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「干貨」變電站基礎(chǔ)知識(shí)匯總
1.電力系統(tǒng)電壓等級(jí)與變電站種類
電力系統(tǒng)電壓等級(jí)有220/380V(0.4kV)，3kV、6kV、10kV、20kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。隨著電機(jī)制造工藝的提高， 10kV電動(dòng)機(jī)已批量生產(chǎn)，所以3kV、6kV已較少使用，20kV、66kV也很少 使用。供電系統(tǒng)以10 kV、35 kV 為主。輸配電系統(tǒng)以110 kV 以上為主。發(fā)電廠發(fā)電機(jī)有6kV與10kV 兩種，現(xiàn)在以10 kV為主，用戶均為220/380V(0.4kV)低壓系統(tǒng)。
根據(jù)《城市電力網(wǎng)規(guī)定設(shè)計(jì)規(guī)則》規(guī)定：輸電網(wǎng)為500 kV、330 kV、220kV、 110kV，高壓配電網(wǎng)為110kV、66kV，中壓配電網(wǎng)為20kV、10kV、6 kV，低壓配電網(wǎng)為0.4kV(220V/380V)。
發(fā)電廠發(fā)出6 kV 或10 kV 電，除發(fā)電廠自己用(廠用電)之外，也可以用10kV 電壓送給發(fā)電廠附近用戶，10kV供電范圍為10Km、35kV為20~50Km、66kV為30~100Km、110kV 為50~150Km、220 kV為100~300Km、330 kV為 200~600Km、500kV為150~850Km。
2.變配電站種類 電力系統(tǒng)各種電壓等級(jí)均通過電力變壓器來轉(zhuǎn)換，電壓升高為升壓變壓器
(變電站為升壓站)，電壓降低為降壓變壓器(變電站為降壓站)。一種電壓變?yōu)榱硪环N電壓的選用兩個(gè)線圈(繞組)的雙圈變壓器，一種電壓變?yōu)閮煞N電壓的選用三個(gè)線圈(繞組)的三圈變壓器。
變電站除升壓與降壓之分外，還以規(guī)模大小分為樞紐站，區(qū)域站與終端站。樞紐站電壓等級(jí)一般為三個(gè)(三圈變壓器)，550kV/220kV/110kV。區(qū)域站一般
也有三個(gè)電壓等級(jí)(三圈變壓器)，220kV/110kV/35kV或110kV/35kV
/10kV。終端站一般直接接到用戶，大多數(shù)為兩個(gè)電壓等級(jí)(兩圈變壓器)110kV
/10kV 或35kV/10kV。用戶本身的變電站一般只有兩個(gè)電壓等級(jí)(雙圈變壓器)110kV/10kV、35kV/0.4kV、10kV/0.4kV，其中以10kV/0.4kV為最多。
3.變電站一次回路接線方案
1)一次接線種類 變電站一次回路接線是指輸電線路進(jìn)入變電站之后，所有電力設(shè)備(變壓器
及進(jìn)出線開關(guān)等)的相互連接方式。其接線方案有：線路變壓器組，橋形接線，單母線，單母線分段，雙母線，雙母線分段，環(huán)網(wǎng)供電等。
2)線路變壓器組 變電站只有一路進(jìn)線與一臺(tái)變壓器，而且再無發(fā)展的情況下采用線路變壓器
組接線。
3)橋形接線 有兩路進(jìn)線、兩臺(tái)變壓器，而且再?zèng)]有發(fā)展的情況下，采用橋形接線。針對(duì)
變壓器，聯(lián)絡(luò)斷路器在兩個(gè)進(jìn)線斷路器之內(nèi)為內(nèi)橋接線，聯(lián)絡(luò)斷路器在兩個(gè)進(jìn)線斷路器之外為外橋接線。
4)單母線 變電站進(jìn)出線較多時(shí)，采用單母線，有兩路進(jìn)線時(shí)，一般一路供電、一路備
用(不同時(shí)供電)，二者可設(shè)備用電源互自投，多路出線均由一段母線引出。5)單母線分段 有兩路以上進(jìn)線，多路出線時(shí)，選用單母線分段，兩路進(jìn)線分別接到兩段母
線上，兩段母線用母聯(lián)開關(guān)連接起來。出線分別接到兩段母線上。
單母線分段運(yùn)行方式比較多。一般為一路主供，一路備用(不合閘)，母聯(lián)合
上，當(dāng)主供斷電時(shí)，備用合上，主供、備用與母聯(lián)互鎖。備用電源容量較小時(shí)，備用電源合上后，要斷開一些出線。這是比較常用的一種運(yùn)行方式。
對(duì)于特別重要的負(fù)荷，兩路進(jìn)線均為主供，母聯(lián)開關(guān)斷開，當(dāng)一路進(jìn)線斷電 時(shí)，母聯(lián)合上，來電后斷開母聯(lián)再合上進(jìn)線開關(guān)。
單母線分段也有利于變電站內(nèi)部檢修，檢修時(shí)可以停掉一段母線，如果是單母線不分段，檢修時(shí)就要全站停電，利用旁路母線可以不停電，旁路母線只用于電力系統(tǒng)變電站。
6)雙母線 雙母線主要用于發(fā)電廠及大型變電站，每路線路都由一個(gè)斷路器經(jīng)過兩個(gè)隔
離開關(guān)分別接到兩條母線上，這樣在母線檢修時(shí)，就可以利用隔離開關(guān)將線路倒在一條件母線上。雙母線也有分段與不分段兩種，雙母線分段再加旁路斷路器， 接線方式復(fù)雜，但檢修就非常方便了，停電范圍可減少。
4.變配電站二次回路
1)二次回路種類 變配電站二次回路包括：測(cè)量、保護(hù)、控制與信號(hào)回路部分。測(cè)量回路包括：
