變電所二次系統(tǒng)實用教案

1、二次接線(ji xin)（二次系統(tǒng)） 二次設(shè)備：與一次設(shè)備保持(boch)電氣隔離的低電壓、小容量的相應(yīng)設(shè)備。 二次設(shè)備：對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)察，測量，控制，保護(hù)，調(diào)節(jié)的補(bǔ)助設(shè)備。第1頁/共123頁第一頁，共124頁。1 測量表計，如電壓表、電流表、功率表、電能表用于測量電路中的電器參數(shù)。 2 絕緣監(jiān)察裝置 3 控制和信號裝置 4 繼電保護(hù)(j din bo h)及自動裝置，如繼電器、自動裝置等，用于監(jiān)視一次系統(tǒng)的運行狀況，迅速反應(yīng)異常和事故，然后作用于斷路器，進(jìn)行保護(hù)控制。 5 直流電源設(shè)備，如蓄電池組、直流發(fā)電機(jī)、硅整流裝置等，供給控制保護(hù)用的直流電源及用直流負(fù)荷和事故照明用電等。 6 高頻阻

2、波器 7及其他第2頁/共123頁第二頁，共124頁。一次設(shè)備(shbi)與二次設(shè)備(shbi) 完成發(fā)電-輸電-配電(pi din)功能的設(shè)備叫做一次設(shè)備，如發(fā)電機(jī)，斷路器，電流電壓互感器，變壓器，避雷器等； 對一次設(shè)備進(jìn)行控制，保護(hù)作用的設(shè)備叫做二次設(shè)備，如繼電器，控制開關(guān)，指示燈，測量儀表等。第3頁/共123頁第三頁，共124頁。二次系統(tǒng)（二次接線）： 由二次設(shè)備互相連接，構(gòu)成對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣回路。任務(wù)：反映一次設(shè)備的工作狀況，控制一次設(shè)備；當(dāng)一次設(shè)備發(fā)生故障時，能夠?qū)⒐收喜糠盅杆偻顺?tuch)工作以保持供電系統(tǒng)處在最佳運行狀態(tài)。第4頁/共123頁第四頁，共12

3、4頁。分類(fn li) 按照電流制式 直流回路和交流回路 按照工作性質(zhì) 監(jiān)視測量回路 控制回路 信號(xnho)回路 調(diào)節(jié)回路 繼電保護(hù)和自動裝置 自動和遠(yuǎn)動化裝置 操作電源系統(tǒng)第5頁/共123頁第五頁，共124頁。監(jiān)視(jinsh)測量回路由各種顯示儀表、測量元件及相關(guān)回路組成作用：監(jiān)視、測量一次設(shè)備的工作狀態(tài)(zhungti)，以便運行人員掌握一次設(shè)備運行情況，為運行管理、事故分析提供參數(shù)。第6頁/共123頁第六頁，共124頁?？刂?kngzh)回路由控制開關(guān)、相應(yīng)(xingyng)的控制繼電器組成。作用：對一次高壓開關(guān)設(shè)備進(jìn)行合、分閘操作。分類：按照自動化程度分為手動和自動控制按照控制

4、距離分為就地和距離控制按照控制方式分為分散（一對一）和集中控制（一對一和一對N）第7頁/共123頁第七頁，共124頁。第8頁/共123頁第八頁，共124頁。信號(xnho)回路變電所信號回路主要由開關(guān)設(shè)備的位置信號、繼電保護(hù)( j din bo h)和自動裝置的動作信號和中央信號三部分組成。作用：反映一次設(shè)備和二次設(shè)備的工作狀態(tài)。第9頁/共123頁第九頁，共124頁。第10頁/共123頁第十頁，共124頁。調(diào)節(jié)(tioji)回路調(diào)節(jié)型自動裝置，主要由測量機(jī)構(gòu)、傳送(chun sn)機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。作用：根據(jù)一次設(shè)備運行參數(shù)的變化，實時在線調(diào)節(jié)一次設(shè)備的工作狀態(tài)，以滿足運行要求。第1

5、1頁/共123頁第十一頁，共124頁。繼電保護(hù)(j din bo h)與自動裝置 組成：繼電保護(hù)、自動裝置和相應(yīng)的輔助元件。 作用：電力系統(tǒng)發(fā)生故障或出現(xiàn)不正常運行(ynxng)狀態(tài)時，能夠自動反應(yīng)和處理故障。第12頁/共123頁第十二頁，共124頁。圖1110kV線路過電流保護(hù)原理接線圖第13頁/共123頁第十三頁，共124頁。自動(zdng)、遠(yuǎn)動裝置電路遠(yuǎn)動技術(shù)：調(diào)度所與各被控端（包括變電所）之間實現(xiàn)遙控、遙測(yoc)、遙信和遙調(diào)技術(shù)的總稱。任務(wù)：集中監(jiān)視，提高安全經(jīng)濟(jì)運行水平集中控制，提高勞動生產(chǎn)率第14頁/共123頁第十四頁，共124頁。第15頁/共123頁第十五頁，共124頁。操

