發(fā)電廠繼電保護(hù)運(yùn)行課件_第1頁
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文檔簡介

1、 第九章 繼電保護(hù)一、 繼電保護(hù)基本概念二、 發(fā)變組及聯(lián)絡(luò)啟備變保護(hù)配置三、 母線保護(hù)四、 線路保護(hù)及重合閘五、 電動(dòng)機(jī)保護(hù)第1頁,共38頁。第一部分 繼電保護(hù)基本概念第2頁,共38頁。一、繼電保護(hù)裝置基本任務(wù)將電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)分為正常狀態(tài)、不正常狀態(tài)和故障狀態(tài)。(1)自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞,保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。(2)反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài),并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件,而動(dòng)作于發(fā)出信號、減負(fù)荷或跳閘。此時(shí)一般不要求迅速動(dòng)作,而是規(guī)定一定的延時(shí),以免短暫的運(yùn)行波動(dòng)造成不必要的動(dòng)作和干擾引起的誤動(dòng)。第3頁,共38頁。二、繼電保

2、護(hù)裝置的構(gòu)成測量部分:對輸入量與整定值進(jìn)行比較,根據(jù)比較結(jié)果,給出“是”、“非”性質(zhì)的邏輯信號,判斷保護(hù)是否應(yīng)該起動(dòng)。邏輯部分:根據(jù)測量部分邏輯狀態(tài),使保護(hù)按一定邏輯關(guān)系工作。執(zhí)行部分:根據(jù)邏輯部分傳送的信號,最后完成保護(hù)裝置承擔(dān)的任務(wù)。第4頁,共38頁。三、繼電保護(hù)動(dòng)作原理舉例第5頁,共38頁。四、對繼電保護(hù)的基本要求對動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù),在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個(gè)基本要求,即選擇性迅速性可靠性靈敏性1、選擇性:指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí),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)安全運(yùn)行。第6頁,共38頁。K1點(diǎn)短路時(shí),最近的保護(hù)1,2動(dòng)作,跳開QF1和QF2。

3、K2點(diǎn)短路時(shí),最近的保護(hù)5動(dòng)作,跳開QF5。K3點(diǎn)短路時(shí),最近的保護(hù)6動(dòng)作,跳開QF6。QF1QF2QF5QF6QF3QF4QF7第7頁,共38頁。在要求繼電保護(hù)動(dòng)作有選擇性的同時(shí),還必須考慮繼電保護(hù)或斷路器有拒絕動(dòng)作的可能性,因而就需要考慮后備保護(hù)的問題。當(dāng)k3點(diǎn)短路時(shí),距短路點(diǎn)最近的保護(hù)6本應(yīng)動(dòng)作切除故障,但由于某種原因,該處的繼電保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作,故障便不能消除,此時(shí)如其前面一條線路(靠近電源側(cè))的保護(hù)5能動(dòng)作,故障也可消除。保護(hù)5所起這種作用的保護(hù)稱為相鄰元件的后備保護(hù)。同理,保護(hù)1 和3 又應(yīng)該作為保護(hù)5和7的后備保護(hù)。第8頁,共38頁。主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)第9頁,共38頁

4、。主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)主保護(hù):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(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)。后備保護(hù):當(dāng)被保護(hù)元件的主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)用來切除故障的保護(hù)。近后備當(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)。當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí),由斷路器失靈保護(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),由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。輔助保護(hù)為補(bǔ)充主保護(hù)某種性能的不足(如方向元件的電壓死區(qū))或加速切除某部分故障而裝設(shè)的簡單保護(hù)。第10頁,共38頁。速動(dòng)性:快速地切除故障可以提高電力系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性,減少用戶在電壓降低的情況下工作的時(shí)間,以及縮小故障元件的損壞

5、程度。因此,在發(fā)生故障時(shí),應(yīng)力求保護(hù)裝置能迅速動(dòng)作切除故障。必須指出:不是在任何情況下都要求這樣快速地切除故障。比如作用于信號的保護(hù)裝置,其動(dòng)作可以帶一定的延時(shí)。第11頁,共38頁。靈敏性:是指對于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時(shí),不論短路點(diǎn)的位置與短路的類型如何,都能靈敏地正確地反應(yīng)出來。靈敏性常用靈敏系數(shù)來衡量。第12頁,共38頁??煽啃裕嚎煽啃允侵冈诒Wo(hù)裝置規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該反應(yīng)的故障時(shí),保護(hù)裝置應(yīng)可靠地動(dòng)作(即不拒動(dòng))。而在不屬于該保護(hù)動(dòng)作的其他任何情況下,則不應(yīng)該動(dòng)作(即不誤動(dòng))??煽啃匀Q于保護(hù)裝置本身的設(shè)計(jì)、制造、安

