電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

1、電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)SNP-82000綜合自動(dòng)化系統(tǒng)培訓(xùn)講座第一部分 電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)電力系統(tǒng)傳輸示意圖通訊服務(wù)器50.0Hz49.850.2發(fā) 電用 電發(fā)電領(lǐng)域的幾個(gè)概念發(fā)電廠類(lèi)型：火(熱)電、水電、風(fēng)電、核電發(fā)電機(jī)容量：3000KW80萬(wàn)KW發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓：6kV，10kV同期的概念：同相位、同幅值、同頻率發(fā)電機(jī)指揮信號(hào)：主要用來(lái)讓電氣主控室跟汽機(jī)房互相聯(lián)系的信號(hào)發(fā)電機(jī)保護(hù)：差動(dòng)、后備、轉(zhuǎn)子輸電領(lǐng)域的幾個(gè)概念直流輸電、交流輸電超高壓輸電中的距離保護(hù)高電壓的遠(yuǎn)程輸電分為以下的電壓等級(jí)：750kV、500kV、330kV、220kV、110kV。在城市內(nèi)（及周邊）一般以110k

2、V變電站居多，變壓器為兩線圈變壓器，變比為110kV比10kV。在市郊是220kV變電站，變壓器為三線圈變壓器，變比為220kV比110kV/ 10kV。以10kV電壓做為各個(gè)饋線送出到各條10kV線路。10kV線路再通過(guò)配電變壓器降到380V，（線電壓380V，相電壓220V）輸送到廠礦、機(jī)關(guān)、居民住宅。變電領(lǐng)域的幾個(gè)概念變壓器類(lèi)型：兩卷變、三卷變變壓器容量：10000kVA以上單列運(yùn)行 6000kVA以上并列運(yùn)行有載調(diào)壓、無(wú)載調(diào)壓差動(dòng)保護(hù)、后備保護(hù)勵(lì)磁涌流、二次諧波電力系統(tǒng)的特點(diǎn)即時(shí)發(fā)電,即時(shí)使用,電能不能大量存儲(chǔ)采用高壓輸電,電壓等級(jí)10kV-550kV正常和故障狀態(tài)的過(guò)渡過(guò)程非常短暫,

3、以光速傳播電力系統(tǒng)的地區(qū)性特點(diǎn)較強(qiáng)繼電保護(hù)裝置作用的對(duì)象高壓開(kāi)關(guān)柜繼電保護(hù)裝置一般是作為高壓開(kāi)關(guān)柜的一個(gè)元器件安裝在高壓開(kāi)關(guān)柜上為什么采用高壓輸電?電網(wǎng)傳輸功率P=U*I,電壓等級(jí)越高,高壓傳輸線中的電流越小;傳輸線消耗功率P=I*I*R,傳輸線中的電流越小,線損越低;開(kāi)關(guān)柜的用途采用高壓輸電時(shí),由于電壓等級(jí)高,在斷開(kāi)一條帶負(fù)載的線路時(shí),會(huì)產(chǎn)生電弧;電弧是空氣被高壓電離而產(chǎn)生的;電弧是導(dǎo)電的所以必須使用一種特殊的開(kāi)關(guān)來(lái)斷開(kāi)高電壓等級(jí)的線路開(kāi)關(guān)柜的滅弧原理真空滅弧-真空斷路器,一般用在10kV以下電壓等級(jí)SF6滅弧-SF6斷路器,一般用在35kV電壓等級(jí)多油斷路器、少油斷路器什么時(shí)候切除高壓線路

4、？線路檢修設(shè)備安裝降低線路負(fù)載 以上都是人為的，有計(jì)劃性的切除線路故障時(shí)切除線路 不定時(shí)，隨時(shí)隨地的，因?yàn)楣收鲜遣淮_定的所以需要一種自動(dòng)化的切除裝置，這就是繼電保護(hù)裝置電力系統(tǒng)的幾個(gè)概念中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)： 包括中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線圈接地、經(jīng)高阻接地 主要使用在35kV以下系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)：提高供電可靠性 缺點(diǎn)：投資增加中性點(diǎn)接地系統(tǒng)： 包括中性點(diǎn)直接接地、經(jīng)低阻接地 主要使用在110kV以上系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)增加投資 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)1、接地相電壓降為0，非接地相電壓升高到線電壓，但角度變化30度；2、在故障線路上的零序電流是全系統(tǒng)非故障元件對(duì)地電容電流之和， 且零序功率方向由線路流向母線，與非故障

