光伏电站技术培训(继电保护).pdf

1、2017-9-14新 能 公 司 光 伏 电 站 培 训保 护 篇定 义（ 1） 继 电 保 护 一 词 泛 指 继 电 保 护 技 术 或 由 各 种 继 电 保 护 装 置 组 成 的 继 电 保 护系 统 。（ 2） 继 电 保 护 装 置 ： 指 能 反 应 电 力 系 统 中 电 气 元 件 发 生 故 障 或 不 正 常 运 行 状态 ， 并 动 作 于 断 路 器 跳 闸 或 发 出 信 号 的 一 种 自 动 装 置 。继 电 保 护 装 置 基 本 任 务（ a） 自 动 、 迅 速 、 有 选 择 性 地 将 故 障 元 件 从 电 力 系 统 中 切 除 。 (如 电 流

2、 速 断 保护 、 差 动 保 护 、 变 压 器 的 重 瓦 斯 、 高 温 保 护 )（ b） 反 应 电 气 元 件 的 不 正 常 运 行 状 态 ， 并 根 据 运 行 维 护 的 条 件 ， 动 作 于 发 出信 号 ， 减 负 荷 或 跳 闸 。 此 时 一 般 不 要 求 保 护 迅 速 动 作 ， 而 是 根 据 对 电 力 系 统及 其 元 件 的 危 害 程 度 规 定 一 定 的 延 时 ， 以 免 不 必 要 的 动 作 和 由 于 干 扰 而 引 起的 误 动 作 。 (如 过 负 荷 保 护 、 接 地 保 护 ) 故 障 和 异 常1、 最 常 见 的 故 障

3、有 短 路 ， 三 相 短 路 ， 两 相 短 路 ， 两 相 短 路 接 地 ， 单 相 接 地 短路 ， 变 压 器 绕 组 匝 间 短 路 。 此 外 ， 电 气 设 备 还 可 能 发 生 一 相 断 线 ， 两 相 断 线或 断 线 和 短 路 同 时 发 生 的 复 杂 的 故 障 。2、 最 常 见 不 正 常 工 作 情 况 是 过 负 荷 。 长 时 间 的 过 负 荷 会 使 电 气 设 备 和 绝 缘 温度 升 高 ， 加 速 绝 缘 老 化 或 设 备 损 坏 。 严 重 时 甚 至 会 引 起 故 障 。主 保 护 和 后 备 保 护1、 主 保 护 ： 满 足 系

4、统 稳 定 和 设 备 安 全 要 求 ， 能 以 最 快 速 度 有 选 择 地 切 除 被 保 护 设 备或 线 路 故 障 的 保 护 。2、 后 备 保 护 ： 主 保 护 或 断 路 器 拒 动 时 用 来 切 除 故 障 的 保 护 ， 又 分 为 远 后 备 和 近 后 备 。1） 远 后 备 保 护 ： 当 主 保 护 或 断 路 器 拒 动 时 ， 由 相 邻 电 力 设 备 或 线 路 的 保 护 来 实 现 的后 备 保 护 。2） 近 后 备 保 护 ： 当 主 保 护 时 ， 由 本 电 力 设 备 或 线 路 的 另 一 套 保 护 来 实 现 后 备 的 保 护

5、，当 断 路 器 拒 动 时 ， 由 断 路 器 失 灵 保 护 来 实 现 后 备 保 护3、 辅 助 保 护 ： 为 补 充 主 保 护 和 后 备 保 护 的 性 能 或 当 主 保 护 和 后 备 保 护 退 出 运 行 而 增设 的 简 单 保 护 。继 电 保 护 基 本 要 求1、 选 择 性 ：选 择 性 是 电 力 系 统 发 生 故 障 时 ， 保 护 装 置 仅 将 故 障 元 件 切 除 ， 而 使 非 故 障 元 件 仍 能正 常 运 行 ， 以 尽 量 缩 小 停 电 范 围 ：例 ： 当 d1短 路 时 ， 保 护 1、 2动 作 ， 跳 DL1、 DL2， 有

