第十七章 繼電保護(hù)及安全自動裝置

第十七章繼電保護(hù)及安全自動裝置

【模塊描述】本模塊包含了繼電保護(hù)及安全自動裝置的基本原理，繼電保護(hù)通道知識、

變電站繼電保護(hù)典型配置、重要二次回路圖及智能變電站二次部分的基礎(chǔ)知識；結(jié)合二次專

業(yè)巡視介紹了二次設(shè)備的運維巡視的重點內(nèi)容；介紹了保護(hù)裝置常見故障的分析及處理方

法，并介紹了其中的工作風(fēng)險點及控制措施。

第一節(jié)基礎(chǔ)概念及原理

一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本概念

（一）電力系統(tǒng)與繼電保護(hù)關(guān)系

電力系統(tǒng)：由發(fā)電電廠中的電氣部分、變電站、輸、配電線路、用電設(shè)備等組成的統(tǒng)一

體，它包括發(fā)電機、變壓器、線路、用電設(shè)備以及相應(yīng)的通信、安全自動裝置、繼電保護(hù)、

調(diào)度自動化設(shè)備等。

1.電力系統(tǒng)運行有如卜特點

（1）電能的生產(chǎn)，輸送和使用必須同時進(jìn)行。

（2）與生產(chǎn)及人們的生活密切相關(guān)。

（3）暫態(tài)過程非常短，-一個正常進(jìn)行的系統(tǒng)可能在幾分鐘，甚致幾秒鐘內(nèi)瓦解。

2.電力系統(tǒng)短路故障的后果

（1）短路電流在故障點引起電弧燒壞電氣設(shè)備。

（2）造成部分地區(qū)電壓下降。

（3）使系統(tǒng)電氣設(shè)備，通過短路電流造成熱效應(yīng)利電動力。

（4）電力系統(tǒng)穩(wěn)定性被破壞，可能引起振蕩，甚至解列。

3.電力系統(tǒng)的不正常工作狀態(tài)

指電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的正常工作遭到破壞，但未發(fā)展成故障。電力系統(tǒng)不正常T作狀

態(tài)：

（1）電力設(shè)備過負(fù)荷，如：發(fā)電機、變壓器、線路過負(fù)荷。

（2）電力系統(tǒng)過電壓。

（3）電力系統(tǒng)振蕩。

（4）電力系統(tǒng)低頻、低壓。

4.電力系統(tǒng)事故

電力系統(tǒng)中，故障和不正常工作狀態(tài)均可能引起系統(tǒng)事故，即系統(tǒng)全部或部分設(shè)備正常

運行遭到破壞，對用戶造成非計劃停電、少送電、電能質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)（頻率，電壓、波

形）、設(shè)備損壞等。

5.繼電保護(hù)的作用

檢測電力系統(tǒng)中各電氣設(shè)備的故障和不正常工作狀態(tài)的信息，并作相應(yīng)故障隔離處理。

6.繼電保護(hù)的基本任務(wù)

（1）將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，保證非故障設(shè)備正常運行。

（2）發(fā)出告警信號通知運行監(jiān)控人員，系統(tǒng)發(fā)生不正常工作狀態(tài)或自動調(diào)整使系統(tǒng)恢

復(fù)正常工作狀態(tài)。

7.電力系統(tǒng)對繼電保護(hù)的基本要求

（1）選擇性：

電力系統(tǒng)故障時，使停電范圍最小的故障切除方式。

（2）快速性:

指繼電保護(hù)應(yīng)以允許的可能最快速度動作于斷路器跳閘，以斷開故障或中止異常狀態(tài)發(fā)

展。電力系統(tǒng)故障對設(shè)備、人身、系統(tǒng)穩(wěn)定的影響與故隨的持續(xù)時間密切相關(guān)，故障持續(xù)時

間越長，設(shè)備損壞越嚴(yán)重：對系統(tǒng)影響也越大。因此，要求繼電保護(hù)快速的切除故障，提高

重合閘成功率，有利于故障后的電力系統(tǒng)同步運行的穩(wěn)定性。

（3）靈敏性：

繼電保護(hù)的靈敏性是指繼電保護(hù)對設(shè)計規(guī)定要求動作的故障及異常狀態(tài)能夠可靠地動

作的能力。故障時通入裝置的故障量和給定的裝置起動值之比，稱為繼電保護(hù)的靈敏系數(shù)。

（4）可靠性：

A保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時，保護(hù)裝置可靠動作切除故障，不拒動。

B保護(hù)范圍外發(fā)生故障和正常運行時，保護(hù)可靠閉鎖，不誤動。

8.常用的名詞解釋

（1）主保護(hù)：

滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全的要求，能以最快的速度有選擇性的切除電力設(shè)備及輸電線路

故障的保護(hù)。它的定義根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定和安全要求而決定“如：對于220kV及以上線路，要求

主保護(hù)全線速動，則其主保護(hù)為高頻保護(hù)、光纖差動等；而對于UOkV線路，通常距離I、

H段是主保護(hù)；對于35KV線路，電流保護(hù)I、II段是主保護(hù)

（2）后備保護(hù)：

當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動時，用來切除故障的保護(hù)，后備保護(hù)可分為遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備

保護(hù)。

A近后備：

當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動時，由本線路其它保護(hù)或本電力設(shè)備其它保護(hù)切除故障，當(dāng)開關(guān)

失靈時，由開關(guān)失靈保護(hù)切除故障。

B還后備：

當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動時，由相鄰線路保護(hù)切除故障。如距離保護(hù)III段。

C輔助保護(hù)：

為補充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能，或當(dāng)主保護(hù)，后備保護(hù)退出運行時而增設(shè)的保護(hù)。如：

一個半開關(guān)接線的短引線保護(hù)，遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)，過電壓保護(hù)。異常運行保護(hù)：反應(yīng)被保護(hù)線

路和設(shè)備異常運行狀態(tài)的保護(hù)。如：過負(fù)荷、過勵磁等。

（二）繼電保護(hù)的基本原理

利用被保護(hù)線路或設(shè)備故障前后某些突變的物理量為信息量，當(dāng)突變量達(dá)到一定定值

時，啟動邏輯控制環(huán)節(jié)，發(fā)出相應(yīng)的跳閘脈沖或信號。

1.利用基本電氣參數(shù)的變化構(gòu)成的電量保護(hù)

（1）發(fā)生短路后，利用電流，電壓，線路測量阻抗等的變化，構(gòu)成過流保護(hù)，低電壓

保護(hù)，距離保護(hù)。

（2）利用內(nèi)部故隙與外部故障時被保護(hù)線路兩側(cè)電流（功率）相量的差別構(gòu)成差動原

理保護(hù)。

（3）利用對稱分量變化構(gòu)成負(fù)序保護(hù)和零序保護(hù)。

2.利用非電氣量變化構(gòu)成的非電量保護(hù)，如變壓器的瓦斯保護(hù)、冷卻器全停保護(hù)、壓力

突變保護(hù)、壓力釋放保護(hù)、油溫高保護(hù)、油位異常等。

3.繼電保護(hù)裝置組成：一般由測量、邏輯和執(zhí)行三個部分組成。

二、電力系統(tǒng)的基本保護(hù)及配置

（一）線路保護(hù)

1.概念

（1）電流保護(hù)

電流保護(hù)以通過保護(hù)安裝處的電流為作用量的繼電保護(hù)方式。當(dāng)通過的電流大于某一預(yù)

