變電站保護(hù)配置及基本原理

變電站保護(hù)配置及基本原理第一頁，共一百零七頁，2022年，8月28日發(fā)電輸電變電配電用電變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用變電站是電網(wǎng)中一個(gè)個(gè)的節(jié)點(diǎn)，用以匯集電源、升降電壓和分配電力

第二頁，共一百零七頁，2022年，8月28日變電站主要設(shè)備站用電低壓系統(tǒng)直流系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)二次控制回路保護(hù)及自動(dòng)裝置測控裝置計(jì)量裝置操作機(jī)構(gòu)操作機(jī)構(gòu)操作機(jī)構(gòu)風(fēng)冷控制箱動(dòng)力、加熱照明電源整流電源計(jì)算機(jī)電源UPS電源控制保護(hù)測控電源二次電壓二次電流遙測遙控接通電路線圈帶電傳動(dòng)機(jī)構(gòu)跳閘命令告警遙信第三頁，共一百零七頁，2022年，8月28日目錄內(nèi)容提綱2線路保護(hù)配置及基本原理1繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識3母線保護(hù)配置及基本原理4主變保護(hù)配置及基本原理第四頁，共一百零七頁，2022年，8月28日1繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識第五頁，共一百零七頁，2022年，8月28日一、什么是繼電保護(hù)裝置？繼電保護(hù)裝置，就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動(dòng)裝置。保護(hù)對象保護(hù)動(dòng)作條件保護(hù)動(dòng)作結(jié)果第六頁，共一百零七頁，2022年，8月28日二、繼電保護(hù)的基本原理能夠區(qū)分系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)與故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，找出存在差別的特征量。第七頁，共一百零七頁，2022年，8月28日二、繼電保護(hù)的基本原理電流增大：在故障點(diǎn)與電源間直接連接的電氣設(shè)備上的電流會(huì)增大?！^電流保護(hù)電壓降低：系統(tǒng)故障相的相電壓或相間電壓會(huì)下降，而且離故障點(diǎn)越近，電壓降低越多，甚至降為零?！碗妷罕Ｗo(hù)電壓與電流的比值Z會(huì)發(fā)生變化：系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，Z基本上是負(fù)荷阻抗，其值較大，系統(tǒng)短路時(shí)，Z是保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)的阻抗，其值較小?！嚯x保護(hù)或阻抗保護(hù)第八頁，共一百零七頁，2022年，8月28日二、繼電保護(hù)的基本原理電壓電流間的相位角會(huì)發(fā)生變化：正常20°左右，短路時(shí)60°~80°?！较虮Ｗo(hù)出現(xiàn)序分量：接地故障時(shí)產(chǎn)生零序分量，非對稱故障時(shí)產(chǎn)生負(fù)序分量?！阈虮Ｗo(hù)、負(fù)序保護(hù)有無差流：利用正常時(shí)流入電流和流出電流相等，I入=I出，差流近似為零，而短路時(shí)流入和流出不相等，I入≠I出，產(chǎn)生很大差流?！€路差動(dòng)、母線差動(dòng)、主變差動(dòng)第九頁，共一百零七頁，2022年，8月28日二、繼電保護(hù)的基本原理非電量信號：利用非電氣量的變化接通繼電器相應(yīng)的接點(diǎn)動(dòng)作，發(fā)信號或跳閘?！咚贡Ｗo(hù)、壓力釋放、過熱保護(hù)

