ch06發(fā)電廠二次系統(tǒng)-2

1、電氣工程基礎第第6章章發(fā)電廠二次系統(tǒng)發(fā)電廠二次系統(tǒng)主講人：楊主講人：楊 峰峰華中科技大學數(shù)字化工程與仿真中心華中科技大學數(shù)字化工程與仿真中心 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 2本章主要內(nèi)容6.1 繼電保護的基本原理繼電保護的基本原理6.2 線路保護線路保護6.3 其它電氣主元件保護其它電氣主元件保護6.4 發(fā)電廠二次系統(tǒng)的概念發(fā)電廠二次系統(tǒng)的概念6.5 斷路器的控制和信號回路斷路器的控制和信號回路6.6 廠內(nèi)常用自動裝置廠內(nèi)常用自動裝置6.7 二次系統(tǒng)電源二次系統(tǒng)電源 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 36.4 發(fā)電廠二次系統(tǒng)的概念n本節(jié)主要內(nèi)容本節(jié)主要內(nèi)容l原理接線圖原

2、理接線圖l展開接線圖展開接線圖l安裝接線圖安裝接線圖l文字代號和圖形符號文字代號和圖形符號 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 4復習：什么是一次系統(tǒng)、二次系統(tǒng)、一次設備、二次設備?n一次設備及一次系統(tǒng)：一次設備及一次系統(tǒng)：l一次設備就是電廠內(nèi)的高壓設備，包括：發(fā)電機、變壓器、斷路器、一次設備就是電廠內(nèi)的高壓設備，包括：發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關、電抗器、電力電纜以及母線、輸電線路等。隔離開關、電抗器、電力電纜以及母線、輸電線路等。l由這些設備按一定規(guī)律相互連接構成的電路稱為一次接線或一次系統(tǒng)，由這些設備按一定規(guī)律相互連接構成的電路稱為一次接線或一次系統(tǒng)，它是發(fā)電、輸變電和配電的

3、主體。它是發(fā)電、輸變電和配電的主體。l描述描述一一次設備之間連接關系的圖稱為一次接線圖或一次系統(tǒng)圖。次設備之間連接關系的圖稱為一次接線圖或一次系統(tǒng)圖。n二次設備及二次系統(tǒng)：二次設備及二次系統(tǒng)：l二次設備就是保證一次設備正常運行的控制和信號設備。包括監(jiān)察測二次設備就是保證一次設備正常運行的控制和信號設備。包括監(jiān)察測量儀表、控制及信號器具、繼電保護裝置、自動裝置、遠動裝置等。量儀表、控制及信號器具、繼電保護裝置、自動裝置、遠動裝置等。這些設備通常是由電流互感器、電壓互感器、蓄電池組或廠（所）用這些設備通常是由電流互感器、電壓互感器、蓄電池組或廠（所）用低壓電源供電。低壓電源供電。l表明二次設備互相

4、連接關系的電路稱為二次接線或二次系統(tǒng)。表明二次設備互相連接關系的電路稱為二次接線或二次系統(tǒng)。l描述描述二二次設備之間連接關系的圖稱為二次系統(tǒng)圖次設備之間連接關系的圖稱為二次系統(tǒng)圖，有有3種：種：原理接線圖原理接線圖展開接線圖展開接線圖安裝接線圖安裝接線圖 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 56.4.1原理接線圖原理接線圖：是用來表示繼電保護、測量儀表和自動裝置等工作原理的一種二次接線圖。特點：二次回路中的元件及設備以整體形式表示，同時將相互聯(lián)系的電氣部件和連線畫在同一張圖上，給人以明確的整體概念。10kV線路過電流保護的原理接線圖原理接線圖本身并不指導施工人員實際的接線操作。原理接線

5、圖的目的是提供整組保護的總體描述，最大的作用是技術人員之間的交流。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 66.4.2 展開接線圖展開接線圖(簡稱展開圖)：用來說明二次回路的動作原理，在現(xiàn)場使用極為普遍。特點：(1)將每套裝置的有關設備部件解體，按供電電源的不同分別畫出電氣回路接線圖，如交流電流回路、交流電壓回路和直流回路分開表示。(2)同一個儀表或繼電器的電流線圈、電壓線圈和觸點分別畫在不同的回路里。(3)為了在不同的圖紙中建立元件和設備的完整連接關系，每個元件及設備的線圈和觸點都要用文字標號進行標識。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 76.4.2 展開接線圖CT配置電流繼

6、電器線圈不完全星型接線電流繼電器輔助觸點10kV線路過電流保護的展開接線圖 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 86.4.2 展開接線圖3段電流保護接線圖 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 96.4.3 安裝接線圖安裝接線圖是制造廠加工制造屏（屏盤）和現(xiàn)場施工安裝所必不可少的圖，也是運行試驗、檢修和事故處理等的主要參考圖。安裝接線圖包括屏面布置圖、屏背面接線圖和端子排圖三個組成部分，它們相互對應，相互補充。(1)屏面布置圖：說明屏上各個元件及設備的排列位置和其相互間距離尺寸的圖，要求按照一定的比例尺繪制。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 106.4.3 安裝接線圖

7、(2)屏背面接線圖：在屏上配線所必需的圖，其中應標明屏上各設備在屏背面的引出端子之間的連接情況，以及屏上設備與端子排的連接情況。(3)端子排圖：表示屏上需要裝設的端子數(shù)目、類型及排列次序以及它與屏外設備連接情況的圖。屏背面接線圖和端子排圖必須說明導線從何處來，到何處去，既防止接錯，也防止沒接。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 116.4.3 安裝接線圖我國廣泛采用“相對編號法”，例如甲、乙兩個端子需用導線連接起來，則在甲端子旁邊標上乙端子的編號，而在乙端子旁邊標上甲端子的編號；如果一個端子需引出兩根導線，那么，在它旁邊就標出所要連接的兩個端子編號。直接連接相對編號 電氣工程基礎課件

