電力系統(tǒng)繼電保護及安全自動裝置

1、主辦：電力調(diào)度控制中心時間：時間：20132013年年3 3月月主講人：劉超電力系統(tǒng)繼電保護及安全自動裝置目錄第一章 電力系統(tǒng)繼電保護基礎(chǔ)知識第二章 電流保護第三章 接地保護第四章 自動重合閘第五章 變壓器保護目錄第六章 發(fā)電機保護第七章 電容器保護第八章 其它第九章 繼電保護運行管理第一章第一章 電力系統(tǒng)繼電保護基礎(chǔ)知識電力系統(tǒng)繼電保護基礎(chǔ)知識一、電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、振蕩、短路一、電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、振蕩、短路1 1、電力系統(tǒng)穩(wěn)定、電力系統(tǒng)穩(wěn)定（1 1）電力系統(tǒng)正常運行時，原動機供給發(fā)電機的功率總是等于）電力系統(tǒng)正常運行時，原動機供給發(fā)電機的功率總是等于發(fā)電機送給系統(tǒng)供負荷消耗的功率，當(dāng)電力系統(tǒng)受到

2、擾動，使發(fā)電機送給系統(tǒng)供負荷消耗的功率，當(dāng)電力系統(tǒng)受到擾動，使上述功率平衡關(guān)系受到破壞時，電力系統(tǒng)應(yīng)能自動恢復(fù)到原來上述功率平衡關(guān)系受到破壞時，電力系統(tǒng)應(yīng)能自動恢復(fù)到原來的運行狀態(tài)，即所謂的運行狀態(tài)，即所謂電力系統(tǒng)穩(wěn)定電力系統(tǒng)穩(wěn)定。（2 2）電力系統(tǒng)穩(wěn)定分）電力系統(tǒng)穩(wěn)定分靜態(tài)穩(wěn)定靜態(tài)穩(wěn)定和和暫態(tài)穩(wěn)定暫態(tài)穩(wěn)定。靜態(tài)穩(wěn)定靜態(tài)穩(wěn)定：電力系統(tǒng)受到微小的擾動（如負荷和電壓較小的變：電力系統(tǒng)受到微小的擾動（如負荷和電壓較小的變化）后，能自動地恢復(fù)到原來運行狀態(tài)的能力。化）后，能自動地恢復(fù)到原來運行狀態(tài)的能力。暫態(tài)穩(wěn)定暫態(tài)穩(wěn)定：電網(wǎng)受到大擾動的情況。：電網(wǎng)受到大擾動的情況。2 2、振蕩、振蕩：發(fā)電機與系統(tǒng)電

3、源之間或系統(tǒng)兩部分電源之間：發(fā)電機與系統(tǒng)電源之間或系統(tǒng)兩部分電源之間功角功角的擺動現(xiàn)象的擺動現(xiàn)象3 3、電力系統(tǒng)振蕩和短路的區(qū)別、電力系統(tǒng)振蕩和短路的區(qū)別（1 1）振蕩時系統(tǒng)各點電壓和電流值均作）振蕩時系統(tǒng)各點電壓和電流值均作往復(fù)性擺動往復(fù)性擺動，而短路時，而短路時電流、電壓值是電流、電壓值是突變的突變的。此外，振蕩時電流、電壓值的變化速。此外，振蕩時電流、電壓值的變化速度較度較慢慢，而短路時電流、電壓值，而短路時電流、電壓值突然變化量很大突然變化量很大。（2 2）振蕩時系統(tǒng)任何一點電流和電壓之間的相位角都隨）振蕩時系統(tǒng)任何一點電流和電壓之間的相位角都隨功角功角的變化而改變；而短路時，電流和電

4、壓之間的相位角是的變化而改變；而短路時，電流和電壓之間的相位角是基本不基本不變的變的。4 4、電力系統(tǒng)振蕩時，對繼電保護裝置有哪些影響，哪些保護裝、電力系統(tǒng)振蕩時，對繼電保護裝置有哪些影響，哪些保護裝置不受影響？置不受影響？電力系統(tǒng)振蕩時，對繼電保護裝置的電力系統(tǒng)振蕩時，對繼電保護裝置的電流電流繼電器、繼電器、阻抗阻抗繼繼電器有影響。電器有影響。（1 1）對電流繼電器的影響，當(dāng)振蕩電流達到繼電器的動作電流）對電流繼電器的影響，當(dāng)振蕩電流達到繼電器的動作電流IopIop時，繼電器動作，時，繼電器動作，電流速斷保護電流速斷保護可能會誤動作，一般情況下可能會誤動作，一般情況下振蕩周期較短，當(dāng)保護裝置

5、的時限大于振蕩周期較短，當(dāng)保護裝置的時限大于1.52s1.52s時，就可能躲過時，就可能躲過振蕩誤動作。振蕩誤動作。（2 2）對阻抗繼電器的影響。周期性振蕩時，電網(wǎng)中任一點的電）對阻抗繼電器的影響。周期性振蕩時，電網(wǎng)中任一點的電壓和流經(jīng)線路的電流將隨兩側(cè)電源電動勢間相位角的變化而變壓和流經(jīng)線路的電流將隨兩側(cè)電源電動勢間相位角的變化而變化。振蕩電流增大，電壓下降，化。振蕩電流增大，電壓下降，阻抗保護阻抗保護可能誤動作。因此可能誤動作。因此距距離保護離保護必須加必須加裝振蕩閉鎖元件。裝振蕩閉鎖元件。原理上不受振蕩影響的保護有原理上不受振蕩影響的保護有相差動保護相差動保護、電流差動縱聯(lián)保護電流差動縱

