1、第二章 电力系统基本知识电力系统是由发电厂、输配电线路、变配电所、用电单位组成的整体。第一节 电力系统概述1. 火力发电厂既发电又供热称为热电厂。2. 发出的电必须建设升压变电所、高压、超高压输电线路，将电能从发电厂远距离输送到负荷中心。很高电压的电能不能直接使用，又必须建设降压变电所，配电线路，将降低到用电设备使用电压的电能送到用电设备，才能使用。3. 电力系统：这种由各级电压的电力线路将各种发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、配电、用电的整体叫电力系统。4. 大型电力系统有一下优点：提高供电可靠性；减少系统备用容量；减少系统的峰谷差；提高供电质量；有效利用水利等一次资源的作用
2、。5. 大型电力系统提高了电力系统的稳定性。6. 提高电能质量：大型电力系统具有强大的调频和调压的能力，以及较大的抵御谐波的能力。7. 电力网或电网：电力系统中的各级电压线路及其联系的各级变、配电所组成的部分。8. 电网按其在电力系统中的作用不同，分为输电网和配电网。输电网分为交流高压输电网220kV，交流超高压输电网330/500/750kV，交流特高压输电网10000kV以上。高压直流输电+500-500kV，直流特高压+800-800kV。9. 近年来我国广泛采用20kV中压配电系统，有如下优点：提高了中压配电系统的容量（原线路不变，较10kV升压后配电容量提高一倍）；降低线路上的电压损
3、耗（电压损失25%）；增大了中压配电网的供电半径（增加一倍）；降低线损（功率降低至原来的25%）。10. 电力生产的特点：同时性、集中性、适用性、先行性。第二节 用电负荷1. 用电负荷是用户在某一时刻对电力系统所需求的功率。2. 一类负荷：中断供电造成人员伤亡；经济造成重大损失。P463. 二类负荷：经济造成较大损失。4. 一类负荷由两个独立电源供电，还有应急电源。应急电源：发电机组、专用馈电线路、蓄电池组。允许中断供电15小时以上选用发电机组；自动装置投入时间满足中断供电时间选用馈电线路；中断供电毫秒级的选用蓄电池。5. 二类负荷供电系统可采用双回路供电。第三节 变、配电所1. 变配电所是电
4、力网的连接点，是交换电压、交换功率和汇集、分配电能的设施。主要由：主变压器、配电装置及测量、控制系统构成。2. 变配电所主要类型：枢纽变电所、区域变电所、地区变电所、用户变电所、地下变电所、无人值班变电所。3. 一次电路或电气主接线：变配电所中用来承担输送和分配电能任务的电路。一次电路中所有电气设备成为一次设备。4. 常用一次设备：主变压器、高压断路器、隔离开关、高压互感器、电压互感器、电流互感器、熔断器、负荷开关。5. 主变压器：降压、升压。6. 高压断路器：是变压器和高压线路的开关电器，具有断合正常负荷电流和切断短路电流，具有完善的灭弧装置。7. 隔离开关：主要用作隔离电源的电器，没有灭弧
5、装置，不能带负荷拉合。更不能切断短路电流。8. 电压互感器：将系统的高压转为低压，供测量、保护、监控用。9. 电流互感器：将高压系统中的电流或低压系统中的大电流转变为标准的小电流，供测量、保护、监控用。10. 熔断器：线路发生严重过负荷或短路时，熔断器能够自动切除故障线路。11. 负荷开关：用来接通和分断小容量的配电线路和负荷，只有简单的灭弧装置。常与高压熔断器配合使用，发生短路故障时高压熔断器切合短路电流。12. 桥接线分内桥接线和外桥接线，内桥接线断路器在变压器高压侧，外桥接线断路器在变压器线路侧。P5113. 有用户用电区变电所的发哦压测可不装开关设备，或只装简单的隔离开关、熔断器或跌落
6、式熔断器。第四节 电能质量供电质量指电能质量和供电可靠性。电能质量包括电压、频率和波形的质量。一、 电压1. 电压质量：电压允许偏差、电压允许波动、闪变。2. 供电电压允许偏差：实际值和额定值之差与额定值之比的百分数。3. 电压比额定值低10%，光通量降低30%；额定值高10%，灯泡寿命缩减一半。异步电动机的转矩与端电压的平方成正比，若电压下降过多，电动机可能停转或不能启动。4. 电压允许偏差规定如下：35kV及以上供电电压，电压正、负偏差绝对值之和不超过额定电压10%；10kV及以下三相供电，电压允许偏差为额定电压的7%；低压照明用户+7%-10%。5. 电压允许波动 一般由冲击性负荷引起的
