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閱讀二次回路圖的基本方法,1,主要內容,2,一、看二次回路圖的基本方法,二次回路圖的邏輯性很強,在繪制時遵循著一定規(guī)律,看圖時若能抓住此規(guī)律就容易看懂。閱圖前首先應弄通該張圖紙繪制的繼電保護裝置的動作原理及其功能和圖紙上所標符號代表的設備名稱,然后再看圖紙??磮D的要領可歸納為下述的順口溜:A、“先看一次,后看二次”。一次:斷路器、隔離開關、電流、電壓互感器、變壓器等。了解這些設備的功能及常用的保護方式,如變壓器一般需要裝過電流保護、電流速斷保護、過負荷保護等,掌握各種保護的基本原理;再查找一、二次設備的轉換、傳遞元件,一次變化對二次變化的影響等。,3,一、看二次回路圖的基本方法,B、看完交流,看直流。指先看二次接線圖的交流回路,以及電氣量變化的特點,再由交流量的因查找出直流回路的果。一般交流回路較簡單。C、交流看電源、直流找線圈。指交流回路一般從電源入手,包含交流電流、交流電壓回路兩部分;先找出由哪個電流互感器或哪一組電壓互感器供電(電流源、電壓源),變換的電流、電壓量所起的作用,它們與直流回路的關系、相應的電氣量由哪些繼電器反映出來。D、“線圈對應查接點,接點連成一條線”。指找出繼電器的線圈后,再找出與其相應的接點所在的回路,一般由接點再連成另一回路;此回路中又可能串接有其它的繼電器線圈,由其它繼電器的線圈又引起它的接點接通另一回路,直至完成二次回路預先設置的邏輯功能。E、上下左右順序看,屏外設備接著連。主要針對展開圖、端子排圖及屏后設備安裝圖。原則上由上向下、由左向右看,同時結合屏外的設備一起看。,4,一、看二次回路圖的基本方法,5,二、電流互感器接線,電流互感器(TA)的作用是將一次設備中的大電流轉換成供二次設備使用的小電流,其工作原理相當于一個阻抗很小的變壓器。電流互感器一次繞組與主電路串聯(lián),二次繞組接負荷。目前110kV變電站絕大多數都是選用二次側額定電流為5A的電流互感器。變電站中,電流互感器用于三種回路:保護回路、測量回路及計量回路這三種回路對電流互感器的準確級要求是不同的,最常見的三種準確級是用于保護回路的10P10級、用于測量回路的0.5級和用于計量回路的0.2級。,6,二、電流互感器接線,對于保護級(P)的電流互感器而言,準確級分為5P和10P兩種,其額定一次電流下的比值誤差是固定的,分別為1%和3%,復合誤差分別為5%和10%。5P20級電流互感器的含義可以簡單理解為:電流互感器一次電流為20倍額定電流時,其二次電流誤差為5%。,7,二、電流互感器接線,電流互感器二次繞組的接線方式常用的有三種:(1)完全星形接線,三相均配置電流互感器,可以反映單相接地故障、相間短路及三相短路故障。目前,110kV線路及變壓器、10kV電容器等設備配置的電流互感器均采用這種接線方式。,8,二、電流互感器接線,(2)不完全星形接線,僅在A、C兩相配置電流互感器,反映相間短路及A、C相接地故障。目前,10kV架空線在不考慮小電流接地選線功能的情況下多采用此接線方式,以節(jié)省一組電流互感器;否則,必需在三相均配置電流互感器,以獲得零序電流實現選線功能。10kV線路采用電纜出線方式時,由于配置了專用的零序電流互感器實現選線功能,電流互感器均按不完全星形接線方式配置。,9,二、電流互感器接線,(3)三角形接線,三相均配置電流互感器。在電磁式繼電器保護時期,這種接線用于Yd11接線的變壓器的差動保護的高壓側(即星形側),使變壓器星形側二次電流相位超前一次電流30度,從而和變壓器低壓側(電流互感器接成完全星形,二次電流與一次電流相位相同)二次電流相位相同。目前,微機保護可以實現因主變壓器接線組別造成的相位角差的校正,所以主變兩側的電流互感器均采用完全星形接線,電流互感器三角形接線方式在變電站中已經不再使用。,10,二、電流互感器接線,110kV變電站主要設備的電流互感器配置情況如下圖:,11,二、電流互感器接線,電流互感器的二次側不允許開路,而且在星形接線中,電流互感器二次側中性點必須接地。