計(jì)量測(cè)量與保護(hù)測(cè)量。控制回路包括：就地手動(dòng)合分閘、防跳聯(lián)鎖、試驗(yàn)、互投聯(lián)鎖、保護(hù)跳閘以及合分閘執(zhí)行部分。信號(hào)回路包括開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)、事故跳閘信號(hào)與事故預(yù)告信號(hào)。
2)測(cè)量回路 測(cè)量回路分為電流回路與電壓回路。電流回路各種設(shè)備串聯(lián)于電流互感器二
次側(cè)(5A)，電流互感器是將原邊負(fù)荷電流統(tǒng)一變?yōu)?A測(cè)量電流。計(jì)量與保護(hù)分
別用各自的互感器(計(jì)量用互感器精度要求高)，計(jì)量測(cè)量串接于電流表以及電度
表，功率表與功率因數(shù)表電流端子。保護(hù)測(cè)量串接于保護(hù)繼電器的電流端子。微機(jī)保護(hù)一般將計(jì)量及保護(hù)集中于一體，分別有計(jì)量電流端子與保護(hù)電流端子。
電壓測(cè)量回路，220/380V 低壓系統(tǒng)直接接220V 或380V，3KV以上高壓 系統(tǒng)全部經(jīng)過電壓互感器將各種等級(jí)的高電壓變?yōu)榻y(tǒng)一的100V電壓，電壓表以 及電度表、功率表與功率因數(shù)表的電壓線圈經(jīng)其端子并接在100V電壓母線上。微機(jī)保護(hù)單元計(jì)量電壓與保護(hù)電壓統(tǒng)一為一種電壓端子。
3)控制回路 (1)合分閘回路
合分閘通過合分閘轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行操作，常規(guī)保護(hù)為提示操作人員及事故跳閘報(bào)警需要，轉(zhuǎn)換開關(guān)選用預(yù)合-合閘-合后及預(yù)分-分閘-分后的多檔轉(zhuǎn)換開關(guān)。以使利用不對(duì)應(yīng)接線進(jìn)行合分閘提示與事故跳閘報(bào)警，國(guó)家已有標(biāo)準(zhǔn)圖設(shè)計(jì)。采用微機(jī)保護(hù)以后，要進(jìn)行遠(yuǎn)分合閘操作后，還要到就地進(jìn)行轉(zhuǎn)換開關(guān)對(duì)位操作，這就失去了遠(yuǎn)分操作的意義，所以應(yīng)取消不對(duì)應(yīng)接線，選用中間自復(fù)位的只有合閘與分閘的三檔轉(zhuǎn)換開關(guān)。
(2)防跳回路 當(dāng)合閘回路出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行分閘，或短路事故未排除，又進(jìn)行合閘(誤操作)，
這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)斷路器反復(fù)合分閘，不僅容易引起或擴(kuò)大事故，還會(huì)引起設(shè)備損壞或人身事故，所以高壓開關(guān)控制回路應(yīng)設(shè)計(jì)防跳。防跳一般選用電流啟動(dòng)，電壓保持的雙線圈繼電器。電流線圈串接于分閘回路作為啟動(dòng)線圈。電壓線圈接于合閘回路，作為保持線圈，當(dāng)分閘時(shí)，電流線圈經(jīng)分閘回路起動(dòng)。如果合閘回路有故障，或處于手動(dòng)合閘位置，電壓線圈起啟動(dòng)并通過其常開接點(diǎn)自保持，其常閉
接點(diǎn)馬上斷開合閘回路，保證斷路器在分閘過程中不能馬上再合閘。防跳繼電器
的電流回路還可以通過其常開接點(diǎn)將電流線圈自保持，這樣可以減輕保護(hù)繼電器的出口接點(diǎn)斷開負(fù)荷，也減少了保護(hù)繼電器的保持時(shí)間要求。
有些微機(jī)保護(hù)裝置自己已具有防跳功能，這樣就可以不再設(shè)計(jì)防跳回路。斷路器操作機(jī)構(gòu)選用彈簧儲(chǔ)能時(shí)，如果選用儲(chǔ)能后可以進(jìn)行一次合閘與分閘的彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)(也有用于重合閘的儲(chǔ)能后可以進(jìn)行二次合閘與分閘的彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu))，因?yàn)閮?chǔ)能一般都要求10秒左右，當(dāng)儲(chǔ)能開關(guān)經(jīng)常處于斷開位置時(shí)，儲(chǔ)一次能，合完之后，將儲(chǔ)能開關(guān)再處于斷開位置，可以跳一次閘;跳閘之后，要手動(dòng)儲(chǔ)能之后才能進(jìn)行合閘，此時(shí)，也可以不再設(shè)計(jì)防跳回路。
(3)試驗(yàn)與互投聯(lián)鎖與控制 對(duì)于手車開關(guān)柜，手車推出后要進(jìn)行斷路器合分閘試驗(yàn)，應(yīng)設(shè)計(jì)合分閘試驗(yàn)
按鈕。進(jìn)線與母聯(lián)斷路，一般應(yīng)根據(jù)要求進(jìn)行互投聯(lián)鎖或控制。(4)保護(hù)跳閘
保護(hù)跳閘出口經(jīng)過連接片接于跳閘回路，連接片用于保護(hù)調(diào)試，或運(yùn)行過程 中解除某些保護(hù)功能。
(5)合分閘回路 合分閘回路為經(jīng)合分閘母線為操作機(jī)構(gòu)提供電源，以及其控制回路，一般都
應(yīng)單獨(dú)畫出。
4)信號(hào)回路 (1)開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)由合閘與分閘指示兩個(gè)裝于開關(guān)柜上的信號(hào)燈組成：
