變配電站繼電愛護(hù)與綜合自動(dòng)化基礎(chǔ)學(xué)問

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>35kV>66kV、110kV>220kV>330kV>500kVo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

少運(yùn)用，20kV>66kV也很少運(yùn)用。供電系統(tǒng)以10kV、35kV為主￡

輸配電系統(tǒng)以11。kV以上為主。發(fā)電廠發(fā)電機(jī)有6kV與10kV兩種，

現(xiàn)在以10kV為主，用戶均為220/380V（0.4kV）低壓系統(tǒng)。

依據(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500kV、330kV、

220kV>UOkV,高壓配電網(wǎng)為llOkV、66kV,中壓配電網(wǎng)為20kV、

10kV、6kV,低壓配電網(wǎng)為0.4kV（220V/380V）o

發(fā)電廠發(fā)出6kV或10kV電，除發(fā)電廠自己用（廠用電）之外，也

可以用1。kV電壓送給發(fā)電廠旁邊用戶，10kV供電范圍為10Km、35kV

為20~50Km、66kV為30~100Km、110kV為50~150Km、220kV

為100?300Km、330kV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，電壓上升為升壓變

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格外，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

/110kVo區(qū)域站一般也有三個(gè)電壓等級(jí)（三圈變壓器），220kV/llOkV

/35kV^UOkV/35kV/lOkVo終端站一般干脆接到用戶，大多數(shù)為

兩個(gè)電壓等級(jí)（兩圈變壓器）11。1<丫/1。1<\，或35小//101<丫。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lOkV/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，全部電力設(shè)備（變壓器與進(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)

展的狀況下采納線路變壓器組接線。

3）橋形接線：有兩路進(jìn)線、兩臺(tái)變壓器，而且再?zèng)]有發(fā)展的狀況下,

采納橋形接線。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)，采納單母線，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)于特殊重要的負(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，假

如是單母線不分段，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)電廠與大型變電站，每路途路都由一

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，接線方式困難，但檢修就特別便利了，

停電范圍可削減。

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、愛護(hù)、限制與信

號(hào)回路部分。測(cè)量回路包括：計(jì)量測(cè)量與愛護(hù)測(cè)量。限制回路包括：就地

手動(dòng)合分閘、防跳聯(lián)鎖、試驗(yàn)、互投聯(lián)鎖、愛護(hù)跳閘以與合分閘執(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)報(bào)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)量與愛護(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)量串接于電流表以與電度表，功率表與功率因數(shù)表電流端子。愛護(hù)測(cè)

量串接于愛護(hù)繼電器的電流端子。微機(jī)愛護(hù)一般將計(jì)量與愛護(hù)集中于一

體，分別有計(jì)量電流端子與愛護(hù)電流端子。

電壓測(cè)量回路，220/380V低壓系統(tǒng)干脆接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，電壓表以與電度表、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)愛護(hù)單元計(jì)量電壓與愛護(hù)電壓統(tǒng)一為一種電壓

端子。

3)限制回路

(1)合分閘PI路：合分閘通過合分閘轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行操作，常規(guī)愛護(hù)

為提示操作人員與事故跳閘報(bào)警須要，轉(zhuǎn)換開關(guān)選用預(yù)合-合閘-合后與預(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)。采納微機(jī)愛護(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，或短路事故未解

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，不僅簡(jiǎn)潔

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)限制回路

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)。假如合閘回路有故障，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)立刻斷

開合閘回路，保證斷路器在分閘過程中不能立刻再合閘。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，這樣可以減輕愛護(hù)繼電

器的出口接點(diǎn)斷開負(fù)荷，也削減了愛護(hù)繼電器的保持時(shí)間要求。

有些微機(jī)愛護(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)選用彈費(fèi)儲(chǔ)能時(shí)，假如選用儲(chǔ)能后可以進(jìn)行一次合閘與分

閘的彈簌儲(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)常

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)鎖與限制：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)依

據(jù)要求進(jìn)行互投聯(lián)鎖或限制。

(4)愛護(hù)跳閘：愛護(hù)跳閘出口經(jīng)過連接片接于跳閘回路，連接片用

于愛護(hù)調(diào)試，或運(yùn)行過程中解除某些愛護(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)供應(yīng)電源,

以與其限制回路，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。采納微機(jī)愛護(hù)后,

轉(zhuǎn)換開關(guān)取消了不對(duì)應(yīng)接線，所以信號(hào)燈正極可以干脆接到正電源上。

（2）事故信號(hào)有事故跳閘與事故預(yù)報(bào)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，再引到中心信號(hào)系統(tǒng)。

