110kV變電站部分二次回路的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 鄭斌,110kV變電站部分二次回路的系統(tǒng)設(shè)計(jì),鄭斌,kv,變電站,部分,部份,二次,回路,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 華 北 電 力 大 學(xué) 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）附 件 外 文 文 獻(xiàn) 翻 譯 學(xué) 號： 071901010431 姓 名： 鄭斌 所在系別： 電力工程系 專業(yè)班級： 電氣工程及其自動化07k7班 指導(dǎo)教師： 劉寶志 原文標(biāo)題：Application of Transformer Ground Differential Protection Relay 2011年 6 月 10 日 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 變壓器接地差動保護(hù)繼電器的應(yīng)用 彼得E ·薩瑟蘭，高級會員，ieee 摘要 變壓器接地差動保護(hù)繼電器 （設(shè)備87G）已被用來保護(hù)電阻接地線圈的變壓器。一些方案過去已運(yùn)用在機(jī)電繼電器上。隨著多功能數(shù)字保護(hù)繼電器的到來，這些方案仍可以繼續(xù)這種形式適應(yīng)的保護(hù)。 關(guān)鍵詞:差動繼電器，接地故障保護(hù)，繼電保護(hù)，變壓器保護(hù)。 1導(dǎo)言 工業(yè)配電系統(tǒng)配電變壓器通常為中壓配電使用的經(jīng)電阻接地Y副線圈繞組。這是為了限制接地故障電流造成的損害， 同時(shí)為接地故障繼電器動作提供足夠大的故障電流。為防系統(tǒng)中的接地故障而使用的繼電器對可能無法為變壓器的內(nèi)部繞組故障提供足夠的護(hù)，因?yàn)樽儔浩髦行渣c(diǎn)接地的后備接地過流繼電器必須為配合下游繼電器而設(shè)置。為了保護(hù)自己的繞組，特殊繼電器被使用。這些措施包括以下內(nèi)容： ?具有限時(shí)過電流繼電器的接地差動保護(hù) ?具有比率繼電器接地差動保護(hù) ?具有為此應(yīng)用設(shè)計(jì)的比率率繼電器接地差動保護(hù) ?乘積型接地方向過流繼電器; ?限制接地故障繼電器。 現(xiàn)在接地差動保護(hù)利用多功能數(shù)字繼電器做成。變壓器保護(hù)繼電器可具有使用組件繼電器方案之一的特性。如果反饋保護(hù)繼電器用于在副線圈，在 某些情況下，這可能有一個(gè)地方向功能，可以用于接地差動保護(hù)。 圖1-1限時(shí)過流繼電器連接成一個(gè)接地差動繼電器。 原文出處及作者：會議報(bào)告，彼得E ·薩瑟蘭 2 接地差動方案 這里討論的方案已在組件式繼電器中實(shí)施，其中一個(gè)繼電器執(zhí)行各自功能。 A.限時(shí)過電流繼電器的接地差動保護(hù) 接地差動繼電器的最簡單的方法是在電流互感器的剩余點(diǎn)連接和中性接地CT（電流互感器）中間接上限時(shí)過流繼電器（圖1-1）[2]。由于CT的比率一般不相等，輔助配套的CT是必需的。這個(gè)應(yīng)用程序?qū)⑿枰粋€(gè)中性接地的CT與高飽和電壓。用機(jī)電繼電器的方案有一些誤操作問題。然而，在低負(fù)荷應(yīng)用電子繼電器的應(yīng)用使這個(gè)方案更安全。 所需的靈敏度取決于被保護(hù)的繞組的一部分。假設(shè)線圈的電壓是一致的 ，一個(gè)是設(shè)置在最大接地故障電流的5％的繼電器將保護(hù)95％的繞組。為了400A接地電阻器將需要一個(gè)20A的靈敏度。設(shè)計(jì)問題是選擇一個(gè)繼電器，一個(gè)有足夠的靈敏度來覆蓋繞組而對外部故障不敏感的CT結(jié)合。如果有不平等的殘余流量經(jīng)過相CT，當(dāng)外部相間故障時(shí)一個(gè)接地故障電流被感應(yīng)出。因?yàn)檫@個(gè)原因，有限制線圈的繼電器在這種用途中常被運(yùn)用。 在最壞的情況下，外部接地故障，將是滿400 A，并可能會導(dǎo)致電阻上的電流互感器的飽和。（線路側(cè)CT的將有一個(gè)更高的比率，并且可以認(rèn)為未飽和。 表一 顯示了所需的最低CT電壓的計(jì)算，其中漏電流小于繼電器抽頭設(shè)置值。 CT飽和計(jì)算方法在[1]中給出。當(dāng)機(jī)電繼電器的使用，許多常用的輔助CT的將無法滿足這一要求。這是必要的選一個(gè)高精確度的CT。然而，使用電子繼電器 有效地解決了這一問題。有了標(biāo)準(zhǔn)繼電器，一個(gè)0.5或1.0A整理設(shè)定值將被使用。 電子繼電器在本應(yīng)用中使用，無論設(shè)置值如何，可能有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)荷小于0.1歐。因此，將沒有由于CT飽和而使外部故障誤動作潛在的問題。但是電子式過電流繼電器不經(jīng)常被用于在該應(yīng)用。一單相單位是必要的。封裝的三相繼電器將需要附加一個(gè)單獨(dú)電流輸入的接地故障功能。 B.具有比率繼電器接地差動保護(hù) 這將取代圖1中的限時(shí)過電流繼電器（87G）換成（圖1-2）比率差動繼電器。隨著輔助CT的使用，兩個(gè)繞組可能定在同一繞組上。 使用比率差動繼電器的目的是允許小故障電流敏感性的動作，同時(shí)防止外部故障的高電流形成的CT飽和導(dǎo)致的誤操作。CT漏電流的最大外部故障電流（在這里，400A）是計(jì)算得到是再除以 繼電器的電流和繼電器的斜率比較。如果其中是T勵(lì)磁電流 ，這樣不會因外部而故障動作。 該比率差動繼電器的靈敏度通常會約為抽頭設(shè)定的30％到40％。抽頭設(shè)定應(yīng)選擇從而覆蓋率達(dá)到95％。 單相比率差動繼電器在機(jī)電版中長期應(yīng)用了。電子比率差動繼電器通?？梢栽跒橐粋€(gè)特別設(shè)備的保護(hù)而設(shè)計(jì)的封裝好的三相單元中。這個(gè)方案可以將它添加到這樣一個(gè)多功能繼電器來實(shí)施。 圖1-2比率差動繼電器連接差動接地繼電器 C.具有為此應(yīng)用設(shè)計(jì)的比率率繼電器接地差動保護(hù) 這種類型的感應(yīng)磁盤繼電器其在中性接地CT電路都有操作進(jìn)線和三個(gè)限制線圈，在每一個(gè)相斷路器的CT電路（圖1-3）一個(gè)。約束 線圈產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與其電流的平方比例。這意味著繼電器無是方向性，并且只有用于在接地故障電流除了受到保護(hù)的變壓器沒有其他來源時(shí)使用。限制線圈產(chǎn)生的力矩的方向是反抗繼電器觸點(diǎn)的關(guān)閉。 這種類型的繼電器是做成了機(jī)電形式，但沒有做成電子原件版本。 圖1-3變壓器接地差動保護(hù)接線 D.產(chǎn)品型接地方向過流繼電器[4] 該產(chǎn)品型繼電器是一種感應(yīng)磁盤單元，原本打算為輸電線路接地故障而設(shè)計(jì)的方向性過流繼電器保護(hù) [3] [4]。機(jī)電產(chǎn)品類型繼電器本身具有重要作用，主要是因?yàn)?它在現(xiàn)有設(shè)備的廣泛使用。該繼電器沒有生產(chǎn)電子器件版本。 它有兩個(gè)線圈，他們放在中性和剩余電路上。動作扭矩是這兩個(gè)產(chǎn)生的電流和它們相位角間的余弦成正比。當(dāng)兩個(gè)電流都在同一方向，相聯(lián)系 關(guān)閉力矩就產(chǎn)生了。圖1-4（a）給出了繼電器與方向中繼相連的繼電器，而圖。1- 4（b）給出了與差動繼電器繼電器連接繼電器。 圖1-4a繼電器與方向繼電器接線圖 圖1-4b繼電器與差動繼電器繼電器連接繼電器接線圖 110kV變電站部分二次回路的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)綜述 1、 選題意義 對于自身:大學(xué)即將畢業(yè)，我也將要踏入電力行業(yè)從事變電站的建設(shè)，調(diào)試與維護(hù)中，因此研究《110kV變電二次回路系統(tǒng)設(shè)計(jì)》對我以后的工作具有重大的幫助和深遠(yuǎn)的意義。 對于我生活:隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，用戶對供電質(zhì)量的要求日益提高。國家提出了加快城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)及改造、拉動內(nèi)需的發(fā)展計(jì)劃。變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過其變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來，在電力系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。因此，近年來110kV變電站的建設(shè)得到了迅猛飛速的發(fā)展[2]。 電力管理體制與變電站綜合自動化系統(tǒng)關(guān)系問題變電站綜合自動化系統(tǒng)的建設(shè)，使得繼電保護(hù)、遠(yuǎn)動、計(jì)量、變電運(yùn)行等各專業(yè)相互滲透，傳統(tǒng)的技術(shù)分工、專業(yè)管理已經(jīng)不能適應(yīng)變電站綜合自動化技術(shù)的發(fā)展，變電站遠(yuǎn)動與保護(hù)專業(yè)雖然有明確的專業(yè)設(shè)備劃分，但其內(nèi)部聯(lián)系已經(jīng)成為不可分割的整體，一旦有設(shè)備缺陷均需要兩個(gè)專業(yè)同時(shí)到達(dá)現(xiàn)場檢查分析，有時(shí)會發(fā)生推諉責(zé)任的情況，造成極大的人力資源浪費(fèi)，而且兩專業(yè)銜接部分的許多缺陷問題成為“兩不管地帶”，不利于開展工作。