定值（整定值）而動作的電流保護(hù)稱過電流保護(hù)，它可以依相電流或相序電流（負(fù)序或零序）

工作。

A線路相間過電流保護(hù)：

用于保護(hù)各種電壓等級電力網(wǎng)的線路相間故障。分為無時限（瞬時）和帶時限過電流保

護(hù)，帶時限乂可分為定時限和反時限。

B線路零序過電流保界：

用于保護(hù)各種電壓等級的有效接地系統(tǒng)中線路接地短路故障。其特點如下：

①只能用以保護(hù)有效接地系統(tǒng)中發(fā)生的單相及兩相接地短路故障；

②因線路零序阻抗是正序阻抗的3倍以上，所以首、末端故障時零序電流幅值變化大，

容易獲得動作快、保護(hù)范圍相對穩(wěn)定和實現(xiàn)相鄰段配合等優(yōu)點；

③正常運行時無零序電流，所以可以有較低的啟動電流值；

④為防止三相合閘過程中三相觸頭不同期或單相重合過程非全相運行時發(fā)生振蕩時零

序電流保護(hù)誤動，常采用兩個一段保護(hù)：靈敏一段按躲被保護(hù)線路末端接地M現(xiàn)的最大零序

電流整定，非全相運行時被閉鎖，不靈敏一段按躲非全和運行又發(fā)生振蕩時出現(xiàn)的最大零序

電流整定，兩者均瞬時動作。

⑤由于在短線或復(fù)雜的環(huán)網(wǎng)中，速動段保護(hù)范圍很小，零序電流受系統(tǒng)方式影響大，整

定起來復(fù)雜，另外，系統(tǒng)短時不對稱運行時可能誤動，所以在220KV及以上系統(tǒng)中現(xiàn)在一

般將零序I、n段退出，川只投入最末一段零序第iv保護(hù)，動作時限較長。

（2）距離保護(hù)

以距離測量元件為基礎(chǔ)構(gòu)成的保護(hù)裝置.，其動作和選擇性取決于測量參數(shù)與整定的被保

護(hù)區(qū)段參數(shù)的比較結(jié)果，且測量值與線路成正比，而與系統(tǒng)運行方式無關(guān)，所以能獲得穩(wěn)定

的保護(hù)區(qū)。距離保護(hù)的第I段是瞬時動作的，它的保護(hù);范圍為本線路全長的80?85%;第II

段與限時電流速斷相似，它的保護(hù)范I制應(yīng)不超出下一條線路距離第【段的保護(hù)范圍，并帶有

高出一個△，的時限以保證動作的選擇性;第in段與過電流保護(hù)相似，其啟動阻抗按躲開正常

運行時的負(fù)荷參量來選擇，動作時限比保護(hù)范圍內(nèi)其他與保護(hù)的最大動作時限高出一個

保護(hù)主要由以下部分組成

A測量部分，用于對短路點的距離測量和判別短路故障的方向。

B啟動部分，用來判別系統(tǒng)是否處f故障狀態(tài)。當(dāng)短路故障發(fā)生時，瞬時啟動保護(hù)裝置。

有的距離保護(hù)裝置的啟動部分兼啟動后備保護(hù)的作用。

C振蕩閉鎖部分，用來防止系統(tǒng)振蕩時距離保護(hù)誤動作。

D二次電壓回路斷線失壓閉鎖部分，當(dāng)電壓互感器（TV）二次回路斷線失壓時，它可

防止由于阻抗繼電器動作而引起的保護(hù)誤動作。但當(dāng)TV斷線時保護(hù)可以選擇投/退”TV斷

線線過流保護(hù)

E邏輯部分，用來實現(xiàn)保護(hù)裝置應(yīng)有的性能和建立各段保護(hù)的M限。

F出口部分，包括跳閘出口和信號出口，在保護(hù)動作時接通跳閘回路并發(fā)出相應(yīng)的信號。

（3）線路縱聯(lián)保護(hù)

線路縱聯(lián)保護(hù)是當(dāng)線路發(fā)生故障時使兩側(cè)（或多側(cè)）同時快速跳閘的?種保護(hù)裝置。它

的_L作原理是線路各側(cè)均將判別量借助通道傳送到對側(cè),然后每側(cè)分別按兩側(cè)判別量之間的

關(guān)系來判斷區(qū)內(nèi)或區(qū)外故障。

A電流相位比較式縱我保護(hù)：

也稱為相差高頻保護(hù)，是以比較本線路兩端規(guī)定的工頻電流相位差為動作判據(jù)的一種線

路縱聯(lián)保護(hù)，現(xiàn)已淘汰。

B高頻閉鎖方向保護(hù)：

它的基本原理是比較被保護(hù)線路兩側(cè)的功率方向，當(dāng)兩側(cè)的短路功率方向都是由母線流

向線路時，保護(hù)就動作跳河。目前廣泛用負(fù)序功率方向元件來判別故障方向。

C高頻閉鎖距離（零序）保護(hù):

它的基本原理類似于上述高閉方向保護(hù)，不同的是它利用兩側(cè)的方向距離（或零序功率

方向）II段或HI段保護(hù)元件作為判別元件來判別故障的方向，兩側(cè)都動作則表明均為正方

向，保護(hù)就動作跳閘。

以上三種都是閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)，它一般借助于相-地高頻通道和收發(fā)訊機來實現(xiàn)保護(hù)信

號的聯(lián)系。它的動作過程是：

①正常運行時，收發(fā)訊機不工作；（因此值班人員要經(jīng)常交訊檢查通道是否正常）

②系統(tǒng)故障，兩側(cè)（或一側(cè)）啟動發(fā)訊，兩側(cè)攻訊后均同時發(fā)訊（閉鎖信號）；

③保護(hù)判正方向則停訊，判反方向則繼續(xù)發(fā)訊，通道有閉鎖信號，兩側(cè)保護(hù)均不動

作；

④兩側(cè)保護(hù)均判正方向則兩側(cè)均停訊，通道無閉鎖信號，兩側(cè)保護(hù)動作跳閘。

D高頻允許式縱聯(lián)保護(hù)：

高頻允許式縱聯(lián)保護(hù)一般借助于相-相高頻通道和載波機來實現(xiàn)保護(hù)信號的聯(lián)系。

它的動作過程是：

①正常運行時，載波機發(fā)導(dǎo)頻信號；（因此值班人員只要檢查載波機是否告警）

②系統(tǒng)故障，一側(cè)保護(hù)動作后，啟動載波機發(fā)跳頻信號；

③另一側(cè)保護(hù)收到允許信號后，再根據(jù)自身的一些判別決定是否動作跳閘；

④另一側(cè)保護(hù)未收到允許信號，該高頻保護(hù)不動作；

E電流差動式縱聯(lián)保護(hù)：

它是以同一時刻的本線路各端規(guī)定的同?電流量瞬時值相量和為動作判據(jù)的線路縱聯(lián)

