继电保护专业课材.ppt

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1、继电保护运行维护技术讨论讨论内容讨论内容o 第一部分第一部分 电力系统继电保护的基本知识电力系统继电保护的基本知识o 第二部分第二部分 继电保护的配置及范围继电保护的配置及范围 o 第三部分第三部分 变电站的二次设备及回路变电站的二次设备及回路 o 第四部分第四部分 变电站现场事故处理变电站现场事故处理 第一部分第一部分 电力系统继电保护的基本知识电力系统继电保护的基本知识o电力系统在运行中，可能由于以下原因，发生故障电力系统在运行中，可能由于以下原因，发生故障 1、外部原因：雷击，大风，地震造成的倒杆，绝缘子覆冰造、外部原因：雷击，大风，地震造成的倒杆，绝缘子覆冰造成冰闪，绝缘子污秽造成污闪

2、。成冰闪，绝缘子污秽造成污闪。 2、内部原因：设备绝缘损坏，老化。、内部原因：设备绝缘损坏，老化。 3、系统中运行、检修人员误操作。、系统中运行、检修人员误操作。o电力系统故障的类型：电力系统故障的类型： 1、单相接地故障、单相接地故障 D（1） 2、两相接地故障、两相接地故障 D（1.1） 3、两相短路故障、两相短路故障 D（2） 4、三相短路故障、三相短路故障 D（3） 5、线路断线故障、线路断线故障o以上故障单独发生为简单故障。不同地点，两个或以上简单故以上故障单独发生为简单故障。不同地点，两个或以上简单故障同时发生称为复故障。障同时发生称为复故障。 不正常工作状态：电力系统中电气设备的

3、正常工作遭到破坏，不正常工作状态：电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏，但未发展成故障。但未发展成故障。 不正常工作状态有：不正常工作状态有：1）电力设备过负荷，如：发电机、变压器、）电力设备过负荷，如：发电机、变压器、 线路过负荷。线路过负荷。2）电力系统过电压。）电力系统过电压。3）电力系统振荡。）电力系统振荡。4）电力系统低频，低压。）电力系统低频，低压。电力系统事故：电力系统中，故障和不正常工作状态均可能电力系统事故：电力系统中，故障和不正常工作状态均可能引起系统事故，即系统全部或部分设备正常运行遭到破坏，引起系统事故，即系统全部或部分设备正常运行遭到破坏，造成非计划停电，少送电，电能

4、质量达不到标准（频率，电造成非计划停电，少送电，电能质量达不到标准（频率，电压压 ，波形），设备损坏等。，波形），设备损坏等。o 继电保护的作用：继电保护的作用： 检测电力系统中各电气设备的故障和不正常检测电力系统中各电气设备的故障和不正常工作状态的信息，并作相应处理。工作状态的信息，并作相应处理。 o 继电保护的基本任务：继电保护的基本任务： 1）将故障设备从系统中切除，保证非故障）将故障设备从系统中切除，保证非故障设备正常运行。设备正常运行。 2）发生告警信号通知运行值班人员，系统）发生告警信号通知运行值班人员，系统不正常工作状态已发生或自行调整使其系统不正常工作状态已发生或自行调整使其系

5、统恢复正常工作状态。恢复正常工作状态。常用名词o 主保护：满足系统稳定和设备安全的要求，主保护：满足系统稳定和设备安全的要求，能以最快的速度有选择性的切除被保护设备能以最快的速度有选择性的切除被保护设备和线路故障的保护。和线路故障的保护。 对于对于220KV及以上线路及以上线路,变压器，母线，要变压器，母线，要求主保护全线速动，则其主保护为纵联方向，求主保护全线速动，则其主保护为纵联方向，纵联距离纵联距离,纵联差动，距离、零序保护不是纵联差动，距离、零序保护不是主保护主保护.常用名词o 后备保护：当主保护或断路器拒动时，用来后备保护：当主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护切除故障的保护.后

6、备保护可分为远后备保后备保护可分为远后备保护和近后备保护。护和近后备保护。 远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备相邻电力设备或线路的保护来实现的后备 近后备保护：当主保护或断路器拒动时，由近后备保护：当主保护或断路器拒动时，由本线路其它保护或本电力设备其它保护切除本线路其它保护或本电力设备其它保护切除故障，当开关失灵时，由开关失灵保护切除故障，当开关失灵时，由开关失灵保护切除故障。故障。远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻线路或远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻线路或元件保护切除故障元件保护切除故障.辅助

