變電站保護(hù)配置及保護(hù)原理2級

1、繼電保護(hù)繼電保護(hù)繼電保護(hù)變電站保護(hù)范圍的劃分及配置原則線路保護(hù)的配置及原理母線保護(hù)的配置及原理變壓器保護(hù)的配置及原理以西萬莊變電站為例說明保護(hù)的配置原則及具體配置繼電保護(hù)的定義繼電保護(hù)：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動裝置是電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的可靠保證。對系統(tǒng)發(fā)生的故障或異常情況進(jìn)行檢測，而發(fā)出報(bào)警信號，或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施。繼電保護(hù)裝置是能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)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(hù)的定義對繼電保護(hù)的四項(xiàng)基本要求對繼電保護(hù)的四項(xiàng)基本要求：1、可靠性 正常不動作，故障或異常情況可靠動作。2、迅速性 指保護(hù)動作速度要快。3、選

2、擇性 指繼電保護(hù)僅將故障設(shè)備切除，使停電范圍盡可能減小。4、靈敏性 指繼電保護(hù)反應(yīng)故障的能力。 變電站保護(hù)范圍的劃分變電站保護(hù)范圍的劃分線路保護(hù)范圍：線路保護(hù)范圍：線路兩側(cè)線路兩側(cè)CTCT之間的一次設(shè)備。之間的一次設(shè)備。包括各側(cè)包括各側(cè)CTCT、線路側(cè)刀閘、輸電線路、線、線路側(cè)刀閘、輸電線路、線路路PTPT等，均屬于線路保護(hù)范圍。等，均屬于線路保護(hù)范圍。母線保護(hù)范圍：母線保護(hù)范圍：各斷路器各斷路器CTCT至母線所有的一至母線所有的一次設(shè)備。包括各斷路器次設(shè)備。包括各斷路器CTCT、斷路器、母線、斷路器、母線側(cè)隔離開關(guān)、母線、母線側(cè)隔離開關(guān)、母線、母線PTPT和避雷器等，和避雷器等，均屬于母均屬

3、于母線線保護(hù)范圍。保護(hù)范圍。主變保護(hù)范圍：主變保護(hù)范圍：主變?nèi)齻?cè)斷路器主變?nèi)齻?cè)斷路器TATA之間的一之間的一次設(shè)備。包括三側(cè)次設(shè)備。包括三側(cè)TATA、三側(cè)主變側(cè)刀閘、三側(cè)主變側(cè)刀閘、主變油箱內(nèi)外、三側(cè)避雷器（主變油箱內(nèi)外、三側(cè)避雷器（PTPT）引線等，）引線等，均屬于主變保護(hù)范圍。（均屬于主變保護(hù)范圍。（2 2臺）臺）變電站保護(hù)范圍的劃分變電站保護(hù)范圍的劃分電容器保護(hù)范圍：電容器保護(hù)范圍：電容器斷路器電容器斷路器TATA至電容器的至電容器的一次設(shè)備。包括一次設(shè)備。包括TATA、刀閘、限流電抗器及電、刀閘、限流電抗器及電容器等，均屬電容器保護(hù)范圍。容器等，均屬電容器保護(hù)范圍。站用變保護(hù)范圍：站用

4、變保護(hù)范圍：站用變斷路器站用變斷路器TATA至站用變低至站用變低壓空開之間?；蚋邏喝蹟嗦菲髦琳居米兊蛪簤嚎臻_之間?；蚋邏喝蹟嗦菲髦琳居米兊蛪嚎臻_之間。空開之間。第二部分：第二部分：線路保護(hù)的配置線路保護(hù)的配置及原理及原理二、線路保護(hù)的分類及原理二、線路保護(hù)的分類及原理 三、線路保護(hù)配置原則三、線路保護(hù)配置原則 一、一、線路故障及特點(diǎn)線路故障及特點(diǎn)1 1、線路故障、線路故障 (1)單相接地故障 (2)相間故障（兩相短路） (3)兩相接地故障 (4)三相短路 (5)各類性質(zhì)的開路一、一、線路故障及特點(diǎn)線路故障及特點(diǎn)2、故障時(shí)電氣量的變化：電流增大電壓降低電流電壓間相角發(fā)生變化電流與電壓的比值Z=U

5、/I電流和正常I入=I出，短路I入I出出現(xiàn)I2 、I0 序分量接地故障必然產(chǎn)生零序分量；不對稱故障必然產(chǎn)生負(fù)序分量啟動元件啟動元件本保護(hù)的啟動元件包括：本保護(hù)的啟動元件包括：電流突變量啟動電流突變量啟動零序電流輔助啟動零序電流輔助啟動靜穩(wěn)失穩(wěn)的啟動元件靜穩(wěn)失穩(wěn)的啟動元件不對應(yīng)啟動元件。不對應(yīng)啟動元件。任一啟動元件啟動后保護(hù)都將啟動保護(hù)及開任一啟動元件啟動后保護(hù)都將啟動保護(hù)及開放出口繼電器的正電源。放出口繼電器的正電源。本保護(hù)啟動元件主要用于啟動保護(hù)及開放出口繼電器本保護(hù)啟動元件主要用于啟動保護(hù)及開放出口繼電器的正電源，啟動元件在保護(hù)整組復(fù)歸時(shí)返還。的正電源，啟動元件在保護(hù)整組復(fù)歸時(shí)返還。二、線

6、路保護(hù)的分類及原理二、線路保護(hù)的分類及原理線路保護(hù)配置：1、縱聯(lián)保護(hù)2、過流保護(hù)3、阻抗保護(hù)4、零序過流保護(hù)5、自動重合閘6、后加速 輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)是指用某種通信通道輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)是指用某種通信通道 ( (簡簡稱通道稱通道) )將輸電線兩端的保護(hù)裝置縱向聯(lián)結(jié)起來將輸電線兩端的保護(hù)裝置縱向聯(lián)結(jié)起來，將各端的電氣量，將各端的電氣量 ( (電流、功率的方向等電流、功率的方向等) )傳送傳送到對端，將兩端的電氣量比較，以判斷故障在到對端，將兩端的電氣量比較，以判斷故障在本線路范圍內(nèi)還是在范圍之外，從而決定是否本線路范圍內(nèi)還是在范圍之外，從而決定是否切斷被保護(hù)線路。切斷被保護(hù)線路。 由于縱聯(lián)保護(hù)

