線路保護(hù)及重合閘裝置

1、線路保護(hù)及重合閘裝置u 主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、線路保護(hù)的應(yīng)用一、線路保護(hù)的應(yīng)用三、斷路器失靈保護(hù)三、斷路器失靈保護(hù)二、自動(dòng)重合閘裝置二、自動(dòng)重合閘裝置線路保護(hù)顧名思義是保護(hù)線路線路保護(hù)顧名思義是保護(hù)線路保護(hù)范圍是否只限于線路呢？保護(hù)范圍是否只限于線路呢？不是。不是。1、單相接地故障、單相接地故障2、相間故障（兩相短路）、相間故障（兩相短路）3、兩相接地故障、兩相接地故障4、三相短路、三相短路5、各類性質(zhì)的開路、各類性質(zhì)的開路l線路故障的性質(zhì)：線路故障的性質(zhì)：l故障時(shí)電氣量的變化故障時(shí)電氣量的變化l電流增大電流增大l電壓降低電壓降低l電流電壓間相角發(fā)生變化電流電壓間相角發(fā)生變化電流與電壓的比值電流

2、與電壓的比值Z=U/Il電流和電流和正常正常I入入=I出，出，短路短路I入入I出出l出現(xiàn)出現(xiàn)I2 、I0 序分量序分量接地故障必然產(chǎn)生零序分量；不對(duì)稱故障必然產(chǎn)接地故障必然產(chǎn)生零序分量；不對(duì)稱故障必然產(chǎn)生負(fù)序分量生負(fù)序分量u線路保護(hù)的分類及原理線路保護(hù)的分類及原理線路保護(hù)配置：線路保護(hù)配置：1、過流保護(hù)、過流保護(hù)2、阻抗保護(hù)、阻抗保護(hù)3、零序過流保護(hù)、零序過流保護(hù)4、縱聯(lián)保護(hù)、縱聯(lián)保護(hù)5、縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)、縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)l哪些可以保護(hù)全長(zhǎng)，哪些可以延伸的其他部分，哪些可以保護(hù)全長(zhǎng)，哪些可以延伸的其他部分，哪些只能保護(hù)部分線路？哪些只能保護(hù)部分線路？l全長(zhǎng)：縱聯(lián)保護(hù)全長(zhǎng)：縱聯(lián)保護(hù)l延伸：零序二

3、段、過流二段、距離二段延伸：零序二段、過流二段、距離二段l部分：電流速斷（部分：電流速斷（1520以上）、距離保護(hù)以上）、距離保護(hù)的一段（的一段（8085）、零序一段）、零序一段u過流保護(hù)過流保護(hù)l故障電流故障電流IIset，保護(hù)動(dòng)作；，保護(hù)動(dòng)作；l過流保護(hù)一般分為一段（速斷）、二段（過流）過流保護(hù)一般分為一段（速斷）、二段（過流）、三段；、三段；l速斷的整定范圍：躲過線路末端三相短路最大電速斷的整定范圍：躲過線路末端三相短路最大電流整定；流整定；l過流保護(hù)按躲過線路最大負(fù)荷整定，和下級(jí)線路過流保護(hù)按躲過線路最大負(fù)荷整定，和下級(jí)線路配合是時(shí)間上的配合。配合是時(shí)間上的配合。l速斷、過流保護(hù)受系統(tǒng)

4、運(yùn)行方式的影響較大，速斷、過流保護(hù)受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響較大，保護(hù)的范圍不固定；保護(hù)的范圍不固定；l能反映各種性質(zhì)的故障，對(duì)于不同的故障保護(hù)能反映各種性質(zhì)的故障，對(duì)于不同的故障保護(hù)范圍不同。范圍不同。u零序電流保護(hù)零序電流保護(hù)零序電流保護(hù)是比較零序電流大小和定值零序電流保護(hù)是比較零序電流大小和定值點(diǎn)的關(guān)系；點(diǎn)的關(guān)系；零序電流只有在接地系統(tǒng)中才會(huì)出現(xiàn)零序電流只有在接地系統(tǒng)中才會(huì)出現(xiàn)零序電流的保護(hù)范圍較為穩(wěn)定，但是受系零序電流的保護(hù)范圍較為穩(wěn)定，但是受系統(tǒng)接地點(diǎn)和運(yùn)行方式的影響較大統(tǒng)接地點(diǎn)和運(yùn)行方式的影響較大在在220kV線路中零序電流保護(hù)一般作為線路中零序電流保護(hù)一般作為后備保護(hù)；后備保護(hù)；在在1

