包邮220KV及以下变电设备运维检修培训手册(二次部分)

目录 前言 **篇继电保护及安全自动装置 1元件保护2 1.1母线保护2 1.1.1配置原则2 1.1.2技术要求2 1.1.3保护原理2 1.1.4调试方法4 1.1.5现场运维和检修注意事项9 1.1.6典型案例分析11 1.2主变压器保护11 1.2.1配置原则11 1.2.2技术要求11 1.2.3保护原理11 1.2.4调试方法14 1.2.5现场运维和检修注意事项23 1.2.6典型案例分析24 2线路保护26 2.135kV线路保护26 2.1.1配置原则26 2.1.2基本原理26 2.1.3调试方法28 2.1.4现场运维和检修注意事项30 2.1.5典型案例分析31 2.2110kV线路保护39 2.2.1配置原则39 2.2.2基本原理39 2.2.3110kV线路纵联保护48 2.2.4调试方法51 2.2.5现场运维和检修注意事项58 2.2.6故障录波分析及现场消缺案例59 2.3220kV线路保护62 2.3.1配置原则62 2.3.2保护原理62 2.3.3保护试验65 2.3.4现场运行和检修注意事项72 2.3.5典型案例分析74 3电力系统安全自动装置76 3.1一般规定76 3.2自动重合闸76 3.2.1自动重合闸装置的装设规定76 3.2.2自动重合闸装置的基本要求76 3.2.3自动重合闸装置的动作时限76 3.2.4110kV及以下线路装设原则77 3.2.5220kV线路装设原则77 3.2.6其他情况77 3.3备用电源自动投入78 3.3.1备用电源自动投入装置的装设 规定78 3.3.2备用电源自动投入装置的功能 设计78 3.3.3其他注意事项78 3.4暂态稳定控制及失步解列78 3.4.1稳定控制装置的配置原则78 3.4.2稳定控制装置的主要技术性能 要求78 3.5频率和电压异常紧急控制79 3.5.1频率异常紧急控制79 3.5.2电压异常紧急控制79 3.6继电保护及故障信息管理系统79 3.6.1继电保护及故障信息管理系统功能 要求80 3.6.2故障信息传送原则要求80 3.7智能变电站安全自动装置80 3.8典型主接线下备自投装置的动作条件及 动作过程80 3.8.1分段(桥)备自投80 3.8.2进线备自投80 3.8.3变压器备自投81 3.8.4均衡负荷备自投81 3.8.5扩大内桥备自投82 3.9远方备自投功能介绍84 3.9.1方式184 3.9.2方式285 3.9.3方式386 3.9.4方式486 3.9.5方式587 3.9.6方式687 3.9.7方式788 3.10安全自动装置、辅助装置的验收要求88 3.10.1故障录波装置系统功能验收88 3.10.2安全自动装置系统功能验收89 3.10.3继电保护及故障信息系统功能 验收89 4智能变电站继电保护技术90 4.1智能变电站概述90 4.1.1智能变电站与常规变电站的区别90 4.1.2智能变电站的优势90 4.1.3智能变电站的特点90 4.2智能组件的功能与分类91 4.2.1合并单元功能91 4.2.2合并单元分类91 4.2.3智能终端功能91 4.2.4智能终端分类92 4.3智能变电站网络构成方式92 4.3.1直采直跳方式92 4.3.2网采网跳方式92 4.3.3直采网跳方式92 4.4智能变电站配置93 4.4.1配置文件介绍93 4.4.2配置工具93 4.5几种典型智能变电站保护配置方案94 4.5.1220kV线路保护实施方案94 4.5.2220kV主变压器实施方案94 4.5.3220kV母线保护实施方案95 4.5.4110kV线路保护实施方案95 4.6运行和检修时的注意事项96 4.6.1运行时的注意事项96 4.6.2检修时的注意事项97第二篇二次回路 5控制及信号回路101 5.1断路器控制及信号回路101 5.1.1分相操作断路器控制回路102 5.1.2断路器信号回路102 5.2刀闸开关控制及信号回路105 5.2.1隔离开关105 5.2.2信号回路105 6交流二次回路107 6.1电压互感器二次回路107 6.1.1电压互感器的工作原理及作用107 6.1.2电压互感器型号含义107 6.1.3电压互感器的接线107 6.1.4电压并列回路109 6.1.5电压切换回路110 6.1.6电压互感器异常的判别110 6.1.7电压互感器运行注意事项112 6.2电流互感器及二次回路113 6.2.1电流互感器的工作原理及作用113 