变电二次原理与认知.ppt

1、变电二次设备原理与认知二,讲义提纲,一、继电保护概况 二、继电保护装置与二次回路 三、继电保护原理与整定 四、继电保护调试 五、总结与思考,一、继电保护概况,1、一、二次设备概述 2、继电保护与电力系统稳定 3、继电保护专业介绍,一、继电保护概况,1.1一次设备与电气主接线一次设备是指直接生产、输送和分配电能的高压电气设备。它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电容器等。变电站内与继电保护直接相关的一次设备是电流互感器、电压互感器和断路器。,一、继电保护概况,1.1一次设备与电气主接线 电气主接线主要是指为满足预定的功率传送和运行等要

2、求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。220kV及以上变电站常用的接线方式为双母线（分段）、3/2接线。继电保护的配置、动作行为与主接线方式密切相关。,一、继电保护概况,一、继电保护概况,1.1一次设备与电气主接线 双母线（分段）接线的特点： 一条出线对应一个开关，开关和流变之间有死区； 母线比线路重要（线路单相PT、母线三相PT），母线保 护采用电压闭锁，线路保护所需母线电压需切换； 母线故障需发信跳对侧线路开关。,一、继电保护概况,一、继电保护概况,1.1一次设备与电气主接线 3/2接线的特点： 一条出线对应两个开关（线路保护CT采用和电流，有重合闸优先问题，中间开

3、关同时和两条出线（主变）有关联） 线路比母线重要（母线采用单相PT、线路采用三相PT），线路保护所需电压无需电压切换，母线保护无电压闭锁； 母线故障不能直接发信跳对侧开关，必须检测到有开关失灵才发远跳使对侧相应开关跳闸 有出线闸刀的接线需配置短线保护。,一、继电保护概况,1.2二次设备二次设备是指对一次设备进行控制、保护、监视和测量的设备。如测量仪表、继电器、操作开关、按钮、自动控制设备、计算机、信号设备、控制电缆以及提供这些设备能源的一些供电装置。变电站常用的二次系统有继电保护系统、计算机监控系统、调度自动化系统、电能计量系统、通信系统、直流系统。,一、继电保护概况,1.2二次设备,直流电源

4、,直流回路,测控,自动装置,计量,保护,一、继电保护概况,2.1 电力系统运行的目标稳定运行、连续供电！电力系统安全稳定导则将电力系统的运行状态划分为正常、警戒、紧急、极端紧急、崩溃、恢复五种。为避免电力系统的崩溃制定了三级安全稳定标准。第一级标准：单一故障，保持稳定；第二级标准：单一严重故障，保持稳定，允许损失负荷；第三级标准：多重严重故障，防止崩溃，负荷损失最小。,一、继电保护概况,2.2 继电保护的重要性与三级标准相对应，保障电网安全稳定的“三道防线”：第一道防线：高速、准确地切除故障元件的继电保护和反应被保护设备运行异常的保护；第二道防线：保障电网安全运行的安全自动装置；第三道防线：失

5、步解列与频率、电压控制。继电保护对稳定运行的作用首当其冲，快速保护和重合闸缩短故障切除时间，提高稳定极限。全球著名大停电事故都与继电保护有直接的关系。继电保护工作者责任重大！,一、继电保护概况,2.2 继电保护的重要性 2012年印度大停电（新 华网图），现代文明社 会的生产、生活离不开 电能！,一、继电保护概况,3.1 继电保护基础继电保护： 研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以也称继电保护。,一、继电保护概况,3.1 继电保护基础 电力系统继电

6、保护的基本任务是： 自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。 反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件(如有无经常值班人员)而动作于信号。 继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。,一、继电保护概况,3.1 继电保护基础 电力系统发生故障后，工频电气量变化的主要特征是：电流增大电压降低电流与电压之间的相位角改变测量阻抗发生变化不对称短路时，出现相序分量此外，还有反应非工频电气量的保护（行波） 利用短路故障时电气量的变化，便可

7、构成各种原理的继电保 护。,一、继电保护概况,3.1 继电保护基础 继电保护应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。 继电保护装置由测量元件、逻辑环节和执行输出三部分组成 。继电保护工作回路包括：将通过一次设备的电流、电压线性 地转变为适合继电保护使用的电流、电压，如电流、电压互 感器及其与保护装置连接的电缆等； 断路器跳闸线圈及与保 护装置出口间的连接电缆，指示保护动作情况的信号设备； 保护装置及跳闸、信号回路设备的工作电源等。,一、继电保护概况,3.1 继电保护基础 继电保护可按以下4种方式分类。 按被保护对象分类，有输电线保护和主设备保护。 按保护功能分类，有短路故障保护和异常运行保

