繼電保護(hù)培訓(xùn)課件

1、繼電保護(hù)裝置介紹 繼電保護(hù)裝置：繼電保護(hù)裝置：是指能反應(yīng)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)出信號的一種裝置。 繼保的基本任務(wù)：繼保的基本任務(wù)： 1.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，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運行； 2.反應(yīng)電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運行維護(hù)的條件，而動作于發(fā)出信號、減負(fù)荷或跳閘。此時一般不要求保護(hù)迅速動作，而是根據(jù)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時，以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。 繼電保護(hù)的四性繼電保護(hù)的四性： 1.選擇性選擇性：是指保護(hù)裝置動作時，僅將故障電力元件從系統(tǒng)中

2、切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運行。速動性：速動性：是指快速地切除故障，提高電力系統(tǒng)并聯(lián)運行的穩(wěn)定性，減少故障元件在電壓降低的情況下工作的時間，以縮短故障元件的受損程度。靈敏性：靈敏性：是指對于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力。當(dāng)規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時，不論短路點的位置、短路的類型如何，以及短路點是否有過渡電阻，都能敏銳感應(yīng)，正確動作?？煽啃裕嚎煽啃裕菏侵副Ｗo(hù)裝置本身的質(zhì)量和運行維護(hù)水平，在該保護(hù)規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動作的故障時，它不應(yīng)該拒絕動作，而在其他任何它不該動作的情況下，則不應(yīng)該動作?；ジ衅?互感器互感器： 互感器又稱為儀用變壓

3、器，是電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓（100V）或標(biāo)準(zhǔn)小電流（5A或1A），以便實現(xiàn)測量儀表、保護(hù)設(shè)備及自動控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。同時互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全。 電壓互感器：電壓互感器： 電壓互感器可在高壓和超高壓的電力系統(tǒng)中用于電壓和功率的測量等。 使用電壓互感器時應(yīng)注意：使用電壓互感器時應(yīng)注意： 1.二次側(cè)不允許短路；(否則會產(chǎn)生很大的短路電流),燒壞互感器的繞組； 2.二次側(cè)應(yīng)可靠接地，每個繞組有且只有一個接地點； 3.二次側(cè)接入的阻抗不得小于規(guī)定值，以減小誤差。 電流互感器：電流互感器： 電流互感器用在交

4、換電流的測量、交換電度的測量和電力拖動線路中的保護(hù)。 使用電流互感器時應(yīng)注意：使用電流互感器時應(yīng)注意： 1.在運行中絕對不允許二次側(cè)開路；(若二次側(cè)開路，則一次側(cè)電流將全部成為勵磁電流，使鐵心中的磁通增大，鐵心過分飽和，鐵耗急劇增大，引起互感器發(fā)熱損壞。同時因副繞組匝數(shù)很多，將會感應(yīng)出危險的高電壓，危及操作人員和測量設(shè)備的安全。) 2.二次側(cè)應(yīng)可靠接地； 3.二次側(cè)回路阻抗不應(yīng)超過規(guī)定值，以免增大誤差。差動保護(hù)概述： 差動保護(hù)是根據(jù)基爾霍夫電流定理來進(jìn)行工作的，即電路中流入節(jié)點電流與流出節(jié)點的電流之和等于零。 差動保護(hù)將被保護(hù)的電氣設(shè)備看成是一個節(jié)點，那么正常情況下，流進(jìn)被保護(hù)設(shè)備的電流和流出

5、的電流是相等的，差動電流等于零。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，流進(jìn)被保護(hù)設(shè)備的電流和流出的電流不相等，差動電流大于零。當(dāng)差動電流大于差動保護(hù)裝置的整定值時，上位機(jī)報警保護(hù)出口動作，將被保護(hù)設(shè)備的各側(cè)斷路器跳開，使故障設(shè)備斷開電源。差動保護(hù)的工作原理：差動保護(hù)的工作原理： II1I2I1-I20I1I2圖為變壓器差動保護(hù)原理圖(正常情況下)圖中：I1，I2為一次電流，為一次電流，I1，I2為二次電流，為二次電流，nTA1，nTA2為電流互感器的變比，為電流互感器的變比，nT為變壓器變比。為變壓器變比。正常運行時，流入繼電器的電流為I1-I2，這個差值應(yīng)該近似等于0，才能保證差動保護(hù)不會動作，因為設(shè)備兩邊所選

