繼電保護運行規(guī)程講座2011

繼電保護運行規(guī)程講座

(2008年11月發(fā)布)主講人盧志立

2012.03

第三章繼電保護裝置運行管理

第一節(jié)繼電保護裝置運行通則

第一章講述規(guī)程制定的依據(jù)和適用范圍；第二章講述各個崗位對保護運行的職責；重點是第三章《繼電保護裝置運行管理》

(功角特性：“加速面積＜減速面積”則穩(wěn)定)補充1：通則中的幾點說明：快速切除故障的意義：(概述保護的“四性”)Pδ減速面積切除加速面積短路180度0P0要求整組分斷時間＜90ms，穩(wěn)定計算按照0.1秒！

abcd關(guān)于旁代變壓器：“要求至少切換1套縱差、瓦斯

和間隙過流而且該主變不得接地運行！”為何不切換“接地過流”？因為主變保護無電壓，該保護要用電壓，所以不能切換。為何不切換“復壓過流”？沒有必要而且也無電壓……(逐條學習“通則”的條文)主變IP、IIP均斷開，主變保護無電壓！旁母I母II母旁路第二節(jié)線路保護、第三節(jié)重合閘

補充2：220kv、110kv線路保護概況

1、220kV線路保護概述：配置：一般“雙主雙后”….3/2接線斷路器保護……

整定：均為典型整定，其中零序電流III、IV段…..選型：兩個不同廠家，優(yōu)先雙差，“差＋距”次之…說明：①為什么用Z0取代I0？

②為什么保留零序III、IV段？(240A、150Ω)

③重合閘作用；重合閘分類

(單、三、綜)；④為什么縱聯(lián)主保護投入方可投重合閘？

關(guān)于縱聯(lián)主保護縱聯(lián)保護的定義：線路兩側(cè)保護經(jīng)過通道相互聯(lián)系，在區(qū)內(nèi)故障時實現(xiàn)“全線速動”的保護叫做“線路縱聯(lián)保護”;因為它實現(xiàn)了“全線速動”，故稱之為“主保護”

(“后備保護”不能全線速動”)。MNK2K1K3

縱聯(lián)保護的分類：

---按判別元件分類（差動、方向、距離）；

---按通道分類（載波、微波、光纖、導引線）；

---按信號性質(zhì)分類（閉鎖信號、允許信號、直跳信號）①閉鎖信號：顧名思義它是阻止保護動作于跳閘的信號。換言之，無閉鎖信號是保護跳閘的必要條件。只有同時滿足本側(cè)保護正向動作和無閉鎖信號兩個條件，方可跳閘。②允許信號：顧名思義它是允許保護動作于跳閘的信號。換言之，有允許信號是保護跳閘的必要條件。只有同時滿足本側(cè)保護正向動作和有允許信號兩個條件，方可跳閘。（閉鎖與允許是反邏輯）③直跳信號：它是直接引起跳閘的信號。只要收到直跳信號，并且就地故障判據(jù)開放，就直接跳閘。例如3/2接線失靈啟動遠跳。

稱謂：按判別元件分類可分為差動、方向、距離三種類型，對應的保護稱之為“縱聯(lián)差動”、“縱聯(lián)方向”、“縱聯(lián)距離”等，（“相差高頻”已經(jīng)淘汰。）同時表達“通道類型”和“判別元件分類”的保護稱謂，例如：“光纖縱聯(lián)差動保護”、“光纖縱聯(lián)距離保護”……再加上“信號分類”。例如：“閉鎖式高頻縱聯(lián)方向保護”、“允許式光纖縱聯(lián)距離保護”……縱聯(lián)保護的原理

（1）何謂“閉鎖式縱聯(lián)方向保護”？用方向元件來判別故障，通道中傳送閉鎖信號的縱聯(lián)保護稱之為“閉鎖式縱聯(lián)方向保護”。其方向元件正向動作則停信，反向則發(fā)信，方向元件正向動作且收不到閉鎖信號則跳閘。K2區(qū)內(nèi)故障時，保護1和保護2均為正向動作→停信，均滿足“正向動作且收不到閉鎖信號”的條件→同時跳閘。K1和K3點為區(qū)外故障，近故障側(cè)反方向動作發(fā)信，遠故障側(cè)雖正向動作但收到閉鎖信號，兩側(cè)均不跳閘。MNK2K1K3保護1保護2（2）何謂“閉鎖式縱聯(lián)距離保護”？