7、在電網(wǎng)中可實(shí)現(xiàn)全線速動，因此由于縱聯(lián)保護(hù)在電網(wǎng)中可實(shí)現(xiàn)全線速動，因此它可保證電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性、提高輸它可保證電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性、提高輸送功率、縮小故障造成的損壞程度以及改善與送功率、縮小故障造成的損壞程度以及改善與后備保護(hù)的配合性能。后備保護(hù)的配合性能。1 1、縱聯(lián)保護(hù)、縱聯(lián)保護(hù)圖圖1 1 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)結(jié)構(gòu)框圖輸電線路縱聯(lián)保護(hù)結(jié)構(gòu)框圖規(guī)定規(guī)定TA的正極性端指向母線側(cè)，電流的的正極性端指向母線側(cè)，電流的參考方向以母線流向線路為正方向。參考方向以母線流向線路為正方向。 區(qū)內(nèi)故障區(qū)內(nèi)故障時(shí)，兩側(cè)實(shí)際短時(shí)，兩側(cè)實(shí)際短路電流都是由母線流向線路，路電流都是由母線流向線路，和參考方向一致，

8、都是正值，和參考方向一致，都是正值，差動電流就很大，滿足差動差動電流就很大，滿足差動方程，差流元件動作。方程，差流元件動作。 區(qū)外故障區(qū)外故障時(shí)，一側(cè)電流由時(shí)，一側(cè)電流由母線流向線路，為正值，另母線流向線路，為正值，另一側(cè)電流由線路流向母線，一側(cè)電流由線路流向母線，為負(fù)值，兩電流大小相同，為負(fù)值，兩電流大小相同，方向相反，所以差動電流為方向相反，所以差動電流為零，差流元件不動作。零，差流元件不動作。差動保護(hù)差動保護(hù)-基本原理基本原理2 2、三段式、三段式過流保護(hù)過流保護(hù)故障電流IIset，保護(hù)動作；過流保護(hù)一般分為一段（速斷）、二段（過流）、三段；過流過流段段( (瞬時(shí)過流速斷保護(hù)瞬時(shí)過流速斷

9、保護(hù)) )(60%)(60%)瞬時(shí)過流速斷保護(hù)按躲過線路末端短路時(shí)的瞬時(shí)過流速斷保護(hù)按躲過線路末端短路時(shí)的最大最大運(yùn)行運(yùn)行方式下方式下三相短路電流整定三相短路電流整定。過流過流段段( (限時(shí)過流速斷保護(hù)限時(shí)過流速斷保護(hù)) )限時(shí)過流速斷保護(hù)按躲過相鄰元件的限時(shí)過流速斷保護(hù)按躲過相鄰元件的過流過流段段的電流的電流值值整定，動作時(shí)間與過流整定，動作時(shí)間與過流段相配合。段相配合。過流過流段段過流過流段保護(hù)按躲過線路的段保護(hù)按躲過線路的最大最大過負(fù)荷電流來整定。過負(fù)荷電流來整定。 電壓元件整定，低電壓按躲母線最低運(yùn)行電壓整定。電壓元件整定，低電壓按躲母線最低運(yùn)行電壓整定。2 2、三段式、三段式過流保護(hù)

10、過流保護(hù)最大最大運(yùn)行方式：是指發(fā)電機(jī)發(fā)電容量最大，系統(tǒng)運(yùn)行方式：是指發(fā)電機(jī)發(fā)電容量最大，系統(tǒng)阻抗最小。阻抗最小。 如果是變電站，最大運(yùn)行方式是所有進(jìn)出負(fù)荷和變壓器都正常運(yùn)行，220kV、110kV的雙母線并列運(yùn)行。最最小運(yùn)行方式：是指發(fā)電機(jī)發(fā)電容量較小，系統(tǒng)小運(yùn)行方式：是指發(fā)電機(jī)發(fā)電容量較小，系統(tǒng)阻抗最大。阻抗最大。 如果是變電站，最大運(yùn)行方式是所有進(jìn)出負(fù)荷和變壓器都正常運(yùn)行，220kV、110kV的雙母線并列運(yùn)行。最小運(yùn)行方式一般規(guī)定為每條母線上只有一進(jìn)、一出兩個設(shè)備運(yùn)行。過流保護(hù)動作條件：過流保護(hù)動作條件：A、B、C三相，該相電流大于定值三相，該相電流大于定值低電壓動作低電壓動作正方向（母

11、線指向線路）正方向（母線指向線路）總啟動元件動作總啟動元件動作經(jīng)延時(shí)跳閘經(jīng)延時(shí)跳閘過流保護(hù)接線圖：過流保護(hù)接線圖：過流保護(hù)過流保護(hù)原理原理框圖框圖3 3、零序電流保護(hù)、零序電流保護(hù)零序電流保護(hù)是比較零序電流大小和定值點(diǎn)的關(guān)系；零序電流只有在接地系統(tǒng)中才會出現(xiàn)，只反映接地性質(zhì)故障。零序電流的保護(hù)范圍較為穩(wěn)定，但是受系統(tǒng)接地點(diǎn)和運(yùn)行方式的影響較大在220kV線路中零序電流保護(hù)一般作為后備保護(hù)；在110kV線路中零序電流保護(hù)一般作為主保護(hù)；4 4、阻抗保護(hù)、阻抗保護(hù)( (距離保護(hù)距離保護(hù)) )u阻抗保護(hù)的基本原理是：Z=U/Iu阻抗保護(hù)分為接地阻抗和相間阻抗保護(hù)；u接地阻抗保護(hù)一般反應(yīng)各類性質(zhì)的接地

