民用建筑电气设计规范培训-第5章_继电保护.pdf

5 5 继电保护及电气测量继电保护及电气测量 一一本章内容与原版本相比主要有下列修改本章内容与原版本相比主要有下列修改 1 1 删除了原规范中一些名词解释性的条款如 删除了原规范中一些名词解释性的条款如 主保护 后备保护 远后备保护 近后备保护等内容 主保护 后备保护 远后备保护 近后备保护等内容 2 2 增加有关配变电所微机保护等内容 增加有关配变电所微机保护等内容 二二本章重点内容为继电保护部分 本章重点内容为继电保护部分 5 25 2继电保护继电保护 5 2 15 2 1继电保护设计应符合下列规定 继电保护设计应符合下列规定 1 1 电力设备和线路应装设短路故障和异常运行保护装置 电力设备和电力设备和线路应装设短路故障和异常运行保护装置 电力设备和 线路短路故障的保护应有主保护和后备保护 必要时可增设辅助保护线路短路故障的保护应有主保护和后备保护 必要时可增设辅助保护 注释注释 第第1 1款款规定了民用建筑中的电力设备和线路应装设的保护规定了民用建筑中的电力设备和线路应装设的保护 其中 其中 主保护是指满足系统稳定和设备安全要求 能以最快速度有主保护是指满足系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和线路故障的保护 选择地切除被保护设备和线路故障的保护 后备保护是指主保护或断路器拒动时后备保护是指主保护或断路器拒动时 用以切除故障的保护用以切除故障的保护 后备保护又可分为远后备和近后备两种保护方式 后备保护又可分为远后备和近后备两种保护方式 远后备是指当主保护或断路器拒动时 由相邻电力设备或线远后备是指当主保护或断路器拒动时 由相邻电力设备或线 路的保护实现后备 路的保护实现后备 近后备是指当主保护拒动时 由本电力设备或线路的另一套近后备是指当主保护拒动时 由本电力设备或线路的另一套 保护实现后备 当断路器拒动时 由断路器失灵保护实现后备 保护实现后备 当断路器拒动时 由断路器失灵保护实现后备 辅助保护是指为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护辅助保护是指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 退出运行而增设的简单保护 异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的 保护保护 民用建筑中的配变电所近后备民用建筑中的配变电所近后备 辅助保护与异常运行保护应用辅助保护与异常运行保护应用 较少 较少 2 2 继电保护装置的结线应简单可靠继电保护装置的结线应简单可靠 并应具有必要的检测并应具有必要的检测 闭锁等闭锁等 措施 保护装置应便于整定 调试和运行维护 措施 保护装置应便于整定 调试和运行维护 注释注释 第第2 2款款规定了继电保护装置的结线回路规定了继电保护装置的结线回路 应尽可能简单并且应尽可能简单并且 尽量减少所使用的元件和接点的数量尽量减少所使用的元件和接点的数量 从而方便操作人员快速查找故从而方便操作人员快速查找故 障原因 尽快恢复供电 障原因 尽快恢复供电 3 3 对于相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配对于相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配 合要求的两元件 其上下两级之间的灵敏性及动作时间应相互配合合要求的两元件 其上下两级之间的灵敏性及动作时间应相互配合 当必须加速切除短路时 可使保护装置无选择性动作 但应利用当必须加速切除短路时 可使保护装置无选择性动作 但应利用 自动重合闸或备用电源自动投入装置 缩小停电范围 自动重合闸或备用电源自动投入装置 缩小停电范围 注释注释 第第3 3款款若保护装置本身具有自动重合闸功能或备自投功能若保护装置本身具有自动重合闸功能或备自投功能 就可以不再配置专门的装置 从而节省投资 就可以不再配置专门的装置 从而节省投资 4 4 保护装置应具有必要的灵敏性 各类短路保护装置的灵敏系数不宜低于表保护装置应具有必要的灵敏性 