在專業(yè)管理上，變電站綜合自動化設(shè)備的運(yùn)行、檢修、檢測，尤其是遠(yuǎn)動系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、遙測精度、遙信變位響應(yīng)速度、信號復(fù)歸和事故總信號等問題仍需要規(guī)范和加強(qiáng)；對傳動實(shí)驗(yàn)及通道聯(lián)測的實(shí)現(xiàn)、軟件資料備份等問題提出了[7]。新的課題內(nèi)容。 2、 變電站建設(shè)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 逐漸向綜合自動化轉(zhuǎn)變：大部分地區(qū)從建成第一座ll0kV綜合自動化無人值班站起，后來新建的110kV變電站均改為綜合自動化無人值班站模式，并且陸續(xù)對以前的舊站進(jìn)行自動化無人值班的改造，變電站的控制模式相應(yīng)地由現(xiàn)場操作轉(zhuǎn)變?yōu)檫h(yuǎn)方控制 [12]。由于隔離開關(guān)并不符合遠(yuǎn)方控制的要求，變電站的電氣主接線型式就要盡量減少改變運(yùn)行方式時(shí)隔離開關(guān)的倒閘操作，減少變電站的電壓等級和簡化接線[7]。 變電站設(shè)備的簡化：在變電站中由于光纖和微波通信方式傳輸速率大和可靠性強(qiáng)，已經(jīng)取代了載波通信方式。而且，由于110kV電壓等級電力網(wǎng)絡(luò)已降為配電網(wǎng)絡(luò)，在很多地區(qū)，為了保證配置簡化、整定方便以及負(fù)荷潮流分布安全合理的需要，110kV電壓等級電力網(wǎng)絡(luò)不再實(shí)行環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，而是采用單電源的運(yùn)行方式，電源點(diǎn)也多為電壓等級更高變電站的110kV出線[8]。 變電站數(shù)字化：隨著信息化的普及和深入，越來越多的目光投向了數(shù)字化變電站和數(shù)字化電網(wǎng)的研究與開發(fā)。數(shù)字化的目標(biāo)是利用電網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理、通信和信息綜合利用、分層和分類的數(shù)字化電網(wǎng)調(diào)度體系，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)監(jiān)控分析的數(shù)據(jù)統(tǒng)一和規(guī)范化管理以及信息挖掘和信息增值利用，提高決策效率和電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平[6][3]。 變電站集成化：集成化是指要形成互聯(lián)大電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，這種系統(tǒng)需綜。合利用多角度和尺度、廣域大范圍的電網(wǎng)信息及分離的各系統(tǒng)內(nèi)存在的各種數(shù)據(jù)[5]。調(diào)度數(shù)據(jù)集成化要實(shí)現(xiàn)調(diào)度數(shù)據(jù)的整合，數(shù)據(jù)和應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的資源整合和數(shù)據(jù)共享以及電網(wǎng)調(diào)度信息化和管現(xiàn)代化，最終為實(shí)現(xiàn)調(diào)度智能化服務(wù)[7]。 變電站智能化：。智能調(diào)度是未來電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。智能調(diào)度采用調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術(shù)，能有效整合電力系統(tǒng)的運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的監(jiān)測與優(yōu)化、預(yù)警與動態(tài)預(yù)防控制、事故的智能辨識以及事故后的故障分析和系統(tǒng)恢復(fù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)緊急狀態(tài)下的協(xié)調(diào)控制，調(diào)度運(yùn)行和管理的智能化，電網(wǎng)調(diào)度可視化等高級功能[7]。 3、 變電站設(shè)計(jì)內(nèi)容及原則 110kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括以下步驟：電氣主接線設(shè)計(jì)、主變壓器容量型號的選擇、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇、無內(nèi)外配電裝置的選擇和防雷及接地裝置的選擇[1]. 變電站設(shè)計(jì)原則[1]： 1)足夠的變電容量以滿足供電區(qū)域內(nèi)中長期規(guī)劃預(yù)測的負(fù)荷要求； 2)結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備體積小，占地面積小； 3)自動化程度高，通信誤碼率低，可靠性高； 4)可靠靈活的主接線方式； 5)主設(shè)備技術(shù)性能優(yōu)越，可靠性高，檢修頻率低，噪聲低。 在變電站設(shè)計(jì)中要考慮到雷電對變電站的危害，在變電站中至少要安裝一臺避雷器來保護(hù)變壓器，最佳選擇是在變電站入口處安裝避雷器 [4]。此時(shí)，即使在瞬時(shí)有極高電流出現(xiàn)，也能最大限度地保證變壓器上的電壓水平在安全極限內(nèi)。 變電站設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題[9] 1)電氣主接線選擇電氣主接線的方式主要有單母線接線，單母線分段接線，單母線帶旁路母線接線，單母線分段帶旁路母線接線，雙母線接線，雙母線分段接線，雙母線帶旁路母線的接線，一臺半斷路器的接線。近年來，隨著sF6斷路器和氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備的普遍采用，旁路母線的使用越來越少。所以我們沒有采用單母線分段帶旁路母線接線和雙母線帶旁路母線的接線等接線形式。安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，停電不僅使發(fā)電廠造成損失，而且對國民經(jīng)濟(jì)各部門帶來的損失將更嚴(yán)重，往往比少發(fā)電能的價(jià)值大幾十倍，至于導(dǎo)致人身傷亡、設(shè)備損壞、產(chǎn)品報(bào)廢、城市生活混亂等經(jīng)濟(jì)損失和政治影響，更是難以估量。因此，主接線的接線形式必須保證供電可靠。電壓、頻率和供電連續(xù)可靠是表征電能質(zhì)量的基本指標(biāo)，主接線應(yīng)在各種運(yùn)行方式下都能滿足這方 面的要求。 2)主變壓器選擇變電站主變壓器容量和臺數(shù)時(shí)影響電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)重要因數(shù)。所以根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)現(xiàn)狀、最高供電負(fù)荷、售電量及其發(fā)展趨勢，確定變電站的規(guī)模，合理選擇變電站的變壓器容量和臺數(shù)。主變壓器可以根據(jù)6個(gè)方面進(jìn)行選擇：按電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃選擇主要變壓器容量；按電壓等級選擇主變壓器容量；根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來選擇主變壓器的容量；同級電壓的單臺變壓器容量的級別；按容載比確定主變壓器的容量，按負(fù)荷密度選擇變電站主變壓器的容量。主變壓器臺數(shù)的選擇應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、供電負(fù)荷大小、運(yùn)行方式、供電可靠性等條件進(jìn)行綜合比較后確定。同級電壓的單臺變壓器容量級別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行主變壓器容量的系列化和標(biāo) 準(zhǔn)化。 3)三維布置 按照實(shí)際工程需要利用三維模型庫搭建電站三維模型，并且附加實(shí)際工程信息。 a.配電間隔的創(chuàng)建。配電間隔由間隔內(nèi)部設(shè)備和導(dǎo)線以及導(dǎo)線支架組成。在本工程中，參考施工圖實(shí)際的距離參數(shù)來布置間隔內(nèi)部各個(gè)設(shè)備之間的間距。每個(gè)間隔在模型目錄中的層次按如下規(guī)則存放：SITE層確定分區(qū)，如500 kV分區(qū){Z0NE層確定間隔，如：2#，37~至l0 W某電廠Ⅱ出線間隔；EQUI層則存放該間隔內(nèi)的設(shè)備。 b.導(dǎo)線的創(chuàng)建。導(dǎo)線包括各類母線、進(jìn)線、出線及設(shè)備間導(dǎo)線等。PDMS中沒有專用創(chuàng)建導(dǎo)線的工具，本工程中采用彎曲鋼管代替，弧垂幅度根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定，本層次由電氣專業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 c.主控樓、站內(nèi)道路、圍墻的創(chuàng)建。建模時(shí)采用t3dms土建專用工具和道路創(chuàng)建專用工具，本層次由土建專業(yè)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。 