反措讲义.doc

反措讲义第一点部分：保护双重化配置 基本要求：每套完整、独立的保护装置应能处理可能发生的所有类型的故障。两套保护之间不应有任何电气联系，当一套保护退出时不应影响另一套保护的运行。保护双重化中的“完全独立”对实现“近后备”原则具有极为重要的意义。a 电流电压回路:两套主保护的电压回路应分别接入电压互感器的不同二次绕组；电流回路应分别取自电流互感器互相独立的绕组。 b 直流回路: 双重化配置保护装置的直流电源应取自不同蓄电池组供电的直流母线段。 c 跳闸回路:两套保护的跳闸回路应与断路器的两个跳闸线圈分别一一对应。主变非电量保护及断路器失灵保护应同时作用于断路器的两个跳闸线圈d 通道: 双重化的线路保护应配置两套独立的通信设备（含复用光纤通道、独立光芯、微波、载波等通道及加工设备等），两套通信设备应分别使用独立的电源。传输同一输电线路的两套继电保护或同一系统的两套安全自动装置的两组通信设备，不得安装在同一机柜中。继电保护及安全自动装置专用通信设备应与其他通信设备分屏安装，不得共用一个机柜。e 断路器：220kv及以上电压等级的断路器具备双跳闸线圈，断路器和隔离开关的辅助接点、切换回路以及与其他保护配合的相关回路保持独立。断路器的气压（液压）闭锁回路直接在就地机构箱实现闭锁并保持独立，应保证任一路直流操作电源掉电情况下，断路器能正常工作。保护双重化的现状和改进：目前，继电保护双重化要求220kv及以上任何设备或线路应配备两套完全独立的保护装置，即要求两套保护装置之间不能存在公用环节。但是在实践中，两套保护之间在某些环节上仍然存在一些需要改进的地方。以下我将对此方面的问题简单分析一下：1直流电源存在的问题及改进方法对于采用两组跳闸线圈的断路器控制回路，如果断路器压力闭锁回路在操作箱中实现，因有一条反措规定“不应当采用失压自动切换直流电源的供电回路，以防止因公共回路部分短路而使两段直流消失”，执行了这条反措，就存在两路直流没有完全分开的问题。以许继电气公司生产的zfz-12s操作箱为例：（两组跳闸回路分相出口均只画出其中一相）从图1可以看出， 执行反措后，我们通常是将公共段的直流直接取自段电源，即将4d1与4d7短接，4d61与4d67短接，再将它们之间的1jj的接点断开。但是这样一来，当段直流电源消失后，1yjj线圈失磁，使串接在第二路跳闸回路中（4d5和4d6之间）的1yjj2常开接点断开后电源消失。第二路跳闸回路便形同虚设。因此必须采取措施加以改进，方法一：可以在操作箱中再增加一个压力继电器1yjj，另从断路器机构箱取压力闭锁接点接至1yjj加以完善.而1yjj工作电源取自段直流（即端子4d5和4d65之间），将1yjj常开接点取代原来的1yjj2串接在第二组跳闸回路中（4d5和4d6之间）来实现压力闭锁。这样改造后无论哪一路直流电源消失也不会影响跳闸出口。方法二：按照反措要求“新建、改扩建工程断路器的气压（液压）闭锁回路直接在就地机构箱实现闭锁”只要断路器机构内设有完善的压力闭锁回路，就可取消操作箱内压力闭锁回路，并分别将4d1和4d3、4d5和4d6并接，短接yjj接点，以上问题便得到解决。南瑞的czx-12系列操作箱也同样存在此类问题。2交流电压回路存在的问题及改进目前很多变电站内，两套保护所用的交流电压是取自电压互感器的一个绕组，并没有分开，而且在大多数双母线接线的变电站里，母线交流二次电压切换原理是采用直流中间继电器控制方式，即如图2和图3所示。但此种交流电压切换原理存在一定的缺陷。华中电网反措要点中也明确指出“pt交流电压切换箱，不允许采用经全站一组公用直流熔断器的供电接线方式，以防止公用直流熔断器熔断造成同一母线的所有电气元件的交流电压回路消失、距离及方向型保护拒动和失灵保护拒动的严重后果。采用直流中间继电器控制的pt交流电压切换回路亦应注意此问题。”在此种切换方式下，当tv交流电压切换所在的直流段电源消失或tv刀闸辅助接点接触不良时，会引起该电压等级的两条交流小母线失压。两套保护中的方向型保护均因交流电压的消失而拒动，而且也不能启动失灵保护快速切除故障，如果此时系统发生故障，就容易引发较大的电网事故。所以此种tv切换原理有待改进。