高压电-2-二次系统课件

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,二次,保护,系统,古浪鑫淼精细化工有限公司,生产技术部,2014.5.9,高压电气知识,二次保护系统古浪鑫淼精细化工有限公司高压电,1,1 二次系统简介,2,二次,回路,3,继电保护,4,过电流保护,5,变压器保护,主要内容,1 二次系统简介主要内容,2,1 二次系统,简介,1、二次,设备,2、,二次系统,主要内容,1 二次系统简介1、二次设备主要内容,3,电气二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的电气设备。如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置等。,二次设备通过电压互感器和电流互感器与一次设备相互关联。,一、,二次设备,电气二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保,4,二、二次系统,由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路,。,任务：,反映一次设备的工作状况，控制一次设备；,当一次设备发生故障时，能够将故障部分迅速退出工作以保持供电系统处在最佳运行状态。,二、二次系统,5,2,二次,回路,1.监视测量回路,2.控制回路,3.信号回路,4.调节回路,5.继电保护与自动装置,6.自动、远动装置电路,7.操作电源系统,主要内容,2 二次回路 1.监视测量回路主要内容,6,一、监视测量回路,由各种显示仪表、测量元件及相关回路组成,作用：,监视、测量一次设备的工作状态，以便运行人员掌握一次设备运行情况，为运行管理、事故分析提供参数。,一、监视测量回路 由各种显示仪表、测量元件及相关回路组成,7,二、控制回路,由控制开关、相应的控制继电器组成。,作用：,对一次高压开关设备进行合、分闸操,作。,分类：,按照自动化程度分为手动和自动控制,按照控制距离分为就地和距离控制,按照控制方式分为分散（一对一）和集中控制（一对一和一对N）,二、控制回路由控制开关、相应的控制继电器组成。,8,高压电-2-二次系统课件,9,三、信号回路,变电所信号回路主要由开关设备的位置信号、继电保护和自动装置的动作信号和中央信号三部分组成。,作用：,反映一次设备和二次设备的工作状态。,三、信号回路 变电所信号回路主要由开关设备的位置信号、,10,四、调节回路,调节型自动装置，主要由测量机构、传送机构、调节器和执行机构组成。,作用：,根据一次设备运行参数的变化，实时在线调节一次设备的工作状态，以满足运行要求。,四、调节回路 调节型自动装置，主要由测量机构、传,11,五、继电保护与自动装置,组成：,继电保护、自动装置和相应的辅助,元件。,作用：,电力系统发生故障或出现不正常运行,状态时，能够自动反应和处理故障。,五、继电保护与自动装置组成：继电保护、自动装置和相应的辅助,12,六、自动、远动装置电路,远动技术：,调度所与各被控端（包括变电所）之间,实现遥控、遥测、遥信和遥调技术的总称。,任务：,集中监视，提高安全经济运行水平,集中控制，提高劳动生产率,六、自动、远动装置电路远动技术：调度所与各被控端（包括变电所,13,七、操作电源系统,由电源设备和供电网络组成，包括直流电源和交流电源系统。,作用：,供给上述各回路工作电源,直流用电设备：,开关电器的距离控制、信号、继电保护、自动装置以及事故照明等。,交流用电设备：,变压器冷却风扇、设备加热、蓄电池室内通风、室内外照明、移动油业务、设备检修、蓄电池组的充电等。,七、操作电源系统 由电源设备和供电网络组成，包括,14,高压电-2-二次系统课件,15,3,继电保护,1、继电保护的作用与要求,2、继电保护的基本原理和保护装置的构成,主要内容,3 继电保护1、继电保护的作用与要求主要内容,16,一、继电保护的作用与要求,短路（最常见，危害最大）,故障,线路断线,变压器、旋转电机绕组的匝间短路,不正常工作状态：电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障的运行状态。如：过负荷、频率降低、过电压、电力系统振荡等。