差動保護(hù)（有綜合式電流差動和分相式電流差動）。它的特點有：

①它以各側(cè)電流“相量和”為動作判據(jù)，可靠、靈敏；

②利用制動特性，使差動元件動作值大于區(qū)外故障產(chǎn)生的不平衡差電流，能可靠防誤動

作；

③電壓二次回路故障不會影響保護(hù)：

④它要求采用具有較高傳輸速度的通道，因此一般采用光纖通道；

2.線路保護(hù)配置情況

（1）10-35kV線路保護(hù)配置

10-35kV為中性點非有效接地電力網(wǎng)的線路，一般配置.如下：

A相間短路保護(hù)：

①一般由電流繼電器構(gòu)成，接于兩相（不完全星形）或三相（完全星形）電流互感器上,

但須注意同一網(wǎng)路所有線路均接入相同的兩相上；

②保護(hù)采用遠(yuǎn)后備；

③單側(cè)電源可設(shè)兩段過流，保護(hù)裝置僅裝在電源端；

④雙側(cè)電源可設(shè)帶方向過流保護(hù)。

B單相接地保護(hù)：

一般裝設(shè)單相接地監(jiān)視裝置，反映零序電壓，動作于信號；有條件也可安裝零序電流接

地選線裝置

C三相重合閘：單側(cè)電源可設(shè)為無檢定，雙側(cè)電源可設(shè)為檢定無壓重合閘。

(2)llOkV線路保護(hù)配置

HOkV為中性點直接接地電力網(wǎng)的線路，一般配置如下：

AHOkV的后備保護(hù)一般采用遠(yuǎn)后備方式；

B單側(cè)電源線路可設(shè)階段式相電流和零序電流保護(hù)，不能滿足要求則用階段式相間和

接地距離保護(hù)并輔之一段零序電流保護(hù)；

C雙側(cè)電源線路一般用階段式相間和接地距離保護(hù)并輔之一段零序電流保護(hù)；

D多級串聯(lián)的單側(cè)電源為滿足快速和選擇性要求，可以裝設(shè)一套全線速動保護(hù)；

E雙電源線路為滿足穩(wěn)定要求，應(yīng)裝設(shè)一套全線速動保護(hù)；

F長線與短線配合的保護(hù)，在短線上應(yīng)裝設(shè)一套全線速動保護(hù)。

(3)220kV線路保護(hù)配置

220kV也為中性點直接接地電力網(wǎng)的線路，一般配置如下：

A遵循220kV應(yīng)加強主保護(hù)簡化后備保護(hù)的原則配置：

①加強主保護(hù)是指全線速動保護(hù)的雙重化配置，每套全線速動保護(hù)應(yīng)有選相功能并正確

動作，功能完整能反應(yīng)各種類型故障；

②簡化后備保護(hù)是指主保護(hù)雙重化配置的同時，每套都有延時的相間和接地II、H1段保

護(hù)；

③兩套全線速動保護(hù)既都是主保護(hù)，能快速切除區(qū)內(nèi)各種故障，同時又可以互為近后備

(一套拒動時，應(yīng)由另一套切除故障)；

B裝設(shè)兩套全線速動保護(hù)在旁代時至少保留一套，同時有如下要求：

①兩套保護(hù)的交流電流、交流電壓、直流電源彼此獨立；

②每套保護(hù)均能快速動作切除全線內(nèi)各種類型故障；

③每套保護(hù)均具有選相功能；

④兩套保護(hù)應(yīng)分別動作于斷路器的一組跳閘線圈；

⑤兩套保護(hù)應(yīng)分別使用獨'工的遠(yuǎn)方信號傳輸設(shè)備；

C保護(hù)采用近后備方式；

D對相間短路和接地短路應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的后備保護(hù)；

(4)330?500kV線路保護(hù)配置

A保護(hù)要求雙重化配置：

B同時要考慮超高壓系統(tǒng)輸送電時的各種影響；

C根據(jù)?次系統(tǒng)過電壓要求需裝設(shè)過電壓保護(hù)并通過發(fā)送遠(yuǎn)跳信號跳對側(cè)斷路器；

（二）母線保護(hù)

1.概念

母線保護(hù)是重要變電站一次母線的主保護(hù)，能夠快速切除母線上任何故障。一般情況下

只有在220kV及以上的變電站才配置母線保護(hù)。母線保護(hù)的基本理論依據(jù)是KCL原理，即

把母線看做一個廣義的KCL節(jié)點，在任何情況下流入和流出該節(jié)點的電流的向量和等于零，

只有當(dāng)母線上出現(xiàn)故障時由于故障電流均流向故障點而出現(xiàn)差電流，母線保護(hù)會動作切除故

障，圖17-1為母差保護(hù)電流示意圖。

（1）對于500kV系統(tǒng)的3/2接線，每組母線應(yīng)裝設(shè)兩套母差保護(hù)：

（2）對于220kV系統(tǒng)的雙母線、雙母線分段接線，宜裝設(shè)兩套母差保護(hù)；220kV變電

站UOkV母線單套配置；

（3）對于110kV及以下的變電站一般不配置母差俁護(hù)，部分重要變電站，裝設(shè)一套母

差保護(hù)；

3.專用母線保護(hù)的要求

（1）保護(hù)能正確反應(yīng)母線保護(hù)區(qū)內(nèi)各種類型故障并動作于跳閘；

（2）對于各種類型區(qū)外故障，保護(hù)不應(yīng)因TA飽和而誤動作；

（3）保護(hù)不應(yīng)因母線故障時流出短路電流影響而拒動，并能適應(yīng)母線各種運行方式；

（4）雙母線接線的母差保護(hù)應(yīng)設(shè)有電壓閉鎖裝置.；

（5）母線保護(hù)僅實現(xiàn)三相跳閘出口；

（6）母線保護(hù)動作后，除3/2接線外，對于不帶分支且有縱聯(lián)保護(hù)的線路，應(yīng)采取措

施使對側(cè)斷路器能速動跳,甲J;

（7）交流電流回路不正常后斷線時應(yīng)閉鎖母差保護(hù)動作，并發(fā)告警信號;

（三）斷路器失靈保護(hù)

1.概念

失靈保護(hù)由電壓閉鎖元件、保護(hù)動作與電流判別構(gòu)成的啟動回路、時間元件及跳閘出口

回路組成，其原理如圖17-2所示。

解除閉鎖

圖17-2失靈保護(hù)原理圖

2.斷路器失靈保護(hù)的一般配置

（1）220-500kV電力網(wǎng)，應(yīng)裝設(shè)一套斷路器失靈保護(hù)；220kV系統(tǒng)按“六統(tǒng)一”要求

設(shè)雙套斷路器失靈保護(hù)，并與母差保護(hù)共屏。

（2）斷路器失靈保護(hù)即實現(xiàn)了近后備方式，又能防止斷路器與TA間故障形成保護(hù)死

區(qū)引起停電范圍擴(kuò)大；

（3）220-500kV分相操作的斷路器可僅考慮斷路器單相拒動的情況；

3.斷路器失靈保護(hù)啟動的要求

（1）故障線路或設(shè)備能瞬時復(fù)歸的出口繼電器動作后不返回：

（2）斷路器未斷開的判別元件動作后不返回；

（3）失靈保護(hù)的判別元件一般為相電流元件，動作和返回時間均不應(yīng)大于20ms;

4.斷路器失靈保護(hù)時間的整定

（1）3/2接線的失靈保護(hù)應(yīng)瞬時再次動作于本斷路器的兩組跳閘線圈跳閘，再經(jīng)一時限

動作于斷開其他相鄰的斷珞器：

（2）單、雙母線的失靈保護(hù)應(yīng)較短時限斷開與拒動斷路器相關(guān)的母聯(lián)和分段斷路器，

再經(jīng)一時限斷開與拒動斷珞器同母線的斷路器；

（3）變壓器斷路器失靈還應(yīng)斷開變壓器其它側(cè)的斷路器：

5.斷路器失靈保護(hù)閉鎖元件

（1）3/2接線的失靈保護(hù)不裝設(shè)閉鎖元件；

（2）單、雙母線的失靈保護(hù)應(yīng)裝設(shè)閉鎖元件；

（3）與母差保護(hù)共出口的失靈保護(hù)不必設(shè)獨立的閉鎖元件（共用），但靈敏度要保證

要求；

（4）變壓器等斷路器失靈保護(hù)，為防止閉鎖元件靈敏度不夠應(yīng)采取解除閉鎖措施或不

設(shè)；

6.斷路器失靈保護(hù)其他要求

（1）雙母線的失靈俁護(hù)應(yīng)能自動適應(yīng)連接元件運行位置的切換；

（2）對具有雙跳圈的斷路器，應(yīng)同時動作于兩組跳閘回路；雙重化配置時應(yīng)分別動作

于兩組跳閘I川路；

（3）對遠(yuǎn)方跳對側(cè)斷路器的，宜利用兩個傳輸通道傳送跳網(wǎng)命令;

