电力行业基础知识培训

,数字机电智慧运维,电力行业基础知识,TIANSU-交付运维中心-曹卫-2015/12/22,目录,电力系统介绍,第二部分,常见电气设备,第三部分,继电保护知识,第四部分,综合自动化系统,第一部分,电能与电力行业,电能电能是能量的一种表现形式，它有许多优点。首先，它可以简便的转换成其它形式的能量。其次，它还可以经过高压输电线路，方便、快速、经济的输送很远的距离，供给远方用电。,电力行业的任务电力行业的根本任务就是：把一次能源（水力、风力、煤炭、石油、天然气、核能等）转换成二次能源（电能），并经过电网将其输送和分配给电力用户，用户使用各种用电设备将电能再转换成其它形式的能量加以使用。,电力行业的特点,电能不能大量储存电能的生产、输送和消费实际上是同时进行的，发电设备任何时刻生产的电能必须等于该时刻用电设备消费与输送中损耗电能之和，而且这一数值还随时间不断变化。,发、输、变、配、用各环节组成统一的不可分割的整体由于电能不能大量储存，必须保持电能生产、输送、消费流程的连续性，由这些环节组成的统一整体电力系统，是不可分割的。,电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速发电机、变压器、电力线路、用电设备的投入或退出都在一瞬间完成，所以，电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。,对电能质量的要求颇为严格电压的大小、频率偏离要求值过多，都有可能导致用电设备工作不正常、产生废品、损坏设备，甚至大面积停电。因此，对电压大小、频率的偏移都有一定的限额。而且，由于系统工况时刻变化，这些偏移量是否总在限额之内，需要经常监测，要求颇严。,电力生产的基本要求,保证可靠地持续供电供电的中断将使生产停顿、生活混乱，甚至危机人身与设备安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此，电力系统运行首先要满足可靠、持续供电的要求。,保证良好的电能质量电力系统中各种发、输、配电设备和用电设备一般都是按额定频率与各种电压等级设计的。任何频率和电压的偏移都将影响这些设备的运行性能和效率，或进一步影响产品的质量、数量及电气设备的使用寿命。所以，规定了频率与电压质量标准并严格进行考核。,保证系统运行的经济性电能生产的规模很大，消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗中占的比重约为1/3，而且电能在变换、输送、分配时的消耗绝对值也相当可观。因此，降低每生产一度电所消耗的能源和降低变换、输送、分配时的损耗，有极重要的意义。,第一级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成人身事故、设备损坏，使生产秩序长期不能恢复，人民生活发生混乱等第二级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成大量减产、使人民生活受到影响。第三级负荷：所有不属于第一、第二级的负荷，如工厂的附属车间、小城镇等.,电力行业的组成,电力行业的组成电力生产与使用过程可以分为发电、输电、变电、配电、用电（供电）五个环节。,电力行业的组成-发电环节,2003年全国电力行业发电数据（单位亿千瓦时）,数据来源：国家电力信息网,发电发电就是利用发电动力装置将水能、石化燃料（煤、油、天然气）的热能、核能以及太阳能、风能、地热能、海洋能等转换为电能。发电环节主要是指各种发电厂。根据其发电方式所利用能源的不同，可分为火力发电、水力发电、核能发电以及其它发电方式（地热发电、风力发电、太阳能发电）等多种。,电力行业的组成-发电环节,火力发电是指用煤(包括用油与天然气)为燃料的发电厂。一般分为火电与热电两种。,水力发电是指把水的位能和动能转变成电能的发电厂。一般分为堤坝式与引水式。,其它方式是指利用其它形式一次能源发电的方式。主要有地热发电、风力发电、太阳能发电、潮汐发电等。,核能发电是利用核裂变能发电的发电厂。首先将核裂变能转化为热能，再按火力发电的方式，将热能转变为电能。它的原子核反应堆相当于火力发电中的锅炉。,火电厂：在火电厂，燃料在锅炉燃烧，水被加热后产生的蒸汽全部都送到汽轮机，汽轮机带动发电机发出电能。做完功的蒸汽排入凝汽器中冷却成水，又重新送回锅炉开始新的循环。