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讲课Microsoft Word 文档

发布时间:2014-01-10 13:47:25  

1 防跳回路的作用

a1 防止因控制开关或自动装置的合闸接点未能及时返回(例如操作人员未松开手柄, 自动装置的合闸接点粘连) 而正好合闸在故障线路和设备上, 造成断路器连续合切现象。

b1 对于电流启动、电压保持式的电气防跳回路还有一项重要功能, 就是防止因跳闸回路的断路器辅助接点调整不当(变位过慢) , 造成保护出口接点先断弧而烧毁的现象。这种现象对于微机保护装置来说是不可容忍的, 而这一点却常被人们忽视。

2 防跳回路的典型接线

常用防跳回路有串联式防跳回路、并联式防跳回路、弹簧储能式防跳回路、跳闸线圈辅助接点式防跳回路等。国产断路器多采用串联式防跳回路

断路器多采用并联式防跳回路。其中串联式防跳回路最合理, 应用也最广泛, 它除具有防跳功能外, 还具有防止保护出口接点断弧而烧毁的优点, 这也是应用微机保护装置不可缺少的技术条件。其他防跳回路只具有防止断路器跳跃的功能, 跳闸线圈辅助接点式防跳回路在执行防跳功能时, 跳闸线圈长期带电有可能烧毁。

2.1 串联式防跳回路

所谓串联式防跳, 即防跳继电器TBJ 由电流启动, 该线圈串联在断路器的跳闸回路中。电压保持线圈与断路器的合闸线圈并联。当合闸到故障线路或设备上, 则继电保护动作, 保护出口接点TJ 闭合,此时防跳继电器TBJ 的电流线圈启动, 同时断路器跳闸, TBJ 的常闭接点断开合闸回路, 另一对常开接点接通电压线圈并保持。若此时SK (5—8) 或HJ 接点不能返回而继续发出合闸命令, 由于合闸回路已被断开, 断路器不能合闸, 从而达到防跳目的。另外,当TBJ 启动后, 其并联于保护出口的常开接点闭合并自保, 直到“逼迫”断路器常开辅助接点变位为止,有效地防止了保护出口接点断弧。串联式防跳回路,如图1 所示。

2.2 并联式防跳回路

所谓并联式防跳, 即防跳继电器KO 的电压线圈并联在断路器的合闸回路上(如图2 所示)。例如一个持久的合闸命令存在时, 合闸整流桥输出经Y3, S2, S3, S1, KO (2—1) 接通。断路器合闸后, 并联在合闸回路的辅助接点S3′闭合, 启动防跳继电器KO , KO 接点即由2—1 位置切换到4—1 位置, 断开合闸回路并保持。若此时线路或设备故障, 继电保护动作跳闸。但由于合闸回路已可靠断开, 从而防止了开关跳跃。

2.3 弹簧储能式防跳回路

如图3, 当一个持久合闸命令到来时, 合闸电流经SK 或HJ 通过S3, K1, K1, S2, S1, YA 1 接通开关合闸。合闸后弹簧机构开始储能, 并联在合闸回路的弹簧储能辅助开关S3 常闭点接通防跳继电器K1, K1 的常开点自保, 常闭点断开合闸回路。若此时线路或设备故障, 继电保护动作跳闸, 由于合闸回路已可靠断开, 有效地防止了开关跳跃。

2.4 跳闸线圈辅助接点式防跳回路

如图4 所示, 在合闸过程中出现短路故障时, 保护装置使断路器跳闸, 由跳闸线圈操动的常开辅助接点TQ 2 闭合, 保持跳闸线圈继续通电。跳闸线圈的常闭辅助接点TQ 1 断开, 切断合闸回路, 如果此时合闸命令继续存在, 也不会使断路器再次合闸。合闸命令解除后, 跳闸线圈失电, 接线恢复原来状态。

3 应用过程中需注意的问题

a1 对于没有防跳装置的断路器应加装电气防跳回路, 串联式防跳回路性能最优, 应优先采用, 可收到一举两得的效果。

b1 串联式防跳继电器的启动电流线圈应按灵敏度不小于2 选型, 且安装时应注意电流线圈与电压线圈的极性一致。

c1 当保护装置内部和开关操作机构都有电气防跳回路时, 推荐采用保护装置内部的防跳回路, 而将操作机构中的防跳回路甩掉, 这样使用可靠, 维护方便。

d1 对于弹簧储能式操作机构, 有人认为其储能机构本身已具有防跳功能, 似乎不必再加电器防跳回路。但储能机构并不能防止因合闸接点粘连而造成的开关跳跃, 又没有防止保护出口接点断弧烧毁的功能, 所以还是加装电气防跳回路为好。

