電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識培訓(xùn)課件

電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識

SNP-2000綜合自動化系統(tǒng)

培訓(xùn)講座上海南自電力自動化系統(tǒng)有限公司Leebiner2006-6-14第一部分

電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識電力系統(tǒng)傳輸

示意圖通訊服務(wù)器發(fā)電用電輸電變電配電RTURTURTU數(shù)據(jù)采集和傳輸應(yīng)用服務(wù)器電網(wǎng)調(diào)度50.0Hz49.850.2發(fā)電用電輸電領(lǐng)域的幾個概念直流輸電、交流輸電超高壓輸電中的距離保護高電壓的遠程輸電分為以下的電壓等級：750kV、500kV、330kV、220kV、110kV。在城市內(nèi)（及周邊）一般以110kV變電站居多，變壓器為兩線圈變壓器，變比為110kV比10kV。在市郊是220kV變電站，變壓器為三線圈變壓器，變比為220kV比110kV/10kV。以10kV電壓做為各個饋線送出到各條10kV線路。10kV線路再通過配電變壓器降到380V，（線電壓380V，相電壓220V）輸送到廠礦、機關(guān)、居民住宅。變電領(lǐng)域的幾個概念變壓器類型：兩卷變、三卷變……變壓器容量：10000kVA以上單列運行6000kVA以上并列運行有載調(diào)壓、無載調(diào)壓差動保護、后備保護勵磁涌流、二次諧波電力系統(tǒng)的特點即時發(fā)電,即時使用,電能不能大量存儲采用高壓輸電,電壓等級10kV-550kV正常和故障狀態(tài)的過渡過程非常短暫,以光速傳播電力系統(tǒng)的地區(qū)性特點較強繼電保護裝置作用的對象高壓開關(guān)柜繼電保護裝置一般是作為高壓開關(guān)柜的一個元器件安裝在高壓開關(guān)柜上開關(guān)柜的用途采用高壓輸電時,由于電壓等級高,在斷開一條帶負載的線路時,會產(chǎn)生電弧;電弧是空氣被高壓電離而產(chǎn)生的;電弧是導(dǎo)電的所以必須使用一種特殊的開關(guān)來斷開高電壓等級的線路什么時候切除高壓線路？線路檢修設(shè)備安裝降低線路負載

以上都是人為的，有計劃性的切除線路故障時切除線路

不定時，隨時隨地的，因為故障是不確定的——所以需要一種自動化的切除裝置，這就是繼電保護裝置中性點不接地系統(tǒng)N123TC1C2C3vT1vT3vT2ICTCBAABC1、接地相電壓降為0，非接地相電壓升高到線電壓，但角度變化30度；2、在故障線路上的零序電流是全系統(tǒng)非故障元件對地電容電流之和，且零序功率方向由線路流向母線，與非故障元件的零序功率方向相反；3、單相接地時容性電流的經(jīng)驗計算公式（單位：A，kV，km）架空線：Ic＝UL/350;電纜線：Ic＝UL/10;中性點直接接地系統(tǒng)N123TC1C2C3vT1vT3vT2ICTCBA優(yōu)點：系統(tǒng)的絕緣標(biāo)準(zhǔn)按相電壓設(shè)計，降低了投資；缺點：單相接地時即形成單相短路，且單相短路時短路電流很大，影響了供電的可靠性；常用一次設(shè)備圖形電壓互感器的特點1、一次繞組與高壓電路并聯(lián)。

