注冊(cè)電氣工程師執(zhí)業(yè)資格考試培訓(xùn)

注冊(cè)電氣工程師執(zhí)業(yè)資格考試培訓(xùn) 第 2冊(cè) 發(fā)輸變電專業(yè) 12 繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置及調(diào)度自動(dòng)化 繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置 及調(diào)度自動(dòng)化 線路、母線和斷路器繼電保護(hù)的原理、配置及整定計(jì)算 主設(shè)備繼電保護(hù)的配置、整定計(jì)算及設(shè)備選擇 安全自動(dòng)裝置的原理和配置 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的功能及配置 遠(yuǎn)動(dòng)、電量計(jì)費(fèi)的功能及配置 繼電保護(hù) 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的一般問(wèn)題 線路、母線和斷路器繼電保護(hù)的原理、配置及整定計(jì)算 主設(shè)備繼電保護(hù)的配置、整定計(jì)算及設(shè)備選擇 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的一般問(wèn)題 繼電保護(hù)的基本結(jié)構(gòu)和性能要求 合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的基本要求 電流互感器及電壓互感器的特征及應(yīng)用要求 電力系統(tǒng)在不同狀態(tài)下電磁和機(jī)電暫態(tài)過(guò)程變化規(guī)律 繼電器分類 ： 有或無(wú)繼電器，例如中間繼電器 量度繼電器，例如保護(hù)繼電器 量度繼電器（保護(hù)繼電器）分類 單輸入量度繼電器，量度功能由單個(gè)激勵(lì)量確定 多輸入量度繼電器，量度功能由多個(gè)激勵(lì)量及其相互作用確定 保護(hù)繼電器結(jié)構(gòu) 機(jī)電式（電磁式） 整流式 固態(tài)（集成電路）式 微機(jī)式：新投入裝置基本是微機(jī)保護(hù) 繼電保護(hù)的基本結(jié)構(gòu) 繼電保護(hù)的基本要求 基本要求（四性） 1. 可靠性： 包括 可信賴性 （保護(hù)不拒動(dòng)）和安全性 （不誤動(dòng) ) 2. 選擇性： 準(zhǔn)確切除規(guī)定區(qū)域的故障，使電網(wǎng)剩余部分?jǐn)_動(dòng)最小 3. 靈敏性： 保護(hù)范圍內(nèi)金屬短路，應(yīng)具有規(guī)定的靈敏系數(shù) 4. 速動(dòng)性： 超高壓電網(wǎng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 0.02s 0.03s;故障切除時(shí)間 0.08s0.12s 合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的基本要求 適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展和運(yùn)行靈活性 電網(wǎng)中任一元件斷開(kāi)，應(yīng)能保持系統(tǒng)穩(wěn)定且系統(tǒng)參數(shù)不超過(guò)允許偏差 具有較強(qiáng)抗擾動(dòng)能力，滿足 DL 755 2001 電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則 規(guī)定的各項(xiàng)安全穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn) 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)合理的分層和分區(qū) 合理控制系統(tǒng)短路電流 電流互感器及電壓互感器的特征及應(yīng)用要求 互感器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)： GB 1208（電流互感器）， GB 16847（暫態(tài)特性電流互感器）， GB1207（電壓互感器）。等同或等值與 IEC 60044 1 8系列 互感器選擇及計(jì)算導(dǎo)則： DL/T 866 2004 保護(hù)用 P級(jí)（含 PR、 PX）電流互感器，復(fù)合誤差規(guī)定不超過(guò) 5或 10，通常用于 220kV及以下系統(tǒng) 暫態(tài)保護(hù)用 TP級(jí)（含 TPS、 TPX、 TPY、 TPZ）規(guī)定極限最大瞬時(shí)誤差 10%，用于 330kV及以上系統(tǒng)和 300MW及以上機(jī)組 電子式互感器：半常規(guī)互感器和光互感器 電力系統(tǒng)電磁和機(jī)電 暫態(tài)過(guò)程變化規(guī)律 電磁暫態(tài)過(guò)程 常見(jiàn)短路故障類型及特征 電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式（含大電流接地、小電流接地） 三相短路和 不對(duì)稱短路（含單相接地、兩相短路、兩相 接地、一相斷線等） 機(jī)電暫態(tài)過(guò)程 電力系統(tǒng)同步振蕩與失步（穩(wěn)定破壞） 電力系統(tǒng)振蕩時(shí)電氣量的變化 振蕩與短路的主要區(qū)別 振蕩時(shí)電氣量的變化 繼電保護(hù) 線路、母線和斷路器繼電保護(hù)的原理、配置及整定計(jì)算 輸電線路常用繼電保護(hù) 電流（含相電流及零序電流）保護(hù) 距離保護(hù)（含相間距離及接地距離） 縱聯(lián)保護(hù) （分相）電流差動(dòng) 電流相位比較式 方向比較式（含電流方向，距離方向） 行波保護(hù) 其它線路保護(hù) 電流保護(hù) 作用量通過(guò)保護(hù)安裝處短路電流 以動(dòng)作電流值及動(dòng)作時(shí)間保證相鄰保護(hù)選擇性 按動(dòng)作電流分類 ： 