6、聯(lián)保護等。等。5 5、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要措施、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要措施（1 1）減小線路電抗；）減小線路電抗；（2 2）線路上裝設(shè)串聯(lián)電容；）線路上裝設(shè)串聯(lián)電容；（3 3）裝設(shè)中間補償設(shè)備；（）裝設(shè)中間補償設(shè)備；（同步調(diào)相機、電容器同步調(diào)相機、電容器）（4 4）采用直流輸電。）采用直流輸電。二、中性點接地方式及消弧線圈的補償方式二、中性點接地方式及消弧線圈的補償方式1 1、電力系統(tǒng)中性點接地方式：、電力系統(tǒng)中性點接地方式：（1 1）中性點直接接地；（大接地電流系統(tǒng)：）中性點直接接地；（大接地電流系統(tǒng)：X0/X1X0/X14545）用在用在110kV110kV以上的系統(tǒng)中。以上的系統(tǒng)中。（2

7、2）中性點經(jīng)消弧線圈接地；（小接地電流系統(tǒng)：）中性點經(jīng)消弧線圈接地；（小接地電流系統(tǒng)：X0/X1X0/X1445 5）用在用在335kV335kV系統(tǒng)中。系統(tǒng)中。（3 3）中性點不接地。（小接地電流系統(tǒng)：）中性點不接地。（小接地電流系統(tǒng)：X0/X1X0/X14545）用在用在335kV335kV系統(tǒng)中。系統(tǒng)中。2 2、消弧線圈的感性電流能起到補償接地故障時的容性電流，使、消弧線圈的感性電流能起到補償接地故障時的容性電流，使接地故障電流減少。補償有三種不同的運行方式：接地故障電流減少。補償有三種不同的運行方式：欠補償、全欠補償、全補償、過補償補償、過補償。（1 1）欠補償：）欠補償：補償后電感電

8、流小于電容電流補償后電感電流小于電容電流；（當(dāng)電網(wǎng)中因故；（當(dāng)電網(wǎng)中因故障或其他原因切除部分線路后，接地故障電容電流減小，導(dǎo)致障或其他原因切除部分線路后，接地故障電容電流減小，導(dǎo)致電感電流等于電容電流，從而形成全部長的運行方式而造成串電感電流等于電容電流，從而形成全部長的運行方式而造成串聯(lián)諧振，出現(xiàn)很大的過電壓。）聯(lián)諧振，出現(xiàn)很大的過電壓。）（2 2）過補償：）過補償：補償后電感電流大于電容電流補償后電感電流大于電容電流；（3 3）全補償：）全補償：補償后電感電流等于電容電流補償后電感電流等于電容電流。（會發(fā)生串聯(lián)諧。（會發(fā)生串聯(lián)諧振從而使消弧線圈受到很高的電壓。）振從而使消弧線圈受到很高的電

9、壓。）(o)/(o)/消弧線圈一般采用消弧線圈一般采用過補償過補償方式方式3 3、大接地電流系統(tǒng)大接地電流系統(tǒng)接地短路時，當(dāng)故障點綜合接地短路時，當(dāng)故障點綜合零序阻抗零序阻抗大于綜大于綜合合正序阻抗正序阻抗時，時，單相接地故障零序電流單相接地故障零序電流大于大于兩相短路接地故障兩相短路接地故障零序電流零序電流。當(dāng)零序阻抗小于正序阻抗時，則反之。一般說，線。當(dāng)零序阻抗小于正序阻抗時，則反之。一般說，線路中點故障，單相接地故障電流較大。路中點故障，單相接地故障電流較大。單相接地故障時的零序電流：單相接地故障時的零序電流：I Ik0k0=U=UK K/(2Z/(2Zk1k1+Z+Zk0k0) )兩相

10、接地故障時的零序電流：兩相接地故障時的零序電流：I Ik0k0=U=UK K/(2Z/(2Zk0k0+Z+Zk1k1) )三、正序、零序、負序分量三、正序、零序、負序分量1 1、正序分量、正序分量: : 三相量大小相等，彼此相位互差三相量大小相等，彼此相位互差120120 ，且與系統(tǒng)在正常對，且與系統(tǒng)在正常對稱運行方式下的相序相同，這就是正序分量。此正序分量為一稱運行方式下的相序相同，這就是正序分量。此正序分量為一平衡三相系統(tǒng)，正序分量通常又稱為順序分量。平衡三相系統(tǒng)，正序分量通常又稱為順序分量。2 2、負序分量：、負序分量： 三相量大小相等，彼此相位互差三相量大小相等，彼此相位互差12012

11、0 ，且與系統(tǒng)在正常對，且與系統(tǒng)在正常對稱運行方式下的相序相反，這就是負序分量。負序分量亦為一稱運行方式下的相序相反，這就是負序分量。負序分量亦為一平衡三相系統(tǒng)。平衡三相系統(tǒng)。3 3、零序分量：、零序分量：由大小相等，而相位相同的相量組成。由大小相等，而相位相同的相量組成。4 4、分量圖：、分量圖：5 5、大接地電流系統(tǒng)接地短路時，電壓、電流、功率的分布特點、大接地電流系統(tǒng)接地短路時，電壓、電流、功率的分布特點（1 1）當(dāng)系統(tǒng)任一點單相及兩相接地短路時，網(wǎng)絡(luò)中任何處的三）當(dāng)系統(tǒng)任一點單相及兩相接地短路時，網(wǎng)絡(luò)中任何處的三倍零序電壓（或電流）都等于該處三相電壓（或電流）的相量倍零序電壓（或電流）

12、都等于該處三相電壓（或電流）的相量和，即和，即3U3U0 0=U=UA A+U+UB B+U+UC C 3I 3I0 0=I=IA A+I+IB B+I+IC C。（2 2）故障點的零序電壓）故障點的零序電壓U U0 0最高，變壓器中性點接地處的電壓為最高，變壓器中性點接地處的電壓為0 0。（3 3）零序功率）零序功率S S0 0=I=I0 0U U0 0。由于故障點的電壓。由于故障點的電壓U U0 0最高，所以故障點最高，所以故障點的的S S0 0最大，越靠近變壓器中性點接地處，最大，越靠近變壓器中性點接地處，S SO O越小。在故障線路上，越小。在故障線路上，S S0 0是由線路流向母線。