电气二次回路

二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。由二次设备相互连接,构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。

1、注意事项

1)二次回路的故障常会破坏或影响电力生产的正常运行。例如若某变电所差动保护的二次回路接线有错误,则当变压器带的负荷较大或发生穿越性相间短路时,就会发生误跳闸;

2)若线路保护接线有错误时,一旦系统发生故障,则可能会使断路器该跳闸的不跳闸,不该跳闸的却跳了闸,就会造成设备损坏、电力系统瓦解的大事故;若测量回路有问题,就将影响计量,少收或多收用户的电费,同时也难以判定电能质量是否合格。

因此,二次回路虽非主体,但它在保证电力生产的安全,向用户提供合格的电能等方面都起着极其重要的作用。

2、基本原则

为便于安装、运行和维护,在二次回路中的所有设备间的连线都要进行标号,这就是二次回路标号。标号一般采用数字或数字与文字的组合,它表明了回路的性质和用途。

回路标号的基本原则是:

1)凡是各设备间要用控制电缆经端子排进行联系的,都要按回路原则进行标号。

2)某些装在屏顶上的设备与屏内设备的连接,也需要经过端子排,此时弄顶设备就可看作是屏外设备,而在其连接线上同样按回路编号原则给以相应的标号。 为了明确起见,对直流回路和交流回路采用不同的标号方法,而在交、直流回路中,对各种不同的回路又赋于不同的数字符号,因此在二次回路接线图中,我们看到标号后,就能知道这一回路的性质而便于维护和检修。

3、基本方法

1)用3位或3位以下的数字组成,需要标明回路的相别或某些主要特征时,可在数字标号的前面(或后面)增注文字符号。

2)按“等电位”的原则标注,即在电气回路中,连于一点上的所有导线(包括接触连接的可折线段)需标以相同的回路标号。

3)电气设备的触点、线圈、电阻、电容等元件所间隔的线段,即视为不同的线段,一般给予不同的标号;对于在接线图中不经过端子而在屏内直接连接的回路,可不标号。

4、回路分类

1、从电流互感器、电压互感器二次侧端子开始到有关继电保护装置的二次回路(对多油断路器或变压器等套管互感器,自端子箱开始)。

2、从继电保护直流断路器开始到有关保护装置的二次回路。

3、从保护装置到控制屏和中央信号屏间的直流回路。

4、继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳、合闸回路。

电气设备的二次回路包括哪些部分

主要包括:

1、测量与采样部分,它们通常为交流模拟量,因此常称作交流回路。具体内容主要有:CT二次(电流)和PT二次(电压);

2、操作与逻辑控制部分,它们通常采用直流电源供电,因此常称作直流回路,并且以开关量为主,具体内容主要有:对开关设备的操作回路和对状态信息的开关量输入或输出;

