變電站保護配置及基本原理2015.10課件

1、變電站保護配置及基本原理運行調(diào)通教研室 張紅艷發(fā)電發(fā)電輸電輸電變電變電配電配電用電用電變電站是電網(wǎng)中一個個的節(jié)點，用以匯集電源、升降電壓和分配電力 站用電低壓系統(tǒng)直流系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)二次控制回路保護及自動裝置測控裝置計量裝置操作機構操作機構操作機構風冷控制箱動力、加熱照明電源整流電源計算機電源UPS電源控制保護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機構跳閘命令告警遙信目錄目錄內(nèi)容提綱內(nèi)容提綱一、什么是繼電保護裝置？一、什么是繼電保護裝置？ 繼電保護裝置，就是指能反應電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。保護對象保護動作條件保護動作結(jié)果

2、二、繼電保護的基本原理二、繼電保護的基本原理 能夠區(qū)分系統(tǒng)正常運行狀態(tài)與故障或不正能夠區(qū)分系統(tǒng)正常運行狀態(tài)與故障或不正常運行狀態(tài)，找出存在常運行狀態(tài)，找出存在差別差別的的特征量特征量。二、繼電保護的基本原理二、繼電保護的基本原理電流增大電流增大：在故障點與電源間直接連接的電氣設備：在故障點與電源間直接連接的電氣設備上的電流會增大。上的電流會增大。過電流保護過電流保護電壓降低電壓降低：系統(tǒng)故障相的相電壓或相間電壓會下降：系統(tǒng)故障相的相電壓或相間電壓會下降，而且離故障點越近，電壓降低越多，甚至降為零。，而且離故障點越近，電壓降低越多，甚至降為零。低電壓保護低電壓保護電壓與電流的比值電壓與電流的比值

3、Z會發(fā)生變化會發(fā)生變化：系統(tǒng)正常運行時，：系統(tǒng)正常運行時，Z基本上是負荷阻抗，其值較大，系統(tǒng)短路時，基本上是負荷阻抗，其值較大，系統(tǒng)短路時，Z是保是保護安裝處到短路點的阻抗，其值較小護安裝處到短路點的阻抗，其值較小 。距離保護或距離保護或阻抗保護阻抗保護二、繼電保護的基本原理二、繼電保護的基本原理電壓電流間的相位角會發(fā)生變化電壓電流間的相位角會發(fā)生變化：正常：正常20左右左右，短路時，短路時6080。 方向保護方向保護出現(xiàn)序分量出現(xiàn)序分量：接地故障時產(chǎn)生零序分量，非對稱：接地故障時產(chǎn)生零序分量，非對稱故障時產(chǎn)生負序分量。故障時產(chǎn)生負序分量。 零序保護、負序保護零序保護、負序保護有無差流有無差流

4、：利用正常時流入電流和流出電流相等：利用正常時流入電流和流出電流相等，I入入=I出，差流近似為零，而短路時流入和流出出，差流近似為零，而短路時流入和流出不相等，不相等， I入入I出，產(chǎn)生很大差流。出，產(chǎn)生很大差流。 線路差動、線路差動、母線差動、主變差動母線差動、主變差動二、繼電保護的基本原理二、繼電保護的基本原理非電量信號非電量信號：利用非電氣量的變化接通繼電器相：利用非電氣量的變化接通繼電器相應的接點動作，發(fā)信號或跳閘。應的接點動作，發(fā)信號或跳閘。 瓦斯保護、壓瓦斯保護、壓力釋放、過熱保護力釋放、過熱保護 總之，只要找出正常運行與故障時系統(tǒng)中電氣量總之，只要找出正常運行與故障時系統(tǒng)中電氣量

5、或非電氣量的或非電氣量的變化特征，變化特征，即可找出一種原理構成保即可找出一種原理構成保護，且差別越明顯，保護性能越好。護，且差別越明顯，保護性能越好。三、繼電保護的配置要求三、繼電保護的配置要求繼電保護系統(tǒng)的配置應滿足兩點基本要求繼電保護系統(tǒng)的配置應滿足兩點基本要求 ：任何電力設備和線路，在任何時候不得處于無繼電保護的狀任何電力設備和線路，在任何時候不得處于無繼電保護的狀態(tài)下運行。態(tài)下運行。 任何電力設備和線路在運行中，必須在任何時候均由任何電力設備和線路在運行中，必須在任何時候均由兩套完兩套完全獨立的繼電保護裝置全獨立的繼電保護裝置分別控制分別控制兩臺完全獨立的兩臺完全獨立的斷路器斷路器實

6、實現(xiàn)保護?，F(xiàn)保護。 三、繼電保護的配置要求三、繼電保護的配置要求繼電保護配置兩點基本要求的實現(xiàn)：繼電保護配置兩點基本要求的實現(xiàn)： 對于對于110kV及以下的電力系統(tǒng)中，靠及以下的電力系統(tǒng)中，靠“遠后備遠后備”原則實現(xiàn)。原則實現(xiàn)。對于對于220kV及以上的電力系統(tǒng)中，保護配置采用及以上的電力系統(tǒng)中，保護配置采用“近后備近后備”的原則。即的原則。即保護雙重化斷路器失靈保護保護雙重化斷路器失靈保護。三、繼電保護的配置要求三、繼電保護的配置要求繼電保護的雙重化配置：繼電保護的雙重化配置：220kV及以上線路、及以上線路、220kV及以上母線、及以上母線、110kV及以上主變保護采用雙重化配及以上主變保

