繼電保護裝置教程

1、1繼電保護教程保護裝置原理及運行注意事項2主 要 內(nèi) 容n1、傳統(tǒng)保護與微機保護裝置的區(qū)別n2、變電站繼電保護的組成n3、繼電保護配置原則31、傳統(tǒng)保護裝置與微機保護裝置的區(qū)別n1.1 保護裝置分類的標準保護裝置分類的標準：以邏輯判斷部分是采用硬件方式實現(xiàn)，還是采用以邏輯判斷部分是采用硬件方式實現(xiàn)，還是采用軟件方式實現(xiàn)軟件方式實現(xiàn)n采用硬件方式的是傳統(tǒng)保護采用硬件方式的是傳統(tǒng)保護n采用軟件方式的是微機保護采用軟件方式的是微機保護41、傳統(tǒng)保護裝置與微機保護裝置的區(qū)別n1.2 傳統(tǒng)保護裝置類型： 電磁型保護裝置 晶體管型保護裝置 集成電路型保護裝置。51、傳統(tǒng)保護裝置與微機保護裝置的區(qū)別1.3

2、傳統(tǒng)保護裝置如何實現(xiàn)邏輯判斷n由元件（電磁元件、電子元件和集成塊）按一定原理“搭建”。對于比較復雜的繼電保護原理，是比較難于實現(xiàn)。如阻抗繼電器的保護范圍。 61、傳統(tǒng)保護裝置與微機保護裝置的區(qū)別n1.4 微機保護裝置的如何實現(xiàn)邏輯判斷n由軟件完成的。方便可靠，不存在由于元件的損壞而造成的保護誤動或拒動；易于實現(xiàn)復雜的保護原理。72、變電站繼電保護的組成概念n2.1、什么是繼電保護：n繼電保護是一個對電力系統(tǒng)中各種設備進行監(jiān)控的系統(tǒng)。 不是由一個元件或一套裝置構成。n繼電保護系統(tǒng)與衣服一樣： 例：衣服的組成。袖子、領子、前片、后片只是衣服的一部分，如果衣服的所有部分都有，也不能成為一件衣服，必須

3、用線按一規(guī)律進行縫紉，才能成為一件完整、有用的衣服。8 2、變電站繼電保護的組成系統(tǒng)說明n2.2、繼電保護系統(tǒng)的組成：n由六個部分組成（見下圖）n 第一部分：測量部分；n 第二部分：保護裝置（不同原理）；n 第三部分：單或三相操作箱；n 第四部分：跳合閘機構；n 第五部分：控制部分（包括直流部分）；n 第六部分：二次回路；92、變電站繼電保護的組成系統(tǒng)方框圖n繼電保護系統(tǒng)組成圖測量回路保護裝置單、三相操作箱跳合閘機構控制部分PTCT二次回路 負102、變電站繼電保護的組成測量部分n2.2.1第一部分測量回路組成和作用：組成：電壓互感器、電流互感器和二次回路；作用：將高電壓和大電流變?yōu)榈碗妷汉托?/p>

4、電流， 同時也起到隔離作用，防止高電壓和大電流對人身和設備的傷害。 n電流互感器的極性是非常重要：極性決定了保護判斷方向的正確性，同時也決定了差電流的值、和電流的值保護動作值。112、變電站繼電保護的組成保護裝置n2.2.2 、第二部分：保護裝置：n組成：第一個裝置里都包括了各種與設備相關、并能反應該設備大部分故障的保護元件。 根據(jù)不同設備，配置不同原理的保護裝置。例：線路保護裝置RCS902有：n三段式接地距離繼電器、三段式相間距離繼電器、相電流元件、重合閘繼電器、四段零序電流保護等可見：每一個裝置里都包含有很多不同原理的元件。有點象搭積木一樣的。元件只是一個小部分。只有合理的選擇和搭建，才