相間電流保護(hù)反應(yīng)相間短路故障 零序電流保護(hù)反應(yīng)接地故障，優(yōu)點(diǎn)：靈敏，簡(jiǎn)單 按動(dòng)作時(shí)間分類 ： 電流速斷（無(wú)時(shí)限） 定時(shí)限過(guò)流保護(hù) 反時(shí)限過(guò)流保護(hù)：一般有幾種典型時(shí)間 /電流曲線 距離保護(hù)（阻抗保護(hù)） 動(dòng)作量反應(yīng)至故障點(diǎn)的距離（或阻抗） 保護(hù)裝置一般采用三段式，第一段不帶時(shí)限保護(hù)線路 80 90，第二段保護(hù)帶時(shí)限保護(hù)全線并作相鄰線路后備，第三段帶方向或不帶方向，作本線路或相鄰線路后備 整套裝置包括故障起動(dòng)、故障距離測(cè)量、相應(yīng)時(shí)限及邏輯回路、振蕩閉鎖及電壓斷線閉鎖等環(huán)節(jié) 距離測(cè)量元件的構(gòu)成方式確定保護(hù)裝置的不同特性，如全阻抗、方向阻抗、四邊形特性等 保護(hù)優(yōu)點(diǎn)：性能好，整定簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜 （分相）線路電流差動(dòng)保護(hù) 動(dòng)作原理比較通過(guò)線路兩端的電流 要求將本側(cè)線路電流模擬量快速傳送至線路對(duì)端（延時(shí)小于 5ms） 數(shù)字傳輸通道速率要求不小于 64kbit/s 保護(hù)具有 “ 絕對(duì)選擇性 ” ，性能優(yōu)越 近期由于光纖數(shù)字通信在電力系統(tǒng)中的普遍應(yīng)用，超高壓線路及短線路的保護(hù)已廣泛采用電流差動(dòng) 電流相位比較式保護(hù)（高頻相差） 縱聯(lián)方向比較式保護(hù) 方向比較元件 電流方向比較 距離方向比較 執(zhí)行方法 閉鎖式： I(Z)反方向發(fā)閉鎖信號(hào)，正方向不發(fā)信號(hào) 允許式： I(Z)正方向發(fā)允許信號(hào)，反方向不發(fā)信號(hào) 解除閉鎖式：正常兩側(cè)發(fā)閉鎖信號(hào)， I(Z)正方向發(fā) 信號(hào)解除閉鎖， 電流方向比較式保護(hù)（高頻閉鎖方向保護(hù)） 繼電保護(hù)用通道 電力線載波 以前稱高頻通道，得到廣泛應(yīng)用 頻帶窄，一般只能傳送簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)信號(hào) 微波 頻帶較寬，一般使用 64kbit/s ，能傳輸模擬信號(hào)和開(kāi)關(guān)信號(hào) 誤碼率較高，運(yùn)行質(zhì)量不很好 光纖： OPGW， ADSS 頻帶很寬，一般使用 64kbit/s或 2Mbit/s 誤碼率很低，運(yùn)行質(zhì)量很好 電網(wǎng)繼電保護(hù)配置 繼電保護(hù)配置方案設(shè)計(jì)要求 3 110kV電力網(wǎng)線路保護(hù)配置原則 220 500kV電力網(wǎng)線路保護(hù)配置原則 母線保護(hù)構(gòu)成原理及應(yīng)用 繼電保護(hù)配置方案設(shè)計(jì)要求 電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)配置的要求 符合 GB 14285 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程 要求 影響電力網(wǎng)繼電保護(hù)配置的主要因素 電壓等級(jí)、中性點(diǎn)接地方式、電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)型式、故障類型及概率、對(duì)切除故障時(shí)間要求、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn) 保護(hù)雙重化及后備保護(hù) 主保護(hù)預(yù)訂優(yōu)先切除故障的保護(hù) 后備保護(hù)主保護(hù)動(dòng)作失敗或斷路器拒動(dòng)時(shí)起作用的保護(hù) 分為 遠(yuǎn)后備 及 近后備 輔助保護(hù)補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)性能的簡(jiǎn)單保護(hù) 3 63kV中性點(diǎn)非直接接地線路保護(hù)配置 一般采用分段式兩相電流保護(hù)，必要時(shí)帶方向元件 采用遠(yuǎn)后備，由電源側(cè)相鄰線路保護(hù)作為本線路保護(hù)后備 重要短線路可采用光纖縱聯(lián)保護(hù) 接地保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)，必要時(shí)可采用有選擇性保護(hù) 110kV中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)線路保護(hù)配置 相間故障保護(hù)一般采用多段式三相電流保護(hù)，必要時(shí)帶 方向。較復(fù)雜電網(wǎng)可采用距離保護(hù) 接地保護(hù)一般采用多段式零序電流保護(hù)，必要時(shí)帶方向 一般采用遠(yuǎn)后備 3 110kV電力網(wǎng)線路保護(hù)配置原則 110kV中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng) 線路保護(hù)配置原則 （補(bǔ)充） 110kV雙側(cè)電源線路符合下列條件之一時(shí) ，應(yīng)裝設(shè)一套全線速動(dòng)保護(hù) a. 根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求有必要時(shí)； b. 線路發(fā)生三相短路 ， 如使發(fā)電廠廠用母線電壓低于允許值 （ 一般為 60 額定電壓 ） 且其他保護(hù)不能無(wú)時(shí)限和有選擇地切除短路時(shí)； c. 如電力網(wǎng)的某些主要線路采用全線速動(dòng)保護(hù)后 ， 不僅改善本線路保護(hù)性能 ， 而且能夠改善整個(gè)電網(wǎng)保護(hù)的性能 。 