220kV变电站典型二次回路详解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郑新才，陈国永 编

图书标签:

• 电力系统
• 变电站
• 二次回路
• 继电保护
• 自动化
• 电气设计
• 规范标准
• 实践应用
• 高电压
• 电力工程

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512306042

版次：1

商品编码：10563567

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-01-01

用纸：胶版纸

页数：166

字数：183000

正文语种：中文

内容简介

《220kV变电站典型二次回路详解》由郑新才、陈国永主编，以正在运行的某-220kV变电站为例，依据实际设备及竣工的图纸，结合220kV变电站典型设计的要求，重点分析了站内各系统的回路接线、运行原理及常见故障，为变电站运行人员提供可供参考的异常及事故处理思路。
《220kV变电站典型二次回路详解》共分为14章，主要内容包括220kV模板变电站设备的基本配置、站用电系统、变电站的直流系统、电压互感器、电流互感器、隔离开关的操作回路、断路器的控制回路、保护装置、220kV线路保护、220kV主变压器保护、220kV母联保护、220kV母线差动保护、110kV线路保护、测控装置。
《220kV变电站典型二次回路详解》内容全面，可作为电力系统运行人员的培训教材，也可作为低压检修、继电保护人员的参考用书。

目录

前言
第1章 220kV模板变电站设备的基本配置
1.1 一次设备
1.2 二次设备

第2章 站用电系统
2.1 站用变压器的常见接线形式
2.2 低压交流母线的备投装置
2.3 变电站的低压交流供电网络
2.4 逆变电源系统
2.5 站用变压器的运行方式
2.6 站用电系统的常见故障及分析

第3章 变电站的直流系统
3.1 直流系统的组成
3.2 直流系统的接线及运行方式
3.3 直流系统各功能模块
3.4 直流系统供电网络

第4章 电压互感器
4.1 电压互感器的分类
4.2 电压互感器的绕组接线
4.3 电压互感器的重动、并列装置
4.4 电压小母线
4.5 电压切换装置
4.6 电压回路中性点及接地
4.7 电压回路标号
4.8 线路上的电压互感器（抽压TV）

第5章 电流互感器
5.1 吨流互感器的极性及绕组
5.2 电流互感器的准确度等级
5.3 电流互感器的绕组接线
5.4 电流互感器二次端子及交流回路的标号
5.5 电流互感器的中性线及接地

第6章 隔离开关的操作回路
6.1 220kV隔离开关操动机构回路
6.2 110kV隔离开关操动机构回路
6.3 中性点隔离开关操动机构回路
6.4 隔离开关的辅助开关触点及信号

第7章 断路器的控制回路
7.1 GL314型断路器控制回路
7.2 LWl25～16型断路器控制回路

第8章 保护装置
8.1 电压切换装置
8.2 开关量输入、输出回路（开入、开出回路）
8.3 操作箱
8.4 二次回路
8.5 继电器及触点

第9章 220kV线路保护
9.1 屏后设备布置图及端子排
9.2 南瑞的RCS-931B保护
9.3 WXH-802型高频闭锁距离保护
9.4 断路器保护
9.5 保护装置、操作箱与断路器操作箱
9.6 线路保护的控制回路

第10章 220kV主变压器保护
10.1 主变压器的电量（主保护）
10.2 主变压器的风冷装置
10.3 主变压器的非电量保护
10.4 主变压器保护装置的控制回路

第11章 220kV母联保护
11.1 RCS-923A型断路器失灵及辅助保护的电流回路
11.2 RCS-923A型断路器失灵及辅助保护的电压回路
11.3 RCS-923A型断路器失灵及辅助保护的直流回路
11.4 RCS-923A型断路器失灵及辅助保护的开入回路
11.5 Rcs-923A型断路器失灵及辅助保护的开出回路
11.6 RCS-923A型断路器失灵及辅助保护的控制回路

第12章 220kV母线差动保护
12.1 WMZ-41B型母线差动保护的电流回路
12.2 WMZ-41B型母线差动保护的电压回路
12.3 WMZ-41B型母线差动保护的直流电源回路
12.4 WMZ-41B型母线差动保护的开入回路
12.5 WMZ-41B型母线差动保护的开出回路
12.6 WMZ-41B型母线差动保护的信号回路

第13章 110kV线路保护
13.1 保护装置的电流回路
13.2 保护装置的电压回路
13.3 保护装置的直流电源回路
13.4 110kV线路保护的控制回路
13.5 110kV线路保护装置的控制回路