13、是由線路流向母線。6 6、單相接地短路單相接地短路：故障邊界條件：故障邊界條件( (假定假定A A相單相接地短路相單相接地短路) )，短，短路處用相量來示的邊界方程為：路處用相量來示的邊界方程為： (o)/ (o)/ 越靠近故障點，零序電壓最大，正序電壓越小越靠近故障點，零序電壓最大，正序電壓越小 。0.kaU0.kckbII大接地電流系統(tǒng)中（大接地電流系統(tǒng)中（1 1）：）：3U3U0 0=U=UA A+U+UB B+U+UC C=E=EB B+E+EC C=-E=-EA A小接地電流系統(tǒng)中（小接地電流系統(tǒng)中（2 2）：）：故障相電壓為故障相電壓為0 0；非故障相對地電壓升高為原來的非故障相對

14、地電壓升高為原來的根號根號3 3倍。倍。7 7、兩相短路兩相短路：故障邊界條件（假定：故障邊界條件（假定BCBC兩相短路），以相量表示的兩相短路），以相量表示的邊界條件方程邊界條件方程：0.kaIkckbII.kckbUU.0.kbcU兩相短路時的系統(tǒng)接線圖兩相短路時的系統(tǒng)接線圖 單相接地時的系統(tǒng)接線圖單相接地時的系統(tǒng)接線圖 即：即：非故障相電流為非故障相電流為0 0，故障倆相電流大小相等，方向相，故障倆相電流大小相等，方向相反，反，bcbc兩點對地電壓相同。無零序電流。兩點對地電壓相同。無零序電流。Ia=Ia1+Ia2=0Ia=Ia1+Ia2=0故：故：Ia1=-Ia2Ia1=-Ia28 8

15、、兩相接地短路、兩相接地短路故障邊界條件（故障邊界條件（ 假定假定BCBC兩相接地短路），短路處以相量表兩相接地短路），短路處以相量表示的邊界條件為：示的邊界條件為：0.kaI0.kbU0.kcU兩相接地短路時的系統(tǒng)接線圖兩相接地短路時的系統(tǒng)接線圖 四、繼電保護的任務(wù)和作用四、繼電保護的任務(wù)和作用1 1、故障及不正常運行狀態(tài)、故障及不正常運行狀態(tài) IdId 危害危害 故障元件故障元件 故故 障障 U U - - 非故障元件非故障元件 ( (各種短路各種短路) ) f f 用戶用戶 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 過負荷過負荷 不正常運行狀態(tài)不正常運行狀態(tài)過電壓過電壓 危害危害 元件不能正常工作元件不能正常工

16、作 ff - - 長時間將損壞設(shè)備長時間將損壞設(shè)備 系統(tǒng)振蕩系統(tǒng)振蕩 發(fā)展成故障發(fā)展成故障備注：最常見同時也是最危險的故障是各種類型的短備注：最常見同時也是最危險的故障是各種類型的短路路2 2、繼電保護的基本任務(wù)繼電保護的基本任務(wù)（1 1）發(fā)生故障時，迅速而準(zhǔn)確的將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，以）發(fā)生故障時，迅速而準(zhǔn)確的將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，以保證非故障設(shè)備繼續(xù)運行，并防止故障設(shè)備繼續(xù)遭到破壞。保證非故障設(shè)備繼續(xù)運行，并防止故障設(shè)備繼續(xù)遭到破壞。（2 2）當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時，自動發(fā)出信號，以使）當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時，自動發(fā)出信號，以使值班人員得以及時察覺和采取必要的措施。反應(yīng)

17、不正常工作狀值班人員得以及時察覺和采取必要的措施。反應(yīng)不正常工作狀態(tài)的繼電保護，通常允許帶有一定的延時動作。態(tài)的繼電保護，通常允許帶有一定的延時動作。（3 3）接地保護與自動重合閘裝置相配合，可在輸電線路發(fā)生暫）接地保護與自動重合閘裝置相配合，可在輸電線路發(fā)生暫時性故障時，迅速恢復(fù)故障線路的正常運行，從而提高系統(tǒng)供時性故障時，迅速恢復(fù)故障線路的正常運行，從而提高系統(tǒng)供電的可靠性。電的可靠性。3 3、繼電保護的主要作用、繼電保護的主要作用 通過預(yù)防事故或縮小事故范圍來提高系統(tǒng)運行的可靠性，通過預(yù)防事故或縮小事故范圍來提高系統(tǒng)運行的可靠性，最大限度地保證向用戶安全連續(xù)供電。最大限度地保證向用戶安全

18、連續(xù)供電。五、繼電保護的基本原理五、繼電保護的基本原理利用短路故障時電氣量的變化，便構(gòu)成了各種原理的繼電利用短路故障時電氣量的變化，便構(gòu)成了各種原理的繼電保護。保護。（1 1）根據(jù)短路故障時電流的增大，可構(gòu)成）根據(jù)短路故障時電流的增大，可構(gòu)成過電流保護過電流保護。（2 2）根據(jù)短路故障時電壓的降低，可構(gòu)成）根據(jù)短路故障時電壓的降低，可構(gòu)成電壓保護電壓保護。（3 3）根據(jù)短路故障時電流與電壓之間相角的變化，可構(gòu)成）根據(jù)短路故障時電流與電壓之間相角的變化，可構(gòu)成功率功率方向保護方向保護。（4 4）根據(jù)電壓與電流比值的變化，可構(gòu)成）根據(jù)電壓與電流比值的變化，可構(gòu)成距離保護距離保護。（5 5）根據(jù)故障

19、時被保護元件兩端電流相位和大小的變化，可構(gòu)）根據(jù)故障時被保護元件兩端電流相位和大小的變化，可構(gòu)成成差動保護差動保護。（6 6）根據(jù)不對稱故障時出現(xiàn)的電流、電壓的相序分量，可構(gòu)成）根據(jù)不對稱故障時出現(xiàn)的電流、電壓的相序分量，可構(gòu)成零序電流保護、負序電流保護和負序功率方向保護零序電流保護、負序電流保護和負序功率方向保護。(o)/(o)/此外，除了反應(yīng)工頻電氣量的保護外，還有反應(yīng)非工此外，除了反應(yīng)工頻電氣量的保護外，還有反應(yīng)非工頻電氣量的保護，如電力變壓器的瓦斯保護及反應(yīng)電動機繞組頻電氣量的保護，如電力變壓器的瓦斯保護及反應(yīng)電動機繞組溫度升高的過負荷或過熱保護等。溫度升高的過負荷或過熱保護等。六、繼

