電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材(PPT 35頁(yè)).ppt

1、南京深科博業(yè)電氣股份有限公司,電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn) 2012年7月,電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí),電力系統(tǒng)的構(gòu)成 電力系統(tǒng)的額定電壓 電氣主接線方式 電氣一次設(shè)備與二次設(shè)備 電力系統(tǒng)常識(shí)性知識(shí) 電氣設(shè)備故障 繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí) 變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式 供電質(zhì)量的主要指標(biāo) 微機(jī)常規(guī)保護(hù)的判斷邏輯 電力系統(tǒng)變電所安裝試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),電力系統(tǒng)的構(gòu)成,一個(gè)完整的電力系統(tǒng)由以下組成，它們分別完成電能的生產(chǎn)、電壓變換、電能的輸配及使用。 a.分布各地的各種類型的發(fā)電廠； b.升壓和降壓變電所； c.輸電線路及電力用戶組成,圖11 電力系統(tǒng)的組成示意圖,電力系統(tǒng)的額定電壓,電網(wǎng)電壓是有等級(jí)的，電網(wǎng)的額定

2、電壓等級(jí)是根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要、技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性以及電氣設(shè)備的制造水平等因素，經(jīng)全面分析論證，由國(guó)家統(tǒng)一制定和頒布的,表11 我國(guó)交流電力網(wǎng)和電氣設(shè)備的額定電壓,1用電設(shè)備 用電設(shè)備的額定電壓和電網(wǎng)的額定電壓一致。實(shí)際上，由于電網(wǎng)中有電壓損失，致使各點(diǎn)實(shí)際電壓偏離額定值。為了保證用電設(shè)備的良好運(yùn)行，國(guó)家對(duì)各級(jí)電網(wǎng)電壓的偏差均有嚴(yán)格規(guī)定。顯然，用電設(shè)備應(yīng)具有比電網(wǎng)電壓允許偏差更寬的正常工作電壓范圍。 2發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)的額定電壓一般比同級(jí)電網(wǎng)額定電壓高出5%，用于補(bǔ)償電網(wǎng)上的電壓損失。 3變壓器 變壓器的額定電壓分為一次和二次繞組。對(duì)于一次繞組，當(dāng)變壓器接于電網(wǎng)末端時(shí)，性質(zhì)上等同于電網(wǎng)上的一個(gè)負(fù)

3、荷(如工廠降壓變壓器)，故其額定電壓與電網(wǎng)一致，當(dāng)變壓器接于發(fā)電機(jī)引出端時(shí)(如發(fā)電廠升壓變壓器)，則其額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同。對(duì)于二次繞組，額定電壓是指空載電壓，考慮到變壓器承載時(shí)自身電壓損失(按5%計(jì))，變壓器二次繞組額定電壓應(yīng)比電網(wǎng)額定電壓高5%，當(dāng)二次側(cè)輸電距離較長(zhǎng)時(shí)，還應(yīng)考慮到線路電壓損失(按5%計(jì))，此時(shí)， 二次繞組額定電壓應(yīng)比電網(wǎng)額定電壓高10,電氣主接線方式,主接線圖（亦稱原理接線圖）表示電能由電源分配給用戶的主要電路，圖中表示出所有的電氣設(shè)備及其聯(lián)接關(guān)系。 1）母線制 常用的母線制主要有三種：?jiǎn)文妇€制、單母線分段制和雙母線制，工廠供電系統(tǒng)一般不采用雙母線制。 2）單母線

4、 單母線制如圖1所示，一般用于只有一回進(jìn)線的情況。 3）單母線分段制 在兩回電源進(jìn)線的情況下，宜采用單母線分段制，母線分段開(kāi)關(guān)如圖2所示。 4）雙母線制 主要用在供電部門110Kv以上電壓等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)變電所，也有用于用戶35Kv電壓等級(jí)的變電所，宜采用單母線分段制，母線分段開(kāi)關(guān)如圖3所示,電氣一次設(shè)備與二次設(shè)備,一.一次設(shè)備： 變壓器（含主變壓器、所用變壓器、消弧線圈等）；開(kāi)關(guān)（高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、空氣開(kāi)關(guān)等）；電抗器；母線、電力電纜、電力線路、瓷瓶、支架等。 （一）高壓開(kāi)關(guān)柜的分類：（35kV、10Kv、6kV） 1、固定柜（GG1） a、由隔離刀閘 b、接地刀閘 c、高壓開(kāi)關(guān) d、支柱瓷瓶