第14章 测控装置
14.1 测量单元
14.2 遥信单元
14.3 控制输出单元
14.4 脉冲计数单元
14.5 通信单元
14.6 人机接口单元
参考文献

精彩书摘

2.5站用变压器的运行方式
220kV变电站一般配置两台站用变压器（第三台站用变压器作为外来电源，一般不运行），正常运行时，一台站用变压器空载运行（400V侧断路器断开），另一台站用变压器带站内所有低压负荷运行（分段断路器380在合闸位置），备自投装置按进线备投方式投入。
站用变压器的运行方式一般不采用两台站用变压器并列或每台站用变压器各带一段低压母线的方式。这是因为两台站用变压器的参数不同时，两台站用变压器并列运行会在站用变压器之间造成很大的环流甚至故障，所以为避免此种情况的发生，备自投装置都按进线备投方式整定，在没有备自投装置的情况下，两台站用变压器的400V侧断路器都装设闭锁装置，以实现相互闭锁，保证始终只有一台站用变压器带站内所有低压负荷运行。
2.6站用电系统的常见故障及分析
（1）当工作电源失电后，备自投装置未动作导致备用电源投不上。
造成此种情况的原因为备自投装置故障或备自投装置的定值设置不当，备自投装置失电、装置本身故障等都会导致装置故障，装置故障后一般会报出“备自投装置故障”信号，若是备自投装置失电等原因导致的装置故障，在变电站的后台机上会报出“备自投装置通讯中断”信号。备自投装置只允许动作一次，动作后，应按下复归按钮复归装置，若没有手动复归，则当工作电源失电后，备自投装置不会动作。
（2）当工作电源失电后，备自投装置能正确动作，但备用电源未投上。
造成此种情况的原因为回路故障或电源开关未储能。其中回路故障包括回路中出现了影响断路器跳、合闸的断线、短路、触点接触不良等原因，应对照回路图详细查找、检测。电源开关控制回路的方式开关位置不正确也会导致备用电源投不上，如工作电源、备用电源开关未在自动位置等。还有一类原因为电源开关未储能，导致断路器不能正确分合闸。