6、作電源(dinyun)系統(tǒng)由電源設(shè)備和供電網(wǎng)絡(luò)組成，包括直流電源和交流電源系統(tǒng)。作用：供給上述各回路(hul)工作電源第16頁/共123頁第十六頁，共124頁。第17頁/共123頁第十七頁，共124頁。二次接線圖什么是二次接線圖？ 用來表明二次設(shè)備的配置、相互連接關(guān)系和工作原理的電氣接線圖，稱為二次電路圖，即二次接線圖。分類（按照用途）： 歸總式原理接線圖、展開式原理接線圖和安裝接線圖。對于保護(hù)回路三種圖都要有，對于控制、信號和測量(cling)回路，一般只畫展開式原理接線圖和安裝接線圖。第18頁/共123頁第十八頁，共124頁。圖形符號用圖樣或其他文件以表達(dá)一個設(shè)備或概念的圖形、標(biāo)記或字符稱

7、為圖形符號。（附錄二）圖形符號均是按照無電壓、無外力作用的正常狀態(tài)表示的，所謂正常狀態(tài)是指電氣元件的受電量(dinling)和非電氣元件的受電量(dinling)均未達(dá)到動作值的狀態(tài)。第19頁/共123頁第十九頁，共124頁。常開接點：設(shè)備在正常狀態(tài)下斷開著的接點，也稱為動合接點或正接點。常閉接點：設(shè)備在正常狀態(tài)時閉合著的接點，也成為(chngwi)動開接點或反接點。電氣圖文字符號基本符號+輔助符號+數(shù)字序號第20頁/共123頁第二十頁，共124頁。歸總(guzng)式原理接線圖第21頁/共123頁第二十一頁，共124頁。第22頁/共123頁第二十二頁，共124頁。展開式原理圖 展開式原理接線

8、圖是將二次設(shè)備按其線圈和接點的接線回路(hul)展開分別畫出，將整體形式的二次電路按其供電電源的性質(zhì)不同，分解成交流電壓、交流電流和直流回路(hul)等相對獨立的部分，組成多個獨立回路(hul)，表示二次電路設(shè)備配置、連接關(guān)系和工作原理的二次接線圖。簡稱展開圖。第23頁/共123頁第二十三頁，共124頁。特點:（1）按不同電源回路劃分成多個獨立回路。例如：交流回路，又分電流回路和電壓回路，都是按A、B、C、N相序分行排列的、直流回路，又分控制回路、合閘回路、測量回路、保護(hù)回路和信號回路等；在這些(zhxi)回路中，各繼電器（裝置）的動作順序是自上而下、自左至右排列的。（2）在圖形的上方有對應(yīng)的

9、文字說明（回路名稱、用途等），便于讀圖和分析。（3）各導(dǎo)線、端子都有統(tǒng)一規(guī)定的回路編號和標(biāo)號，便于分類查線、施工和維修。第24頁/共123頁第二十四頁，共124頁。第25頁/共123頁第二十五頁，共124頁。第26頁/共123頁第二十六頁，共124頁。安裝(nzhung)接線圖 安裝接線圖是控制、保護(hù)等屏（臺）制造廠生產(chǎn)加工和現(xiàn)場安裝施工用的圖紙，也是運行試驗、檢修等的主要參考圖紙，是根據(jù)展開接線圖繪制的。 安裝接線圖包括(boku)屏面布置圖、屏背面接線圖和端子排圖幾個組成部分第27頁/共123頁第二十七頁，共124頁。 屏面布置圖 屏面布置圖是指從屏的正面看將各安裝設(shè)備和儀表的實際(shj

10、)安裝位置按比例畫出的正視圖，它是屏背面接線圖的依據(jù)。 屏背面接線圖 屏背面接線圖是指從屏的背面看的、表明屏內(nèi)設(shè)備在屏背面的引出端子之間的連接情況以及端子與端子排之間連接關(guān)系的圖。屏背面接線圖是以屏面布置圖為基礎(chǔ)，以展開接線圖為依據(jù)繪制的接線圖。 端子排圖 端子排圖是指從屏背后看、表明屏內(nèi)設(shè)備連接和屏內(nèi)設(shè)備與屏外設(shè)備連接關(guān)系的圖。端子排圖需表明端子類型、數(shù)量以及排列順序。第28頁/共123頁第二十八頁，共124頁。安裝接線圖中各種設(shè)備、儀表、繼電器、開關(guān)、指示燈等元器件以及連接導(dǎo)線，都是按照(nzho)它們的實際位置和連接關(guān)系繪制的，為了施工和運行檢修的方便，所有設(shè)備的端子和連線都按“相對編號

11、法”的原則標(biāo)注編號。安裝接線圖是最具體、最詳細(xì)的施工圖，是照圖施工（接線）的工程圖。第29頁/共123頁第二十九頁，共124頁?？磮DA、先看一次，后看二次。一次：斷路器、隔離開關(guān)、電流、電壓互感器、變壓器等。了解這些設(shè)備的功能及常用的保護(hù)方式，如變壓器一般需要裝過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)等，掌握各種保護(hù)的基本原理；再查找一、二次設(shè)備的轉(zhuǎn)換、傳遞元件，一次變化對二次變化的影響等。B、看完交流，看直流。指先看二次接線圖的交流回路(hul)，以及電氣量變化的特點，再由交流量的因查找出直流回路(hul)的果。一般交流回路(hul)較簡單。第30頁/共123頁第三十頁，共124頁。C、交流看電