5、 e、電流互感器（電壓互感器） f、避雷器 g、高壓母線 h、控制小室,2、手車柜 a、開(kāi)關(guān)小車 b、接地刀閘 c、高壓開(kāi)關(guān) d、支柱瓷瓶 e、電流互感器（電壓互感器） f、避雷器 g、高壓母線 h、控制小室 （二）高壓開(kāi)關(guān)的分類： a、多油開(kāi)關(guān) b、少油開(kāi)關(guān) c、真空開(kāi)關(guān) d、SF6開(kāi)關(guān),6）高壓開(kāi)關(guān)的組成： a、開(kāi)關(guān)小車 b、真空泡 c、儲(chǔ)能電機(jī) d、操作機(jī)構(gòu)（機(jī)械部分） e、高壓觸頭 f、電流互感器 g、分合閘線圈 h、二次控制部分儲(chǔ)能回路、分合閘回路（帶防跳功能） 等等,2）二次設(shè)備： 電壓互感器、電流互感器、阻波器、耦合電容器以及“控制”、“測(cè)量”、“保護(hù)”、“自動(dòng)裝置”、“遠(yuǎn)動(dòng)”、

6、“通訊”等設(shè)備。 a、電流互感器測(cè)量級(jí)與保護(hù)級(jí)的區(qū)別： 以 10kV 電流互感器的 0.5/3 兩個(gè)繞組為例。其 0.5 級(jí)準(zhǔn)確度繞組應(yīng)接電能計(jì)量?jī)x表，而 3 級(jí)準(zhǔn)確度繞組應(yīng)接繼電保護(hù)電路。如果錯(cuò)接則：一是使正常運(yùn)行中測(cè)量的準(zhǔn)確度降低，使電能計(jì)量不準(zhǔn)；二是在發(fā)生短路故障時(shí)，由于計(jì)量繞組鐵心設(shè)計(jì)時(shí)保證在短路電流超過(guò)額定電流的一定倍數(shù)時(shí)，鐵心飽和，限制了二次電流增長(zhǎng)，以保護(hù)儀表。而繼電保護(hù)繞組鐵心不飽和，二次電流隨短路電流相應(yīng)增大，以使繼電保護(hù)準(zhǔn)確動(dòng)作。如果錯(cuò)接，則繼電保護(hù)動(dòng)作不靈敏，而計(jì)量?jī)x表可能燒壞?？傊瑑蓚€(gè)二次繞級(jí)鐵心厚薄不同，接線時(shí)不可錯(cuò)接。 b、電流互感器的準(zhǔn)確等級(jí)的意義： 如，10P

7、15,意思是互感器的一次電流為額定電流的15倍時(shí),誤差不超過(guò)10% c、電壓互感器與電流互感器工作原理上的區(qū)別： 1) 電流互感器二次可以短路，但不得開(kāi)路；電壓互感器二次可以開(kāi)路，但不得短路； 2) 相對(duì)于二次側(cè)的負(fù)荷來(lái)說(shuō)，電壓互感器的一次內(nèi)阻抗較小以至可以忽略，可以認(rèn)為電壓互感器是一個(gè)電壓源；而電流互感器的一次卻內(nèi)阻很大，以至可以認(rèn)為是一個(gè)內(nèi)阻無(wú)窮大的電流源。 3) 電壓互感器正常工作時(shí)的磁通密度接近飽和值，故障時(shí)磁通密度下降；電流互感器正常工作時(shí)磁通密度很低，而短路時(shí)由于一次側(cè)短路電流變得很大，使磁通密度大大增加，有時(shí)甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)飽和值,3）高壓開(kāi)關(guān)柜的五防： 防止誤分(合)斷路器 防止帶

8、負(fù)荷誤拉(合)隔離開(kāi)關(guān)（開(kāi)關(guān)小車） 防止帶電掛接地線 防止帶地線送電 防止誤入帶電間隔 4）微機(jī)電子五防： 是集圖形編輯、智能開(kāi)票、傳統(tǒng)的“五防功能”的要求,并具有操作方便、安全可靠等特點(diǎn)。 常規(guī)五防分為兩種， 指開(kāi)關(guān)柜五防（開(kāi)關(guān)柜生產(chǎn)廠家完成） 指微機(jī)電子五防，是由軟件生產(chǎn)廠家根據(jù)用戶提供的電氣一次系統(tǒng)圖，按照電氣五防的原則編寫(xiě)程序，再將五防程序輸入專用計(jì)算機(jī)上。變電所值班人員在操作電氣設(shè)備前，先在專用計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬，再將模擬數(shù)據(jù)輸入至電子鑰匙上，變電所值班人員必須找對(duì)所要操作電氣設(shè)備對(duì)象，才能打開(kāi)該電氣設(shè)備上的電磁鎖，操作方可進(jìn)行,電力系統(tǒng)常識(shí)性知識(shí),作為電氣工作人員必要清楚，直流負(fù)載的