總之，只要找出正常運(yùn)行與故障時(shí)系統(tǒng)中電氣量或非電氣量的變化特征，即可找出一種原理構(gòu)成保護(hù)，且差別越明顯，保護(hù)性能越好。第十頁，共一百零七頁，2022年，8月28日三、繼電保護(hù)的配置要求繼電保護(hù)系統(tǒng)的配置應(yīng)滿足兩點(diǎn)基本要求：任何電力設(shè)備和線路，在任何時(shí)候不得處于無繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。任何電力設(shè)備和線路在運(yùn)行中，必須在任何時(shí)候均由兩套完全獨(dú)立的繼電保護(hù)裝置分別控制兩臺完全獨(dú)立的斷路器實(shí)現(xiàn)保護(hù)。第十一頁，共一百零七頁，2022年，8月28日三、繼電保護(hù)的配置要求繼電保護(hù)配置兩點(diǎn)基本要求的實(shí)現(xiàn)：對于110kV及以下的電力系統(tǒng)中，靠“遠(yuǎn)后備”原則實(shí)現(xiàn)。對于220kV及以上的電力系統(tǒng)中，保護(hù)配置采用“近后備”的原則。即保護(hù)雙重化＋斷路器失靈保護(hù)。第十二頁，共一百零七頁，2022年，8月28日三、繼電保護(hù)的配置要求繼電保護(hù)的雙重化配置：220kV及以上線路、220kV及以上母線、110kV及以上主變保護(hù)采用雙重化配置。每套完整、獨(dú)立的保護(hù)裝置應(yīng)能處理可能發(fā)生的所有類型的故障。兩套保護(hù)之間不應(yīng)有任何電氣聯(lián)系，當(dāng)一套保護(hù)退出時(shí)，不應(yīng)影響另一套保護(hù)的運(yùn)行。第十三頁，共一百零七頁，2022年，8月28日三、繼電保護(hù)的配置要求繼電保護(hù)的雙重化配置：交流量采集：兩套保護(hù)裝置的交流電壓宜分別取自電壓互感器互相獨(dú)立的繞組；交流電流應(yīng)分別取自電流互感器互相獨(dú)立的繞組。其保護(hù)范圍應(yīng)交叉重疊，避免死區(qū)。直流電源：兩套保護(hù)裝置的直流電源應(yīng)取自不同蓄電池組供電的直流母線段。跳閘回路：兩套保護(hù)裝置的跳閘回路應(yīng)與斷路器的兩個(gè)跳閘線圈分別一一對應(yīng)。第十四頁，共一百零七頁，2022年，8月28日四、繼電保護(hù)保護(hù)范圍的劃分大多數(shù)保護(hù)裝置都是通過對接入的電壓、電流量進(jìn)行分析，判斷設(shè)備是否正常運(yùn)行，而電流量取自各間隔的電流互感器二次，所以保護(hù)范圍的劃分，通常是以電流互感器為分界點(diǎn)的。第十五頁，共一百零七頁，2022年，8月28日四、繼電保護(hù)保護(hù)范圍的劃分線路間隔線路保護(hù)范圍母線差動(dòng)保護(hù)范圍第十六頁，共一百零七頁，2022年，8月28日285283286284201-1-1-1-2-2-2四、繼電保護(hù)保護(hù)范圍的劃分母線及母聯(lián)間隔母線差動(dòng)保護(hù)范圍Ⅰ母小差保護(hù)范圍Ⅱ母小差保護(hù)范圍第十七頁，共一百零七頁，2022年，8月28日四、繼電保護(hù)保護(hù)范圍的劃分主變間隔主變差動(dòng)保護(hù)范圍母線差動(dòng)保護(hù)范圍第十八頁，共一百零七頁，2022年，8月28日五、保護(hù)死區(qū)分析保護(hù)死區(qū)的概念：保護(hù)范圍的劃分，通常是以電流互感器為分界點(diǎn)的，而保護(hù)動(dòng)作之后是通過跳開斷路器切除故障，這樣判斷故障和切除故障的設(shè)備不同，在這兩種設(shè)備之間就存在一個(gè)特殊的位置，也就是我們通常所說的死區(qū)。第十九頁，共一百零七頁，2022年，8月28日201285283286284-1-1-1-2-2-2CT1CT2CT3CT4CT5III五、保護(hù)死區(qū)分析母聯(lián)死區(qū)：Ⅱ母小差保護(hù)范圍201285283286284-1-1-1-2-2-2CT1CT2CT3CT4CT5III第二十頁，共一百零七頁，2022年，8月28日五、保護(hù)死區(qū)分析線路死區(qū)：圖ZY1000506001-1線路死區(qū)保護(hù)裝置跳閘命令保護(hù)

跳閘命令

母差保護(hù)

線路保護(hù)

死區(qū)

第二十一頁，共一百零七頁，2022年，8月28日五、保護(hù)死區(qū)分析主變死區(qū)：第二十二頁，共一百零七頁，2022年，8月28日五、保護(hù)死區(qū)分析死區(qū)故障的切除方式：在斷路器兩側(cè)分別安裝電流互感器設(shè)置專門的母聯(lián)死區(qū)保護(hù)使用遠(yuǎn)跳功能利用后備保護(hù)切除死區(qū)故障第二十三頁，共一百零七頁，2022年，8月28日五、保護(hù)死區(qū)分析死區(qū)故障與對應(yīng)開關(guān)拒動(dòng)時(shí)的現(xiàn)象類似，但死區(qū)故障沒有開關(guān)拒動(dòng)情況，應(yīng)根據(jù)事故現(xiàn)象綜合分析，做出正確判斷，若能及時(shí)發(fā)現(xiàn)死區(qū)故障，可大大提高事故處理速度，盡快恢復(fù)無故障設(shè)備送電。第二十四頁，共一百零七頁，2022年，8月28日六、微機(jī)保護(hù)學(xué)習(xí)的要點(diǎn)微機(jī)保護(hù)裝置有哪些功能？哪些保護(hù)功能在使用？何時(shí)投退？各個(gè)保護(hù)功能的輸入量及動(dòng)作條件有哪些？各個(gè)保護(hù)功能動(dòng)作后作用于哪些設(shè)備？常用壓板的操作分析第二十五頁，共一百零七頁，2022年，8月28日2線路保護(hù)配置及基本原理第二十六頁，共一百零七頁，2022年，8月28日一、線路保護(hù)配置

