繼電保護(hù)裝置教程

1、1繼電保護(hù)教程保護(hù)裝置原理及運(yùn)行注意事項(xiàng)2主 要 內(nèi) 容n1、傳統(tǒng)保護(hù)與微機(jī)保護(hù)裝置的區(qū)別n2、變電站繼電保護(hù)的組成n3、繼電保護(hù)配置原則31、傳統(tǒng)保護(hù)裝置與微機(jī)保護(hù)裝置的區(qū)別n1.1 保護(hù)裝置分類的標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)裝置分類的標(biāo)準(zhǔn)：以邏輯判斷部分是采用硬件方式實(shí)現(xiàn)，還是采用以邏輯判斷部分是采用硬件方式實(shí)現(xiàn)，還是采用軟件方式實(shí)現(xiàn)軟件方式實(shí)現(xiàn)n采用硬件方式的是傳統(tǒng)保護(hù)采用硬件方式的是傳統(tǒng)保護(hù)n采用軟件方式的是微機(jī)保護(hù)采用軟件方式的是微機(jī)保護(hù)41、傳統(tǒng)保護(hù)裝置與微機(jī)保護(hù)裝置的區(qū)別n1.2 傳統(tǒng)保護(hù)裝置類型： 電磁型保護(hù)裝置 晶體管型保護(hù)裝置 集成電路型保護(hù)裝置。51、傳統(tǒng)保護(hù)裝置與微機(jī)保護(hù)裝置的區(qū)別1.3

2、傳統(tǒng)保護(hù)裝置如何實(shí)現(xiàn)邏輯判斷n由元件（電磁元件、電子元件和集成塊）按一定原理“搭建”。對(duì)于比較復(fù)雜的繼電保護(hù)原理，是比較難于實(shí)現(xiàn)。如阻抗繼電器的保護(hù)范圍。 61、傳統(tǒng)保護(hù)裝置與微機(jī)保護(hù)裝置的區(qū)別n1.4 微機(jī)保護(hù)裝置的如何實(shí)現(xiàn)邏輯判斷n由軟件完成的。方便可靠，不存在由于元件的損壞而造成的保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)；易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的保護(hù)原理。72、變電站繼電保護(hù)的組成概念n2.1、什么是繼電保護(hù)：n繼電保護(hù)是一個(gè)對(duì)電力系統(tǒng)中各種設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控的系統(tǒng)。 不是由一個(gè)元件或一套裝置構(gòu)成。n繼電保護(hù)系統(tǒng)與衣服一樣： 例：衣服的組成。袖子、領(lǐng)子、前片、后片只是衣服的一部分，如果衣服的所有部分都有，也不能成為一件衣服，必須

3、用線按一規(guī)律進(jìn)行縫紉，才能成為一件完整、有用的衣服。8 2、變電站繼電保護(hù)的組成系統(tǒng)說(shuō)明n2.2、繼電保護(hù)系統(tǒng)的組成：n由六個(gè)部分組成（見(jiàn)下圖）n 第一部分：測(cè)量部分；n 第二部分：保護(hù)裝置（不同原理）；n 第三部分：?jiǎn)位蛉嗖僮飨?；n 第四部分：跳合閘機(jī)構(gòu)；n 第五部分：控制部分（包括直流部分）；n 第六部分：二次回路；92、變電站繼電保護(hù)的組成系統(tǒng)方框圖n繼電保護(hù)系統(tǒng)組成圖測(cè)量回路保護(hù)裝置單、三相操作箱跳合閘機(jī)構(gòu)控制部分PTCT二次回路 負(fù)102、變電站繼電保護(hù)的組成測(cè)量部分n2.2.1第一部分測(cè)量回路組成和作用：組成：電壓互感器、電流互感器和二次回路；作用：將高電壓和大電流變?yōu)榈碗妷汉托?/p>