6、互感器型號不可能完全一樣，所以會產(chǎn)生不平衡電流，繼電器的整定值就應(yīng)躲過該電流進(jìn)行整定正常運行時，流入繼電器的電流值I1-I2=I1/nTA1-I2/nTA20nTA1nTA2保護(hù)范圍nT發(fā)電機(jī)測線路側(cè)II1I2I1-I20I1I2nTA1nTA2保護(hù)范圍nT發(fā)電機(jī)測線路側(cè)當(dāng)短路點位于保護(hù)范圍外時， 外部短路時，流入繼電器的電流值 I1-I2=I1/nTA1-I2/nTA20外部短路II1I2I1I2nTA1nTA2保護(hù)范圍nT發(fā)電機(jī)測線路側(cè)當(dāng)短路故障發(fā)生在保護(hù)范圍之內(nèi)時，流入繼電器的電流值：I1 + I2 = I1/nTA1 + I2/nTA2此時，流入繼電器的電流遠(yuǎn)大于繼電器的啟動電流，差動

7、繼電器動作，瞬時發(fā)出信號，斷開兩側(cè)斷路器。本廠設(shè)有差動保護(hù)的設(shè)備主變（主保護(hù)）：整定值：4.77A 保護(hù)范圍：變壓器內(nèi)部，套管及其引出線，1號、2號發(fā)電機(jī)出口斷路器，001斷路器，0011隔離開關(guān)，主變高低壓側(cè)避雷器，1011隔離開關(guān)，101斷路器。 動作原因：保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障，導(dǎo)致流入變壓器的電流和流出變壓器的電流總和不為零，且到達(dá)整定值后，上位機(jī)報警，保護(hù)動作。 動作后果：上位機(jī)發(fā)“差動保護(hù)動作”告警信號，跳主變高壓側(cè)斷路器，跳1號、2號發(fā)電機(jī)出口斷路器，關(guān)1號、2號機(jī)導(dǎo)水葉至關(guān)閉狀態(tài)，閉鎖線路重合閘，跳1號、2號機(jī)滅磁開關(guān)。1號、2號發(fā)電機(jī)（主保護(hù)）：整定值：2.6A 保護(hù)范圍：發(fā)

8、電機(jī)定子繞組及其引出線，1號、2號發(fā)電機(jī)勵磁變壓器。 動作原因：保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障，導(dǎo)致流入發(fā)電機(jī)的電流和流出發(fā)電機(jī)的電流總和不為零，且到達(dá)整定值后，上位機(jī)報警，保護(hù)動作。 動作后果：發(fā)告警信號，跳1號、2號發(fā)電機(jī)出口斷路器，關(guān)1號、2號機(jī)導(dǎo)水葉至關(guān)閉狀態(tài)，跳1號、2號機(jī)滅磁開關(guān)。差動保護(hù)動作后的處理差動保護(hù)動作后的處理： 1.經(jīng)檢查后，如確實判斷差動保護(hù)是由于外部原因，如保護(hù)誤碰、穿越性故障引起誤動作等，則該變壓器可在重瓦斯保護(hù)投跳閘位置情況下試投。 2.如不能判斷為外部原因時，則應(yīng)對變壓器進(jìn)行更進(jìn)一步的測量分析，如測量直流電阻、進(jìn)行油的簡化分析、或油的色譜分析等，以確定故障性質(zhì)及差動保

