电气二次回路设计

电气二次回路设计第一节 电流互感器电流互感器〔CT〕是电力系统中很重要的电力元件，作用是将一次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录波、计度等使用，本局所用电流互感器二次5A100/5，200/5100A或者200A5A。入二次回路造成设备与人身损害。同时，电流互感器也只能有一点接地，假设有两点接地，X电网之间可能存在的潜电流会引起保护等设备的不正确动作。如图1.1，由于潜电流I的存XX在，所以流入保护装置的电流IY≠I，当取消多点接地后I＝0，则IY＝I。XIYIYI保护装置CT绕组IX1.1电流互感器试验1、极性试验功率方向保护及距离保护，高频方向保护等装置对电流方向有严格要求，所以CT必2、变比试验须做极性试验，以保证二次回路能以CT的减极性方式接线，从而一次电流与二次电流的方向能够全都，规定电流的方向以母线流向线路为正方向，在CT本体上标注有L1、L2，接线盒桩头标注有K1、K2，试验时通过反复开断的直流电流从L1到L2，用直流毫安表检查二次电流是否从K1K2。线路CT本体的L1端一般安装在母线侧，母联和分段间隔的CTL1II段侧。接线时要检查L1安装的方向，假设不是依据上面一般状况下安装，二次回路就要按交换头尾的方式接线。CT需要将一次侧电流按线性比例转变到二次侧，所以必需做变比试验，试验时的标准CT是一穿心CT，其变比为〔600/N〕/5，N为升流器穿心次数，假设穿一次，为600/5。对于二次是多绕组的CT，有时测得的二次电流误差较大，是由于其他二次回路开路，是CT磁通饱和，大局部一次电流转化为励磁涌流，此时应当把其他未测的二次绕组短接即可。同理在安装时候，未使用的绕组也应当全部短接，但是要留意，有些绕组属于同一绕组上有几个变比不同的抽头，只要使用了一个抽头，其他抽头就不应当短接，假设该绕组未使用，只短接最大线圈抽头就可以。变比试验测试点为标准CT二次电流分别为0.5A，1A，3A，5A，10A，15ACT的二次电流。3、绕组的伏安特性抱负状态下的CT就是内阻无穷大的电流源，不由于外界负荷大小转变电流大小，实际CT只能在肯定的负载范围内保持固定的电流值，伏安特性就是测量CT在不同的电流值时允许承受的最大负载，即10%误差曲线的绘制。伏安特性试验时特别留意电压应由零次侧是多绕组的CT，在做伏安特性试验时也应将其他二次绕组短接。I1I1eI1I1eRxZfh标为CT一次电流对其额定一次电流的倍数。依据所测得U，I值得到R R ＝U/I 找2 X1，x1 2，1.2

Rx最接近的值，在图上找到该负荷对应的m0，该条线路有可能承受的最大负载mmm0的大小，假设m＞m0CTm≤m0，该CT可以使用。伏安特性测试点为I20.5A，1A，3A，5A，10A，15A时的二次绕组电压值。其次节 电压互感器电压互感器〔PT〕的作用是将高电压成比例的变换为较低〔一般为57V100V〕的PT57VPT零序电压一般承受100V绕组三相串接成开口三角形。线路PT一般装设在线路A100V绕组。假设有些线路PT只有57VDISA系统中将手动同期合闸参数中的100V改为57V。PT变比测试由高压专业试验。PT的一、二次也必需有一个接地点，以保护二次回路不受高电压的侵害，二次接地点YMN2.5mm永久接地线PT二次只能有这一个接地点〔严禁在PT端子箱接地，假设有多个接地点，由于地网中电压压差的存在将使PT二次电压发生变化，这在《电力系统继电保护有用技术〔以下简称《技术问答〕上有具体分析。电流互感器二次绕组不允许开路。电压互感器二次绕组不允许短路。CT与PTCT磁通是由与之串联的高压回路电流通过急剧上升，从尔在二次绕组感应出高达数千伏的感应电势。PT磁通是由与PT并联的沟通电压产生的电流建立的，PT二次回路开路，只有一次电压微小的电流产生的磁通产生的二PT二次回路短路则相当于一次电压全部转化为极大的电流而产生极大磁通，PT二次回路会因电流极大而烧毁。第三节 瓦斯继电器瓦斯继电器是变压器重要的主保护，安装在变压器油枕下的油管中。轻瓦斯主要反映在运行或者稍微故障时由油分解的气体上升入瓦斯继电器可以由瓦斯继电器的气嘴将气体放出。重瓦斯主要反映在变压器严峻内部故〔特别是匝间短路等其他变压器保护不能快速动作的故障50mm或者80mm,本80mm。瓦斯试验1将瓦斯继电器放在试验台上固定〔继电器上标注箭头指向油枕250mm3—350mm3，假设轻瓦斯不满足要求，可以调整开口杯背后的重锤转变开口杯的平衡来满足需求。2〔流速试验〕表计电源，选择表计上的瓦斯孔径档位，测量方式选在“流速瓦斯定值一般为1.0—1.2m/s，假设重瓦斯不满足要求，可以通过调整指针弹簧转变档板的强度来满足需求。30.25MPa40分钟，检查继电器外表的桩头跟部是否有油渗漏。第四节 二次回路的标号为了便于二次回路的施工与日常维护，依据“四统一”的原则，必需对电缆和电缆所用芯进展编号，编号应当做到使用者能依据编号了解回路用途，能正确接线。编号，下面将具体的解释些常用编号一、电缆的编号该电缆所在一次间隔的种类101子箱至主控室电缆，先电流回路，后掌握回路，再信号回路，最终其他回路〔如电气联锁回路，电源回路〕的挨次，逐条编号，同一间隔电缆编号不允许重复。该电缆所在一次间隔的种类：承受英文大写字母表示，220KV出线间隔E，母联EM，旁路EP，110KV出线间隔Y，母联YM，旁路YP，分段YF，35KV出线间隔U，分段UF，10KV出线间隔YYH，35KVPT：UYH，10KVPT：SYH。该电缆所在一次间隔的调度编号尾数：如白沙变电站的豆沙线调度编号261，这里就编1，1#1，1母PT1，依此类推，假设该变电站只有一路旁路，或者一个母联或者分段开关，不需要编号。置所掌握的间隔依照上面的原则编号。电源电缆编号电缆号数电源种类电缆号数电源种类电缆号数：电源电缆联系全站同一一次电压等级的全部间隔，所以应当单独统一编号，01开头依挨次编号电源种类：沟通电源编JL，直流电源编ZL。由上面可知，全部一样间隔的一样功能电缆除了首位数有区分，其他数字应当是一样的。二、号头的编号电流回路电流流入装置的挨次电流流入装置的挨次编号相别电流流入装置的挨次：流入第一个装置为1，流出后进入下一个装置为2，依次类推。CT414244，留一组备用。相别：A、B、C、N，N为接地端。比较特别的电流回路：220KV母差：A320、B320、C320、N320；110KV母差：A310、B310、C310、N310；主变中性点零序电流：L401，N401；主变中性点间歇零序电流：L402，N402。电压回路电压等级PT电压等级PT所在位置零序电压不标。PTPT在I母或者母线I段上，保护遥测等标63，计度用标63PT在II母或者母线II段上，则分别标640与64相别：A、B、C为三相电压，L为零序电压。线路电压编号A609。电压回路接地端都统一编号N600，但是开口三角形接地端编N600’或者N600△以示区分。传统的同期回路需要引入母线开口三角形电压回路的100V抽头用来与线路电压做同期比较，该抽头编号Sa630a630。主变高压侧主变中压侧主变高压侧主变中压侧主变低压侧一般开关开关开关开关掌握正电源1101201301掌握负电源2102202302合闸37103107203207303307跳闸3337133137233237333337R33220KV线路开关，在上面的编号前还要加A、B、C相名加以区分。白沙等非综合自动化站手动跳闸：33或者R33综合自动化手动遥控正电源L1L3L33。母差跳闸R33。220KV以上开关，母差跳闸编R033R1333737’以示区分，这些方法也同样适用与其他双跳圈回路。01030507等〔轻瓦斯属于信号回路。信号回路：701—999701，信号负电源702，801—899之间为遥测信号，901—999801表示正电源，803—899为遥测信号的。电压切换回路：731、733、735、73761、63731733。电压并列回路：890、892、894、896。母差刀闸信号：01、71、73。电源回路：直流储能电源+HM，－HM，沟通电源~A，~B、~C、~N。以上编号是工作中常用的编号，在下一章介绍二次回路时会做进一步的标注。其次章根本二次回路第一节 电流与电压回路—电流回路端子箱端子排1A21A21A1A411A4121B21B1B4111C21C1C411第一个装置B412C412其次个装置N411 N4122.1以一组保护用电流回路〔2.1〕为例，结合上一章的编号，A相第一个绕组头端与尾1A1，1A22A1，2A2，其他同理。二、电压回路母线电压回路的星形接线承受单相二次额定电压57V的绕组，星形接线也叫做中性点接地电压接线。以变变电站高压侧母线电压接线为例，如图2.2YHaA601YHbYHaA601YHbB6011ZKA6022ZKB6023ZKC602GA630IJD1JBB630IYHcC601C630IN600C2.2为了保证PT二次回路在莫端发生短路时也能快速将故障切除，承受了快速动作自动开关ZK替代。PT刀闸关心接点G来切换电压。当PTG翻开，自动断开电压回PT停用时由二次侧向一次侧反响电压造成人身和设备事故，N600不经过ZK和GN600有永久接地点，防止PTZKG接触不良，PT二次侧失去接地点。〔3〕1JB是击穿，击穿实际上是一个放电间隙，正常时不放电，当加在其上的电良，高电压侵入二次回路也有保护接地点。传统回路中，为了防止在三相断线时断线闭锁装置由于无电源拒绝动作，必需在其中一相上并联一个电容器C源。因母线PT是接在同一母线上全部元件公用的，为了削减电缆联系，设计了电压1YMa,1YMb,1YMc,YMN〔前面数值“1IPT〕PTJD选在主掌握室小母线引入处。220KV变电站，PT二次电压回路并不是直接由刀闸关心接点G来切换，而是由G去启动一个中间继电器，通过这个中间继电器的常开接点来同时切换三相电压，该中间继电器起重动作用，装设在主掌握室的关心继电器屏上。对于双57V绕组的PT，另一组用于表计计度，接线方式与上面完全全都，公用一个击穿1JB，只是编号略有不同，可以参见上一章的讲解。母线零序电压依据开口三角形方式接线，承受单相额定二次电压100V绕组。如图2.3。2JB2JBYMn1SaYm1YMLYHaSa6014ZKL602YHbSa602GSa630IL601YHcL630I2.3开口三角形是依据绕组相反的极性端由C相到A相依次头尾相连。零序电压L630不经过快速动作开关ZK，由于正常运行时U0无电压，此时假设ZK断开不能准时觉察，一旦电网发生事故时保护就无法正确动作。零序电压尾端N600△依据《反措》要求应与星形的N600分开，各自引入主掌握室的同一小母线YMn，同样，放电间隙也应当分开，用2JB。同期抽头Sa630U100ZK和G切换后引入小母线SaY。补充学问：开口三角形为什么要接成相反的极性？2.4D点发生不对称故障，故障点D消灭零序电动势E0，零序电流I0从线路流向母线，母线零序电压U0却是规定由母线指向系统，所以必需将零序电压依据相反方向接线才能使零序功率方向是由母线指向系统零序电压由保护计算三相电压矢量和来自产MMIDJ0U0E02.4线路电压的接法线路PT一般安装在线路的A100V绕组。2.5

