繼電保護(hù)運(yùn)行規(guī)程講座2011

繼電保護(hù)運(yùn)行規(guī)程講座

(2008年11月發(fā)布)主講人盧志立

2012.03

第三章繼電保護(hù)裝置運(yùn)行管理

第一節(jié)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行通則

第一章講述規(guī)程制定的依據(jù)和適用范圍；第二章講述各個(gè)崗位對(duì)保護(hù)運(yùn)行的職責(zé)；重點(diǎn)是第三章《繼電保護(hù)裝置運(yùn)行管理》

(功角特性：“加速面積＜減速面積”則穩(wěn)定)補(bǔ)充1：通則中的幾點(diǎn)說(shuō)明：快速切除故障的意義：(概述保護(hù)的“四性”)Pδ減速面積切除加速面積短路180度0P0要求整組分?jǐn)鄷r(shí)間＜90ms，穩(wěn)定計(jì)算按照0.1秒！

abcd關(guān)于旁代變壓器：“要求至少切換1套縱差、瓦斯

和間隙過流而且該主變不得接地運(yùn)行！”為何不切換“接地過流”？因?yàn)橹髯儽Ｗo(hù)無(wú)電壓，該保護(hù)要用電壓，所以不能切換。為何不切換“復(fù)壓過流”？沒有必要而且也無(wú)電壓……(逐條學(xué)習(xí)“通則”的條文)主變IP、IIP均斷開，主變保護(hù)無(wú)電壓！旁母I母II母旁路第二節(jié)線路保護(hù)、第三節(jié)重合閘

補(bǔ)充2：220kv、110kv線路保護(hù)概況

1、220kV線路保護(hù)概述：配置：一般“雙主雙后”….3/2接線斷路器保護(hù)……

整定：均為典型整定，其中零序電流III、IV段…..選型：兩個(gè)不同廠家，優(yōu)先雙差，“差＋距”次之…說(shuō)明：①為什么用Z0取代I0？

②為什么保留零序III、IV段？(240A、150Ω)

③重合閘作用；重合閘分類

(單、三、綜)；④為什么縱聯(lián)主保護(hù)投入方可投重合閘？

關(guān)于縱聯(lián)主保護(hù)縱聯(lián)保護(hù)的定義：線路兩側(cè)保護(hù)經(jīng)過通道相互聯(lián)系，在區(qū)內(nèi)故障時(shí)實(shí)現(xiàn)“全線速動(dòng)”的保護(hù)叫做“線路縱聯(lián)保護(hù)”;因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)了“全線速動(dòng)”，故稱之為“主保護(hù)”

(“后備保護(hù)”不能全線速動(dòng)”)。MNK2K1K3

縱聯(lián)保護(hù)的分類：

---按判別元件分類（差動(dòng)、方向、距離）；

---按通道分類（載波、微波、光纖、導(dǎo)引線）；

---按信號(hào)性質(zhì)分類（閉鎖信號(hào)、允許信號(hào)、直跳信號(hào)）①閉鎖信號(hào)：顧名思義它是阻止保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào)。換言之，無(wú)閉鎖信號(hào)是保護(hù)跳閘的必要條件。只有同時(shí)滿足本側(cè)保護(hù)正向動(dòng)作和無(wú)閉鎖信號(hào)兩個(gè)條件，方可跳閘。②允許信號(hào)：顧名思義它是允許保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào)。換言之，有允許信號(hào)是保護(hù)跳閘的必要條件。只有同時(shí)滿足本側(cè)保護(hù)正向動(dòng)作和有允許信號(hào)兩個(gè)條件，方可跳閘。（閉鎖與允許是反邏輯）③直跳信號(hào)：它是直接引起跳閘的信號(hào)。只要收到直跳信號(hào)，并且就地故障判據(jù)開放，就直接跳閘。例如3/2接線失靈啟動(dòng)遠(yuǎn)跳。