在110kV變電站中,只有主變高、低壓測用于差動保護的電流互感器二次繞組是在主變保護屏一點接地,其他均是在電流互感器現場接地。用于元件差動保護的各電流互感器的二次側必須在一點接地,例如主變差動保護、母線差動保護。,12,三、電壓互感器接線,電壓互感器的作用是將一次電壓按一定的變比轉換成二次電壓供二次設備使用,其工作原理與變壓器基本相同。電壓互感器的一次繞組并接在主電路上,二次繞組接負荷。電壓互感器的接線方式主要有Vv接線和星形/星形(開口三角)接線兩種。,13,三、電壓互感器接線,Vv接線為不完全三角形接線,其一次繞組不能接地,二次繞組接地。Vv接線的特點是:只用兩個單相電壓互感器就可以獲得三個對稱的線電壓,但是無法得到相對地的電壓。目前,新建的110kV變電站已經不再用這種接線。星形/星形(開口三角)接線是目前廣泛采用的接線方式,其一次繞組和二次繞組均接地。這種接線方式中,從星形二次繞組可以獲得相對地的電壓、線電壓和相對中性點電壓,從開口三角繞組獲得零序電壓。,14,三、電壓互感器接線,實際上,電壓互感器一次繞組和二次繞組的接地點是分開的。電壓互感器的實際接線原理圖如下:,15,三、電壓互感器接線,用于繼電保護和測量的二次繞組接成星形接線,用于監(jiān)測零序電壓的二次繞組接成開口三角形接線,用于計量的二次繞組接成星形接線,黑加粗部分為主控室接地點。由上圖中可以看出,電壓互感器的一次繞組在開關場接地,所有的二次繞組在控制室一點接地。需要注意的是,三個二次繞組的接地線N600是通過三根獨立的電纜匯合到主控室接地點的。保護電壓和計量電壓的相線在進入電壓重動/并列裝置之前,還必須經過開關電器(空氣開關或熔斷器),而零序電壓的相線和所有的地線則不經過開關電器。,16,四、二次設備的工作方式,從功能上講,我們可以將變電站自動化系統(tǒng)中的微機型二次設備分為微機保護、微機測控、操作箱(目前一般與微機保護整合為一臺裝置內,以往多為獨立裝置)、自動裝置、遠動設備等。微機保護采集電流量、電壓量及相關狀態(tài)量數據,按照不同的算法實現對電力設備的保護功能,根據計算結果做出判斷并發(fā)出針對斷路器的相應操作指令。微機測控的主要功能是測量及控制,可以采集電流量、電壓量及狀態(tài)量并能發(fā)出針對斷路器及其它電動機構的操作指令,取代的是常規(guī)變電站中的測量儀表(電流表、電壓表、功率表)、就地及遠傳信號系統(tǒng)和控制回路。,17,四、二次設備的工作方式,操作箱用于執(zhí)行各種針對斷路器的操作指令,這類指令分為合閘、分閘、閉鎖三種,可能來自多個方面,例如本間隔微機保護、微機測控、強電手操裝置、外部微機保護、自動裝置、本間隔斷路器機構等。自動裝置與微機保護的區(qū)別在于,自動裝置雖然也采集電流、電壓,但是只進行簡單的數值比較或“有、無”判斷,然后按照相對簡單的固定邏輯動作發(fā)出針對斷路器的相應操作指令。這個工作過程相對于微機保護而言是非常簡單的。,18,四、二次設備的工作方式,微機保護和微機測控的工作方式一般可概括為:“開入”與“開出”一、開入量:(1)模擬量微機保護需要采集電流和電壓兩種模擬量進行運算。微機測控開入的模擬量除了電流、電壓外,有時還包括溫度量(主變壓器測溫)、直流量(直流電壓測量)等。微機測控開入模擬量的目的主要是獲得其數值,同時也進行簡單的計算以獲得功率等電氣量數值。,19,四、二次設備的工作方式,(2)數字量數字量也稱為開關量,它是由各種設備的輔助接點通過“開/閉”轉換提供,只有兩種狀態(tài)。對于110kV及以下電壓等級的設備而言,微機保護對外部數字量的采集一般只有“閉鎖條件”一種,這個回路一般是電壓為直流24V的弱電回路。微機測控對數字量的采集主要包括斷路器機構信號、隔離開關及接地開關狀態(tài)信號等。這類開關量的觸發(fā)裝置(即輔助開關)一般在距離主控室較遠的地方,為了減少電信號在傳輸過程中的損失,通常采用電壓為直流220V的強電回路進行傳輸。同時,為了避免強電系統(tǒng)對弱點系統(tǒng)形成干擾,在進入微機運算單元前,需要使用光耦單元對強電信號進行隔離、轉變成弱電信號。