發(fā)電廠繼電保護(hù)配置

1、本次授課主要內(nèi)容本次授課主要內(nèi)容: :繼電保護(hù)配置繼電保護(hù)配置對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)的基本要求對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)的基本要求選擇性選擇性快速性快速性靈敏性靈敏性可靠性可靠性在已配置的保護(hù)裝置的基礎(chǔ)上，在已配置的保護(hù)裝置的基礎(chǔ)上，進(jìn)行合理的動(dòng)作值整定進(jìn)行合理的動(dòng)作值整定跳閘愈快，制動(dòng)面積愈小，穩(wěn)跳閘愈快，制動(dòng)面積愈小，穩(wěn)定裕度愈大，但需可靠動(dòng)作定裕度愈大，但需可靠動(dòng)作計(jì)及較輕但不易與正常情況計(jì)及較輕但不易與正常情況相區(qū)別的故障相區(qū)別的故障保證不誤動(dòng)作和不拒動(dòng)保證不誤動(dòng)作和不拒動(dòng)對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)的基本要求對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)的基本要求可可 靠靠 性性保護(hù)裝置本身的可靠性保護(hù)裝置本身的可靠性保護(hù)裝置的試驗(yàn)和檢驗(yàn)保護(hù)裝置的

2、試驗(yàn)和檢驗(yàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的配置繼電保護(hù)系統(tǒng)的配置外部及二次回路干擾與保護(hù)外部及二次回路干擾與保護(hù)裝置的耐受水平裝置的耐受水平對(duì)繼電保護(hù)配置的基本要求對(duì)繼電保護(hù)配置的基本要求1 1）要根據(jù)保護(hù)對(duì)象的故障特征來(lái)配置。）要根據(jù)保護(hù)對(duì)象的故障特征來(lái)配置。 電流、電壓、電流、電壓、功率、序相量、阻抗、頻率等，從而功率、序相量、阻抗、頻率等，從而構(gòu)成電流保護(hù)、電壓保護(hù)、方向保護(hù)、阻抗保護(hù)、差構(gòu)成電流保護(hù)、電壓保護(hù)、方向保護(hù)、阻抗保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)等。動(dòng)保護(hù)等。 2 2）根據(jù)保護(hù)對(duì)象的電壓等級(jí)和重要性。）根據(jù)保護(hù)對(duì)象的電壓等級(jí)和重要性。 3 3）在滿足安全可靠性的前提下要盡量簡(jiǎn)化二次回路。）在滿足安全可靠性的前提

3、下要盡量簡(jiǎn)化二次回路。 4 4）要注意相鄰設(shè)備保護(hù)裝置的死區(qū)問(wèn)題）要注意相鄰設(shè)備保護(hù)裝置的死區(qū)問(wèn)題 合理分配電流互感器繞組合理分配電流互感器繞組 在在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置技術(shù)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程規(guī)程中關(guān)于系統(tǒng)繼保配置的兩條基本要求：中關(guān)于系統(tǒng)繼保配置的兩條基本要求：a a、任何電力設(shè)備和線路不得在任何時(shí)候處于無(wú)保、任何電力設(shè)備和線路不得在任何時(shí)候處于無(wú)保護(hù)狀態(tài)下運(yùn)行；護(hù)狀態(tài)下運(yùn)行； b b、任何電力設(shè)備和線路必須在任何時(shí)候由兩套、任何電力設(shè)備和線路必須在任何時(shí)候由兩套完全獨(dú)立的繼保裝置分別控制兩組完全獨(dú)立的斷完全獨(dú)立的繼保裝置分別控制兩組完全獨(dú)立的斷路器來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