6、裝、運(yùn)行維護(hù)等因素。第13頁,共38頁。五、本廠繼電保護(hù)特點(diǎn)(1) 采用微機(jī)型保護(hù)裝置;(2) #1 機(jī)(300MW)發(fā)變組保護(hù)、聯(lián)絡(luò)/起備變保護(hù)采用雙重化配置,從電流和電壓回路、直流電源、保護(hù)出口繼電器及電纜完全獨(dú)立以形成100%雙重。(3) 發(fā)變組、高壓廠變和起動(dòng)/備用的出口繼電器采用手動(dòng)復(fù)歸型,保護(hù)裝置動(dòng)作后閉鎖相關(guān)斷路器的合閘回路,必須手動(dòng)復(fù)歸后才能進(jìn)行合閘操作;(4) 發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)由熱控專業(yè)根據(jù)發(fā)電機(jī)制造廠提供的斷水減負(fù)荷曲線的要求在DCS 中實(shí)現(xiàn);(5) 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)由AVR中實(shí)現(xiàn),設(shè)置一點(diǎn)接地以第一時(shí)限報(bào)警,第二時(shí)限跳閘;(6) 高壓廠變的過流保護(hù)不起動(dòng)廠用電源的快速切換

7、第14頁,共38頁。六、#1發(fā)變組保護(hù)裝置的出口方式(1) 跳閘方式1(全停):跳220kV斷路器、汽機(jī)、磁場斷路器、6kV工作進(jìn)線斷路器、起動(dòng)220kV斷路器失靈保護(hù),同時(shí)進(jìn)行廠用電快速切換。(2) 跳閘方式2(全停,不起動(dòng)失靈保護(hù)):變壓器非電量保護(hù)動(dòng)作時(shí),跳220kV 斷路器、汽機(jī)、磁場斷路器、6kV工作進(jìn)線斷路器、同時(shí)進(jìn)行廠用電快速切換。(3) 跳閘方式 3(全停,不進(jìn)行廠用電源快速切換):高壓廠變過流保護(hù)動(dòng)作時(shí),跳220kV 斷路器、汽機(jī)、磁場斷路器、6kV工作進(jìn)線斷路器和起動(dòng)220kV 斷路器失靈保護(hù)。(4) 跳閘方式 4(程序跳閘):先跳汽機(jī)然后由逆功率保護(hù)動(dòng)作跳閘方式1。第15

8、頁,共38頁。七、聯(lián)絡(luò)變兼起備變保護(hù)裝置的出口方式聯(lián)絡(luò)變兼起備變保護(hù)動(dòng)作跳220kV斷路器、110kV 斷路器和6kV備用段進(jìn)線斷路器。6kV備用進(jìn)線保護(hù)動(dòng)作跳6kV 廠用段備用進(jìn)線斷路器。第16頁,共38頁。第二部分 發(fā)變組保護(hù)配置第17頁,共38頁。一、發(fā)電機(jī)保護(hù)的配置(1) 發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)(2) 負(fù)序電流保護(hù)(3) 失磁保護(hù)(4) 逆功率保護(hù)(5) 復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)(6) 定子 95、100接地保護(hù)(7) 低頻保護(hù)(8) 過激磁保護(hù)(9) 發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù)(10) 發(fā)電機(jī)突加電壓保護(hù)(11) 失步保護(hù)(12) 發(fā)電機(jī)定子匝間保護(hù)(13) 發(fā)電機(jī)過負(fù)荷保護(hù)(14) 轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)(1

9、5) PT 斷線保護(hù)等說明:發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)=縱差動(dòng)保護(hù)+橫差動(dòng)保護(hù)第18頁,共38頁。勵(lì)磁變保護(hù)的配置(1) 勵(lì)磁變差動(dòng)保護(hù)(2) 勵(lì)磁變速斷保護(hù)(3) 勵(lì)磁變過流保護(hù)(4) 勵(lì)磁變過負(fù)荷保護(hù)(5) 勵(lì)磁變繞組溫度保護(hù)第19頁,共38頁。主變保護(hù)的配置電量保護(hù)(1) 主變差動(dòng)保護(hù)(2) 主變高壓側(cè)零序過電流保護(hù)(3) 220kV 斷路器閃絡(luò)保護(hù)(4) 220kV 斷路器非全相保護(hù)(5) 220kV 斷路器失靈保護(hù)啟動(dòng)元件非電量保護(hù)(1) 主變瓦斯保護(hù)(2) 主變壓力釋放和壓力突發(fā)保護(hù)(3) 主變繞組溫度保護(hù)(4) 主變油溫保護(hù)(5) 主變油位保護(hù)第20頁,共38頁。高廠變保護(hù)的配置電量保護(hù)(1

