交流濾波器及線路保護(hù)課程劉冬課件

1、交流濾波器及交流線路保護(hù)2009年09月 本材料內(nèi)容屬周貴勇個(gè)人版權(quán)所有，未經(jīng)許可不得復(fù)印或作其它商業(yè)用途 劉 冬主要內(nèi)容交流濾波器保護(hù)交流濾波器保護(hù)配置、取量及其動(dòng)作后果交流濾波器保護(hù)原理介紹交流濾波器保護(hù)裝置及操作箱指示燈、按鈕介紹交流濾波器保護(hù)保護(hù)配置：高嶺換流站共4大組交流濾波器，配置許繼的SDR-128數(shù)字式濾波器大組保護(hù)裝置。每個(gè)大組保護(hù)一面屏，完成大組雙重化保護(hù)。全站共小組濾波器保護(hù)為許繼的SDR-120數(shù)字式濾波器電容器保護(hù)裝置，其中：SDR-125用于HP1224雙調(diào)諧濾波器和HP3高通濾波器，SDR-126用于電容器保護(hù)。每個(gè)濾波器小組的保護(hù)一面屏，共需16面屏完成濾波器分

2、組的雙重化保護(hù)。交流濾波器保護(hù)設(shè)備名稱保護(hù)配置動(dòng)作后果交流濾波器大組母線保護(hù)（SDR-128）交流濾波器母線差動(dòng)保護(hù)本饋線串?dāng)嗦菲魈l并啟動(dòng)失靈閉鎖斷路器濾波器斷路器跳閘啟動(dòng)濾波器斷路器失靈保護(hù)閉鎖濾波器斷路器交流濾波器母線過電壓保護(hù)濾波器大組母線保護(hù)：交流濾波器保護(hù)濾波器大組的保護(hù)范圍：交流濾波器保護(hù)1224交流濾波器保護(hù)（SDR125-1）交流濾波器開關(guān)失靈保護(hù)濾波器饋線斷路器跳閘閉鎖濾波器斷路器交流濾波器差動(dòng)保護(hù)濾波器斷路器跳閘啟動(dòng)濾波器斷路器失靈保護(hù)閉鎖濾波器斷路器交流濾波器過電流保護(hù)交流濾波器零序電流保護(hù)1報(bào)警；2濾波器斷路器跳閘啟動(dòng)濾波器斷路器失靈保護(hù)閉鎖濾波器斷路器交流濾波器失諧

3、監(jiān)視報(bào)警交流濾波器電容器不平衡保護(hù)1報(bào)警；2濾波器斷路器跳閘啟動(dòng)濾波器斷路器失靈保護(hù)閉鎖濾波器斷路器交流濾波器電阻諧波過負(fù)荷保護(hù)交流濾波器高壓端電抗諧波過負(fù)荷保護(hù)交流濾波器低壓端電抗諧波過負(fù)荷保護(hù)1224交流濾波器保護(hù)（SDR125）保護(hù)：交流濾波器保護(hù)交流濾波器（12/24）保護(hù)功能配置 ：交流濾波器保護(hù)HP3交流濾波器保護(hù)（SDR125）保護(hù)：HP3交流濾波器保護(hù)（SDR125-2）交流濾波器開關(guān)失靈保護(hù)濾波器饋線斷路器跳閘閉鎖濾波器斷路器交流濾波器差動(dòng)保護(hù)濾波器斷路器跳閘啟動(dòng)濾波器斷路器失靈保護(hù)閉鎖濾波器斷路器交流濾波器過電流保護(hù)交流濾波器零序電流保護(hù)1報(bào)警；2濾波器斷路器跳閘啟動(dòng)濾波器