8、電氣工程基礎課件 page 126.4.4 文字代號和圖形符號n文字代號文字代號l在設備或元件的圖形符號上方或其近旁，用字母表示出其名稱。在設備或元件的圖形符號上方或其近旁，用字母表示出其名稱。n圖形符號圖形符號l在原理圖或展開圖中所采用的設備及元件在原理圖或展開圖中所采用的設備及元件，用，用能代表該設備及元能代表該設備及元件特征的圖形來件特征的圖形來表示。表示。n回路回路數(shù)字標號數(shù)字標號l目的：目的：根據(jù)根據(jù)編號能了解回路的性質及編號能了解回路的性質及用途用途便于便于記憶，按編號進行正確的接線、維修和檢查。記憶，按編號進行正確的接線、維修和檢查。l回路編號由回路編號由4個及以下的數(shù)字組成，對

9、于交流電路為了區(qū)分相別，個及以下的數(shù)字組成，對于交流電路為了區(qū)分相別，在數(shù)字前面還加上在數(shù)字前面還加上A、B、C、N等文字符號。對于不同用途的回等文字符號。對于不同用途的回路規(guī)定了編號數(shù)字的范圍，對于一些比較重要的常見回路（例如路規(guī)定了編號數(shù)字的范圍，對于一些比較重要的常見回路（例如直流正、負電源回路，跳、合閘回路）都給予固定的編號。直流正、負電源回路，跳、合閘回路）都給予固定的編號。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 15本章主要內(nèi)容6.1 繼電保護的基本原理繼電保護的基本原理6.2 線路保護線路保護6.3 其它電氣主元件保護其它電氣主元件保護6.4 發(fā)電廠二次系統(tǒng)的概念發(fā)電廠二次

10、系統(tǒng)的概念6.5 斷路器的控制和信號回路斷路器的控制和信號回路6.6 廠內(nèi)常用自動裝置廠內(nèi)常用自動裝置6.7 二次系統(tǒng)電源二次系統(tǒng)電源 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 166.5 斷路器的控制和信號回路n本節(jié)主要內(nèi)容本節(jié)主要內(nèi)容l控制開關和操動機構控制開關和操動機構LW2型控制開關型控制開關操動機構操動機構l控制和信號回路控制和信號回路控制和信號回路的基本要求控制和信號回路的基本要求控制回路控制回路信號回路信號回路 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 176.5.1 控制開關和操動機構nLW2型控制開關型控制開關控制開關安裝在主控室的控制屏上，用于執(zhí)行斷路器的斷、合操作。控

11、制開關有兩種類型：(1)斷、合操作都分兩步進行，手柄有兩個固定位置和兩個操作位置的控制開關，用于電廠和有人值班變電站。(2)斷、合操作只用一步進行，手柄有一個固定位置和兩個操作位置的控制開關，用于遙控和無人值班變電站。LW2型控制開關的外形表示觸點接通；表示觸點斷開LW2開關有開關有56個觸點盒，觸點盒有個觸點盒，觸點盒有1a，4，6a，20，40五種類型。每個觸五種類型。每個觸點盒有點盒有2個固定位置和個固定位置和2個復歸位置。固定位置可以停住，復歸停不住，手個復歸位置。固定位置可以停住，復歸停不住，手一放就彈回去。下表是五種觸點盒的型式。一放就彈回去。下表是五種觸點盒的型式。LW2控制開關

12、的手柄有2個固定位置：垂直和水平。垂直表示合閘狀態(tài)，水平表示分斷狀態(tài)。假設斷路器當前是分斷狀態(tài)：假設斷路器當前是分斷狀態(tài)：1. 手柄處于手柄處于“分斷后分斷后”狀態(tài)（水平位置），根據(jù)接點表，狀態(tài)（水平位置），根據(jù)接點表，1a，6a，40，20都在都在“分斷分斷”位置，位置，4沒有觸點接通。沒有觸點接通。2. 進行合閘操作時，將手柄按面板指示順時針轉進行合閘操作時，將手柄按面板指示順時針轉90到垂直位置，進入到垂直位置，進入“預預備合閘備合閘”狀態(tài)：狀態(tài)：(1)觸點盒觸點盒1a到到“合閘合閘”位置位置(2)6a到到“預合預合”中間位置中間位置 (3)40，20到中間位置。到中間位置。3. 不要放

13、手，繼續(xù)順時針旋轉不要放手，繼續(xù)順時針旋轉45，進入，進入 “合閘中合閘中”狀態(tài)：狀態(tài)：(1)1a無觸點接通無觸點接通(2)6a到到“合閘中合閘中”中間位置中間位置(3)40，20到到“合閘合閘”位置位置(4)4接通發(fā)出合閘脈沖（接通發(fā)出合閘脈沖（5-8觸點）觸點）4. 放手放手，手柄在彈簧作用下復歸到垂直位置，進入，手柄在彈簧作用下復歸到垂直位置，進入“合閘后合閘后”狀態(tài)狀態(tài)(1)1a到到“合閘合閘”位置位置(2)6a到到“合閘合閘”位置位置(3)40，20保持保持“合閘合閘”位置不變位置不變雖然手柄都是在垂直位置，雖然手柄都是在垂直位置，“預備合閘預備合閘”和和“合閘后合閘后”狀態(tài)下，狀態(tài)