稱謂：按判別元件分類可分為差動(dòng)、方向、距離三種類型，對(duì)應(yīng)的保護(hù)稱之為“縱聯(lián)差動(dòng)”、“縱聯(lián)方向”、“縱聯(lián)距離”等，（“相差高頻”已經(jīng)淘汰。）同時(shí)表達(dá)“通道類型”和“判別元件分類”的保護(hù)稱謂，例如：“光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)”、“光纖縱聯(lián)距離保護(hù)”……再加上“信號(hào)分類”。例如：“閉鎖式高頻縱聯(lián)方向保護(hù)”、“允許式光纖縱聯(lián)距離保護(hù)”……縱聯(lián)保護(hù)的原理

（1）何謂“閉鎖式縱聯(lián)方向保護(hù)”？用方向元件來(lái)判別故障，通道中傳送閉鎖信號(hào)的縱聯(lián)保護(hù)稱之為“閉鎖式縱聯(lián)方向保護(hù)”。其方向元件正向動(dòng)作則停信，反向則發(fā)信，方向元件正向動(dòng)作且收不到閉鎖信號(hào)則跳閘。K2區(qū)內(nèi)故障時(shí)，保護(hù)1和保護(hù)2均為正向動(dòng)作→停信，均滿足“正向動(dòng)作且收不到閉鎖信號(hào)”的條件→同時(shí)跳閘。K1和K3點(diǎn)為區(qū)外故障，近故障側(cè)反方向動(dòng)作發(fā)信，遠(yuǎn)故障側(cè)雖正向動(dòng)作但收到閉鎖信號(hào)，兩側(cè)均不跳閘。MNK2K1K3保護(hù)1保護(hù)2（2）何謂“閉鎖式縱聯(lián)距離保護(hù)”？

用距離保護(hù)的啟動(dòng)元件和方向阻抗元件來(lái)判別故障方向并控制收發(fā)信機(jī)，通道中傳送閉鎖信號(hào)的縱聯(lián)保護(hù)稱之為“閉鎖式縱聯(lián)距離保護(hù)”。動(dòng)作邏輯同“閉鎖式縱聯(lián)方向保護(hù)”。（略）（3）何謂“允許式縱聯(lián)方向保護(hù)”、“允許式縱聯(lián)距離保護(hù)”？

（目前大量使用的“光距”）

用方向（或距離）元件來(lái)判別故障，通道中傳送允許信號(hào)的縱聯(lián)保護(hù)稱之為“允許式縱聯(lián)方向（或距離）保護(hù)”。其方向（或距離）元件正向動(dòng)作則發(fā)信，反向則停信，方向（或距離）元件“正向動(dòng)作”且“收到允許信號(hào)”則跳閘。

MNK2K1K3保護(hù)1保護(hù)2（4）什么叫“光纖分相電流差動(dòng)保護(hù)”？（目前大量使用的“光差”）“光纖分相電流差動(dòng)保護(hù)”本質(zhì)上就是線路的電流差動(dòng)保護(hù)（相當(dāng)于線路兩側(cè)TA分相差接后進(jìn)入各相的差動(dòng)繼電器），遠(yuǎn)距離不便差接，利用光纖通道把電流值打包傳給對(duì)方，經(jīng)過同步，令同一時(shí)刻電流相減得到所需的差電流。示意如圖：顯然,區(qū)內(nèi)故障差電流等于全部短路電流，可靠動(dòng)作；區(qū)外故障差流為零，可靠的閉鎖保護(hù)。光發(fā)MN光發(fā)光收光收（光纖分相差動(dòng)保護(hù)一相示意圖）如何同步？?jī)蓚?cè)保護(hù)有主從之分，經(jīng)過整步精確地測(cè)得通道延時(shí)△t,計(jì)算時(shí)總是以本測(cè)電流與延時(shí)△t之后的對(duì)側(cè)電流相減得到差電流。通道如有改變，保護(hù)將重新整步。由于“光纖分相電流差動(dòng)保護(hù)”全線速動(dòng)，屬于主保護(hù)，而且從原理上區(qū)內(nèi)、外故障界線分明，動(dòng)作更加迅速，不受振蕩和串補(bǔ)等影響，性能特別優(yōu)越，故稱之為第一主保護(hù)。（5）何謂“專用光纖通道”和“復(fù)用光纖通道”？分別如何連接？光發(fā)光發(fā)光收光收（專用光纖通道示意圖）保護(hù)保護(hù)保護(hù)室（復(fù)用光纖通道示意圖）保護(hù)M光電轉(zhuǎn)換裝置PCM設(shè)備經(jīng)OPGW至對(duì)方通信機(jī)房2M2MMUX64MUX2M繼電保護(hù)對(duì)通道雙重化的考慮（略）保護(hù)自身的雙重化（用2個(gè)通道構(gòu)成