事故預(yù)報(bào)信號(hào)通過信號(hào)繼電器接點(diǎn)引到中心信號(hào)系統(tǒng)。采納微機(jī)愛護(hù)后，

將斷路器操作機(jī)構(gòu)協(xié)助接點(diǎn)與信號(hào)繼電器的接點(diǎn)分別接到微機(jī)愛護(hù)單元

的開關(guān)量輸入端子，須要有中心信號(hào)系統(tǒng)時(shí)，假如微機(jī)愛護(hù)單元可以供應(yīng)

事故跳閘與事故預(yù)報(bào)輸出接點(diǎn)，可將其引到中心信號(hào)系統(tǒng)。否則，應(yīng)利用

信號(hào)繼電器的另一對(duì)接點(diǎn)引到中心信號(hào)系統(tǒng)。（3）中心信號(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)報(bào)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。采納變電站綜合

自動(dòng)化系統(tǒng)后，可以不再設(shè)計(jì)中心信號(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.變配電站繼電愛護(hù)

1）變配電站繼電愛護(hù)的作用：變配電站繼電愛護(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、限制與測(cè)量回路

斷線等），快速有選擇性發(fā)出跳閘吩咐將故障切除或發(fā)出報(bào)警，從而削減

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）變配電站繼電愛護(hù)的基木工作原理：變配電站繼電愛護(hù)是依據(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、電壓上升或降低、頻率降

低、出現(xiàn)瓦斯、溫度上升等現(xiàn)象超過繼電愛護(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)出跳閘吩咐或報(bào)警信號(hào)。

依據(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。

依據(jù)時(shí)間來進(jìn)行選擇性跳閘的稱為定時(shí)限愛護(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)跳閘吩咐。瓦斯與溫度等為非

電量愛護(hù)。

牢靠系數(shù)為一個(gè)閱歷數(shù)據(jù)，計(jì)算繼電器愛護(hù)動(dòng)作值時(shí)，要將計(jì)算結(jié)果

再乘以牢靠系數(shù)，以保證繼電愛護(hù)動(dòng)作的精碓與牢靠，其范圍為1.3-1.5o

發(fā)生故障時(shí)的最小值與愛護(hù)的動(dòng)作值之比為繼電愛護(hù)的靈敏系數(shù)，一般為

1.2-2,應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要進(jìn)行選擇。

3)變配電站繼電愛護(hù)按愛護(hù)性質(zhì)分類

(1)電流速斷愛護(hù)：故障電流超過愛護(hù)整定值無時(shí)限(整定時(shí)間為

零)，馬上發(fā)出跳閘吩咐。

(2)電流延時(shí)速斷愛護(hù)：故障電流超過速斷愛護(hù)整定值時(shí)，帶肯定

延時(shí)后發(fā)出跳閘吩咐。

(3)過電流愛護(hù)：故障電流超過過流愛護(hù)整定值，故障出現(xiàn)時(shí)間超

過愛護(hù)整定時(shí)間后發(fā)出跳閘吩咐。

(4)過電壓愛護(hù)：故隙電壓超過愛護(hù)整定值時(shí)，發(fā)出跳閘吩咐或過

電壓信號(hào)。

(5)低電壓愛護(hù)：故障電壓低于愛護(hù)整定值時(shí)，發(fā)出跳閘吩咐或低

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)單相接地愛護(hù)：當(dāng)一相發(fā)生接地后對(duì)于接地系統(tǒng)，發(fā)出跳閘吩

咐，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)愛護(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

端電流之差變更超過整定值時(shí)，發(fā)出跳閘吩咐稱為縱差動(dòng)愛護(hù)，兩條并列

運(yùn)行的線路或兩個(gè)繞組之間電流差變更超過整定值時(shí)，發(fā)出跳閘吩咐稱橫

差動(dòng)愛護(hù)。

(9)距離愛護(hù)：依據(jù)故障點(diǎn)到愛護(hù)安裝處的距離(阻抗)發(fā)出跳閘

吩咐稱為距離愛護(hù)。

(10)方向愛護(hù)：依據(jù)故障電流的方向，有選擇性的發(fā)出跳閘吩咐稱

為方向愛護(hù)。

(11)高頻愛護(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

的愛護(hù)稱為高頻愛護(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)瓦斯愛護(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)峻，瓦斯氣體多，沖擊力大，重瓦斯動(dòng)作于跳閘，故障不

嚴(yán)峻，瓦斯氣體少，沖擊力小，輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)。

(14)溫度愛護(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)備木體溫度上升，超過整定值發(fā)出跳閘吩咐或超溫報(bào)警信號(hào)。

(15)主愛護(hù)：滿意電力系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備平安要求，出現(xiàn)故障后能以