8、护。前者又可分为主保护、后备保护和辅助保护。 按保护装置进行比较和运算处理的信号量分类，有模拟式保护和数字式保护。 按保护动作原理分类，有电流、电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、纵联保护等。,一、继电保护概况,3.2 继电保护岗位工作 工作部门：调控中心二次管理、检修公司二次检修、变电运 维、（设计院、电科院、送变电、制造厂等）知识密集、技能水平要求高、人才密集，理论和实践并重， 需要大量的投入和高度的工作责任心！,一、继电保护概况,3.2 继电保护岗位工作 继电保护培训教材（上、下册） 继电保护实用技术问答（第二版） 规程、规范类 说明书、图纸,二、继电保护装置与二次回路,1、继电

9、保护装置 2、二次回路,二、继电保护装置与二次回路,1.1保护配置（500kV线路保护配置） （1）每回500kV线路应按近后备原则配置双套完整的、独立 的能反映各种类型故障、具有选相功能全线速动保护。每套 保护均具有完整的后备保护。 （2）每回500kV线路应配置双套远方跳闸保护。远方跳闸保 护宜采用一取一经就地判别方式。断路器失灵保护、过电压 保护和不设独立电抗器断路器的500kV高压并联电抗器保护 动作均应起动远跳。 （3）根据系统工频过电压的要求，对可能产生过电压的500 kV线路应配置双套过电压保护。过电压保护均使用远跳保护 装置中的过电压功能，过电压保护起动远跳可选择不经断路 器开

10、、闭状态控制。 （4）线路主保护、后备保护应起动断路器失灵。（续）,二、继电保护装置与二次回路,1.1保护配置（500kV线路保护配置） （9）双重化配置的线路主保护、后备保护、过电压保护、 远方跳闸保护的交流电压回路、电流回路、直流电源、开关 量输入、跳闸回路、起动远跳和远方信号传输通道均应彼此 完全独立没有电气联系。 （10）双重化配置的线路保护每套保护只作用于断路器的一 组跳闸线圈。,二、继电保护装置与二次回路,1.1保护配置（500kV线路保护组屏） 组屏原则 （1）每回500kV线路配置2面保护屏，双重化配置的双套保 护分别安装在2面保护屏内。每面保护屏包含1套线路主、后 备保护装置

11、，1套过电压保护及远跳保护装置。 （2）主保护宜与后备保护一体，当主保护装置不含完整后 备保护功能时，需配置单独的后备保护装置，但由主保护厂 家负责组屏。 组屏方案 （1）线路保护屏1：线路保护1（过电压及远跳保护1）； （2）线路保护屏2：线路保护2（过电压及远跳保护2）。,二、继电保护装置与二次回路,1.1线路保护配置（500kV线路保护屏）,电流差动RCS-931GM,故障启动及远方跳闸RCS-925G,纵联距离WXH-802A,故障启动及远方跳闸WGQ-871A,二、继电保护装置与二次回路,1.1保护配置（500kV断路器保护配置） （1）一个半断路器接线的500kV断路器保护按断路器

12、单元配 置，每台断路器配置一面断路器保护屏。 （2）当出线设有隔离开关时，应配置双套短引线保护。 （3）重合闸沟三跳回路在断路器保护中实现。 （4）断路器三相不一致保护应由断路器本体机构完成。 （5）断路器的跳、合闸压力闭锁和压力异常闭锁操作均由 断路器本体机构实现，分相操作箱仅保留重合闸压力闭锁回 路。 （6）断路器防跳功能应由断路器本体机构完成。,二、继电保护装置与二次回路,1.1保护配置（500kV断路器保护组屏） （1）一个半接线的500kV断路器保护按断路器单元配置，每 台断路器配置1面断路器保护屏。 （2）对于线路用的两台断路器，断路器保护屏包含1套断路 器失灵保护及重合闸装置、1

13、套分相操作箱或断路器操作继 电器。 （3）对于变压器边断路器，断路器保护屏包含1套断路器失 灵保护装置、1套分相操作箱或断路器操作继电器。,二、继电保护装置与二次回路,1.1保护配置（500kV断路器保护屏）,GLK862A断路器保护,分相操作箱,二、继电保护装置与二次回路,1.1线路保护配置（220kV线路保护配置） （1）每回220kV线路应配置双套完整的、独立的能反映各种 类型故障、具有选相功能全线速动保护，每套保护均具有完 整的后备保护。 （2）每一套220kV线路保护均应含重合闸功能，两套重合闸 均应采用一对一起动和断路器控制状态与位置不对应起动方 式，不采用两套重合闸相互起动和相互