4、路器來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)。實(shí)現(xiàn)備用實(shí)現(xiàn)備用110KV及以下及以下-遠(yuǎn)后備原則遠(yuǎn)后備原則QF1QF2充分實(shí)現(xiàn)充分實(shí)現(xiàn)“完全獨(dú)立完全獨(dú)立”220KV及以上及以上-近后備原則（近后備原則（雙重化配置雙重化配置）保護(hù)1保護(hù)1保護(hù)2保護(hù)2兩組兩組跳閘跳閘線圈線圈電源1電源1電源2電源2通道1通道1通道2通道2CT1CT1CT2CT2CVTCVT未完全獨(dú)立，未完全獨(dú)立，怎么辦？怎么辦？加失靈加失靈電網(wǎng)繼電保護(hù)的基本配置情況：電網(wǎng)繼電保護(hù)的基本配置情況：線路線路110KV及以下及以下 主保護(hù)主保護(hù)+后備保護(hù)后備保護(hù)220KV及以上及以上 雙主雙主+雙后雙后+失靈失靈變壓器變壓器母線母線500KV：雙套母差：雙套母差2

5、20KV及以下的重要母線：一套母差及以下的重要母線：一套母差發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)100MW及以上及以上 2*（差動(dòng)（差動(dòng)+后備）后備）+非電量非電量220KV及以上及以上 雙主雙主+雙后雙后+非電量非電量35KV35KV及以下線路：及以下線路：主要考慮相間短路主要考慮相間短路一、對(duì)單側(cè)電源線路可裝設(shè)兩段電流一、對(duì)單側(cè)電源線路可裝設(shè)兩段電流（電壓電壓）保護(hù)：保護(hù)： 第一段為不帶時(shí)限的第一段為不帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)； 第二段為帶時(shí)限的第二段為帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù)。 二、對(duì)雙側(cè)電源線路，可裝設(shè)二、對(duì)雙側(cè)電源線路，可裝設(shè)帶方向帶方向或不帶方向的或不帶方向的電流電壓保護(hù)電流電壓保護(hù) 。 當(dāng)采

6、用電流電壓保護(hù)不能滿足選擇性、靈敏性和當(dāng)采用電流電壓保護(hù)不能滿足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性要求時(shí)，可采用速動(dòng)性要求時(shí)，可采用距離保護(hù)距離保護(hù)裝置。裝置。 一、在發(fā)電廠和變電所母線上，應(yīng)裝設(shè)一、在發(fā)電廠和變電所母線上，應(yīng)裝設(shè)接地監(jiān)接地監(jiān)視裝置視裝置，動(dòng)作于，動(dòng)作于信號(hào)信號(hào)。二、線路上宜裝設(shè)有選擇性的接地保護(hù)，并動(dòng)二、線路上宜裝設(shè)有選擇性的接地保護(hù)，并動(dòng)作于信號(hào)。當(dāng)危及人身和設(shè)備安全時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)作于信號(hào)。當(dāng)危及人身和設(shè)備安全時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘。動(dòng)作于跳閘。三、在出線回路數(shù)不多，或難以裝設(shè)選擇性單三、在出線回路數(shù)不多，或難以裝設(shè)選擇性單相接地保護(hù)時(shí)，可采用依次斷開(kāi)線路的方法，尋找相接地保護(hù)時(shí)，可

7、采用依次斷開(kāi)線路的方法，尋找故障線路。故障線路。單相接地：?jiǎn)蜗嘟拥兀褐行渣c(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)110KV中性點(diǎn)直接接中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)線路的保護(hù)地電網(wǎng)線路的保護(hù) 對(duì)對(duì)110KV110KV線路的下列故障，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：線路的下列故障，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：一、一、單相接地短路單相接地短路；二、二、相間短路相間短路。110KV110KV線路后備保護(hù)配置宜采用線路后備保護(hù)配置宜采用遠(yuǎn)后備遠(yuǎn)后備方式。方式。 一、單側(cè)電源線路，應(yīng)裝設(shè)三相多段式電一、單側(cè)電源線路，應(yīng)裝設(shè)三相多段式電流或流或電流電壓保護(hù)電流電壓保護(hù)；二、雙側(cè)電源線路，可裝設(shè)二、雙側(cè)電源線路，可裝設(shè)階段式距離保階段式距