12、故障（單相接地和兩相接地故障）；u相間阻抗一般反應(yīng)各類性質(zhì)的相間故障。u相間距離相間距離一段一般保護(hù)線路全長的一段一般保護(hù)線路全長的8080，0S0S動作動作；重合閘重合閘經(jīng)經(jīng)1S1S延時(shí)。延時(shí)。u相間相間阻抗二段一般保護(hù)線路的全長并且和下級線路的一阻抗二段一般保護(hù)線路的全長并且和下級線路的一段有重合部分段有重合部分，0.3S0.3S動作動作；u相間相間阻抗三段作為全部線路的后備保護(hù)，按躲過最大負(fù)阻抗三段作為全部線路的后備保護(hù)，按躲過最大負(fù)荷阻抗整定。荷阻抗整定。接地距離一段接地距離一段一般保護(hù)線路全長的一般保護(hù)線路全長的7 70 0，0S0S動作動作；接地距離二段接地距離二段一般保護(hù)線路全長

13、一般保護(hù)線路全長，0.3S0.3S動作。動作。零序保護(hù)同接地距離保護(hù)零序保護(hù)同接地距離保護(hù)( (阻抗一段動作時(shí)，故障一般在本線路內(nèi)部；阻抗一段動作時(shí)，故障一般在本線路內(nèi)部； 在有特殊整定要求的線路上，線路阻抗一段能保護(hù)線路全在有特殊整定要求的線路上，線路阻抗一段能保護(hù)線路全長；長； 阻抗二段動作，故障點(diǎn)一般在本線路末端或者下一級線路阻抗二段動作，故障點(diǎn)一般在本線路末端或者下一級線路始端。始端。) )故障范圍判斷示意圖u保護(hù)范圍較為穩(wěn)定，不受負(fù)荷電流和系統(tǒng)方式變保護(hù)范圍較為穩(wěn)定，不受負(fù)荷電流和系統(tǒng)方式變化的影響；化的影響；u能反映各種性質(zhì)的故障；能反映各種性質(zhì)的故障；u阻抗保護(hù)帶方向。阻抗保護(hù)帶

14、方向。u不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，但是保護(hù)范圍受過渡不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，但是保護(hù)范圍受過渡電阻（短路點(diǎn)的電弧、放電點(diǎn)物體等）的影響較電阻（短路點(diǎn)的電弧、放電點(diǎn)物體等）的影響較大。大。阻抗保護(hù)的特點(diǎn) 電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，送電線路絕大部分的故障都是瞬時(shí)故電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，送電線路絕大部分的故障都是瞬時(shí)故障，永久性故障一般不超過障，永久性故障一般不超過1010，即由繼電保護(hù)動作切除短路，即由繼電保護(hù)動作切除短路故障后，電弧自動熄滅，絕大多數(shù)情況下故障處的絕緣可以自故障后，電弧自動熄滅，絕大多數(shù)情況下故障處的絕緣可以自動恢復(fù)。為此電力系統(tǒng)采用了自動重合閘裝置，當(dāng)斷路器跳閘動恢復(fù)。為此電力系統(tǒng)采

15、用了自動重合閘裝置，當(dāng)斷路器跳閘后能夠自動將斷路器重新合閘，迅速恢復(fù)正常送電，提高供電后能夠自動將斷路器重新合閘，迅速恢復(fù)正常送電，提高供電可靠性?？煽啃?。重合閘重合閘作用：提高供電可靠性，彌補(bǔ)瞬時(shí)故障或誤跳帶來的停電。作用：提高供電可靠性，彌補(bǔ)瞬時(shí)故障或誤跳帶來的停電。重合閘的啟動有兩種方式重合閘的啟動有兩種方式:分別為保護(hù)跳閘啟動重合閘、斷路器位分別為保護(hù)跳閘啟動重合閘、斷路器位置啟動重合閘。前者主要解決線路故障保護(hù)動作跳閘，后者主置啟動重合閘。前者主要解決線路故障保護(hù)動作跳閘，后者主要解決正常運(yùn)行下開關(guān)偷跳。要解決正常運(yùn)行下開關(guān)偷跳。5 5、自動重合閘、自動重合閘110kV110kV及以

16、下的及以下的輸輸電線路一電線路一般般采用三相式自動重合采用三相式自動重合閘。閘。220kV220kV及以上系統(tǒng)的架空線路，及以上系統(tǒng)的架空線路，由于線間距離大，由于線間距離大，絕大多數(shù)故障都是單相接地故障，此時(shí)將發(fā)生故絕大多數(shù)故障都是單相接地故障，此時(shí)將發(fā)生故障的一相斷開，再進(jìn)障的一相斷開，再進(jìn)行行單相重合，而未發(fā)生故障單相重合，而未發(fā)生故障的兩相繼續(xù)運(yùn)行，可大大提高供電可靠性和系統(tǒng)的兩相繼續(xù)運(yùn)行，可大大提高供電可靠性和系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此，并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此，一般采用單相重合閘一般采用單相重合閘方式方式，重合不成功則跳開三相開關(guān)。重合不成功則跳開三相開關(guān)。 (a)(a)單相重合閘：

17、單相故障跳單相，單相重合，單相重合閘：單相故障跳單相，單相重合，重合不成功跳三相；相間故障跳三相不重合。重合不成功跳三相；相間故障跳三相不重合。 (b)(b)三相重合閘：任何故障跳三相，三相重合，三相重合閘：任何故障跳三相，三相重合，重合不成功跳三相。重合不成功跳三相。 (c)(c)綜合重合閘：單相故障跳單相，單相重合，綜合重合閘：單相故障跳單相，單相重合，相間故障跳三相，三相重合，重合不成功跳三相。相間故障跳三相，三相重合，重合不成功跳三相。 (d)(d)停用重合閘：任何故障跳三相不重合。停用重合閘：任何故障跳三相不重合。 按照重合閘作用于斷路器的方式，可以分為三相重按照重合閘作用于斷路器的