5、10kV線路中零序電流保護(hù)一般作為線路中零序電流保護(hù)一般作為主保護(hù)；主保護(hù)；零序電流保護(hù)只反映接地性質(zhì)故障。零序電流保護(hù)只反映接地性質(zhì)故障。u阻抗保護(hù)阻抗保護(hù)l阻抗保護(hù)的基本原理是：阻抗保護(hù)的基本原理是：Z=U/Il阻抗保護(hù)分為接地阻抗和相間阻抗保護(hù)；阻抗保護(hù)分為接地阻抗和相間阻抗保護(hù)；l接地阻抗保護(hù)一般反應(yīng)各類性質(zhì)的接地故接地阻抗保護(hù)一般反應(yīng)各類性質(zhì)的接地故障（單相接地和兩相接地故障）；障（單相接地和兩相接地故障）；l相間阻抗一般反應(yīng)各類性質(zhì)的相間故障。相間阻抗一般反應(yīng)各類性質(zhì)的相間故障。l阻抗一段一般保護(hù)線路全長(zhǎng)的阻抗一段一般保護(hù)線路全長(zhǎng)的80；l阻抗二段一般保護(hù)線路的全長(zhǎng)并且和下級(jí)線路的

6、阻抗二段一般保護(hù)線路的全長(zhǎng)并且和下級(jí)線路的一段有重合部分；一段有重合部分；l阻抗三段作為全部線路的后備保護(hù)，按躲過最大阻抗三段作為全部線路的后備保護(hù)，按躲過最大負(fù)荷阻抗整定。負(fù)荷阻抗整定。l保護(hù)范圍較為穩(wěn)定，不受負(fù)荷電流和系統(tǒng)保護(hù)范圍較為穩(wěn)定，不受負(fù)荷電流和系統(tǒng)方式變化的影響；方式變化的影響；l能反映各種性質(zhì)的故障；能反映各種性質(zhì)的故障；l阻抗保護(hù)帶方向。阻抗保護(hù)帶方向。l阻抗保護(hù)的特點(diǎn)l線路阻抗保護(hù)特殊點(diǎn) 不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，但是保護(hù)范圍受過渡不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，但是保護(hù)范圍受過渡電阻（短路點(diǎn)的電弧、放電點(diǎn)物體等）的影響較電阻（短路點(diǎn)的電弧、放電點(diǎn)物體等）的影響較大。大。在特殊線路上

7、的保護(hù)范圍是有變化的，從系統(tǒng)的在特殊線路上的保護(hù)范圍是有變化的，從系統(tǒng)的角度考慮可能阻抗一段保護(hù)線路的全長(zhǎng)。角度考慮可能阻抗一段保護(hù)線路的全長(zhǎng)。 輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)是指用某種通信通道輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)是指用某種通信通道 (簡(jiǎn)稱通道簡(jiǎn)稱通道)將輸電線兩端的保護(hù)裝置縱向聯(lián)結(jié)起來，將各端的電氣量將輸電線兩端的保護(hù)裝置縱向聯(lián)結(jié)起來，將各端的電氣量 (電流、功率的方向等電流、功率的方向等)傳送到對(duì)端，將兩端的電氣量比較傳送到對(duì)端，將兩端的電氣量比較，以判斷故障在本線路范圍內(nèi)還是在范圍之外，從而決定，以判斷故障在本線路范圍內(nèi)還是在范圍之外，從而決定是否切斷被保護(hù)線路。是否切斷被保護(hù)線路。 由于縱聯(lián)保護(hù)在電

