变电站二次电路设计有关问题分析..doc

变电站二次电路设计有关问题分析 ——中国航空工业规划设计研究院 李英武 北京德威特电力系统自动化有限公司 周明辉 2008-10-07 15:38:51??作者：??来源：2008年度电力自动化行业年鉴?? 　　摘要：变电站二次电路包括测量、控制、保护、信号等回路，二次电路一旦发生故障，就会引起继电保护误动或拒动，造成变电站事故停电。本文介绍了变电站二次电路设计的内容，并对变电站二次电路的测量、控制、保护与信号等回路设计中的有关问题进行了分析，可供变电站设计与有关设备制造和运行管理技术人员参考。 　　摘要：变电站二次电路包括测量、控制、保护、信号等回路，二次电路一旦发生故障，就会引起继电保护误动或拒动，造成变电站事故停电。本文介绍了变电站二次电路设计的内容，并对变电站二次电路的测量、控制、保护与信号等回路设计中的有关问题进行了分析，可供变电站设计与有关设备制造和运行管理技术人员参考。　　变电站一次设备有断路器、刀闸以及电流与电压互感器等组成。二次设备包括继电保护、就地监测与控制以及远方调度所需要的各种保护装置、测量仪表与通信设备。变电站一次与二次设备之间通过二次电路相互连接，二次电路便成为保证电力系统正常运行的重要环节之一。　　变电站二次电路一旦发生故障，就会引起变电站继电保护误动或拒动，造成变电站事故停电。所以变配电站二次电路的电气设计与维护对保证电力系统正常运行有着非常重要作用。　　1变电站二次电路设计内容　　变电站二次电路设计包括测量、控制、保护与信号回路以及外部控制与连锁电缆设计。采用变电站综合自动化（微机保护）装置后，还包括变电站综合自动化（微机保护）装置的装置电源以及各装置与计算机之间的通信电缆设计。　　变电站二次电路的测量回路包括电流回路与电压回路，电流回路又分为测量回路与保护回路。电流回路设计与一次系统设计所选用的电流互感器为两相式与三相式电流互感器以及有无零序电流互感器有关。电压回路设计与一次系统所选用的电压互感器为V/V型与Y/Y/（开口三角形）型有关。　　变电站二次电路的控制、保护与信号回路设计，与一次系统设计所选用的继电保护装置、开关柜与断路器操动机构型号有关。变电站二次电路的控制、保护与信号回路，根据一次系统设计可分为电源进线、母线分段断路器、线路出线、变压器出线、高压电动机出线、高压电力电容器出线、变压器差动保护、电动机差动保护以及电压互感器监控与备用电源自投等二次电路设计。　　户内变电站二次设备都分散安装在开关柜上。户外变电站二次设备都集中安装在控制与保护屏上。常规保护的保护与控制分为保护与控制两个屏。有电能表时需要单独设计电能表屏。采用变电站综合自动化微机保护）装置后，控制与保护回路得到简化，可以集中安装在一个屏上，称为控制保护屏。高压电动机比较多时，考虑到高压电动机经常起动容易引起干扰，有时也采用变电站综合自动化（微机保护）装置集中组屏方式。　　2测量回路设计　　电流测量回路采用的电流互感器准确度应比所接测量仪表高一个等级。电能计量一般选0.2级，测量选0.5或1.0级。保护回路采用的电流互感器按照准确级限值系数来选择，电流保护选10P级，电流差动保护选5P级。　　电源中性点不接地的供电系统，可选两相式电流互感器。电源中性点直接接地或通过串联电阻接地的供电系统，应选三相式电流互感器。高压电力电容器以及利用变压器高压侧过电流保护作为变压器低压侧过电流保护的后备保护时，也应选三相式电流互感器。　　零序电流互感器对于电源中性点不接地与通过串联电阻接地的供电系统，用于单相接地故障保护。对于电源中性点直接接地的供电系统，用于单相接地短路保护，也称为零序过电流保护。　　V/V型电压互感器用于无单相接地故障保护要求的变电站，为三相三线制电气测量仪表与电能表提供三相线电压。有并网要求时也可选用V/V型电压互感器。有单相接地故障保护要求的变电站应选用Y/Y/（开口三角形）型电压互感器。　　电源中性点不接地与通过串联电阻接地的供电系统，发生单相接地故障后，不接地两相对地电压有时会升高为线电压，应采用只需要线电压的三相三线制电气测量仪表，不应采用需要相电压的三相四线制电气测量仪表。　　变电站综合自动化装置（微机保护）可以计算出三相电流与三相电压、有功与无功功率、功率因数等电气参数，不需要再设计各种电气测量仪表。　　为了观察高压电动机的起动电流与起动时间，在开关柜、控制保护屏、现场操作箱与DCS（PLC）操作台上应设计一相指针式电流表。此相电流还可以作为DCS（PLC）操作台电流变送器的一次侧电流。现场操作箱与DCS（PLC）操作台距离开关柜比较远时，应选用二次侧额定电流为1A的电流互感器。它比二次侧额定电流为5A的电流互感器二次侧额定负载能力加大25倍。　　变电站综合自动化（微机