20、電保護的組成及分類六、繼電保護的組成及分類1 1、繼電保護裝置的組成部分、繼電保護裝置的組成部分 由測量回路、邏輯回路和執(zhí)行回路三個主要部分組成。由測量回路、邏輯回路和執(zhí)行回路三個主要部分組成。 被測量電氣量被測量電氣量測量回路測量回路邏輯回路邏輯回路執(zhí)行回路執(zhí)行回路跳閘、信號跳閘、信號2 2、分類、分類（1 1）根據(jù)被保護對象分類：）根據(jù)被保護對象分類：a a、元件保護：發(fā)電機、變壓器、母線和電動機等元件的繼電保、元件保護：發(fā)電機、變壓器、母線和電動機等元件的繼電保護；護；b b、線路保護：電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)中輸電線路的繼電保護。、線路保護：電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)中輸電線路的繼電保護。（2 2）根據(jù)

21、作用的不同分類：）根據(jù)作用的不同分類：a a、主保護。、主保護。b b、后備保護。（分為、后備保護。（分為遠遠后備和后備和近近后備保護）后備保護）c c、輔助保護。、輔助保護。備注備注（1 1）主保護：）主保護：滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇性地切除被保護設(shè)備和線路故障的保護。選擇性地切除被保護設(shè)備和線路故障的保護。（2 2）后備保護：）后備保護：主保護和斷路器拒動時，用來切除故障的保護。主保護和斷路器拒動時，用來切除故障的保護。a a、遠后備保護：、遠后備保護：當(dāng)主保護或斷路器拒動時，由相鄰設(shè)備或線路當(dāng)主保護或斷路器拒動時，由相鄰設(shè)備

22、或線路的另一套保護來實現(xiàn)的后備保護。的另一套保護來實現(xiàn)的后備保護。b b、近后備保護：、近后備保護：當(dāng)主保護拒動時，由本設(shè)備或線路的另一套保當(dāng)主保護拒動時，由本設(shè)備或線路的另一套保護來實現(xiàn)的后后備保護；當(dāng)斷路器拒動時，由斷路器失靈保護護來實現(xiàn)的后后備保護；當(dāng)斷路器拒動時，由斷路器失靈保護來實現(xiàn)后備保護。來實現(xiàn)后備保護。（3 3）輔助保護：）輔助保護：補充主保護和后備保護的性能或當(dāng)主保護和后補充主保護和后備保護的性能或當(dāng)主保護和后備保護退出運行而增設(shè)的簡單保護。備保護退出運行而增設(shè)的簡單保護。七、繼電保護裝置的要求七、繼電保護裝置的要求1 1、可靠性：、可靠性：不拒動、不誤動。不拒動、不誤動。2

23、 2、選擇性：、選擇性：保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運行。全運行。（1 1）d3d3點短路：點短路：6 6動作：有選擇性；動作：有選擇性； 5 5動作：無選擇性；動作：無選擇性；（2 2）如果）如果6 6拒動，拒動，5 5再動作：有選擇性再動作：有選擇性(5(5作為作為6 6的遠后備保護的遠后備保護) ) ；（3 3）d1d1點短路：點短路：1 1、2 2動作：有選擇性；動作：有選擇性； 3 3、4 4動作：無選擇性。動作

24、：無選擇性。3 3、速動性：、速動性：故障后故障后, ,為防止并列運行的系統(tǒng)失步為防止并列運行的系統(tǒng)失步, ,減少用戶在電減少用戶在電壓降低情況下工作的時間及故障元件損壞程度，應(yīng)盡量地快速壓降低情況下工作的時間及故障元件損壞程度，應(yīng)盡量地快速切除故障。切除故障。4 4、靈敏性：、靈敏性：保護裝置對于其應(yīng)保護的范圍內(nèi)發(fā)生故障的反應(yīng)能保護裝置對于其應(yīng)保護的范圍內(nèi)發(fā)生故障的反應(yīng)能力。（保護不該動作情況與應(yīng)該動作情況所測電氣量相差越大力。（保護不該動作情況與應(yīng)該動作情況所測電氣量相差越大靈敏度靈敏度）(o)/ (o)/ 一般用靈敏系數(shù)一般用靈敏系數(shù)K Klmlm來衡量靈敏度來衡量靈敏度備注：主保護對動

25、作快速性要求相對較高；備注：主保護對動作快速性要求相對較高； 后備保護對靈敏性要求相對較高。后備保護對靈敏性要求相對較高。當(dāng)線路上發(fā)生短路時，流過線路的電流突增，當(dāng)電流超過當(dāng)線路上發(fā)生短路時，流過線路的電流突增，當(dāng)電流超過保護裝置的整定值并達到整定時間保護動作于跳閘，這種反應(yīng)保護裝置的整定值并達到整定時間保護動作于跳閘，這種反應(yīng)電流升高而動作的保護裝置稱為電流升高而動作的保護裝置稱為電流保護電流保護。一、電流速斷保護一、電流速斷保護（過流過流段段）：）：按躲過被保護元件外部短路時流過本保護的最大短路電流按躲過被保護元件外部短路時流過本保護的最大短路電流進行整定，以保證它有選擇性地動作的無時限電

26、流保護稱為進行整定，以保證它有選擇性地動作的無時限電流保護稱為電電流速斷保護流速斷保護。特點特點：接線簡單、動作可靠、切除故障快，但不能保護線：接線簡單、動作可靠、切除故障快，但不能保護線路全長，保護范圍受到運行方式變化的路全長，保護范圍受到運行方式變化的影響較大。影響較大。第二章第二章 電流保護電流保護二、限時電流速斷保護二、限時電流速斷保護（過流過流段段）以較小的動作時限切除本線路全線范圍內(nèi)的故障，按與下以較小的動作時限切除本線路全線范圍內(nèi)的故障，按與下一元件電流速斷保護配合以獲得選擇性的帶較短時限的電流保一元件電流速斷保護配合以獲得選擇性的帶較短時限的電流保護稱為護稱為限時電流速斷保護。