（4）失靈保護(hù)動作于跳閘后應(yīng)閉鎖重合閘；

（四）三相不一致保護(hù)

采用分相操作機構(gòu)的斷路器在運行中會出現(xiàn)三相不同時合閘（即「相不一致）的異常狀

況，因三相不?致引起的零序、負(fù)序電流，將對系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響，甚至引起保護(hù)及自動裝

置誤動。為減少斷路器三相不一致對系統(tǒng)的影響，需對斷路器加裝三相不一致保護(hù)。

根據(jù)繼電保護(hù)六統(tǒng)一原則，斷路器本體三相不一致應(yīng)采用斷路器本體內(nèi)部三相不一致回

路，每相斷路器分閘位置借助常閉觸點并聯(lián)及合閘位置輔助常開觸點并聯(lián)，之后再串聯(lián)啟動

時間繼電器，經(jīng)時間繼電器延時啟動三相不一致保護(hù)繼電器，經(jīng)三相不一致保護(hù)繼電器接點

接通三相跳閘線圈，以斷開仍在運行的其它相斷路器。如果現(xiàn)場未改造或一次設(shè)備無法達(dá)到

要求，也可采用保護(hù)裝置內(nèi)三相不一致回路，保護(hù)裝置內(nèi)的三相不一致回路，還多引入了負(fù)

序或零序電流作為判據(jù)。根據(jù)繼電保護(hù)雙重化配置的反措要求，三相不?致保護(hù)也應(yīng)實現(xiàn)雙

重化配置。三相不一致保護(hù)的動作時間應(yīng)按大于斷路器單相跳開后等待單相重合閘的時間來

整定。

圖17-3為保護(hù)裝置內(nèi)二相不一致原理圖，斷路器二相不一致不要負(fù)序和零序過流條件。

三相不一致保護(hù)不啟動失靈。在斷路器本體內(nèi)部三相不一致回路，必須有警示標(biāo)識，出

1.瓦斯保護(hù)及非電量保護(hù)

（1）0.4MVA及以上戶內(nèi)油浸式變壓器和0.8MVA及以上油浸式變壓器均應(yīng)裝設(shè)瓦斯

保護(hù);

（2）輕瓦斯瞬時動作于信號，重瓦斯瞬時動作于斷開各側(cè)斷路器；

（3）帶負(fù)荷調(diào)壓變壓器的調(diào)壓開關(guān)也應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，調(diào)壓重瓦斯瞬時動作于斷開各

側(cè)斷路器；

（4）對于變壓器油溫、繞溫及壓力升高超過允許值和冷卻器系統(tǒng)故障，應(yīng)設(shè)動作跳閘

或信號的保護(hù)；

2.電量主保護(hù)

（1）電壓在10kV及以下，容量在10MVA及以下的變壓器，采用電流速斷保護(hù);

（2）電壓在lOkV及以上，容量在10MVA及以上的變壓器，采用縱差保護(hù)；

（3）22OkV及以上變壓器保護(hù)應(yīng)雙重化配置；FI前新建智能變電站站的llOkV變壓器

也多采用雙重化保護(hù)；

（4）縱差保護(hù)應(yīng)滿足的要求：

A能躲過勵磁涌流和外部短路產(chǎn)生的不平衡電流；

B在變壓器過勵磁時不誤動作；

C在電流斷線時應(yīng)發(fā)出斷線信號，電流回路斷線閉鎖差動保護(hù)動作跳閘；

D縱差保護(hù)的保護(hù)范圍應(yīng)包括變壓器套管及引線；

3.后備保護(hù)

（1）采用過流、復(fù)壓閉鎖（方向）過流等保護(hù)防止外部相間短路引起的變壓器過電流;

（2）llOkV及以上中性點直接接地電網(wǎng)，應(yīng)裝設(shè)接地短路后備保護(hù)防止外部單相接地

短路引起的過電流；

（3）HOkV.220kV中性點直接接地電網(wǎng)，低壓側(cè)有電源的主變壓器中性點可能接地

或不接地運行時，應(yīng)裝設(shè)防止火去接地中性點引起中性點電壓升高的后備保護(hù)；

A全絕緣變壓器：裝設(shè)零序過電流保護(hù)，再增設(shè)零序過電壓保護(hù)；

B分級絕緣變壓器：裝設(shè)放電間隙，裝設(shè)直接接地和經(jīng)放電間隙接地的兩套零序過電

流保護(hù)，再增設(shè)零序過電壓保護(hù)：

（4）10-66kV系統(tǒng)專用接地變壓器應(yīng)配置主保護(hù)和相間后備保護(hù)；

（5）0.4MVA及以上并列運行變壓器應(yīng)根據(jù)實際可能出現(xiàn)的過負(fù)荷增設(shè)過負(fù)荷保護(hù)動

作于信號，無人值班站可以動作跳閘；

（6）高壓側(cè)330KV及以上變壓器，為防止頻率降低和電壓升高引起變壓器磁密過高而

損壞，應(yīng)裝設(shè)過激磁保護(hù)；

（六）電容器組保護(hù)

1.針對電容器組和斷路器之間連接線的短路，裝設(shè)帶短時限的電流速斷和過流保護(hù)；

2.針對電容淵內(nèi)部故隙及其引出線的短路，裝設(shè)專用的保護(hù)熔斷器；

3.防止故障電容器被切除一定數(shù)量后引起的端電壓超過110%額定電壓，采用下列保護(hù)

將整組電容器斷開：

（1）中性點不接地單星形接線電容器組，可裝設(shè)中性點電壓小平衡保護(hù)；

（2）中性點接地單星形接線電容器組，可裝設(shè)中性點電流不平衡保護(hù)；

（3）中性點不接地雙星形接線電容滯組，可裝設(shè)中性點間電流或電壓不平衡保護(hù)；

（4）中性點接地雙星形接線電容器組，可裝設(shè)反映中性點回路電流差的不平衡保護(hù)；

（5）電壓差動保護(hù)：

（6）單星形接線電容器組，可采用開口三角電壓保護(hù)；

4.防止電容器組的單相接地故障，與10kV線路保護(hù)配置相同;

5.對電容器組，應(yīng)裝設(shè)過電壓保護(hù)，帶時限動作于跳閘或信號；

6.對電容器應(yīng)裝設(shè)失壓保護(hù)，帶時限切除所有母線上的電容器；

7.對高壓并聯(lián)電容器，宜裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，帶時限動作于跳閘或信號；

（七）并聯(lián)電抗器保護(hù)

1.對油浸式并聯(lián)電抗器，應(yīng)設(shè)置輕、重瓦斯保護(hù)防匕油箱產(chǎn)生大量瓦斯；

2.對油浸式并聯(lián)電抗器內(nèi)部及其引線的相間和單相接地短路，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)保護(hù)：

（1）66kV及以下并我電抗器，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，瞬時動作于跳閘；

（2）220-500kV并聯(lián)電抗器，除非電量保護(hù)，保護(hù)應(yīng)雙重化配置.；

（3）縱聯(lián)差動保護(hù)瞬時動作于跳閘：

（4）應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)作為后備保護(hù)；

（5）220-500kV并聯(lián)電抗器應(yīng)裝設(shè)匝間保護(hù)；

3.對220-500kV并聯(lián)電抗器應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，帶時限動作于信號；