2套主保護(hù)）每套保護(hù)通道雙重化（4個(gè)通道構(gòu)成

2套主保護(hù)）復(fù)用通道兩個(gè)路由的切換對(duì)保護(hù)行為的影響尚有待探討。

“每套保護(hù)通道雙重化”的方案在外省較為多見?。?）220kV、500kV縱聯(lián)保護(hù)的典型配置“雙光差”為RCS-931＋PSL-603

RCS-931＋CSC103B

等等“光差＋光距”為RCS-931＋PSL-602，或者RCS-931＋WXH-802,

或者PSL-603＋RCS-902

或者CSC103B＋RCS-902

500kV線路多為雙光差：進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)。（進(jìn)口主保護(hù)配國(guó)產(chǎn)后備保護(hù)＋國(guó)產(chǎn)主后一體化保護(hù)，不用進(jìn)口后備。）（7）什么情況下旁路開關(guān)代路時(shí)可以切換“光纖分相電流差動(dòng)保護(hù)”？當(dāng)線路和旁路采用了相同廠家和型號(hào)的“光差”保護(hù)時(shí)才有條件實(shí)現(xiàn)旁代時(shí)切換“光差”。示意圖如下：附圖：光纖縱差保護(hù)旁代切換示意圖（光纖多路復(fù)接情況）

旁路保護(hù)柜RCS-931ATR線路2保護(hù)柜RCS-931ATR線路1保護(hù)柜RCS-931ATR（至線路N保護(hù)柜）光纖分配架。。。尾纖尾纖尾纖（保護(hù)柜背視圖）MUX-64MUX-64MUX-64（光纖復(fù)用接口柜位于通信機(jī)房）經(jīng)光纖復(fù)用通道傳至各線路對(duì)側(cè)2MPCM多路復(fù)接設(shè)備2MPCM多路復(fù)接設(shè)備2MPCM多路復(fù)接設(shè)備關(guān)于“停信”

“停信”是指閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)停止發(fā)閉鎖信號(hào)，也就是讓對(duì)方跳閘！為什么要母差動(dòng)作停信？（考慮拒動(dòng)情況和圖示情況）為什么要跳閘位置停信？（確保充電時(shí)縱聯(lián)保護(hù)能快速跳閘）KI母現(xiàn)在微機(jī)保護(hù)是允許式保護(hù)，具有相應(yīng)措施：針對(duì)“縱聯(lián)距離”：其動(dòng)作條件是“正方向動(dòng)作而且收到對(duì)方發(fā)來(lái)的允許信號(hào)”。所以對(duì)應(yīng)于“母差動(dòng)作停信”有“母差動(dòng)作轉(zhuǎn)發(fā)允許信號(hào)

”；對(duì)應(yīng)于“跳閘位置停信”有“跳閘位置轉(zhuǎn)發(fā)允許信號(hào)”。針對(duì)“縱聯(lián)差動(dòng)”：對(duì)應(yīng)于“母差動(dòng)作停信”有“母差動(dòng)作轉(zhuǎn)發(fā)直跳命令”使對(duì)方三跳！這樣，母線保護(hù)動(dòng)作之后的最終狀態(tài)有所不同。三種狀態(tài)：對(duì)方未跳、對(duì)方重合、對(duì)方三跳。2、110kV線路保護(hù)概況：基本配置為相間距離、接地距離、方向零序電流以及重合閘（一側(cè)投“同期”，一側(cè)投“無(wú)壓＋同期”防偷跳，定期輪換）。

要求全線速動(dòng)的110線路保護(hù)（略）

雙回線的全線速動(dòng)：

3QF4QFK11QF2QFK1不對(duì)稱故障的全線速動(dòng)：?jiǎn)蝹?cè)電源多級(jí)線路的全線速動(dòng)（順序重合閘原理）

（學(xué)習(xí)第二節(jié)、第三節(jié)條文）

K11QF2QFZII1QF2QFK1K2K3Z1Z1

3.2.9條

概述：母線保護(hù)的發(fā)展：

固定－母聯(lián)－中阻－微機(jī)。目前主要的微機(jī)型，也還有少量中阻型、母聯(lián)型，分別說(shuō)明如下：補(bǔ)充3――母線保護(hù)概況第四節(jié)母線保護(hù)運(yùn)行規(guī)定

