触触点点,联联动动于于断断路路器器位位置置的的变变化化,当当断断路路器器处处于于分分位位时时,常常开开触触点点为为分分、常常闭闭触点为合,断路器分闸时则刚好相反。触点为合,断路器分闸时则刚好相反。为了显示断路器的当前状态,
24、在电动合闸回路和电动分闸回路为了显示断路器的当前状态,在电动合闸回路和电动分闸回路中中并联有红绿灯指示回路并联有红绿灯指示回路。在在电力系统中电力系统中常用红灯表示断路器处于合闸位置,绿灯表示常用红灯表示断路器处于合闸位置,绿灯表示断路器处于分闸位置;断路器处于分闸位置;但但电路连接中电路连接中,却是绿灯串联高电阻接入合闸回路,而红灯,却是绿灯串联高电阻接入合闸回路,而红灯串联高电阻接入分闸回路。串联高电阻接入分闸回路。风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一次系统经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价
25、款或接受服务的费用3.1.1.2 接触器接触器SB1SB2LDRHDYTKMQFQFRFU1FU2FU3FU4KMKMYC+-控制小母线熔断器电动合闸回路绿灯指示回路电动跳闸回路红灯指示回路合闸回路+-QF1234SB1和断路器和断路器QF常闭辅助触点(常闭辅助触点(1、2之间)、合闸接触器之间)、合闸接触器KM的线圈形成合闸回路;的线圈形成合闸回路;SB2和断路器和断路器QF常开辅助触点(常开辅助触点(3、4之间)、跳闸线圈之间)、跳闸线圈YT形成跳闸回路。形成跳闸回路。风电场电气工程风电场电气工程风电场电气一次系统风电场电气一次系统经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增
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