3.-電氣二次基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介培訓(xùn)

?2018SUNGROWConfidential報(bào)告人：崔虎日期：20200628電氣二次基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介目錄2電氣二次基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介01繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置02其他二次設(shè)備03調(diào)度通信設(shè)備04一、

電氣二次基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介電氣設(shè)備電力系統(tǒng)一次設(shè)備二次設(shè)備發(fā)電機(jī)變壓器開關(guān)設(shè)備母線等互感器測(cè)量?jī)x表控制器件繼電保護(hù)自動(dòng)裝置等一次回路二次回路生產(chǎn)，輸送，分配，消耗電能的設(shè)備對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視，測(cè)量，控制和保護(hù)的電氣設(shè)備二次回路是發(fā)電廠、變電站重要的組成部分，是電力系統(tǒng)安全可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證

1、變電站綜合自動(dòng)化的概念

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)就是將變電站的二次設(shè)備（包括儀表，信號(hào)系統(tǒng)，繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置）經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)及信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全變電站的主要設(shè)備和輸配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、自動(dòng)控制、測(cè)量和保護(hù)，以實(shí)現(xiàn)與運(yùn)行和調(diào)度通信相關(guān)的綜合性自動(dòng)化功能。

簡(jiǎn)言之，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)就是集保護(hù)、測(cè)量、控制、遠(yuǎn)動(dòng)等功能為一體，通過數(shù)字通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息共享的一套微機(jī)化的二次設(shè)備及系統(tǒng)。綜合自動(dòng)動(dòng)化對(duì)于二次專業(yè)來說是一個(gè)大而全的概念。它包含了微機(jī)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置、通信網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。目前綜合自動(dòng)化系統(tǒng)一般采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由站控層、間隔層及網(wǎng)絡(luò)和安全防護(hù)設(shè)備構(gòu)成。一、電氣二次基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介一、電氣二次基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介2、變電站綜合自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)變電站監(jiān)控系統(tǒng)是綜合自動(dòng)化的數(shù)據(jù)處理中心和人機(jī)交互平臺(tái)。主要由監(jiān)控主機(jī)、通信管理機(jī)及系統(tǒng)軟件等組成。3、變電站監(jiān)控系統(tǒng)一、電氣二次基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介4、調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)（OMS）電力系統(tǒng)OMS系統(tǒng)是停電管理系統(tǒng)，包括計(jì)劃停電管理和故障停電管理。目的是加強(qiáng)對(duì)計(jì)劃停電的管理，迅速處理故障停電，縮短停電時(shí)間，提高供電可靠性，并為故障報(bào)修應(yīng)答系統(tǒng)提供恢復(fù)供電的信息，以及實(shí)時(shí)回答用戶對(duì)有關(guān)恢復(fù)供電的咨詢，提高為用戶服務(wù)的質(zhì)量。

光伏電站作為電力系統(tǒng)中的一個(gè)電源點(diǎn)，應(yīng)配置調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)工作站及網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(用于設(shè)備檢修報(bào)停、工作票等業(yè)務(wù)聯(lián)系)，采用調(diào)度生產(chǎn)信息網(wǎng)2×2M通道實(shí)現(xiàn)。

主要包括主機(jī)、顯示器、交換機(jī)、接入路由等設(shè)備。

一、電氣二次基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介一、電氣二次基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介5、安全分區(qū)6、屏柜布置一、電氣二次基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介二、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置1.什么是繼電保護(hù)

就是能反應(yīng)電力系統(tǒng)故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)并作用于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。2.什么是自動(dòng)裝置

指防止電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定和避免電力系統(tǒng)發(fā)生大面積停電的自動(dòng)保護(hù)裝置。如自動(dòng)重合閘、備用電源自投裝置、自動(dòng)聯(lián)切負(fù)荷、自動(dòng)低頻（低壓）減負(fù)荷、事故減功率、事故切機(jī)、電氣制動(dòng)、水輪發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)和調(diào)相改發(fā)電、抽水蓄能機(jī)組由抽水改發(fā)電、自動(dòng)解列、振蕩解列及自動(dòng)快速調(diào)節(jié)勵(lì)磁等。

二、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置2.1

線路保護(hù)

