项目四继电保护及二次回路

项目四继电保护及二次回路的识读任务：1.会识读二次回路接线图；2.会根据二次回路接线图接线教学目标：知识1.继电保护的组成，基本工作原理2.二次回路直流操作电源和交流操作电源的类型和作用3.对断路器控制的基本要求及断路器控制回路的运作过程4.供配电系统中继电保护装置的原理分析能力1.会识读二次回路接线图；2.会根据二次回路接线图接线3.会分析保护电路；供配电系统的二次回路是实现供配电系统安全、经济、稳定运行的重要保障。随着变配电所的自动化水平的提高，二次回路将起到越来越大的作用。继电保护是用来提高供配电系统运行可靠性行之有效的反事故自动装置。继电保护与其他自动装置配合工作时，还可提高供配电系统运行的稳定性，所以，继电保护是电力系统自动化的重要内容之一。任务一供配电系统的二次回路二次回路可反映一次系统的工作状态及控制、调整一次设备。当一次系统发生事故时，能够立即动作，使故障部分退出运行。任务一供配电系统的二次回路二次回路可反映一次系统的工作状态及控制、调整一次设备。当一次系统发生事故时，能够立即动作，使故障部分退出运行。操作电源主要供电给控制、保护、信号、自动装置回路以及操动机械和调节机械的传动机构；供事故照明、直流油泵及交流不停电电源用电，以保证事故保安负荷的工作。操作电源分交流电源和直流电源，目前发电厂和变电所一般采用直流操作电源。一、二次回路的操作电源二次回路基本概念对一次设备的工作进行监测、控制及保护，以保证电站安全、经济的运行的辅助设备称为二次设备。二次设备经导线或控制电缆以一定的方式相互连接所构成的电路称作二次回路。一、二次回路的操作电源（一）、直流操作电源有蓄电池组和硅整流直流电源.主要用于大、中型变配电所1、蓄电池组通常采用浮充电法，即先将蓄电池充好电，然后将浮充电设备和蓄电池并联工作，浮充电设备既给直流母线上的经常性负荷供电，又以不大的电流（约等于0.3×安培，为蓄电池额定容量）向蓄电池浮充电，用来补偿蓄电池由于自放电而损失的能量，使蓄电池经常处于满充电状态，延长了蓄电池的寿命。浮充电：将蓄电池和充电装置并联，负荷由充电装置供给，同时以恒压小电流向蓄电池充电，使蓄电池经常处于满充电状态。2、硅整流直流操作电源平时硅整流电源将厂用交流电变为直流电供给操作、保护及信号回路，并向电容器组充电。当电力系统发生故障时若引起厂用电源电压下降，则整流直流电压也相应下降，但充足电的电容器组可对继电保护装置和断路器跳闸线圈放电，使断路器可靠跳闸，从而保证电站运行的安全。采用硅整流电容储能装置后，一般应有两个独立电源供电，一个接硅整流装置，一个备用。（二）、交流操作电源有利于简化二次接线，节约投资，减少运行维护工作，易于实现自动化和远动化。适用于小型变配电所。一、二次回路的操作电源所用主变一般都接在电源的进线处。这样，在变电所母线或变压器发生故障时，所用主变仍能取得电源。一般情况下，采用一台所用变即可，但对一些重要的变电所，要求有可靠的所用电源，此电源不仅在正常情况下能保证供电给操作电源，而且应考虑在全所停电或所用电源发生故障时，仍能实现对电源进线断路器的操作和事故照明的用电，这时一般设有两台互为备用的所用主变。交流操作电源供电的继电保护装置利用断路器手动操作机构内的过流脱扣器（跳闸线圈）YR直接动作于断路器QF跳闸，这种操作方式简单经济，但保护灵敏度低，工程实际应用较少。IQSQFYR(KA)TA1TA2交流操作电源的直动式保护交流操作电源供电的继电保护装置IQSQFYRTA1TA2KA正常运行时，电流继电器KA的常闭触点将YR短路分流，YR中无电流通过，断路器QF不会跳闸；一次系统发生故障时，电流继电器KA动作，常闭触点断开，使电流互感器的二次电流全部通过YR，使断路器QF跳闸。这种继电保护装置操作简单、灵敏可靠、触点容量大，但不能构成完善和复杂的保护，只应用于小型变电所。