14、下，6a，40，20接通觸點不同。接通觸點不同。合閘操作步驟分閘操作步驟斷路器當前是合閘狀態(tài)：斷路器當前是合閘狀態(tài)：1. 手柄處于手柄處于“合閘后合閘后”狀態(tài)（垂直位置），根據(jù)接點表，狀態(tài)（垂直位置），根據(jù)接點表，1a，6a，40，20都在都在“合閘合閘”位置，位置，4沒有觸點接通。沒有觸點接通。2. 進行分斷操作時，將手柄按面板指示逆時針轉進行分斷操作時，將手柄按面板指示逆時針轉90到水平位置，進入到水平位置，進入“預預備分斷備分斷”狀態(tài)：狀態(tài)：(1)觸點盒觸點盒1a到到“分斷分斷”位置位置(2)6a到到“分斷分斷”位置位置 (3)40，20到中間位置。到中間位置。3. 不要放手，繼續(xù)逆時針

15、旋轉不要放手，繼續(xù)逆時針旋轉45，進入，進入 “分斷中分斷中”狀態(tài)：狀態(tài)：(1)1a無觸點接通無觸點接通(2)6a在在“分斷分斷”位置不變位置不變(3)40，20到到“分斷分斷”位置位置(4)4接通發(fā)出跳閘脈沖（接通發(fā)出跳閘脈沖（6-7觸點）觸點）1. 放手，手柄在彈簧作用下復歸到水平位置，進入放手，手柄在彈簧作用下復歸到水平位置，進入“分斷后分斷后”狀態(tài)狀態(tài)(1)1a到到“合閘合閘”位置位置(2)6a到到“合閘后合閘后”位置位置(3)40，20保持保持“分斷分斷”位置不變位置不變雖然手柄都是在水平位置，雖然手柄都是在水平位置，“預備分斷預備分斷”和和“分斷后分斷后”狀態(tài)下，狀態(tài)下，40，20

16、接通接通觸點不同。觸點不同。各個觸點盒的作用：各個觸點盒的作用：l 1a：用于指示斷路器的最終狀態(tài)：用于指示斷路器的最終狀態(tài)l 4：用于發(fā)出合閘：用于發(fā)出合閘/跳閘脈沖跳閘脈沖l 6a：指示合閘過程的：指示合閘過程的3個階段個階段預備合閘、合閘中、合預備合閘、合閘中、合閘后；但不指示分閘過程閘后；但不指示分閘過程l 40和和20：有：有3個狀態(tài)：合閘后、分斷后、預備操作個狀態(tài)：合閘后、分斷后、預備操作 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 236.5.1 控制開關和操動機構n操動機構操動機構l類型類型電磁操動機構電磁操動機構彈簧操動機構彈簧操動機構液壓操動機構液壓操動機構氣壓操動機構氣壓

17、操動機構l應用最廣的是電磁操動機構應用最廣的是電磁操動機構 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 246.5.2 控制和信號回路n控制和信號回路的基本控制和信號回路的基本要求要求1. 既能進行手動跳、合閘，又能由繼電保護與自動既能進行手動跳、合閘，又能由繼電保護與自動裝置實現(xiàn)自動跳、合閘，當跳、合閘操作完成后，裝置實現(xiàn)自動跳、合閘，當跳、合閘操作完成后，應能自動切斷跳、合閘脈沖電流；應能自動切斷跳、合閘脈沖電流；2. 應有防止斷路器多次連續(xù)跳、合閘的應有防止斷路器多次連續(xù)跳、合閘的“跳躍跳躍”閉閉鎖裝置；鎖裝置；3. 應能指示斷路器的合閘與分閘位置的信號；應能指示斷路器的合閘與分閘位置的

18、信號；4. 自動跳閘或合閘應有明顯的信號；自動跳閘或合閘應有明顯的信號；5. 應能監(jiān)視熔斷器的工作狀態(tài)及跳、合閘回路的完應能監(jiān)視熔斷器的工作狀態(tài)及跳、合閘回路的完整性。整性。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 256.5.2 控制和信號回路n控制回路控制回路基本回路5-8和6-7都是觸點盒4中的觸點。斷路器QF處于合閘狀態(tài)時，動斷觸點QF1處于閉合狀態(tài)，當用控制開關接通5-8觸點時，接觸器線圈KO通電，接觸器的主動合觸點KO1和KO2閉合，合閘線圈YO通電動作合閘。KM1是其它自動裝置的觸點，比如可以通過計算機監(jiān)控系統(tǒng)通過圖形界面操作，通過計算機開關量輸出接口板接通該觸點實現(xiàn)自動合閘

19、。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 266.5.2 控制和信號回路n控制回路控制回路防跳閉鎖在電氣元件發(fā)生故障的情況下，可能出現(xiàn)斷路器反復斷合的過程，比如保護跳開，自動重合閘又合上，保護又跳開等等。這種現(xiàn)象稱為“跳躍”。跳躍會嚴重損害斷路器的健康，必須避免。增加一個跳躍閉鎖中間繼電器KLB 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 276.5.2 控制和信號回路n控制回路控制回路防跳閉鎖KLB有有2個線圈：個線圈：(1)電流線圈，串聯(lián)在跳閘回路中，用于起動繼電器；電流線圈，串聯(lián)在跳閘回路中，用于起動繼電器；(2)電壓線圈，并聯(lián)在合閘回路中，實現(xiàn)自保持。電壓線圈，并聯(lián)在合閘回路中，

20、實現(xiàn)自保持。正常情況下，KLB不通電，其動合觸點KLB1處于斷開狀態(tài)，動斷觸點KLB2處于閉合狀態(tài)。不影響合閘回路。如果合閘操作時正在發(fā)生線路短路，保護動作接通KM0跳閘，KLB電流線圈通電，使得動合觸點KLB1閉合，動斷觸點KLB2斷開。如果此時5-8仍保持接通或KM1觸點被卡住在閉合狀態(tài)，一方面KLB2斷開了合閘回路，KLB1閉合又使得KLB一直帶電（自保持），旁路掉合閘回路，使KO不能通電，也就不會合閘。直到5-8觸點斷開，KM1分斷，KLB失電返回才重新恢復正常工作狀態(tài)。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 286.5.2 控制和信號回路n信號回路信號回路除了能控制，還需要能在