d.全站三維布置。確定變電站模型坐標(biāo)系原點(diǎn)位置后，按照實(shí)際位置參數(shù)設(shè)置變電站中所有設(shè)備、支架、導(dǎo)線、道路、圍墻、主控樓等。對變電站進(jìn)行全場布置時(shí)，由sITE劃分功能分區(qū)，如：500 kV分區(qū)、220 kV分區(qū)、35 kV分區(qū)、主控樓、場區(qū)道路、圍墻等。由Z0NE劃分功能子單元、獨(dú)立的間隔，如：8WII至某開關(guān)站Ⅱ、所用變回路Ⅱ等。 4)接地材料的選擇[10] 選擇接地材料時(shí)需要綜合考慮，鋼材是最為常見的接地材料。短路電流過大時(shí)，變電所需降低施工難度，此時(shí)可選擇銅接地。腐蝕方面應(yīng)該根據(jù)土壤的具體環(huán)境決定材料。從部分投運(yùn)時(shí)間長達(dá)10a的按地網(wǎng)來看，部分鋼材完好如初，只是在焊接處和距空氣接近處出現(xiàn)了銹蝕；少數(shù)銹蝕較為嚴(yán)重。這就提醒設(shè)計(jì)者 在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮到腐蝕情況，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際的腐蝕數(shù)據(jù)進(jìn)行材料設(shè)計(jì)。 5)主變保護(hù)的設(shè)計(jì) 電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電設(shè)備，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重的影響，同時(shí)大容量的電力變壓器也是非常貴重的設(shè)備。因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設(shè)性能良好、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。針對變壓器故障類型和不正常運(yùn)行狀態(tài)，對主變可采用以下保護(hù)： 瓦斯保護(hù)；諧波制動縱差保護(hù)；變壓器220kV側(cè)過流保護(hù)；變壓器35kV側(cè)過流保護(hù)；220kV零序過流保護(hù)； 110kV 2段方向零序過流保護(hù)；35kVN零序過流保護(hù)；220kV~I35kV~1]過負(fù)荷保護(hù)。 四、結(jié)束語 變電站設(shè)計(jì)是個(gè)綜合系統(tǒng)工程，是電力系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的重要組成部分。一份成功的變電站設(shè)計(jì)方案可以在實(shí)際工程中取得最優(yōu)的效益:增加系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約占地面積以及建設(shè)成本，使變電站的配置達(dá)到最佳，保證較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益[11]。 五、參考資料及文獻(xiàn) [1] 朱大新，劉覺.變電站綜合自動化系統(tǒng)的內(nèi)容及功能要求和配置.電力系統(tǒng)自動 化.1995（10）：3～6. 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[17]G.Gross and H.W.Hong.A two-step Compensation Method For Solving Short Circuit Problems IEEE Transaction on power Apparatus and Systems.1982 華北電力大學(xué)科技學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 學(xué)生姓名：鄭斌 班級： 電氣07K7 所在系別：電力工程系 所在專業(yè)：電氣工程及其自動化 設(shè)計(jì)（論文）題目：110KV變電站部分二次回路的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 劉寶志 2011年03月11日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 查閱文獻(xiàn)資料，撰寫一篇文獻(xiàn)綜述，撰寫的文獻(xiàn)綜述字?jǐn)?shù)在2000以上，參考文獻(xiàn)不少于15篇。(另附） 二、本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 首先我先，查閱文獻(xiàn)資料，對這些資料進(jìn)行歸納和總結(jié)，完成開題報(bào)告和文獻(xiàn)綜述。 接著我閱讀學(xué)習(xí)相關(guān)電壓互感器接線的相關(guān)資料，并進(jìn)行升入研究，學(xué)習(xí)電壓互感器的結(jié)構(gòu)及原理和電壓互感器的種類特點(diǎn)，最后完成母線電壓互感器二次回路設(shè)計(jì)。 接下來我去圖書館閱讀斷路器，隔離開關(guān)，自動重合閘和信號測量回路的資料，對其線路進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和研究，并熟知斷路器，隔離開關(guān)，自動重合閘和信號測量回路的幾種常用的接線方式，完成常規(guī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 去找老師討論主變壓器相關(guān)電氣控制、保護(hù)、測量、信號的相關(guān)問題對電壓器保護(hù)，測量進(jìn)行深入研究并計(jì)算相關(guān)主變壓器參數(shù)選出適合設(shè)備 對我的工作進(jìn)行深入的自我總結(jié)，最后撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。 三、指導(dǎo)教師意見： 1． 對“文獻(xiàn)綜述”的評語： 2．對學(xué)生前期工作情況的評價(jià)（包括確定的研究方法、手段是否合理等方面）： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論文) 系 別 電力工程系 專業(yè)班級 電氣工程及其自動化專業(yè)07K7班 學(xué)生姓名 鄭斌 指導(dǎo)教師 劉寶志 二○一一年六月 題 目 110kV變電站部分二次回路的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 110kV變電站部分二次回路的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 本次《110kV變電站部分二次回路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)》論文中主要包括下面幾個(gè)部分內(nèi)容，110kV變電所主變壓器保護(hù)、自動重合閘的配置、隔離開關(guān)、測量回路以及電壓互感器和電流互感器結(jié)合上述知識進(jìn)行的110kV變電所的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)。在論文里，110kV變電站互感器的相關(guān)知識、繼電保護(hù)配置、自動重合閘的配置、隔離開關(guān)和測量回路都是二次回路部分的基本內(nèi)容，只有在這些內(nèi)容的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行 110kV變電站部分二次回路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 《110kV變電站部分二次回路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)》論文的編排是很合理的，即先有基礎(chǔ)再有應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：主變壓器保護(hù)、自動重合閘、隔離開關(guān)、測量回路、互感器  PARTIAL SECONDARY CIRCUIT DESIGN OF 110 kV SUBSTATION Abstract In《partial secondary circuit design of 110kV substation》the thesis main include underneath a few part of contents,110kV substation main transformer protection of design, automatic reclosing equipment, isolating switch, measurement circuits, with each other the feeling machine knowledge and combine the above-mentioned knowledge to carry on of 110kV substation in the workshop of electricity lord connect line design. In the 110kV substation with each other the feeling machine knowledge, After electricity protection allocation, automatic reclosing equipment and isolation switch, measurement circuit then two back track part of basic contents, only on the foundation of these contents then can carry on 110kV substation in the workshop two subsystem of the design. 