7、護采用雙重化配置。置。每套完整、獨立的保護裝置應能處理可能發(fā)生的所每套完整、獨立的保護裝置應能處理可能發(fā)生的所有類型的故障。兩套保護之間不應有有類型的故障。兩套保護之間不應有任何電氣聯(lián)任何電氣聯(lián)系系，當一套保護退出時，不應影響另一套保護的，當一套保護退出時，不應影響另一套保護的運行。運行。三、繼電保護的配置要求三、繼電保護的配置要求繼電保護的雙重化配置：繼電保護的雙重化配置：交流量采集：兩套保護裝置的交流電壓交流量采集：兩套保護裝置的交流電壓宜宜分別取自電壓分別取自電壓互感器互相獨立的繞組；交流電流互感器互相獨立的繞組；交流電流應應分別取自電流互分別取自電流互感器互相獨立的繞組。其保護范圍應交

8、叉重疊，避免感器互相獨立的繞組。其保護范圍應交叉重疊，避免死區(qū)。死區(qū)。直流電源：兩套保護裝置的直流電源應取自不同蓄電池直流電源：兩套保護裝置的直流電源應取自不同蓄電池組供電的直流母線段。組供電的直流母線段。跳閘回路：兩套保護裝置的跳閘回路應與斷路器的兩個跳閘回路：兩套保護裝置的跳閘回路應與斷路器的兩個跳閘線圈分別跳閘線圈分別一一對應一一對應。四、繼電保護保護范圍的劃分四、繼電保護保護范圍的劃分大多數(shù)保護裝置都是通過對接入的電壓、電流量進大多數(shù)保護裝置都是通過對接入的電壓、電流量進行分析，判斷設備是否正常運行，而電流量取自行分析，判斷設備是否正常運行，而電流量取自各間隔的電流互感器二次，所以保護

9、范圍的劃分各間隔的電流互感器二次，所以保護范圍的劃分，通常是以，通常是以電流互感器電流互感器為分界點的。為分界點的。四、繼電保護保護范圍的劃分四、繼電保護保護范圍的劃分線路間隔線路間隔線路線路保護范圍保護范圍母線差動母線差動保護范圍保護范圍285283286284201-1-1-1-2-2-2四、繼電保護保護范圍的劃分四、繼電保護保護范圍的劃分母線及母聯(lián)間隔母線及母聯(lián)間隔母線差動母線差動保護范圍保護范圍母小差母小差保護范圍保護范圍母小差母小差保護范圍保護范圍四、繼電保護保護范圍的劃分四、繼電保護保護范圍的劃分主變間隔主變間隔主變差動主變差動保護范圍保護范圍母線差動母線差動保護范圍保護范圍五、保

10、護死區(qū)分析五、保護死區(qū)分析保護死區(qū)的概念保護死區(qū)的概念 ：保護范圍的劃分，通常是以保護范圍的劃分，通常是以電流互感器電流互感器為分界點的，為分界點的，而保護動作之后是通過跳開而保護動作之后是通過跳開斷路器斷路器切除故障，這樣切除故障，這樣判斷判斷故障故障和和切除故障切除故障的設備不同，在這兩種設備之間就存在的設備不同，在這兩種設備之間就存在一個特殊的位置，也就是我們通常所說的死區(qū)。一個特殊的位置，也就是我們通常所說的死區(qū)。 201285283286284-1-1-1-2-2-2CT1CT2CT3CT4CT5III五、保護死區(qū)分析五、保護死區(qū)分析母聯(lián)死區(qū)母聯(lián)死區(qū) ：母小差母小差保護范圍保護范圍2

11、01285283286284-1-1-1-2-2-2CT1CT2CT3CT4CT5III五、保護死區(qū)分析五、保護死區(qū)分析線路死區(qū)線路死區(qū) ：圖ZY1000506001-1 線路死區(qū)保護裝置跳閘命令保護保護 跳閘命令跳閘命令 母差保護母差保護 線路保護線路保護 死死區(qū)區(qū) 五、保護死區(qū)分析五、保護死區(qū)分析主變死區(qū)主變死區(qū) ：五、保護死區(qū)分析五、保護死區(qū)分析死區(qū)故障的切除方式：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在斷路器兩側(cè)分別安裝電流互感器 設置專門的母聯(lián)死區(qū)保護設置專門的母聯(lián)死區(qū)保護使用遠跳功能使用遠跳功能利用后備保護切除死區(qū)故障利用后備保護切除死區(qū)故障 五、保護死區(qū)分析五、保護死

