1、l二次电气设备二次电气设备是对一次电气设备的工作进行控是对一次电气设备的工作进行控制、监察、测量和保护的设备制、监察、测量和保护的设备, ,包括各种仪表、包括各种仪表、继电器、自动控制设备、信号设备及控制电缆继电器、自动控制设备、信号设备及控制电缆等。等。l二次系统二次系统 l二次接线图二次接线图是将这些设备用一定的图形和符号是将这些设备用一定的图形和符号来表示，并按照一定的方式连接起来的图。二来表示，并按照一定的方式连接起来的图。二次接线对一次系统的安全运行和控制起着重要次接线对一次系统的安全运行和控制起着重要作用。作用。l二次回路二次回路按用途分：测量表记回路、控制回路、信号回路、按用途分
2、：测量表记回路、控制回路、信号回路、操作电源回路、继电保护和自动装置回路。操作电源回路、继电保护和自动装置回路。按电源性质分：交流回路和直流回路。按电源性质分：交流回路和直流回路。l二次接线图按用途分为原理接线图、展开图和二次接线图按用途分为原理接线图、展开图和安装图安装图常用图形符号常用图形符号I电流继电器U电压继电器电流互感器一般继电器线圈及合闸线圈瞬时闭合的动合触点（元件带电时触点状态是闭合的）瞬时断开的动断触点（元件带电时触点状态是断开的）瞬时闭合，延时断开的动合触点延时闭合，瞬时断开的动合触点。l以供给二次接线的独立电源以供给二次接线的独立电源划分为交流回路（电流、电划分为交流回路（
3、电流、电压），直流操作回路、信号压），直流操作回路、信号回路等，每部分又分为若干回路等，每部分又分为若干行，交流回路按行，交流回路按a a、b b、c c排排列，直流回路按动作顺序自列，直流回路按动作顺序自上而下、从左至右排列。同上而下、从左至右排列。同一元件线圈和接点分开。一元件线圈和接点分开。l优点：优点：结构简单清晰，层次结构简单清晰，层次分明，阅读查错方便，便于分明，阅读查错方便，便于了解装置的动作程序和工作了解装置的动作程序和工作原理。原理。一一. .继电保护的作用和要求继电保护的作用和要求l电力系统在运行中，不可避免地发生故障和不正常运电力系统在运行中，不可避免地发生故障和不正常运
4、行状态，对电气设备、用户和系统的正常工作造成破行状态，对电气设备、用户和系统的正常工作造成破坏。坏。l电力系统故障：电力系统故障：短路、断线、复故障。短路、断线、复故障。 不正常运行状态：不正常运行状态：过负荷、过电压、系统振荡等。过负荷、过电压、系统振荡等。l故障和不正常运行状态处理不正确，可能引起故障和不正常运行状态处理不正确，可能引起事故事故（少送电、电能质量变坏到不允许的程度、设备损坏、（少送电、电能质量变坏到不允许的程度、设备损坏、人身伤亡）。人身伤亡）。l继电保护装置继电保护装置 就是指能反应电力系统中电气元件发生故就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断
5、路器跳障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。闸或发出信号的一种自动装置。l继电保护装置的基本任务继电保护装置的基本任务 (1)(1)自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。其它无故障部分迅速恢复正常运行。(2)(2)反应电气元件的不正常运行状态，根据运行维反应电气元件的不正常运行状态，根据运行维护的具体条件护的具体条件( (例如有无经常值班人员例如有无经常值班人员) )和设备的和设备的承受能力，发出警报信号、减负荷
6、或延时跳闸。承受能力，发出警报信号、减负荷或延时跳闸。1 1、选择性、选择性2 2、速动性、速动性3 3、灵敏性、灵敏性4 4、可靠性、可靠性 保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小。使停电范围尽量缩小。以保证系统无故障部分仍能继续以保证系统无故障部分仍能继续安全运行。安全运行。 短路点短路点短路电流短路电流主保护主保护远后备远后备近后备近后备d11 4保护保护1 1跳跳1 1、保护保护2 2跳跳2 2/ /d21 5保护保护5 5跳跳 5 5保护保护1 1跳跳 1 1、保护保护3 3跳跳3 3保护保护2 2跳跳 2 2、
