大講壇-繼電保護原理應(yīng)用及配置

1、模塊模塊2 2 變壓器繼電保護配置與原理應(yīng)用變壓器繼電保護配置與原理應(yīng)用模塊模塊3 3 線路繼電保護配置與原理應(yīng)用線路繼電保護配置與原理應(yīng)用模塊模塊5 5 自動重合閘裝置原理應(yīng)用自動重合閘裝置原理應(yīng)用 模塊模塊6 6 備用電源自動投入裝置原理應(yīng)用備用電源自動投入裝置原理應(yīng)用模塊模塊4 4 母線繼電保護配置與原理應(yīng)用母線繼電保護配置與原理應(yīng)用模塊模塊1 1 繼電保護與自動裝置的配置分析繼電保護與自動裝置的配置分析目錄模塊模塊7 7 保護裝置的調(diào)度運行管理保護裝置的調(diào)度運行管理一、繼電保護及安全自動裝置簡介一、繼電保護及安全自動裝置簡介 當電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機、變壓當電力系統(tǒng)中的電力元件

2、（如發(fā)電機、變壓器、線路等）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電器、線路等）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運行時，能夠向運行值班人員及時發(fā)力系統(tǒng)安全運行時，能夠向運行值班人員及時發(fā)出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令，以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施閘命令，以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設(shè)備。用于保護電力元件的成套硬件設(shè)備，通和設(shè)備。用于保護電力元件的成套硬件設(shè)備，通稱為繼電保護裝置；用于保護電力系統(tǒng)的，通稱稱為繼電保護裝置；用于保護電力系統(tǒng)的，通稱為電力系統(tǒng)安全自動裝置。為電力系統(tǒng)安全自動裝置。（1 1）繼電保護的基本任務(wù)）繼

3、電保護的基本任務(wù) 當被保護的輸電線路或電氣元件發(fā)生故障時當被保護的輸電線路或電氣元件發(fā)生故障時，保護裝置迅速動作，發(fā)跳閘信號，借助斷路器有選，保護裝置迅速動作，發(fā)跳閘信號，借助斷路器有選擇性地把有故障的輸電線路或電氣元件從電力系統(tǒng)中擇性地把有故障的輸電線路或電氣元件從電力系統(tǒng)中切除切除，以消除或減小故障所引起的嚴重后果；，以消除或減小故障所引起的嚴重后果； 當輸電線路或電氣元件出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)當輸電線路或電氣元件出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)或發(fā)生不太嚴重的故障時（如中性點非直接接地電網(wǎng)或發(fā)生不太嚴重的故障時（如中性點非直接接地電網(wǎng)中發(fā)生單相接地，過負荷），保護裝置發(fā)出中發(fā)生單相接地，過負荷），保護裝置

4、發(fā)出警告警告信號信號，通知運行值班人員采取相應(yīng)措施。，通知運行值班人員采取相應(yīng)措施。IIII指系統(tǒng)發(fā)生故障后，保護裝置應(yīng)能首先斷開離故障點最近的斷路器，切除故障部分，從而使停電范圍盡量縮小。既：從故障點向電源方面的各級保護，其靈敏度逐級降低，動作時限逐級增長。母線電壓降低母線電壓降低母線電壓降低母線電壓降低線路電流增大線路電流增大線路上的線路上的DLDL起動起動離故障點最近離故障點最近的的DLDL動作動作1 1、選擇性選擇性2 2、速動性速動性故障發(fā)生后，保護裝置盡可能快的動作，避免發(fā)展成更大的故障；3 3、靈敏性靈敏性在保護范圍內(nèi)發(fā)生故障時，能靈敏地反應(yīng)。通常用靈敏系數(shù)Klm衡量；4 4、可