14、闭锁方式。重合闸可 实现单重、三重、禁止和停用方式。 （3）线路主保护、后备保护均应起动断路器失灵保护。 （7）双重化配置的线路主保护、后备保护的交流电压回路、 电流回路、直流电源、开关量输入、跳闸回路、信号传输通 道均应彼此完全独立没有电气联系。 （8）双重化配置的线路保护每套保护只作用于断路器的一 组跳闸线圈。,二、继电保护装置与二次回路,1.1线路保护配置（ 220kV线路保护组屏） 组屏原则每回220kV线路配置2面保护屏，双重化配置的双套保护 分别安装在2面保护屏内。每面保护屏包含1套线路主、后备 保护及重合闸装置、1台分相操作箱、1台电压切换箱 组屏方案 （1）线路保护屏1：线路保

15、护、重合闸1电压切换装置1 分相操作箱1； （2）线路保护屏2：线路保护、重合闸2电压切换装置2 （分相操作箱2）。若采用电力载波闭锁式纵联保护，则屏内还需配置1台收 发信机；如果采用光纤距离（方向）保护，若光纤距离（方 向）保护无自带数字接口，则屏内还需配置1台保护数字接 口装置。,二、继电保护装置与二次回路,1.1线路保护配置（220kV线路保护屏）,电流差动RCS-931GM,分相操作箱,纵联距离WXH-802A,分相操作箱,二、继电保护装置与二次回路,1.2保护装置与一次设备接口（500kV线路流变接口） 无线路流变，每套保护需要2组开关 流变回路。从2组流变的接线盒分别 引3根电缆至

16、流变端子箱，分相合成 和电流回路后，从流变端子箱分别引 2根电缆至2套保护屏。,二、继电保护装置与二次回路,1.2保护装置与一次设备接口（220kV线路流变接口） 有线路流变。从各相流变接线盒引3根电 缆至端子箱，从端子箱分别引2根电缆至 2套保护屏。,二、继电保护装置与二次回路,1.2保护装置与一次设备接口（ 500kV线路压变接口） 有单独的线路压变。从线路压变接线盒引2根电缆分别至2套 保护屏，无需母线电压。,二、继电保护装置与二次回路,1.2保护装置与一次设备接口（ 220kV线路压变接口） 需要2组母线和线路的电压。从母设测控屏分别引1根电缆至 线路保护屏；从线路压变端子箱分别引1根

17、电缆至线路保护 屏（重合闸检同期用）,二、继电保护装置与二次回路,1.2保护装置与一次设备接口（ 500kV线路开关接口） 每套保护需要跳2台开关。每套保护分别引1根电缆至1台开 关（共4根）。,二、继电保护装置与二次回路,1.2保护装置与一次设备接口（ 220kV线路开关接口） 保护只要跳1台开关。每套保护引1根电缆至开关（共2根）。,二、继电保护装置与二次回路,2.1二次回路的分类 由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调 节和保护的电气回路称为二次回路。二次回路依电源及用途 可分为以下几种回路：1)交流电流回路；2）交流电压回路； 3）直流操作控制回路；4）直流信号回路。 常

18、用的二次图纸包括：原理图、展开图、安装接线图。 阅读二次图纸应掌握重要交、直流回路编号。,二、继电保护装置与二次回路,2.1二次回路的分类 “先看一次，后看二次”。 “看完交流，看直流”。 “交流看电源、直流找线圈”。指交流回路一般从电源入 手，包含交流电流、交流电压回路两部分；先找出由哪个电 流互感器或哪一组电压互感器供电，变换的电流、电压量所 起的作用，它们与直流回路的关系、相应的电气量由哪些继 电器反映出来。 4.“线圈对应查触头，触头连成一条线”。指找出继电器的 线圈后，再找出与其相应的触头所在的回路，一般由触头再 连成另一回路；此回路中又可能串接有其它的继电器线圈， 由其它继电器的线

19、圈又引起它的触头接通另一回路，直至完 成二次回路预先设置的逻辑功能。(续),二、继电保护装置与二次回路,2.1二次回路的分类 6.“上下左右顺序看，屏外设备接着连”。主要针对展开图、 端子排图及屏后设备安装图。原则上由上向下、由左向右 看，同时结合屏外的设备一起看。,二、继电保护装置与二次回路,2.2交流电流回路 引入电流互感器极性的原因： 为更好的反映系统潮流的方向， 便于二次设备识别潮流方向。一次极性：定义P1为极性端，P2为非极性端， P1装与母线 侧，P2装于负荷侧。 二次极性：1S1为极性端，1S2为非极性端，二次可以有抽头。减极性：当电流互感器一次电流从首端流入，从尾端流出 时，二