7、保护、保护4 4跳跳4 4d31 6保护保护6 6跳跳 6 6跳跳 5 5保护保护66跳跳6 6或断路器失或断路器失灵保护动作灵保护动作远后备保护比较完善远后备保护比较完善, , 且实现简单、经济，应优先采用。且实现简单、经济，应优先采用。 指保护装置以可能最短的时限将故障或异常工况自电指保护装置以可能最短的时限将故障或异常工况自电网中切除或消除。网中切除或消除。 利：提高稳定性；利：提高稳定性； 加快非故障部分的恢复供电；加快非故障部分的恢复供电； 减轻故障设备的损坏程度。减轻故障设备的损坏程度。 弊：暂态特性，拒动和误动。弊：暂态特性，拒动和误动。 ( (大容量机组时间常数较大，电流的非周
8、期分量衰减慢，大容量机组时间常数较大，电流的非周期分量衰减慢，CT CT 和电容式和电容式PTPT产生饱和产生饱和) ) 故障切除时间保护装置动作时间断路器动作时间故障切除时间保护装置动作时间断路器动作时间 0.060.060.12s 0.060.12s 0.060.15s0.15s 0.01 0.010.04s 0.020.04s 0.020.06s0.06s 指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。能力。 任何运行方式下，被保护设备范围内发生故障，不论短任何运行方式下，被保护设备范围内发生故障，不论短路点的位置、类型、是否有过渡
9、电阻，都能动作于跳闸或发路点的位置、类型、是否有过渡电阻，都能动作于跳闸或发出信号。出信号。 灵敏系数灵敏系数K Klmlm：常见不利运行方式和不利故障类型下通入装：常见不利运行方式和不利故障类型下通入装置的故障量和整定动作值之比。置的故障量和整定动作值之比。 反应数值上升的保护：反应数值上升的保护： 反应数值下降的保护：反应数值下降的保护： 可信赖性：不拒动。可信赖性：不拒动。安全性：不误动。安全性：不误动。影响可靠性的因素：影响可靠性的因素： 内在：装置本身的质量，包括元件好坏、结构设计 的合理性、制造工艺水平、内外接线简明， 触点多少等； 外在：运行维护水平、调试是否正确、正确安装需要根
10、据电力系统和负荷的具体情况，对这两方面需要根据电力系统和负荷的具体情况，对这两方面( (不拒动、不误动不拒动、不误动) )的性能要求适当地予以协调。的性能要求适当地予以协调。 选择并配置继电保护装置时，应考虑四性，并考虑经选择并配置继电保护装置时，应考虑四性，并考虑经济条件，按被保护元件在电力系统中的地位和作用来确定济条件，按被保护元件在电力系统中的地位和作用来确定保护方式。保护方式。任务：正确区分正常运行正常运行和故障或不正常运行状态故障或不正常运行状态1. 基本原理基本原理 电流 I ： 增大 - - 过电流保护过电流保护 电压U ：降低 低电压保护低电压保护 阻抗Z ：减小 阻抗阻抗(
11、(距离距离) )保护保护 电压和电流的相位差 ：方向保护方向保护 正常时 : 约20； 正方向K3 : 6085； 反方向K3 : 180(6085) 两侧电流的大小和相位两侧电流的大小和相位电流差动保护电流差动保护输电线作为高频通道比较两侧功率方向输电线作为高频通道比较两侧功率方向-方向高频保护等方向高频保护等电气量可以用全电流，也可以用序分量电气量可以用全电流，也可以用序分量( (正、负、零序或复合分量正、负、零序或复合分量) )非电气量非电气量：反映变压器油箱内故障反映变压器油箱内故障-瓦斯保护瓦斯保护反映设备反映设备温度升高温度升高-热力保护热力保护等等2. 继电保护装置的构成继电保护