5、靠性可靠性對繼電保護最基本的性能要求，要求裝置元件及其接線隨時處于良好狀態(tài)，。（2 2）對繼電保護的基本要求）對繼電保護的基本要求 配合繼電保護提高供電的可靠性（如自動重配合繼電保護提高供電的可靠性（如自動重合閘、備用電源自動投入等裝置）。合閘、備用電源自動投入等裝置）。 保證電能質(zhì)量，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟運行水平，保證電能質(zhì)量，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟運行水平，減輕運行人員的勞動強度（如自動調(diào)節(jié)裝置、低頻減減輕運行人員的勞動強度（如自動調(diào)節(jié)裝置、低頻減載裝置等）。載裝置等）。 自動記錄故障過程，有利于分析處理事故（自動記錄故障過程，有利于分析處理事故（如故障錄波裝置等）。如故障錄波裝置等）。安全自動裝置：指

6、防止電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定和避免安全自動裝置：指防止電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定和避免電力系統(tǒng)發(fā)生大面積停電的自動保護裝置電力系統(tǒng)發(fā)生大面積停電的自動保護裝置。（3 3）安全自動裝置作用）安全自動裝置作用（4 4）故障時電氣量變化）故障時電氣量變化電流增大電流增大出現(xiàn)差流出現(xiàn)差流 出現(xiàn)序分量出現(xiàn)序分量 （零序、負序）（零序、負序）電電 流流電電 壓壓電壓降低電壓降低 電流電壓間相角發(fā)生變化電流電壓間相角發(fā)生變化 電流與電壓比值發(fā)生變化電流與電壓比值發(fā)生變化 出現(xiàn)序分量出現(xiàn)序分量 (零序、負序）零序、負序）二、繼電保護的基本原理和構(gòu)成方式二、繼電保護的基本原理和構(gòu)成方式 利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的利

7、用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量（電流、電壓、頻率等）或其他物理量（溫電氣量（電流、電壓、頻率等）或其他物理量（溫度、油位等）的變化，構(gòu)成繼電保護動作的原理。度、油位等）的變化，構(gòu)成繼電保護動作的原理。 I Id d電流保護電流保護 U Ud d低電壓保護低電壓保護 Z Zd d=U=Ud d/I/Id d阻抗保護（距離保護）阻抗保護（距離保護） 出現(xiàn)負序或零序分量出現(xiàn)負序或零序分量負序或零序保護負序或零序保護 方向發(fā)生變化方向發(fā)生變化方向性保護方向性保護 上層油溫、繞組溫度發(fā)生變化上層油溫、繞組溫度發(fā)生變化溫度保護溫度保護1、繼電保護的基本原理、繼電保護的基本原理 （1）按照）按

8、照保護實現(xiàn)方式保護實現(xiàn)方式可分為：傳統(tǒng)保護、微機可分為：傳統(tǒng)保護、微機保護；保護； （2）按照）按照保護對象保護對象可分為線路保護、變壓器保護、可分為線路保護、變壓器保護、母線保護、發(fā)電機保護、電容器保護、電抗器保護母線保護、發(fā)電機保護、電容器保護、電抗器保護等等；等等； （3）按照）按照保護原理保護原理可分為：過電流保護原理、阻可分為：過電流保護原理、阻抗（距離）保護原理、縱聯(lián)保護原理、橫聯(lián)差動?？梗ň嚯x）保護原理、縱聯(lián)保護原理、橫聯(lián)差動保護原理、瓦斯保護原理。護原理、瓦斯保護原理。2、繼電保護的分類、繼電保護的分類4.4.按照按照被保護元件被保護元件可分類可分類（1）線路保護（2）發(fā)電機保

9、護（3）變壓器保護（4）母線保護（5）電動機保護變換電路測量比較部分邏輯電路整定值跳閘信號LH或YH測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分3、繼電保護的構(gòu)成方式、繼電保護的構(gòu)成方式控制高壓斷路器（開關(guān)）高壓斷路器（開關(guān)）繼電保護裝置繼電保護裝置 高壓電力系統(tǒng)中高壓電力系統(tǒng)中，斷開短路電流是，斷開短路電流是通過高壓開關(guān)和繼通過高壓開關(guān)和繼電保護裝置配合來電保護裝置配合來完成的。完成的。變電站中的斷路器變電站中的斷路器電纜溝電纜溝電氣控制室電氣控制室控制（1）高壓電力系統(tǒng)中的繼電保護實例）高壓電力系統(tǒng)中的繼電保護實例電纜溝電纜溝電氣控制室電氣控制室二次系統(tǒng)示意圖二次系統(tǒng)示意圖保護

