《繼電保護(hù)及二次回路》

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第一章

第一節(jié)

繼電保護(hù)工作基本知識

電流互感器

電流互感器（CT）是電力系統(tǒng)中很重要的電力元件，作用是將一次高壓側(cè)的大電流通過交變磁通轉(zhuǎn)變?yōu)槎坞娏鞴┙o保護(hù)、測量、錄波、計度等使用，本局所用電流互感器二次額定電流均為5A，也就是銘牌上標(biāo)注為100/5，200/5等，表示一次側(cè)假使有100A或者200A電流，轉(zhuǎn)換到二次側(cè)電流就是5A。

電流互感器在二次側(cè)必需有一點接地，目的是防止兩側(cè)繞組的絕緣擊穿后一次高電壓引入二次回路造成設(shè)備與人身傷害。同時，電流互感器也只能有一點接地，假使有兩點接地，電網(wǎng)之間可能存在的潛電流會引起保護(hù)等設(shè)備的不正確動作。如圖1.1，由于潛電流IX的存在，所以流入保護(hù)裝置的電流IY≠I，當(dāng)取消多點接地后IX＝0，則IY＝I。

IY在一般的電流回路中都是選擇在該電

流回路所在的端子箱接地。但是，假使差保護(hù)動回路的各個比較電流都在各自的端子箱裝I接地，有可能由于地網(wǎng)的分流從而影響保置護(hù)的工作。所以對于差動保護(hù)，規(guī)定所有

IXCT繞組電流回路都在差動保護(hù)屏一點接地。

圖1.1

電流互感器試驗1、極性試驗

功率方向保護(hù)及距離保護(hù)，高頻方向保護(hù)等裝置對電流方向有嚴(yán)格要求，所以CT必2、變比試驗

須做極性試驗，以保證二次回路能以CT的減極性方式接線，從而一次電流與二次電流的方向能夠一致，規(guī)定電流的方向以母線流向線路為正方向，在CT本體上標(biāo)注有L1、L2，接線盒樁頭標(biāo)注有K1、K2，試驗時通過反復(fù)開斷的直流電流從L1到L2，用直流毫安表檢查二次電流是否從K1流向K2。線路CT本體的L1端一般安裝在母線側(cè)，母聯(lián)和分段間隔的CT本體的L1端一般都安裝在I母或者分段的I段側(cè)。接線時要檢查L1安裝的方向，假使不是依照上面一般狀況下安裝，二次回路就要按交換頭尾的方式接線。

CT需要將一次側(cè)電流按線性比例轉(zhuǎn)變到二次側(cè)，所以必需做變比試驗，試驗時的標(biāo)準(zhǔn)CT是一穿心CT，其變比為（600/N）/5，N為升流器穿心次數(shù)，假使穿一次，為600/5。對于二次是多繞組的CT，有時測得的二次電流誤差較大，是由于其他二次回路開路，是CT磁通飽和，大部分一次電流轉(zhuǎn)化為勵磁涌流，此時應(yīng)當(dāng)把其他未測的二次繞組短接即可。同理在安裝時候，未使用的繞組也應(yīng)當(dāng)全部短接，但是要注意，有些繞組屬于同一繞組上有幾個變比不同的抽頭，只要使用了一個抽頭，其他抽頭就不應(yīng)當(dāng)短接，假使該繞組未使用，只短接最大線圈抽頭就可以。變比試驗測試點為標(biāo)準(zhǔn)CT二次電流分別為0.5A，1A，3A，5A，10A，15A時CT的二次電流。3、繞組的伏安特性

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理想狀態(tài)下的CT就是內(nèi)阻無窮大的電流源，不由于外界負(fù)荷大小改變電流大小，實際中的CT只能在一定的負(fù)載范圍內(nèi)保持固定的電流值，伏安特性就是測量CT在不同的電流值時允許承受的最大負(fù)載，即10%誤差曲線的繪制。伏安特性試驗時特別注意電壓應(yīng)由零逐漸上升，不可中途降低電壓再升高，以免因磁滯回線關(guān)系使伏安特性曲線不平滑，對于二次側(cè)是多繞組的CT，在做伏安特性試驗時也應(yīng)將其他二次繞組短接。

10%誤差曲線尋常以曲線形式由廠家提供，如圖1.2，橫坐標(biāo)表示二次負(fù)荷，縱坐I1標(biāo)為CT一次電流對其額定一次電流的倍數(shù)。I1e根據(jù)所測得U，I2值得到RX1，Rx1＝U/I2，找

m0出與二次回路負(fù)載Rx最接近的值，在圖上找到該

負(fù)荷對應(yīng)的m0，該條線路有可能承受的最大負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)倍數(shù)m，比較m和m0的大小，假使m＞m0，則該CT不滿足回路需求，假使m≤m0，該