12、區(qū)分析死區(qū)故障與對應開關拒動時的現(xiàn)象類似，但死死區(qū)故障與對應開關拒動時的現(xiàn)象類似，但死區(qū)故障沒有開關拒動情況，應根據(jù)事故現(xiàn)象綜合區(qū)故障沒有開關拒動情況，應根據(jù)事故現(xiàn)象綜合分析，做出正確判斷，若能及時發(fā)現(xiàn)死區(qū)故障，分析，做出正確判斷，若能及時發(fā)現(xiàn)死區(qū)故障，可大大提高事故處理速度，盡快恢復無故障設備可大大提高事故處理速度，盡快恢復無故障設備送電。送電。六、微機保護學習的要點六、微機保護學習的要點微機保護裝置有哪些功能？哪些保護功能在使用？何時投退？各個保護功能的輸入量及動作條件有哪些？各個保護功能動作后作用于哪些設備？常用壓板的操作分析一、線路保護配置一、線路保護配置 各電壓等級的輸配電線路，根據(jù)

13、所在變電站的各電壓等級的輸配電線路，根據(jù)所在變電站的性性質(zhì)質(zhì)、電壓等級電壓等級、供電負荷的重要性供電負荷的重要性等因素，所配等因素，所配置的保護也不相同。置的保護也不相同。 一、線路保護配置一、線路保護配置反應一端電氣量的保護，如過流保護、零序保護、距離保反應一端電氣量的保護，如過流保護、零序保護、距離保護。護。 反應兩端電氣量的保護，如縱聯(lián)保護反應兩端電氣量的保護，如縱聯(lián)保護 。保護保護保保護護保保護護保護分類：保護分類：一、線路保護配置一、線路保護配置220kV線路保護采用雙重化配置，每套保護裝置包括縱聯(lián)保護、線路保護采用雙重化配置，每套保護裝置包括縱聯(lián)保護、相間距離、接地距離、零序電流、

14、綜合重合閘等功能。相間距離、接地距離、零序電流、綜合重合閘等功能。110kV線路保護裝置包括三段式距離保護（相間距離和接地距離線路保護裝置包括三段式距離保護（相間距離和接地距離）、四段式零序方向過流保護、三相一次重合閘等功能）、四段式零序方向過流保護、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、三相線路配置兩段或三段式（方向）過電流保護、三相一次重合閘。一次重合閘。 二、過流保護二、過流保護 當線路發(fā)生短路故障時，會產(chǎn)生當線路發(fā)生短路故障時，會產(chǎn)生很大的短路電流很大的短路電流，并且，并且當故障點離保護安裝處越近，短路電流也相對越大。當故障點離保護安裝處越近

15、，短路電流也相對越大。保護保護 當短路電流超過當短路電流超過整定值整定值時電流元件動作，并通過時電流元件動作，并通過動作動作時時間間與下一級線路保護配合，以保證動作的選擇性。與下一級線路保護配合，以保證動作的選擇性。 二、過流保護二、過流保護保護范圍保護范圍動作時間動作時間電流速斷電流速斷（段）段）被保護線路全長的被保護線路全長的2050。保護裝置的固有動作時間。保護裝置的固有動作時間。限時電流速斷限時電流速斷（ 段）段）被保護線路的全長及下一線路（被保護線路的全長及下一線路（不超過下一條線路的不超過下一條線路的I段）。段）。動作時限動作時限要與下一線路要與下一線路段段的動作時限相配合，一般為

16、的動作時限相配合，一般為0.5s。過電流保護過電流保護（段）段）本線路和下一線路的全長乃至更本線路和下一線路的全長乃至更遠，并躲過線路最大負荷電流。遠，并躲過線路最大負荷電流。其動作時限按階梯原則整定。其動作時限按階梯原則整定。段段段段段段整定值最大，延時最短段段段段段段整定值最小，延時最長L1L2L3三段式過流保護三段式過流保護二、過流保護二、過流保護三段式過流保護三段式過流保護 IIZD IIZD IIZD t t 1出口當任一相電流大于定值，經(jīng)相應段的延時，三段取或門，也就是任一段動作，保護均出口跳閘。電流定值動作時間二、過流保護二、過流保護過流保護主要用于過流保護主要用于1035kV線

17、路。線路。若線路對端有電源，需要在過流保護中加入方向元若線路對端有電源，需要在過流保護中加入方向元件，反方向故障不會動作。件，反方向故障不會動作。三、距離保護三、距離保護將輸電線路一端的將輸電線路一端的電壓電壓、電流電流引入保護裝置中，求得電壓引入保護裝置中，求得電壓和電流的比值，即和電流的比值，即測量阻測量阻抗?？?。U/I三、距離保護三、距離保護 正常運行狀態(tài)，為工作電壓和負荷電流之比，為負荷阻抗，其值較大。正常運行狀態(tài)，為工作電壓和負荷電流之比，為負荷阻抗，其值較大。U/IU/I 在故障情況下，在故障情況下，母線電壓下降母線電壓下降，電流為短路電流電流為短路電流，其比值為短路阻抗，其比值為