,事故,事故：系统全部或部分的正常运行被破坏，以致造成对 用户停电、少送电，电能质量变坏以及毁坏设备等。,保护装置：,熔断器,继电保护装置,一、继电保护的作用与要求短路（最常见，危害最大）故障线路断线,17,1、继电保护装置的基本任务,定义：,能反映电力系统中电气元件故障或不正常工作状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的自动装置。,基本任务：,发生故障时，自动地、迅速地、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，以保证其他无故障部分迅速恢复正常运行，并使故障元件免于继续遭到破坏；,反映电气元件地不正常工作状态，并根据运行维护的条件，动作于信号装置、减负荷或跳闸。,1、继电保护装置的基本任务定义：能反映电力系统中电气元件故障,18,2、对继电保护装置的基本要求,选择性：,仅将故障元件从系统中切除，尽量减小停电范围，保证无故障部分继续运行。,1,2,3,4,QF1,QF2,QF3,QF4,QF5,QF6,QF7,d1,d2,d3,5,6,D3点故障：保护4动作，QF4跳闸,若保护4或QF4拒绝动作，则应由保护3动作使QF3跳闸，保护3所起的作用称为,相邻元件的后备保护,。,2、对继电保护装置的基本要求选择性：仅将故障元件从系统中切除,19,速动性：,快速切除故障,提高发电机并联运行的稳定性,避免用户在低电压下运行的时间,减小故障元件的损坏程度,避免故障进一步扩大,故障切除时间：,保护动作时间，一般0.060.12s，最快0.010.04s,断路器动作时间，一般0.060.15s，最快0.020.06s,速动性：快速切除故障提高发电机并联运行的稳定性避免用户在低电,20,灵敏性：,对保护范围内发生故障或不正常工作状态的反映能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置和短路的类型如何，都能灵敏地正确的反映出来。,灵敏性常用灵敏系数,K,LM,来,衡量。,对于反映于故障参数数值上升而动作的保护（过流保护）：,对于反映于故障参数数值下降而动作的保护（低压保护）：,其,中故障参数的最小、最大计算值是根据实际可能的最不利运行方式、故障类型和短路点来计算的,。,灵敏性：对保护范围内发生故障或不正常工作状态的反映能力。满足,21,可靠性：,在保护范围内发生属于它应该动作的故障或不正常状态时，应可靠动作，即不发生拒绝动作（简称拒动）；其他不应由它动作的，它应不动作，即不发生错误动作（简称误动）,。,影响可靠性的因素：,内在的：元件的质量、接线简单、触点多少等,外在的：运行维护、正确地安装和调试等。,可靠性：在保护范围内发生属于它应该动作的故障或不正常状态时，,22,二、继电保护的基本原理和构成,1、基本原理,电力系统发生短路故障时，通常伴有电流增大、电压降低以及电流与电压间相位角改变等特征。利用这些基本参数在故障与正常运行时的差别，就可以构成各种不同原理的继电保护装置。例如：,反应电流增大构成的,过电流保护,；,反应电压降低构成的,低电压保护,；,反应电压与电流的比值变化构成的,距离保护,；,同时反应被保护元件两端电气量的,差动保护,，,反应非电气量的保护，如,瓦斯保护,二、继电保护的基本原理和构成1、基本原理,23,2、,继电保护装置的,构成,一般由,测量元件,、,逻辑元件,和,执行元件,三部分组成。,故障参数,测量元件,逻辑元件,执行元件,整定值,（1）测量部分,测量部分是测量从被保护对象输入的有关电气量，并与已给定的整定值进行比较，根据比较的结果，从而判断保护是否应该起动。,2、继电保护装置的构成一般由测量元件、逻辑元件和执行元件三部,24,（2）逻辑部分,逻辑部分是根据测量部分各输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、确定是否应该使断路器跳闸或发出信号，将有关命令传给执行部分。继电保护中常用的逻辑回路有“或”、“与”、“否”、“延时起动”、“延时返回”以及“记忆”等回路。,（3）执行部分,执行部分是根据逻辑部分输出的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如故障时，动作于跳闸；不正常运行时，发出信号；正常运行时，不动作等。