电力系统二次回路与继电保护V2.03

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变电站综合自动化系统二次回路及继电保护

变电站综合自动化系统

二次回路及继电保护

整理：臧武平 版本：V 2.03

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2012年03月

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变电站综合自动化系统二次回路及继电保护（目录）

目 录

目 录 ................................................................. 1 一、电力系统概述 ............................................................. 1 二、变电站一、二次设备的划分 ................................................. 2 三、变电站综合自动化系统概述 ................................................. 3 四、变电站二次设备与二次回路 ................................................. 5

1、回路标号 .......................................................... 5 2、CT回路 ........................................................... 5 3、PT回路 ........................................................... 5 4、闭锁回路 .......................................................... 5 5、操作回路 .......................................................... 5 6、HHJ和TBJ在操作回路中的作用 ...................................... 5 7、备自投装置 ........................................................ 5 8、测控系统中的同期装置 .............................................. 5

五、变电站继电保护 ........................................................... 6

（一）继电保护原理 ....................................................... 6

1．线路的电流电压保护 ................................................ 6 2．线路的距离保护 .................................................... 9 3．线路的纵联差动保护 ............................................... 14 4．线路的自动重合闸 ................................................. 16 5．主变差动保护 ..................................................... 18 6．线路的纵联距离保护 ............................................... 21 7．母差及失灵保护（RCS-915AB-HB） ................................... 25 （二）继电保护配置 ...................................................... 27

1．220kV线路保护 ................................................... 27 2．220kV母差及失灵保护 ............................................. 27 3．220kV主变保护 ................................................... 27 4．110kV线路保护 ................................................... 27 5．10kV线路保护 .................................................... 27 6．10kV电容器保护 .................................................. 27 （三）继电保护作业指导步骤 .............................................. 28 事故快讯.................................................................... 28 参考资料.................................................................... 29

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一、电力系统概述

从发电厂发电机端发电经升压站接入到电力系统，电力系统输电线路根据调度的操作将电能输送到枢纽站和终端站，由枢纽站和终端站分级完成线路电压的降压工作，再送入用户设备。枢纽站和终端站一般是降压变电站。我们简称降压变电站为变电站。由发电厂（风电、核电、水电、火电）、输变电（输电线路和各个等级的变电站）和各种用户设备（电动机、空调、日光灯）所有设备构成的统一系统，称为广义上的电力系统。狭义的电力系统是指各个电压等级的输电线路和变电站（配电房）。

在电力系统中，变电站是连接和保护各条送电线路并且对线路电压进行升降的枢纽，它起到升降电压等级、汇集配送电能和保护电力系统设备的重要作用。它的主要设备有变压器、母线、开关刀闸等。按照电压等级称为变电站、配电房。

甲线乙线图1：电力系统示意图

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二、变电站一、二次设备的划分

一次设备是指直接生产、输送和分配电能的电气设备，如变压器、母线、电力电缆、开关、刀闸、避雷器、电流互感器、电压互感器等。由这些设备连接在一起构成的电路，称为一次接线或主接线。一次设备的主接线方式有很多种，在此不作详细阐述。接线方式有根据运行方式灵活性和供电可靠性要求的不同，可选用不同的主接线方式。在茂名地区的电网中，220kV变电站常采用双母线（或双母带旁路）的主接线方式，110kV变电站常采用单母分段和单母带旁路接线方式，10kV一般采用单母分段接线方式。

二次设备是指对一次设备的工作状况进行监视、测量、控制、保护、调节所必需的电气设备，如监控装置、继电保护装置、自动装置、信号指示等，通常还包括电流互感器、电压互感器的二次绕组引出线和站用交、直流电源等。由二次设备按照一定的规律连接在一起构成的电路成为二次回路。在第四章，将会对变电站的二次回路作详细讲解。 图2：变电站双母线带旁路主接线

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三、变电站综合自动化系统概述

变电站系统是一个非常复杂的系统，它是一个统一而又分工明确的整体。一般来说，整个变电站的设备可以分为3层，即变电站层、间隔层和设备层。设备层主要是变电站的一次设备；间隔层一般按开关间隔划分，具有控制、测量和保护装置，它通过以太网或串行总线与变电站层连接；变电站层包括监控服务器和远动服务器。除了设备层外，其他的间隔层和变电站层统称为二次设备。

在微电子技术、计算机技术和通信技术发展支持下，变电站综合自动化技术也迅速发展。变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括测控系统、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置）经过功能组合和优化设计，利用先进的计算机技术、电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要电气设备和输电线路的自动控制、自动监视、测量和保护，以及实现与运行和调度通信相关的综合性自动化功能。

从国内外变电站综合自动化系统发展过程来看，变电站综合自动化系统的结构有集中式结构、分层式集中组屏结构、分布分散式与集中相结合的结构和全分散式的结构。

目前本地区的变电站综合自动化系统大量的采用了分布分散式与集中相结合的结构，即对于10kV或35kV电压等级的室内设备，将这些一体化的保护测控装置分散安装在各个开关柜中，而对于110kV及以上等级的户外设备的保护装置和测控装置，仍集中组屏安装在主控楼继保室内。

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