110kV繼電保護(hù)課件幻燈片

110kV繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置第一節(jié)概述

繼電保護(hù)的作用1

繼電保護(hù)的要求2

電氣設(shè)備繼電保護(hù)的配置31.1保護(hù)裝置110kV繼電保護(hù)裝置1.3高壓輸電線路電流互感器變壓器電容器斷路器1.4高壓電氣設(shè)備變壓器過負(fù)荷變壓器油溫高變壓器風(fēng)扇故障輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作PT二次回路故障直流回路絕緣損壞控制回路斷線不接地系統(tǒng)單相接地

反應(yīng)電力系統(tǒng)的不正常工作狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的具體條件和設(shè)備的承受能力，發(fā)出警報(bào)信號(hào)、減負(fù)荷或延時(shí)跳閘。預(yù)告信號(hào)事故信號(hào)1.6繼電保護(hù)信號(hào)在電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置迅速發(fā)出跳閘命令，使故障設(shè)備及時(shí)從電力系統(tǒng)中隔離?？煽啃?選擇性2快速性3靈敏性42.1繼電保護(hù)要求可靠性當(dāng)K1處發(fā)生故障時(shí)，3QF、4QF的保護(hù)應(yīng)可靠動(dòng)作，跳開3QF、4QF，切除故障設(shè)備。2.2繼電保護(hù)可靠性保護(hù)裝置在正常運(yùn)行和保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時(shí)，不應(yīng)該誤動(dòng)作在保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作，不發(fā)生拒絕動(dòng)作。選擇性2.3繼電保護(hù)選擇性

當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)保護(hù)裝置動(dòng)作，僅切除故障原件，保證非故障原件繼續(xù)運(yùn)行?？焖傩钥焖傩圆粌H可以減輕事故對(duì)設(shè)備的損壞，防止故障擴(kuò)大，而且是最有效的、最經(jīng)濟(jì)的提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的方法。2.4繼電保護(hù)快速性保護(hù)裝置裝置盡可能用很短的時(shí)間講故障從電網(wǎng)中切除。靈敏性2.5繼電保護(hù)靈敏性保護(hù)裝置對(duì)故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。保護(hù)按照設(shè)置分類主保護(hù)輔助保護(hù)近后備遠(yuǎn)后備后備保護(hù)主保護(hù)為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇性的切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)瓦斯保護(hù)差動(dòng)保護(hù)距離保護(hù)高頻保護(hù)后備保護(hù)

當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。

遠(yuǎn)后備當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用來切除故障的保護(hù)，

當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本設(shè)備或線路的另一套保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。

近后備主變故障類型故障類型內(nèi)部故障外部故障不正常工作狀態(tài)主變保護(hù)主變故障類型主變內(nèi)部故障相間短路

繞組匝間短路單相接地短路鐵芯故障主變故障類型主變外部故障1、引線及套管處會(huì)產(chǎn)生各種相間短路

2、接地故障

主變故障類型不正常工作狀態(tài)

1.外部短路引起的過電流

2.過負(fù)荷3.油箱漏油造成的油面降低

4.風(fēng)冷全停

1、瓦斯保護(hù)2、差動(dòng)保護(hù)3、零序方向保護(hù)4、復(fù)合電壓過流保護(hù)5、冷卻器全停跳閘6、過負(fù)荷7、壓力釋放主變壓器保護(hù)主變保護(hù)配置瓦斯保護(hù)開口杯擋板式瓦斯繼電器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如左圖所示。正常運(yùn)行時(shí)，上、下開口杯2和1都浸在油中，開口杯和附件在油內(nèi)的重力所產(chǎn)生的力矩小于平衡錘4所產(chǎn)生的力矩，因此開口杯向上傾，干簧觸點(diǎn)3斷開。瓦斯保護(hù)

變壓器內(nèi)部有氣體時(shí),少量的氣體上升后逐漸聚集在繼電器的上部，迫使油面下降。而使上開口杯露出油面，此時(shí)由于浮力的減小，開口杯和附件在空氣中的重力加上杯內(nèi)油重所產(chǎn)生的力矩大于平衡錘4所產(chǎn)生的力矩，于是上開口杯2順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)永久磁鐵10靠近干簧觸點(diǎn)3，使觸點(diǎn)閉合，發(fā)生“輕瓦斯”保護(hù)動(dòng)作信號(hào)。

瓦斯保護(hù)

變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí),大量氣體和油流直接沖擊擋板8，使下開口杯1順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)永久磁鐵靠近下部干簧的觸點(diǎn)3使之閉合，發(fā)出跳閘脈沖，表示“重瓦斯”保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)變壓器出現(xiàn)嚴(yán)重漏油而使油面逐漸降低時(shí)，首先是上開口杯露出油面，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，繼之下開口杯露出油面后亦能動(dòng)作，發(fā)出跳閘脈沖。

