220kV变电站常见保护配置情况0306.ppt

PPT模板下载 220kV变电站保护配置 1引言 2线路保护配置情况 3主变保护配置情况 4母线保护配置情况 5其他保护配置情况 引言 发电 输电 变电 配电 用电 变电站是电网中一个个的节点 用以汇集电源 升降电压和分配电力 1 1变电站在电力系统中的地位和作用 继电保护装置 就是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 1 2什么是继电保护装置 任何电力设备和线路 在任何时候不得处于无继电保护的状态下运行 组成 测量部分 逻辑部分 执行部分 1 3继电保护装置的组成 线路电压母线电压 1 4继电保护的四个基本要求 线路保护配置情况 2 110kV线路保护 10kV线路保护配置 过流保护 重合闸 2 1 1过流保护 当线路发生短路故障时 会产生很大的短路电流 并且当故障点离保护安装处越近 短路电流也相对越大 当短路电流超过整定值时电流元件动作 并通过动作时间与下一级线路保护配合 以保证动作的选择性 整定值最大 延时最短 整定值最小 延时最长 三段式过流保护 2 1 1过流保护 三段式过流保护动作逻辑 当任一相电流大于定值 经相应段的延时 三段取或门 也就是任一段动作 保护均出口跳闸 电流定值 动作时间 2 1 1过流保护 将输电线路一端的电压 电流引入保护装置中 求得电压和电流的比值 即测量阻抗 2 235kV线路保护 距离保护分类 接地距离保护 相间距离保护 反映各种接地故障 反映各种相间故障 35kV线路保护配置 过流保护 距离保护 重合闸 2 2 1距离保护 三段式距离保护 整定值最小 时间最短 整定值最大 时间最长 2 2 1距离保护 三段式距离保护动作逻辑 当任一测量阻抗小于定值 经相应段的延时出口跳闸 三段取或门 也就是任一段动作保护均出口 阻抗定值 动作时间 2 2 1距离保护 零序保护只反映接地故障 零序电流 零序电压 2 3110kV线路保护 形成回路 110kV线路保护配置 电流差动或高频保护 距离保护 零序保护 不对称相继速动 双回线相继速动 重合闸 2 3 1零序保护 跳闸逻辑 3I0 整定值 跳开线路开关 3I0 2 3 1零序过流保护 概念 就是用某种通信通道将输电线两端的保护装置纵向联结起来 将各端的电气量 电流 功率的方向等 传送到对端 将两端的电气量比较 以判断故障在本线路范围内还是在线路范围之外 从而决定是否切断被保护线路 2 3 2纵联保护 线路正常运行及外部故障时 线路内部故障时 电流的参考方向以母线流向线路为正方向 2 3 2纵联保护 不对称故障时 利用近故障侧切除后负荷电流的消失 可以实现不对称故障时相继跳闸 当线路末端不对称故障时 B C相间故障 N侧 段动作快速切除故障 由于三相跳闸 非故障相电流同时被切除 M侧保护测量到任一相负荷电流突然消失 而 段距离元件连续动作不返回时 将M侧开关不经 段延时即跳闸 将故障切除 2 3 3不对称相继速动 在并列双回线两条线路的双回线相继速动投入的前提下 它们 段距离元件动作或其它保护跳闸时 输出FXJ信号 由保护1 3发出 分别闭锁另一回线 段距离相继速跳元件 2 3 4双回线相继速动 2 4220kV线路保护配置基本原则 单击此处添加标题 双重化 完整独立 一一对应 220kV及以上线路220kV及以上母线110kV及以上主变保护 能处理可能发生的所有类型的故障 两套保护装置的跳闸回路应与断路器的两个跳闸线圈 2 4220kV线路保护 220kV线路保护类型 电流差动及高频保护 距离保护 零序保护 重合闸 开关失灵保护 2 4 1重合闸 自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置 前加速 后加速 第一次故障时 保护有选择性动作 然后进行重合 如果重合于永久性故障上 则在断路器合闸后 再加速保护动作 瞬时切除故障 当线路上发生故障时 靠近电源侧的保护先无选择性地瞬时动作于跳闸 而后再靠重合闸来纠正这种非选择性动作 2 4 1重合闸 单相故障 跳X相 重合X相 重合不成功跳三相相间故障 跳三相 不重合 任何故障 跳三相 合三相 重合不成功跳三相 单相故障 按单相重合闸方式处理相间故障 按三相重合闸方式处理 重合闸退出 任何故障跳三相不重合 中性点不接地系统与中性点直接接地系统发生单相故障时有何区别 小结 主变保护配置情况 3 1主变保护配置 后备保护 非电量保护 单套配置 双套配置 轻瓦斯保护 重瓦斯保护 只发信 3 2主变保护的保护范围 差动保护 保护CT范围内的主变 非电量保护 仅保护主变本体 后备保护 保护本侧开关后的母线部分 高后备作为中低后备的后备保护 3 2差动保护 变压器差动保护是按照循环电流原理构成 即将变压器各侧电流互感器的二次电流进行相量相加 原理 用来保护变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障 同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障 作用 区外故障把变压器看成电路上的一个节点 流入的电流等于流出的电流 即相量和为0 所以差动电流差动保护不动作 3 2差动保护 电流的参考方向以母线流向变压器为正方向 区内故障各侧短路电流都是由母线流向变压器 差动电流很大 容易满足差动方程 差动保护动作 