20、次电流从首端流出，经二次负载(保护装置)从尾端流 入，这样的极性标志规定为减极性。,二、继电保护装置与二次回路,2.2交流电流回路,二次负载容量，代表了二次绕组带负载的能力。 负载大，容易饱和。,二、继电保护装置与二次回路,2.2交流电流回路,保护精度等级：一般采用P类。例如，5P20，表示20倍额定电流下误差5%，所以保护级虽然精度不如计量测量级，但具有很强的抗饱和能力。,TP（暂态保护）类电流互感器要求在最严重的暂态条件下不饱和，互感器误差在规定范围内，以保证保护装置的正确动作。TP类电流互感器准确级为TPS、TPX、TPY、TPZ，330kV及以上线路保护使用TPY。,二、继电保护装置与

21、二次回路,2.2交流电流回路,二、继电保护装置与二次回路,2.2交流电流回路 运行中的电流互感器严禁开路！电流互感器在运行过程中， 如果二次侧开路，则二次侧的去磁磁势为零，而一次侧磁势 仍为不变，它将全部用来激磁，激磁磁势较正常的增大了许 多倍，引起铁芯中磁通急剧增加而达到饱和状态。由于二次 绕组感应电势与磁通变化率成正比，所以在磁通值过零瞬 间，二次绕组产生很高的电势，危及人身以及设备的安全。 电流互感器二次必须有且只有一点接地！其目的是防止当一 次、二次之间绝缘损坏时对二次设备及人身造成危害。电流 互感器的二次回路应在端子箱或保护装置处可靠一点接地， 运行中不允许打开接地点，多点接地由于各

22、点电位差会在N 相中产生电流，电流和各相电流叠加影响保护动作的正确性。,二、继电保护装置与二次回路,2.3交流电压回路 交流电压二次回路严禁短路！ 电压N相必须分别引至控制室一点接地！ 严禁一次侧未断开时，在二次侧加试验电压，造成反充电事 故。特别是双母线接线的空开跳闸，全站保护失压。,二、继电保护装置与二次回路,2.3交流电压回路,A1,B1,C1,N600,L610,A2,B2,C2,L620,母PT,母PT,2,4,-220V,分,分,+220V,母,母,合,合,二、继电保护装置与二次回路,2.4直流控制、信号回路开关控制回路的基本要求：,1）断路器的跳、合闸电路只允许短时接通，操作完毕

23、后应 立即自动地切断。,2）控制回路应具备手动操作和自动操作的可能性。,3）控制回路装设有防跳回路,6）断路器的事故跳闸回路，应按“不对应原理”接线；,4）应能监视控制回路操作电源及跳、合闸回路的完好性；应 对二次回路短路或过负荷进行保护；,5）应有反应断路器手动和自动跳、合闸的位置信号；,二、继电保护装置与二次回路,2.4直流控制、信号回路,二、继电保护装置与二次回路,2.4直流控制、信号回路,由于某种原因，造成断路器重复跳-合-跳的过程称为跳跃。跳跃会造成开关爆炸。,线路发生永久性故障,控制开关合闸位置停留时间过长,控制开关合闸合闸触点粘连,重合闸触点触点粘连,或,跳跃,二、继电保护装置与

24、二次回路,2.4直流控制、信号回路,开关分合闸监视回路,TWJ,HWJ,R,R,QF,HC,TQ,TWJ,HWJ,二、继电保护装置与二次回路,2.4直流控制、信号回路,跳合位置信号的应用,二、继电保护装置与二次回路,2.5装置间二次联系回路 220kV以上系统采用近后备，配置了失灵保护，保护之间产 生了失灵启动与跳闸回路。 220kV线路保护和母线保护之间有联系。 500kV线路保护和开关保护之间有联系。,二、继电保护装置与二次回路,2.6直流电源与抗干扰,二、继电保护装置与二次回路,2.6直流电源与抗干扰,当接地点发生在B、E和C、E两点，保护动作时，不但断路器拒动，熔断器熔断，而且还有烧坏

25、继电器触点的可能。,二、继电保护装置与二次回路,2.6直流电源与抗干扰,直流系统如果只有一点接地是不会对直流系统造成直接危害的，但是必须把及时消除故障，否则如果在直流系统中，再有一点接地就可能造成对整个电力系统的严重危害。,当直流系统正极接地时，将有可能造成断路器的误动，因为一般跳闸线圈（如出口中间继电器线圈和跳闸线圈等）均接电源负极，如果这些直流回路中再发生直流系统接地或绝缘不良时，就会引起保护误动作。负极接地，易拒动。,二、继电保护装置与二次回路,2.6直流电源与抗干扰查找直流接地原则：在断开各专用直流回路时，断开时间不得超过3s，不论回路接地与否均应恢复供电。当发现某一专用直流回路有接地