热电厂：在热电厂中，与火电厂不同的是要从汽轮机中抽出一部分做过功的蒸汽，供给热能用户(如冬季供暖)。其它蒸汽仍排入凝汽器中冷却成水，又重新送回锅炉开始新的循环。,堤坝式：在河床上游修建拦河大坝，将水积蓄起来，抬高上游水位，形成发电能力。引水式：一般建筑在山区水流湍急的河道上或河床坡度较陡的地方，不需要修建拦河大坝，由引水渠道将上游的水引来发电。,火力发电厂,电力系统,电力行业的组成-输、变、配、用电环节,输电环节主要是指各种枢纽变电所、中间变电所。枢纽变电所：是连接电力系统高压和中压的部分，汇集多个电源，电压等级为330750kV的变电所。如果停电，将引起系统解列，甚至瘫痪。中间变电所：主要以交换电能为主，或使长距离输电线路分段，一般汇集2-3个电源，电压等级为220330kV，同时又降压供给当地用电，即在电网中主要起中间环节的作用。如果停电，将引起区域电网解列.,变配电环节主要是指各种地区变电所。它们是向地区用户供电为主的变电所，是一个地区或城市的主要变电所，电压等级一般为11010kV，它们停电后，仅影响该地区的供电。,用电环节主要是指直接面对用户的各种终端变电所。它们在输电线路的终端，经降压后直接向用户供电，电压等级一般为10-0.4kV以下。如果停电，只是用户受到损失。,输电线路,降压变压器,变配电站,电网的基本知识,电网按电压等级的高低分层，按负荷密度的地域分区；不同容量的发电厂和用户应分别接入不同电压等级的电网；大容量主力电厂应接入主网，较大容量的电厂应接入较高压的电网，容量较小的可接入较低电压的电网。配电网应按地区划分，一个配电网担任分配一个地区的电力及向该地区供电的任务。配电网之间通过输电网发生联系。不同电压等级的电网的纵向联系通过输电网逐级降压形成。电力系统之间通过输电线连接，形成互联电力系统。连接两个电力系统的输电线称为联络线。,类别作用升压变电站（电厂附近）降压变电站（负荷中心附近）枢纽变电站（汇集多个电源）管理形式有人值守无人值守结构形式屋外（高压）屋内（居民密集区、污秽严重区）地理条件地面地下（洞内）,变电站作用/类别/规模,规模电压等级10KV35KV110KV220KV330KV500KV变压器容量出线回路数,输电线路和配电线路,供配电系统,供配电系统是电力系统的一个重要组成部分。包括电力系统中的区域变电站和用户变电站，涉及变配电环节、用电环节。目前，供配电系统的电压通常在110kV及以下，功率流动方向通常是单向的，即从电源端流向用户端。,供配电系统,中性点运行方式：大电流接地系统、小电流接地系统。大电流接地系统：中性点直接接地和小电阻接地。小电流接地系统：中性点不接地和经消弧线圈接地。,在我国，110kV及以上电压等级一般都采用中性点接地系统供配电系统中主要电压等级，例如35kV，10kV，6kV等大多采用中性点不接地系统。,比较：大电流接地系统发生单相接地时，故障电流大，必须迅速切除电源，供电可靠性低，但对系统绝缘有利。小电流系统发生单相接地时，故障电流小，系统仍可运行，供电可靠性高，但过电压严重，不利于绝缘。,主接线形式,供配电系统中主要采用的主接线形式有：单母线接线、桥式接线、单元式接线。,主接线形式,供配电系统中主要采用的主接线形式有：单母线接线、桥式接线、单元式接线。,一次系统主接线示意图,一次系统与二次系统,一次系统一次设备：是指直接生产、输送和分配电能的高电压、大电流的设备。包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、电力电缆、母线、输电线、电抗器、避雷器、高压熔断器、电流互感器、电压互感器等。一次接线：是指由一次设备连接在一起构成的电路，称为一次接线或主接线。,二次系统二次设备：是指对一次设备进行监察、控制、测量、调整、和保护的低电压设备。包括测量仪表、控制与信号器具、继电保护装置、自动远动装置、操作电源、控制电缆、熔断器等。二次接线：是指由二次设备互相连接构成的电路，又称为二次回路。,二次系统的基本任务：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，能将故障部分迅速退出工作，以保持电力系统处在最佳或安全运行状态。,电气一次设备,电气一次设备是指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程的高压电气设备。