經(jīng)過操作轉(zhuǎn)換開關(guān)不對(duì)應(yīng)接線后接到正電源上。采用微機(jī)保護(hù)后，轉(zhuǎn)換開關(guān)取消了不對(duì)應(yīng)接線，所以信號(hào)燈正極可以直接接到正電源上。
(2)事故信號(hào)有事故跳閘與事故預(yù)告兩種信號(hào)，事故跳閘報(bào)警也要通過轉(zhuǎn)化
開關(guān)不對(duì)應(yīng)后，接到事故跳閘信號(hào)母線上，再引到中央信號(hào)系統(tǒng)。事故預(yù)告信號(hào)通過信號(hào)繼電器接點(diǎn)引到中央信號(hào)系統(tǒng)。采用微機(jī)保護(hù)后，將斷路器操作機(jī)構(gòu)輔助接點(diǎn)與信號(hào)繼電器的接點(diǎn)分別接到微機(jī)保護(hù)單元的開關(guān)量輸入端子，需要有中央信號(hào)系統(tǒng)時(shí)，如果微機(jī)保護(hù)單元可以提供事故跳閘與事故預(yù)告輸出接點(diǎn)，可將其引到中央信號(hào)系統(tǒng)。否則，應(yīng)利用信號(hào)繼電器的另一對(duì)接點(diǎn)引到中央信號(hào)系統(tǒng)。
(3)中央信號(hào)系統(tǒng)為安裝于值班室內(nèi)的集中報(bào)警系統(tǒng)，由事故跳閘與事故預(yù) 告兩套聲光報(bào)警組成，光報(bào)警用光字牌，不用信號(hào)燈，光字牌分集中與分散兩種。采用變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)后，可以不再設(shè)計(jì)中央信號(hào)系統(tǒng)，或?qū)⑵浜?jiǎn)化，只設(shè)計(jì)集中報(bào)警作為計(jì)算機(jī)報(bào)警的后備報(bào)警。
5.變配電站繼電保護(hù)
1)變配電站繼電保護(hù)的作用 變配電站繼電保護(hù)能夠在變配電站運(yùn)行過程中發(fā)生故障(三相短路、兩相短
路、單相接地等)和出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時(shí)(過負(fù)荷、過電壓、低電壓、低周波、瓦斯、超溫、控制與測(cè)量回路斷線等)，迅速有選擇性發(fā)出跳閘命令將故障切除或發(fā)出報(bào)警，從而減少故障造成的停電范圍和電氣設(shè)備的損壞程度，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
2)變配電站繼電保護(hù)的基本工作原理 變配電站繼電保護(hù)是根據(jù)變配電站運(yùn)行過程中發(fā)生故障時(shí)出現(xiàn)的電流增加、
電壓升高或降低、頻率降低、出現(xiàn)瓦斯、溫度升高等現(xiàn)象超過繼電保護(hù)的整定值(給定值)或超限值后，在整定時(shí)間內(nèi)，有選擇的發(fā)出跳閘命令或報(bào)警信號(hào)。
根據(jù)電流值來進(jìn)行選擇性跳閘的為反時(shí)限，電流值越大，跳閘越快。根據(jù)時(shí)
間來進(jìn)行選擇性跳閘的稱為定時(shí)限保護(hù)，定時(shí)限在故障電流超過整定值后，經(jīng)過
時(shí)間定值給定的時(shí)間后才出現(xiàn)跳閘命令。瓦斯與溫度等為非電量保護(hù)。可靠系數(shù)為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算繼電器保護(hù)動(dòng)作值時(shí)，要將計(jì)算結(jié)果再乘以
可靠系數(shù)，以保證繼電保護(hù)動(dòng)作的準(zhǔn)確與可靠，其范圍為1.3~1.5。發(fā)生故障時(shí)的最小值與保護(hù)的動(dòng)作值之比為繼電保護(hù)的靈敏系數(shù)，一般為
1.2~2，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要進(jìn)行選擇。
3)變配電站繼電保護(hù)按保護(hù)性質(zhì)分類 (1)電流速斷保護(hù)：故障電流超過保護(hù)整定值無時(shí)限(整定時(shí)間為零)，立即發(fā)
出跳閘命令。
(2)電流延時(shí)速斷保護(hù)：故障電流超過速斷保護(hù)整定值時(shí)，帶一定延時(shí)后發(fā) 出跳閘命令。
(3)過電流保護(hù)：故障電流超過過流保護(hù)整定值，故障出現(xiàn)時(shí)間超過保護(hù)整 定時(shí)間后發(fā)出跳閘命令。
(4)過電壓保護(hù)：故障電壓超過保護(hù)整定值時(shí)，發(fā)出跳閘命令或過電壓信號(hào)。(5)低電壓保護(hù)：故障電壓低于保護(hù)整定值時(shí)，發(fā)出跳閘命令或低電壓信號(hào)。(6)低周波減載：當(dāng)電網(wǎng)頻率低于整定值時(shí)，有選擇性跳開規(guī)定好的不重要
負(fù)荷。
(7)單相接地保護(hù)：當(dāng)一相發(fā)生接地后對(duì)于接地系統(tǒng)，發(fā)出跳閘命令，對(duì)于 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，發(fā)出接地報(bào)警信號(hào)。
(8)差動(dòng)保護(hù)：當(dāng)流過變壓器、中性點(diǎn)線路或電動(dòng)機(jī)繞組，線路兩端電流之 差變化超過整定值時(shí)，發(fā)出跳閘命令稱為縱差動(dòng)保護(hù)，兩條并列運(yùn)行的線路或兩個(gè)繞組之間電流差變化超過整定值時(shí)，發(fā)出跳閘命令稱橫差動(dòng)保護(hù)。