7、 电压变化速率大于1%，称为电压急剧变化。6. 电压波动程度：电压最大值和最小值之差与额定电压之比的百分数。7. 电压闪变：周期性电压急剧波动引起灯光闪烁，光通量急剧波动，而造成人眼视觉不舒服的现象。8. 用户供配电系统常用电压调整措施：正确选择变压器的变比和分接头；降低系统阻抗；使三相负荷平衡；采取补偿无功功率措施（在线路母线或用电设备附近装并联电容）。9. 电网电压偏低可能有两方面原因：系统中过多的无功功率；供电距离长，线路导线截面太小，变压级数太多。二、 频率1. 频率:发电机发出的正弦交流电每秒钟交变的次数。2. 供电频率偏差：实际频率与额定频率之差与额定频率之比的百分数。3. 供电频
8、率的允许偏差：3000MW以上的为0.2HZ；3000MW以下的0.5HZ；供电系统非正常运行运行偏差为1HZ。4. 并联运行的同一电力系统中，不论装机容量大小，任一瞬间的频率都是一致的。5. 为了保证频率偏差不超过规定值，必须维持电力系统的有功功率平衡。三、 波形电网谐波主要在于电力系统中存在各种非线性元件。主要有大型晶闸管变流设备和感应电弧炉。P58第五节 电力系统短路概述短路：电力系统中相与相之间或相与地之间通过金属导体、电弧或其他较小阻抗链接而形成的非正常状态。一、 短路类型三相系统中短路：三相短路、两项短路、单相接地短路和两相接地短路等基本类型。除三相短路，三相回路依旧对称，因而又称
9、对称短路，其余三类属不对称短路。中性点接地的系统中，单相接地最多，占故障的90%。二、 短路危害短路后约半个周波（0.01s）时将出现短路电流的最大瞬时值，称为冲击电流。短路电流由电源流到短路点。危害：P61三、 限制短路电流方法选择合适的接线方式；采用分裂绕组变压器和分段电抗器；采用线路电抗器；采用微机保护和综合自动化装置。第六节 电力系统接地概述1. 电气接地一般分为：工作接地和保护接地。2. 工作接地：为了保证电气设备在系统正常运行能正常工作而进行的接地。3. 保护接地：为了保护人身安全和设备安全，将电气设备在正常运行中不带电的金属部分可靠接地。4. 中性点接地属于工作接地。5. 工作接
10、地分为直接接地和非直接接地两类。工作接地电阻不应超过4。一、 中性点直接接地系统（高压系统110kV以上）主要为了降低线路的绝缘水平。在低压配电系统中广泛采用TN和TT系统，均为中性点直接接地运行，目的是保障人身设备安全。二、 中性点不接地系统（中压系统10kV、6kV）主要为了提高供电可靠性。当发生单相接地，线电压不发生改变，单相接地电流为系统正常运行每相对地电容电流的3倍。可以运行2小时三、 中性点经消弧线圈接地（35kV）主要为了减小接地电流。1.310kV系统接地电流大于30A、35kV及以上系统接地电流大于10A，中性点需采用经消弧线圈接地。2. 消弧线圈就是一个铁芯线圈，阻值很小，
11、电抗很大。全补偿、过补偿、欠补偿。P65四、 中性点经电阻（低电阻、高电阻）接地系统低电阻接地主要特点：在电网发生单相接地时，能获得较大的阻性电流，直接跳开线路开关，迅速切除单相接地故障，过电压水平低，谐振过电压发展不起来，电网可采用绝缘水平较低的电气设备。高电阻接地主要特点：能较好地限制单相接地故障电流，抑制弧光接地和谐振过电压，单相接地故障后不立即跳闸，不加重电气设备的绝缘负担。第三章 电力变压器电力变压器是一种静止的设备，它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电变成同频率的另一种电压等级的交流电。按用途可以分为电力变压器、特种变压器、仪用变压器（电压互感器和电流互感器），油浸式和干式。第
12、一节 电力变压器的结构和工作原理一、 结构1. 变压器铁芯是磁路部分，由铁芯柱和铁轭两部分组成。绕组套装在铁芯柱上，铁轭用来使整个磁路闭合。铁芯分为心式和壳式。2. 心式是铁轭靠着绕组顶面和底面，不包围侧面；壳式围绕绕组侧面。我国常用心式铁芯，如卷铁芯结构。特种变压器才用壳式。3. 铁芯材料用硅钢片叠制而成。硅钢片有冷轧和热轧两种。冷轧有较高的导磁系数和较小的单位损耗，优于热轧。冷轧钢片的厚度：0.35/0.3/0.27mm。4. 涡流或涡电流：金属块处在变化的磁场中或相对磁场运动时。金属块内部产生感应电流，金属块中形成一圈圈的闭合电流线，类似流体中的涡流。铁芯硅钢片厚则涡流损耗大。5. 绕组