27、限時電流速斷保護。特點特點：接線簡單、動作可靠，切除故障較快，可以保護線接線簡單、動作可靠，切除故障較快，可以保護線路全長，其保護范圍受系統(tǒng)運行方式變化的影響。路全長，其保護范圍受系統(tǒng)運行方式變化的影響。三、定時限過電流保護三、定時限過電流保護（過流過流段段）1 1、是反應(yīng)電流短路時，帶延時保護下一條線路全長的電流保護；、是反應(yīng)電流短路時，帶延時保護下一條線路全長的電流保護；2 2、作為近后備，應(yīng)在過流、作為近后備，應(yīng)在過流I I段、過流段、過流IIII段拒動時，能保護本線段拒動時，能保護本線路全長；路全長；3 3、作為遠后備，應(yīng)在下一條線路的過流、作為遠后備，應(yīng)在下一條線路的過流I I段、過

28、流段、過流IIII段拒動時，段拒動時，能保護下一條線路的全長；能保護下一條線路的全長；4 4、動作有一定的時限，以保證動作的、動作有一定的時限，以保證動作的“選擇性選擇性”；5 5、過流、過流III III 段的啟動值，應(yīng)大于可能出現(xiàn)的最大負荷；段的啟動值，應(yīng)大于可能出現(xiàn)的最大負荷；備注：備注：* *1 1、過流過流段、段、段保護為本線路的段保護為本線路的主保護主保護；* *2 2、過流過流段保護作為本線路的段保護作為本線路的近后備近后備，下一線路的，下一線路的遠后備遠后備；* *3 3、過流過流段應(yīng)用于段應(yīng)用于35kV35kV線路保護線路保護中。中。* *4 4、系統(tǒng)的運行方式分為：系統(tǒng)的運

29、行方式分為：最大、最小運行方式。最大、最小運行方式。A A、最大運行方式：、最大運行方式：被保護對象末端短路時，系統(tǒng)的等值阻抗最被保護對象末端短路時，系統(tǒng)的等值阻抗最小，通過保護裝置的短路電流最大的運行方式；小，通過保護裝置的短路電流最大的運行方式；B B、最小運行方式：、最小運行方式：系統(tǒng)等值阻抗最大，通過保護裝置的短路電系統(tǒng)等值阻抗最大，通過保護裝置的短路電流最小的運行方式。流最小的運行方式。* *5 5、復(fù)合電壓啟動的過電流保護：復(fù)合電壓啟動的過電流保護：是在過電流保護的基礎(chǔ)上，是在過電流保護的基礎(chǔ)上，加上由一個負序繼電器和一個接在相間電壓上的低電壓繼電器加上由一個負序繼電器和一個接在相

30、間電壓上的低電壓繼電器組成的復(fù)合電壓啟動元件構(gòu)成的。只有在電流測量元件及電壓組成的復(fù)合電壓啟動元件構(gòu)成的。只有在電流測量元件及電壓啟動元件均動作時，保護裝置才能動作跳閘。啟動元件均動作時，保護裝置才能動作跳閘。* *6 6、線路末端有電源的（如小水電站）的必須帶線路末端有電源的（如小水電站）的必須帶方向方向。* *7 7、過負荷保護起到過負荷保護起到告警告警的作用（動作于信號），按最大負荷的作用（動作于信號），按最大負荷電流整定。電流整定。單相接地是輸、配電線路常見的故障之一。單相接地是輸、配電線路常見的故障之一。一、對于中性點直接接地的電網(wǎng)（一、對于中性點直接接地的電網(wǎng)（110kV110kV

31、）發(fā)生單相接地，則為）發(fā)生單相接地，則為單相短路，短路電流很大，通常在這種電網(wǎng)中利用單相接地電單相短路，短路電流很大，通常在這種電網(wǎng)中利用單相接地電流的零序分量，構(gòu)成流的零序分量，構(gòu)成零序電流保護零序電流保護。(o)/(o)/中性點直接接地系統(tǒng)中保護方式：中性點直接接地系統(tǒng)中保護方式：（1 1）縱聯(lián)保護（相差高頻、方向高頻等）；）縱聯(lián)保護（相差高頻、方向高頻等）；（2 2）零序電流保護；）零序電流保護；（3 3）接地距離保護。）接地距離保護。二、對小接地的電網(wǎng)（二、對小接地的電網(wǎng)（35kV35kV及以下）發(fā)生單相接地時，接地及以下）發(fā)生單相接地時，接地第三章第三章 接地保護接地保護電流為電容電

32、流，由于其值較小，不會對電網(wǎng)造成很大的威脅，電流為電容電流，由于其值較小，不會對電網(wǎng)造成很大的威脅，按運行規(guī)程要求，可以帶故障運行按運行規(guī)程要求，可以帶故障運行2h,2h,在運行中查明并消除故障。在運行中查明并消除故障。（小接地電流中利用單相接地電容電流構(gòu)成的接地保護裝置，（小接地電流中利用單相接地電容電流構(gòu)成的接地保護裝置，常常作用于信號，而不作用于跳閘作用于信號，而不作用于跳閘）一、重合閘的作用：一、重合閘的作用：1 1、在輸電線路發(fā)生暫時性故障時，能迅速恢復(fù)供電，從而能提、在輸電線路發(fā)生暫時性故障時，能迅速恢復(fù)供電，從而能提高供電的可靠性。高供電的可靠性。2 2、對于雙側(cè)電源的輸電線路，