(9)距離保護(hù)：根據(jù)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離(阻抗)發(fā)出跳閘命令稱為距離
保護(hù)。
(10)方向保護(hù)：根據(jù)故障電流的方向，有選擇性的發(fā)出跳閘命令稱為方向保 護(hù)。
(11)高頻保護(hù)：利用弱電高頻信號(hào)傳遞故障信號(hào)來進(jìn)行選擇性跳閘的保護(hù)稱 為高頻保護(hù)。
(12)過負(fù)荷：運(yùn)行電流超過過負(fù)荷整定值(一般按最大負(fù)荷或設(shè)備額定功率來整定)時(shí)，發(fā)出過負(fù)荷信號(hào)。
(13)瓦斯保護(hù)：對(duì)于油浸變壓器，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生匝間短路出現(xiàn)電氣火花，變壓器油被擊穿出現(xiàn)瓦斯氣體沖擊安裝在油枕通道管中的瓦斯繼電器，故障嚴(yán)重，瓦斯氣體多，沖擊力大，重瓦斯動(dòng)作于跳閘，故障不嚴(yán)重，瓦斯氣體少，沖擊力小，輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)。
(14)溫度保護(hù)：變壓器、電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)過負(fù)荷或內(nèi)部短路故障，出現(xiàn)設(shè)備 本體溫度升高，超過整定值發(fā)出跳閘命令或超溫報(bào)警信號(hào)。
(15)主保護(hù)：滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，出現(xiàn)故障后能以最快速度 有選擇性的切除被保護(hù)設(shè)備或線路的保護(hù)。
(16)后備保護(hù)：主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用來切除除故障的保護(hù)。主保護(hù)拒動(dòng)，本電力系統(tǒng)或線路的另一套保護(hù)發(fā)出跳閘命令的為近后備保護(hù)。當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)由相鄰(上一級(jí))電力設(shè)備或線路的保護(hù)來切除故障的后備保護(hù)為遠(yuǎn) 后備保護(hù)。
(17)輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能，或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)檢 修退出時(shí)而增加的簡(jiǎn)單保護(hù)。
(18)互感器二次線路斷線報(bào)警：電流互感器或電壓互感器二次側(cè)斷線會(huì)引起
保護(hù)誤動(dòng)作，所以在其發(fā)生斷線后應(yīng)發(fā)出斷線信號(hào)。(19)跳閘回路斷線：斷路器跳閘回路斷線后，繼電保護(hù)發(fā)出跳閘命令斷路器
也不能跳開，所以跳閘回路斷線時(shí)應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。(20)自動(dòng)重合閘：對(duì)于一些瞬時(shí)性故障(雷擊、架空線閃路等)故障迅速切除
后，不會(huì)發(fā)生永久性故障，此時(shí)再進(jìn)行合閘，可以繼續(xù)保證供電。繼電保護(hù)發(fā)出跳閘命令斷路器跳開后馬上再發(fā)出合閘命令，稱為重合閘。
重合閘一次后不允許再重合的稱為一次重合閘，允許再重合一次的稱為二次 重合閘(一般很少使用)。有了重合閘功能之后，在發(fā)生故障后，繼電保護(hù)先不考 慮保護(hù)整定時(shí)間，馬上進(jìn)行跳閘，跳閘后，再進(jìn)行重合閘，重合后故障不能切除，然后再根據(jù)繼電保護(hù)整定時(shí)間進(jìn)行跳閘，此種重合閘為前加速重合閘。
發(fā)生事故后繼電保護(hù)先根據(jù)保護(hù)整定時(shí)間進(jìn)行保護(hù)跳閘，然后進(jìn)行重合閘， 重合閘不成功無延時(shí)迅速發(fā)出跳閘命令，此種重合閘稱為后加速重合閘。
(21)備用電源互投：兩路或多路電源進(jìn)線供電時(shí)，當(dāng)一路斷電，其供電負(fù)荷可由其它電源供電，也就是要進(jìn)行電源切換，人工進(jìn)行切換的稱為手動(dòng)互投。自動(dòng)進(jìn)行切換的稱為自動(dòng)互投?；ネ队欣媚嘎?lián)斷路器進(jìn)行互投的(用于多路電源進(jìn)行同時(shí)運(yùn)行)和進(jìn)線電源互投(一路電源為主供，其它路電源為熱備用)等多種形式。對(duì)于不允供電電源并列運(yùn)行的還應(yīng)加互投閉鎖。
(22)同期并列與解列：對(duì)于多電源供電的變電站或發(fā)電廠要聯(lián)網(wǎng)或上網(wǎng)時(shí)必 須滿足同期并列條件后才能并網(wǎng)或上網(wǎng)，并網(wǎng)或上網(wǎng)有手動(dòng)與自動(dòng)兩種。
4)變電站繼電保護(hù)按被保護(hù)對(duì)象分類 (1)發(fā)電機(jī)保護(hù)
發(fā)電機(jī)保護(hù)有定子繞組相間短路，定子繞組接地，定子繞組匝間短路，發(fā)電
