變電站二次及繼電保護-2012111課件

1、變電站二次及繼電保護主要內(nèi)容繼電保護基礎(chǔ)知識-什么叫繼電保護？有何作用？如何工作？高壓電網(wǎng)保護配置-高壓電網(wǎng)有哪些保護裝置？如何保證電網(wǎng)安全運行？安全自動裝置基礎(chǔ)-電網(wǎng)有哪些安全自動裝置？有何作用？如何工作？第一部分 繼電保護基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識部分內(nèi)容：繼電保護作用及任務繼電保護基本要求繼電保護分類及專業(yè)分工繼電保護基本工作原理基礎(chǔ)知識繼電保護作用及任務一、電力系統(tǒng)工作狀態(tài)？正常：各種運行參數(shù)在規(guī)定的范圍內(nèi)不正常狀態(tài)：故障和異常狀態(tài)電力系統(tǒng)故障有哪些？各種短路：相與相（地）之間絕緣破壞各種斷相：三相中某一相斷開故障原因：外部和內(nèi)部-應盡可能減少發(fā)生各種故障的幾率?；A(chǔ)知識繼電保護作用及任務二、電

2、力系統(tǒng)異常狀態(tài)及表現(xiàn)？過負荷：負荷超出了額定范圍過電壓（如發(fā)電機突然甩負荷）低電壓頻率降低（如系統(tǒng)功率缺乏）系統(tǒng)振蕩（如系統(tǒng)失去穩(wěn)定）異常運行狀態(tài)應及時采取措施使之恢復到正常狀態(tài)，否則將可能引起系統(tǒng)事故?；A(chǔ)知識繼電保護作用及任務三、系統(tǒng)發(fā)生故障如何處理？故障和異常運行狀態(tài)不及時處理-事故。事故：造成少送電、停止送電、電能質(zhì)量下降、設(shè)備損壞、甚至人員傷亡。如何處理：發(fā)生故障時應當在 幾十毫秒內(nèi)切除故障，從而減少對設(shè)備、用戶及電網(wǎng)的損害程度。 如何切除故障： 人在發(fā)現(xiàn)故障后，操作斷路器切除故障設(shè)備通過智能設(shè)備自動切除人（） VS 自動裝置（繼電保護）（）基礎(chǔ)知識繼電保護作用及任務四、繼電保護的概

3、念繼電保護裝置：就是能反應電力系統(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。它是完成繼電保護功能的核心。繼電保護系統(tǒng)：泛指繼電保護技術(shù)或由各種繼電保護裝置組成的繼電保護系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)在電力系統(tǒng)安全運行的保障，監(jiān)視系統(tǒng)健康狀態(tài)，并在生病（故障）時采取措施恢復，如果保護系統(tǒng)不正常工作將引起更大的事故?；A(chǔ)知識繼電保護作用及任務五、電力系統(tǒng)安全避免大范圍停電2003 年8 月14 日美加大停電 5000萬人受影響/停電29小時起因：故障、控制策略不當2006年11月4日歐洲大停電事故 1000萬人受影響/停電12小時原因：線路停運、負荷考慮不當、定值出錯200

4、6年7月1日華中電網(wǎng)事故損失600萬千瓦起因：500kv線路故障跳閘，相鄰線路誤跳閘許多大的停電事故都與繼電保護不正確動作息息相關(guān)！基礎(chǔ)知識繼電保護作用及任務五、電力系統(tǒng)安全如何保證：三道防線第一道防線：由繼電保護裝置快速切除故障元件，最直接最有效地保證電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定； 第二道防線：采用穩(wěn)定控制裝置及切機、切負荷等措施，確保在發(fā)生大擾動情況下電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性； 第三道防線：當電力系統(tǒng)遇到多重嚴重故障而穩(wěn)定破壞時，依靠失步解列裝置將失步的電網(wǎng)解列，并由頻率及電壓緊急控制裝置保持解列后兩部分電網(wǎng)功率的平衡，防止事故擴大、防止大面積停電。繼電保護在三道防線中擔當重要角色!基礎(chǔ)知識繼電保護作用及任務