26、时，应及时找出故障点，尽快消除。注意事项： 用仪表检查时，所用仪表的内阻不应低于2000/V； 当直流发生接地时，禁止在二次回路上工作； 处理时不得造成直流短路和另一点接地； 查找和处理必须由两人同时进行； 拉路前应采用必须措施，防止直流失电可能引起保护及自动装置误动。,二、继电保护装置与二次回路,2.6直流电源与抗干扰,二、继电保护装置与二次回路,2.6直流电源与抗干扰,二、继电保护装置与二次回路,2.6直流电源与抗干扰,二、继电保护装置与二次回路,2.6直流电源与抗干扰,三、继电保护原理与整定,1、继电保护原理 2、整定计算,三、继电保护原理与整定,1.1分相电流差动保护在MN线路外部K2

27、点发生短路故障时，MN线路两侧流过同一电 流，两电流向量和为零.在MN线路内部K1点发生故障时，两 侧电流向量和为故障电流，说明线路内部发生了故障。,三、继电保护原理与整定,1.1分相电流差动保护,差动电流为：制动电流为：差流元件基本动作方程：,三、继电保护原理与整定,1.1分相电流差动保护 差动保护采用两侧差动继电器交换允许信号的方式，安全性 高。装置异常或TA断线，本侧的起动元件和差动继电器可能 动作，但对侧不会向本侧发允许信号，从而保证差动保护不 会误动。 通讯通道在收发两个方向上的传输延时应保证一样，同时单 向通道延时不能超过15ms。 通道经各环节后，保护装置接收到的光信号要满足保护

28、装置 的最低接收灵敏度。,三、继电保护原理与整定,1.2高频保护 故障线路：两侧F+均动作，两侧F-均不动作。 非故障线路：两侧中至少有一侧（近故障点一侧）F+不动， F-动作。,F+： F-： ,F+： F-： ,F+： F-： ,F+： F-： ,三、继电保护原理与整定,1.2高频保护 高频保护是以高频通道经常无流，而在外部故障时发出闭锁 信号的方式构成的。此闭锁信号由短路功率为负的一侧发 出，这个信号被两端的收信机所接收，而把保护闭锁。故障 线路两侧均不发闭锁信号，从而使故障线路跳闸。,三、继电保护原理与整定,1.3距离保护 基本原理：Z=U/I 。反映短路点到保护安装处的距离 。依据测

29、量阻抗的不同，保护能区分出正向内部、正向区外或反向故障。,三、继电保护原理与整定,1.3距离保护 1）它是反应一端电气量的保护； 2）保护范围内金属性短路时，距离保护段的保护范围比较稳定； 3）距离保护第、段其保护范围伸到相邻线路上，所以它们在一定程度上将受运行方式变化的影响。,三、继电保护原理与整定,1.4距离保护距离保护需要解决的问题 1)振荡闭锁（、段经振荡闭锁；段靠延时） 2)PT断线（闭锁保护） 3)CT开路（仅告警，不闭锁保护） 4)出口短路（出口不对称短路：极化电压含正序分量即可； 出口三相短路：极化电压含故障前分量即可；手合故障：开 关节点变位故障判别元件动作）,三、继电保护原

30、理与整定,1.4零序电流方向保护 1、零序电压：故障点的零序电压最高，离故障点越远，零序电压越低，变压器接地中性点的零序电压为零。 2、零序电流：零序电流是从故障点流向中性点。零序电流的大小主要决定于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的数目。 3、零序功率：短路点零序功率最大，中性点处零序功率为零。故障线路的零序功率方向由线路指向母线。,三、继电保护原理与整定,1.4零序电流方向保护,三、继电保护原理与整定,1.4零序电流方向保护 优点： 零序过电流保护的灵敏度高； 受系统运行方式的影响要小； 不受系统振荡和过负荷的影响； 方向性零序电流保护没有电压死区； 简单、可靠。,三、继电保护原理与整

31、定,1.4零序电流方向保护 缺点： 对短线路或运行方式变化很大时，保护往往不能满足要求； 单相重合闸的过程中可能误动； 当采用自耦变压器联系两个不同电压等级的电网时，将使保护的整定配合复杂化，且将增大第III段保护的动作时间。,三、继电保护原理与整定,1.5自动重合闸 单相一次重合闸（220kV以上系统） 速动且有选相功能的线路保护起动重合闸，开关位置不起动（500kV开关） 优先问题（3/2接线边开关优先） 顺序重合闸问题（发电厂出口500kV线路保护起动重合闸时，要求先合系统侧开关，电厂侧检三相电压正常后再合本侧开关）,三、继电保护原理与整定,1.5自动重合闸 重合闸闭锁条件 手动合闸；

32、线路保护后加速动作； 开关失灵保护延时段动作； 压力降低； 带延时的后备保护动作； 母线、主变、高抗、失灵、远方跳闸、短线保护等元件保护动作； 两相及以上故障。,三、继电保护原理与整定,1.6断路器失灵保护 当线路断路器失灵时，由线路保护装置提供一个失灵起动接点，失灵保护再判别开关确实未断开后，起动该断路器所连的母线段失灵出口逻辑，经失灵复合电压闭锁，短延时跳开联络开关（母联、分段），长延时跳开该母线连接的所有断路器，并向对侧发远跳信号。,三、继电保护原理与整定,1.6断路器失灵保护 动作过程 瞬时重跳本开关故障相（主变开关瞬时重跳三相） 延时三跳本开关和跳相邻开关的两个跳闸线圈同时启动两套远