用距離保護的啟動元件和方向阻抗元件來判別故障方向并控制收發(fā)信機，通道中傳送閉鎖信號的縱聯(lián)保護稱之為“閉鎖式縱聯(lián)距離保護”。動作邏輯同“閉鎖式縱聯(lián)方向保護”。（略）（3）何謂“允許式縱聯(lián)方向保護”、“允許式縱聯(lián)距離保護”？

（目前大量使用的“光距”）

用方向（或距離）元件來判別故障，通道中傳送允許信號的縱聯(lián)保護稱之為“允許式縱聯(lián)方向（或距離）保護”。其方向（或距離）元件正向動作則發(fā)信，反向則停信，方向（或距離）元件“正向動作”且“收到允許信號”則跳閘。

MNK2K1K3保護1保護2（4）什么叫“光纖分相電流差動保護”？（目前大量使用的“光差”）“光纖分相電流差動保護”本質(zhì)上就是線路的電流差動保護（相當于線路兩側(cè)TA分相差接后進入各相的差動繼電器），遠距離不便差接，利用光纖通道把電流值打包傳給對方，經(jīng)過同步，令同一時刻電流相減得到所需的差電流。示意如圖：顯然,區(qū)內(nèi)故障差電流等于全部短路電流，可靠動作；區(qū)外故障差流為零，可靠的閉鎖保護。光發(fā)MN光發(fā)光收光收（光纖分相差動保護一相示意圖）如何同步？兩側(cè)保護有主從之分，經(jīng)過整步精確地測得通道延時△t,計算時總是以本測電流與延時△t之后的對側(cè)電流相減得到差電流。通道如有改變，保護將重新整步。由于“光纖分相電流差動保護”全線速動，屬于主保護，而且從原理上區(qū)內(nèi)、外故障界線分明，動作更加迅速，不受振蕩和串補等影響，性能特別優(yōu)越，故稱之為第一主保護。（5）何謂“專用光纖通道”和“復用光纖通道”？分別如何連接？光發(fā)光發(fā)光收光收（專用光纖通道示意圖）保護保護保護室（復用光纖通道示意圖）保護M光電轉(zhuǎn)換裝置PCM設(shè)備經(jīng)OPGW至對方通信機房2M2MMUX64MUX2M繼電保護對通道雙重化的考慮（略）保護自身的雙重化（用2個通道構(gòu)成

2套主保護）每套保護通道雙重化（4個通道構(gòu)成

2套主保護）復用通道兩個路由的切換對保護行為的影響尚有待探討。

“每套保護通道雙重化”的方案在外省較為多見?。?）220kV、500kV縱聯(lián)保護的典型配置“雙光差”為RCS-931＋PSL-603

RCS-931＋CSC103B

等等“光差＋光距”為RCS-931＋PSL-602，或者RCS-931＋WXH-802,

或者PSL-603＋RCS-902

或者CSC103B＋RCS-902

500kV線路多為雙光差：進口和國產(chǎn)。（進口主保護配國產(chǎn)后備保護＋國產(chǎn)主后一體化保護，不用進口后備。）（7）什么情況下旁路開關(guān)代路時可以切換“光纖分相電流差動保護”？當線路和旁路采用了相同廠家和型號的“光差”保護時才有條件實現(xiàn)旁代時切換“光差”。示意圖如下：附圖：光纖縱差保護旁代切換示意圖（光纖多路復接情況）

旁路保護柜RCS-931ATR線路2保護柜RCS-931ATR線路1保護柜RCS-931ATR（至線路N保護柜）光纖分配架。。。尾纖尾纖尾纖（保護柜背視圖）MUX-64MUX-64MUX-64（光纖復用接口柜位于通信機房）經(jīng)光纖復用通道傳至各線路對側(cè)2MPCM多路復接設(shè)備2MPCM多路復接設(shè)備2MPCM多路復接設(shè)備關(guān)于“停信”