18、短路阻抗，反映短路點到保護安裝處的阻抗，遠小于負荷阻抗。其大小可反應，反映短路點到保護安裝處的阻抗，遠小于負荷阻抗。其大小可反應故障點距線路首端的距離。故障點距線路首端的距離。三段式距離保護三段式距離保護保護范圍保護范圍動作時間動作時間段段被保護線路全長的被保護線路全長的8085。保護裝置的固有動作時間。保護裝置的固有動作時間。段段被保護線路的全長及下一線被保護線路的全長及下一線路全長的路全長的3040。動作時限動作時限要與下一線路要與下一線路段的段的動作時限相配合，一般為動作時限相配合，一般為0.5s。段段本線路和下一線路的全長乃本線路和下一線路的全長乃至更遠。至更遠。其動作時限按階梯原則整

19、定。其動作時限按階梯原則整定。整定值最小，時間最短整定值最大，時間最長三、距離保護三、距離保護三段式距離保護動作邏輯三段式距離保護動作邏輯三、距離保護三、距離保護當任一測量阻抗小于定值，經(jīng)相應段的延時出口跳閘，三段取或門，也就是任一段動作保護均出口。阻抗定值動作時間 ZZZD t t 1出口 ZZZD Z 整定值，跳開線路開關電氣量獲得：線路CT自產(chǎn)3I0 3I0=Ia+Ib+Ic3I0四段式零序過流保護四段式零序過流保護零序零序段：段：按躲過本線路末端單相短路時流經(jīng)保護裝置的電流整定，不能保護線路全長。零序零序段：段：與相鄰線路靈敏段配合，不僅保護本線路全長，還延伸至相鄰線路。零序零序段：段

20、：與相鄰線路段配合，是、段的后備保護。零序零序段：段：作為零序電流段后備保護。 四、零序過流保護四、零序過流保護四、零序過流保護四、零序過流保護零序方向過流保護：零序過流保護零序方向過流保護：零序過流保護+ +零序方向元件零序方向元件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。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，零序電流超前于零序電壓。反方向短路時，零序電流滯后于零序電壓。四、零序過流保護四、零序過流保護零序零序過流保護可用于：過流保護可

21、用于：110kV線路主保護220kV、500kV線路后備保護五、縱聯(lián)保護五、縱聯(lián)保護反應一端電氣量保護的缺陷反應一端電氣量保護的缺陷無法區(qū)分本線路末端（無法區(qū)分本線路末端（F1F1）點和相鄰線路始端）點和相鄰線路始端（F2F2）點的短路，不能瞬時切除本線路全長范）點的短路，不能瞬時切除本線路全長范圍內(nèi)的短路。圍內(nèi)的短路。 五、縱聯(lián)保護五、縱聯(lián)保護 縱聯(lián)保護的概念：縱聯(lián)保護的概念：就是用某種就是用某種通信通道通信通道將輸電線兩端的將輸電線兩端的保護裝置縱向聯(lián)結(jié)起來，將各端的保護裝置縱向聯(lián)結(jié)起來，將各端的電氣量電氣量（電流、功率（電流、功率的方向等）傳送到對端，將兩端的電氣量比較，以判斷的方向等）

22、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線路。否切斷被保護線路。 縱聯(lián)保護能縱聯(lián)保護能瞬時瞬時切除本切除本線路全長范圍線路全長范圍內(nèi)的短路內(nèi)的短路，但不能作為相鄰線路的后備保護。不能作為相鄰線路的后備保護。 縱聯(lián)差動保護分類縱聯(lián)差動保護分類五、縱聯(lián)保護五、縱聯(lián)保護縱聯(lián)差動保護縱聯(lián)距離保護縱聯(lián)方向保護按構成原理劃分光纖縱聯(lián)保護微波縱聯(lián)保護電力載波縱聯(lián)保護導引線縱聯(lián)保護按通信通道劃分縱聯(lián)保護分類縱聯(lián)保護分類基本原理基本原理縱聯(lián)電流差動：兩側(cè)保護將CT輸入的各相電流換算為數(shù)字數(shù)據(jù)，通過光纖數(shù)字通

23、信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通道傳送至對側(cè)保護。兩側(cè)保護利用本側(cè)和對側(cè)電流數(shù)據(jù)按相進行差動電流計算，并進行相應判斷，若為內(nèi)部故障時保護動作跳閘，判斷為外部故障時保護不動作。保保護護保保護護五、縱聯(lián)保護五、縱聯(lián)保護-電流差動電流差動線路正常運行及外部故障時：時：五、縱聯(lián)保護五、縱聯(lián)保護-電流差動電流差動MNIMIN保護保護線路內(nèi)部故障時：時：五、縱聯(lián)保護五、縱聯(lián)保護-電流差動電流差動保護保護MNIMIN差動保護的壓板差動保護的壓板電流差動保護只有在兩側(cè)差動壓板均處于投入狀態(tài)電流差動保護只有在兩側(cè)差動壓板均處于投入狀態(tài)時才能動作，兩側(cè)壓板互為閉鎖。若兩側(cè)壓板投入時才能動作，兩側(cè)壓板互為閉鎖。若兩側(cè)壓板投入狀態(tài)不一

