發(fā)電廠繼電保護運行課件

1、 第九章 繼電保護一、 繼電保護基本概念二、 發(fā)變組及聯(lián)絡啟備變保護配置三、 母線保護四、 線路保護及重合閘五、 電動機保護第1頁，共38頁。第一部分 繼電保護基本概念第2頁，共38頁。一、繼電保護裝置基本任務將電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)分為正常狀態(tài)、不正常狀態(tài)和故障狀態(tài)。（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正常運行。（2）反應電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運行維護的條件，而動作于發(fā)出信號、減負荷或跳閘。此時一般不要求迅速動作,而是規(guī)定一定的延時,以免短暫的運行波動造成不必要的動作和干擾引起的誤動。第3頁，共38頁。二、繼電保

2、護裝置的構(gòu)成測量部分：對輸入量與整定值進行比較,根據(jù)比較結(jié)果，給出“是”、“非”性質(zhì)的邏輯信號，判斷保護是否應該起動。邏輯部分：根據(jù)測量部分邏輯狀態(tài)，使保護按一定邏輯關系工作。執(zhí)行部分：根據(jù)邏輯部分傳送的信號，最后完成保護裝置承擔的任務。第4頁，共38頁。三、繼電保護動作原理舉例第5頁，共38頁。四、對繼電保護的基本要求對動作于跳閘的繼電保護，在技術上一般應滿足四個基本要求，即選擇性迅速性可靠性靈敏性1、選擇性：指保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，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。第6頁，共38頁。K1點短路時，最近的保護1,2動作，跳開QF1和QF2。

3、K2點短路時，最近的保護5動作，跳開QF5。K3點短路時，最近的保護6動作，跳開QF6。QF1QF2QF5QF6QF3QF4QF7第7頁，共38頁。在要求繼電保護動作有選擇性的同時，還必須考慮繼電保護或斷路器有拒絕動作的可能性，因而就需要考慮后備保護的問題。當k3點短路時，距短路點最近的保護6本應動作切除故障，但由于某種原因，該處的繼電保護或斷路器拒絕動作，故障便不能消除，此時如其前面一條線路（靠近電源側(cè)）的保護5能動作，故障也可消除。保護5所起這種作用的保護稱為相鄰元件的后備保護。同理，保護1 和3 又應該作為保護5和7的后備保護。第8頁，共38頁。主保護、后備保護、輔助保護第9頁，共38頁

4、。主保護、后備保護、輔助保護主保護：滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設備安全要求，能以最快速度有選擇性地切除被保護設備和線路故障的保護。后備保護：當被保護元件的主保護或斷路器拒動時用來切除故障的保護。近后備當主保護拒動時，由本設備或線路的另一套保護來實現(xiàn)的后備保護。當斷路器拒動時，由斷路器失靈保護來實現(xiàn)的后備保護。遠后備當主保護或斷路器拒動時，由相鄰設備或線路的保護來實現(xiàn)的后備保護。輔助保護為補充主保護某種性能的不足（如方向元件的電壓死區(qū)）或加速切除某部分故障而裝設的簡單保護。第10頁，共38頁。速動性：快速地切除故障可以提高電力系統(tǒng)并聯(lián)運行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低的情況下工作的時間，以及縮小故障元件的損壞

5、程度。因此，在發(fā)生故障時，應力求保護裝置能迅速動作切除故障。必須指出：不是在任何情況下都要求這樣快速地切除故障。比如作用于信號的保護裝置，其動作可以帶一定的延時。第11頁，共38頁。靈敏性：是指對于其保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力。滿足靈敏性要求的保護裝置應在區(qū)內(nèi)故障時,不論短路點的位置與短路的類型如何,都能靈敏地正確地反應出來。靈敏性常用靈敏系數(shù)來衡量。第12頁，共38頁?？煽啃裕嚎煽啃允侵冈诒Ｗo裝置規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了它應該反應的故障時，保護裝置應可靠地動作（即不拒動）。而在不屬于該保護動作的其他任何情況下，則不應該動作（即不誤動）?？煽啃匀Q于保護裝置本身的設計、制造、安