各電壓等級的輸配電線路，根據(jù)所在變電站的性質(zhì)、電壓等級、供電負(fù)荷的重要性等因素，所配置的保護(hù)也不相同。

第二十七頁，共一百零七頁，2022年，8月28日一、線路保護(hù)配置反應(yīng)一端電氣量的保護(hù)，如過流保護(hù)、零序保護(hù)、距離保護(hù)。反應(yīng)兩端電氣量的保護(hù)，如縱聯(lián)保護(hù)。保護(hù)保護(hù)保護(hù)保護(hù)分類：第二十八頁，共一百零七頁，2022年，8月28日一、線路保護(hù)配置220kV線路保護(hù)采用雙重化配置，每套保護(hù)裝置包括縱聯(lián)保護(hù)、相間距離、接地距離、零序電流、綜合重合閘等功能。110kV線路保護(hù)裝置包括三段式距離保護(hù)（相間距離和接地距離）、四段式零序方向過流保護(hù)、三相一次重合閘等功能。10kV、35kV線路配置兩段或三段式（方向）過電流保護(hù)、三相一次重合閘。第二十九頁，共一百零七頁，2022年，8月28日二、過流保護(hù)當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，并且當(dāng)故障點(diǎn)離保護(hù)安裝處越近，短路電流也相對越大。保護(hù)當(dāng)短路電流超過整定值時(shí)電流元件動(dòng)作，并通過動(dòng)作時(shí)間與下一級線路保護(hù)配合，以保證動(dòng)作的選擇性。第三十頁，共一百零七頁，2022年，8月28日二、過流保護(hù)保護(hù)范圍動(dòng)作時(shí)間電流速斷（Ⅰ段）被保護(hù)線路全長的20％～50％。保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間。限時(shí)電流速斷（Ⅱ段）被保護(hù)線路的全長及下一線路（不超過下一條線路的I段）。動(dòng)作時(shí)限ｔⅡ要與下一線路Ⅰ段的動(dòng)作時(shí)限相配合，一般為0.5s。過電流保護(hù)（Ⅲ段）本線路和下一線路的全長乃至更遠(yuǎn)，并躲過線路最大負(fù)荷電流。其動(dòng)作時(shí)限按階梯原則整定。Ⅰ段Ⅰ段Ⅰ段Ⅱ段Ⅱ段Ⅱ段整定值最大，延時(shí)最短Ⅲ段Ⅲ段Ⅲ段整定值最小，延時(shí)最長L1L2L3三段式過流保護(hù)第三十一頁，共一百零七頁，2022年，8月28日二、過流保護(hù)三段式過流保護(hù)

I>IZDⅠ

I>IZDⅡ

I>IZDⅢ

tⅡ

tⅢ

≥1出口當(dāng)任一相電流大于定值，經(jīng)相應(yīng)段的延時(shí)，三段取或門，也就是任一段動(dòng)作，保護(hù)均出口跳閘。電流定值動(dòng)作時(shí)間第三十二頁，共一百零七頁，2022年，8月28日二、過流保護(hù)過流保護(hù)主要用于10~35kV線路。若線路對端有電源，需要在過流保護(hù)中加入方向元件，反方向故障不會(huì)動(dòng)作。第三十三頁，共一百零七頁，2022年，8月28日三、距離保護(hù)將輸電線路一端的電壓、電流引入保護(hù)裝置中，求得電壓和電流的比值，即測量阻抗。U/I第三十四頁，共一百零七頁，2022年，8月28日三、距離保護(hù)正常運(yùn)行狀態(tài)，為工作電壓和負(fù)荷電流之比，為負(fù)荷阻抗，其值較大。U/IU/I在故障情況下，母線電壓下降，電流為短路電流，其比值為短路阻抗，反映短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的阻抗，遠(yuǎn)小于負(fù)荷阻抗。其大小可反應(yīng)故障點(diǎn)距線路首端的距離。第三十五頁，共一百零七頁，2022年，8月28日三段式距離保護(hù)保護(hù)范圍動(dòng)作時(shí)間Ⅰ段被保護(hù)線路全長的80％～85％。保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間。Ⅱ段被保護(hù)線路的全長及下一線路全長的30％～40％。動(dòng)作時(shí)限ｔⅡ要與下一線路Ⅰ段的動(dòng)作時(shí)限相配合，一般為0.5s。Ⅲ段本線路和下一線路的全長乃至更遠(yuǎn)。其動(dòng)作時(shí)限按階梯原則整定。整定值最小，時(shí)間最短整定值最大，時(shí)間最長三、距離保護(hù)第三十六頁，共一百零七頁，2022年，8月28日三段式距離保護(hù)動(dòng)作邏輯三、距離保護(hù)當(dāng)任一測量阻抗小于定值，經(jīng)相應(yīng)段的延時(shí)出口跳閘，三段取或門，也就是任一段動(dòng)作保護(hù)均出口。阻抗定值動(dòng)作時(shí)間

Z<ZZDⅠ

tⅡ

tⅢ

≥1出口

Z<ZZDⅡ

Z<ZZDⅢ第三十七頁，共一百零七頁，2022年，8月28日三、距離保護(hù)距離保護(hù)分類根據(jù)獲取的電壓、電流及計(jì)算公式的不同，距離保護(hù)分為接地距離保護(hù)——反映各種接地故障。Z=UΦ/（IΦ+K3I0）相間距離保護(hù)——反映各種相間故障。

Z=UΦΦ/IΦΦ第三十八頁，共一百零七頁，2022年，8月28日三、距離保護(hù)距離保護(hù)主要用于：110kV線路主保護(hù)220kV、500kV線路后備保護(hù)第三十九頁，共一百零七頁，2022年，8月28日四、零序過流保護(hù)零序保護(hù)只反映接地故障→零序電流、零序電壓。第四十頁，共一百零七頁，2022年，8月28日四、零序過流保護(hù)跳閘邏輯：3I0>整定值，跳開線路開關(guān)電氣量獲得：線路CT自產(chǎn)3I03I0=Ia+Ib+Ic3I0第四十一頁，共一百零七頁，2022年，8月28日四段式零序過流保護(hù)零序Ⅰ段：按躲過本線路末端單相短路時(shí)流經(jīng)保護(hù)裝置的電流整定，不能保護(hù)線路全長。零序Ⅱ段：與相鄰線路靈敏Ⅰ段配合，不僅保護(hù)本線路全長，還延伸至相鄰線路。零序Ⅲ段：與相鄰線路Ⅱ段配合，是Ⅰ、Ⅱ段的后備保護(hù)。零序Ⅳ段：作為零序電流Ⅲ段后備保護(hù)。