5、元件的零序功率 方向 相反；3、單相接地時(shí)容性電流的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式（單位：A，kV，km） 架空線：IcUL/350; 電纜線： IcUL/10; 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)aVa2VVN123TC1C2C3vT1vT3vT2ICTCBA優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)的絕緣標(biāo)準(zhǔn)按相電壓設(shè)計(jì)，降低了投資；缺點(diǎn)：?jiǎn)蜗嘟拥貢r(shí)即形成單相短路，且單相短路時(shí)短路電流很大，影 響了供電的可靠性；常用一次設(shè)備圖形電壓互感器的特點(diǎn) 1、一次繞組與高壓電路并聯(lián)。 2、二次繞組不允許短路（短路電流燒毀 PT）,裝有熔斷器。 3、二次繞組有一點(diǎn)直接接地。 4、接線形式有：?jiǎn)蜗嘟泳€、V-V接線、Y-Y接線、Y0/Y0/接線。 電壓互感器接法接線形式

6、有：?jiǎn)蜗嘟泳€、V-V接線、Y-Y接線、Y0/Y0/接線。 電壓互感器接線注意點(diǎn) 1）電壓互感器的二次側(cè)在工作時(shí)不能短路。在正常工作時(shí)，其二次側(cè)的電流很小，近于開(kāi)路狀態(tài)，當(dāng)二次側(cè)短路時(shí)，其電流很大（二次側(cè)阻抗很小）將燒毀設(shè)備。 2）電壓互感器的二次側(cè)必須有一端接地，防止一、二次側(cè)擊穿時(shí)，高壓竄入二次側(cè)，危及人身和設(shè)備安全。 3）電壓互感器接線時(shí)，應(yīng)注意一、二次側(cè)接線端子的極性。以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。 4）電壓互感器的一、二次側(cè)通常都應(yīng)裝設(shè)熔絲作為短路保護(hù)，同時(shí)一次側(cè)應(yīng)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)作為安全檢修用。 5）一次側(cè)并接在線路中 電流互感器的特點(diǎn) 1、一次繞組與高壓電路串聯(lián)。 2、二次繞組不允許開(kāi)路（開(kāi)路將

7、產(chǎn)生高電壓，危及人身安全），且近似于短路工作狀態(tài)。3、有保護(hù)型和測(cè)量型的CT，保護(hù)CT的10P20表示在20倍額定電流范圍內(nèi)，該保護(hù)CT能保證線性誤差在10以?xún)?nèi)。 4、接線形式有：?jiǎn)蜗嘟泳€、星形接線（三相CT） 、不完全星形接線（兩相CT）。 電流、電壓互感器的一次接法電壓互感器相當(dāng)于一個(gè)衡壓源，所以二次側(cè)不允許短路電流互感器相當(dāng)于一個(gè)衡流源，所以二次側(cè)不允許開(kāi)路方向保護(hù)的產(chǎn)生d在雙側(cè)電源的情況下，圖中d點(diǎn)短路，QF2和QF3跳閘，QF1和QF4不應(yīng)該動(dòng)作；QF2和QF3：短路電流由母線流向線路；QF1和QF4：短路電流由線路流向母線；方向保護(hù)的產(chǎn)生在雙側(cè)電源的情況下，圖中d點(diǎn)短路，QF1跳閘

8、，QF2、 QF3和QF4不應(yīng)該動(dòng)作；其中QF3和QF1構(gòu)成后備保護(hù)的關(guān)系，所以QF3也不應(yīng)該誤動(dòng)，QF3通過(guò)定值躲開(kāi)QF1處的短路電流方向保護(hù)的原理Ubc1、電力系統(tǒng)短路時(shí)，一般都是表 現(xiàn)出一個(gè)感性短路功率；（或者也可以說(shuō)電流由母線流向線路時(shí)）2、當(dāng)在正方向出口附近發(fā)生短路時(shí)，短路的相電壓下降至接近0或者數(shù)值很小，所以一般都采用90度接線方式，用來(lái)增加保護(hù)的靈敏性；3、為了保證動(dòng)作的可靠性，動(dòng)作區(qū)選擇(a-90度)至(a+90度)，a是最大靈敏角；Ubca第二部分 繼電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)及原理微機(jī)綜保裝置的結(jié)構(gòu)組成CPU通 訊A/D變換EPROMRAMLCD顯示出口開(kāi)入光電隔離出口驅(qū)動(dòng)鍵 盤(pán)模擬