33、可以提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。、對于雙側(cè)電源的輸電線路，可以提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。3 3、在電網(wǎng)的設(shè)計與建設(shè)過程中，有些情況下由于考慮重合閘的、在電網(wǎng)的設(shè)計與建設(shè)過程中，有些情況下由于考慮重合閘的作用，可以暫緩架設(shè)雙回線路，以節(jié)約投資。作用，可以暫緩架設(shè)雙回線路，以節(jié)約投資。4 4、可以糾正有余斷路器本身機構(gòu)的問題或繼電保護誤動作引起、可以糾正有余斷路器本身機構(gòu)的問題或繼電保護誤動作引起的誤跳閘。的誤跳閘。二、對重合閘的要求：二、對重合閘的要求： 1 1、手動分閘不應(yīng)重合；、手動分閘不應(yīng)重合； 第四章第四章 自動重合閘自動重合閘 2 2、自動重合閘宜采用開關(guān)位置與斷路器位置不對應(yīng)的原則來、

34、自動重合閘宜采用開關(guān)位置與斷路器位置不對應(yīng)的原則來啟動重合閘；啟動重合閘； 3 3、只重合一次；、只重合一次； 4 4、動作后自動復(fù)歸；、動作后自動復(fù)歸； 5 5、手合故障線路不應(yīng)重合；、手合故障線路不應(yīng)重合； 6 6、斷路器處于不正常狀態(tài)時不允許重合；、斷路器處于不正常狀態(tài)時不允許重合； 7 7、應(yīng)有防跳裝置；、應(yīng)有防跳裝置； 8 8、與保護配合應(yīng)加速動作。、與保護配合應(yīng)加速動作。三、重合閘分類：三、重合閘分類：1 1、三相重合閘三相重合閘：指不論線路上發(fā)生的是單相短路還是相間短路，：指不論線路上發(fā)生的是單相短路還是相間短路，繼電保護裝置動作后均使斷路器三相同時斷開，然后重合閘再繼電保護裝置

35、動作后均使斷路器三相同時斷開，然后重合閘再將斷路器三相同時投入的方式。將斷路器三相同時投入的方式。2 2、單相重合閘單相重合閘：（1 1）單向故障）單向故障跳單相跳單相單相自動重合單相自動重合若重合與永久若重合與永久性故障跳三相并不再重合；性故障跳三相并不再重合；（2 2）相間故障）相間故障跳三相并不在自動重合。跳三相并不在自動重合。3 3、綜合重合閘綜合重合閘：（1 1）單相故障）單相故障跳單相跳單相單相重合單相重合重合永久性故障重合永久性故障若不允許非全相運行跳三相并不再重合；若不允許非全相運行跳三相并不再重合；（2 2）相間故障）相間故障跳三相后三相自動重合跳三相后三相自動重合若重合與永

36、久性若重合與永久性故障跳三相并不再自動重合。故障跳三相并不再自動重合。四、重合閘的加速方式：四、重合閘的加速方式：1 1、前加速：前加速： 線路故障，先是無選擇性切除故障，重合閘動作，線路故障，先是無選擇性切除故障，重合閘動作，若是永久性故障，則有選擇性地切除故障。若是永久性故障，則有選擇性地切除故障。2 2、后加速后加速：線路故障，先是有選擇性切除故障，重合閘動作，：線路故障，先是有選擇性切除故障，重合閘動作，若是永久性故障，則加速切除故障。若是永久性故障，則加速切除故障。五、具有同步檢定和無壓檢定的重合閘五、具有同步檢定和無壓檢定的重合閘 具有同步檢定和無電壓檢定的重合閘除在線路兩側(cè)均具有

37、同步檢定和無電壓檢定的重合閘除在線路兩側(cè)均裝設(shè)重合閘裝置外，在線路的一側(cè)還裝設(shè)有檢定線路無電壓的裝設(shè)重合閘裝置外，在線路的一側(cè)還裝設(shè)有檢定線路無電壓的繼電器繼電器KVKV，而在另一側(cè)裝設(shè)檢定同步的繼電器，而在另一側(cè)裝設(shè)檢定同步的繼電器KSYKSY。備注：備注：(o)/(o)/1 1、檢同期：、檢同期：在合開關(guān)之前，先檢測開關(guān)兩端（線路側(cè)和母線側(cè)）在合開關(guān)之前，先檢測開關(guān)兩端（線路側(cè)和母線側(cè)）是否滿足同期條件（即電壓和相位都相同）時，再合開關(guān)。是否滿足同期條件（即電壓和相位都相同）時，再合開關(guān)。2 2、檢無壓：、檢無壓：在合開關(guān)前，先檢測開關(guān)線路側(cè)是否有電壓，確定在合開關(guān)前，先檢測開關(guān)線路側(cè)是否

38、有電壓，確定無電壓后，再合開關(guān)。無電壓后，再合開關(guān)。3 3、檢無壓和檢同期合閘，主要應(yīng)用在具有兩個電源點的聯(lián)絡(luò)線、檢無壓和檢同期合閘，主要應(yīng)用在具有兩個電源點的聯(lián)絡(luò)線上：上：（1 1）一般整定為一側(cè)檢無壓，另一側(cè)檢同期。當(dāng)聯(lián)絡(luò)線兩端跳）一般整定為一側(cè)檢無壓，另一側(cè)檢同期。當(dāng)聯(lián)絡(luò)線兩端跳閘后，線路肯定沒有電壓。這時，投檢無壓側(cè)可以先將開關(guān)合閘后，線路肯定沒有電壓。這時，投檢無壓側(cè)可以先將開關(guān)合上，另一側(cè)檢同期后在合閘。上，另一側(cè)檢同期后在合閘。（2 2）如果兩側(cè)都投檢同期，由于線路側(cè)無電壓，母線側(cè)有電壓）如果兩側(cè)都投檢同期，由于線路側(cè)無電壓，母線側(cè)有電壓的話，兩側(cè)開關(guān)都不滿足同期條件，將無法操作

