供配电技术基础二次系统

　　二次系统是指在电力系统中，对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气系统，主要包括测量仪表、控制开关、继电器、信号装置等设备。

　　二次系统的主要功能是对一次设备进行监测、控制、调节和保护，确保电力系统的安全、稳定、经济运行。

　　指由发电机、变压器、输电线路、配电装置等组成的直接生产、输送和分配电能的电气系统。

　　二次系统依附于一次系统而存在，对一次系统进行监测、控制、调节和保护，二者共同构成完整的电力系统。

　　根据功能不同，二次系统可分为测量与监控系统、保护与控制系统、信号与通信系统、电源与照明系统等。其中，保护与控制系统是二次系统的核心部分，负责对一次设备进行故障保护和运行控制。

　　当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。

　　自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。

　　利用故障电流的增大，通过电流继电器来启动保护装置，使断路器跳闸或发出信号。主要包括定时限过电流保护、反时限过电流保护等。

　　利用故障时电压的降低或消失来启动保护装置，使断路器跳闸或发出信号。主要包括低电压保护、过电压保护等。

　　利用功率方向元件来判断故障方向，只有当故障发生在保护安装处的正方向时，保护装置才动作。这可以避免因反向故障而引起的误动作。

　　利用被保护设备两端电流的差值来构成保护，当差值超过一定范围时，保护装置动作。差动保护具有灵敏度高、选择性好等优点，广泛应用于变压器、发电机等设备的保护中。

　　根据保护原理和实现方式的不同，继电保护装置可分为电磁型、晶体管型、集成电路型、微机型等。

　　在满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的前提下，力求经济合理；优先选用技术成熟、性能稳定、质量可靠的产品；注意与相邻设备和上级保护装置的配合问题；考虑运行维护的方便性和环境条件的影响。

　　当线路发生故障时，自动重合闸装置能使断路器自动重新合闸，以提高供电的可靠性。

　　按重合闸的动作方式可分为机械式和电气式两类；按重合闸作用于断路器的方式可分为三相、单相和综合重合闸三种；按动作次数可分为一次式和二次式（多次式）；按重合闸的使用条件可分为单侧电源重合闸和双侧电源重合闸。

　　通过检测线路上的电压或电流信号来判断故障是否已消除，若消除则发出合闸脉冲，使断路器重新合闸。

　　当工作电源因故障或其他原因断开后，备用电源自投装置能自动将备用电源投入，以保证供电的连续性。

　　按电压等级可分为高压、中压和低压备用电源自投装置；按备用电源的性质可分为明备用和暗备用两种。

　　通过检测工作电源的电压或电流信号来判断其是否断开，若断开则发出切换脉冲，使备用电源自动投入。

　　自动调节励磁装置能自动调节同步发电机的励磁电流，以维持发电机端电压恒定或控制发电机的无功功率。

　　按调节方式可分为他励式和自励式两类；按控制信号的性质可分为模拟式和数字式两种。

　　通过检测发电机端电压或无功功率的变化，自动调节励磁电流的大小，从而维持发电机端电压恒定或控制发电机的无功功率。

　　自动准同期并列装置能自动检测待并列两系统（或发电机）的电压差、频率差和相角差，并在这些差值满足一定条件时发出合闸脉冲，使两系统并列运行。

　　按检测信号的性质可分为模拟式和数字式两种；按并列方式可分为准同期和自同期两种。

　　通过检测待并列两系统（或发电机）的电压、频率和相位信号，计算出电压差、频率差和相角差，当这些差值满足一定条件时发出合闸脉冲，使两系统并列运行。

　　实时监测供配电系统运行状态，如电压、电流、功率因数等参数，并对异常情况进行报警和处理。

　　通过传感器将供配电系统的模拟量转换为数字量，再经过数据采集单元进行采集、处理和存储。

　　对监测到的异常情况进行报警，并通过声光、短信等方式通知相关人员及时处理。同时，记录报警信息并生成报警报表，方便后续分析和处理。

　　通信网络是由一系列通信设备（如交换机、路由器、传输设备等）和传输介质（如光纤、电缆等）组成的，用于实现信息传输和交换的系统。

　　根据传输介质、通信协议、覆盖范围等不同标准，通信网络可分为有线通信网络和无线通信网络，局域网、城域网和广域网等。

　　接口技术是指不同设备或系统之间进行信息交换和协同工作的技术，包括硬件接口和软件接口。

　　接口技术通过标准化的协议和规范，实现不同设备或系统之间的互联互通。硬件接口通过物理连接实现信号传输，软件接口通过函数调用或网络协议实现数据传输和处理。

　　接口技术在各个领域都有广泛应用，如计算机系统中的总线接口、网络设备中的网络接口、工业自动化中的传感器接口等。

　　随着光通信技术的不断发展，未来光纤通信在二次系统中的应用将更加广泛，包括新型光纤材料、光网络设备等方面的研究和应用。

　　光纤通信具有传输容量大、传输距离远、抗干扰能力强等优点，适用于二次系统中大量数据的实时传输。

　　二次系统中需要实现远距离、高速率和可靠性的数据传输，如变电站自动化、调度自动化等场景，光纤通信是首选方案。

　　无线通信具有灵活性高、建设成本低等优点，适用于二次系统中移动设备和临时设备的通信需求。

　　二次系统中需要实现移动设备与固定设备之间的通信，如智能巡检机器人、应急通信车等场景，无线通信是重要手段。

　　随着5G等新一代移动通信技术的快速发展，未来无线通信在二次系统中的应用将更加广泛和深入，包括低时延、高可靠性等方面的研究和应用。

　　二次系统是电力系统中的重要组成部分，其安全防护对于保障电力系统的稳定运行至关重要。

　　通过对二次系统的安全防护，可以有效防止恶意攻击和误操作对系统造成的破坏和影响。

　　加强二次系统的安全防护，可以提高系统的可靠性和稳定性，保障电力系统的正常运行。

　　对重要的二次设备采取物理隔离、加密传输等措施，防止非法接入和窃听等行为。

　　制定详细的安全管理制度和操作规范，明确各级人员的职责和权限，确保二次系统的安全运行。

　　采用防火墙、入侵检测等网络安全技术，防止网络攻击和病毒侵入对二次系统造成的影响。

　　选用经过严格测试和验证的高可靠性设备和技术，降低设备故障率，提高系统稳定性。