220 500kV電力網(wǎng)線路保護(hù)要求 系統(tǒng)穩(wěn)定要求嚴(yán)格，須全線快速切除故障 保護(hù)一般采用近后備方式或雙重化 系統(tǒng)振蕩不應(yīng)引起保護(hù)誤動(dòng)，振蕩中發(fā)生故障，應(yīng)能有選擇性的可靠切除 由于短路電流非周期分量可能使 CT嚴(yán)重暫態(tài)飽和，需要采用適應(yīng)暫態(tài)特性的 CT，例如 TPY型 長(zhǎng)線電容電流產(chǎn)生的暫態(tài)過(guò)程可能影響保護(hù)性能 線路潛供電流可能影響單相重合閘時(shí)間 220kV電力網(wǎng)線路保護(hù)配置（ 1） 原則上加強(qiáng)主保護(hù)，簡(jiǎn)化后備保護(hù) 主保護(hù)設(shè)置兩套完整、獨(dú)立的全線速動(dòng)保護(hù) 1.兩套全線速動(dòng)保護(hù)的交流電流、電壓回路和直流電源相互獨(dú)立 2.每一套速動(dòng)保護(hù)對(duì)全線路內(nèi)發(fā)生的各種類型故障，均能快速動(dòng)作切除。 3.每套速動(dòng)保護(hù)應(yīng)具有獨(dú)立選相功能，能按用戶要求4.斷路器有兩組跳閘線圈，兩套主保護(hù)應(yīng)分別啟動(dòng)一組跳閘線圈。 5.兩套主保護(hù)分別使用獨(dú)立的遠(yuǎn)方信號(hào)傳輸設(shè)備。 220kV電力網(wǎng)線路保護(hù)配置（ 2） 宜采用近后備保護(hù)方式 (但某些線路，如能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)后備，則宜采用遠(yuǎn)后備，或同時(shí)采用遠(yuǎn)、近結(jié)合的后備保護(hù)方式 ) 對(duì)于接地故障，裝設(shè)階段式接地距離（零序電流）保護(hù)，并必須有切除電阻（不大于 100）接地故障的一段定時(shí)限或反時(shí)限零序電流保護(hù) 對(duì)于相間故障，裝設(shè)階段式相間距離保護(hù) 為快速切除中長(zhǎng)線路出口短路故障，宜有輔助保護(hù)功能 330 500kV電力網(wǎng)線路保護(hù)配置（ 1） 主保護(hù)配置 1. 2. 兩套主保護(hù)的交流電流、電壓回路和直流電源相互獨(dú)立 3. 每一套主保護(hù)對(duì)全線路內(nèi)發(fā)生的各種類型故障，均能快4. 每套主保護(hù)應(yīng)具有獨(dú)立選相功能，實(shí)現(xiàn)單相跳閘或三相跳閘 5. 斷路器有兩組跳閘線圈，兩套主保護(hù)分別啟動(dòng)一組跳閘線圈 6. 7. 主保護(hù)的整組動(dòng)作時(shí)間對(duì)近端故障 20ms；對(duì)遠(yuǎn)端故障 30ms(不包括遠(yuǎn)方信號(hào)傳輸時(shí)間 ) 330 500kV電力網(wǎng)線路保護(hù)配置（ 2） 后備保護(hù)配置 1. 2. 接地后備保護(hù)應(yīng)保證在接地電阻不大于下列數(shù)值時(shí)，能可靠的有選擇性切除故障：對(duì) 330kV線路為 150，500kV線路為 300 3. 為快速切除線路出口故障，在保護(hù)配置中宜有專門(mén)反應(yīng)近端故障的快速輔助保護(hù) 當(dāng) 330 500kV線路配置的主保護(hù)都具有完善的后備保護(hù)功能時(shí)，可不再另設(shè)后備保護(hù)，否則，對(duì)每一套主保護(hù)都應(yīng)配置具有完備的后備保護(hù)母線保護(hù)構(gòu)成原理及應(yīng)用 裝設(shè)母線保護(hù)原則 母線故障破壞系統(tǒng)穩(wěn)定 使電廠廠用母線電壓降低至 60以下 引起大范圍電壓低下及負(fù)荷切除 實(shí)際上， 220kV及以上母線一般均要求裝設(shè)，較低電壓母線按上述原則 對(duì)專用母線保護(hù)基本要求 保護(hù)區(qū)內(nèi)各種故障應(yīng)能可靠動(dòng)作，正常運(yùn)行及區(qū)外故障應(yīng)可靠不動(dòng) 為防止保護(hù)誤動(dòng)，應(yīng)設(shè)簡(jiǎn)單可靠閉鎖（一個(gè)半斷路器接線除外） 互感器飽和不影響保護(hù)正確動(dòng)作，能適應(yīng)母線互感器變比不同情況 母線的繼電保護(hù)方式和應(yīng)用 按動(dòng)作原理 ： 中阻抗母差、高阻抗母差、電流差動(dòng)、電流比相等 按構(gòu)成元件：機(jī)電式，微機(jī)式 斷路器失靈保護(hù)（ 1 裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)原則 1. 線路或電力設(shè)備采用近后備方式； 2. 如斷路器與電流互感器之間發(fā)生故障不能由該回路主保護(hù)切除形成保護(hù)死區(qū)，而其他線路或變壓器后備保護(hù)切除又?jǐn)U大停電范圍，并引起嚴(yán)重后果時(shí) 3. 對(duì) 220kV 500kV分相操作的斷路器，可僅考慮斷路器單相拒動(dòng)的情況 斷路器失靈保護(hù)的起動(dòng) 必須同時(shí)具備下列條件 1. 線路或電力設(shè)備能瞬時(shí)復(fù)歸出口繼電器動(dòng)作后不返回 2. 斷路器未斷開(kāi)的判別元件動(dòng)作后不返回 斷路器失靈保護(hù)（ 2） 失靈保護(hù)動(dòng)作時(shí)間應(yīng)按下述原則整定 1. 一個(gè)半斷路器接線的失靈保護(hù)應(yīng)瞬時(shí)再次動(dòng)作于本斷路器跳閘 ，再經(jīng)一時(shí)限動(dòng)作于斷開(kāi)其他相鄰斷路器； 2. 單、雙母線的失靈保護(hù)，可以較短時(shí)限動(dòng)作于斷開(kāi)與拒動(dòng)斷路器和相關(guān)的母聯(lián)及分段斷路器，再經(jīng)一時(shí)限動(dòng)作于斷開(kāi)與拒動(dòng)斷路器連接在同一母線上的所有有源支路斷路器。 失靈保護(hù)裝設(shè)閉鎖元件的原則 1. 一個(gè)半斷路器接線的失靈保護(hù)不裝設(shè)閉鎖元件； 2. 