10、柜示意圖保護柜端子排操作箱保護光纖接口二次系統(tǒng)示意圖TVTA開關(guān)端子箱操作機構(gòu)保護保護測控監(jiān)控后臺保護信息管理機網(wǎng)絡(luò)二次電纜開關(guān)站保護室（2）繼電保護的組成系統(tǒng)方框圖測量回路保護裝置單、三相操作箱跳合閘機構(gòu)控制部分PTCT二次回路 負負TQLHILJtSJXJ 電力系統(tǒng)正常運行時, Ij為正常時的值IdzLJ動作，其接點閉合 回路+LJ接點SJ的線圈- -通SJ線圈受電其常開接點 經(jīng)過規(guī)定的延時閉合回路+SJ接點XJ線圈(給信號) DL輔助常開接點TQ（DL跳閘）-通 三、繼電保護及安全自動裝置配置的應(yīng)用分析 1影響保護范圍的因素 （1）與保護裝置的原理有關(guān) （2）與保護裝置的整定值有關(guān) （3

11、）與保護裝置所取CT的安裝位置有關(guān) （4）與保護裝置所取CT接線方式有關(guān) （5）與運行方式有關(guān) （1）與保護裝置的原理有關(guān)： 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。 （2）與保護裝置的整定值有關(guān)： 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。（3）與保護裝置所取CT的安裝位置有關(guān)： 如主變縱差保護的CT：取開關(guān)CT和取套管CT保護范圍就不同。 （4）與保護裝置所取CT接線方式有關(guān)： 一次與二次的極性有關(guān)。CT的極性接法，直接關(guān)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；（

12、5）與運行方式有關(guān)： 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。三、繼電保護及安全自動裝置配置的應(yīng)用分析 2線路保護 （1）220kV線路保護全線速動保護（縱聯(lián)差動保護）的雙重化配置，且對單相重合閘線路應(yīng)具有選相功能。帶延時的相間和接地II、III段保護（包括相間和接地距離保護、零序電流保護），允許與相鄰線路和變壓器的主保護配合，簡化動作時間的配合整定。220kV線路的后備保護宜采用近后備方式。但某些線路，如能實現(xiàn)遠后備，則宜采用遠后備或同時采用遠、近結(jié)合的后備方式。（2）110kV及以下線路對于相間故障對于接地故障對雙回線、特短線路、且有

13、全線速動要求對于后備保護（3）35kV及以下線路不能滿足選擇性、靈敏性、快速性要求時有全線速動要求時 3母線保護 （1） 穩(wěn)定性要求快速保護（縱聯(lián)、母差保護），且應(yīng)雙重化配置。 （2） 在母聯(lián)或分段斷路器上，宜配置相電流或零序電流保護，保護應(yīng)具備可瞬時和延時跳閘的回路，作為母線充電保護，并兼作新線路投運時（母聯(lián)或分段斷路器與線路斷路器串接）的輔助保護。 4變壓器保護 （1） 電磁型變壓器差動保護應(yīng)盡量更換。 （2） 保護應(yīng)滿足熱穩(wěn)定要求，切除故障的時間不宜大于2S。否則應(yīng)配置變壓器時限速斷保護。 （3） 自耦變壓器零序保護不宜取自中性點的TA，而要取自高、中壓側(cè)的TA 5安全自動裝置 為提高系

