繼電保護相關(guān)知識及案例分析(王曲)

1、值長崗位培訓(xùn)講義值長崗位培訓(xùn)講義 1 1 目錄目錄 繼電保護和安全自動裝置的任務(wù)繼電保護和安全自動裝置的任務(wù) 系統(tǒng)保護的典型配置與主要功能系統(tǒng)保護的典型配置與主要功能 4 發(fā)變組保護的典型配置與主要功能發(fā)變組保護的典型配置與主要功能 4 2 1 3 5 繼電保護和安全自動裝置投退管理標準與注意事項繼電保護和安全自動裝置投退管理標準與注意事項 5 涉網(wǎng)試驗介紹涉網(wǎng)試驗介紹 5 6 案例分析案例分析 一名優(yōu)秀的集控運行值長，必須掌 握繼電保護和安全自動裝置的相關(guān)知識 ，以確保能與上級調(diào)度部門順暢溝通， 正確下達繼電保護和安全自動裝置的投 、退指令，準確判斷電氣設(shè)備發(fā)生故障 的類型和故障位置，快速進

2、行事故處理 和系統(tǒng)恢復(fù)。 1 1 一、一、繼電保護和安全自動裝置在電力系統(tǒng)中的任務(wù)繼電保護和安全自動裝置在電力系統(tǒng)中的任務(wù) （1）當被保護的電力元件發(fā)生故障時，應(yīng)該由該元件的繼電保護裝 置迅速準確地給距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障 元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對電力元件本身的 損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特 定要求（如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等）。 （2）反映電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè) 備運行維護條件的不同（例如有無經(jīng)常值班人員）發(fā)出信號，以便 值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運行 而會引起事

3、故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保 護裝置容許一定的延時動作。 2 2 繼電保護在電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定繼電保護在電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定 控制中所處的位置控制中所處的位置 3 3 繼電保護的繼電保護的“四性四性” 1、選擇性選擇性：是當系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置應(yīng)該有選擇的切除故 障，以保證非故障部分繼續(xù)運行，使停電范圍盡量縮小。 2、快速性快速性：繼電保護應(yīng)以允許的可能最快速度動作于斷路器跳閘，以 斷開故障或中止異常狀態(tài)的發(fā)展?？焖偾谐收?，可以提高電力系統(tǒng) 并列運行的穩(wěn)定性，減少電壓降低的工作時間。 3、靈敏性靈敏性：是指繼電保護裝置對其保護范圍內(nèi)故障的反映能力，即繼 電保護裝置對被保

4、護設(shè)備可能發(fā)生的故障和不正常運行方式應(yīng)能靈敏 地感受并反映。上下級保護之間靈敏性必須配合，這也是保護選擇性 的條件之一。 4、可靠性可靠性：是指發(fā)生了屬于它應(yīng)該動作的故障時，它能可靠動作，即 不發(fā)生拒絕動作；而在任何其他不屬于它動作的情況下，可靠不動作 ，即不發(fā)生誤動。 4 4 繼電保護的分類繼電保護的分類 （1）主保護主保護是滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇 地切除被保護設(shè)備和線路故障的保護。 （2）后備保護后備保護是主保護或斷路器拒動時，用以切除故障的保護。后 備保護可分為遠后備和近后備兩種方式。 遠后備：是當主保護或斷路器拒動時，由相鄰電力設(shè)備或線路的保 護來實現(xiàn)的后備。

5、近后備：是由本電力設(shè)備或線路的另一套保護實現(xiàn)后備的保護。 （3）輔助保護輔助保護是為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后備 保護退出運行而增設(shè)的簡單保護。 5 5 二、二、發(fā)變組保護的典型配置、主要功能與案例分析發(fā)變組保護的典型配置、主要功能與案例分析 配置原則：對100MW及以上發(fā)電機變壓器組，應(yīng)裝設(shè)雙重 主保護（非電量保護除外）。每套完整、獨立的保護裝置應(yīng)能 處理可能發(fā)生的所有類型的故障。兩套保護之間不應(yīng)有任何電 氣聯(lián)系，當一套保護退出時不應(yīng)影響另一套保護的運行。雙重 化配置保護裝置的直流電源應(yīng)取自不同蓄電池組供電的直流母 線段。兩套保護的跳閘回路應(yīng)與斷路器的兩個跳圈分別一一對 應(yīng)。

6、6 6 主流配置一：兩套電量保護相同廠家、相同原理。按三面屏 配置，其中兩面保護屏各配置一套RCS-985電量保護，第三面保 護屏配置一套RCS974非電量保護裝置。 主流配置二：兩套電量保護不同廠家、不同原理。按三面屏 配置，其中第一面保護屏配置一套RCS-985電量保護，第二面保 護屏配置一套WFB-800電量保護，第三面保護屏配置一套RCS974 （或WFB-804)非電量保護裝置。 7 7 發(fā)變組保護配置圖（一）發(fā)變組保護配置圖（一） 8 8 發(fā)變組保護配置圖（二）發(fā)變組保護配置圖（二） 9 9 1、發(fā)電機差動：對發(fā)電機定子繞組及其引出線的相間短路故障，應(yīng)裝 設(shè)縱聯(lián)差動保護作為發(fā)電機的

7、主保護。 2、定子接地保護：通常指繞組對鐵芯短路，故障點電流使鐵芯局部熔 化，修復(fù)困難。對100MW及以上的發(fā)電機，應(yīng)裝設(shè)保護區(qū)為100% 的定子接地保護?；阈螂妷罕Ｗo發(fā)電機機端側(cè)85-95%的定子繞 組單相接地故障；三次諧波電壓比率判據(jù)保護中性點側(cè)25%的定子 繞組單相接地故障。 運行提示：基波零序電壓保護投跳閘，三次諧波電壓判據(jù)保護投信 號 事故案例： 1）集團公司內(nèi)發(fā)生過多起因發(fā)電機出口電壓互感器一次繞組對地絕 緣擊穿造成定子接地保護動作跳機。 2）發(fā)電機封母受潮相導(dǎo)體對地放電造成定子接地保護動作跳機。 1010 3、定子繞組匝間保護：發(fā)電機定子繞組匝間短路，在短路環(huán)中產(chǎn)生很 大短路