有專用跳閘出口回路的單母線及雙母線斷路器失靈保護(hù)應(yīng)裝設(shè)閉鎖元件 ； 3. 與母差保護(hù)共用跳閘出口回路的失靈保護(hù)不裝設(shè)獨(dú)立的閉鎖元件，應(yīng)共用母差保護(hù)的閉鎖元件，閉鎖元件的靈敏度應(yīng)按失靈保護(hù)的要求整定 。 電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算 繼電保護(hù)整定的一般規(guī)定 3 110kV電力網(wǎng)線路保護(hù)的整定計(jì)算 220 500kV電網(wǎng)線路保護(hù)整定計(jì)算 繼電保護(hù)整定的一般規(guī)定 整定標(biāo)準(zhǔn) ： DL/T 584 3 110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程 及 DL/T 559 220 500kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程 一般規(guī)定 ： 1 為保證選擇性，要求上下級(jí)保護(hù)之間在靈敏度和動(dòng)作時(shí)間相互配合 2 時(shí)間級(jí)差，一般取 0.5s，采用高精度時(shí)間元件時(shí)可取 0.3s 3 短路電流計(jì)算取電動(dòng)勢(shì)為標(biāo)么值 1,不考慮衰減變化 ,發(fā)電機(jī)電抗取 Ed” 4 合理確定運(yùn)行方式和檢修方式 5 合理選定靈敏系數(shù)、可靠系數(shù)、分支系數(shù)和助增系數(shù)等 常見(jiàn)短路故障電流類型及特征 單相短路接地 I1=I2=I0 U1+U2+U0=0 兩相短路 I1 -I2 U1=U2 兩相 短路 接地 I1 -I2-I0 U1=U2=U0 一相斷開(kāi) I1 I2 I0 =0 U1d=U2d=U0d 線路電流保護(hù)整定計(jì)算 階段式相電流保護(hù)或零序電流保護(hù) 1 第一段 IDZ 1=KKID max 2 第二段 IDZ 2=KK KF IDZ 1 IDZ 2= ID2 /KLM 3 第三段 IDZ 3=KKIL max /Kf （相間） IDZ 3300A （接地） KK 可靠系數(shù)（相間） KF 分支系數(shù) KLM 靈敏系數(shù) 1.31.5 Kf 返回系數(shù) 距離保護(hù)整定 1 起動(dòng)元件：保證保護(hù)區(qū)內(nèi)故障 能可靠起動(dòng) 2 第一段： ZDZ 1 KKZL 3 第二段： ZDZ 2 KLMZL ZDZ 2 KK ZL K K KZ Z DZ 1 KK可靠系數(shù) 0.80.85 KLM 靈敏 系數(shù) 1.31.5 K K 可靠系數(shù) 0.8 KZ 助增系數(shù) 線路距離保護(hù)整定計(jì)算 3 110kV線路保護(hù)整定計(jì)算 整定保護(hù)類型 階段式電流保護(hù)：電流速斷，延時(shí)電流速斷，過(guò)電流 110kV線路階段式零序電流保護(hù) 相間距離保護(hù) 校驗(yàn)保護(hù)區(qū)末端靈敏度 作為遠(yuǎn)后備，校驗(yàn)后備保護(hù)對(duì)相鄰保護(hù)區(qū)的靈敏度 220 500kV電網(wǎng)線路保護(hù)整定計(jì)算 保護(hù)按近后備配置，校驗(yàn)保護(hù)區(qū)末端靈敏度 線路零序電流保護(hù)最靈敏、簡(jiǎn)單、可靠的保護(hù)，但整定復(fù)雜（選擇性不好） 接地距離至少還應(yīng)有一套靈敏零序電流保護(hù)，以高阻接地故障靈敏度 相間距離保護(hù)應(yīng)有可靠振蕩閉鎖，保證不誤動(dòng) 縱聯(lián)保護(hù)根據(jù)裝置的具體要求整定 主設(shè)備繼電保護(hù)的配置、整定計(jì)算及設(shè)備選擇 繼電保護(hù) 主設(shè)備繼電保護(hù)的配置要求 發(fā)電機(jī)保護(hù) 電力變壓器保護(hù) 發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù) 電力電容器保護(hù) 并聯(lián)電抗器保護(hù) 電動(dòng)機(jī)保護(hù) 發(fā)電機(jī)保護(hù)配置（ 1） 對(duì)下列故障及異常運(yùn)行方式，裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置 1. 定子繞組相間短路 2. 3. 定子繞組匝間短路 4. 發(fā)電機(jī)外部相間短路 5. 6. 7. 轉(zhuǎn)子表層 (負(fù)序 )過(guò)負(fù)荷 發(fā)電機(jī)保護(hù)配置（ 2） 8.勵(lì)磁繞組過(guò)負(fù)荷 9. 10. 11. 12. 13.低頻 14. 15.發(fā)電機(jī)意外加電壓保護(hù)和斷路器閃絡(luò)保護(hù) 16.其他故障和異常運(yùn)行 發(fā)電機(jī)應(yīng)根據(jù)容量大小， 例如 300MW及以上， 100MW200MW， 50MW及以下等，適當(dāng)選用以上所列保護(hù) 。 對(duì) 100MW及以上機(jī)組的保護(hù)相間及匝間短路的主保護(hù)應(yīng)雙重化 大型發(fā)電機(jī)組接地方式是消弧線圈接地（或不接地）還是高阻接地一直存在爭(zhēng)議，我國(guó)規(guī)程推薦前者 對(duì) 100MW及以上發(fā)電機(jī)變壓器組，應(yīng)裝設(shè) 100接地保護(hù) 對(duì) 100MW及以上 A10的機(jī)組，應(yīng)裝設(shè)定時(shí)限及反時(shí)限轉(zhuǎn)子表層過(guò)負(fù)荷負(fù)序電流保護(hù) 不允許失磁運(yùn)行發(fā)電機(jī)裝失磁保護(hù) 300MW及以上發(fā)電機(jī)裝失步保護(hù) 200MW及以上汽輪發(fā)電機(jī)裝逆功率保護(hù) 發(fā)電機(jī)保護(hù)若干問(wèn)題 發(fā)電機(jī)保護(hù)出口動(dòng)作 發(fā)電機(jī)保護(hù)動(dòng)作，不是簡(jiǎn)單跳閘，而是應(yīng)根據(jù)故障和異常運(yùn)行方式的性質(zhì)，分別動(dòng)作于： 1. 