9、端電壓就是負(fù)載兩端的電位差，而直流電源兩極間的電動(dòng)勢(shì)也是兩極間的電位差。 怎樣區(qū)分中性點(diǎn)、中性線、零點(diǎn)、零線。 中性點(diǎn)-在三相星形連接電路中，其中三個(gè)線圈連在一起的一點(diǎn)。 中性線-由中性點(diǎn)引出的線。 零點(diǎn)-中性點(diǎn)接地。 零線-由零點(diǎn)引出的線。 如何識(shí)別接地體和接地線： 接地體-埋入地下直接與土壤接觸，有一定流散電阻的金屬導(dǎo)體或金屬導(dǎo)體組。 接地線-連接接地體與電氣設(shè)備接地部分的金屬導(dǎo)線。 如何區(qū)分工作接地和重復(fù)接地： 工作接地- 在正?；蚬收锨闆r下，為保證電器設(shè)備安全可靠工作，即運(yùn)行需要的接地線。 重復(fù)接地-將零線的一處或多處通過(guò)接地裝置與大地再次連接。 在這里我們要明確什么是保護(hù)接地，和保護(hù)

10、接零： 保護(hù)接地-為防止因電器設(shè)備絕緣損壞而使人體有遭受觸電的危險(xiǎn)，將電器設(shè)備的金屬外殼與接地體的相連。 保護(hù)接零-將電器設(shè)備的金屬外殼與變壓器零線相連。 高壓隔離開(kāi)關(guān)不能用來(lái)拉、合大于2安培的負(fù)荷電流電路,高壓隔離開(kāi)關(guān)除了倒母線外，還有隔離電源即用其將檢修電氣設(shè)備與帶電的電網(wǎng)可靠隔離，另外還可切除小電流回路，如電壓互感器、避雷器和110kV以下空載電流不大于2安培的空載變壓器。 10kV的隔離開(kāi)關(guān)可動(dòng)刀片進(jìn)入插口的深度應(yīng)90%而又不沖擊絕緣子的頂端，其可動(dòng)刀片與固定觸頭的底閘應(yīng)保持35mm的間隙；合閘時(shí)三相各相前后相差不3mm。 三相負(fù)載中，如星形接法，必須三個(gè)負(fù)載的同名端相連為中點(diǎn)，如三角

11、形接法，必須三個(gè)負(fù)載的異名端相接成閉合回路。 1；1隔離變壓器次級(jí)不得接地。 熔斷器通常使用在容量小和不重要負(fù)荷上，對(duì)熔體的選擇，其額定電流是負(fù)荷電流的1.52.5倍。 測(cè)量變壓器的直流電阻可有效的發(fā)現(xiàn)線圈匝間或?qū)娱g短路，分接開(kāi)關(guān)接觸不良和引線焊接頭松動(dòng)等缺陷。 二次回路上所用的保險(xiǎn)絲，應(yīng)當(dāng)符合： 長(zhǎng)時(shí)間能承受規(guī)定的額定電流， 當(dāng)最小電流試驗(yàn)時(shí)，其熔斷時(shí)間1小時(shí)；當(dāng)最大電流試驗(yàn)時(shí)，其熔斷時(shí)間在1小時(shí)以內(nèi)。 對(duì)分散式安裝的微機(jī)保護(hù)開(kāi)關(guān)柜，應(yīng)裝設(shè)獨(dú)立的接地母排，母排不2mm*20mm。 微機(jī)保護(hù)裝置、電流回路、電壓回路及其他裝置的接地引下線，導(dǎo)線截面不2mm2。 對(duì)組屏式安裝的微機(jī)保護(hù)屏，應(yīng)裝設(shè)接

12、地母排，母排不2mm*20mm。 保護(hù)屏端子排、微機(jī)保護(hù)裝置、電纜蔽層的接地引下線，導(dǎo)線截面不2mm2。 相互獨(dú)立的二次回路上的接地引下線，應(yīng)單獨(dú)引至接地母排。 要求每根電纜蔽層的接地引下線，應(yīng)獨(dú)立的引至接地母排,電氣設(shè)備故障,供電質(zhì)量的主要指標(biāo) 微機(jī)常規(guī)保護(hù)的判斷邏輯 電力系故障中最常見(jiàn)、危害最大的是各種形式的短路。發(fā)生短路時(shí)可能造成的危害是： 故障點(diǎn)的很大的短路電流燃起的電弧，使故障設(shè)備損壞。 從電流到短路點(diǎn)間流過(guò)的短路電流，它們引起的發(fā)熱和電動(dòng)力將造成在該路徑中有關(guān)的非故障元件的損壞。 靠近故障點(diǎn)的部分地區(qū)電壓大幅度下降，使用戶的正常工作遭到破壞或影響產(chǎn)品質(zhì)量。 破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)