33、方跳闸（或母差、变压器保护）。（中开关、边开关有所不同）,三、继电保护原理与整定,1.7过电压及远方跳闸保护 线路长度150kM才考虑配该保护； 测量电压1.3Un ,延时0.3秒保护动作； 过电压保护动作发远跳跳对侧开关，本侧对应开关在分闸状态该保护才投入，仅反应工频过电压。失灵、过电压、高抗三种保护发远跳 远跳信号经就地判据出口跳闸、闭重、启失灵,三、继电保护原理与整定,2.1故障分析 对称分量法是故障分析的重要工具 单相接地特征：正、负、零序电流相等 两相接地特征：正、负、零序电压相等 两相短路特征：正、负序电压相等 三相短路特征：只有正序电流继电保护利用的特征量分两类： 稳态故障量：相

34、量、序分量 暂态故障量：工频变化量、行波,三、继电保护原理与整定,2.2整定原则 总原则： 局部电网服从主网； 下级电网服从上级电网； 局部问题自行解决； 尽可能照顾下级电网和局部电网的需求。 220kV-750kV电网继电保护装置整定规程 3kV-110kV电网继电保护装置整定规程,三、继电保护原理与整定,2.2整定原则 分相电流差动保护整定： a.门槛电流可靠躲线路充电电流；尽可能躲线路负荷电流。 b.制动系数、拐点、饱和值等（厂家提供） c.电容补偿原则（100km以上考虑）,三、继电保护原理与整定,2.2整定原则 距离段（速动）：本线线路阻抗的0.60.8倍，伸不到相邻线路，无需考虑配

35、合。 距离段（延时0.4s1.6s）：本线线路阻抗的1.31.7倍，伸到相邻线路，需要考虑和相邻线的配合。配合方式如下：首先考虑和所有相邻线的距离段配合，若全能配合，则t=t=0.4s；若和相邻线的距离段不能配合，则和相邻线的距离段配合，t=相邻线距离段延时0.4s；若和相邻线的距离段不能配合，或配合时间过长，则和相邻线高频保护配合，t=0.8s。,三、继电保护原理与整定,2.2整定原则 距离段（延时1.6s3.2s）：本线线路阻抗的1.8倍及以上，伸到相邻线路，需要考虑和相邻线的配合。配合方式如下：首先考虑和所有相邻线的距离段配合，若全能配合，则t=max(相邻线距离段延时t，.6s)；若和

36、相邻线的距离段不能配合，则和相邻线的距离段配合，t=相邻线距离段延时0.4s；若和相邻线的距离段不能配合，则定值不配，时间配。,四、继电保护调试,1、调试前准备工作 2、调试流程与方法 3、实训分组与注意事项,四、继电保护调试,1.1检验种类及周期 检验分为三种： a)新安装装置的验收检验（分2种）新安装装置的验收检验，在下列情况进行： 当新安装一次设备投入运行时； 当在现有一次设备上投入新安装的装置时。,四、继电保护调试,1.1检验种类及周期b)运行中装置的定期检验（分3种） 定期检验分为3种： 全部检验； 部分检验； 用装置进行断路器跳、合闸试验。,四、继电保护调试,1.1检验种类及周期

37、c)运行中装置的补充检验（分5种） 补充检验分为5种： 对运行中的装置进行较大的更改或增设新的回路后的检； 检修或更换一次设备后的检验； 运行中发现异常情况后的检验； 事故后检验； 已投运行的装置停电一年及以上，再次投入运行时的检验,四、继电保护调试,1.1检验种类及周期 1、根据检验规程所规定的周期、项目主管部门批准执行的标准化作业指导书的内容进行。 2、检验周期计划的制定应综合考虑所辖设备的电压等级及工况，按检验规程要求的周期、项目进行。在一般情况下，定期检验应尽可能配合在一次设备停电检修进行； 3、新装置投运后一年内必须进行全部检验。在装置第二次全部检验后，若发现装置运行情况较差，可考虑

38、适当缩短部分检验周期，并有目的、有重点地选择检验项目。 4、500kV电压等级的微机型装置宜每23年进行一次部分检验，每6年进行一次全部检验；非微机型装置每年一次。 5、利用装置进行断路器的跳、合闸试验宜与一次设备检修结合进行。必要时，可进行补充检验。（续）,四、继电保护调试,1.1检验种类及周期 6、换一次设备，应根据一次设备检修（更换）的性质，确定其检验项目。 7、运行中的装置经过较大的更改或装置的二次回路变动后，并按其工作性质，确定其检验项目。 8、凡是装置发生异常或装置不正确动作且原因不明时，有目的地拟定具体检验项目及检验顺序，尽快进行事故后检验。,四、继电保护调试,1.2检验准备工作