12、装置的构成测量部分测量部分：测量有关电气量：测量有关电气量, ,与整定值比较与整定值比较, ,给出给出 “ “是是”、 “ “非非”、“大于大于”、“不大于不大于”、“等于等于”、 “0”0”、“1”1” 性质的一组逻辑信号性质的一组逻辑信号, ,判断保护判断保护是否应该启动是否应该启动。逻辑部分逻辑部分：根据测量部分各输出量的大小、性质、出现的：根据测量部分各输出量的大小、性质、出现的 顺序或它们的逻辑组合，顺序或它们的逻辑组合，确定是否应该使断路确定是否应该使断路 器跳闸或发出报警信号，器跳闸或发出报警信号，并将有关命令传达给并将有关命令传达给 执行部分。执行部分。执行部分执行部分：根据逻
13、辑部分的结果，：根据逻辑部分的结果，立即或延时发出报警信立即或延时发出报警信 号和跳闸信号号和跳闸信号。1、硬件发展、硬件发展晶体管型晶体管型电磁型电磁型感应型感应型电动型电动型集成集成电路型电路型第一代静态保护第一代静态保护第二代静态保护第二代静态保护机电型机电型电子式电子式静态保护静态保护微机保护微机保护第三代静态保护第三代静态保护50年代前年代前70年代年代90年代后年代后80年代后年代后 机电型：机电型：体积大，消耗功率大，体积大，消耗功率大， 动作慢，机械转动部分、动作慢，机械转动部分、 触点部分容易磨损或粘连，调试维护比较杂触点部分容易磨损或粘连，调试维护比较杂。晶体管型：晶体管型
14、：体积小体积小, 消耗功率小消耗功率小, 动作快动作快, 无机械转动部分无机械转动部分集成电路型：集成电路型：体积更小体积更小, , 工作更加可靠。工作更加可靠。微机保护：微机保护：( (1)1)计算、分析、逻辑判断能力强，有存储记忆功能；计算、分析、逻辑判断能力强，有存储记忆功能；( (2)2)自检，可靠性高；自检，可靠性高；( (3)3)同一硬件，保护装置标准化；同一硬件，保护装置标准化；(4)(4)辅助功能，简化了保护调试、事故分析和事故后处理。辅助功能，简化了保护调试、事故分析和事故后处理。1定时限特性2反时限特性ItIdz保护起动：保护起动：电流继电器电流继电器KA动作。动作。保护动
15、作：保护动作：中间继电器中间继电器KM动作作用于跳闸。动作作用于跳闸。保护的动作时间：保护的动作时间：由由KA通过动作电流到通过动作电流到KM发出跳闸脉发出跳闸脉冲所需要的时间。主要取决于时间继电器冲所需要的时间。主要取决于时间继电器KS的动作时的动作时间，与动作电流大小无关。间，与动作电流大小无关。定时限过电流保护的动作时限定时限过电流保护的动作时限l是是保证选择性保证选择性的要求的要求l阶梯时限特性阶梯时限特性 d3d3点故障点故障 t1t3,t2t3t1t3,t2t3 d2 d2点故障点故障 t1t2t1t2 故故t1t2t3t1t2t3 t2=t3+ t2=t3+t t， t1=t2+
16、t1=t2+t =t3+2t =t3+2t tA3BC2 15d2d1d3t1t2t3ttl主要有：三相三继电器的完全星形接线、两相两继电器的不完全星形接线。l都能反映相间故障；完全星形还能反映单相接地故障，不完全星形不能反映B相接地。对中性点非直接接地电网中的两点接地短路对中性点非直接接地电网中的两点接地短路。 I-IMNI1MI1NI2 mI2 nI k（b）内部故障d1I-IMNI1MI1NI2 mI2 nI jk（a）正常运行或外部故障d2 01122kNM n mknI -II -I I 1122kdkNM n mknInIIII Il故障 油箱内故障：包括绕组的相间短路、接地短路、 匝间短路等 油箱外故障：绝缘套管和引出线上的各种相间 和接地短路l不正常运行状态：过负荷、油面降低、外部相间短路引起的过电流或中性点过电压等l相应的保护方式 1.瓦斯保护：分轻瓦斯(信号)和重瓦斯(跳闸) 反映油箱内的各种故障和油面降低。按星形接线的电流互感器变比：按三角形接线的电流互感器变比：5nYkIn53YnkIn 经常监视和操作的设备线路、厂用电、直流屏、远动屏继电器屏、自动装置屏电度表屏Thanks目标决定过程、态度成就伟业!