8、電流，將損壞絕緣，可能發(fā)展成單相接地短路或相間短路故障 。因為設(shè)計結(jié)構(gòu)原因，發(fā)生匝間短路概率較低。對定子繞組為雙星形 接線、且中性點有六個引出端子的發(fā)電機，應(yīng)裝設(shè)零序電流型橫差保 護、不完全縱差保護。當定子繞組為星形接線，中性點只有三個引出 端子時，也可裝設(shè)專用的匝間短路保護。采用零序電壓原理的發(fā)電機 匝間保護應(yīng)設(shè)有負序方向閉鎖元件。 1111 4、定子繞組過電壓保護：用于保護發(fā)電機各種運行情況下引起 的過電壓。 5、定子繞組過負荷保護：過負荷保護由定時限和反時限兩部分 組成，保護應(yīng)能反應(yīng)電流變化時定子繞組的熱積累過程。 6、轉(zhuǎn)子表層(負序)過負荷保護：對不對稱負荷、非全相運行及外 部不對稱短

9、路引起的負序電流，100MW及以上A值小于10的 發(fā)電機，應(yīng)裝設(shè)由定時限和反時限兩部分組成的轉(zhuǎn)子表層過負 荷保護。保護應(yīng)能反應(yīng)電流變化時發(fā)電機轉(zhuǎn)子的熱積累過程。 7、勵磁繞組過負荷保護：對勵磁系統(tǒng)故障或強勵時間過長的勵 磁繞組過負荷，100MW及以上采用半導(dǎo)體勵磁的發(fā)電機，應(yīng) 裝設(shè)勵磁繞組過負荷保護。 1212 8、失磁保護：發(fā)電機低勵磁或失磁將從系統(tǒng)吸收大量無功功率， 引起定子過電流；發(fā)電機可能失去同步進入異步運行；如果系 統(tǒng)無功儲備不足，將引起電壓嚴重下降，威脅系統(tǒng)穩(wěn)定運行。 對勵磁電流異常下降或完全消失的失磁故障，應(yīng)裝設(shè)失磁保 護。對汽輪發(fā)電機，失磁保護宜瞬時或短延時動作于信號，有 條件

10、的機組可進行勵磁切換。失磁后母線電壓低于系統(tǒng)允許值 時，帶時限動作于解列。當發(fā)電機母線電壓低于保證廠用電穩(wěn) 定運行要求電壓時，帶時限動作于解列，并切換廠用電源。 運行提示：發(fā)電機進相運行時要特別加強對發(fā)電機無功功率的 調(diào)整，進相深度與勵磁調(diào)節(jié)器的低勵限制要有一定裕度，防止 因為低勵限制失靈造成失磁保護動作跳機 9、發(fā)電機過勵磁保護：300MW及以上發(fā)電機，應(yīng)裝設(shè)過勵磁保 護（V/Hz）。保護裝置可裝設(shè)由低定值和高定值二部分組成的 定時限過勵磁保護或反時限過勵磁保護。 1313 10、勵磁回路接地保護：勵磁繞組一點接地時，未構(gòu)成短路電流通路， 對發(fā)電機無直接危害；當發(fā)展成兩點接地時，短路電流將流

11、過兩接地 點間轉(zhuǎn)子鐵芯，燒壞勵磁繞組和轉(zhuǎn)子鐵芯并造成軸系磁化，轉(zhuǎn)子磁通 對稱性被破壞，引起機組劇烈震動。 轉(zhuǎn)子一點接地保護反應(yīng)發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組對大軸絕緣電阻的下降，動 作于報警，兩點接地保護動作于停機。對于300MW及以上大型發(fā)電機 的轉(zhuǎn)子接地保護（如發(fā)電機僅設(shè)轉(zhuǎn)子一點接地保護）應(yīng)采用兩段式轉(zhuǎn) 子一點接地保護方式，一段報信，二段跳閘。二段保護宜動作于程序 跳閘。對旋轉(zhuǎn)勵磁的發(fā)電機宜裝設(shè)一點接地故障定期檢測裝置。 運行提示：運行提示： 1、轉(zhuǎn)子一點接地保護動作后針對不同廠家的設(shè)備手動或經(jīng)延時自動、轉(zhuǎn)子一點接地保護動作后針對不同廠家的設(shè)備手動或經(jīng)延時自動 投入兩點接地保護。投入兩點接地保護。 2、對

12、于雙重化保護正常運行只能投入一套轉(zhuǎn)子一點接地保護。、對于雙重化保護正常運行只能投入一套轉(zhuǎn)子一點接地保護。 3、反措建議發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地保護動作后經(jīng)確認且無法處理應(yīng)立、反措建議發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地保護動作后經(jīng)確認且無法處理應(yīng)立 即平穩(wěn)停機。即平穩(wěn)停機。 4、轉(zhuǎn)子一點接地頻發(fā)在發(fā)電機轉(zhuǎn)子滑環(huán)處，主要原因為積碳；勵磁、轉(zhuǎn)子一點接地頻發(fā)在發(fā)電機轉(zhuǎn)子滑環(huán)處，主要原因為積碳；勵磁 調(diào)節(jié)器至轉(zhuǎn)子滑環(huán)的封母和引線也偶有發(fā)生。調(diào)節(jié)器至轉(zhuǎn)子滑環(huán)的封母和引線也偶有發(fā)生。 1414 11、發(fā)電機逆功率保護：發(fā)電機逆功率運行將導(dǎo)致汽輪機尾部葉片 與剩余蒸汽摩擦過熱以致?lián)p壞。對發(fā)電機變電動機運行的異常運 行方式，200M