39、（仪器、仪表的要求与配置） （1）装置检验所使用的仪器、仪表必须经过检验合格，并满足GB/T 7261-2000的规定。定值检验所使用的仪器、仪表的准确级应不低于0.5级。 （2）继电保护班组应至少配置以下仪器、仪表：a）指针式电压、电流表，数字式电压、电流表，钳形电流表，相位表，毫秒计，电桥等；500V、1000V及2500V兆欧表；可记忆示波器；载波通道测试所需的高频振荡器和选频表、无感电阻、可衰耗器等；微机成套试验仪。b）建议配置便携式录波仪、模拟断路器。c）如需调试纵联电流差动保护宜配置：GPS对时天线和选用可对时触发的微机成套试验仪。d）需要调试光纤纵联通道时应配置：光源、光功率计、

40、误码仪、可变光衰耗器等仪器,四、继电保护调试,1.2检验准备工作（保护调试应具备的条件） （1）被试保护屏所保护的一次设备主接线及相关二次设备电气位置示意图、平面布置图 及相关参数 （2）熟悉调试设备的原理 （3）熟悉被试保护屏组屏设计图纸 （4）熟悉试验仪器使用 （5）使用最新的定值 （6）作业指导书、标准化作业卡、原始记录,四、继电保护调试,2.1检验流程,四、继电保护调试,2.1检验流程（工作票办理，常规安全措施检查，工作负责 人向工作班成员交底） （1）工作负责人宣读工作票内容，交代安全注意事项，并分派工作人员任务； （2）检查现场安全措施与工作票是否相符； （3）断路器在断开位置，隔

41、离开关确已拉开； （4）悬挂的标示牌是否符合工作票要求； （5）与带电间隔的安全距离符合安规要求；,四、继电保护调试,2.1检验流程（执行二次安全措施） （1）检查压板位置并记录； （2）检查交、直流开关及切换把手位置并记录； （3）断开保护屏上所有连接片； （4）要求将压板上口用绝缘胶布包好，对应的二次线应断开并用绝缘胶布包好，并做好记录； （5）隔离线路保护屏至远切或录波器的电流回路； （6）在保护屏端子排上断开保护用CT二次回路连接片； （7）在保护屏端子排上断开保护用PT二次回路连接片（二次通电试验时，安措谨防反充电）； （8）拆开的带电线头用绝缘胶布包好，带电端子排用绝缘物防护，万用

42、表测量工作回路不带电； （9）断开起动故障录波及后台信号相关回路,四、继电保护调试,2.1检验流程（现场调试应注意事项） （1）断开电源后才能插拔插件（保护装置运行中，禁止带电拔插件），插拔交流插件时应防止交流电流回路开路 （2）不随便触摸各CPU插件电路（保护插件芯片多，需有防人体静电接地措施） （3）打印机及每块插件应保持清洁，注意防尘 （4）打印机在通电状态下不能强行转动走纸旋钮，走纸通过面板按键或关电源后进行 （5）试验仪器接地 （6）检验需临时拆除的线或端子做好记录（续）,四、继电保护调试,2.1检验流程 （7）插件注意不要插错位置 （8）试验中发现保护动作行为不正确，不能轻易更换插

43、件，应首先检查自身问题，如接线、试验台设置、试验台是否损坏、定值、试验方法、保护逻辑理解错误等逐一排查后，才能更换插件。,四、继电保护调试,2.1检验流程线路保护调试流程 （1）保护外观检查及清扫 （2）二次回路及绝缘检查 （3）保护装置试验 （4）整组传动试验 （5）结票前的检查 （6）保护带负荷向量检查,四、继电保护调试,2.2检验方法装置外部检查 a）装置的实际构成情况如：装置的配置、装置的型号、额定参数（直流电源额定电压、交流额定电流、电压等）是否与设计相符合。 b）主要设备、辅助设备的工艺质量，以及导线与端子采用材料的质量。装置内部的所有焊点、插件接触的牢靠性等属于制造工艺质量的问题

44、，主要依靠制造厂负责保证产品质量。进行新安装装置的检验时，试验人员只作抽查。 c）屏柜上的标志应正确完整清晰，并与图纸和运行规程相符。 d）应将保护屏柜上不参与正常运行的连接片取下，或采取其他防止误投的措施（续）,四、继电保护调试,2.2检验方法 e）定期检验的主要检查项目： 1）检查装置内、外部是否清洁无积尘；清扫电路板及屏柜内端子排上的灰尘。 2）检查装置的小开关、拨轮及按钮是否良好；显示屏是否清晰，文字清楚。 3）检查各插件印刷电路板是否有损伤或变形，连线是否连接好。 4）检查各插件上元件是否焊接良好，芯片是否插紧。 5）检查各插件上变换器、继电器是否固定好，有无松动。 6）检查装置端子