可以做如下两种方法改进：第一， 采用双位置继电器做切换继电器第二, 采用如图4、图5所示的改进方法，即每条母线切换回路中各增加一个中间继电器（i母回路为2gwj，ii母为2gwj ）,而该两个增加的中间继电器2gwj，ii母为2gwj 的直流控制电源取自另一段直流小母线，并将2gwj、2gwj 常开接点分别与1gwj、1gwj 常开接点并联。如此改进后，即使其中一段直流意外原因消失后也不会造成交流电压小母线失压。” 23交流电流回路存在的问题及改进 合理分配电流互感器二次绕组，避免可能出现的保护死区 下面举一个事例：下图所示,艾家冲#2主变620ta一次极性端安装在靠主变侧,而主变保护的1、2所接ta绕组需tpy级，照图左所接，ta内部发生故障，母差1、2及主变保护1、2均不会动作，改进措施：将620三相ta一次极性端安装位置放在母线侧。如图右所示，将靠p1端tpy二次绕组接至主变差动1、2，将靠p2端（即主变端）的p级二次绕组接至母差1、2，当ta内部发生故障时，母差、主变保护均会动作，快速切除故障。 第二部分：直流直流系统的反措内容比较多，总结为两点， 一点是直流横向要求满足独立性， 二点是直流纵向要求满足选择性。具体如下： 1对只有一组蓄电池供电的厂站，两段控制小母线由蓄电池分别经各自的熔断器供电，对具有两组蓄电池供电的厂站，两段控制小母线由两组蓄电池分别经各自的熔断器供电。同时对具有两组蓄电池供电的厂站，两段控制小母线正常运行方式为分开运行，但能互为备用2蓄电池输出回路只能经熔断器，不能有熔断器与快分开关串联方式。3两段直流母线及信号小母线不应有串供情况，电源不得存在迂回回路。4两套直流系统应互相独立，不能合环运行，严禁共正极或共负极运行。5双套配置保护的直流分开分段供电，两套保护的直流电源必须彼此独立6一条线路启动失灵保护的各接点所对应线圈的直流电源要取自同一直流母线段。同时对单跳线圈的断路器，操作箱所取电源与启动失灵保护电源必须是不同的直流母线段。 7有两组跳闸线圈的断路器，其每一跳闸回路应分别由专用的直流开关供电8母差和失灵保护电源分段（单套母差保护）9主变保护电量与非电量保护直流分开10信号回路由专用熔断器供电，不得与其他回路共用11 装置逆变电源必须具备自启动功能12直流电源开关必须使用直流型快分开关， 上、下级直流开关必须保障有选择13不允许采用失压进行自动切换直流电源的供电回路（操作箱内），以防止公共回路部分短路而引起两组直流熔断器熔断。14保护装置24v开入电源不出保护屏 分析讨论：1启动断路器失灵保护回路直流分配断路器失灵保护，跳闸回路应同时作用于断路器的两个跳闸线圈。如断路器只有一组跳闸线圈，失灵保护装置工作电源应与相对应的断路器操作电源取自不同的直流电源系统。对单位置切换继电器，要求电压切换箱电源、失灵保护装置工作电源与操作电源分开直流回路中开关型号选择直流回路中有保险（熔断器）、交流快分开关、直流快分开关，原来直流系统熔断器为保护电器，这种配置有个最大的优势就是级差配合理想，其次造价较低。但熔断器不便操作，不利维护，同时从模拟实验的情况来看，额定电流较小的熔断器经受冲击后，改变了动作特性，外观却没有任何痕迹，所以现在没必要再沿袭全熔断器的配置。值得保留的是蓄电池出口处熔断器，因其额定电流较大，动作特性不易改变，受电后甚少操作，多年来运行情况不错。推荐采用熔断器+快分开关配置，但必须遵循第一级（蓄电池出口处）采用熔断器（注：应带有熔断器告警接点），末级（各保护屏、控制屏及其他装置）采用快分开关的原则。在此必须强调：因不同类型的空开开断特性不同，他们之间的配合较难，要求空开型号一致，以免因空开型号不一致造成上下级失配，同时空开后面禁止使用熔断器。 下面简单介绍快分开关：直流快分开关集操作与保护功能为一体，安装方便，操作灵活，稳定性高，保护功能完善。直流快分开关符号如下 表示短路瞬时脱扣器 10in（短路故障较大时，立即切除）图中 表示该断路器带短延时功能（10、30、60ms，防止越级，要求上级在短路时经过延时后再动作） 表示过载长延时脱扣器i2t（故障电流较小时，断路器经过一定延时切除）一般两段式保护特性的直流快分开关，即具有过载长延时的热脱扣功能i2t， 短路瞬时电磁脱扣功能10in。 北京人民电器厂生产的gmb系列快分开关具有三段式保护特性 ，即具有过载长延时的热脱扣功能i2t， 短路瞬时电磁脱扣功能10in，以及短路短延时脱扣功能。