繼電保護簡介(二次設備講解)-課件

繼電保護簡介1ppt課件一、電力系統(tǒng)繼電保護概況2ppt課件一、電力系統(tǒng)繼電保護作用電力系統(tǒng)運行中，可能發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)，都可能引發(fā)事故繼電保護裝置能反應電力系統(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。繼電保護裝置的基本任務自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其它無故障部分迅速恢復正常運行。反應電氣元件的不正常運行狀態(tài)，而動作于發(fā)出信號、減負荷或跳閘。3ppt課件二、繼電保護的基本原理找差別——區(qū)分系統(tǒng)正常運行狀態(tài)與故障或不正常運行狀態(tài)，即特征電流增大：在故障點與電源間直接聯(lián)系的電氣設備上的電流會增大——過電流保護電壓降低：系統(tǒng)故障相的相電壓或相間電壓會下降，而且離故障點越近，電壓降低越多，甚至降為零

——低電壓保護電流電壓間的相位角會發(fā)生變化：正常：20°左右，短路：60°～85°

——方向保護測量阻抗減小：正常時負荷阻抗較大，短路時為保護安裝處到故障點的阻抗

——距離保護原理正常：I入＝I出；短路：I入≠

I出——電流差動保護出現(xiàn)I2、I0——序分量保護

另非電氣量：瓦斯保護、過熱保護等。原則上說，只要找出正常運行與故障時系統(tǒng)中電氣量或非電氣量的變化特征（差別），即可找出一種原理，且差別越明顯，保護性能越好。4ppt課件三、繼電保護裝置的組成微機保護：一般由測量元件、邏輯元件和執(zhí)行元件組成測量元件邏輯元件執(zhí)行元件輸入信號整定值輸出信號5ppt課件四、繼電保護的分類按繼電保護裝置的實現(xiàn)技術分類：機電型、整流型、晶體管型、集成電路型和微機型保護按保護所起的作用分類：

主保護、后備保護和輔助保護等。主保護：滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護設備和線路故障的保護。

后備保護：主保護或斷路器拒動時用來切除故障的保護。遠后備保護：當主保護拒動時，由相鄰電力設備或線路的保護來實現(xiàn)的保護。遠后備保護：當主保護拒動時，由本電力設備或線路的另一套保護來實現(xiàn)后備的保護。輔助保護：為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后備保護退出運行時增設的簡單保護。6ppt課件五、繼電保護的四個基本要求選擇性保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分能繼續(xù)安全運行。主保護：正常情況下，有選擇性切除故障。后備保護：主保護不能切除故障時起作用。