45、排螺丝是否拧紧，后板配线连接是否良好。 7）按照装置技术说明书描述的方法，根据实际需要，检查、设定并记录装置插件内的选择跳线和拨动开关的位置。,四、继电保护调试,2.2检验方法二次回路及绝缘检查 （1）CT、PT及其二次回路检查 （2）跳合闸二次回路检查 （3）信号回路检查 （4）压力闭锁回路检查 （5）非全相保护及其二次回路检查 （6）直流回路检查,四、继电保护调试,2.2检验方法绝缘检查的注意事项 （1）在对二次回路进行绝缘检查前，必须确认被保护设备的断路器、电流互感器全部停电，交流电压回路已在电压切换把手或分线箱处与其他回路断开，并与其他回路隔离完好后，才允许进行。 （2）在进行绝缘测试

46、时，应注意：a)试验线连接要紧固;b)每一项绝缘试验后，须将试验回路对地放电；c)对母线差动保护、断路器失灵保护及电网安全自动装置，如果不可能所有设备同时停电的机会，其绝缘电阻的检验只能分段进行。,四、继电保护调试,2.2检验方法装置上电检查 a）打开装置电源,装置应能正常工作。 b）按照装置技术说明书描述的方法，检查并记录装置的硬件和软件版本号、校验码等信息。 c）校对时钟。 d）定值检查（定值区、系统参数、软压板、控制字、定值）,四、继电保护调试,2.2检验方法保护功能、定值、动作时间检验利用微机型继电保护测试仪模拟各种类型故障，测试各项保护的动作值及动作时间是否满足定值单要求。对各项保护

47、的测试应分别进行，即将高频、距离、零序分别与重合闸配合检验，不用的保护压板应退出。每完成一项检验后，须仔细记录测试数据及装置动作信号，打印生成的报告。,四、继电保护调试,2.2检验方法操作箱及相关配合回路检验 a)进行每一项试验时,试验人员须准备详细的试验方案,尽量减少断路器的操作次数。 b)对分相操作断路器,应逐相传动防止断路器跳跃回路。 c对于操作箱中的出口继电器，还应进行动作电压范围的检验，其值应在55%-70%额定电压之间。对于其他逻辑回路的继电器，应满足80%额定电压下可靠动作。操作箱重点检验下列元件及回路的正确性： 1）防止断路器跳跃回路和三相不一致回路。 2）交流电压的切换回路。

48、 3）合闸回路、跳闸1及跳闸2回路不存在寄生回路。,四、继电保护调试,2.2检验方法整组试验a）整组试验时应检查各保护之间的配合、装置动作行为、断路器动作行为、录波、中央信号正确。b)借助于传输通道实现的纵联保护、远方跳闸等整组试验，应与传输通道的检验一同进行。必要时，可与线路对侧的相应保护配合一起进行模拟区内、区外故障时保护动作行为的试验。c)对装设重合闸的线路，应检查各保护及重合闸装置间的相互动作情况是否与设计相符合。d)用断路器进行跳、合闸试验，以检验各有关跳合闸回路、防止跳跃回路、闭重回路动作的正确性。检查断路器跳合闸回路的相别是否一致。,四、继电保护调试,2.2检验方法整组传动试验应

49、注意事项 （1）装置在做完每套保护的整定检验后，需要将同一被保护设备的所有保护装置连在一起进行整组的检查试验，以校验保护回路设计正确性及其调试质量。 （2）若同一被保护设备的各套保护装置皆接于同一电流互感器二次回路，则按回路的实际接线，自电流互感器引进的第一套保护屏的端子排上接入试验电流、电压，以检验各套保护相互间的动作关系是否正确；如果同一被保护设备的各套保护装置分别接于不同的电流回路时，则应临时将各套保护的电流回路串联后进行整组试验。,四、继电保护调试,2.2检验方法结票前的检查 （1）现场工作结束后，工作负责人应检查试验记录有无漏试项目，核对装置的整定值是否与定值通知单相符，试验数据、试验结论是否完整正确。 （2）拆除在检验时使用的试验设备、仪表及一切连接线，清扫现场，所有被拆动的或临时接入的连接线应全部恢复正常，所有信号装置应全部复归。 （3）清除试验过程中产生的报告、记录。 （4）检查紧固端子 （5）恢复临时拆除的线 （6）恢复二次安措（根据安措票逐条执行） （7）清理现场 （8）结票交底,