24、致，裝置會報告狀態(tài)不一致，裝置會報告“差動壓板不一致差動壓板不一致” 。五、縱聯(lián)保護五、縱聯(lián)保護-電流差動電流差動遠方跳閘壓板遠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拒動時對側(cè)保護能快障或者故障情況下線路開關拒動時對側(cè)保護能快速動作跳閘，保護裝置設有遠方跳閘功能，當速動作跳閘，保護裝置設有遠方跳閘功能，當母母差、失靈差、失靈等保護動作后，通過縱聯(lián)通道向?qū)?cè)傳等保護動作后，通過縱聯(lián)通道向?qū)?cè)傳送遠跳信號，對側(cè)保護收到此信號后跳開該側(cè)開送遠跳信號，對側(cè)保護收到此信號后跳開該側(cè)開關。關。五、縱聯(lián)保護五、縱聯(lián)保護-電流差動

25、電流差動四、三相一次重合閘四、三相一次重合閘 線路中線路中90%以上的故障屬于以上的故障屬于瞬時故障瞬時故障，如雷擊、鳥害等，如雷擊、鳥害等引起的故障。引起的故障。 保護動作后，切斷故障電流，則故障點電弧熄滅，故障保護動作后，切斷故障電流，則故障點電弧熄滅，故障消失。消失。 此時，只需要此時，只需要將開關重新合上將開關重新合上即可恢復正常送電運行。即可恢復正常送電運行。六、自動重合閘六、自動重合閘四、三相一次重合閘四、三相一次重合閘 自動重合閘分為三相一次重合閘和綜合重合閘。自動重合閘分為三相一次重合閘和綜合重合閘。 對于對于110kV及以下單電源線路采用普通的三相一及以下單電源線路采用普通的

26、三相一次重合閘，而對于次重合閘，而對于220kV雙電源線路采用綜合重雙電源線路采用綜合重合閘。合閘。 六、自動重合閘六、自動重合閘四、三相一次重合閘四、三相一次重合閘三相一次重合閘：三相一次重合閘： 不論線路上發(fā)生不論線路上發(fā)生單相單相接地短路還是接地短路還是相間相間短路，繼電保護短路，繼電保護裝置動作均將線路斷路器裝置動作均將線路斷路器三相跳開三相跳開，然后重合閘裝置起，然后重合閘裝置起動，將斷路器三相一起合上。若故障為瞬時性，則重合動，將斷路器三相一起合上。若故障為瞬時性，則重合成功；若故障為永久性，則保護再次將斷路器三相斷開成功；若故障為永久性，則保護再次將斷路器三相斷開，不再重合。，不

27、再重合。 六、自動重合閘六、自動重合閘六、綜合重合閘六、綜合重合閘綜合重合閘：分為單重、三重、綜重、停用幾種方式綜合重合閘：分為單重、三重、綜重、停用幾種方式單重方式單重方式對于單相故障，跳單相，合單相， 1）若瞬時故障，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。 保護能發(fā)單相跳閘命令（保護能判斷出故障相）；各相控制回路相互獨立（分相的跳閘出口壓板及二次回路）；斷路器三相機構及通斷元件相互獨立（分相的機構、通斷元件、機械指示）。六、自動重合閘六、自動重合閘六、綜合重合閘六、綜合重合閘三重方式三重方式發(fā)生任何故障，線路保護動作跳三相，三相重合，重合成功繼續(xù)運行，重合于永久

28、性故障上保護動作再次將斷路器三相跳開。綜重方式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。停用停用重合閘退出，重合閘長期不用時，應設置于該方式。 六、自動重合閘六、自動重合閘母線保護配置母線保護配置220kV220kV變電站：變電站：220kV母線保護應按雙重化配置；110kV母線保護單套配置。110kV110kV變電站：變電站：一般不設專用母線保護。220kV220kV雙母線接線雙母線接線斷路器失靈保護按單套配置（具備條件的投雙套）。使用微機型母線保護裝置時，由該裝置實現(xiàn)失靈保護功能，不單獨配置失靈保護。一、母線保護配置一、母線保護配置微機母線保護裝置功能微機母線保護

29、裝置功能 母線差動保護 母聯(lián)充電保護 母聯(lián)過流保護 母聯(lián)死區(qū)保護 母聯(lián)失靈保護 母聯(lián)非全相保護（110kV無此功能） 斷路器失靈保護（110kV無此功能）一、母線保護配置一、母線保護配置用于雙母線接線的微機母線保護裝置功能用于雙母線接線的微機母線保護裝置功能母聯(lián)相關保護差動回路差動回路二、母線差動保護二、母線差動保護用于雙母線或單母線分段接線方式的微機型母差保護由母線大差和各段母線小差組成。大差元件母小差母小差由除了母聯(lián)開關以外的母線所有其余支路的電流構成，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成，作用是選擇故障母線。-1-1-2-2-1-2285283286284201差

30、動回路差動回路二、母線差動保護二、母線差動保護-1-1-2-2-1-2285283286284201大差元件母小差母小差母線正常運行時母線正常運行時差動回路差動回路二、母線差動保護二、母線差動保護母線發(fā)生故障時母線發(fā)生故障時-1-1-2-2-1-2285283286284201大差元件母小差母小差復合電壓閉鎖元件復合電壓閉鎖元件復合電壓復合電壓閉鎖元件閉鎖元件作用：防止差動元件誤動或其他原因誤跳閘。U最小的相電壓3U0零序電壓（自產(chǎn)）U2負序電壓（自產(chǎn)）二、母線差動保護二、母線差動保護當?shù)碗妷涸?、零序過電壓元件、負序電壓元件中只要有一個或一個以上的元件動作，則立即開放母差保護。二、母線差動保