3、辅助电源部分,它们主要是为二次设备或电气设备二次回路提供工作电源,因此通常指其为直流电源或操作电源回路。

第一章 继电保护工作基本知识

第一节电流互感器

电流互感器(CT)是电力系统中很重要的电力元件,作用是将一次

高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录波、

计度等使用,本局所用电流互感器二次额定电流均为5A,也就是铭

牌上标注为100/5,200/5等,表示一次侧如果有100A或者200A

电流,转换到二次侧电流就是5A。

电流互感器在二次侧必须有一点接地,目的是防止两侧绕组的绝缘击

穿后一次高电压引入二次回路造成设备与人身伤害。同时,电流互感

器也只能有一点接地,如果有两点接地,电网之间可能存在的潜电流

会引起保护等设备的不正确动作。如图1.1,由于潜电流IX的存在,所以流入保护装置的电流IY≠I,当取消多点接地后IX=0,则IY=I。

在一般的电流回路中都是选择在该电流回路所在的端子箱接地。但是,如果差动回路的各个比较电流都在各自的端子箱接地,有可能由于地

网的分流从而影响保护的工作。所以对于差动保护,规定所有电流回

路都在差动保护屏一点接地。

电流互感器实验

1、 极性实验

功率方向保护及距离保护,高频方向保护等装置对电流方向有

严格要求,所以CT必须做极性试验,以保证二次回路能以

CT的减极性方式接线,从而一次电流与二次电流的方向能够

一致,规定电流的方向以母线流向线路为正方向,在CT本体

上标注有L1、L2,接线盒桩头标注有K1、K2,试验时通过

反复开断的直流电流从L1到L2,用直流毫安表检查二次电流

是否从K1流向K2。线路CT本体的L1端一般安装在母线侧,

母联和分段间隔的CT本体的L1端一般都安装在I母或者分

段的I段侧。接线时要检查L1安装的方向,如果不是按照上

面一般情况下安装,二次回路就要按交换头尾的方式接线。

2、 变比实验

CT需要将一次侧电流按线性比例转变到二次侧,所以必须做

变比试验,试验时的标准CT是一穿心CT,其变比为(600/N)

/5,N为升流器穿心次数,如果穿一次,为600/5。对于二次

是多绕组的CT,有时测得的二次电流误差较大,是因为其他

二次回路开路,是CT磁通饱和,大部分一次电流转化为励磁

涌流,此时应当把其他未测的二次绕组短接即可。同理在安装

时候,未使用的绕组也应该全部短接,但是要注意,有些绕组

属于同一绕组上有几个变比不同的抽头,只要使用了一个抽头,

其他抽头就不应该短接,如果该绕组未使用,只短接最大线圈

抽头就可以。变比试验测试点为标准CT二次电流分别为0.5A,

1A,3A,5A,10A,15A时CT的二次电流。

3、绕组的伏安特性

理想状态下的CT就是内阻无穷大的电流源,不因为外界负荷大小改变电流大小,实际中的CT只能在一定的负载范围内保持固定的电流值,伏安特性就是测量CT在不同的电流值时允许承受的最大负载,即10%误差曲线的绘制。伏安特性试验时特别注意电压应由零逐渐上升,不可中途降低电压再升高,以免因磁滞回线关系使伏安特性曲线不平滑,对于二次侧是多绕组的CT,在做伏安特性试验时也应将其他二次绕组短接。

10%误差曲线通常以曲线形式由厂家提供,如图1.2,横坐标表示二次负荷,纵坐标为CT一次电流对其额定一次电流的倍数。

根据所测得U,I2值得到RX1,Rx1=U/ I2,找出与二次回路负载Rx最接近的值,在图上找

到该负荷对应的m0,该条线路有可能承受的最大负载的标准倍数m,比较m 和m0的大小,如果m>m0,则该CT不满足回路需求,如果m≤m0,该 CT可以使用。伏安特性测试点为I2在0.5A,1A, 3A,5A,10A,15A时的二次绕组电压值。

第二节电压互感器

电压互感器(PT)的作用是将高电压成比例的变换为较低(一般为57V或者100V)的低电压,母线PT的电压采用星形接法,一般采用57V绕组,母线PT零序电压一般采用100V绕组三相串接成开口三角形。线路PT一般装设在线路A相,采用100V绕组。若有些线路PT只有57V绕组也可以,只是需要在DISA系统中将手动同期合闸参数中的100V改为57V。 PT变比测试由高压专业试验。 PT的一、二次也必须有一个接地点,以保护二次回路不受高电压的侵害,二次接地点选在主控室母线电压电缆引入点,由YMN小母线专门引一条半径至少2.5mm永久接地线至接地铜排。PT二次只能有这一个接地点(严禁在PT端子箱接地),如果有多个接地点,由于地网中电压压差的存在将使PT二次电压发生变化,这在《电力系统继电保护实用技术问答》(以下简称《技术问答》)上有详细分析。电流互感器二次绕组不允许开路。电压互感器二次绕组不允许短路。 CT与PT工作时产生的磁通机理是不同的。CT磁通是由与之串联的高压回路电流通过其一次绕组产生的。此时二次回路开路时,其一次电流均成为励磁电流,使铁芯的磁通密度急剧上升,从尔在二次绕组感应出高达数千伏的感应电势。PT磁通是由与PT并联的交流电压产生的电流建立的,PT二次回路开路,只有一次电压极小的电流产生的磁通产生的二次电压,若PT二次回路短路则相当于一次电压全部转化为极大的电流而产生极大磁通,PT二次回路会因电流极大而烧毁。