18、方式，可以分為三相重合閘、單相重合閘、和綜合重合閘。合閘、單相重合閘、和綜合重合閘。220kV220kV線路一般線路一般配有配有綜合重合閘裝置綜合重合閘裝置，通過切換開關(guān)可實(shí)現(xiàn)如下方式：，通過切換開關(guān)可實(shí)現(xiàn)如下方式： 綜合重合閘裝置綜合重合閘裝置線路故障跳閘重合閘未動重合閘未動，不一定是重合閘拒動，可能為以下原因閉鎖重合閘： （1）停用重合閘方式時(shí)，直接閉鎖重合閘；）停用重合閘方式時(shí)，直接閉鎖重合閘； （2）手動跳閘時(shí)，直接閉鎖重合閘；）手動跳閘時(shí)，直接閉鎖重合閘； （3）不經(jīng)重合閘的保護(hù)跳閘時(shí)（斷路器失靈、母差、遠(yuǎn)方跳）不經(jīng)重合閘的保護(hù)跳閘時(shí)（斷路器失靈、母差、遠(yuǎn)方跳閘、距離閘、距離段、段、

19、段段*），閉鎖重合閘；），閉鎖重合閘； （4）在使用單相重合閘方式時(shí)，斷路器三跳，用位置繼電器）在使用單相重合閘方式時(shí)，斷路器三跳，用位置繼電器觸點(diǎn)閉鎖重合閘；保護(hù)經(jīng)綜重三跳時(shí)，閉鎖重合閘觸點(diǎn)閉鎖重合閘；保護(hù)經(jīng)綜重三跳時(shí)，閉鎖重合閘*。 （5）斷路器氣壓或液壓降低到不允許重合閘時(shí)，閉鎖重合閘。）斷路器氣壓或液壓降低到不允許重合閘時(shí)，閉鎖重合閘。 （6）線路保護(hù)后加速動作，閉鎖重合閘。）線路保護(hù)后加速動作，閉鎖重合閘。6 6、重合閘后加速保護(hù)重合閘后加速保護(hù) 重合閘后加速，是指當(dāng)線路發(fā)生故障后，保護(hù)將重合閘后加速，是指當(dāng)線路發(fā)生故障后，保護(hù)將有選擇性地跳開斷路器，然后進(jìn)行重合閘，若是瞬有選擇性地

20、跳開斷路器，然后進(jìn)行重合閘，若是瞬時(shí)性故障，在線路斷路器跳開后故障隨即消失，重時(shí)性故障，在線路斷路器跳開后故障隨即消失，重合閘成功，線路將恢復(fù)送電。若是永久性故障，重合閘成功，線路將恢復(fù)送電。若是永久性故障，重合閘后，保護(hù)裝置的時(shí)間元件將被退出，保護(hù)將無合閘后，保護(hù)裝置的時(shí)間元件將被退出，保護(hù)將無選擇性地瞬時(shí)跳開斷路器切除故障。選擇性地瞬時(shí)跳開斷路器切除故障。三、線路保護(hù)配置原則三、線路保護(hù)配置原則線路保護(hù)配置方法：線路保護(hù)配置方法：點(diǎn)對點(diǎn)即一條線路至少配一套保護(hù)點(diǎn)對點(diǎn)即一條線路至少配一套保護(hù)。1） 配置全線范圍的主保。具體要求為：配置全線范圍的主保。具體要求為：110kV及以上及以上聯(lián)絡(luò)線路

21、采用聯(lián)絡(luò)線路采用全線速動全線速動的主保護(hù)，如光纖差動保護(hù)、的主保護(hù)，如光纖差動保護(hù)、光纖距離保護(hù)。單電源線路可采用三段式的電流或距光纖距離保護(hù)。單電源線路可采用三段式的電流或距離保護(hù)。離保護(hù)。2）配置）配置全線范圍全線范圍的后備保護(hù)，后備保護(hù)易采用的后備保護(hù)，后備保護(hù)易采用遠(yuǎn)后備遠(yuǎn)后備和和近后備近后備相結(jié)合的方。相結(jié)合的方。3）配置重合閘）配置重合閘4）配置后加速保護(hù)。）配置后加速保護(hù)。 220kV220kV線路保護(hù)一般都按線路保護(hù)一般都按雙重化雙重化配置，可靠性較高。配置，可靠性較高。220kV220kV開關(guān)一般也裝設(shè)開關(guān)一般也裝設(shè)兩組跳閘線圈兩組跳閘線圈，并接至不同的，并接至不同的操作電源

22、，防止因線圈斷線、短路和操作電源故障操作電源，防止因線圈斷線、短路和操作電源故障等導(dǎo)致拒動。盡管如此，開關(guān)仍然有拒動的可能，等導(dǎo)致拒動。盡管如此，開關(guān)仍然有拒動的可能，例如例如SF6SF6壓力低閉鎖分閘、機(jī)構(gòu)故障等。壓力低閉鎖分閘、機(jī)構(gòu)故障等。 開關(guān)拒動不能切除故障，就要靠開關(guān)拒動不能切除故障，就要靠后備保護(hù)后備保護(hù)切除故切除故障。障。110kV110kV及以下開關(guān)拒動，一般采用遠(yuǎn)后備及以下開關(guān)拒動，一般采用遠(yuǎn)后備，由靠，由靠近電源側(cè)的相鄰元件保護(hù)動作切除故障，所需時(shí)間近電源側(cè)的相鄰元件保護(hù)動作切除故障，所需時(shí)間較長。較長。220kV220kV開關(guān)拒動，一般采用近后備開關(guān)拒動，一般采用近后備，