5、能保證裝置能正確動作。122、變電站繼電保護的組成操作箱n2.2.3 第三部分：單（或三相）操作箱中間繼電器箱;n作用：將保護裝置發(fā)出的命令通過中間繼電器來擴大過流能力，同時也完成與重合閘等的配合。正確完成保護裝置發(fā)出的指令（本設備保護或其它保護） 它是二次設備與一次設備的分界點132、變電站繼電保護的組成跳合閘機構n2.2.4 第四部分：跳合閘機構在斷路器裝置里。n作用：完成將斷開斷路器，將故障設備從系統(tǒng)中隔離，保證系統(tǒng)的安全。n跳合閘機構：保證開關正確的分、斷；包括二個方面：電氣部分和機械部分。任何跳合閘機構都有固定的跳閘時間。 142、變電站繼電保護的組成二次回路n2.2.5 第五部分：

6、二次回路n作用：將各部分正確連接的線路n組成：包括回路中的導線、屏上的端子排、保護屏上的壓板等。152、變電站繼電保護的組成控制部分n2.2.6 第六部分：控制部分n作用：根據(jù)規(guī)則，對繼電保護的各部分進行控制，使各部分有效的結合，完成繼電保護功能。 如斷路器的控制自動操作和手動操作的控制；動作后是發(fā)信號還是跳閘等。 162、變電站繼電保護的組成控制部分n組成：二次回路、中間繼電器和直流回路。 直流回路在變電站是非常重要的，可以說沒有直流，變電站是不能正常運行的。 直流系統(tǒng)的正常運行，是變電站安全運行的保障。斷路器的操作需要直流；保護裝置需要直流；中控系統(tǒng)同樣也離不開直流。n控制回路能保證當保護

7、正確判斷故障后，斷路器能在最短時間內(nèi)，并按一定的規(guī)則將故障切除。17n3、繼電保護配置 變電站的保護配置183、繼電保護配置主保護、后備保護的概念及分類主保護 n3.1什么是主保護： 在保護動作上不與其它保護配合。193、繼電保護配置主保護、后備保護的概念及分類主保護n3.2 線路分類： 線路的主保護從動作時間上劃為兩類：第一類：全線瞬時動作。 縱聯(lián)差動保護， 在 220KV及以上線路作為主保護。n縱聯(lián)差動保護包括三大類： 以光纖為媒介的光纖保護 以電力輸電線為媒介的高頻保護； 以空氣為媒介的微波保護203、繼電保護配置主保護、后備保護的概念及分類主保護n第二類（線路分類）： 按階梯時限特性動

8、作的保護。 具有階梯時限特性的距離保護、零序電流保護等作主保護， 一般適用于110KV及以下一些不太重要的線路。213、繼電保護配置主保護、后備保護的概念及分類后備保護n3.3 什么是后備保護： 在動作過程中，必須與其它保護進行配合的保護223、繼電保護配置主保護、后備保護的概念及分類后備保護n3.4后備保護分遠后備保護和近后備保護兩類。n3.4.1 近后備保護的構成： 每一元件具有獨立的主保護與后備保護而不依靠相鄰元件的保護來起后備作用。 應用范圍：一般用于220KV及以上電網(wǎng)。 233、繼電保護配置主保護、后備保護的概念及分類后備保護n3.4.2 遠后備保護：n構成：以相鄰元件的保護特性對

9、本元件內(nèi)故障有一定靈敏系數(shù)，起后備作用，如相鄰元件的距離、電流、電壓、方向保護等。n應用范圍：一般用于110KV及以下電網(wǎng)243、繼電保護配置主保護、后備保護的概念及分類輔助保護n2.5輔助保護：n什么是輔助保護: 在保護配置中，只起到閉鎖和啟動作用的保護。n輔助保護（閉鎖、啟動等）與測量元件的關系: 為了保證繼電保護裝置的靈敏性，在同一套保護裝置中，閉鎖、啟動等輔助元件的動作靈敏度應大于所控制元件等主要元件的動作靈敏度。253、繼電保護配置3.6繼電保護動作時間與切除故障的時間的關系n保護裝置動作不是繼電保護動作時間。n繼電保護動作時間：保護裝置判斷故障時間中間繼電器動作時間整定時間跳閘機構

