發(fā)電廠繼電保護配置

1、本次授課主要內(nèi)容本次授課主要內(nèi)容: :繼電保護配置繼電保護配置對電網(wǎng)繼電保護的基本要求對電網(wǎng)繼電保護的基本要求選擇性選擇性快速性快速性靈敏性靈敏性可靠性可靠性在已配置的保護裝置的基礎(chǔ)上，在已配置的保護裝置的基礎(chǔ)上，進行合理的動作值整定進行合理的動作值整定跳閘愈快，制動面積愈小，穩(wěn)跳閘愈快，制動面積愈小，穩(wěn)定裕度愈大，但需可靠動作定裕度愈大，但需可靠動作計及較輕但不易與正常情況計及較輕但不易與正常情況相區(qū)別的故障相區(qū)別的故障保證不誤動作和不拒動保證不誤動作和不拒動對電網(wǎng)繼電保護的基本要求對電網(wǎng)繼電保護的基本要求可可 靠靠 性性保護裝置本身的可靠性保護裝置本身的可靠性保護裝置的試驗和檢驗保護裝置的

2、試驗和檢驗繼電保護系統(tǒng)的配置繼電保護系統(tǒng)的配置外部及二次回路干擾與保護外部及二次回路干擾與保護裝置的耐受水平裝置的耐受水平對繼電保護配置的基本要求對繼電保護配置的基本要求1 1）要根據(jù)保護對象的故障特征來配置。）要根據(jù)保護對象的故障特征來配置。 電流、電壓、電流、電壓、功率、序相量、阻抗、頻率等，從而功率、序相量、阻抗、頻率等，從而構(gòu)成電流保護、電壓保護、方向保護、阻抗保護、差構(gòu)成電流保護、電壓保護、方向保護、阻抗保護、差動保護等。動保護等。 2 2）根據(jù)保護對象的電壓等級和重要性。）根據(jù)保護對象的電壓等級和重要性。 3 3）在滿足安全可靠性的前提下要盡量簡化二次回路。）在滿足安全可靠性的前提

3、下要盡量簡化二次回路。 4 4）要注意相鄰設備保護裝置的死區(qū)問題）要注意相鄰設備保護裝置的死區(qū)問題 合理分配電流互感器繞組合理分配電流互感器繞組 在電力系統(tǒng)繼電保護與安全自動裝置技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護與安全自動裝置技術(shù)規(guī)程中關(guān)于系統(tǒng)繼保配置的兩條基本要求：規(guī)程中關(guān)于系統(tǒng)繼保配置的兩條基本要求：a a、任何電力設備和線路不得在任何時候處于無保、任何電力設備和線路不得在任何時候處于無保護狀態(tài)下運行；護狀態(tài)下運行； b b、任何電力設備和線路必須在任何時候由兩套、任何電力設備和線路必須在任何時候由兩套完全獨立的繼保裝置分別控制兩組完全獨立的斷完全獨立的繼保裝置分別控制兩組完全獨立的斷路器來實現(xiàn)保護。

4、路器來實現(xiàn)保護。實現(xiàn)備用實現(xiàn)備用110KV及以下及以下-遠后備原則遠后備原則QF1QF2充分實現(xiàn)充分實現(xiàn)“完全獨立完全獨立”220KV及以上及以上-近后備原則（近后備原則（雙重化配置雙重化配置）保護1保護1保護2保護2兩組兩組跳閘跳閘線圈線圈電源1電源1電源2電源2通道1通道1通道2通道2CT1CT1CT2CT2CVTCVT未完全獨立，未完全獨立，怎么辦？怎么辦？加失靈加失靈電網(wǎng)繼電保護的基本配置情況：電網(wǎng)繼電保護的基本配置情況：線路線路110KV及以下及以下 主保護主保護+后備保護后備保護220KV及以上及以上 雙主雙主+雙后雙后+失靈失靈變壓器變壓器母線母線500KV：雙套母差：雙套母差2