,20,四、二次設備的工作方式,二、開出量:對微機保護而言,開出是指微機保護根據自身采集的信息,加以運算后對被保護設備目前狀況作出的判斷以及針對此狀況作出的反應,主要包括操作指令、信號輸出等反饋行為。反饋行為是指微機保護的動作永遠都是被動的,即受設備故障狀態(tài)激發(fā)而自動執(zhí)行的。對微機測控而言,開出指的是對斷路器及各種電動機構(隔離開關、接地開關)發(fā)出的操作指令。與微機保護不同的是,微機測控不會產生信號,而且其操作指令也是手動行為的,即人工發(fā)出的。,21,四、二次設備的工作方式,(1)操作指令一般來講,微機保護只針對斷路器發(fā)出操作指令,對線路保護而言,這類指令只有兩種:“跳閘”或者“重合閘”;對主變保護、母差保護而言,這類指令只有一種:“跳閘”。在某些情況下,微機保護會對一些電動設備發(fā)出指令,如“主變溫度高啟動風機”會對主變風冷控制箱內的風機控制回路發(fā)出啟動命令;對其它微機保護或自動裝置發(fā)出指令,如“母線差動保護動作閉鎖線路重合閘”、“母差動作閉鎖備自投”等。微機保護發(fā)出的操作指令屬于“自動”范疇。微機測控發(fā)出的操作指令可以針對斷路器和各類電動機構,這類指令也只有兩種,對應斷路器的“跳閘”、“合閘”或者對應電動機構的“分”、“合”。微機測控測控發(fā)出的操作指令屬于“手動”范疇,也就是說,微機測控的操作指令必然是人為作業(yè)的結果。,22,四、二次設備的工作方式,(2)信號輸出微機保護輸出的信號只有兩種:“保護動作”、“重合閘動作”。線路保護同時具備這兩種信號,主變壓器保護只輸出保護動作一種信號。至于“裝置斷電”等信號屬于裝置自身故障,嚴格意義上不屬于“保護”范疇。微機測控不產生信號。嚴格意義上講,它會將自己采集的開關量信號進行模數轉換后通過網絡傳輸給監(jiān)控系統(tǒng),起到單純的轉接作用。這里所說的“不產生信號”,是相對于微機保護的信號產生原理而言的。,23,四、二次設備的工作方式,微機保護、測控與操作箱的聯(lián)系:在后臺機上使用監(jiān)控軟件對斷路器進行操作時,操作指令通過網絡觸發(fā)微機測控里的控制回路,控制回路發(fā)出的對應指令通過控制電纜到達微機保護里的操作箱,操作箱對這些指令進行處理后通過控制電纜發(fā)送到斷路器機構的控制回路,最終完成操作。動作流程為:微機測控操作箱斷路器。,24,四、二次設備的工作方式,在測控屏上使用操作把手對斷路器進行操作時,操作把手的控制接點與微機測控里的控制回路是并聯(lián)的關系,操作把手發(fā)出的對應指令通過控制電纜到達微機保護里的操作箱,操作箱對這些指令進行處理后通過控制電纜發(fā)送到斷路器機構的控制回路,最終完成操作。使用操作把手操作也稱為強電手操,它的作用是防止監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生故障時(如后臺機“死機”等)無法操作斷路器。所謂“強電”,是指操作的啟動回路在直流220V電壓下完成,而使用后臺機操作時,啟動回路在微機測控的弱電回路中。動作流程為:操作把手操作箱斷路器。,25,四、二次設備的工作方式,微機保護在保護對象發(fā)生故障時,根據相應電氣量計算的結果做出判斷并發(fā)出相應的操作指令。操作指令通過裝置內部接線到達操作箱,操作箱對這些指令進行處理后通過控制電纜發(fā)送到斷路器機構的控制回路,最終完成操作。動作流程為:微機保護操作箱斷路器。微機測控與操作把手的動作都是需要人為操作的,屬于“手動”操作;微機保護的動作是自動進行的,屬于“自動”操作。,26,四、二次設備的工作方式,110kV電壓等級二次設備的分布模式針對110kV電壓等級設備,目前各大廠家基本將微機保護與操作箱整合為一臺裝置,即操作箱不再以獨立裝置的形式配置。從組屏方案上來看,微機保護和信號按鈕安裝在110kV線路保護屏上,微機測

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