第三节瓦斯继电器

瓦斯继电器是变压器重要的主保护,安装在变压器油枕下的油管中。

轻瓦斯主要反映在运行或者轻微故障时由油分解的气体上升入瓦斯继电器,气压使油面下降,继电器的开口杯随油面落下,轻瓦斯干簧触点接通发出信号,当轻瓦斯内气体过多时,可以由瓦斯继电器的气嘴将气体放出。

重瓦斯主要反映在变压器严重内部故障(特别是匝间短路等其他变压器保护不能快速动作的故障)产生的强烈气体推动油流冲击挡板,挡板上的磁铁吸引重瓦斯干簧触点,使触点接通而跳闸。我局用瓦斯继电器分有载瓦斯继电器,油管半径一般为50mm或者80mm,本体瓦斯继电器,油管半径一般80mm。

瓦斯试验

1、轻瓦斯试验将瓦斯继电器放在实验台上固定,(继电器上标注箭头指向油枕),打开实验台上部阀门,从实验台下面气孔打气至继电器内部完全充满油后关闭阀门,放平实验台,打开阀门,观察油面降低到何处刻度线时轻瓦斯触点导通,我局轻瓦斯定值一般为250mm —350mm ,若轻瓦斯不满足要求,可以调节开口杯背后的重锤改变开口杯的平衡来满足需求。

2、重瓦斯试验(流速实验)从实验台气孔打入气体至继电器内部完全充满油后关上阀门,放平实验台,打开实验台表计电源,选择表计上的瓦斯孔径档位,测量方式选在“流速”,再继续打入气体,观察表计显示的流速值为整定值止,快速打开阀门,此时油流应能推动档板将重瓦斯触点导通。重瓦斯定值一般为1.0—1.2m/s,若重瓦斯不满足要求,可以通过调节指针弹簧改变档板的强度来满足需求。

3、密闭试验同上面的方法将起内部充满油后关上阀门,放平实验台,将表计测量方式选在“压力”,打入气体,观察表计显示的压力值数值为0.25MPa,保持该压力40分钟,检查继电器表面的桩头跟部是否有油渗漏。

避雷器电气试验标准化作业指导书(试行)

一、适用范围

本作业指导书适用于避雷器交接或预试工作。

二、引用的标准和规程

DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》 DL408-91《电业安全工作规程》

(发电厂和变电所电气部分)

三、试验设备、仪器及有关专用工具

1. 交接及大修后试验所需仪器及设备材料: 序号

试验所用设备(材料)数量

1 高压直流发生器1台

7

绝缘板1块

2 泄漏电流测试仪1套

8

温湿度计

1

3 工频升压设备1只 9

线箱

各种

线夹

及短

线

1

4

兆欧表(

2500V

1

10

常用工具

1

5

放电计数器测试棒

1

11

常用仪表(电压表、万用 表)

1

6

电源盘及刀闸板

2

12

前次试验报告

1

2.

预防性试验所需仪器及设备材料:

序号

试验所用设备

(材料)

数量

序号

试验所用设备 (材 料)

数量

1

高压直流发生器

1

7

温湿度计

1 个 2 工频 升压 设 备 1 套 8 小 线箱 ( 各种 小 线夹 及短 线 1 个 3

兆欧表( 2500V

1

9

常用工具

1

4

放电计数器测试棒

1

10

常用仪表(电压表、万用 表)

1

5

电源盘及刀闸板

1

11

前次试验报告

1

6

绝缘板

1

四、

安全工作的一般要求

1.

必须严格执行

DL409-1991

《电业安全工作规程》及市公司相关安全规定。

2.

现场工作负责人负责测试方案的制定及现场工作协调联络和监督。

五、

试验项目

1.

绝缘电阻的测量

1.1

试验目的

测量避雷器的绝缘电阻,目的在于初步检查避雷器内部是否受潮;有并联电阻者可 检查其通、断、接触和老化等情况。

1.2

该项目适用范围

10kV

及以上避雷器交接、大修后试验和预试。

1.3

试验时使用的仪器

35kV

及以下的用

2500V

兆欧表;

35kV

及以上的用

5000V

兆欧表;

低压的用

500V

兆欧表测量。

1.4

测量步骤

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