5、20KV及以下的重要母線：一套母差及以下的重要母線：一套母差發(fā)電機發(fā)電機100MW及以上及以上 2*（差動（差動+后備）后備）+非電量非電量220KV及以上及以上 雙主雙主+雙后雙后+非電量非電量35KV35KV及以下線路：及以下線路：主要考慮相間短路主要考慮相間短路一、對單側(cè)電源線路可裝設兩段電流一、對單側(cè)電源線路可裝設兩段電流（電壓電壓）保護：保護： 第一段為不帶時限的第一段為不帶時限的電流速斷保護電流速斷保護； 第二段為帶時限的第二段為帶時限的過電流保護過電流保護。 二、對雙側(cè)電源線路，可裝設二、對雙側(cè)電源線路，可裝設帶方向帶方向或不帶方向的或不帶方向的電流電壓保護電流電壓保護 。 當采

6、用電流電壓保護不能滿足選擇性、靈敏性和當采用電流電壓保護不能滿足選擇性、靈敏性和速動性要求時，可采用速動性要求時，可采用距離保護距離保護裝置。裝置。 一、在發(fā)電廠和變電所母線上，應裝設一、在發(fā)電廠和變電所母線上，應裝設接地監(jiān)接地監(jiān)視裝置視裝置，動作于，動作于信號信號。二、線路上宜裝設有選擇性的接地保護，并動二、線路上宜裝設有選擇性的接地保護，并動作于信號。當危及人身和設備安全時，保護裝置應作于信號。當危及人身和設備安全時，保護裝置應動作于跳閘。動作于跳閘。三、在出線回路數(shù)不多，或難以裝設選擇性單三、在出線回路數(shù)不多，或難以裝設選擇性單相接地保護時，可采用依次斷開線路的方法，尋找相接地保護時，可

7、采用依次斷開線路的方法，尋找故障線路。故障線路。單相接地：單相接地：中性點非直接接地電網(wǎng)中性點非直接接地電網(wǎng)110KV中性點直接接中性點直接接地電網(wǎng)線路的保護地電網(wǎng)線路的保護 對對110KV110KV線路的下列故障，應裝設相應的保護裝置：線路的下列故障，應裝設相應的保護裝置：一、一、單相接地短路單相接地短路；二、二、相間短路相間短路。110KV110KV線路后備保護配置宜采用線路后備保護配置宜采用遠后備遠后備方式。方式。 一、單側(cè)電源線路，應裝設三相多段式電一、單側(cè)電源線路，應裝設三相多段式電流或流或電流電壓保護電流電壓保護；二、雙側(cè)電源線路，可裝設二、雙側(cè)電源線路，可裝設階段式距離保階段式距

8、離保護護裝置。裝置。目前全部為三段式目前全部為三段式 對對110kV110kV線路相間短路，應裝設的保護：線路相間短路，應裝設的保護： 當系統(tǒng)穩(wěn)定有要求時，某些雙電源線路應裝當系統(tǒng)穩(wěn)定有要求時，某些雙電源線路應裝設全線速動的主保護。設全線速動的主保護。一、宜裝設帶方向或不帶方向的一、宜裝設帶方向或不帶方向的階段式零序階段式零序電流電流保護；保護；二、對某些線路，當零序電流保護不能滿足二、對某些線路，當零序電流保護不能滿足要求時，可裝設要求時，可裝設接地距離保護接地距離保護，并應裝設一段或，并應裝設一段或二段零序電流保護作后備保護。二段零序電流保護作后備保護。對接地短路，應裝設相應的保護裝置：對

9、接地短路，應裝設相應的保護裝置：l目前一般裝置為四段式，但只用其三段：目前一般裝置為四段式，但只用其三段：1 1、I01I01作為作為速動段速動段，一般應投入（極短線路除外）；，一般應投入（極短線路除外）；2 2、I02I02作為作為靈敏段靈敏段，能有選擇性切除本線路范圍，能有選擇性切除本線路范圍的接地故障，動作時限滿足配合條件下盡量縮短；的接地故障，動作時限滿足配合條件下盡量縮短；3 3、最末一段作為本線路經(jīng)高阻接地故障和末端變、最末一段作為本線路經(jīng)高阻接地故障和末端變壓器內(nèi)部故障的壓器內(nèi)部故障的后備后備，應小于，應小于300A300A。110kV110kV線路零序電流保護線路零序電流保護2