機(jī)外部短路，對(duì)稱過負(fù)荷，定子繞組過電壓，勵(lì)磁回路一點(diǎn)及兩點(diǎn)接地，失磁故障等。出口方式為停機(jī)，解列，縮小故障影響范圍和發(fā)出信號(hào)。
(2)電力變壓器保護(hù) 電力變壓器保護(hù)有繞組及其引出線相間短路，中性點(diǎn)直接接地側(cè)單相短路，
繞組匝間短路，外部短路引起的過電流，中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過電流及中性點(diǎn)過電壓、過負(fù)荷，油面降低，變壓器溫度升高，油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。
(3)線路保護(hù) 線路保護(hù)根據(jù)電壓等級(jí)不同，電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式不同，輸電線路以及電纜
或架空線長(zhǎng)度不同，分別有：相間短路、單相接地短路、單相接地、過負(fù)荷等。(4)母線保護(hù)
發(fā)電廠和重要變電所的母線應(yīng)裝設(shè)專用母線保護(hù)。(5)電力電容器保護(hù)
電力電容器有電容器內(nèi)部故障及其引出線短路，電容器組和斷路器之間連接線短路，電容器組中某一故障電容切除后引起的過電壓、電容器組過電壓，所連接的母線失壓。
(6)高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù) 高壓電動(dòng)機(jī)有定子繞組相間短路、定子繞組單相接地、定子繞組過負(fù)荷、定
子繞組低電壓、同步電動(dòng)機(jī)失步、同步電動(dòng)機(jī)失磁、同步電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)非同步?jīng)_擊電流。
6.微機(jī)保護(hù)裝置
1)微機(jī)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)
(1)可靠性高：一種微機(jī)保護(hù)單元可以完成多種保護(hù)與監(jiān)測(cè)功能。代替了多 種保護(hù)繼電器和測(cè)量?jī)x表，簡(jiǎn)化了開關(guān)柜與控制屏的接線，從而減少了相關(guān)設(shè)備的故障環(huán)節(jié)，提高了可靠性。微機(jī)保護(hù)單元采用高集成度的芯片，軟件有自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)糾錯(cuò)功能，也有提高了保護(hù)的可靠性。
(2)精度高，速度快，功能多。測(cè)量部分?jǐn)?shù)字化大大提高其精度。CPU速度 提高可以使各種事件以m s來計(jì)時(shí)，軟件功能的提高可以通過各種復(fù)雜的算法 完成多種保護(hù)功能。
(3)靈活性大，通過軟件可以很方便的改變保護(hù)與控制特性，利用邏輯判斷 實(shí)現(xiàn)各種互鎖，一種類型硬件利用不同軟件，可構(gòu)成不同類型的保護(hù)。
(4)維護(hù)調(diào)試方便，硬件種類少，線路統(tǒng)一，外部接線簡(jiǎn)單，大大減少了維 護(hù)工作量，保護(hù)調(diào)試與整定利用輸入按鍵或上方計(jì)算機(jī)下傳來進(jìn)行，調(diào)試簡(jiǎn)單方便。
(5)經(jīng)濟(jì)性好，性能價(jià)格比高，由于微機(jī)保護(hù)的多功能性，使變配電站測(cè)量、控制與保護(hù)部分的綜合造價(jià)降低。高可靠性與高速度，可以減少停電時(shí)間，節(jié)省人力，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
2)微機(jī)保護(hù)裝置的特點(diǎn) 微機(jī)保護(hù)裝置除了具有上述微機(jī)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)之外，與同類產(chǎn)品比較具有以下
特點(diǎn)：
(1)品種齊全：微機(jī)保護(hù)裝置，品種特別齊全，可以滿足各種類型變配電站 的各種設(shè)備的各種保護(hù)要求，這就給變配電站設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)提供了很大方便。
(2)硬件采用最新的芯片提高了技術(shù)上的先進(jìn)性，CPU 采用MC16，測(cè)量為
14位 A/D轉(zhuǎn)換，模擬量輸入回路多達(dá)24路，采到的數(shù)據(jù)用DSP信號(hào)處理芯片 進(jìn)行處理，利用高速傅氏變換，得到基波到8次的諧波，特殊的軟件自動(dòng)校正，確保了測(cè)量的高精度。利用雙口RAM與CPU變換數(shù)據(jù)，就構(gòu)成一個(gè)多CPU系統(tǒng)，通信采用 CAN總線。具有通信速率高(可達(dá)100MHZ，一般運(yùn)行在80或60MHZ)抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。通過鍵盤與液晶顯示單元可以方便的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀察與各種保護(hù)方式與保護(hù)參數(shù)的設(shè)定。
(3)硬件設(shè)計(jì)在供電電源，模擬量輸入，開關(guān)量輸入與輸出，通信接口等采 用了特殊的隔離與抗干擾措施，抗干擾能力強(qiáng)，除集中組屏外，可以直接安裝于開關(guān)柜上。