13、W及以上的汽輪發(fā)電機，宜裝設(shè)逆功率保護，帶時 限動作于信號，經(jīng)汽輪機允許的逆功率時間延時動作于解列。 運行提示：在機組大聯(lián)鎖保護中，汽輪機跳閘必須通過程序逆功 率保護聯(lián)跳發(fā)電機，禁止直接聯(lián)跳。 12、發(fā)電機失步保護：發(fā)電機與系統(tǒng)間發(fā)生振蕩時，將出現(xiàn)數(shù)值很 大的交換功率，大軸沖擊嚴重，當振蕩中心落在發(fā)電機變壓器 組內(nèi)時，母線電壓大幅波動，嚴重威脅廠用電安全；同時振蕩電 流使定子繞組過熱，端部遭受機械損傷。 300MW及以上發(fā)電機宜裝設(shè)失步保護。在短路故障、系統(tǒng) 同步振蕩、電壓回路斷線等情況下，保護不應(yīng)誤動作。通常保護 動作于信號。當振蕩中心在發(fā)電機變壓器組內(nèi)部，失步運行時間 超過整定值或電流振蕩

14、次數(shù)超過規(guī)定值時，保護還動作于解列， 并保證斷路器斷開時的電流不超過斷路器允許開斷電流。 1515 13、頻率保護：發(fā)電機在偏離額定頻率下運行，可能引起汽輪機葉片 共振，甚至斷裂；頻率降低還將引起發(fā)電機過勵磁。對低于額定頻 率帶負載運行的300MW及以上汽輪發(fā)電機，應(yīng)裝設(shè)低頻率保護。保 護動作于信號，并有累計時間顯示。 14、誤上電保護：保護動作于發(fā)電機盤車時，未加勵磁，斷路器誤合 造成發(fā)電機異步啟動以及發(fā)電機起停過程中，已加勵磁，但頻率低 于或高于定值時斷路器誤合。 運行提示：該保護在發(fā)電機停機后投入，正常運行時應(yīng)退出。 事故案例：某廠600MW機組，并網(wǎng)后未將該保護退出，當發(fā)生區(qū)外 短路故

15、障時由于瞬時電流突升、頻率下降達到保護定值造成保護誤 動停機。 15、啟停機保護：發(fā)電機啟停機過程中，反應(yīng)發(fā)電機定子電壓頻率很 低時發(fā)生的相間短路故障和定子接地故障。 運行提示：該保護機組啟動前投入，并網(wǎng)后應(yīng)退出。 1616 16、斷口閃絡(luò)保護：反應(yīng)發(fā)電機并列過程中，當斷路器兩側(cè)電壓方 向為180度時斷路器斷口發(fā)生的閃絡(luò)故障。 運行提示：該保護機組啟動前投入，并網(wǎng)后應(yīng)退出。 17、主變、高廠變、勵磁變差動保護：對變壓器的內(nèi)部、套管及引 出線的短路故障，應(yīng)裝設(shè)縱差保護作為主保護，并瞬時動作于斷 開變壓器的各側(cè)斷路器。 18、主變過勵磁保護：對于高壓側(cè)為330kV及以上的變壓器，為防 止由于頻率降

16、低和/或電壓升高引起變壓器磁密過高而損壞變壓器 ，應(yīng)裝設(shè)過勵磁保護。保護應(yīng)具有定時限或反時限特性并與被保 護變壓器的過勵磁特性相配合。 1717 20、主變零序、間隙零序和零序過電壓保護：在中性點直接接地的電 網(wǎng)中，如變壓器中性點直接接地運行，對單相接地引起的變壓器過 電流，應(yīng)裝設(shè)零序過電流保護，保護可由兩段組成，其動作電流與 相關(guān)線路零序過電流保護相配合。 在110kV、220kV中性點直接接地的電力網(wǎng)中，當?shù)蛪簜?cè)有電 源的變壓器中性點可能不接地運行時，對外部單相接地短路引起的 過電流，以及對因失去接地中性點引起的變壓器中性點電壓升高， 對分級絕緣變壓器應(yīng)裝設(shè)用于中性點直接接地的零序過電流保

17、護和 經(jīng)放電間隙接地的間隙零序過電流保護。此外，還應(yīng)增設(shè)零序過電 壓保護。 事故案例：某廠220kV主變中性點直接接地運行，應(yīng)該投入主變零 序過電流保護卻誤投了間隙零序過電流保護，當發(fā)生區(qū)外接地故障 時造成保護誤動。 1818 21、主變、高廠變、勵磁變后備保護：對外部相間短路引起的變壓 器過電流，變壓器應(yīng)裝設(shè)相間短路后備保護。保護帶延時跳開 相應(yīng)的斷路器。相間短路后備保護宜選用復(fù)合電壓啟動的過電 流保護。 22、變壓器非電量保護：0.4MVA及以上車間內(nèi)油浸式變壓器和 0.8MVA及以上油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。輕瓦斯：當 殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，應(yīng)瞬時動作于信號；重 瓦斯：

18、當殼內(nèi)故障產(chǎn)生大量瓦斯時，應(yīng)瞬時動作于斷開變壓器 各側(cè)斷路器。帶負荷調(diào)壓變壓器充油調(diào)壓開關(guān)，亦應(yīng)裝設(shè)瓦斯 保護。 23、對變壓器油溫、繞組溫度及油箱內(nèi)壓力升高超過允許值和冷卻 系統(tǒng)故障，應(yīng)動作于跳閘或信號。 24、變壓器非電氣量保護不應(yīng)啟動失靈保護。 1919 發(fā)變組保護出口定義發(fā)變組保護出口定義 停機：斷開發(fā)電機斷路器、滅磁，對汽輪發(fā)電機，還要關(guān)閉主汽門； 解列滅磁：斷開發(fā)電機斷路器、滅磁，汽輪機甩負荷； 解列：斷開發(fā)電機斷路器，汽輪機甩負荷； 減出力：將原動機出力減到給定值； 程序跳閘：對汽輪發(fā)電機首先關(guān)閉主汽門，待逆功率繼電器動作后， 再跳發(fā)電機斷路器并滅磁； 減勵磁：將發(fā)電機勵磁電流減