ABCD1324756f1f2f37ppt課件五、繼電保護的四個基本要求速動性切除故障時間：保護裝置動作時間＋斷路器跳閘時間靈敏性保護裝置在預期最不利的情況下，仍能可靠動作，一般用故障特征計算值與整定動作值的比值表示，可靠性不拒動和不誤動8ppt課件六、保護裝置的三種狀態(tài)繼電保護和重合閘裝置的狀態(tài)描述投入狀態(tài)：是指其工作電源投入，相應的功能壓板、跳閘（重合）出口壓板投入的狀態(tài)。退出狀態(tài)：是指其工作電源投入，通過退出相應的功能壓板或跳閘（重合）出口壓板，把部分保護功能或跳閘（重合）回路退出的狀態(tài)。停用狀態(tài)：是指其工作電源退出，出口跳閘（重合）壓板退出時的狀態(tài)。一次設備由運行轉檢修狀態(tài)，保護裝置按照以下原則執(zhí)行：保護裝置及二次回路無工作時，保護裝置可不退出運行；若保護裝置或二次回路上有工作，且不影響其它廠站保護裝置的動作行為的，可根據現(xiàn)場工作票或運行規(guī)程的要求進行投退，無需向調度申請，但在對應的一次設備轉熱備用前，應將相關保護恢復到該設備停電操作結束時的狀態(tài)；未經調度同意，不得在線路縱聯(lián)保護、遠跳保護及其二次回路和保護通道上工作。9ppt課件七、繼電保護的缺陷分類繼電保護設備缺陷按其對運行影響的程度分為緊急、重大、一般三級：緊急缺陷：系指裝置及其二次回路存在的缺陷，主要包括：對人身安全造成威脅的；導致220kV及以上一、二次設備損壞的，已影響到一次設備運行；已經導致保護的不正確動作；造成220kV及以上設備失去主保護的。10ppt課件七、繼電保護的缺陷分類重大缺陷：系指裝置及其二次回路發(fā)生異常狀態(tài)，可能導致不正確動作，嚴重威脅電網安全運行，必須立即著手處理的缺陷。由于各種設備原因造成保護退出運行；保護裝置本身元件損壞或數(shù)據采集出錯，裝置失去保護功能；保護通道、通訊設備、接口設備等可能導致誤動、拒動的缺陷；故障錄波器不能錄波。11ppt課件七、繼電保護的缺陷分類一般缺陷：系指裝置及其二次回路處于異常運行狀態(tài)，對安全運行有一定的威脅，但尚能堅持運行一段時間的缺陷。裝置一般故障、外部異常、操作錯誤等告警，裝置未失去保護功能；行波雙端測距裝置通訊通道異常；12ppt課件七、繼電保護的缺陷分類按下列時限要求完成缺陷處理：緊急缺陷：應立即安排處理（消除缺陷或采取臨時措施限制其繼續(xù)發(fā)展），且不應超過24小時。重大缺陷：應在7天之內安排處理（經評估和審批后，可進入監(jiān)控狀態(tài)）。一般缺陷：應在6個月內安排處理。13ppt課件二、各電壓等級保護典型配置14ppt課件一、500kV主變保護典型配置基本原則配置兩套獨立的、主后一體的、能反應500kV變壓器各種故障及異常狀態(tài)的微機型電氣量保護和一套非電氣量保護。兩套微機型變壓器保護的直流電源、電流回路、電壓回路、開入量、跳閘回路等應相互獨立，彼此沒有電氣聯(lián)系，且每套變壓器保護分別作用于500kV斷路器和220kV斷路器的一組跳閘線圈。非電量保護應從直流母線獨立接一路直流電源，設置獨立的空開，與電氣量保護的電源回路分開，并且跳閘回路同時作用于500kV斷路器和220kV斷路器的兩個跳閘線圈。15ppt課件一、500kV主變保護典型配置主保護配置兩套主保護應采用不同涌流閉鎖原理的比率差動保護；每套主保護中應配置差動速斷保護功能（不經CT斷線閉鎖）；每套主保護中應配置零序差動保護或分側差動保護功能。

16ppt課件一、500kV主變保護典型配置500kV后備保護帶偏移特性的阻抗保護。每套電氣量保護應配置兩段帶偏移特性的阻抗保護（包括相間和接地），正方向指向主變壓器。Ⅰ段帶一個短時限跳開變壓器各側斷路器，Ⅱ段帶兩個時限，第一時限跳開220kV斷路器（單臺主變）或220kV母聯(lián)（多臺主變），第二時限跳開變壓器各側斷路器。零序過流保護。每套電氣量保護應配置一段定時限零序過流保護和一段反時限零序過流保護,宜采用套管CT。定時限零序過流保護正常帶方向，零序反時限過流保護采用IEC正常反時限曲線，正常不帶方向。過勵磁保護。為防止由于頻率降低或電壓升高引起變壓器磁密過高而損壞變壓器，每套電氣量保護應配置一段定時限過勵磁保護和一段反時限過勵磁保護。定時限低定值段用于報警，反時限段與被保護變壓器的過勵磁特性相配合，動作后跳開變壓器各側斷路器。

過電流保護。每套電氣量保護應配置一段相過流保護，保護可經復合電壓閉鎖，但不經CT斷線閉鎖，經較長時限跳開變壓器各側斷路器。過負荷保護。每套電氣量保護中應配置一段定時限對稱過負荷保護，動作于信號。17ppt課件一、500kV主變保護典型配置220kV后備保護帶偏移特性的阻抗保護。每套電氣量保護中應配置兩段帶偏移特性的阻抗保護（包括相間和接地）：Ⅰ段帶方向兩時限，Ⅱ段帶方向二到四時限。零序方向過流保護。每套電氣量保護配置兩段三時限方向零序過流保護，方向可整定。零序電流保護采用變壓器套管CT時，方向宜指向220kV側母線；零序電流保護采用開關CT時，方向宜指向變壓器。過電流保護。每套電氣量保護應配置一段相過流保護，保護可經復合電壓閉鎖，但不經CT斷線閉鎖，經較長時限跳開變壓器各側斷路器。過負荷保護。每套電氣量保護應配置一段定時限對稱過負荷保護，動作于信號。