4.對于并聯(lián)電抗器油溫、繞溫升高超過允許值和冷卻器系統(tǒng)故障，應(yīng)設(shè)動作跳閘的保護(hù)；

5.對于并聯(lián)電抗器中性點的接地電抗器，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)；

6.對330-500kV并聯(lián)電抗器的保護(hù)在無專用斷路器時，其動作后還應(yīng)起動遠(yuǎn)方跳閘裝

置，斷開線路對側(cè)斷路器；

7.66kV及以下干式并聯(lián)電抗器：

（1）電流速斷作為電抗器繞組及引線相間短路的主保護(hù)；

（2）過電流作為電抗器繞組及引線相間短路的后備保護(hù)：

（3）零序過電壓保護(hù)作為單相接地保護(hù)，動作于信號；

（八）備自投裝置

備自投的方式與變電站主接線形式有關(guān)，一般分為為橋備投、進(jìn)線備投、分段備投等幾

種類型

1.基本要求

（1）工作電源斷開后，備用電源才允許投入；

（2）投入備用電源斷路器必須經(jīng)過延時，延時時限應(yīng)大于最長的外部故障切除時間；

（3）手動跳開工作電源時，備自投裝置不應(yīng)動作；

（4）應(yīng)有閉鎖邏輯，以防止備用電源投到故障的元件上，造成事故擴(kuò)大的嚴(yán)重后果；

（5）備用電源不滿足有壓條件，裝置不應(yīng)動作；

（6）防止工作母線TV二次三相斷線造成誤動；

（7）只允許動作一次。

2.動作邏輯：

如圖17-4,只有當(dāng)啟動條件和閉鎖條件都沒有發(fā)生且備自投裝置沒有處于動作時，備

自投裝置才能充電，備自發(fā)充電時間T1大于10S這樣可以保證備自投裝置動作失敗或備投

于有故障的備用線路時不會再動作，即只動作一次。當(dāng)啟動條件滿足，沒有閉鎖條件?，備自

投裝置充滿電后，經(jīng)T2時限備自投裝置動作。當(dāng)備自投裝置動作跳開主供開關(guān)后，只有確

認(rèn)主供開關(guān)在分位后，才會合上備用電源開關(guān)，防止備用電源開關(guān)投到故障元件上。

館動笈件

|啟動條件2

|白動條件3

|閉鎖條件1|-----------1「

鎖條件2|----------------2

|閉鎖條件3|-----------II-

圖17-4備自投動作邏輯圖

主

善

供

用

電

電

源

梅

開

開

關(guān)

關(guān)

母聯(lián)開關(guān)

I母II母

圖17-5一次接線圖

3.備自投的三個重要條件

如圖17-5所示，橋備投、進(jìn)線備投、分段備投、主變備投就動作后合開關(guān)結(jié)果而言，

其實可以看成備用電源開關(guān)備投和母聯(lián)開關(guān)備投，下面的條件就講這兩種方式。

（1）充電條件：

A備用電源開關(guān)備投：各段母線均有壓，備用電源有壓，主供電源開關(guān)在合位，母聯(lián)開

關(guān)在合位（無母聯(lián)開關(guān)，則取分段刀閘位置）備用電源開關(guān)在分位，以上條件需同時滿足。

B母聯(lián)開關(guān)備投：各段母線均有壓，兩個電源開關(guān)均在合位，母聯(lián)開關(guān)在分位，以上條

件需同時滿足。

（2）閉鎖條件（放電條件）：

A備用電源開關(guān)備投：各段母線不是同時有壓，備用電源無壓，母聯(lián)開關(guān)在分位（無母

聯(lián)開關(guān)，則取分段刀閘位置），備用電源在合位，手跳主供電源開關(guān)，有外部開入的閉鎖信

號，以上條件有一即可。

B母聯(lián)開關(guān)備投：各段母線不是同時有壓，兩個電源開關(guān)和母聯(lián)開關(guān)均在合位，手跳任

一電源開關(guān)，有外部開入閉鎖信號，以上條件有一即可。

（3）啟動條件:

A備用電源開關(guān)備投：各段母線均無壓，主供電源支流（防止工作母線TV二次三相斷

線造成誤動），以上條件需同時滿足。

B母聯(lián)開關(guān)備投：有一段母線無壓，無壓段母線供電電源無流（防止工作母線TV二次

三相斷線造成誤動），以上條件需同時滿足。

（九）低頻低壓減載裝置

1.低頻減載

（1）裝置在頻率降低至整定頻率時，要切除一部分負(fù)荷，使頻率恢復(fù)到正常值?，F(xiàn)在

微機裝置頻率出口一般分六輪，可根據(jù)需要將第五輪、第六輪設(shè)為特殊輪，輪次越靠后的負(fù)

荷越重要。其中滑差加速第一輪將加速第一及第二基本輪的出口（延時由基本輪的Tfl或

Tf2調(diào)整為TdfD,滑差加速第二輪將加速第一、第二及第三基本輪的出II,滑差加速第三

輪將加速第一、第二、第三及第四基本輪的出口。頻率出口經(jīng)滑差閉鎖后在頻率恢復(fù)至49.5

后將解除閉鎖，乂可以重新出口。

（2）低頻自動減載的起動必須具備以下條件：

A運行頻率在一定范圍內(nèi)，一般在45~55HZ之間；

B頻率滑差（df/dt）天大于低頻減載滑差閉鎖定值，一般不能大于5HZ/S；

C運行頻率小于低頻起動值（一般49.5HZ,可內(nèi)部定值整定〉：

I）系統(tǒng)電壓大于低壓閉鎖低頻值。

2.低壓減載

（1）電力系統(tǒng)由于無功不足引起電壓下降，應(yīng)切除部分負(fù)荷，使系統(tǒng)無功平衡，電壓

恢更正常?，F(xiàn)微機裝置低壓出口一般分六輪，可根據(jù)需要將第五輪、第六輪設(shè)為特殊輪，輪

次越靠后的負(fù)荷越重要。其中滑差加速第一輪將加速第一及第二基本輪的出口（延時由基

本輪的TUI或TU2）,滑差加速第二輪將加速第一、第二及第三基本輪的出口，滑差加速

第三輪將加速第、第二、第三及第四基本輪的出口。電壓出口經(jīng)滑差閉鎖后在電壓恢復(fù)至

滑差閉鎖解除電壓定值（一般為百分之70?百分之90；后將解除閉鎖，又可以重新出口。

（2）低壓自動減載的起動必須具備以下條件：

A電壓滑差（du/dt）不大于低壓減載滑差閉鎖定值，一般不能大于0.90UN/S；

B運行電壓小于低壓起動值（一般0.90UN）；

C系統(tǒng)未失壓。

3.滑差閉鎖

滑差就是頻率或電壓的變化速度，是頻率或電壓的變化與時間的比值。是區(qū)別故障低頻

還是負(fù)荷重低頻或低壓的閉鎖。由于短路故障頻率或電壓也會降低，但速度比較快，低頻或

低壓減載應(yīng)不動作。設(shè)定滑差閉鎖值，當(dāng)頻率或電壓降低過快大于滑差閉鎖值時，低周應(yīng)不

動作。

三、智能變電站繼電保護(hù)的相關(guān)知識

（一）基本概念及術(shù)語

（1）GOOSE（GenericObjectOrientedSubstationEvent）：是一種面向通用對象的

變電站事件，傳輸開關(guān)量信號。主要用于實現(xiàn)在多IED1智能電子設(shè)備）之間的信息傳遞，

包括傳輸跳合閘信號（命令），具有高傳輸成功概率。

（2）SV（SampledValue）：采樣值,即電流、電壓等模擬量數(shù)據(jù)?；诎l(fā)布/訂閱機

制，交換采樣數(shù)據(jù)集中的采樣值的相關(guān)模型對象和服務(wù)，以及這些模型對象和服務(wù)到

ISO/IEC8802-3幀之間的映射。

（3）虛端子：GOOSE、SV輸入輸出信號為網(wǎng)絡(luò)上傳遞的變量，與傳統(tǒng)屏柜的端子

存在著對應(yīng)的關(guān)系，為了便于形象地理解和應(yīng)用GOOSE.SV信號，將這些信號的邏輯

連接點稱為虛端子。

（4）ICD文件：能力描述文件。由裝置廠商提供給系統(tǒng)集成廠商，該文件描述IED提

供的基本數(shù)據(jù)模型及服務(wù)，但不包含IED實例名稱和通信參數(shù)。

（5）SSD文件：系統(tǒng)規(guī)格文件。應(yīng)全站唯一，該文件描述變電站一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及相

