電力系統(tǒng)的保護配置.ppt

電力系統(tǒng)的保護配置,電力系統(tǒng)對繼電保護的基本要求,電力網(wǎng)中的電力設(shè)備和線路，應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)短路故障和異常運行的繼電保護和自動裝置。繼電保護和自動裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障和恢復(fù)供電。 電力設(shè)備和線路應(yīng)有主保護、后備保護和異常運行保護，必要時可增設(shè)輔助保護。 繼電保護和自動裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求，并應(yīng)符合下列規(guī)定：,電力系統(tǒng)對繼電保護的基本要求,1)繼電保護和自動裝置應(yīng)簡單可靠，使用的元件和接點應(yīng)盡量少，接線回路簡單，運行維護方便，在能夠滿足要求的前提下宜采用最簡單的保護。 2)對相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護，前后兩級之間的靈敏性和動作時間應(yīng)相互配合。 3)當(dāng)被保護設(shè)備或線路范圍內(nèi)發(fā)生故障時，應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)。 4)保護裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障。當(dāng)需要加速切除短路故障時，可允許保護裝置無選擇性地動作，但應(yīng)利用自動重合閘或備用電源自動投入裝置，縮小停電范圍。 5)保護裝置的靈敏系數(shù)，應(yīng)根據(jù)不利正常運行方式和不利故障類型進行計算，必要時，應(yīng)計及短路電流衰減的影響。一般電流電壓繼電保護的最小靈敏系數(shù)，主保護為1.5,后備保護為1.2 6)在正常運行情況下，當(dāng)電壓互感器二次回路斷線或其他故障能使保護裝置誤動作時，應(yīng)裝設(shè)斷線閉鎖裝置; 當(dāng)保護裝置不致誤動作時，應(yīng)裝設(shè)電壓回路斷線信號裝置。,電力系統(tǒng)對繼電保護的基本要求,在保護裝置內(nèi)應(yīng)設(shè)置由信號繼電器或其他元件等構(gòu)成的指示信號。指示信號應(yīng)符合下列要求： 1)在直流電壓消失時不自動復(fù)歸，或在直流恢復(fù)時仍能維持原動作狀態(tài)。 2)能分別顯示各保護裝置的動作情況。 3)對復(fù)雜保護裝置，能分別顯示各部分及各段的動作情況。根據(jù)裝置具體情況，可設(shè)置能反應(yīng)裝置內(nèi)部異常的信號。 保護裝置采用的電流互感器及中間電流互感器的穩(wěn)態(tài)比誤差（當(dāng)系統(tǒng)從一個穩(wěn)態(tài)過度到新的穩(wěn)態(tài)，或系統(tǒng)受擾動作用又重新平衡后，系統(tǒng)可能會出現(xiàn)偏差，這種偏差稱為穩(wěn)態(tài)比誤差。），不應(yīng)大于10%對35kV及以下的線路和設(shè)備，當(dāng)技術(shù)上難以滿足要求,且不致使保護裝置誤動作時，可允許有較大的誤差。,電力系統(tǒng)對繼電保護的基本要求,對電力變壓器的下列故障及異常運行方式，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護裝置： 1)繞組及其引出線的相間短路和在中性點直接接地側(cè)的單相接地短路; 2)繞組的匝間短路; 3)外部相間短路引起的過電流; 4)中性點直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過電流及中性點過電壓; 5)過負荷; 6)油面降低; 7)變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障; 8)0.8MVA及以上的油浸式變壓器和0.4MVA及以上的室內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，應(yīng)瞬時動作于信號;當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時，應(yīng)動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。