13、是变压器的电路部分，一般用绝缘纸包的铜线绕制而成。6. 根据高低压绕组排列方式的不同，绕组分为同心式和交叠式。7. 同心式绕组：为了便于绕组和铁芯绝缘，通常将低压绕组靠近铁芯柱。8. 交叠式绕组：低电压大电流的变压器，为了减小绝缘距离，通常将低压靠近铁轭。9. 绝缘：主要绝缘材料有变压器油、绝缘纸板、电缆纸、皱纹纸。10. 无励磁调压：变压器二次侧不带负载，一次侧与电网断开的调压。一般调压范围为5%11. 有载调压：二次侧带负载，一次侧与电网断开的调压。12. 变压器油箱分为吊器身式油箱和吊箱壳式油箱。13. 吊器身式油箱用于6300kV以下变压器，箱沿设在顶部，箱盖是平的，重量轻，检修时易将
14、器身吊起。14. 吊箱壳式油箱用于8000kV以上变压器，箱沿设在下部，上节箱身做出钟罩形，又称钟罩式油箱。检修时无需吊起器身，只将上节箱身吊起即可。15. 冷却装置：小容量变压器：热量自然散去，无需附加冷却装置；容量稍大些：在油箱外壁上焊接散热管；容量更大的：安装冷却风扇；容量50000kVA以上：采用强迫油循环水冷却或强迫油循环风冷却。16. 储油柜在变压器上方，通过气体继电器与油箱相通。作用是保障油箱内总是充满油和减小油面和空气的接触。1/43/4。箭头指向储油柜。17. 安全气道装的是防爆阀。18. 吸湿器是使储油柜内上部的空气保持干燥和避免工业粉尘污染，油枕通过吸湿器与空气相连。内装
15、有氯化钙或氯化钴浸渍过的硅胶，遇潮由蓝色变白色、粉红色。19. 气体（瓦斯）继电器位于储油柜和箱盖之间，变压器发生故障产生气体，接通信号或跳闸回路，进行报警。20. 高低压绝缘套管：变压器内部的高低压引线是经绝缘套管引到油箱外部的，起着固定引线和对地绝缘的作用。套管由带电部分和绝缘部分组成。带电部分：导电杆、导电管、电缆、铜排。绝缘部分：分外绝缘和内绝缘，外绝缘为瓷管，内绝缘为变压器油、附加绝缘、电容性绝缘。三、 电力变压器的型号和技术参数1. 常考符号：TH湿热，TA干热，Z有载调压，L铝线，P强迫循环，J油浸式，G干冷空气，C干式浇注绝缘，F油浸风冷，S油浸水冷。2. 变压器一般为单相或三
16、相。特大型变压器制成单相后，组成三相变压器组，以满足运输要求。3. 变压器额定电流为线电流，额定电压就是其线电压，分两种情况，一是与发电机相连一次额定电压与发电机额定电压相同，高于同级电网额定电压的5%；二是不与发电机相连，可视作线路用电设备，一次额定电压与线路额定电压相同。4. 二次额定电压：一线路较长，二次额定电压比相连线路额定电压高10%，二是线路不长，高5%。5. 变压器产品系列是以高压的电压等级区分的。6. 额定容量：变压器铭牌规定的额定状态下，变压器二次侧的输出能力。7. 变压器额定容量是每相容量之和，有别于绕组额定容量。双绕组变压器的额定容量为绕组的额定容量；多绕组变压器的额定容
17、量为最大的绕组额定容量；变压器容量由冷却方式变更时，额定容量指最大的容量。8. 配电变压器采用Dyn11连接较Yyn0有一下优点：有利于抑制高次谐波；有利于单相接地短路故障的保护和切除；有利于单相不平衡负荷的使用。绝缘强度高，到成本也高。规定：低压TN/TT系统，选用Dyn11连接的变压器；Dyn11中性线电流不应该超过低压侧额定电流的40%；Yyn0为25%。9. 调压范围：采用改变变压器匝数比的办法实现调压。分为无励磁调压和有载调压。10. 无励磁调压：一次侧断开，二次侧不带负载。11. 有载调压：一次侧断开，二次侧带负载的调压。12. 空载电流：变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率的