四、零序過流保護(hù)第四十二頁，共一百零七頁，2022年，8月28日四、零序過流保護(hù)零序方向過流保護(hù)：零序過流保護(hù)+零序方向元件零序方向元件——比較零序電壓和零序電流的相位來區(qū)分正反方向的接地故障。正方向短路3I0A線路B線路3U03U03I0反方向短路A線路B線路3I03U03U03I0正方向短路時(shí)，零序電流超前于零序電壓。反方向短路時(shí)，零序電流滯后于零序電壓。第四十三頁，共一百零七頁，2022年，8月28日四、零序過流保護(hù)零序過流保護(hù)可用于：110kV線路主保護(hù)220kV、500kV線路后備保護(hù)第四十四頁，共一百零七頁，2022年，8月28日五、縱聯(lián)保護(hù)反應(yīng)一端電氣量保護(hù)的缺陷無法區(qū)分本線路末端（F1）點(diǎn)和相鄰線路始端（F2）點(diǎn)的短路，不能瞬時(shí)切除本線路全長范圍內(nèi)的短路。

第四十五頁，共一百零七頁，2022年，8月28日五、縱聯(lián)保護(hù)

縱聯(lián)保護(hù)的概念：就是用某種通信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（電流、功率的方向等）傳送到對端，將兩端的電氣量比較，以判斷故障在本線路范圍內(nèi)還是在線路范圍之外，從而決定是否切斷被保護(hù)線路?？v聯(lián)保護(hù)能瞬時(shí)切除本線路全長范圍內(nèi)的短路，但不能作為相鄰線路的后備保護(hù)。第四十六頁，共一百零七頁，2022年，8月28日縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)分類五、縱聯(lián)保護(hù)???íì?????íì縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)縱聯(lián)距離保護(hù)縱聯(lián)方向保護(hù)按構(gòu)成原理劃分光纖縱聯(lián)保護(hù)微波縱聯(lián)保護(hù)電力載波縱聯(lián)保護(hù)導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)按通信通道劃分縱聯(lián)保護(hù)分類第四十七頁，共一百零七頁，2022年，8月28日基本原理縱聯(lián)電流差動(dòng)：兩側(cè)保護(hù)將CT輸入的各相電流換算為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，通過光纖數(shù)字通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通道傳送至對側(cè)保護(hù)。兩側(cè)保護(hù)利用本側(cè)和對側(cè)電流數(shù)據(jù)按相進(jìn)行差動(dòng)電流計(jì)算，并進(jìn)行相應(yīng)判斷，若為內(nèi)部故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作跳閘，判斷為外部故障時(shí)保護(hù)不動(dòng)作。保護(hù)保護(hù)五、縱聯(lián)保護(hù)-電流差動(dòng)第四十八頁，共一百零七頁，2022年，8月28日線路正常運(yùn)行及外部故障時(shí)：五、縱聯(lián)保護(hù)-電流差動(dòng)MNIMIN保護(hù)保護(hù)╳╳第四十九頁，共一百零七頁，2022年，8月28日線路內(nèi)部故障時(shí)：五、縱聯(lián)保護(hù)-電流差動(dòng)保護(hù)保護(hù)MNIMIN√√第五十頁，共一百零七頁，2022年，8月28日差動(dòng)保護(hù)的壓板電流差動(dòng)保護(hù)只有在兩側(cè)差動(dòng)壓板均處于投入狀態(tài)時(shí)才能動(dòng)作，兩側(cè)壓板互為閉鎖。若兩側(cè)壓板投入狀態(tài)不一致，裝置會(huì)報(bào)告“差動(dòng)壓板不一致”。五、縱聯(lián)保護(hù)-電流差動(dòng)第五十一頁，共一百零七頁，2022年，8月28日遠(yuǎn)方跳閘壓板為了使斷路器與電流互感器之間（死區(qū)）發(fā)生故障或者故障情況下線路開關(guān)拒動(dòng)時(shí)對側(cè)保護(hù)能快速動(dòng)作跳閘，保護(hù)裝置設(shè)有遠(yuǎn)方跳閘功能，當(dāng)母差、失靈等保護(hù)動(dòng)作后，通過縱聯(lián)通道向?qū)?cè)傳送遠(yuǎn)跳信號，對側(cè)保護(hù)收到此信號后跳開該側(cè)開關(guān)。五、縱聯(lián)保護(hù)-電流差動(dòng)第五十二頁，共一百零七頁，2022年，8月28日四、三相一次重合閘線路中90%以上的故障屬于瞬時(shí)故障，如雷擊、鳥害等引起的故障。保護(hù)動(dòng)作后，切斷故障電流，則故障點(diǎn)電弧熄滅，故障消失。此時(shí)，只需要將開關(guān)重新合上即可恢復(fù)正常送電運(yùn)行。六、自動(dòng)重合閘第五十三頁，共一百零七頁，2022年，8月28日四、三相一次重合閘自動(dòng)重合閘分為三相一次重合閘和綜合重合閘。對于110kV及以下單電源線路采用普通的三相一次重合閘，而對于220kV雙電源線路采用綜合重合閘。六、自動(dòng)重合閘第五十四頁，共一百零七頁，2022年，8月28日四、三相一次重合閘三相一次重合閘：不論線路上發(fā)生單相接地短路還是相間短路，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作均將線路斷路器三相跳開，然后重合閘裝置起動(dòng)，將斷路器三相一起合上。若故障為瞬時(shí)性，則重合成功；若故障為永久性，則保護(hù)再次將斷路器三相斷開，不再重合。六、自動(dòng)重合閘第五十五頁，共一百零七頁，2022年，8月28日六、綜合重合閘綜合重合閘：分為單重、三重、綜重、停用幾種方式單重方式對于單相故障，跳單相，合單相，1）若瞬時(shí)故障，重合成功。