23、即裝設(shè)，即裝設(shè)開開關(guān)失靈保護(hù)關(guān)失靈保護(hù)。當(dāng)發(fā)生故障保護(hù)動作而開關(guān)拒動時(shí)，。當(dāng)發(fā)生故障保護(hù)動作而開關(guān)拒動時(shí)，啟動開關(guān)失靈保護(hù)，跳開連接在同一母線上的所有啟動開關(guān)失靈保護(hù)，跳開連接在同一母線上的所有開關(guān)。開關(guān)。1、220KV線路保護(hù)配置縱差保護(hù)縱差保護(hù)距離保護(hù)距離保護(hù)( (相間距離和接地距離相間距離和接地距離) )零序保護(hù)零序保護(hù)失靈保護(hù)失靈保護(hù)重合閘重合閘斷路器保護(hù)斷路器保護(hù)兩套保護(hù)兩套保護(hù)保護(hù)保護(hù)A A保護(hù)保護(hù)B B主保護(hù)：主保護(hù)：縱聯(lián)距離、光纖差動、縱聯(lián)方向等縱聯(lián)距離、光纖差動、縱聯(lián)方向等后備保護(hù)：后備保護(hù)：相間距離三段、接地距離三段、零序過流四段相間距離三段、接地距離三段、零序過流四段重合

24、閘、后加速重合閘、后加速：220kV220kV線路線路保護(hù)的保護(hù)的配合配合1、線路內(nèi)部故障時(shí)：、線路內(nèi)部故障時(shí)：(1)由線路兩側(cè)的雙套光差主保護(hù)由線路兩側(cè)的雙套光差主保護(hù)0S動作跳兩側(cè)開關(guān)動作跳兩側(cè)開關(guān)(2)若由于通道異常，主保護(hù)拒動時(shí)，由本線路的近后備距離保護(hù)若由于通道異常，主保護(hù)拒動時(shí)，由本線路的近后備距離保護(hù)0S動作，跳兩側(cè)開關(guān)，動作，跳兩側(cè)開關(guān)，切除故障。切除故障。(3)若由于保護(hù)裝置異?；蚬收希Ｗo(hù)拒動時(shí)，則由各側(cè)上級元件的后備保護(hù)動作切除故若由于保護(hù)裝置異?；蚬收?，保護(hù)拒動時(shí)，則由各側(cè)上級元件的后備保護(hù)動作切除故障。障。(4)當(dāng)兩側(cè)保護(hù)正確動作，但某側(cè)開關(guān)拒動時(shí)，則由本側(cè)失靈保護(hù)啟

25、動當(dāng)兩側(cè)保護(hù)正確動作，但某側(cè)開關(guān)拒動時(shí)，則由本側(cè)失靈保護(hù)啟動(母差保護(hù)動作母差保護(hù)動作)經(jīng)經(jīng)0.15S延時(shí)，再跳一次本側(cè)開關(guān)，未跳開，以延時(shí)，再跳一次本側(cè)開關(guān)，未跳開，以0.3S跳母聯(lián)跳母聯(lián)200，再經(jīng)，再經(jīng)0.5S跳拒動開跳拒動開關(guān)所在母線上的所有開關(guān)切除故障。關(guān)所在母線上的所有開關(guān)切除故障。2、當(dāng)線路的下一級、當(dāng)線路的下一級(變電站變電站)主變發(fā)生故障時(shí)，若主變保護(hù)拒動，則下一級變電站主變發(fā)生故障時(shí)，若主變保護(hù)拒動，則下一級變電站220kV所有帶電源線路對側(cè)的后備保護(hù)動作跳開所有帶電源線路對側(cè)的后備保護(hù)動作跳開(上一級上一級)線路側(cè)開關(guān)，切除故障使下線路側(cè)開關(guān)，切除故障使下一級變電站全站失

26、電。一級變電站全站失電。3、當(dāng)開關(guān)在操作過程中，發(fā)生三相不一致時(shí)，由開關(guān)本體經(jīng)、當(dāng)開關(guān)在操作過程中，發(fā)生三相不一致時(shí)，由開關(guān)本體經(jīng)2.5S延時(shí)跳三相延時(shí)跳三相4、若保護(hù)動作跳三相，發(fā)生某相開關(guān)未跳開，則經(jīng)、若保護(hù)動作跳三相，發(fā)生某相開關(guān)未跳開，則經(jīng)2.5S延時(shí)跳三相，仍拒動則由本側(cè)延時(shí)跳三相，仍拒動則由本側(cè)失靈保護(hù)動作。失靈保護(hù)動作。5、若無故障發(fā)生某相開關(guān)偷跳時(shí)，經(jīng)、若無故障發(fā)生某相開關(guān)偷跳時(shí)，經(jīng)2.5S延時(shí)，非全相保護(hù)動作跳三相，并閉鎖重合延時(shí)，非全相保護(hù)動作跳三相，并閉鎖重合閘。閘。斷路器保護(hù)斷路器保護(hù)母差保護(hù)母差保護(hù)啟動失靈總出口A相跳閘出口操作箱操作箱線路保護(hù)線路保護(hù)B相跳閘出口C相

27、跳閘出口A相啟動失靈出口B 相啟動失靈出口C 相啟動失靈出口 具體配置（以具體配置（以220kV線路為例）線路為例） 線路保護(hù)線路保護(hù)1： PSL603G 線路保護(hù)線路保護(hù)2： RCS-931 斷路器保護(hù)：斷路器保護(hù)： PSL631C 操作繼電器箱：操作繼電器箱：CZX-12R見仿真系統(tǒng)見仿真系統(tǒng)( (同萬線保護(hù)屏同萬線保護(hù)屏) ) 2、110KV線路線路保護(hù)保護(hù)類型類型 主保護(hù)：主保護(hù)：有距離、零序、接地距離一段。有距離、零序、接地距離一段。 后備保護(hù)：后備保護(hù)：距離、零序、接地距離二、三及其它段距離、零序、接地距離二、三及其它段 重合閘重合閘及后加速：及后加速： 說明說明距離、零序距離、零