19、至給定值； 勵磁切換：將勵磁電源由工作勵磁電源系統(tǒng)切換到備用勵磁電源系統(tǒng) ； 廠用電源切換：由廠用工作電源供電切換到備用電源供電； 跳廠用分支：動作于單獨回路； 2020 備用電源自投（快切）裝置備用電源自投（快切）裝置 備用電源自投裝置相關(guān)要求： 1、除發(fā)電廠備用電源快速切換外，應(yīng)保證在工作電源或設(shè)備斷開后， 才投入備用電源或設(shè)備； 2、工作電源或設(shè)備上的電壓，不論何種原因消失，除有閉鎖信號外， 自動投入裝置均應(yīng)動作； 3、自動投入裝置應(yīng)保證只動作一次。 4、自動投入裝置在條件可能時，宜采用帶有檢定同步的快速切換方式 ，并采用帶有母線殘壓閉鎖的慢速切換方式及長延時切換方式作為后 備；當廠用母

20、線速動保護動作、工作電源分支保護動作或工作電源由 手動或分散控制系統(tǒng)（DCS）跳閘時，應(yīng)閉鎖備用電源自動投入。 5、當自動投入裝置動作時，如備用電源或設(shè)備投于故障，應(yīng)有保護加 速跳閘。 2121 三、三、系統(tǒng)保護的典型配置、主要功能與案例分析系統(tǒng)保護的典型配置、主要功能與案例分析 線路保護配置原則： 220-500kV線路保護應(yīng)按加強主保護簡化后備保護的基本原則配置和 整定。 加強主保護是指全線速動保護的雙重化配置，同時，要求每一套全線 速動保護的功能完整，對全線路內(nèi)發(fā)生的各種類型故障，均能快速動 作切除故障。對于要求實現(xiàn)單相重合閘的線路，每套全線速動保護應(yīng) 具有選相功能。對需要裝設(shè)全線速動保

21、護線路，宜采用光纖電流差動 保護作為全線速動主保護。其主保護的整組動作時間應(yīng)為：對近端故 障：20ms；對遠端故障：30ms（不包括通道傳輸時間）。 簡化后備保護是指主保護雙重化配置，同時，在每一套全線速動保護 的功能完整的條件下，帶延時的相間和接地、段保護(包括相間和 接地距離保護、零序電流保護)，允許與相鄰線路和變壓器的主保護配 合，從而簡化動作時間的配合整定。 2222 線路保護的典型配置： 主保護I: 一套RCS-931AM縱聯(lián)電流差動保護 （分相電流差動保護、工頻 變化量阻抗、三段式相間和接地距離保護、零序方向過流保護），采 用專用光纖通道。 主保護II:一套RCS-931AM縱聯(lián)電

22、流差動保護或一套CSC-103A(B）縱聯(lián)電 流差動保護 （分相電流差動保護、三段式相間和接地距離保護、零 序方向過流保護），采用復(fù)用光纖通道。 RCS-925A過電壓保護及故障起動裝置（過電壓保護、收訊直跳+低有功判 據(jù)） RCS-923C斷路器失靈啟動裝置（應(yīng)用于雙母接線） RCS-921A斷路器保護裝置（應(yīng)用于發(fā)變線組或一個半接線） RCS-922A短引線保護（應(yīng)用于一個半接線） ZH-3嵌入式線路故障錄波分析裝置 2323 附圖 2 2 0 k V 秦 李 五 線 2 2 0 5 - 2- 2 7- 1 7 2 7 - 5 5 B 線 路 2 線 路 1 失 靈 + 錄 波 R C S

23、 - 9 2 1 A 失 靈 保 護 C Z X - 2 2 R 操 作 箱 R C S - 9 3 1 A 電 流 差 動 保 護 C S C - 1 0 3 B 電 流 差 動 保 護 專 用 光 纖 至 港 東 復(fù) 用 光 纖 至 港 東 2424 縱聯(lián)差動保護基本原理縱聯(lián)差動保護基本原理 縱聯(lián)差動 1. 1. 兩端電流相量和兩端電流相量和 1KNM IIII 0 NM III M MN N k k1 1M I N I 區(qū)內(nèi)故障區(qū)內(nèi)故障 M MN N k k2 2 M I N I 區(qū)外故障區(qū)外故障 （正方向：母線線路）（正方向：母線線路） 2. 2. 兩端功率方向兩端功率方向 M MN

24、N k k1 1M I N I 區(qū)內(nèi)故障區(qū)內(nèi)故障區(qū)外故障區(qū)外故障 M MN N k k2 2M I N I M S N S M S N S 兩側(cè)功率方向均為正兩側(cè)功率方向均為正一側(cè)功率方向為負一側(cè)功率方向為負 2525 綜合重合閘綜合重合閘 一、重合閘四種方式： （1）綜合重合閘方式：單相故障，跳單相，單相重合(檢查同期或檢查無壓)， 相 間故障時跳三相，三相重合(檢查同期或檢查無壓)，重合于永久性故障時 跳三相。 （2）三相重合閘方式：任何類型的故障都跳三相，三相重合(檢查同期或檢查無 壓)，重合于永久性故障時跳三相。 （3）單相重合閘方式：單相故障時跳單相，單相重合，相間故障時三相跳開不

25、重合。 （4）重合閘停用方式：任何故障時都跳三相，不重合。 二、對重合閘裝置有哪些要求？ （1）手動或遙控跳閘時，不應(yīng)重合；手動投入斷路器于故障線路，由保護將其 跳開后，不應(yīng)重合。除上述情況外，均應(yīng)重合。 （2）重合閘起動采用控制開關(guān)與斷路器位置不對應(yīng)原理及保護起動，而且保證 僅重合一次 （3）斷路器氣（液）壓降低時，應(yīng)將重合閘裝置閉鎖。 2626 母線保護的典型配置母線保護的典型配置 對220kV500kV母線，應(yīng)裝設(shè)快速有選擇地切除故障的母線保護： 對一個半斷路器接線，每組母線應(yīng)裝設(shè)兩套母線保護；母線保護不裝設(shè) 電壓閉鎖元件。 主流配置： I 母： 二套RCS-915型（或BP-2CS型）