,高压电-2-二次系统课件,25,3、,继电保护的,分类,(1)按保护所起的作用分：,主保护、后备保护,等,主保护：,能以最快速度有选择性地切除被保护设备和线路故障的保护。,后备保护：,主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。分为远后备保护和近后备保护。,远后备保护：,主保护或断路器拒动时，由相邻元件的保护来实现的后备保护。,近后备保护：,主保护或断路器拒动时，由本元件的另一种保护来实现的后备保护。,(,3,)按保护装置的实现技术分：,机电型保护、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护和微机保护等。,(2),按保护原理分类：电流保护、电压保护、距离保护、差,动保护、方向保护、零序保护等；,3、继电保护的分类(1)按保护所起的作用分：主保护、后备保护,26,线路,变压器,发电机,110kV,以下,110kV,220kV,500kV,继电保护配置一览表,过流,、速断,保护,距离保护、过流保护,高频保护、距离保护,光纤差动、高频保护、距离保护,瓦斯保护、差动保护,过电流保护、复合电压起动的过流保护、低电压起动的过流保护、零序过流保护、过负荷保护、过励磁保护,差动保护、匝间短路保护、单相接地保护、负序过流保护、过负荷保护（定子、转子）、过电压保护、转子接地保护、失磁保护、逆功率保护,线路变压器发电机110kV以下110kV220kV500kV,27,4,过电流保护,4 过电流保护,28,一、定时限过电流保护原理,1、保护原理,QS,QF,+,+,+,+,KA1,KA2,KT,KS,-,-,至信号,QF,YT,+,SB,A,B,C,TAa,TAc,t,将一次大电流变为可以用于保护装置的小电流输送至电流继电器KA，当TA测量出电流大于设定的I段跳闸启动电流时候，KA启动，将线路切除。,KT是时间继电器，测量电流大于设定的II、III段电流时，经过一定时间KA才会启动，以免扩大保护动作范围,。,一、定时限过电流保护原理1、保护原理QSQF+KA1K,29,2、整定计算,(1)、启动电流：,按躲过最大负荷电流来整定。,(2)、动作时限：,按阶梯时限特性选取。,定时限过流保护的延时特性（t,1,t,2,t,3,）,2、整定计算(1)、启动电流：按躲过最大负荷电流来整定。(2,30,在每一线路的电源端均装设断路器和保护装置，在正常运行全线路最大负荷电流情况下，此电流小于保护的动作电流，定时限过电流保护不动作。,当线路L3上,K,1点发生短路故障时,，,按选择性的要求，断路器,QF,3,跳闸。,QF,3,跳开后，短路电流消失，于是保护装置1和2的电流继电器还来不及使断路器,QF,1,和,QF,2,跳闸，就都返回到原来位置。过电流保护的选择性是由各保护装置具有不同的动作时间来保证的。,t称为时间级差，一般取0.5s；,在每一线路的电源端均装设断路器和保护装置，在正常运,31,5,变压器的继电保护,5 变压器的继电保护,32,1.故障类型及不正常运行状态,a.变压器的内部故障可分为油箱内和油箱外故障两种：油箱内故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损，油箱外的故障主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短路。,b.变压器的不正常运行状态主要有：由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压；由于负荷超过额定容量引起的过负荷。,1.故障类型及不正常运行状态,33,2.相应保护类型,a.瓦斯保护：针对变压器油箱内的各种故障以及油面的降低而装设，反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。,b.差动保护,c.电流和电压保护：根据变压器容量和系统短 路电流水平的不同，实现保护的方式有：过电流保护、低电压起动的过电流保护,d.过负荷保护,e.过励磁保护,2.相应保护类型,34,3.,变压器