2）若永久故障，跳三相。對于相間故障，跳三相，不重合。

保護(hù)能發(fā)單相跳閘命令（保護(hù)能判斷出故障相）；各相控制回路相互獨(dú)立（分相的跳閘出口壓板及二次回路）；斷路器三相機(jī)構(gòu)及通斷元件相互獨(dú)立（分相的機(jī)構(gòu)、通斷元件、機(jī)械指示）。六、自動(dòng)重合閘第五十六頁，共一百零七頁，2022年，8月28日六、綜合重合閘三重方式發(fā)生任何故障，線路保護(hù)動(dòng)作跳三相，三相重合，重合成功繼續(xù)運(yùn)行，重合于永久性故障上保護(hù)動(dòng)作再次將斷路器三相跳開。綜重方式單相故障按單相重合閘方式處理；相間故障按三相重合閘方式處理。停用重合閘退出，重合閘長期不用時(shí)，應(yīng)設(shè)置于該方式。六、自動(dòng)重合閘第五十七頁，共一百零七頁，2022年，8月28日3母線保護(hù)配置及基本原理第五十八頁，共一百零七頁，2022年，8月28日母線保護(hù)配置220kV變電站：220kV母線保護(hù)應(yīng)按雙重化配置；110kV母線保護(hù)單套配置。110kV變電站：一般不設(shè)專用母線保護(hù)。220kV雙母線接線斷路器失靈保護(hù)按單套配置（具備條件的投雙套）。使用微機(jī)型母線保護(hù)裝置時(shí)，由該裝置實(shí)現(xiàn)失靈保護(hù)功能，不單獨(dú)配置失靈保護(hù)。一、母線保護(hù)配置第五十九頁，共一百零七頁，2022年，8月28日微機(jī)母線保護(hù)裝置功能母線差動(dòng)保護(hù)母聯(lián)充電保護(hù)母聯(lián)過流保護(hù)母聯(lián)死區(qū)保護(hù)母聯(lián)失靈保護(hù)母聯(lián)非全相保護(hù)（110kV無此功能）斷路器失靈保護(hù)（110kV無此功能）一、母線保護(hù)配置用于雙母線接線的微機(jī)母線保護(hù)裝置功能母聯(lián)

相關(guān)

保護(hù)第六十頁，共一百零七頁，2022年，8月28日差動(dòng)回路二、母線差動(dòng)保護(hù)用于雙母線或單母線分段接線方式的微機(jī)型母差保護(hù)由母線大差和各段母線小差組成。大差元件Ⅰ母小差Ⅱ母小差由除了母聯(lián)開關(guān)以外的母線所有其余支路的電流構(gòu)成，作用是區(qū)分母線內(nèi)和母線外故障。由與該母線相連的各支路電流構(gòu)成，作用是選擇故障母線。-1-1-2-2-1-2285283286284201第六十一頁，共一百零七頁，2022年，8月28日差動(dòng)回路二、母線差動(dòng)保護(hù)-1-1-2-2-1-2285283286284201大差元件Ⅰ母小差Ⅱ母小差╳╳╳母線正常運(yùn)行時(shí)第六十二頁，共一百零七頁，2022年，8月28日差動(dòng)回路二、母線差動(dòng)保護(hù)母線發(fā)生故障時(shí)-1-1-2-2-1-2285283286284201大差元件Ⅰ母小差Ⅱ母小差╳√√第六十三頁，共一百零七頁，2022年，8月28日復(fù)合電壓閉鎖元件復(fù)合電壓閉鎖元件作用：防止差動(dòng)元件誤動(dòng)或其他原因誤跳閘。UΦ——最小的相電壓3U0——零序電壓（自產(chǎn)）U2——負(fù)序電壓（自產(chǎn)）二、母線差動(dòng)保護(hù)當(dāng)?shù)碗妷涸?、零序過電壓元件、負(fù)序電壓元件中只要有一個(gè)或一個(gè)以上的元件動(dòng)作，則立即開放母差保護(hù)。第六十四頁，共一百零七頁，2022年，8月28日二、母線差動(dòng)保護(hù)I母電壓閉鎖開放I母小差選擇元件動(dòng)作大差啟動(dòng)元件動(dòng)作II母小差選擇元件動(dòng)作II母電壓閉鎖開放&1跳Ⅰ母&2跳II母雙母線方式的保護(hù)出口邏輯圖第六十五頁，共一百零七頁，2022年，8月28日二、母線差動(dòng)保護(hù)母線運(yùn)行方式識別：母線保護(hù)裝置引入隔離刀閘輔助觸點(diǎn)判別母線運(yùn)行方式，同時(shí)對刀閘輔助觸點(diǎn)進(jìn)行自檢。