(4)軟件功能豐富，除完成各種測(cè)量與保護(hù)功能外，通過與上位處理計(jì)算機(jī) 配合，可以完成故障錄波(1秒高速故障記錄與9秒故障動(dòng)態(tài)記錄)，諧波分析與小電流接地選線等功能。
(5)可選用 RS485和 CAN通信方式，支持多種遠(yuǎn)動(dòng)傳輸規(guī)約，方便與各種計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。
(6)采用寬溫帶背景240×128大屏幕 LCD液晶顯示器，操作方便、顯示美觀。(7)集成度高、體積小、重量輕，便于集中組屏安裝和分散安裝于開關(guān)柜上。3)微機(jī)保護(hù)裝置的使用范圍
(1)中小型發(fā)電廠及其升壓變電站。(2)110 kV /35 kV /10 kV區(qū)域變電站。(3)城市10 kV 電網(wǎng)10 kV開閉所
(4)用戶110 kV /10kV 或35kV /10kV總降壓站。
(5)用戶10kV變配電站
4)微機(jī)保護(hù)裝置的種類 (1)微機(jī)保護(hù)裝置共有四大類。(2)線路保護(hù)裝置
微機(jī)線路保護(hù)裝置 微機(jī)電容保護(hù)裝置微機(jī)方向線路保護(hù)裝置 微機(jī)零序距離線路保護(hù)裝置微機(jī)橫差電流方向線路保護(hù)裝置 (3)主設(shè)備保護(hù)裝置
微機(jī)雙繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置微機(jī)三繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置 微機(jī)變壓器后備保護(hù)裝置 微機(jī)發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)裝置微機(jī)發(fā)電機(jī)后備保護(hù)
裝置
微機(jī)發(fā)電機(jī)后備保護(hù)裝置 微機(jī)電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)裝置微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置 微機(jī)廠(站)用變保護(hù)裝置
(4)測(cè)控裝置
微機(jī)遙測(cè)遙控裝置 微機(jī)遙信遙控裝置 微機(jī)遙調(diào)裝置微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置 微機(jī)備自投裝置 微機(jī) PT 切換裝置微機(jī)脈沖電度測(cè)量裝置 微機(jī)多功能變送測(cè)量裝置微機(jī)解列裝置
(5)管理裝置單元
通信單元 管理單元雙機(jī)管理單元 5)微機(jī)保護(hù)裝置功能
微機(jī)保護(hù)裝置的通用技術(shù)要求和指標(biāo)(工作環(huán)境、電源、技術(shù)參數(shù)、裝置結(jié) 構(gòu))以及主要功能(保護(hù)性能指標(biāo)、主要保護(hù)功能、保護(hù)原理、定值與參數(shù)設(shè)定， 以及外部接線端子與二次圖)詳見相關(guān)產(chǎn)品說明書。
7. 220/380V低壓配電系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)
1)220/380V低壓配電系統(tǒng)特點(diǎn) (1)應(yīng)用范圍廣，現(xiàn)在工業(yè)與民用用電除礦井、醫(yī)療、危險(xiǎn)品庫等外，均為
220/380V，所以應(yīng)用范圍非常廣泛。
(2)低壓配電系統(tǒng)一般均為TN—S，或 TN—C—S 系統(tǒng)。TN—C系統(tǒng)為三 個(gè)相線(A、B、C)與一個(gè)中性線(N)，N線在變壓器中性點(diǎn)接地或在建筑物進(jìn)戶處重復(fù)接地。輸電線為四根線，電纜為四芯，沒有保護(hù)地線(PE)，少一根線。設(shè)備外殼，金屬導(dǎo)電部分保護(hù)接地接在中性線(N)上，稱為接零系統(tǒng)，接零系統(tǒng)安全性較差，對(duì)電子設(shè)備干擾大，設(shè)計(jì)規(guī)范已規(guī)定不再采用。
TN—S 系統(tǒng)為三個(gè)相線，一個(gè)中性線(N)與一個(gè)保護(hù)地線(PE)。N 線與PE線在變壓器中性點(diǎn)集中接地或在建筑物進(jìn)戶線處重復(fù)接地。輸電線為五根，電纜為五芯。中性線(N)與保護(hù)地線(PE)在接地點(diǎn)處連接在一起后，再不能有任何連接，因此中性線(N)也必須用絕緣線。中性線(N)引出后如果不用絕緣對(duì)地絕緣， 或引出后又與保護(hù)地線有連接，雖然用了五根線，也為TN—C系統(tǒng)，這一點(diǎn)應(yīng) 特別引起注意。TN—S 或 TN—C—S系統(tǒng)安全性好，對(duì)電子設(shè)備干擾小，可以 共用接地線(CPE)，，采用等電位連接后安全性更好，干擾更小。所以設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定除特殊場(chǎng)所外，均采用 TN—S 或 TN—C—S系統(tǒng)。
