什么是二次设备？

所谓二次设备，就是对一次设备进行控制、测量、监察、保护及调节的设备，它包括控制和信号器具、测量仪表、继电保护装置、自动装置、远动装置、操作电源及二次电缆等。

反应二次部分的图纸有原理与和接线图：原理图主要反映二次装置的工作原理（通常使用展开图）；接线图主要用于安装维护。

控制回路：对断路器进行合、跳闸操作以及监视断路器位置状态的的电路。按监视回路完好性的方式不同分为灯光监视和音响监视两种。

中央信号：由事故信号和预告信号组成，主要通过跳闸及发信号的方式反映电力系统的故障与不正常，由灯光和音响两部分组成。

测量监视系统：主要由电流、电压变换装置和各种测量仪表等构成，其主要作用是通过对运行参数的测量来监视一次设备的运行情况，以便运行人员调整、控制运行状态、分析处理运行中的问题。

同期回路：电力系统中的发电机并列运行的条件电压幅值相等；频率相同；相位差为零，为此在电力系统的发电厂与变电所中均有同期装置，以进行并列操作

操作电源：在发电厂、变电站中为二次设备提供工作电能的电源。现常用的有：

（1）蓄电池组直流系统：可靠性高，容量大，电压平稳，在系统中普遍应用，但附属设备多，维护工作量大。

（2）整流直流系统：利用变换装置将交流变为直流供二次部分使用，根据工作原理分为电容储能整流系统及复式直流系统，因可靠性较差，只适用于中、小型变电所中。

继电保护的作用

反映电力系统故障，自动、可靠、快速而有选择地通过断路器将故障元件从系统中切除，保证无故障部分继续运行，这是继电保护的首要任务

反映电力系统不正常工作状态，是继电保护的另一任务，此保护一般作用于信号，有时也作用于跳闸，但要带有一定的延时。

继电保护的基本构成

测量：反映被保护元件运行参数的变化，并与保护的整定值进行比较，若达到整定值，则向逻辑部分发出信号；

逻辑部分：对测量部分传送来的信号进行综合判断，决定保护装置是否动作

执行部分：根据保护装置的性质与作用，向断路器发出跳闸脉冲或发出信号。

电力系统中常用的保护分析：

过电流保护：利用短路时电流增大的现象实现的保护。为保证选择性与快速性，通常设为三段，Ⅰ段为速断，只保护线路的一部分；Ⅱ段保护线路全长，但要加一时间延时；Ⅲ段作为后备保护。在双侧有电源的线路中通常加入功率方向来保证动作的可靠性。其缺点是受系统运行方式以及短路类型的影响较大，一般应用于110KV以下线路。

低电压保护：电力系统短路时另一个现象是电压降低，由此构成的继电保护就称为低电压保护。由于电压信号一般取自母线，所以低电压保护往往与别的保护配合使用，如低压闭锁的过流保护。

距离保护：线路正常运行时，电压与电流的比值（阻抗）较大，而系统发生短路时，此比值将降低，利用电压与电流比值降低而动作的保护，称为距离保护（或阻抗保护），该保护的优点是受系统运行方式影响较小，其缺点是不能全厂速动，通常也设为三段。一般作为110KV线路的主保护以及220KV线路的后备保护

差动保护：线路正常运行时，流过线路两端的电流方向相反，而线路内部短路时电流的方向相同，利用此原理构成的保护称为差动保护。其优点是不受系统运行方式及短路类型的影响，主要作为主要设备及重要线路的保护，有纵差动和横差动之分。

高频保护：利用高频信号比较线路两端的电气量的差动保护称为高频保护，根据比较的信号分为方向高频保护（功率方向）及相差高频保护（电流相位）。作为220KV线路的主保护以及500KV线路的后备保护。