各类短路保护装置的灵敏系数不宜低于表5 2 15 2 1 的规定 的规定 注释注释 第第4 4款款保护装置的灵敏系数保护装置的灵敏系数 应根据不利正常运行方式和不应根据不利正常运行方式和不 利故障类型进行计算 必要时应计及短路电流衰减的影响 利故障类型进行计算 必要时应计及短路电流衰减的影响 5 5 保护装置与测量仪表不宜共用电流互感器的二次线圈 保护保护装置与测量仪表不宜共用电流互感器的二次线圈 保护 用电流互感器 包括中间电流互感器 的稳态比误差不应大于用电流互感器 包括中间电流互感器 的稳态比误差不应大于10 10 注释注释 第第5 5款款保护装置与测量仪表一般不宜共用电流互感器的二次保护装置与测量仪表一般不宜共用电流互感器的二次 线圈线圈 当必须共用一组二次线圈时当必须共用一组二次线圈时 则仪表回路应通过中间电流互感则仪表回路应通过中间电流互感 器或试验部件连接 当采用中间电流互感器时 其二次开路情况下器或试验部件连接 当采用中间电流互感器时 其二次开路情况下 保护用电流互感器的稳态比误差仍不应大于保护用电流互感器的稳态比误差仍不应大于10 10 当技术上难以满足 当技术上难以满足 要求且不致使保护装置误动作时 可允许有较大的误差 要求且不致使保护装置误动作时 可允许有较大的误差 6 6 在正常运行情况下在正常运行情况下 当电压互感器二次回路断线或其他故障能当电压互感器二次回路断线或其他故障能 使保护装置误动作时使保护装置误动作时 应装设断线闭锁或采取其它措施应装设断线闭锁或采取其它措施 将保护装置将保护装置 解除工作并发出信号解除工作并发出信号 当保护装置不致误动作时当保护装置不致误动作时 应设有电压回路断应设有电压回路断 线信号 线信号 注释注释 第第6 6款款如果采用微机保护装置如果采用微机保护装置 应具有电压回路断线监视功应具有电压回路断线监视功 能 并可闭锁相关保护功能 例如能 并可闭锁相关保护功能 例如SepamSepam系列微机保护装置即具有系列微机保护装置即具有VTVT 监视功能 并可闭锁相关保护功能 监视功能 并可闭锁相关保护功能 7 7 在保护装置内应设置由信号继电器或其它元件等构成的指示在保护装置内应设置由信号继电器或其它元件等构成的指示 信号信号 且应在直流电压消失时不自动复归且应在直流电压消失时不自动复归 或在直流恢复时仍能维持或在直流恢复时仍能维持 原动作状态 并能分别显示各保护装置的动作情况 原动作状态 并能分别显示各保护装置的动作情况 8 8 为了便于分别校验保护装置和提高可靠性 主保护和后备保为了便于分别校验保护装置和提高可靠性 主保护和后备保 护宜做到回路彼此独立 护宜做到回路彼此独立 9 9 当用户当用户1010 6 6 kVkV断路器台数较多断路器台数较多 负荷等级较高时负荷等级较高时 宜采用宜采用 直流操作 直流操作 注释注释 第第9 9款款经多年的实践证明经多年的实践证明 弹簧储能交流操动机构也是比较弹簧储能交流操动机构也是比较 可靠的 而且对中小型配变电所来说采用交流操作也是比较经济的可靠的 而且对中小型配变电所来说采用交流操作也是比较经济的 弹簧储能交流操动机构合分闸电流很小 直流操作电压应选弹簧储能交流操动机构合分闸电流很小 直流操作电压应选110V110V 蓄蓄 电池容量为电池容量为2020到到60Ah60Ah 20Ah20Ah以上要增加蓄电池屏以上要增加蓄电池屏 小型配变电所尽量小型配变电所尽量 选用选用20Ah20Ah 1010当采用蓄电池组作直流电源时 由浮充电设备引起的波纹系当采用蓄电池组作直流电源时 由浮充电设备引起的波纹系 数不应大于数不应大于5 5 电压波动范围不应大于额定电压的 电压波动范围不应大于额定电压的 5 5 放电末期 放电末期 直流母线电压下限不应低于额定电压的直流母线电压下限不应低于额定电压的85 85 充电后期直流母线电压 充电后期直流母线电压 上限不应高于额定电压的上限不应高于额定电压的115 115 1111当采用交流操作的保护装置时 短路保护可由被保护电力设当采用交流操作的保护装置时 短路保护可由被保护电力设 备或线路的电压互感器取得操作电源备或线路的电压互感器取得操作电源 变压器的瓦斯保护变压器的瓦斯保护 