8、網(wǎng)中可實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)，因此它可保由于縱聯(lián)保護(hù)在電網(wǎng)中可實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)，因此它可保證電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性、提高輸送功率、縮小故障證電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性、提高輸送功率、縮小故障造成的損壞程度以及改善與后備保護(hù)的配合性能。造成的損壞程度以及改善與后備保護(hù)的配合性能。u縱聯(lián)保護(hù)縱聯(lián)保護(hù)圖圖1 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)結(jié)構(gòu)框圖輸電線路縱聯(lián)保護(hù)結(jié)構(gòu)框圖l 縱聯(lián)保護(hù)的分類縱聯(lián)保護(hù)的分類按照所利用信息通道的不同類型可以分為按照所利用信息通道的不同類型可以分為4種：種：（1）導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)；）導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)； （鋪設(shè)導(dǎo)引線電纜傳送電氣量信息，線路較長(zhǎng)時(shí)不經(jīng)濟(jì)，導(dǎo)引線參數(shù)電阻和分布電容直接影響保護(hù)性能）（2）電力線載

9、波縱聯(lián)保護(hù)；）電力線載波縱聯(lián)保護(hù)； （利用輸電線路構(gòu)成通道，輸電線路故障時(shí)通道可能遭到破壞）（3）微波縱聯(lián)保護(hù)；）微波縱聯(lián)保護(hù)； （利用微波通道通信，保護(hù)專用微波通道及設(shè)備不經(jīng)濟(jì)）（4）光纖縱聯(lián)保護(hù)。）光纖縱聯(lián)保護(hù)。 （利用光纖通道通信，通道與電力信息系統(tǒng)統(tǒng)一考慮，光信號(hào)不受干擾，近年來廣泛采用）1 1、母差跳閘停信、母差跳閘停信 （1 1）當(dāng)母線故障發(fā)生在電流互感器與斷路器之間時(shí)，母）當(dāng)母線故障發(fā)生在電流互感器與斷路器之間時(shí)，母線保護(hù)雖然正確動(dòng)作，但故障點(diǎn)依然存在，依靠母線出口動(dòng)線保護(hù)雖然正確動(dòng)作，但故障點(diǎn)依然存在，依靠母線出口動(dòng)作停止該線路高頻保護(hù)發(fā)信，讓對(duì)側(cè)斷路器跳閘切除故障。作停止該線

10、路高頻保護(hù)發(fā)信，讓對(duì)側(cè)斷路器跳閘切除故障。 （允許式為起動(dòng)發(fā)信，光纖縱差遠(yuǎn)跳）（允許式為起動(dòng)發(fā)信，光纖縱差遠(yuǎn)跳）l 縱聯(lián)保護(hù)中母差跳閘停信和跳閘位置停信縱聯(lián)保護(hù)中母差跳閘停信和跳閘位置停信接母線保護(hù)接母線保護(hù)接線路保護(hù)接線路保護(hù)黨黨2626縱聯(lián)保護(hù)縱聯(lián)保護(hù)動(dòng)作跳閘動(dòng)作跳閘答：答：（1 1）B B母線發(fā)生單相接地故障，母線保護(hù)動(dòng)作跳開母線發(fā)生單相接地故障，母線保護(hù)動(dòng)作跳開QF2QF2、QF3QF3和和QF5QF5，重合閘不動(dòng)作，同時(shí)由于母線保護(hù)停信回路，重合閘不動(dòng)作，同時(shí)由于母線保護(hù)停信回路動(dòng)作，使動(dòng)作，使QF2QF2、QF3QF3高頻保護(hù)停信，高頻保護(hù)停信，QF1QF1、QF4QF4高頻保護(hù)動(dòng)

11、高頻保護(hù)動(dòng)作跳開故障相。作跳開故障相。（2 2）A A、C C站由于站由于B B站高頻保護(hù)停信，站高頻保護(hù)停信，QF1QF1、QF4QF4跳開故障跳開故障相，并重合成功。相，并重合成功。QF2QF2、QF3QF3、QF5QF5由母差保護(hù)動(dòng)作跳閘，由母差保護(hù)動(dòng)作跳閘，不重合。不重合。l 220kV220kV兩套重合閘的配合兩套重合閘的配合 一條線路有兩套微機(jī)保護(hù)時(shí)，一般情況下：一條線路有兩套微機(jī)保護(hù)時(shí)，一般情況下： 兩套微機(jī)重合閘的選擇開關(guān)切在單重兩套微機(jī)重合閘的選擇開關(guān)切在單重（或三重、綜重）（或三重、綜重）的位置，的位置，合閘出口連接片只投一套合閘出口連接片只投一套。如果將兩套重合閘出。如果