4、斷路器失靈保護(hù)閉鎖濾波器斷路器交流濾波器失諧監(jiān)視報(bào)警交流濾波器高端電容器不平衡保護(hù)1報(bào)警；2濾波器斷路器跳閘啟動(dòng)濾波器斷路器失靈保護(hù)閉鎖濾波器斷路器交流濾波器電阻諧波過負(fù)荷保護(hù)交流濾波器高端電抗諧波過負(fù)荷保護(hù)交流濾波器低壓端電容器不平衡保護(hù)交流濾波器保護(hù)交流濾波器（ HP3 ）保護(hù)功能配置 ：交流濾波器保護(hù)并聯(lián)電容器保護(hù)：電容器（SC）（SDR-126）并聯(lián)電容器開關(guān)失靈保護(hù)濾波器饋線斷路器跳閘閉鎖濾波器斷路器并聯(lián)電容器差動(dòng)保護(hù)濾波器斷路器跳閘啟動(dòng)濾波器斷路器失靈保護(hù)閉鎖濾波器斷路器并聯(lián)電容器過電流保護(hù)并聯(lián)電容器零序電流保護(hù)1報(bào)警；2濾波器斷路器跳閘啟動(dòng)濾波器斷路器失靈保護(hù)閉鎖濾波器斷路器并聯(lián)

5、電容器電容器不平衡保護(hù)交流濾波器保護(hù)并聯(lián)電容器保護(hù)功能配置 ：濾波器保護(hù)原理、差動(dòng)保護(hù) 比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)用于檢測(cè)交流濾波器、電容器的內(nèi)部接地和相間短路故障。其差動(dòng)保護(hù)原理和換流變差動(dòng)保護(hù)相同。各側(cè)電流的正方向都以指向保護(hù)元件為正方向。濾波器/電容器差動(dòng)保護(hù)示意圖 交流濾波器保護(hù)交流濾波器保護(hù)濾波器大組差動(dòng)保護(hù)示意圖濾波器大組差動(dòng)保護(hù)(A相)邏輯框圖交流濾波器保護(hù)交流濾波器保護(hù)濾波器/電容器元件差動(dòng)保護(hù)邏輯框圖（以A相為例） ：交流濾波器保護(hù)2、大組過電壓保護(hù)：過電壓保護(hù)用于避免對(duì)交流濾波器組、并聯(lián)電容器組造成損壞的嚴(yán)重的交流持續(xù)過電壓。測(cè)量交流濾波器大組引線上的電壓，把相對(duì)地間的電壓與電壓定

6、值比較來判斷是否發(fā)生非正常過電壓。 保護(hù)邏輯框圖： 交流濾波器保護(hù)3、過流保護(hù)： 保護(hù)濾波器組、電容器組，防止過電流的損壞。 動(dòng)作公式為：IIset；其中I為高壓側(cè)電流；Iset為定值。保護(hù)可根據(jù)需要可設(shè)置多段整定值，可分別作用于告警和跳閘。 保護(hù)邏輯框圖： 交流濾波器保護(hù)4、零序保護(hù)： 保護(hù)針對(duì)濾波器組、電容器組，檢測(cè)低壓端三相電流在外部合成零序電流（使用專用的零序通道），使其免受短路故障的破壞。 動(dòng)作公式為： (IA+IB+IC)I0SET；其中IA,IB,IC為低壓端的三相電流；I0SET為定值。 保護(hù)邏輯框圖： 5 零序充電保護(hù) 保護(hù)濾波器組、電容器組，在合閘后5秒內(nèi)檢測(cè)低壓端三相電流

7、在外部合成零序電流（使用專用的零序通道），使其免受短路故障和非全相運(yùn)行破壞 。交流濾波器保護(hù)6、濾波器失諧監(jiān)視保護(hù)檢測(cè)12/24雙調(diào)諧濾波器元件和HP3濾波器早期的細(xì)小變化。；動(dòng)作公式為：I0harmtor/I0total Kset其中：3I0=(IA+IB+IC) 三相矢量和諧波分量； 其中:Iotol為總零序電流，Iofund為零序工頻電流， Ioharmtor為零序諧波電流；Kset為定值。保護(hù)對(duì)諧波零序敏感，在判斷 Iotol大于0.06In后,進(jìn)入失諧判斷。 交流濾波器保護(hù)7、電容C1橋差過流保護(hù) 保護(hù)H橋結(jié)構(gòu)的高壓端電容器，避免由于元件故障造成電容器雪崩損壞。用于濾波器、電容器。當(dāng)