ZK装在各自的端子箱。ZKN600YHxA601A609保护装置线路电压承受反极性接法，Ux=－100VZKN600YHxA601A609保护装置N600在保护屏的端子上通过短接线与小母线的下引线YMn端子相连。其次节 电压操作系统一、关心继电器屏220KVPT刀闸关心接点来切2.6II母PT端子箱ZK1GQM5ZK1152GWJ7312GQMII母PT端子箱ZK1QJ7335ZK1174GWJ+KM－KMI母PT刀闸关心接点1RD1012RDIG1031GWJ2GWJ102II母PT刀闸关心接点IIG1053GWJ4GWJBK1GMDL2G138908928948961QJ2QJA609A609母联或分段的刀闸与开关关心接点串联2.6〔1〕PT刀闸关心接点IGIIG1GWJ，2GWJ，3GWJ，4GWJ，利1GWJ3GWJ2.22.3G，为了防止关心接点接触不良，需要两对接点并接。〔2〕1GQM和2GQM是电压切换小母线，电压切换用于双母线接线方式，1GQM和2GQM分别是间隔运行于III2.6可知，在该母线PT运行时〔IGIIG合上〔2GWJ4GWJ合上1QJ1GQM2GQM。5ZK开关在端子箱，可以依据需要人工切断该小母线电源。2QJ〔3〕BK是电压并列把手开关，电压并列是指双母线其中一条母线的PT退出运行，但是该母线仍旧在运行中，将另外一条母线上的PTPT的电压小母线上III母的电压，当连接在II母上的线路有故障时，I母电压却无变化，这样II母线路的保护就可能拒动。所以只有母联2.7A相电压的并列，需要并列的有YMa,YMb,YMc,YML,SaYM。单母线分段接线的电压并列同理。2QJ1YMa

2YMa信号

2.77012GWJ7012GWJIG9014GWJIIG1QJ903电压并列动作2.8220KV1GQM2GQM小母731733〔下一节将表达来当该731733290二、电压切换回路〔以CZX-12型为代表〕731计度表屏731计度表屏1021G7351ZZJ1G4G1YQJ731’2YQJ733’4D169CZX-124D171旁路保护装置4G2G4D170CZX-124D1712G2ZZJ737计度表屏2.9是线路或主变间隔的切图2.94G〔结合一次系统图2.14D169或4D170和1ZZJ或2ZZJ动作。1ZZJ2ZZJ是一般电磁型继电器，装设在计度屏上，一般用型号DZY-207，用于计度电压的切换〔图2.1，计度只切换BC三相电压，图中只画出A相。当旁路带路时，本线的4G合上，而旁路开关同样要选择是运行在I母还是II母，1YQJ12YQJ1同样需要动作，所以，本线的1ZZJ2ZZJ也可以动作，该线路表计仍可以连续计度。图2.10是CZX-12型操作箱内部回路，1YQJ1与2YQJ1是自保持型继电器是动作线圈，

动作，1YQJ1返回，这样母线电压如图2.12就切换进保护装置。自保持继电器动作后必需要返回线圈通电才能返回，可以防止运行中刀闸关心接点断开导致电压消逝，保护误动。1YQJ22YQJ2是一般继电器用于信号回路，如图2.14。II1YQJ1II1YQJ1I1YQJ22YQJ1I2YQJ21YQJ1II4D1694D170

4D171母母

图2.10A630I1YQJ1A720IA640I2YQJ1保护装置A630I1YQJ1A720IA640I2YQJ1保护装置

2.12A630I’A630I’1ZZJA720I’2ZZJA640I’保护装置3G 3G 2.131YQ2YQ1YQ2YQ9011YQ2YQDL903本间隔开关关心接点旁母 701旁路间隔线路或主变间隔2.11

2.14

切换继电器沟通失压信号〔母线PT失压〕1YQJ22YQJ2也就是说只有开关在运行时候才有必要发沟通失压信号。2.12A相电压的切换，现在保护一般需要A、B、CSa电压的切换。切记留意N600不经过该切换，是由于万一该切换接点接触不良，将使保护内部电压PTN600是同一母线YMn,也不需要切换。2.12也有缺陷，例如该装置原运行在III母刀闸此时未合上，1YQJ1不能返回，保护内仍有I母电压，所以该保护不能算是彻底转为检修状态。因此，现在的操作箱又做出了一点改动，示意图2.15〔未画出旁路4G回路。7317311YQJ11021G 735’II1YQJ1735I1YQJ22G2YQJ1737I2YQJ2737’2YQJ1II733 2.15该回路不再由另一把母线刀闸动作来返回本母线刀闸动作的继电器关心常闭接点来返回继电器，这样就能解决上面的缺陷。在上了母差保护之后，图2.9的电缆设计同样遇到缺陷，比方在旁路带路时候，旁路运I4G，1YQJ1YQJ1动作，那么在旁路倒母线刀闸时候，旁路两把刀闸都合上，即4G，1YQJ，2YQJ都接通，这样本线的1YQJ1，2YQJ1全部动作，这与本线实际状况不全都，母差保护报警“刀闸特别1#主变已经取消了旁路刀闸和4G回路，在旁路带路时候改由把手开关直接选择那段母线电压直接引进保护〔母2.21〕第三节 保护操作回路继电保护操作回路是二次回路的根本回路，110KV操作回路构成该回路的根本构造，220KV操作回路也是在该回路上进展而来，同时保护的微机化也是将传统保护的电气量、110KV2.16。LD 绿灯，表示分闸状态 HD 红灯，表示合闸状态TWJ 跳闸位置继电器 HWJ 合闸位置继电器HBJI 合闸保持继电器，电流线圈启动TBJI 跳闸保持继电器，电流线圈启动 TBJV 跳闸保持继电器，电压线圈保持KK 手动跳合闸把手开关 DL1 断路器关心常开接点DL2 断路器关心常闭接点+KM