它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。,开关柜,开关柜：又称成套开关或成套配电装置，它是以断路器为主的电气设备；是指生产厂家根据电气一次主接线图的要求，将有关的高低压电器（包括控制电器、保护电器、测量电器）以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内，作为电力系统中接受和分配电能的装置。,高压开关柜,KYN28A-12型金属铠装移开式开关柜。,五防,防止带负荷分、合隔离开关。防止误分、误合断路器。防止接地开关接地时合断路器。防止在带电时误合接地开关。防止误入带电间隔。,低压开关柜,常见的低压开关柜有：GGD,GCK,GCS,MNS,MCS。,低压开关柜,GGD：,GGD型交流低压配电柜适用于变电站、发电厂、厂矿企业等电力用户的交50Hz，额定工作电压380V，额定工作电流1000-3150A的配电系统，作为动力、照明及发配电设备的电能转换、分配与控制用。GGD型交流低压配电柜按照安全、经济、合理、可靠的原则设计的新型低压配电柜。,低压开关柜,GCK：,适用于交流50(60)HZ、额定工作电压小于等于660V、额定电流4000A及以下的控配电系统,作为动力配电、电动机控制及照明等配电设备。,低压开关柜,GCS：,用途:GCS型低压抽出式开关柜使用于三相交流频率为50Hz，额定工作电压为400V（690V），额定电流为4000A及以下的发、供电系统中的作为动力、配电和电动机集中控制、电容补偿之用。,低压开关柜,MNS：,MNS型低压抽出式成套开关设备是参考国外MNS系列低压开关柜设计并加以改进开发的高级型低压开关柜，适应各种供电、配电的需要，能广泛用于发电厂、变电站、工矿企业、大楼宾馆、市政建设等各种低压配电系统。,低压开关柜,MCS:MCS智能型低压抽出式开关柜是一种融合了其它低压产品的优点而开发的高级型产品，适用于电厂、石油化工、冶金、电信、轻工、纺织、高层建筑和其它民用、工矿企业的三相交流50HZ，60HZ，额定电压380V，额定电流4000A及以下的三相四（五）线制电力系统配电系统，在大型发电厂、石化、电信系统等自动化程度高，要求与计算机接口的场所，作为发、供电系统中的配电、电动机集中控制、无功功率补偿的低压配电装置。,低压开关柜,低压开关柜,各种型号开关柜的区别：GCS、GCK、MNS、GGD开关柜区别GGD是固定柜，GCK、GCS、MNS是抽屉柜。GCK柜和GCS、MNS柜抽屉推进机构不同；GCS柜只能做单面操作柜，柜深800mm，MNS柜可以做双面操作柜，柜深1000mm。,各种型号开关柜的区别：,各种型号开关柜的区别：,10kV高压开关柜,低压开关柜,高压开关,高压开关：常见的有高压断路器、负荷开关、隔离开关三种。,高压断路器,线路正常时，用来通断负荷电流；线路故障（短路）时，用来切断巨大的短路电流。断路器具有良好的灭弧装置和较强的灭弧能力。根据绝缘和灭弧介质的不同，可分为油断路器、空气断路器、SF6断路器、真空断路器等。手车断路器可在线路中独立使用，用来保护线路的正常工作；固定断路器可和隔离开关配合使用。目前国内使用较多的是ABB公司的HD4、VD4系列，Siemens公司的3AH系列，国产的ZN12、ZN18、VS1等。,负荷开关,线路正常时，用来通断负荷电流，但不能切断短路电流。负荷开关只有简易的灭弧装置，其灭弧能力有限。负荷开关在断开后有明显的断点。在实际应用中经常和高压熔断器（在过负荷或短路时，能利用熔体熔断来切除故障）配合使用，来代替昂贵的断路器。,隔离开关,在电路中起隔离作用,在分位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合位置时，能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件（例如短路）下的电流的开关设备。刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。,低压断路器,万能式断路器,又叫框架式断路器。具有瞬时、短延时、长延时动作的电流保护特性，主要用于低压配电网主干线的开关和保护。容量一般为较大，6306300A，并可装设较多的脱扣器。