【对变电所二次回路的操作方案的讨论】 变电所二次回路

　　摘要：变配电所的操作电源是供高压断路器控制回路、继电保护回路、信号回路、监测装置及自动化装置等二次回路所需的工作电源。操作电源对变配电所的安全可靠运行起着极为重要的作用，
　　关键词：变电所；二次回路；操作方案
　　Abstract: The operation power of substation is the required power of the secondary circuit for high voltage circuit breaker control circuit, protection circuit, signal circuit, monitoring devices and automation devices. Operating power plays an extremely important role in the safe and reliable operation of the substation,Key words: substation; secondary circuit; operation of the program
　　
　　中图分类号：TM247 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）02-
　　
　　 一、二次回路的操作电源
　　 正常运行时应能保证断路器的合闸和跳闸：事故状态下，在母线电压降低甚至消失时，应能保证继电保护系统可靠地工作。所以要求其充分可靠，容量足够并具有独立性。
　　 操作电源按其性质分，有直流操作电源和交流操作电源两大类。
　　 目前在用户变配电所中使用的直流操作电源大多为带免维护铅酸蓄电池、镉镍电池组储能的硅整流电源或高频开关电源成套装置。 小型10kV变配电所一般采用弹簧操动机构，且继电保护也较简单，可以选用交流操作电源，从而省去直流电源装置，降低投资。交流操作电源可以从所用变压器或电压互感器取得220V电压源，从电流互感器取得电流源。
　　 二、二次回路的接线要求
　　 继电保护装置即各种不同类型的继电器，以一定的方式连结与组合，在系统发生故障时，继电保护动作，作用于断路器脱扣线圈或给出报警信号，以达到对系统进行保护的目的。继电保护的设计应以合理的运行方式和故障类型作为依据，并应满足速动性、选择性、可靠性和灵敏性四项基本要求。
　　 （一）选择性�
　　 当供电系统发生故障时，要求只离故障点最近的保护装置动作，切除故障，而供电系统的其它部分仍然正常运行。满足这一要求的动作，称为“选择性动作”。如果供电系统发生故障时，靠近故障点的保护装置不动作(拒动作)，而离故障点远的前一级保护装置动作(越级动作)，这就叫“失去选择性”。
　　 （二）速动性�
　　 为了防止故障扩大，减轻其危害程度，并提高电力系统运行的稳定性，因此在系统发生故障时，保护装置应尽快动作，切除故障。
　　 （三）可靠性�
　　 保护装置在应该动作时，就应该可靠动作，不应拒动作，而在不应该动作时就不应该误动作。保护装置的可靠程度，与保护装置的元件质量、结线方案以及安装、整定和运行维护等多种因素有关。
　　 （四）灵敏性�
　　 表征保护装置对其保护区内故障和不正常工作状态反应能力的一个参数，如果保护装置对其保护区内故障轻微的故障能力都能及时地反应动作，就说明保护装置的灵敏度高。灵敏度用保护装置的保护区内在电力系统最小运行方式时的最小短路电流与保护装置一次动作电流的比值来表示，这一比值就称为保护装置的灵敏系数或灵敏度。
　　 三、电气测量仪表及测量回路
　　 （一）电气测量的任务与要求
　　 为了监视供电系统的运行状态和计量一次系统消耗的电能，保证供电系统安全、可靠、优质和经济合理地运行，在变配电装置中必须装设一定数量的电气测量仪表。对电气测量仪表，要保证其测量范围和准确度满足变配电设备运行监视和计量的要求，并力求外形美观�便于观测，经济耐用等。具体要求可参照GBJ63-90《电力装置的电测量仪表装置设计规范》。
　　 为了安全和标准化小型化，电气测量仪表一般通过电流互感器和电压互感器接入一次系统中，因此，其测量范围和准确度还需和互感器相配套。互感器的准确度等级应比测量仪表高一级，如1.0级的测量仪表应配置不低于0.5级的互感器，0.5级的专用计量电能表应配置不低于0.2级的互感器。电流互感器变比的选择，宜满足装置回路最大负荷运行时，仪表的指示在满量程的的70%~100%处。
　　 （二）电气测量仪表的配置
　　 供电系统变配电装置中各部分仪表的配置要求如下：�
　　 1、 35~110/10.5kV电力变压器，应装设电流表、有功功率表、无功功率表、有功电能表和无功电能表各1只�装在变压器哪一侧视具体情况而定。
　　 2、10kV进线，应装设1只电流表。由树干式线路供电的或由公用电网供电的变电所，还应再装设有功电能表和无功电能表各一只。供电部门计费用的电能表装设在专用的计量柜中。
　　 3、10kV母线（每段母线）上，必须装设1只电压表测量线电压。在中性点非有效接地的系统中，10kV配电所的每段母线上还应装设绝缘监视装置，并装设 3只电压表测量相对地电压以判断哪一相发生接地。
　　 4、10kV母线联络柜上�应装设1只电流表。
　　 5、10/0.4kV配电变压器�应装设电流表、有功电能表各1只，如为单独经济核算单位的变压器，还应再装设1只无功电能表。
　　 6、 10kV出线，应装设电流表、有功电能表各1只，如为单独经济核算单位的线路，还应再装设1只无功电能表。
　　 四、断路器的控制和信号回路
　　 高压断路器的控制回路是指用控制开关或遥控命令操作断路器跳、合闸的回路，它主要取决于断路器操动机构的型式和操作电源的类别。电磁操动机构和新近采用的永磁操动机构只能采用直流操作电源，弹簧操动机构可交直流两用。断路器的控制方式有开关柜就地控制和在控制室远方控制两种方式。
　　 信号回路是用来指示一次系统设备运行状态的二次回路。信号按用途分，有位置信号、事故信号和预告信号等。 断路器位置信号用来显示断路器正常工作的位置状态，一般红灯亮，表示断路器处于合闸位置，绿灯亮，表示断路器处于跳闸位置。事故信号用来显示断路器在事故情况下的工作状态。一般红灯闪光，表示断路器自动合闸；绿灯闪光，表示断路器自动跳闸。此外，还有事故音响信号和光字牌等。
　　 预告信号是在系统出现不正常状态时或在故障初期发出的报警信号。例如：变压器超温或系统接地时，就发出预告音响信号，同时光字牌亮，指示故障的性质和地点，运行人员可根据预告信号及时处理。
　　 对断路器的控制和信号回路主要有下列基本要求：
　　 1、 应能监视控制回路保护装置及其跳、合闸回路的完好性。通常小型变配电所采用灯光监视方案，中大型变配电所采用音响监视方案或微机远方监视。
　　 2、合闸或跳闸动作完成后，应能使命令脉冲解除，即能切断合闸或跳闸回路。断路器操动机构中的维持机构，即机械锁扣，能使断路器保持在合闸或跳闸状态，因此，跳、合闸线圈是按短时工作设计的，长时间通电会烧毁。
　　 3、应能指示断路器正常合闸和跳闸的位置信号以及断路器自动合闸和跳闸的指示信号。如前所述，可分别用红、绿灯的平光以及闪光来表示。一般在小型变配电所和采用微机远方控制的变配电所，闪光信号也可以取消，而通过其它信号如音响信号来指示。
　　 4、应有防止断路器连续多次跳、合闸的防跳回路。各种型号的操动机构本身不具备机械防跳性能，应加装电气防跳回路。当采用整体结构的真空断路器时，若其机构内配有防跳继电器，在保护动作跳闸的同时可切断合闸回路，实现电气防跳，则不加装电气防跳回路。
　　 五、继电保护的选择与整定
　　 继电保护的种类很多，但是就一般情况来说，它是由测量部分、逻辑部分、执行部分组成的。测量部分从被保护对象输入有关信号，在于给定的整定值相比较，决定保护是否动作。根据测量部分各输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合，是保护装置按一定的逻辑关系工作，最后确定保护应有的动作行为，由执行部分立即或延时发出报警信号或跳闸信号。
　　 （一）过电流保护
　　 当流过被保护元件中的电流超过预先整定的某个数值时，就使断路器跳闸或给出报警信号的装置成为过电流保护装置，它有定时限和反时限两种。
　　 （二）电流速断保护
　　 过电流保护装置为了保证有选择性，其整定时限必须逐级增加，越靠近电源，短路电流越大，而保护装置动作时限也越长，这对设备安全运行非常不利，为弥补此缺点，可以采用瞬间动作的电流速断保护配合使用。
　　 （三）单相接地保护
　　 单相接地保护有零序电压保护和零序电流保护两种。
　　 电力变压器的继电保护
　　 变压器的故障一般分为内部故障和外部故障，内部故障主要有绕组的相间短路、绕组匝间短路和中性点直接接地侧的单相接地短路。外部故障有引出线上绝缘套管的故障，可能导致引出线的相间短路或单相接地短路。变压器的不正常工作状态有：由于外部短路和过负荷而引起的过电流，油面的过度降低和温度升高等。

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