－KM1RD 2RD1 D31

TWJ

D38

2D53HBJI 保护重合闸出口

HBJI

D41

7 DL1HQHJ LP2KK 1 2

HYJ

TBJVD74

TBJV

TBJITBJVKKL3 5 6L1

D1D44远方遥控跳合闸 KKJL3311 KKTJ

7 KKLP1

D42D2TYJ

TBJI

D4037

DL2TQTBJI

保护跳闸出口D71HDHWJ

开关机构跳圈J1机构气压接点J2

251 D46 HYJ253 D47TYJ2.16当开关运行时，DL1断开，DL2闭合。HD，HWJ，TBJI线圈，TQ构成回路，HD亮，HWJ动作，但是由于各个线圈有较大阻值，使得TQ上分的电压不至于让其动作，保护调闸出口时，TJ，TYJ，TBJI线圈，TQ直接勾通，TQ上分到较大电压而动作，同时TBJI接点动作自保持TBJI线圈始终将断路器断开才返回〔即DL2断开。合闸回路原理与跳闸回路回路一样。在合闸线圈上并联了TBJV线圈回路，这个回路是为了防止在跳闸过程中又有合HJ或者KK5，8TBJI闭合，HJ，TBJV线圈，TBJI勾通，TBJV动作时TBJV线圈自保持，相当于将合圈短接了〔同时TBJV闭接点断开，合闸线圈被隔离。这个回路叫防跃回路，防止开关跳动的意思，简称防跃。KKJ是合后继电器，通过D1、D2两个二极管的单相导通性能来保证只有手动合闸才能让其动作，手动跳闸才能让其复归，KKJ是磁保持继电器，动作后不自动返回，KKJ又称手合继电器，其接点可以用于“备自投HYJ与TYJ是合闸和跳闸压力继电器，接入断路器机构的气压接点，在以SF6为灭弧绝缘介质的开关中，假设SF6气体有泄露，则当气体压力降至危及灭弧时该接点J1和J2导通，将操作回路断开，制止操作。这里应当留意是当气压低闭锁电气操作时候，再手动打跳开关。位置继电器HWJ，TWJ的作用有两个，一是显示当前开关位置，二是监视跳、合线圈，例如，在运行时，只有TQ完好，TWJ才动作。前面讲了，在开关运行时，TQ上有分压，在开关断开时，HQ上有电压。假设跳、合圈的动作电压低于所分到的电压开关会误动。依据规定，线圈电压应为直流全电压的35%—70%，即77V—154V。这就是跳、合闸试验。留意做试验时候应当读取线圈动作时候的负载电压。器的关心接点DL，参加了弹簧储能接点，气压接点等〔固然，它们的规律图仍旧可以简化成图2.16所示。有时该二次回路与操作回路有不兼容的状况，以西安高压开关厂的LW25-126型号开关为例，这个合闸回路可以由图2.17简洁表示。CN 合闸弹簧储能接点，储能完毕后接点闭合QY 开关内部气压常开接点，充气完毕后接点闭合+KM －KM1 LD D38TWJ 2KK752Y CN DL1 QY785 HQD41DL2 RTQ52Y 52Y2.17当手动合闸时KK动作，合闸过程中DL1断开，DL2KK、DL2、R、52Y线圈勾通，52Y线圈动作，52Y开接点闭合，合闸后回路LD、TWJ、52Y开接点、并联的R52Y52Y〔52Y。尽管这个回路阻值较大，不能让LD亮，不能让TWJ52Y线圈始终保持动作状态，全部52Y闭接点始终断开，HQ被隔离。即使是断路器跳开，52Y闭接点也不会返回，影响了下一次合闸，此时就必需将操作电源断开一下让52Y复归。52Y52Y与保护元件TWJ等的电气参数不匹配，52Y线圈动作电压过小所致。为此，承受以下方法解决此弊端：断开D11和D12D112.18简示。这种接线的缺点是TWJ和LD不再监视合圈HQ是否完好。1LD1LDD38TWJ7’DL12KK587DL1HQD41

－KM2.18操作回路最重要的也是最常见的故障信号是“掌握回路断线2.19701HWJ701HWJTWJ9012.19当HWJ与TWJ都不动作时发“掌握回路断线”，现象是开关位置信号消逝，位置指示灯熄灭，光字牌或者后台机发信号，保护报“THWJ”信号等。掌握回路断线故障1〕掌握损坏；〔〕开关断开状态下未储能〕4〕〔〕断路器关心接点接触不良6〕电缆芯37或77〕〕TWJ或HWJ线圈被烧坏等。在用M2023调试台做重合闸试验需要取外部接点信号，一般取开关的合位接点信号。结合图2.17，假设取跳位，在开关合闸之后，弹簧需要一段时间重储能，也就是说跳位信号不能准时动作〔此时保护应短时发“掌握回路断线”信号，这是正常的，调试台也就不能准确模拟实际故障状况。220KV线路等保护操作回路的问题。220KV等级保护属于双操作电源配置，在其次章其次节切换电源中讲到了第三组电源，其实第三组电源不是独立的电源，如图2.20所示，第三组电源在第一组电源有电时自动切换至第一组电源，当第一组电源消逝机掌握回路等。+KM1 +KM2 +KM3 －KM3 －KM2 －KM11RD 3RD

4RD 2RD11JJ

11JJ11JJ 11JJ11JJ2.20全部保护及安控装置作用于该断路器的出口接点都必需通过该断路器的操作系统许出口接点直接接入断路器。第四节 其他回路母差保护上线路刀闸位置信号回路2.92.21。011YQJ1母差保护信号公共端011YQJ1母差保护信号公共端71I母刀闸位置2YQJ173II母刀闸位置2.10的刀闸关心接失灵启动母差回路在220KV线路等保护中，还特地装设有失灵保护，失灵保护最核心的功能是供给一组TJ2LJTJ、LJ都返回，母差复归，否则，母差保护将延时出口对应当间隔的母差跳闸接点对其跟跳。假设跟跳后该故障还存在，则母差上全部间隔的出口接点全部动作〔有些母差保护没有跟跳功能。在220KV系统中，由于是分相操作，分别供给三相接点，使用时应将三相接点并联，2.2301 母差保护信号公共端TJ2 LJ 03

失灵启动母差

本间隔失灵保护过流接点TJaTJaLJa01TJbLJb03TJcLJc2.23不全都保护相或两相运行的状况下是否要把运行相跳开。如图2.24跳闸。失灵保护信号公共端失灵保护信号公共端TwJaHwJaTwJbHwJb失灵保护开关位置TwJcHwJc综合重合闸回路220KV断路器属于分相操作机构，因此重合闸就分停用、单相重合闸，三相重合闸和如下：单重：单相故障单跳单重，多相故障三跳不重。三重：任何故障都三跳三重。综重：单相故障单跳单重，多相故障三跳三重。停用：单相故障单跳不重，多相故障三跳不重。本保护信号输入公共端勾通三跳压板GST1QKTwJa56TwJbTwJc单重方式2.16中的跳位本保护信号输入公共端勾通三跳压板GST1QKTwJa56TwJbTwJc单重方式2.16中的跳位34综重方式12三重方式2.25接点是为了当断路器三跳时也能闭锁重合。220KVR端子和跳闸Q端子。它们是为外部其它Q端子，跳闸后将重合闸闭锁的接R〔如母差跳闸110KV断路器操作回路中与其对应的是保护跳闸和手动跳闸端子。断路器位置信号分相操作机构断路器必需三相都合上才能算是处于合闸位置属于分闸状态，因此HWJ是串联，TWJ是并联方式来发信号。701 HwJa701 HwJaHwJbHwJc901TwJaTwJbTwJc903断路器分闸位置复合电压并联启动大于整定值或低电压低于整定值，复压元件UB启动。复合电压主要用于主变的后备保护。复压并联启动是指人工投入压板或由主变其它侧的复压元件来满足本侧的复压条件2.27，以主变高压侧后备保护为例。31LP14UB

