斷路器保護及過電壓保護配置和基本原理

1、斷路器保護及過電壓保護配置和基本原理第1頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三王榮泰 email：第2頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三斷路器保護應(yīng)用及配置數(shù)字式斷路器保護與自動重合閘裝置功能包括斷路器失靈保護、三相不一致保護、死區(qū)保護、充電保護和自動重合閘。第3頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三裝置總起動元件電流變化量起動： 起動元件動作并展寬秒，去開放出口繼電器正電源。零序過流元件起動： 當(dāng)零序電流大于零序過流門坎值時，零序起動元件動作并展寬秒，去開放出口繼電器正電源。位置不對應(yīng)起動： 這一部分的起動由用戶選擇投入，條件滿

2、足總起動元件動作并展寬15秒，去開放出口繼電器正電源外部跳閘起動： 當(dāng)有外部跳閘開入且無外部跳閘告警時，起動元件動作并展寬秒，去開放出口繼電器正電源。第4頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三RCS-921失靈保護功能第5頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三失靈保護動作跳閘原則失靈保護動作相鄰斷路器;若線線串中斷路器失靈，應(yīng)起動L1和L2的遠(yuǎn)方跳閘;若線變串中斷路器失靈，應(yīng)起動L1的遠(yuǎn)方跳閘和變壓器的電量保護跳閘回路.第6頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三斷路器失靈保護邏輯功能說明第7頁，共36頁，2022年，5月20日，17點

3、13分，星期三斷路器失靈保護邏輯功能第8頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三3/2接線死區(qū)保護說明根據(jù)TA的數(shù)量和位置確定是否有死范圍和死區(qū)范圍.如圖所示:在斷路器和TA之間發(fā)生故障(如斷路器1和TA1之間),開關(guān)跳開后,故障并不能切除.考慮這種站內(nèi)故障,電流大,對系統(tǒng)影響大,而失靈保護動作一般要經(jīng)較長的延時,所以專設(shè)了比失靈保護動作快的死區(qū)保護.動作邏輯為:當(dāng)裝置收到跳閘信號和TWJ信號，且死區(qū)過流元件動作仍不返回, 受死區(qū)保護投入控制經(jīng)整定延時起動死區(qū)保護.出口回路與失靈保護一致第9頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三斷路器死區(qū)保護邏輯方框圖第1

4、0頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三瞬時跟跳回路說明該回路由用戶設(shè)定(定值整定)，分為單相跟跳、兩相跳閘聯(lián)跳三相以及三相跟跳； 此回路的出口接點與相應(yīng)的保護的出口接點合并一起去跳開關(guān)。應(yīng)跳兩個跳閘線圈第11頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三斷路器三相不一致保護 當(dāng)不一致保護投入，任一相TWJ動作,且無電流時, 確認(rèn)為該相開關(guān)在跳閘位置, 當(dāng)任一相在跳閘位置而三相不全在跳閘位置，則確認(rèn)為不一致。不一致可經(jīng)零序電流或負(fù)序電流開放，由控制字控制其投退。經(jīng)可整定的動作時間滿足不一致動作條件時，出口跳開本斷路器。 第12頁，共36頁，2022年，5月20日

5、，17點13分，星期三斷路器三相不一致保護邏輯方框圖第13頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三充電保護 充電保護用兩段電流和時間定值均可設(shè)置的帶延時的過流保護實現(xiàn)。電流取自本斷路器TA，與斷路器失靈保護共用。充電保護可經(jīng)充電保護投入壓板及整定值中相應(yīng)段充電保護投入控制字投退。充電保護動作后，起動失靈保護，失靈保護經(jīng)失靈延時出口。 失靈保護、死區(qū)保護、不一致保護、充電保護動作均閉鎖重合閘。 第14頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三充電保護邏輯方框圖第15頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三RCS-921跳閘邏輯方框圖第16頁，共

6、36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三RCS-921重合閘功能第17頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三重合閘起動方式 重合閘由二種方式起動，一是由線路保護跳閘起動重合閘；二是由跳閘位置起動重合閘。跳閘位置起動重合分為跳閘位置起動單重與跳閘位置起動三重，可由控制字分別控制投退。通常系統(tǒng)里都是單重方式，所以一般情況下是跳閘位置起動單重。第18頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三3/2接線重合閘特點1.為維護和檢修方便3/2接線重合閘按斷路器配置。2.為減少對系統(tǒng)沖擊，要求兩斷路器順序重合，后重合斷路器一定要先重合成功才發(fā)重合脈沖。3.先合

7、的斷路器一般選邊斷路器。因為邊路器重合于永久性故障上拒動，失靈保護跳相鄰母線，不擴大停電范圍。若先合中路器重合于永久性故障上拒動，該串要停用，擴大停電范圍。4.為減少發(fā)電廠斷路器重合于永久性故障對發(fā)電機的沖擊，在線路兩側(cè)也實現(xiàn)順序重合閘，要求變電站側(cè)先重合，重合成功后發(fā)電廠側(cè)再重合。5.當(dāng)先合重合閘停用(斷路器因故檢修或退出工作時)，后合重合閘將以先合重合閘整定時限動作，避免以后合重合閘整定時限重合,作出不必要的延時，這樣做可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第19頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三重合閘的放電條件重合閘放電條件為（或門條件）:1. 重合閘起動前壓力不足，經(jīng)延時400m