7、保护：为补充主保护和后备保护的性能，或当主保辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能，或当主保护，后备保护退运行时而增设的保护。护，后备保护退运行时而增设的保护。如：一个半开关接线的短线保护，运方跳闸保护，过电如：一个半开关接线的短线保护，运方跳闸保护，过电压保护压保护异常运行保护：反应被保护线路和设备异常运行状态的异常运行保护：反应被保护线路和设备异常运行状态的保护。保护。如：过负荷、过励磁如：过负荷、过励磁 振荡鲜列，低周减负荷等。振荡鲜列，低周减负荷等。振荡解列装置：当系统正常运行时，两个系统发生振荡，振荡解列装置：当系统正常运行时，两个系统发生振荡，将两系统分开的装置将两系统分开的装置

8、常用名词电力系统对继电保护的基本要求（四性）电力系统对继电保护的基本要求（四性）1）选择性：电力系统故障时，使停电范围最）选择性：电力系统故障时，使停电范围最小的切除故障的方式。小的切除故障的方式。2）快速性：电力系统故障时，以尽可能短的）快速性：电力系统故障时，以尽可能短的时间把故障设备从电网中切除，缩短故障的时间把故障设备从电网中切除，缩短故障的存在时间。电力系统故障对设备、人身，系存在时间。电力系统故障对设备、人身，系统稳定的影响与故障的持续时间密切相关，统稳定的影响与故障的持续时间密切相关，故障持续时间越长，设备损坏越严重；对系故障持续时间越长，设备损坏越严重；对系统影响也越大。因此，

9、要求继电保护快速的统影响也越大。因此，要求继电保护快速的切除故障。切除故障。电力系统对继电保护的基本要求（四性）电力系统对继电保护的基本要求（四性）系统对继电保护快速性的要求与电网电压等级有关。系统对继电保护快速性的要求与电网电压等级有关。220KV系统要求：近区故障系统要求：近区故障 100ms 远区故障远区故障 120ms500KV系统要求：近区故障系统要求：近区故障 80ms、 远区故障远区故障 90ms切除故障切除故障,含开关动作时间，现用的开关全断开时间：含开关动作时间，现用的开关全断开时间： 220KV 40ms 500KV 35ms快速切除故障，可提高重合闸成功率，提高线路的输快

10、速切除故障，可提高重合闸成功率，提高线路的输送容量。送容量。 电力系统对继电保护的基本要求（四性）电力系统对继电保护的基本要求（四性）o 3）灵敏性：继电保护装置在它的保护范围）灵敏性：继电保护装置在它的保护范围内（一般指末端）发生故障和不正常工作状内（一般指末端）发生故障和不正常工作状态的反应能力，用灵敏系数态的反应能力，用灵敏系数K表示表示 K=末端故障进入保护装置的电气量末端故障进入保护装置的电气量/保护装保护装置的整定值（过量动作的保护）置的整定值（过量动作的保护） K=保护装置的整定值保护装置的整定值/末端故障进入保护装末端故障进入保护装置的电气量（欠量动作的保护）置的电气量（欠量动

11、作的保护）电力系统对继电保护的基本要求（四性）电力系统对继电保护的基本要求（四性）o 4）可靠性：）可靠性： 保护范围内发生故障时，保护装置可靠动保护范围内发生故障时，保护装置可靠动作切除故障作切除故障,不拒动。不拒动。 保护范围外发生故障和正常运行时，保护保护范围外发生故障和正常运行时，保护可靠闭锁可靠闭锁,不误动。不误动。继电保护基本原理及构成继电保护基本原理及构成o 基本原理基本原理 利用被保护设备（元件）在正常运行与发利用被保护设备（元件）在正常运行与发生故障或出现不正常工作状态时参数变化的特生故障或出现不正常工作状态时参数变化的特点构成；将设备（元件）的参数与整定值进行点构成；将设备

