继电保护及原理归纳

主要继电保护及原理一、线路主保护(级联保护)纵向连接保护：将输电线两端的保护装置通过某个通信线路纵向连接，将各端的电量传输到对方端，比较各端的电量，判断故障是在自线范围内还是在范围外，由此决定是否切断被保护线。任何纵向连续保护用于确定故障位置是否位于被从信道发送的某些信号保护的线路内，并且将信号的日期性质分为三种：闭合信号、授权信号和跳闸信号。封闭信号：此信号无法到达是保护动作跳闸的必要条件。允许信号：接收此信号是保护操作跳闸的必要条件。行程信号：接收此信号是保护行为和行程的充分条件。根据输电线两端使用的保护原理，可分为(纵联)差动保护、纵联距离保护、纵联方向保护。通道类型：一、导线通道二、载波(高频)通道三、微波通道四、光纤通道。1 ) (纵向连接)差动保护(纵联)差动保护：原理根据基尔霍夫定律，流过一个节点的电流之和等于零。差动保护问题：一、对于输电线路1、电容器电流：电容器电流从线路内部流过，因此对于长线路的无负载和轻负载线路容易产生误动作。解决方案：需要提高启动电流值(牺牲灵敏度)，缩短延迟(牺牲高速性)，进行电容电流补偿。*注：通过电流是保护区外发生短路时流过保护区内的故障电流。 不会超过电流而引起保护误动作。2、TA断线，可能导致保护误动作解决方案：差动保护发出跳闸指令，必须满足以下条件：自侧起动源起动； 接收自侧差动继电器的动作对方侧的“差动动作”的许可信号。允许对方进行保护信号条件：保护起动差动元件的动作3、弱电侧电流的纵差保护存在问题(变压器未接地系统的弱电侧在轻负载时和无负载时电流几乎不变化)。解决方法：除两侧的电流差突变量启动元件、与零相电流启动元件不对应的启动元件外，增设低压差电流启动元件。4 .高电阻接地的保护灵敏度不足线路侧发生高电阻接地故障时，远离故障点一侧的各启动元件可能无法启动，两侧的差动保护也无法消除故障。解决方案：从零相差动继电器中，用低比率制动系数的稳态相位差元件选择相，构成零相1级差动继电器，经过延迟动作。*注：比率制动器差动为一个和电流(差动)、一个差电流(制动器)，综合考虑两者，差电流越大动作越好。5 .采样不同步解决办法：改进技术6 .死区故障解决办法：跳远线路m、n侧。 将m侧母线保护动作的触点与电流差动保护装置的“跳跃”端子连接，保护装置在发现该端子的输入触点闭合后立即向n侧发送“跳跃”信号。 n侧接收到该信号后，经过起动元件的动作，作为定位基准发出三相跳闸命令，关闭再接通。*注：3/2接线方式下，母线保护动作不允许发出“跳跃”信号，母线保护失效，失效后启动“跳跃”的相反侧断路器。2 .对主变的无负载接通变压器或外部故障切除电压恢复时，变压器电流计的指针剧烈摇晃，然后返回正常的无负载电流值，该冲击电流即所谓的励磁冲击电流。 这些特点包括：1、冲击电流包含数值大的谐波成分(主要是二次和三次谐波)，主要是二次谐波，因此励磁冲击电流的变化曲线为尖峰波，且具有明显的断续角。2、励磁涌流的衰减常数与铁心饱和度有关，饱和越深，电抗越小，衰减越快。 因此，最初瞬间衰减快，然后慢慢减慢。3、一般变压器的容量越大，衰减的持续时间越长，但总的趋势是冲击电流的衰减速度比短路电流稍慢。4、励磁冲击电流的数值较大，最大为额定电流的68倍。 调整一台断路器控制变压器时，其速断可以用变压器励磁电流调整。根据这些特点，可以提出适当的解决办法。 例如，利用使用带饱和变流器的差动继电器构成差动保护的二次谐波制动器的原理来构成差动保护。2 )纵向连接方向保护纵耦合方向保护是通过比较在规定的正方向的情况下故障分量电压与电流在伪阻抗中产生的电压的相位正方向发生故障时，电力的方向为正，如上式所示。 这是假设各个阻抗的阻抗角相等这一理想状况，在考虑各种因素的影响的情况下，商用频率突变量的反向元件在正方向故障时的功率方向为正的判断基准为(270、90 )，即在左半部分的区域，阻抗部分的电阻值必定为负的相反，容易获得另一基准，并且如果相反，则为(90，-90 )。纵联方向保护的原理决定了具有以下特点。1 .不受负载状态的影响2 .不受故障点瞬态电阻的影响3、确定故障成分的电压、电流之间的橡胶和系统电阻，方向明确4 .能够消除电压死区5 .不受系统振动的影响。3 )纵向连接距离保护纵向耦合距离保护类似于纵向耦合方向保护，但只是将方向元素转换为距离元素。通过比较短路点和保护安装部的线路阻抗Zm和整定阻抗Zset，距离保护有以下3种情况1、ZmZset，说明保护区外保护不动作3、Zm为Zset的反向，说明为反向故障，保护不动作。通过比较其保护原理，即两者的阻抗值，可知考虑一定的馀量(margin )，发生高电阻接地是保证灵敏度的要求，是无法保护线路全长的距离，通常是能够保护线路全长的80%的距离。 