ZfhRxCT可以使用。伏安特性測試點為I2在0.5A，1A，

3A，5A，10A，15A時的二次繞組電壓值。圖1.2

其次節(jié)

電壓互感器

電壓互感器（PT）的作用是將高電壓成比例的變換為較低（一般為57V或者100V）的低電壓，母線PT的電壓采用星形接法，一般采用57V繞組，母線PT零序電壓一般采用100V繞組三相串接成開口三角形。線路PT一般裝設(shè)在線路A相，采用100V繞組。若有些線路PT只有57V繞組也可以，只是需要在DISA系統(tǒng)中將手動同期合閘參數(shù)中的100V改為57V。

PT變比測試由高壓專業(yè)試驗。

PT的一、二次也必需有一個接地點，以保護(hù)二次回路不受高電壓的侵害，二次接地點選在主控室母線電壓電纜引入點，由YMN小母線專門引一條半徑至少2.5mm永久接地線至接地銅排。PT二次只能有這一個接地點（嚴(yán)禁在PT端子箱接地），假使有多個接地點，由于地網(wǎng)中電壓壓差的存在將使PT二次電壓發(fā)生變化，這在《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實用技術(shù)問答》（以下簡稱《技術(shù)問答》）上有詳細(xì)分析。

電流互感器二次繞組不允許開路。電壓互感器二次繞組不允許短路。

CT與PT工作時產(chǎn)生的磁通機(jī)理是不同的。CT磁通是由與之串聯(lián)的高壓回路電流通過其一次繞組產(chǎn)生的。此時二次回路開路時，其一次電流均成為勵磁電流，使鐵芯的磁通密度急劇上升，從爾在二次繞組感應(yīng)出高達(dá)數(shù)千伏的感應(yīng)電勢。PT磁通是由與PT并聯(lián)的交流電壓產(chǎn)生的電流建立的，PT二次回路開路，只有一次電壓微小的電流產(chǎn)生的磁通產(chǎn)生的二次電壓，若PT二次回路短路則相當(dāng)于一次電壓全部轉(zhuǎn)化為極大的電流而產(chǎn)生極大磁通，PT二次回路會因電流極大而燒毀。

第三節(jié)

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瓦斯繼電器

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瓦斯繼電器是變壓器重要的主保護(hù)，安裝在變壓器油枕下的油管中。

輕瓦斯主要反映在運(yùn)行或者微弱故障時由油分解的氣體上升入瓦斯繼電器，氣壓使油面下降，繼電器的開口杯隨油面落下，輕瓦斯干簧觸點接通發(fā)出信號，當(dāng)輕瓦斯內(nèi)氣體過多時，可以由瓦斯繼電器的氣嘴將氣體放出。重瓦斯主要反映在變壓器嚴(yán)重內(nèi)部故障（特別是匝間短路等其他變壓器保護(hù)不能快速動作的故障）產(chǎn)生的猛烈氣體推動油流沖擊擋板，擋板上的磁鐵吸引重瓦斯干簧觸點，使觸點接通而跳閘。我局用瓦斯繼電器分有載瓦斯繼電器，油管半徑一般為50mm或者80mm,本體瓦斯繼電器，油管半徑一般80mm。

瓦斯試驗

1、輕瓦斯試驗

將瓦斯繼電器放在試驗臺上固定，（繼電器上標(biāo)注箭頭指向油枕），開啟試驗臺上部閥門，從試驗臺下面氣孔打氣至繼電器內(nèi)部完全充滿油后關(guān)閉閥門，放平試驗臺，開啟閥門，觀測

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油面降低到何處刻度線時輕瓦斯觸點導(dǎo)通，我局輕瓦斯定值一般為250mm—350mm3，若輕瓦斯不滿足要求，可以調(diào)理開口杯背后的重錘改變開口杯的平衡來滿足需求。2、重瓦斯試驗（流速試驗）

從試驗臺氣孔打入氣體至繼電器內(nèi)部完全充滿油后關(guān)上閥門，放平試驗臺，開啟試驗臺表計電源，選擇表計上的瓦斯孔徑檔位，測量方式選在“流速〞，再繼續(xù)打入氣體，觀測表計顯示的流速值為整定值止，快速開啟閥門，此時油流應(yīng)能推動檔板將重瓦斯觸點導(dǎo)通。重瓦斯定值一般為1.0—1.2m/s，若重瓦斯不滿足要求，可以通過調(diào)理指針彈簧改變檔板的強(qiáng)度來滿足需求。3、密閉試驗

同上面的方法將起內(nèi)部充滿油后關(guān)上閥門，放平試驗臺，將表計測量方式選在“壓力〞，打入氣體，觀測表計顯示的壓力值數(shù)值為0.25MPa，保持該壓力40分鐘，檢查繼電器表面的樁頭跟部是否有油滲漏。

第四節(jié)