10、固有動作時間 斷路器滅弧時間。n一般情況下，大約是100ms263、繼電保護配置3.7變電站保護配置n3.7.1 什么是繼電保護配置： 針對不同設備的特點，將能反應設備故障及不正常運行方式的保護元件進行合理的設置，保證設備發(fā)生故障時，在規(guī)定的時間內(nèi)將故障設備從系統(tǒng)中斷開，保證系統(tǒng)的安全運行。273、繼電保護配置 3.7變電站保護配置220KV線路n3.7.2 220KV線路：n主保護：雙高頻保護：一套為光纖通道，一套為電力線；n 對于超短線路雙回線，采用分相差動保護（橫差保護）n近后備保護：距離三段保護（接地距離和相間距離）；零序電流保護；失靈保護；重合閘（包括后加速）。n遠后備保護：主變后備

11、保護、相鄰線路的三段保護283、繼電保護配置 3.7變電站保護配置110KV線路n3.7.3 110KV線路：n110KV線路無論是有源還是無源線路，通常采用主保護和遠后備保護。n主保護：距離、保護（接地距離、相間距離），零序方向電流、保護；n（近后備保護：距離保護、零序方向電流保護，重合閘（后加速）；）n遠后備保護：由主變的過流保護用為110KV后備保護293、繼電保護配置 3.7變電站保護配置主變n3.7.4 主保護配置原則n反應變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低瓦斯保護 ； 內(nèi)部故障主要有：油、紙等絕緣材料；線圈的縱向故障（匝間短路）n反應變壓器繞組和引出線的相間短路 縱聯(lián)差動保護 縱聯(lián)差動保

12、護對其中性點直接接地側繞組和引出線的接短路以及繞組匝間也能起到保護作用，但靈敏度不高。 零序差動保護：當縱聯(lián)差動保護對單相接地短路靈敏度性不符合要求，增設零序差動保護。303、繼電保護配置 3.7變電站保護配置主變n3.7.5 后備保護原則n后備保護設置原則：為了防止外部故障引起主變過負荷。所以，后備保護作為相鄰元件的遠后備保護，同時也作為變壓器本身主保護的近后備保護。后備保護能保護電流互感器與斷路器之間的故障。313、繼電保護配置 3.7變電站保護配置30KV、10KV線路n3.7.6 35KV、10KV線路：n 根據(jù)35KV和10KV系統(tǒng)中性點不直接接地系統(tǒng)的特點（由于系統(tǒng)相對簡單） 保護

13、采用主保護和遠后備保護。323、繼電保護配置 3.8變電站保護配置母線n3.8.1 必須裝設母線保護的設備：n110KV及以上雙母線。n110KV及以上單母線，重要發(fā)電廠或110KV及以上重要變電所的35KV母線；333、繼電保護配置 3.8變電站保護配置母線n3.8.2 實例：n110及以上母線：n主保護：母差保護； n后備保護：本站主變的后備保護和對側的線路保護n10KV母線：n無主保護，由主變的后備保護對其進行保護。343、繼電保護配置 3.9 保護范圍影響保護范圍的因素n影響保護范圍的因素n與保護裝置的原理有關n與保護裝置的整定值有關n與保護裝置所取CT的安裝位置有關 n與保護裝置所取

