变电站二次设备原理应用.doc

变电站设备二次设备原理应用 天源科创技术部 ----李金龙 直流操作电源 作用： 为控制、信号、测量 回路及继电保护装 置、自动装置和断 路器的操作，提供 可靠的工作电源。 组成： 直流充电机 屏、直流蓄电池 屏，直流馈电屏。 断路器的控制回路 ? 断路器的操作机构是断路器本身附带的合、跳闸传动机构，它用来 使断路器合闸或维持闭合状态，或使断路器跳闸。在操作系统中均 设有合闸机构、维持机构和跳闸机构。按动力源的不同，操作机构 分为弹簧操作机构，液压操作机构，气动操作机构等。 ? 断路器控制回路应具备： – 断路器操作机构中的分合闸线圈应按短时通电设计，在跳合闸完成 后，应切断跳合闸回路，以防止合、分闸线圈长时间带电。如果出现 长时间带电可能会烧毁线圈。 – 无论断路器是否带有机械闭锁装置，都应具有防止多次合、跳闸的电 气防跳措施。 – 断路器除具有控制开关手动分合闸外，还应在控制回路中设计有继电 保护和自动装置自动跳闸和合闸回路。 – 应能监视控制电源及合、跳闸回路的完好性，应对二次回路短路或过 负荷进行保护。 – 应有反应断路器状态的位置信号和自动合、跳闸的不同的显示信号。 – 对于分相操作的断路器，应有监视三相位置是否一致的措施。 断路器控制原理图 电压互感器Y－Y接线 由三个单相互感器一、二次侧均接成Y形， 可供给要求线电压的仪表和继电器以及要 求相电压的绝缘监视电压表。 注意：电压互感器一次、二次绕组尾端连 接后接地。如果没有接地点，会影响互感 器的测量精度。造成装置采样漂移。 Y－Y接线 电流互感器的接线形式 电流互感器的接线形式指的是电流互感器与测量仪表或保护 继电器之间的连接形式。 中央测量信号 ? 事故信号，当断路器跳闸，或继电保护动作、主变非电 量信号等故障信号而设计。 ? 开关量的采集：可以对断路器、隔离开关和接地开关的 状态，有载调压变压器分接头的位置，同期检测状态、 继电保护动作信号、运行告警信号进行监视采集，这些 信号都以开关量的形式，通过光隔离电路输入至测控装 置。 ? 指挥联系信号：用于中央监控系统向现地设备发出动作 命令。如操作断路器隔离刀，增减负荷等。 ? 模拟量的采集：各段母线电压、母联及分段断路器的电 流、线路及馈线电压、电流、有功功率、无功功率，主 变压器电流、电容器和并联电抗器电流、直流系统电 压、站用电电压、以及各单元的频率、相位、功率因数 等。 信号采集原理图 Q S L 8 0 3 合 分 状 态 8 1 1 K 1 有 载 重 瓦 斯 K 2 8 1 5 本 体 重 瓦 斯 至 D P M 8 2 1 K 3 主 变 过 负 荷 8 0 1 公 用 端 K G 3 8 1 3 有 载 轻 瓦 斯 K G 4 8 1 7 本 体 轻 瓦 斯 至 S I O 板 K T 8 1 9 主 变 温 升 8 0 1 公 用 端 遥 信 回 路 继电保护原理应用 z 主变压器保护装置： ? 主变压器保护由主保护装置，高后备保护装置，低后备保护装置，非电 量保护装置构成。高后备保护主要作为主变高压侧绕组发生故障时的保 护。低后备保护主要作为主变低压侧绕组发生故障时的保护。非电量保 护装置专门针对主变本体上的元件设置的保护，如瓦斯继电器，温度 表，压力释放阀，当变压器本体发生故障时，本体保护元件会发相应的 信号，提醒运行人员或使保护装置动作出口，切除故障。 ? 作为变压器主保护的差动保护，其可靠的动作性能，为变压器在故障时 快速切除提供了可靠的保障。差动保护由差动速断保护，比率制动保护 构成。当任一相差动电流大于差动速断定值时，差动速断瞬时动作，跳 开各侧开关切除故障。在实际的工程应用中由于变压器各侧TA性能、 变比有差异以及各侧绕组连接组别的不同，差动回路存在不平衡电流， 当系统发生区外故障时，保护装置容易发生误动。采用比率差动保护三 段折线动作特性后，既可以保证在区外故障不平衡电流最大时不发生误 动，又能保证切除区内故障的灵敏性，保护动作特性曲线图如下图所 示： 差动保护应用原理图 1TA * C411 9 10 1TA 2TA A631 6TA * * * * * A411 B411 A461 B461 C461 N461 5 6 主 变 7 8 主 保 11 12 护 单 13 14 元 15 16 1QF 3TA 4TA 5TA 6TA A411 2QF Isd 变压器内部发生故障 时，电源侧和负荷侧 Kb3=0.7 的电流都流向变压 器，二次电流同时流 动作区 入KD差动继电器，电 流方向相同，幅值相 KID=0.5 同，即I2′与I2’′的 Kb1=0.2 和大于零，差动继电 器动作出口跳闸。