,低压断路器,塑料外壳式断路器,一般只有瞬时和长延时动作的电流保护特性，主要用于低压配电开关柜中，作配电线路、电动机、照明电路等设备的电源控制及保护。塑壳式断路器容量一般在6800A，大容量的塑壳断路器一般采用储能式操作机构，小容量（50A以下）常采用手柄扳动式。,低压断路器,小型断路器,一般只有瞬时和长延时动作的电流保护特性，主要用于低压配电开关柜中，主要用于线路和交流电机等电源控制开关及过载、短路保护。属于配电网的终端电器。广泛用于工矿企业、建筑及家庭等场所。一般容量小于63A。,熔断器,熔断器,熔断器是最简单的一种保护电器。当导体中通过过负荷电流或短路电流时，利用导体产生的热量使其本身熔断，从而将电路切断。中高压熔断器通常与中高压负荷开关配合使用，代替昂贵的断路器。,互感器,互感器是一种特殊的变压器。它将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压（100V）和小电流(5A)。向测量仪表和继电器的电压线圈或电流线圈供电。互感器将二次设备与高电压部分隔离，使一次侧和二次侧之间没有电的联系，只有磁的联系。且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。,电压互感器,PT:将一次回路的高电压变换成二次回路标准的低电压，供计量和继电保护用。二次侧的额定电压为100V（线电压）。电压互感器在运行中，二次侧不允许短路。否则，短路后在二次电路中会产生很大的短路电流，将使电压互感器烧毁。,电流互感器,CT:将一次回路的大电流变换成二次回路标准的低电流，供计量和继电保护用。二次侧的额定电流为5A或1A。电流互感器在运行中，二次侧不允许开路。否则，在二次电路中会产生很大的电压，造成破坏。,电力电缆,电力电缆是在电力系统的主于线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品。,变压器,变压器是一种静止的电气设备，利用电磁感应原理，将一种等级的电压和电流变换成为同频率的另一种等级的电压和电流。,电抗器,电抗器：依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电力设备。它主要是吸收无功功率。安装电力电抗器还可以限制电压升高，而且可提高输电能力。电力电抗器还有一个很重要的特性，那就是能抵抗电流的变化，因此它也被用来限制电力系统的短路电流。,电容器,电容器：依靠电容的容抗阻碍电流变化的电力设备。它主要是提供无功功率，达到节约电能的目的。串联电容器可以减少输电线路上的电压损失和功率损耗，而且由于提供无功功率，因此可以提高电力系统运行的稳定性。在远距离输电中利用电容器可明显提高输送容量。,电动机,电动机：将电能转换为机械能，用来驱动各种用途的生产机械。,电气二次设备,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低压电气设备。如熔断器、按钮、指示灯、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置等。,综保装置,微机保护装置，是电力系统中重要的智能装置。主要面向中高压系统中的用电间隔（或电力回路、电力设备）进行综合的保护、管理和监控。能迅速反应电气故障或不正常运行情况，并根据需求切除故障或作相应的调节。保障电力系统运行安全。,网络电力仪表,网络电力仪表又称智能仪表。是配电系统使用的一种智能终端，用于监控各用电间隔（或回路）的运行状态。,电力仪表,电度表,直流电源系统,直流电源是电力二次系统中重要的电源供给设备。由于直流电源输出稳定，供电可靠，主要为综保及开关柜供电。,直流电源主要由整流回路、馈出回路、控制回路（其他辅助回路）及电池组成。正常运行时由整流回路输出电源，当出现停电或故障时，由电池为系统供电，从而保障二次电源的稳定供给。,继电器,继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。,信号箱,信号箱主要用于变电所内保护阿设备的保护跳闸、告警信号、超温跳闸、温度异常等信号的监测，并通过光字牌和电铃、电笛等警示值班人员。,模拟屏,模拟屏主要用于变电所、发电厂等电力场所，用于显示主接线及开关量、遥测量等显示。,其他,继电保护发展,电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段：,第一阶段：电磁型（整流型）。