《partial secondary circuit design of 110kV substation》the arrange in order of thesis be very reasonable, then have foundation first. Keywords: main transformer protection, automatic reclosing, isolating switches, measurement circuits, transformers I 目 錄 摘要 I Abstract II 緒論 1 1變電站110kv主變壓器保護(hù)整定計(jì)算與設(shè)計(jì) 2 1.1主變壓器原始參數(shù) 2 1.2計(jì)算主變壓器參數(shù) 2 1.3 線路電抗原始參數(shù) 3 1.4 線路等值電抗參數(shù)計(jì)算 3 1.5 畫出等值電抗圖 4 1.6 計(jì)算變器壓高壓側(cè)、中壓側(cè)、低壓側(cè)短路電流 4 1.7 變壓器差動保護(hù)整定計(jì)算 5 1.7.1差動保護(hù)概念 5 1.7.2 差動保護(hù)整定計(jì)算 6 1.8 變壓器瓦斯保護(hù) 7 1.9 主變壓器后備保護(hù) 7 1.9.1 主變壓器后備保護(hù)概念 7 1.9.2 過流保護(hù)整定計(jì)算 8 1.10 主變壓器的保護(hù)、測量、控制回路 8 1.10.1 主變壓器的二次系統(tǒng)回路，保護(hù)回路 8 1.10.2 主變壓器的二次系統(tǒng)回路，控制回路 11 1.10.3 主變壓器的二次系統(tǒng)回路，信號回路 12 2變電站內(nèi)的常規(guī)控制系統(tǒng)自動重合閘 14 2.1瞬時(shí)性故障和永久性故障的概念 14 2.2自動重合閘的重要性 14 2.3自動重合閘的類型 14 2.4自動重合閘主要部分介紹 15 2.5自動重合閘后加速原理過程 17 2.6選用重合閘方式的一般原則： 19 3變電站內(nèi)的常規(guī)控制系統(tǒng)隔離開關(guān) 20 3.1隔離開關(guān)的概述 20 3.2隔離開關(guān)的控制電路 20 4.變電站內(nèi)的常規(guī)控制測量回路 23 4.1有功功率和無功功率測量 23 4.2有功電能和無功電能的測量 24 5變電站內(nèi)的電壓互感器與電流互感器 28 5.1概述 28 5.2電壓互感器 28 5.3電流互感器 32 結(jié)論 34 參考資料及文獻(xiàn) 35 致謝 36 緒論 電力系統(tǒng)是電能的生產(chǎn)、變化、輸送、再變換、分配和使用的各種電力設(shè)備按照技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的要求組合成的一個(gè)聯(lián)合系統(tǒng) [12]。是國民經(jīng)濟(jì)重要部門之一，當(dāng)代的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)以及在我們?nèi)粘Ｉ钪械氖褂玫募彝ル姎?，都里不開電，隨著祖國的日益爭強(qiáng)，個(gè)部門對電力系統(tǒng)的依賴性也越來越來越高，所以供電質(zhì)量將會直接影響到國名經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展[8]，在一次的電力系統(tǒng)事故也進(jìn)一步證明[6]：提高供電質(zhì)量，供電安全、可靠是二次電力系統(tǒng)的一項(xiàng)重要任務(wù)，同屬也證明二次電力系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中占據(jù)著重要的作用，是電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行比可少的[1]。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，目的在于總結(jié)與回顧大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識，讓自己的所學(xué)的知識得到充分的理解，鞏固與強(qiáng)化，熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程，掌握設(shè)計(jì)所需用到書本里的知識，并把大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識運(yùn)用起來，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)里所要求的任務(wù)，最終參加畢業(yè)答辯。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我所研究的課題為110kV變電站二次回路的部分系統(tǒng)設(shè)計(jì)。主要完成變壓器主變壓器的保護(hù)[13]、主變壓器相關(guān)電氣的測量、控制與信號設(shè)計(jì)；完成常規(guī)系統(tǒng)（包括變電站內(nèi)斷路器、隔離開關(guān)、自動重合閘及電氣操作的控制[13]，信號測量的二次回路接線[5])的設(shè)計(jì)；完成電壓互感器的二次回路設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中，主變壓器保護(hù)整定算采用的是主變器的差動保護(hù)、速動保護(hù)、主變壓器的瓦斯保護(hù)以及主變壓器的后備保護(hù)(過流保護(hù)），而自動重合閘二次回路部分采用的是自動重合閘后加速，隔離開關(guān)主要采用氣動、電動、液壓電動型這三種隔離開關(guān)[2]，測量回路主要采用的是DS-8型三相兩元件式有功電能表測量電路[2]、DX1型三相兩元件無功電能表測量電路以及帶60o相角差的三相無功電能表測量電路[2]。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，由于現(xiàn)在自己的能力有限，并且缺乏現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，時(shí)間倉促，可供查閱的資料有較大的局限性，故設(shè)計(jì)中難免存在不周之處，敬請審閱老師批評指正。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，老師給予了耐心而細(xì)致的指導(dǎo)，在此表示衷心謝意！ 1變電站110kV主變壓器保護(hù)整定計(jì)算與設(shè)計(jì) 1.1主變壓器原始參數(shù) a. 變壓器型號參數(shù)：變壓器型號SPLQ-31500/110；接線組別YN，d11，yn；變比110/38.5/6.3kV b. 阻抗電壓：U12%=10.5%，U13%=18%，U23%=6.5% c. 取SB=100MV，UB=115kV d. 圖1-1為某110kV變電站電氣主接線圖 圖1-1 某110kV變電站電氣主接線圖 1.2計(jì)算主變壓器參數(shù) a. 計(jì)算短路電壓 Us1%=0.5*（10.5+18-6.5)=11% Us2%=0.5*(10.5+6.5-18)=-0.5% Us2%=0.5* (18+6.5-10.5)=7% b. 計(jì)算主變壓器各側(cè)電抗標(biāo)么值 高壓側(cè)：X*T1==11/31500/100=0.350 中壓側(cè)：X*T2==-0.5/31500/100=-0.016 低壓側(cè)：X*T3==7/31500/100=0.22 c. 變壓器參數(shù)計(jì)算表1-1： 表1-1 變壓器參數(shù)表表 容量/kVA 繞組型式 短路電壓百分值 等值電抗 短路電壓 17% 0.35 11 31500 三相三繞組 10.5% -0.016 -0.5 6% 0.22 7 1.3 線路電抗原始參數(shù) a. 110kV母線側(cè)：X110=0.411?/km，L1=51km，L2=48 b. 35kV母線側(cè)：X35=0.43?/km，L3=51，L4=48km c. 6kV母線側(cè)：X6=0.4?/km，L5=20，L6=18km 1.4 線路等值電抗參數(shù)計(jì)算 X1*==0.158； X2*==0.149； X3*==0.166； X4*==0.156； X5*=2=0.06； X6*==0.05； 計(jì)算結(jié)果如下表1-2所示： 表1-2 線等值電抗參數(shù) X*T1 X*T2 X*T3 X1* X2* X3* X4* X5* X6* 0.350 -0.016 0.22 0.158 0.149 0.166 0.156 0.06 0.05 1.5 畫出等值電抗圖 如圖1-2 圖1-2 等值電抗圖 1.6 計(jì)算變器壓高壓側(cè)、中壓側(cè)、低壓側(cè)短路電流 1） 計(jì)算基準(zhǔn)電流： (1-1) 三相短路電流計(jì)算公式： (1-2) 2）高壓側(cè)短路電流： a. 三相短路電流 X1∑*=0.073，I3d=502/X1∑*=6876.712A b. 兩相短路電流 I2d=/2*I3d=5955.41A 3）中壓側(cè)短路電流： a. 三相短路電流 X1∑*=0.118，I3d=502/X1∑*=4254.237A b. 兩相短路電流 I2d=/2*I3d=3684.278A 4）低壓側(cè)兩短路流： a. 三相短路電流 X1∑*=0.329，I3d=502/X1∑*=1525.8A b. 兩相短路電流 I2d=/2*I3d=1321.413A 1.7 變壓器差動保護(hù)整定計(jì)算 1.7.1差動保護(hù)概念 差動保護(hù)能正確區(qū)分被保護(hù)元件取內(nèi)、外故障，能瞬時(shí)切除保護(hù)區(qū)內(nèi)故障。變壓器差動保護(hù)用來反應(yīng)變壓器繞組，引出線及套管的各種短路故障，是變壓器主保護(hù)[14]。 