當(dāng)變壓器安裝處電源側(cè)無斷路器或短路開關(guān)時，可作用于信號。,電力系統(tǒng)對繼電保護的基本要求,對變壓器引出線、套管及內(nèi)部的短路故障，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護裝置，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 1)10MVA及以上的單獨運行變壓器和6.3MVA及以上的并列運行變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護。6.3MVA及以下單獨運行的重要變壓器，亦可裝設(shè)縱聯(lián)差動保護。 2)10MVA以下的變壓器可裝設(shè)電流速斷保護和過電流保護。2MVA及以上的變壓器，當(dāng)電流速斷靈敏系數(shù)不符合要求時，宜裝設(shè)縱聯(lián)差動保護。 3)0.4MVA及以上，一次電壓為10kV及以下，線圈為三角一星形連接的變壓器，可采用兩相三繼電器式的過流保護。 4)本條規(guī)定的各項保護裝置，應(yīng)動作于斷開變壓器的各側(cè)斷路器。,電力系統(tǒng)對繼電保護的基本要求,變壓器的縱聯(lián)差動保護應(yīng)符合下列要求： 1)應(yīng)能躲過勵磁涌流和外部短路產(chǎn)生的不平衡電流。 2)差動保護范圍應(yīng)包括變壓器套管及其引出線。如不能包括引出線時，應(yīng)采取快速切除故障的輔助措施。,電力系統(tǒng)對繼電保護的基本要求,對由外部相間短路引起的變壓器過電流，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護裝置。保護裝置動作后，應(yīng)帶時限動作于跳閘,并應(yīng)符合下列規(guī)定： 1)過電流保護宜用于降壓變壓器。 2)復(fù)合電壓起動的過電流保護或低電壓閉鎖的過電流保護，宜用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和過電流不符合靈敏性要求的降壓變壓器。 外部相間短路保護應(yīng)符合下列規(guī)定： 1)雙繞組變壓器，應(yīng)裝于主電源側(cè)。根據(jù)主接線情況，保護裝置可帶一段或兩段時限，以較短的時限動作于縮小故障影響范圍，以較長的時限動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。 2)三繞組變壓器，宜裝于主電源側(cè)及主負荷側(cè)。主電源側(cè)的保護應(yīng)帶兩段時限，以較短的時限斷開未裝保護側(cè)的斷路器。當(dāng)不符合靈敏性要求時，可在所有各側(cè)裝設(shè)保護裝置。各側(cè)保護裝置應(yīng)根據(jù)選擇性的要求裝設(shè)方向元件。,電力系統(tǒng)對繼電保護的基本要求,電力變壓器的繼電保護配置 400kVA以下 一般用高壓熔斷器。 瓦斯保護：室內(nèi)變 315kVA及以上, 主、配變 800kVA及以上, 縱差保護：10000kVA或電流速斷靈敏度不滿足要求的2000-8000kVA配變 過電流及速斷保護、低壓側(cè)接地保護： 400-1600kVA 溫度保護：1000kVA及以上 過負荷保護：400kVA及以上的并列運行的變壓器,電力系統(tǒng)對繼電保護的基本要求,對363kV線路的下列故障或異常運行，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護裝置： 1)相間短路; 2)單相接地; 3)過負荷。 對310kV線路裝設(shè)相間短路保護裝置，應(yīng)符合下列要求： 1)由電流繼電器構(gòu)成的保護裝置，應(yīng)接于兩相電流互感器上，同一網(wǎng)絡(luò)的所有線路均應(yīng)裝在相同的兩相上; 2)后備保護應(yīng)采用遠后備方式; 3)當(dāng)線路短路使發(fā)電廠廠用母線或重要用戶母線電壓低于額定電壓的60%時，以及線路導(dǎo)線截面過小，不允許帶時限切除短路時，應(yīng)快速切除故障; 4)當(dāng)過電流保護的時限不大于0.50.7s時，且沒有3)款所列的情況，或沒有配合要求時，可不裝設(shè)瞬動的電流速斷保護。