停機(jī)：斷開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器、滅磁，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)，還要關(guān)閉主汽2. 3. 4. 5. 縮小故障影響范圍：例如雙母線系統(tǒng)斷開(kāi)母線聯(lián)絡(luò)斷路器等。 6. 程序跳閘：對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)首先關(guān)閉主汽門(mén)，待逆功率繼電器動(dòng)作后，再跳開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器并滅磁；對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)，首先將導(dǎo)水翼關(guān)到空載位置，再跳開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器并滅磁。 7. 信號(hào)：發(fā)出聲光信號(hào)。 電力變壓器保護(hù)配置（ 1） 油浸變壓器 0.8MVA（車間內(nèi) 0.4MVA）及以上裝瓦斯保護(hù) 對(duì)變壓器內(nèi)部、套管及引出線的短路故障， 10MVA以下裝電流速斷， 10MVA及以上裝縱差。 220kV及以上縱差雙重化 變壓器縱差應(yīng)能躲過(guò)勵(lì)磁涌流及外部短路不平衡電流，過(guò)勵(lì)磁不誤動(dòng)，保護(hù)范圍應(yīng)包括套管及引出線 對(duì)外部短路引起的過(guò)電流，應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流、復(fù)合電壓起動(dòng)過(guò)電流或負(fù)序電流保護(hù)作為相間后備。多繞組后備保護(hù)按變壓器用途（升壓、降壓）及電源情況具體配置 對(duì)直接接地系統(tǒng)的外部故障，一般裝設(shè)兩段零序電流保護(hù)，必要時(shí)帶方向 電力變壓器保護(hù)配置（ 2） 在 110kV,220kV系統(tǒng)變壓器中性點(diǎn)可能接地或不接地運(yùn)行時(shí)，對(duì)于 全絕緣變壓器 增設(shè)零序過(guò)電壓保護(hù)以便失去中性點(diǎn)時(shí)經(jīng) 0.3 0.5s跳開(kāi)變壓器各側(cè)。對(duì)于 分級(jí)絕緣變壓器 應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)放電間隙，并設(shè)反應(yīng)間隙放電電流的零序電流保護(hù)及過(guò)電壓保護(hù) 0.4kVA及以上并列運(yùn)行變壓器裝過(guò)負(fù)荷保護(hù) 330KV及以上變壓器裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù) (反應(yīng) U/f) 反應(yīng)變壓器油溫過(guò)高及冷卻系統(tǒng)故障的保護(hù) 電力電容器保護(hù)配置 對(duì)電容器與斷路器之間的連接線短路，裝設(shè)電流速斷及過(guò)電流保護(hù) 對(duì)電容器內(nèi)部故障及其引出線短路，設(shè)熔斷器保護(hù) 電容器組中，某些電容器故障切除引起的剩余電容器過(guò)電壓，裝設(shè)中性點(diǎn)電流或電壓不平衡保護(hù) 裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)及失電壓保護(hù) 串聯(lián)補(bǔ)償電容器組裝設(shè)不平衡電流保護(hù)及過(guò)負(fù)荷保護(hù) 電抗器（干式除外）裝設(shè)瓦斯保護(hù) 對(duì)電抗器內(nèi)部及引出線相間及接地短路， 63kV及以下裝速斷， 220 500kV裝縱差，過(guò)電流后備 220 500kV電抗器裝設(shè)匝間保護(hù) 裝設(shè)電源電壓升高引起過(guò)負(fù)荷的保護(hù) 油溫升高和冷卻系統(tǒng)故障保護(hù) 330 500kV電抗器無(wú)專用斷路器時(shí)，除跳開(kāi)本側(cè)外，還應(yīng)啟動(dòng)遠(yuǎn)方跳閘跳開(kāi)對(duì)側(cè)斷路器 并聯(lián)電抗器保護(hù)配置 電動(dòng)機(jī)保護(hù)配置 對(duì)電動(dòng)機(jī)定子及其引出線相間短路： 2MW以下裝速斷， 2MW及以上裝縱差 對(duì)定子接地電流大于 5A時(shí)裝接地保護(hù)，電流為 10A及以上保護(hù)跳閘 對(duì)容易發(fā)生過(guò)負(fù)荷及自起動(dòng)困難的裝過(guò)負(fù)荷保護(hù) 當(dāng)電壓短時(shí)降低或中斷后，不允許或不需要自起動(dòng)的，或?yàn)楸ＷC重要電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)而需要斷開(kāi)的次要電動(dòng)機(jī)裝設(shè)定子繞組低電壓保護(hù) 對(duì)同步電動(dòng)機(jī)的失步、失磁裝設(shè)相應(yīng)保護(hù) 主設(shè)備繼電保護(hù)整定計(jì)算內(nèi)容 發(fā)電機(jī)比率制動(dòng)式縱差保護(hù) 變壓器縱差保護(hù)綜述 縱差保護(hù)整定計(jì)算內(nèi)容 縱差保護(hù)的整定計(jì)算 變壓器過(guò)電流保護(hù) 變壓器低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù) 變壓器復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù) 發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)的整定計(jì)算概述 主設(shè)備保護(hù)整定可歸納為 過(guò)電流保護(hù) 及 電流差動(dòng)保護(hù) 兩類 過(guò)電流保護(hù) ： 計(jì)算方法同線路保護(hù) 對(duì)發(fā)電機(jī)和變壓器，一般作相鄰元件（特別是相鄰母線）故障的后備，也可兼顧本元件主保護(hù)的后備 電流差動(dòng)保護(hù)： 起動(dòng)元件： 保證故障時(shí)起動(dòng)的靈敏度 差動(dòng)元件： 動(dòng)作值 各電流相量之和 ， IDZ ? 