3 2差动保护 3 3瓦斯保护 瓦斯保护用来反映变压器的内部故障和漏油造成的油面降低 同时也能反映绕组的开焊故障 即使是匝数很少的短路故障 瓦斯保护同样能可靠反应 原理 当变压器的内部发生短路故障时 电弧分解油产生的气体在流向油枕的途中冲击气体继电器 使重瓦斯动作于跳闸 当变压器由于漏油等造成油面降低时 轻瓦斯动作于信号 作用 3 4复压闭锁过流保护 原理 作用 高中低压三侧均装设 作为主变和相邻元件短路故障的后备保护 复合电压元件由低电压元件 负序过电压元件组成 加装复合电压闭锁后 过流的整定值就可以降低 提高灵敏度 3 4复压闭锁过流保护 过流保护 任一相电流大于整定值 方向元件将本侧母线TV提供的电压与本侧电流的相位角进行比较 3 4复压闭锁过流保护 对于中性点直接接地的变压器 110kV 220kV侧零序方向过流保护作为主变和相邻元件接地短路故障的后备保护 3 5零序方向过流保护 间隙保护包括间隙零序过流和零序过电压 作为变压器中性点经间隙接地运行时 接地故障的后备保护 3 6间隙保护 方式一 取自变压器中性点绝缘套管CT 方式二 取自放电间隙CT 零序电压取自PT开口三角 小结 电量保护配置 主保护两套不同原理的纵差保护 后备保护 10kV 35kV侧复合电压闭锁的过流保护 后备保护 110kV侧复合电压闭锁的过流保护零序方向过流保护间隙过流和间隙过压保护 后备保护 220kV侧复合电压闭锁的过流保护零序方向过流保护间隙过流和间隙过压保护 电量保护配置 其他 过负荷保护 小结 3 7220kV主变电量保护 母线保护配置情况 四 继电保护保护范围的划分 母线差动保护范围 母小差保护范围 母小差保护范围 母线及母联间隔保护范围的划分 线路保护与母差保护范围重叠区域 单击此处添加标题 线路间隔 线路保护范围 母线差动保护范围 正常运行时 在母线所有连接元件中 流入的电流和流出的电流相等 如果设定TA的正级性端在母线侧 电流参考方向由母线流向线路为正方向 4 1母线保护原理 母差保护范围外故障 把母线看成电路上的一个节点 节点上各元件电流相量和为0 所以差动电流为0 差动保护不动作 4 1母线保护原理 I 1 I 2 I 3 I 4 母差保护范围内故障 各元件实际短路电流都是由线路流向母线 短路点 此时差动电流很大 差流元件动作 4 1母线保护原理 用于双母线或单母线分段接线方式的微机型母差保护由母线大差和各段母线小差组成 大差元件 母小差 母小差 由除了母联开关以外的母线所有其余支路的电流构成 作用是区分母线内和母线外故障 由与该母线相连的各支路电流构成 作用是选择故障母线 4 1母线保护原理 4 2母线保护配置 220kV母线保护 110kV母线保护 220kV变电站 双重配置 单套配置 保护范围 所在母线各出线开关CT至母线 包括母线PT 避雷器 动作条件 大差动作 I小差或II小差动作 复压开放 动作结果 跳开故障母线上的所有开关 包括母联 4 2母线保护配置 母联充电保护 当任一组母线检修后再投入之前 利用母联断路器对该母线进行充电时可投入母联充电保护 若母线存在故障时 则充电保护切除故障 4 3母联充电 过流保护 母联过流保护 利用母联断路器作为线路的临时保护时 当线路有故障时 由母联过流保护动作跳母联开关切除故障 4 3母联充电 过流保护 若母联开关和母联TA之间发生故障 断路器侧母线跳开后故障仍然存在 正好处于TA侧母线小差的死区 为提高保护动作速度 专设了母联死区保护 注意 母联死区保护经过两条母线的复合电压闭锁 4 4母联死区保护 大差元件 母小差 母小差 母差保护判定为II母线故障 4 4母联死区保护 考虑到母线分列运行的情况 防止造成两条母线全停 当两母线都有电压 母联在跳位且三相均无电流时 母联电流不再计入两条母线小差 封母联CT 4 4母联死区保护 4 5母联失灵保护 母联开关失灵判别及动作条件 母联失灵动作后切除两母线上所有连接元件 在一定时间内母联仍存在电流 两母线电压闭锁均动作 有保护曾给它发过跳闸命令 启动失灵压板 双母线接线 断路器失灵保护与母线保护一体化 失灵保护动作后 跳开失灵开关所在母线上其他所有的开关 4 6断路器失灵保护 其他保护配置情况 5 1电容器保护 电容器断路器CT至电容器的一次设备 包括CT 刀闸 限流电抗器及电容器等 保护范围 过流保护 过电压保护 低电压保护 不平衡保护 不同接线形式其配置有所不同 保护配置 5 2备自投保护 当工作电源因故障被断开以后 能自动而迅速地将备用电源投入工作 保证用户连续供电的装置 作用 110kV进线备自投方式 常见方式 10kV分段开关备自投方式 方式一 1 进线运行 2 进线热备用 动作过程 充电完成后 若 母均无压 2 进线线路Ux2有压 I1无流 延时跳开1DL 确认1DL跳开后合2DL开关 方式二 1 进线热备用 2 进线运行 类似方式一 1 110kV进线备自投方式 5 2备自投保护 方式三 四 两段母线分列运行 桥开关热备用 动作过程 充电完成后 若 母无压 进线I1无流 母有压 延时跳开1DL 确认1DL跳开后合3DL开关 方式四动作过程类似方式三 5 2备自投保护 1 110kV进线备自投方式 2 10kV分段开关备自投方式 方式一 二 两段母线分列运行 分段开关热备用 方式一动作过程 充电完成后 若 母无压 进线I1无流 母有压 延时跳开1DL 确认1DL跳开后合3DL开关 方式二动作过程类似方式一 5