26、母線差動保護：含比率制動差動保護 II母： 二套RCS-915型（或BP-2CS型）母線差動保護：含比率制動差動保護 對雙母線、雙母線分段等接線，宜裝設(shè)兩套母線保護。母線保護應(yīng)設(shè)有 電壓閉鎖元件。 主流配置： 一套BP-2B型母線差動保護 ：含比率制動差動保護和斷路器失靈保護 一套RCS-915型母線差動保護：含比率制動差動保護和斷路器失靈保護 2727 母線保護基本原理母線保護基本原理 雙母線 I II 母線大差比母線大差比 率差動用于率差動用于 判別母線區(qū)判別母線區(qū) 內(nèi)和區(qū)外故內(nèi)和區(qū)外故 障，小差比障，小差比 率差動用于率差動用于 故障母線的故障母線的 選擇選擇 采用比率制動原理：采用比率

27、制動原理： 2828 斷路器失靈保護斷路器失靈保護 什么叫斷路器失靈保護？什么叫斷路器失靈保護？ 一次元件發(fā)生故障，在故障元件的繼電保護裝置能瞬時復(fù)歸的出 口繼電器動作而其斷路器拒絕動作時，能以較短的時限切除與失靈斷 路器相鄰的其他斷路器，以便盡快地將停電范圍限制到最小的保護裝 置叫斷路器失靈保護。 在在220kV500kV電力網(wǎng)中，應(yīng)按下列原則裝設(shè)一套斷路器失靈保護：電力網(wǎng)中，應(yīng)按下列原則裝設(shè)一套斷路器失靈保護： 1）線路或電力設(shè)備的后備保護采用近后備方式。 2）對220kV500kV分相操作的斷路器，可僅考慮斷路器單相拒動的 情況。 2929 為提高動作可靠性，必須同時具備下列條件，斷路器

28、失靈保護為提高動作可靠性，必須同時具備下列條件，斷路器失靈保護 方可起動：方可起動： 1)故障線路或電力設(shè)備能瞬時復(fù)歸的出口繼電器動作后不返回（故 障切除后，起動失靈的保護出口返回時間應(yīng)不大于30ms）； 2)斷路器未斷開的判別元件（相電流元件、零序電流元件或負序電 流元件）動作后不返回。 失靈保護出口原則：失靈保護出口原則： 1)一個半斷路器接線的失靈保護應(yīng)瞬時再次動作于本斷路器的兩組 跳閘線圈跳閘，再經(jīng)一時限動作于斷開其他相鄰斷路器。 2)雙母線的失靈保護，可以較短時限動作于斷開與拒動斷路器相關(guān) 的母聯(lián)及分段斷路器，再經(jīng)一時限動作于斷開與拒動斷路器連接在 同一母線上的所有有源支路的斷路器。

29、 3030 斷路器失靈保護基本原理斷路器失靈保護基本原理 雙母線失靈保護邏輯圖 開入公共端 失靈起 動開入 保護動 作接點 過流 動作 I母刀閘 II母刀閘 I母失靈出口起動 II母失靈出口起動 外部接點 BP-2B I母失靈出口起動 I母失靈復(fù)合電壓動作 與 失靈出口延時1 失靈出口延時2 跳母聯(lián) 跳I母 1、與失靈起動裝置配合 3131 斷路器失靈保護基本原理斷路器失靈保護基本原理 雙母線失靈保護邏輯圖 I母失靈出口起動 I母失靈復(fù)合電壓動作 與 失靈出口延時1 失靈出口延時2 跳母聯(lián) 跳I母 2、自帶電流檢測元件方式 開入公共端 失靈起 動開入 A相動作接點 A相過流動作 I母刀閘 II

30、母刀閘 I母失靈出口起動 II母失靈出口起動 三跳動作接點 ABC相過流 動作 C相動作接點 C相過流動作 B相動作接點 B相過流動作 外部接點 BP-2B 3232 繼電保護和安全自動裝置投退管理標準繼電保護和安全自動裝置投退管理標準 電網(wǎng)調(diào)度管轄的繼電保護、電氣聯(lián)鎖和報警信號的投、退電網(wǎng)調(diào)度管轄的繼電保護、電氣聯(lián)鎖和報警信號的投、退： （一）由發(fā)電單位設(shè)備維護部門電氣二次專業(yè)技術(shù)員以上人員嚴格 按照格式填寫投、退申請單，經(jīng)設(shè)備維護部、發(fā)電運行部、生產(chǎn)技 術(shù)部負責人審核簽字后，由生產(chǎn)副總經(jīng)理（副廠長）或總工程師批 準； （二）由設(shè)備維護部門電氣二次專業(yè)人員將投、退申請單送交當值 值長，由值長

31、向調(diào)度中心提出投、退申請，待申請批準后，由當值 值長下達投、退操作命令，由運行人員執(zhí)行投、退操作，并在執(zhí)行 欄中分別簽字，注明投、退時間。 3333 繼電保護和安全自動裝置投退管理標準繼電保護和安全自動裝置投退管理標準 （三）繼電保護、電氣聯(lián)鎖和報警信號退出期間申請單由當值值長 保存，按值交接； （四）繼電保護、電氣聯(lián)鎖和報警信號投入前，需經(jīng)工作負責人與 運行人員共同確認擬投入的繼電保護、電氣聯(lián)鎖和報警信號工作狀 態(tài)正常。 3434 繼電保護和安全自動裝置投退管理標準繼電保護和安全自動裝置投退管理標準 電廠管轄的主要設(shè)備繼電保護、電氣聯(lián)鎖和報警信號的投、退電廠管轄的主要設(shè)備繼電保護、電氣聯(lián)鎖和

32、報警信號的投、退： （一）由發(fā)電單位設(shè)備維護部門電氣二次專業(yè)技術(shù)員以上人員嚴格 按照格式填寫投、退申請單，經(jīng)設(shè)備維護部、發(fā)電運行部、生產(chǎn)技 術(shù)部負責人審核簽字后，由生產(chǎn)副總經(jīng)理（副廠長）或總工程師批 準； （二）由設(shè)備維護部門電氣二次專業(yè)人員將投、退申請單送交當值 值長，由當值值長下達投、退操作命令，由運行人員執(zhí)行投、退操 作，并在執(zhí)行欄中分別簽字，注明投、退時間； （三）、 （四）同電網(wǎng)調(diào)度管轄的設(shè)備。 3535 繼電保護和安全自動裝置投退管理標準繼電保護和安全自動裝置投退管理標準 電廠管轄的電廠管轄的一般一般設(shè)備繼電保護、電氣聯(lián)鎖和報警信號的投、退設(shè)備繼電保護、電氣聯(lián)鎖和報警信號的投、退：

