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发电厂的二次系统

一概述

发电厂直接与生产和输配电能有关的设备称为一次设备，包括：发电机、变压器、断路器、隔离刀闸、母线、互感器、电抗器、移相电容器、避雷器、输配电线路等，习惯上称为一次设备。由一次设备连接成的系统称为一次系统。

对一次电气设备进行监视、测量、操纵、控制和起保护作用的辅助设备，称为二次设备，如：各种继电器、信号装置、测量仪表、控制开关、控制电缆、操作电源和小母线等。由二次设备连接成的回路称为二次回路，或二次系统。二次系统的任务是放映一次系统的工作状态，控制一次系统，并在一次系统发生事故时，能使事故部分退出工作。

二二次回路

按照二次设备的用途来分，则可分为继电保护二次回路、自动装置二次回路、控制系统二次回路、测量仪表二次回路、信号装置二次回路和直流操作电源二次回路等。要了解二次回路，首先要知道二次设备的符号和图形。而要想完整地表示清楚一个电厂的二次回路接线，一般要应用下列各种二次回路接线图和布置图，即原理接线图、展开式接线图、屏面布置和屏后安装接线图。

2.1二次回路接线图

（1）原理接线图

原理接线图是将继电器及各种电器以集合整体的形式表示，用直线画出它们之间的相互关系，因而清楚、形象地表明了继电保护、信号系统和操作控制等的接线和动作原理。在原理图中各开关电器和继电器触点都是按照它们的正常状态表示的。所谓正常状态是指开关电器在断开位置和继电器线圈中没有电流时的状态。阅读原理接线图的顺序是从一次接线看电流的来源；从电流互感器的二次侧看短路电流出现后，能是哪个电流继电器动作，该继电器的触点闭合（或断开后），又使哪个继电器起动。

（2）展开接线图

展开接线图由交流回路、直流操作回路和信号回路三部分组成。每一回路的右侧通常有文字说明，以表明回路的作用。阅读展开接线图的顺序是：a.先读交流电路后读直流电路；b.直流电流的流通方向是从左到右；c.元件的动作顺序：从上到下，从左到右。

（3）安装接线图

安装接线图包括屏面布置图、屏背面接线图和端子排图。

继电保护

一、概述

1.继电保护包括继电保护技术和继电保护装置。

继电保护技术是一个完整的体系，它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成。

继电保护装置是完成继电保护功能的核心。

继电保护装置就是能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

2.电力系统的故障和不正常运行状态

电气设备在运行中，由于外力破坏，内部绝缘击穿以及误操作等原因，可能造成电气设备故障或异常工作状态。

电气设备故障最多见的是短路，其中包括三相短路、两项短路、大电流接地系统的单相接地短路及电气设备内部线圈的匝间短路。在大电流接地系统中，电气设备短路故障，以单相接地短路的机会最多。

不正常运行状态：

电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障的运行状态。如：过负荷、过电压、频率降低、系统震荡等。

电气设备短路故障所引起的后果是多方面的，主要有：

（1）发生短路故障时，产生一个很大的短路电流，引起强电弧或导电回路的严重过热，可能烧坏电气设备；

（2）发生短路时，通过故障设备的短路电流会产生一个很大的电动力，使电气设备遭受机械力破坏；

（3）发生短路故障时，电力系统电压急剧下降，使用户正常生产用电遭到破坏，还会造成设备停电、停产；

（4）发生严重短路故障时，若处理不当，会破坏电力系统的稳定运行，使并网发电厂解列，甚至造成整个电力系统瓦解；

二、对继电保护的基本要求

对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性，即保护四性。

选择性：

选择性是指电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量缩小停电范围。

例：

当d1短路时，保护1、2动→跳1DL、2DL，有选择性

当d2短路时，保护5、6动→跳5DL、6DL，有选择性

当d3短路时，保护7、8动→跳7DL、8DL，有选择性

若保护7拒动或7DL拒动，保护5动→跳5DL（有选择性）

若保护7和7DL正确动作于跳闸，保护5动→跳5DL，则越级跳闸（非选择性）

小结：选择性就是故障点在区内就动作，区外不动作。当主保护未动作时，由近后备或远后备切除故障，使停电面积最小。因远后备保护比较完善（对保护装置DL、二次回路和直流电源等故障所引起的拒绝动作均起后备作用）且实现简单、经济，应优先采用。

速动性：

快速切除故障。eq\o\ac(○,1)提高系统稳定性；eq\o\ac(○,2)减少用户在低电压下的动作时间；eq\o\ac(○,3)减少故障元件的损坏程度，避免故障进一步扩大。

；

t－故障切除时间；

tbh-保护动作时间；

tDL-断路器动作时间