保护特性如下图 ： 图2 二段保护断路器保护特性示意图图1 三段保护断路器保护特性示意图 intiop1iop1iop2intt(s)iop(a)iop(a) 直流系统熔断器、快分开关型号的选择配置gm系列额定电流：1a、3a、6a、10a、16a、20a、25a、32a、40a、50a、63a对快分开关额定电流选择，原则上不同系列的直流断路器，额定电流应从小到大，他们之间的电流级差按3-4级考虑。以g系列断路器的上下级过载配合举例：型号上级断路器额定电流下级断路器额定电流gmb32、gm3232a6agmb100、gmb3250a16a因直流系统及直流断路器极端重要，为防止发生越级跳闸事故，非常有必要对直流系统中的各直流断路器安秒特性曲线进行测试，分析并确定在不同短路电流下，直流系统上下级断路器之间的级差配合是否合理，直流断路器检测是国网公司要求进行定期检测的项目，但检测直流断路器特性的装置是最近几年研制出来，从使用情况看还存在一定的问题，但随着技术的发展，新原理元器件的出现，这些问题的解决不会为时过远。3快分开关极性及接线要求直流快分开关必须正确接线（注意开关上极性标注，西门子）3交流电压严禁串入直流系统图1如图：变电站的直流系统采用不直接接地的方式,通过绝缘监察装置的桥电阻r x1、r x2接地,正常时直流系统在理想状态下（系统正、负对地除r+、r-外为无穷大，r+、r-阻值一般取值大约为80k-100 k，直流系统所接电缆均对地有电容c1，当交流量进入直流回路中的时候，桥电阻与分布电容构成回路交流，使得开入较为敏感(毫秒级的敏感度)、动作功率较小的自动化装置的开入光隔或者继电器受干扰，从而导致保护误动。事例：2006年，福建某500kv变电站500kv #1联变高压侧5011、5012断路器跳闸，综自系统后台报文显示“5011rcs-921断路器保护发变三跳开入”，主变保护无其他动作信号。与此同时，综自系统还反复报出大量其他保护及测控装置开入量变位的报文，如：“220kv母差保护开入变位”“xx保护开入异常”等信号。上述信号持续上报了约5分钟左右，事后打印soe 报表显示当时综自系统各开入变位报文多达一千九百多条，并且发现各开入量反复上报的时间周期为20ms。事故调查小组初步分析该次保护误动是由操作电源工频交流电压窜入直流系统导致5011、5012断路器保护装置开入量误动引起。工作中重点注意： 刀闸机构箱内部的辅助有用于五防、综自、保护等，若使用的刀闸辅助接点距离太近，刀闸操作时，交流回路的节点若起弧，弧光窜到相邻的直流回路，容易引起误动跳闸。另外交流量窜入直流回路同时还可能造成直流熔丝熔断而导致全站保护拒动事故。变电站内常见的可能引起交流窜入直流回路的危险点有下列一些地方。1、有屏顶小母线的保护屏、控制屏：很多保护屏、控制屏上常有小母线，这些小母线常常既有交流回路的也有直流回路的。在屏顶小母线上有工作的时候或者小动物引起小母线短路时，很可能造成交直流回路串接。2、保护屏、端子箱内的端子排：保护屏和端子箱内的端子排上接有交流模拟量回路（交流电流、交流电压）和交流电源回路（打印机电源、照明电源、驱潮电源），同时保护屏和端子箱内的端子排上接有大量的控制、信号等直流回路。端子排接线错误或者试验过程中的误接线、误碰等很可能造成交流窜入直流。3、变压器冷控箱、有载调压箱、温度表：变压器冷控箱、有载调压箱内有风扇电源、油泵电源、调压电机电源等交流回路，又有信号、冷却器全停保护、主变档位遥信回路等直流回路。接线错误或者工作过程中的误接线、误碰等同样很可能造成交流窜入直流。主变油温表、绕组温度表内常常既有启动风冷的交流控制回路又有告警、跳闸等保护的直流回路，除了误碰、误接线外，如果节点间的间隙不够时，节点拉弧使交流窜入直流的可能性也是很大的。4、开关、刀闸机构箱：交流电源回路包括电气五防、刀闸操作电源、断路器储能电源、加热器等电源，直流电源回路包括断路器操作电源、跳合闸回路、刀闸切换回路等。误碰、误接线、节点拉弧都可能使交流窜入直流。5、控制电缆：虽然交直流不能共电缆是很早就有的一项反措，但是由于设计或者施工的错误，交直流共缆的情况在一些变电站仍然存在。当电缆芯线的绝缘损坏时会造成交直流互窜。对于上述可能造成交直流互窜的情况，我们可以从以下几个方面加以防范。加强设计运行管理，避免交直流电缆混用、交直流辅助节点混用。从设计源头上把关，严防交直流回路共用一根电缆，推广交直流分开的典型设计方案。对刀闸、断路器辅助接点使用情况进行普查，清除交直流混用电缆问题，规范触点的使用情况。