13、定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使該系統(tǒng)瓦解和崩潰。統(tǒng)變電所安裝試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí),繼電保護(hù)的作用及要求 供電系統(tǒng)中常用的保護(hù) 繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì) 微機(jī)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn),繼電保護(hù)的作用及要求,一）繼電保護(hù)廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)、飛機(jī)、機(jī)車、艦船、汽車等等各個(gè)領(lǐng)域。我們討論的主要是電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)。 電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求安全可靠、電能質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)性好。但是，電力系統(tǒng)的組成元件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)各異，運(yùn)行情況復(fù)雜，覆蓋的地域遼闊。因此，受自然條件、設(shè)備及人為因素的影響，可能出現(xiàn)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。故障中最常見(jiàn)、危害最大的是各種形式的短路。發(fā)生短路時(shí)可能造成的危害是： 故障點(diǎn)的很大的短路電流燃起的電弧，使故障

14、設(shè)備損壞。 從電流到短路點(diǎn)間流過(guò)的短路電流，它們引起的發(fā)熱和電動(dòng)力將造成在該路徑中有關(guān)的非故障元件的損壞。 靠近故障點(diǎn)的部分地區(qū)電壓大幅度下降，使用戶的正常工作遭到破壞或影響產(chǎn)品質(zhì)量。 破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使該系統(tǒng)瓦解和崩潰。 繼電保護(hù)的作用是：（1）在過(guò)載時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)發(fā)出警報(bào)信號(hào)。（2）在短路故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)立即動(dòng)作，要求準(zhǔn)確、迅速地自動(dòng)將有關(guān)的斷路器跳閘，將故障部分從系統(tǒng)中斷開(kāi)，確保其他回路的正常運(yùn)行。（3）為了保證電源不中斷，繼電保護(hù)裝置應(yīng)將備用電源投入或經(jīng)自動(dòng)裝置進(jìn)行重合閘,二）繼電保護(hù)的基本要求 .選擇性 基本含義是保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件

15、從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量減小，以保證系統(tǒng)中非故障部分繼續(xù)安全運(yùn)行。 .速動(dòng)性 速動(dòng)性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)以盡可能快的速度斷開(kāi)故障元件。這樣就能減輕故障設(shè)備的損壞程度，減小用戶在低電壓情況下工作的時(shí)間，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。 .靈敏性 保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力稱為靈敏性（靈敏度）。靈敏性常用靈敏系數(shù)來(lái)衡量。它是在保護(hù)裝置的測(cè)量元件確定了動(dòng)作值后，按最不利的運(yùn)行方式、故障類型、保護(hù)范圍內(nèi)的指定點(diǎn)校驗(yàn)，并滿足有關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。 .可靠性 可靠性是指在保護(hù)裝置規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生它應(yīng)該反應(yīng)的故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)可靠地動(dòng)作（即不拒動(dòng)）。而在不屬于該保護(hù)動(dòng)作的其他任何情

16、況下，則不應(yīng)該動(dòng)作（即不誤動(dòng),供電系統(tǒng)中常用的保護(hù),1）電網(wǎng)的電流電壓保護(hù)： 包括：?jiǎn)蝹?cè)電源網(wǎng)絡(luò)的相間短路的電流電壓保護(hù)、電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護(hù)、大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù)、中性點(diǎn)不接地單相接地的保護(hù)； 電網(wǎng)的距離保護(hù) 輸電線路的縱聯(lián)保護(hù) 包括：縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、高頻保護(hù)、高頻閉鎖方向保護(hù)、高頻閉鎖負(fù)序方向保護(hù)、高頻閉鎖距離保護(hù)和零序保護(hù)、高頻相差動(dòng)保護(hù)、光纖差動(dòng)保護(hù)； 輸電線路的自動(dòng)重合閘 包括：三相自動(dòng)重合閘、綜合自動(dòng)重合閘 電力變壓器的保護(hù) 包括：主變壓器內(nèi)部故障的差動(dòng)保護(hù)、主變壓器零序保護(hù)、主變壓器瓦斯保護(hù)、高壓廠用變壓器保護(hù)； 發(fā)電機(jī)保護(hù) 包括：相間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、發(fā)電機(jī)定子