2、二次繞組不允許短路（短路電流燒毀PT）,裝有熔斷器。

3、二次繞組有一點直接接地。

4、接線形式有：單相接線、V-V接線、Y-Y接線、Y0/Y0/△接線。

電壓互感器接法接線形式有：單相接線、V-V接線、Y-Y接線、Y0/Y0/△接線。

電流互感器的特點1、一次繞組與高壓電路串聯(lián)。

2、二次繞組不允許開路（開路將產(chǎn)生高電壓，危及人身安全），且近似于短路工作狀態(tài)。

3、有保護型和測量型的CT，保護CT的10P20表示在20倍額定電流范圍內(nèi)，該保護CT能保證線性誤差在10％以內(nèi)。

4、接線形式有：單相接線、星形接線（三相CT）、不完全星形接線（兩相CT）。

電流、電壓互感器的一次接法電壓互感器相當(dāng)于一個衡壓源，所以二次側(cè)不允許短路電流互感器相當(dāng)于一個衡流源，所以二次側(cè)不允許開路方向保護的產(chǎn)生在雙側(cè)電源的情況下，圖中d點短路，QF1跳閘，QF2、QF3和QF4不應(yīng)該動作；其中QF3和QF1構(gòu)成后備保護的關(guān)系，所以QF3也不應(yīng)該誤動，QF3通過定值躲開QF1處的短路電流方向保護的原理UbcUaIaUcUb1、電力系統(tǒng)短路時，一般都是表現(xiàn)出一個感性短路功率；（或者也可以說電流由母線流向線路時）2、當(dāng)在正方向出口附近發(fā)生短路時，短路的相電壓下降至接近0或者數(shù)值很小，所以一般都采用90度接線方式，用來增加保護的靈敏性；3、為了保證動作的可靠性，動作區(qū)選擇(a-90度)至(a+90度)，a是最大靈敏角；UbcUaIa動作區(qū)不動作區(qū)90度a微機綜保裝置的結(jié)構(gòu)組成微機綜保裝置的簡化結(jié)構(gòu)E2PROMCPURAMAI(模擬量輸入)DI(數(shù)字量輸入)按鍵液晶顯示指示燈通訊DO(數(shù)字量輸出)CPU（中央處理單元）八位單片機十六位單片機雙CPU結(jié)構(gòu)保護CPU

通訊CPUDSP（digitalsignalprocessor）芯片E2PROM－－存放定值及事件記錄AI（模擬量輸入）具有連續(xù)輸入狀態(tài)的電氣量例如：保護電流測量電流三相電壓變壓器溫度

DO（繼電器輸出）保護跳閘輸出遙控合閘輸出遙控跳閘輸出重合閘輸出預(yù)告信號輸出事故信號輸出通訊232通訊（共模信號，最長傳輸15米）485通訊（差模信號，最長傳輸1200米）CAN通訊（傳輸距離跟波特率有關(guān)）以太網(wǎng)通訊第三部分

SNP-2000繼電保護裝置

分類及主要功能SNP-2000正視圖及背板接線圖一次系統(tǒng)跟綜保裝置的連接圖SNP-2000系列保護裝置變電站保護系列－6種變壓器保護系統(tǒng)－6種電動機保護系統(tǒng)－4種發(fā)電機保護系列－4種SNP-2000變電站保護系列SNP-2313線路保護測控裝置SNP-2315母聯(lián)保護測控裝置SNP-2331電容器保護測控裝置SNP-2305母線監(jiān)視及PT并列裝置SNP-2361備自投母聯(lián)保護測控裝置SNP-2361B進線備自投裝置SNP-2313線路保護裝置功能三相/兩相三段式方向電流保護（速斷、限時速斷、過流）

三相三次重合閘(檢無壓，檢同期，不檢)，重合次數(shù)可設(shè)定，帶后加速功能

零序電壓閉鎖方向零序過流保護（報警，可選擇跳閘）

具有小電流接地選線功能

低電壓保護

低壓閉鎖、滑差閉鎖的低頻減載保護

過負荷告警

線路保護的選擇配置（SNP-2313）一般情況：三段式保護零序過流告警/跳閘重合閘（架空出線）雙側(cè)電源：方向保護110kV及其以上電壓等級：短線路：光纖縱差保護長線路：距離保護（阻抗保護）

SNP-2331電容器保護裝置功能二段式電流保護（限時速斷、過流）

過電壓保護低電壓保護不平衡電壓保護不平衡電流保護控制回路斷線報警SNP-2305母監(jiān)及PT并列裝置I段/II段母線接地告警

I段/II段PT斷線告警I段/II段PT失壓告警PT并列SNP-2361備自投母聯(lián)保護裝置母聯(lián)電流保護（限時速斷、過流）

母聯(lián)控制回路斷線報警四種方式備自投SNP-2361B進線備自投裝置專門為雙進線設(shè)計的備自投可以設(shè)置主備供電方式，帶自恢復(fù)功能SNP-2000變壓器保護系列SNP-2316配電變保護測控裝置SNP-2321三卷變差動保護測控裝置SNP-2322兩卷變差動保護測控裝置SNP-2323變壓器低后備保護測控裝置SNP-2324變壓器高后備保護測控裝置SNP-2326變壓器公共測控裝置SNP-2316配電變保護裝置功能三/兩相三段式復(fù)合電壓閉鎖電流保護（速斷、限時速斷、過流），帶后加速功能

零序電壓閉鎖方向零序過流保護（報警,可選擇跳閘）具有小電流接地選線功能

低壓閉鎖、滑差閉鎖的低頻減載保護

過負荷告警

非電量保護（重瓦斯、輕瓦斯、壓力釋放、溫度過高、溫度升高）

SNP-2322變壓器差動保護裝置差動速斷保護

比率差動保護

二次諧波制動的差動保護

CT斷線報警及閉鎖差動

非電量保護（本體重瓦、有載調(diào)壓重瓦、本體輕瓦、有載調(diào)壓輕瓦、壓力釋放、溫度過高、溫度升高、油位高、油位低）

SNP-2323變壓器后備保護裝置二段式復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護（限時速斷，過流）