8、H橋的電流大于整定值，保護(hù)出口跳閘。交流濾波器保護(hù)8、電容C1比值不平衡保護(hù) 在判斷啟動(dòng)電流后，電容電流與低壓側(cè)電流計(jì)算出來的比值與整定值比較。保護(hù)分3段，1段告警，2段延時(shí)跳閘，3段立即跳閘。 動(dòng)作判據(jù)：?jiǎn)?dòng)判據(jù)： 交流濾波器保護(hù)交流濾波器保護(hù)9、電阻諧波過負(fù)荷保護(hù) 通過計(jì)算電阻的功率損耗，對(duì)功率損耗按照電阻的熱時(shí)間常數(shù)進(jìn)行積分，從而確定電阻上的熱應(yīng)力。電阻的功率損耗，電阻值為常數(shù)。如果溫度計(jì)算值超過電阻的熱額定值，保護(hù)動(dòng)作，跳交流斷路器，保護(hù)電阻免受熱損壞。 交流濾波器保護(hù)10、高壓端電抗諧波過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作條件：如果溫度計(jì)算值超過高壓端電抗器的熱額定值，保護(hù)動(dòng)作，跳交流斷路器。輸入電流量為

9、低壓側(cè)減去電阻測(cè)的電流.TA變比以電阻側(cè)為基準(zhǔn)。交流濾波器保護(hù)11、低壓端電抗諧波過負(fù)荷保護(hù)保護(hù)低壓端電抗器免受熱損壞。保護(hù)原理同高壓電抗諧波過負(fù)荷，輸入電流為電抗電流CT3 。交流濾波器保護(hù)12、低壓端電容器保護(hù) 保護(hù)HP3高通濾波器組低壓端的電容器。 濾波器低壓端電抗和電容按工頻調(diào)諧，通常沒有工頻電流流過電阻。如果低壓電容的熔絲熔斷，造成頻率偏移額定值，流過電阻的工頻電流增加。保護(hù)應(yīng)當(dāng)在這種情況下動(dòng)作。保護(hù)通過比較流過電阻的工頻電流和流過電容的工頻電流，如果比值超過過預(yù)定值，保護(hù)在一定時(shí)延后跳閘。動(dòng)作判據(jù)： Ir/IxKset 其中 Ix=Ict4-Ict3Ir表示電阻的工頻電流有效值，

10、Ix表示電抗的工頻電流有效值， Kset表示整定比值， Imin表示最小啟動(dòng)電流。因電阻側(cè)CT3與低壓側(cè)CT4變比不一致，此計(jì)算值以電阻側(cè)CT3為基準(zhǔn)。 交流濾波器保護(hù)13、失靈保護(hù) 由濾波器保護(hù)起動(dòng),分別將三相的相電流測(cè)量值 殘余電流與相應(yīng)的參考水平進(jìn)行比較.如果一定時(shí)延后仍能檢測(cè)到流過斷路器的電流,保護(hù)跳”下一個(gè)”斷路器. 交流濾波器保護(hù)交流濾波器保護(hù)裝置指示燈面板上還有四個(gè)指示燈，分別是：運(yùn)行 工作狀況指示，當(dāng)裝置內(nèi)部有故障時(shí)熄滅（見表2.1）（綠色）跳閘 跳閘指示，當(dāng)保護(hù)啟動(dòng)時(shí)閃爍（紅色）就地 就地操作開關(guān)指示（黃色）遠(yuǎn)方 遠(yuǎn)方操作開關(guān)指示（黃色）交流濾波器保護(hù)保護(hù)裝置及按鈕介紹開關(guān)刀

11、閘 開關(guān)選擇：如隔離刀，接地刀，斷路器等遠(yuǎn)方/就地 開關(guān)操作的遠(yuǎn)方/就地轉(zhuǎn)控合 合上所選的開關(guān)設(shè)備控分 分開所選的開關(guān)設(shè)備取消 復(fù)位或取消選擇密碼 字母數(shù)字混編的密碼登錄確認(rèn) 確認(rèn)選擇或動(dòng)作 上 菜單向上滾動(dòng)或字母數(shù)字增加下 菜單向下滾動(dòng)或字母數(shù)字減小*左 切換屏幕或左移光標(biāo)*右 切換屏幕或右移光標(biāo)交流濾波器保護(hù)裝置面板顯示及操作 正常運(yùn)行狀態(tài)下，顯示主菜單層的畫面。顯示畫面可分別顯示：?jiǎn)尉€圖，系統(tǒng)參數(shù)，TA/TV變比，測(cè)量值，整定值修改，告警狀態(tài)，告警報(bào)告，事件報(bào)告，故障記錄，軟件LED等畫面?？梢杂米?、右鍵來查看各個(gè)畫面，在各個(gè)畫面下，按確認(rèn)鍵就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的操作向?qū)?。交流線路保護(hù)交流線路保