重点检查户外端子箱至刀闸、断路器机构箱的电缆，年限较久的电缆常存在交直流共缆现象，建议结合大修更换。结合刀闸技改大修时，将保护用刀闸辅助接点和交流电压闭锁回路用辅助接点适当隔离，刀闸控制箱不同功能辅助触点应区别布置，电气防误与母差、线路保护切换回路所用辅助节点间以多个空端子隔离。图纸审查和现场调试验收时，核实没有交直流共缆的情况。 4两套直流系统应互相独立，不能合环运行，严禁共正极或共负极运行 两段直流母线如果并列运行，因为两组蓄电池出口电压不等，在两组蓄电池内部形成环流，严重影响蓄电池使用寿命。两段直流母线如果没有严格分开，存在共正极或共负极现象。将造成一段直流母线的设备故障扩大到另一段上。同时两段直流母线为独立电源系统，在保护动作时将有可能造成中间继电器动作不可靠。 5 .保护装置24v开入电源不出保护屏的原则，以免引进干扰（弱电回路不下场地）常规改进措施：强电下场地，用光隔隔离，51下面对光隔问题进行分析：事例：500kv湖北孝感变在500kvi母转冷备用，拉开孝50312刀闸时，斗孝二回csi125保护误收信，孝5032开关三跳。分析后为csi125保护收信开入回路端子排光电隔离装置动作功率过低（2.5mw）抗干扰能力差，在拉开50312刀闸时，由于电弧产生的高频干扰使光电隔离装置误动作，在线路低功率因素就地判据满足的情况下，造成csi125保护动作。继电保护装置采用光隔开入引起误动的思考目前, 我国继电保护装置及许多自动化装置的开入回路大部分采用光电隔离开关量输入(简称光隔开入) 的方法, 如图1。如图1 采用光隔开入, 外部接点导通后,光隔内部发光二极管导通, 通过光电耦合致使开关三极管导通, 装置cpu 感受到内部弱电开入完成开入过程。采用此方法有效地隔离了装置外部强电对微机装置的电磁干扰, 外部采用直流强电保证了开入的可靠性, 避免了装置内部弱电远距离引出造成的不安全、不稳定因素、造价相对低廉。2 存在的问题a当x 点处发生接地（采用光隔强电开入的外部接点往往位于开关厂、机构箱、变压器本体等绝缘状况容易恶化的地点, ）在某些特殊情况下其绝缘水平下降, 自动装置往往误判断为该外部接点开入，其发光二极管启动一般为5 ma 左右, 为了确保外部开入在电源系统波动时可靠动作, 一般厂家确保其波动范围在40% 80% 内可靠动作, 曾实测动作电压一般在80 140 v 之间, 证明其内部分压电阻一般选取20 30 k之间。 变电站的直流系统不采用直接接地的方式,通过绝缘监察装置的桥电阻r x1、r x2接地, 如图2所示。正常时直流系统在理想状态下(系统正、负对地除r x1、r x2外为无穷大) , r x1、r x2阻值一般取值较大( 其值在80k、100k两值间轮切)。z+ 、z- 为整站直流系统正、负对地的绝缘阻抗, 其值随站内直流系统绝缘状态的变化而变化。b 因变电站监控系统的硬接点开入基本上均采用光隔开入，许多装设监控系统的变电站, 在发生直流接地或是直流系统绝缘不好的同时, 监控系统往往伴随着许多信号误报 c交流回路串入直流回路中, 会使上述误动现象更为明显。其主要原因是, 在直流回路中基本上不起作用的分布电容、杂散电容会代替上述由于绝缘下降造成的对地电阻, 使对开入特别敏感(时间短) 的自动化装置(如监控系统soe毫秒级的敏感度) 造成如上原因的误判断。3 改进建议1更换为大功率中间继电器转接，继电器动作电压在55%-70%之间，动作功率不小于5w2可通过回路中增设分流电阻阻值的搭配选择, 增大其总的动作电流i。仍然通过大电阻限制其动作电压。即要求光隔制造厂家增加其动作电流,长电缆分布电容大，光电隔离器抗干扰能力差重点检查：保护装置开入断路器位置接点（如不对应启动重合闸），载波机启动发信和收信输出回路、 启动断路器失灵回路、启动切机切负荷回路52 保护装置24v电源不下场地事例：复沙线发信回路弱电下场地图2：lfp-901、lfp-925未改造前的发讯、收讯回路图改造后：沙坪、复兴复沙i线901屏发信回路（注：收信回路保持原样）第三部分：二次回路及其他1压板反措要求：1.1直接控制跳闸线圈的出口继电器，其压板必须装设在跳闸线圈和出口继电器接点间，跳闸压板的开口端应装在上方，接到断路器的跳闸线圈回路。12压板间应有足够的安全距离13.检查保护屏内各压板垫片配置完整（至少需两个）不允许采用软塑料套管。