6、选 择 性 ； 当 d2短 路 时 ， 保 护 5、 6动 作 ， 跳 DL5、 DL6， 有 选 择 性 ； 当 d3短 路 时 ， 保 护 7、 8动 作 ， 跳 DL7、 DL8， 有 选 择 性 ； 若 保 护 7拒 动 或 DL7拒 动 ， 保 护 5动 作 ， 跳 DL5， 有 选 择 性 ；若 保 护 7和 DL7正 确 动 作 ， 保 护 5动 引 起 DL5跳 闸 ， 则 为 越 级 跳 闸继 电 保 护 基 本 要 求2、 速 动 性 ：1） 速 动 性 意 义a） 提 高 系 统 稳 定 性 ；b） 减 少 用 户 在 低 电 压 下 的 动 作 时 间 ；c） 减 少

7、故 障 元 件 的 损 坏 程 度 ， 避 免 故 障 进 一 步 扩 大 。2） 故 障 切 除 时 间 t=tbh+tDL tbh保 护 动 作 时 间 ； 一 般 的 快 速 保 护 动 作 时 间 为 0.06-0.12s tDL断 路 器 动 作 时 间 ;一 般 的 断 路 器 动 作 时 间 为 0.06-0.15s继 电 保 护 基 本 要 求3、 可 靠 性 ： 要 求 保 护 装 置 处 于 良 好 的 状 态 ， 随 时 准 备 动 作 。 保 护 装 置 的 误 动 作 是 造 成正 常 情 况 下 停 电 、 事 故 情 况 下 扩 大 事 故 的 直 接 根 源 。

8、 因 此 必 须 避 免 。 通 俗 说就 是 “该 动 的 就 动 ， 不 该 动 的 不 能 动 ”， 即 不 误 动 ， 不 拒 动 ； 影 响 可 靠 性 的 内 在 和 外 在 因 素 ： 内 在 因 素 ： 装 置 本 身 的 质 量 、 包 括 元 件 好 坏 ， 结 构 设 计 的 合 理 性 、 制 造 工艺 水 平 ， 内 外 接 线 简 明 、 触 点 多 少 等 ； 外 在 因 素 ： 运 行 维 护 水 平 、 调 试 是 否 正 确 、 正 确 安 装 。继 电 保 护 基 本 要 求 4、 灵 敏 性 ： 电 力 系 统 中 ， 为 使 系 统 安 全 、 经 济

9、 、 合 理 运 行 ， 或 者 满 足 检 修 工 作 的要 求 ， 需 要 经 常 变 更 系 统 的 运 行 方 式 ， 由 此 相 应 地 引 起 了 系 统 参 数 的 变 化 。 在 设 计变 、 配 电 站 选 择 开 关 电 器 和 确 定 继 电 保 护 装 置 整 定 值 时 ， 往 往 需 要 根 据 电 力 系 统 不同 运 行 方 式 下 的 短 路 电 流 值 来 计 算 和 校 验 所 选 用 电 器 的 稳 定 度 和 继 电 保 护 装 置 的 灵敏 度 。l 最 大 运 行 方 式 ： 是 系 统 在 该 方 式 下 运 行 时 ， 具 有 最 小 的 短

10、路 阻 抗 值 ， 发 生 短 路 后产 生 的 短 路 电 流 最 大 的 一 种 运 行 方 式 。 一 般 根 据 系 统 最 大 运 行 方 式 的 短 路 电 流 值来 校 验 所 选 用 的 开 关 电 器 的 稳 定 性 。l 最 小 运 行 方 式 ： 是 系 统 在 该 方 式 下 运 行 时 ， 具 有 最 大 的 短 路 阻 抗 值 ， 发 生 短 路 后产 生 的 短 路 电 流 最 小 的 一 种 运 行 方 式 。 一 般 根 据 系 统 最 小 运 行 方 式 的 短 路 电 流 值来 校 验 继 电 保 护 装 置 的 灵 敏 度 。 继 电 保 护 基 本 要

11、 求 在 保 护 装 置 的 保 护 范 围 内 发 生 故 障 ， 对 故 障 情 况 的 反 应 能 力 ， 保 护 反 映 的灵 敏 程 度 叫 灵 敏 性 ， 习 惯 上 常 叫 灵 敏 度 。 满 足 灵 敏 性 要 求 的 保 护 装 置 应 在 区内 故 障 时 ， 不 论 短 路 点 的 位 置 与 短 路 的 类 型 如 何 ， 都 能 灵 敏 地 正 确 地 反 应 出来 。 通 常 ， 灵 敏 性 用 灵 敏 系 数 来 衡 量 ， 并 表 示 为 Klm 对 反 应 于 数 值 上 升 而 动 作 的 过 量 保 护 （ 如 过 电 流 保 护 ） 对 反 应 于 数