9、量輸入微機(jī)綜保裝置的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)E2PROMCPURAMAI(模擬量輸入)DI(數(shù)字量輸入)按鍵液晶顯示指示燈通訊DO(數(shù)字量輸出)CPU（中央處理單元）八位單片機(jī)十六位單片機(jī)雙CPU結(jié)構(gòu) 保護(hù)CPU 通訊CPUDSP（digital signal processor）芯片E2PROM存放定值及事件記錄DI（數(shù)字量輸入）只有兩種狀態(tài)的輸入 例如：開(kāi)關(guān)分合狀態(tài)（或分或合） 刀閘位置狀態(tài)（或分或合） 彈簧儲(chǔ)能情況（或儲(chǔ)能或未儲(chǔ)能） 遠(yuǎn)方/就地信號(hào)（或遠(yuǎn)方或就地）AI（模擬量輸入）具有連續(xù)輸入狀態(tài)的電氣量 例如：保護(hù)電流 測(cè)量電流 三相電壓 變壓器溫度 DO（繼電器輸出）保護(hù)跳閘輸出遙控合閘輸出遙控跳閘

10、輸出重合閘輸出預(yù)告信號(hào)輸出事故信號(hào)輸出通訊232通訊（共模信號(hào)，最長(zhǎng)傳輸15米）485通訊（差模信號(hào)，最長(zhǎng)傳輸1200米）CAN通訊（傳輸距離跟波特率有關(guān)）以太網(wǎng)通訊第三部分 SNP-2000繼電保護(hù)裝置分類(lèi)及主要功能SNP-2000正視圖及背板接線圖一次系統(tǒng)跟綜保裝置的連接圖SNP-2000系列保護(hù)裝置變電站保護(hù)系列6種變壓器保護(hù)系統(tǒng)6種電動(dòng)機(jī)保護(hù)系統(tǒng)4種發(fā)電機(jī)保護(hù)系列4種SNP-2000變電站保護(hù)系列SNP-2313線路保護(hù)測(cè)控裝置SNP-2315母聯(lián)保護(hù)測(cè)控裝置SNP-2331電容器保護(hù)測(cè)控裝置SNP-2305母線監(jiān)視及PT并列裝置SNP-2361備自投母聯(lián)保護(hù)測(cè)控裝置SNP-2361B

11、進(jìn)線備自投裝置SNP-2313線路保護(hù)裝置功能三相/兩相三段式方向電流保護(hù)（速斷、限時(shí)速斷、過(guò)流） 三相三次重合閘(檢無(wú)壓，檢同期，不檢)，重合次數(shù)可設(shè)定，帶后加速功能 零序電壓閉鎖方向零序過(guò)流保護(hù)（報(bào)警，可選擇跳閘） 具有小電流接地選線功能 低電壓保護(hù) 低壓閉鎖、滑差閉鎖的低頻減載保護(hù) 過(guò)負(fù)荷告警 線路保護(hù)的選擇配置（SNP-2313）一般情況：三段式保護(hù) 零序過(guò)流告警/跳閘 重合閘（架空出線）雙側(cè)電源：方向保護(hù)110kV及其以上電壓等級(jí)： 短線路：光纖縱差保護(hù) 長(zhǎng)線路：距離保護(hù)（阻抗保護(hù)） SNP-2331電容器保護(hù)裝置功能二段式電流保護(hù) （限時(shí)速斷、過(guò)流） 過(guò)電壓保護(hù)低電壓保護(hù)不平衡電壓