“停信”是指閉鎖式縱聯(lián)保護停止發(fā)閉鎖信號，也就是讓對方跳閘！為什么要母差動作停信？（考慮拒動情況和圖示情況）為什么要跳閘位置停信？（確保充電時縱聯(lián)保護能快速跳閘）KI母現(xiàn)在微機保護是允許式保護，具有相應措施：針對“縱聯(lián)距離”：其動作條件是“正方向動作而且收到對方發(fā)來的允許信號”。所以對應于“母差動作停信”有“母差動作轉(zhuǎn)發(fā)允許信號

”；對應于“跳閘位置停信”有“跳閘位置轉(zhuǎn)發(fā)允許信號”。針對“縱聯(lián)差動”：對應于“母差動作停信”有“母差動作轉(zhuǎn)發(fā)直跳命令”使對方三跳！這樣，母線保護動作之后的最終狀態(tài)有所不同。三種狀態(tài)：對方未跳、對方重合、對方三跳。2、110kV線路保護概況：基本配置為相間距離、接地距離、方向零序電流以及重合閘（一側(cè)投“同期”，一側(cè)投“無壓＋同期”防偷跳，定期輪換）。

要求全線速動的110線路保護（略）

雙回線的全線速動：

3QF4QFK11QF2QFK1不對稱故障的全線速動：單側(cè)電源多級線路的全線速動（順序重合閘原理）

（學習第二節(jié)、第三節(jié)條文）

K11QF2QFZII1QF2QFK1K2K3Z1Z1

3.2.9條

概述：母線保護的發(fā)展：

固定－母聯(lián)－中阻－微機。目前主要的微機型，也還有少量中阻型、母聯(lián)型，分別說明如下：補充3――母線保護概況第四節(jié)母線保護運行規(guī)定

固定連接式母線保護（略）

（原理見圖）（固定連接式母線保護電流回路示意圖）I母II母II選I選啟動

缺點：破壞固定連接時無選擇性。

另外：雙母線相繼動作時正確；雙母分列運行也沒問題；為了增加靈活性部分元件用大壓板切換，延長了其使用壽命，所有至今還有應用。優(yōu)點：接線簡單，選擇性好。（略）

母聯(lián)電流相比式母線保護：

原理：

（直流邏輯回路圖）－CJ1J2J2CKJ1CKJ切I母1CKJ2CKJ切II母＋1CKJ＋2CKJ1YQJ2YQJ跳212（跳閘回路示意圖）

優(yōu)點：運行方式靈活。

缺點：兩條母線相繼故障時后故障母線拒動！I母KCJXBJII母（電流回路示意圖）反措：II母復壓閉鎖I母復壓閉鎖＋－CJ1J2JZJZJ1CKJ2CKJ

SJ

SJ

ZJ

（反措改進示意圖）（2）I母1QF與CT之間故障時→0.5秒切II母；I母KII母（1）I母故障而1QF拒動時→0.5秒切II母；1QFI母KII母1QF以下情況是不能允許的：復壓整定原則：改進后的效果：運行注意事項：（第21頁3.4.3.4）III系統(tǒng)（故障在開關(guān)與CT之間，I母切除之后，II母的復合電壓閉鎖應該返回！）（1）母線保護動作瞬時跳線路對側(cè)開關(guān)的功能未投入時、或線路雙套縱聯(lián)保護退出運行時，應退出附加回路。（2）出現(xiàn)非計算指定的母線運行方式時應退出附加回路。