二次回路的標(biāo)號

為了便于二次回路的施工與日常維護(hù)，根據(jù)“四統(tǒng)一〞的原則，必需對電纜和電纜所用芯進(jìn)行編號，編號應(yīng)當(dāng)做到使用者能根據(jù)編號了解回路用途，能正確接線。二次編號應(yīng)根據(jù)等電位的原則進(jìn)行，就是電氣回路中遇于一點的導(dǎo)線都用同一個數(shù)碼表示，當(dāng)回路經(jīng)過接點或者開關(guān)等隔離后，由于隔離點兩端已不是等電位，所以應(yīng)給予不同的編號，下面將具體的解釋些常用編號一、電纜的編號

本間隔電纜的編號該電纜所在一次間隔的種類

該電纜所在一次間隔的調(diào)度編號尾數(shù)3

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本間隔電纜的編號：尋常從101開始編號，以先間隔各個電氣設(shè)備至端子箱電纜，再端子箱至主控室電纜，先電流回路，后控制回路，再信號回路，最終其他回路（如電氣聯(lián)鎖回路，電源回路）的順序，逐條編號，同一間隔電纜編號不允許重復(fù)。

該電纜所在一次間隔的種類：采用英文大寫字母表示，220KV出線間隔E，母聯(lián)EM，旁路EP，110KV出線間隔Y，母聯(lián)YM，旁路YP，分段YF，35KV出線間隔U，分段UF，10KV出線間隔S，分段SF，電容器C，主變及主變各側(cè)開關(guān)B，220KVPT：EYH，110KVPT：YYH，35KVPT：UYH，10KVPT：SYH。

該電纜所在一次間隔的調(diào)度編號尾數(shù)：如白沙變電站的豆沙線調(diào)度編號261，這里就編1，1#主變編1，1母PT編1，依此類推，假使該變電站只有一路旁路，或者一個母聯(lián)或者分段開關(guān)，不需要編號。

各個安控裝置如備自投，故障解列，低周減載等的電纜不單獨編號，統(tǒng)一將電纜歸于裝置所控制的間隔依照上面的原則編號。

電源電纜編號

電纜號數(shù)電源種類電纜號數(shù)：電源電纜聯(lián)系全站同一一次電壓等級的所有間隔，所以應(yīng)當(dāng)單獨統(tǒng)一編號，一般從01開始依順序編號

電源種類：交流電源編JL，直流電源編ZL。

由上面可知，所有一致間隔的一致功能電纜除了首位數(shù)有區(qū)別，其他數(shù)字應(yīng)當(dāng)是一樣的。

二、號頭的編號

電流回路

電流流入裝置的順序

編號

相別

電流流入裝置的順序：流入第一個裝置為1，流出后進(jìn)入下一個裝置為2，依次類推。編號：一般的CT有四組繞組，保護(hù)用的編號41，遙測、錄波用42，計度用44，留一組備用。

相別：A、B、C、N，N為接地端。比較特別的電流回路：

220KV母差：A320、B320、C320、N320；110KV母差：A310、B310、C310、N310；主變中性點零序電流：L401，N401；

主變中性點間歇零序電流：L402，N402。

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電壓回路

電壓等級

PT所在位置相別

電壓等級：本變電站一次電壓等級，由羅馬數(shù)值表示，高壓側(cè)Ⅰ，中壓側(cè)Ⅱ，低壓側(cè)Ⅲ，零序電壓不標(biāo)。

PT所在位置：PT在I母或者母線I段上，保護(hù)遙測等標(biāo)630，計度用標(biāo)630’，PT在II母或者母線II段上，則分別標(biāo)640與640’。

相別：A、B、C為三相電壓，L為零序電壓。線路電壓編號A609。

電壓回路接地端都統(tǒng)一編號N600，但是開口三角形接地端編N600’或者N600△以示區(qū)別。

傳統(tǒng)的同期回路需要引入母線開口三角形電壓回路的100V抽頭用來與線路電壓做同期比較，該抽頭編號Sa630或者a630。

控制回路

主變高壓側(cè)主變中壓側(cè)主變低壓側(cè)普通開關(guān)

開關(guān)開關(guān)開關(guān)

控制正電源1101201301

控制負(fù)電源2102202302

合閘3或7103或107203或207303或307

跳閘33或37133或137233或237333或337

對于分相操作的220KV線路開關(guān)，在上面的編號前還要加A、B、C相名加以區(qū)分。白沙等非綜合自動化站手動跳閘：33或者R33綜合自動化手動遙控正電源L1，合閘L3，跳閘L33。母差跳閘R33。

對于雙跳圈的220KV以上開關(guān)，母差跳閘編R033與R133，跳閘回路編37與37’以示區(qū)別，這些方法也同樣適用與其他雙跳圈回路。

主變非電量保護(hù)：正電源01，本體重瓦斯03，有載重瓦斯05，壓力釋放07等（輕瓦斯屬于信號回路）。

信號回路：701—999范圍的奇數(shù)編號，一般信