事例：220kv断路器610在值班员操作压板时误动跳闸提醒注意：1.厂家保护屏压板配线, 许继厂家部分保护屏（含wbh-800主变保护及wmh-800母差保护）内压板均未按部颁反措要求进行配线.压板活动头带负电位，在操作中如果不慎接地，就可能引起跳闸下面进行分析：图中：正对地、负对地电容c代表直流系统所接电缆对地电容及各静态保护装置的抗干扰对地电容之和，正因为分布电容c的存在，上述点发生接地时，跳闸线圈两端电压有可能大于其动作电压而跳闸。12. 继电器的动作值所有直流继电器的动作电压不应超过额定电压的70%，而对于出口中间继电器，规定动作电为50%-65%额定电压，是为防止直流一点接地而发生误动作的事故，同时又要保证直流电源电压降低时能可靠动作。近年来，由于直流回路中电容自放电引起出口中间继电器误动的情况在大型变电站显得较为突出。直流系统的对地分布电容情况是直流系统越大，回路越复杂，所接设备越多，系统呈现的对地分布电容越大，要防止直流一点接地时因分布电容放电引起开关跳闸必须严格执行出口中间继电器动作电压。3. 检查各交流电压和电流二次回路中性线，电压互敢器的零相电压回路不应装设熔断器电流二次回路中性线：正常运行时，由于三相负荷对称，在中性线n回路上电流很小，此时若中性线导通不好往往很难发现，但当线路发生故障时，一次侧产生较大的故障电流，如果电流n回路开路，这时会造成ta开路，烧坏ct。我们在带负荷检查时必须认真检查中性线n回路上电流，若为零必须认真查找原因。电压二次回路中性线：电压互敢器的零相电压回路不应装设熔断器，因为正常情况下，零序电压回路没有电压，因而不需要。但当熔断器熔断后，不易及时发现，这样当线路发生故障时保护将拒绝动作。4电压互感器的二次回路与三次回路必须分开电压互感器二次回路和三次回路由开关场到控制室的接线的一种常见方式见图 5-2 图5-2其特点是共用了由开关场到控制室的接地相电缆芯，用一根六芯电缆就解决了问题。就是在开关场接线盒处将0与0连通，节省了0n。长期以来，在运用中很少反映过它的缺陷。直到微机继电保护普遍采用，问题也逐渐暴露。微机继电保护采用自产3u0实现接地方向保护，由图可见，通入微机保护自产3u0回路的三倍零序电压3u0将是3u0j=ua+ub+uc+3uon=3u0+3uon若3u0回路负载电阻为r，电缆芯线on的电阻为r，按正确极性接线，则因三次回路电压变比为二次回路变比的3倍得 uon=-r/(r+2r)*33u0 3u0j=1-33r/(r+2r)3u0如果因为某种原因，引起 r/(r+2r)1/33时，包括实际发生过的控制室侧3u0端子短路，3u0j将与3u0反方向，于是接地零序保护正方向拒动而反方向误动。5正电源与跳、合闸回路端子间必须适当隔开这一点很好理解，特别是端子箱，在外界环境影响下容易受潮，造成正电源与跳合闸回路绝缘不良，引起误跳误合。该点必须严格执行。6.ta 10%误差核算（对和电流回路ta）三要素:最大短路电流、二次负担、伏安特性拐点电压7.取消断路器机构箱内非全相回路，断路器的防跳功能应在保护操作箱内实现，取消就地断路器防跳回路。分合闸闭锁回路应在断路器机构箱内实现。如下图所示：断路器非全相拆线的原理图：8反向二极管串电阻图如下5-1所示：图 5-1 反向二极管串电阻断弧示意图 图中，接点开断电流瞬间，在继电器线圈两端产生反电势，使回路中的电流不能瞬时为零，在接点之间拉弧，但如果在其两端并联反向二极管串电阻，此电流可在如图在回路中流动，起到熄弧的作用。第四部分 接地一 具体反措内容1保护专用接地铜排截面不小于100 mm2，专用接地铜排应首尾相连。2高频同轴电缆应在两端分别接地，并紧靠高频同轴电缆敷设截面不小于100 mm2两端接地的铜排3保护屏内各装置外壳及接地端子应可靠接地。4静态保护屏应以截面不小于4mm2的多股铜线与专用接地铜排连通。5屏蔽电缆的屏蔽层在开关场和控制室同时接地。6电流互感器各二次绕组必须分别有且只能有一点接地。7几组电流互感器二次组合的电流回路（差动、各种双断路器主接线的保护电流回路），其接地点宜选在控制室。二 反措讲解：1. 变电站的接地铜排网由于紧靠高频同轴电缆敷设截面不小于100 mm2两端接地的铜排，所述接地铜排是高频保护专用铜排，后来由于静态保护特别是微机保护的大量使用把高频保护专用铜排网与变电站的接地网合二为一，为了保护的可靠接地，把继电保护及安全自动装置的所有接地都接在铜排网。