保护信号公共端中压侧复压元件 中压侧复压并联启动高压侧UB 低压侧复压元件

低压侧复压并联启动高压侧2.27复压并联主要是考虑到在容量比较大的变压器一侧发生故障，其他侧的电压变化不大，此时其它侧后备保护可能由于复压条件不满足而复合电压过流元件不能动作。主变风机回路2.28所示了主变风机掌握的一般回路。ZK是选择“自动”/“手动”把手开关，C是沟通接触器，BK是单组风机的电源开关，RT是风机的热耦，WJ是主变温度计，一般设计4555℃，55℃时风机启动，45℃时风机返回。GFL是主变后备保护供给的过负荷接点，作过负荷启动风机用〔可以将三侧后备保护的GFL接点并联使用。因此风机启动方式有三种：手动启动方式ZK2、4直接启动ZJ，ZJ启动C温度启动方式ZK1、3接通，温度超过451ZJ55℃时ZJ动作，1ZJZJ的接点对ZJ线圈自保持，始终需要温度下降到45℃以下，1ZJ断开时才返回。过负荷启动方式主变过负荷时，启动时间继电器1SJ，延时启动ZJ。2SJ作用是延时报风机故障信号。如图2.29补充：220KV110KV主变原理完全全都。主要区分有两点〔1〕220KV主变温度计供给两组温度启动接点，各个风机可以依据事先把手开关设定的“温度I”或“温度II”在不同的温度逐一投入。〔2〕把手开关还设有“关心”档，当运行的风机因故停顿工作时，把手开关在关心挡风机将自动投入运行。由于220KV主变风机掌握二次回路比较简单，这里就不再画出，需要时可以参考厂家供给图纸。RDZJ2SJ2RDZJ2SJ24ZKWJ45°A131ZJA121ZJZJ13ZJWJ55°A141SJ1SJN12GFHN14RTCZJ其它风机KCCF2.28B2SJ7012SJ701901C2.29主变测温回路主变测温常用的是Pt1002.30这种方式测温对Pt100电阻的准确度要求较高，就是导线上的电阻r影响也必需考虑，所以设计了T05+的补偿回路，依据补偿，就能够获得Pt上的压降，再计算出Pt的电阻，最终比照Pt100的温度和电阻的特性就能够得到主变的温度。rrT05PtrT05－温度计内部测温装置2.30有载调压机构S6“1—N”升压极限位置开关，在最高档断开；S7“N—11档断开；2.31是有载调压机构的示意简图。升压时按钮S1动作，K1闭合，电机M正相序转动，调压机构升档，降压时S2动作，K2M反相序转动，调压机构降档。紧急停顿时S3闭合，Q1动作断开操作回路。主变后备保护保护在过流时候，BTYJ动作，闭锁调压。RD K1~A L1~B L2 M~C L3K2 S1

~NL31K2 S6K1021

BTYJ

023

Q1

S2L41K1 S7K2S3L91过负荷闭锁有栽调压

Q12.31801 M1M2M3M4801 M1M2M3M112.32，当前在哪个档位就哪个档位带电，另一种是BCD84212.331档时M1通，2档时M23档时M1和M24M3导通等等，还有一种是位数方2.34，M1110M1—M10801 M1M2M3M4801 M1M2M3M112.32交直流电源回路

01801 M1801 M1M8M2M3M803M80n

M801M802M803M804

M801M802M803M811断路器需要沟通电源柜内照明，加热，需要直流电源电机储能〔220V〕或者作合闸电源240。电源回路比较简洁，这里只简洁介绍一下。1RD2RD1 231RD2RD1 2345123452.35来，图2.34表示出了直流回路是一个手拉手的合环回路，每个端子箱都有一个开环的刀闸，这样某个机构要停顿供电时只需要断开它自己和旁边某一侧端子箱的刀闸即可而不影响其他机构的正常供电，在主线路上已经有直流屏的出线〔1RD、2RD〕所以只能是安装刀闸不能是可熔或者空气开关。但是在到机构箱去的分支线路中还必需有可熔 或者空气开关。磁场，线圈中的铁芯动作带动开关动触头连杆，把开关合上，所以合闸电缆都比较粗，用2×30以上的铝芯电缆，在合闸瞬间直流屏受到的冲击影响也比较大。现在的弹簧操作机构固定弹簧的棘爪，弹簧瞬间释放能量，由这个弹簧的弹性势能能去推动连杆将动触头合上。陷。沟通回路与直流回路的构造完全全都。第五节 变电站的音响信号回路—闪光系统1ZJ2ZJ〔+〕SM编号100〔在直流屏上均能观察以三个端子为+K，—KM和S。其与操作回路图构成的闪光回路可用图2.36表示。+KM(+)SMKKLD2RDDL1+KM(+)SMKKLD2RDDL1910HQ2ZJ1ZJ100HD1415TQ2ZJDL21TA1BD1ZJ2ZJ2.36KK910是合后状态，14、15是分后状态。当KK在合后状态，断路器在分闸时，负电源通过不对应回路与〔+〕SM接通，由于1ZJ线圈电阻存在，LD发出暗光，同时1ZJ2ZJ，2ZJ常开接点延时闭合，1ZJ线圈被短路，LD2ZJ常闭接点延时翻开，1ZJ返回，2ZJ也返回，LD又发出暗光，始终连续下去。断路器在合闸时的不对应状态同理。1TA是1BD能起到监视电源的作用，1TA1BD装设在中心信号掌握屏。这里的+KM、—KM和〔+〕SM母线是直流屏上的母排，我们接出掌握电源后到每块保护屏的小母线上〔这里只画出了保护屏的—K’小母线，然后每个保护有专用的掌握〔这里只画出2RK’和〕SM不对应信号的复归，只需要将把手KK开关打在短路器相应位置即可。二事故音响系统用电铃，音响信号需要有自动复归重复动作的功能。KK1、319、17是合后状态；1XMJZC突然通过电流，或者电流突然变化时，ZC动作，当电流稳定时，ZC返回。+XM+XMSYM2TA－XM1RD2RD7017081SXJZC7022SXJKK KK941392TWJ1917ZCYJA2.16中跳位ZJ1ZJZJ冲击继电器1XMJDDZJZJ1SJ2ZJ1ZJ1SJ1JJXPM2SYMI2SYMII727I727II2SXJ。1SXJ2.37在不对应瞬间ZC线圈通过突变电流，ZC启动ZJ线圈，ZJ的一个接点自保持ZJ线圈〔由于ZCD1SJ，1SJ1ZJ线圈，1ZJ闭接点断开让ZJ返回，停顿电笛。这个回路主要考虑到两点：1、启动回路ZC与音响回路ZJ装置分开，以保证音响装置一经启动即与原来不对应回路无关，ZC21SJ很快能将音响信号解除〔同时灯光信号保存，以免干扰处理事故。全部断路器的不对应回路都可以接在SYM和－XM之间。220KV10KV出线都是属于开关间就地保护，为了简化接线，按各母线段2SYMI2SYMII。将10KV各个断路器不对应都接在XPM和2SYMI2SYMII10KV10KV开关事故跳闸时首2SXJI或2SYMII，该两个继电器各自一个接点去启动冲击继电器，一个接点去接通分段光字牌报警。2TA是手动试验按钮，可以每天检查音响回路。YJA是手动解除音响按钮。2TA、YJA装设在中心信号掌握屏上。1JJ可以监视XM电压。三预报信号+XM－XM+XM－XM1ZK3RD22TA7034RD7044ZC冲击继电器2XMJ614ZC1ZJYJA16ZJZJ8ZJ2ZJ10122SJ2ZJDL2JJPMKDM2XJJ1YBM2YBMGP事故信号熔断1JJ901GP2XJJ掌握回路断线9037091352YBM 1371015799112.38预报信号装置是当设备故障或某些不正常运行状况下能自动发出音响和灯光信号的装置。对某些瞬时特别信号能很快恢复正常，不必马上发出告警，所以加延时，成为延时预报1YBM、2YBM用与瞬时预报信号，3YBM、4YBM用于延时预报信号。2.372.38会觉察音响回路为了简化接线是作为整体来设计，相互之间有联系，全部元件统一编号。1RD、2RD是事故信号，3RD、4RD是预报信号。+XM 1YBM 2YBM 1ZK

