一、二次设备概念
对一次设备及系统进行控制、调节、保护和监测的设备。
它包括：控制设备、继电保护和安全自动装置、测量仪表、信号设备等。
二、继电保护装置
1、概念
在电力系统发生故障时，用于快速切除故障的设备。
继电保护的特性：
可靠性：该动作时可靠动作（不拒动），不该动作时不动作（不误动）；
选择性：仅切除故障设备，最小化停电范围，避免越级跳闸；
速动性：故障后快速动作（通常为几十毫秒级），减少设备损坏程度；
灵敏性：对保护范围内的轻微故障也能可靠检测与动作。
2、继电保护类型（8类）
（1）线路保护；（2）开关保护；（3）变压器保护；（4）母线保护；
（5）电容器保护；（6）电抗器保护；（7）滤波器保护；（8）直流保护。
3、线路保护
（1）保护原理
（2）保护装置
（3）电流差动原理
4、开关保护
（1）失灵保护：当系统发生故障,故障元件的保护动作而其断路器操作失灵拒绝跳闸时，通过失灵保护跳相邻断路器或利用通道跳远端有关断路器。
（2）死区保护：当CT与断路器之间的这一小段导线上发生短路故障时，短路电流通过CT而不通过断路器，即使保护动作，也不能切除该故障。
（3）重合闸：当线路出现故障，继电保护使断路器跳闸后，自动重合闸装置经短时间间隔后使断路器重新合上。方式：单重、三重、综重、停用。
5、变压器保护
（1）电气量保护
主保护：差动保护（比率差动、差动速段、零序差动、分侧差动）。
后备保护：复压(方向)过流、零序方向过流、阻抗保护、过负荷、过激磁等。
（2）非电气量保护
1）瓦斯保护:
轻瓦斯：变压器内部过热,或局部放电,使变压器油油温上升，产生一定的气体,汇集于继电器内,达到了一定量后触动继电器，发出信号。
重瓦斯：变压器内发生严重短路后，将对变压器油产生冲击，使一定油流冲向继电器的档板,动作于跳闸。
2）压力释放：当变压器内部发生故障时，变压器油和绝缘材料就会因高温产生大量的气体，变压器油箱内压力剧增，当压力达到压力释放器的动作值时，压力释放保护就会动作，作用于变压器各侧断路器掉闸的同时，也发出相应的信号。
3）冷控全停：强油循环风冷变压器，当冷却系统故障切除全部冷却器时，允许带额定负载运行20min。如20min后顶层油温尚未达到75°C，则允许上升到75°C，但在这种状态下运行的最长时间不得超过1h。
4）绕温高、油温高：当变压器绕组或者绝缘油温度到达一定值时发出告警，再继续升高到动作值时，发出跳闸命令。
根据南网反措要求，主变非电气量保护只投入重瓦斯保护，其他非电气量保护均投信号状态。
6、母差保护
（1）保护原理
根据基尔霍夫第一定理，母线在正常运行及外部故障时，流入母线的电流等于流出母线的电流。如果不考虑TA的误差，理想状态下向量和等于零。
当母线发生故障时，各连接元件的电流都流向母线，所以TA二次电流的向量和等于短路点的短路电流二次值lk，差动电流幅值很大。只要该差流幅值达到一定值，差动保护便可以动作。
（2）大差
定义：除母联断路器和分段断路器以外的母线所有其余支路构成的大差动回路。
作用：判断区内、区外故障，不能区分是那一条母线故障。 
（3）小差
定义：与该段母线相连的各支路电流构成的差动回路，其中包括与该段母线相关联的母联断路器和分段断路器。
作用：选故障母线，如果大差及某条小差元件同时动作，即将该条母线切除。
（4）复合电压闭锁 
7、电容器保护
（1）电容器保护配置
过流保护：保护并联电容器组与断路器之间的设备。
零序电流保护：单台电容器内部极间短路保护(三角形接线)。
过电压保护：当母线电压升高时保护电容器不致于损坏。
低电压保护：为防止系统故障后线路断开引起电容器组失去电源，而线路重合又使母线带电，使电容器组因电压累积而过电压损坏。
差压保护：主要反映电容器组中的电容器内部击穿故障。
桥差保护：主要反映电容器组中的内部短路击穿故障。
不平衡保护：主要反映电容器组内部故障。(双星型接线）
注:根据电容器接线方式不同，配置不同的保护元件。
（2）不同保护场景
电容器双星形接线：
电容器组成双三角接线：
8、电抗器保护
保护元件：比率差动保护、差流速断保护、过流保护、过负荷保护、零序过流保护、非电量保护。
注:保护原理可参考变压器保护，此处不再重复讲解。
9、滤波器保护
（1）交流滤波器保护
>差动保护；
>反时限过流保护；
>电容器过负荷保护；
>电容器C1不平衡保护；
>零序过流保护；
>低压侧电抗器L2过负荷保护；
>低压侧电阻过负荷保护。
（2）直流滤波器保护
>差动保护；
>反时限过流保护；
>电容器过负荷保护；