前言/序言

电力系统继电保护与自动化工程实践指南 本书旨在为电气工程、自动化专业人员以及从事电力系统运行、维护和设计工作的工程师，提供一套全面、深入且高度实用的工程实践指导。内容聚焦于现代电力系统中至关重要的继电保护、自动控制、测量仪表及通信技术，这些技术是确保电网安全、稳定、高效运行的基石。 本书的结构设计紧密贴合电力系统运行的实际需求，从理论基础的夯实到复杂故障的处理，再到前沿技术的应用，力求构建一个完整的知识体系。全书内容翔实，数据可靠，配图精炼，旨在成为工程技术人员案头的必备参考手册。 --- 第一部分：电力系统基础与运行原理 本部分着重于回顾和深化读者对电力系统基本概念的理解，特别是针对高电压等级系统中的特殊性进行阐述。 1.1 电力系统暂态分析与故障模式 详细阐述了电力系统中的不对称暂态过程，包括短路电流的计算方法（基于对称分量法），分析三相短路、两相短路、单相接地短路等不同故障类型在系统中的电流和电压分布特征。重点剖析了系统阻抗变化对故障电流的影响，以及不同接地方式（如直接接地、小电阻接地、大电阻接地）对接地故障电流和操作电压的影响。 1.2 继电保护的基本原理与元件 系统介绍了继电保护在电力系统中的地位和作用。深入剖析了电流型保护（如过电流保护、方向电流保护）和电压型保护（如纵差保护、比率差动保护）的基本工作原理、动作特性曲线的绘制与选择，以及其在不同设备保护中的适用性。讨论了保护装置的基本单元，如电磁式继电器、晶体管继电器以及现代微机保护装置的核心运算逻辑。 1.3 测量、计量与互感器技术 详尽介绍了电流互感器（CT）和电压互感器（PT）的结构、性能参数（如准确级、二次负荷、励磁特性）及其对测量和保护回路的准确性影响。重点阐述了互感器二次回路的正确接线、接地要求、二次负荷的计算与裕度要求，以及互感器故障（如铁芯饱和、开路、短路）对主回路保护动作的影响分析。此外，包含了电能计量装置在不同电压等级下的配置要求和校验方法。 --- 第二部分：关键电力设备的主保护配置与逻辑 本部分是本书的核心，聚焦于大型一次设备在实际运行中必须采用的保护方案及其详细逻辑描述。 2.1 发电机主保护系统设计 全面覆盖了大型同步发电机组的全部必要保护配置。包括： 瓦斯保护（定子/转子保护）： 深入分析了定子绕组的匝间短路保护、对地短路保护（分段保护、零序电流保护）的原理、定址逻辑和动作时限的设定依据。 过电压与欠励磁保护： 阐述了自动电压调节器（AVR）失灵时，如何通过过电压保护保证发电机安全。重点分析了欠励磁状态下，发电机作为同步电机运行的机理，以及如何利用反应性功率保护（如M-R图法）来精确判断和切除欠励磁故障。 失磁与逆功保护： 详细讨论了在电网发生大扰动时，发电机可能发生的失磁现象，并给出了基于阻抗特性（如U-P特性）的失磁保护的辨别逻辑和动作时序。 2.2 大型变压器与并联电抗器的保护 系统介绍了变压器保护的复杂性和多重性。 主变差动保护： 深度解析了变压器非全相导体性故障（如匝间短路）的电流特征，重点剖析了八倍频（或高频）谐波制动原理，用以可靠地抑制励磁涌流和外部短路电流对主保护的误动作。同时，详细讨论了三绕组变压器差动保护的接线复杂性及电流平衡技巧。 瓦斯保护（继电器选择与安装）： 阐述了浮球式和筒状瓦斯继电器的动作原理，以及如何根据变压器内部故障的严重程度（轻微故障的油流信号与严重故障的瓦斯爆炸信号）设置不同的动作时限。 其他辅助保护： 包含过负荷保护、过励磁保护（基于电压/频率比，V/F保护）的设计与整定。 2.3 电力线路与母线保护 输电线路保护： 详细对比了距离保护（II段、III段的整定原则，以及如何处理含电阻故障和靠近母线的盲区问题）与纵差保护（光纤/载波通道的通信时延影响与同步要求）。 母线保护： 阐述了母线区域内故障的快速切除要求，重点讲解了母线高频电流差动保护的构建，以及如何通过逻辑判据（如零序电流的配合）来区分母线内部故障与外部故障，避免相邻间隔的误动。 --- 第三部分：自动控制与系统稳定技术 本部分将视角从设备保护扩展到整个系统的运行控制层面，强调稳定性和快速响应。 3.1 自动准同期与自动重合闸（AR） 详细分析了电力系统故障后，为恢复供电而设计的自动重合闸逻辑。讨论了单相重合闸、三相重合闸的时序配合、以及在线路阻抗特性下如何准确判断故障性质（如接地故障或相间短路）以选择合适的重合闸方式。对准同期装置的工作原理和投运条件进行了严谨的阐述。 3.2 厂用电自投与备用电源自动切换 针对变电站和电厂内部的厂用电系统，详细介绍了在主电源丧失时，如何依靠自动控制系统在极短时间内完成从工作电源到备用电源的切换，确保重要辅机（如励磁系统、控制电源）的连续供电。 3.3 励磁系统与调压控制 深入探讨了现代电力系统中，静态或动态励磁调节器（如PPM、PWM或基于IGBT的快速励磁系统）的工作原理。分析了调压、调无功的控制回路设计，以及励磁系统故障或动作异常对系统电压稳定性的影响。 --- 第四部分：微机保护技术与现场应用 本部分面向现代数字化变电站的实际需求，关注微机保护装置的集成化应用和工程调试。 4.1 微机保护装置的结构与功能 解析了现代微机保护装置的硬件架构（A/D转换、数字信号处理器DSP、主控单元），以及软件中的核心算法实现，如实时采样、傅里叶变换、故障录波逻辑等。重点讨论了装置的自检机制和可靠性设计。 4.2 继电保护的定值计算与校验 提供了针对不同电压等级设备（如110kV、220kV线路及主变）的典型保护定值查找表和计算步骤示例。详细介绍了在不同电网结构（如强电网、弱电网）下，如何根据保护的速动性、可靠性、灵敏性三大原则进行定值优化。讲解了保护投运前的模拟测试流程（如二次回路注入测试、插件测试）和现场校验方法。 4.3 保护的通信与网络化 讨论了微机保护装置与综合自动化系统（SAS）之间的通信接口（如IEC 61850标准下的GOOSE报文、MMS报文）的应用。分析了在构建站控层、间隔层网络时，数据流的配置、时间同步（如PTP/IEEE 1588）的要求及其对保护动作时序的精确控制作用。 --- 本书的特点在于其极强的工程导向性。它不仅是理论的阐述，更是对实际工程中遇到的各种复杂工况和系统配合问题的“疑难解答”。通过对大量实际案例的分析，读者将能掌握从图纸设计、设备选型、现场调试到后期运维的全流程关键技术要点。