－XM3RD

703

709

710GP

15 1613

4RDZC704901外部接点 图2.392.382.39来分析预报信号的动作状况当图2.39外部信号接点动作时，图中已标出电流流淌方向，相应的光字牌点亮，1ZK打在运行位置，1516，1314接通冲击继电器的ZC动作。与事故音响分析同理，电铃DL2ZJ的另一个接点去启动图2.37的1S1SJ常开接点延时启动1ZJ2.38中的ZJ，中止预报信号。KDM10KV10KV〔图2.19〕接在PMKDM上。同样，PMKDM10KV开关柜内。+KM

1YBM

2YBM

－KM3RD GP

1ZK

1ZK

1ZK

4RD703

1ZK

1ZK

1ZK

7046 5 4 3 2 1

7 8 9

11 12GP2.40在日常试验检查光字牌的灯泡是否完好，可以利用转换开关1ZK打在试验位置，此时1ZK的接点导通如图2.40，图中已经标出电流的流淌方向。试验的时候，灯泡是串联的，只要有一个灯泡损坏，该光字牌就不会亮。而1ZK在运行时灯泡是并联的，其中一个灯泡损坏不影响另一个灯泡工作。之所以试验时候用61ZK的接点串联，是为了1ZK在切换时候能更好的断弧，由于一个变电站光字牌比较多，也就是说图2.40中的负载比较大，对断弧的要求也就较高。2.382.40是瞬时预报信号。其实延时预报信号与瞬时预报信号原理完全一样。主要区分有三点：13XMJ2SJ3XMJ继电器ZJ2ZJ2SJ2SJ2.382ZJ。2、图2.381ZJ2XMJZJ3XMJZJ3XMJZJ。32.38接线方式完全一样的延时信号把手2ZK和两条延时音响小母线3YBM4YBM。703704。点延时动作了，不需要再在音响系统中延时。四其他中心信号2.36，1JJ2JJ却无法发出信号，所以还要另设一个回路来监视3RD和4RD2.4KM和5R6RD来完成。〔+〕SM +KM －KM100

5RD

6RD105 2JJ 1062BD2JJ2.41正常运行时，2JJ开接点闭合，白灯2BD发出平光，同时也监视了5RD6RD的运行3RD、4RD断开时，2JJ闭接点闭合，BD接在闪光小母线〔+〕SM上发出闪光。设有“掉牌未复归”光字牌。图2.423RD4RD703预报信号回路3RD4RD703预报信号回路704FMPM掉牌未复归信号1XJ7162XJ2.42

+XM3RD

－XM4RD703 重合闸动作信号704保护重合闸接点2.43特地设计了“掉牌”小母线FM和PM，电源与预报信号公用3RD、4RD，小母线通常设置在保护屏的顶端，简化了二次接线。只要全站有一个信号继电器XJ光字牌都会亮，提示工作人员手动复归。我局在保护实现微机化后就取消了FM和PM，但很多用户站还在使用。特别的，在图2.42故音响信号。重合闸光字牌接线如图2.43所示。第六节 同期装置掌握正电源至Sa630作回路防误锁Sa6402468掌握正电源至Sa630作回路防误锁Sa64024681STKTJJTJJA6091315A734911A611A612SS17915TK57N6013511132STK137251THA3722TJJ5KK820TQMa A61018YMnN6003THM7232THM7221THM7212.42图中的同期继电器TJJ有两个线圈，假设比较的电压不同期，TJJ动作，常闭接点翻开。S是测量两个电压的电压表。TQMaTQMa’是同期电压小母线，由同期开关TK1#手1STK把比较电压送入TJJ。1THM、2THM3THM是同期合闸小母线，操作回路正电源由TK1THM1STK进入同期回路，假设是用同期继电器，正电源通过同期接点进入2THM2#手同期开关2STK并且合上同期按钮THA3THMKK分合断路器〔结合附图《非综合自动化的掌握回路。母联开关的同期回路与线路同期回路根本全都，只不过母联的同期TK915分别引入的是Sa630Sa640。动合闸，后者是保护的自动重合闸。一般的同期需要满足三个条件：1、电压相等；2、频率相等；3、相角一样即同步。但是在微机保护的同期重合闸中，使用了很奇异的方法：只记忆跳闸前线路电压A609和母线电压A63020°内就认为是同期的。这网的相角差全都就认为两侧并未失步，可以同期。这和发电机并网是不同的。第三章型微机保护的工作原理术说明书，这里只对书中局部难点作出具体的分析。距离继电器的工作方式是比较测量阻抗ZJZzd的大小.但是保护装置是无法直接得到ZJ，故障时候的极化电压Up和工作电压Uop的方法。极化电压：故障点在故障前的电压，是保护的记忆量；分出区内故障和区外故障。工作电压的公式：Uop=U－Zzd*I下面分析工频变化量距离继电器的工作原理正常运行时，输电线路无视线路阻抗的状况下线路电压Uz处处相等。如图3.1~MKN~Uz ~MKN~Uz Uz Uz

EM=E~ M K

EN=E~Uz Uz Uz图3.1 图3.2K3.1K点增加了一个反方向的电压Uz3.2依据电路的叠加原理，就可以将图3.2分解为正常运行的网络〔图3.1〕与故障重量网络〔图3.3。故障重量网络就是工频变化量分析的对象。EM=0 M

K N EN=0~ ~Uz3.3图3.3只有一个附加电势Uz，它的值就是故障前的母线电压，这里选作极化量。3.4ZZdMKFMKFNZM ZkUzUopMK.4侧母线至Kzd：保护整定值；工作电压Uop:保护范围末端F点的电压；△I：电流故障重量。M侧的保护动作状况，Uz=〔ZM+ZK〕*△IUop=〔ZM+Zzd〕*△I作出函数U=△I*X3.5，当X=〔ZM+ZK〕时，U=Uz，当X=〔ZM+Zzd〕时，U=UopUUMZM

UzZZd3.5

UopX这里的UopU=ZM*△I，是故障后母线电压的电气量。所以Uop=△UM+Zzd*△I。公式右边全部的电气量是可以测到的，所以可以计算出Uop的值。3.5明显可以得到在区内故障时候︱Uz︱<︱Uop︱(3.1)同理可以分析出正方向区外故障︱Uz︱>︱Uop︱(3.2)3.6△IKKMFZkUzZZdNZSUop3.6M侧反方向K点故障时，Uop=Zs*△I，Uz=〔ZZd+ZK+Zs〕*△I。同样作出函数U=△I*X的坐标图〔图3.7，当X=ZU=Uop；当X〔Z++ZU=UzZs虽然无法实际测到，但︱Uz︱—︱Uop︱=︱〔ZZd+ZK〕*△I︱=︱ZZd*△I︱+△UM，公式右边的数值也是可以测得的，︱Uz︱—︱Uop︱>0。UUUopUUzMZSZZdZKX3.7可知，在反方向故障时︱Uz︱>︱Uop︱(3.3)3.13.23.3Uz︱<︱Uop︱，同时也证明Uop作为工作电压选择的正确性。以上是以M侧继电器为分析对象，同理也可以分析出N侧继电器动作方程。三、工频变化量距离继电器的动作特征正方向区内故障，得到公式︱Uz︱<︱Uop︱，即︱ZM+ZK︱<︱ZM+Zzd︱，也就是︱ZK－〔－ZM〕︱<︱Zzd－〔－ZM〕︱动作区间是圆点在－ZM，半径为︱ZM+Zzd︱的3.8该动作区间包含了坐标原点，因此能很好的切除出口短路故障。用电气变化量作为分析对象比一般阻抗继电器更加灵敏以阅读本章第四节《复合距离继电器ZZdZSZZZdZSZZdZk图3.8 图3.9正方向区外或者反方向故障时，令Zd+Zs=ZK是M侧的反方向，有︱ZS’－Zzd︱<︱ZS’－Zk︱,动作区间是以Zs’为圆心，︱ZS’－Zzd︱为半径的上抛圆，这个圆在整定值Zzd3.9一般距离继电器UpU1，由于在比相式继电器中，极化量是作为基准量与Uop比相，通常要求Up能保持故障前电压的相位不变，幅值不能太小，比较简洁取得的电气量。正序电压U1能够很好的满足要求。以A相故障分析⑴单相故障3U1a=2Ua3⑵A、B两相故障2U1a=1Ua2⑶A、B两相接地故障U1a=