17、繞組匝間短路保護(hù)、發(fā)電機(jī)定子繞組的單相接地保護(hù)、發(fā)電機(jī)低勵(lì)失磁保護(hù)、勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)、勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)、轉(zhuǎn)子表層過(guò)熱（負(fù)序電流）保護(hù)、發(fā)電機(jī)的逆功率保護(hù)、發(fā)電機(jī)失步異常運(yùn)行保護(hù)、定子繞組對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)、發(fā)電機(jī)變壓器組公用繼電保護(hù)； 母線的繼電保護(hù) 包括：母線差動(dòng)保護(hù)、電流相位比較式母線保護(hù)； 異步電動(dòng)機(jī)和電容器的保護(hù),2）供電系統(tǒng)的單端電網(wǎng)的保護(hù)： 供電線路常見(jiàn)的故障對(duì)架空線來(lái)說(shuō)，有斷線、碰線、絕緣子被擊穿、相間飛弧、短路以及桿塔倒塌等；對(duì)電纜來(lái)說(shuō)，應(yīng)其直接埋地或敷設(shè)在混凝土管、隧道等，受外界因素影響較少，除本身絕緣老化的原因外，只有某些特殊情況下，如的基下沉、土壤含有雜質(zhì)、建筑施工破

18、壞、熱力網(wǎng)影響等，才會(huì)使相間或相地之間絕緣擊穿或斷裂，但是電纜接頭連接不良或由于污垢而產(chǎn)生的故障，占其全部故障的70%以上。 工業(yè)企業(yè)供電線路基本上是開(kāi)式單端供電網(wǎng)絡(luò)，廠區(qū)內(nèi)距離較短，所以線路保護(hù)并不復(fù)雜，常用的保護(hù)裝置有：定時(shí)限或反時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)；低電壓保護(hù)；電流速斷保護(hù)；中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地保護(hù)等。 一、過(guò)電流保護(hù) 當(dāng)流過(guò)被保護(hù)元件中的電流超過(guò)預(yù)先整定的某個(gè)數(shù)值時(shí)就使斷路器跳閘或給出報(bào)警信號(hào)的裝置稱為過(guò)電流保護(hù)裝置，它有定時(shí)限和反時(shí)限兩種。 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置 定時(shí)限過(guò)電流是電流繼電器本身的動(dòng)作時(shí)限是固定的，與通過(guò)它的電流大小無(wú)關(guān)。這種保護(hù)裝置的接線圖如圖5-12所示。 反時(shí)限過(guò)

19、電流保護(hù)裝置 圖5-14是一個(gè)交流操作的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置圖，1KA、2KA為GL型感應(yīng)式帶有瞬時(shí)動(dòng)作元件的反時(shí)限過(guò)電流繼電器，繼電器本身動(dòng)作帶有時(shí)限，并有動(dòng)作指示掉牌信號(hào)，所以回路不需接時(shí)間繼電器和信號(hào)繼電器,二、電流速斷保護(hù) 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的時(shí)限一經(jīng)整定便不能變動(dòng)，如圖5-13所示，當(dāng)k3處發(fā)生三相短路故障時(shí)，斷路器QF3的繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間必須經(jīng)過(guò)t0+2t才能動(dòng)作，達(dá)不到速斷的目的。為了減小本段線路故障下的事故影響范圍，當(dāng)過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大于0.7s時(shí)，便需設(shè)置電流速斷保護(hù)，以保證本段線路的短路故障能迅速地被切除。 具有電流速斷和定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的線路如圖5-16所示。 三、

20、低電壓保護(hù) 低電壓保護(hù)主要用于以下幾個(gè)方面。 低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù) 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流是按躲過(guò)最大的負(fù)荷電流來(lái)整定的，在某些情況下可能滿足不了靈敏度的要求。為此可采用低電壓繼電器的過(guò)電流保護(hù)裝置來(lái)提高其靈敏度。其閉鎖接線如圖5-20所 用于電動(dòng)機(jī)的低電壓保護(hù) 電動(dòng)機(jī)采用低電壓保護(hù)的目的是當(dāng)電網(wǎng)電壓降低到某一數(shù)值時(shí)，低電壓保護(hù)裝置動(dòng)作，將不重要的或不允許自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)切除，以保證重要電動(dòng)機(jī)在電網(wǎng)電壓恢復(fù)時(shí)，順利自起動(dòng),四、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地保護(hù) 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，線電壓值不變，故障相對(duì)地電壓為零，非故障相對(duì)地電壓升高了3倍，流經(jīng)故障點(diǎn)的電容電流Ic是正常