28、序I段保護(hù)范圍都為線路全長的段保護(hù)范圍都為線路全長的70-80%，II段延伸到下一級、段延伸到下一級、III、四段更遠(yuǎn)，動作后跳開本斷、四段更遠(yuǎn)，動作后跳開本斷路器。路器。每套保護(hù)的重合閘都為每套保護(hù)的重合閘都為三三相相重合閘重合閘110KV線路線路保護(hù)保護(hù)配置配置110KV線路線路保護(hù)保護(hù)配合配合一、配一套光差保護(hù)一、配一套光差保護(hù) 當(dāng)線路內(nèi)部故障時(shí)：當(dāng)線路內(nèi)部故障時(shí)：(1)由線路兩側(cè)的光差主保護(hù)由線路兩側(cè)的光差主保護(hù)0S動作跳兩側(cè)開關(guān)動作跳兩側(cè)開關(guān)(2)若由于通道異常，主保護(hù)拒動時(shí)，由本線路的近后備距離保護(hù)若由于通道異常，主保護(hù)拒動時(shí)，由本線路的近后備距離保護(hù)(80%范圍范圍)0S動作，跳

29、兩側(cè)開關(guān)，切除故障。動作，跳兩側(cè)開關(guān)，切除故障。(3)若由于保護(hù)裝置異常或故障，保護(hù)拒動時(shí)，則由各側(cè)上級元件若由于保護(hù)裝置異?；蚬收?，保護(hù)拒動時(shí)，則由各側(cè)上級元件的后備保護(hù)動作切除故障。的后備保護(hù)動作切除故障。二、無光差保護(hù)二、無光差保護(hù)1、當(dāng)線路首端故障時(shí)，距離、當(dāng)線路首端故障時(shí)，距離1段段0S動作跳三相，重合動作跳三相，重合1S合開合開關(guān)，關(guān)，2、當(dāng)線路末端故障時(shí)，距離、當(dāng)線路末端故障時(shí)，距離2段段0.3S動作跳三相，重合動作跳三相，重合1S合開合開關(guān)，關(guān)，3、當(dāng)線路的下一級、當(dāng)線路的下一級(變電站變電站)主變主變110kV側(cè)側(cè)發(fā)生故障時(shí)，若主變保發(fā)生故障時(shí)，若主變保護(hù)拒動，則本線路護(hù)拒動

30、，則本線路2段段0.3S延時(shí)跳本線路開關(guān)切除故障。延時(shí)跳本線路開關(guān)切除故障。3 3、35KV35KV線路線路保護(hù)保護(hù) 35/1035/10kVkV線路保護(hù)線路保護(hù)配置配置 1 1）裝設(shè)）裝設(shè)過流（零序）三段式保護(hù)過流（零序）三段式保護(hù)，既作為本，既作為本線路的主保護(hù)，又作為本線路及下一級相鄰線路的主保護(hù)，又作為本線路及下一級相鄰線路的后備。線路的后備。 2 2）裝設(shè)）裝設(shè)三相一次重合閘三相一次重合閘以彌補(bǔ)瞬時(shí)故障跳閘以彌補(bǔ)瞬時(shí)故障跳閘停電的不足。為配合重合閘重合于永久性故停電的不足。為配合重合閘重合于永久性故障，宜裝設(shè)障，宜裝設(shè)后加速保護(hù)后加速保護(hù)。 具體配置：具體配置： 35kV35kV各線

31、路均配有：各線路均配有：CSCCSC- -212212 35/1035/10kVkV線路保護(hù)配置線路保護(hù)配置35/1035/10kVkV線路保護(hù)配線路保護(hù)配合合1、當(dāng)線路首端故障時(shí)，過流、當(dāng)線路首端故障時(shí)，過流1段段0S動作跳三相，重動作跳三相，重合合1S合開關(guān)，合開關(guān)，2、當(dāng)線路末端故障時(shí)，過流、當(dāng)線路末端故障時(shí)，過流2段段0.3S動作跳三相，動作跳三相，重合重合1S合開關(guān)，合開關(guān)，3、當(dāng)線路的下一級、當(dāng)線路的下一級(變電站變電站)變壓器低壓變壓器低壓側(cè)側(cè)發(fā)生故障發(fā)生故障時(shí)，若保護(hù)或拒動，則本線路過流時(shí)，若保護(hù)或拒動，則本線路過流3段段1.3S延時(shí)延時(shí)跳本線路開關(guān)。跳本線路開關(guān)。4、如本線路

32、保護(hù)拒動或開關(guān)拒動時(shí)，則由變壓器、如本線路保護(hù)拒動或開關(guān)拒動時(shí)，則由變壓器低后備動作。低后備動作。小電流接地系統(tǒng)的線路保護(hù)的接線方式小電流接地系統(tǒng)的線路保護(hù)的接線方式小電流接地系統(tǒng)的線路保護(hù)一般采用兩相式接線。優(yōu)點(diǎn) ：當(dāng)發(fā)生兩條線路不同相接地時(shí)，可以在三分之二的情況下只切除一條線路，大大縮小停電范圍。要求：所有線路保護(hù)所接電流互感器的相別必須一致（一般接A、C相）。 第三部分：母線保護(hù)第三部分：母線保護(hù)1 1、母線保護(hù)原理、母線保護(hù)原理2 2、母線保護(hù)配置、母線保護(hù)配置1、母線保護(hù)原理、母線保護(hù)原理2、母線保護(hù)配置：、母線保護(hù)配置：BP-2B刀閘位置確認(rèn)裝置刀閘位置確認(rèn)裝置:裝置利用母線側(cè)刀閘