三段式零序電壓閉鎖方向零序過流保護

間隙零序保護零序過電壓保護過負荷告警過負荷啟動通風(fēng)

SNP-2326變壓器公共測控裝置測量所用變的電流、電壓

測量2臺主變的溫度監(jiān)視2臺主變的檔位同時對2臺主變實行有載調(diào)壓變壓器保護的選擇配置大容量變壓器：定義：單獨運行的容量10000kVA以上并列運行的容量6300kVA以上配置：SNP-2322/SNP-2321（差動）SNP-2323、SNP-2324（后備）SNP-2326（公共測控）小容量變壓器（配電變）：定義：容量10000kVA以下，且過流保護時限大于0.5S配置：SNP-2316

SNP-2000電動機保護測控系列SNP-2371異步電動機保護測控裝置SNP-2372異步電動機差動保護測控裝置SNP-2373同步電動機保護測控裝置SNP-2374同步電動機差動保護測控裝置SNP-2371電動機保護裝置功能二段式定時限/反時限過流保護

二段式定時限/反時限負序過流保護

堵轉(zhuǎn)保護過負荷告警

低電壓、過電壓保護零序過流保護（報警可選擇跳閘）零序過壓保護（報警可選擇跳閘）過熱保護

非電量保護（溫度過高、溫度升高）

SNP-2372電動機差動保護裝置差動速斷保護

比率差動保護

CT斷線報警及閉鎖差動

5路非電量保護速斷保護反時限過流保護

過負荷告警

低電壓、過電壓保護零序過流保護（報警可選擇跳閘）零序過壓保護（報警可選擇跳閘）過熱保護

SNP-2373電動機差動保護裝置二段式定時限/反時限過流保護

堵轉(zhuǎn)保護過負荷告警

低電壓保護定子接地保護

失步保護失磁保護低周減載與低周解列啟動時間過長保護5路非電量保護SNP-2374電動機差動保護裝置差動速斷保護

比率差動保護

CT斷線報警及閉鎖差動

5路非電量保護速斷保護反時限過流保護

過負荷告警

低電壓、過電壓保護失步保護零序過流保護（報警可選擇跳閘）零序過壓保護（報警可選擇跳閘）異步電動機保護的選擇配置大容量電動機：定義：容量2000kW以上配置：SNP-2372（帶差動）

小容量電動機：定義：容量2000kW以下配置：SNP-2371

同步電動機保護的選擇配置大容量電動機：定義：容量2000kW以上配置：SNP-2374（帶差動）

小容量電動機：定義：容量2000kW以下配置：SNP-2373

SNP-2000發(fā)電機保護系列SNP-2380發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地保護測控裝置SNP-2381發(fā)變組差動保護測控裝置SNP-2382發(fā)電機差動保護測控裝置SNP-2383發(fā)電機后備保護測控裝置SNP-2380發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地保護轉(zhuǎn)子一點接地告警轉(zhuǎn)子兩點接地保護勵磁低壓保護SNP-2382發(fā)電機差動保護裝置差動速斷保護

比率差動保護

CT斷線報警及閉鎖差動

SNP-2383發(fā)電機后備保護裝置低阻抗保護

復(fù)合電壓起動過流保護失磁保護定子過負荷保護轉(zhuǎn)子過負荷保護

定子負序反時限及定時限過流保護過電壓保護高頻、低頻保護PT斷線告警第三部分

SNP-2000后臺監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成SNP-2000自動化系統(tǒng)的構(gòu)成站內(nèi)一次設(shè)備保護、信息采集及監(jiān)視控制間隔層站內(nèi)智能設(shè)備互聯(lián)通信層智能規(guī)約轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)變電站層RS232MODEM調(diào)度RS485計量屏內(nèi)部總線RS485線路保護屏RS485智能直流屏變壓器保護屏模擬屏當(dāng)?shù)乇O(jiān)控主機電容器保護測控裝置線路保護測控裝置變壓器保護測控裝置RS485網(wǎng)絡(luò)SNP-2000典型監(jiān)控系統(tǒng)組成圖全廠MIS系統(tǒng)平臺路由器總工監(jiān)控工作站雙機熱備SCADA監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器備用服務(wù)器工作站網(wǎng)絡(luò)交換機多串口通訊服務(wù)器1多串口通訊服務(wù)器2模擬屏工業(yè)MODEM遠方調(diào)度端100M以太網(wǎng)總線直流屏485總線數(shù)字式電度表保護屏屏內(nèi)總線485總線分散安裝的保護測控裝置485總線

SNP-2000較大監(jiān)控系統(tǒng)組成圖SNP-2000監(jiān)控系統(tǒng)運行環(huán)境操作系統(tǒng)服務(wù)器端WindowsNT/2000客戶端Windows98/NT/2000數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)MicrosoftSQLS