18ppt課件一、500kV主變保護典型配置公共繞組后備保護零序過流保護。公共繞組零序過流作為變壓器內部接地故障的總后備保護，每套電氣量保護應配置一段定時限和一段反時限零序過流，動作跳開變壓器各側斷路器。過負荷保護。每套電氣量保護應一段定時限對稱過負荷保護，動作于信號。35kV側后備保護每套電氣量保護應配置一段過流速斷和一段復合電壓閉鎖過流保護，宜采用套管CT。過流速斷經較短時限跳開35kV側開關；復壓過流保護第一時限跳開本側斷路器，第二時限跳開變壓器各側斷路器。過負荷保護。每套電氣量保護應一段定時限對稱過負荷保護，動作于信號。19ppt課件一、500kV主變保護典型配置保護組屏原則兩套電氣量保護各組一面屏（柜），非電氣量組一面屏（柜）。電氣量保護組屏方案（A、B柜）：主變保護一屏：主、后一體化主變保護1+中壓側電壓切換箱1+打印機1。主變保護二屏：主、后一體化主變保護2+中壓側電壓切換箱2+打印機2。主變保護三屏：非電量保護+中壓側斷路器輔助保護（可選項）+中壓側操作箱+低壓側操作箱+打印機。

20ppt課件一、500kV主變保護典型配置裝置的一些異常情況及其處理裝置始終對硬件回路和運行狀態(tài)進行自檢，當出現(xiàn)嚴重故障時裝置閉鎖所有功能保護，并滅“運行”燈，否則只退出部分保護功能，并發(fā)出告警。常見閉鎖信號：RAM異常、程序存儲器出錯、EEPROM出錯、定值無效、光電隔離失電告警、DSP出錯、跳閘出口異常等。常見告警信號：裝置長期啟動、不對應啟動、傳動試驗告警、裝置內部通訊出錯、面板通訊出錯、TA斷線或異常、TV異常等。處理建議：在裝置出現(xiàn)異常時，請及時查明情況（可打印當時裝置的自檢報告、開入變位報告并結合裝置的面板顯示信息）進行分析，并及時通知專業(yè)技術人員，切記不要輕易按保護屏上的復歸按鈕。(尤其是裝置發(fā)TA斷線時)21ppt課件RCS-978

TA、TV異常判別原理1TV異常判別判據如下：正序電壓小于30V，且任一相電流大于0.04In或開關在合位狀態(tài)；負序電壓大于8V。滿足上述任一條件，同時保護起動元件未起動，延時10秒報該側母線TV異常，并發(fā)出報警信號，在電壓恢復正常后延時10秒恢復。在異常期間，根據整定控制字選擇是退出經方向或電壓閉鎖的各段過流保護還是暫時取消方向和電壓閉鎖，以上各節(jié)均有詳細說明。注意：當某側電壓退出時，該側TV異常判別功能自動解除。裝置設有TA異常判別判據為：當負序電流大于0.06In后延時10秒報該側TA異常，同時發(fā)出報警信號，在電流恢復正常后延時10秒恢復。22ppt課件RCS-978