12、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(guān)系、相應(yīng)(xingyng)的電氣量由哪些繼電器反映出來。D、線圈對應(yīng)查觸頭，觸頭連成一條線。指找出繼電器的線圈后，再找出與其相應(yīng)(xingyng)的觸頭所在的回路，一般由觸頭再連成另一回路；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觸頭接通另一回路，直至完成二次回路二次回路預(yù)先設(shè)置的邏輯功能。第31頁/共123頁第三十一頁，共124頁。E、上下左右順序看，屏外設(shè)備接著連。主要針對展開圖

13、、端子排圖及屏后設(shè)備安裝圖。原則上由上向下、由左向右看，同時結(jié)合(jih)屏外的設(shè)備一起看。第32頁/共123頁第三十二頁，共124頁。高壓開關(guān)(kigun)的控制信號電路 一、控制信號電路概述（一）控制電路的基本構(gòu)成 變電所的斷路器、隔離開關(guān)(kigun)的控制電路一般是由指令單元、閉鎖單元、連鎖單元、中間傳送放大單元、執(zhí)行單元和連接它們的導(dǎo)線等二次電氣設(shè)備組成。第33頁/共123頁第三十三頁，共124頁。第34頁/共123頁第三十四頁，共124頁。（三）控制電路的基本技術(shù)性能1、能進(jìn)行正常的人工分閘與合閘，又能進(jìn)行故障時的自動分閘或自動重合閘。2、能夠指示斷路器的分、合閘位置狀態(tài)，自動分、

14、合閘時應(yīng)有明顯的信號顯示。3、能監(jiān)視控制電源及下一次操作電路的完整性。4、無論斷路器的操動機(jī)構(gòu)中是否設(shè)有防止跳躍的機(jī)械閉鎖裝置，控制電路中均應(yīng)設(shè)防止跳躍的電氣閉鎖裝置。5、對于采用氣動、彈簧、液壓操動機(jī)構(gòu)的斷路器，其控制電路中應(yīng)設(shè)相應(yīng)的氣壓、彈簧（壓力）、液壓閉鎖裝置。6、當(dāng)隔離開關(guān)采用電動操作時，斷路器與隔離開關(guān)控制電路中設(shè)置相應(yīng)的聯(lián)鎖措施，保證其聯(lián)動(lin dn)操作順序的正確性。7、接線應(yīng)力求簡單，可靠，聯(lián)系電纜的條數(shù)、芯數(shù)應(yīng)盡量減少。第35頁/共123頁第三十五頁，共124頁?？刂?kngzh)、信號回路牽引變電所內(nèi)各設(shè)備的控制方式：變壓器、整流機(jī)組：投入或切除運行均采用斷路器或直流

15、快速開關(guān)進(jìn)行。高壓開關(guān)：用控制開關(guān)通過控制回路進(jìn)行操作(cozu)，操作(cozu)完后用燈光信號反映開關(guān)的位置狀態(tài)控制信號回路：用來完成高壓開關(guān)控制、并發(fā)出位置信號的二次回路。第36頁/共123頁第三十六頁，共124頁。構(gòu)成(guchng) 控制(kngzh)元件：運行人員用來發(fā)出開關(guān)跳、合閘操作命令的操作按鈕、控制(kngzh)開關(guān)等。 中間放大元件與繼電器：作用是將控制(kngzh)元件的操作命令轉(zhuǎn)換成高壓開關(guān)的電磁操作機(jī)構(gòu)所需要的大電流。 操動機(jī)構(gòu)：直接對高壓開關(guān)進(jìn)行分、合閘操作。第37頁/共123頁第三十七頁，共124頁。燈光監(jiān)視(jinsh)的斷路器控制、信號回路KML TBJ 防

16、跳繼電器KMC HC 合閘接觸器YT TQ 分閘線圈(xinqun)YC HQ 合閘線圈(xinqun)HLG LD綠色指示燈HLR HD 紅色指示燈KPE BCJ 保護(hù)出口繼電器第38頁/共123頁第三十八頁，共124頁。WC KM 直流控制電源(dinyun)小母線WF SM閃光電源(dinyun)小母線WO HM直流合閘回路電源(dinyun)小母線WAS SYM事故音響小母線第39頁/共123頁第三十九頁，共124頁。控制(kngzh)開關(guān)SA三個位置(wi zhi)：合位、分位、零位置(wi zhi)2341第40頁/共123頁第四十頁，共124頁。手柄平時處于“零位置”順時針方向旋

17、轉(zhuǎn)45 合閘 因為合閘位是個不固定(gdng)的位置，操作完畢后控制開關(guān)手柄在彈簧力作用下，自動沿逆時針方向轉(zhuǎn)45返回中間零位。逆時針方向45 分閘 松手后復(fù)位第41頁/共123頁第四十一頁，共124頁。第42頁/共123頁第四十二頁，共124頁。第43頁/共123頁第四十三頁，共124頁。 變電所信號(xnho)裝置第44頁/共123頁第四十四頁，共124頁。一、信號裝置的分類1、位置信號它主要指示(zhsh)開關(guān)電器的位置狀態(tài)。一般由亮平光的紅、綠信號燈組成，位置信號安裝在相應(yīng)的控制盤上。2、繼電保護(hù)和自動裝置動作信號它主要指示(zhsh)故障對象和故障性質(zhì)，一般由信號繼電器和光字牌組成，

