❶ 什麼是二次設備及繼電保護
所謂二次設備,就是對一次設備進行控制、測量、監察、保護及調節的設備,它包括控制和信號器具、測量儀表、繼電保護裝置、自動裝置、遠動裝置、操作電源及二次電纜等。
反應二次部分的圖紙有原理與和接線圖:原理圖主要反映二次裝置的工作原理(通常使用展開圖);接線圖主要用於安裝維護。
控制迴路:對斷路器進行合、跳閘操作以及監視斷路器位置狀態的的電路。按監視迴路完好性的方式不同分為燈光監視和音響監視兩種。
中央信號:由事故信號和預告信號組成,主要通過跳閘及發信號的方式反映電力系統的故障與不正常,由燈光和音響兩部分組成。
測量監視系統:主要由電流、電壓變換裝置和各種測量儀表等構成,其主要作用是通過對運行參數的測量來監視一次設備的運行情況,以便運行人員調整、控制運行狀態、分析處理運行中的問題。
同期迴路:電力系統中的發電機並列運行的條件電壓幅值相等;頻率相同;相位差為零,為此在電力系統的發電廠與變電所中均有同期裝置,以進行並列操作
操作電源:在發電廠、變電站中為二次設備提供工作電能的電源。現常用的有:
(1)蓄電池組直流系統:可靠性高,容量大,電壓平穩,在系統中普遍應用,但附屬設備多,維護工作量大。
(2)整流直流系統:利用變換裝置將交流變為直流供二次部分使用,根據工作原理分為電容儲能整流系統及復式直流系統,因可靠性較差,只適用於中、小型變電所中。
繼電保護的作用
反映電力系統故障,自歷銀動、可靠、快速而有選擇地通過斷路器將故障元件從系統中切除,保證無故障部分繼續運行,這是繼電保護的首要任務
反映電力系統不正常工作狀態,是繼電保護的另一任務,此保護一般作用於信號,有時也作用於跳閘,但要帶有一定的延時。
繼電保護的基本構成
測量:反映被保護元件運行參數的變化,並與保護的整定值進行比較,若達到整定值,則向邏輯部分發出信號;
邏輯部分:對測量部分傳送來的信號進行綜合判斷,決定保護裝置是否動作
執行部分:根據保護裝置的性質與作用信爛敬,向斷路器發出跳閘脈沖或發出信號。
電力系統中常用的保護分析:
過電流保護:利用短路時電流增大的現象實現的保護。為保證選擇性與快速性,通常設為三段,Ⅰ段為速斷,只保護線路的一部分;Ⅱ段保護線路全長,但要加一時間延時;Ⅲ段作為後備保護。在雙側有電源的線路中通常加入功率方向來保證動作的可靠性。其缺點是受系統運行方式以及短路類型的影響較大,一般應用於110KV以下線路。
低電壓保護:電力系統短路時另一個現象是電壓降低,由此構成的繼電保護就稱為低電壓保護。由於電壓信號一般取自母線,所以低電壓保護往往與別的保護配合使用,如低壓閉鎖的過流保護。
距離保護:線路正常運行時,電壓與電流的比值(阻抗)較大,而系統發生短路時,此比值將降低,利用電壓滑慎與電流比值降低而動作的保護,稱為距離保護(或阻抗保護),該保護的優點是受系統運行方式影響較小,其缺點是不能全廠速動,通常也設為三段。一般作為110KV線路的主保護以及220KV線路的後備保護
差動保護:線路正常運行時,流過線路兩端的電流方向相反,而線路內部短路時電流的方向相同,利用此原理構成的保護稱為差動保護。其優點是不受系統運行方式及短路類型的影響,主要作為主要設備及重要線路的保護,有縱差動和橫差動之分。
高頻保護:利用高頻信號比較線路兩端的電氣量的差動保護稱為高頻保護,根據比較的信號分為方向高頻保護(功率方向)及相差高頻保護(電流相位)。作為220KV線路的主保護以及500KV線路的後備保護。
光纖差動:其造價高,一般作為500KV線路的主保護。
為避免保護故障造成的影響,一般電力系統的元件都有多重保護,分為:
主保護:能按要求的速度切除被保護線路(或元件)范圍內的某種短路故障
輔助保護:一般用於彌補主保護某些性能的不足而設
後備保護:當主保護或斷路器拒絕動作時起作用的繼電保護,有近後備和遠後備之分