14、統(tǒng)安全運行和保護用戶供電的連續(xù)性，配置重合閘、低周低壓減載、備用電源自動投入裝置等。 6遠聯(lián)切、解列等穩(wěn)定保護裝置 系統(tǒng)穩(wěn)定要求高的地方以及小電源與大系統(tǒng)并列時防止解列后小電源崩潰和簡化保護。 7故障錄波器 提高對故障的分析能力，改進保護方法。四、主保護、后備保護的應(yīng)用分析 1主、后備保護的概念 最快速度有選擇地切除被保護設(shè)備和線路故障的保護主保護或斷路器拒動主保護或斷路器拒動時，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護實現(xiàn)后備主保護拒動時，由該電力設(shè)備或線路的另一套保護實現(xiàn)后備保護；當斷路器拒動時，由斷路器失靈保護來實現(xiàn)的后備保護。 2主、后備保護的配置 （1）主保護能保護全部范圍和各種故障，并盡可能有較

15、快速度?？捎梢惶讚?，也可由兩套及以上保護擔任，如線路上裝設(shè)縱聯(lián)保護為主保護，也可裝設(shè)距離保護和零序保護共同組成主保護。（2）后備保護一般先考慮遠后備方式，不滿足靈敏度時可就地裝設(shè)專用的后備。（3）主保護和后備保護應(yīng)該完全獨立（接于TA的不同繞組或不同TA，經(jīng)不同的直流熔斷器供電，作用于不同的斷路器）。這樣，后備保護能在拒動時作用。比如：保護裝置故障、斷路器拒動或失去直流電源，后備保護形同虛設(shè)。五、繼電保護及安全自動裝置常規(guī)配置 繼電保護配置原則：220kV及以上，雙重化原則，近后備+斷路器失靈； 220kV以下，遠后備。 1線路保護 （1）按照中調(diào)最新原則，220千伏線路配備縱聯(lián)保護、三段相

16、間、接地距離保護、一段零序電流保護、非全相保護（三相不一致保護）和斷路器啟動失靈保護，采用單相重合閘方式。 （2）110kV線路保護：三段相間、接地距離保護、四段零序電流保護、采用三相重合閘方式。 （3）35kV或10kV線路保護：速斷、限時速斷、過流、重合閘。線路保護的范圍劃分線路保護的范圍劃分220kV線路保護：瞬動保護均保護線路全長，斷路器失靈保護作后備。110kV線路保護：速動段（0S）段保護線路全長的7080；短延時段（0.31.2S）段保護線路全長；長延時段（1.54S）段作本線和相鄰線段的后備。35kV及以下線路保護：速斷的范圍一般不小于線路全長的25，限時速斷和過流保護線路全長

17、。 線路保護的正方向：從母線指向線路。 線路保護范圍從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。 線路保護范圍圖：不包括本線路開關(guān) 2、變壓器保護 （1） 主保護：差動保護： 三側(cè)TA之間，直接快速跳各側(cè)開關(guān)瓦斯保護：重瓦斯繼電器（接點至保護屏直接啟動出口跳各側(cè)開關(guān) ） 輕瓦斯繼電器（僅發(fā)信號）（2）后備保護（三卷變）高中壓側(cè)復(fù)壓閉鎖過流保護：有帶方向和不帶方向，各一至兩段，每段帶兩至三時限，帶方向的即復(fù)壓方向過流，方向指向母線時，先跳母聯(lián)或分段，后跳本側(cè)開關(guān)，再跳三

18、側(cè)開關(guān)，方向指向變壓器時，跳三側(cè)開關(guān)；不帶方向的即復(fù)壓過流，跳三側(cè)開關(guān)（復(fù)合電壓也稱復(fù)壓為負序電壓及低電壓任意一個達到定值不閉鎖，取高中低三側(cè)復(fù)合電壓“或” ）高中壓側(cè)零序過流保護：有帶方向和不帶方向，各一至兩段，各段帶兩至三時限，帶方向的即零序方向過流, 方向指向母線時，先跳母聯(lián)或分段，后跳本側(cè)開關(guān)，再跳三側(cè)開關(guān)，方向指向變壓器時，跳三側(cè)開關(guān)；不帶方向的即零序過流，跳三側(cè)開關(guān)。三卷變（220/110/35kV）（2）后備保護（三卷變）高中壓側(cè)過負荷保護： 動作于信號高中壓側(cè)中性點零序過流保護：直跳三側(cè)開關(guān)。高中壓側(cè)間隙過電流電壓保護：直跳三側(cè)開關(guān)。低壓側(cè)復(fù)壓閉鎖過流保護： 取低壓側(cè)復(fù)合電壓