TA、TV異常判別原理1差動回路的異常情況判別

當任一相差流大于差流報警定值的時間超過10秒時發(fā)出差流異常報警信號，不閉鎖差動保護。差流報警定值應避開有載調壓變壓器分接頭不在中間時產生的最大差流，或其他原因運行時可能產生的最大差流(注：差流報警定值整定時應比差動起動定值小，一般介于有載調壓變壓器分接頭不在中間時產生的最大差流和最小差動起動定值之間；其值越小越靈敏)。TA斷線判別具有瞬時性輕負荷情況下不能自動保持該標志裝置的TA斷線判據非?？煽浚坏┭b置判斷出TA斷線，回路上肯定存在問題，需要人員進行排查，確認問題之后再復位裝置恢復TA斷線信號通過按復歸鍵的返回方式也不可靠，可能導致在按復歸鍵的過程中導致差動保護動作23ppt課件一、500kV主變保護典型配置變壓器電氣量保護的運行發(fā)電機、變壓器的電氣量保護和非電氣量保護不能互相代替，正常情況下當變壓器分相差動保護全部退出時，主變必須停運。變壓器差動保護在投入運行前必須確認其差流符合相關運行規(guī)定。運行過程中裝置出現(xiàn)異常差流時應退出其相應的變壓器差動保護；TA斷線時應立即退出其相應的變壓器差動保護；復合電壓閉鎖的過流保護失去電壓時，可不退出，但應及時處理；變壓器阻抗保護不得在失去電壓狀態(tài)下運行；若有可能失去電壓時，應先退出該阻抗保護。24ppt課件二、220kV線路保護典型配置基本原則應配置兩套電流回路、電壓回路、直流電源和跳閘回路相互獨立的主、后一體化的線路保護。應配置兩路通信設備、通信直流電源和通道介質相互獨立的通信通道。兩套保護應采用不同路由的獨立通信通道。同塔并架的線路，具備光纖通道時，配置光纖電流差動保護或傳輸分相命令的縱聯(lián)保護。按斷路器配置一套斷路器輔助保護，斷路器輔助保護主要包含充電過流保護、三相不一致保護等功能。斷路器三相不一致保護不啟動失靈。25ppt課件二、220kV線路保護典型配置每套保護裝置的交流電壓、交流電流應分別取自電壓互感器和電流互感器相互獨立的繞組，相鄰設備保護的保護范圍應交叉重迭，避免死區(qū)。應選用具備雙跳閘線圈機構的斷路器，與保護配合的相關回路（如斷路器、隔離刀閘的輔助接點等），均應遵循相互獨立的原則按雙重化配置。每套線路保護應分別動作于斷路器的一組跳閘線圈。26ppt課件二、220kV線路保護典型配置保護組屏原則以主保護為單元進行組屏，主保護與其使用的收發(fā)信機或遠方信號傳輸裝置共同組屏。電氣量保護組屏方案（A、B柜）：主變保護一屏：主一保護（包括主、后保護1）+電壓切換箱1（可選）+分相操作箱+收發(fā)信機1或遠方信號傳輸裝置1（可選）+打印機1；主二保護屏：主二保護（包括主、后保護2）+電壓切換箱2+斷路器輔助保護+收發(fā)信機2或遠方信號傳輸裝置2（可選）+打印機2。27ppt課件二、220kV線路保護典型配置線路保護的運行線路兩側縱聯(lián)保護在投入運行前，必須確認相應保護和通道處于正常工作狀態(tài)，線路縱聯(lián)保護在投入后，應再次確認通道正常。線路由檢修或備用狀態(tài)轉運行前，必須確認其縱聯(lián)保護工作正常。一般情況下，線路兩側同一縱聯(lián)保護必須同時在投入或退出狀態(tài)。每天應至少一次對高頻保護的專用收發(fā)信機及其通道進行信號交換試驗，其收發(fā)信工況應滿足相關運行要求，并做好記錄。如有異常，運行值班人員應立即依照調管范圍向當值調度員申請退出該高頻保護，并通知繼保人員處理。同時當值調度員應下令退出該線路對側同一高頻保護。遇有惡劣天氣尤其是雷雨天氣時，應增加對高頻收發(fā)信機及其通道的測試次數(shù)。采用光纖通道的保護或接口裝置有自動檢測（通道）功能，運行值班人員平時可不必做通道測試。只要保護裝置或通道接口裝置不出現(xiàn)通道報警信號，即可視為通道正常。這類保護投入運行前或線路轉熱備用前，只須確認通道無報警信號即可。投入后需再次確認無異常情況出現(xiàn)。28ppt課件二、220kV線路保護典型配置線路任一側通道或保護有異常造成縱聯(lián)保護不能正常運行時，運行值班人員應依照調管范圍向相應當值調度員申請退出，當值調度員應同時下令退出該線路對側與之對應的縱聯(lián)保護。線路開關由旁路開關代路、相關保護通道切至旁路保護后，必須確認該縱聯(lián)保護在正常工作中。