10、20KV220KV及以上線路：及以上線路：采用近后備方式采用近后備方式1 1）、主保護雙重化：）、主保護雙重化： 配置兩套不同原理的縱聯(lián)保護配置兩套不同原理的縱聯(lián)保護2 2）、后備保護雙重化）、后備保護雙重化 完整的三段相間和接地距離保護完整的三段相間和接地距離保護 、四段零、四段零序方向過流保護序方向過流保護 。220kV220kV線路保護還要配置三相不一致保線路保護還要配置三相不一致保護護 隨著新上線路，隨著新上線路，推廣采用雙套光纖差動推廣采用雙套光纖差動1 1）高頻保護缺陷多，工作量大，經(jīng)常要做通道）高頻保護缺陷多，工作量大，經(jīng)常要做通道測試測試2 2）現(xiàn)在電網(wǎng)密集，同桿并架雙（四）回

11、線較多，）現(xiàn)在電網(wǎng)密集，同桿并架雙（四）回線較多，傳統(tǒng)的高頻選相有問題。傳統(tǒng)的高頻選相有問題。3 3）終端變時，可不考慮特重，減少工作量。）終端變時，可不考慮特重，減少工作量。4 4）測距準確（經(jīng)高阻接地）測距準確（經(jīng)高阻接地） 凡是選用簡單的三相重合閘方式能滿足具體系統(tǒng)實際需凡是選用簡單的三相重合閘方式能滿足具體系統(tǒng)實際需要的線路都能當選用要的線路都能當選用三相重合閘方式三相重合閘方式。當發(fā)生單相接地故。當發(fā)生單相接地故障時，如果使用三相重合閘不能保證系統(tǒng)穩(wěn)定，或者地區(qū)障時，如果使用三相重合閘不能保證系統(tǒng)穩(wěn)定，或者地區(qū)系統(tǒng)會出現(xiàn)大面積停電，或者影響重要負荷停電的線路上，系統(tǒng)會出現(xiàn)大面積停電，

12、或者影響重要負荷停電的線路上，應當選用應當選用單相或綜合重合閘方式單相或綜合重合閘方式。 在大機組出口一般不使用三相重合閘。在大機組出口一般不使用三相重合閘。 我省我省220kV220kV及以上線路基本采用單相重合閘及以上線路基本采用單相重合閘 110kV 110kV線路采用三相重合閘方式線路采用三相重合閘方式220KV線路的典型組屏：線路的典型組屏：兩面屏兩面屏( (柜柜) )方案如下方案如下: :a)a)線路保護線路保護1 1屏屏( (柜柜):):線路保護、重合閘線路保護、重合閘1 1+分相操作分相操作箱箱1 1或斷路器操作繼電器接口或斷路器操作繼電器接口1 1+電壓切換箱電壓切換箱1+(

13、1+(過電過電壓及遠方跳閘保護壓及遠方跳閘保護1);1);b) b) 線路保護線路保護2 2屏屏( (柜柜):):線路保護、重合閘線路保護、重合閘 2+ ( 2+ (分相分相操作箱操作箱2 2或斷路器操作繼電器接口或斷路器操作繼電器接口2)2)+電壓切換箱電壓切換箱2 2十十( (過電壓及遠方跳閘保護過電壓及遠方跳閘保護2)2)注注: :括號內(nèi)的裝置可根據(jù)電網(wǎng)具體情況選配。括號內(nèi)的裝置可根據(jù)電網(wǎng)具體情況選配。三面屏三面屏( (柜柜) )方案如下方案如下: :a) a) 線路保護線路保護1 1屏屏( (柜柜):):線路保護、重合閘線路保護、重合閘1+1+電壓電壓切換箱切換箱1+(1+(過電壓及遠

14、方跳閘保護過電壓及遠方跳閘保護1);1);b)b)線路保護線路保護2 2屏屏( (柜柜):):線路保護、重合閘線路保護、重合閘2+2+電壓切電壓切換箱換箱2+(2+(過電壓及遠方跳閘保護過電壓及遠方跳閘保護2):2):c)c)線路輔助屏線路輔助屏( (柜柜):):分相操作箱或斷路器操作繼分相操作箱或斷路器操作繼電器接口。電器接口。n定子繞組相間短路定子繞組相間短路n定子繞組匝間短路定子繞組匝間短路n定子繞組單相接地定子繞組單相接地n轉(zhuǎn)子繞組一點接地或轉(zhuǎn)子繞組一點接地或兩點接地兩點接地n轉(zhuǎn)子勵磁回路勵磁電轉(zhuǎn)子勵磁回路勵磁電流消失流消失n縱聯(lián)差動保護縱聯(lián)差動保護n橫聯(lián)差動保護橫聯(lián)差動保護n縱向縱向