8、s后“放電”；2. 重合閘方式在退出位置，即重合方式1與重合方式2同時為“1”或者重合閘投入控制字置“0”時“放電”；3. 單重位置，即重合方式1與重合方式2同時為“0”，如果三相跳閘位置均動作或收到三跳命令或本保護裝置三跳，則重合閘“放電”；4. 收到外部閉鎖重合閘信號時立即“放電”；5. 合閘脈沖發(fā)出的同時“放電”；6. 失靈保護、死區(qū)保護、不一致保護、充電保護動作時立即“放電”；7. 收到外部發(fā)變?nèi)盘枙r立即“放電”。8. 對于后合重合閘，當(dāng)單重或三重時間已到，但后合重合延時未到，這之間如再收到線路保護的跳閘信號，立即放電不重合。這可以確保先合斷路器合于故障時，后合斷路器不再重合。 第

9、20頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三重合閘充電條件為（與門條件）:1.保護未起動； 2.跳閘位置繼電器TWJ不動作或線路有流；3.無保護開入觸點輸入4.重合閘投入、裝置無報警、無閉鎖重合閘信號、斷路器壓力正常。 重合閘充電完后充電燈亮。 第21頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三瞬時單相故障線路兩側(cè)重合順序當(dāng)線路發(fā)生瞬時性單相接地故障,當(dāng)兩側(cè)斷路器單相跳開后,斷路器重合順序為變電站側(cè)1DL-發(fā)電廠側(cè)3DL-變電站側(cè)2DL-發(fā)電廠側(cè)4DL。第22頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三永久性單相故障線路兩側(cè)重合順序當(dāng)線路發(fā)生永久性

10、單相接地故障,當(dāng)兩側(cè)斷路器單相跳開后,變電站側(cè)1DL斷路器首先重合，合于故障保護動作跳變電站側(cè)斷路器。發(fā)電廠側(cè)無重合機會，由非全相保護跳開。第23頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三RCS-925A過電壓保護及故障起動裝置 應(yīng)用及功能 本裝置作為輔助保護裝置，可實現(xiàn)過電壓起動遠(yuǎn)跳；具有就地判別功能的收信直跳和過壓保護。第24頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三正常運行工作程序1第25頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三正常運行工作程序2第26頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三裝置總起動元件和保護起動元件

11、第27頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三遠(yuǎn)方跳閘保護 第28頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三收信工作邏輯 收信工作邏輯有“二取二”和“二取一”判斷邏輯?！岸《狈绞?，指通道一和通道二都收信，置收信動作標(biāo)志。“二取一”方式，指通道一與通道二其中之一收信，置收信動作標(biāo)志。當(dāng)兩通道均投入運行（如下圖1），方式控制字“二取一”方式不投入且兩通道無一故障時為“二取二”方式；當(dāng)方式控制字“二取一”方式投入，或兩個通道只有一個通道投入運行，另一個退出時為“二取一”方式。在“二取二”方式下，如有一通道故障（圖2），則閉鎖該通道收信，并自動轉(zhuǎn)入“二取一”方式。

12、當(dāng)通道故障消失后延時200ms開放該通道收信。當(dāng)任一通道持續(xù)收信超過4s，則認(rèn)為該通道異常，發(fā)報警信號的同時閉鎖該通道收信，當(dāng)該通道收信消失后延時200ms開放該通道收信。圖1圖2通道故障的無源接點925的開入第29頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三遠(yuǎn)方跳閘就地判據(jù)第30頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三遠(yuǎn)方跳閘就地判據(jù)邏輯 第31頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三過壓起動遠(yuǎn)跳當(dāng)本端過電壓元件動作，并且“過電壓起動遠(yuǎn)跳”控制字為“1”，如果滿足以下條件則起動遠(yuǎn)方跳閘裝置（或門條件）： 1) “遠(yuǎn)跳經(jīng)跳位閉鎖”控制字為“1”

13、，本端斷路器TWJ動作且三相無電流； 2) “遠(yuǎn)跳經(jīng)跳位閉鎖”控制字為“0”。當(dāng)對側(cè)遠(yuǎn)方跳閘保護收到本側(cè)的遠(yuǎn)跳信號時，再根據(jù)其就地判據(jù)判斷是否跳開其側(cè)斷路器。當(dāng)過電壓返回時，發(fā)遠(yuǎn)跳命令返回。第32頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三遠(yuǎn)方跳閘邏輯在二取二收信方式下，就地判別元件動作標(biāo)志與兩通道收信動作標(biāo)志都存在，經(jīng)過整定延時出口跳閘。在二取一收信方式下，就地判別元件動作標(biāo)志與任一收信動作標(biāo)志都存在，經(jīng)過延時整定值出口跳閘。在某些情況下，就地判據(jù)元件可能會因靈敏度不夠而不能動作，這時作為后備，可將方式控制字“二取二無判據(jù)”或“二取一無判據(jù)” 投入；如果TV斷線，而就地判據(jù)又有

14、功率因素等元件，這時可以投入TV斷線自動轉(zhuǎn)入“二取二”或“二取一”無就地判據(jù)。在這兩種情況下，收信標(biāo)志動作后經(jīng)過較長的延時整定出口跳閘，該整定值要小于4S。當(dāng)跳閘命令發(fā)出80ms后，三相均無流時收回跳閘命令。 第33頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三過電壓保護當(dāng)線路本端過電壓，保護經(jīng)過電壓延時整定跳本端斷路器。過電壓保護可反應(yīng)任一相過電壓動作（三取一方式），也可反應(yīng)三相均過電壓動作（三取三方式），由控制字整定。過電壓保護電壓元件返回系數(shù)為0.98。過電壓跳閘命令發(fā)出80ms后，若三相均無流時收回跳閘命令。第34頁，共36頁，2022年，5月20日，17點13分，星期三RCS-925A工作邏輯方框圖當(dāng)跳閘令發(fā)出80ms后，判線路是否有流，如果無流，則收回跳閘令。當(dāng)相電流0.06*IN（IN為額定電流）時判為線路有流，其返回系數(shù)為0.9。當(dāng)兩通道均投入且無通道故障時，二取二有判據(jù)