8、離保護(hù)護(hù)裝置。裝置。目前全部為三段式目前全部為三段式 對(duì)對(duì)110kV110kV線路相間短路，應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)：線路相間短路，應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)： 當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定有要求時(shí)，某些雙電源線路應(yīng)裝當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定有要求時(shí)，某些雙電源線路應(yīng)裝設(shè)全線速動(dòng)的主保護(hù)。設(shè)全線速動(dòng)的主保護(hù)。一、宜裝設(shè)帶方向或不帶方向的一、宜裝設(shè)帶方向或不帶方向的階段式零序階段式零序電流電流保護(hù)；保護(hù)；二、對(duì)某些線路，當(dāng)零序電流保護(hù)不能滿足二、對(duì)某些線路，當(dāng)零序電流保護(hù)不能滿足要求時(shí)，可裝設(shè)要求時(shí)，可裝設(shè)接地距離保護(hù)接地距離保護(hù)，并應(yīng)裝設(shè)一段或，并應(yīng)裝設(shè)一段或二段零序電流保護(hù)作后備保護(hù)。二段零序電流保護(hù)作后備保護(hù)。對(duì)接地短路，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：對(duì)

9、接地短路，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：l目前一般裝置為四段式，但只用其三段：目前一般裝置為四段式，但只用其三段：1 1、I01I01作為作為速動(dòng)段速動(dòng)段，一般應(yīng)投入（極短線路除外）；，一般應(yīng)投入（極短線路除外）；2 2、I02I02作為作為靈敏段靈敏段，能有選擇性切除本線路范圍，能有選擇性切除本線路范圍的接地故障，動(dòng)作時(shí)限滿足配合條件下盡量縮短；的接地故障，動(dòng)作時(shí)限滿足配合條件下盡量縮短；3 3、最末一段作為本線路經(jīng)高阻接地故障和末端變、最末一段作為本線路經(jīng)高阻接地故障和末端變壓器內(nèi)部故障的壓器內(nèi)部故障的后備后備，應(yīng)小于，應(yīng)小于300A300A。110kV110kV線路零序電流保護(hù)線路零序電流保護(hù)2

10、20KV220KV及以上線路：及以上線路：采用近后備方式采用近后備方式1 1）、主保護(hù)雙重化：）、主保護(hù)雙重化： 配置兩套不同原理的縱聯(lián)保護(hù)配置兩套不同原理的縱聯(lián)保護(hù)2 2）、后備保護(hù)雙重化）、后備保護(hù)雙重化 完整的三段相間和接地距離保護(hù)完整的三段相間和接地距離保護(hù) 、四段零、四段零序方向過(guò)流保護(hù)序方向過(guò)流保護(hù) 。220kV220kV線路保護(hù)還要配置三相不一致保線路保護(hù)還要配置三相不一致保護(hù)護(hù) 隨著新上線路，隨著新上線路，推廣采用雙套光纖差動(dòng)推廣采用雙套光纖差動(dòng)1 1）高頻保護(hù)缺陷多，工作量大，經(jīng)常要做通道）高頻保護(hù)缺陷多，工作量大，經(jīng)常要做通道測(cè)試測(cè)試2 2）現(xiàn)在電網(wǎng)密集，同桿并架雙（四）回

11、線較多，）現(xiàn)在電網(wǎng)密集，同桿并架雙（四）回線較多，傳統(tǒng)的高頻選相有問(wèn)題。傳統(tǒng)的高頻選相有問(wèn)題。3 3）終端變時(shí)，可不考慮特重，減少工作量。）終端變時(shí)，可不考慮特重，減少工作量。4 4）測(cè)距準(zhǔn)確（經(jīng)高阻接地）測(cè)距準(zhǔn)確（經(jīng)高阻接地） 凡是選用簡(jiǎn)單的三相重合閘方式能滿足具體系統(tǒng)實(shí)際需凡是選用簡(jiǎn)單的三相重合閘方式能滿足具體系統(tǒng)實(shí)際需要的線路都能當(dāng)選用要的線路都能當(dāng)選用三相重合閘方式三相重合閘方式。當(dāng)發(fā)生單相接地故。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，如果使用三相重合閘不能保證系統(tǒng)穩(wěn)定，或者地區(qū)障時(shí)，如果使用三相重合閘不能保證系統(tǒng)穩(wěn)定，或者地區(qū)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)大面積停電，或者影響重要負(fù)荷停電的線路上，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)大面積停電，