21、時(shí)每相對(duì)地電容電流Ic0的3倍。因此在供電系統(tǒng)中采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的目的是，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生幾率最多的單相接地故障時(shí)，一般并不要求立即將電源切斷，這是因?yàn)檫@種故障并不影響接于線電壓上電氣設(shè)備的正常工作，仍可繼續(xù)運(yùn)行。但如果流過(guò)故障點(diǎn)的接地電流數(shù)值較大時(shí)，就會(huì)在接地點(diǎn)間產(chǎn)生間歇性電弧以致引起過(guò)電壓、損壞絕緣，發(fā)展成為相間或兩相對(duì)地短路，擴(kuò)大故障。因此，對(duì)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)裝設(shè)絕緣監(jiān)測(cè)裝置，必要時(shí)還可裝設(shè)零序電流保護(hù)。 五、變壓器的保護(hù) 電力變壓器是供電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，它的故障對(duì)供電的可靠性和用戶的生產(chǎn)、生活將產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度裝設(shè)適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)裝置。 變壓器的故障一

22、般分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。 變壓器的內(nèi)部故障主要有繞組的相間短路、繞組匝間短路和單相接地短路，內(nèi)部故障是很危險(xiǎn)的，因?yàn)槎搪冯娏鳟a(chǎn)生的電弧不僅會(huì)破壞繞組絕緣，燒壞鐵心，還可能使絕緣材料和變壓器油受熱而產(chǎn)生大量氣體，引起變壓器油箱爆炸。 變壓器常見(jiàn)的外部故障是引出線上絕緣套管的故障從而可能導(dǎo)致引出線的相間短路或接地短路。 變壓器的不正常工作狀態(tài)有：由于外部短路和過(guò)負(fù)荷而引起的過(guò)電流，油面的過(guò)度降低和溫度升高等。 對(duì)于變壓器的故障種類及不正常運(yùn)行狀態(tài)，變壓器一般應(yīng)裝備下列保護(hù)。 (1)瓦斯保護(hù) 它能反應(yīng)（油浸式）變壓器油箱內(nèi)部故障油面降低，瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)或跳閘。 (2)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù) 它

23、能反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障和引出線的相間短路、接地短路，瞬時(shí)動(dòng)作于跳閘,3)過(guò)電流保護(hù) 它能反應(yīng)變壓器外部短路而引起的過(guò)電流，帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘，可作為上述保護(hù)的后備保護(hù)。 (4)過(guò)負(fù)荷保護(hù) 它能反應(yīng)過(guò)載而引起的過(guò)電流，一般作用于信號(hào)。 (5)溫度信號(hào) 它能反應(yīng)變壓器溫度升高和油冷卻系統(tǒng)的故障,微機(jī)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn),微機(jī)繼電保護(hù)裝置是通過(guò)數(shù)字量輸出實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器等的控制。易于解決常規(guī)保護(hù)難于解決的問(wèn)題，對(duì)于相同的硬件，可以通過(guò)算法的不同，實(shí)現(xiàn)不同的保護(hù)。這樣，也就可以通過(guò)改善算法來(lái)不斷完善保護(hù)性能，而不需改動(dòng)硬件。通過(guò)軟件算法的改善，可以較好地解決原有模擬繼電保護(hù)裝置難于解決的問(wèn)題。在各種保護(hù)方法中，考慮到了

24、電力系統(tǒng)的各種情況，具有很強(qiáng)的綜合分析和判斷能力。由于計(jì)算機(jī)的通用性，因此，在繼電保護(hù)硬件的基礎(chǔ)上，可以很方便地通過(guò)增加軟件的方法獲得保護(hù)之外的功能。 目前的微機(jī)保護(hù)裝置均設(shè)有通信接口，這樣可方便地將各地保護(hù)裝置納入變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方修改定值、投切保護(hù)裝置,變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng),綜合自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn) 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和配置,綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能,變電站在電力系統(tǒng)中是不可缺少的重要環(huán)節(jié)，因?yàn)樽冸娬臼请娏ο到y(tǒng)中通過(guò)變壓器進(jìn)行電壓的升降和進(jìn)行電能交換的地點(diǎn)；變電站也是電能不同電壓等級(jí)的母線進(jìn)行重新分配的地點(diǎn)；變電站還是不同電壓等級(jí)線路的始端或終端，因此變電站是電

25、力系統(tǒng)中重要的“調(diào)節(jié)與控制中心”；特別是電力與無(wú)功的調(diào)節(jié)中心； 變電站又是電力系統(tǒng)中重要的“信息源”與“信息中繼站”。 因此變電站對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，保證對(duì)用戶供電可靠性與電能質(zhì)量起著不可替代的作用。 變電站的設(shè)備主要可以分為： 一次設(shè)備：變壓器（含主變壓器、所用變壓器、消弧線圈等）；開(kāi)關(guān)（高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、空氣開(kāi)關(guān)等）；電抗器；母線、電力電纜、電力線路、瓷瓶、支架等。 二次設(shè)備：電壓互感器、電流互感器、阻波器、耦合電容器以及“控制”、“測(cè)量”、“保護(hù)”、“自動(dòng)裝置”、“遠(yuǎn)動(dòng)”、“通訊”等設(shè)備。 變電站需完成的功能大概有63種，歸納起來(lái)可分為以下幾種功能組： 控制、監(jiān)視功能，自動(dòng)控