4、電流， 同時(shí)也起到隔離作用，防止高電壓和大電流對(duì)人身和設(shè)備的傷害。 n電流互感器的極性是非常重要：極性決定了保護(hù)判斷方向的正確性，同時(shí)也決定了差電流的值、和電流的值保護(hù)動(dòng)作值。112、變電站繼電保護(hù)的組成保護(hù)裝置n2.2.2 、第二部分：保護(hù)裝置：n組成：第一個(gè)裝置里都包括了各種與設(shè)備相關(guān)、并能反應(yīng)該設(shè)備大部分故障的保護(hù)元件。 根據(jù)不同設(shè)備，配置不同原理的保護(hù)裝置。例：線路保護(hù)裝置RCS902有：n三段式接地距離繼電器、三段式相間距離繼電器、相電流元件、重合閘繼電器、四段零序電流保護(hù)等可見(jiàn)：每一個(gè)裝置里都包含有很多不同原理的元件。有點(diǎn)象搭積木一樣的。元件只是一個(gè)小部分。只有合理的選擇和搭建，才

5、能保證裝置能正確動(dòng)作。122、變電站繼電保護(hù)的組成操作箱n2.2.3 第三部分：?jiǎn)危ɑ蛉啵┎僮飨渲虚g繼電器箱;n作用：將保護(hù)裝置發(fā)出的命令通過(guò)中間繼電器來(lái)擴(kuò)大過(guò)流能力，同時(shí)也完成與重合閘等的配合。正確完成保護(hù)裝置發(fā)出的指令（本設(shè)備保護(hù)或其它保護(hù)） 它是二次設(shè)備與一次設(shè)備的分界點(diǎn)132、變電站繼電保護(hù)的組成跳合閘機(jī)構(gòu)n2.2.4 第四部分：跳合閘機(jī)構(gòu)在斷路器裝置里。n作用：完成將斷開斷路器，將故障設(shè)備從系統(tǒng)中隔離，保證系統(tǒng)的安全。n跳合閘機(jī)構(gòu)：保證開關(guān)正確的分、斷；包括二個(gè)方面：電氣部分和機(jī)械部分。任何跳合閘機(jī)構(gòu)都有固定的跳閘時(shí)間。 142、變電站繼電保護(hù)的組成二次回路n2.2.5 第五部分：

6、二次回路n作用：將各部分正確連接的線路n組成：包括回路中的導(dǎo)線、屏上的端子排、保護(hù)屏上的壓板等。152、變電站繼電保護(hù)的組成控制部分n2.2.6 第六部分：控制部分n作用：根據(jù)規(guī)則，對(duì)繼電保護(hù)的各部分進(jìn)行控制，使各部分有效的結(jié)合，完成繼電保護(hù)功能。 如斷路器的控制自動(dòng)操作和手動(dòng)操作的控制；動(dòng)作后是發(fā)信號(hào)還是跳閘等。 162、變電站繼電保護(hù)的組成控制部分n組成：二次回路、中間繼電器和直流回路。 直流回路在變電站是非常重要的，可以說(shuō)沒(méi)有直流，變電站是不能正常運(yùn)行的。 直流系統(tǒng)的正常運(yùn)行，是變電站安全運(yùn)行的保障。斷路器的操作需要直流；保護(hù)裝置需要直流；中控系統(tǒng)同樣也離不開直流。n控制回路能保證當(dāng)保護(hù)

7、正確判斷故障后，斷路器能在最短時(shí)間內(nèi)，并按一定的規(guī)則將故障切除。17n3、繼電保護(hù)配置 變電站的保護(hù)配置183、繼電保護(hù)配置主保護(hù)、后備保護(hù)的概念及分類主保護(hù) n3.1什么是主保護(hù)： 在保護(hù)動(dòng)作上不與其它保護(hù)配合。193、繼電保護(hù)配置主保護(hù)、后備保護(hù)的概念及分類主保護(hù)n3.2 線路分類： 線路的主保護(hù)從動(dòng)作時(shí)間上劃為兩類：第一類：全線瞬時(shí)動(dòng)作。 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)， 在 220KV及以上線路作為主保護(hù)。n縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)包括三大類： 以光纖為媒介的光纖保護(hù) 以電力輸電線為媒介的高頻保護(hù)； 以空氣為媒介的微波保護(hù)203、繼電保護(hù)配置主保護(hù)、后備保護(hù)的概念及分類主保護(hù)n第二類（線路分類）： 按階梯時(shí)限特性動(dòng)