12、或者影響重要負(fù)荷停電的線路上，應(yīng)當(dāng)選用應(yīng)當(dāng)選用單相或綜合重合閘方式單相或綜合重合閘方式。 在大機(jī)組出口一般不使用三相重合閘。在大機(jī)組出口一般不使用三相重合閘。 我省我省220kV220kV及以上線路基本采用單相重合閘及以上線路基本采用單相重合閘 110kV 110kV線路采用三相重合閘方式線路采用三相重合閘方式220KV線路的典型組屏：線路的典型組屏：兩面屏兩面屏( (柜柜) )方案如下方案如下: :a)a)線路保護(hù)線路保護(hù)1 1屏屏( (柜柜):):線路保護(hù)、重合閘線路保護(hù)、重合閘1 1+分相操作分相操作箱箱1 1或斷路器操作繼電器接口或斷路器操作繼電器接口1 1+電壓切換箱電壓切換箱1+(

13、1+(過(guò)電過(guò)電壓及遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)壓及遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)1);1);b) b) 線路保護(hù)線路保護(hù)2 2屏屏( (柜柜):):線路保護(hù)、重合閘線路保護(hù)、重合閘 2+ ( 2+ (分相分相操作箱操作箱2 2或斷路器操作繼電器接口或斷路器操作繼電器接口2)2)+電壓切換箱電壓切換箱2 2十十( (過(guò)電壓及遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)過(guò)電壓及遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)2)2)注注: :括號(hào)內(nèi)的裝置可根據(jù)電網(wǎng)具體情況選配。括號(hào)內(nèi)的裝置可根據(jù)電網(wǎng)具體情況選配。三面屏三面屏( (柜柜) )方案如下方案如下: :a) a) 線路保護(hù)線路保護(hù)1 1屏屏( (柜柜):):線路保護(hù)、重合閘線路保護(hù)、重合閘1+1+電壓電壓切換箱切換箱1+(1+(過(guò)電壓及遠(yuǎn)

14、方跳閘保護(hù)過(guò)電壓及遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)1);1);b)b)線路保護(hù)線路保護(hù)2 2屏屏( (柜柜):):線路保護(hù)、重合閘線路保護(hù)、重合閘2+2+電壓切電壓切換箱換箱2+(2+(過(guò)電壓及遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)過(guò)電壓及遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)2):2):c)c)線路輔助屏線路輔助屏( (柜柜):):分相操作箱或斷路器操作繼分相操作箱或斷路器操作繼電器接口。電器接口。n定子繞組相間短路定子繞組相間短路n定子繞組匝間短路定子繞組匝間短路n定子繞組單相接地定子繞組單相接地n轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地或轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地或兩點(diǎn)接地兩點(diǎn)接地n轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路勵(lì)磁電轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路勵(lì)磁電流消失流消失n縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)n橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)n縱向縱向

15、零序電壓保護(hù)零序電壓保護(hù)n零序電流保護(hù)零序電流保護(hù)n零序電壓保護(hù)零序電壓保護(hù)n100%100%的定子接地保護(hù)的定子接地保護(hù)n轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)n轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)n失磁保護(hù)失磁保護(hù)n外部短路引起的定子繞組過(guò)電流外部短路引起的定子繞組過(guò)電流n三相對(duì)稱過(guò)負(fù)荷三相對(duì)稱過(guò)負(fù)荷n外部不對(duì)稱短路或不對(duì)稱負(fù)荷而引起外部不對(duì)稱短路或不對(duì)稱負(fù)荷而引起的發(fā)電機(jī)負(fù)序過(guò)電流和過(guò)負(fù)荷的發(fā)電機(jī)負(fù)序過(guò)電流和過(guò)負(fù)荷n突然甩負(fù)荷而引起的定子繞組過(guò)電壓突然甩負(fù)荷而引起的定子繞組過(guò)電壓n轉(zhuǎn)子繞組過(guò)負(fù)荷轉(zhuǎn)子繞組過(guò)負(fù)荷n汽輪機(jī)主汽門(mén)突然關(guān)閉而引起的發(fā)電汽輪機(jī)主汽門(mén)突然關(guān)閉而引起的發(fā)電機(jī)逆功率等機(jī)逆功率等n其