12、保護(hù)不平衡電流保護(hù)控制回路斷線報(bào)警SNP-2305母監(jiān)及PT并列裝置I段/II段母線接地告警 I段/II段PT斷線告警I段/II段PT失壓告警PT并列SNP-2361備自投母聯(lián)保護(hù)裝置母聯(lián)電流保護(hù) （限時(shí)速斷、過(guò)流） 母聯(lián)控制回路斷線報(bào)警四種方式備自投SNP-2361B進(jìn)線備自投裝置專(zhuān)門(mén)為雙進(jìn)線設(shè)計(jì)的備自投可以設(shè)置主備供電方式，帶自恢復(fù)功能SNP-2000變壓器保護(hù)系列SNP-2316配電變保護(hù)測(cè)控裝置SNP-2321三卷變差動(dòng)保護(hù)測(cè)控裝置SNP-2322兩卷變差動(dòng)保護(hù)測(cè)控裝置SNP-2323變壓器低后備保護(hù)測(cè)控裝置SNP-2324變壓器高后備保護(hù)測(cè)控裝置SNP-2326變壓器公共測(cè)控裝置SN

13、P-2316配電變保護(hù)裝置功能三/兩相三段式復(fù)合電壓閉鎖電流保護(hù)（速斷、限時(shí)速斷、過(guò)流），帶后加速功能 零序電壓閉鎖方向零序過(guò)流保護(hù)（報(bào)警,可選擇跳閘） 具有小電流接地選線功能 低壓閉鎖、滑差閉鎖的低頻減載保護(hù) 過(guò)負(fù)荷告警 非電量保護(hù)（重瓦斯、輕瓦斯、壓力釋放、溫度過(guò)高、溫度升高） SNP-2322變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置差動(dòng)速斷保護(hù) 比率差動(dòng)保護(hù) 二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)保護(hù) CT斷線報(bào)警及閉鎖差動(dòng) 非電量保護(hù)（本體重瓦、有載調(diào)壓重瓦、本體輕瓦、有載調(diào)壓輕瓦、壓力釋放、溫度過(guò)高、溫度升高、油位高、油位低） SNP-2323變壓器后備保護(hù)裝置二段式復(fù)合電壓閉鎖方向過(guò)流保護(hù)（限時(shí)速斷，過(guò)流） 三段式零序電壓

14、閉鎖方向零序過(guò)流保護(hù) 間隙零序保護(hù)零序過(guò)電壓保護(hù)過(guò)負(fù)荷告警過(guò)負(fù)荷啟動(dòng)通風(fēng) SNP-2326變壓器公共測(cè)控裝置測(cè)量所用變的電流、電壓 測(cè)量2臺(tái)主變的溫度監(jiān)視2臺(tái)主變的檔位同時(shí)對(duì)2臺(tái)主變實(shí)行有載調(diào)壓變壓器保護(hù)的選擇配置大容量變壓器： 定義：?jiǎn)为?dú)運(yùn)行的容量10000kVA以上 并列運(yùn)行的容量6300kVA以上 配置：SNP-2322/ SNP-2321（差動(dòng)） SNP-2323、 SNP-2324（后備） SNP-2326（公共測(cè)控）小容量變壓器（配電變）： 定義：容量10000kVA以下，且過(guò)流保護(hù)時(shí)限大于0.5S 配置： SNP-2316 SNP-2000電動(dòng)機(jī)保護(hù)測(cè)控系列SNP-2371異步電

15、動(dòng)機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置SNP-2372異步電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)測(cè)控裝置SNP-2373同步電動(dòng)機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置SNP-2374同步電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)測(cè)控裝置SNP-2371電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置功能二段式定時(shí)限/反時(shí)限過(guò)流保護(hù) 二段式定時(shí)限/反時(shí)限負(fù)序過(guò)流保護(hù) 堵轉(zhuǎn)保護(hù) 過(guò)負(fù)荷告警 低電壓、過(guò)電壓保護(hù) 零序過(guò)流保護(hù)（報(bào)警可選擇跳閘） 零序過(guò)壓保護(hù)（報(bào)警可選擇跳閘） 過(guò)熱保護(hù) 非電量保護(hù) （溫度過(guò)高、溫度升高） SNP-2372電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)裝置差動(dòng)速斷保護(hù) 比率差動(dòng)保護(hù) CT斷線報(bào)警及閉鎖差動(dòng) 5路非電量保護(hù)速斷保護(hù)反時(shí)限過(guò)流保護(hù) 過(guò)負(fù)荷告警 低電壓、過(guò)電壓保護(hù) 零序過(guò)流保護(hù)（報(bào)警可選擇跳閘） 零序過(guò)壓保護(hù)（報(bào)警可選擇