圖1-3 三繞組變壓器 圖1-3為變壓器縱差保護(hù)單相接線原理圖，差動保護(hù)裝置為了獲得動作選擇性，差動繼電器kA的做電流Iop，r必須大于差動回路中出現(xiàn)的最大不平衡電流Iunb，max由于變壓器各側(cè)電壓等級不同，繞組接線方式不同，電流互感 器的型式及變比也不同，以及變壓器的勵(lì)磁涌流等原因，是變壓器差動保護(hù)不平衡電流較大，而不平衡電流越大，則保護(hù)靈敏系數(shù)越低[14]。 1.7.2 差動保護(hù)整定計(jì)算 變壓器各側(cè)有關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)表1-3: 表1-3 變壓器各側(cè)數(shù)據(jù)表 額定電壓/kV 110 38.5 6.3 額定電流/A 165.3 472.4 2886.8 繞組方式 Y Y ? CT接線方式 ? ? Y 選用CT比 300/5 1000/5 3000/5 二次額定電流 4.77 4.091 4.811 a. 確定保護(hù)最小動作電流[14]由公式： Iop，r0=Krel*Iunb，max=Krel（Kst*Kerr*Knp+?U+?fs）ITN=1125.852A (1-3) Iop，r0=1125.852A Iop，r0=1125.825/600=1.89A ?U—變壓器跳壓引起誤差取0.05 Kerr—TA的最大誤差取0.1 ?fs—變比引起的誤差取0.05 Knp—非周期分量，取2.0 Krel—可靠系數(shù)取1.3 b. 確定制動性轉(zhuǎn)折點(diǎn)電流Ires0[14] Ires0=（1~1.2)ITN=4.811~5.77 (1-4) c. 確定制動系數(shù)Kres和制動特性斜率m[14] 通常取m=Kres Kres=Krel（Kst*Knp*Kerr+?U+?fs）=0.4 (1-5) Iop，r0*=1.89/502/600=2.25>Kres,滿足要求 d. 校驗(yàn)靈敏性：確定動作電流，按躲過外部短路穿越性最大不平衡電流整定 Iop=Krel（KstKnpKerr+?U+?fs）*Ik.max=595.076A (1-6) Ks，min=1321.413/595.076=2.22>2，滿足要求 e. 電流速斷保護(hù)[14] 通常裝設(shè)在電源側(cè)，按變壓器額定電流5倍來整定： Iop=5*ITN =23A (1-7) 1.8 變壓器瓦斯保護(hù) a. 瓦斯保護(hù)概念: 變壓器差動保護(hù)雖能保護(hù)變壓器內(nèi)外故障，動作速度快速，靈敏系數(shù)高，但其接線復(fù)雜，多用于大容量重要變壓器主保護(hù)。他并能保護(hù)所有內(nèi)部故障，如變壓器油面降低，匝間故障等。因此，采用瓦斯保護(hù)作為主保護(hù)，對變壓器內(nèi)部故障全面保護(hù)[14]。 b. 瓦斯保護(hù)的接線原理圖[14] 圖1-4為瓦斯保護(hù)接線圖，當(dāng)氣體繼電器KG輕瓦斯觸點(diǎn)閉合，通過信號繼電器1KS，延遲發(fā)出信號，重瓦斯觸點(diǎn)閉合后，輕信號繼電器2KS、連接片XB接通中間繼電器KM，作用于斷路器跳閘，切除變壓器。 圖1-4 瓦斯保護(hù)接線原理 1.9 主變壓器后備保護(hù) 1.9.1 主變壓器后備保護(hù)概念 變壓器相間短路的后備保護(hù)既是變壓保護(hù)的后備保護(hù)，又是相鄰母線或線路的后備保護(hù)。變壓器相間短路的后備?？刹捎眠^流保護(hù)采用過電流保護(hù)、帶低壓的過流保護(hù)、復(fù)合電壓啟動的過流保護(hù)，負(fù)序過流保護(hù)等[9]。這里才過流保護(hù)，一般按裝在電源側(cè)。 1.9.2 過流保護(hù)整定計(jì)算 a. 變壓器過流保護(hù)的原理接線圖[14]1-5 圖1-5 變壓器過流保護(hù)接線原理圖 b. 保護(hù)裝置動作電流Iop按躲開變壓器[14] 的最大負(fù)荷電流ITN，max整定： (1-8) Iop=1.3/0.85*165.3=252.81A c. 對于降壓變壓器通常考慮自啟動序數(shù)Kss，6KV與35KV側(cè)Kss取2.0[14]： Iop=2.58*2=517.62A d. 校驗(yàn)靈敏性[14] 作為近后備保護(hù)取變壓器低壓側(cè)母線作為校驗(yàn)點(diǎn)：Ks，min=I（2）k，min/517.62=2.55大于2。滿足要求。 作為遠(yuǎn)后備保護(hù)，相鄰線路末端為校驗(yàn)點(diǎn)：Ks，min=I（2）k，min/517.62=11.51大于2.滿足要求。 1.10 主變壓器的保護(hù)、測量、控制回路 1.10.1 主變壓器的二次系統(tǒng)回路，保護(hù)回路 a. 交流電流回路[9]，如圖1-10所示 圖1-10 主變壓器交流電流回路 b. 主變壓器測量交流回路[9]，如圖1-11所示 圖1-11 主變壓器測交流電流回路 1.10.2 主變壓器的二次系統(tǒng)回路，控制回路 主變壓器控制回路[9]如圖1-12所示 圖1-12 主變壓器控制回路 1.10.3 主變壓器的二次系統(tǒng)回路，信號回路 主變壓器信號回路[9]如圖1-13所示 圖1-13 主變壓器的信號回路 2變電站內(nèi)的常規(guī)控制系統(tǒng)自動重合閘 2.1瞬時(shí)性故障和永久性故障的概念 （1）永久性故障：當(dāng)線路被切斷后，故障沒有消除仍然存在，即使再合上斷路器，由于線路故障點(diǎn)沒有消除，線路任被繼電保護(hù)裝置再次斷開，并不能恢復(fù)正常的供電。這一類故障就為“永久性故障”[1]。 （2）瞬時(shí)性故障：當(dāng)線路故障發(fā)生短路時(shí)，被繼電保護(hù)裝置迅速斷開后，電弧自行熄滅，線路故障點(diǎn)的絕緣性能重新恢復(fù)，此時(shí)，如果把斷開線路的斷路器再次合上，線路就能再次正常的供電，這一類故障就為“瞬時(shí)性故障”[1]。 2.2自動重合閘的重要性 在電力系統(tǒng)，輸電線路，架空線路是榮易發(fā)生短路故障的元件[10]，因此，電力系統(tǒng)，輸電線路的可靠性是相當(dāng)重要的，應(yīng)盡可能的提高它們的供電可靠性，自動重合閘裝置是一個(gè)能很好提高電力系統(tǒng)以及輸電線路供電可靠性的有效裝置。 多年來，電力系統(tǒng)以及輸電線路運(yùn)行已經(jīng)證明，架空線路大多數(shù)的短路故障都是瞬時(shí)性故障，大約的90％以上都是此類故障，而永久性故障卻不到10％[4]。所以，繼電保護(hù)裝置切除短路故障點(diǎn)后，電弧將會立即自動熄滅，大部分情況下短路處的絕緣性能都可以自己恢復(fù)[7]。所以，再次將斷路器自動重合，不但能提高系統(tǒng)供電的安全性和可靠性，減少停電損失，還能提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，增加了高壓線路上的送電額定容量，同時(shí)也能糾正有時(shí)由于斷路器或者是繼電保護(hù)造成的誤動作跳閘。 2.3自動重合閘的類型 自動重合閘按它的功能來分為三類 1) 單相重合閘 對于110kV及其以上的接地電力系統(tǒng)中，通常架空線路的線纜間距還是比較大，因此相間故障發(fā)生的機(jī)率很小，然而單相接地故障發(fā)生的機(jī)會幾率卻是很高，約占總系統(tǒng)故障的90％[4]，所以，對于輸電線路，一般不采用快速非同期三相重合閘，而采用的是檢查同期重合閘，對于由于恢復(fù)供電時(shí)間長且滿足不了系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行的要求，可采用單相重合閘方[8]。 單相重合閘指的是當(dāng)輸電線路發(fā)生單相接地短路故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置動作只斷開有故障相的斷路器，然后再單相重合，如故障是瞬時(shí)性故障，那么重合閘成功，如果故障是永久性的，且系統(tǒng)又不準(zhǔn)許非全相長時(shí)間運(yùn)行的話，那么單相重合閘后，繼電保護(hù)裝置動作使三相斷路器跳開，不再進(jìn)行重新合閘。 采用單相重合閘時(shí)，如果發(fā)生的是相間短路故障，則都跳開三相斷路器，且不再進(jìn)行三相重合閘，如果其它原因跳開了三相斷路器，也不會再進(jìn)行重合閘。 2) 三相重合閘 三相重合閘：不管在輸電線路、配電線路上發(fā)生單相（接地）短路故障還是相間短路故障時(shí)，繼電保護(hù)都將會把線路上三相斷路器同時(shí)跳閘，然后啟動自動重合閘同時(shí)再重新合上三相斷路器的方式。若為瞬時(shí)性故障，重合閘成功；若為永久故障，繼電保護(hù)將再次動作，跳開故障線路處得三相斷路器。是否再重合要視情況而定，一般多數(shù)情況下只重合閘動作一次，稱為三相一次自動重合閘裝置，只有在有沒人值班的變電所，沒有備用電源的單回線重要負(fù)荷供電線，斷路器遮斷額定容量允許時(shí)，方能采用三相二次重合閘裝置[8]。 3) 綜合重合閘 將單相重合閘和三相重合閘綜合在一起，就是綜合重合閘，若發(fā)生單相接地短路故障的時(shí)候，采用單相重合閘；如果發(fā)生相間短路的時(shí)候，則采用三相重合。 綜合重合閘裝置經(jīng)過轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換，具有單相重合閘、三相重合閘、綜合重合閘和直跳（既輸電線路上發(fā)生任何類型的短路故障時(shí)，繼電保護(hù)可以通過重合閘裝置的出口處，斷開三相，而不再重合）等四種運(yùn)行方式。綜合重合閘在110kv及其以上的高壓電力系統(tǒng)和高壓輸電線路中，已得到廣泛應(yīng)用[8]。 2.4自動重合閘主要部分介紹 a. 工作充電回路：如圖2-1所示。 圖2-1 工作充電回路 工作充電回路的作用是使電容C充滿電，為工作放電回路做好準(zhǔn)備，充電時(shí)間大約15～25s。 b. 啟動回路:如圖2-2所示 圖2-2 啟動回路 啟動回路的作用是當(dāng)發(fā)生故障后，跳閘位置繼電器的常閉節(jié)點(diǎn)合上，從而使J線圈得電，為工作放電回路做好準(zhǔn)備。 