繼電保護技術發展歷史過程中經歷了四個時期:(1)電磁型:(2)晶體管型:(3)集成電路型:(4)微機型:
微機保護裝置的特點:
維護調試方便
可靠性高
動作正確率高
易於獲得各種附加功能
保護性能易得到改善
使用方便靈活
具有遠方監控特性
我國微機保護發展概況
1972年世界上第一台微機保護樣機——PRODAR-70投入試運行,1978~1980年前後我國在一些高校(華北電力大學、華中理工大學等)展開了微機保護的研究,我國首台微機保護樣機MDP-1(距離保護)投入試運行,第二代「11」型微機保護裝置於1990年投入試運行,其代表產品WXH-11和WXB-11,第三代產品是CS系列,如CSL-101、CST-200等。國家電力公司自動化研究院的LFP-900系列突破了我國快速保護的現狀。
微機保護裝置的硬體結構
信號輸入電路:對開關量和模擬量信號進行處理。
微機系統:由單片機和擴展晶元構成的控制系統,以完成數值測量、計算、邏輯運算、控制和記錄等智能化任務,此外微機保護還具有遠方功能。
人機介面部分:如鍵盤、顯示器、列印機等,完成整定值的輸入、工作方式的變更、系統狀態的檢查等
輸出通道:對控制對象實現控制操作
電源
為了提高供電可靠性、保證電能質量、提高電能生產和分配的經濟性、減輕運行人員的勞動強度,電力系統中還廣泛裝設有自動裝置。
電力系統自動化一般有兩方面的內容:
(1)常規自動裝置:重合閘裝置、備用電源自動投入裝置、發電機的自動勵磁調節裝置、自動按頻率減負荷裝置、自動准同期裝置;
(2)電力系統調度自動化:即電力系統的實時調度,對電力系統的運行狀態實時監視和控制,以提高系統安全、經濟運行水平,提高電能質量。主要通過遠動裝置、利用四遙(遙測、遙控、遙信、遙調)技術實現。
傳統變電站存在的問題:安全性、可靠性不能滿足現代電力系統高可靠性的要求;供電質量缺乏科學的保證;佔地面積大;不是應電力系統快速計算和實時控制的要求;維護工作量大
變電站綜合自動化是將變電站的二次設備(包括測量、信號、繼電保護、自動裝置、遠動裝置等)經功能組合與優化,利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術、信號處理技術,實現對全變電站的主要設備和輸、配電線路的自動監視、測量、自動控制和微機保護,以及與調度通信等綜合性的自動化功能。是自動化技術、計算機技術與通信技術在變電站領域的綜合應用。因此變電站綜合自動化系統具有功能綜合化、結構微機化、操作監視屏幕化、運行管理職能化等特徵。
❷ 發電廠和變電站一次設備,二次設備哪些,有區別嗎
1、一次設備包括:發電機(電動機)、變壓器、斷路器、隔離開關、自動開關、接觸器、刀開關、母線、輸電線路、電力電纜、電抗器等。
2、二次設備包括:測量表計、絕緣監察裝置、控制和信號裝置、繼電保護及自動裝置、直流電源設備、高頻阻波器、備自投裝置。
3、區別:
1、所包含設備特點不同:一次設備是直接用於生產和使用電能的設備,二次設備是對一次設備進行監察的補助設備。
2、在電力系統中的作用不同:一次設備相互連接,構成發電、輸電、配電或直接用於生產的電氣主迴路稱為一次迴路或一次接線系統;二次設備電力二次設備是對電力系統內一次設備進行監察,測量,控制,保護,調節的輔助設備,不直接和電能產生聯系的設備。
(2)繼電保護二次都有什麼設備擴展閱讀:
一次設備的主要設備功能:
1、 生產和轉換電能的設備。如將機械能轉換成電能的發電機、變換電壓、傳輸電能的變壓器,將電能變成機械能的電動機等。
2、接通和斷開電路的開關設備。如高低壓斷路器、負荷開關、熔斷器、隔離開關、接觸器、磁力啟動器等。
3、保護電氣。如限制短路電流的電抗器、防禦過電壓的避雷器等。
4、載流導體。如傳輸電能的軟、硬導體及電纜等。