26、制功能，測(cè)量表記錄功能，繼電保護(hù)功能，與繼電保護(hù)有關(guān)的功能，接口功能，系統(tǒng)功能。 結(jié)合我國(guó)的情況，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能可用監(jiān)控子系統(tǒng)、微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)與遠(yuǎn)動(dòng)通信子系統(tǒng)來(lái)說(shuō)明,綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和配置,變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程與集成電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)密切相關(guān)。隨著高科技的不斷發(fā)展，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)也不斷發(fā)生變化，其性能和功能不斷提高。從國(guó)內(nèi)外變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程來(lái)看，其結(jié)構(gòu)形式有集中式、分布集中式、分散與集中相結(jié)合和全分散式等四種類型 變電站綜合自動(dòng)化 1）功能綜合化 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)技術(shù)密集、多專業(yè)技術(shù)相互交叉、相互配合的系統(tǒng)。

27、它是在計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它綜合了變電站內(nèi)除一次設(shè)備和交直流電源以外的全部二次設(shè)備微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)綜合了原來(lái)的儀表屏、操作屏、模擬屏和變送器柜、遠(yuǎn)動(dòng)裝置及中央信號(hào)系統(tǒng)等功能；微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)代替了電磁式或晶體管式的保護(hù)裝置；還可根據(jù)用戶需要，微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，綜合了故障錄波、故障測(cè)距和小電流接地等子系統(tǒng)功能。 2）設(shè)備操作監(jiān)視屏幕化 變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化后，無(wú)論是有人值班，還是無(wú)人值班，操作人員不是在變電站內(nèi)，就是在主控站或調(diào)度室內(nèi)，面對(duì)彩色屏幕顯示器，對(duì)變電站的設(shè)備和輸電線路進(jìn)行全方位的監(jiān)視與操作,3）結(jié)構(gòu)分布、分層化 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)和各功

28、能模塊由不同配置的單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī)組成，采用分布式結(jié)構(gòu)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、總線將微機(jī)保護(hù)、數(shù)據(jù)采集、控制等各子系統(tǒng)連接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)分級(jí)分布式的系統(tǒng)。 4）通信局域或網(wǎng)絡(luò)化、光纜化 5）運(yùn)行管理智能化 變電站綜合自動(dòng)化的另一個(gè)最大特點(diǎn)是運(yùn)行管理智能化。智能化的含義不僅是能實(shí)現(xiàn)許多自動(dòng)化的功能，例如電壓、無(wú)功自動(dòng)調(diào)節(jié)，不完全接地系統(tǒng)單相接地自動(dòng)選線，自動(dòng)事故判別與事故記錄，事件順序記錄，指標(biāo)打印，自動(dòng)報(bào)警等；更重要的是能實(shí)現(xiàn)故障分析和故障恢復(fù)操作智能化；而且能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)本身的故障自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)功能。這對(duì)于提高變電站的運(yùn)行管理水平和安全可靠性是非常重要的，也是常規(guī)的二次設(shè)備所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。常規(guī)

29、的二次設(shè)備只能監(jiān)視一次設(shè)備，而本身的故障必須靠維護(hù)人員去檢查，本身不具備自診斷能力,電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式,在電力系統(tǒng)中，當(dāng)變壓器或發(fā)電機(jī)的三相繞組為星形聯(lián)結(jié)時(shí)，其中性點(diǎn)可有兩種運(yùn)行方式：中性點(diǎn)接地和中性點(diǎn)部接地。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)稱為大電流接地系統(tǒng)，中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈（或電阻）接地的系統(tǒng)稱為小電流接地系統(tǒng)。中性點(diǎn)的運(yùn)行方式主要取決于單相接地時(shí)電氣設(shè)備絕緣要求及供電可靠性。圖12列出了常用的中性點(diǎn)運(yùn)行方式。圖中，電容C為輸電線路對(duì)地分布電容。 圖12 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式 a)中性點(diǎn)直接接地b)中性點(diǎn)不接地 c)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地d)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地,中性點(diǎn)直接接地方式：當(dāng)發(fā)