8、作的保護(hù)。 具有階梯時(shí)限特性的距離保護(hù)、零序電流保護(hù)等作主保護(hù)， 一般適用于110KV及以下一些不太重要的線路。213、繼電保護(hù)配置主保護(hù)、后備保護(hù)的概念及分類后備保護(hù)n3.3 什么是后備保護(hù)： 在動(dòng)作過(guò)程中，必須與其它保護(hù)進(jìn)行配合的保護(hù)223、繼電保護(hù)配置主保護(hù)、后備保護(hù)的概念及分類后備保護(hù)n3.4后備保護(hù)分遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)兩類。n3.4.1 近后備保護(hù)的構(gòu)成： 每一元件具有獨(dú)立的主保護(hù)與后備保護(hù)而不依靠相鄰元件的保護(hù)來(lái)起后備作用。 應(yīng)用范圍：一般用于220KV及以上電網(wǎng)。 233、繼電保護(hù)配置主保護(hù)、后備保護(hù)的概念及分類后備保護(hù)n3.4.2 遠(yuǎn)后備保護(hù)：n構(gòu)成：以相鄰元件的保護(hù)特性對(duì)

9、本元件內(nèi)故障有一定靈敏系數(shù)，起后備作用，如相鄰元件的距離、電流、電壓、方向保護(hù)等。n應(yīng)用范圍：一般用于110KV及以下電網(wǎng)243、繼電保護(hù)配置主保護(hù)、后備保護(hù)的概念及分類輔助保護(hù)n2.5輔助保護(hù)：n什么是輔助保護(hù): 在保護(hù)配置中，只起到閉鎖和啟動(dòng)作用的保護(hù)。n輔助保護(hù)（閉鎖、啟動(dòng)等）與測(cè)量元件的關(guān)系: 為了保證繼電保護(hù)裝置的靈敏性，在同一套保護(hù)裝置中，閉鎖、啟動(dòng)等輔助元件的動(dòng)作靈敏度應(yīng)大于所控制元件等主要元件的動(dòng)作靈敏度。253、繼電保護(hù)配置3.6繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與切除故障的時(shí)間的關(guān)系n保護(hù)裝置動(dòng)作不是繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。n繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間：保護(hù)裝置判斷故障時(shí)間中間繼電器動(dòng)作時(shí)間整定時(shí)間跳閘機(jī)構(gòu)

10、固有動(dòng)作時(shí)間 斷路器滅弧時(shí)間。n一般情況下，大約是100ms263、繼電保護(hù)配置3.7變電站保護(hù)配置n3.7.1 什么是繼電保護(hù)配置： 針對(duì)不同設(shè)備的特點(diǎn)，將能反應(yīng)設(shè)備故障及不正常運(yùn)行方式的保護(hù)元件進(jìn)行合理的設(shè)置，保證設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中斷開，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。273、繼電保護(hù)配置 3.7變電站保護(hù)配置220KV線路n3.7.2 220KV線路：n主保護(hù)：雙高頻保護(hù)：一套為光纖通道，一套為電力線；n 對(duì)于超短線路雙回線，采用分相差動(dòng)保護(hù)（橫差保護(hù)）n近后備保護(hù)：距離三段保護(hù)（接地距離和相間距離）；零序電流保護(hù)；失靈保護(hù)；重合閘（包括后加速）。n遠(yuǎn)后備保護(hù)：主變后備

11、保護(hù)、相鄰線路的三段保護(hù)283、繼電保護(hù)配置 3.7變電站保護(hù)配置110KV線路n3.7.3 110KV線路：n110KV線路無(wú)論是有源還是無(wú)源線路，通常采用主保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)。n主保護(hù)：距離、保護(hù)（接地距離、相間距離），零序方向電流、保護(hù)；n（近后備保護(hù)：距離保護(hù)、零序方向電流保護(hù)，重合閘（后加速）；）n遠(yuǎn)后備保護(hù)：由主變的過(guò)流保護(hù)用為110KV后備保護(hù)293、繼電保護(hù)配置 3.7變電站保護(hù)配置主變n3.7.4 主保護(hù)配置原則n反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低瓦斯保護(hù) ； 內(nèi)部故障主要有：油、紙等絕緣材料；線圈的縱向故障（匝間短路）n反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 縱聯(lián)差動(dòng)保