1 1 铜排网共分四个部分见附图铜排做成一个矩形圈。把每行保护屏内的接地铜排两端用截面100 mm2铜导线相连，然后首尾穿过电缆孔再与电缆夹层顶部矩形圈相连，形成一个接地铜网，再与电缆竖井上口主接地网焊接，至少要有一处明显的焊接点，该接地铜排网允许许多点与主地网相连。1.1.2 至开关场的主铜排：可根据现场实际情况在主电缆沟内敷设一根截面截面100 mm2，该铜导线在控制室电缆夹层处与地网相接，并延伸与保护屏铜排连接，有必要时，还应延伸到通信机房，便于保护相关的通信设备部分的接地。1.1.3开关场至结合滤波器处的分支铜排：在开关场一侧，由主铜排焊接多根截面不小于50 mm2铜导线，分别延伸至保护用结合滤波器的高频电缆引出端口，距耦合电容器接地点约3-5 m处与地网焊接连通。1.1.4结合滤波器与分支铜排连接：高频同轴电缆屏蔽层接在结合滤波器二次端子上，再在该端子用大于10 mm2 的铜导线连通引下，焊接在各自的分支铜导线上。所以要求结合滤波器一、二次绕组分开。1.1.5在保护室内，高频用1.5-2.5mm2的多股铜线直接接于保护屏接地铜排.1.1.6用截面不小于4mm2的多股铜线将保护屏的所有接地端子连到接地铜排网1.1.1保护室铜排网：在电缆夹层顶部靠保护屏所占面积的四周用截面不小于100 mm2 1.2 接地铜排网的作用： 减少开关场至保护室之间的电位差 使保护的接地可靠 当开关场至保护室之间较远时，防止高频同轴电缆屏蔽层烧坏。因为此时两个接地点电位不等，在屏蔽层中产生电流，且大入地电流也可能流入屏蔽层，而屏蔽层通流容量极小，容易烧毁。 降低电磁场对高频电缆的干扰 开关场至结合滤波器处的分支铜排在距耦合电容器接地点约3-5 m处与地网焊接连通。是为了降低接地故障瞬间耦合电容器接地点高电位对保护的干扰。2. 电流互感器和电压互感器二次回路有且只能有一点接地 电流及电压互感器二次回路必须有一点接地，独立的、与其他电压互感器和电流互感器的二次回路没有电气联系的二次回路应在开关场一点接地。其原因是为了人身和二次设备的安全，如果二次回路没有接地点，接在互感器一次侧的高压电压，将通过互感器一、二次线圈间的分布电容和二次回路的对地电容形成分压，将高压电压引入二次回路，其值决定于二次回路对地电容的大小。如果互感器二次回路有了接地点，其二次回路对地电容将为零，从而达到了保证安全的目的。在有电连同的几台（包括一台）电流互感器或电压互感器的二次回路上，必须只能通过一点接于接地网。因为一个变电所的接地网并非实际的等电位面，因而在不同点间回出现电位差。当大的接地电流注入地网时，各点间可能有较大的电位差值。如果一个电连通的回路在变电所的不同点同时接地，地网上的电位差将串入这个连通的回路，有时还造成不应有的分流。在有的情况下，可能将这个一次系统并不存在的电压引入继电保护的检测回路中，使测量电压数值不正确，波形畸变，导致阻抗元件及方向元件的不正确动作。在电流二次回路中，如果正好在继电器电流线圈的两侧都有接地点，一方面两接地点和地所构成的并联回路，会短路电流线圈，使通过电流线圈的电流大为减少。此外，在发生接地故障时，两接地点间的工频地电位差将在电流线圈中产生极大的额外电流，这两种原因的综合效果，将使通过继电器线圈的电流，与电流互感器二次通入的故障电流有极大的差异，当然会使继电器的反应不正常。3.集成电路型、微机型保护装置的电流、电压和信号触点引入线应采用屏蔽电缆原因 图 2-2 屏蔽层电缆电磁干扰的原理图上图为屏蔽层降低电磁干扰的原理图，在图中，干扰源外导线中电流产生的磁通以虚线同心圆表示，这些磁通的一部分包围控制电缆芯和其屏蔽层（可近似认为包围这两者的磁通相等），称为干扰磁通。他在电缆芯和屏蔽层中感生一电势es，产生屏蔽层电流is，电势es等于屏蔽层电流在屏蔽层电阻rs和自感抗xs上的电压降落，即es=isrs+就jisxs（1），屏蔽层电流所产生的磁通包围着屏蔽层，也全部包围着电缆芯，这些磁通和外导线产生的干扰磁通方向相反，故称为反向磁通，在图中以实线同心圆表示。按磁通感应原理可知，在理想情况下，如果屏蔽层电阻为零，这种反向磁通可将干扰磁通全部抵消，即反向磁通在电缆芯中产生的互感电动势es和干扰磁通在电缆芯中产生的感电动势es大小相等，方向相反，设屏蔽层对电缆芯的互感抗为xm，则es= -jisxm （2），因屏蔽层将电缆芯完全包围在内，故xm=xs，从式（1）和（2）可看出，如果屏蔽层电阻rs=0，则es=-er。