31、護二、母線差動保護I母電壓閉鎖開放母電壓閉鎖開放I母小差選擇元件動作母小差選擇元件動作大差啟動元件動作大差啟動元件動作II母小差選擇元件動作母小差選擇元件動作II母電壓閉鎖開放母電壓閉鎖開放&1&1跳跳母母&2&2跳跳II母母雙母線方式的保護出口邏輯圖雙母線方式的保護出口邏輯圖二、母線差動保護二、母線差動保護母線運行方式識別：母線運行方式識別：母線保護裝置引入隔離刀閘輔助觸點判別母線運行方式，同時對刀閘輔助觸點進行自檢。 LEDLED指示目前的各元件刀閘位置狀態(tài)指示目前的各元件刀閘位置狀態(tài)S1S1、S2S2為強制開關的輔助觸點為強制開關的輔助觸點強制開關有三種位置狀態(tài)：自動、強制接通、強制斷開

32、。強制開關有三種位置狀態(tài)：自動、強制接通、強制斷開。自動：自動：S1S1打開，打開，S2S2閉合，開入取決于刀閘輔助觸點；閉合，開入取決于刀閘輔助觸點；強制接通：強制接通：S1S1閉合，開入狀態(tài)被強制為導通狀態(tài)；閉合，開入狀態(tài)被強制為導通狀態(tài)；強制斷開：強制斷開：S1S1、S2S2均打開，開入狀態(tài)被強制為斷開狀態(tài)均打開，開入狀態(tài)被強制為斷開狀態(tài) 二、母線差動保護二、母線差動保護母線運行方式識別母線運行方式識別二、母線差動保護二、母線差動保護母差母差“選擇選擇”方式：方式：母差保護能夠按照一次設備的運行方式選擇故障母線，分別跳閘。也稱“有選擇”方式。母差母差“非選擇非選擇”方式：方式：母線故障時

33、，母差保護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”壓板時均會使母差“非選擇”跳閘。也稱“無選擇”方式。下列情況應將母差保護投入“非選擇”方式：采用隔離開關跨接母線運行時。不停電進行倒母線操作期間。其它需要投入“非選擇”方式的情況?？紤]到操作的方便性及運行的安全性，一般不使用母差保護裝置中的母聯(lián)充電、過流保護功能，而是設置獨立的母聯(lián)保護裝置，采用其中的充電、過流功能。三、母聯(lián)充電、過流保護三、母聯(lián)充電、過流保護母聯(lián)充電保護：當任一組母線檢修后再投入之前，利用母聯(lián)斷路器對該母線進行充電時可投入母聯(lián)充電保護，若母線存在故障時，則充電保護切除故障。三、母聯(lián)充

34、電、過流保護三、母聯(lián)充電、過流保護CT3CT4III母聯(lián)過流保護：利用母聯(lián)斷路器作為線路的臨時保護時，當線路有故障時，由母聯(lián)過流保護動作跳母聯(lián)開關切除故障。三、母聯(lián)充電、過流保護三、母聯(lián)充電、過流保護 母聯(lián)過流保護由相電流元件、零序電流元件、延時元件構成。 若線路故障，任一相電流元件或零序電流元件動作經(jīng)延時跳母聯(lián)斷路器。Ia、Ib、Ic、3I0 ：母聯(lián)CT相電流、零序電流XB：母聯(lián)過流保護投退壓板（或控制字）四、母聯(lián)死區(qū)保護若母聯(lián)開關和母聯(lián)若母聯(lián)開關和母聯(lián)TATA之間之間發(fā)生故障，斷路器側(cè)母線發(fā)生故障，斷路器側(cè)母線跳開后故障仍然存在，正跳開后故障仍然存在，正好處于好處于TATA側(cè)母線小差的死側(cè)

35、母線小差的死區(qū)，為提高保護動作速度區(qū)，為提高保護動作速度，專設了母聯(lián)死區(qū)保護。，專設了母聯(lián)死區(qū)保護。注意：注意：母聯(lián)死區(qū)保護經(jīng)過母聯(lián)死區(qū)保護經(jīng)過兩條母線的復合電壓閉鎖兩條母線的復合電壓閉鎖四、母聯(lián)死區(qū)保護-1-1-2-2-1-2285283286284201大差元件母小差母小差母差保護判定為II母線故障跳開II母母聯(lián)開關已跳開母聯(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)保護動作跳開I母四、母聯(lián)死區(qū)保護-1-1-2-2-1-2285283286284201考慮到母線分列運行的考慮到母線分列運行的情況情況，防止造成兩條母防止造成兩條母線全停線全停。當兩母線。當兩母線都有都有電壓電壓、