18、安裝在相應(yīng)的保護(hù)盤或控制盤上。第45頁/共123頁第四十五頁，共124頁。一、信號裝置的分類3、中央信號事故音響信號、預(yù)告音響信號、全所共用的光字牌信號等合稱為中央信號。 裝置按發(fā)出信號的性質(zhì)(xngzh)分為事故信號和預(yù)告信號。故障狀態(tài)時中央信號裝置發(fā)出的相應(yīng)信號稱為事故信號。事故信號分為事故音響信號（蜂鳴器）、事故燈光信號及光字牌信號。不正常運行狀態(tài)時中央信號裝置發(fā)出的相應(yīng)信號稱為預(yù)告信號。預(yù)告信號一般由電鈴音響信號、掉牌信號和光字牌信號組成。第46頁/共123頁第四十六頁，共124頁。二、信號裝置的功能1、事故信號裝置功能事故信號是變電所發(fā)生事故時斷路器的跳閘(tio zh)信號，引起斷

19、路器事故跳閘(tio zh)的原因如下：線路或電氣設(shè)備發(fā)生故障，由繼電保護(hù)裝置動作跳閘(tio zh)。繼電保護(hù)或自動裝置誤動作跳閘(tio zh)?？刂苹芈饭收险`跳閘(tio zh)。第47頁/共123頁第四十七頁，共124頁。無論何種原因引起的事故跳閘，事故信號裝置均應(yīng)滿足：當(dāng)斷路器事故跳閘時，無延時發(fā)出事故音響(ynxing)信號，同時并使相應(yīng)斷路器的位置信號燈閃光或亮白燈。事故時應(yīng)立即起動遠(yuǎn)動裝置，發(fā)出遙信。事故音響(ynxing)信號應(yīng)能手動復(fù)歸或自動復(fù)歸。第48頁/共123頁第四十八頁，共124頁。無論何種原因引起的事故跳閘(tio zh)，事故信號裝置均應(yīng)滿足：當(dāng)斷路器事故跳閘(

20、tio zh)時，無延時發(fā)出事故音響信號，同時并使相應(yīng)斷路器的位置信號燈閃光或亮白燈。事故時應(yīng)立即起動遠(yuǎn)動裝置，發(fā)出遙信。事故音響信號應(yīng)能手動復(fù)歸或自動復(fù)歸。事故時應(yīng)有指明繼電保護(hù)和自動裝置動作情況的光信號和其他形式信號。能自動記錄發(fā)生事故的時間。事故時，應(yīng)能啟動計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。事故音響、燈光信號裝置應(yīng)能進(jìn)行完好性檢查試驗。第49頁/共123頁第四十九頁，共124頁。音響信號的復(fù)歸方式可分為就地復(fù)歸、中央復(fù)歸、手動復(fù)歸、自動延時復(fù)歸等方式。就地復(fù)歸：在電氣設(shè)備安裝所在地進(jìn)行( jnxng)個別信號單獨復(fù)歸；中央復(fù)歸：在主控制室內(nèi)中央信號盤上集中復(fù)歸；手動復(fù)歸：值班人員在相應(yīng)配電盤上進(jìn)行( jn

21、xng)復(fù)歸；自動延時復(fù)歸：信號發(fā)出后，經(jīng)一定時間的延時，電路自動復(fù)歸有關(guān)信號。 第50頁/共123頁第五十頁，共124頁。2、預(yù)告信號裝置的功能預(yù)告信號是變電所中電路或電氣設(shè)備出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)的信號，包括以下內(nèi)容：各種電氣設(shè)備的過負(fù)荷。各種帶油設(shè)備的油溫升高超過極限。交流小電流系統(tǒng)接地( jid)故障。各種電壓等級的直流系統(tǒng)接地( jid)。各種液壓或氣壓機(jī)構(gòu)壓力異常、彈簧機(jī)構(gòu)的彈簧未拉緊。第51頁/共123頁第五十一頁，共124頁。 用SF6氣體絕緣( juyun)設(shè)備的SF6氣體密度或壓力異常。各種繼電保護(hù)和自動裝置的交、直流電源斷線。斷路器的控制回路斷線電流互感器和電壓互感器的二次回

22、路斷線。繼電保護(hù)和自動裝置的信號繼電器動作未復(fù)歸。其他一些值班員需要了解的運行狀態(tài)也可發(fā)出預(yù)告信號。第52頁/共123頁第五十二頁，共124頁。當(dāng)變電所中電路或電氣設(shè)備出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)時，對預(yù)告信號裝置提出以下要求：預(yù)告信號出現(xiàn)時，應(yīng)能瞬時或延時發(fā)出與事故信號有區(qū)別的音響信號，同時有燈光(dnggung)信號指出不正常運行內(nèi)容。能手動復(fù)歸或自動復(fù)歸音響信號，顯示故障性質(zhì)的燈光(dnggung)信號應(yīng)保留，直至故障排除。預(yù)告信號裝置應(yīng)具有重復(fù)動作的功能。預(yù)告音響、燈光(dnggung)信號裝置應(yīng)能進(jìn)行完好性檢查試驗。第53頁/共123頁第五十三頁，共124頁。所謂重復(fù)動作(dngzu)，主要是