21、控制屏或計算機監(jiān)控系統(tǒng)的界面上能夠觀察和掌握斷路器的運行狀態(tài)，通過信號回路實現(xiàn)。1.斷路器狀態(tài)指示的信號回路： 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 296.5.2 控制和信號回路n信號回路信號回路2. 斷路器自動跳閘或自動合閘的信號回路：如果不是人工操作，而是自動裝置或保護改變了斷路器的狀態(tài)，如果不是人工操作，而是自動裝置或保護改變了斷路器的狀態(tài)，應應提供一種方式提醒運行人員，斷路器發(fā)生了非人工操作的狀提供一種方式提醒運行人員，斷路器發(fā)生了非人工操作的狀態(tài)變位。提醒的基本方式是控制屏上斷路器指示燈的燈光閃爍。態(tài)變位。提醒的基本方式是控制屏上斷路器指示燈的燈光閃爍。實現(xiàn)閃爍的基本原則是實

22、現(xiàn)閃爍的基本原則是“不對應原則不對應原則”:控制開關的位置與斷路控制開關的位置與斷路器實際的分合閘位置不一致。器實際的分合閘位置不一致。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 306.5.2 控制和信號回路n信號回路信號回路2. 斷路器自動跳閘或自動合閘的信號回路：控制開關處于“分閘后”位置接通，綠燈平光亮“合閘中”位置接通，綠燈閃爍“合閘后”位置接通，紅燈平光亮閃光信號小母線若保護出口KM1造成跳閘斷路器分斷后QF1閉合，控制開關仍處于“合閘后”位置9-10接通，綠燈閃爍類似，斷路器自動分斷QF3閉合，控制開關仍處于“合閘后”位置1-3，17-19接通，事故音響出現(xiàn)不對應后，運行人員需

23、手動將控制開關扳到“分閘后”位置，消除不對應，閃爍和事故音響停止。一個傳統(tǒng)的變電站主控室線路控制屏的局部主控室后的保護屏柜變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的主接線圖形畫面 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 35本章主要內(nèi)容6.1 繼電保護的基本原理繼電保護的基本原理6.2 線路保護線路保護6.3 其它電氣主元件保護其它電氣主元件保護6.4 發(fā)電廠二次系統(tǒng)的概念發(fā)電廠二次系統(tǒng)的概念6.5 斷路器的控制和信號回路斷路器的控制和信號回路6.6 廠內(nèi)常用自動裝置廠內(nèi)常用自動裝置6.7 二次系統(tǒng)電源二次系統(tǒng)電源 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 366.6 廠內(nèi)常用自動裝置n本節(jié)主要內(nèi)容本節(jié)主要

24、內(nèi)容l自動重合閘自動重合閘單側電源線路的三相一次自動重合閘單側電源線路的三相一次自動重合閘雙側電源線路的三相一次自動重合閘雙側電源線路的三相一次自動重合閘重合閘和繼電保護的配合重合閘和繼電保護的配合綜合重合閘綜合重合閘l備用電源自動投入備用電源自動投入l自動低頻減載自動低頻減載 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 376.6.1 自動重合閘電力系統(tǒng)中大多數(shù)短路故障都是瞬時性的，斷路器跳開后馬上重合一次，如果短路已經(jīng)消失，重合成功可以馬上恢復供電，用戶幾乎感受不到影響，電動機還來不及停轉，燈就閃一下。實踐表明重合成功率在60%90%之間，相當可觀。如果重合不成功，斷路器必須再次跳開，不再

25、重合。這樣斷路器需要連續(xù)2次切斷大電流會影響斷路器的壽命。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 386.6.1 自動重合閘n自動重合閘的作用自動重合閘的作用l在線路上發(fā)生暫時性故障時，迅速恢復供電，從而在線路上發(fā)生暫時性故障時，迅速恢復供電，從而可提高供電的可靠性；可提高供電的可靠性；l對于有雙側電源高壓輸電線路，可以提高系統(tǒng)并列對于有雙側電源高壓輸電線路，可以提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性；運行的穩(wěn)定性；l可以糾正由于斷路器機構不良，或繼電保護誤動作可以糾正由于斷路器機構不良，或繼電保護誤動作引起的誤跳閘；引起的誤跳閘；l在電網(wǎng)建設過程中，考慮自動重合閘作用，可暫緩在電網(wǎng)建設過程中，考慮自

26、動重合閘作用，可暫緩架設雙回線路以節(jié)約投資。架設雙回線路以節(jié)約投資。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 396.6.1 自動重合閘n自動重合閘的基本自動重合閘的基本要求要求l動作迅速；動作迅速；l不允許任意多次重合；不允許任意多次重合；l動作后應能自動復歸；動作后應能自動復歸；l手動跳閘時不應重合；手動跳閘時不應重合；l手動合閘于故障線路不重合；手動合閘于故障線路不重合；l一般自動重合閘一般自動重合閘ARD可用控制開關位置和斷路器可用控制開關位置和斷路器位置不對應啟動，對綜合重合閘位置不對應啟動，對綜合重合閘ARD宜用不對應宜用不對應原則和保護同時啟動；原則和保護同時啟動；l應考慮繼