12、護(hù)裝置配置交流線路保護(hù)范圍、取量和動(dòng)作后果保護(hù)原理介紹交流線路保護(hù)裝置指示燈及按鈕功能介紹交流線路保護(hù)交流線路保護(hù)配置線路名稱保護(hù)裝置高天線RCS-931A分相電流差動(dòng)保護(hù)RCS-925A遠(yuǎn)方跳閘及過電壓保護(hù)高天線RCS-931A分相電流差動(dòng)保護(hù)RCS-925A遠(yuǎn)方跳閘及過電壓保護(hù)高沙#1線高沙#1線REL561微機(jī)保護(hù)高沙#1線CSL101A微機(jī)保護(hù)高沙#1線RCS-925保護(hù)高沙#1線#2并聯(lián)電抗器保護(hù)高沙#2線高沙#2線RCS-931微機(jī)保護(hù)高沙#2線CSL 101A-S微機(jī)保護(hù)高沙#2線RCS-925保護(hù)綏高#1線綏高#1線REL561微機(jī)保護(hù)綏高#1線CSL101A微機(jī)保護(hù)綏高#2線

13、綏高#2線RCS-931微機(jī)保護(hù)綏高#2線CSL 101A-S微機(jī)保護(hù)交流線路保護(hù)范圍、取量和動(dòng)作后果交流線路保護(hù)取量：兩套冗余配置的線路保護(hù)分別取自相應(yīng)進(jìn)線開關(guān)電流互感器及線路電壓互感器的不同二次繞組。動(dòng)作后果：跳開串內(nèi)相應(yīng)線路斷路器并啟動(dòng)遠(yuǎn)跳，啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)及重合閘，啟動(dòng)故障錄波。交流線路保護(hù)原理介紹1、RCS-931系列分相電流差動(dòng)保護(hù)1.1、保護(hù)配置主保護(hù)：分相電流差動(dòng)保護(hù)、零序電流差動(dòng)保護(hù)后備保護(hù)：工頻變化量距離保護(hù)、三段式接地距離 保護(hù)、三段式相間距離保護(hù) 交流線路保護(hù)原理介紹1.2、裝置起動(dòng)元件1.2.1、電流變化量起動(dòng) 是相間電流的半波積分的最大值； 為可整定的固定門坎；

14、為浮動(dòng)門坎，隨著變化量的變化而自動(dòng)調(diào)整，取 1.25倍可保證門坎始終略高于不平衡輸出。 該元件動(dòng)作并展寬7秒，去開放出口繼電器正電源。交流線路保護(hù)原理介紹1.2.2 零序過流元件起動(dòng) 當(dāng)外接和自產(chǎn)零序電流均大于整定值時(shí)，零序起動(dòng)元件動(dòng)作并展寬秒，去開放出口繼電器正電源。 1.2、分相電流差動(dòng)保護(hù) 差動(dòng)保護(hù)由兩部分組成：分相差動(dòng)保護(hù)I、II段。交流線路保護(hù)原理介紹1.2.1、分相差動(dòng)保護(hù)I段 為差動(dòng)電流， 即為兩側(cè)電流矢量和的幅值 為制動(dòng)電流； 即為兩側(cè)電流矢量差的幅值 為“差動(dòng)電流高定值”（整定值0.34A） 保護(hù)出口無延時(shí)。 交流線路保護(hù)原理介紹1.2.2、分相差動(dòng)保護(hù)II段 為“差動(dòng)電流低

15、定值”，整定為0.16A，其余同上。保護(hù)延時(shí)40ms出口。 1.3、零序電流差動(dòng)保護(hù) 對(duì)于經(jīng)高過渡電阻接地故障，零序差動(dòng)保護(hù)具有較高的靈敏度。交流線路保護(hù)原理介紹1.3.1、零序電流差動(dòng)保護(hù)I段 為零序差動(dòng)電流， 即為兩側(cè)零序電流矢 量和的幅值； 為零序制動(dòng)電流； 即為兩側(cè)零序電流矢量差的幅值； 為零序起動(dòng)電流定值； 為 、0.6倍實(shí)測(cè)電容電流和 中最大值； 為經(jīng)電容電流補(bǔ)償后的差動(dòng)電流， 線路容性電抗 ； 、 定義同上。 交流線路保護(hù)原理介紹 1.3.2、零序電流差動(dòng)保護(hù)II段 動(dòng)作方程： 定義同上，零序段差動(dòng)繼電器經(jīng)250ms延時(shí)動(dòng)作跳三相。 交流線路保護(hù)原理介紹1.4、距離保護(hù)1.4.1