23、對音響信號而言，能重復(fù)動作(dngzu)是指當(dāng)?shù)谝粋€故障出現(xiàn)時的音響信號解除之后，燈光信號未復(fù)歸之前，也就是第一個故障未排除前，如果又出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)，中央信號裝置仍能按要求發(fā)出音響及燈光信號。在上述時間范圍內(nèi)不能連續(xù)發(fā)出若干音響信號，而只有當(dāng)前一個故障排除后，才能發(fā)出后續(xù)故障的音響信號時，稱為不重復(fù)動作(dngzu)。第54頁/共123頁第五十四頁，共124頁。 繼電保護(hù)(j din bo h)裝置 第55頁/共123頁第五十五頁，共124頁。(一)繼電保護(hù)的定義及其任務(wù)繼電保護(hù)裝置就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常的運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。它的基

24、本任務(wù)是：1)自動地、迅速地和有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運行。2)反應(yīng)電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運行維護(hù)的條件(如有無(yu w)經(jīng)常值班人員)而動作于信號，以便值班員及時處理，或由裝置自動進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運行就會引起損壞或發(fā)展成為事故的電氣設(shè)備切除。 第56頁/共123頁第五十六頁，共124頁。（二）繼電保護(hù)裝置(zhungzh)的基本要求1、選擇性2、速動性3、靈敏性4、可靠性 第57頁/共123頁第五十七頁，共124頁。（三）繼電保護(hù)的構(gòu)成及工作原理1、基本構(gòu)成繼電保護(hù)的基本構(gòu)成包括：變換電路測量比較(bji

25、o)元件執(zhí)行操作電路第58頁/共123頁第五十八頁，共124頁。2、工作(gngzu)原理第59頁/共123頁第五十九頁，共124頁。（四）繼電保護(hù)裝置的分類1、按保護(hù)裝置反應(yīng)的參數(shù)分類：如電流保護(hù)、低電壓保護(hù)、距離保護(hù)、差動保護(hù)等。2、按保護(hù)裝置的構(gòu)成元件分類：如電磁型保護(hù)、感應(yīng)型保護(hù)、整流型保護(hù)、晶體管型保護(hù)、集成電路型保護(hù)、微型計算機(jī)保護(hù)等。3、按被保護(hù)設(shè)備對象分類：如線路保護(hù)、母線保護(hù)、變壓器保護(hù)、牽引(qinyn)網(wǎng)保護(hù)等。4、按保護(hù)的主備位置分類：如主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)等。第60頁/共123頁第六十頁，共124頁。（五）繼電保護(hù)的發(fā)展概況(gikung)1、熔斷器。2、繼電器

26、 。3、晶體管 4、集成電路 5、微機(jī)保護(hù) 城市軌道交通供電系統(tǒng)已廣泛采用微機(jī)保護(hù)裝置。第61頁/共123頁第六十一頁，共124頁。二、城軌供電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置配置情況1.進(jìn)出線電纜進(jìn)出線電纜設(shè)置導(dǎo)引線縱差保護(hù)作為主保護(hù)。后備保護(hù)設(shè)置過流保護(hù)。2.整流機(jī)組(1)內(nèi)部過電壓保護(hù)(2)外部過電壓限制；(3)內(nèi)部短路(dunl)保護(hù)；(4)電源保護(hù)；(5)溫度保護(hù)。第62頁/共123頁第六十二頁，共124頁。低壓主開關(guān)過負(fù)荷保護(hù)、短延時過負(fù)荷保護(hù)、接地保護(hù)。4.直流牽引供電系統(tǒng)保護(hù)保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)滿足如下要求:1.能適用于所有線路供電方案，如單邊供電、同一變電所內(nèi)幾個整流器并列供電、相鄰(xin ln)變

27、電所整流器并列雙邊供電等。2.能區(qū)分牽引電流和故障電流、基本保護(hù)和后備保護(hù)。3.動作迅速。 第63頁/共123頁第六十三頁，共124頁。4.直流牽引(qinyn)供電系統(tǒng)保護(hù)電流類保護(hù)(大電流脫扣保護(hù)、di/dt保護(hù)電流上升率及I電流增量保護(hù)、過流保護(hù))；電壓類保護(hù)(低電壓保護(hù)、電壓降保護(hù)、U保護(hù)、軌道帶電保護(hù))、框架類保護(hù)(軌道過壓保護(hù)、正極接地保護(hù))；其它保護(hù)(接觸網(wǎng)熱過負(fù)荷保護(hù)等保護(hù)方式)。 第64頁/共123頁第六十四頁，共124頁。三、整流機(jī)組繼電保護(hù)1內(nèi)部過電壓(換相過電壓)保護(hù)為避免(bmin)內(nèi)部過電壓將二極管反向擊穿，在每個二極管上并聯(lián)安裝RC過電壓限制回路。 第65頁/共1

28、23頁第六十五頁，共124頁。三、整流機(jī)組繼電保護(hù)2.直流側(cè)過電壓保護(hù)為限制直流側(cè)或整流器交流進(jìn)線側(cè)可能出現(xiàn)的過電壓，例如開關(guān)(kigun)操作過電壓或大氣過電壓，在整流器直流輸出端并聯(lián)安裝RC和壓敏電阻RY過電壓限制回路。RC電路由串聯(lián)阻尼電阻Rl和電容C1組成。另外，在整流器的直流輸出端還并聯(lián)起穩(wěn)壓作用的電阻R2，用于限制整流器的空載電壓。第66頁/共123頁第六十六頁，共124頁。三、整流機(jī)組繼電保護(hù)3.整流器內(nèi)部短路保護(hù)設(shè)置快速熔斷器和逆流監(jiān)視。4.電流保護(hù)整流機(jī)組應(yīng)設(shè)以下(yxi)電流保護(hù)：(1)過載保護(hù)；(2)過流保護(hù)；(3)電流速斷保護(hù) 第67頁/共123頁第六十七頁，共124頁