上面的觸點(diǎn)表示“輕瓦斯保護(hù)”，動(dòng)作后經(jīng)延時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。下面的觸點(diǎn)表示“重瓦斯保護(hù)”，動(dòng)作后起動(dòng)變壓器保護(hù)的總出口繼電器，使斷路器跳閘。

瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)動(dòng)作迅速1靈敏度高2安裝接線簡(jiǎn)單3能反應(yīng)油箱內(nèi)部發(fā)生的各種故障4瓦斯保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)不能反應(yīng)油箱以外的套管及引出線等部位上發(fā)生的故障。

差動(dòng)保護(hù)

縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)是反應(yīng)被保護(hù)變壓器各端流入和流出電流的相量差。對(duì)雙繞組變壓器實(shí)現(xiàn)縱差動(dòng)保護(hù)的原理接線如右圖所示。3.4差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)保護(hù)本身元件損壞套管或引出線故障內(nèi)部故障差動(dòng)保護(hù)用的CT開路或短路引起的誤動(dòng)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的原因直流回路兩點(diǎn)接地或二次線短接引起誤動(dòng)差動(dòng)保護(hù)新投入的差動(dòng)保護(hù)，投入前應(yīng)做那些試驗(yàn)？進(jìn)行帶負(fù)荷測(cè)相位和差流以檢查電流回路接線的正確性1變壓器合閘充電5次，以檢查差動(dòng)保護(hù)躲過勵(lì)磁電流的性能。2AddYourText變壓器后備保護(hù)變壓器間隙零序保護(hù)AddYourText變壓器零序過電流保護(hù)變壓器復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)復(fù)壓過流保護(hù)接線圖主變零序電流保護(hù)主變零序電流保護(hù)主變間隙零序保護(hù)110kV線路保護(hù)配置1、距離保護(hù)2、方向零序保護(hù)3、過流保護(hù)第一節(jié)概述3.3線路保護(hù)配置Text接地保護(hù)速斷保護(hù)線路保護(hù)的種類任務(wù):有選擇、快速、可靠切除線路發(fā)生的各種故障過流保護(hù)方向過流距離保護(hù)高頻保護(hù)一、線路保護(hù)的分類二、定時(shí)限過流保護(hù)單電源供電的輻射網(wǎng)絡(luò)t1＞t2＞t3t1＝t2+△tt2＝t3+△tt3△t△tt2t1d11各段保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間是固定的，與短路電流的大小無關(guān)。2各級(jí)保護(hù)的時(shí)限特性是呈階梯形狀，越靠近電源，動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)。3每一段線路的定時(shí)限保護(hù)，除了保護(hù)本線路外，還作相鄰下一級(jí)線路的后備保護(hù)。定時(shí)限過流保護(hù)的特點(diǎn)三段式過流保護(hù)裝置第一段電流速斷保護(hù)2KA1KS1KA2KS第二段時(shí)限電流速斷4KA1KT3KA3KS第三段電流保護(hù)6KA2KT5KA雙側(cè)電源供電線路圖D1短路t3＜t2D2短路t2＜t3跳閘時(shí)間矛盾方向電流保護(hù)接線圖特點(diǎn)：保證單電源環(huán)形網(wǎng)和多電源網(wǎng)各段電流保護(hù)之間動(dòng)作的選擇性。零序方向電流保護(hù)接線圖零序Ⅱ段是與保護(hù)安裝處的相鄰下一線路的零序Ⅰ段相配合，保護(hù)本線路全長(zhǎng)并延伸到下一線路零序Ⅰ段是按躲過本線路末端單相短路時(shí)流經(jīng)保護(hù)裝置的最大零序電流來整定，它不保護(hù)本線路全長(zhǎng)。零序Ⅲ段是與相鄰線路零序Ⅱ段配合，是零序Ⅰ、Ⅱ段的后備保護(hù)。零序Ⅰ段零序Ⅱ段零序Ⅲ距離保護(hù)

反應(yīng)保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的距離，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)限的一種保護(hù)裝置。Zm=距離保護(hù)原理接線三段式距離保護(hù)原理接線圖距離保護(hù)的組成

1.測(cè)量部分

2.起動(dòng)部分

3.振蕩閉鎖部分

4.二次電壓回路斷線閉鎖部分5.