第六十六頁，共一百零七頁，2022年，8月28日LED指示目前的各元件刀閘位置狀態(tài)S1、S2為強(qiáng)制開關(guān)的輔助觸點(diǎn)強(qiáng)制開關(guān)有三種位置狀態(tài)：自動(dòng)、強(qiáng)制接通、強(qiáng)制斷開。自動(dòng)：S1打開，S2閉合，開入取決于刀閘輔助觸點(diǎn)；強(qiáng)制接通：S1閉合，開入狀態(tài)被強(qiáng)制為導(dǎo)通狀態(tài)；強(qiáng)制斷開：S1、S2均打開，開入狀態(tài)被強(qiáng)制為斷開狀態(tài)二、母線差動(dòng)保護(hù)母線運(yùn)行方式識別第六十七頁，共一百零七頁，2022年，8月28日二、母線差動(dòng)保護(hù)母差“選擇”方式：母差保護(hù)能夠按照一次設(shè)備的運(yùn)行方式選擇故障母線，分別跳閘。也稱“有選擇”方式。母差“非選擇”方式：母線故障時(shí)，母差保護(hù)不選擇故障母線直接跳開各母線上的斷路器，投入“母線互聯(lián)”、“母聯(lián)互聯(lián)”、“單母方式”壓板時(shí)均會(huì)使母差“非選擇”跳閘。也稱“無選擇”方式。下列情況應(yīng)將母差保護(hù)投入“非選擇”方式：采用隔離開關(guān)跨接母線運(yùn)行時(shí)。不停電進(jìn)行倒母線操作期間。其它需要投入“非選擇”方式的情況。第六十八頁，共一百零七頁，2022年，8月28日考慮到操作的方便性及運(yùn)行的安全性，一般不使用母差保護(hù)裝置中的母聯(lián)充電、過流保護(hù)功能，而是設(shè)置獨(dú)立的母聯(lián)保護(hù)裝置，采用其中的充電、過流功能。三、母聯(lián)充電、過流保護(hù)第六十九頁，共一百零七頁，2022年，8月28日母聯(lián)充電保護(hù)：當(dāng)任一組母線檢修后再投入之前，利用母聯(lián)斷路器對該母線進(jìn)行充電時(shí)可投入母聯(lián)充電保護(hù)，若母線存在故障時(shí)，則充電保護(hù)切除故障。三、母聯(lián)充電、過流保護(hù)CT3CT4III第七十頁，共一百零七頁，2022年，8月28日母聯(lián)過流保護(hù)：利用母聯(lián)斷路器作為線路的臨時(shí)保護(hù)時(shí)，當(dāng)線路有故障時(shí)，由母聯(lián)過流保護(hù)動(dòng)作跳母聯(lián)開關(guān)切除故障。三、母聯(lián)充電、過流保護(hù)第七十一頁，共一百零七頁，2022年，8月28日三、母聯(lián)充電、過流保護(hù)母聯(lián)過流保護(hù)由相電流元件、零序電流元件、延時(shí)元件構(gòu)成。若線路故障，任一相電流元件或零序電流元件動(dòng)作經(jīng)延時(shí)跳母聯(lián)斷路器。Ia、Ib、Ic、3I0