6、裝、運行維護等因素。第13頁，共38頁。五、本廠繼電保護特點(1) 采用微機型保護裝置；(2) #1 機（300MW）發(fā)變組保護、聯(lián)絡/起備變保護采用雙重化配置，從電流和電壓回路、直流電源、保護出口繼電器及電纜完全獨立以形成100%雙重。(3) 發(fā)變組、高壓廠變和起動/備用的出口繼電器采用手動復歸型，保護裝置動作后閉鎖相關斷路器的合閘回路，必須手動復歸后才能進行合閘操作；(4) 發(fā)電機斷水保護由熱控專業(yè)根據(jù)發(fā)電機制造廠提供的斷水減負荷曲線的要求在DCS 中實現(xiàn)；(5) 發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地保護由AVR中實現(xiàn)，設置一點接地以第一時限報警，第二時限跳閘；(6) 高壓廠變的過流保護不起動廠用電源的快速切換

7、第14頁，共38頁。六、#1發(fā)變組保護裝置的出口方式(1) 跳閘方式1（全停）：跳220kV斷路器、汽機、磁場斷路器、6kV工作進線斷路器、起動220kV斷路器失靈保護，同時進行廠用電快速切換。(2) 跳閘方式2（全停，不起動失靈保護）：變壓器非電量保護動作時，跳220kV 斷路器、汽機、磁場斷路器、6kV工作進線斷路器、同時進行廠用電快速切換。(3) 跳閘方式 3（全停，不進行廠用電源快速切換）：高壓廠變過流保護動作時，跳220kV 斷路器、汽機、磁場斷路器、6kV工作進線斷路器和起動220kV 斷路器失靈保護。(4) 跳閘方式 4（程序跳閘）：先跳汽機然后由逆功率保護動作跳閘方式1。第15

8、頁，共38頁。七、聯(lián)絡變兼起備變保護裝置的出口方式聯(lián)絡變兼起備變保護動作跳220kV斷路器、110kV 斷路器和6kV備用段進線斷路器。6kV備用進線保護動作跳6kV 廠用段備用進線斷路器。第16頁，共38頁。第二部分 發(fā)變組保護配置第17頁，共38頁。一、發(fā)電機保護的配置(1) 發(fā)電機差動保護(2) 負序電流保護(3) 失磁保護(4) 逆功率保護(5) 復合電壓閉鎖過流保護(6) 定子 95、100接地保護(7) 低頻保護(8) 過激磁保護(9) 發(fā)電機過電壓保護(10) 發(fā)電機突加電壓保護(11) 失步保護(12) 發(fā)電機定子匝間保護(13) 發(fā)電機過負荷保護(14) 轉(zhuǎn)子一點接地保護(1

9、5) PT 斷線保護等說明：發(fā)電機差動保護=縱差動保護+橫差動保護第18頁，共38頁。勵磁變保護的配置(1) 勵磁變差動保護(2) 勵磁變速斷保護(3) 勵磁變過流保護(4) 勵磁變過負荷保護(5) 勵磁變繞組溫度保護第19頁，共38頁。主變保護的配置電量保護(1) 主變差動保護(2) 主變高壓側(cè)零序過電流保護(3) 220kV 斷路器閃絡保護(4) 220kV 斷路器非全相保護(5) 220kV 斷路器失靈保護啟動元件非電量保護(1) 主變瓦斯保護(2) 主變壓力釋放和壓力突發(fā)保護(3) 主變繞組溫度保護(4) 主變油溫保護(5) 主變油位保護第20頁，共38頁。高廠變保護的配置電量保護(1