最快速度有選擇性的切除被愛護(hù)設(shè)備或線路的愛護(hù)。

(16)后備愛護(hù)：主愛護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用來切除除故障的愛護(hù)。

主愛護(hù)拒動(dòng)，本電力系統(tǒng)或線路的另一套愛護(hù)發(fā)出跳閘吩咐的為近后備愛

護(hù)。當(dāng)主愛護(hù)或斷路器拒動(dòng)由相鄰(上一級(jí))電力設(shè)備或線路的愛護(hù)來切

除故障的后備愛護(hù)為遠(yuǎn)后備愛護(hù)。(17)協(xié)助愛護(hù)：為補(bǔ)充主愛護(hù)和后備

愛護(hù)的性能，或當(dāng)主愛護(hù)和后備愛護(hù)檢修退出時(shí)而增加的簡(jiǎn)潔愛護(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)引起愛護(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，繼電愛護(hù)發(fā)出跳閘吩

咐斷路器也不能跳開，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

障快速切除后，不會(huì)發(fā)生永久性故障，此時(shí)再進(jìn)行合閘，可以接著保證供

電。繼電愛護(hù)發(fā)出跳閘吩咐斷路器跳開后立刻再發(fā)出合閘吩咐，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(一般很少運(yùn)用)。有了重合閘功能之后，在發(fā)生故障后，

繼電愛護(hù)先不考慮愛護(hù)整定時(shí)間，立刻進(jìn)行跳閘，跳閘后，再進(jìn)行重合閘,

重合后故障不能切除，然后再依據(jù)繼電愛護(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)生事故后繼電愛護(hù)先依據(jù)愛護(hù)整定時(shí)間進(jìn)行愛護(hù)跳閘，然后進(jìn)行重

合閘，重合閘不勝利無延時(shí)快速發(fā)出跳閘吩咐，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。互投有利用母聯(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)必需滿意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)變電站繼電愛護(hù)按被愛護(hù)對(duì)象分類

(1)發(fā)電機(jī)愛護(hù)：發(fā)電機(jī)愛護(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PI路一點(diǎn)與兩點(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)電力變壓器愛護(hù)：電力變壓器愛護(hù)有繞組與其引出線相間短路,

中性點(diǎn)干脆接地側(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)干脆接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過電流與中性點(diǎn)過電壓、過負(fù)

荷，油面降低，變壓器溫度上升，油箱壓力上升或冷卻系統(tǒng)故障。

(3)線路愛護(hù)：線路愛護(hù)依據(jù)電壓等級(jí)不同，電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式

不同，輸電線路以與電纜或架空線長(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)母線愛護(hù)：發(fā)電廠和重要變電所的母線應(yīng)裝設(shè)專用母線愛護(hù)。

(5)電力電容器愛護(hù)：電力電容器有電容器內(nèi)部故障與其引出線短

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)愛護(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)愛護(hù)裝置

1)微機(jī)愛護(hù)的優(yōu)點(diǎn)

(1)牢靠性高：一種微機(jī)愛護(hù)單元可以完成多種愛護(hù)與監(jiān)測(cè)功能。

代替了多種愛護(hù)繼電器和測(cè)量?jī)x表，簡(jiǎn)化了開關(guān)柜與限制屏的接線，從而

削減了相關(guān)設(shè)備的故障環(huán)節(jié)，提高了牢靠性。微機(jī)愛護(hù)單元采納高集成度

的芯片，軟件有自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)糾錯(cuò)功能，也有提高了愛護(hù)的牢靠性。

(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務(wù)以ms來計(jì)時(shí)，軟件功能的提高可以通過

各種困難的算法完成多種愛護(hù)功能。

(3)敏捷性大，通過軟件可以很便利的變更愛護(hù)與限制特性，利用

邏輯推斷實(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

愛護(hù)。(4)維護(hù)調(diào)試便利，硬件種類少，線路統(tǒng)一，外部接線簡(jiǎn)潔，大大

削減了維護(hù)工作量，愛護(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)潔便利。

(5)經(jīng)濟(jì)性好，性能價(jià)格比高，由于微機(jī)愛護(hù)的多功能性，使變配

電站測(cè)量、限制與愛護(hù)部分的綜合造價(jià)降低。高牢靠性與高速度，可以削

減停電時(shí)間，節(jié)約人力，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

2)微機(jī)愛護(hù)裝置的特點(diǎn)：微機(jī)愛護(hù)裝置除了具有上述微機(jī)愛護(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)愛護(hù)裝置，品種特殊齊全，可以滿意各種類型變

配電站的各種設(shè)備的各種愛護(hù)要求，這就給變配電站設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)供