12、護(hù)對(duì)其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接短路以及繞組匝間也能起到保護(hù)作用，但靈敏度不高。 零序差動(dòng)保護(hù)：當(dāng)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)對(duì)單相接地短路靈敏度性不符合要求，增設(shè)零序差動(dòng)保護(hù)。303、繼電保護(hù)配置 3.7變電站保護(hù)配置主變n3.7.5 后備保護(hù)原則n后備保護(hù)設(shè)置原則：為了防止外部故障引起主變過(guò)負(fù)荷。所以，后備保護(hù)作為相鄰元件的遠(yuǎn)后備保護(hù)，同時(shí)也作為變壓器本身主保護(hù)的近后備保護(hù)。后備保護(hù)能保護(hù)電流互感器與斷路器之間的故障。313、繼電保護(hù)配置 3.7變電站保護(hù)配置30KV、10KV線路n3.7.6 35KV、10KV線路：n 根據(jù)35KV和10KV系統(tǒng)中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)的特點(diǎn)（由于系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單） 保護(hù)

13、采用主保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)。323、繼電保護(hù)配置 3.8變電站保護(hù)配置母線n3.8.1 必須裝設(shè)母線保護(hù)的設(shè)備：n110KV及以上雙母線。n110KV及以上單母線，重要發(fā)電廠或110KV及以上重要變電所的35KV母線；333、繼電保護(hù)配置 3.8變電站保護(hù)配置母線n3.8.2 實(shí)例：n110及以上母線：n主保護(hù)：母差保護(hù)； n后備保護(hù)：本站主變的后備保護(hù)和對(duì)側(cè)的線路保護(hù)n10KV母線：n無(wú)主保護(hù)，由主變的后備保護(hù)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。343、繼電保護(hù)配置 3.9 保護(hù)范圍影響保護(hù)范圍的因素n影響保護(hù)范圍的因素n與保護(hù)裝置的原理有關(guān)n與保護(hù)裝置的整定值有關(guān)n與保護(hù)裝置所取CT的安裝位置有關(guān) n與保護(hù)裝置所取

14、CT接線方式有關(guān) n與運(yùn)行方式有關(guān) 353、繼電保護(hù)配置 3.9保護(hù)范圍 裝置原理影響保護(hù)范圍n3.9.1與保護(hù)裝置的原理有關(guān)： 不同的保護(hù)原理，其保護(hù)范圍是不同的，它也受到運(yùn)行方式的影響。如主變零序電流保護(hù)。受主變中性點(diǎn)是否接地的制約。 363、繼電保護(hù)配置 3.9保護(hù)范圍 整定值影響保護(hù)范圍n3.9.2 與保護(hù)裝置的整定值有關(guān)：不同的整定值，其范圍也是不同的。如距離保護(hù)1段和2段的范圍就不同。373、繼電保護(hù)配置 3.9保護(hù)范圍 CT的安裝位置影響保護(hù)范圍n3.9.3與保護(hù)裝置所取CT的安裝位置有關(guān)。 如主變縱差保護(hù)的CT：取開關(guān)CT和取套管CT保護(hù)范圍就不同 383、繼電保護(hù)配置 3.9