33、 （一）由發(fā)電單位設(shè)備維護部門電氣二次專業(yè)技術(shù)員以上人員嚴格 按照格式填寫投、退申請單，經(jīng)設(shè)備維護部、發(fā)電運行部、生產(chǎn)技 術(shù)部負責人審核簽字； （二）由設(shè)備維護部門電氣二次專業(yè)人員將投、退申請單送交當值 值長，由當值值長批準并下達投、退操作命令，由運行人員執(zhí)行投 、退操作，并在執(zhí)行欄中分別簽字，注明投退時間； （三）、 （四）同電網(wǎng)調(diào)度管轄的設(shè)備。 3636 繼電保護和安全自動裝置投退管理標準繼電保護和安全自動裝置投退管理標準 夜間或緊急情況下（如：保護裝置發(fā)生故障，誤發(fā)信號等），經(jīng) 值長同意（主設(shè)備保護須匯報生產(chǎn)副總經(jīng)理（副廠長）或總工程師 ）可以先將保護退出，后補辦保護投、退申請單。由電網(wǎng)

34、調(diào)度管轄 設(shè)備的保護必須請示電網(wǎng)調(diào)度人員并按照其指令執(zhí)行。（一）由發(fā) 電單位設(shè)備維護部門電氣二次專業(yè)技術(shù)員以上人員嚴格按照格式填 寫投、退申請單，經(jīng)設(shè)備維護部、發(fā)電運行部、生產(chǎn)技術(shù)部負責人 審核簽字； 新增或異動后的繼電保護、電氣聯(lián)鎖和報警信號投入運行之前， 必須對相關(guān)回路進行傳動試驗，確?；芈氛＃\行人員做書 面交代，辦理繼電保護、電氣聯(lián)鎖和報警信號投入申請手續(xù)后方可 投入。 3737 繼電保護和安全自動裝置投退管理標準繼電保護和安全自動裝置投退管理標準 電網(wǎng)調(diào)度管轄的繼電保護、電氣聯(lián)鎖和報警信號包括電網(wǎng)調(diào)度管轄的繼電保護、電氣聯(lián)鎖和報警信號包括：線路保護、高 壓電抗器保護、母線保護、

35、斷路器失靈保護、變壓器零序保護、自動 重合閘裝置、安全穩(wěn)定控制裝置、AVC裝置、線路故障錄波器。 發(fā)電單位管轄的主要設(shè)備的繼電保護、電氣聯(lián)鎖和報警信號包括發(fā)電單位管轄的主要設(shè)備的繼電保護、電氣聯(lián)鎖和報警信號包括：發(fā) 變組保護、發(fā)變組故障錄波器、自動調(diào)節(jié)勵磁裝置，高壓備用電源自 投或快切裝置、6KV及以上廠用電保護、380V保安電源及柴油發(fā)電 機的相關(guān)保護和聯(lián)鎖。 發(fā)電單位管轄的的一般設(shè)備包括發(fā)電單位管轄的的一般設(shè)備包括：380V廠用電保護、低壓備用電源 自投裝置。 3838 繼電保護和安全自動裝置投退管理標準繼電保護和安全自動裝置投退管理標準 發(fā)電單位運行值長的職責發(fā)電單位運行值長的職責： （

36、一） 對所發(fā)繼電保護、電氣聯(lián)鎖和報警信號投、退命令的正確 性和必要性負全部責任，對指派的操作人、監(jiān)護人是否符合要求負 責，對所審核的操作票的正確性負主要責任； （二） 對運行操作的危險源辨識和風險預(yù)控措施的全面性和正確 性負責，對發(fā)生的誤操作負相應(yīng)責任； （三） 負責批準發(fā)電單位管轄的一般設(shè)備的繼電保護、電氣聯(lián)鎖 和報警信號的投、退申請單； 3939 繼電保護和安全自動裝置投退注意事項繼電保護和安全自動裝置投退注意事項 1、繼電保護裝置應(yīng)按規(guī)定投入運行，不允許一次設(shè)備無保護運行。 一般情況下，一次設(shè)備恢復(fù)熱備用，則相應(yīng)的二次保護要投入運 行。 2、對電氣設(shè)備和線路充電時，必須投入快速保護。 3

37、、電壓互感器倒閘操作時，必須防止二次向一次反充電。 4、線路及備用設(shè)備充電時，應(yīng)將重合閘及備用電源自投裝置臨時退 出運行。 5、當保護通道異常或任一側(cè)縱聯(lián)保護異常時，線路兩側(cè)的該套縱聯(lián) 保護應(yīng)同時停運。 4040 繼電保護和安全自動裝置投退注意事項繼電保護和安全自動裝置投退注意事項 6、母線保護正常時都應(yīng)投入運行，原則上不允許母線無保護運行。 母線配置有兩套母差保護的，正常情況兩套母差保護均勻投入運 行。 7、微機母差保護中均配置了充電保護，該保護在母差保護投入運行 時，應(yīng)退出運行，只有在母線充電時啟用。 8、雙母線分裂運行時應(yīng)停用母聯(lián)斷路器失靈啟動保護。 9、與母差保護共用出口的失靈保護裝置