固定連接式母線保護(hù)（略）

（原理見圖）（固定連接式母線保護(hù)電流回路示意圖）I母II母II選I選啟動(dòng)

缺點(diǎn)：破壞固定連接時(shí)無(wú)選擇性。

另外：雙母線相繼動(dòng)作時(shí)正確；雙母分列運(yùn)行也沒問題；為了增加靈活性部分元件用大壓板切換，延長(zhǎng)了其使用壽命，所有至今還有應(yīng)用。優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，選擇性好。（略）

母聯(lián)電流相比式母線保護(hù)：

原理：

（直流邏輯回路圖）－CJ1J2J2CKJ1CKJ切I母1CKJ2CKJ切II母＋1CKJ＋2CKJ1YQJ2YQJ跳212（跳閘回路示意圖）

優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行方式靈活。

缺點(diǎn)：兩條母線相繼故障時(shí)后故障母線拒動(dòng)！I母KCJXBJII母（電流回路示意圖）反措：II母復(fù)壓閉鎖I母復(fù)壓閉鎖＋－CJ1J2JZJZJ1CKJ2CKJ

SJ

SJ

ZJ

（反措改進(jìn)示意圖）（2）I母1QF與CT之間故障時(shí)→0.5秒切II母；I母KII母（1）I母故障而1QF拒動(dòng)時(shí)→0.5秒切II母；1QFI母KII母1QF以下情況是不能允許的：復(fù)壓整定原則：改進(jìn)后的效果：運(yùn)行注意事項(xiàng)：（第21頁(yè)3.4.3.4）III系統(tǒng)（故障在開關(guān)與CT之間，I母切除之后，II母的復(fù)合電壓閉鎖應(yīng)該返回！）（1）母線保護(hù)動(dòng)作瞬時(shí)跳線路對(duì)側(cè)開關(guān)的功能未投入時(shí)、或線路雙套縱聯(lián)保護(hù)退出運(yùn)行時(shí)，應(yīng)退出附加回路。（2）出現(xiàn)非計(jì)算指定的母線運(yùn)行方式時(shí)應(yīng)退出附加回路。

中阻抗型母線保護(hù)：特點(diǎn)：①運(yùn)行靈活；②動(dòng)作更加快速；③定值不受方式影響；④不怕CT飽和；

反事故措施：

反措1：母聯(lián)由單CT改為雙CT。反措2：

糾正母聯(lián)二次錯(cuò)誤接線；反措3：增加“退I母選擇”和“退II母選擇”兩個(gè)壓板。反措4：增加無(wú)制動(dòng)的啟動(dòng)元件。微機(jī)型母線保護(hù)：

上述固定連接式、母聯(lián)電流相比式以及中阻抗比率制動(dòng)式母線保護(hù)都將被淘汰，代之以微機(jī)型母線保護(hù)。典型的配置：RCS-915+BP-2C

還有：南自SGB-750

；四方CSC-150新一代微機(jī)母線保護(hù)簡(jiǎn)介（以RCS-915為例）：主要特點(diǎn)：①高硬件平臺(tái)：32位機(jī)＋DSP，使其保護(hù)功能和數(shù)據(jù)處理能力大幅度提升?、诟哽`敏度：本裝置除了采用由差流構(gòu)成的常規(guī)比率差動(dòng)元件之外，還采用了由工頻變化量差流構(gòu)成的工頻變化量比率差動(dòng)元件，它與低制動(dòng)系數(shù)（0.2）常規(guī)比率差動(dòng)元件配合構(gòu)成快速差動(dòng)保護(hù)。③高抗飽和能力：全新的、別具特色的抗飽和原理――“自適應(yīng)阻抗加權(quán)抗飽和原理”獲得國(guó)家專利。（學(xué)習(xí)第四節(jié)條文）補(bǔ)充4――變壓器保護(hù)概況