16、跳閘） 過(guò)熱保護(hù) SNP-2373電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)裝置二段式定時(shí)限/反時(shí)限過(guò)流保護(hù) 堵轉(zhuǎn)保護(hù) 過(guò)負(fù)荷告警 低電壓保護(hù) 定子接地保護(hù) 失步保護(hù)失磁保護(hù)低周減載與低周解列 啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)保護(hù)5路非電量保護(hù)SNP-2374電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)裝置差動(dòng)速斷保護(hù) 比率差動(dòng)保護(hù) CT斷線報(bào)警及閉鎖差動(dòng) 5路非電量保護(hù)速斷保護(hù)反時(shí)限過(guò)流保護(hù) 過(guò)負(fù)荷告警 低電壓、過(guò)電壓保護(hù) 失步保護(hù)零序過(guò)流保護(hù)（報(bào)警可選擇跳閘） 零序過(guò)壓保護(hù)（報(bào)警可選擇跳閘） 異步電動(dòng)機(jī)保護(hù)的選擇配置大容量電動(dòng)機(jī)： 定義：容量2000kW以上 配置：SNP-2372（帶差動(dòng)） 小容量電動(dòng)機(jī)： 定義：容量2000kW以下 配置： SNP-2371 同步

17、電動(dòng)機(jī)保護(hù)的選擇配置大容量電動(dòng)機(jī)： 定義：容量2000kW以上 配置：SNP-2374（帶差動(dòng)） 小容量電動(dòng)機(jī)： 定義：容量2000kW以下 配置： SNP-2373 SNP-2000發(fā)電機(jī)保護(hù)系列SNP-2380發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)測(cè)控裝置SNP-2381發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)測(cè)控裝置SNP-2382發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)測(cè)控裝置SNP-2383發(fā)電機(jī)后備保護(hù)測(cè)控裝置SNP-2380發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地告警轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)勵(lì)磁低壓保護(hù)SNP-2382發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)裝置差動(dòng)速斷保護(hù) 比率差動(dòng)保護(hù) CT斷線報(bào)警及閉鎖差動(dòng) SNP-2383發(fā)電機(jī)后備保護(hù)裝置低阻抗保護(hù) 復(fù)合電壓起動(dòng)過(guò)流保護(hù)失磁保護(hù)定子過(guò)負(fù)

18、荷保護(hù) 轉(zhuǎn)子過(guò)負(fù)荷保護(hù) 定子負(fù)序反時(shí)限及定時(shí)限過(guò)流保護(hù)過(guò)電壓保護(hù) 高頻、低頻保護(hù)PT斷線告警第三部分 SNP-2000后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成SNP-2000自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成SNP-2000典型監(jiān)控系統(tǒng)組成圖總工監(jiān)控工作站雙機(jī)熱備SCADA監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器備用服務(wù)器工作站485總線?#0046992?#0046992?#0046992?#0046992 SNP-2000較大監(jiān)控系統(tǒng)組成圖SNP-2000監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境操作系統(tǒng)服務(wù)器端 Windows NT/2000客戶端Windows 98/NT/2000數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)Microsoft SQL ServerMicrosoft AccessSNP-2000監(jiān)控系統(tǒng)主要功能SCADA功能數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)遠(yuǎn)方控制異常事故告警圖形畫(huà)面制作顯示報(bào)表生成打印 用戶管理SNP-2000監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)基于RS485、CAN總線通信的可靠連接功能模塊分解、組合、創(chuàng)建引擎 商用數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)協(xié)調(diào)工作面向?qū)ο蟮脑O(shè)備圖形管理系統(tǒng)面向設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)圖形組態(tài)支持獨(dú)具特色的通信管理，規(guī)約在線配置，即插即用靈活的數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)，無(wú)規(guī)模限制低硬件配置需求，高系統(tǒng)性能SNP-2000監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)軟件工程管理系統(tǒng)功能模塊增加及軟件擴(kuò)充始終保持對(duì)