c. 工作放電回路：如圖2-3所示 圖2-3 工作放電回路 工作放電回路的作用是使ZJ的電壓線圈得電。 d. 自動重合回路：如圖2-4所示 圖2-4 重合閘回路 自動重合閘回路的作用是使HC得電，即使斷路器合閘成功。 2.5自動重合閘后加速原理過程 一幫架空線的故障為瞬時(shí)性故障。當(dāng)繼電保護(hù)切除故障后，短路點(diǎn)的絕緣性能通常都可以得到恢復(fù)。因此采用自動重合閘繼電器KAC，使斷路器再次自動合閘，便能恢復(fù)送電。對于110kV的輸電線路，一般都應(yīng)裝設(shè)三相一次重合閘，如下圖2-5所示[1]。 圖2-5 三相一次自動重合閘接線原理圖 正常運(yùn)行，開關(guān)處于合閘狀態(tài)，QF3常閉觸點(diǎn)斷開，控制開關(guān)SA處在合閘后位置，其觸點(diǎn)21、23接通，信號燈HL亮，電容C經(jīng)充電電阻R4充電，經(jīng)15~25s時(shí)間，充電至額定的直流電壓，這時(shí)KAC處于準(zhǔn)備動作狀態(tài)。 瞬間故障，保護(hù)動作使開關(guān)跳閘，其輔助常閉觸點(diǎn)QF3閉合，由于SA還處于“合閘”位置，其觸點(diǎn)21、23仍導(dǎo)通，所以重合閘由開關(guān)的輔助觸點(diǎn)與SA觸點(diǎn)不對應(yīng)啟動，時(shí)間繼電器KT經(jīng)本身的瞬時(shí)常閉觸點(diǎn)KT2瞬時(shí)斷開，使限流電阻R5串入KT線圈電路中，這時(shí)KT繼續(xù)保持動作狀態(tài)，經(jīng)整定的延時(shí)，以保證線路故障點(diǎn)的絕緣恢復(fù)和開關(guān)準(zhǔn)備再次合閘，當(dāng)KT的常開觸點(diǎn)KT1接通，構(gòu)成了電容C對中間繼電器KM電壓線圈的放電回路。KM動作，其常開觸點(diǎn)閉合，使操作電源經(jīng)KM2、KM1觸點(diǎn)、KM電流自保持線圈、信號繼電器KS和壓板XE1向合閘接觸器KMC發(fā)出合閘脈沖，斷路器合閘。同時(shí)由KS給出重合閘動作信號。斷路器合上后，若是瞬時(shí)性故障，重合成功。輔助觸點(diǎn)QF2、QF3斷開，繼電器KS、KT相繼返回，其觸點(diǎn)打開。電容C重新充電，經(jīng)15~25s時(shí)間充好電，準(zhǔn)備下一次動作。這說明裝置是能夠自動復(fù)歸的。 斷路器重合于永久性故障時(shí)，保護(hù)再次動作，使斷路器跳閘，KAC重新啟動，KT觸點(diǎn)閉合，由于旁路的電容正在充電，因此電流不會流經(jīng)中間繼電器KM，保證了只重合一次。 手動跳閘時(shí)，控制開關(guān)SA處于“跳閘”后位置，此時(shí)SA觸點(diǎn)21-23斷開，KAC不啟動；同時(shí)，2、4觸點(diǎn)閉合，使電容C對R6放電，KM不能動作。因此，手動跳閘不重合。 手動合閘于線路故障，保護(hù)動作于跳閘，電容C來不及充電到KM動作所需要的電壓，不會起動重合閘。 防止KAC出口中間繼電器KM觸點(diǎn)KM2與KM1被卡住，而出現(xiàn)斷路器多次重合于故障線路上（即“跳躍”），可采用“防跳”措施。 1）采用兩對常開觸點(diǎn)KM1和KM2串聯(lián)，若其中一對觸點(diǎn)卡住，另一對能正常斷開，不至發(fā)生斷路器“跳躍”現(xiàn)象。 2）跳閘線圈YT回路中，又串接了防跳繼電器KL的電流線圈，當(dāng)斷路器事故跳閘時(shí)，KL動作。當(dāng)KM兩個(gè)串聯(lián)的常開觸點(diǎn)被粘住時(shí)，KL的電壓線圈經(jīng)自身的常開觸點(diǎn)KL1而帶電自保持，從而使其常閉觸點(diǎn)KL2、KL3也保持?jǐn)嚅_，使合閘接觸器KMC不會接通，達(dá)到了“防跳”的目的。 當(dāng)線路低頻減載及母線差動等保護(hù)裝置動作后不需重合閘時(shí)，設(shè)重合閘閉鎖回路。雙側(cè)電源重合閘裝置，還應(yīng)防止兩側(cè)電源的非同期合閘。對于單回聯(lián)絡(luò)線，可在重合閘的“不對應(yīng)”啟動回路中，串入同期或無壓檢定繼電器的觸點(diǎn)，只有當(dāng)線路跳閘后線路無壓，或?qū)?cè)與本側(cè)在同期情況下，才能啟動重合閘裝置；若是雙回平行聯(lián)絡(luò)線，可以用上述同期或無壓檢定，也可用平行另一回線有電流才允許啟動重合閘的電流檢定方式。 重合閘后加速接線原理，如圖2-6為后加速原理接線圖，當(dāng)為永久性故障時(shí)，加速繼電器KAC旁路KT的觸點(diǎn)，可以使重合閘于故障后，瞬時(shí)跳閘。 圖2-6 自動重合閘后加速接線原理 2.6選用重合閘方式的一般原則： 選用重合閘方式的一般原則如下： 1)重合閘方式必須根據(jù)具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行條件，經(jīng)過分析后選定[1]。 2)凡是選用簡單的三相重合閘方式能滿足具體系實(shí)際需要的，線路都應(yīng)當(dāng)選用三相重合閘方式。持別對于那些處于集中供電地區(qū)的密集環(huán)網(wǎng)中，線路跳閘后不進(jìn)行重合閘也能穩(wěn)定運(yùn)行的線路，更宜采用整定時(shí)間適當(dāng)?shù)娜嘀睾祥l。對于這樣的環(huán)網(wǎng)線路，快速切除故障是第一位重要的問題[1]。 3)當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，如果使用三相重合閘不能保證系統(tǒng)穩(wěn)定，或者地區(qū)系統(tǒng)會出現(xiàn)大面積停電，或者影響重要負(fù)荷停電的線路上，應(yīng)當(dāng)選用單相或綜合重合閘方式。 4)在大機(jī)組出口一般不使用三相重合閘[1]。 5)自動重合閘配置原則:a.旁路斷路器和兼用作旁路母聯(lián)斷路器或分段斷路器，應(yīng)裝設(shè)自動重合閘裝置；b.1kV及以上架空線路和電纜與架空混合線路，在具體斷路器的條件下，當(dāng)用電設(shè)備允許且無備用電源自動投入時(shí)，應(yīng)裝設(shè)自動重合閘裝置；c.必要時(shí)，母線故障也可以采用自動重合閘裝置；d.低壓側(cè)不帶電源的降壓變壓器，可裝設(shè)自動重合閘裝置[1]。 3變電站內(nèi)的常規(guī)控制系統(tǒng)隔離開關(guān) 3.1隔離開關(guān)的概述 隔離開關(guān)的控制分就地控制和遠(yuǎn)方控制兩種。110kV及以下的隔離開關(guān)一般采用就地控制；220kV及以上的隔離開關(guān)既可采用就地控制也可以采用遠(yuǎn)方控制[2]。 隔離開關(guān)控制回路構(gòu)成原則如下[2]： a. 由于隔離開關(guān)沒有滅弧機(jī)構(gòu)，不允許用來切斷和接通負(fù)載線路電流，因此控制回路必須受相應(yīng)的斷路器的閉鎖，以保證斷路器在合閘狀態(tài)下，不孟操作隔離開關(guān)。 b. 為防止帶接地合閘，控制回路必須受接地刀閘的閉鎖，以保證接地刀閘在合閘狀態(tài)下，不能操作隔離開關(guān)。 c. 操作脈沖應(yīng)是短時(shí)的，完成操作后，應(yīng)能自動解除。 d. 隔離開關(guān)應(yīng)有所處狀態(tài)的位置信號。 3.2隔離開關(guān)的控制電路 隔離開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)一般有氣動、電動和電動液壓操作三種形式，相應(yīng)的控制電路也有三種。 a. 氣動操作控制電路[2] 對于GW4-10、GW4-220和GW7-330等型式的戶外高壓隔離開關(guān)，常采用CQ2型氣動操作機(jī)構(gòu)，其控制電路如圖3-1所示。 圖中，SB1、SB2為合、跳閘按鈕；YC、YT為合、跳閘線圈，QF為相應(yīng)斷路器輔組常閉觸電；QS為隔離開關(guān)的輔助觸點(diǎn)；S1、S2為隔離開關(guān)合、跳閘終端開關(guān)；P為隔離開關(guān)QS的位置指示其。 圖3-1 氣動操作隔離開關(guān)控制電路 隔離開關(guān)合閘操作時(shí)，在具備合閘條件下，即相應(yīng)的斷路QF在跳閘位置（其輔助常閉觸點(diǎn)閉合）；接地刀閘QSE在斷開位置（其輔助常閉觸點(diǎn)閉合）；隔離開關(guān)QS在跳閘終端位置（器輔助常閉觸點(diǎn)QS和跳閘終端開關(guān)S2閉合是）是，按下合閘按鈕SB1，合閘線YC帶電，隔了開關(guān)進(jìn)行合閘，并通過YC的常開觸點(diǎn)自保持，使隔離開關(guān)合閘到位。隔離開關(guān)合閘后，跳閘終端開關(guān)S2斷開（同時(shí)S1合上為跳閘作好準(zhǔn)備），合閘線圈失電返回自動解除合閘脈沖；隔離開關(guān)輔助常開觸點(diǎn)閉合，使位置指示其P處于垂直的合閘位置。 隔離開關(guān)的跳閘操作與合閘過程類似，，不在論述。 b. 電動操作控制電路[2] 對于GW4-220D/100型式的戶外高壓隔離開關(guān)，采用CJ5型電動操作機(jī)構(gòu)，器控制電路圖如圖3-2所示。 圖3-2 電動操作隔離開關(guān)的控制電路 圖中，KM1、KM2為合、跳閘解除器，K為熱繼電器；SB為緊急解除按扭；其他符號意義與圖3-1相同。 隔離開關(guān)合閘操作時(shí)，在具備合閘條件下，即相應(yīng)的斷路器QF在跳閘位置（其輔助常閉觸點(diǎn)閉合），接地隔離開關(guān)QSE在斷開位置（器輔助常閉觸點(diǎn)閉合），隔離開關(guān)QS在跳閘終端位置（器跳閘終端開光S2閉合）并無跳閘操作（即KM2的常閉觸點(diǎn)閉合）時(shí)，按下合閘按鈕SB1，啟動合閘接觸器KM1，使三相交流電動機(jī)M正方向轉(zhuǎn)動，進(jìn)行合閘，并通過KM1的常開觸點(diǎn)自保持，使隔離開關(guān)合閘到位。隔離開關(guān)合閘到位后，跳閘終端開關(guān)S2斷開，合閘接觸器KM1失電返回，電動機(jī)M停止轉(zhuǎn)動。