变电运行岗位培训课件继电保护_精品文档.ppt

1、变电运行培训课件徐洪伟10/31/2022杭州电力教育培训中心第一讲 220KV及110LKV变电站保护配置一、超高压系统保护配置原则、基本原则：主保护双重化。1、设置两套完整、独立的全线速动的主保护。2、两套主保护的交流电流、电压和直流回路彼此独立。3、每套主保护对全线路内发生的各种故障，均能无时限切除。10/31/2022杭州电力教育培训中心4、每套主保护应有独立的选相功能，实现分相跳闸和三相跳闸。5、断路器有两组跳闸线圈，每套主保护分别启动一组。6、每套主保护分别使用独立的远方信号传输设备。10/31/2022杭州电力教育培训中心、线路后备保护配置1、线路保护采用近后备方式。2、每条线路

2、都应配置能反应线路各种类型故障的后备保护。当双重化的每套主保护都有完善的后备保护时，可不再另设后备保护。只要其中一套主保护无后备，则应再设一套完整的独立的后备保护。10/31/2022杭州电力教育培训中心3、对相间短路，后备保护宜采用阶段式距离保护。4、对接地短路，应装设接地距离保护并辅以阶段式或反时限零序电流保护；对中长线路，若零序电流保护能满足要求时，也可只装设阶段式零序电流保护。接地后备保护应保证在接电阻不大于300时，能可靠地有选择性地切除故障。10/31/2022杭州电力教育培训中心5、正常运行方式下，保护安装处短路，电流速断保护的灵敏系数在1.2以上时，还可装设电流速断保护作为辅助

3、保护。6、阶梯时限级差要尽可能从0.5秒降低到0.2秒，以提高整个电网的保护水平。10/31/2022杭州电力教育培训中心、失灵保护1、线路保护采用近后备方式，对220500kV分相操作的断路器，可只考虑断路器单相拒动的情况。2、断路器与互感器之间发生故障，不能由该回路主保护切除，而由其他线路和变压器保护切除又将扩大停电范围，并引起严重后果的。10/31/2022杭州电力教育培训中心二、220KV线路保护配置10/31/2022杭州电力教育培训中心三、母线保护1、RADSS中阻母线保护。2、PMH中阻母线保护。10/31/2022杭州电力教育培训中心四、变压器保护1、RCS978保护。2、WZ

4、B03保护。3、WZB04保护。10/31/2022杭州电力教育培训中心第二讲 继电保护装置的作用一、LFP-901线路保护、保护功能、主保护：、工频变化量方向元件和零序方向元件启动的纵联保护。、工频变化量距离段保护。10/31/2022杭州电力教育培训中心、后备保护：、零序电流二段段保护。、三段相间和接地距离保护。、自动重合闸：单、三、综合重合闸（检同期、无压）10/31/2022杭州电力教育培训中心、高频通道：载波或光线、工作方式：闭琐式或允许式。、硬件构成、方框图10/31/2022杭州电力教育培训中心、框图说明、直流电源模件：它的作用是将220V（或110V）直流电压变换成能满足各模件

5、要求的弱电电源电压，有士12V、两路十24V、5V电压等级。士12V供运算放大器用，一路+24V供信号、出口继电器用，另一路供光耦用，5V为 CPU使用。10/31/2022杭州电力教育培训中心、交流输人模件：它的作用是将电压或电流变换成满足模数（A/D）变换器量程要求的电压。通常采用的都是电磁感应原理的变换器，以便在电气上将电力系统与数据采集系统相隔离，兼有安全隔离的作用。电力系统的过压往往对数据采集系统有干扰作用，所以在这一环节也要采取一定的过电压防护措施和干扰抑制措施。10/31/2022杭州电力教育培训中心 对于超高压线路保护，为了消除直流分量对保护算法的影响，电流回路往往选用中间电抗

6、互感器。但电抗互感器对高频分量有放大作用，需用滤波器或算法消除之。10/31/2022杭州电力教育培训中心 交流电压互感器的变比为15：1，共四组，分别用作A、B、C三相和线路（或母线）电压。电流电抗器交换比为I n：0.35V，转移阻抗角为780，可容纳六组，线路保护一般用四组，分别用作A、B、C零相电流。10/31/2022杭州电力教育培训中心、光耦隔离模件（OPT）它的作用是将外部的开关量输人信号变换为保护装置需要的弱电电平，光耦选用MOC8050。、VFC模件 它的作用是完成对交流输人模件输出的模拟量进行数字量的转化。10/31/2022杭州电力教育培训中心为方便多CPU的数据并享，免