,鐵路電力系統(tǒng)的保護配置,鐵路電力系統(tǒng)的保護配置,鐵路電力系統(tǒng)的保護配置,AT牽引變電所饋線接線圖,鐵路電力系統(tǒng)的保護配置,高速鐵路變電所整定值適用于以下運營工況： 1）正常運行狀態(tài) 牽引網(wǎng)正常運行方式下近期可滿足時速為300km的動車以4min間隔追蹤，遠期可滿足時速為300km的動車以3min間隔追蹤的供電要求。 2）故障運行狀態(tài) 牽引變電所解列時，由兩相鄰牽引變電所共同越區(qū)供電，供電能力可滿足：正線牽引變電所解列時，由相鄰的牽引變電所越區(qū)供電，供電能力可滿足時速為300km的動車以8min間隔追蹤運行。,鐵路電力系統(tǒng)的保護配置,牽引變電所、AT所、分區(qū)所饋線保護定值選用 各牽引變電所同一供電臂的上下行饋線可相互備用，即上行或下行饋線通過接觸網(wǎng)上下行聯(lián)絡(luò)隔離開關(guān)向整個供電臂上下行供電。因此牽引變電所饋線保護分為上下行斷路器分開運行整定和上下行斷路器合一運行整定，其定值如何選用具體祥見牽引變電所、AT所、分區(qū)所饋線保護定值區(qū)配置表。,鐵路電力系統(tǒng)的保護配置,牽引變電所、AT所、分區(qū)所饋線及自耦變壓器保護定值區(qū)配置表,鐵路電力系統(tǒng)的保護配置,鐵路電力系統(tǒng)的保護配置,自耦變壓器保護功能投退表,鐵路電力系統(tǒng)的保護配置,鐵路電力系統(tǒng)的保護配置,鐵路電力系統(tǒng)的保護原理,差動保護 在牽引供電系統(tǒng)中，常用的主變主要有Y/-11變壓器；阻抗匹配型平衡變壓器及V/V單相變壓器。為了保證動作的選擇性，差動保護動作電流應(yīng)躲開外部短路時的最大不平衡電流。變壓器高低壓側(cè)電流的大小不等，不同形式接線的變壓器對應(yīng)相的相角也不全一致，因此要使正常運行或外部短路時的差動電流為零，就應(yīng)使這兩電流相等。這三種變壓器的接線方式均有所不同，要實現(xiàn)流入保護的差動高低壓側(cè)電流相等，其差動保護的接線方式也有所不同，現(xiàn)僅對V/V單相變壓器的情況作一介紹,鐵路電力系統(tǒng)的保護原理,V/V接線變壓器差動保護接線,高低壓側(cè)電流平衡關(guān)系（CT二次側(cè)） K 變壓器高、低壓側(cè)繞組匝數(shù)比，若高壓側(cè)電壓為110KV則K=4，若為220KV則K=8,鐵路電力系統(tǒng)的保護原理,A相差動電流 A相制動電流 B、C相差動電流、制動電流計算方法類似。,鐵路電力系統(tǒng)的保護原理,阻抗保護 阻抗保護是以被測線路參數(shù)(阻抗、電抗、方向)與設(shè)定的被保護區(qū)段參數(shù)的比較結(jié)果為作用量的保護方式。 在牽引供電系統(tǒng)中，阻抗保護主要應(yīng)用于線路保護當(dāng)中。在不同的線路中有不同的應(yīng)用，在高速鐵路的牽引供電系統(tǒng)中，阻抗保護未設(shè)置反向功能，正常供電方式下，不再采用阻抗二段作為阻抗一段的后備保護。,鐵路電力系統(tǒng)的保護原理,電流速斷保護原理框圖 電流增量保護原理框圖 動作方程為：,鐵路電力系統(tǒng)的保護原理,鐵路電力系統(tǒng)的保護原理,低電壓保護 一種情況是預(yù)定當(dāng)被測量點的電壓低于規(guī)定值時執(zhí)行相應(yīng)保護動作的保護方式。 另一種情況是因為單純的過流保護在整定時要考慮接線方式，整定時定值比較高，靈敏度低，不能滿足要求，有時保護區(qū)很??！加裝低電壓繼電器后，過流定值降低了，就要通過低電壓繼電器來判別究竟是負荷電流，還是故障電流。 在鐵路10KV電力系統(tǒng)中往往應(yīng)用前者，而在牽引變電系統(tǒng)中，往往后者應(yīng)用較多。,鐵路電力系統(tǒng)的保護原理,零序過電流保護 中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生接地短路，將