>电容器C1不平衡保护；
>直流滤波器失谐保护。
10、直流保护
（1）直流保护系统是对换流变二次绕组及其后面的所有直流设备进行保护，在该部分设备发生故障或异常时，采取相应的措施对系统进行隔离，防止损坏一次设备。
（2）类型
主要包括以下保护:
换流器区保护;
直流母线保护;
接地极线路保护;
直流线路保护;
高速开关保护。
（3）直流保护区域
（4）保护装置
直流保护配置(高肇直流):三套直流保护系统的硬件配置基本一致，每套系统均包含有独立的电源、就地操作面板、测量系统、SIMADYN D系统、数字量接口和报警系统。
三套直流保护的三取二逻辑仅分别布置于直流保护系统1和直流保护系统2中。
正常情况下，三套直流保护系统并列运行，出口逻辑为三取二逻辑。当任一套直流系统发生:故障时，出口逻辑自动转入二取一逻辑。
三、安全自动装置
1、装置类型
电力系统稳定控制装置；
电力系统自动解列装置；
自动低频减负荷装置；
自动低压减负荷装置；
自动联切消除设备过负荷装置；
频率越限切机装置；
备用电源自动投入装置。
2、安稳装置
（1）作用：是防止电力系统失去稳定性和避免电力系统发生大面积停电事故的自动化控制系统。
（2）功能：当系统故障时，根据判断出的故障类型(包括远方送来的故障信息)、事故前电网的运行方式及主要送电断面的潮流，查找存放在装置内的预先经离线稳定分析制定的控制策略表，确定应采取的控制措施及控制量，如切机、切负荷、解列、直流功率调制、快减机组出力等。
（3）安稳装置构成
安稳装置双系统同时运行，互为备用。当其中一套装置故障后，另一套系统继续传递南方电网运行方式和断面功率信息等等。
系统组成：由两个及以上厂站的稳定控制装置通过通信设备联络构成的系统，实现区域或更大范围的电力系统的稳定控制。一般可分为控制主站、子站、执行站。
《南网总调直调安全稳定控制系统运行说明(2016年V2版)》中说明：目前有楚穗直流稳控系统、普侨直流稳控系统等共22个稳控及判别系统。
3、失步解列装置
（1）电力系统发生失步时，破坏了稳定运行，于是出现振荡。此时必须尽快使系统解列。解列后可能破坏系统的功率平衡，导致频率和电压发生变化，因此需要对电源和负载进行调整，以维持系统功率的平衡，保持系统的稳定运行。以此来解列的一系列软、硬件设备，统称为失步解列装置。
（2）原理
（3）示例
装置检测***线三相电流电压信息，进行失步振荡、低频低压或过频过压的判断，当任一回线路发生失步振荡时，同时解列***线；2套失步解列装置跳闸动作出口分别与对应断路器的第一和第二线圈跳闸回路相连。
4、备自投装置
（1）备用电源自动投入装置：电力系统发生故障导致变电站失去工作电源时，自动将备用电源投入以使变电站设备继续运行，简称备自投装置。
工作电源：用于正常运行时给负荷或母线供电的独立电源。
备用电源：投入后给失电的负荷或母线恢复供电的独立电源。
（2）进线备自投
母线上的两条电源进线正常时一条工作、一条备用，当工作线路因故障跳闸造成母线失去电压时，备自投动作将备用线路自动投入。
（3）桥断路器或母联备投：正常情况母线工作在分段状态，靠分段断路器取得相互备用。两段母线互为备用，当一段母线因电源进线故障造成母线失去电压时，备自投动作将分段断路器自动投入。
（3）备自投装置启动条件
备自投装置只有在充电满足后才能启动或者动作。
当检测到工作母线无压，备用电源线路有压，备投判方式正确，才允许启动。
备自投只允许动作一次。若备投动作后保护动作跳开此备用电源，备投装置不应再次合闸。
备自投运行示例：
正常运行时，母联开关3DL、4DL、5DL断开，三台站用变分列运行。
1、若线路I失电，跳1DL合4DL，线路III带I母和III母运行；
2、若线路II失电，跳2DL合5DL，线路III带II和III母运行；
3、若线路I及III 同时失电，跳1DL、4DL，合3DL，线路II带I母、II母运行；
4、若线路II、III 同时失电，跳2DL、5DL，合3DL，线路I带母、II母运行。
四、综合自动化系统
1、概念
利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，代替常规的测量和监视仪表，代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏，用微机保护代替常规的继电保护屏，改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。
2、典型配置图
参考文献：