可由电压可由电压 互感器或变电所所用变压器取得操作电源 互感器或变电所所用变压器取得操作电源 1212交流整流电源作为继电保护直流电源时 应符合下列要求 交流整流电源作为继电保护直流电源时 应符合下列要求 1 1 直流母线电压 在最大负荷时保护动作不应低于额定电压锝 直流母线电压 在最大负荷时保护动作不应低于额定电压锝80 80 最高电压不应超过额定电压的最高电压不应超过额定电压的115 115 并应采取稳压并应采取稳压 限幅和滤波的措施限幅和滤波的措施 电压允许波动应控制在额定电电压允许波动应控制在额定电 压的压的 5 5 范围内 波纹系数不应大于范围内 波纹系数不应大于5 5 2 2 当采用复式整流时当采用复式整流时 应保证在各种运行方式下应保证在各种运行方式下 在不同故障点在不同故障点 和不同相别短路时 保护装置均能可靠动作 和不同相别短路时 保护装置均能可靠动作 1313交流操作继电保护应采用电流互感器二次侧去分流跳闸的间交流操作继电保护应采用电流互感器二次侧去分流跳闸的间 接动作方式 接动作方式 14141010 6 6 kVkV系统采用中性点经小电阻接地方式时 应符合下列系统采用中性点经小电阻接地方式时 应符合下列 规定 规定 1 1 应设置零序速断保护 应设置零序速断保护 2 2 零序保护装置动作于跳闸 其信号应接入事故信号回路 零序保护装置动作于跳闸 其信号应接入事故信号回路 5 2 25 2 2变压器的保护应符合下列规定 变压器的保护应符合下列规定 1 1 对变压器下列故障及异常运行方式 应装设相应的保护 对变压器下列故障及异常运行方式 应装设相应的保护 1 1 绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地 短路 短路 2 2 绕组的匝间短路 绕组的匝间短路 3 3 外部相间短路引起的过电流 外部相间短路引起的过电流 4 4 干式变压器防护外壳接地短路 干式变压器防护外壳接地短路 5 5 过负荷 过负荷 6 6 变压器温度升高 变压器温度升高 7 7 油浸式变压器油面降低 油浸式变压器油面降低 8 8 密闭油浸式变压器压力升高 密闭油浸式变压器压力升高 9 9 气体绝缘变压器气体压力升高 气体绝缘变压器气体压力升高 1010 气体绝缘变压器气体密度降低 气体绝缘变压器气体密度降低 2 2 400kVA400kVA及以上的建筑物室内可燃性油浸式变压器均应装设瓦斯及以上的建筑物室内可燃性油浸式变压器均应装设瓦斯 保护保护 当因壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时当因壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时 应瞬时动作于信号应瞬时动作于信号 当产生大量瓦斯时当产生大量瓦斯时 应动作于断开变压器各侧断路器应动作于断开变压器各侧断路器 当变压器电源当变压器电源 侧无断路器时 可作用于信号 侧无断路器时 可作用于信号 3 3 对于密闭油浸式变压器对于密闭油浸式变压器 当壳内故障压力偏高时应瞬时动作于信当壳内故障压力偏高时应瞬时动作于信 号号 当压力过高时当压力过高时 应动作于断开变压器各侧断路器应动作于断开变压器各侧断路器 如变压器电源如变压器电源 侧无断路器时 可作用于信号 侧无断路器时 可作用于信号 4 4 变压器引出线及内部的短路故障应装设相应的保护装置 当变压器引出线及内部的短路故障应装设相应的保护装置 当 过电流保护时限大于过电流保护时限大于0 5s0 5s时 应装设电流速断保护 且应瞬时动作于时 应装设电流速断保护 且应瞬时动作于 断开变压器的各侧断路器 断开变压器的各侧断路器 5 5 由外部相间短路引起的变压器过电流 可采用过电流保护作由外部相间短路引起的变压器过电流 可采用过电流保护作 为后备保护 保护装置的整定值应考虑事故时可能出现的过负荷为后备保护 保护装置的整定值应考虑事故时可能出现的过负荷 并并 应带时限动作于跳闸 应带时限动作于跳闸 6 6 变压器高压侧过电流保护应与低压侧主断路器短延时保护相变压器高压侧过电流保护应与低压侧主断路器短延时保护相 配合 配合 7 7 对于对于400kVA400kVA及以上及以上 