制動(dòng)量 各電流絕對(duì)值之和 ， IZHD ? 也可采用其他特殊量作為制動(dòng)量或閉鎖量，例如采用二次諧波電流作為變壓器縱差的制動(dòng)量，間斷角作為閉鎖量 主設(shè)備繼電保護(hù)整定計(jì)算方法 安全自動(dòng)裝置 安全自動(dòng)裝置的原理和配置 自動(dòng)重合閘 （ ARC） 自動(dòng)重合閘的作用與分類 按應(yīng)用領(lǐng)域：線路 ARC 、母線 ARC、變壓器 ARC 按構(gòu)成方式：三相 ARC、單相 ARC、綜合 ARC 自動(dòng)重合閘裝置的基本要求 一般按控制開(kāi)關(guān)與斷路器位置不對(duì)應(yīng)起動(dòng)，綜合 ARC應(yīng)可由保護(hù)起動(dòng) 用控制開(kāi)關(guān)或遙控跳開(kāi)斷路器， ARC不應(yīng)起動(dòng) 任何情況下（包括本身元件損壞）， ARC動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合規(guī)定 ARC動(dòng)作后，應(yīng)能經(jīng)設(shè)定時(shí)間后自動(dòng)復(fù)歸 自動(dòng)重合閘 （ ARC） 自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作時(shí)限要求 單側(cè)電源 ARC動(dòng)作時(shí)間應(yīng)大于故障點(diǎn)滅弧時(shí)間及斷路器復(fù)歸時(shí)間 雙側(cè)電源 ARC動(dòng)作時(shí)間除考慮上述要求外，還應(yīng)考慮兩側(cè)保護(hù)不同時(shí)切除故障及潛供電流對(duì)滅弧影響（單相 ARC） 電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求 自動(dòng)重合閘的配置方式與應(yīng)用 110kV及以下線路一般采用三相 ARC，雙側(cè)電源線路須設(shè)同步檢測(cè)裝置 220kV線路可采用單相 ARC，有條件時(shí)也可用三相 ARC（各單位運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不同） 330 500kV線路一般采用單相 ARC 同桿雙回線也可采用按相 ARC 母線及變壓器 ARC實(shí)際使用不多 電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制 按 DL 755 電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則 和 DLT 723 電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制技術(shù)導(dǎo)則 的要求，根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行特點(diǎn)及實(shí)際條件配置系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制措施 保證系統(tǒng)在大擾動(dòng)下的三個(gè)安全等級(jí)，即三道防線： 在常見(jiàn)單一故障情況下，保持正常供電，不損失負(fù)荷，不破壞穩(wěn)定。 由合理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，繼電保護(hù)，正常運(yùn)行控制裝置保證。 在較嚴(yán)重故障情況下，保持系統(tǒng)穩(wěn)定，允許損失少量負(fù)荷。 由暫態(tài) 穩(wěn)定緊急控制裝置保證。 在簡(jiǎn)單極端嚴(yán)重情況下，保持系統(tǒng)頻率、電壓不崩潰，不造成大面 積停電。 由失步解列，低頻、低壓緊急控制等保證。 電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制 系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制內(nèi)容 保持系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定控制 穩(wěn)定破壞后，為消除失步狀態(tài)的控制 防止系統(tǒng)頻率嚴(yán)重異常及頻率崩潰的控制 防止系統(tǒng)電壓嚴(yán)重異常及電壓崩潰的控制 限制設(shè)備嚴(yán)重過(guò)負(fù)荷的控制 設(shè)計(jì)安全穩(wěn)定控制裝置的要求 對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行必要的安全穩(wěn)定計(jì)算和分析 裝置應(yīng)有足夠的冗余或后備，必要時(shí)雙重化配置 加強(qiáng)各控制系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)配合，并互為補(bǔ)充和備用 宜采用就地判據(jù)的分散裝置，必要時(shí)，也可采用裝于多個(gè)廠站且站間有信息交換的區(qū)域性控制裝置，避免采用過(guò)分集中復(fù)雜的裝置。