去分流跳闸式继电保护装置：对电力装置回路的电力运行参数作经常测量、选择测量、记录用的仪表和作计费、技术经济分析考核管理用的计量仪表统称为电测量仪表。工厂供配电二次回路中装设电气测量仪表，可满足电气设备安全运行的需要，监视变配电所电气设备的运行状况、电压质量等。二、电测量仪表和绝缘监视装置①供配电系统的每一条电源进线上，必须装设计费用的有功电度表和无功电度表及反映电流大小的电流表。通常采用标准计量柜，计量柜内有计量专用电流、电压互感器。（一）.测量仪表的配置②在变配电所的每一段母线上（3~10kV），必须装设电压表4只，其中一只测量线电压，其它三只测量相电压。（一）.测量仪表的配置③35/6~10kV变压器应在高压侧或低压侧装设电流表、有功功率表、无功功率表、有功电度表和无功电度表各一只，6~10/0.4kV的配电变压器，应在高压侧或低压侧装设一只电流表和一只有功电度表，如为单独经济核算的单位变压器还应装设一只无功电度表。有功电度表无功电度表电压表电流表④3~10kV配电线路应装设电流表，有功电度表，无功电度表各一只，如不是单独经济核算单位时，无功电度表可不装设。当线路负荷大于5000kVA及以上时，应装设一只有功功率表。（一）.测量仪表的配置⑤低压动力线路上应装一只电流表。照明和动力混合供电的线路上照明负荷占总负荷15~20%以上时，应在每相上装一只电流表。如需电能计量，一般应装设一只三相四线有功电度表。⑥并联电容器总回路上，每相应装设一只电流表，并应装设一只无功电度表。（一）.测量仪表的配置（二）常用仪表准确度的配置1）交流电流、电压表、功率表可选用1.5~2.5级；直流电路中电流、电压表可选用1.5级；频率表0.5级。2）仪表的测量范围和电流互感器变流比的选择，宜满足当电力装置回路以额定值运行时，仪表的指示在标度尺的2/3处。对有可能过负荷的电力装置回路，仪表的测量范围，宜留有适当的过负荷裕度。对重载起动的电动机和运行中有可能出现短时冲击电流的电力装置回路，宜采用具有过负荷标度尺的电流表。对有可能双向运行的电力装置回路，应采用具有双向标度尺的仪表。3）电度表及互感器准确度配置见表4-1。（二）常用仪表准确度的配置测量要求互感器准确度电度表准确度配置说明计费计量0.2级0.5级有功电度表0.5级专用电能计量仪表月平均电量在106kWh及以上0.5级1.0级有功电度表1.0级专用电能计量仪表2.0级无功电度表①月平均电量在106kWh以下；②315kVA以上变压器高压侧计量计费计量及一般计量1.0级2.0级有功电度表3.0级无功电度表①315kVA以下变压器低压侧计量点；②75kW及以上电动机电能计量；③企业内部技术经济考核（不计费）一般测量1.0级1.5级和0.5级测量仪表3.0级2.5级测量仪表非重要回路（二）.直流绝缘监察装置直流绝缘监察装置用于小接地电流的电力系统中，可及时发现单相接地故障，以免单相接地故障发展为两相接地短路，造成停电事故。正常状态下，直流母线正极和负极的对地绝缘良好，电阻R+和R-相等，继电器KE线圈中只有微小的不平衡电流通过，继电器不动作。当某一极的对地绝缘电阻（R+、R-）下降时，电桥失去平衡，流过继电器KE线圈中的电流增大。当绝缘电阻下降到一定值时，流过继电器KE线圈中的电流增大，继电器KE动作，其常开触点闭合，发出预告信号。（二）.直流绝缘监察装置（1）两点接地的危害在直流系统中，正、负母线对地是悬空的，当发生一点接地时，并不会引起任何危害，但必须及时消除，否则当另一点接地时，会引起信号回路、控制回路、继电保护回路和自动装置回路的误动作，如图4.6所示，A、B两点接地会造成误跳闸情况。（2）对直流绝缘监察装置的基本要求能正确反映直流系统的任一极绝缘电阻下降情况；能测量绝缘电阻下降的极性，以及绝缘电阻的大小；有助于绝缘电阻下降点的查找。