线圈为三角线圈为三角 星形联结星形联结 低压侧中性点直接低压侧中性点直接 接地的变压器接地的变压器 对低压侧单相接地短路对低压侧单相接地短路 且灵敏性符合要求时且灵敏性符合要求时 可利可利 用高压侧的过电流保护 保护装置应带时限动作于跳闸 用高压侧的过电流保护 保护装置应带时限动作于跳闸 8 8 对于对于400kVA400kVA及以上及以上 线圈为三角线圈为三角 星形联结的变压器星形联结的变压器 可采用两可采用两 相三继电器式的过流保护相三继电器式的过流保护 保护装置应动作于断开变压器的各侧断路保护装置应动作于断开变压器的各侧断路 器 器 9 9 对于对于400kVA400kVA及以上变压器及以上变压器 当数台并列运行或单独运行并作为其他当数台并列运行或单独运行并作为其他 负荷的备用电源时 应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护 负荷的备用电源时 应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护 过负荷保护可采用单相式 且应带时限动作于信号 在无经常值班人过负荷保护可采用单相式 且应带时限动作于信号 在无经常值班人 员的变电所 过负荷保护可动作于跳闸或断开部分负荷 员的变电所 过负荷保护可动作于跳闸或断开部分负荷 1010对变压器温度及油压升高故障对变压器温度及油压升高故障 应按现行电力变压器标准的要求应按现行电力变压器标准的要求 装设可作用于信号或动作于跳闸的保护装置 装设可作用于信号或动作于跳闸的保护装置 1111对于气体绝缘变压器气体密度降低 压力升高 应装设可作用于对于气体绝缘变压器气体密度降低 压力升高 应装设可作用于 信号或动作于跳闸的保护装置 信号或动作于跳闸的保护装置 5 2 35 2 3中性点非直接接地的供电线路保护 应符合下列规定 中性点非直接接地的供电线路保护 应符合下列规定 1 1 线路的下列故障或异常运行 应装设相应的保护装置 线路的下列故障或异常运行 应装设相应的保护装置 1 1 相间短路 相间短路 2 2 过负荷 过负荷 3 3 单相接地 单相接地 2 2 线路的相间短路保护 应符合按下列规定 线路的相间短路保护 应符合按下列规定 1 1 当保护装置由电流继电器构成时当保护装置由电流继电器构成时 应接于两相电流互感器上应接于两相电流互感器上 对于同一供配电系统的所有线路 电流互感器应接在相同的两相上对于同一供配电系统的所有线路 电流互感器应接在相同的两相上 2 2 当线路短路使配变电所母线电压低于标称系统电压的 当线路短路使配变电所母线电压低于标称系统电压的50 50 60 60 以及线路导线截面过小 不允许带时限切除短路时 应快速切 以及线路导线截面过小 不允许带时限切除短路时 应快速切 除短路 除短路 3 3 当过电流保护动作时限不大于 当过电流保护动作时限不大于0 50 5 0 7s0 7s 且没有本款 且没有本款2 2 项所 项所 列的情况或没有配合上的要求时 可不装设瞬动的电流速断保护 列的情况或没有配合上的要求时 可不装设瞬动的电流速断保护 3 3 对单侧电源线路可装设两段过电流保护 第一段应为不带时对单侧电源线路可装设两段过电流保护 第一段应为不带时 限的电流速断保护限的电流速断保护 第二段应为带时限的过电流保护第二段应为带时限的过电流保护 可采用定时限可采用定时限 或反时限特性的继电器 保护装置应装在线路的电源侧 或反时限特性的继电器 保护装置应装在线路的电源侧 4 4 对对1010 6 6 KVKV变电所的电源进线 可采用带时限的电流速断保变电所的电源进线 可采用带时限的电流速断保 护 护 5 5 对单相接地故障 应装设接地保护装置 并应符合下列规定对单相接地故障 应装设接地保护装置 并应符合下列规定 1 1 在配电所母线上应装设接地监视装置 并动作于信号 在配电所母线上应装设接地监视装置 并动作于信号 2 2 对于有条件安装零序电流互感器的线路对于有条件安装零序电流互感器的线路 当单相接地电流能满当单相接地电流能满 足保护的选择性和灵敏性要求时 应装设动作于信号的单相接地保足保护的选择性和灵敏性要求时 应装设动作于信号的单相接地保 