(3)220/380V低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)現(xiàn)在仍采用低壓斷路器或熔斷器。所以 220/380V只有監(jiān)控沒有保護(hù)。監(jiān)控包括電流、電壓、電度、頻率、功率、功率因數(shù)、溫度等測(cè)量(遙測(cè))，開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)，事故跳閘，報(bào)警與事故預(yù)告(過負(fù)荷、 超溫等)報(bào)警(遙信)與電動(dòng)開關(guān)遠(yuǎn)方合分閘操作(遙控)等三個(gè)內(nèi)容(簡(jiǎn)稱三遙)，而沒有保護(hù)。
(4)220/380V低壓配電系統(tǒng)一次回路一般均為單母線或單母線分段，兩臺(tái)
以上變壓器均為單母線分段，有幾臺(tái)變壓器就分幾段，這是因?yàn)橛脩糇冸娬咀儔浩饕话悴徊捎貌⒘羞\(yùn)行，這是為了減小短路電流，降低短路容量，否則，低壓斷路器的斷開容量就要加大。
(5)220/380V低壓配電系統(tǒng)進(jìn)線、母聯(lián)、大負(fù)荷出線與低壓聯(lián)絡(luò)線因容量 較大，一般一路(1個(gè)斷路器)占用一個(gè)低壓柜。根據(jù)供電負(fù)荷電流大小不同，一個(gè)低壓開關(guān)柜內(nèi)有兩路出線(安裝兩個(gè)斷路器)，四路出線(安裝四個(gè)斷路器)，以及五、六、八與十路出線，不象高壓配電系統(tǒng)一個(gè)斷路器占用一個(gè)開關(guān)柜。因此低壓監(jiān)控單元就要有用于一路、兩路或多路之分，設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)每個(gè)低壓開關(guān)的出線回路數(shù)與低壓監(jiān)控單元的規(guī)格來進(jìn)行設(shè)計(jì)。
(6)低壓斷路器除手動(dòng)操作外，還可以選用電動(dòng)操作。大容量低壓斷路器一 般均有手動(dòng)與電動(dòng)操作，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用帶遙控的低壓監(jiān)控單元，小容量低壓斷路器，設(shè)計(jì)時(shí)，大多數(shù)都選用只有手動(dòng)操作的斷路器，這樣低壓監(jiān)控單元的遙控出口就可以不接線，或選用不帶遙控的低壓監(jiān)控單元。
2)220/380V低壓配電系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
(1)220/380V低壓配電系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)首先根據(jù)一次系統(tǒng)及用戶要求進(jìn) 行遙測(cè)、遙信及遙控設(shè)計(jì)。
(2)測(cè)量回路設(shè)計(jì)
A測(cè)量部分的二次接線與高壓一樣，電流回路串聯(lián)于電壓互感器二次回路， 電壓回路并聯(lián)于電壓測(cè)量回路。由于220/380V低壓配電系統(tǒng)沒有電壓互感器， 電壓測(cè)量可以直接接到220/380V母線上，和電度表電壓回路一樣一般可以不加熔斷器保護(hù)，但柜內(nèi)接線應(yīng)盡量短，有條件時(shí)最好加熔斷器保護(hù)，以便于檢修。
B 電度測(cè)量可選用自帶電源有脈沖輸出的脈沖電度表，對(duì)于有計(jì)算功率與
電度功能的低壓監(jiān)控單元，只作為內(nèi)部計(jì)費(fèi)時(shí)，可以不再選用脈沖電度表。
C選用有顯示功能的低壓監(jiān)控單元，可以不再設(shè)計(jì)電流、電壓表，選用不 帶顯示功能的低壓監(jiān)控單元時(shí)還應(yīng)設(shè)計(jì)電流或電壓表，不應(yīng)兩種都設(shè)計(jì)。
(3)信號(hào)回路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)時(shí)，低壓斷路器要增加一對(duì)常開接點(diǎn)接到低壓監(jiān)控單元開關(guān)狀態(tài)輸入端
子上。有事故跳閘報(bào)警輸出接點(diǎn)的，再將其接到低壓監(jiān)控單元事故預(yù)告端子上。(4)遙控回路設(shè)計(jì) 低壓監(jiān)控系統(tǒng)的遙控設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，電動(dòng)操作的低壓斷路器都有一對(duì)合分閘
按鈕，只要將低壓監(jiān)控單元合分閘輸出端子分別并在合分閘按鈕上即可，必要時(shí)，可設(shè)計(jì)一個(gè)就地與遙控操作轉(zhuǎn)換開關(guān)，防止就地檢修開關(guān)時(shí)，遙控操作引起事故。
(5)供電電源與通信電纜設(shè)計(jì)
低壓監(jiān)控單元電源為交流220V供電，耗電量一般只有幾瓦，設(shè)計(jì)時(shí)將其電源由端子上引到一個(gè)220V/5A 兩極低壓斷路器上，再引到開關(guān)柜端子上，然后統(tǒng)一用KVV—3×1.0電纜集中引到低壓柜一路小容量出線上。需要時(shí)可加一個(gè) UPS電源。
通信電纜一般距離不超過200米可選用KVV—3×1.0普通屏蔽控制電纜，超 過200米時(shí)應(yīng)選用屏蔽雙絞線(最好選帶護(hù)套型)或計(jì)算機(jī)用通信電纜。
8.變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)
1)系統(tǒng)組成 高壓采用微機(jī)保護(hù)，低壓采用監(jiān)控單元，再用通信電纜將其與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)之