19、低壓側(cè)限時速斷保護： 無電壓閉鎖，依次跳分段、本側(cè)、三側(cè)低壓側(cè)過負荷保護： 動作于信號（3）變壓器輔助保護 三相不一致保護、冷卻器全停保護、啟動失靈保護。二卷變（110/10kV） 主保護保護范圍 瓦斯保護：主變本體； 差動保護：三側(cè)CT所包圍的部分；差動保護范圍分三種情況： 第一種情況：取開關(guān)CT； 第二種情況：取套管CT； 第三種情況：取旁路CT。變壓器保護的范圍劃分變壓器保護的范圍劃分 第一種情況：不包括旁路母線； 檢查的設(shè)備有變壓器本體、 三側(cè)的避雷器、 電壓互感器、 各設(shè)備的接線端頭、 出線瓷套管等。（1）主變保護范圍示意圖（取開關(guān)CT）220kV母線110kV母線10kV母線 第二

20、種情況： 檢查的設(shè)備有變壓器本體、 中低壓側(cè)的避雷器、 中低壓側(cè)設(shè)備的接線端頭、 出線瓷套管 （2）主變保護范圍示意圖（取套管CT）220kV母線110kV母線10kV母線 第三種情況： 檢查的設(shè)備有變壓器本體、 三側(cè)的避雷器、 各設(shè)備的接線端頭、 出線瓷套管 檢查旁路母線及旁路刀閘 不檢查主變3刀閘（3）主變保護范圍 (取旁路開關(guān)CT)220kV母線110kV母線10kV母線220kV旁母線 后備保護的方向： 均是指向相鄰設(shè)備 如：復(fù)合電壓方向過流保護：具體設(shè)備：主變套管CT引線、 避雷器、 PT、3刀閘、 主變本側(cè)開關(guān)、1刀閘、母線 所有線路的1刀閘、 所有線路的開關(guān)、 所有線路的3刀閘直

21、到出線至第一級鐵塔為止。 （4）主變后備保護范圍示意圖220kV母線110kV母線10kV母線 后備保護動作分析 A：原因 從上分析可以看出：引起主變后備保護動作的原因有四種： 主變差動保護拒動； 相鄰元件開關(guān)拒動； 相鄰元件的保護拒動。 保護本身誤動。 （5）主變后備保護動作分析六、電網(wǎng)保護的動作分析 保護范圍固定：線路縱聯(lián)保護、變壓器差動保護；保護范圍由整定值決定：線路電流保護、變壓器時限速斷保護等。 （1）220kV線路：配置兩套原理不同的縱聯(lián)保護為主保護 電網(wǎng)主保護（220kV變電站）（2）220kV母線：配置兩套母差保護為主保護 電網(wǎng)主保護（220kV變電站）（3）220kV變壓器：

22、配置兩套縱聯(lián)差動保護和一套重瓦斯保護為主保護（4）220kV變電站的110kV或35kV母線：配置一套母差保護為主保護（5）220kV變電站的10kV母線：不配置母線保護，以220kV變壓器的 10kV時限速斷保護做其主保護 電網(wǎng)主保護（110kV變電站）（1）110kV線路：1）配置縱聯(lián)差動保護為主保護 電網(wǎng)主保護（110kV變電站）（1）110kV線路： 2）只配置階段式距離保護、零序保護，主保護為0s 動作的距離 I 段、零序 I 段，保護范圍可以是線路 全長的70%或是線路全長及下級設(shè)備的一部分。 電網(wǎng)主保護（110kV變電站）（2）110kV變電站的110kV母線：不配置母線保護，以