18、额定电压时，一次绕组中所流过的电流。变压器空载合闸时有较大的冲击电流。13. 阻抗电压：二次侧短路，一次侧施加的电压使电流达到额定值，此时施加的电压称为阻抗电压。14. 电压调整率：在给定负载功率因数下（一般取0.8），二次空载电压（就是额定电压）与二次负载电压之差与二次额定电压的比。是说明变压器二次电压变化程度大小，是衡量变压器供电质量的数据。15. 效率：输出的有功功率与输入的有功功率之比的百分数。中小型变压器效率在90%以上，大型变压器在95%以上。16. 损耗，变压器的损耗包括铁损和铜损，铁损是铁芯损耗，使固有损耗，在额定电压下是恒定量，随运行电压成正比；铜损是线圈电阻损耗，与电流大小
19、的平方成正比，是变量。当铁损和铜损相等时，变压器处于最佳经济运行状态。第二节 电力变压器运行一、 变压器允许运行方式1. 变压器油上层油温为允许温度。主要取决于绝缘材料。我国变压器大部分采用A级绝缘材料。2. 对于A级绝缘材料：上层油温最高温度105；防止油质劣化95；不致过速氧化85；强迫油循环的水冷风冷变压器75。3. 温升：变压器的温度与周围环境温度的差称温升。当变压器的温度达到稳定时的温升称为稳定温升，其大小与周围环境无关，取决于变压器损耗与散热能力。变压器负载一定时，周围环境温度不定，变压器时间温度就不同。4. 油浸式变压器绕组温升限值：65；顶层油温升限值55。5. 变压器过负载能
20、力：在不损害变压器绝缘和降低变压器使用寿命的前提下，变压器在较短时间内所能输出的最大容量，称为变压器过负载能力。6. 变压器的电源电压一般不得超过额定值的5%，只要不超过此值，变压器都可在额定负载下运行。二、 变压器并列运行并列运行就是将变压器一次侧和二次侧绕组分别接于公共的母线上。1. 并列运行目的：提高供电可靠性；提高经济性；减小总的备用容量，可随机增加新的变压器。2. 并列运行满足条件：变压器接线组别相同；一二次电压相等，电压变比相同；阻抗电压相等；容量比不超过3:1。三、 变压器油的运行定期或不定期取油样做气象色谱分析。补油时注意：10kV以下可补入不同牌号的油，作混油耐压试验；35k
21、V以上补入同牌号油，作油耐压试验；补油后检查气体继电器，及时放出气体。若24h后无问题，可重新将气体继电器接入跳闸回路。四、 变压器运行巡视检查P871. 容量在630kVA及以上的，且无人值班，每周巡视检查一次；2. 在630kVA以下的，可适当延长巡视周期，但变压器每次合闸前及拉闸后都应检查一次；3. 有人值班的变配电所，每班都应检查；4. 对于强迫油循环水冷和风冷变压器，不论有无人员值班，都应每小时巡视一次；5. 急剧负载变化或变压器发生短路故障后，都应增加特殊巡视。第三节 其他变压器一、干式变压器1.干式变压器可分为固体绝缘包封绕组和不包封绕组。2.环氧树脂具有耐燃、防火、耐潮、耐污秽
22、、机械强度高等优点。缺点是不能超载3.环氧树脂干式变压器：用环氧树脂浇注和缠绕作包封的干式变压器。4.气体绝缘变压器利用SF6气体作为变压器的绝缘介质和冷却介质。具有防火、防潮、无燃烧危险、绝缘性能好、重量轻、防潮性能好、对环境无任何限值、运行可靠性高、维修简单等优点。缺点是过载能力差。5.气体绝缘变压器采用片式散热器进行自然风冷却。测量温度方式为热电偶式测温装置，同时装有密度继电器和真空压力表。箱壳上装充放气阀门。6.H级绝缘干式变压器，用作绝缘的纸（220）具有非常稳定的化学性质属C级绝缘材料。二、非晶合金铁芯变压器采用高导磁率的软磁材料。B-H磁化曲线很狭窄。与同电压等级、同容量硅钢合金
23、铁芯变压器相比，空载损耗要低70%80%。空载电流下降80%左右。三、 低损耗油浸变压器 P90四、 卷铁芯变压器空载电流仅为叠装式的20%30%，适用于630kVA及以下的变压器。目前国内生产的10kVA、630kVA及以下卷铁芯变压器，其空载损耗比S9系列变压器下降30%，空载电流下降20%。基本能满足城网、农网改造中对小型变压器的需求。五、 单相配电变压器1. 优点：缩短供电半径，改善电压质量；降低低压损耗；低压线路投资大大降低；对供电质量如电压降、高次谐波都有明显改善。2. 单相变压器多为柱上式，少维护的密封式，空载损耗和负载损耗都小。3. 容量远远低于三相变压器。第四节 互感器互感器