5、六、繼電保護作用及任務（1）當電力系統(tǒng)被保護對象發(fā)生故障時，能自動地、有選擇地、快速地通過斷路器將故障元件從電力系統(tǒng)中切除。（2）當電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常運行狀態(tài)時，并根據(jù)運行維護條件，動作于發(fā)出信號、減負荷或跳閘?；A(chǔ)知識繼電保護的基本要求一、繼電保護的四個要求選擇性：有選擇性的切除故障，可避免事故擴大快速性：可減少設(shè)備損害程度及提高系統(tǒng)穩(wěn)定靈敏性：能靈敏的反應故障保障故障順利監(jiān)測可靠性：不誤動、不拒動保障系統(tǒng)可靠運行基礎(chǔ)知識繼電保護的基本要求二、影響保護系統(tǒng)可靠及安全的因素內(nèi)在因素：裝置質(zhì)量良好、設(shè)計是否合理；外在因素：運行維護水平、調(diào)試是否正確、正確安裝、定值計算正確等應從系統(tǒng)的各個方面提高系

6、統(tǒng)的可靠性。尤其應從外部因素加強：提高繼電保護專業(yè)相關(guān)人員的理論和技能水平!基礎(chǔ)知識繼電保護分類二次設(shè)備？：是用于對電力系統(tǒng)及一次設(shè)備的工況進行監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)和保護的低壓電氣設(shè)備，包括測量儀表、控制及信號器具或自動化監(jiān)控系統(tǒng)、繼電保護和安全自動裝置、通信設(shè)備等。一般以互感器為界與一次區(qū)分。二次設(shè)備及其相互連接的回路稱為二次回路 基礎(chǔ)知識繼電保護的專業(yè)分工繼電保護專業(yè)的分工-專業(yè)性很強。繼電保護系統(tǒng)的配置及選型：調(diào)度繼電保護科、設(shè)計院系統(tǒng)室繼電保護系統(tǒng)的保護范圍和動作時間及故障處理措施制訂（整定計算）：各級調(diào)度中心繼電保護科整定計算部門繼電保護系統(tǒng)的二次設(shè)計：各級設(shè)計院二次室基礎(chǔ)知識繼電保護的

7、專業(yè)分工繼電保護系統(tǒng)的安裝及調(diào)試：各級變電站施工單位：送變電、電建公司、調(diào)試所繼電保護系統(tǒng)的運行及維護：各級檢修公司/調(diào)試所/繼保所的保護班繼電保護系統(tǒng)的試驗、調(diào)試、研究：中試所、其它科研研究單位?；A(chǔ)知識繼電保護的專業(yè)分工繼電保護系統(tǒng)的日常管理、事故調(diào)查：各級生產(chǎn)技術(shù)部門、調(diào)度中心繼電保護科的相關(guān)處室繼電保護專業(yè)人員培訓：調(diào)度中心繼?？?、各級教育培訓機構(gòu)其它繼電保護相關(guān)：變電運行人員、調(diào)度員、自動化人員、通信技術(shù)人員繼電保護系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)專業(yè)及其它專業(yè)應相互支持、理解才能更好的發(fā)揮保護作用！唯有保護系統(tǒng)的各單位“和諧”共處，才能保證保護系統(tǒng)的“和諧”工作和發(fā)展保護系統(tǒng)如何工作？-重點在檢測故障上

8、。熔斷器、空氣開關(guān)（最簡單的繼電保護）正常時：Ij為負荷電流，很小短路時：Ij=Ik，電流增大，故障電流使熔絲熔斷，脫扣器脫落使電路斷開?；A(chǔ)知識繼電保護基本工作原理熔斷器和空氣開關(guān)的發(fā)展-過電流保護通過故障時流過保護設(shè)備電流增大來判斷發(fā)生故障與否及故障性質(zhì)便構(gòu)成了過電流保護基礎(chǔ)知識繼電保護基本工作原理基礎(chǔ)知識繼電保護基本工作原理基本工作原理：根據(jù)故障癥狀判斷故障性質(zhì)處理故障（跳閘或發(fā)信號）基礎(chǔ)知識繼電保護基本工作原理裝置構(gòu)成第二部分電網(wǎng)保護介紹本部分主要內(nèi)容：1、中低壓線路保護介紹2、超高壓線路保護介紹3、變壓器保護介紹4、母線保護及斷路器失靈保護介紹電網(wǎng)保護配置中低壓線路保護配電線路保護3

9、5kv及以下線路一般采用過電流保護作為主要保護手段每條配電線路配置一套饋線保護饋線保護典型的采用II段或III段式電流保護（不同段對應不同的保護區(qū)域，相互配合協(xié)調(diào)工作）饋線保護往往還具備其它功能，如重合閘、低周減載、過負荷、測量及控制功能電網(wǎng)保護配置中低壓線路保護配電線路保護階段式保護I段（瞬時電流速斷）：保護線路一部分，動作時間快II段（延時電流速斷）：保護本線路全長及相鄰線路一部分，動作時間有延時III段（定時限過電流）：保護本線路和相鄰線路，動作時間長各段協(xié)調(diào)配合、保證對本線路及相鄰線路可靠保護電網(wǎng)保護配置中低壓線路保護配電線路保護35kv及以下線路保護的特點：保護原理簡單、可靠保護的保