50年代，阿城继电器厂引进消化国外先进的继电器制造技术，建立了我国继电器制造业。60年代中期我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。,第二阶段：晶体管型。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝500kV线路上，结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。,第四阶段：微机保护。目前，国内继电保护的发展已达到甚至超过国外同行业的水平。在保护硬件构成方面，国内的微机保护经历了8位CPU、16位CPU等几个阶段，当前已发展到利用DSP进行信号处理、32位CPU冗余设计、高精度模数变换、装置内采用网络通信技术、硬件模块化设计等先进水平阶段。在电磁兼容设计方面均有独到之处，具有很高的可靠性。,第三阶段：集成电路型。我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究，高等院校和科研院所起着先导的作用。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。,继电保护发展,继电保护发展,任务和要求,基本任务：（1）自动地、迅速地、有选择性地将故障元件从供电系统切除，迅速恢复非故障部分的正常供电。（2）能正确反映电气设备的不正常运行状态，并根据要求，发出预报信号，以便值班人员采取措施，保证电气设备的正常工作；或经一段时间运行处理后，电气设备仍不能正常工作，则保护动作于断路器跳闸，将不能正常工作的电气设备切除。（3）与供配电系统的自动装置（如自动重合闸装置ARD、备用电源自动投入装置APD等）配合，缩短事故停电时间，提高供电系统的运行可靠性。,基本要求：（1）选择性；（2）速动性；（3）灵敏性；（4）可靠性。,线路保护,三段式电流保护,几个基本概念：（1）系统最大运行方式和最小运行方式。最大运行方式就是在被保护线路末端发生短路时，系统等值阻抗最小，而通过保护装置的短路电流最大的运行方式。最小运行方式就是在同样短路条件下，系统阻抗最大，而通过保护装置的短路电流最小的运行方式。（2）最大短路电流与最小短路电流。在最大运行方式下三相短路时，通过保护装置的短路电流为最大，称最大短路电流。而在最小运行方式两相短路时，通过保护装置的短路电流最小，称最小短路电流。（3）保护装置的启动值。使保护装置启动的最小电流或电压值等称为启动电流。（4）保护装置的整定。整定就是根据对继电保护的基本要求，确定保护装置启动值的过程。,线路保护,三段式电流保护：无限时电流速断保护（过流I段保护）、限时电流速断保护（过流II段保护）、定时限过电流保护（过流III段保护）。,无限时电流速断保护：在满足可靠性和保证选择性的前提下，当所在线路保护范围内发生短路时，反应电流增大而能瞬时动作切除故障的电流保护。,原理：速断保护为了保证其保护的选择性，一般情况下只保护线路的一部分。短路点距保护安装地点越远，流过保护安装地点的短路电流越小。,线路保护,无限时电流速断保护：,整定：电流整定值按躲过线路末端短路故障时的最大短路电流整定。时间整定值没有人为延时，只考虑固有动作时间。,评价：优点：简单可靠，动作迅速。缺点：（1）不能保护线路全长。（2）运行方式变化较大时，可能无保护范围。（3）线路较短时，可能无保护范围。,线路保护,限时电流速断保护：原理：（1）为了保护本线路的全长，限时电流速断保护的保护范围必须延伸到下一条线路中去，这样当下一条线路出口处短路时，它就能切除故障。（2）为了保证选择性，就必须使限时电流速断保护的动作带有一定的时限。,（3）为了保证速动性，时限应尽量缩短。,线路保护,限时电流速断保护：,整定：电流整定值按躲过下一条线路无限时电流速断保护的动作电流整定。时间整定值下一条线路无限时电流速断保护的动作时限高出一个时间阶段t整定。t取0.350.6s，通常取0.5s。,评价：限时电流速断保护结构简单，动作可靠，能保护本条线路全长，但不能作为下一条线路的后备保护。,线路保护,定时限电流速断保护：原理：反应电流增大而动作，它要求能保护本条线路的全长和下一条线路的全长。定时限电流保护作为本条线路主保护拒动时的近后备保护，也作为下一条线路保护和断路器拒动时的远后备保护。