12、將兩套重合閘出口連接片都投人，可能造成斷路器短時(shí)內(nèi)兩次重合?？谶B接片都投人，可能造成斷路器短時(shí)內(nèi)兩次重合。 220kV220kV線路一般采用單重方式。線路一般采用單重方式。 在220kV及以上的線路上，由于線間距離大，其中絕大部分的故障都是單相接地短路。如果把發(fā)生故障的一相斷開，然后再進(jìn)行單相重合，而未發(fā)生故障的兩相仍然繼續(xù)運(yùn)行，就能夠大大提高供電的可靠性和系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。如果線路發(fā)生的是瞬時(shí)性故障，則單相重合閘將重合成功，即三相恢復(fù)正常運(yùn)行。 如果先停用重合閘出口壓板，而溝通三跳壓板尚未投如果先停用重合閘出口壓板，而溝通三跳壓板尚未投入時(shí)，當(dāng)發(fā)生線路單相故障，線路開關(guān)單相跳閘，不能重入

13、時(shí)，當(dāng)發(fā)生線路單相故障，線路開關(guān)單相跳閘，不能重合，則造成非全相運(yùn)行。合，則造成非全相運(yùn)行。 投入重合閘時(shí)，應(yīng)先投入重合閘出口壓板，再停用溝投入重合閘時(shí)，應(yīng)先投入重合閘出口壓板，再停用溝三跳壓板。如果先停用溝三跳壓板，重合閘出口壓板未投，三跳壓板。如果先停用溝三跳壓板，重合閘出口壓板未投，線路發(fā)生故障時(shí)保護(hù)可能選相跳閘不重合，造成非全相運(yùn)線路發(fā)生故障時(shí)保護(hù)可能選相跳閘不重合，造成非全相運(yùn)行。行。 （兩套重合閘方式切換開關(guān)應(yīng)在一致的位置，否則投（兩套重合閘方式切換開關(guān)應(yīng)在一致的位置，否則投三重時(shí)保護(hù)仍將選相跳閘）三重時(shí)保護(hù)仍將選相跳閘）l 停用重合閘時(shí)，應(yīng)先投入溝三跳壓板，再停用重合閘出停用重合

14、閘時(shí)，應(yīng)先投入溝三跳壓板，再停用重合閘出口壓板。為什么？口壓板。為什么？重合閘后加速保護(hù)重合閘后加速保護(hù) 重合閘后加速，是指當(dāng)線路發(fā)生故障后，保護(hù)將有選擇重合閘后加速，是指當(dāng)線路發(fā)生故障后，保護(hù)將有選擇性地跳開斷路器，然后進(jìn)行重合閘，若是瞬時(shí)性故障，在線性地跳開斷路器，然后進(jìn)行重合閘，若是瞬時(shí)性故障，在線路斷路器跳開后故障隨即消失，重合閘成功，線路將恢復(fù)送路斷路器跳開后故障隨即消失，重合閘成功，線路將恢復(fù)送電。若是永久性故障，重合閘后，保護(hù)裝置的時(shí)間元件將被電。若是永久性故障，重合閘后，保護(hù)裝置的時(shí)間元件將被退出，保護(hù)將無選擇性地瞬時(shí)跳開斷路器切除故障。退出，保護(hù)將無選擇性地瞬時(shí)跳開斷路器切除

15、故障。重合閘前加速保重合閘前加速保護(hù)護(hù) 重合閘前加速是指重合閘與繼電保護(hù)之間的一種配合方重合閘前加速是指重合閘與繼電保護(hù)之間的一種配合方式。重合閘前加速，是指在重合閘動(dòng)作前，保護(hù)將無選擇性式。重合閘前加速，是指在重合閘動(dòng)作前，保護(hù)將無選擇性地瞬時(shí)切除故障；在重合閘重合后，保護(hù)將有選擇性地延時(shí)地瞬時(shí)切除故障；在重合閘重合后，保護(hù)將有選擇性地延時(shí)切除故障。可見保護(hù)在重合閘動(dòng)作前得到了加速。切除故障?？梢姳Ｗo(hù)在重合閘動(dòng)作前得到了加速。 前加速主要用于前加速主要用于35kV35kV以下由發(fā)電廠或重要變電站引出的以下由發(fā)電廠或重要變電站引出的直配線路上，以便快速切除故障，保證母線電壓。直配線路上，以便快