36、母聯(lián)在、母聯(lián)在跳位跳位且三且三相均相均無電流無電流時，母聯(lián)電時，母聯(lián)電流不再計入兩條母線小流不再計入兩條母線小差。差。五、母聯(lián)失靈保護母聯(lián)失靈保護母聯(lián)開關失靈判別及動作條件母聯(lián)開關失靈判別及動作條件有保護曾給它發(fā)過跳閘命令在一定時間內(nèi)母聯(lián)仍存在電流兩母線電壓閉鎖均動作母聯(lián)失靈動作后切除兩母線上所有連接元件母聯(lián)失靈動作后切除兩母線上所有連接元件五、母聯(lián)失靈保護母聯(lián)失靈保護起動母聯(lián)失靈的保護有母差保護、母聯(lián)充電保護、母聯(lián)過流保護及外部保護。其中，母聯(lián)過流保護及外部保護需要經(jīng)過控制字選擇是否投入起動母聯(lián)失靈保護。啟動失靈壓板支路1支路2雙母線接線，斷路器失靈保護與母線保護一體化，失靈保護動作后，跳開

37、失靈開關所在母線上其他所有的開關。六、斷路器失靈保護啟動失靈壓板判斷開關失靈2個條件：1.線路保護或變壓器保護對該開關發(fā)過跳閘命令；（本條件判斷在線路保護或主變保護裝置中實現(xiàn)）2.開關在一段時間里仍有電流流過。（本條件判斷在母線保護裝置或線路輔助保護裝置中實現(xiàn)）啟動失靈壓板通過引入刀閘位置接點，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。（本部分在母線保護裝置中實現(xiàn)。）六、斷路器失靈保護各斷路器出口壓板注意：失靈保護起動后經(jīng)跟跳延時再次動作于該線路注意：失靈保護起動后經(jīng)跟跳延時再次動作于該線路斷路器，經(jīng)失靈延時切除該元件所在母線的各個連接斷路器，經(jīng)失靈延時切除該元

38、件所在母線的各個連接元件元件啟動失靈壓板六、斷路器失靈保護220kV220kV母差保護動作，主變斷路器失靈時：母差保護動作，主變斷路器失靈時：（1 1）雙套裝置配置的，每套裝置的母差保護提供各自的動作）雙套裝置配置的，每套裝置的母差保護提供各自的動作接點，啟動失靈保護的主變單元。接點，啟動失靈保護的主變單元。（2 2）主變）主變220kV220kV側(cè)斷路器失靈，失靈保護出口除應跳開其所側(cè)斷路器失靈，失靈保護出口除應跳開其所在母線的所有斷路器外，在母線的所有斷路器外，還應跳開該主變其他側(cè)的斷路器還應跳開該主變其他側(cè)的斷路器。系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)內(nèi)的系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)內(nèi)的220kV220kV變電站發(fā)生母線故障，母差動作

39、，變電站發(fā)生母線故障，母差動作，跳主變跳主變220kV220kV側(cè)斷路器失靈時，系統(tǒng)通過主變另兩側(cè)傳側(cè)斷路器失靈時，系統(tǒng)通過主變另兩側(cè)傳送故障電流，可能會導致多臺主變后備保護動作，從送故障電流，可能會導致多臺主變后備保護動作，從而擴大事故損失。為此，考慮增加失靈保護出口跳該而擴大事故損失。為此，考慮增加失靈保護出口跳該主變?nèi)齻?cè)斷路器的回路，以縮小故障影響的范圍。主變?nèi)齻?cè)斷路器的回路，以縮小故障影響的范圍。啟動失靈壓板六、斷路器失靈保護U最小的相電壓3U0零序電壓U2 負序電壓思考：思考：1.母差保護復壓閉鎖和失靈保護復壓閉鎖元母差保護復壓閉鎖和失靈保護復壓閉鎖元件件是否共用是否共用？2.主變保

40、護屏主變保護屏“解除失靈電壓閉鎖解除失靈電壓閉鎖”壓板有壓板有什么作用？為什么設置該壓板？什么作用？為什么設置該壓板？考慮到主變低壓側(cè)故障高壓側(cè)開關失靈時，高壓側(cè)母線的電壓閉鎖靈敏度考慮到主變低壓側(cè)故障高壓側(cè)開關失靈時，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失靈保護不經(jīng)電壓閉鎖，這種情有可能不夠，因此可選擇主變支路跳閘時失靈保護不經(jīng)電壓閉鎖，這種情況下應同時將另一付跳閘接點接至解除失靈復壓閉鎖開入。況下應同時將另一付跳閘接點接至解除失靈復壓閉鎖開入。七、母差、失靈保護與其他保護的配合閉鎖線路重合閘。母差、失靈保護動作后，能啟動線路光纖縱聯(lián)電流差動保護中的“遠跳” ，使線

41、路對側(cè)斷路器跳閘。本側(cè)母差保護、失靈保護動作后啟動永跳繼電器，其接點引入線路光差保護，經(jīng)過線路“遠跳壓板”向?qū)?cè)發(fā)“遠跳”信號，對側(cè)收到該信號后再經(jīng)相關就地判據(jù)向線路開關發(fā)永跳令。遠跳開入端子遠跳壓板線路光差保護可以啟動遠跳的保護出口接點（七）母差、失靈保護與其他保護的配合遠跳的目的：遠跳的目的： 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、失靈保護與其他保護的配合八、復合電壓閉鎖方式 雙母線接線母線保護中，母線差動保護、斷路器雙母線接線母線保護中，母線差動保護、斷路器失靈保護、母聯(lián)死區(qū)保護、母聯(lián)失靈保護都要經(jīng)失靈保護、母聯(lián)死區(qū)保護、母聯(lián)失靈保護都要經(jīng)過復合電壓閉鎖