1Ua3⑷三相对称故障U1a≈0〔注：以上公式推导过程可参阅《技术问答》第223页〕的正序电压低于10%正常电压，这时保护进入低压测量程序，一般就承受记忆回路记住正常时的工作电压。继电器的比相方程－90°＜arg

UopUp

＜90° (3.5)工作电压：Uop=U－I*Zzd极化电压：Up=－U1m3.10中，线路K点发生故障时,U1m=Em*ejδ

,EM=(ZK+Zs)*I,Uop=(ZK－Zs)*I,EM=E

M K N

Up=－(Z

+Zs)*I*ejδ~EM Mδ

Us3.11

KUkKN

~这里需要解释δM侧流向N侧，必需要有电势角〔也就是两边要有电位差3.11EMM点电压δ角，即公式中的δ＜0。假设电流是从E 流向E则E 落后M点电压δN M M角，即公式中的＞0。把以上的公式带入式3.5，最终得到③0－Zs’－Zs②①－90°＜arg〔(Zk－Zzd)/(Zs+Zk)*ejδ③0－Zs’－Zs②①δ=30δ=30°δ=0Zzd－Zsδ=－30°3.123.12δ=0、δ=－30δ=30°的三种动作区间，结合上面的公式分析，在送电侧δ＜0，动作区间偏向第一象限，抑制过渡电阻的力量强，在受电侧，动作区间偏向其次象限，能较好的躲避负荷阻抗。这里要留意两点：1、记忆回路供给的极化量并不是始终不变的，它只在故障瞬间保持故障前的状态，只有它幅值渐渐衰减，但在衰减的过程中保持相位不变。用图3.13可以表示出该动作区间的变化过程，①是故障瞬间的暂态圆，②是故障过程中极化量衰减时的过渡2、取用极化量是－U1m，而不是U1m，假设承受U1m，就得不到该动作区间。以上主要解释了在三相短路时候的动作方程及特征区间器和反响相间故障的相间距离继电器与其原理根本全都，不同的地方有两点：1、极化量的选取，三相故障时选用记忆量，其他距离继电器选用故障的正序重量，前面已经很具体的说明白。2、接地距离继电器由于零序电流的存在引入了零序补偿系数K，所以它的工作为Uop=U－〔I+3K*I0〕Zzd,下面以A相故障为例，推导零序补偿系数K的公式。UA=U1+U2+U0=Z1*I1+Z2*I2+Z0*I0=Z1*I1+Z1*I2+Z1*I0+Z0*I0－Z1*I0 〔一般的Z1=Z2〕=Z1〔I1+I2+I0〕+〔Z0－Z1〕*I0=Z1*IA+3Z1*〔

Z0－Z1

〕*I0=Z*I+3K*IZ

3Z1

〔令K=

Z0－Z1 〕1 A 0 1

3Z1=〔IA+3K*I0〕*Z1一般状况下，可一取K=0.67。 Uφ同时，变换公式得到Z= UA

，得到单相继电器的接线方式为 。1 IA+3K*I0 Iφ+3K*I0Zzd12°－Zsθ=0Zzd－Zsθ=15°θ=30°南瑞系列保护接地距离I、II段还供给了可以整定的稳态角θ，Zzd12°－Zsθ=0Zzd－Zsθ=15°θ=30°3.14

3.15为了防止对侧助增电流引起的超越，在I、II段中还供给了电抗继电器，该继电器大约向下倾斜12°，故其动作区间如图3.15。作为远后备保护的III段距离继电器不设电抗继电器，由于即使是下一段故障超越进本段的距离III段范围内，下一段的距离I、II、III段动作时间也比本段的距离III段动作时间快，因此不需要。第三节距离继电器的超越在上一节中提到参加电抗继电器是为了防止超越，这一节就分析为什么会消灭超越。在系统中，线路通过过渡电阻R3.16EM=E~EM=E~MI1KI2NEN=E~ZkRZsIZJ= UmI1由于Um=Zk*I1+(I1+I2)*R〔两边同时除以I1〕I所以ZJ=Zk+R+ I2 *RI1I2 =K*ejθ k=I2︱图3.16 I1 I1θI1I2的夹角。最终得到公式ZJ=Zk+R+K*R*ejθ因此，ZJ3.17I1I2，θ＜0，I1I2，θ＞0，由于对侧助增电流的角度的不确定性，在0时，测量阻抗J小于实际的阻抗k，在II段的故障就有可能落在I段动作。所以，我们设计了电抗继电器来躲避这种状况。θθ＞0KRθ=0Zkθ＜0II段－ZsI段3.17复合距离继电器902距离继电器。因此称作复合距离继电器。四边形距离继电器动作特征如图 3.18，Zzd=1.5ZL,Zx=0.05Zzd,Zzd阻抗角78°，Φ1=Φ2=30°，Rzd⊥Zzd。只需要整定Rzd和Zzd，四边形的区间大小就可以确定下来了。ZAZzdΦ1RDZzdΦ2为了防止在双电源下线路故障消灭距离保护超越现象，ABZAZzdΦ1RDZzdΦ2B 过渡电阻接地也能牢靠动作，CD边也要向下倾斜，Rzd由过渡电阻有可能的最大值打算，为了保证经过渡电抗接地也能牢靠动作，取Φ1=Φ2=30°得到A、B两点。3.18

RzdC

3.17IZzd1，它与四边形距离继电器共同构成快速独立跳闸元件，即△Z10ms。必需留意理解的是△Z也是复合距离继电器，而不仅仅是工频变化量距离继电器。△Z3.19。其次个是以超范围整定到对端电源的工频变化量阻抗保护DzzdF，它与四边形距离继电器构成高频距离保护Z++3.20。这里看到Z++动。ZzdZzd1ZzdZzd1DzzdFZzd图3.19 图3.20第五节保护闭锁系统振荡的原理的开放闭锁元件的四个判据作具体的分析。件。判据。160ms.即使是保护由于系统振荡的缘由而启动，系统两侧电势由正常功角θ摆至振荡中心角180°的时间也远大于200ms。这样振荡的轨迹还没有进入动作区间闭锁元件就已经复归。EM=0~MNEN=0~θ2Bθ1A3.21〔θθ1到θ2EM=0~MNEN=0~θ2Bθ1A3.21二、不对称故障开放元件

障也不开放，这就需要其他判据。不对称故障时的开放判据：∣I0∣+∣I2∣＞m∣I1∣ 〔式3.6〕系统振荡时，I0、I2接近于零，该判据不满足。不对称故障时，依据对称重量法作出复合序网图，可以得到短路点各序电流的关系：单相接地短路：∣I0∣+∣I2∣=2∣I1∣两相短路∣I2∣=∣I1∣ 〔式3.7〕两相接地短路∣I0∣+∣I2∣=∣I1∣考虑到两端电网分支系数的影响，在式3.6中m0.63.7。Uos=Ucosφ在保护启动160ms后再发生三相对称短路，以上的判据都不能满足，所以需要的判据，即承受振荡中心的电压Uos〔3.22〕的大小作为判据。EM