7、去多CPU共享必须采用的十分复杂的接口电路，本模件选用了VFC型模数变换器，各路采样转换并行工作，不再需要采样保持器。它的输出电压的频率与输人电压呈线性关系，经计数器计数之后，送总线供CPU使用。10/31/2022杭州电力教育培训中心各路计数器均安排在各CPU模件上。各CPU使用的计数器也仍是并行工作的。这样处理的结果，还提高了数字测量的精度和分辨率。它们的工作方式如图22和图23所示。10/31/2022杭州电力教育培训中心、CPU模件；完成各保护功能，5、6两块模件硬件设置完全相同，由软件来完成功能设置。10/31/2022杭州电力教育培训中心、人机对话管理模件7号为人机对话管理板，其功

8、能如下：、内部故障的总启动元件，动作后开放出口继电器正电源。、产生通信中断，负责进行对CPU1、CPU2的通讯，完成装置的自检、报警、整定、打印、显示等功能。10/31/2022杭州电力教育培训中心、负责完成与具有控制功能的输入输出设备的连接，具有友好的人机界面。、液晶信号显示，正常工作时，可显示所测量的电流、电压幅值和相位，线路故障时显示跳闸相别，跳闸类别和测踞结果。10/31/2022杭州电力教育培训中心、信号插件包括中央信号、远动信号。插件面板上有“OP”（运行）、TA、TB、TC及“CH”重合五个指示灯，其中跳闸和重合闸灯均为磁保磁，需要按该插件面板上的RST或屏上的复归按钮来复归。1

9、0/31/2022杭州电力教育培训中心、保护出口插件（OUT）包括分相跳闸和合闸继电器。、正面布置图10/31/2022杭州电力教育培训中心、纵联保护、高频保护原理保护动作原理纵联保护可分为两类：、方向纵联保护与距离纵联保护。两侧保护继电器仅反应本侧的电气量，利用通道将继电器对故障方向判别的结果传送到对侧，每侧保护根据两侧保护继电器的动作经过逻辑判断区分 是区内还是区外故障。10/31/2022杭州电力教育培训中心可见这类保护是间接比较线路两侧的电气量，在通道中传送的是逻辑信 号。按照保护判别方向所用的继电器又可分为方向纵联保护与距离纵联保护。10/31/2022杭州电力教育培训中心、差动纵联

10、保护。这类保护利用通道将本侧电流的波形或代表电流相位的信号传送到对侧，每侧保护根据对两侧电流的幅值和相位比较的结果区分是区内还是区外故障。可见这类保护在每侧都直接比较两侧的电气量。类似于差动保护，因此称为差动纵联保护。10/31/2022杭州电力教育培训中心 如果将两侧保护的原理图绘在一张图上（实际每侧只是整个单元保护的半套），那么前一种保护的通道是在逻辑图中将两侧保护联系起来，而后一种保护的通道是将两侧的交流回路联系起来。10/31/2022杭州电力教育培训中心2、方向纵联保护的工作方式、闭锁式、基本原理：方向纵联保护是由线路两侧的方向元件分别对故障的方向作出判断，然后通过高频信号作出综合的

11、判断，即对两侧的故障方向进行比较以决定是否跳闸。一般规定从母线指向线路的方向为正方向，从线路指向母线的方向为反方向。10/31/2022杭州电力教育培训中心闭锁式方向纵联保护的工作方式是当任一侧方向元件判断为反方向时，不仅本侧保护不跳闸，而且由发信机发出高频电流，对侧收信机接收后就输出脉冲闭锁该侧保护。在外部故障时是近故障侧的方向元件判断为反方向故障，所以是近故障侧闭锁远离故障侧；10/31/2022杭州电力教育培训中心在内部故障时两侧方向元件都判断为正方向，都不发送高频电流，两侧收信机接收不到高频电流，也就没有输出脉冲去闭锁保护，于是两侧方向元件均作用于跳闸。这就是故障时发信闭锁式方向纵联保