42、。過復合電壓閉鎖。母聯(lián)充電保護、母聯(lián)過流保護不經(jīng)復合電壓閉鎖母聯(lián)充電保護、母聯(lián)過流保護不經(jīng)復合電壓閉鎖。220kV、110kV主變保護按雙套配置主后一體的電量保護（差動保護和后備保護），非電量保護按單套配置。一、主變保護配置一、主變保護配置非電量保護非電量保護裝設重瓦斯、壓力釋放、油溫度高、繞組溫度高、有載調(diào)壓開關重瓦斯、冷卻器全停等輸入回路,其出口繼電器不起動失靈保護；輕瓦斯則只發(fā)信號。 一、主變保護配置一、主變保護配置220kV220kV主變壓器電量保護主變壓器電量保護主保護為兩套不同原理的縱差保護。 后備保護配置： 各側(cè)裝設復合電壓閉鎖的過流保護，復合電壓閉鎖元件取三側(cè)電壓的“或”邏輯

43、。 220kV和110kV側(cè)裝設零序方向過流保護。 220kV和110kV側(cè)裝設間隙過流和間隙過壓保護，經(jīng)0.3-0.5S 跳主變各側(cè)。 裝設過負荷保護，發(fā)信號。 裝設過負荷閉鎖有載調(diào)壓；按負荷起動風扇回路。 裝設失靈起動回路（電量保護出口 + 電流）。一、主變保護配置一、主變保護配置110kV110kV主變壓器電量保護主變壓器電量保護主保護為兩套不同原理的縱差保護。 后備保護配置 各側(cè)裝設復合電壓閉鎖的過流保護，110kV側(cè)復合電壓閉鎖元件取三側(cè)電壓的“或”邏輯，中低壓側(cè)復合電壓閉鎖元件取本側(cè)電壓。 110kV側(cè)裝設零序過流保護。 110kV側(cè)裝設間隙過流和間隙過壓保護。中低壓側(cè)配置母線充電

44、保護。中低壓側(cè)配置零序電壓保護，延時發(fā)信號。 裝設過負荷保護，發(fā)信號。 裝設過負荷閉鎖有載調(diào)壓；按負荷起動風扇回路。 一、主變保護配置一、主變保護配置一、主變保護配置一、主變保護配置二、瓦斯保護二、瓦斯保護瓦斯保護用來反應變壓器油箱內(nèi)部故障。當變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障產(chǎn)生電弧，會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)量及油流速度而動作的保護即為瓦斯保護。二、瓦斯保護二、瓦斯保護一般油箱內(nèi)氣體排出的多少與變壓器故障的嚴重程度和性質(zhì)有關當變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，有少量氣體產(chǎn)生，氣體繼電器的上觸點閉合，作用于預告信號當發(fā)生嚴重故障時，產(chǎn)生大量氣體，形成油氣流沿連接管沖向油枕，沖擊氣體

45、繼電器擋板使其下觸點閉合，發(fā)出報警信號，同時將斷路器跳閘氣體繼電器的下觸點閉合，也可以利用切換片切換位置，只給出報警信號。三、差動保護三、差動保護保護范圍：各側(cè)開關CT以內(nèi)三、差動保護三、差動保護 變壓器差動保護是按照變壓器差動保護是按照循環(huán)電流循環(huán)電流原理構成，即將變壓器各原理構成，即將變壓器各側(cè)電流互感器的二次電流進行相量相加。側(cè)電流互感器的二次電流進行相量相加。正常運行和區(qū)外故障時，若忽略勵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，此時差動保護不應動作。當變壓器內(nèi)部故障時，若忽略負荷電流不計，則只有流進變壓器的電流而沒有流出變壓器的電流，差動保護動作將變壓器切除。四、

46、復壓閉鎖過流保護四、復壓閉鎖過流保護高中低壓三側(cè)均裝設，作為主變和相鄰元件短路故障的后備保護。 復合電壓閉鎖元件+方向元件+過流保護四、復壓閉鎖過流保護四、復壓閉鎖過流保護 復合電壓元件由低電壓元件、負序過電壓元件組成。加裝復復合電壓元件由低電壓元件、負序過電壓元件組成。加裝復合電壓閉鎖后，過流的整定值就可以降低，提高靈敏度。合電壓閉鎖后，過流的整定值就可以降低，提高靈敏度。四、復壓閉鎖過流保護四、復壓閉鎖過流保護方向元件將本側(cè)母線方向元件將本側(cè)母線TVTV提供的電壓與本側(cè)電流的相位角提供的電壓與本側(cè)電流的相位角進行比較進行比較。過流保護：任一相電流大于整定值。過流保護：任一相電流大于整定值。四、復壓閉鎖過流保護四、復壓閉鎖過流保護電流取自電流取自哪個哪個CTCT方向方向跳