關(guān)聯(lián)的邏輯節(jié)點，最終包含在SCD文件中。

（6）SCD文件：全站系統(tǒng)配置文件。應(yīng)全站唯一，該文件描述所有IED的實例配置

和通信參數(shù)、IED之間的通信配置以及變電站一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，由系統(tǒng)集成廠商完成。SCD文

件應(yīng)包含版本修改信息，明確描述修改時間、修改版本號等內(nèi)容。

（7）CID文件：實例配置文件。每個裝置有一個，由裝置廠商根據(jù)SCD文件中本IED

相關(guān)配置生成。

（二）智能變電站二次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

如圖17-6為智能變電站二次系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)示意圖。

新路容炫圖俎A斷路導(dǎo)威?坦H

斷路M

圖17-6：智能變電站結(jié)構(gòu)示意圖

如圖所示，典型的智能變電站分為“三層兩網(wǎng)”?！叭龑印狈謩e是指站控層、間隔層

和過程層設(shè)備，“兩網(wǎng)”是指站控層網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò)。過程層設(shè)備是合并單元和智能終

端，主要是用來實現(xiàn)與一次設(shè)備的接口，采集模擬量及開關(guān)量等數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)對一次設(shè)備

的控制出口；間隔層設(shè)備主要是指繼電保護(hù)及安全自動化裝置和測控裝置等設(shè)備，主要用

來實現(xiàn)保護(hù)和測控等功能：站控層設(shè)備主要指后臺監(jiān)控系統(tǒng)，主要用來實現(xiàn)全站的集中監(jiān)

控等功能“過程層網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)過程層設(shè)備和間隔層設(shè)備之間數(shù)據(jù)交互的媒介?站控層網(wǎng)絡(luò)

主要用于實現(xiàn)間隔層設(shè)備和站控層設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互.

（三）合并單元

（1）用以對來自二次轉(zhuǎn)換器的電流和/或電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行時間相關(guān)組合的物理單元.合并

單元可以是互感器的一個組成件，也可是一個分立單元，現(xiàn)在大多數(shù)智能變電站均采用傳統(tǒng)

.互感器，所以合并單元基本都是分立單元。合并單元配合傳統(tǒng)互感器使用時，合并單元自身

配置的交流插件，可以進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約輸出。

（2）間隔合并單元接收來自本間隔電流互感器的電流信號；若間隔設(shè)置有電壓互感器，

還應(yīng)接入間隔的電壓信號；若本間隔的二次設(shè)備需要母線電壓，還應(yīng)接入來自母線電壓合并

單元的母線電壓信號。

（3）母線電壓應(yīng)配置單獨的母線電壓合并單元。合并單元應(yīng)提供足夠的輸入接口，接

收來自母線電壓互感器的電壓信號.對于單母線接線，一臺母線電壓合并單元對應(yīng)一段母線;

對于雙母線接線，?臺母線電壓合并單元宜同時接收兩段母線電壓;對于雙母線單分段接線,

一臺母線電壓合并單元宜同時接收三段母線電壓；對于雙母線雙分段接線，宜按分段劃分為

兩個雙母線來配置母線電壓合并單元。刈于接入了兩段及以上母線電壓的母線電壓合并單

元，母線電壓并列功能宜由合并單元完成，合并單元通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)獲取斷路器、刀閘位