24、分为电压互感器和电流互感器，是供电系统中测量、保护、监控用的重要设备。电压互感器是将高电压改变为标准的低电压；电流互感器是将高压系统中的电流或低压系统中的大电流改变为低压的标准小电流。二、 互感器的作用与继电器配合，对系统和电气设备进行过电压、过电流和单相接地保护。将电压和电流变换成统一的标准值，以利于仪表和继电器的标准化。三、 电压互感器1. 类似于一台降压变压器，空载运行的变压器，二次侧不能短路。2. 三绕组电压互感器的第三绕组主要供给监视电网绝缘和接地保护装置。3. 电压互感器容量是指二次侧允许接入的负载功率，分为额定容量和最大容量。4. 电压互感器的准确度等级是指规定的一次电压和二次负
25、荷变化范围，功率因数为额定值时，误差的最大限值。常用的有0.2、0.5、1、3、3p、4p级。0.2用于一般电能表计量电能；0.5用于测量仪表；其他一般用于保护。5. 二次回路只允许有一个接地点。6. 电压互感器停用时应先将二次侧熔丝去下，再拉开一次侧隔离开关。7. 巡视和更换 P97四、 电流互感器1. 相当于一台短路的变压器。2. 二次额定电流一般为5A。3. 容量即允许接入的二次负载容量。4. 电流互感器分为测量用和保护用电流互感器。5. 准确度：准确度等级实际是相对误差标准。标准仪表0.2、0.1、0.05、0.02、0.01级；测量一般0.5、3.0级。保护一般用B级、D级、5PX、
26、10PX级。5P20是指额定电流20倍时其综合误差为5%。6. 电流互感器二次侧不能开路，所以二次回路不能装设熔断器和隔离开关。二次绕组铁芯和外壳都必须可靠接地，只能有一个接地点。7. 巡视和更换 P100 第四章 高压电器及成套配电装置第五章 高压电力线路第六章 电力系统过电压第七章 继电保护自动装置及二次回路 电力系统在运行中，各电气设备都有可能出现故障和不正常运行状态。不正常运行状态：过负荷、过电压、频率降低、系统震荡。故障包括各主要线路的短路和断线：三项短路、两项短路、单项接地短路、两项接地短路、电动机变压器的匝间短路、单项断线、两项断线等。故障或不正常运行状态不及时处理，就会引起事故
27、。事故：对用户少送电或停止送电，电能质量降低到不能允许的程度。第一节 继电保护任务和基本要求一、 继电保护任务继电保护装置是反映电力系统中各电气设备故障和不正常运行状态的自动装置。任务：1. 当发生故障时，保护装置能够自动迅速有选择地将故障元件从电力系统中切除，使非故障元件迅速恢复正常运行。2. 当出现不正常运行时，保护装置能够自动发出报警信号，运行人员可迅速处理。在无人值班的变电所，保护装置用于减负荷或跳闸，避免事故发生。二、 继电保护的基本要求为了能迅速切除故障，使电力系统迅速恢复正常运行，要求继电保护有足够的可靠性、选择性、速动性、灵敏性。1. 可靠性：发生属于它该动作的故障，它能可靠动
28、作，即不发生拒动作；而在不该动作时，它能可靠不动作，即不发生错误动作。2. 选择性：发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，非故障元件仍能继续运行，以尽量缩小停电范围。可以通过整定动作值和上下级保护的动作时限来实现，一般上下级保护时限差取0.3s0.7s。3. 速动性：指保护切除故障的性能。故障切除时间包括继电保护动作时间和断路器跳闸时间。一般速断保护动作时间：0.06s0.12s，最快可达0.010.04s一般断路器动作时间：0.06s0.15s，最快可达0.02s0.06s4. 灵敏性：对保护范围内故障的反映能力，要求保护装置在保护范围内，不论短路点的位置、短路类型、运行方式，对故障都能灵敏
29、反映。三、 继电保护装置分类1. 按保护的对象分类：电力线路保护、发电机保护、变压器保护、电容器保护、电抗器保护、电动机保护、母线保护。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。3. 按反映的类型分类：相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护。4. 按保护所起的作用分类：主保护、后备保护、辅助保护。A. 主保护是指满足系统稳定和设备安全要求，能以最快的速度有选择的切除保护元件故障的保护B. 后备保护指当主保护和继电器拒动作时用来切断故障的保护。可分为远后备保护和近后备保护。远后备保护：相邻电力设备或线路的后备保护；