12、护，其基本逻辑图如图所示。10/31/2022杭州电力教育培训中心10/31/2022杭州电力教育培训中心、先收讯后停讯的原则作用：区外故障，为防止启动元件（发讯）与正方向元件动作时间不配合而误动（启动元件应比跳闸准备元件动作快），特别是远端保护，需要近端的发讯信号闭锁，总结了多年运行经验，规定必须先收到信号10ms才允许正方停信。见逻辑示意图10/31/2022杭州电力教育培训中心10/31/2022杭州电力教育培训中心A、启动元件动作首先发讯B、停讯必须满足2个条件a、反方向元件不动作，正方向元件动作，与门3有输出，表示正向故障。b、收信10ms后，与门4有输出。两条件满足，与门7有输出，

13、经反向闭锁门9停信。（除此，还有跳位停讯、其它保护动作停讯）10/31/2022杭州电力教育培训中心C、区内故障a、D-，D十动作，正方向故障b、先收讯10ms后，无闭锁信号，与门5有输出 满足这2条件，判为区内故障，与门8有输出，可以跳闸。10/31/2022杭州电力教育培训中心、远方启动发讯机既可由启动元件启动，也可由收信机的输出启动。A、远方启动的作用a、防止区外故障时，近故障点侧的起动元件拒动而使远故障点侧保护误动。b、便于一侧的值班人员单独进行通道检查。10/31/2022杭州电力教育培训中心B、通道检查的发信逻辑a、本侧TWJ未动作立即发信。b、本侧TWJ在跳闸状态，延时100ms

14、发信（由对侧充电时）。c、当用于单端电源的受电侧且“RD”控制字投入时，判断任意一相电压低于0.6Un时，延时100ms发信，给出对侧跳闸窗口，保证线路在轻载时发生故障，启动元件不能启动时，由对侧快速切除故障。10/31/2022杭州电力教育培训中心 功率倒方向在环网中发生外部故障时，短路功率的方向可能发生转换（简称功率倒向），在倒向过程中不应失去闭锁信号。图43示出这种情况。10/31/2022杭州电力教育培训中心图中假设故障发生在线路L0上靠近M侧的F点，路器3Q先于断路器4Q跳闸。在断路器3Q跳闸前，线路厂中的短路功率由N侧流向M侧，线路L1，M侧的方向元件不动作，向 N侧发闭锁信号，在

15、断路器 3Q跳闸后，线路 L。中的短路功率倒向，M侧的方向元件动作，停止发信并10/31/2022杭州电力教育培训中心准备跳闸，此时N侧的方向元件将返回向M侧发闭锁信号但是可能M侧的方向元件动作快，N侧的方向元件返回慢，于是有一段时间两侧方向元均处于动作状态，造成线路L1的保护误动。10/31/2022杭州电力教育培训中心解决的办法是启动元件动作或收信机收信后经过一段时间（大于本保护的动作时间，小于相邻线断路器的跳闸时间）后尚未判为内部故障，就认为是外部故障，于是将保护闭锁一段时间，10/31/2022杭州电力教育培训中心以避开两侧方向元件可能都处于动作状态的时间，见图4一4。此方法的缺点是如

16、果紧接着发生内部故障则保护的动作稍有延迟，10/31/2022杭州电力教育培训中心不过延时很短，是可容忍的。图中判断内部故障接线图4一2的与8输出，起动元件动作，起动T1，如果T1时间（35ms）内无判内部故障信号来，则T3动作，闭锁保护，在T1消失后延时20ms返回，取消闭锁。10/31/2022杭州电力教育培训中心 允许式、允许式保护的基本原理 如图（45b）所示，在功率方向为正的一端向对端发送允许信号，此时每端的收信机只能收对端的信号而不能接收自身的信号。每端的保护必须在方向元件动作，同时又收到对端的允许信号之后，才能动作于跳闸，显然只有故障线路的：10/31/2022杭州电力教育培训中心保护符合这个条件。对非故障线路而言，一端是方向元件动作，收不到允许信号，而另一端是收到了允许信号但方向元件不动作，因此都不能跳闸。10/31/2022杭州电力教育培训中心、方框图：构成允许式方向纵联保护的基本框图见图45（b），起动元件（QD）动作后，正方向元件动作，反方向元件不动作，与2门起动发信机，向对端发允许信号，同时准备起动与3门。当收到对端发来的允许信号时，与3门即可经抗干扰延时动作于