光纤差动：其造价高，一般作为500KV线路的主保护。

为避免保护故障造成的影响，一般电力系统的元件都有多重保护，分为：

主保护：能按要求的速度切除被保护线路（或元件）范围内的某种短路故障

辅助保护：一般用于弥补主保护某些性能的不足而设

后备保护：当主保护或断路器拒绝动作时起作用的继电保护，有近后备和远后备之分

继电保护技术发展历史过程中经历了四个时期：（1）电磁型：（2）晶体管型：（3）集成电路型：（4）微机型：

微机保护装置的特点：

维护调试方便

可靠性高

动作正确率高

易于获得各种附加功能

保护性能易得到改善

使用方便灵活

具有远方监控特性

我国微机保护发展概况

1972年世界上第一台微机保护样机——PRODAR-70投入试运行，1978~1980年前后我国在一些高校（华北电力大学、华中理工大学等）展开了微机保护的研究，我国首台微机保护样机MDP-1（距离保护）投入试运行，第二代“11”型微机保护装置于1990年投入试运行，其代表产品WXH-11和WXB-11，第三代产品是CS系列，如CSL-101、CST-200等。国家电力公司自动化研究院的LFP-900系列突破了我国快速保护的现状。

微机保护装置的硬件结构

信号输入电路：对开关量和模拟量信号进行处理。

微机系统：由单片机和扩展芯片构成的控制系统，以完成数值测量、计算、逻辑运算、控制和记录等智能化任务，此外微机保护还具有远方功能。

人机接口部分：如键盘、显示器、打印机等，完成整定值的输入、工作方式的变更、系统状态的检查等

输出通道：对控制对象实现控制操作

电源

为了提高供电可靠性、保证电能质量、提高电能生产和分配的经济性、减轻运行人员的劳动强度，电力系统中还广泛装设有自动装置。

电力系统自动化一般有两方面的内容：

（1）常规自动装置：重合闸装置、备用电源自动投入装置、发电机的自动励磁调节装置、自动按频率减负荷装置、自动准同期装置；

（2）电力系统调度自动化：即电力系统的实时调度，对电力系统的运行状态实时监视和控制，以提高系统安全、经济运行水平，提高电能质量。主要通过远动装置、利用四遥（遥测、遥控、遥信、遥调）技术实现。

传统变电站存在的问题：安全性、可靠性不能满足现代电力系统高可靠性的要求；供电质量缺乏科学的保证；占地面积大；不是应电力系统快速计算和实时控制的要求；维护工作量大

变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括测量、信号、继电保护、自动装置、远动装置等）经功能组合与优化，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术、信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。是自动化技术、计算机技术与通信技术在变电站领域的综合应用。因此变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理职能化等特征。

什么是电力系统的一次系统、二次系统？

电气一次设备是指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程的高压电气设备。它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。

电气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、按钮、指示灯、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置等。

电气二次设备主要包括：

（1） 仪表

（2） 控制和信号元件

（3） 继电保护装置

（4） 操作、信号电源回路

（5） 控制电缆及连接导线

（6） 发出音响的信号元件

（7） 接线端子排及熔断器等

电气主接线主要是指在发电厂、变电所、电力系统中，为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等。它们的连接方式对供电可靠性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。一般在研究主接线方案和运行方式时，为了清晰和方便，通常将三相电路图描绘成单线图。在绘制主接线全图时，将互感器、避雷器、电容器、中性点设备以及载波通信用的通道加工元件（也称高频阻波器）等也表示出来。

一次设备连起来工作的系统就是一次系统。继电保护和安全自动装置，调度自动化和通信等辅助系统是二次系统。

一次系统（也称主设备）是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送和分配电能的设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、电力母线、电力电缆和输电线路等。

二次系统是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备，它包括控制器具、继电保护和自动装置、测量仪表、信号器具等。

二次设备通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系。一次设备及其连接的回路称为一次回路。二次设备按照一定的规则连接起来以实现某种技术要求的电气回路称为二次回路。

扩展资料

电力系统在保证电能质量、实现安全可靠供电的前提下，还应实现经济运行，即努力调整负荷曲线，提高设备利用率，合理利用各种动力资源，降低燃料消耗、厂用电和电力网络的损耗，以取得最佳经济效益。

根据电力系统中装机容量与用电负荷的大小，以及电源点与负荷中心的相对位置，电力系统常采用不同电压等级输电（如高压输电或超高压输电），以求得最佳的技术经济效益。

根据电流的特征，电力系统的输电方式还分为交流输电和直流输电。交流输电应用最广。直流输电是将交流发电机发出的电能经过整流后采用直流电传输。

由于自然资源分布与经济发展水平等条件限制，电源点与负荷中心多处于不同地区。由于电能目前还无法大量储存，输电过程本质上又是以光速进行。

因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就成为制约电力系统结构和运行的根本特点。

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