但是屏蔽层不可能没有电阻，故干扰磁通在电缆芯中感应的电动势不能被抵消的部分为es+er=isrs即与屏蔽层的电阻成正比。因此，要有效地消除电磁耦合的干扰，就必须采用电阻系数小的材料如铜，铝等做成屏蔽层，屏蔽层应在开关场与控制室两端接地。4.控制电缆的屏蔽层要两端接地如上所述，当控制电缆为母线暂态电流产生的磁通所包围时，在电缆的屏蔽层中将感应出屏蔽电流，由屏蔽电流产生的磁通，将抵消母线暂态电流产生的磁通对电缆芯线的影响，假定屏蔽作用理想，两者共同作用的结果，将使被屏蔽层完全包围的电缆芯线中的磁通为零，屏蔽层形成了一个理想的法拉第笼。这也和带有二次短路线圈的理想变压器一样，铁芯中的磁通将为零，当然，屏蔽层的屏蔽作用，由于各种原因，不可能完全理想，因此，被屏蔽的芯线在母线暂态电流的作用下，仍然会感应出一定的电压。 第五讲 高频通道一 具体反措内容1. 高频电缆芯线串电容，结合滤波器和收发信机与高频电缆芯线相连接端均分别串有电容器2.禁止使用自耦型结合滤波器（通信除外），结合滤波器一、二次地分开3.禁止结合滤波器支撑瓷瓶上刷防锈漆4. 高频电缆不允许中间存在接头5. sf500、501、600、601、gsf6a收发信机，其他保护停信或位置停信回路增加3-5 ms延时二 反措讲解 1. 高频电缆芯线串电容作用防止工频电流使结合滤波器及发信输出变量器（发信滤波电路）饱和，影响到高频信号的传送与接收，在高频电缆芯线两端分别串电容的目的是为了保持高频电缆对称四端网的特性基本不变。串接电容由于电容量很小，对工频电流具有很大的阻抗，对高频电流则阻抗很小，高频电流可顺利通过。进入高频电缆工频电流源：1 由结合滤波器的一次传变到二次；2 接地网的电流经电磁场传变到高频电缆3 其他电力电缆中的电流经电磁场传变到高频电缆2. 结合滤波器的一、二次线圈间接地连线应断开一次：结合滤波器外壳、高频同轴电缆外罩铁管，耦合电容器底座均焊接在一起二次：高频同轴电缆屏蔽层，在结合滤波器二次端子上，用大于10 mm2的绝缘导线引下，焊接在上述分支铜导线上。3. 高频电缆不允许中间存在接头高频电缆是一种特殊电缆，芯线较细，芯线外面是一层聚丙乙希绝缘材料，聚丙乙希绝缘材料周围有网状金属屏蔽层。在高频电缆中间接头会产生以下问题：芯线不好焊接，加热会损坏聚丙乙希绝缘层。接触不好会增加高频电缆的固有损耗。屏蔽层的焊接会破坏屏蔽层的结构使焊接点的输入输出阻抗发生变化，在此点会对高频信号产生反射衰耗。4禁止结合滤波器支撑瓷瓶上刷防锈漆在结合滤波器支撑瓷瓶上刷防锈漆存在两个问题：防锈漆既不是一种高性能绝缘材料又不是一种良导体，所以可能使结合滤波器与耦合电容器的引线接触不良，也可能使高频信号通过防锈漆流入地而损失。 具体事例：220kv万阳线、民响线等高频保护因通到衰耗大而退出运行，经检查发现是由于给结合滤波器的瓷瓶上刷防锈漆引起的，瓷瓶上涂上该防锈漆后，在高频通道交讯时，因防锈漆有导电作用，致使高频电流经瓷瓶表面漆分流至结合滤波器外壳与地短接 5 当母线运行方式改变引起收发信机3db告警，如果收发信机无异常，应重点检查阻波器调谐回路是否损坏；当由于通道干扰引起收发信机频繁启动时，可能是线路架空地线的放电间隙频繁击穿，应要求一次人员检查架空地线并解决此问题。、通常阻波器的损坏有三种：调谐电容器开路，调谐盒引线断开，避雷器击穿或绝缘下降。、阻波器按频率阻抗特性分有两种即窄带和宽带，窄带阻波器的电感量一般只有0.2mh，而宽带阻波器的电感受量一般为2mh。、对窄带阻波器而言，因其电感量较小，当调谐电容器开路，调谐盒引线断开，避雷器击穿或绝缘下降时，其阻塞阻抗为感性,其值为50-500（f0=40-400khz）欧姆。阻波器电感与母线对地电容形成串联回路，严重时会产生串联谐振，阻波的分流衰耗增加很大。所以，一般窄带阻波器发生故障时，比较容易通过交信发现。但对宽带阻波器就不容易通过交信发现问题，当调谐电容器开路，调谐盒引线断开，避雷器击穿或绝缘下降时，其阻塞阻抗为感性,其值为500-5000（f0=40-400khz）欧姆。阻波器电感与母线对地电容形成串联回路，只有当母线对地电容达到一定的数值时，才可能通过交信发现问题。母线对地电容的大小与运行变电站的运行方式及设备的性质有关，如变压器的投退、线路的投运数量及线路是否有高频加工设备等。