：母聯(lián)CT相電流、零序電流XB：母聯(lián)過流保護(hù)投退壓板（或控制字）第七十二頁，共一百零七頁，2022年，8月28日四、母聯(lián)死區(qū)保護(hù)若母聯(lián)開關(guān)和母聯(lián)TA之間發(fā)生故障，斷路器側(cè)母線跳開后故障仍然存在，正好處于TA側(cè)母線小差的死區(qū)，為提高保護(hù)動(dòng)作速度，專設(shè)了母聯(lián)死區(qū)保護(hù)。注意：母聯(lián)死區(qū)保護(hù)經(jīng)過兩條母線的復(fù)合電壓閉鎖第七十三頁，共一百零七頁，2022年，8月28日四、母聯(lián)死區(qū)保護(hù)-1-1-2-2-1-2285283286284201大差元件Ⅰ母小差Ⅱ母小差╳√√母差保護(hù)判定為II母線故障跳開II母母聯(lián)開關(guān)已跳開母聯(lián)CT仍有電流大差元件不返回II母小差元件不返回母聯(lián)死區(qū)保護(hù)動(dòng)作跳開I母第七十四頁，共一百零七頁，2022年，8月28日四、母聯(lián)死區(qū)保護(hù)-1-1-2-2-1-2285283286284201考慮到母線分列運(yùn)行的情況，防止造成兩條母線全停。當(dāng)兩母線都有電壓、母聯(lián)在跳位且三相均無電流時(shí)，母聯(lián)電流不再計(jì)入兩條母線小差。第七十五頁，共一百零七頁，2022年，8月28日五、母聯(lián)失靈保護(hù)母聯(lián)開關(guān)失靈判別及動(dòng)作條件有保護(hù)曾給它發(fā)過跳閘命令在一定時(shí)間內(nèi)母聯(lián)仍存在電流兩母線電壓閉鎖均動(dòng)作母聯(lián)失靈動(dòng)作后切除兩母線上所有連接元件第七十六頁，共一百零七頁，2022年，8月28日五、母聯(lián)失靈保護(hù)起動(dòng)母聯(lián)失靈的保護(hù)有母差保護(hù)、母聯(lián)充電保護(hù)、母聯(lián)過流保護(hù)及外部保護(hù)。其中，母聯(lián)過流保護(hù)及外部保護(hù)需要經(jīng)過控制字選擇是否投入起動(dòng)母聯(lián)失靈保護(hù)。第七十七頁，共一百零七頁，2022年，8月28日啟動(dòng)失靈壓板支路1支路2雙母線接線，斷路器失靈保護(hù)與母線保護(hù)一體化，失靈保護(hù)動(dòng)作后，跳開失靈開關(guān)所在母線上其他所有的開關(guān)。六、斷路器失靈保護(hù)第七十八頁，共一百零七頁，2022年，8月28日啟動(dòng)失靈壓板判斷開關(guān)失靈2個(gè)條件：1.線路保護(hù)或變壓器保護(hù)對該開關(guān)發(fā)過跳閘命令；（本條件判斷在線路保護(hù)或主變保護(hù)裝置中實(shí)現(xiàn)）2.開關(guān)在一段時(shí)間里仍有電流流過。（本條件判斷在母線保護(hù)裝置或線路輔助保護(hù)裝置中實(shí)現(xiàn)）啟動(dòng)失靈壓板通過引入刀閘位置接點(diǎn)，確定失靈斷路器接于哪條母線，從而經(jīng)過該母線的電壓閉鎖元件，去切除該條母線。（本部分在母線保護(hù)裝置中實(shí)現(xiàn)。）六、斷路器失靈保護(hù)各斷路器出口壓板注意：失靈保護(hù)起動(dòng)后經(jīng)跟跳延時(shí)再次動(dòng)作于該線路斷路器，經(jīng)失靈延時(shí)切除該元件所在母線的各個(gè)連接元件第七十九頁，共一百零七頁，2022年，8月28日啟動(dòng)失靈壓板六、斷路器失靈保護(hù)220kV母差保護(hù)動(dòng)作，主變斷路器失靈時(shí)：（1）雙套裝置配置的，每套裝置的母差保護(hù)提供各自的動(dòng)作接點(diǎn)，啟動(dòng)失靈保護(hù)的主變單元。（2）主變220kV側(cè)斷路器失靈，失靈保護(hù)出口除應(yīng)跳開其所在母線的所有斷路器外，還應(yīng)跳開該主變其他側(cè)的斷路器。系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)內(nèi)的220kV變電站發(fā)生母線故障，母差動(dòng)作，跳主變220kV側(cè)斷路器失靈時(shí)，系統(tǒng)通過主變另兩側(cè)傳送故障電流，可能會(huì)導(dǎo)致多臺主變后備保護(hù)動(dòng)作，從而擴(kuò)大事故損失。為此，考慮增加失靈保護(hù)出口跳該主變?nèi)齻?cè)斷路器的回路，以縮小故障影響的范圍。第八十頁，共一百零七頁，2022年，8月28日啟動(dòng)失靈壓板六、斷路器失靈保護(hù)UΦ——最小的相電壓3U0——零序電壓U2——負(fù)序電壓思考：1.母差保護(hù)復(fù)壓閉鎖和失靈保護(hù)復(fù)壓閉鎖元件是否共用？2.主變保護(hù)屏“解除失靈電壓閉鎖”壓板有什么作用？為什么設(shè)置該壓板？考慮到主變低壓側(cè)故障高壓側(cè)開關(guān)失靈時(shí)，高壓側(cè)母線的電壓閉鎖靈敏度有可能不夠，因此可選擇主變支路跳閘時(shí)失靈保護(hù)不經(jīng)電壓閉鎖，這種情況下應(yīng)同時(shí)將另一付跳閘接點(diǎn)接至解除失靈復(fù)壓閉鎖開入。第八十一頁，共一百零七頁，2022年，8月28日七、母差、失靈保護(hù)與其他保護(hù)的配合閉鎖線路重合閘。母差、失靈保護(hù)動(dòng)作后，能啟動(dòng)線路光纖縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)中的“遠(yuǎn)跳”，使線路對側(cè)斷路器跳閘。第八十二頁，共一百零七頁，2022年，8月28日本側(cè)母差保護(hù)、失靈保護(hù)動(dòng)作后啟動(dòng)永跳繼電器，其接點(diǎn)引入線路光差保護(hù)，經(jīng)過線路“遠(yuǎn)跳壓板”向?qū)?cè)發(fā)“遠(yuǎn)跳”信號，對側(cè)收到該信號后再經(jīng)相關(guān)就地判據(jù)向線路開關(guān)發(fā)永跳令。遠(yuǎn)跳開入端子遠(yuǎn)跳壓板線路光差保護(hù)可以啟動(dòng)遠(yuǎn)跳的保護(hù)出口接點(diǎn)（七）母差、失靈保護(hù)與其他保護(hù)的配合第八十三頁，共一百零七頁，2022年，8月28日遠(yuǎn)跳的目的：