后就可以組成一個(gè)現(xiàn)代化變配電站管理系統(tǒng)——變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。
2)變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容
A高壓微機(jī)保護(hù)單元(組屏或安裝在開關(guān)柜上)選型及二次圖設(shè)計(jì)。B低壓微機(jī)監(jiān)控單元(安裝在開關(guān)柜上)選型及二次圖設(shè)計(jì)。
C管理計(jì)算機(jī)(放在值班室，無人值班時(shí)可放在動(dòng)力調(diào)度室)選型。D模擬盤(放在值班室或調(diào)度室)設(shè)計(jì)。
E上位機(jī)(與工廠計(jì)算機(jī)或電力部門調(diào)度聯(lián)網(wǎng))聯(lián)網(wǎng)方案設(shè)計(jì)。F通信電纜設(shè)計(jì)(包括管理計(jì)算機(jī)與上位機(jī))。
3)管理計(jì)算機(jī) 管理計(jì)算機(jī)可根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行配置。4)模擬盤
用戶要求有模擬盤時(shí)，可以設(shè)計(jì)模擬盤，小系統(tǒng)可以用掛墻式，大系統(tǒng)用落地式，模擬盤尺寸根據(jù)供電系統(tǒng)一次圖及值班室面積來決定。模擬盤采用專用控制單元，將其通信電纜引到管理計(jì)算機(jī)處。模擬盤還需要一路交流220V電源， 容量只有幾十瓦，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)與管理計(jì)算機(jī)電源一起考慮。
5)變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要功能 變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的管理計(jì)算機(jī)通過通信電纜與安裝在現(xiàn)場(chǎng)的所有
微機(jī)保護(hù)與監(jiān)控單元進(jìn)行信息交換。管理計(jì)算機(jī)可以向下發(fā)送遙控操作命令與有關(guān)參數(shù)修改，隨時(shí)接受微機(jī)保護(hù)與監(jiān)控單元傳上來的遙測(cè)、遙信與事故信息。管理計(jì)算機(jī)就可通過對(duì)信息的處理，進(jìn)行存盤保存，通過記錄打印與畫面顯示，還可以對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，通過遙信可以隨時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理事故，減少事故停電時(shí)間，通過遙控可以合理調(diào)配負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行，從而為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理提供了必須的條件。
管理計(jì)算機(jī)軟件要標(biāo)準(zhǔn)化，操作要簡(jiǎn)單方便，人機(jī)界面好，組態(tài)方便，用戶
使用與二次開發(fā)簡(jiǎn)單，容易掌握。
公司介紹：上海上繼科技有限公司是一家專業(yè)從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及智能電網(wǎng)電力自動(dòng)化產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)為一體的高科技公司。擁有資深繼電保護(hù)專家團(tuán)隊(duì)和國(guó)內(nèi)**的檢測(cè)儀器及校驗(yàn)設(shè)備。同時(shí)還引用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，來進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。本公司的產(chǎn)品廣泛用于電力、工礦、鐵路、建筑等國(guó)家重大工程輸配變電系統(tǒng)上，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷東南亞及中東地區(qū)。產(chǎn)品通過國(guó)家繼電保護(hù)及自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)，獲得ISO9001國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證?！翱萍紕?chuàng)新，誠信務(wù)實(shí)”是公司的經(jīng)營(yíng)理念，本公司以高超的技術(shù)支持和對(duì)用戶高度負(fù)責(zé)的售后服務(wù)贏得了輸配電成套企業(yè)的信賴，且樹立了良好的信譽(yù)。
公司主營(yíng)：繼電器（時(shí)間繼電器，電壓繼電器，電流繼電器，中間繼電器，信號(hào)繼電器，閃光繼電器，沖擊繼電器，同步檢查繼電器，接地繼電器，差動(dòng)繼電器，重合閘繼電器，絕緣監(jiān)視繼電器，雙位置繼電器，模數(shù)化繼電器），智能操控裝置，微機(jī)保護(hù)裝置，電力儀表
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