6.2.2电流互感器二次接线114 6.2.3电流互感器二次回路114 6.2.4电流互感器运行注意事项116 7交直流及逆变电源二次回路117 7.1变电站站用电交流系统117 7.1.1站用交流系统的组成117 7.1.2站用电系统接线方式120 7.1.3站用电交流系统二次控制原理121 7.2直流系统121 7.2.1直流系统的组成122 7.2.2直流系统二次原理123 7.2.3直流系统的基本要求124 7.2.4直流系统的绝缘检测124 8二次回路的编号原则及阅读方法126 8.1二次回路的编号原则126 8.1.1一般规则126 8.1.2二次回路的标号126 8.2二次回路图阅读方法127 9二次回路故障案例分析130第三篇厂站端自动化 10变电站自动化概述136 10.1概述136 10.2发展历史136 10.3功能介绍137 11厂站端自动化数据采集及处理139 11.1遥信数据采集功能139 11.1.1遥信信息采集原理139 11.1.2遥信信息及其来源139 11.1.3遥信采集电路139 11.1.4遥信输入的几种形式140 11.1.5遥信信息调试工作流程及注意 事项140 11.1.6遥信信息调试的安全和技术 措施140 11.1.7遥信信息采集功能调试检修141 11.1.8遥信信息异常处理142 11.2遥测数据采集功能142 11.2.1遥测数据采集原理142 11.2.2遥测采集功能调试工作流程及注意 事项143 11.2.3遥测采集功能调试的安全和技术 措施143 11.2.4遥测采集功能调试检修144 11.2.5遥测数据异常处理145 11.3遥控功能原理146 11.3.1测控装置遥控功能的基本原理146 11.3.2遥控功能联合调试的安全和技术 措施146 11.3.3遥控功能的联合调试方法147 11.3.4某测控装置遥控回路的接线148 11.3.5遥控功能的检测及报告查询149 11.3.6遥控信息异常处理150 11.4遥调及主变压器挡位采集151 11.4.1遥调功能的实现151 11.4.2主变压器挡位采集151 12站内后台监控系统154 12.1NS3000监控系统154 12.1.1用户登录154 12.1.2画面清闪154 12.2iPACS5000监控系统158 12.2.1主画面158 12.2.2间隔分画面159 12.2.3画面切换159 12.2.4实时告警查看159 12.2.5遥控操作160 12.2.6挡位操作161 12.2.7数据查询和设置161 12.2.8画面主控台设置163 12.2.9告警信息164 12.2.10数据库简单维护165 13站内通信系统167 13.1变电站综合自动化系统通信的要求167 13.1.1经常传输的监视信息167 13.1.2突发事件产生的信息167 13.2并行数据通信和串行数据通信167 13.3数据通信的工作方式167 13.4规约168 13.4.1循环式通信规约(CDT)168 13.4.2问答式通信规约(Polling)170 13.4.3循环式通信规约与问答式通信规约的 比较171 13.4.4信息传输系统的质量指标172 13.4.5常见通信规约172 14二次系统安全防护173 14.1电力调度数据网络安全防护173 14.1.1网络专用与隔离173 14.1.2网络路由防护173 14.1.3各级调度数据网边界173 14.1.4调度数据网与业务系统边界173 14.1.5网络设备安全配置173 14.2调度数字证书与认证173 14.2.1证书类型174 14.2.2证书的应用174 14.2.3数字证书的发放与管理174 14.2.4数字证书系统的实施174 14.3横向安全隔离装置174 14.3.1正向隔离174 14.3.2反向隔离175 14.4纵向加密认证装置175 14.5远程拨号访问175 14.6线路加密设备175 15不间断电源系统176 15.1UPS及其功能176 15.1.1UPS定义176 15.1.2UPS分类176 15.2UPS工作原理176 15.2.1UPS结构及功能176 15.2.2UPS工作状态177 15.3逆变电源的原理及应用177 15.3.1逆变电源基本概念177 15.3.2逆变电源在电力系统中应用的 优点177 15.3.3电力逆变电源的工作原理及应用177 15.4UPS输入输出及容量配置178 15.4.1UPS输入输出178 15.4.2UPS容量配置178 15.5不间断电源使用及维护179 