光纖電流差動(dòng)保護(hù)裝置：利用線路光纖通道，實(shí)時(shí)地向?qū)?cè)傳遞采樣數(shù)據(jù)，同時(shí)接收對(duì)側(cè)采樣數(shù)據(jù)，兩端利用本側(cè)和對(duì)側(cè)電流數(shù)據(jù)進(jìn)行差動(dòng)電流計(jì)算，判為區(qū)內(nèi)故障時(shí)跳閘，判為區(qū)外故障時(shí)不跳閘。過流保護(hù)裝置：當(dāng)電流超過預(yù)先設(shè)置的某個(gè)值時(shí)，保護(hù)裝置啟動(dòng)，使斷路器報(bào)警或跳閘。

光差保護(hù)含過流保護(hù)功能，光差保護(hù)為主保護(hù)，過流保護(hù)為后備保護(hù)。二、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置2.2備自投保護(hù)

備用電源自動(dòng)投入裝置是指當(dāng)線路或用電設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，能夠自動(dòng)迅速、準(zhǔn)確的把備用電源投入用電設(shè)備中或把設(shè)備切換到備用電源上，不至于讓用戶斷電的一種裝置。二、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置2.3母線差動(dòng)保護(hù)在電力系統(tǒng)中，母線將配電裝置中的各個(gè)回路連接在一起，起著匯集、分配和傳送電能的作用，是變電站輸送電能的總導(dǎo)線。因?yàn)槟妇€上只有進(jìn)出線路，正常運(yùn)行情況，進(jìn)出電流的大小相等，相位相同。如果母線發(fā)生故障，這一平衡就會(huì)破壞。一旦判別出母線故障，立即啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作元件，跳開母線上的所有斷路器。二、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置2.4主變壓器保護(hù)主變差動(dòng)保護(hù)、高后備保護(hù)、低后備保護(hù)、非電量保護(hù)；差動(dòng)保護(hù)是變變壓器的主保護(hù)，通過主變壓器高低壓側(cè)的差動(dòng)回路電流來進(jìn)行保護(hù)判斷；非電量保護(hù)是指保護(hù)的判據(jù)不是電量（電流、電壓、頻率等），而是非電量，如瓦斯、溫度、壓力等。后備保護(hù)是相對(duì)主保護(hù)而言的，一般情況下，變壓器的主保護(hù)是差動(dòng)保護(hù)和非電量保護(hù)，后備保護(hù)是過流保護(hù)，在變壓器的高壓側(cè)和低壓側(cè)分別設(shè)置過流保護(hù)，即高后備和低后備。如果母線發(fā)生故障，這一平衡就會(huì)破壞。一旦判別出母線故障，立即啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作元件，跳開母線上的所有斷路器。二、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置2.5頻率電壓緊急控制裝置和防孤島保護(hù)裝置頻率電壓緊急控制裝置的主要作用為測(cè)量光伏電站并網(wǎng)線路的三相電壓、電流、有功和無功功率、頻率等，進(jìn)行過/欠壓、過/欠頻判別，在光伏電站的運(yùn)行危及系統(tǒng)安全穩(wěn)定時(shí)實(shí)施快速解列。防孤島保護(hù)裝置在變電站中主要的作用就是故障時(shí)斷開并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)，避免電網(wǎng)的故障而引起光伏電站的不正常運(yùn)行，對(duì)電站造成沖擊。二、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置2.6同步相量測(cè)量裝置PMU和安全穩(wěn)定控制裝置同步相量測(cè)量裝置基于GPS時(shí)鐘的pmu能夠測(cè)量電力系統(tǒng)樞紐點(diǎn)的電壓相位、電流相位等相量數(shù)據(jù)，通過通信網(wǎng)把數(shù)據(jù)傳到監(jiān)測(cè)主站，監(jiān)測(cè)主站根據(jù)不同點(diǎn)的相位幅度，在遭到系統(tǒng)擾動(dòng)時(shí)確定系統(tǒng)如何解列、切機(jī)及切負(fù)荷，防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大甚至電網(wǎng)崩潰。安全穩(wěn)定控制裝置,是提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性、防范電網(wǎng)穩(wěn)定事故、防止發(fā)生大面積停電事故的有效措施。其基本思想就是當(dāng)電網(wǎng)受到大擾動(dòng)而出現(xiàn)緊急狀態(tài)時(shí),執(zhí)行切機(jī)、切負(fù)荷等緊急控制措施,使系統(tǒng)恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)川。