38、，當母差保護停用時，失靈 保護也應(yīng)停用。 10、變壓器差動保護新安裝或二次回路有改變時，應(yīng)進行帶負荷測 試正確后方可投運。 4141 涉網(wǎng)試驗介紹涉網(wǎng)試驗介紹 試驗項目： 1、主變高壓側(cè)短路試驗 2、廠用A、 B分支短路試驗 3、發(fā)電機空載試驗 4、PT定相試驗 5、同期試驗 6、發(fā)電機進相試驗 7、勵磁系統(tǒng)參數(shù)測試 4242 試驗條件： 1、檢查發(fā)電機、主變及高廠變所有工作結(jié)束，斷路器檢修工作全部結(jié) 束，所有接地線全部拆除，所有工作票全部終結(jié)，具備帶電條件， 除本次試驗應(yīng)做的安全措施外，拆除其余安全措施，系統(tǒng)恢復(fù)試驗 要求。 2、主變、高廠變的非電氣量保護全部投入跳閘。 3、鍋爐、汽機具備并

39、網(wǎng)條件；發(fā)電機氫、水、油正常投入。 4、檢查電壓、電流回路的完整性及其斷路器的操作、傳動情況正常。 5、電流互感器回路電阻測試合格；電壓二次回路沒有短路。 6、發(fā)變組出口刀閘、斷路器在斷開位置。 7、做主變高壓側(cè)短路時，退出機組兩套短引線保護、斷開并網(wǎng)信號。 4343 短路試驗 一、短路試驗的目的：對新安裝的或設(shè)備回路有較大變動的裝置，在投 入運行以前，必須用一次電流檢驗電流差動保護各組電流互感器的 相位及差動回路中的差電流(或差電壓)，以判明差動回路接線的正 確性及電流變比補償回路的正確性。 二、準備工作：發(fā)電機定速，勵磁系統(tǒng)具備手動零起升壓條件，檢查保 護投退正確（退出相關(guān)差動保護），斷開

40、至母差保護的相關(guān)電流回 路。 三、主變高壓側(cè)短路試驗： 1、檢查主變中性點地刀在斷位；查三相的并網(wǎng)信號已解開。 2、合發(fā)變組出口三相接地刀同時并封三相短路線；投入手動勵磁系統(tǒng) ；運行人員將發(fā)電機電流由零緩慢上升至滿足試驗要求（大于10%額 定），保護人員檢查各組電流互感器的幅值、相位及差動回路中的 差電流的正確性（包括發(fā)電機差動、主變差動、發(fā)變組差動、短引 線差動）；運行人員在操作員站畫面監(jiān)視發(fā)電機定子電流、轉(zhuǎn)子電 壓、轉(zhuǎn)子電流，勵磁機電壓、電流，發(fā)現(xiàn)異常在立即停止試驗。 4444 3、試驗完畢，降發(fā)電機電流至零，斷滅磁開關(guān)；拆除短路線。 四、廠用分支短路試驗： 1、在廠用分支廠變側(cè)封三相短路

41、線； 2、投入手動勵磁系統(tǒng)；運行人員將廠變分支電流由零緩慢上升 至滿足試驗要求，保護人員檢查各組電流互感器的幅值、相 位及差動回路中的差電流的正確性（包括高廠變差動、主變 差動、發(fā)變組差動）； 3、試驗完畢，降發(fā)電機電流至零，斷滅磁開關(guān)；拆除短路線。 4545 發(fā)電機空載試驗 一、 準備工作： 1、 檢查發(fā)變組出線刀閘、地刀都在斷開位置；分支開關(guān)在斷開位置； 2、檢查發(fā)電機出口PT一次刀閘已合好，PT二次小開關(guān)已合好。1.4、檢 查主變高壓側(cè)PT二次小開關(guān)已合上； 3、 發(fā)電機、勵磁機、主變、高廠變具備正常投入條件； 4 、發(fā)變組所有保護出口壓板只投跳滅磁開關(guān)。 二、 試驗步驟 1、運行人員在

42、操作員站啟動勵磁系統(tǒng)，調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流使發(fā)電機出 口電壓慢慢升到額定值；保護人員檢查各PT電壓的相序和幅值，如有 異常運行人員立即停止升壓或降低電壓。 2、在額定電壓時，記錄發(fā)電機各組PT及中性點的零序電壓、向量。 3、試驗完畢，緩慢降發(fā)電機出口電壓至零，斷開滅磁開關(guān)。 4646 發(fā)電機同期試驗 一、試驗?zāi)康模悍乐闺娏ιa(chǎn)重大事故措施中規(guī)定，發(fā)電機同期系統(tǒng)（ 同期裝置、同期回路、相關(guān)PT）經(jīng)變動后必須利用工作電壓通過定相 和假同期的方法檢查發(fā)電機同期回路接線的正確性。 二、發(fā)電機同期定相試驗：試驗前由運行人員進行倒閘操作，騰出發(fā)電 廠升壓站的一條母線，然后合上待試發(fā)電機該母線的隔離開關(guān)和出口

43、 斷路器，直接將發(fā)電機零起升壓至額定。由于通過母線電壓互感器和 發(fā)電機電壓互感器加至同期回路的兩個電壓，實際上都是發(fā)電機電壓 ，因此同期回路反映發(fā)電機和系統(tǒng)電壓的兩只電壓表的指示基本相同 ，組合式同期表指針（同期裝置）的指針也應(yīng)指示在同期點上不動。 否則同期回路的接線則認為有錯誤。 三、假同期試驗：將發(fā)電機的母線隔離開關(guān)斷開，人為將其輔助觸點接 通將系統(tǒng)電壓引入同期回路。將發(fā)電機升壓至空載額定，分別采用手 動和自動方式進行同期并列將出口斷路器合閘。若同期回路接線錯誤 或同期裝置動作錯誤，其表計將指示異常（合閘脈沖與同期點不對應(yīng) ）或無法撲捉到同期點。 4747 發(fā)電機進相試驗 一、試驗?zāi)康模焊?/p>