15、零序電壓保護零序電壓保護n零序電流保護零序電流保護n零序電壓保護零序電壓保護n100%100%的定子接地保護的定子接地保護n轉(zhuǎn)子一點接地保護轉(zhuǎn)子一點接地保護n轉(zhuǎn)子兩點接地保護轉(zhuǎn)子兩點接地保護n失磁保護失磁保護n外部短路引起的定子繞組過電流外部短路引起的定子繞組過電流n三相對稱過負荷三相對稱過負荷n外部不對稱短路或不對稱負荷而引起外部不對稱短路或不對稱負荷而引起的發(fā)電機負序過電流和過負荷的發(fā)電機負序過電流和過負荷n突然甩負荷而引起的定子繞組過電壓突然甩負荷而引起的定子繞組過電壓n轉(zhuǎn)子繞組過負荷轉(zhuǎn)子繞組過負荷n汽輪機主汽門突然關(guān)閉而引起的發(fā)電汽輪機主汽門突然關(guān)閉而引起的發(fā)電機逆功率等機逆功率等n其

16、它情況其它情況電壓閉鎖電流保護電壓閉鎖電流保護對稱過負荷保護對稱過負荷保護負序過電流保護負序過電流保護過電壓保護過電壓保護轉(zhuǎn)子過負荷保護轉(zhuǎn)子過負荷保護逆功率保護逆功率保護失步保護、低頻保護等失步保護、低頻保護等變壓器常見故障類型變壓器常見故障類型油箱內(nèi)：油箱內(nèi)：繞組的相間短路、匝間短路繞組的相間短路、匝間短路 中性點直接接地系統(tǒng)側(cè)的接地短路中性點直接接地系統(tǒng)側(cè)的接地短路油箱外：油箱外：套管及引出線的相間短路、接地短路套管及引出線的相間短路、接地短路變壓器的不正常運行狀態(tài)變壓器的不正常運行狀態(tài)1、外部相間短路引起的過電流、外部相間短路引起的過電流2、外部接地短路引起的過電流；（接地、外部接地短路

17、引起的過電流；（接地B）3、外部接地短路引起的過電壓；（不接地、外部接地短路引起的過電壓；（不接地B）4、負荷超過額定容量引起的過負荷；、負荷超過額定容量引起的過負荷；5、漏油等引起的油面降低；、漏油等引起的油面降低；6、過電壓或低頻率等引起的過勵磁故障。（、過電壓或低頻率等引起的過勵磁故障。（500KV）1、瓦斯保護、瓦斯保護2、電流速斷保護或縱差動保護、電流速斷保護或縱差動保護3、相間短路后備保護、相間短路后備保護4、接地后備保護、接地后備保護5、過負荷保護、過負荷保護6、過勵磁保護、過勵磁保護(A)(B)(C)(D)未采用雙重化配置時的后備保護配置圖未采用雙重化配置時的后備保護配置圖采用

18、雙重化配置時的后備保護配置圖采用雙重化配置時的后備保護配置圖要考慮的幾個問題：要考慮的幾個問題：1、發(fā)電機引出線采用分相封閉母線后也可能發(fā)生、發(fā)電機引出線采用分相封閉母線后也可能發(fā)生故障。故障。7、大機組都應裝設斷路器失靈保護。、大機組都應裝設斷路器失靈保護。6、大型汽輪發(fā)電機要考慮定子繞組的匝間短路、大型汽輪發(fā)電機要考慮定子繞組的匝間短路 。5、一般高壓廠變需單獨裝設差動。、一般高壓廠變需單獨裝設差動。4、發(fā)變組的后備保護主要是作為區(qū)外故障的后備。、發(fā)變組的后備保護主要是作為區(qū)外故障的后備。3、異常運行故障保護，也需要雙重化配置。、異常運行故障保護，也需要雙重化配置。2、快速主保護雙重化。、快速主保護雙重化。利用供電元件的保護裝置就可以把母線故障切除利用供電元件的保護裝置就可以把母線故障切除裝設專門的母線保護裝置裝設專門的母線保護裝置低壓母線低壓母線超高壓電網(wǎng)超高壓電網(wǎng)雙母線同時運行或單母線分