應(yīng)了很大便利。

(2)硬件采納最新的芯片提高了技術(shù)上的先進(jìn)性，CPU采納

80C196KB,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)，通信采納CAN總線。具有

通信速率高(可達(dá)100MHZ,一般運(yùn)行在80或60MHZ)抗干擾實(shí)力強(qiáng)

等特點(diǎn)。通過鍵盤與液晶顯示單元可以便利的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)視察與各種愛護(hù)方

式與愛護(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

接口等采納了特殊的隔離與抗干擾措施，抗干擾實(shí)力強(qiáng)，除集中組屏外，

可以干脆安裝于開關(guān)柜上。

(4)軟件功能豐富，除完成各種測(cè)量與愛護(hù)功能外，通過與上位處

理計(jì)算機(jī)協(xié)作，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RS232和CAN通信方式，支持多種遠(yuǎn)動(dòng)傳輸規(guī)約，便

利與各種計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

(6)采納寬溫帶背景240X128大屏幕LCD液晶顯示器，操作便

利、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)愛護(hù)裝置的運(yùn)用范圍

(1)中小型發(fā)電廠與其升壓變電站。

(2)110kV/35kV/10kV區(qū)域變電站。

(3)城市10kV電網(wǎng)10kV開閉所

(4)用戶110kV/10kV或35kV/10kV總降壓站。

(5)用戶10kV變配電站

4)微機(jī)愛護(hù)裝置的種類

(1)微機(jī)愛護(hù)裝置共有四大類。

(2)線路愛護(hù)裝置：微機(jī)線路愛護(hù)裝置；微機(jī)電容愛護(hù)裝置；微

機(jī)方向線路愛護(hù)裝置；微機(jī)零序距離線路愛護(hù)裝置；微機(jī)橫差電流方

向線路愛護(hù)裝置

(3)主設(shè)備愛護(hù)裝置：微機(jī)雙繞組變壓器差動(dòng)愛護(hù)裝置；微機(jī)三

繞組變壓器差動(dòng)愛護(hù)裝置；微機(jī)變壓器后備愛護(hù)裝置；微機(jī)發(fā)電機(jī)差動(dòng)

愛護(hù)裝置；微機(jī)發(fā)電機(jī)后備愛護(hù)裝置；微機(jī)發(fā)電機(jī)后備愛護(hù)裝置；微

機(jī)電動(dòng)機(jī)差動(dòng)愛護(hù)裝置；微機(jī)電動(dòng)機(jī)愛護(hù)裝置；微機(jī)廠(站)用變愛

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)管現(xiàn)裝置單元：通信單元管理單元雙機(jī)管理單元

5)微機(jī)愛護(hù)裝置功能：微機(jī)愛護(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)）以與主要功能（愛護(hù)性能指標(biāo)、主要

愛護(hù)功能、愛護(hù)原理、定值與參數(shù)設(shè)定，以與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、危急品庫等

外，均為220/380V,所以應(yīng)用范圍特別廣泛。

（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，沒有愛護(hù)

地線（PE）,少一根線。設(shè)備外殼，金屬導(dǎo)電部分愛護(hù)接地接在中性線（N）

±,稱為接零系統(tǒng)，接零系統(tǒng)平安性較差，對(duì)電子設(shè)備干擾大，設(shè)計(jì)規(guī)范

已規(guī)定不再采納。TN—S系統(tǒng)為三個(gè)相線，一個(gè)中性線（N）與一個(gè)愛護(hù)

地線（PE）ON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）與愛護(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）也必需

用絕緣線。中性線（N）引出后假如不用絕緣對(duì)地絕緣，或引出后又與愛

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)特殊引起

留意。TN—S或TN—C—S系統(tǒng)平安性好，對(duì)電子設(shè)備干擾小，可以共

用接地線（CPE）,,采納等電位連接后平安性更好，干擾更小。所以設(shè)計(jì)

規(guī)范規(guī)定除特殊場(chǎng)所外，均采納TN—S或TN—C—S系統(tǒng)。

（3）220/380V低壓配電系統(tǒng)的愛護(hù)現(xiàn)在仍采納低壓斷路器或熔斷

器。所以220/380V只有監(jiān)控沒有愛護(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)報(bào)（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），而沒有愛護(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)?/p>

用戶變電站變壓器一般不采納并列運(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。依據(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），以與五、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)要依據(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

兀。

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)首先依據(jù)一次系統(tǒng)與用

戶要求進(jìn)行遙測(cè)、遙信與遙控設(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)量可以干脆接到220/380V母線上，和電度表

電壓回路一樣一般可以不加熔斷器愛護(hù)，但柜內(nèi)接線應(yīng)盡量短，有條件時(shí)

最好加熔斷器愛護(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