29、。保護(hù)(boh)配合曲線圖 第68頁/共123頁第六十八頁，共124頁。6.整流機(jī)組溫度保護(hù)變壓器溫度保護(hù)整流器溫度保護(hù) 報警(bo jng)溫度跳閘溫度 第69頁/共123頁第六十九頁，共124頁。四、牽引供電系統(tǒng)繼電保護(hù)(boh)（一）大電流脫扣保護(hù)(boh)（二）電流上升率及電流增量保護(hù)(boh)(DDL保護(hù)(boh)DDL保護(hù)(boh)成為地鐵饋線保護(hù)(boh)的主保護(hù)(boh)。 第70頁/共123頁第七十頁，共124頁。保護(hù)(boh)原理第71頁/共123頁第七十一頁，共124頁。保護(hù)原理di/dt保護(hù)典型動作(dngzu)特性 I保護(hù)動作(dngzu)特性 第72頁/共123頁第

30、七十二頁，共124頁。曲線分析:1）曲線1的電流增量小于K，肯定不是故障情況(qngkung)。該電流曲線實際表示機(jī)車在距離牽引變電所很遠(yuǎn)處啟動時的機(jī)車啟動電流。2）曲線2的電流增量小于K，也肯定不是故障情況(qngkung)。3）曲線3的電流增量雖然超過I整定值，但電流變化率的延時時間不足(小于雙)，在這一段時間內(nèi)不作配的判斷，經(jīng)過幾毫秒的延時后電流就開始下降，故不是故障情況(qngkung)。4）曲線4的電流增量超過I整定值，延時時間也滿足，故可以肯定是故障情況(qngkung)。5）曲線5的電流增量超過K，有可能是故障情況(qngkung)，再檢測電流上升持續(xù)時間，發(fā)現(xiàn)其值超過了di/d

31、t延時整定值，則肯定是故障情況(qngkung)。6）曲線6的電流增量超過K，有可能是故障情況(qngkung)。 第73頁/共123頁第七十三頁，共124頁。3. DDL保護(hù)(boh)參數(shù)的整定在雙邊供電線路中，di/dt和I保護(hù)(boh)整定的原則如下:1）di/dt的整定值應(yīng)盡可能的小，以獲得盡可能大的保護(hù)(boh)范圍。2）di/dt的整定值應(yīng)足夠大，以躲過列車的啟動電流和濾波器充電電流。3）I的整定值應(yīng)足夠大，以躲過保護(hù)(boh)區(qū)域之外發(fā)生故障時的故障電流。4）di/dt的延時應(yīng)足夠長，以免越區(qū)跳閘。該保護(hù)(boh)需整定的參數(shù)為以下6個，即保護(hù)(boh)裝置起始門限E、保護(hù)(bo

32、h)裝置復(fù)位門限F、最大電流增量Imax，最大電流增量延時tImax，最小電流增量Imin，最小電流增量延時T。第74頁/共123頁第七十四頁，共124頁。4. DDL保護(hù)(boh)的處理流程1）電流上升率保護(hù)(boh)的處理流程第75頁/共123頁第七十五頁，共124頁。 4. DDL保護(hù)的處理流程(lichng) 2）電流增量保護(hù)的處理流程(lichng)第76頁/共123頁第七十六頁，共124頁。（三）定時限過流保護(hù)(DTM保護(hù))1. 正向過流保護(hù)作為大電流脫扣保護(hù)的后備(hubi)保護(hù) 正向過電流保護(hù)曲線 第77頁/共123頁第七十七頁，共124頁。（三）定時限過流保護(hù)(DTM保護(hù))2

33、. 反向過流保護(hù) 反向過電流(dinli)保護(hù)曲線 第78頁/共123頁第七十八頁，共124頁。2. 電壓降保護(hù)(Falling voltage)電壓降保護(hù)是通過連續(xù)測量饋線的電壓和電流，計算出阻抗值，通過阻抗值及饋線電流、電壓值綜合判別是否該跳閘，從而對遠(yuǎn)距離故障(gzhng)造成的低阻抗?fàn)顟B(tài)進(jìn)行斷閘保護(hù)。 第79頁/共123頁第七十九頁，共124頁。電壓降保護(hù)的保護(hù)判別(pnbi)如下：1. 如果Z(計算值)Z設(shè)定值)，則斷路器跳閘；2. 如果UfUunder，IfIcon，且tTr，斷路器跳閘；3. UfUunder，Icon IfIcop，且tTr，則斷路器跳閘 第80頁/共123頁第