23、上級110kV線路的I 段或 II 段保護做其主保護，保護范圍包含母線及其后面一部分設(shè)備。 電網(wǎng)主保護（110kV變電站）（3）110kV變壓器：配置一套縱聯(lián)差動保護和一套重瓦斯保護做其主保護，保護范圍包含母線及其后面一部分設(shè)備。 電網(wǎng)主保護（110kV變電站）（4）110kV變電站的35kV或10kV母線：不配置母線保護以以110kV變壓器的35kV、 10kV時限速斷保護做其主保護。 電網(wǎng)主保護（35kV變電站）（3）35kV變壓器：1）配置一套縱聯(lián)差動保護和一套重瓦斯保護為主保護 2）以電流保護代替做為主保護，只保護變壓器一部分（4）35kV變電站的10kV母線：不配置母線保護，以35k

24、V變壓器的10kV 時限速斷保護做為其主保護（5）10kV線路： 1）配置縱聯(lián)差動保護為主保護（1）35kV線路：1）配置縱聯(lián)差動保護為主保護 2）只配置階段式電流保護，主保護為0s動作的過電流 I 段，保護范圍可以是線路全長的70%或是線路全長 及下級設(shè)備的一部分。 2）只配置階段式電流保護，主保護為0s動作的過電流 I 段，保護范圍同上。 保護范圍與TA安裝位置關(guān)系（1）只在斷路器一側(cè)安裝TA：通常安裝在斷路器一電力設(shè)備之間，存有 死區(qū)，需要采取措施彌補。K1K2 保護范圍與TA安裝位置關(guān)系（2）在斷路器兩側(cè)均安裝TA：可避免死區(qū)，但保護范圍有重疊。 保護范圍與TA安裝位置關(guān)系（3）如果只

25、有一側(cè)裝有TA，不允許將TA安裝在斷路器與母線之間。K1K2 電網(wǎng)后備保護的動作分析（220kV變電站）（1）220kV線路保護采用近后備原則，配置兩套主后一體的保護裝置，220kV線路整套保護（主+后）拒動時的后備保護是220kV另一套；220kV線路斷路器拒動時由220kV線路的斷路器失靈保護，跳開與拒動斷路器位于同一母線的所有元件。（2）220kV母線、變壓器、220kV變電站其他側(cè)主保護拒動時考慮后備。 電網(wǎng)后備保護的動作分析（110kV變電站）（1）110kV線路主保護拒動時采用線路本身的后備保護；當110kV線路整套保護（主+后）拒動時的后備保護是上級設(shè)備的后備保護；（2）110k

26、V變電站的110kV母線的主保護拒動時的后備保護，是上級110kV線路的后備保護。（4）110kV變電站的35kV、10kV母線的主保護拒動時，是變壓器的35kV、10kV后備保護； 35kV、10kV斷路器拒動時后備保護，是110kV變壓器的動作于各側(cè)斷路的后備保護或上級110kV線路的后備保護。（3）110kV變壓器的差動保護拒動時，是上級110kV線路的后備保護或110kV變壓器的后備保護。110kV變壓器的高壓側(cè)斷路器拒動時的后備保護，是上級110kV線路的后備保護。 電網(wǎng)后備保護的動作分析（35kV變電站）（1）35kV線路主保護拒動時采用線路本身的后備保護；當35kV線路整套保護（

27、主+后）或斷路器拒動時的后備保護是上級設(shè)備的后備保護；（3）35kV變電站的10kV母線的主保護或10kV側(cè)斷路器拒動時的后備保護，是35kV變壓器的動作于各側(cè)斷路器的后備保護或上級35kV線路的后備保護 。（4）10kV線路的主保護拒動時的后備保護，是10kV線路本身的后備保護，10kV線路整套保護（主+后）或斷路器拒動時的后備保護是上級設(shè)備的后備保護。（2）35kV變壓器的主保護拒動時的后備保護，是35kV變壓器的后備保護或上級10kV線路的后備保護?！舅伎寂c練習】1. 對繼電保護的基本要求是什么？2. 繼電保護裝置的基本任務(wù)是什么？3. 自動裝置的基本任務(wù)是什么？4. 220kV變電站繼