,线路保护,定时限过电流保护：整定：电流整定值按躲过被保护线路最大负荷电流整定。时间整定值下一条线路定时限电流速断保护的动作时限高出一个时间阶段t整定。,评价：定时限电流速断保护结构简单，动作可靠，不仅能作为本线路的近后备，而且能作为下一条线路的远后备。主要缺点是：越靠近电源端其动作时限越大，对靠近电源端的故障不能快速切除。,线路保护,反时限过电流保护：动作时间与故障电流的大小成反比，即故障电流越大，动作时限越快。在同一条线路上，靠近电源侧的始端，发生短路时，短路电流大，其动作时间短；反之末端发生短路，短路电流小，动作时限长。阿,整定：电流整定值按躲过被保护线路最大负荷电流整定。时间整定值是某一电流值或动作电流的某一倍数下的动作时间。,一般反时限非常反时限极端反时限,线路保护,过负荷：指在电力系统中发电机、变压器及线路的电流超过额定值或规定的允许值。,整定：电流值按躲过线路额定电流值整定。时间值一般带1015s动作时限。,零序电流保护：中性点直接接地系统发生单相接地故障时，接地短路电流一般都很大。可以采用零序电流保护作为接地保护。,零序电流可以通过零序电流互感器或按三相星形连线方式由中线流过的电流取得。,零序电流保护相似于电流保护，分为零序I段、零序II段、零序III段。其整定原则与电流保护类似。,线路保护,线路保护,电压保护：过电压保护、低电压保护、零序电压保护。过电压：电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高。低电压：电力系统由于故障或扰动引起的电压下降。零序电压：当中性点直接接地系统（大接地电流系统）中发生接地短路时，将出现很大的零序电压。,线路保护,PT/CT断线：,PT断线为连接在电力线路中的电压互感器发生一次或二次线路发生断线。造成PT二次侧仪器、仪表显示电压异常。,CT断线为连接在电力线路中的电流互感器二次回路发生断线。电流互感器正常运行时，严禁二次回路开路，发生CT二次回路开路，CT一次电流将全部用来励磁，会使CT二次回路产生尖顶波电势，其值可达成千或上万伏，这对运行人员的人身安全是极其危险的。,变压器保护,差动保护：,差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流，差动继电器动作。差动保护使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，差动保护一直用于变压器做主保护。,比率差动为防止外部短路时产生的穿越性短路电流流经差动保护用CT时会使CT的误差增大，从而产生一个很大的不平衡电流，为了防止误动，为解决这个问题，微机保护引入了比率差动，比率差动是按流经差动用CT的电流成比率的自动增加差动电流值，并且这个比率比外部短路电流增加的还快，这样就可以防止保护误动又不至于降低其灵敏度了。,一般情况下，比率差动保护作为变压器的主保护。,变压器保护,非电量保护：,电力变压器在内部故障或异常的运行状态下会发生非电气量反映的故障动作或发信号的保护。,油浸式变压器非电气量保护通常有：轻瓦斯、重瓦斯、压力释放等几种本体类型,干式变压器非电气量保护通常有：温度高、超温、温控器故障、冷控失电等类型,变压器保护,变压器保护,电动机保护,启动保护：,异步电动机在启动时，启动电流将达到额定电流的4-7倍，为防止电动机在启动过程中发生故障，一般高压电动机应装设电流速断保护，以便迅速将故障电动机切除。,电流速断保护采用两组保护定值：在启动时间TQD之内，速断保护的电流定值采用Isdqd（速断启动定值）；在TQD之后，采用Isdyx（速断运行定值）。电动机保护装置需要设置电动机的额定启动时间TQD，在电机的启动阶段，保护装置仅投入“启动段”的过流I段保护（起作用的是速断启动定值），而过流保护运行段、过热保护以及运行段的过流I段保护在启动过程中要被闭锁，在TQD之后才投入。,过热保护：,过热保护主要防止电动机在过负荷、不对称负荷、定子断线引起等引起的电动机过热保护，也作为电动机短路、启动时间过长、堵转等故障的后备保护。,微机保护装置过热保护用数字发热模型来模拟电动机的发热，综合考虑正序和负序电流的发热影响。发热模型公式如下：,电动机保护,自动装置,备用电源自动投入装置（APD）：工作电源或线路故障时，安全、迅速、可靠地投入备用电源或线路的自动装置。