27、電保護和自動重合閘之間動作的相互配合。應考慮繼電保護和自動重合閘之間動作的相互配合。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 406.6.1 自動重合閘n自動重合閘的類型自動重合閘的類型l三相重合閘三相重合閘不論不論在輸、配線上發(fā)生單相短路還是相間短路，繼電保護裝置均將線在輸、配線上發(fā)生單相短路還是相間短路，繼電保護裝置均將線路三相斷路器同時跳開，然后啟動自動重合閘同時合三相斷路器。若路三相斷路器同時跳開，然后啟動自動重合閘同時合三相斷路器。若為暫時性故障則重合閘成功。否則保護再次動作跳三相斷路器。為暫時性故障則重合閘成功。否則保護再次動作跳三相斷路器。l單相重合閘單相重合閘指線路上發(fā)生單

28、相接地故障時，保護動作只跳開故障相的斷路器，然指線路上發(fā)生單相接地故障時，保護動作只跳開故障相的斷路器，然后進行單相重合。如果故障是暫時性的，則重合后，便恢復三相供電；后進行單相重合。如果故障是暫時性的，則重合后，便恢復三相供電；如果故障是永久性的，而系統(tǒng)又不允許長期非全相運行時，則重合后，如果故障是永久性的，而系統(tǒng)又不允許長期非全相運行時，則重合后，保護動作跳開三相斷路器，不再進行重合。保護動作跳開三相斷路器，不再進行重合。l綜合重合閘綜合重合閘將單相重合閘和三相重合閘綜合在一起。當發(fā)生單相接地故障時，采將單相重合閘和三相重合閘綜合在一起。當發(fā)生單相接地故障時，采用單相重合閘方式；當發(fā)生相間

29、短路時，采用三相重合閘方式。綜合用單相重合閘方式；當發(fā)生相間短路時，采用三相重合閘方式。綜合重合閘裝置經(jīng)過轉換開關的切換，一般都具有單相重合閘，三相重合重合閘裝置經(jīng)過轉換開關的切換，一般都具有單相重合閘，三相重合閘，綜合重合閘和直跳等四種運行方式。閘，綜合重合閘和直跳等四種運行方式。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 416.6.1 自動重合閘n自動重合閘的配置原則自動重合閘的配置原則l1kV及以上架空線和電纜與架空線混合線路，在具及以上架空線和電纜與架空線混合線路，在具有斷路器的條件下，如用電設備允許且無備用電源有斷路器的條件下，如用電設備允許且無備用電源自動投入時，應裝設自動重合

30、閘裝置；自動投入時，應裝設自動重合閘裝置；l旁路斷路器和兼作旁路的母聯(lián)斷路器或分段斷路器，旁路斷路器和兼作旁路的母聯(lián)斷路器或分段斷路器，應裝設自動重合閘裝置；應裝設自動重合閘裝置；l低壓側不帶電源的降壓變壓器，可裝設自動重合閘低壓側不帶電源的降壓變壓器，可裝設自動重合閘裝置；裝置；l必要時，母線故障可采用自動重合閘裝置。必要時，母線故障可采用自動重合閘裝置。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 426.6.1 自動重合閘n單側電源線路的三相一次自動重合閘單側電源線路的三相一次自動重合閘不論線路上發(fā)生什么類型的短路都是三相一起跳開，重合閘裝置起動三相一起重合，重合不成功不再重合。防跳控制

31、回路自動重合閘回路合閘后位置21-23接通，通過R4向電容C充電監(jiān)視信號燈HL亮合閘狀態(tài)，輔助觸點QF斷開，合閘位置繼電器KTS不帶電跳閘后，觸點QF閉合，KTS通電，輔助觸點閉合，kT通電輔助觸點延時閉合電容C對KM放電KM通過電流線圈實現(xiàn)自保持，保證合閘完成重合閘成功后，輔助動斷觸點QF斷開。KTS失電，其輔助觸點KTS斷開，延時繼電器KT失電，輔助觸點KT斷開，中間繼電器KM電壓線圈失電。輔助動斷觸點QF斷開也導致中間繼電器KM電流線圈失電。重新對電容C充電，整組裝置準備好下一次動作。手動跳閘時：觸點2-4接通，電容C通過R6迅速放電，重合閘不會起動。手動合閘于線路故障時，保護無延時跳閘

32、，電容C充電時間不足，對KM放電時不能使KM起動，重合閘不動作。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 446.6.1 自動重合閘n單側電源線路的三相一次自動重合單側電源線路的三相一次自動重合閘閘l重合閘時間重合閘時間整定整定重合閘時間一般是指從斷路器跳開到發(fā)出重合閘脈沖的重合閘時間一般是指從斷路器跳開到發(fā)出重合閘脈沖的間隔時間，也就是時間繼電器間隔時間，也就是時間繼電器KT延時觸點的整定時限，延時觸點的整定時限，為了保證重合閘的成功，重合閘時間應考慮：為了保證重合閘的成功，重合閘時間應考慮：故障故障點電弧及周圍介質的去游離時間；點電弧及周圍介質的去游離時間；QF機構機構復位準備重合的時

33、間；復位準備重合的時間；保護裝置保護裝置復歸時間；復歸時間；線路線路兩端保護相繼動作時，對側保護后切除故障的兩端保護相繼動作時，對側保護后切除故障的時間；時間；裕裕度。度。 一般單側電源線路，重合閘動作時限取一般單側電源線路，重合閘動作時限取0.81s。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 456.6.1 自動重合閘n雙側電源線路的三相一次自動重合閘雙側電源線路的三相一次自動重合閘l特點特點時間的配合時間的配合：線路兩側的保護可能以不同的延時跳開斷線路兩側的保護可能以不同的延時跳開斷路器。本側斷路器重合之前必須確保對側斷路器已經(jīng)斷路器。本側斷路器重合之前必須確保對側斷路器已經(jīng)斷開。開。