33、輔裝置利用母線側(cè)刀閘輔助觸點(diǎn)判別母線運(yùn)行方式，因此刀閘輔助助觸點(diǎn)判別母線運(yùn)行方式，因此刀閘輔助觸點(diǎn)的可靠性直接影響到保護(hù)的安全運(yùn)行。觸點(diǎn)的可靠性直接影響到保護(hù)的安全運(yùn)行。模擬盤正確使用可以減小刀閘輔助觸點(diǎn)的模擬盤正確使用可以減小刀閘輔助觸點(diǎn)的不可靠性對保護(hù)的影響。不可靠性對保護(hù)的影響。第四部分：變壓器保護(hù)第四部分：變壓器保護(hù)一、主變故障及不正常運(yùn)行方式一、主變故障及不正常運(yùn)行方式 二、變壓器保護(hù)配置原則 三、變壓器三、變壓器保護(hù)的原理1 1、變壓器的故障變壓器的故障若以故障點(diǎn)的位置對故障分類，變壓器的故障，有油箱內(nèi)的故若以故障點(diǎn)的位置對故障分類，變壓器的故障，有油箱內(nèi)的故障和油箱外的故障。障和

34、油箱外的故障。（1 1）油箱內(nèi)部的故障）油箱內(nèi)部的故障變壓器油箱內(nèi)的故障，變壓器油箱內(nèi)的故障，主要有繞組的相間短路；主要有繞組的相間短路；大電流系統(tǒng)側(cè)大電流系統(tǒng)側(cè)的單相接地短路的單相接地短路、同相部分繞組之間的匝間短路同相部分繞組之間的匝間短路及斷線；鐵芯及斷線；鐵芯接地（鐵芯兩點(diǎn)接地會形成渦流，使鐵芯發(fā)熱，若嚴(yán)重會燒毀接地（鐵芯兩點(diǎn)接地會形成渦流，使鐵芯發(fā)熱，若嚴(yán)重會燒毀其上線圈）等。其上線圈）等。（2 2）油箱外的故障）油箱外的故障變壓器油箱外的故障，系指變壓器繞組引出端絕緣套管及引出變壓器油箱外的故障，系指變壓器繞組引出端絕緣套管及引出線上的故障。主要有相間短路（兩相短路及三相短路）故障

35、線上的故障。主要有相間短路（兩相短路及三相短路）故障；大電流側(cè)的接地故障。大電流側(cè)的接地故障。2 2、變壓器的異常運(yùn)行方式變壓器的異常運(yùn)行方式主要有：主要有： 由于系統(tǒng)故障或其他原因引起的過負(fù)荷由于系統(tǒng)故障或其他原因引起的過負(fù)荷； 由于系統(tǒng)電壓的升高或頻率的降低引起的過勵磁；由于系統(tǒng)電壓的升高或頻率的降低引起的過勵磁； 不接地運(yùn)行變壓器中性點(diǎn)電位升高不接地運(yùn)行變壓器中性點(diǎn)電位升高； 變壓器油箱油位異常變壓器油箱油位異常； 變壓器溫度過高及冷卻器全停等。變壓器溫度過高及冷卻器全停等。 二、變壓器保護(hù)配置原則二、變壓器保護(hù)配置原則對變壓器保護(hù)的基本要求對變壓器保護(hù)的基本要求：(1)(1)在變壓器發(fā)

36、生故障時(shí)能將其與所有電源斷開。在變壓器發(fā)生故障時(shí)能將其與所有電源斷開。(2)(2)在母線或其他與變壓器相連的元件發(fā)生故障而故障元件本在母線或其他與變壓器相連的元件發(fā)生故障而故障元件本身斷路器未能斷開的情況下，能使變壓器與故障部分分開。身斷路器未能斷開的情況下，能使變壓器與故障部分分開。(3)(3)當(dāng)變壓器過負(fù)荷、油面降低時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信號。當(dāng)變壓器過負(fù)荷、油面降低時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信號。 對應(yīng)以上要求，變壓器保護(hù)應(yīng)配置主保護(hù)、相鄰元件短路對應(yīng)以上要求，變壓器保護(hù)應(yīng)配置主保護(hù)、相鄰元件短路故障的后備保護(hù)及異常報(bào)警的保護(hù)。同時(shí)應(yīng)配有非電量保護(hù)。故障的后備保護(hù)及異常報(bào)警的保護(hù)。同時(shí)應(yīng)配有非電量保護(hù)。1

37、1、瓦斯保護(hù)、瓦斯保護(hù)( (非電量的主保護(hù)非電量的主保護(hù)) ) 容量在容量在800KVA800KVA及以上的油浸式變壓器和戶內(nèi)及以上的油浸式變壓器和戶內(nèi)400KVA400KVA及以上的變及以上的變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。 瓦斯保護(hù)用來反映變壓器的內(nèi)部故障和漏油造成的油面降低，瓦斯保護(hù)用來反映變壓器的內(nèi)部故障和漏油造成的油面降低，同時(shí)也能反映繞組的開焊故障。即使是匝數(shù)很少的短路故障，同時(shí)也能反映繞組的開焊故障。即使是匝數(shù)很少的短路故障，瓦斯保護(hù)同樣能可靠反應(yīng)。瓦斯保護(hù)同樣能可靠反應(yīng)。 瓦斯保護(hù)有重瓦斯、輕瓦斯之分。一般重瓦斯動作于跳閘，輕瓦斯保護(hù)有重瓦斯、輕瓦斯之分。一般重瓦斯動

38、作于跳閘，輕瓦斯動作于信號。當(dāng)變壓器的內(nèi)部發(fā)生短路故障時(shí)，電弧分解瓦斯動作于信號。當(dāng)變壓器的內(nèi)部發(fā)生短路故障時(shí)，電弧分解油產(chǎn)生的氣體在流向油枕的途中沖擊氣體繼電器，使重瓦斯動油產(chǎn)生的氣體在流向油枕的途中沖擊氣體繼電器，使重瓦斯動作于跳閘。當(dāng)變壓器由于漏油等造成油面降低時(shí)，輕瓦斯動作作于跳閘。當(dāng)變壓器由于漏油等造成油面降低時(shí)，輕瓦斯動作于信號。于信號。 變壓器保護(hù)的配置變壓器保護(hù)的配置2 2、縱差動保護(hù)和電流速斷保護(hù)、縱差動保護(hù)和電流速斷保護(hù) 用來反映變壓器繞組的相間短路故障、繞組的匝間短路故障、用來反映變壓器繞組的相間短路故障、繞組的匝間短路故障、中性點(diǎn)接地側(cè)繞組的接地故障以及接地線的接地故障

