电力系统继电保护

1 电力系统概述 1.1电力系统组成电力系统由：发电厂、变电所、输电线和用户组成。1.1.1发电厂分类：A．按大小和重要性分为3类 a. 大型主力电厂水电站：在大江、大河上，接入330KV~500KV超高压系统或直流输电系统;火电站：在煤矿附近、负荷中心、沿海、沿江, 接入330KV~500KV超高压系统或直流输电系统。 b. 中小型地区电厂 水电站：在江、河上,接入110~220KV系统，少数接入330KV系统; 火电厂：在城镇附近,接入110~220KV系统，少数接入330KV系统。 c. 企业自备电厂，以对本企业供电、供热为主，主要为热电厂，接入110KV~220KV系统或35KV系统。 B．按能源分 a. 水电厂：用水力、既水的动能、位能; b. 火电厂：用热能、既煤、油、汽的化学能转变为热能; c. 核电厂：用核能、实为火电厂; d. 热电厂：既供电又供热的火电厂; e. 其它电厂：风力、地热、潮汐、蓄能电厂。1.1.2 变电所 对电能进行变换（升、降的场所）和分配的场所 按重要性分为：　 a. 系统枢纽变电站：汇集多个大电厂，进行系统功率变换，以中压输出，输入为330KV~500KV； b. 地区重要变电所，为地区供电的变电所，输入220~330KV，也有110KV的； c. 一般变电所：为终端和分支变电所，输入110KV~35KV，也有220KV的.。B. 按用途分 a. 升压变电所，建在电厂内或附近； b. 降压变电站，建在负荷中心附近； c. 特殊的变电站：如铁路变电所，换流站（直流输电），开关站等.。1.1.3 输电线 A. 超高压 500KV 和 330KV输电线； B. 高 压 220KV 和 110KV输电线； C. 中 压 6~60KV输电线； D. 低 压 380KV/22OV输电线； E. 高压直流输电的输电线。 1.2 发电厂与变电站中的电气设备种类1.2.1 水力发电厂 发电机 （ 含励磁机或励磁变压器）; 主变压器; 厂用变压器; 断路器和灭磁开关; 隔离开关（手车）; 电流互感器与电压互感器; 电动机及各种泵：水泵、油泵; 消弧线圈。1.2.2 火力发电厂或热电厂 发电机(含励磁机或励磁变)； 汽轮机及其辅机（水泵、油泵）电动机； 锅炉及其辅机（风机、水机）电动机； 主变压器； 厂用变压器； 断路器和灭磁开关； 隔离开关（手车）； 电流互感器与电压互感器； 消弧线圈。1.2.3 核电厂 　 同火电厂的电气设备外加核设备及备用电源。1.2.4 变电所 主变压器； 断路器与刀闸（手车）； 电流、电压互感器； 厂用变压器； 电容器组与并联电抗器； 调相机。 1.3. 发电厂与变电所中的电气设备介绍 1.3.1 发电机A.品种 a.按能源分：水轮发电机(水电厂)、汽轮发电机（火电厂、热电厂和核电厂）； b.按定子绕组结构分：单分支，两分支，多分支；c.按转子结构分：凸极和隐极。　B.特点 　a. 水轮发电机: 大、慢、凸极; 　b. 汽轮发电机: 小、快、隐极 1.3.2 变压器1.3.2.1定义： 借助于电磁感应，以相同的频率，在两个或更多的绕组织之间变换交流电压和电流的一种静止的电器。1.3.2.2 分类： A. 按绕组数分： a. 二绕组变压器：有两个绕组的变压器；　b. 三绕组变压器：有三个绕组的变压器；　c. 多绕组变压器：有三个以上绕组的变压器；d. 自耦变压器：至少有两个线圈具有公共部分的变压器； e. 特殊变压器。 B. 按结构分： a. 油浸式变压器：绕组和铁心全部浸在变压器外壳（油箱）里的变压器油内，以变压器油做为绝缘和冷却介质； b. 干式变压器：外壳里仅有空气或绝缘气体（如ＳＦ６）做为绝缘和冷却介质的变压器； c. 封闭式变压器：绕组和铁心全部浇铸在环氧树脂里的变压器。 C. 按绝缘水平分： a. 全绝缘的变压器：绕组、引线和中性点对外壳均按该电压等级全电压绝缘的变压器； b. 分级绝缘的变压器：绕组及各相引线对外壳按该电压等级全电压绝缘，中性点及其引线按该电压等级一半电压绝缘的变压器。 按相数分：a. 单相变压器：每相绕组和铁心装在一个外壳内的变压器； b. 三相变压器：三相绕组和铁心共同装在一个外壳内的变压器。 1.3.3 电流互感器1.3.3.1 作用： 变换电流并对一、二次绕组进行绝缘隔离。1.3.3.2 定义： A. 互感器：一种变压器供测量仪器、仪表、继电器和其他的电器用。 B. 电流互感器：一种互感器，在正常使用状态下，其二次电流与一次电流实质上成正比，而其相位差在连接方法正确时接近于零的互感器。1.3.4 电压互感器1.3.4.1 作用：变换电压、隔离。1.3.4.2 定义： 电压互感器：在正常使用情况下，其二次电压与一次电压实质上成正比，而其相位插在连接方法正确时接近零的互感器。1.3.4.3分类 A. 按接地方式分： a. 不接地电压互感器（全绝缘的）：一次绕组的各部分（包括出现端在内）都是对地绝缘的，而且绝缘水平与额定绝缘水平一致的电压互感器。 b. 接地电压互感器（分级绝缘的）：一次绕组的一端准备直接接地的单相电压互感器或一次绕组的星型联结点准备直接接地的三相电压互感器。 B． 按相数分： 单相电压互感器,可由三台组成三相电压互感器； 三相电压互感器; 三相五柱式电压互感器，有五个铁心柱，可以检测零序电压。 C．按绕组数分： 双绕组, 有一个一次绕组和一个二次绕组； 三绕组，有一个一次绕组和两个二次绕组（一个星形绕组和一个开口三角绕组）； 四绕组，有一个一次绕组和三个二次绕组（两个星形绕组和一个开口三角绕组）。 断路器与灭磁开关 1.3.5.1 断路器 A. 断路器的作用 a. 接通和断开电路 b. 切断故障电流（外部出现短路时），因而有遮断容量的要求，如太大的电流切不断等。 B．断路器分类 a. 油断路器：一种老式断路器，箱体内充满油，利用变压器油作为绝缘和灭弧介质； b. 少油断路器：利用变压器油作为绝缘和灭弧介质，但仅在灭弧室内充满油； c. 空气断路器：利用压缩空气作为绝缘和灭弧介质； d. 真空断路器：利用真空室灭弧的断路器； e. SF6断路器：利用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的断路器； f. SF6组合电器：将断路器、刀闸、互感器、避雷器、母线等全部密封在充满SF6气体的室内利用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的组合电器。1.3.5.2 灭磁开关： 一种特殊的低压空气断路器,有很好的灭弧能力，用于发电机的励磁回路，接通和断开发电机的转子电流。 ~