护 护 3 3 如不能安装零序电流互感器 而单相接地保护能够躲过电流回 如不能安装零序电流互感器 而单相接地保护能够躲过电流回 路中不平衡电流的影响时路中不平衡电流的影响时 也可将保护装置接于三相电流互感器构成也可将保护装置接于三相电流互感器构成 的零序回路中 的零序回路中 6 6 对可能过负荷的电缆线路 应装设过负荷保护 保护装置宜带对可能过负荷的电缆线路 应装设过负荷保护 保护装置宜带 时限动作于信号 当危及设备安全时可动作于跳闸 时限动作于信号 当危及设备安全时可动作于跳闸 5 2 45 2 4并联电容器的保护应符合下列规定 并联电容器的保护应符合下列规定 1 1 对对1010 6 6 kVkV的并联补偿电容器组的下列故障及异常运行方式的并联补偿电容器组的下列故障及异常运行方式 应装设相应的保护装置 应装设相应的保护装置 5 2 45 2 4并联电容器的保护应符合下列规定 并联电容器的保护应符合下列规定 1 1 对对1010 6 6 kVkV的并联补偿电容器组的下列故障及异常运行方的并联补偿电容器组的下列故障及异常运行方 式 应装设相应的保护装置 式 应装设相应的保护装置 1 1 电容器内部故障及其引出线短路 电容器内部故障及其引出线短路 2 2 电容器组和断路器之间连接线短路 电容器组和断路器之间连接线短路 3 3 电容器组中某一故障电容器切除后所引起的过电压 电容器组中某一故障电容器切除后所引起的过电压 4 4 电容器组的单相接地 电容器组的单相接地 5 5 电容器组过电压 电容器组过电压 6 6 所连接的母线失压 所连接的母线失压 2 2 对电容器组和断路器之间连接线的短路对电容器组和断路器之间连接线的短路 可装设带有短时限可装设带有短时限 的电流速断和过电流保护 并动作于跳闸 的电流速断和过电流保护 并动作于跳闸 速断保护的动作电流速断保护的动作电流 应按最小运行方式下应按最小运行方式下 电容器端部引线电容器端部引线 发生两相短路时发生两相短路时 有足够灵敏系数整定有足够灵敏系数整定 过电流保护装置的动作电流过电流保护装置的动作电流 应按躲过电容器组长期允许的最大工作电流整定 应按躲过电容器组长期允许的最大工作电流整定 3 3 对电容器内部故障及其引出线的短路 宜对每台电容器分对电容器内部故障及其引出线的短路 宜对每台电容器分 别装设专用的熔断器别装设专用的熔断器 熔体的额定电流可为电容器额定电流的熔体的额定电流可为电容器额定电流的1 51 5 2 02 0 倍 倍 4 4 当电容器组中故障电容器切除到一定数量当电容器组中故障电容器切除到一定数量 引起电容器端电引起电容器端电 压超过压超过110 110 额定电压时额定电压时 保护应将整组电容器断开保护应将整组电容器断开 对不同接线的电对不同接线的电 容器组可采用下列保护 容器组可采用下列保护 1 1 单星形接线的电容器组可采用中性导体对地电压不平衡保护单星形接线的电容器组可采用中性导体对地电压不平衡保护 2 2 多段串联单星形接线的电容器组 可采用段间电压差动或桥 多段串联单星形接线的电容器组 可采用段间电压差动或桥 式差电流保护 式差电流保护 3 3 双星形接线的电容器组 可采用中性导体不平衡电压或不平 双星形接线的电容器组 可采用中性导体不平衡电压或不平 衡电流保护 衡电流保护 5 5 对电容器组的单相接地故障对电容器组的单相接地故障 可按本规定第可按本规定第5 2 35 2 3条第条第3 3款的规款的规 定装设保护定装设保护 但安装在绝缘支架上的电容器组但安装在绝缘支架上的电容器组 可不再装设单相接地可不再装设单相接地 保护 保护 6 6 电容器组应装设过电压保护 应带时限动作于信号或跳闸 电容器组应装设过电压保护 应带时限动作于信号或跳闸 7 7 电容器装置应设置失压保护 当母线失压时 带时限动作于电容器装置应设置失压保护 当母线失压时 带时限动作于 信号或跳闸 信号或跳闸 8 8 当供配电系统有高次谐波 并可能使电容器过负荷时 电容当供配电系统有高次谐波 并可能使电容器过负荷时 电容 器组宜装设过负荷保护 带时限动作于信号或跳闸 器组宜装设过负荷保护 带时限动作于信号或跳闸 5 2 55 2 51010 6 6 kVkV分段母线保护应符合下列规定 