30、生一相對(duì)地絕緣破壞時(shí)，即構(gòu)成單相短路，供電中斷，可靠性降低。但是，該方式下非故障相對(duì)地電壓不變，電氣設(shè)備絕緣水平可按相電壓考慮。此外，在380/220V低壓供電系統(tǒng)中，線對(duì)地電壓為相電壓，可接入單相負(fù)荷。 中性點(diǎn)不接地方式：當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，線電壓不變，而非故障相對(duì)地電壓升高到原來(lái)相電壓的3倍，供電不中斷，可靠性高,供電質(zhì)量的主要指標(biāo),決定用戶供電質(zhì)量的指標(biāo)為電壓、頻率和可靠性。 1電壓 理想的供電電壓應(yīng)該是幅值恒為額定值的三相對(duì)稱正弦電壓。由于供電系統(tǒng)存在阻抗、用電負(fù)荷的變化和用電負(fù)荷的性質(zhì)等因素，實(shí)際供電電壓無(wú)論是在幅值上、波形上還是三相對(duì)稱性上都與理想電壓之間存在著偏差。 （1）電壓

31、偏差：電壓偏差是指電網(wǎng)實(shí)際電壓與額定電壓之差，實(shí)際電壓偏高或偏低對(duì)用電設(shè)備的良好運(yùn)行都有影響。 （2）電壓波動(dòng)和閃變：電網(wǎng)電壓的均方根值隨時(shí)間的變化稱為電壓波動(dòng)，由電壓波動(dòng)引起的燈光閃爍對(duì)人眼腦的刺激效應(yīng)稱為電壓閃變。當(dāng)電弧爐等大容量沖擊性負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，劇烈變化的負(fù)荷電流將引起線路壓降的變化，從而導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生電壓波動(dòng)。 （3）高次諧波：當(dāng)電網(wǎng)電壓波形發(fā)生非正弦畸變時(shí)，電壓中出現(xiàn)高次諧波。高次諧波的產(chǎn)生，除電力系統(tǒng)自身背景諧波外，在用戶方面主要由大功率變流設(shè)備、電弧爐等非線性用電設(shè)備所引起。高次諧波的存在降導(dǎo)致供電系統(tǒng)能耗增大、電氣設(shè)備絕緣老化加快，并且干擾自動(dòng)化裝置和通信設(shè)施的正常工作。 （4）

32、三相不對(duì)稱：三相電壓不對(duì)稱指三個(gè)相電壓的幅值和相位關(guān)系上存在偏差。三相不對(duì)稱主要由系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)不對(duì)稱、三相用電負(fù)荷不對(duì)稱等因素引起。供電系統(tǒng)的不對(duì)稱運(yùn)行，對(duì)用電設(shè)備及供配電系統(tǒng)都有危害，低壓系統(tǒng)的不對(duì)稱運(yùn)行還會(huì)導(dǎo)致中性點(diǎn)偏移，從而危及人身和設(shè)備安全,2頻率 我國(guó)規(guī)定的電力系統(tǒng)標(biāo)稱頻率（俗稱工頻）為50Hz，國(guó)際上標(biāo)稱頻率有50Hz和60Hz兩種。由電力系統(tǒng)供電的交流用電設(shè)備的工作頻率應(yīng)與電力系統(tǒng)頻率相一致。為了達(dá)到某種特殊目的，有的用電設(shè)備需在其它頻率下工作，則可配以專用變頻電源供電，如高頻加熱、電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速等。 當(dāng)電能供需不平衡時(shí)，系統(tǒng)頻率會(huì)偏離其標(biāo)稱值。頻率偏差不僅影響用電設(shè)備的工作狀態(tài)

33、、產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，更重要的影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 用戶供電系統(tǒng)的電壓頻率是由電力系統(tǒng)保證的。我國(guó)國(guó)標(biāo)規(guī)定，電力系統(tǒng)正常頻率偏差允許值為0.2Hz，當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí)，偏差值可以放到0.5Hz。 3可靠性 可靠性即根據(jù)用電負(fù)荷的性質(zhì)和突然中斷其供電在政治或經(jīng)濟(jì)上造成損失和影響的程度，對(duì)用電設(shè)備提出的不允許中斷供電的要求。按照供電可靠性要求，用電負(fù)荷分為下列三級(jí)： （1）一級(jí)負(fù)荷：突然停電將造成人身傷亡，或在經(jīng)濟(jì)上造成重大損失，或在政治上造成重大不良影響者。如重要交通和通信樞紐用電負(fù)荷、重點(diǎn)企業(yè)中的重大設(shè)備和連續(xù)生產(chǎn)線、政治和外事活動(dòng)中心等。 （2）二級(jí)負(fù)荷：突然停電將在經(jīng)濟(jì)上造成較大損失，或在政治上造成不良影響者。如突然停電將造成主要設(shè)備損壞或大量產(chǎn)品報(bào)廢或大量減產(chǎn)的工廠用電負(fù)荷，交通和通信樞紐用電負(fù)荷，大量人員集中的公共場(chǎng)所等。 （3）三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者,電力系