500KV开关保护课件.ppt

开关保护的原理与应用 开关保护的范围 自动重合闸断路器失灵保护 自动重合闸 自动重合闸的定义和作用自动重合闸的重合方式单重与三重的比较单相重合闸与潜供电流顺序重合闸重合闸与线路保护的配合前加速与后加速电厂配出线的重合闸问题重合闸的试验方法 自动重合闸的定义和作用 自动重合闸 电力系统运行经验表明 架空线路90 的故障是瞬时故障 而在由继电保护动作切除短路故障之后 电弧将自动熄灭 绝大数短路处的绝缘可以自动恢复 因此 自动重合闸是将跳开的断路器自动投入的功能 作用 1 提高供电可靠性 减少线路停电次数2 对高压电网而言 可以提高系统动态稳定 增加线路输送功率3 对断路器本身原因造成的偷跳或继电保护误动作起到部分纠正的作用 自动重合闸的重合方式 单重 单相故障 单跳单重 相间故障 三跳不重三重 单相或相间故障均三跳三重综重 单相故障单跳单重 相间故障三跳三重我厂500kV系统 单重方式和顺序重合闸我厂220KV系统 单重方式 单重与三重比较 高压电网架空线路线间距离大 单相故障概率高 采用单重方式优势较大 单重的优点 单重方式提高供电可靠性 对于双侧电源的联络线则可以加强联络 提高动态稳定 避免系统解列 三重的优点 实现简单 单重的缺点 断路器按相操作 需要选相元件 单重过程中可能会使其他保护误动 三重的缺点 需要检同期 对于弱联系系统有可能三相切除后很难恢复同步 单相重合闸与潜供电流 三相输电线路电气参数图 单相重合闸与潜供电流 潜供电流产生原理 潜供电流 非故障相A B通过相间电容CAC CBC感应的电容电流非故障相A B流过的负荷电流在C相互感电势通过故障点和C相对地电容产生的电磁电流 单相重合闸与潜供电流 潜供电流电容分量与故障点无关 只与线路参数有关电磁分量则与线路参数及故障点位置有关 潜供电流对重合闸时间的影响 线路越长 潜供电流越大 消弧时间越长 重合闸时间也越长 潜供电流影响单相重合闸的成功率 重合闸与潜供电流 t00s系统发生单相故障时刻t10 02s保护动作 开关跳圈受电t20 04 0 06s开关分闸 主触头分开 熄弧 故障切除t30 02s开关分闸电阻断开 潜供电弧进入自灭时期t40 2s潜供电弧熄灭t50 06s潜供电弧弧道去游离t60 1s开关接到重合命令t70 2 0 25s开关合闸 主触头击穿 合闸电阻投入t80 02s开关主触头闭合 合闸电阻被短路退出 我厂重合闸时间整定 5051 5041重合时间为0 7s5011 5012 5031 5033 5052 5042 重合时间为1 0s5022 5023重合时间为0 9s 顺序重合闸 顺序重合闸的意义 3 2接线方式下 避免两个开关重合于故障 实现方式 采用不同整定时间 通过定值切换 通过设定主从方式实现 重合闸的前加速与后加速 前加速特点 快速切除瞬时故障可能使瞬时故障来不及发展成永久故障 提高重合闸成功率能维持发电厂与重要变电所母线电压 保证重要负荷供电实现简单 应用于35kV及以下 断路器工作条件恶劣 动作次数多重合于永久故障 切除时间长如果重合闸拒动 则可能扩大停电范围 前加速与后加速 后加速特点 有选择动作 不会扩大停电范围 永久故障瞬时切除不受网络结构和负荷条件限制每个断路器安装重合闸后加速应用于高压电网 重合闸与线路保护的配合 单相重合闸动作期间 闭锁线路保护方向零流三相重合闸合闸时由于三相开关不同期 也会短时出现零流 须闭锁 原因 如果继电保护装置的工作电压取自母线PT二次 当线路单相断开时 两侧的零序方向元件都将处于正方向动作状态 因此对于采用单相重合闸的线路 在单相跳闸的同时 零流可能误动 电厂配出线的重合闸问题 故障及重合冲击对机组的影响 发电机轴系扭转振荡 单重方式对机组冲击小于三重方式对侧先重合 本侧检有压后重合 重合闸装置的传动试验 要点 1 试验时必须要求模拟开关接点的变化 采用试验仪辅助接点或外接模拟断路器方式实现 2 实际带开关动作 应注意跳合闸回路的相互影响 断路器失灵保护 失灵保护的前提及原理失灵保护的动作逻辑与动作时序启动失灵条件失灵保护的实现方式发变组开关失灵保护失灵保护的试验方法 失灵保护的前提及原理 前提条件 不考虑两只开关同时失灵 仅考虑故障相开关的失灵原理起动回路应由能瞬时复归的保护出口接点与电流元件串联组成 单相跳闸经本相电流控制 三相跳闸经任一相电流控制 用于发变组的开关失灵保护应具有负序或零序电流判别元件 其时间定值与相电流的时间定值应分别整定 失灵保护动作逻辑与动作时序 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方跳闸 或母差 变压器保护 中开关 边开关有所不同 启动失灵的条件 电气量保护动作启动失灵 非电量保护不启动失灵 非电量保护动作后返回较慢 不能满足失灵保护启动量快速返回的要求 基本上所有跳开关的保护 线路 母线 短线 主变和高抗的电气量保护 均起动开关失灵保护 除 主变本体保护 开关本体三相不一致保护 远方跳闸 手动跳闸 失灵保护的实现方式 500kV电网按断路器配置独立的失灵保护装置 带完备的电流判别及延时功能 失灵动作后直接跳开相邻断路器并跳母差220kV电网按断路器配置失灵启动元件 动作后启动母差 由母差完成延时出口功能 与母差公用复压闭锁 部分厂站将闸刀辅接点串接在启动回路中 发变组开关失灵保护 增加负序电流判据 与发电机负序反时限保护配合 保护转子过热 发变组保护配置种类繁多 动作及返回时间有快有慢 另外发变组为三相联动开关 动作速度较线路单相开关慢 发变组的后备保护 电气量 动作后启动程序跳闸 动作时间较长 也不宜直接启动失灵 而是通过逆功率保护出口启动失灵 发变组主变内部故障时 由于发电机灭磁有一定时间 造成主变高压开关跳开但发电机仍然向故障点提供短路电流 使得差动元件不返回 另外 发电机内部近中性点侧故障 高压开关失灵时 失灵保护感受的电流可能很小 失灵保护试验方法 先通故障电流 再加启动信号