分段母线保护应符合下列规定 1 1 配变电所分段母线宜在分段断路器处装设下列保护装置 配变电所分段母线宜在分段断路器处装设下列保护装置 1 1 电流速断保护 电流速断保护 2 2 过电流保护 过电流保护 2 2 分段断路器电流速断保护仅在合闸瞬间投入分段断路器电流速断保护仅在合闸瞬间投入 并应在合闸后自并应在合闸后自 动解除 动解除 3 3 分段断路器过电流保护应比出线回路的过电流保护增大一级分段断路器过电流保护应比出线回路的过电流保护增大一级 时限 时限 5 2 65 2 6备用电源和备用设备的自动投入装置备用电源和备用设备的自动投入装置 应符合下列规定 应符合下列规定 1 1 备用电源或备用设备的自动投入装置 可在下列情况之一时备用电源或备用设备的自动投入装置 可在下列情况之一时 装设 装设 1 1 由双电源供电的变电所和配电所由双电源供电的变电所和配电所 其中一个电源经常断开作其中一个电源经常断开作 为备用 为备用 2 2 变电所和配电所内有互为备用的母线段 变电所和配电所内有互为备用的母线段 3 3 变电所内有备用变压器 变电所内有备用变压器 4 4 变电所内有两台所用变压器 变电所内有两台所用变压器 5 5 运行过程中某些重要机组有备用机组 运行过程中某些重要机组有备用机组 2 2 自动投入装置应符合下列要求 自动投入装置应符合下列要求 1 1 应能保证在工作电源或设备断开后才投入备用电源或设备 应能保证在工作电源或设备断开后才投入备用电源或设备 2 2 工作电源或设备上的电压消失时 自动投入装置应延时动作 工作电源或设备上的电压消失时 自动投入装置应延时动作 3 3 自动投入装置保证只动作一次 自动投入装置保证只动作一次 4 4 备用电源或设备投入到故障上时备用电源或设备投入到故障上时 自动投入装置应使其保护加自动投入装置应使其保护加 速动作 速动作 5 5 手动断开工作电源或设备时 自动投入装置不应起动 手动断开工作电源或设备时 自动投入装置不应起动 6 6 备用电源自动投入装置中 可设置工作电源的电流闭锁回路 备用电源自动投入装置中 可设置工作电源的电流闭锁回路 3 3 民用建筑中备用电源自动投入装置多级设置时民用建筑中备用电源自动投入装置多级设置时 上下级之间的上下级之间的 动作应相互配合 动作应相互配合 5 2 75 2 7继电保护可根据需要采用智能化保护装置或采用变电所综合自继电保护可根据需要采用智能化保护装置或采用变电所综合自 动化系统 并宜采用开放式和分布式系统 动化系统 并宜采用开放式和分布式系统 5 2 85 2 8当所在的建筑物设有建筑设备监控 当所在的建筑物设有建筑设备监控 BABA 系统时 继 系统时 继 电保护装置应设置与电保护装置应设置与BABA系统相匹配的通信接口 系统相匹配的通信接口 继电保护设计继电保护设计 3 3 3 3 3 3 3 3 变配电站继电保护四大要素变配电站继电保护四大要素 1 1 可靠性 可靠性 可靠性是指有事故时必须可靠动作 无事故时不误动 为保可靠性是指有事故时必须可靠动作 无事故时不误动 为保 证可靠性宜选用简单的保护方式与可靠的保护设备 常规保护不误证可靠性宜选用简单的保护方式与可靠的保护设备 常规保护不误 动动 易拒动易拒动 需要定期作保护试验需要定期作保护试验 变配电站综合自动化装置变配电站综合自动化装置 微机微机 保护 拒动较少 遇到干扰容易引起误动 保护 拒动较少 遇到干扰容易引起误动 2 2 选择性 选择性 选择性是指发生事故的设备或线路本身的保护 主保护 选择性是指发生事故的设备或线路本身的保护 主保护 先动作将事故切除先动作将事故切除 设备或线路本身的保护设备或线路本身的保护 主保护主保护 拒动时拒动时 才允才允 许由相邻设备或线路许由相邻设备或线路 后备或上一级后备或上一级 的保护或者由断路器失灵保护的保护或者由断路器失灵保护 动作将事故切除 动作将事故切除 3 3 灵敏性 灵敏性 灵敏性是指被保护的设备或线路发生金属性短路事故时 保护装置的灵敏性是指被保护的设备或线路发生金属性短路事故时 保护装置的 灵敏系数应符合表灵敏系数应符合表5 2 15 2 1的规定 灵敏系数等于保护区内发生短路事故的规定 灵敏系数等于保护区内发生短路事故 