中阻抗型母線保護：特點：①運行靈活；②動作更加快速；③定值不受方式影響；④不怕CT飽和；

反事故措施：

反措1：母聯(lián)由單CT改為雙CT。反措2：

糾正母聯(lián)二次錯誤接線；反措3：增加“退I母選擇”和“退II母選擇”兩個壓板。反措4：增加無制動的啟動元件。微機型母線保護：

上述固定連接式、母聯(lián)電流相比式以及中阻抗比率制動式母線保護都將被淘汰，代之以微機型母線保護。典型的配置：RCS-915+BP-2C

還有：南自SGB-750

；四方CSC-150新一代微機母線保護簡介（以RCS-915為例）：主要特點：①高硬件平臺：32位機＋DSP，使其保護功能和數(shù)據(jù)處理能力大幅度提升?、诟哽`敏度：本裝置除了采用由差流構(gòu)成的常規(guī)比率差動元件之外，還采用了由工頻變化量差流構(gòu)成的工頻變化量比率差動元件，它與低制動系數(shù)（0.2）常規(guī)比率差動元件配合構(gòu)成快速差動保護。③高抗飽和能力：全新的、別具特色的抗飽和原理――“自適應阻抗加權(quán)抗飽和原理”獲得國家專利。（學習第四節(jié)條文）補充4――變壓器保護概況

概述變壓器主保護是差動保護、瓦斯保護；變壓器后備保護是相間后備保護、接地后備保護

變壓器差動保護（特殊性有一下三點）第五節(jié)變壓器保護的運行規(guī)定

關(guān)于勵磁涌流：產(chǎn)生涌流的原理說明：（利用不同原理識別涌流&消除涌流）uuφ2.7ΦmΦm-Φm0.7ΦmtiφΦm《電壓過零時空投變壓器勵磁涌流示意圖》區(qū)外故障時不平衡電流比較大；

寺莊站3Y變誤動作示意圖

角度補償問題

；（寺莊站3Y變誤動作示意圖）110kV系統(tǒng)I0

K1220kV110kV接地支I0

瓦斯保護：

特點：反應油箱內(nèi)所有故障，非常靈敏！瓦斯與差動各有所長：差動保護雖然是電氣保護，動作快，可保護出線套管故障，但是不能保護油箱內(nèi)“一相斷線”和“輕微放電”等故障。（例如二電廠的廠高變）瓦斯保護可以保護油箱內(nèi)部所有的故障，但出線套管保護不了，而且屬于機械保護，動作較慢，返回更加慢（不可啟動失靈?。┧运蔡娲涣瞬顒颖Ｗo。

注意事項：安裝、防震、防水

2~4%須加防水罩1~1.5%輕瓦斯250～300cm3重瓦斯0.7～1.5m/s變壓器相間后備

----復合電壓閉鎖過流

概述：一般過流：IDZ=(KK/Kre)IL.max(躲過最大負荷電流)復壓過流：

IDZ=(KK/Kre)IT.N(躲過變壓器的額定電流)高中低三側(cè)復壓閉鎖的并聯(lián)使用：反措：

(新店2號主變示意圖)●低壓側(cè)增加一套后備；●三側(cè)復壓并聯(lián)使用?！竦蛪簜?cè)長延時段跳高壓側(cè)。●注意CT位置的合理性。2號K242差動CT80210kvB母110kv變壓器接地后備保護：（1）接地后備保護的基本任務：（2）過去保護方案的弊端：（3）220kv主變接地后備保護推薦方案

（特點:系統(tǒng)后備、不過電壓、有選擇性、獨立保護）1號3UO過電壓K1K2I母II母PT1PT2間隙過流2號3UO過電壓接地過流（不接地）（接地）（4）實施中應該注意的問題零序過流要兩段式間隙過流要用獨立CT

（5）關(guān)于110kv變壓器的接地后備（學習第五節(jié)條文）

關(guān)于“解除復壓閉鎖的開放作用”第六節(jié)發(fā)電機及發(fā)變組保護

的運行規(guī)定（學習第六節(jié)條文）(一個半斷路器接線短引線保護示意圖)1112132322213132332111號發(fā)變組K補充5――斷路器失靈保護概況

斷路器失靈保護的基本原理：失靈保護基本原理可由下圖說明：保護1QF4QF5QF1QF2QF3保護2延時出口失靈保護（延時應大于“QF跳閘時間＋保護返回時間”）第七節(jié)失靈保護的運行規(guī)定

保護返回時間ΔT斷路器保護保護出口分閘時間（失靈保護延時示意圖）

斷路器