邏輯部分距離保護(hù)的范圍距離Ⅰ段保護(hù)范圍是本線路80%～85%距離Ⅱ段保護(hù)范圍是本線路全長(zhǎng)延伸到下一段線路的一30～40%距離Ⅲ段是Ⅰ、Ⅱ的后備，保護(hù)本線路和下一級(jí)線路的全長(zhǎng)并延伸到再下一級(jí)線路的一部分中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中單相接地故障的特點(diǎn)10kV系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下：UA=UB=UC=6kV35kV系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下：UA=UB=UC=20kV在正常運(yùn)行情況下在A相接地時(shí)，各相對(duì)地的電壓為：

結(jié)論：

故障相電壓為零，非故障相對(duì)地電壓升高為原來倍。

正常運(yùn)行時(shí)：沒有零序電壓，三只電壓表讀數(shù)相等，繼電器KV不動(dòng)作。當(dāng)系統(tǒng)任一出線發(fā)生接地故障時(shí)，接地相對(duì)地電壓為零，而其他兩相對(duì)地電壓升高。同時(shí)在開口三角處出現(xiàn)零序電壓，過電壓繼電器KV動(dòng)作，給出接地信號(hào)。1、過流保護(hù)2、零序電壓保護(hù)3、電流平衡保護(hù)4、過電壓保護(hù)5、欠壓保護(hù)3.4電容器保護(hù)配置電容器保護(hù)電容器保護(hù)配置電流不平衡零序電流橫差保護(hù)過負(fù)荷過壓保護(hù)低壓保護(hù)過流保護(hù)熔斷器零序電壓并聯(lián)電容器組與斷路器之間的設(shè)備過流保護(hù)零序電流零序電壓保護(hù)范圍單臺(tái)電容器內(nèi)部極間短路保護(hù)并聯(lián)電容器組多臺(tái)電容器故障電流不平衡零序電流保護(hù)范圍三角形接線的電容器組，當(dāng)某相中的一臺(tái)故障。并聯(lián)電容器組多臺(tái)電容器故障橫差保護(hù)

任一臺(tái)電容器故障或氣體故障造成的三相電流不平衡適用于雙三角接線的電容器組并聯(lián)電容器允許在1.1倍額定電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行，當(dāng)母線電壓升高時(shí)保護(hù)電容器不致于損壞。電容器可以在有值為1.3倍額定電流下長(zhǎng)期運(yùn)行.避免在系統(tǒng)高次諧波和高電壓引起的過電流過負(fù)荷保護(hù)過電壓保護(hù)低壓保護(hù)保護(hù)范圍并聯(lián)電容器組突然失壓，而線路重合有使母線帶電，使電容器產(chǎn)生高壓損壞。

重合閘1

按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置2

備用電源自投裝置3自動(dòng)裝置就是將因故障跳閘后的斷路器按需要自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置。什么是重合閘？對(duì)重合閘的要求一

由值班員手動(dòng)跳閘或遙控跳閘時(shí)1

手動(dòng)合閘，線路故障，保護(hù)跳閘時(shí)2

斷路器閉鎖,處于不正常工作狀態(tài)3重合閘不應(yīng)動(dòng)作對(duì)重合閘的要求二

重合閘動(dòng)作后能自動(dòng)復(fù)歸，準(zhǔn)備一次故障跳閘后再重合

重合閘只能實(shí)現(xiàn)一次重合，重合于永久故障再次跳閘后不重合

應(yīng)能和繼電保護(hù)配合實(shí)現(xiàn)前加速或后加速故障的切除雙側(cè)電源的線路上實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)無壓檢定和同期檢定重合閘的作用4.對(duì)斷路器本身由于機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)誤動(dòng)作而引起的誤跳閘，也能起糾正的作用。3.在架空線路上采用重合閘，可以暫緩架設(shè)雙回線路，以節(jié)約投資。

1.大大提高供電的可靠性，減少線路停電的次數(shù)2.在高壓輸電線路上采用重合閘，以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。單相故障，跳單相重合單相，重合于永久故障跳三相；相見故障跳三相不重合綜合重合閘三相重合閘單相重合閘停用重合閘重合閘的重合方式單相故障，跳單相重合單相，重合于永久故障跳三相：相見故障跳三相，重合三相，重合于永久故障跳三相任何類型的故障，跳三相，重合三相，永久故障再跳三相任何故障跳三相，不重合重合閘前加速D1點(diǎn)故障1QF處電流Ⅲ段無選擇跳閘重合閘動(dòng)作恢復(fù)送電保護(hù)延時(shí)選擇性跳閘切除故障瞬時(shí)故障永久故障保護(hù)A保護(hù)B保護(hù)C重合閘后加速保護(hù)AAAR保護(hù)C保護(hù)BAARD2點(diǎn)故障3QF處保護(hù)延時(shí)選擇跳閘重合閘動(dòng)作恢復(fù)送電保護(hù)C瞬時(shí)跳閘切除故障瞬時(shí)故障永久故障檢同期和檢無壓重合閘按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置ft斷開負(fù)荷電壓互感器來F＜整定值ft中間繼電器斷開部分負(fù)荷按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置運(yùn)行注意事項(xiàng)投入（退出）交流電源投入裝置投入（退出）直流電源投入裝置ZPJH在投入（退出）斷路器跳閘連接片同時(shí)投入（退出）重合閘放電連接片巡視檢查

指示燈正常連接片投