S N

无论系统是正常运行还是振荡，∣OM∣都MU，Ucosφ都反响了振荡中心φ 点S的正序电压∣OS∣。三相短路一般都是弧光短路，弧光电阻压降小于0.05U。此时分析振O 3.22荡轨迹处于区内的问题。该判据又分两局部：〔1〕－0.03U＜Uos＜0.08U150ms开放。cosφ1=0.08,φ1=85.5171°cosφ2=－0.03,φ2=91.7183.5°3.23给出了此时振荡的轨迹图。从φ1φ26.2φ变化是1803104ms，取延时150ms闭锁开放，即使该区域是保护动作区保护也能躲过振荡轨迹。Φ2SφΦ2Sφ1D C B AM N－0.1 －0.03 0.08 0.25图3.23 图3.24〔2〕－0.1U＜Uos＜0.25U500ms开放该判据作为〔1〕判据的后备分析的道理和〔1〕完全全都。以上的判据在Uos很小时候，就能很好的用延时来躲避可能是振荡缘由引起的低压。从而保证保护不会误动。如何更好的理解1〔〕两个判据的关系，如图3.24振荡轨迹是由A到B到C到D的单向运动，进入A点即2〕判据开头工作，接着进入B1〕判据也开头，假设是B150ms后〔1〕判据动作，假设是振荡或者故障条件不满足〔1〕的判据，轨迹连续进入C点，假设是故障，在进入A500ms时〔2〕判据动作。假设是振荡，则进入D点连续运行。以上的分析都是基于线路阻抗角为90°状态下。在南瑞技术书上提到假设线路阻抗角90°时，φ角需要补偿，这里解释一下补偿的缘由。三相短路时，M点测得的电压实际上是一个呈感抗性质的线路压降与一个纯电阻性质3.25UU1φθUU1φθU2δAU3BCθRU Rg U2O图3.25 图3.26可见，U1U2相加就是母线电压U2.26R不是纯电感性质，则U1与U290°而是线路的阻抗角δ，因此Ucosφ也不再是弧光电阻U2，作一个矢量3，让UU，则θ=90－δUcosφ+)=3,U﹤，32U3U2Ucosφ的范围缩小了，判据仍旧有效，不会造成振荡时保护误动。θ就是补偿角。在运行中，U和φ是保护采集量，δ是整定值，所以U3的大小能够计算出来，说明这个判据也是有用的。3.26可以分析出，当线路阻抗角为90°时，A、B、C三点合一，即δ=90°，θ=0°，不需要补偿，这和前面讲的公式是全都的。四、非全相时的振荡判据直选中断开相，此时系统振荡不会误动，假设此时健全相再故障，选相元件就会选中故障相，因此可以用选相元件在不在断开相来开放闭锁元件。另外，也可以承受测量健全相电流的工频变化量来推断是否开放非全相的振荡闭锁。〔0++〕零序方向元件由零序功率P0打算，P0=3U0*3I0*ZD。ZD178°的补偿阻抗。在正方向A3.27，三相合成的零序电压和零序电流3.28，φ78°，I078°之后P03.29。UcIbIcUcIbIcφ UbIaUc3U0φ3I03U0180°3I0*ZD3.27

3.28

3.29图3.29正好反映了在正方向故障时零序电流由线路流向母线，计算公式：P0=3U0*3I0*ZD=9∣U0*I0∣cos180°=－9∣U0*I0∣﹤0那么在保护的反方向故障时，3U0、3I03I03.30。3I03U03I0*ZDP0==9∣U0*I0∣cos0°=9∣U3I03U03I0*ZD由次可得，当P

＞0时，反方向元件F

动作，0 0－P0﹤0时，正方向元件F0+动作，为了增加正方向元件动作的牢靠性，将这个结论略微改成当P0﹤－1时，正方向元件F0+动作。3.307878°，目的是让P0取得最大值，拥有更序电流之间的夹角就有可能接近90°或270°，此时P0=0，处于动作的临界点，保护就有可能误动或拒动。在RCSF0+元件由零序启动元件和F0－向元件更加灵敏，这样提高了装置的牢靠性。第七节主变保护的比率差动南瑞系列变压器保护的比率差动保护动作方程如下Id﹥IcdqdId﹤K*Ir同时满足上式两个条件保护动作，Id：差动电流，Icdqd：差动启动电流，Ir：制动电流，K比率系数。设计比率差动主要有两方面缘由1、正常运行时，主变各侧CT的参数特性不全都，CT的励磁电流不同，保护平衡系数流。、在差动保护外部短路时〔图3.3CT一次侧短路电流含有大量随指数衰减的非周I1HMI2LI3期重量，它衰减速度远小于周期重量，所以很难转变CTI1HMI2LI3以上两种状况都能使不平衡电流增大，尤其是后者，在大电流故障时极有可能使差动保护误动。因此引入了制动电流来抑制这些缺点。制动电流的承受对象各个保护是不一样的，有选择各侧电流矢量差的，有选用各侧电流最大值的，南图3.31 瑞变压器系列保护用后者，Id=∣I1+I2+I3∣，r=ma｛∣1∣、∣23∣，一般故障电流为最大，所以可以把r理解为故障电流，假设是在区内故障，那么差动电流Id远远超过制动电流Ir，假设是区外故障，Ir将远大于不平衡电流，所以比率差动保护的安全牢靠性很高。第八节主变的电流保护220KV主变后备保护LFP973E为例，考虑到220KV110KV都是接地系统。主变的后备电流保护有复压过流保护和零序电流保护。复压过流的方向由掌握字FL掌握。当FL=0时，复压过流方向指向系统，灵敏角为228°，当FL=1时，复压过流方向指483.32EMEM~KHMIPkEN~IpL3.32当K点发生故障，假设在变压器其他侧系统内有电源〔如中压侧E，中压侧会向高压侧反送潮流Ik，对于高压侧母线H的电压来将，Ik方向是指向系统，有228°，当P点发生故障，高压侧母线H送出电流Ip，Ip48°。所以设定了这两种方向掌握字，依据网络具体状况整定。CT采集，CT极性端安装在变压器侧，零序方向元件也是承受掌握字FL0整定，当FL0=1时，零序方向指向变压器，灵敏角258°，当FL0=0时，78°。作出变压器零序电抗的等值电路图3.33来解释。I0IHII0IHI0IIMHMI0II0II图3.33 图3.34假设在高压侧线路故障，在线路上有附加零序电压U0和零序电流I0I，相对与高压母线H，零序电流I0I的方向是变压器流出指向系统，角度为258°，而中压侧中性点感应出的零序电流I0IIM78°。留意，零序电流是3.34所标示的中性点的电流。示的故障电流是系统ABC所以假设试验时仅仅参加零序电流或者间隙零序电流，报告会显示电流为0。这一点必需注意。第九节母差保护母线差动保护依据母线上全部连接间隔的电流值计算差动电流单母线运行，不选择故障母线。任何一条母线故障都将全部间隔同时切除。除此之外，假设I母故障，则I母小差启动，II母小差不启动，大差启动，保护切除I母上各间隔。II母故障同理。留意，两条母线的小差计算都包括了母联电流。母联死区保护〔如图3.3，在母联开关与母联CT之间的导线发生故障，此时I母小差动作，II母小差不动作，大差动作，I母上的间隔〔包括母联〕都被切除。但是故障仍旧存在，I母小差照旧动作，正好处于II母小差的死区，为此特地设计了母联死区保护，死区保护动作条件是把母联开关断开之后，母联CT上仍有电流，并且大差元件与母联开关侧的小差都不返回时，经死区保护延时跳开另一条母线。母差保护接入了母线上全部间隔元件的电流、间隔刀闸位置信号、失灵启动母差信号，应的，这一点要特别留意，假设将各间隔电气量位置混淆，将会造成母差不正确动作，后果格外严峻。在其次章已经讲了前三个电气量回路的接法，母差跳闸回路〔图3.36〕接在图2.16220KV间隔保护操作回路的R端子。母联开关母联CTD311TJR033D71母联开关母联CTD311TJR033D71母差出口跳闸接点D 3.363.35第四章高频收发讯机第一节收发讯机的工作概况本局所用的收发讯机大局部为南瑞公司的LFX系列，另有几台国电南自的PSF系列。有关该两种类型的收发讯机的工作原理等根本概念如外差4.1K点发生故障瞬间，全部地点保护都会启动发讯，然后M、EM