28、電保護裝置的常規(guī)配置有哪些？5. 220kV變電站自動裝置的常規(guī)配置有哪些？6. 110kV及以下廠站保護裝置的常規(guī)配置有哪些？7. 110kV及以下廠站自動裝置的常規(guī)配置有哪些？模塊模塊2 2 變壓器繼電保護配置與原理應(yīng)用變壓器繼電保護配置與原理應(yīng)用模塊模塊3 3 線路繼電保護配置與原理應(yīng)用線路繼電保護配置與原理應(yīng)用模塊模塊5 5 自動重合閘裝置原理應(yīng)用自動重合閘裝置原理應(yīng)用 模塊模塊6 6 備用電源自動投入裝置原理應(yīng)用備用電源自動投入裝置原理應(yīng)用模塊模塊4 4 母線繼電保護配置與原理應(yīng)用母線繼電保護配置與原理應(yīng)用模塊模塊1 1 繼電保護與自動裝置的配置分析繼電保護與自動裝置的配置分析目錄模

29、塊模塊7 7 保護裝置的調(diào)度運行管理保護裝置的調(diào)度運行管理一、變壓器的故障和不正常工作狀態(tài) 1變壓器可能發(fā)生的故障和不正常工作狀態(tài) 故障：油箱內(nèi)的繞組相間短路、匝間短路、接地短路；油箱外的套管和引出線上的相間短路、接地短路。 不正常工作狀態(tài)：過負荷、過電流、油面下降等。二、瓦斯保護（變壓器的主保護） 在油浸式變壓器油箱內(nèi)發(fā)生故障時，短路點電弧使變壓器油及其它絕緣材料分解，產(chǎn)生氣體（含有氣體成分），從油箱向油枕流動，反應(yīng)這種氣流與油流而動作的保護稱為氣體保護。 安裝位置： 安裝在油箱及油枕之間的連接管道上頂蓋與水平面之間有1%1.5%的坡度 連接管道與水平面之間有2%4%的坡度。 原因： 變壓器

30、內(nèi)部故障使氣流易于進入油枕，防止氣體積聚在變壓器頂蓋內(nèi)。 b.種類：浮筒式、擋板式、開口杯與擋板構(gòu)成的復(fù)合式。瓦斯保護原理接線圖接線原理： 上面的觸點表示“輕瓦斯保護”，動作后經(jīng)延時發(fā)出報警信號。下面的觸點表示“重瓦斯保護”，動作后起動變壓器保護的總出口，使斷路器跳閘。 瓦斯保護只反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)的故障，不能反應(yīng)油箱外套管與斷路器間引出線上的故障，因此它不能作為變壓器唯一的主保護。通常瓦斯保護需和縱聯(lián)差動保護配合共同作為變壓器的主保護。三、差動保護（變壓器的主保護） 變壓器的差動保護主要是用來反應(yīng)變壓器繞組內(nèi)部及其引出線上發(fā)生的各種相間短路故障。 原理接線圖：變壓器兩側(cè)都裝設(shè)電流互感器，其二次

31、繞組按環(huán)流法接線，即如果兩側(cè)電流互感器的同極性端都朝向母線側(cè)，則將同極性端子相連，并在兩邊線之間并聯(lián)接入電流繼電器。在繼電器線圈中流過的電流是兩側(cè)電流互感器二次電流之差，也就是說差動繼電器是接在差電流回路中的。基本原理（單相基本原理（單相 n nB B=1=1） I-I保護保護范圍范圍110kV110kV10kVI1I2I I1 1I I2 2I Ij j1 1、系統(tǒng)正常運行或保護范圍外部系統(tǒng)正常運行或保護范圍外部 短路時短路時 I Ij j=I=I1 1-I-I2 2=0=0CDJCDJ不動作不動作CDJ2 2、保護范圍內(nèi)發(fā)生短路時保護范圍內(nèi)發(fā)生短路時 只有一個電源時：只有一個電源時： I