15、保護(hù)范圍 CT接線方式影響保護(hù)范圍n3.9.4與保護(hù)裝置所取CT接線方式有關(guān)： 一次與二次的極性有關(guān)。CT的極性接法，直接關(guān)系到保護(hù)方向的選擇。如線路距離保護(hù)：當(dāng)極性接反了，正方向不動(dòng)，反方向動(dòng)作；393、繼電保護(hù)配置 3.9保護(hù)范圍 運(yùn)行方式影響保護(hù)范圍n3.9.5與運(yùn)行方式有關(guān)： 在大運(yùn)行方式下計(jì)算的整定值，在小運(yùn)行方式下，可能不動(dòng)作。所以整定值要隨著運(yùn)行方式變化而不斷調(diào)整。403、繼電保護(hù)配置 3.9.保護(hù)范圍線路保護(hù)范圍 n3.9.6舉例： 線路保護(hù)范圍n保護(hù)的正方向：從母線指向線路。n從CT開始往線路方向，包括線路CT、線路刀閘、阻波器（阻波器的作用：它是并聯(lián)在線路上，讓高頻通過(guò)，工

16、頻不能通過(guò)，常見(jiàn)故障是阻波器里的電容損壞）、線路避雷器一直到第一級(jí)鐵塔。413、繼電保護(hù)配置 3.9保護(hù)范圍線路保護(hù)范圍n線路保護(hù)范圍圖：不包括本線路開關(guān)423、繼電保護(hù)配置 3.9保護(hù)范圍主變保護(hù)范圍n主保護(hù)保護(hù)范圍n瓦斯保護(hù)：主變本體；n差動(dòng)保護(hù)：三側(cè)CT所包圍的部分；差動(dòng)保護(hù)范圍分三種情況：n第一種情況：取開關(guān)CT；n第二種情況：取套管CT；n第三種情況：取旁路CT。433、繼電保護(hù)配置 3.9保護(hù)范圍主變保護(hù)范圍示意圖（取開關(guān)CT）n第一種情況：不包括旁路母線；n檢查的設(shè)備有變壓器本體、n三側(cè)的避雷器、n電壓互感器、n各設(shè)備的接線端頭、n出線瓷套管等。220kV母線110kV母線10k

17、V母線443、繼電保護(hù)配置 3.9保護(hù)范圍主變保護(hù)范圍示意圖(取套管CT)n第二種情況：n檢查的設(shè)備有變壓器本體、n中低壓側(cè)的避雷器、n中低壓側(cè)設(shè)備的接線端頭、n出線瓷套管 220kV母線110kV母線10kV母線453、繼電保護(hù)配置 3.9保護(hù)范圍主變保護(hù)范圍 (取旁路開關(guān)CT)n第三種情況：n檢查的設(shè)備有變壓器本體、n三側(cè)的避雷器、n各設(shè)備的接線端頭、n出線瓷套管 n檢查旁路母線及旁路刀閘 n不檢查主變3刀閘220kV母線110kV母線10kV母線220kV旁母線463、繼電保護(hù)配置 3.9保護(hù)范圍主變后備保護(hù)范圍示意圖n后備保護(hù)的方向：n均是指向相鄰設(shè)備n如：復(fù)合電壓方向過(guò)流保護(hù)：具體設(shè)

18、備：主變套管CT引線、n避雷器、nPT、3刀閘、n主變本側(cè)開關(guān)、n1刀閘、n母線、n所有線路的1刀閘、n所有線路的開關(guān)、n所有線路的3刀閘直到出線至第一級(jí)鐵塔為止。 220kV母線110kV母線10kV母線473、繼電保護(hù)配置 3.9保護(hù)范圍主變后備保護(hù)動(dòng)作分析n5.3.3 后備保護(hù)動(dòng)作分析nA：原因：原因n從上分析可以看出：引起主變后備保護(hù)動(dòng)作的從上分析可以看出：引起主變后備保護(hù)動(dòng)作的原因有四種：原因有四種：n主變差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)；主變差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)；n相鄰元件開關(guān)拒動(dòng)；相鄰元件開關(guān)拒動(dòng)；n相鄰元件的保護(hù)拒動(dòng)。相鄰元件的保護(hù)拒動(dòng)。n保護(hù)本身誤動(dòng)。保護(hù)本身誤動(dòng)。 483、繼電保護(hù)配置 3.10保護(hù)范圍母差保護(hù)范圍n3.10.1 母差保護(hù)范圍：母線設(shè)備、及本母線上所連接的出線開關(guān)直到開關(guān)CT（畫