44、據(jù)發(fā)電機運行規(guī)程中第47條規(guī)定：“發(fā)電機能 否進相運行，應(yīng)遵守制造廠的規(guī)定，制造廠無規(guī)定的應(yīng)通過試驗來確 定” 。 1）測量該發(fā)電機進相運行時，從系統(tǒng)吸收無功功率的能力。 2）測量該發(fā)電機進相運行時，其廠用母線電壓的降低情況。 3）測量該發(fā)電機進相運行時，對系統(tǒng)電壓的調(diào)壓效果。 4）檢驗該機現(xiàn)有勵磁系統(tǒng)能否滿足進相運行的要求。 二、進相試驗的條件： 1) 發(fā)電機組在自帶廠用電方式下能滿負荷運行，且可在機組正常運行 范圍內(nèi)平穩(wěn)調(diào)整有功功率,啟備變保護正常備用。 2) 機組在滿負荷正常運行時，高、低壓廠用電源母線電壓應(yīng)在合理范 圍內(nèi) 4747 發(fā)電機進相試驗 3) 發(fā)電機組電氣量、非電氣量等狀態(tài)量

45、的指示均應(yīng)完整、準確。 4)發(fā)電機冷卻系統(tǒng)運行正常。 5)自動發(fā)電控制(AGC)等其它調(diào)節(jié)發(fā)電機有功功率的功能退出運行。 6）自動電壓控制(AVC)退出，勵磁調(diào)節(jié)器以外的其它影響發(fā)電機無 功功率調(diào)整的功能組件及限制環(huán)節(jié)應(yīng)退出或取消，無功功率應(yīng)能平 滑、穩(wěn)定調(diào)節(jié)。 三、進相試驗的限制條件：發(fā)電機進相運行時，將使其靜穩(wěn)定性降 低，要求發(fā)電機功角最大值70；電機定子端部鐵芯及結(jié)構(gòu)件溫度 上升不超過制造廠的規(guī)定；廠用電壓降低不低于95%額定。 四、發(fā)電機進相試驗時失去同步后的緊急應(yīng)對措施：立即增加勵磁電 流使發(fā)電機恢復(fù)同步，如果不成，應(yīng)同時減小發(fā)電機的有功負荷， 使其恢復(fù)同步；如果還不能恢復(fù)同步，由總

46、指揮下令解列。 。 4747 發(fā)電機進相試驗 3) 發(fā)電機組電氣量、非電氣量等狀態(tài)量的指示均應(yīng)完整、準確。 4)發(fā)電機冷卻系統(tǒng)運行正常。 5)自動發(fā)電控制(AGC)等其它調(diào)節(jié)發(fā)電機有功功率的功能組件退出運 行。 6）自動電壓控制(AVC)退出，勵磁調(diào)節(jié)器以外的其它影響發(fā)電機無 功功率調(diào)整的功能組件及限制環(huán)節(jié)應(yīng)退出或取消，無功功率應(yīng)能平 滑、穩(wěn)定調(diào)節(jié)。 7) 勵磁調(diào)節(jié)器低勵跳閘功能退出，其它調(diào)節(jié)、限制、保護功能正常 投入。其它影響進相試驗的限制條件退出。 8) 發(fā)電機變壓器組保護運行正常。確認發(fā)電機失磁保護啟動條件及 定值滿足進相試驗需要，試驗期間失磁保護投入方式根據(jù)具體情況 確定，不退出本發(fā)電

47、機的低勵限制單元、失磁保護及失步保護。 4747 勵磁系統(tǒng)參數(shù)測試 一、試驗?zāi)康模簷z查和錄制勵磁系統(tǒng)各環(huán)節(jié)（調(diào)節(jié)器限制、保護、 PID、PSS參數(shù)）特性數(shù)據(jù)。 二、試驗內(nèi)容： 1. 發(fā)電機空載特性試驗 （1）檢查所有保護設(shè)備已正常投入運行，且無異常報警信號出現(xiàn)。 （2）緩慢調(diào)節(jié)AVR給定值，錄取發(fā)電機空載特性曲線（最高電壓上 升至1.1倍額定電壓，上升和下降段都要錄制）。 2發(fā)電機空載時勵磁系統(tǒng)階躍試驗 （1）AVR單套運行?？煽毓枳钚∠拗平钦ú坏么笥?0度。 （2）PID參數(shù)優(yōu)化調(diào)整試驗：整定階躍量為5%，進行勵磁系統(tǒng)階 躍響應(yīng)試驗，觀察錄波圖，機端電壓超調(diào)量不應(yīng)大于30%，否則應(yīng)適 當調(diào)

48、整參數(shù)，直到基本滿足要求為止。 4747 勵磁系統(tǒng)參數(shù)測試 3發(fā)電機并網(wǎng)帶負荷后勵磁系統(tǒng)特性試驗 （1）發(fā)電機勵磁系統(tǒng)靜差率測量。 （2）強勵試驗。 （3）轉(zhuǎn)子電流過負荷限制試驗。 （4）V/Hz限制試驗。 （5）轉(zhuǎn)子電流過負荷限制試驗。 （6）定子電流過負荷限制試驗。 （7）PSS參數(shù)整定。 （8）PSS投入效果檢查 4747 保護動作后保護動作后運行人員運行人員應(yīng)做應(yīng)做哪些哪些工作工作 （1）首先按屏上打印按鈕，打印有關(guān)報告，包括定值、跳閘報告 、自檢報告、開關(guān)量狀態(tài)等。 （2）記錄信號燈和管理板液晶顯示的內(nèi)容。 （3）進入打印子菜單，打印前幾次有關(guān)的報告。 （4）打印故障錄波器的錄波報告。 （5）如果是涉網(wǎng)保護動作，需匯報調(diào)度并上傳故障錄波報告，向 調(diào)度了解相鄰保護動作情況。 （6）經(jīng)值長及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的批準后方可在保護柜手動復(fù)歸信號，恢 復(fù)系統(tǒng)。 4848 案例分析一案例分析一 某220KV線路發(fā)生C相永久性接地故障，開關(guān)C相單跳、單重、加速三跳錄波分析 4949 5050 5151 5252 案例分析二 事件經(jīng)過：某廠300MW機組，勵磁調(diào)節(jié)器為ABB UNI5000型，采用手動 方式升壓并網(wǎng)后，調(diào)節(jié)器未切自動方式，隨后漲有功負荷，期間無人監(jiān)視調(diào) 整機組無功功率，當機組有功負荷漲至165MW時，由于有功電流的去磁作 用，機組無功進相至70MVAR,勵磁調(diào)節(jié)器的欠勵保護動