30、近后备保护：本电力设备线路的另一套保护来实现的后备保护。C. 辅助保护是简单保护。四、 常用继电器介绍继电器是一种输入物理量达到规定值时，输出电力被接通或分断的自动装置。常用接点有动合接点、动断接点。1. 能使继电器动合接点由断开状态到闭合状态的最小电流称为动作电流。2. 能使继电器动合接点由闭合状态到断开状态的最大电流称为返回电流。3. 返回系数：返回电流除以动作电流。一般要求在0.850.9之间。4. 电压继电器包括过电压继电器和低电压继电器。动作电压为使继电器动合接点由断开状态到闭合状态的最小电压，返回电压为使继电器动合接点由闭合状态到断开状态的最大电压。返回系数为返回电压除以动作电压。
31、常用的电压继电器为低压继电器，是反应电压下降到某一整定值及以下动断接点由断开到闭合状态的继电器。动作电压为使继电器动断接点由断开状态到闭合状态的最大电压，返回电压为使继电器动断接点由闭合状态到断开状态的最小电压。5. 中间继电器：用于增加触点数量和触点容量。6. 电磁式信号继电器：保护动作发出信号的继电器。信号继电器所发信号不应随电气量的消失而消失，要有机械或电气的自保持。7. 感应式电流继电器：利用电磁感应原理构成。兼有电磁式电流继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器的功能。结构分两部分：一是电磁速断机构。构成电流速断保护；二是感应机构，构成反时限过电流保护。五、 继电保护用电流互感器1
32、. 电流互感器是将电力系统一次大电流按一定的变比换成二次较小电流。均是单项式，一次侧通入的是电流源，二次侧是负载。2. 三相星形接线适用于对所有电路类型都要求动作的保护装置。3. 两相不完全星形接线：电流互感器装在两项上，其二次线圈与各自的电流继电器线圈串联后，连接成不完全星形。中性点非直接接地系统中，允许有短时的单相接地运行，在大多数情况下都装有单相接地信号装置，所以，在这种系统中广泛采用两相不完全星形接线方式来实现相间短路。4. 两相电流差接线方式是指电流互感器装在两相上，其差电流接入电流继电器线圈。通常用在6kV10kV中性点不接地系统中用以保护较小容量的高压电动机。5. 三角形接线方式
33、构成的继电保护能反映所有短路类型。主要用于Y、d接线的变压器差动保护装置。流过继电器线圈的电流为相电流的倍，并且在相位上相差30。第二节 变压器保护一、 电力变压器的故障和异常运行状态变压器的故障分为油箱内和油箱外故障。油箱内故障有变压器内部绕组匝间或层间绝缘损坏造成的相间短路和匝间短路，直接接地系统侧绕组的接地短路。外部短路有绝缘套管及引出线上的多相短路、单相接地短路。二、 电力变压器保护设置要求1. 电流速断保护：容量在10000kVA以下的变压器、过电流保护时间大于0.5s时，用户3kV10kV配电变压器的继电保护，应装设电流速断保护。2. 瓦斯保护：油浸式变压器容量在800kVA及以上
34、，舍内在400kVA以上的油浸式变压器，应装设瓦斯保护，用以反映变压器油箱内故障和油面降低。3. 纵差动保护：容量在10000kVA以上。4. 过电流保护：防止保护范围外部的故障引起过电流并作为变压器保护范围内部故障的后备保护。5. 零序保护：用以反映中心点直接接地变压器高压侧绕组接地短路故障，以及高压侧系统的接地故障，作为变压器主保护及相邻元件接地故障的后备保护。6. 过负荷保护：用以反映400kVA及以上变压器过负荷。三、 变压器过电流保护1. 定时限过电流保护：装设在变压器电源侧，反应变压器保护范围外部故障引起的变压器过电流，并作为电流速断保护的后备保护。动作电流按躲过变压器最大负荷电流
35、来整定。2. 反时限过电流保护：保护装置的反应时间随电流的大小而变化，电流越大动作时间越短。四、 变压器电流速断保护P240对于中、小容量变压器，可以装设单独的电流速断保护，作为变压器防止相间短路故障的主保护。动作电流整定按躲过变压器负荷侧母线短路时电流流过保护侧最大整定电流，一般大于变压器额定电流35倍以躲过变压器空载投入时励磁涌流，只能保护变压器一部分绕组（高压侧）的相间短路故障。五、 变压器纵差动保护动作电流按躲过二次回路断线、变压器空载投入时励磁涌流、互感器二次电流不平衡，防止由此出现的误动作来整定，动作时间取0s。相位补偿法：电力系统中常用的Y、d11接线的变压器，由于三角形侧的电流