9、護(hù)動作的原因。 3.如果發(fā)現(xiàn)有內(nèi)部故障的特征，則須進(jìn)行吊芯檢查。 4.當(dāng)重瓦斯保護(hù)與差動保護(hù)同時動作開關(guān)跳閘，應(yīng)立即向調(diào)度員匯報，不得強(qiáng)送。 5.對差動保護(hù)回路進(jìn)行檢查，防止誤動引起跳閘的可能。變壓器差動保護(hù)存在的特殊問題變壓器差動保護(hù)存在的特殊問題： 1.變壓器勵磁涌流 2.變壓器接線組別 3.電流互感器的實際變比和計算變比不同 4.兩側(cè)電流互感器型號不同 5.變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭逆功率保護(hù)概述概述： 發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)又稱功率方向保護(hù)。一般而言，發(fā)電機(jī)的功率方向應(yīng)該為由發(fā)電機(jī)流向母線，但是當(dāng)發(fā)電機(jī)失磁或其他某種原因，發(fā)電機(jī)有可能變?yōu)殡妱訖C(jī)運行，即從系統(tǒng)中吸取有功功率。這就是逆功率。當(dāng)逆功率

10、達(dá)到一定值時，發(fā)電機(jī)的保護(hù)動作，或動作于發(fā)信號或動作于跳閘。發(fā)生逆功率的原因發(fā)生逆功率的原因： 1.當(dāng)水輪機(jī)失去動力（油壓突然降低或消失或者其它故障導(dǎo)致導(dǎo)葉誤關(guān)閉），而此時恰好保護(hù)又拒動導(dǎo)致發(fā)電機(jī)出口斷路器未跳閘，這樣一定會導(dǎo)致逆功率動作； 2.發(fā)電機(jī)在合閘并網(wǎng)的瞬間，由于電壓不能完全一致或者相角頻率等也不能完全同步還有電網(wǎng)可能存在波動等等的原因，發(fā)電機(jī)會從電網(wǎng)吸收一點點電能，暫時出現(xiàn)逆功率現(xiàn)象，但是能在逆功率保護(hù)的延時時間內(nèi)將負(fù)荷帶上來的話逆功率會消失。動作結(jié)果動作結(jié)果： 延時1：發(fā)告警信號。 延時2：發(fā)告警信號、解列、滅磁、停機(jī)（跳發(fā)電機(jī)出口斷路器、跳滅磁開關(guān)、關(guān)導(dǎo)水葉至關(guān)閉狀態(tài)）整定值：

11、 -1W 過電壓保護(hù)發(fā)電機(jī)在甩負(fù)荷后，如果調(diào)速系統(tǒng)動作遲緩，轉(zhuǎn)速會上升很快，出現(xiàn)不允許的過電壓，可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的絕緣損壞動作值動作值： 過電壓定值 1 : 130V，延時：0.3s 過電壓定值 2 : 150V，延時：0.2s動作后果動作后果： 定值1的后果 ：發(fā)告警信號、減磁 定值2的后果 ：發(fā)告警信號、解列、滅磁、停機(jī)（跳發(fā)電機(jī)出口斷路器、跳滅磁開關(guān)、關(guān)導(dǎo)水葉至關(guān)閉狀態(tài)）復(fù)壓過流保護(hù)概述概述： 復(fù)壓過流保護(hù)就是由低電壓元件（對稱短路），負(fù)序電壓元件（不對稱短路），其中兩個電壓元件是或的關(guān)系，加上過流元件，共三個元件所組成的保護(hù)。整定值整定值： 0.92A、低電壓70V，延時1：1s；延時2