裝置宜用模塊式結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同功能需要和系統(tǒng)發(fā)展 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定控制 發(fā)電端控制手段 切機(jī) 汽輪機(jī)快控汽門(mén) 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁緊急控制 動(dòng)態(tài)電阻制動(dòng)（電氣制動(dòng)） 負(fù)荷端的控制手段 集中或分散切負(fù)荷 網(wǎng)絡(luò)中的控制手段 串補(bǔ)電容緊急投入 并聯(lián)補(bǔ)償?shù)木o急控制 高壓直流輸電緊急控制 系統(tǒng)自動(dòng)解列裝置 解列點(diǎn)選擇 解列后，兩側(cè)系統(tǒng)應(yīng)能各自保持同步運(yùn)行 解列后，兩側(cè)系統(tǒng)的有功及無(wú)功功率可基本保持平衡 失步解列可由下列狀態(tài)量實(shí)現(xiàn) 兩側(cè)電壓相角差及其變化 監(jiān)視點(diǎn)電流、電壓及相角變化 監(jiān)視點(diǎn)測(cè)量阻抗及其變化 監(jiān)視點(diǎn)測(cè)量功率及其變化 振蕩中心電壓變化等 解列后應(yīng)采取措施平衡各自功率，恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)行 頻率異常緊急控制 低頻分散切負(fù)荷 按頻率降低分級(jí)切負(fù)荷，起始頻率約 49Hz，分為若干級(jí)， 級(jí)差 0.2Hz 防止頻率過(guò)度下降 低頻帶延時(shí)分段切負(fù)荷，每段延時(shí)約 10 15s，動(dòng)作頻率 49Hz 防止頻率長(zhǎng)期滯留于過(guò)低水平 故障導(dǎo)致嚴(yán)重功率缺額時(shí)，低頻減負(fù)荷下的系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)特性應(yīng)與發(fā)電機(jī)低頻保護(hù)協(xié)調(diào)，避免連鎖反應(yīng) 低頻集中切負(fù)荷 為防止低頻分散切負(fù)荷容量不夠或速度不夠而設(shè) 一般由保護(hù)或斷路器跳閘連鎖起動(dòng) 低頻解列 減輕弱互聯(lián)系統(tǒng)的影響，避免事故擴(kuò)大 高頻切機(jī) 系統(tǒng)嚴(yán)重甩負(fù)荷頻率升高時(shí)切機(jī)，特別是以水電為主的系統(tǒng) 電壓異常緊急控制 防止系統(tǒng)電壓惡化緊急控制無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備 快速起動(dòng)無(wú)功功率儲(chǔ)備（ 發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和 SVC等 ） 自動(dòng)投切并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備（ 并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器 ） 緊急控制 LTC（ 閉鎖，返回預(yù)定位置 ） 設(shè)置低壓切負(fù)荷裝置 根據(jù)系統(tǒng)情況，按電壓及動(dòng)作時(shí)間分為若干段 防止系統(tǒng)過(guò)電壓 在 330kV及以上線路裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù) 對(duì)于具有大量電纜線路的配電變電站，突然甩負(fù)荷可能電壓升高至不允許值，也應(yīng)設(shè)過(guò)電壓保護(hù) 過(guò)電壓保護(hù)一般設(shè)兩段，第一段投電抗器，第二段跳閘 備用電源（設(shè)備）自動(dòng)投入 自動(dòng)投入的配置應(yīng)用于以下情況： 發(fā)電廠廠用電和變電所所用電 由雙電源供電，一個(gè)電源斷開(kāi)備用的變電所 降壓變內(nèi)有備用變壓器或有備用母線段 有備用機(jī)組的某些重要輔機(jī) 對(duì)自動(dòng)投入的要求 應(yīng)保證在工作電源或設(shè)備斷開(kāi)后，才投入備用 工作電源的電壓，不論何種原因消失，自動(dòng)投入均應(yīng)動(dòng)作 自動(dòng)投入裝置應(yīng)保證只動(dòng)作一次 其他要求 發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置 正常運(yùn)行功能 維持發(fā)電機(jī)端電壓于規(guī)定水平 在并列運(yùn)行發(fā)電機(jī)之間，按給定要求分配無(wú)功負(fù)荷 事故時(shí)強(qiáng)行勵(lì)磁維持系統(tǒng)電壓及穩(wěn)定 頂值電壓倍數(shù)： 100MW及以上汽輪發(fā)電機(jī)不低于 1.8倍， 50MW及以上發(fā)電機(jī)不低于 2倍，其他不低于 1.6倍 標(biāo)稱響應(yīng)： 50MW及以上水發(fā)和 100MW及以上汽發(fā)不低于 2pu/s 允許強(qiáng)勵(lì)時(shí)間不小于 10s 自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置附加功能 PSS提高系統(tǒng)阻尼系數(shù)，防止低頻振蕩 低勵(lì)、過(guò)勵(lì)、 V/Hz限制等 自動(dòng)滅磁 發(fā)電機(jī)故障跳閘時(shí)應(yīng)自動(dòng)滅磁 可采用對(duì)電阻放電或?qū)ο欧烹?同步裝置 發(fā)電廠、變電所需同步操作的斷路器是：發(fā)電機(jī)，發(fā)變組高壓側(cè)，三繞組變電源側(cè)，母線聯(lián)絡(luò)、分段，一個(gè)半斷路器接線，系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線等 正常情況下發(fā)電機(jī)采用準(zhǔn)同步方式，故障情況下，水輪發(fā)電機(jī)可采用自同步方式， 100MW以下汽輪發(fā)電機(jī)也可采用自同步方式 采用自同步的發(fā)電機(jī)定子絕緣及端部固定應(yīng)良好，并列時(shí)定子超瞬變電流不超過(guò)允許值 6MW及以下發(fā)電廠可裝設(shè)帶相位閉鎖 手動(dòng) 準(zhǔn)同步裝置，100MW以上發(fā)電廠應(yīng)裝設(shè) 自動(dòng) 準(zhǔn)同步裝置。 