12、值 下 降 而 动 作 的 欠 量 保 护 （ 如 低 电 压 保 护 ）其 中 故 障 参 数 的 最 小 、 最 大 计 算 值 是 根 据 实 际 可 能 的 最 不 利 运 行 方 式 、 故 障类 型 和 短 路 点 来 计 算 。dzdlm IIk min保护动作参数障参数的最小计算值保护区内金属性短路故maxd dzlm IIk 故障参数的最大计算值保护区内金属性短路时保护动作参数继 电 保 护 基 本 要 求 上 述 四 个 基 本 要 求 是 分 析 研 究 继 电 保 护 性 能 的 基 础 ， 它 们 之 间 既 有 统 一 的一 面 ， 又 有 在 一 定 条 件 下

13、矛 盾 的 一 面 。 继 电 保 护 的 四 性 在 整 定 计 算 中 非 常 重 要 ， 在 制 定 保 护 系 统 方 案 中 常 常 很 难同 时 满 足 四 个 基 本 要 求 ， 整 定 计 算 工 作 很 重 要 的 一 部 分 就 是 对 四 性 进 行 统 一协 调 。 （ 1） 可 靠 性 和 选 择 性 、 灵 敏 性 、 速 动 性 存 在 矛 盾 在 ， 例 如 保 护 装 置 的 环 节越 少 、 回 路 越 简 单 可 靠 性 越 高 。 但 简 单 的 保 护 很 难 满 足 选 择 性 、 快 速 性 、 灵敏 性 的 要 求 ； （ 2） 选 择 性 与

14、灵 敏 性 存 在 矛 盾 ， 例 如 ， 对 电 流 保 护 、 提 高 整 定 值 可 以 保 证选 择 性 ， 降 低 整 定 值 才 能 保 证 灵 敏 性 ， 尤 其 是 大 、 小 方 式 相 差 较 大 时 ， 很 难同 时 满 足 二 者 的 要 求 ； （ 3） 选 择 性 和 速 动 性 存 在 矛 盾 ， 时 间 越 长 越 容 易 保 证 选 择 性 ， 但 无 法 满 足速 动 性 要 求 。继 电 保 护 功 能 实 现 继 电 保 护 装 置 组 成 ： 测 量 （ 模 拟 量 、 数 字 量 的 比 较 ： Idn;Idn为 n段 电 流 定 值 ， I为 相

15、电 流 ； b)TTdn； Tdn为 n段 延 时 定 值 ； 2.2相 间 方 向 元 件 采 用 90 接 线 方 式 ， 按 相 起 动 ， 以 电 流 流 出 母 线 为 正 方 向 ， 动 作 范 围-90 +30 ， 误 差 I0n,I0n为 接 地 n段 定 值 ； b)TT0n,Ton为 接 地 n段 延 时 定 值 ; c)相 应 的 方 向 条 件 满 足 （ 若 需 要 ） 零 序 反 向 元 件 ， 零 序 反 时 限 元 件PSL646U线 路 保 护5） 过 负 荷 过 负 荷 监 视 三 相 电 流 ， 动 作 条 件 为 ： a） MAX（ I） Ifh b）

16、TTdn,时 间 延 时 到 其 中 Ifh为 过 负 荷 电 流 定 值 。 过 负 荷 告 警 跳 闸 由 控 制 字 KG2.13确 定 2、 PSL641UX（ 集 电 线 、 SVG）2、 集 电 线 路 、 SVG保 护 PSL 641UX保 护 测 控 装 置 以 电 流 电 压 保 护 为 基 本 配 置 ， 同 时 集 成 了 各 种 测 量 和 控 制功 能 ， 适 用 于 66KV及 以 下 电 压 等 级 的 配 电 线 路 保 护 功 能 配 置 2、 PSL641UX（ 集 电 线 、 SVG）1） 相 间 过 电 流 保 护 a） IIdn;Idn为 n段 电 流