39、。但是，中性點(diǎn)接地側(cè)繞組的接地故障以及接地線的接地故障。但是，對于變壓器內(nèi)部的部分短路故障，如繞組很少匝間的短路故障，對于變壓器內(nèi)部的部分短路故障，如繞組很少匝間的短路故障，繞組的開焊故障，縱差動保護(hù)和電流速斷保護(hù)是反映不了的繞組的開焊故障，縱差動保護(hù)和電流速斷保護(hù)是反映不了的( (反反應(yīng)不靈敏應(yīng)不靈敏) )，即存在保護(hù)死區(qū)。，即存在保護(hù)死區(qū)。 3 3、反映相間短路故障的后備保護(hù)、反映相間短路故障的后備保護(hù) 用用于于變壓器外部相間短路故障和作為變壓器內(nèi)部繞組、引變壓器外部相間短路故障和作為變壓器內(nèi)部繞組、引出線相間短路故障的后備保護(hù)。根據(jù)變壓器的容量和在系統(tǒng)中出線相間短路故障的后備保護(hù)。根據(jù)變

40、壓器的容量和在系統(tǒng)中作用，可分別采用作用，可分別采用過電流保護(hù)過電流保護(hù)、復(fù)合電壓起動的過電流（方向）復(fù)合電壓起動的過電流（方向）保護(hù)保護(hù)、阻抗保護(hù)阻抗保護(hù)等。等。 變壓器保護(hù)的配置變壓器保護(hù)的配置4、反映接地故障的后備保護(hù)、反映接地故障的后備保護(hù) 變壓器中性點(diǎn)直接接地時(shí)，用零序電流（方向）保變壓器中性點(diǎn)直接接地時(shí)，用零序電流（方向）保護(hù)作為變壓器外部接地故障和中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組、護(hù)作為變壓器外部接地故障和中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組、引出線接地故障的后備保護(hù)。引出線接地故障的后備保護(hù)。 變壓器中性點(diǎn)不接地時(shí)，可用零序電壓保護(hù)、中性變壓器中性點(diǎn)不接地時(shí)，可用零序電壓保護(hù)、中性點(diǎn)的間隙零序電流保護(hù)作為

41、變壓器接地故障的后備保點(diǎn)的間隙零序電流保護(hù)作為變壓器接地故障的后備保護(hù)。護(hù)。5、過負(fù)荷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù) 用來反映容量在用來反映容量在400KVA及以上變壓器的對稱過負(fù)及以上變壓器的對稱過負(fù)荷。過負(fù)荷保護(hù)只需要用一相電流，延時(shí)作用于信號。荷。過負(fù)荷保護(hù)只需要用一相電流，延時(shí)作用于信號。 變壓器保護(hù)的配置變壓器保護(hù)的配置變壓器保護(hù)配置表變壓器保護(hù)配置表三、變壓器保護(hù)原理三、變壓器保護(hù)原理一、變壓器保護(hù)配置：一、變壓器保護(hù)配置：兩套電氣量保護(hù)：RCS978一套非電量保護(hù)：RCS974區(qū)內(nèi)故障時(shí)區(qū)內(nèi)故障時(shí)：如圖示，各側(cè)短如圖示，各側(cè)短路電流都是由母路電流都是由母線流向變壓器，線流向變壓器，和參考方向一

42、致，和參考方向一致，為正值，所以差為正值，所以差動電流動電流很大，容易滿足很大，容易滿足差動方程，差動差動方程，差動保護(hù)動作。保護(hù)動作。321IIIId區(qū)外故障時(shí)：區(qū)外故障時(shí)：如圖示在低壓母線上發(fā)如圖示在低壓母線上發(fā)生故障。高、中壓側(cè)短生故障。高、中壓側(cè)短路電流由母線流向變壓路電流由母線流向變壓器，為正值。低壓側(cè)電器，為正值。低壓側(cè)電流由變壓器流向母線，流由變壓器流向母線，為負(fù)值。把變壓器看成為負(fù)值。把變壓器看成電路上的一個節(jié)點(diǎn)，由電路上的一個節(jié)點(diǎn)，由節(jié)點(diǎn)電流定理，流入的節(jié)點(diǎn)電流定理，流入的電流等于流出的電流，電流等于流出的電流，即相量和為即相量和為0，所以差，所以差動電流動電流差動保護(hù)不動作

43、。差動保護(hù)不動作。0321IIIIdRCS-978ERCS-978E主保護(hù)邏輯功能主保護(hù)邏輯功能RCS-978ERCS-978E后備保護(hù)邏輯功能后備保護(hù)邏輯功能中心點(diǎn)直接接地的變壓器裝設(shè)零序電流保護(hù)作為接中心點(diǎn)直接接地的變壓器裝設(shè)零序電流保護(hù)作為接地短路的后備保護(hù)地短路的后備保護(hù)(二段式二段式)0I0I1t1t2t2t0000跳跳 、QFQF1QF1QF2QF2QF間隙保護(hù)原理接線及邏輯框圖間隙保護(hù)原理接線及邏輯框圖 間隙保護(hù)間隙保護(hù)間隙電流間隙電流間隙間隙間隙間隙TATA3I03I03U03U0TVTV變壓器變壓器高壓母線高壓母線間隙保護(hù)原理接線圖間隙保護(hù)原理接線圖信號信號3I03I0I0opI0op3U03U0U0opU0op1 1& &S St t0 0出口出口 間隙保護(hù)邏輯框圖間隙保護(hù)邏輯框圖S-變壓器中性點(diǎn)接地變壓器中性點(diǎn)接地刀閘