12、：1.5s 動作原因動作原因： 故障時，當(dāng)電壓滿足（正序小于一定的值，一般額定電壓的60%-65%；負(fù)序電壓大于一定的值）和電流滿足（正序電流大于一定值）時，保護(hù)動作 動作后果動作后果： 延時1：解列（跳發(fā)電機(jī)出口斷路器）； 延時2：發(fā)告警信號，停機(jī)（跳發(fā)電機(jī)出口斷路器、跳滅磁開關(guān)、關(guān)導(dǎo)水葉至關(guān)閉狀態(tài)）。反時限過負(fù)荷概述概述： 反時限過負(fù)荷就是反時限裝置的動作時間與通過繼電器的電流(或故障電流)大小成反比關(guān)系。特性特性： 過負(fù)荷電流越大，動作的時間越短，反之越長。動作原因動作原因： 發(fā)電機(jī)過載電流達(dá)到整定值，且達(dá)到保護(hù)所設(shè)延時，保護(hù)動作整定值整定值： 0.84A，延時0.5s動作后果動作后果：

13、 發(fā)告警信號、解列（跳發(fā)電機(jī)出口斷路器）定時限過負(fù)荷概述概述： 定時限過負(fù)荷就是電機(jī)過載后，不管過載多少，在設(shè)定時間到達(dá)后，保護(hù)電器動作，這與電機(jī)的故障特性不符，保護(hù)性不好。特性特性： 不論過負(fù)荷多少，達(dá)到整定時間后保護(hù)即動作。動作原因動作原因： 發(fā)電機(jī)過負(fù)荷，且達(dá)到保護(hù)整定時間。整定值整定值： 0.8A，延時0.5s。動作后果動作后果： 發(fā)告警信號。定子單相接地概述概述： 發(fā)電機(jī)定子接地是指發(fā)電機(jī)定子繞組回路及與定子繞組回路直接相連的一次系統(tǒng)發(fā)生的單相接地短路。定子接按接地時間長短可分為瞬時接地、斷續(xù)接地和永久接地；按接地范圍可分為內(nèi)部接地和外部接地；按接地性質(zhì)可分為 金屬性接地、電弧接地和

14、電阻接地；按接地原因可分為真接地和假接地。整定值整定值： 基波零序電壓定值：10V，延時1s定子接地的原因定子接地的原因： 小動物引起的定子接地； 定子繞組絕緣損壞； 定子繞組引出線回路的絕緣瓷瓶受潮或贓物引起定子回路接地 轉(zhuǎn)子一點接地概述概述： 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點接地時，因為一點接地不能形成回路，故障點無電流通過，勵磁系統(tǒng)仍能短時工作，但轉(zhuǎn)子一點接地將改變轉(zhuǎn)子正極對地電壓和負(fù)極對地電壓，可能引發(fā)轉(zhuǎn)子兩點接地故障，繼而引起轉(zhuǎn)子磁拉力不平衡，造成機(jī)組振動和引起轉(zhuǎn)子發(fā)熱。整定值整定值： 轉(zhuǎn)子接地電阻：20k，延時0.5s動作后果動作后果： 發(fā)告警信號可能造成接地的原因：轉(zhuǎn)子受潮，碳粉的堆積失磁保護(hù)概述

15、概述： 失磁保護(hù)是作為發(fā)電機(jī)勵磁電流異常下降或完全消失的失磁故障保護(hù)。引起發(fā)電機(jī)失磁的原因大致有引起發(fā)電機(jī)失磁的原因大致有： 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組故障、勵磁系統(tǒng)故障、滅磁開關(guān)誤跳閘、勵磁回路故障及誤操作。整定值整定值： 勵磁低電壓：28V，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓：100V，延時1:0.2s，延時2:0.5s，延時3：1s，延時4:1.5s動作原因動作原因： 發(fā)電機(jī)突然失去勵磁或部分失去勵磁，引起系統(tǒng)電壓降低。動作后果動作后果： 失磁保護(hù)：延時1：發(fā)信號 延時2：解列 低勵保護(hù)：延時1：發(fā)信號 延時3：解列、滅磁 低勵低壓保護(hù)：延時4：解列、發(fā)信號比率差動保護(hù)概述概述： 當(dāng)有外部故障引起的穿越電流流過變壓器時