34、同期并網(wǎng)問題同期并網(wǎng)問題 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 466.6.1 自動重合閘n雙側電源線路的三相一次自動重合閘雙側電源線路的三相一次自動重合閘什么是同期并網(wǎng)？電力系統(tǒng)中電力系統(tǒng)中連接連接2個不同子網(wǎng)個不同子網(wǎng)的斷路器合閘操作就是同期并網(wǎng)的斷路器合閘操作就是同期并網(wǎng)。通常通常情況下，情況下，2個不同子網(wǎng)只能在個不同子網(wǎng)只能在電壓相同電壓相同、頻率相同頻率相同、相角差為相角差為0的條的條件下才能同期并網(wǎng)件下才能同期并網(wǎng)。同期同期操作必須經(jīng)過專門的準同期裝置，檢查操作必須經(jīng)過專門的準同期裝置，檢查3項條件滿足的情況下才能發(fā)項條件滿足的情況下才能發(fā)出合閘信號。出合閘信號。手動準同期

35、裝置的同期表 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 476.6.1 自動重合閘n雙側電源線路的三相一次自動重合閘雙側電源線路的三相一次自動重合閘為什么雙側電源線路的重合閘有同期問題？兩側電源的架空線路，兩側電源的架空線路，2側跳閘以后，側跳閘以后，2側母線就連接側母線就連接2個不同電源，個不同電源，先合閘的一側就是充電，線路上有電壓沒電流先合閘的一側就是充電，線路上有電壓沒電流。但是后合閘的一側斷路器但是后合閘的一側斷路器2側就是不同電源的電壓，合閘操作就是一側就是不同電源的電壓，合閘操作就是一個同期并網(wǎng)過程。個同期并網(wǎng)過程。變電站不像電廠，變電站本身不能調節(jié)變電站不像電廠，變電站本身不

36、能調節(jié)2側的電壓和頻率，所以后合側的電壓和頻率，所以后合閘的一側就要判斷閘的一側就要判斷2側是否能夠同步并網(wǎng)，如果不滿足同期條件，不側是否能夠同步并網(wǎng)，如果不滿足同期條件，不能強行合閘。能強行合閘。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 486.6.1 自動重合閘n雙側電源線路的三相一次自動重合閘雙側電源線路的三相一次自動重合閘為什么雙側電源線路的重合閘有同期問題？情況情況1：正常正常情況下，電網(wǎng)都是連接成一個完整的電網(wǎng)，線路情況下，電網(wǎng)都是連接成一個完整的電網(wǎng)，線路2側實際側實際上仍屬于同一電氣子網(wǎng)，那么斷路器上仍屬于同一電氣子網(wǎng)，那么斷路器2側電壓的頻率完全一致，電壓側電壓的頻率完全

37、一致，電壓也不會有很大差別，可以直接合閘。也不會有很大差別，可以直接合閘。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 496.6.1 自動重合閘n雙側電源線路的三相一次自動重合閘雙側電源線路的三相一次自動重合閘為什么雙側電源線路的重合閘有同期問題？情況情況2：故障情況下，線路跳閘后，線路故障情況下，線路跳閘后，線路2端解列為不同的子網(wǎng)，那么端解列為不同的子網(wǎng)，那么同期并網(wǎng)就是同期并網(wǎng)就是2個子網(wǎng)合并為一個子網(wǎng)的過程。這個過程就必須檢查個子網(wǎng)合并為一個子網(wǎng)的過程。這個過程就必須檢查同期并網(wǎng)同期并網(wǎng)3個條件是否滿足。如果滿足，報調度同意后可以同期合閘。個條件是否滿足。如果滿足，報調度同意后可以同

38、期合閘。如果不滿足，要根據(jù)調度命令，調度可以下令調節(jié)如果不滿足，要根據(jù)調度命令，調度可以下令調節(jié)2側子網(wǎng)的電壓和側子網(wǎng)的電壓和頻率使其滿足同期條件再合閘并網(wǎng)；或者在緊急情況下，可能調度會頻率使其滿足同期條件再合閘并網(wǎng)；或者在緊急情況下，可能調度會要求強行并網(wǎng)，但是會對電網(wǎng)造成較大沖擊。要求強行并網(wǎng)，但是會對電網(wǎng)造成較大沖擊。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 506.6.1 自動重合閘n雙側電源線路的三相一次自動重合雙側電源線路的三相一次自動重合閘閘主要方式主要方式1. 快速快速自動重合閘自動重合閘線路上發(fā)生故障時，保護快速切除線路上發(fā)生故障時，保護快速切除2側斷路器并馬上重合。因側

39、斷路器并馬上重合。因為時間很短，由于系統(tǒng)巨大的慣性，為時間很短，由于系統(tǒng)巨大的慣性，2側電氣量還沒有拉開，側電氣量還沒有拉開，重合對系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊不至于太大。重合對系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊不至于太大。必備條件：必備條件：線路線路2側都安裝能保護線路全長，瞬時動作的保護，比側都安裝能保護線路全長，瞬時動作的保護，比如高頻保護。如高頻保護。線路線路2側安裝可快速動作的斷路器。側安裝可快速動作的斷路器。校驗產(chǎn)生的最大沖擊電流不會超過設備允許值。校驗產(chǎn)生的最大沖擊電流不會超過設備允許值。2. 非非同期重合閘方式同期重合閘方式不管同期條件，強行自動重合，會對系統(tǒng)產(chǎn)生較大沖擊。不管同期條件，強行自動重合，會對系統(tǒng)產(chǎn)