10、護范圍變化較大、受系統(tǒng)運行方式變化影響較大電網(wǎng)保護配置中低壓線路保護中壓線路保護110kv及以下線路為了具有更好的保護性能，保護裝置配置了性能更好的距離和零序保護。保護范圍及作用同低壓線路保護保護配置為每條線路一套保護保護功能增強，測控功能往往分開電網(wǎng)保護配置中低壓線路保護中壓線路保護110kv及以下線路距離和零序保護介紹：性能更加良好的保護原理電網(wǎng)保護配置中低壓線路保護中壓線路保護110kv及以下線路特點距離保護的保護范圍根據(jù)穩(wěn)定零序保護有較穩(wěn)定和保護范圍和較高的靈敏性仍然受一定的運行方式影響不能做到快速保護全線路電網(wǎng)保護配置超高壓線路保護超高壓線路保護220kv及以上線路配置：雙重化（每條

11、線路配置獨立的兩套保護）主保護：全線速動主保護（高頻保護及光纖電流差動保護）、快速獨立主保護后備保護：距離保護和零序保護同中低壓線路保護區(qū)別：1、采用了兩套獨立的裝置更可靠2、增加了全線速動保護更快速電網(wǎng)保護配置超高壓線路保護超高壓線路保護縱聯(lián)保護工作原理1、正常時無故障，保護不動作2、AB線路故障，兩側(cè)電流同向，判斷為本線內(nèi)故障，快速跳閘3、BC線路無故障，兩側(cè)電流反向，判斷為本線外故障，不動作通道較復雜：一般采用載波、光纖，光纖通道是趨勢電網(wǎng)保護配置超高壓線路保護超高壓線路保護220kv及以上線路特點保護采用雙重化提高了可靠性保護采用了可以全線路快速動作的保護、動作速度很快保護具有完善的后

12、備保護保護相對而言比較復雜縱聯(lián)保護對通信通道有很高的要求電網(wǎng)保護介紹變壓器保護變壓器配置有哪些保護？主保護:縱差保護、重瓦斯保護。后備保護：高、中壓側(cè)：復合電壓過流保護、零序過電流低壓側(cè)：復合電壓過流保護異常運行保護：過負荷保護；過激磁保護；中性點間隙保護；輕瓦斯保護；溫度、油位保護及冷卻器全停保護等。220kv雙套配置電網(wǎng)保護配置變壓器保護變壓器保護作用主保護：變壓器自身故障進行保護、保障設(shè)備安全。后備保護：主要在外部故障時對相鄰設(shè)備進行保護。電網(wǎng)保護配置母線保護及斷路器失靈保護母線保護作用：快速切除母線故障、保障系統(tǒng)穩(wěn)定配置：一般110kv及以上，包括母線差動保護、母聯(lián)開關(guān)相關(guān)保護（失靈、

13、死區(qū)、充電、非全相等）斷路器失靈保護作用：當斷路器拒動時快速切除相連的其它電源支路，保證系統(tǒng)穩(wěn)定配置：220kv及以上第三部分 變電站自動裝置主要內(nèi)容：重合閘裝置低頻/低壓減載裝置備用電源自動投入裝置變電站自動裝置自動重合閘自動重合閘概念：線路故障特點:瞬時性故障較多利用再次重合自動重合閘：當發(fā)生故障保護動作跳閘后，自動重合一次，如果故障還存在加速跳閘不再重合。作用：提高供電可靠性和系統(tǒng)穩(wěn)定性自動重合閘裝置一般可分為三相重合閘（110kv及以下）、單相重合閘/綜合重合閘 （220kv及以上）往往和其它保護集成在一起變電站自動裝置低周/低壓減載裝置低周和低壓減載概念：低周減載：系統(tǒng)電壓頻率降低到一定程度，自動切除負荷，保障系統(tǒng)頻率安全。低壓減載：系統(tǒng)電壓幅值降低到一定程序，自動切除負荷，保障系統(tǒng)電壓穩(wěn)定安全。一般用于110kv及以下微機保護往往集成在一起是電網(wǎng)最后一道防線變電站自動裝置備用電源自動投入裝置備用電源工作方式：明備用：主電源工作，備用電源不工作，處于冷備用狀態(tài)暗備用：主電源和備用電源同時工作，互為備用，處于熱備用狀