16、、工頻變化量距離保護(hù) 工頻變化量距離保護(hù)測(cè)量工作電壓的工頻變化量的幅值，其動(dòng)作方程為： 對(duì)相間故障： 交流線路保護(hù)原理介紹對(duì)接地故障： 為整定阻抗，一般取0.80.85倍線路阻抗； 為動(dòng)作門坎，取故障前工作電壓的記憶量。 交流線路保護(hù)原理介紹1.4.2、三段式接地、相間距離保護(hù) 距離保護(hù)是利用阻抗元件來反應(yīng)短路故障點(diǎn)距離的保護(hù)裝置。 距離保護(hù)一般由三段組成，第I段整定阻抗較小，動(dòng)作時(shí)間是裝置元件的固有時(shí)間，II、III段整定值逐漸增大，動(dòng)作時(shí)間也逐漸增加。 交流線路保護(hù)原理介紹2、CSL101A數(shù)字式線路保護(hù)裝置2.1、保護(hù)配置主保護(hù)：高頻距離保護(hù)、高頻負(fù)序方向、高頻零序方向保護(hù)、 高頻突變量

17、方向保護(hù)構(gòu)成全線速動(dòng)的高頻保護(hù)。后備保護(hù)：三段相間和接地距離保護(hù)、四段零序方向 過流保護(hù)構(gòu)成完整的后備保護(hù) 2.2、高頻保護(hù) CSL101A為允許式高頻保護(hù)，即當(dāng)線路故障時(shí)，兩端保護(hù)裝置的起動(dòng)元件動(dòng)作，正方向元件動(dòng)作，反方向元件不動(dòng)作，保護(hù)起動(dòng)向?qū)?cè)發(fā)允許信號(hào)，同時(shí)在收到對(duì)側(cè)的允許信號(hào)后動(dòng)作跳閘；如是線路外部故障，則線路一端正方向元件動(dòng)，收不到允許信號(hào)，而另一端則收到允許信號(hào)卻正方向元件不動(dòng)作，因此兩端都不能跳閘。 交流線路保護(hù)原理介紹2.3、距離保護(hù) 距離保護(hù)設(shè)置了三段相間距離和三段接地距離保護(hù)，用于切除相間故障和單相接地故障，還設(shè)有可投退的快速距離段、振蕩閉鎖中帶0.5s延時(shí)的距離段和帶1

18、s延時(shí)的距離段。 距離段和距離、段分別由距離段投入壓板和距離、段投入壓板控制投退。快速距離段和振蕩閉鎖中帶0.5s延時(shí)的距離段由距離段投入壓板控制投退，振蕩閉鎖中帶1s延時(shí)的距離段由距離、段投入壓板控制投退。2.4、零序保護(hù) 裝置配置了四段零序方向保護(hù)，每段都可由控制字選擇經(jīng)方向或不經(jīng)方向元件閉鎖。零序I段和零序II、III、IV段分別由I段投入壓板和零序其它段投入壓板控制投退。 零序I、II、III段動(dòng)作后選相跳閘(II、III段動(dòng)作也可永跳)，零序IV段動(dòng)作后永跳(三跳)。 交流線路保護(hù)原理介紹3、RCS-925A過電壓保護(hù)及故障起動(dòng)裝置3.1、功能 RCS-925A保護(hù)有補(bǔ)償過電壓、補(bǔ)償欠電壓、電流變化量、零負(fù)序電流、低電流、低功率因素、低功率等就地判據(jù)，可根據(jù)運(yùn)行需要選擇性投入，提高遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)的安全性。3.2、保護(hù)啟動(dòng) 保護(hù)可由收信和過電壓元件啟動(dòng)。開關(guān)站RCS-925A裝置通道一投入，通道二退出。通道一收信啟動(dòng)。過電壓起動(dòng)由控制