這就保證了隔離開關(guān)合閘到位，自動接觸合閘脈沖。 隔離開關(guān)的跳閘操作與合閘操作類似，不再論述。 在合、跳閘操作的過程中，由于某些原因，需立即停止合、跳閘接操作時(shí)，可按下緊急接觸按鈕SB，使合、跳閘接觸器失電，電動機(jī)立即停止轉(zhuǎn)動。 電動M啟動后，若電動機(jī)回路故障，則熱繼電器K動作，其常閉觸點(diǎn)斷開控制回路，停止操作。此外，利用KM1、KM2的常閉觸點(diǎn)相互閉鎖跳閘、合閘回路，以避免操作程序混亂。 c. 電動液壓操作控制電路[2] 對于GW6-200G、GW7-200和GW7-300等戶外型式高壓隔離開關(guān)，可采用電動液壓型操作機(jī)構(gòu)，器控制電路如圖3-3所示 圖3-3 電動液壓操作隔離開關(guān)的控制電路 隔離開關(guān)的跳閘、合閘操作與電動型操作類似。 4.變電站內(nèi)的常規(guī)控制測量回路 4.1有功功率和無功功率測量 a. 三相電路有功功率測量[2] 對于負(fù)載為星形連接的三相交流電路有功功率瞬時(shí)值p可用下式表示 (4-1) 式中Uu、Uv、Uw—U、V、W相電壓瞬時(shí)值，V； Iu、Iv、Iw—U、V、W相電流瞬時(shí)值，A。 實(shí)際上功率表的讀數(shù)不是瞬時(shí)值，而是有效值，則三相電路有功功率有效值P為 (4-2) 當(dāng)三相電壓對稱，星型的負(fù)載平衡時(shí)， (4-3) U為線電壓有效值，I為線電壓有效值，cosa為功率因數(shù)。 圖4-1 功率表的測量回路 如圖4-1所示，為了保證功率表的指針偏轉(zhuǎn)正向，電流線圈有“· ”標(biāo)志的端子接于電源側(cè)，另一端子接負(fù)載側(cè)。電壓線圈有“·l”標(biāo)志的端子與電流線圈有“·l”標(biāo)志的端子接于電源的同一極上，另一端子接到負(fù)載的另一端功率表的接法 功率表的接法分直接接入和互感器接入兩種，如圖4-2和圖4-3所示。 圖4-2 直接接 圖4-3 經(jīng)互感器接入 在三相電路中，通常采用三相兩元件式功率表測量三相有功功率。常見的是鐵磁電動式三相有功功率表，可直接反映三相有功功率，如1D-W型2.5級方形表、16D-W和163D-W型1.5級槽形表。它們都有兩個(gè)獨(dú)立元件，每個(gè)元件相當(dāng)于一直單相有功功率表，有四個(gè)電流端子和三個(gè)電壓端子，經(jīng)護(hù)感器接入一次電路中，如圖4-4和4-5所示。 圖4-4 集中表示 圖4-5 分散表示 個(gè)元件所測的有功功率 第一元件： (4-4) 第二元件： (4-5) 當(dāng)三相功電壓完全對稱，負(fù)載平衡時(shí)，可得 (4-6) b. 三相電路無功功率測量[2] 對于負(fù)載為星形連接的三相交流電路，其無功功率有效值為 (4-7) 當(dāng)三相電壓對稱，負(fù)載平衡時(shí)，有 (4-8) 4.2有功電能和無功電能的測量 在三相電路中的有功電能Awh,在三相電壓對稱負(fù)載平衡時(shí)可將式 (4-9) 改寫為 (4-10) 在三相電路中的無功電能Avarh，在三相電壓對稱負(fù)載平衡時(shí)可將式 (4-12) 改寫為 (4-13) 式中t—為通電時(shí)間。 由于測量電路的接線原理與測量功率相同，指示所選用的表計(jì)不同而已。所以，為簡化起見，在分析接線原理時(shí)用有效值P表示。 a. 三相電路有功電能測量[2] 1) 三相四線制電路有功電能的測量 在三相四線制電路中，可用一只三相三元件的有功功率表測量三相有功電能。它由三個(gè)獨(dú)立元件構(gòu)成，其測量電路如圖4-6所示。 圖4-6 三元件三相有功電能表測量電路 在三相四線制電路中，用一只三相三元件有功電能表測量三相有功電能是，不論電壓是否對稱，負(fù)載是否平衡，都能直接反映三相四線制電路所消耗的有功電能。 在三相四線制電路中，也可用一只三相兩元件式有功功率表測量三相有功電能，它由兩個(gè)獨(dú)立元件構(gòu)成，其測量電路如圖4-7所示。 圖4-7 三相兩元件式有功電能表的測量電路 由圖4-7可知各元件所測電能為 第一元件 (4-14) 第二元件 (4-15) 若三相電壓對稱，得 (4-16) 2) 三相三線制電路有功電能測量 在三相三線制電路中，常用一只三相兩元件式有功電能表測量電能，DS-8型三相兩元件式有功電能表測量電路圖4-8所示 圖 4-8DS-8型三相兩元件式有功電能表測量電路圖 圖中第一元件電路線圈接入U(xiǎn)相電流?u，電壓線圈跨接在U、V相間；第二元件電流線圈接入W相電流?w，電壓跨接在W、V相間。 三相電路無功電能測量 在三相電路中，通常采用三相無功電能表測量三相無電能。常見的三相無功電能有帶附加電流線圈DX1型和電壓線圈帶60o相角差X2型兩種。它們內(nèi)部電路都采用跨相90o的接線方式。 1) 帶有附加電流線圈的三相無功電能表測量電路 圖4-9所示DX1型三相兩元件無功電能表測量電路，其特點(diǎn)：每個(gè)元件都有兩線圈，即附加了個(gè)V相電流線圈。由圖b可知各元件所測電能為 圖 4-9DX1型三相兩元件無功電能表測量電路 第一元件 (4-17) 第二元件 (4-18) 在三相電壓對稱情況下，可得兩元件測的總功率為 (4-19) 2) 帶60o相角差的三相無功電能表測量電路 圖4-10所示DX2型三相兩元件無功電能表測量電路，其特點(diǎn)：在電壓線圈回路中串聯(lián)接入R1、R2電阻器，使電壓線圈流過的電流與其電壓60o角，相當(dāng)于把加入電壓線圈的電壓（ùvw、ùuw)超前旋轉(zhuǎn)30o角。 圖 4-10帶60o相角差的三相無功電能表測量電路 由圖4-10的相量圖可知第一元件接入U(xiǎn)相電流?u，V和W相間電壓ùvw；第二元件接入W相電流?w，U和W相間電ùuw。 每個(gè)元件所測電能為 第一個(gè)元件 (4-20) 第二個(gè)元件 (4-21) 在三相電壓對稱且負(fù)載平衡時(shí)，可得 (4-20) 5變電站內(nèi)的電壓互感器與電流互感器 5.1概述 為了了解電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中的情況，需要測量各種電氣參數(shù)，如電流、電壓等；為了保證電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行，預(yù)防電氣設(shè)備的的損壞和事故的擴(kuò)大，需要設(shè)置一系列的保護(hù)裝置，而許多保護(hù)裝置也需要電氣參數(shù)的輸入。在電力系統(tǒng)中，一次回路的電氣參數(shù)往往是高電壓、大電流，直接測量既不安全，也不方便?；ジ衅骶褪前岩淮位芈返母唠妷骸⒋箅娏髯儞Q為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的二次低電壓、小電流，以供給連接于互感器二次回路的測量儀表、繼電保護(hù)和自動裝置等的一種電氣設(shè)備[2]。 互感器雖然歸類于一次設(shè)備，但卻連接在一、二次回路之間，在一、二次回路之間起著橋梁的作用 ?；ジ衅鞯淖饔糜校? 電量變換[2]?；ジ衅鲗⒁淮位芈返母唠妷?、大電流變換為二次回路標(biāo)準(zhǔn)的低電壓、小電流供給二次設(shè)備，從而使二次設(shè)備實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、小型化； 電氣隔離[2]?；ジ衅魇歉鶕?jù)電磁感應(yīng)的原理進(jìn)行工作的，因此，其一、二次繞組間只有磁的聯(lián)系而沒有電的直接聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)了一、二次電氣設(shè)備之間的電氣隔離。 此外，為了確保二次設(shè)備和在二次回路上工作的人員的安全，要求互感器二次側(cè)均要設(shè)置安全接地，這樣即使互感器一、二次間發(fā)生電氣擊穿，也能將一次回路的高電壓、大電流引入大地，保證二次設(shè)備和在二次回路上工作的人員的安全。互感器分為電壓互感器（TV、YH、PT）和電流互感器（TA、LH、CT）兩種，電壓互感器的二次額定電壓為100V，電流互感器的二次額定電流為5A或1A[2]。 5.2電壓互感器 電壓互感器是一種將一次回路的高電壓變換為二次回路標(biāo)準(zhǔn)的低電壓（額定二次側(cè)電壓通常為100kV或V）的電氣設(shè)備。對二次電壓回路來說，電壓互感器相當(dāng)于一個(gè)輸出電壓正比于一次回路電壓、內(nèi)阻很?。ㄏ鄬τ诙位芈返呢?fù)載來說）的電壓源。電壓互感器一次繞組匝數(shù)很多，二次繞組匝數(shù)較少（相對于一次繞組而言）,電壓互感器在電路中的符號如圖b所示，用“TV”來表示，一、二次繞組絕緣套管分別標(biāo)記 “●”的兩個(gè)端子為同名端或同極性端[2]。 a. 電壓互感器接線原則[2] 1) 電壓互感器一、二次側(cè)均采用并聯(lián)連接方式 電壓互感器的一次繞組必須以并聯(lián)連接方式接入一次主回路；電壓互感器二次回路上連接的設(shè)備也必須采用并聯(lián)連接的方式接入由其二次繞組供電的二次回路。 電壓互感器一、二次側(cè)必須設(shè)置保護(hù)電器 2) 一般情況下，電壓互感器的一、二次側(cè)均采用熔斷器或自動開關(guān)作為保護(hù)電器。對于110KV及以上電壓等級的電網(wǎng)，電壓互感器一次繞組經(jīng)電容分壓式接入一次主回路時(shí)，其一次側(cè)不設(shè)置熔斷器。 3) 電壓互感器的二次側(cè)必須有一點(diǎn)接地 為了防止電壓互感器一、二次繞組間發(fā)生絕緣擊穿，從而使一次系統(tǒng)的高電壓、大電流串入二次回路，可能造成二次設(shè)備損壞和人員傷亡的事故，電壓互感器的二次側(cè)必須設(shè)置一點(diǎn)接地作為保護(hù)接地，其一次側(cè)的接地情況根據(jù)具體接線方式有不同要求。 電壓互感器二次繞組的接地方式有兩種：中性點(diǎn)接地方式和B相接地方式。