时时 流过保护安装处的最小短路电流与保护装置一次动作电流整定值流过保护安装处的最小短路电流与保护装置一次动作电流整定值 之比 之比 注注 在校验断路器的灵敏度时在校验断路器的灵敏度时 是以所保护线路末端的最小短路电流是以所保护线路末端的最小短路电流 作为校验依据 作为校验依据 对中性点直接接地系统对中性点直接接地系统 就是最小运行方式下单相短路电流 就是最小运行方式下单相短路电流 对于中性点非直接接地系统则采用最小运行方式下的两相断路电流对于中性点非直接接地系统则采用最小运行方式下的两相断路电流 4 4 速动性 速动性 速动性是指发生事故后 保护装置应尽快地将事故切除 以提高电力速动性是指发生事故后 保护装置应尽快地将事故切除 以提高电力 系统运行的稳定性 减小事故的损坏程度和波及范围 系统运行的稳定性 减小事故的损坏程度和波及范围 2 2 2 2 2 2 2 2 变配电所继电保护分类变配电所继电保护分类 1 1 变配电所继电保护按照保护对象可分为 变配电所继电保护按照保护对象可分为 变压器保护变压器保护 线路保护线路保护 母联保护母联保护 高压电动机高压电动机 高压电容器保护等 高压电容器保护等 2 2 变配电所继电保护按照保护性质可分为变配电所继电保护按照保护性质可分为 短路保护与异常运行短路保护与异常运行 保护 保护 异常运行保护又分为异常运行保护又分为 过电流保护过电流保护 过负荷保护过负荷保护 瓦斯保护瓦斯保护 温度保护温度保护 油浸式变压器油面降低 油浸式变压器油面降低 密闭油浸式变压器压力升高 密闭油浸式变压器压力升高 气体绝缘变压器气体压力升高 气体绝缘变压器气体压力升高 气体绝缘变压器气体密度降低 气体绝缘变压器气体密度降低 3 3 短路保护短路保护 短路保护为配电设备及配电线路发生相间断路或单短路保护为配电设备及配电线路发生相间断路或单 相短路时的保护 断路器通常设置下列保护 相短路时的保护 断路器通常设置下列保护 1 1 无时限电流速断保护 无时限电流速断保护 2 2 带时限电流速断保护 带时限电流速断保护 3 3 定时限过电流保护 定时限过电流保护 4 4 反时限过电流保护 反时限过电流保护 短路保护应有主保护与后备保护短路保护应有主保护与后备保护 必要是还应可增设辅必要是还应可增设辅 助保护 助保护 a a 变压器回路的短路保护变压器回路的短路保护 反应变压器绕组和引出线的相间短路的电流速断保反应变压器绕组和引出线的相间短路的电流速断保 护 护 对其中性点直接接地侧绕组和引出线的接地短路以对其中性点直接接地侧绕组和引出线的接地短路以 及绕组匝间短路也能起到保护作用 及绕组匝间短路也能起到保护作用 4 4 异常运行保护 异常运行保护 a a 过电流保护过电流保护 降压变压器保护装置的整定值应考虑事故时可能降压变压器保护装置的整定值应考虑事故时可能 出现的过负荷 出现的过负荷 b b 过负荷保护过负荷保护 对于对于400kVA400kVA 及以上的变压器 当数台并列运行或单独运行及以上的变压器 当数台并列运行或单独运行 并作为其他负荷的备用电源时并作为其他负荷的备用电源时 应根据可能出现的过负荷情况装设过应根据可能出现的过负荷情况装设过 负荷保护 负荷保护 c c 瓦斯保护瓦斯保护 400kVA400kVA及以上的建筑物室内可燃性油浸式变压器均应装设及以上的建筑物室内可燃性油浸式变压器均应装设 瓦斯保护 瓦斯保护 瓦斯保护是作为油浸式变压器相间短路的后备保护设置的瓦斯保护是作为油浸式变压器相间短路的后备保护设置的 当变压器内部发生轻微故障时当变压器内部发生轻微故障时 瓦斯继电器接点闭合发出瞬时轻瓦斯瓦斯继电器接点闭合发出瞬时轻瓦斯 报警 报警 当变压器内部发生严重故障时 油箱内产生大量瓦斯气体当变压器内部发生严重故障时 油箱内产生大量瓦斯气体 强烈的油流冲击挡板 瓦斯继电器接点闭合 发出重瓦斯跳闸脉冲强烈的油流冲击挡板 瓦斯继电器接点闭合 发出重瓦斯跳闸脉冲 跳开变压器各侧断路器 跳开变压器各侧断路器 d d 温度保护温度保护 由于过负荷或接地故障等原因使变压器由于过负荷或接地故障等原因使变压器 出现温度超高而设置的报警或跳闸 出现温度超高而设置的报警或跳闸 3 3 变压器保护的设置变压器保护的设置 