2）直流绝缘监察装置原理母线电压表转换开关ST有三个位置：2V电压表此时测得正、负母线间电压“母线”位置“负对地”位置2V电压表此时测得负母线“对地”电压“正对地”位置2V电压表此时测得正母线“对地”电压2）直流绝缘监察装置原理绝缘监视转换开关1SL也有三个位置：电阻3R短接，当母线绝缘电阻下降时“信号”位置测量位置11R短接，1V电压表测得测量位置1电压测量位置22R短接，1V电压表测得测量位置2电压3）直流系统接地故障处理利用直流绝缘监察装置的电压表，测量正、负极对地电压，检查是正极还是负极接地或对地绝缘电阻降低。正常时，正、负极对地电压均为零。如果正极对地电压升高或等于母线电压，则为负极绝缘能力降低或接地；如果负极对地电压升高或等于母线电压，则为正极绝缘电阻能力降低或接地。当系统发生一点接地时，将发出预告信号，运行操作人员必须迅速找出接地点并加以消除，以防发展为两点接地。判断接地极及性质P85,1寻找接地点的一般原则①对于双母线的直流系统，应首先判明是哪一条母线发生接地。②按先次要负荷后重要负荷，先室外后室内的顺序检查各馈线，然后检查蓄电池、充电设备、直流母线。③对不重要的直流馈线，采用试停电的方法寻找。如在断开某一回路时，接地信号消失，并且各极对地电压指示正常，则说明接地点即在该回路中。但不论该回路是否有接地，拉开后均应先合上，然后再设法处理。④对于不允许短时停电的重要直流馈线，必须先将其负荷转移到另一母线上供电，然后再寻找接地点。任务二、中央信号装置供配电系统中，保护装置或监测装置动作后都要通过信号系统发出相应的信号提示运行人员。这个信号系统称为中央信号系统。任务二、中央信号装置一、中央信号的类型：断路器发生事故跳闸时，启动蜂鸣器（或电笛）发出声响，同时断路器的位置指示灯发出闪光，事故类型光字牌亮，指示故障的位置和类型。①事故信号当电气设备出现不正常运行状态时，启动警铃发出声响信号，同时标有故障性质的光字牌点亮，指示不正常运行状态的类型，如变压器过负荷、控制回路断线等。②预告信号位置信号包括断路器位置（如灯光指示或操动机构分合闸位置指示器）和隔离开关位置信号等。③位置信号用于主控制室向其它控制室发出操作命令和控制室之间的联系。④指挥信号和联系信号④中央信号装置在发出音响信号后，应能手动或自动复归（解除）音响，而灯光信号及其它指示信号应保持到消除故障为止。⑤接线应简单、可靠，应能监视信号回路的完好性。⑥应能对事故信号、预告信号及其光字牌是否完好进行试验。⑦中央信号一般采用重复动作的信号装置，变配电所主接线比较简单时可采用不重复动作的中央信号装置。二、对中央信号回路的要求①中央事故信号装置应保证在任一断路器事故跳闸后，立即发出音响信号和灯光信号；②中央预告信号装置应保证在任一电路发生故障时，能按要求（瞬时或延时）发出音响信号和灯光信号；③中央事故音响信号与预告音响信号应有区别。一般事故音响信号电笛或蜂鸣器，预告音响信号用电铃；若某断路器（1QF）因事故跳闸，事故信号回路起动，蜂鸣器HB发出声响。按2SB复归按钮解除音响。若此时2QF又发生了事故跳闸，蜂鸣器将不会发出声响，这就叫做“不能重复动作”。能在控制室手动复归称中央复归。1SB为试验按钮，用于检查事故音响是否完好。复归按钮试验按钮常闭触头常闭触头三、中央事故信号回路(中央复归、不能重复动作的信号回路)四、中央预告信号回路中央预告信号是指在供电系统中出现不正常工作状态时发出的音响信号。中央预告信号装置有直流和交流两种，也有不重复动作和重复动作的两种。中央复归不重复动作预告信号回路系统发生不正常工作状态时，不正常工作状态未消除之前KS、HL、KM线圈一直是接通的，当另一设备发生不正常工作状态时，“不能重复”发出音响信号，只有相应的光字牌亮。光字牌亮反映系统不正常状态的继电器常开触点试验按钮解除音响按钮你能回答吗？电气回路中为什么要装设绝缘监视装置？直流绝缘监视装置是如何发出音响和灯光信号的？何谓操作电源？操作电源分有哪几类？其作用有何不同？断路器控制回路应满足哪些基本要求？复式整流装置为什么可以保证在短路时仍能可靠供电？直流回路一点接地后还能继续运行吗？两点接地呢？任务三线路的继电保护一、继电