评分☆☆☆☆☆

语言风格上，作者表现出了一种少有的严谨与幽默的平衡。它既有专业文献应有的精准度，确保每一个术语和参数都没有歧义，没有任何为了凑字数而堆砌的空洞口号。但在关键的、容易产生理解偏差的地方，作者总能巧妙地插入一些生动的类比，或者用一种略带调侃的语气点破一些行业内的“潜规则”或“常见误区”。比如，在描述某些复杂继电保护动作时，作者用了“就像一个过于敏感的守夜人，宁可错抓一万个路人，也不能放过一个真小偷”这样的比喻，一下子就将抽象的“选择性误动率与速动性要求”的矛盾具象化了。这种既保持了专业高度，又不失人情味的叙事腔调，使得长时间阅读也不会感到枯燥乏味，让人感觉像是在跟一位既博学又风趣的导师交流。

评分☆☆☆☆☆

章节间的过渡和知识体系的构建逻辑，体现了作者深厚的教学功底。许多技术书籍的组织结构往往是按照设备分类或者电压等级来堆砌知识点，导致读者在学习到某个具体环节时，缺乏对全局的宏观把握。而这本书似乎是从“系统需求”出发，倒推到每一个子系统和具体元件。例如，在讲解了主变压器的基本原理和运行要求后，紧接着就引入了相关的监测和保护回路，这个顺序非常自然，让人感觉每学到的一个知识点都是为了解决上一个环节中出现的问题。这种“问题驱动式”的知识串联，使得学习过程不再是被动接受信息，而更像是在解决一系列环环相扣的谜题，极大地激发了读者的探索欲望和知识的内化吸收。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实抓人眼球，那种深沉的蓝与科技感的线条交织在一起，立刻让人联想到电力系统的精密与可靠。我本来对这个领域了解不多，只是因为工作需要才不得不接触一些基础知识。拿到这本书后，我原本以为会是一本晦涩难懂的教科书，里面充斥着我看不懂的专业术语和复杂的数学公式。但出乎意料的是，它的开篇介绍就非常亲和，仿佛作者是一位经验丰富的老工程师，正耐心地向一个初学者讲解电力的“血管”是如何工作的。书中对不同电压等级变电站的整体布局，从宏观角度进行了细致的描摹，让我这个门外汉也能大致勾勒出一个220kV变电站的立体图像。尤其是一些历史沿革的描述，让原本冰冷的设备和线路拥有了故事感，理解起来就不那么枯燥了。它没有急于跳入那些让人头皮发麻的细节，而是花了不少篇幅来建立一个坚实的基础认知框架，这种循序渐进的叙述方式，极大地缓解了我的畏难情绪。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量，简直是业界良心。我手里有许多技术手册，往往是图文分离，或者图注极其简略，读起来需要不断地在文字和图表之间来回切换，效率低下。但这本《详解》在这方面做得非常出色，几乎每一个关键概念的阐述都配有清晰、高分辨率的示意图。更值得称道的是，那些复杂的逻辑图和接线图，不再是简单的黑白线条叠加，而是巧妙地运用了色彩区分不同的功能区域和信号流向。比如，在讲解保护装置的动作逻辑时，作者用不同的颜色标记了主回路、控制回路和信号回路，使得那些原本纠缠不清的线路瞬间变得井井有条，一目了然。这种对视觉体验的重视，极大地提升了阅读的舒适度和信息接收的效率，使得深度学习过程中的挫败感大大降低。

评分☆☆☆☆☆

书中对设备选型的考量和实际应用中的“潜规则”介绍，是我认为最宝贵的部分。很多理论书籍只会告诉你“应该”怎么做，但很少提及在实际工程中，由于成本限制、环境因素或特定厂家设备特性的影响，设计人员是如何进行妥协和优化的。这本书在这方面相当坦诚，它并没有把自己塑造成一个完美无缺的“标准答案”，反而穿插了许多案例分析，探讨了为什么在某些情况下，我们会选择一个备用率稍低但成本控制得更好的方案，或者在极端天气条件下，需要对某些元件的防护等级做出额外要求的考量。这种“实战经验”的分享，对于正在从事或即将踏入工程设计领域的人来说，简直是无价之宝。它让读者明白，工程设计永远是在理论的理想与现实的约束之间走钢丝的艺术。

评分☆☆☆☆☆

专业教材值得推荐 工作用书

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还不错

评分☆☆☆☆☆

内容很少，就是讲解一个变电站的二次回路，不够全面，写的不够深入，适合入门的人看

评分☆☆☆☆☆

懂得了不少变电站的东西

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很好，很喜欢，下次还来

评分☆☆☆☆☆

感觉是盗版，，，好多小错误

评分☆☆☆☆☆

《220kV变电站典型二次回路详解》共分为14章，主要内容包括220kV模板变电站设备的基本配置、站用电系统、变电站的直流系统、电压互感器、电流互感器、隔离开关的操作回路、断路器的控制回路、保护装置、220kV线路保护、220kV主变压器保护、220kV母联保护、220kV母线差动保护、110kV线路保护、测控装置。

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适合有工作经验和一定专业基础的人看

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