置信息，實現(xiàn)電壓并列功能。

（4）合并單元應(yīng)能提供各種足夠的接口及以太網(wǎng)匚，能同時滿足各種傳輸方式下的保

護(hù)、測控、錄波、計量設(shè)備使用。

（5）合并單元應(yīng)能保證在電源中斷、電壓異常、采集單元異常、通信中斷、通信異常、

裝置內(nèi)部異常等情況下不誤輸出；應(yīng)能夠接收電子式互感器的異常信號；應(yīng)具有完善的自診

斷功能。合并單元應(yīng)能夠輸出上述各種異常信號和自檢信息。

（四）智能終端

（1）一種智能組件。與一次設(shè)備采用電纜連接，與保護(hù)、測控等二次設(shè)備采用光纖連

接，實現(xiàn)對一次設(shè)備（如：斷路器、刀閘、主變壓器等）的測量、控制等功能。作用大概相

當(dāng)以前間隔測控裝置的部分功能加上操作箱；

（2）接收保護(hù)跳合閘命令、測控的手合/手分?jǐn)嗦菲髅罴案綦x刀閘、地刀等GOOSE

命令；輸入斷路器位置、隔離刀閘及地刀位置、斷路器本體信號（含壓力低閉鎖重合閘等）；

跳合閘自保持功能；控制回路斷線監(jiān)視、跳合閘壓力監(jiān)視與閉鎖功能等，不設(shè)置防跳功能，

防跳功能由斷路器本體實現(xiàn)；

（3）不配置液晶顯示屏，但應(yīng)具備（斷路器位置）指示燈位置顯示和告警。智能終端

應(yīng)有完善的閉鎖告警功能，包括電源中斷、通信中斷、通信異常、GOOSE斷鏈、裝置內(nèi)部

異常等信號，其中裝置異常及直流消失信號在裝置面板上宜直接有LED指示燈。智能終端

應(yīng)具有完善的自診斷功能，并能輸出裝置本身的自檢信息，自檢項目可包括：出口繼電器線

圈白檢、開入光耦臼檢，控制回路斷線自檢，斷路器位置不對應(yīng)自檢，定值自檢、程序CRC

自檢等等。

（4）主變本體智能終端還包含完整的本體信息交互功能（調(diào)檔及測溫等），并可提供

用于閉鎖調(diào)壓、啟動風(fēng)冷、啟動充氮滅火等出口接點，同時還宜具備就地非電量保護(hù)功能；

所有非電量保護(hù)啟動信號均應(yīng)經(jīng)大功率繼電器重動，非電量保護(hù)跳閘通過控制電纜以直跳方

式實現(xiàn)。智能終端靠近一次設(shè)備就地安裝。

（五）數(shù)字式繼電保護(hù)裝置

數(shù)字繼電保護(hù)裝置是新一代全面支持智能變電站的保護(hù)裝置。除有傳統(tǒng)微機保護(hù)功能外

還應(yīng)滿足以下要求：

（1）保護(hù)裝置采樣值采用點對點接入方式，采樣同步應(yīng)由保護(hù)裝置實現(xiàn)，支持GB/T

20840.8（IEC60044-8）或DL/T860.92（IEC61850-9-2）辦議，在工程應(yīng)用時應(yīng)能靈活配置。

對r單間隔的保護(hù)應(yīng)直接跳閘，涉及多間隔的保護(hù)（母線保護(hù)）宜直接跳閘，如確有必要采

用其他跳閘方式，相關(guān)設(shè)備應(yīng)滿足保護(hù)對可靠性和快速性的要求。

（2）線路縱聯(lián)保護(hù)、母線差動保護(hù)、變壓器差動保護(hù)應(yīng)適應(yīng)常規(guī)互感器和電子式互感

器混合使用的情況。

（3）保護(hù)裝置應(yīng)處理合并單元上送的數(shù)據(jù)品質(zhì)位（無效、檢修等），及時準(zhǔn)確提供告

警信息。在異常狀態(tài)下，利用合并單元的信息合理地進(jìn)行保護(hù)功能的退出和保留，瞬時閉鎖

可能誤動的保護(hù)，延時告警，并在數(shù)據(jù)恢復(fù)正常之后盡快恢復(fù)被閉鎖的保護(hù)功能，不閉鎖與

該異常采樣數(shù)據(jù)無關(guān)的保護(hù)功能。特別是涉及閉鎖量或者和電流數(shù)據(jù)的裝置，如母差和主變

差動，在單個電流數(shù)據(jù)不法正常傳輸時，應(yīng)瞬時閉鎖保護(hù)，防止誤動。接入兩個及以上合并

單元的保護(hù)裝置應(yīng)按合并單元設(shè)置“MU投入”軟壓板。

（4）保護(hù)裝置應(yīng)米取措施，防止輸入的雙A/D數(shù)據(jù)之一異常時誤動作。

（5）除檢修壓板可采用硬壓板外，保護(hù)裝置應(yīng)采用軟壓板，滿足遠(yuǎn)方操作的要求。檢

修壓板投入時，上送帶品質(zhì)位信息，保護(hù)裝置應(yīng)有明顯顯示（面板指示燈和界面顯示）。參

數(shù)、配置文件僅在檢修壓板投入時才可卜.裝，卜裝時應(yīng)閉鎖保護(hù)。

（6）保護(hù)裝置應(yīng)同時支持GOOSE點對點和網(wǎng)絡(luò)方式傳輸，傳輸協(xié)議遵循DL/T

860.81（IEC61850-8-1）。

（7）保護(hù)裝置應(yīng)具備通信中斷、異常等狀態(tài)的檢測和告警功能。

（六）智能匯控柜

目前智能變電站戶外智能匯控柜的種類有三種：熱交換柜、空調(diào)柜、風(fēng)扇柜。

1熱交換柜

熱交換柜采用嵌入式熱交換器作為散熱設(shè)備。熱交換器是一種利用冷源介質(zhì)進(jìn)行有效

熱量交換，實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)，進(jìn)而滿足控制柜在密閉狀態(tài)下散熱要求，使控制柜溫度趨于環(huán)境

溫度的節(jié)約能源且效率高的傳熱導(dǎo)體。其原理是將冷源物質(zhì)封裝在密閉的循環(huán)系統(tǒng)中，利用

冷源對熱度敏感產(chǎn)生的微小壓力變化或“蒸騰效益”，形成自然循環(huán)，通過內(nèi)、外導(dǎo)熱片將

熱量排出柜外。

熱交換器的溫度調(diào)節(jié)范圍在20C-50℃,柜內(nèi)外溫差越大，熱交換器工作效率越高，

一般設(shè)定在35℃左右。熱交換器的原理決定了柜內(nèi)平均溫度不會低「?柜外溫度，通常高于

柜外溫度5c左右。在環(huán)境溫度不高、機柜內(nèi)外溫差較大的情況下，使用熱交換器可以獲得

良好的散熱效果。

2空調(diào)柜

空調(diào)柜采用嵌入式X、型空調(diào)對智能匯控柜內(nèi)空氣溫度、濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，并通過風(fēng)機構(gòu)

成內(nèi)部的空氣流通，提高溫度調(diào)節(jié)效率。

空調(diào)柜適用「環(huán)境溫度較高情況，設(shè)定溫度一般為30C-35C,溫度波動一般在±3℃

內(nèi)。此外，空調(diào)柜要滿足能夠連續(xù)24小時工作，能夠耐受嚴(yán)寒酷暑、太陽輻射、雨淋沙塵

等惡劣環(huán)境。

3風(fēng)扇柜

風(fēng)扇柜采用風(fēng)扇強制空氣流通，將熱量排出柜外。柜內(nèi)較大的空氣流通可減輕電氣元

件局部熱島現(xiàn)象，有助于電氣元件的散熱。

風(fēng)扇柜一般在柜卜.部裝設(shè)吸風(fēng)口，在柜上部或頂部裝設(shè)抽風(fēng)口，風(fēng)扇外側(cè)均裝有過濾

網(wǎng)。風(fēng)扇啟停由柜內(nèi)的溫度控制器控制，一般設(shè)定風(fēng)扇啟動溫度在35℃左右，返回級差5℃

-ior.

風(fēng)扇柜不適用于濕熱環(huán)境和粉塵較大的環(huán)境。

4智能匯控柜溫度控制要求

根據(jù)《國家電網(wǎng)公司關(guān)于發(fā)布電網(wǎng)運行有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)差異協(xié)調(diào)統(tǒng)一條款的通知（國家電

網(wǎng)科（2014）108號）》的要求，戶外智能匯控柜的溫濕度控制要求滿足：柜內(nèi)最低溫度應(yīng)

保持在+5℃以上，柜內(nèi)最高溫度不超過柜外環(huán)境最高溫度或40C（當(dāng)柜外環(huán)境最高溫度超

過5CTC時），柜內(nèi)濕度應(yīng)保持在90%以下。

四、保護(hù)通道基礎(chǔ)知識

（一）繼電保護(hù)通道簡介

1.繼電保護(hù)裝置通道種類：

（1）專用纖芯：利用一對光纜纖芯傳輸。

（2）復(fù)用光纖2M/64K：通過光通信設(shè)備所提供的2M通道進(jìn)行傳輸。特殊情況：專用

PCM。

（3）復(fù)用（專用）電力線載波：利用電力線載波通道傳愉。

（4）微波通道（很少用）。

2.運行維護(hù)界面劃分：

（1）高頻通道：保護(hù)專用的高頻通道設(shè)備，由繼電保護(hù)專業(yè)負(fù)責(zé)；通信與繼電保護(hù)合

用通道設(shè)備，由通信專業(yè)負(fù)責(zé)；

（2）光纖通道：保護(hù)專用光纖由龍門架接續(xù)盒引出的，接續(xù)盒至保護(hù)裝置的光纜由繼

電保護(hù)專業(yè)負(fù)責(zé)維護(hù)；

（3）各相關(guān)專業(yè)至通信設(shè)備的連接如不經(jīng)通信配線架，以通信設(shè)備接口端子為分界點，

至各專業(yè)的線纜、裝置等由相關(guān)專業(yè)負(fù)責(zé)維護(hù)。

（4）各相關(guān)專業(yè)至通信設(shè)備的連接如經(jīng)通信配線架，以各專業(yè)接至通信配線架（包括

光配線架、數(shù)字配線架和音頻配線架等）的用戶側(cè)端子為分界點，至各專業(yè)的線纜、裝置等

由相關(guān)專業(yè)負(fù)責(zé)維護(hù)。

（5）傳輸繼電保護(hù)和穩(wěn)定控制的通信設(shè)備側(cè)接線方案應(yīng)由繼電保護(hù)和通信專業(yè)雙方工

作負(fù)責(zé)人簽字確認(rèn)，在繼電保護(hù)專業(yè)人員現(xiàn)場監(jiān)督下，由通信專業(yè)人員負(fù)責(zé)接線。

3.通信通道運行方式安排原則：

對于雙重化配置的保護(hù)、穩(wěn)控裝置，應(yīng)配置兩條完全獨立的通道。對于長度小于30km

的末端線路，宜采用專用纖芯方式。采用復(fù)用2M方式傳輸?shù)睦^電保護(hù)業(yè)務(wù)通道不應(yīng)設(shè)置通

道保護(hù)方式。在同?套SDH光設(shè)備上開通多條線路繼電保護(hù)通道，宜均衡分配在不同的2M

接口盤上。

4.縱聯(lián)保護(hù)的通道

（1）專用通道

A專用載波通道：

如圖17-7保護(hù)裝置自配高頻收發(fā)機，直接利用電力線載波通道的一相或經(jīng)分頻器與其

他保護(hù)和穩(wěn)定裝置復(fù)用（一般用220kV系統(tǒng)，常用單頻制）

收

保番

護(hù)機

，4

圖17-7專用教波通道聯(lián)系圖

B專用光纖通道:

如圖17-8、17-9保護(hù)裝置與光、接點轉(zhuǎn)換裝置如FOX-40E,ZSJ-900配合，直接利用

OPGW的光纖芯傳送保井信息（一般用于小于60KM的線路）500kV線路主保護(hù)、遠(yuǎn)方跳

閘公用光、接點轉(zhuǎn)換裝置。

保護(hù)通訊接口裝置

PCMSDHfPDH)

發(fā)+

64K/S2M/SOPGW

收?