40、生較大沖擊。重合時，會防止保護誤動，需短時閉鎖相關保護。重合時，會防止保護誤動，需短時閉鎖相關保護。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 516.6.1 自動重合閘n雙側電源線路的三相一次自動重合雙側電源線路的三相一次自動重合閘閘主要方式主要方式3. 檢查檢查另一回路電流另一回路電流并架雙回線如果一條線路保護動作跳閘，可以檢查另一條線并架雙回線如果一條線路保護動作跳閘，可以檢查另一條線路是否仍然有電流通過，如果有電流通過，表明路是否仍然有電流通過，如果有電流通過，表明2側母線仍屬側母線仍屬于同一子網(wǎng)，可以于同一子網(wǎng)，可以重合。重合。4.檢同期重合閘檢同期重合閘這是最保險的方式。重合閘回

41、路中安裝檢無壓和檢同期繼電這是最保險的方式。重合閘回路中安裝檢無壓和檢同期繼電器，二者的觸點并聯(lián)接入合閘回路。線路器，二者的觸點并聯(lián)接入合閘回路。線路2側跳閘后，某側檢側跳閘后，某側檢測到線路已經(jīng)沒電了，可以直接重合；后合的一側則必須通測到線路已經(jīng)沒電了，可以直接重合；后合的一側則必須通過檢同期繼電器檢查滿足同期條件才能重合，不滿足條件則過檢同期繼電器檢查滿足同期條件才能重合，不滿足條件則不能重合，由運行人員上報調度進行處理。不能重合，由運行人員上報調度進行處理。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 526.6.1 自動重合閘n重合閘和繼電保護的配合重合閘和繼電保護的配合1. 前加速前

42、加速按照階梯配合原則，按照階梯配合原則，1QF處安裝的過電流保護動作時限最長。為了加速保護處安裝的過電流保護動作時限最長。為了加速保護動作，在動作，在1QF處安裝能保護到最末級線路處安裝能保護到最末級線路L3的電流速斷保護和自動重合閘的電流速斷保護和自動重合閘ARD。當檢測到線路故障時，速斷保護無延時動作切除當檢測到線路故障時，速斷保護無延時動作切除1QF，再自動重合一次。如，再自動重合一次。如果短路消失，重合成功。如果是永久故障，重合后按選擇性原則保護動作。果短路消失，重合成功。如果是永久故障，重合后按選擇性原則保護動作。用于用于35kV等級以下的網(wǎng)絡等級以下的網(wǎng)絡。2. 后后加速加速各元件

43、保護先按有選擇性順序動作跳閘并自動重合，重合閘裝置將所有保各元件保護先按有選擇性順序動作跳閘并自動重合，重合閘裝置將所有保護延時部分全部退出，如果重合于永久故障瞬時跳閘。護延時部分全部退出，如果重合于永久故障瞬時跳閘。用于高壓電網(wǎng)用于高壓電網(wǎng)，因為高壓電網(wǎng)中不允許無選擇性動作。，因為高壓電網(wǎng)中不允許無選擇性動作。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 536.6.1 自動重合閘n綜合重綜合重合閘合閘綜合重合閘是單相重合閘和三相重合閘的結合。單相重合閘單相重合閘是指線路上發(fā)生單相故障時只跳開故障相的斷路器，然后單單相重合閘是指線路上發(fā)生單相故障時只跳開故障相的斷路器，然后單相重合。相間短路

44、跳開三相斷路器，不重合；其它任何原因跳開三相斷相重合。相間短路跳開三相斷路器，不重合；其它任何原因跳開三相斷路器，也不重合。路器，也不重合。1. 1. 裝設裝設故障判別元件和故障選相故障判別元件和故障選相元件元件(1)故障判別元件：故障判別元件：由由零序電流繼電器或零序電壓繼電器組成。相間短路零序繼電器不動作，零序電流繼電器或零序電壓繼電器組成。相間短路零序繼電器不動作，直接跳三相。接地短路經(jīng)選相元件再判斷一次，如果是兩相接地直接跳直接跳三相。接地短路經(jīng)選相元件再判斷一次，如果是兩相接地直接跳三相，單相接地跳單相。三相，單相接地跳單相。(2)故障故障選相元件：選相元件：有電流選相，電壓選相，阻

45、抗選項和兩相電流差突變量選相幾種原理有電流選相，電壓選相，阻抗選項和兩相電流差突變量選相幾種原理。推薦使用兩相電流差量突變選相推薦使用兩相電流差量突變選相。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 546.6.1 自動重合閘n綜合重綜合重合閘合閘綜合重合閘是單相重合閘和三相重合閘的結合。單相重合閘兩相電流差量突變選兩相電流差量突變選相相：利用利用每每2相電流差構成相電流差構成3個選相元件，三個電流個選相元件，三個電流繼電器接入電流為：繼電器接入電流為：)()()(ACCACBBCBAABIIdIdIIdIdIIdId如果如果A相接地短路，相接地短路，則則 繼電器繼電器不同，其它不同，其它2

46、個動。而個動。而2相接地或三相相接地或三相接地時接地時3個繼電器都會動，通過一個否門就可以選出個繼電器都會動，通過一個否門就可以選出A相接地短路。相接地短路。BCId 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 556.6.1 自動重合閘n綜合重綜合重合閘合閘單相重合閘2. 2. 潛潛供電流的不利影響供電流的不利影響故障相單相跳開后，非故障相通過與故障相之間的耦合電容仍會提供電故障相單相跳開后，非故障相通過與故障相之間的耦合電容仍會提供電流，稱為潛供電流。流，稱為潛供電流。由于潛供電流影響，短路點電弧熄滅時間更長，因此單相重合閘的動作由于潛供電流影響，短路點電弧熄滅時間更長，因此單相重合閘的動