16、它情況其它情況電壓閉鎖電流保護(hù)電壓閉鎖電流保護(hù)對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)負(fù)序過(guò)電流保護(hù)負(fù)序過(guò)電流保護(hù)過(guò)電壓保護(hù)過(guò)電壓保護(hù)轉(zhuǎn)子過(guò)負(fù)荷保護(hù)轉(zhuǎn)子過(guò)負(fù)荷保護(hù)逆功率保護(hù)逆功率保護(hù)失步保護(hù)、低頻保護(hù)等失步保護(hù)、低頻保護(hù)等變壓器常見(jiàn)故障類型變壓器常見(jiàn)故障類型油箱內(nèi)：油箱內(nèi)：繞組的相間短路、匝間短路繞組的相間短路、匝間短路 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)側(cè)的接地短路中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)側(cè)的接地短路油箱外：油箱外：套管及引出線的相間短路、接地短路套管及引出線的相間短路、接地短路變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)1、外部相間短路引起的過(guò)電流、外部相間短路引起的過(guò)電流2、外部接地短路引起的過(guò)電流；（接地、外部接地短路

17、引起的過(guò)電流；（接地B）3、外部接地短路引起的過(guò)電壓；（不接地、外部接地短路引起的過(guò)電壓；（不接地B）4、負(fù)荷超過(guò)額定容量引起的過(guò)負(fù)荷；、負(fù)荷超過(guò)額定容量引起的過(guò)負(fù)荷；5、漏油等引起的油面降低；、漏油等引起的油面降低；6、過(guò)電壓或低頻率等引起的過(guò)勵(lì)磁故障。（、過(guò)電壓或低頻率等引起的過(guò)勵(lì)磁故障。（500KV）1、瓦斯保護(hù)、瓦斯保護(hù)2、電流速斷保護(hù)或縱差動(dòng)保護(hù)、電流速斷保護(hù)或縱差動(dòng)保護(hù)3、相間短路后備保護(hù)、相間短路后備保護(hù)4、接地后備保護(hù)、接地后備保護(hù)5、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)6、過(guò)勵(lì)磁保護(hù)、過(guò)勵(lì)磁保護(hù)(A)(B)(C)(D)未采用雙重化配置時(shí)的后備保護(hù)配置圖未采用雙重化配置時(shí)的后備保護(hù)配置圖采用

18、雙重化配置時(shí)的后備保護(hù)配置圖采用雙重化配置時(shí)的后備保護(hù)配置圖要考慮的幾個(gè)問(wèn)題：要考慮的幾個(gè)問(wèn)題：1、發(fā)電機(jī)引出線采用分相封閉母線后也可能發(fā)生、發(fā)電機(jī)引出線采用分相封閉母線后也可能發(fā)生故障。故障。7、大機(jī)組都應(yīng)裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)。、大機(jī)組都應(yīng)裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)。6、大型汽輪發(fā)電機(jī)要考慮定子繞組的匝間短路、大型汽輪發(fā)電機(jī)要考慮定子繞組的匝間短路 。5、一般高壓廠變需單獨(dú)裝設(shè)差動(dòng)。、一般高壓廠變需單獨(dú)裝設(shè)差動(dòng)。4、發(fā)變組的后備保護(hù)主要是作為區(qū)外故障的后備。、發(fā)變組的后備保護(hù)主要是作為區(qū)外故障的后備。3、異常運(yùn)行故障保護(hù)，也需要雙重化配置。、異常運(yùn)行故障保護(hù)，也需要雙重化配置。2、快速主保護(hù)雙重化。、快速主保護(hù)雙重化。利用供電元件的保護(hù)裝置就可以把母線故障切除利用供電元件的保護(hù)裝置就可以把母線故障切除裝設(shè)專門(mén)的母線保護(hù)裝置裝設(shè)專門(mén)的母線保護(hù)裝置低壓母線低壓母線超高壓電網(wǎng)超高壓電網(wǎng)雙母線同時(shí)運(yùn)行或單母線分