36、比星形侧的同一相电流，在相位上超前30，电流互感器将出现不平衡电流，即将变压器星形侧的电流互感器二次侧接成三角形，而将变压器三角形侧的电流互感器二次侧接成星形，从而将电流互感器二次侧的电流相位校正过来。六、 变压器瓦斯保护瓦斯保护的主要元件为气体继电器，也称瓦斯继电器。安装在变压器油箱和油枕之间的链接管道中。轻瓦斯动作后只发延时信号。重瓦斯反应油流流速的大小而动作，而流速又很不稳定，所以重瓦斯动作后必须有自保持回路，以保持继电器能可靠跳闸。第三节 电力线路保护一、 过电流保护电力用户6kV10kV线路的继电保护，一般配置电流速断保护、过电流保护、加限时电流速断保护。过电流速断保护动作电流按躲过
37、最大负荷电流整定，动作时间采用阶梯原则，即位于电源的上一级保护的动作时间要比下一级保护时间长。过电流保护动作时间一般在1.0s1.2s。二、 电流速断保护按躲过本线路末端最大短路电流整定。电流速断保护不到的区域称为死区，由过电流保护动作跳闸。过电流保护是电流速断保护的后备保护。三、 限时电流速断保护电流速断保护具有可靠的选择性和速动性，因此多用作设备和线路的主保护。电流速断保护的缺点是具有末端死区，不能保护全线路。过电流保护能保护全线路，但达不到速动性，这时就可加装一套限时电流速断保护。其动作时间一般取0.5s。四、 三段四电流保护电流速断保护、限时电流速断保护、定时限过电流保护都是反应电流增
38、大而动作的保护装置。分别对应一、二、三段。阅读展开图时，先交流后直流再信号，自上而下，从左到右，层次分明。五、 低电压保护和电流方向保护对于两侧都有电源，而且能同事供电的电力线路，例如两侧都有电源的环网线路，通常都设置方向继电器，用以判别电流方向，这类保护称为方向保护。六、 高压电动机保护1.高压电动机多指3kV10kV供电电压的电动机。主要故障有：电动机定子绕组的相间短路、单相接地短路、一相绕组的匝间短路。2.定子绕组的相间短路时电动机最严重的故障。3.2000kW以下的高压电动机，装设电流速断保护，保护宜采用两相式并动作与跳闸。4.2000kW以上的大容量高压电机，普遍采用纵差动保护。5.
39、 零序保护：定子绕组单相接地，接地电流大于5A。若大于10A，线路跳闸；小于10A报警或跳闸。6. 过负荷保护：可动作与跳闸或作用于信号。七、3kV10kV高压电力电容器组保护1. 常见故障类型及异常运行：电容器组与断路器之间连线短路；单台电容器内部极间短路；电容器组多台电容器故障；电容器过负荷；母线电压升高；电容器组失压。2. 中小容量的高压电容器组普遍采用电流速断或延时电流速断作为相间短路保护。第四节 变电所危机保护监控装置简介（用于110kV以下设备）一、 微机保护监控装置特点：维护调试方便；可靠性高；动作准确率高；容易获得各种附加功能；保护性能容易得到提高；使用灵活方便；具有远方监控的
40、特性。各种附加功能：附加低周减载、自动重合闸、故障滤波、故障测距二、 微机保护装置硬件系统的一般构成从功能上划分，分为：模拟量输入系统或数据采集系统；继电功能回路或CPU主系统；开关量输入、输出回路；人机接口回路；通信回路；电源回路。1. 模拟量输入系统：采集由被保护装置的电流电压互感器输入模拟信号，并将此信号经过适当预处理，然后转换为所需的数字信号。2. CPU主系统：包括微处理器、只读存储器EPROM、随机存储器RAM、定时器TIMER等。CPU执行存放在EPROM中3. 开关量输入、输出：由并行口、光电耦合电路、有接点的中间继电器组成。4. 模拟量输入回路有两种方式：一AD转换装置，二利
41、用电压频率变换VFC原理进行AD转换5. 模拟低通滤波器ALE；采样保持回路SH；多路转换开关电路MPX；模拟转换回路AD。三、微机保护主要功能包括保护、监控、信息。保护主要功能：三段式可经低电压闭锁的定时限方向过流保护，其中第三段可整定为反时限；三段式可经方向闭锁的零序过流保护；三相一次重合闸，可以选择检同期、检无压、不减压；过负荷保护；。P252第五节 电力系统自动装置1.电力系统自动装置可分为自动调节装置和自动操作装置。2.自动调节装置一般是为了保证电能质量、消除系统异常运行状态等对某些电量实施自动调节。自动操作装置的作用对象往往是某些断路器。自动操作目的是提高电力系统的供电可靠性和保证