6其他屏来的停信回路使用的电缆必须采用屏蔽电缆，屏蔽层两端接地，接地电缆的截面积不小于1.5 mm2收发信机的停信输入一般采用光电耦合方式，其输入动作功率很小，为防止干扰信号使停信误启动，故采取以上措施。7sf500、501、600、601、gsf6a收发信机，其他保护停信或位置停信回路增加3-5 ms延时收发信机其他保护停信及位置停信回路是接本线路另外一套保护、母线保护、失灵保护、电抗器保护、发变组保护动作出口接点或断路器位置接点等，使本地线路保护收发信机快速停信，加速对侧闭锁式载波纵联保护快速动作。收发信机其他保护停信及位置停信回路所接电缆可能比较长，存在脉冲干扰，如停信回路是瞬动的就会误停信导致闭锁式纵联保护在系统异常时误动作。8.复用载波机保护用通道两侧展宽时间之和不大于15ms。复用载波机一般使用在允许式纵联保护中，允许式纵联保护的基本原理是当保护的方向元件动作时，想对侧发送允许跳闸信号，当本侧方向元件动作并收到对侧的允许信号时保护动作。为了保证对侧保护可靠跳闸，要对信号进行展宽，为了保证对侧保护可跳闸而区外故障切除时功率倒向不会引起保护误动作，规定复用载波机保护用通道两侧展宽时间之和不大于15ms第六讲 变压器、电抗器非电量保护一 具体反措内容1变压器、电抗器本体重瓦斯保护、调压重瓦斯保护、油温过高保护作用于跳闸，压力释放、绕组温度、轻瓦斯等保护只作用于信号，绕组温度一般整定为95。 2变压器上层油温保护一段作用于信号（一般整定为95），二段作用于跳闸（一般整定为105），用一段输出闭锁二段输出。3自然风冷和强油不导向冷却的变压器，其冷却器全停保护原则上只作用于信号。4 强油导向冷却的变压器，其冷却器全停后按如下要求执行： 4.1 冷却器全停后瞬时发信号，对于无人值班变电站冷却器全停宜投跳闸 42 冷却器全停后允许带负载运行20分钟，如20分钟后顶层油温尚未达到75，则允许上升到75，但在这种状态下运行的最长时间不得超过1小时。5取消变压器冷控箱所带的时间继电器，采用保护屏上的静态型时间继电器或者微机主变保护的非电量保护装置实现。 注：以上规定，制造厂家有特殊要求时，以厂家的要求为准。二 反措讲解：1自然风冷变压器变压器铁芯和绕组的损耗所产生的热量，使油受热油温上升，热油沿油箱片向下对流的过程中，热量通过箱壁和散热器，向四周空气中散发，使变压器在正常油温条件下运行。2强油导向冷却变压器：在变压器油箱内部设置导向装置，使进入油箱内的冷油能有效地通过绕组和铁芯的内部，避免大部分油流通过油箱壁和绕组之间的空隙流走，以提高散热效率，降低绕组最热点温度。风冷却器的工作原理为：当油泵把变压器顶层高油温抽入冷却管内，几次折流后，热量就传给冷却管壁。为了增加散热面积，在冷却管外壁安置金属片或缠绕金属带向空气中散发热量。与此同时，由风扇强制吹风，冷空气带走散出的热量，使油加速冷却，冷却后的油从冷却器的下端再进入变压器油箱内。风冷却变压器，一般应在开动冷却装置后，才允许带负载运行，即使空载运行也应该投入风冷却装置。这是因为这种变压器的散热面积比较小，外客是平滑的 ，在空载运行时，也不能将空载损耗所产生的热量散发出去。因此，强迫油循环风冷却器变压器在完全停止冷却装置运行时，是很危险的。必须在冷却器全停后投入跳闸。3强油不导向冷却变压器：在变压器油箱内部没有设置导向装置， 进入油箱内的冷油在内部间隙随意流动，带走热量。一般设置这种冷却方式的变压器，冷却裕度比较大，不容易发生局部过热， 所以 冷却器全停保护原则上只作用于信号。但在发出信号后，运行人员必须迅速处理。4对于220kv及以上变压器，一般应配置两块油温表（每块表最少输出3对接点，因冷却器系统需要3对接点，油温高发信需要1对，油温高跳闸需要2对）。具体的温度接点按以下两种方式进行整改：4.1 油温表1温度455595作用停止风扇启动风扇串105跳闸 油温表2温度7595105作用全停跳闸发信串95跳闸4.2 油温表1温度4555作用停止风扇启动风扇 油温表2温度7595105作用全停跳闸引入变压器保护，发信，并和105接点逻辑实现串联跳闸引入变压器保护，和95接点逻辑实现串联跳闸注意事项说明：因油温计中停止风扇和启动风扇的接点是用于交流回路，而全停跳闸、温度跳闸的接点是用于直流回路，所以须采用不同的电缆。对于4.1，在就地端子箱实现95和105的跳闸串联