34、八十頁，共124頁。3. 框架類保護(hù)1）軌道(gudo)過電壓保護(hù)(OVP) 走行軌對地電位分布圖 第81頁/共123頁第八十一頁，共124頁。過電壓保護(hù)裝置原理圖 第82頁/共123頁第八十二頁，共124頁。過電壓保護(hù)裝置的控制(kngzh)框圖 第83頁/共123頁第八十三頁，共124頁。2）正極接地保護(hù)(框架泄露保護(hù))各個地鐵車站均設(shè)置一個綜合接地裝置。架空地線和各車站接地裝置通過接地扁鋼和電纜金屬( jnsh)愷裝等接在一起而形成地鐵全線統(tǒng)一的綜合接地網(wǎng)。 第84頁/共123頁第八十四頁，共124頁。（五）接觸網(wǎng)熱保護(hù)作為電流上升率保護(hù)的輔助保護(hù)，對斷路器、供電線路(電纜、接觸網(wǎng)) 等

35、提供(tgng)熱過載保護(hù)。接觸網(wǎng)熱過負(fù)荷保護(hù)動作時序圖 第85頁/共123頁第八十五頁，共124頁。接觸網(wǎng)反時限過負(fù)荷保護(hù)(boh) 接觸網(wǎng)熱過負(fù)荷保護(hù)(boh)動作時序圖 第86頁/共123頁第八十六頁，共124頁。五、直流饋線的控制功能及自動裝置直流保護(hù)裝置的控制系統(tǒng)通常僅用于開關(guān)(kigun)設(shè)備的電氣分合閘，保護(hù)裝置有專門的數(shù)字控制單元，用于對各種開關(guān)(kigun)信號、保護(hù)信號進(jìn)行一系列復(fù)雜的邏輯運算，最后輸出分合閘信號。整個控制系統(tǒng)包括了分合閘操作、聯(lián)跳、自動重合閘、防跳、線路測試等。（一）分合閘操作（二）聯(lián)跳1. 相鄰變電所的聯(lián)跳相鄰變電所的聯(lián)跳就是相鄰的兩個牽引變電所內(nèi)對同一

36、段供電軌道即接觸軌(簡稱三軌)供電的兩個饋線斷路器間的相互動作保護(hù)。第87頁/共123頁第八十七頁，共124頁。區(qū)間(q jin)聯(lián)跳分布示意圖 第88頁/共123頁第八十八頁，共124頁。2. 越區(qū)供電時三個變電所間的聯(lián)跳轉(zhuǎn)換當(dāng)中間一個變電所解列運行時，越區(qū)隔離開關(guān)進(jìn)行越區(qū)供電時，其相鄰的兩個變電所饋線斷路器間可以進(jìn)行聯(lián)跳轉(zhuǎn)換。聯(lián)跳轉(zhuǎn)換功能只與本所饋線柜之間的接線有關(guān)，不依賴于任何外界接線。具體實現(xiàn)方式(fngsh)可在每面饋線柜中安裝輔助繼電器，并將同一個變電所相關(guān)饋線柜的輔助繼電器接點相連即可實現(xiàn)聯(lián)跳轉(zhuǎn)換。3. 框架故障動作時的聯(lián)跳閉鎖當(dāng)跳閘是由于框架保護(hù)動作引起時，保護(hù)裝置可以將其識別

37、出來，除了控制跳閘并閉鎖本所的所有饋線斷路器外，還要聯(lián)跳并閉鎖相鄰變電所相關(guān)的斷路器。 第89頁/共123頁第八十九頁，共124頁。4. 聯(lián)跳的控制邏輯以上(yshng)就是針對雙端供電模式，由先檢測出故障一側(cè)的保護(hù)裝置切斷本側(cè)斷路器，同時向為該區(qū)段供電的鄰站發(fā)出聯(lián)跳信號，使其迅速跳閘，并進(jìn)入鎖定狀態(tài)。 第90頁/共123頁第九十頁，共124頁。三、自動重合閘1自動重合閘的原則（1）正常操作斷路器合閘時，對線路進(jìn)行多次測試（一般設(shè)定為3次），通過電流和電壓的測量，計算線路殘余電阻。線路正常則允許合閘，如線路存在(cnzi)持續(xù)性故障，則閉鎖合閘。（2）當(dāng)接觸網(wǎng)發(fā)生故障時，斷路器分閘，起動線路測

38、試，并根據(jù)測試結(jié)果判別故障性質(zhì)，如故障是瞬時性的，自動重合閘將使斷路器重新合閘；如故障是永久性的，直流斷路器不進(jìn)行重合閘?？蚣鼙Ｗo(hù)不起動線路測試及重合閘。 第91頁/共123頁第九十一頁，共124頁。2自動重合閘條件（1）饋線斷路器控制單元是否處于“自動模式”。（2）饋線斷路器處于分閘狀態(tài)。（3）無接觸網(wǎng)過負(fù)荷跳閘(tio zh)信號。（4）無聯(lián)跳信號。 第92頁/共123頁第九十二頁，共124頁。3重合閘過程（1）斷路器跳閘后，在符合自動重合閘條件的前提下，進(jìn)入( jnr)自動重合閘程序。（2）重合閘程序設(shè)置重合閘總時間，約為85秒，在總時間內(nèi)根據(jù)線路絕緣檢測情況進(jìn)行若干次自動重合閘。（3）