14、CT接線方式有關 n與運行方式有關 353、繼電保護配置 3.9保護范圍 裝置原理影響保護范圍n3.9.1與保護裝置的原理有關： 不同的保護原理，其保護范圍是不同的，它也受到運行方式的影響。如主變零序電流保護。受主變中性點是否接地的制約。 363、繼電保護配置 3.9保護范圍 整定值影響保護范圍n3.9.2 與保護裝置的整定值有關：不同的整定值，其范圍也是不同的。如距離保護1段和2段的范圍就不同。373、繼電保護配置 3.9保護范圍 CT的安裝位置影響保護范圍n3.9.3與保護裝置所取CT的安裝位置有關。 如主變縱差保護的CT：取開關CT和取套管CT保護范圍就不同 383、繼電保護配置 3.9

15、保護范圍 CT接線方式影響保護范圍n3.9.4與保護裝置所取CT接線方式有關： 一次與二次的極性有關。CT的極性接法，直接關系到保護方向的選擇。如線路距離保護：當極性接反了，正方向不動，反方向動作；393、繼電保護配置 3.9保護范圍 運行方式影響保護范圍n3.9.5與運行方式有關： 在大運行方式下計算的整定值，在小運行方式下，可能不動作。所以整定值要隨著運行方式變化而不斷調(diào)整。403、繼電保護配置 3.9.保護范圍線路保護范圍 n3.9.6舉例： 線路保護范圍n保護的正方向：從母線指向線路。n從CT開始往線路方向，包括線路CT、線路刀閘、阻波器（阻波器的作用：它是并聯(lián)在線路上，讓高頻通過，工

16、頻不能通過，常見故障是阻波器里的電容損壞）、線路避雷器一直到第一級鐵塔。413、繼電保護配置 3.9保護范圍線路保護范圍n線路保護范圍圖：不包括本線路開關423、繼電保護配置 3.9保護范圍主變保護范圍n主保護保護范圍n瓦斯保護：主變本體；n差動保護：三側CT所包圍的部分；差動保護范圍分三種情況：n第一種情況：取開關CT；n第二種情況：取套管CT；n第三種情況：取旁路CT。433、繼電保護配置 3.9保護范圍主變保護范圍示意圖（取開關CT）n第一種情況：不包括旁路母線；n檢查的設備有變壓器本體、n三側的避雷器、n電壓互感器、n各設備的接線端頭、n出線瓷套管等。220kV母線110kV母線10k

17、V母線443、繼電保護配置 3.9保護范圍主變保護范圍示意圖(取套管CT)n第二種情況：n檢查的設備有變壓器本體、n中低壓側的避雷器、n中低壓側設備的接線端頭、n出線瓷套管 220kV母線110kV母線10kV母線453、繼電保護配置 3.9保護范圍主變保護范圍 (取旁路開關CT)n第三種情況：n檢查的設備有變壓器本體、n三側的避雷器、n各設備的接線端頭、n出線瓷套管 n檢查旁路母線及旁路刀閘 n不檢查主變3刀閘220kV母線110kV母線10kV母線220kV旁母線463、繼電保護配置 3.9保護范圍主變后備保護范圍示意圖n后備保護的方向：n均是指向相鄰設備n如：復合電壓方向過流保護：具體設

18、備：主變套管CT引線、n避雷器、nPT、3刀閘、n主變本側開關、n1刀閘、n母線、n所有線路的1刀閘、n所有線路的開關、n所有線路的3刀閘直到出線至第一級鐵塔為止。 220kV母線110kV母線10kV母線473、繼電保護配置 3.9保護范圍主變后備保護動作分析n5.3.3 后備保護動作分析nA：原因：原因n從上分析可以看出：引起主變后備保護動作的從上分析可以看出：引起主變后備保護動作的原因有四種：原因有四種：n主變差動保護拒動；主變差動保護拒動；n相鄰元件開關拒動；相鄰元件開關拒動；n相鄰元件的保護拒動。相鄰元件的保護拒動。n保護本身誤動。保護本身誤動。 483、繼電保護配置 3.10保護范圍母差保護范圍n3.10.1 母差保護范圍：母線設備、及本母線上所連接的出線開關直到開關CT（畫