10、) 差動(dòng)保護(hù)(2) 高壓側(cè)速斷保護(hù)(3) 廠變高壓側(cè)低電壓閉鎖過流保護(hù)(4) 廠變低壓側(cè)零序過流保護(hù)非電量保護(hù)(1) 瓦斯保護(hù)(2) 壓力釋放保護(hù)(3) 繞組溫度保護(hù)(4) 油溫保護(hù)(5) 油位保護(hù)第21頁,共38頁。6kV 工作進(jìn)線開關(guān)保護(hù)配置(在開關(guān)柜內(nèi)采用微機(jī)型綜合保護(hù)裝置):(1) 限時(shí)速斷(短延時(shí))(2) 過流保護(hù)(長延時(shí))第22頁,共38頁。聯(lián)絡(luò)變兼起備變保護(hù)配置電量保護(hù)(1) 差動(dòng)保護(hù)(2) 高壓側(cè)速斷保護(hù)(3) 起備變高壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)(4) 起備變高壓側(cè)零序過流保護(hù)(5) 起備變高壓側(cè)中性點(diǎn)零序過流保護(hù)(6) 起備變 220kV 側(cè)斷路器非全相保護(hù)(7) 起備變 22

11、0kV 側(cè)斷路器失靈保護(hù)(8) 起備變中壓側(cè)速斷保護(hù)(9) 起備變中壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)(10) 起備變中壓側(cè)零序過流保護(hù)(11) 起備變中壓側(cè)中性點(diǎn)零序過流保護(hù)第23頁,共38頁。(12) 起備變 110kV 側(cè)斷路器非全相保護(hù)(13) 起備變 110kV 側(cè)斷路器失靈保護(hù)(14) 低壓側(cè)復(fù)壓方向過流保護(hù)等非電量保護(hù)(1) 瓦斯保護(hù)(2) 壓力釋放保護(hù)(3) 繞組溫度保護(hù)(4) 油溫保護(hù)(5) 有載調(diào)壓開關(guān)瓦斯保護(hù)第24頁,共38頁。6kV 備用進(jìn)線保護(hù)配置如下(在開關(guān)柜內(nèi)采用微機(jī)型綜合保護(hù)裝置):(1) 限時(shí)速斷(短延時(shí))/過流保護(hù)(2) 零序電壓閉鎖零序過流保護(hù)第25頁,共38頁。第

12、三部分 母線保護(hù)第26頁,共38頁。(1)利用其他供電元件的保護(hù) 如對于發(fā)電廠,可由發(fā)電機(jī)過電流保護(hù)切除故障第27頁,共38頁。(2)專用母線保護(hù)雙母線完全差動(dòng)保護(hù)第28頁,共38頁。第29頁,共38頁。微機(jī)雙母線保護(hù)動(dòng)作邏輯:第30頁,共38頁。(3)斷路器失靈保護(hù)斷路器失靈保護(hù)又稱為后備接線,是一種后備保護(hù)。在同一發(fā)電廠內(nèi),當(dāng)斷路器拒絕動(dòng)作時(shí),它能夠以較短時(shí)限,切除與拒動(dòng)斷路器連接在同一母線上得所有有電源支路斷路器,使停電范圍限制到最小得程度。第31頁,共38頁。第32頁,共38頁。第四部分 輸電線路保護(hù)及重合閘第33頁,共38頁。線路保護(hù)配置(1)零序電流方向保護(hù)(2)距離保護(hù)(3)工頻

13、變化量距離保護(hù)。(4)高頻縱聯(lián)保護(hù)(5)光纖差動(dòng)保護(hù)。第34頁,共38頁。自動(dòng)重合閘作用將因故跳開的斷路器按需要重新合閘的自動(dòng)裝置就稱做自動(dòng)重合閘裝置。作用有如下幾點(diǎn):1對瞬時(shí)性的故障可迅速恢復(fù)正常運(yùn)行,提高了供電可靠性,減少了仃電損失。2對由于繼電保護(hù)誤動(dòng)、工作人員誤碰斷路器的操作機(jī)構(gòu)、斷路器操作機(jī)構(gòu)失靈等原因?qū)е碌臄嗦菲鞯恼`跳閘可用自動(dòng)重合閘補(bǔ)救。3提高了系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。重合閘成功以后系統(tǒng)恢復(fù)成原先的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),加大了功角特性中的減速面積有利于恢復(fù)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。第35頁,共38頁。自動(dòng)重合閘重合方式1.綜合重合閘方式。單相故障跳閘后單相重合,重合在永久性故障上跳開三相,相間故障跳開三相后三相重合,重合在永久性故障上再跳開三相。 2.三相重合閘方式。任何類型故障均跳開三相、三相重合(檢查同期或無電壓),重合在永久性故障上時(shí)再跳開三相。 3.單相重合閘方式。單相故障跳開故障后單相重合,重合在永久性故障上時(shí)跳開三相,相間故障跳開三相后不再重合。第36頁,共38頁。第五部分 低廠變與電動(dòng)機(jī)保護(hù)第37頁,共38頁。低壓廠變和高壓

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