水電廠宜設(shè) 自動(dòng) 自同步裝置， 100MW以下火電廠可設(shè)手動(dòng)或半自動(dòng) 自同步裝置 電力系統(tǒng)故障動(dòng)態(tài)記錄 故障錄波器主要任務(wù) 記錄系統(tǒng)大擾動(dòng)時(shí)電氣參量的變化過(guò)程 記錄繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的動(dòng)作情況 專用故障錄波器安裝范圍 220kV及以上變電所和 110kV重要變電所 單機(jī)容量 200MW及以上發(fā)電機(jī)或發(fā)變組 故障動(dòng)態(tài)記錄的基本要求 發(fā)生大擾動(dòng)時(shí)能自動(dòng)對(duì)全過(guò)程按要求記錄，擾動(dòng)停止后自動(dòng)停止 存儲(chǔ)容量足夠大，能記錄擾動(dòng)全過(guò)程數(shù)據(jù)，并輸出歷次系統(tǒng)數(shù)據(jù) 分時(shí)段記錄頻率，按分析數(shù)據(jù)的要求確定 各安裝點(diǎn)記錄和輸出的數(shù)據(jù)應(yīng)在時(shí)間上同步，以便集中處理 記錄數(shù)據(jù)應(yīng)能通過(guò)調(diào)制解調(diào)器或數(shù)據(jù)網(wǎng)送至調(diào)度，數(shù)據(jù)輸出格式應(yīng)符合 IEC 60255 24標(biāo)準(zhǔn) 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化 能量管理系統(tǒng)（ EMS） 配電管理系統(tǒng)（ DMS） 遠(yuǎn)動(dòng)終端（ RTU） 電能量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)（ AMRA） 電力市場(chǎng)技術(shù)支持系統(tǒng) 能量管理系統(tǒng)（ EMS） 數(shù)據(jù)采集與安全監(jiān)控 (SCADA) 自動(dòng)發(fā)電控制和經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制 (AGC/EDC) 電力系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用功能 (PAS) 調(diào)度員培訓(xùn)仿真 (DTS) 數(shù)據(jù)采集與安全監(jiān)控 (SCADA） EMS的基礎(chǔ)功能： 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、處理、運(yùn)算和存儲(chǔ) 遙控、遙調(diào)、遠(yuǎn)程維護(hù)及診斷 圖形系統(tǒng)、人機(jī)界面及接入模擬屏 報(bào)警與告警抑制 制表、打印 數(shù)據(jù)庫(kù)管理、事故追憶 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)通信及通道監(jiān)視 自動(dòng)發(fā)電控制和經(jīng)濟(jì) 調(diào)度控制 (AGC/EDC) 系統(tǒng)對(duì)頻率要求：跨省電網(wǎng)偏差要求小于 0.1Hz 負(fù)荷變動(dòng)按周期長(zhǎng)短分為三類： 發(fā)電機(jī)調(diào)速器調(diào)頻（一次調(diào)整） 有差調(diào)節(jié)，負(fù)荷變動(dòng)幅值大，偏差也大 負(fù)荷變動(dòng)頻率調(diào)整（二次調(diào)整） 比例、積分、微分調(diào)節(jié)，可以消除頻率偏差 離線或在線經(jīng)濟(jì)調(diào)度（三次調(diào)整） 水電廠調(diào)節(jié)范圍大、速度快，優(yōu)先用于調(diào)頻 火電廠調(diào)節(jié)容量和速度是需重點(diǎn)解決的問(wèn)題 聯(lián)絡(luò)線負(fù)荷頻率控制 定頻率、定交換功率、頻率及聯(lián)絡(luò)線偏差 區(qū)域控制偏差 ACE K f+Pi 電力系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用功能 (PAS) 網(wǎng)絡(luò)建模與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?實(shí)時(shí)狀態(tài)估計(jì) 在線潮流 靜態(tài)及動(dòng)態(tài)安全分析 短路電流計(jì)算 負(fù)荷預(yù)測(cè) 實(shí)時(shí)電壓控制，電壓無(wú)功優(yōu)化 其他 調(diào)度員培訓(xùn)仿真 (DTS ) 電網(wǎng)事故仿真 培訓(xùn)值班調(diào)度員 培訓(xùn)辦公管理人員 配電管理系統(tǒng)（ DMS） DMS的 SCADA系統(tǒng) 通過(guò)遠(yuǎn)方終端 RTU監(jiān)控變電所斷路器及重合狀態(tài) 通過(guò) FTU、 DTU、 TTU監(jiān)控饋線、配電所、變壓器的斷路器及重合狀態(tài) 負(fù)荷管理（ LM） 實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)負(fù)荷的監(jiān)控、預(yù)測(cè)和分配功能 高級(jí)應(yīng)用功能（ PAS） 基本功能：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,狀態(tài)估計(jì) ,潮流 ,短路電流 ,電壓控制 ,負(fù)荷預(yù)測(cè) 派生功能：變電所負(fù)荷分配，饋線負(fù)荷分配；按相平衡負(fù)荷等 圖形資料地理信息系統(tǒng)（ AM/FM/GIS） 自動(dòng)生成拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)并著色區(qū)分帶電、接地，自動(dòng)動(dòng)態(tài)連接和更新著色，小區(qū)分割處理，跳閘事件報(bào)告等 饋線自動(dòng)化 饋線、配電所自動(dòng)數(shù)據(jù)采