39、。的話，兩側(cè)開關(guān)都不滿足同期條件，將無法操作。4 4、重合閘，一般系統(tǒng)側(cè)投檢無壓，靠近電廠側(cè)投檢同期：、重合閘，一般系統(tǒng)側(cè)投檢無壓，靠近電廠側(cè)投檢同期： 系統(tǒng)側(cè)投檢無壓，發(fā)電廠側(cè)投檢同期是為了防止重合于永久系統(tǒng)側(cè)投檢無壓，發(fā)電廠側(cè)投檢同期是為了防止重合于永久因障上時，再一次對發(fā)電機組造成沖擊，如果系統(tǒng)側(cè)合閘了，因障上時，再一次對發(fā)電機組造成沖擊，如果系統(tǒng)側(cè)合閘了，說明固障已消失了，發(fā)電廠側(cè)檢同期合閘，這樣發(fā)電機組就不說明固障已消失了，發(fā)電廠側(cè)檢同期合閘，這樣發(fā)電機組就不會重合在故障上，減少了短路電流對發(fā)電機的沖擊！會重合在故障上，減少了短路電流對發(fā)電機的沖擊！一、變壓器故障類型一、變壓器故障類

40、型 1 1、油箱內(nèi)、油箱內(nèi)( (繞組相間短路繞組相間短路, ,接地短路接地短路, ,匝間短路及鐵心燒損匝間短路及鐵心燒損等等) ) ； 2 2、油箱外、油箱外( (套管及引出相間短路套管及引出相間短路, ,接地短路接地短路) )。二、變壓器不正常運行狀態(tài)二、變壓器不正常運行狀態(tài) 1 1、外部相間短路、外部相間短路過電流過電流 2 2、外部接地短路、外部接地短路零序過流、零序過壓零序過流、零序過壓 3 3、過負荷、過負荷 4 4、油面降低等、油面降低等第五章第五章 變壓器保護變壓器保護三、配置的保護：三、配置的保護：1 1、瓦斯保護瓦斯保護：防御變壓器油箱內(nèi)各種短路故障和油面降低。：防御變壓器油

41、箱內(nèi)各種短路故障和油面降低。（主保護主保護） a a、重瓦斯動作于、重瓦斯動作于跳閘跳閘； b b、輕瓦斯動作于、輕瓦斯動作于信號信號。 * *(o)/(o)/：對：對800kVA800kVA及以上油浸式變壓器和及以上油浸式變壓器和400kVA400kVA及以上及以上車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。2 2、縱差動保護和電流速斷保護縱差動保護和電流速斷保護：防御變壓器繞組和引出線的多：防御變壓器繞組和引出線的多相短路、大接地電流系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的單相接地短路及繞相短路、大接地電流系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路。組匝間短路。 （主保護主

42、保護）備注：變壓器裝設(shè)差動保護的一般原則：備注：變壓器裝設(shè)差動保護的一般原則：（1 1）并列運行的容量為）并列運行的容量為5600kVA5600kVA以上的變壓器；以上的變壓器；（2 2）單獨運行）單獨運行7500kVA7500kVA以上的變壓器；以上的變壓器；（3 3）當(dāng)重瓦斯能可靠動作于跳閘，后備保護對變壓器有足夠靈）當(dāng)重瓦斯能可靠動作于跳閘，后備保護對變壓器有足夠靈敏度且其動作時間為電網(wǎng)允許時間，可不裝設(shè)；敏度且其動作時間為電網(wǎng)允許時間，可不裝設(shè)；（4 4）并列運行容量為）并列運行容量為1000kVA1000kVA及以上，及以上，5600kVA5600kVA以下的降壓變壓以下的降壓變壓器

43、，當(dāng)電流速斷保護的靈敏度小于器，當(dāng)電流速斷保護的靈敏度小于2 2，且過電流保護時限在，且過電流保護時限在0.5s0.5s以上時，也可以裝縱差保護。以上時，也可以裝縱差保護。上述保護動作后均應(yīng)跳開變壓器個電源側(cè)的斷路器。上述保護動作后均應(yīng)跳開變壓器個電源側(cè)的斷路器。3 3、相間短路的后備保護：相間短路的后備保護：a a、過電流過電流保護；保護；b b、復(fù)合電壓起動的復(fù)合電壓起動的過電流過電流保護；保護；c c、負序過電流：負序過電流：一般用于一般用于63MVA63MVA及以上升壓變壓及以上升壓變壓器。（器。（后備保護后備保護）4 4、接地保護接地保護( (反應(yīng)外部接地短路反應(yīng)外部接地短路) )

44、。5 5、過負荷保護過負荷保護 （告警）。（告警）。6 6、過勵磁保護過勵磁保護 。7 7、溫度保護、溫度保護（告警）。（告警）。8 8、壓力釋放（用于告警）。、壓力釋放（用于告警）。9 9、啟動風(fēng)冷。、啟動風(fēng)冷。1010、閉鎖有載調(diào)壓。、閉鎖有載調(diào)壓。四、變壓器勵磁涌流：四、變壓器勵磁涌流：1 1、特點：、特點：（1 1）勵磁涌流很大，其中）勵磁涌流很大，其中含有大量的直流分量含有大量的直流分量；（2 2）勵磁涌流中含有大量的高次諧波，其中）勵磁涌流中含有大量的高次諧波，其中以以2 2次諧波為主次諧波為主，而短路電流中而短路電流中2 2次諧波成分很小；次諧波成分很小；（3 3）勵磁涌流的波形

45、有）勵磁涌流的波形有間斷角間斷角。2 2、防止變壓器勵磁涌流的措施：、防止變壓器勵磁涌流的措施：（1 1）采用帶有）采用帶有速飽和變流器速飽和變流器的差動繼電器構(gòu)成縱差保護；的差動繼電器構(gòu)成縱差保護；（2 2）利用二）利用二次諧波制動次諧波制動的差動繼電器構(gòu)成縱差保護；的差動繼電器構(gòu)成縱差保護；（3 3）采用）采用鑒別波形間斷角鑒別波形間斷角的差動繼電器構(gòu)成縱差保護。的差動繼電器構(gòu)成縱差保護。一、故障類型及保護方式一、故障類型及保護方式 1 1、定子（及引出線）：、定子（及引出線）： 相間相間短路短路縱差保護（縱差保護（1000KW1000KW以上）以上） 匝間匝間短路短路橫差保護（大容量，雙