當(dāng)采用B相接地方式時(shí)，中性點(diǎn)需要裝設(shè)擊穿保險(xiǎn)絲 在我國，110kV及以上電壓等級的電網(wǎng)均為大接地電流系統(tǒng)，電源中性點(diǎn)直接接地。這類電網(wǎng)中的電壓互感器二次側(cè)通常采用中性點(diǎn)接地方式，這類電網(wǎng)一旦發(fā)生了單相接地故障，保護(hù)直接動作于跳閘，因此不需要裝絕緣監(jiān)察裝置 35kV及以下電壓等級的電網(wǎng)（400V電網(wǎng)除外）均為小接地電流系統(tǒng)，電源中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈。這類電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，允許繼續(xù)運(yùn)行不超過兩個(gè)小時(shí)。在這類電網(wǎng)中，電壓互感器的二次側(cè)有些采用中性點(diǎn)接地方式，當(dāng)需要考慮同期并網(wǎng)也可以采用B相接地方式。小接地電流系統(tǒng)需要裝絕緣監(jiān)察裝置來反映單相接地故障。 b. 電壓互感器的接線方式[2] 1) 一臺單相電壓互感器接線方式 圖5-1所示為由一臺單相電壓互感器組成的單相接線方式。其中圖5-1(a)所示為該接線方式原理圖，圖5-1(b)所示為該接線方式在一次系統(tǒng)圖（電氣主接線圖等）上的表示方法。 圖5-1 單相電壓互感器接線方式 圖中一次繞組連接在A、B相的相間（即線電壓）。這種接線方式中電壓互感器的一次側(cè)不能接地，二次側(cè)采用B相接地。 單相接線方式只能測量線電壓，不能測量相電壓，適用于35kV及以下的中性點(diǎn)非直接接地方式。以35kV或10kV電壓等級并網(wǎng)的發(fā)電廠的聯(lián)絡(luò)線線路側(cè)電壓互感器常采用這種接線方式作為測量和同期系統(tǒng)使用。這種接線方式中，電壓互感器一次繞組的額定電壓為所接入一次系統(tǒng)的額定線電壓，二次繞組的額定電壓為100V 2) 兩臺電壓互感器構(gòu)成的V/V接線方式 圖5-2所示為由兩臺單相電壓互感器構(gòu)成的V/V接線方式，其中圖2－2(a)所示為該接線方式原理圖，圖5-2(b)所示為該接線方式在一次系統(tǒng)圖上的表示方法。 圖5-2 兩臺電壓互感器構(gòu)成的V/V接線方式 圖中一次繞組接線在AB、BC相間，反映的是A、B相的相間電壓和B、C相的相間電壓,這種接線方式電壓互感器的一次側(cè)不能接地，二次側(cè)采用B相接地。電壓互感器的V/V接線方式只能測量線電壓，不能測量相電壓，適用于35kV及以下的中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，此外，發(fā)電廠的400V廠用電母線電壓互感器常常采用這種接線方式。這種接線方式中，電壓互感器一次繞組的額定電壓為所接入一次系統(tǒng)的額定線電壓，二次繞組的額定電壓為100V c. 三臺單相雙繞組電壓互感器接線方式[2] 三臺單相雙繞組電壓互感器構(gòu)成的接線方式有多種。根據(jù)電壓互感器的繞組數(shù)量可分為雙繞組（一組一次繞組，一組二次繞組）和多繞組（一組一次繞組，多組二次繞組）兩種。 圖5-3所示為三臺單相雙繞組電壓互感器的兩種接線方式 圖5-3 三臺單相雙繞組電壓互感器接線原理圖 圖5-3(a)所示為三臺單相雙繞組電壓互感器的構(gòu)成的Y/Y0接線方式原理接線圖，圖5-3(b)所示為該接線方式在一次系統(tǒng)圖上的表示方法。 這種接線方式中，電壓互感器的一次側(cè)中性點(diǎn)不接地，二次側(cè)中性點(diǎn)直接接地。這種接線方式既能測量線電壓也能測量相電壓，但不能供中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng) 的絕緣監(jiān)察裝置使用。這種接線方式既適用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，也適用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。這種接線方式中，電壓互感器一次繞組的額定電壓為所接入一次系統(tǒng)的額定相電壓，二次繞組的額定電壓為V。 圖5-3(c)所示為三臺單相雙繞組電壓互感器的構(gòu)成的Y0/Y0接線方式原理接線圖，圖5-3(d)所示為該接線方式在一次系統(tǒng)圖上的表示方法。 這種接線方式中，電壓互感器的一次側(cè)中性點(diǎn)直接接地，二次側(cè)中性點(diǎn)也直接接地。這種接線方式既適用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，也適用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。當(dāng)用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)時(shí)，這種接線方式既能測量線電壓，也能測量相電壓；當(dāng)用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，這種接線方式只能測量線電壓，而不能測量相電壓，但能供一次系統(tǒng)的絕緣監(jiān)察裝置使用。這種接線方式中，電壓互感器一次繞組的額定電壓為所接入一次系統(tǒng)的額定相電壓，二次繞組的額定電壓為V。 5.3電流互感器 由于電力設(shè)備上通過的電流大多數(shù)為數(shù)值很高的大電流，為了便于測量，采用電流互感器進(jìn)行變換，其二次側(cè)額定電流值為5A（或1A）。 a. 電流互感器的極性 電流互感器極性的一般采用減極性原則標(biāo)注，即：一、二次繞組中的電流在鐵心中產(chǎn)生的磁通方向相反。如圖5-4和圖5-5所示，則L1與K1為一對同極性端子。 圖5-4電流互感器的極性接線 圖5-5電流互感器的電路圖 電流互感器在電路中的符號如下圖所示，用“TA”來表示,一次繞組一般用一根直線表示，一次繞組和二次繞組分別標(biāo)記 “●”的兩個(gè)端子為同名端或同極性端。 b. 電流互感器的接線方式 電流互感器在電力系統(tǒng)中根據(jù)所要測量的電流的不同，就有了不同的接線方式，最常見的有以下幾種，如圖5-6所示。 圖5-6 兩相星型接線 圖5-7 兩相電流差接線 1) 兩相星型接線 如圖5-6所示。兩相星形接線又稱不完全星形接線，這種接線只用兩組電流互感器， 一般測量兩相的電流，但通過公共導(dǎo)線，也可測第三相的電流。主要適用于小接地電流的三相三線制系統(tǒng)，在發(fā)電廠、變電所6~10kV饋線回路中，也常用來測量和監(jiān)視三相系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。 2) 兩相電流差接線 如圖5-7所示。兩相電流差接線也稱為兩相交叉接線。由相量圖可知，二次側(cè)公共線上電流為Ia- Ic，其相量值為相電流的 倍。這種接線很少用于測量回路，主要應(yīng)用于中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)的保護(hù)回路。 3) 三相星型接線 如圖5-8所示。三相星形接線又稱完全星形接線，它是由三只完全相同的電流互感器構(gòu)成。由于每相都有電流流過，當(dāng)三相負(fù)載不平衡時(shí)，公共線中就有電流流過，此時(shí),公共線是不能斷開的，否則就會產(chǎn)生計(jì)量誤差。該種接線方式適用于高壓大接地電流系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)二次回路、低壓三相四線制電路 圖5-8 三相星型接線 電流互感器使用注意事項(xiàng)[3]。 電流互感器的接線應(yīng)保證正確性。一次繞組和被測電路串聯(lián)，而二次繞組應(yīng)和連接的所有測量儀表、繼電保護(hù)裝置或自動裝置的電流線圈串聯(lián)，同時(shí)要注意極性的正確性，一次繞組與二次繞組之間應(yīng)為減極性關(guān)系，一次電流若從同名端流入，則二次電流應(yīng)從同名端流出。 電流互感器二次側(cè)所接負(fù)載是測量儀表、繼電器的電流線圈等，它們匝數(shù)少、阻抗小，通過的電流非常大，因此電流互感器在正常運(yùn)行狀態(tài)下近似于短路狀態(tài)。 電流互感器的二次繞組絕對不允許開路。這是因?yàn)殡娏骰ジ衅髡９ぷ鲿r(shí)，二次電流有去磁作用，使合成磁勢很小。當(dāng)二次繞組開路時(shí)，二次電流的去磁作用消失，一次電流將全部用來激磁，這時(shí)，將在二次側(cè)產(chǎn)生超過正常值幾十倍的磁通，結(jié)果會使鐵芯過熱而損壞互感器。同時(shí)，由于鐵芯中磁通的急劇增加，在二次繞組上產(chǎn)生過電壓，可能達(dá)到數(shù)百甚至數(shù)千伏，將危及人身和設(shè)備安全。因此，為了防止二次繞組開路，規(guī)定在二次回路中不準(zhǔn)裝熔斷器等開關(guān)電器。如果在運(yùn)行中必須拆除測量儀表或繼電器及其他工作時(shí)，應(yīng)首先將二次繞組短路。 電流互感器的二次側(cè)必須可靠接地，但接地點(diǎn)只允許有一個(gè)。這是為了防止一、二次繞組之間絕緣損壞或擊穿時(shí)，一次高電壓竄入二次回路，危及人身和設(shè)備安全。 結(jié)論 變電站二次系統(tǒng)分回路是電力系統(tǒng)以及輸電線路可靠穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，因此對變電站二次系統(tǒng)的研究是十分比要。 1）在進(jìn)行變壓器主保護(hù)的設(shè)計(jì)時(shí)，我主要先去圖書館查閱相關(guān)繼電保護(hù)的書籍，并理解相關(guān)變壓主保護(hù)整定算的相關(guān)公式的應(yīng)用，在變壓器差動保護(hù)整定計(jì)算，應(yīng)考慮變壓器各方面的數(shù)據(jù)參數(shù)來求取變壓器的不平衡電流。 2）對于自動重合閘、隔離開關(guān)、測量回路以及電壓互感器我主要進(jìn)行了電路原理的研究，在自動重合閘方面，由于三相一次重合閘在變