15.5.1不间断电源的使用179 15.5.2蓄电池组的维护保养179 16电能量采集系统181 16.1电能表的通信方式181 16.1.1电能表通信方式的概述181 16.1.2RS232、RS422、RS485通信方式 及特点181 16.2电能表的通信规约183 16.3电能量采集设备原理183 16.3.1电量采集终端采集方式183 16.3.2终端服务器的技术指标183 16.3.3电量采集终端的技术和设计 特点183 16.4电量采集主站系统184 16.4.1电量采集系统概述184 16.4.2电量采集系统的概念解释184 16.4.3国内电量采集主站系统的应用和 发展185 16.4.4一般电量采集主站系统的组成185 16.4.5一般电量采集主站系统主要功能模块 介绍185 16.4.6电量采集主站系统建立需要注意的 问题187第四篇二次设备运维与故障处理 17二次设备巡视检查项目189 17.1二次设备巡视基本要求189 17.2二次设备巡视检查项目189 18二次设备操作190 18.1二次设备操作一般原则190 18.1.1继电保护设备的运行状态190 18.1.2线路高频保护装置状态190 18.1.3线路光纤保护装置状态190 18.1.4线路光纤纵差保护装置状态190 18.1.5母差保护装置状态191 18.1.6母联(分段)独立过流保护装置 状态191 18.1.7智能终端装置状态191 18.1.8合并单元装置状态191 18.1.9变压器电气量保护装置状态191 18.1.10故障录波器、继电保护故障信息 子站状态192 18.1.11备用电源自动投入装置状态192 18.1.12检修状态连接片状态192 18.2二次设备操作一般规定193 18.2.1停用重合闸操作规范193 18.2.2退出某种保护功能规范193 18.2.3方向高频保护(高频闭锁保护)投 跳闸和改停用的操作顺序193 18.2.4方向光纤保护(光纤闭锁保护)的 投跳闸和改停用的操作顺序193 18.2.5微机光纤纵差保护投跳闸和改停用 的操作顺序193 18.3二次设备操作案例193 19内桥接线方式倒闸操作注意事项201 19.1桥式接线介绍201 19.1.1内桥接线201 19.1.2外桥接线201 19.2内桥式接线倒闸操作注意事项201 20智能变电站二次设备常见异常处理205 20.1合并单元异常处理205 20.2智能终端异常处理205 20.3智能组件现场应急处置206 20.4电压互感器二次回路故障206 20.5**套电压采集器及其上送通道 故障206 20.6**套合并单元上送通道及收信设备 故障206 20.7**套智能终端至GOOSE A网交换机 通道故障(含通信光口故障)207 20.8**套智能终端至**套线路保护通道 故障(含通信光口故障)207 20.9**套智能终端至**套母线保护通道 故障(含通信光口故障)208 20.10GOOSE A网交换机故障(不含单个通 信光口故障)208 20.11**套母线保护至GOOSE A网交换机 通道故障(含通信光口故障)209 20.12**套线路保护至GOOSE A网交换机 通道故障(含通信光口故障)209 21直流系统的巡视与操作210 21.1直流系统的巡视210 21.2直流系统的异常处理211 21.2.1直流系统平衡桥原理211 21.2.2直流系统异常处理211 21.3直流系统倒闸操作217 21.3.1直流系统基本情况217 21.3.2倒闸操作顺序218 22变电运维一体化项目219 22.1蓄电池内阻测试219 22.1.1测试目的与测试周期219 22.1.2测试过程及步骤219 22.1.3注意事项219 22.2蓄电池核对性充放电试验219 22.2.1试验目的219 22.2.2试验周期219 22.2.3试验过程及步骤220 22.2.4注意事项220 23典型故障录波分析221 23.1故障录波器的概述221 23.2线路故障分类及特征221 23.2.1线路故障分类221 23.2.2各类线路故障特征221 23.3变压器故障特征224 23.3.1三角形侧发生bc相两相短路224 23.3.2电源在三角形侧，星形侧发生BC 短路225 23.3.3电源在三角形侧，星形侧中性点 接地226 23.4故障波形四步分析法226 23.4.1查报文227 23.4.2辨波形227 23.4.3判行为228 23.4.4定方案228 23.5现场实例228 参考文献236