47、作時間必須等待電弧熄滅。時間必須等待電弧熄滅。實際動作時間需通過實測確定，比三相重合閘的時間長。這是單相重合實際動作時間需通過實測確定，比三相重合閘的時間長。這是單相重合閘的一個缺點。閘的一個缺點。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 566.6.1 自動重合閘n綜合重合閘綜合重合閘l綜合重合閘結合了單相重合和三相重合：發(fā)生單綜合重合閘結合了單相重合和三相重合：發(fā)生單相故障時，采用單相重合；相間短路時采用三相相故障時，采用單相重合；相間短路時采用三相重合。重合。l4種運行方式：種運行方式：單相重合閘（單相故障單相跳單相重合，其它三跳不重單相重合閘（單相故障單相跳單相重合，其它三跳不重合

48、）合）三相重合閘（所有故障三相跳三相重合）三相重合閘（所有故障三相跳三相重合）綜合重合閘（單相故障單相跳單相重合，其它故障三相綜合重合閘（單相故障單相跳單相重合，其它故障三相跳三相重合）跳三相重合）直跳（所有故障三相跳不重合）直跳（所有故障三相跳不重合） 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 576.6.2 備用電源自動投入n應滿足的基本應滿足的基本要求要求l不論不論什么原因失去工作電源，什么原因失去工作電源，ATS都能迅速起動并投入備都能迅速起動并投入備用電源；用電源；l必須必須在工作電源確已斷開、而備用電源電壓也正常時，才在工作電源確已斷開、而備用電源電壓也正常時，才允許投入備用電源

49、；允許投入備用電源；lATS應只動作一次，以免將備用電源重復投入永久性故障；應只動作一次，以免將備用電源重復投入永久性故障；l若若備用電源容量不足，應在備用電源容量不足，應在ATS動作的同時切除一部分負動作的同時切除一部分負荷；荷；l當當電壓互感器二次回路斷線時，電壓互感器二次回路斷線時，ATS不應誤動作。不應誤動作。發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)一般采用由兩個獨立電源供電。當工作電源故障失去電壓時，由備用電源自動投入裝置迅速投入備用電源。備自投可以大大縮短備用電源切換時間，提高供電連續(xù)性，有利于人身和設備安全。發(fā)電廠廠用高壓備用變壓器ATS原理接線圖正常運行時，變壓器T1接在工作母線上，斷路器1QF、2Q

50、F投入，T1向負荷母線I供電；變壓器T2為備用變壓器，接于備用母線，3QF、4QF斷開。負荷母線I電壓正常，低電壓繼電器1KV不動作，繼電器KT，1KM不帶電，輔助觸點斷開，切斷直流操作電源。負荷母線I電壓低，低電壓繼電器1KV動作，輔助觸點閉合，繼電器KT通電，延時后1KM通電輔助觸點閉合，通過1QF，2QF起動跳閘線圈1YR，2YR，切除變壓器T12QF起動2KM，延時起動3KM輔助觸點閉合，通過3QF，4QF起動合閘線圈3KO，4KO，投入變壓器T2 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 596.6.3 自動低頻減載當電力系統(tǒng)中發(fā)生重大故障（大容量機組切機，突然增加當電力系統(tǒng)中發(fā)生

51、重大故障（大容量機組切機，突然增加大量負荷，重負荷線路跳閘等）時，可能會造成頻率大幅度大量負荷，重負荷線路跳閘等）時，可能會造成頻率大幅度降低。此時，必須迅速切除部分負荷保證電網(wǎng)供需平衡，否降低。此時，必須迅速切除部分負荷保證電網(wǎng)供需平衡，否則電網(wǎng)頻率持續(xù)下降，很快會導致整個系統(tǒng)崩潰。響應頻率則電網(wǎng)頻率持續(xù)下降，很快會導致整個系統(tǒng)崩潰。響應頻率下降切除部分負荷的自動裝置稱為自動低頻減載（下降切除部分負荷的自動裝置稱為自動低頻減載（Automatic Load Shedding）。）。在調度側，自動低頻減載采用一種分級的整定值，比如頻在調度側，自動低頻減載采用一種分級的整定值，比如頻率降到率降到

52、49.5Hz應切除多少負荷，降到應切除多少負荷，降到48Hz應切除多少負荷等應切除多少負荷等等。等。在變電站側，變電站根據(jù)下達到本站的切除功率要求和出在變電站側，變電站根據(jù)下達到本站的切除功率要求和出線負荷的優(yōu)先級制定切除方案。自動低頻減載根據(jù)預定方案線負荷的優(yōu)先級制定切除方案。自動低頻減載根據(jù)預定方案跳開相應出線的斷路器。跳開相應出線的斷路器。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 606.6.3 自動低頻減載 按頻率自動減負荷裝置由頻率測量元件按頻率自動減負荷裝置由頻率測量元件f、時間元件、時間元件t和執(zhí)行和執(zhí)行元件元件CA三部分三部分組成組成：(1)頻率測量元件是裝置的起動元件，其

53、整定值低于工頻頻率測量元件是裝置的起動元件，其整定值低于工頻50Hz。當系統(tǒng)頻率下降到頻率測量元件的整定頻率時，頻率測量元當系統(tǒng)頻率下降到頻率測量元件的整定頻率時，頻率測量元件動作，起動時間元件。件動作，起動時間元件。(2)整定時限到，由執(zhí)行元件動作切除裝置所安裝的線路負荷。整定時限到，由執(zhí)行元件動作切除裝置所安裝的線路負荷。(3)如果在整定時限到達之前，系統(tǒng)頻率恢復到整定頻率以上，如果在整定時限到達之前，系統(tǒng)頻率恢復到整定頻率以上，裝置將自動返回。裝置將自動返回。 電氣工程基礎課件電氣工程基礎課件 page 616.6.3 自動低頻減載把變電所饋電母線上的供配電線路，把變電所饋電母線上的供配電線路，按電力用戶的重要性分為按電力用戶的重要性分為n個基本級個基本級和和m個特殊級個特殊級。基本級是一般負荷，基本