1）斷路器與TA之間發(fā)生短路故障

2）母線上故障斷路器失靈MN七、母差、失靈保護(hù)與其他保護(hù)的配合第八十四頁，共一百零七頁，2022年，8月28日八、復(fù)合電壓閉鎖方式

雙母線接線母線保護(hù)中，母線差動(dòng)保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)、母聯(lián)死區(qū)保護(hù)、母聯(lián)失靈保護(hù)都要經(jīng)過復(fù)合電壓閉鎖。母聯(lián)充電保護(hù)、母聯(lián)過流保護(hù)不經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖。第八十五頁，共一百零七頁，2022年，8月28日4主變保護(hù)配置及基本原理第八十六頁，共一百零七頁，2022年，8月28日220kV、110kV主變保護(hù)按雙套配置主后一體的電量保護(hù)（差動(dòng)保護(hù)和后備保護(hù)），非電量保護(hù)按單套配置。一、主變保護(hù)配置第八十七頁，共一百零七頁，2022年，8月28日非電量保護(hù)裝設(shè)重瓦斯、壓力釋放、油溫度高、繞組溫度高、有載調(diào)壓開關(guān)重瓦斯、冷卻器全停等輸入回路,其出口繼電器不起動(dòng)失靈保護(hù)；輕瓦斯則只發(fā)信號。一、主變保護(hù)配置第八十八頁，共一百零七頁，2022年，8月28日220kV主變壓器電量保護(hù)主保護(hù)為兩套不同原理的縱差保護(hù)。后備保護(hù)配置：各側(cè)裝設(shè)復(fù)合電壓閉鎖的過流保護(hù)，復(fù)合電壓閉鎖元件取三側(cè)電壓的“或”邏輯。220kV和110kV側(cè)裝設(shè)零序方向過流保護(hù)。220kV和110kV側(cè)裝設(shè)間隙過流和間隙過壓保護(hù)，經(jīng)0.3-0.5S跳主變各側(cè)。裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，發(fā)信號。裝設(shè)過負(fù)荷閉鎖有載調(diào)壓；按負(fù)荷起動(dòng)風(fēng)扇回路。裝設(shè)失靈起動(dòng)回路（電量保護(hù)出口+電流）。一、主變保護(hù)配置第八十九頁，共一百零七頁，2022年，8月28日110kV主變壓器電量保護(hù)主保護(hù)為兩套不同原理的縱差保護(hù)。后備保護(hù)配置各側(cè)裝設(shè)復(fù)合電壓閉鎖的過流保護(hù)，110kV側(cè)復(fù)合電壓閉鎖元件取三側(cè)電壓的“或”邏輯，中低壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖元件取本側(cè)電壓。110kV側(cè)裝設(shè)零序過流保護(hù)。110kV側(cè)裝設(shè)間隙過流和間隙過壓保護(hù)。中低壓側(cè)配置母線充電保護(hù)。中低壓側(cè)配置零序電壓保護(hù)，延時(shí)發(fā)信號。裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，發(fā)信號。裝設(shè)過負(fù)荷閉鎖有載調(diào)壓；按負(fù)荷起動(dòng)風(fēng)扇回路。

一、主變保護(hù)配置第九十頁，共一百零七頁，2022年，8月28日一、主變保護(hù)配置第九十一頁，共一百零七頁，2022年，8月28日二、瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)用來反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障產(chǎn)生電弧，會(huì)使變壓器油以及絕緣物分解產(chǎn)生大量氣體，根據(jù)產(chǎn)生氣體的數(shù)量及油流速度而動(dòng)作的保護(hù)即為瓦斯保護(hù)。第九十二頁，共一百零七頁，2022年，8月28日二、瓦斯保護(hù)一般油箱內(nèi)氣體排出的多少與變壓器故障的嚴(yán)重程度和性質(zhì)有關(guān)當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，有少量氣體產(chǎn)生，氣體繼電器的上觸點(diǎn)閉合，作用于預(yù)告信號當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，產(chǎn)生大量氣體，形成油氣流沿連接管沖向油枕，沖擊氣體繼電器擋板使其下觸點(diǎn)閉合，發(fā)出報(bào)警信號，同時(shí)將斷路器跳閘氣體繼電器的下觸點(diǎn)閉合，也可以利用切換片切換位置，只給出報(bào)警信號。第九十三頁，共一百零七頁，2022年，8月28日三、差動(dòng)保護(hù)保護(hù)范圍：各側(cè)開關(guān)CT以內(nèi)第九十四頁，共一百零七頁，2022年，8月28日三、差動(dòng)保護(hù)變壓器差動(dòng)保護(hù)是按照循環(huán)電流原理構(gòu)成，即將變壓器各側(cè)電流互感器的二次電流進(jìn)行相量相加。正常運(yùn)行和區(qū)外故障時(shí)，若忽略勵(lì)磁電流損耗及其他損耗，則流入變壓器的電流等于流出變壓器的電流，此時(shí)差動(dòng)保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，若忽略負(fù)荷電流不計(jì)，則只有流進(jìn)變壓器的電流而沒有流出變壓器的電流，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作將變壓器切除。第九十五頁，共一百零七頁，2022年，8月28日四、復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)高中低壓三側(cè)均裝設(shè)，作為主變和相鄰元件短路故障的后備保護(hù)。復(fù)合電壓閉鎖元件+方向元件+過流保護(hù)第九十六頁，共一百零七頁，2022年，8月28日四、復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)復(fù)合電壓元件由低電壓元件、負(fù)序過電壓元件組成。加裝復(fù)合電壓閉鎖后，過流的整定值就可以降低，提高靈敏度。第九十七頁，共一百零七頁，2022年，8月28日四、復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)方向元件將本側(cè)母線TV提供的電壓與本側(cè)電流的相位角進(jìn)行比較。過流保護(hù)：任一相電流大于整定值。第九十八頁，共一百零七頁，2022年，8