12、（元件）的参数与整定值进行比较，当满足条件时保护启动，瞬时或延时动比较，当满足条件时保护启动，瞬时或延时动作，跳闸或发出信号。作，跳闸或发出信号。例如：例如：继电保护基本原理及构成构成第二部分 继电保护配置及保护范围一、保护配置o1、接线方式o 500kV多数采用3/2接线方式，约定如下两条母线为母线和母线，三个开关分别是1DL、2DL、3DL，两台断路器之间的引出线，或是线路或是变压器，统称为元件；有两个元件用三台断路器连接在两条母线之间的，称为不完整串；如果一个元件用两台断路器连接在两条母线之间的，称为不完整串，两个元件都是线路的，称为线路串；如果有一个变压器的称为线变串。o 220kV变

13、电站多采用双母线接线、电厂多采用双母线带旁路接线。o 接线方式不同，保护配置不同一、保护配置一、保护配置o2、保护一般配置 主保护两套保护原理不同，保护电源不同，分别跳两个跳闸线圈。后备两套电源和跳闸随所配置的主保护，远方就地判别装置（含过电压保护）两套同上。断路器失灵重合闸保护按断路器配置，跳两个跳闸线圈，边开关起母差，中开关发远方跳闸。按断路器配置操作箱，控制两个电源，分别跳两个跳闸线圈。非全相保护在断路器本身，跳两个跳闸线圈。3、PT回路设计一般设计为4线圈接线 保护一为一线圈，保护二为二线圈，计量和测量，开口三角 PT一般接线路电压互感器，母线电压用于同期回路或检无压回路。同期采用近区

14、电压优先的原则。即中间断路器取两条线路或线路变压器的电压，边断路器取线路和母线电压或变压器母线电压。4、断路器失灵保护和远方就地判别 每台断路器有自身的失灵电流判别，和保护的跳闸接点共同组成失灵的判别。 500kV边开关失灵启动母差和跳开相邻开关，中开关则是失灵后发远跳和跳开相邻开关，跳开对侧线路开关。 220kV开关失灵启动母差和跳开该母线相关开关。 远跳通道可以单独也可以和保护共用一个通道。5、重合闸配置o 1个半断路器接线是在线路故障时断开两台断路器。在重合时，为了减少断路器的动作次数，缩短永久性故障的切除时间，在故障断开后，一般采用先后合闸方式进行重合。重合闸时，先合断路器合闸后，如故

15、障已经消除，经一定延时后再合后合断路器。如果是永久性故障，先合断路器重合不成功，则后合的断路器不再重合。o 220kV 单重、三重 重合闸出口问题：单出口、把手位置 启动重合闸问题：保护启动、位置不一致启动采用罐式断路器时采用罐式断路器时CT配置图配置图I母线II母线TPYTPYTPY5P200.20.2TPY5P205P200.2TPYTPY5P200.2I母线差动保护失灵及短引线保护线路I测量线路I保护1线路II保护2线路II保护1失灵及短引线保护线路II测量母线差动保护线路I保护22DL线路I线路IITPYTPY5P201DL5P203DL5P205P20第7页220kV双母线带旁路接线

16、时CT、PT的配置情况I母线II母线TLTPYTPYTPYTPY5P205P200.20.20.20.25P205P205P205P205P205P205P205P205P205P20测量变压器测量测量测量变压器差动差动(备)母线保护失灵保护线路保护线路保护线路保护线路保护母线保护母线保护母线保护失灵保护失灵保护失灵保护变压器差动差动(备)YHYH220kV旁路母线o 保护的范围由PT和CT的安装位置（PT确定纵向故障；CT确定横向故障）及原理和通道信号决定。o 一般横向故障由TA的安装位置决定保护范围，这是因为TA两边故障的电流方向不同，而TV两边故障的电压相同；纵向故障由TV的安装位置决定保护范围，这是因为TV两边故障的电压方向不同，而TA两边故障的电流相同。TV、TA的安装位置与保护范围的关系第三部分第三部分 变电站的二次设备及回路变电站的二次设备及回路 1、电力系统中一次设备和二次设备的分类：、电力系统中一次设备和二次设备的分类：1）一次设备：主变压器、电流互感器、电压互感器、静止补偿电容器、开关、刀闸、电抗器、母线、阻波器、结合电容器、避雷器等，发送分配电能。2）二次设备：对