39、第一次重合閘前設(shè)置基本等待時間，約為5s。在等待時間結(jié)束后，進(jìn)行25s的線路絕緣檢測。等待3s后將斷路器自動合上。在經(jīng)過一段時間的等待后，斷路器如果仍未跳閘，則控制單元判斷為重合閘成功，退出重合閘程序。（4）當(dāng)絕緣檢測不成功或斷路器合閘后在短時間內(nèi)再次跳閘，則控制單元判斷為重合閘不成功，進(jìn)入( jnr)下一重合閘循環(huán)。等待15秒后重新進(jìn)行絕緣檢測。（5）當(dāng)絕緣檢測回路故障或斷路器合于非金屬短路點時，經(jīng)過45次重合閘嘗試仍無法取得成功。并且已經(jīng)達(dá)到重合閘總時間（85s），控制單元判斷接觸網(wǎng)存在永久故障，退出重合閘程序，并將斷路器操作閉鎖。 第93頁/共123頁第九十三頁，共124頁。自動重合(c

40、hngh)閘時間控制圖 第94頁/共123頁第九十四頁，共124頁。四、線路測試(csh)系統(tǒng)線路測試(csh)系統(tǒng)(EDL)也用于線路饋電斷路器。每個饋線柜中都有線路檢測裝置，在合閘前，對線路段進(jìn)行測試(csh)，以防止斷路器與其近端短路故障點連通網(wǎng) 。第95頁/共123頁第九十五頁，共124頁。線路測試功能的控制(kngzh)邏輯 第96頁/共123頁第九十六頁，共124頁。第五節(jié) 自用電系統(tǒng)(xtng)在變電所中，為了保證供電裝置的正常操作和安全運行，需要保證兩類所內(nèi)用電：1、開關(guān)電器(dinq)的距離控制、信號、繼電保護(hù)、自動裝置以及事故照明等二次設(shè)備的直流用電。2、變壓器冷卻風(fēng)扇、設(shè)

41、備加熱、蓄電池室內(nèi)通風(fēng)、室內(nèi)外照明、移動油業(yè)務(wù)、設(shè)備檢修、蓄電池組的充電等設(shè)備的交流用電。 為確保上述用電，通常裝設(shè)專用供電系統(tǒng)，稱為自用電系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的交流和直流兩部分各自獨立，自成體系。第97頁/共123頁第九十七頁，共124頁。一、交流( jioli)自用電系統(tǒng)第98頁/共123頁第九十八頁，共124頁。一、交流( jioli)自用電系統(tǒng)變電所交流( jioli)自用電系統(tǒng)二次接線圖 第99頁/共123頁第九十九頁，共124頁。一、交流( jioli)自用電系統(tǒng)（一）互投操作 （二）同投操作 (三) 全所失壓（四）試驗事故照明回路 第100頁/共123頁第一百頁，共124頁。二、直流自

42、用電系統(tǒng)概述（一）直流系統(tǒng)的分類(fn li)1、整流式直流系統(tǒng)2、蓄電池組直流系統(tǒng)鎘鎳堿性蓄電池閥控式密封鉛酸蓄電池第101頁/共123頁第一百零一頁，共124頁。（二）直流系統(tǒng)的基本要求1、變電所一次電路正常帶電運行時，直流系統(tǒng)有額定電壓輸出，保證各種正常操作和監(jiān)視。2、變電所一次電路停電(tn din)時，直流系統(tǒng)仍要求有額定電壓輸出，保證送電前的各種操作和監(jiān)視。3、變電所一次電路發(fā)生短路故障時，直流系統(tǒng)的輸出電壓和容量應(yīng)滿足保護(hù)裝置動作及斷路器事故分閘的要求。4、變電所正?；蚴鹿是闆r下，均應(yīng)保證各類直流負(fù)荷的電壓在允許的范圍內(nèi)。 第102頁/共123頁第一百零二頁，共124頁。（三）直

43、流負(fù)荷分類1、經(jīng)常性負(fù)荷。經(jīng)常性負(fù)荷是指在各種運行狀態(tài)下，由直流母線不間斷供電的負(fù)荷。如經(jīng)常帶電的繼電器、信號燈、經(jīng)常性的直流照明、計算機(jī)、巡回檢測裝置(zhungzh)的逆變電源等。2、事故負(fù)荷。事故負(fù)荷是指變電所失去交流電源時，應(yīng)有直流系統(tǒng)供電的負(fù)荷。如事故照明、自動、遠(yuǎn)動裝置(zhungzh)，計算機(jī)、巡回檢測裝置(zhungzh)等負(fù)荷。3、沖擊性負(fù)荷。沖擊性負(fù)荷是指斷路器合閘時的短時沖擊電流和此時直流母線所承受電流（包括經(jīng)常和事故負(fù)荷在內(nèi)）的總和。 第103頁/共123頁第一百零三頁，共124頁。（四）直流供電網(wǎng)直流供電網(wǎng)絡(luò)的供電原則如下：1、主控室、就地操作的主配電裝置、控制盤的控制、信號電源等各自構(gòu)成單獨的雙回路供電環(huán)網(wǎng)，正常時開環(huán)運行。2、事故照明裝置由設(shè)在主控室的專用事故照明箱供電。正常時由交流供電，事故時自動切換至直流電源。事故照明裝置采用(ciyng)單回路供電。3、其他回路一般采用(ciyng)單回路供電。第104頁/共123頁第一百零四頁，共124頁。三、閥控式密封(mfng)鉛酸蓄電池（VRLA蓄電池）（一）VRLA蓄電池的工作原理第105頁/共123頁第一百零五頁，共124頁。（二）VRLA