10、) 差動保護(2) 高壓側(cè)速斷保護(3) 廠變高壓側(cè)低電壓閉鎖過流保護(4) 廠變低壓側(cè)零序過流保護非電量保護(1) 瓦斯保護(2) 壓力釋放保護(3) 繞組溫度保護(4) 油溫保護(5) 油位保護第21頁，共38頁。6kV 工作進線開關保護配置（在開關柜內(nèi)采用微機型綜合保護裝置）：(1) 限時速斷（短延時）(2) 過流保護（長延時）第22頁，共38頁。聯(lián)絡變兼起備變保護配置電量保護(1) 差動保護(2) 高壓側(cè)速斷保護(3) 起備變高壓側(cè)復合電壓閉鎖過流保護(4) 起備變高壓側(cè)零序過流保護(5) 起備變高壓側(cè)中性點零序過流保護(6) 起備變 220kV 側(cè)斷路器非全相保護(7) 起備變 22

11、0kV 側(cè)斷路器失靈保護(8) 起備變中壓側(cè)速斷保護(9) 起備變中壓側(cè)復合電壓閉鎖過流保護(10) 起備變中壓側(cè)零序過流保護(11) 起備變中壓側(cè)中性點零序過流保護第23頁，共38頁。(12) 起備變 110kV 側(cè)斷路器非全相保護(13) 起備變 110kV 側(cè)斷路器失靈保護(14) 低壓側(cè)復壓方向過流保護等非電量保護(1) 瓦斯保護(2) 壓力釋放保護(3) 繞組溫度保護(4) 油溫保護(5) 有載調(diào)壓開關瓦斯保護第24頁，共38頁。6kV 備用進線保護配置如下（在開關柜內(nèi)采用微機型綜合保護裝置）：(1) 限時速斷（短延時）/過流保護(2) 零序電壓閉鎖零序過流保護第25頁，共38頁。第

12、三部分 母線保護第26頁，共38頁。（1）利用其他供電元件的保護 如對于發(fā)電廠，可由發(fā)電機過電流保護切除故障第27頁，共38頁。（2）專用母線保護雙母線完全差動保護第28頁，共38頁。第29頁，共38頁。微機雙母線保護動作邏輯：第30頁，共38頁。（3）斷路器失靈保護斷路器失靈保護又稱為后備接線，是一種后備保護。在同一發(fā)電廠內(nèi)，當斷路器拒絕動作時，它能夠以較短時限，切除與拒動斷路器連接在同一母線上得所有有電源支路斷路器，使停電范圍限制到最小得程度。第31頁，共38頁。第32頁，共38頁。第四部分 輸電線路保護及重合閘第33頁，共38頁。線路保護配置（1）零序電流方向保護（2）距離保護（3）工頻

13、變化量距離保護。（4）高頻縱聯(lián)保護（5）光纖差動保護。第34頁，共38頁。自動重合閘作用將因故跳開的斷路器按需要重新合閘的自動裝置就稱做自動重合閘裝置。作用有如下幾點：1對瞬時性的故障可迅速恢復正常運行，提高了供電可靠性，減少了仃電損失。2對由于繼電保護誤動、工作人員誤碰斷路器的操作機構(gòu)、斷路器操作機構(gòu)失靈等原因?qū)е碌臄嗦菲鞯恼`跳閘可用自動重合閘補救。3提高了系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。重合閘成功以后系統(tǒng)恢復成原先的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，加大了功角特性中的減速面積有利于恢復系統(tǒng)穩(wěn)定運行。第35頁，共38頁。自動重合閘重合方式1.綜合重合閘方式。單相故障跳閘后單相重合，重合在永久性故障上跳開三相，相間故障跳開三相后三相重合，重合在永久性故障上再跳開三相。 2.三相重合閘方式。任何類型故障均跳開三相、三相重合（檢查同期或無電壓），重合在永久性故障上時再跳開三相。 3.單相重合閘方式。單相故障跳開故障后單相重合，重合在永久性故障上時跳開三相，相間故障跳開三相后不再重合。第36頁，共38頁。第五部分 低廠變與電動機保護第37頁，共38頁。低壓廠變和高壓