17、 定 值 ， I为 相 电 流 ； b)TTdn； Tdn为 n段 延 时 定 值 ； 1.1相 间 方 向 元 件 采 用 90 接 线 方 式 ， 按 相 起 动 ， 以 电 流 流 出 母 线 为 正 方 向 ， 动 作 范 围-90 +30 ， 误 差 Ifh b） TTdn,时 间 延 时 到 其 中 Ifh为 过 负 荷 电 流 定 值 。 过 负 荷 告 警 跳 闸 由 控 制 字 KG2.13确 定3、 PST 645UX变 压 器 保 护3、 PST 645数 字 式 所 用 变 压 器 保 护 装 置 是 以 电 流 电 压 及 非 电 量 保 护 为 基 本 配置 的 盛

18、 大 所 用 变 压 器 保 护 装 置 ， 适 用 于 66KV及 以 下 电 压 等 级 的 变 电 站 或 发 电厂 用 变 压 器 保 护 配 置 二 段 式 相 间 电 流 保 护 过 负 荷 告 警 或 跳 闸 零 序 电 流 保 护 经 电 流 及 TV断 线 闭 锁 的 失 压 保 护 TV断 线 自 动 检 测 变 压 器 的 非 电 量 保 护3、 PST 645UX变 压 器 保 护1） 过 电 流 保 护 装 置 实 时 计 算 并 进 行 两 段 过 流 判 别 ， 当 任 一 相 电 流 大 于 I段 电 流 定 值 1.2倍时 ， 装 置 瞬 动 段 出 口 跳

19、闸 的 时 间 不 大 于 40ms， 装 置 在 执 行 两 段 过 流 判 别时 ， 各 段 判 别 逻 辑 一 致 辞 ， 条 件 如 下 ： a） IIdn;Idn为 n段 电 流 定 值 ， I为 相 电 流 ； b)TTdn； Tdn为 n段 延 时 定 值 ； 2） 过 负 荷 保 护 过 负 荷 元 件 监 视 三 相 的 电 流 ， 动 作 条 件 为 ： MAX（ I） Ifh 其 中 为 过 负 荷 电 流 定 值 ， 过 负 荷 报 警 和 跳 闸 的 延 时 分 别 由 定 值 控 制 。4、 DDS 571U 防 孤 岛 保 护4、 防 孤 岛 保 护 分 布 式

20、电 源 并 网 运 行 后 ， 当 联 络 线 发 生 瞬 时 故 障 并 跳 闸 后 ， 分 布 式 电 源 和负 荷 形 成 非 计 划 性 孤 岛 运 行 ， 为 提 高 供 电 可 靠 性 ， 避 免 孤 岛 危 害 ， 解 列 分 布式 电 源 。 保 护 配 置 a.低 频 解 列 保 护 b.低 压 解 列 保 护 c.高 频 解 列 保 护 d.过 压 解 列 保 护 e.零 序 过 压 解 列 保 护5、 SGB750母 线 保 护5、 母 线 保 护 适 用 于 110KV至 750KV各 电 压 等 级 的 智 能 变 电 站 各 种 接 线 方 式 的母 线 ， 功 能

21、 齐 全 、 界 面 友 好 ， 可 做 为 发 电 厂 、 变 电 站 成 套 母 线 保 护 。 保 护 配 置 母 线 差 动 保 护 母 联 （ 分 段 ） 断 路 器 失 灵 和 盲 区 保 护 断 路 器 失 灵 保 护 母 联 （ 分 段 ） 充 电 过 流 保 护 （ 选 配 ） 母 联 （ 分 段 ） 非 全 相 保 护 （ 选 配 ）5、 SGB750母 线 保 护5、 本 装 置 针 对 不 同 容 量 的 电 力 系 统 和 不 同 故 障 类 型 的 特 征 ， 设 置 了 两 种 起 动功 能 ： 差 电 流 变 化 量 快 速 起 动 ； 差 电 流 积 分 慢 速 起 动 。 快 速 起 动 ， 判 别 迅 速准 确 ； 慢 速 启 动 ， 确 保 动 作 灵 敏 度 。 1） 快 速 起 动 的 主 要 判 据 IdI1 Id I2 Id k2Ir 其 中 Id为 常 规 差 电 流 ， 等 于 各 连 接 单 元 电 流 采 样 值 之 和 。 Ir为 常 规 制 动 电 流 ， 等 于 各 连 接 单 元 采 样 电 流 的 绝 对 值 之 和 。 I2为 常 规 差 电 流 起 动 值 。 k2为 常 规 制 动 系 数 起 动 值保 护 装 置 检 查 操 作保 护 装 置 检 查 操 作