32、Ij j=I=I1 1CDJCDJ動作動作 雙邊供電（有兩個電源）時：雙邊供電（有兩個電源）時： I Ij j=I=I1 1+I+I2 200CDJCDJ動作動作 正常及外部故障時，差回路中的電流為零。實際上由于兩側(cè)電流互感器的型號不同、改變變壓器調(diào)壓分接頭時、短路電流的非周期分量使得電流互感器鐵芯飽和等原因，在正常和外部短路時，差動回路中仍有差電流，即不平衡電流（要求不平衡電流盡可能小，確保繼電器不會誤動作）。 變壓器的差動保護范圍是構(gòu)成變壓器差動保護的各電流互感器之間的電氣設(shè)備，以及連接這些電氣設(shè)備的導線。 由于差動保護對區(qū)外故障不會動作，因此差動保護不需要與保護區(qū)外相鄰組件在動作值和動作

33、時限上互相配合，所以在區(qū)內(nèi)故障時，可瞬時動作切除故障，作為變壓器主保護。四、變壓器接地保護（變壓器接地短路的后備保護） 主變零序保護適用于110kV及以上電壓等級的變壓器。 主變零序保護由主變零序電流、主變零序電壓、主變間隙零序電流元件構(gòu)成，根據(jù)不同的主變接地方式分別設(shè)置如下兩種保護形式：中性點直接接地保護方式、中性點經(jīng)間隙接地保護方式。原理：（1）中性點接地運行（QS合上，T中性點直接接地運行），當發(fā)生接地故障時，零序電流保護第段以t1（0.5s）延時跳開QF3，以t2（t1+ t ）延時跳開變壓器兩側(cè)QF1和QF2，第段以t3和 t4的延時分別跳開QF3和QF1、QF2。 （2）中性點不接

34、地運行（QS斷開，T中性點經(jīng)放電間隙接地運行），當電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障且失去中性點時，因不接地變壓器中性點出現(xiàn)工頻電壓，放電間隙擊穿，放電電流使零序電流元件KAO啟動，瞬時跳開變壓器，切除故障；若放電間隙拒動，或中性點過電壓值不足以使放電間隙擊穿，變壓器中性點出現(xiàn)的工頻過電壓將使KVO啟動，經(jīng)延時0.5s將變壓器切除（注：當電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障，系統(tǒng)未失去接地中性點時，KVO可靠不動作，一般可取180V）（3）分級絕緣變壓器 a.分級絕緣變壓器零序保護原理接線圖 b.分級絕緣變壓器零序保護組成 由零序電壓保護、零序電流保護、間隙零序電流保護共同構(gòu)成參看案例五、變壓器復(fù)壓閉鎖過流保護（后備保護）

35、變壓器復(fù)合電壓啟動過流保護：是變壓器或相鄰線路的后備保護。變壓器高中、低壓側(cè)設(shè)有相間一段三級時限的復(fù)壓閉鎖（方向）過電流后備保護（第一級時限動作跳開本側(cè)母聯(lián)斷路器，第二級跳本側(cè)斷路器，第三級跳各側(cè)斷路器），以及接地零壓閉鎖零序（方向）過電流后備保護（具有兩時限出口，第一時限出口跳分段開關(guān)；第二時限跳主變各側(cè)開關(guān)）復(fù)合電壓啟動元件：由一個負序電壓繼電器KVN（由一個負序電壓濾過器PVN（ZVN）和過電壓繼電器組成）和低電壓繼電器（或零序電壓繼電器）組成。保護范圍：變壓器內(nèi)部短路故障和相應(yīng)側(cè)外部（延伸到相鄰母線和線路）原理：（1）正常運行時，保護不動作；（2）發(fā)生對稱故障時（三相短路），電流繼電器動作，常開觸點閉合；三相短路初始瞬間也會出現(xiàn)短時的負序電壓，PVN也會動作，使KV失去電壓。當負序電壓消失后，KVN返回，動斷觸點閉合，此時加于KV線圈上的電壓已是對稱短路時的低電壓，此時低電壓繼電器動作，常閉觸點保持閉合狀態(tài)，KM動作，下一對常