16、，引入比率減小電流，避免穿越故障電流造成變壓器誤動。穿越故障電流通過變壓器時，變壓器差動保護(hù)動作電流將隨著按比例增大，以躲過穿越故障電流。原理原理： 使差動電流定值隨制動電流的增大而成某一比率的提高。使制動電流在不平衡電流較大的外部故障時有制動作用。而在內(nèi)部故障時，制動作用最小。引入?yún)^(qū)外短路電流作為制動電流，以差動電流為動作電流，當(dāng)差動電流大于制動電流時比率差動就動作。整定值整定值：0.3A（最小電流動作電流）動作后果動作后果： 跳主變高壓側(cè)斷路器，跳1號、2號發(fā)電機(jī)出口斷路器，關(guān)1號、2號機(jī)導(dǎo)水葉至關(guān)閉狀態(tài)，閉鎖線路重合閘，跳1號、2號機(jī)滅磁開關(guān)。瓦斯保護(hù)概述概述 瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的

17、主要保護(hù)元件，當(dāng)油浸式變壓器的內(nèi)部發(fā)生故障時，由于電弧將使絕緣材料分解并產(chǎn)生大量的氣體，從油箱向油枕流動，其強(qiáng)烈程度隨故障的嚴(yán)重程度不同而不同，反應(yīng)這種氣流與油流而動作的保護(hù)稱為瓦斯保護(hù)，也叫氣體保護(hù)。 優(yōu)、缺點優(yōu)、缺點 瓦斯保護(hù)的主要優(yōu)點是：動作迅速、靈敏度高、安裝接線簡單、能全面的反應(yīng)油箱內(nèi)部發(fā)生的各種故障。 缺點是：不能反應(yīng)油箱以外的套管及引出線等部位上發(fā)生的故障。 瓦斯保護(hù)可以作為變壓器的主保護(hù)之一，與差動保護(hù)相互配合、相互補(bǔ)充，實現(xiàn)快速而靈敏地切除變壓器郵箱內(nèi)外機(jī)引出線上發(fā)生的各種故障。氣體繼電器是構(gòu)成瓦斯保護(hù)的主要元件，它安裝在油箱與油枕之間的連接管道上，油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體必須通過氣

18、體繼電器才能流向油枕。為了不妨礙氣體的流通，變壓器安裝時應(yīng)使頂蓋沿氣體繼電器的方向與水平面具有1%1.5%的升高坡度，通往繼電器的連接管具有2%4%的升高坡度。1%1.5%2%4%動作結(jié)果：動作結(jié)果：輕瓦斯：輕瓦斯：發(fā)告警信號重瓦斯：重瓦斯：發(fā)告警信號，跳主變高壓側(cè)斷路器，跳1號、2號發(fā)電機(jī)出口斷路器，關(guān)1號、2號機(jī)導(dǎo)水葉至關(guān)閉狀態(tài)，閉鎖線路重合閘，跳1號、2號機(jī)滅磁開關(guān)。壓力釋放閥保護(hù)概述概述： 壓力釋放閥是變壓器的一種壓力保護(hù)裝置，當(dāng)變壓器內(nèi)部有嚴(yán)重的故障時，油分解產(chǎn)生大量氣體。由于變壓器是密閉的物體，連通儲油柜的連管直徑比較小，僅靠連管不能有效的降低壓力，造成油箱內(nèi)壓力急劇升高，會導(dǎo)致油箱破裂。壓力釋放閥及時打開，排除部分變壓器油，降低油箱內(nèi)，待油箱內(nèi)壓力降低后，壓力釋放閥自動閉合，保持油箱的密封。動作原因動作原因： 變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障，產(chǎn)生大量氣體，油箱內(nèi)壓力急劇升高，當(dāng)壓力達(dá)到整定值時，保護(hù)動作。動作后果動作后果： 發(fā)告警信號，跳主變高壓側(cè)斷路器，跳1號、2號發(fā)電機(jī)出口斷路器，關(guān)1號、2號機(jī)導(dǎo)水葉至關(guān)閉狀態(tài)，閉鎖線路重