42、安全运行。3.备用电源自动投入装置，是当工作电源因故障自动跳闸后，自动迅速地将备用电源投入的一种自动装置，简称备自投装置。4.按备用方式分为明备用和暗备用。明备用指正常情况下有明显断开的备用电源或备用设备或备用线路；暗备用指正常情况下没有断开的备用电源或备用设备，而是工作在分断母线状态，靠分断断路器取得相互备用。第六节 二次回路基本知识二次回路接线图：为了便于设计、制造、安装、调试及运行维护，通常在图纸上使用图形符号及文字符号按一定规则连接来对二次回路进行描述。一、 二次回路图的分类1. 按图纸的作用，二次回路的图纸可分为原理图和安装图。原理图是体现二次回路工作原理的图纸，按表现形式分为归总式
43、原理图及展开式原理图。安装图按其作用分为屏面布置图及安装接线图。2. 归总式原理图特点：将二次回路的工作原理以整体的形式在图纸中表现出来。能够使读图者对整个二次回路的构成以及动作过程都有一个明确的整体概念。缺点：对二次回路细节表示不够，不能表示各元件之间的相互位置。3. 展开图特点：是以二次回路的每个独立电源来划分单元进行编制的。必须将同属一个元件的电流线圈、电压线圈以及接点分别画在不同的回路中，在各展开图中使用相同的文字符号表示。展开式原理图接线清晰，易于阅读，便于掌握整套继电保护及二次回路的动作过程、工作原理，特别在复杂的继电保护装置的二次回路中。4.二次回路安装图5.安装接线图是以屏面布
44、置图为基础，以原理图为依据而绘制成的。它是表明了屏柜上各元件的代表符号、顺序号，以及每个元件引出端子之间的链接情况，它是一种指导屏柜上配线工作的图纸。6.为了配线方便，在安装接线图上对各元件和端子排都采用相对编号法进行编号。二、二次回路的读图方法按照先交流后直流，先上后下，先左后右的读图顺序。三、 二次回路的编号1. 按线的性质、用途进行编号叫回路编号法；按线的走向、设备端子进行编号叫相对编号法。2. 回路编号法原则：凡是各设备间要用控制电缆经端子排进行联系的，都要按回路原则进行编号。3. 回路编号的基本方法：用3位或3位以下的数字组成，需要注明回路的相别或某些主要特征时，可在数字编号的前面（
45、或后面）曾注文字或字母；按等电位的原则标注，即在电气回路中，连于一点上的所有导线均标以相同的回路编号；。4. 对于不同用途的直流回路，使用不同范围的数字，如控制和保护用001099及100599，励磁回路用6016995. 控制和保护回路：先按正极性回路编为奇数，如101,103,133.按负极性回路编为偶数，如100,102,104.6. 对于不同用途的交流回路，使用不同的数字组，在数字组前加大写的英文字母来区别其相别。电流回路400599，1LH或1TA表示411-419,10LH表示501-509,18LH表示581-589；电压回路600799，1TV表示611-619,8TV表示68
46、1-689,16TV表示761-769。7. A310表示110KV母线电流差动保护A相电流公共回路；B320表示220KV#母线电流差动保护B相电流公共回路；C700表示绝缘检查电压表的C相电压公共回路。8. 相对编号法常用于安装接线图中，在甲设备的接线端子上写上乙设备的编号及具体接线端子的标号，而在乙设备的接线端子上写上甲设备的编号及具体接线端子的标号，这种相对编号的方法称为相对编号法。9. 相对编号标示的二次安装接线图中，其中以罗马数字和阿拉伯数字组合为设备编号。10. 相对编号常用的是“设备编号”“接线端子号”格式。每一对相对编号就唯一对应一根二次接线。11. 设备编号是一种以罗马数字和阿拉伯数字组合的编号。罗马数字表示安装单位编号，阿拉伯数字表示设备顺序号。12. 微机保护屏多用文字符号，保护装置编为1n、2n、11n，空气开关就编为1K、2K、31K，连接片编为1LP、2LP、21LP，按钮编为1FA、2FA、11FA，属于1n装置的端子排就编为1D，属于11n装置的端子排就编为11D。13. 电缆编号：1Y-123，打头字母表征电缆归属，Y表示电缆属于110KV，E表示220