16、速切除故障，保證母線電壓。 220kV220kV線路保護(hù)一般都按雙重化配置，可靠性線路保護(hù)一般都按雙重化配置，可靠性較高。較高。220kV220kV開關(guān)一般也裝設(shè)兩組跳閘線圈，并接開關(guān)一般也裝設(shè)兩組跳閘線圈，并接至不同的操作電源，防止因線圈斷線、短路和操至不同的操作電源，防止因線圈斷線、短路和操作電源故障等導(dǎo)致拒動(dòng)。盡管如此，開關(guān)仍然有作電源故障等導(dǎo)致拒動(dòng)。盡管如此，開關(guān)仍然有拒動(dòng)的可能，例如拒動(dòng)的可能，例如SF6SF6壓力低閉鎖分閘、機(jī)構(gòu)故障壓力低閉鎖分閘、機(jī)構(gòu)故障等。等。 開關(guān)拒動(dòng)不能切除故障，就要靠后備保護(hù)切開關(guān)拒動(dòng)不能切除故障，就要靠后備保護(hù)切除故障。除故障。110kV110kV及以下

17、開關(guān)拒動(dòng)，一般采用遠(yuǎn)后備及以下開關(guān)拒動(dòng)，一般采用遠(yuǎn)后備，由靠近電源側(cè)的相鄰元件保護(hù)動(dòng)作切除故障，由靠近電源側(cè)的相鄰元件保護(hù)動(dòng)作切除故障，所需時(shí)間較長(zhǎng)。所需時(shí)間較長(zhǎng)。220kV220kV開關(guān)拒動(dòng)，一般采用近后備開關(guān)拒動(dòng)，一般采用近后備，即裝設(shè)開關(guān)失靈保護(hù)。當(dāng)發(fā)生故障保護(hù)動(dòng)作而，即裝設(shè)開關(guān)失靈保護(hù)。當(dāng)發(fā)生故障保護(hù)動(dòng)作而開關(guān)拒動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)開關(guān)失靈保護(hù)，跳開連接在同開關(guān)拒動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)開關(guān)失靈保護(hù)，跳開連接在同一母線上的所有開關(guān)。一母線上的所有開關(guān)。 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障，斷路器因操作失靈拒絕跳閘時(shí)，通過當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障，斷路器因操作失靈拒絕跳閘時(shí)，通過故障元件的保護(hù)，作用于本變電站相鄰斷路器跳閘，有條件故障元件的

18、保護(hù)，作用于本變電站相鄰斷路器跳閘，有條件的還可以利用通道，使遠(yuǎn)端斷路器同時(shí)跳閘的接線稱為失靈的還可以利用通道，使遠(yuǎn)端斷路器同時(shí)跳閘的接線稱為失靈保護(hù)。保護(hù)。 某某500kV500kV變電站失靈保護(hù)有遠(yuǎn)跳出口，變電站失靈保護(hù)有遠(yuǎn)跳出口，另一另一220kV220kV變電站變電站失靈保護(hù)無遠(yuǎn)跳出口。失靈保護(hù)無遠(yuǎn)跳出口。* * 斷路器失靈保護(hù)可以與母線保護(hù)公用跳閘出口。當(dāng)母線斷路器失靈保護(hù)可以與母線保護(hù)公用跳閘出口。當(dāng)母線所連的某斷路器失靈時(shí)，由該線路或元件的失靈起動(dòng)裝置提所連的某斷路器失靈時(shí)，由該線路或元件的失靈起動(dòng)裝置提供一個(gè)失靈起動(dòng)接點(diǎn)給母線保護(hù)裝置，母線保護(hù)裝置起動(dòng)該供一個(gè)失靈起動(dòng)接點(diǎn)給母線保護(hù)裝置，母線保護(hù)裝置起動(dòng)該段母線失靈跳閘出口。段母線失靈跳閘出口。失靈保護(hù)失靈保護(hù)l110kV110kV線路故障性質(zhì)判斷線路故障性質(zhì)判斷110kV線路一般都投三相重合閘，任何故障都跳線路一般都投三相重合閘，任何故障都跳三相，重合三相；三相，重合三相；故障性質(zhì)只能從保護(hù)報(bào)告上或者故障錄波器上反故障性質(zhì)只能從保護(hù)報(bào)告上或者故障錄波器上反映出來映出來一般來說微機(jī)保護(hù)裝