46、繞組）橫差保護（大容量，雙繞組） 單相單相接地接地接地保護（接地保護（Ic5AIc5A則跳閘；則跳閘；Ic5AIc5A則發(fā)信號）則發(fā)信號） 2 2、轉(zhuǎn)子：一點接地、轉(zhuǎn)子：一點接地一點接地保護或定期檢測裝置；一點接地保護或定期檢測裝置；兩點接兩點接地地兩點接地保護；兩點接地保護；失磁失磁失磁保護失磁保護 。二、不正常狀態(tài)及保護方式二、不正常狀態(tài)及保護方式 1 1、外部短路、外部短路過電流過電流 過流保護（低電壓啟動或復(fù)合電壓啟動的過流）過流保護（低電壓啟動或復(fù)合電壓啟動的過流） 第六章第六章 發(fā)電機保護發(fā)電機保護2 2、三相對稱過負荷、三相對稱過負荷過負荷保護過負荷保護 3 3、外部不對稱短路或

47、不對稱過負荷、外部不對稱短路或不對稱過負荷負序過流負序過流 負序過流保護（負序過流保護（5 5萬萬KWKW以上）以上）4 4、突然甩負荷、突然甩負荷定子過電壓定子過電壓 過電壓保護（水輪發(fā)電機）過電壓保護（水輪發(fā)電機） 5 5、轉(zhuǎn)子過負荷、轉(zhuǎn)子過負荷轉(zhuǎn)子過負荷保護（轉(zhuǎn)子過負荷保護（1010萬萬KWKW以上，可控硅勵磁機組）以上，可控硅勵磁機組） 6 6、主汽門突然關(guān)閉、主汽門突然關(guān)閉逆功率逆功率 逆功率保護（大容量，汽輪發(fā)電機）逆功率保護（大容量，汽輪發(fā)電機） 一、電力電容器的作用一、電力電容器的作用：補償系統(tǒng)無功電源容量的不足，提高：補償系統(tǒng)無功電源容量的不足，提高功率因數(shù)、改善電壓質(zhì)量、降

48、低線損；并且它比同步調(diào)相機制功率因數(shù)、改善電壓質(zhì)量、降低線損；并且它比同步調(diào)相機制造簡單、施工簡易、維護方便、投資節(jié)省。造簡單、施工簡易、維護方便、投資節(jié)省。二、電容器故障：二、電容器故障：1 1、內(nèi)部故障（高電壓）、內(nèi)部故障（高電壓）2 2、電容器外部相間和接地短路。、電容器外部相間和接地短路。3 3、電容器的過壓：電容器只允許在、電容器的過壓：電容器只允許在1.11.1倍工頻電壓下長期運行。倍工頻電壓下長期運行。4 4、電容器的失壓：即在系統(tǒng)失壓的情況下，跳開電容器。、電容器的失壓：即在系統(tǒng)失壓的情況下，跳開電容器。三、保護的配置：三、保護的配置：1 1、電流速斷、過電流保護電流速斷、過電

49、流保護：當(dāng)電容器繞組本身內(nèi)部元件全部：當(dāng)電容器繞組本身內(nèi)部元件全部第七章第七章 電容器機保護電容器機保護擊穿形成相間短路，產(chǎn)生很大的短路電流的情況下，該保護起擊穿形成相間短路，產(chǎn)生很大的短路電流的情況下，該保護起作用，對于電容器的初期內(nèi)部故章無法反應(yīng)。作用，對于電容器的初期內(nèi)部故章無法反應(yīng)。2 2、反映初期內(nèi)部故障的保護反映初期內(nèi)部故障的保護：（1 1）不平衡保護；）不平衡保護；（2 2）零序電流保護（單三角形接線電容器組）；）零序電流保護（單三角形接線電容器組）；（3 3）三元件橫差保護。）三元件橫差保護。3 3、低電壓、過電壓保護低電壓、過電壓保護（動作于（動作于跳閘跳閘）。）。一、備用電

50、源自投裝置一、備用電源自投裝置 對于中、低壓側(cè)有小電并網(wǎng)運行的對于中、低壓側(cè)有小電并網(wǎng)運行的110kV110kV變電站，變電站，110kV110kV備備自投應(yīng)聯(lián)切中、低壓側(cè)小電并網(wǎng)線路，中、低壓側(cè)備自投應(yīng)聯(lián)自投應(yīng)聯(lián)切中、低壓側(cè)小電并網(wǎng)線路，中、低壓側(cè)備自投應(yīng)聯(lián)切本側(cè)小電并網(wǎng)線路。切本側(cè)小電并網(wǎng)線路。二、解列裝置二、解列裝置（1 1）為保證裝置在電網(wǎng)發(fā)生電壓崩潰、頻率崩潰、系統(tǒng)振蕩等）為保證裝置在電網(wǎng)發(fā)生電壓崩潰、頻率崩潰、系統(tǒng)振蕩等穩(wěn)定事故時能可靠動作，退出解列裝置的滑差閉鎖和低電壓閉穩(wěn)定事故時能可靠動作，退出解列裝置的滑差閉鎖和低電壓閉鎖。鎖。（2 2）高頻解列頻率定值一般整定為）高頻解列頻

51、率定值一般整定為50.8Hz50.8Hz，動作時限為動作時，動作時限為動作時限為限為0.20.5s0.20.5s；高壓解列電壓定值一般整定為；高壓解列電壓定值一般整定為額定運行電額定運行電壓的壓的1.151.15倍，動作時限為倍，動作時限為0.20.5s0.20.5s；低頻解列頻率定值一；低頻解列頻率定值一般整定為般整定為47.6Hz47.6Hz，動作時限為動作時限為0.20.5s0.20.5s；低壓解列電壓定；低壓解列電壓定值按保證解列范圍有足夠的靈敏系數(shù)整定，一般整定為額值按保證解列范圍有足夠的靈敏系數(shù)整定，一般整定為額定運行電壓的定運行電壓的0.70.7倍，動作時限為倍，動作時限為0.20.5s0.20.5s，低壓解列，低壓解列第