遇以下情況，應依照調管范圍向當值調度員申請退出相應的縱聯(lián)保護：相應保護及回路有工作或出現(xiàn)異常；單通道縱聯(lián)保護的通道上有工作或出現(xiàn)異常；縱聯(lián)保護是多通道的，則其全部通道上有工作或出現(xiàn)異常；高頻保護的收發(fā)信機不能正常工作；線路的一側開關用旁路開關代路，代路側不切換到旁路運行的縱聯(lián)保護，并同時退出對側相應縱聯(lián)保護；對側查找直流接地需拉合縱聯(lián)保護的直流電源；其它影響縱聯(lián)保護正常運行的情況。29ppt課件二、220kV線路保護典型配置220kV線路的縱聯(lián)保護因故全部退出時，原則上該線路應停運。如果系統(tǒng)在該線路停運后無法滿足要求，保護必須采用臨時應對措施，如縮短該線路兩側對全線有靈敏度的后備保護時間（一般將相間距離和接地距離二段動作時間改為0.2秒），由此造成系統(tǒng)事故擴大的責任，由該縱聯(lián)保護的運行維護單位承擔。線路失去縱聯(lián)保護運行時由中調方式部提供相關建議。一般情況下，500kV線路的縱聯(lián)保護因故全部退出時，該線路應停運?？v聯(lián)保護在投入狀態(tài)下，除定期交換信號外，禁止在保護通道或保護回路上進行任何工作。當TV斷線或線路保護無TV電壓時，對于采用方向元件或阻抗元件的保護必須退出運行。TV回路異常時，采用電流型原理的縱聯(lián)保護（如光纖差動、導引線差動）可以不退出運行。主網—終端變電站的運行方式，終端變電站側線路縱聯(lián)保護如有弱饋功能的應投入。30ppt課件二、220kV線路保護典型配置220kV旁路開關代路的操作要求代線路開關的操作要求：除需切換通道對應的縱聯(lián)保護，線路兩側同時退出其余縱聯(lián)保護。代路側將需要切換的縱聯(lián)保護通道切至旁路保護，對側該通道對應的縱聯(lián)保護保持在投入狀態(tài)；宜采用先切通道后合旁路開關的操作順序。線路縱聯(lián)保護均為電流差動保護，旁路保護也是縱聯(lián)電流差動保護的代路操作要求：在旁路開關代路工作前，應先將代路側開關轉為備用。兩側與代路相關的縱聯(lián)差動保護按要求設置并投入后，操作復電于旁路開關，代路過程中保護的其他操作要求見1。代路任務完成后、恢復本開關運行前，同樣應在切開代路側旁路開關的狀態(tài)下進行。31ppt課件三、220kV母線保護典型配置保護配置原則220kV母線（除終端站外）應按雙重化配置兩套含失靈保護功能的母線保護。按雙重化配置的微機型母線保護的直流電源、電流回路、電壓回路、開入量、跳閘回路、切換回路以及與其它保護配合的回路或元件等應相互獨立，彼此沒有電氣聯(lián)系，且每套母線保護分別作用于斷路器的一個跳閘線圈。雙母線接線的母線和失靈保護應設電壓閉鎖元件，母聯(lián)和分段斷路器的充電保護不經電壓閉鎖，電壓閉鎖可由軟件實現(xiàn)。母線保護動作后，對于不帶分支且有縱聯(lián)保護的線路，應利用線路縱聯(lián)保護使對側快速跳閘。失靈啟動功能32ppt課件三、220kV母線保護典型配置失靈保護應與母線保護共用出口；雙重化配置的失靈保護，每套線路保護及變壓器保護宜分別同時啟動兩套失靈保護；按雙重化配置的含失靈保護功能的母線保護，各支路（含主變壓器）的電流判據由母線保護完成。母線保護動作后，對于該母線上的變壓器，除利用母差保護動作接點跳變壓器本側斷路器外，還應啟動變壓器本側斷路器失靈。變壓器斷路器失靈時，由母差輸出聯(lián)跳接點去主變非電量保護聯(lián)跳主變各側開關。為簡化保護邏輯及二次接線，不考慮變壓器旁路代路時旁路失靈跳主變其它側斷路器。雙母線接線方式，運行方式的識別不得采用電壓切換重動繼電器接點，必須采用隔離開關輔助觸點通過強電開入。隔離開關宜采用真空型輔助觸點。220kV母聯(lián)、分段斷路器保護宜采用獨立的母聯(lián)、分段斷路器充電過流保護和非全相保護。母聯(lián)、分段斷路器宜采用三相機械聯(lián)動操作機構。33ppt課件三、220kV母線保護典型配置保護組屏原則每套母線保護獨立組屏(柜)，出線間隔較多單屏無法滿足接線要求時可增加轉接屏：母線保護屏Ⅰ：母線保護1（包含母差保護和失靈出口功能＋模擬盤（可選）＋打印機1；母線保護屏Ⅱ：母線保護2（包含母差保護和失靈出口功能）＋模擬盤（可選）＋打印機2；母聯(lián)(分段)保護裝置按母聯(lián)或分段斷路器組屏：母聯(lián)（分段）保護+操作箱+打印機34ppt課件三、220kV母線保護典型配置母差保護、失靈保護的運行母差保護在投入運行前必須確認其差流符合相關運行規(guī)定；正常運行時，3/2結線方式的母線在