主要由交流電源、直流電源、交流不間斷電源(UPS)、直流變換電源（DC/DC）、蓄電池及監(jiān)控裝置等組成。

直流系統(tǒng)主要供給全站測(cè)控、保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化、UPS電源、事故照明等站用直流負(fù)荷。

蓄電池選用1組150Ah免維護(hù)鉛酸蓄電池組。設(shè)置一組3×10A+1×10A整流模塊。

遠(yuǎn)動(dòng)電源部分設(shè)置1組5kVA的UPS電源模塊。

通信電源部分設(shè)置3組220V/48VDC/DC20A整流模塊。三、其他二次設(shè)備3.1交直流一體化電源系統(tǒng)三、其他二次設(shè)備3.1交直流一體化電源系統(tǒng)三、其他二次設(shè)備3.2電能計(jì)量與電能質(zhì)量三、其他二次設(shè)備

全站配置一套時(shí)間同步系統(tǒng)。主時(shí)鐘應(yīng)雙重化配置，支持北斗系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)單向標(biāo)準(zhǔn)授時(shí)信號(hào)，優(yōu)先采用北斗系統(tǒng)。

站控層設(shè)備采用SNTP網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)方式。間隔層設(shè)備采用IRIG-B對(duì)時(shí)方式。3.3時(shí)間同步裝置三、其他二次設(shè)備1、智能輔助控制系統(tǒng)包括圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)子系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)等。2、圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)子系統(tǒng)，通過就地?cái)z像頭對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。周界安防采用電子圍欄與紅外對(duì)射相結(jié)合的方式。3、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防子系統(tǒng)，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，火災(zāi)報(bào)警控制器可及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，顯示發(fā)生火災(zāi)的地點(diǎn)，并與消防系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。4、環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，包括溫濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、水浸探頭等，將各環(huán)境數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送至后臺(tái)數(shù)據(jù)處理單元或與其它設(shè)備聯(lián)動(dòng)。3.4智能輔助控制系統(tǒng)三、其他二次設(shè)備

電力系統(tǒng)為防止現(xiàn)場(chǎng)操作人員在現(xiàn)場(chǎng)操作過程中發(fā)生五種惡性事故而采取的一種防范措施。五種防范的惡性事故為：1.防止帶負(fù)荷拉、合刀閘；2.防止誤入帶電間隔3.防止誤分、合斷路器；4.防止帶電掛接地線；5.防止帶地線合刀閘。

微機(jī)型閉鎖裝置通過軟件方式將二次閉鎖回路變?yōu)橛?jì)算機(jī)中的五防閉鎖規(guī)則庫，實(shí)現(xiàn)了防誤閉鎖的數(shù)字化，并可以實(shí)現(xiàn)以往電氣、電磁閉鎖不能實(shí)現(xiàn)或者很難實(shí)現(xiàn)的防誤功能，是電氣設(shè)備防誤閉鎖技術(shù)的最新技術(shù)和飛躍。3.5防誤閉鎖裝置三、其他二次設(shè)備3.6故障錄波裝置及信息子站三、其他二次設(shè)備3.7光功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)三、其他二次設(shè)備3.8有功無功控制系統(tǒng)四、調(diào)度通信設(shè)備供電公司調(diào)度中心需要的變電站數(shù)據(jù)通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)從站端傳輸過去，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)相對(duì)封閉，是電力公司內(nèi)部的一個(gè)廣域網(wǎng)，它的基本設(shè)備是光傳輸和調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備主要有路由器、交換機(jī)、縱向加密組成。一個(gè)路由器上可以掛兩個(gè)交換機(jī)，在路同器與交換機(jī)之間安裝一臺(tái)縱向加密裝置。

3.8有功無功控制系統(tǒng)四、調(diào)度通信設(shè)備1.SDH同步數(shù)字系列(同步數(shù)字系列)：在數(shù)字通信系統(tǒng)中，傳送的信號(hào)都是數(shù)字化的脈沖序列。這些數(shù)字信號(hào)流在數(shù)字交換設(shè)備之間傳輸時(shí)，其速率必須完全保持一致，才能保證信息傳送的準(zhǔn)確無誤，這就叫做“同步”。

2.PCM(脈沖編碼調(diào)制)：就是把模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)后在信道中傳輸。

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