N、Q处保护判定为正方向故障停讯，P点保护判定为反方向故障而始终让收发讯机发讯闭锁本侧保护与对端的QM、NPQ点也退~MKNPQ~N图4.1 出收发讯机，不然有可~MKNPQ~N保护收不到闭锁信号而越级跳闸。一方面闭锁自己保护，一方面去闭锁对端保护，P点的反方向元件始终保持，M、N、Q三10msQ处保护正方向元件先动作而误跳闸。这也可以看出高频保护的动作时间大于10ms15ms左右。反方向元件D－比正方向元件D+优先动作，假设是从区内到区外的转换性故障，无论开关跳闸与否，D+都马上返回，D－马上动作，收发讯机马上重发讯。40dB40dB分以下几个局部：1、对侧收发讯机远方启动所需要的最小灵敏启动电平4dB。26dB。3、收发讯机正常工作所需要的最小工作电平9dB。421dB。这里的最小工作电平9dB即通常说的1奈倍N1N8.686dB。两侧通道联调时，本侧收讯回路收到的电平不能小于9dB18dB，收到电平过大，也不利于收发讯机装置的工作。收到电平过大，可以人为投入衰耗，在收发讯机上有跳线设计，依据背后端子处的电平，而是指高频波进入装置内部经人为衰耗之后的电平。能量的大小，所以高频波只衰耗电平不转变频率。测试到本侧收到对侧高频波电平值后就需要在收发讯机上整定好该电平值候收讯应当到达的电平，假设今后通道试验时收到的电平比整定值低3dB，装置发“3dB告警”信号。3dB3dB，而是指收到3dB以上。此时就应当检查高频通道，找出衰耗增大的缘由。作通道试验时两侧的收发讯机工作状况可以用图4.2M侧先按下试验按钮，M侧200ms后停顿，N侧收发讯机收到讯后马上被M10s，M5s10s。从图4.25s的时间内是处于两侧收发讯机都发讯的状态，此时假设功〔LFX系列OP”灯有可能熄灭，装置报警，此时可以投入“功放板上的跳线”来消退这个现象。200ms5s10s200ms5s10s10stNM侧讯号的时间接口TX发讯f0功率放大线路滤波fL时控门收讯4.2

4.4现一个缺口，这就是差拍，也叫频拍。假设缺口时间TX足够大，则保护会判发讯停顿而误动作。为了解决这个问题，收发讯机设计了分时承受法，在自己发讯时关闭时控门，只收自己的讯号，自己停发时才翻开时控门承受对侧讯号，这样就能很好的避开差拍现象。图4.3给出了差拍现象的波形和承受了时控门后收到的讯号波形。图4.4给出了时控门的规律图。在图4.4放板也起到监视差拍的作用。M侧发讯 tN侧发讯 t缺口时间txM侧产生差拍现象 t承受分时法M侧收讯 t4.3利用图4.4也可以帮助理解频谱向上搬移的优点。装置发出整定频率的讯号f0，同时又自动发出本振频率〔+f=1MH，在收讯回路中两个频率进展混频，经滤波后成为1MHZf0fL需要对1MHZ的高频波进展计算，与f0、fL的大小无关，就大大提高了收发讯机装置的牢靠性。其次节高频装置试验收发讯机装置的电气参数试验工程主要有三个试验工程。1、发讯电平测试将收发讯机的通道连接跳线插在“本机”与“负载”上，选频电平表的选频档位打在所测频率档，测试线插入线路滤波的“负载”与“公共”孔内。如图4.520dB20dB的11dB〔在负载波阻抗Z=75时，Lpx=Lux+9dB〕本机负载20dB发讯 75Ω负载 公共4.52、收讯启动电平测试

选频将收发讯机的通道连接跳线插在“本机”与“通道”上，发频振荡器接在高频电缆所接的端子上〔可将高频电缆断开，振荡器输出频率交接在收发讯机装置的工作频率调整振荡4dB，假设输出是电压电平，则为－5dB4.6高75Ω高75Ω频装~振荡器置高电 频装高频电缆 平装表置4.63、3dB告警测试

4.7衰耗使本侧的收讯电平下降3dB侧应当发“3dB告警”信号，削减1dB的衰耗重复做以上试验就不再有告警信号。但最低1NB4.7一般故障排解在通道试验时，功放板指针瞬间摇摆后快速回零，此时应当观看张制面板上各个“op”在“本机”与“负载”上，按下发讯按钮作装置闭环试验，装置工作正常则可以判定为通道故障，就必需检查高频电缆和结合滤波器是否接地或开路，通道切换把手是打在“旁路”还是“本线”等。第五章电网安全与自动掌握装置与接地选线和消谐装置宜宾局35KV及以下电网均承受中性点不直接接点运行方式，该类电网假设发生单相35KV电网电容电流不超过10A，10KV电网不超过30A，就承受不接地方式，假设超过这个值，就必需承受经消弧线圈接地方式。这两种方式统称小电流接地方式。小，可以允许电网连续运行1~2小时。但是单相故障假设不准时排解，简洁转换为多相故障。原始的方式是承受手工逐条线路拉闸的方式查找故障线路推断出故障线路。一、中性点不接地电网故障分析IcIcIcIcEa3IcEbEc3Ic6IcIcIcKIcIc6IcIIIIII5.1I号线路A相发生金属接地故障时，II、IIIA相与地是等电位，无电容电流，三条线路的B、C两相对地都有电容电流Ic，由母线流向线路到大地，在故障点有故障电流6Ic由大地流入线路到母线。省略掉简单的计算公式，可以只观的从图5.1得到以下结论：1、不接地系统发生单相故障，故障相对地电压为零，非故障相对地电压为电网的线电压，电网消灭零序电压，大小等于电网正常时的相电压，但电网的线电压仍是三相对称的。2、非故障线路的3I0大小为该线路的对地电容电流之和，故障线路的3I0大小为全部非故障线路的对地电容电流之和5.1中，非故障的II、III3I0=2Ic,方向为流出母线，I号故障线路3I0=6Ic－2Ic=4Ic,方向为线路流向母线。32且由于零序电流是电容电流，所以非故障线路的零序电流超前零序电压90°，故障线路的零序电流滞后零序电压为901805.24、故障时接地点K的电流等于全部线路〔包括故障线路〕的接地电容电流的总和，它90°。5.1中，Ik=6IcIkB、C两相电容电流之和，所以方向应与其全都。U0故障线路3I0 非故障线路3IU05.2参考设计手册，线路电容电流可以有以下计算公式架空线路：Ic=U*L 电缆线路：Ic=350Ic:对地电容电流U：电网线电压〔KV〕L：线路长度〔Km〕

U*L10二、绝缘监察与接地选线装置利用上面结论中的电气特征，设计出该装置。由结论1，线路单相接地时，母线PT但此时还不知道具体的接地线路。要找出故障线路，结合结论2，承受考察零序电流大小的3，承受考察零序功率方向的方式来查出故障线路。一般都在出线电缆头处安装一穿心式零序CT越大于非故障线路的零序电流，就越灵敏，越牢靠。在考察零序功率功率方向的方式中，由3很简洁理解故障线路零序功率方向与非故障线路的零序功率方向是相反的。有的厂家生产的该装置是结合了以上两种方式来选线。先选出零序电流最大的三条线路，再判别功率方向。这种方法避开了由于线路长短不一，电容电流差异较大，有可能某条非故障线路零序电流与故障线路零序电流很接近的状况下装置选线错误。三、消谐装置在以上分析是以假设单相故障是金属性接地故障为前提的质的弧光接地，弧光的温度可以到达上千度，不简洁熄灭，产生危害很大，造成线路绝缘降时弧光的闪络产生大量杂波也不利于选线装置工作等等消退这个危害。消谐装置的工作原理如图5.3消谐装置DL消谐装置DLA DLB DLC接地开关BC故障线路当某条线路A相故障5

机消谐装置依据输入的零序电压启动，再对输入的三相电压进展计算，当推断为弧光接地时，快速将分相操作的一次接地开关DLA合上，从而到达快速灭弧的目的。其次节中性点经消弧线圈接地电网单相接地故障与接地选线和消弧装置现接地故障，线圈会对电容电流进展补偿，使其快速灭弧。电网中普遍承受过补偿方式，过5%—10%。该接地系统故障时的电气量分析如图5.4A B CIIIEa 3IcEb 3IcEc 6Ic+ILI消弧线I圈 L

Ic IcIIIc IcL IKIc Ic 6Ic+IL5.4留意到在过补偿状况下故障点电流〔6Ic+IL〕近似纯电感性质，这一点是图5.4与图5.1的不同点5.4可以得到以下结论：1、在经消弧线圈接地电网中发生单相接地故障时