概述變壓器主保護(hù)是差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)；變壓器后備保護(hù)是相間后備保護(hù)、接地后備保護(hù)

變壓器差動(dòng)保護(hù)（特殊性有一下三點(diǎn)）第五節(jié)變壓器保護(hù)的運(yùn)行規(guī)定

關(guān)于勵(lì)磁涌流：產(chǎn)生涌流的原理說(shuō)明：（利用不同原理識(shí)別涌流&消除涌流）uuφ2.7ΦmΦm-Φm0.7ΦmtiφΦm《電壓過零時(shí)空投變壓器勵(lì)磁涌流示意圖》區(qū)外故障時(shí)不平衡電流比較大；

寺莊站3Y變誤動(dòng)作示意圖

角度補(bǔ)償問題

；（寺莊站3Y變誤動(dòng)作示意圖）110kV系統(tǒng)I0

K1220kV110kV接地支I0

瓦斯保護(hù)：

特點(diǎn)：反應(yīng)油箱內(nèi)所有故障，非常靈敏！瓦斯與差動(dòng)各有所長(zhǎng)：差動(dòng)保護(hù)雖然是電氣保護(hù)，動(dòng)作快，可保護(hù)出線套管故障，但是不能保護(hù)油箱內(nèi)“一相斷線”和“輕微放電”等故障。（例如二電廠的廠高變）瓦斯保護(hù)可以保護(hù)油箱內(nèi)部所有的故障，但出線套管保護(hù)不了，而且屬于機(jī)械保護(hù)，動(dòng)作較慢，返回更加慢（不可啟動(dòng)失靈！）所以它也替代不了差動(dòng)保護(hù)。

注意事項(xiàng)：安裝、防震、防水

2~4%須加防水罩1~1.5%輕瓦斯250～300cm3重瓦斯0.7～1.5m/s變壓器相間后備

----復(fù)合電壓閉鎖過流

概述：一般過流：IDZ=(KK/Kre)IL.max(躲過最大負(fù)荷電流)復(fù)壓過流：

IDZ=(KK/Kre)IT.N(躲過變壓器的額定電流)高中低三側(cè)復(fù)壓閉鎖的并聯(lián)使用：反措：

(新店2號(hào)主變示意圖)●低壓側(cè)增加一套后備；●三側(cè)復(fù)壓并聯(lián)使用?！竦蛪簜?cè)長(zhǎng)延時(shí)段跳高壓側(cè)?！褡⒁釩T位置的合理性。2號(hào)K242差動(dòng)CT80210kvB母110kv變壓器接地后備保護(hù)：（1）接地后備保護(hù)的基本任務(wù)：（2）過去保護(hù)方案的弊端：（3）220kv主變接地后備保護(hù)推薦方案

（特點(diǎn):系統(tǒng)后備、不過電壓、有選擇性、獨(dú)立保護(hù)）1號(hào)3UO過電壓K1K2I母II母PT1PT2間隙過流2號(hào)3UO過電壓接地過流（不接地）（接地）（4）實(shí)施中應(yīng)該注意的問題零序過流要兩段式間隙過流要用獨(dú)立CT

（5）關(guān)于110kv變壓器的接地后備（學(xué)習(xí)第五節(jié)條文）

關(guān)于“解除復(fù)壓閉鎖的開放作用”第六節(jié)發(fā)電機(jī)及發(fā)變組保護(hù)

的運(yùn)行規(guī)定（學(xué)習(xí)第六節(jié)條文）(一個(gè)半斷路器接線短引線保護(hù)示意圖)1112132322213132332111號(hào)發(fā)變組K補(bǔ)充5――斷路器失靈保護(hù)概況

斷路器失靈保護(hù)的基本原理：失靈保護(hù)基本原理可由下圖說(shuō)明：保護(hù)1QF4QF5QF1QF2QF3保護(hù)2延時(shí)出口失靈保護(hù)（延時(shí)應(yīng)大于“QF跳閘時(shí)間＋保護(hù)返回時(shí)間”）第七節(jié)失靈保護(hù)的運(yùn)行規(guī)定

保護(hù)返回時(shí)間ΔT斷路器保護(hù)保護(hù)出口分閘時(shí)間（失靈保護(hù)延時(shí)示意圖）

斷路器