,对APD装置的基本要求：（1）保证确在工作电路断开后，方可投入备用电路。（2）工作电路的电压消失后，自动投入装置应动作。（3）保证自动投入装置只动作一次。（4）低电压起动电路的接线方式，应能避免电压监视回路熔断器熔断而引起的误动作。,自动重合闸装置（ARD）：电力系统出现故障，断路器分闸后，绝大多数的短路故障已经消失，为减少瞬时性故障造成的损失，一般需要重新自动合闸。,对ARD装置的基本要求：（1）机械式自动重合闸装置和电气式自动重合闸装置。（2）在单侧电源供配电系统中，采用一次自动重合闸装置。（3）自动重合闸装置动作后，应自动复归原位，并为下次动作做好准备。（4）重合闸前加速和后加速保护动作方式。（5）采用重合闸装置时，对油断路器需校核开断容量。,自动装置,配电自动化,NTS-500系列,NTS-700系列,微机保护装置,NTS-600系列,硬件结构,NTS-700系列微机保护测控装置概述,NTS-700系列微机保护测控装置是针对110kV及以下变电站以及终端配电站设计的综合保护装置，不仅集成了站内所有常规保护功能，也可以实现控制、测量、计量、通讯等功能。采用经过多年现场应用历练的硬件及软件设计方案，具有极高的可靠性及稳定性，能够适应各种恶劣电磁干扰环境。硬件平台采用32位双处理器架构设计，并在设计中根据功能特点合理分布各项功能，使相互影响降到最小，各功能的关键特点发辉到极致，两个处理器进行自检、互检，检测完备，保证了可靠性。所有关键器件均采用顶尖的工业级别器件，所有器件都经过多年的现场验证。装置提供CANBUS、RS485以及以太网等多种类型通讯接口，通讯速度快、可靠性高，满足综合自动化系统不同组网方式的需求。,根据对现场需要的分析，同一装置集成多种保护功能，可以完成多种电力设备的保护，使产品的硬件平台得到了充分的利用，方便用户对产品的选型。支持交直流输入系统，装置电源、开入量和开出量回路可以直接接入交直流系统中，无须外加辅助设备。人机接口采用当前主流的9键键盘，菜单结构及操作方式符合绝大部分用户使用习惯，软件带有多级防误措施，用户可安心轻松操作使用。高品质液晶显示屏、LED显示灯，方便用户的就地监控和操作。配置了丰富的开入开出量，在满足变电站综自系统监控需求的同时也能够与信号箱、信号屏相配合。配备模拟量输入输出接口，方便与DCS等系统的互联。具备完善的自检功能，实时监控软件及硬件的运行状态。,NTS-700系列微机保护测控装置概述,硬件结构,功能说明-NTS-700,NTS-700系列微机保护测控装置功能说明,功能说明-NTS-700,NTS-700系列微机保护测控装置功能说明,总线板+后插件强抗干扰性,16位高精度AD转换芯片每周波32位采样频率跟踪技术快速FFT算法,32位处理器双CPU自检与互检高性能铁电存储器,矩阵配置灵活定义,新型操作回路防跳功能,功能说明-NTS-700,以NTS-711为例：,硬件结构-NTS-700,操作说明,操作说明,操作说明,操作说明,如何查阅运行信息？在“运行显示状态”下显示保护的一次侧电量、保护状态、系统时间、事件情况和通讯情况等信息。在“主菜单”-“1.运行状态”下可以查阅保护有效值、测量有效值、开入量状态、电能值等信息。,如何查阅报告？在“主菜单”-“2.报告显示”下可以查阅保护事件、告警信息、开入变位等信息。,如何查看修改保护定值？在“主菜单”-“3.保护定值”-“2.修改保护定值”可以查看保护定值，按“确认”键输入密码后可以修改保护定值。,操作说明,如何设置参数？在“主菜单”-“4.系统设置”可以查看或修改电力参数、装置参数、通讯参数、电能清除、开入设置、通道系数、系统时间、开入矩阵、出口矩阵、装置初始、厂家配置。,如何查阅装置信息？在“主菜单”-“6.关于装置”可以查看装置名称、软件版本、校验码信息。在装置右侧标签上有装置名称、编码信息等。,操作说明,NTS-500系列,NTS-512通用保护测控装置,NTS-521母线电压监控装置,适用于民用和工业配电系统的进线、出线、母联、配电变压器等的保护。,TS-511,NTS-512,NTS-521,NTS-500系列,NTS8710:通用线路保护测控装置,NTS8720:电容器保护测控装置,NTS8740:电动机保护测控装置,NTS8751:差动保护测控装置,NTS8752:主变后备保护测控装置,NTS8760:母线电压监控装置,NTS8770:备自投及母联保护测控