1 1 小于 小于400kVA400kVA变压器应配置高压熔断器保护 变压器应配置高压熔断器保护 2 2 400 800400 800 kVAkVA变压器高压侧装断路器保护 应配置带时限的变压器高压侧装断路器保护 应配置带时限的 过电流保护 电流速断保护 过电流保护时限大于过电流保护 电流速断保护 过电流保护时限大于0 5s0 5s时装设时装设 过负 过负 荷保护荷保护 低压侧断路器带过负荷时可不装设低压侧断路器带过负荷时可不装设 低压侧单相接地保护低压侧单相接地保护 高高 压侧过电流保护和低压侧断路器不能满足灵敏度要求时压侧过电流保护和低压侧断路器不能满足灵敏度要求时 c c 1000 25001000 2500 kVAkVA变压器高压侧装断路器保护 应配置带时限的变压器高压侧装断路器保护 应配置带时限的 过电流保护 电流速断保护 过电流保护时限大于过电流保护 电流速断保护 过电流保护时限大于0 5s0 5s时装设时装设 过负 过负 荷保护荷保护 低压侧断路器带过负荷时可不装设低压侧断路器带过负荷时可不装设 低压侧单相接地保护低压侧单相接地保护 高高 压侧过电流保护和低压侧断路器不能满足灵敏要求时压侧过电流保护和低压侧断路器不能满足灵敏要求时 应在变压器中应在变压器中 性线上装设零序过电流保护 温度超限保护性线上装设零序过电流保护 温度超限保护 4 4 线路保护线路保护 根据线路发生短路故障对主根据线路发生短路故障对主 后备保护的要求后备保护的要求 短路电流保护短路电流保护 有三种 有三种 1 1 无时限电流速断保护 无时限电流速断保护 2 2 带时限电流速断保护 带时限电流速断保护 3 3 定时限过电流保护 定时限过电流保护 这三种保护分别称为相间短路电流保护的第这三种保护分别称为相间短路电流保护的第I I段 第段 第II II段为线段为线 路的主保护路的主保护 第第IIIIII段为本线路主保护的近后备保护和相邻线路的远后段为本线路主保护的近后备保护和相邻线路的远后 备保护 备保护 5 5 母联保护母联保护 当母线为分段运行时当母线为分段运行时 母联保护的主要方式是装设专用保护母联保护的主要方式是装设专用保护 1 1 装设电流速断保护 装设电流速断保护 2 2 装设反时限特性的过电流保护 装设反时限特性的过电流保护 反时限特性的过电流保护是动作时限与被保护线路中短路反时限特性的过电流保护是动作时限与被保护线路中短路 电流大小有关的一种保护电流大小有关的一种保护 当短路电流小时当短路电流小时 保护动作时限长保护动作时限长 当短当短 路电流大时 保护动作时限短 路电流大时 保护动作时限短 通常通常10kV10kV母线分段断路器上装设反时限特性的过电流保护母线分段断路器上装设反时限特性的过电流保护 如采用 如采用LL 15ELL 15E 16E16E型过电流继电器型过电流继电器 其具有电流速断保护和定时限其具有电流速断保护和定时限 电流速断保护电流速断保护 为保证引出线故障时保护动作的选择性为保证引出线故障时保护动作的选择性 将将LL 15ELL 15E 型继电器瞬动部分解除 型继电器瞬动部分解除 同时设置定时限电流速断保护同时设置定时限电流速断保护 当分段断路器合闸时保护投当分段断路器合闸时保护投 入 合闸后保护自动解除 入 合闸后保护自动解除 6 6 电压互感器的选择电压互感器的选择 10kV10kV变电所采用的电压互感器有两种接线方式变电所采用的电压互感器有两种接线方式 V V V V型型 和和 Yo Y Yo Y 开口三角形 型 开口三角形 型 V V V V型接线适用于小型变电所型接线适用于小型变电所 Yo Y Yo Y 型适用于较大型型适用于较大型 变电所 变电所 需要进行高压电能计量需要进行高压电能计量 或有高压电动机与高压电容器的变或有高压电动机与高压电容器的变 配电所 应设计电压互感器 配电所 应设计电压互感器 V V V V型接线适用范围 型接线适用范围 1 1 小型变电所 小型变电所 主接线较简单 需要进行高压电能计量 主接线较简单 需要进行高压电能计量 2 2 不要求单相接地报警时 不要求单相接地报警时 3 3 高压电容器无需零序电压保护时 高压电容器无需零序电压保护时 可选用可选用V V V V