發(fā)?

收?

圖17-8專用光纖通道圖

圖17.9專用光纖通道聯(lián)系圖

（2）復(fù)用通道

A復(fù)用載波通道：正常運行時，載波機長發(fā)導(dǎo)頻信號以檢測通道的正常；繼電保護(hù)動作

后，通過載波機提供的2個快速命令（A、B）,2個慢速命令（C、D）轉(zhuǎn)發(fā)跳頻信號，一

般主保護(hù)利用A或B命令，遠(yuǎn)跳利用C命令，穩(wěn)定裝置利用D命令。

B復(fù)用光纖通道：如圖17-10、17-11保護(hù)裝置與光、接點轉(zhuǎn)換裝置如POX-40E,ZSJ-900

配合，利用64K/S經(jīng)PCM及用SDH或PDH,或利用2M/S復(fù)用SDH或PDH,主保護(hù)、遠(yuǎn)

方跳閘公用光、接點轉(zhuǎn)換裝置POX-40E,ZSJ-900。

圖17-10復(fù)用光纖通道圖

圖17/1復(fù)用光纖通道聯(lián)系圖

（3）縱聯(lián)保護(hù)及通道運行規(guī)定：

A線路兩側(cè)縱聯(lián)保護(hù)應(yīng)同時投入或退出?？v聯(lián)保護(hù)雙通道，當(dāng)其中一個異常時，可不退

出保護(hù)但應(yīng)加強監(jiān)視，并立即通知檢修人員處理；雙通道同時異?；騿瓮ǖ辣Ｗo(hù)異常時，應(yīng)

同時退出線路兩側(cè)的縱聯(lián)保護(hù)（500kV還應(yīng)退出共通道的遠(yuǎn)跳及過電壓保護(hù)）。

B若電力載波閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)裝置和收發(fā)信機均有遠(yuǎn)方啟訊回路，應(yīng)只投入保護(hù)裝置的

遠(yuǎn)方啟訊回路。

C電力載波閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)必須定期交換信號，檢查并記錄交信15秒過程電平值,

D線路檢修完畢恢復(fù)送電前，應(yīng)進(jìn)行電力載波閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)通道交換信號檢查，

正常后方可投入縱聯(lián)保護(hù)，

E電力載波允許式縱聯(lián)保護(hù)必須定期檢查載波機是否告警。

F復(fù)用光纖通信接口裝置應(yīng)與光纖通道同時投入或退出。復(fù)用光纖通道出現(xiàn)異常時，除

檢查相應(yīng)保護(hù)裝置外，還應(yīng)檢查通信接口裝置光、電告警燈是否異常。

五、二次回路基礎(chǔ)知識

（一）二次回路圖基本概念

1.二次回路圖的概念和分類

為實現(xiàn)對一次系統(tǒng)運行工況的監(jiān)視、測量、控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)等功能，為了便于設(shè)計、

制造、安裝、調(diào)試及運行維護(hù)，把二次設(shè)備按照一定功能要求連接起來所形成的電氣回路稱

為二次回路。

通常在圖紙上使用元件的圖形符號及文字符號按一定的規(guī)則連接起來對二次回路進(jìn)行

描述。這類圖紙我們稱為二次回路圖。

二次回路圖按作用可分為原理接線圖和安裝接線圖。安裝接線圖乂分為屏面布置圖、屏

內(nèi)設(shè)備連接圖和端子排接線圖。

2.二次回路的編號原則

（1）傳統(tǒng)回路編號的一般規(guī)則

A同一回路由電氣設(shè)備的線圈、觸點、電阻、電容等所間隔的線段，都視為不同的線段，

應(yīng)給予不同的回路編號。

B回路編號一般由3位及以卜.數(shù)字組成，根據(jù)回路的不同的種類和特征進(jìn)行分組，每組

規(guī)定了編號數(shù)字的范圍，交流回路位標(biāo)明導(dǎo)線相別，在數(shù)字前面還加上A、B、C、N、L等

文字符號。對于一些比較重要的回路都給予固定的編號，例如直流正、負(fù)電源回路，跳合閘

回路等。

C對于控制和信號回路的一些輔助小母線和交流電E小母線，除文字符號外，還給予固

定的回路編號，以進(jìn)一步區(qū)分。

（2）常見的二次回路的編號

回路標(biāo)號由“約定標(biāo)識+序數(shù)號''構(gòu)成。

常見的回路標(biāo)識

序號回路名稱約定標(biāo)識

1直流控制回路1-4

2信號回路7或J

3交流回路A、B、C、N

4交流電壓網(wǎng)路A6、A7…

5交流電流回路（保護(hù)）A4…

6交流母差電流回路A3.......

常見的序數(shù)號

序號回路名稱序數(shù)號

1正極導(dǎo)線01

2負(fù)極導(dǎo)線02

3合閘導(dǎo)線03或07

4跳閘導(dǎo)線33或37

常見數(shù)字標(biāo)號組

序號回路名稱數(shù)字編號組

1正電源回路101、201、301、401

2負(fù)電源回路102、202、302、402

103、203、303、403或107

3合閘回路

、207、307、407

133、233、333、433或137

4跳閘回路

、237、337、437

5電流回路A相A4I1-A419…A491-A499…

6電流回路N相N411-N419..…N491-N499.….

在PT隔離開關(guān)位置繼電心觸點前的電壓回路

7A60KA602

A相

在PT隔離開關(guān)位置繼電器觸點后的二次電壓

8A610.........690

母線回路A相

在PT隔離開關(guān)位置繼電罌觸點后的二次電壓

9母線回路進(jìn)入保護(hù)裝置經(jīng)過切換間隔倒間觸點A710……A790

后A相

10電壓回路N相N600、N700

備注：07和37是經(jīng)過防跳回路后編號。

（3）常見的端子的編號

端子編號由端子排段文字符號或端子段編號+端子序號組成，如直流電源段上的第四個

端子的編號為：ZD4o

線路保護(hù)及輔助裝置編號及端子段編號

序號裝置類型裝置編號屏端子段編號

1線路保護(hù)InID

2線路獨立后備保護(hù)2n2D

3斷路器保護(hù)帶重合閘3n3D

4操作箱4n4D

5交流電壓切換箱7n7D

6斷路器輔助保護(hù)不帶重合閘8n8D

7過電壓及遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)9n9D

8短弓線保護(hù)lOn10D

9遠(yuǎn)方信號傳輸裝置Un1ID

常見保護(hù)屏背面端子排段文字符號

序號名稱文字符號序號名稱文字符號

1直流電源段ZD9交流電壓段UD

2強電開入段QD10交流電流段ID

3對時段OD11