距离II段保护全长和下一条线路的一部分从III段保护下一条线路的全长，作为下一条线路的远程备份。纵向连续距离保护返回距离I级，即距离保护的一级。纵向耦合距离保护很少受到系统运行方式、网络结构、负荷变化的影响。 但是，受系统振动的影响，调整到串联辅助电容线路是很困难的。距离保护还可以兼作主线路和相邻线路的备份保护。2 .重新投入根据电力系统的运行经验，架空线路的故障多为“瞬时”故障，发生这些故障时，继电保护动作开关断开，电弧立即自然消失，故障点的绝缘强度恢复，此时，关闭断路器可恢复正常的供电。重新接通的优点很明显：首先，能够提高供电的可靠性，特别是能够提高单电路线路的同事，能够提高电力系统并联运转的稳定性的断路器机构本身和继电保护的误动作引起的误跳闸也能够得到纠正。重新接通的缺点是，如果与永久故障重叠，电力系统会再次受到故障的冲击，并联运行的稳定性有可能下降，同时断路器要求在短时间内连续切断2次短路电流，要求短路器的消弧能力较高。重新接通不得动作时：1)值班人员手动或操作遥控装置切断断路器2 )手动接通。再投入起动方式有位置不对应的起动(跳闸)和保护用户跳闸起动。重投入的单重、三重、总重1、单相再接通是指在线路发生单相接地故障时，保护动作只跳过故障相的断路器进行单相再接通2、三重是指线路上的单相接地事故和相间短路事故都跳过三相，再投入三相3、综合重合闸是指发生单相接地故障时采用单相重合闸方式，发生相间短路时采用三相重合闸方式。一般而言，对于110kV以下的线路，针对采用单模式的220kV以上的线路，针对采用多路复用方式的孤立线路，综合采用未形成环路网等特殊状况，各种方式的采用综合考虑了基于线间距离的故障类型的可能性、供电的可靠性、对系统的冲击重新接通的动作时间另一方面，为了缩短电源断开时间，动作时限越短越好，另一方面，重新接通前必须保证消弧，恢复电介质的绝缘强度的是断路器机构的消弧室，第二个是故障点的电弧消失。 综上所述，再投入的时间不应太短，一般为220kV0.8s、500kV0.6s。检查无压和同步无电压检测：打开开关前，检测开关线侧是否有电压，确定无电压后，打开开关。同步“打开开关前，检查开关的两端是否满足同步条件(电压和相位都相同)，打开开关。两侧跳闸后，线路没有压力时，没有接通压力的一侧打开开关，另一侧检查同步后接通。 两侧均检查同步时，线路无压力，母线侧有压力，两侧开关不满足同步条件，无法操作。向一侧投入无压力，向另一侧投入同步时，检测到无压力的一侧断路器因某种原因(误碰撞或保护误动作时)跳闸，另一侧不动作时，线路有压力，不能重叠。 因此，必须在两侧设置无压检测和同步检测，但一方在无压检测和同步检测后，另一方只能进行同步检测。 否则，同时检测无压再接通引起非同步接通时，必须在同步检测继电器触点电路中串联检测无压触点。 (以投入为重点的协调问题)再次投入一般是向系统侧投入无压，接近发电站侧投入同步，是为了防止永久故障时重叠，再次给发电机组带来冲击。作为同样的想法，可以考虑先插入500kV线路的3/2接线方式的采用侧开关。 开关发生永久故障，开关此时不能离开时，系统的停电范围会产生影响(是停止母线还是停止相邻的线路)，这是因为对于500kV线路来说，线路一般比母线重要。另外，在单重方式中，由于二相处于接通状态，因此不存在检测同步。3 .断路器保护断路器保护的功能构成：1 .故障保护对于3/2布线，断路器分为边断路器和中断路器，两者发生故障时跳动的断路器不同，前者是跳动断路器和连接母线上的所有边断路器，后者跳过两侧的断路器，远离连接线路相反侧的线路的断路器。一般来说，220kV以下的故障通过配置母差保护来完成，但500kV3/2的接线会因断路器保护而故障故障保护的动作条件故障相故障：在对应的线路保护跳闸接点和故障过电流高值下动作后，以可调整的故障跳闸本开关时间延迟值启动三相跳闸命令跳闸本断路器，以可调整的故障跳闸相邻开关延迟值启动故障保护动作跳闸相邻断路器。实现非故障相故障：在三相跳闸输入接点保持故障的过电流高值的动作元件，故障的过电流低值的动作元件连续动作，此时输出的动作逻辑以可调整的故障跳闸本开闭时间延迟值启动三相跳闸命令跳闸本断路器，以可调整的故障跳闸邻接开闭延迟值启动故障保护动作跳闸邻接断路器发变三跳故障电路的实现：发变三跳故障的保护可分别按低功率因素、反相过流和零相过流三个辅助标准开路。 三个辅助标准都可以退出调整控制字。 输出的动作逻辑是以可调整的故障跳闸本开关时间延迟值启动三相跳闸命令跳闸本断路器，以可调整的故障跳闸相邻开关延迟值启动故障保护动作跳闸相邻断路器。500kV开关故障：开关故障保护通过开关保护实现，线路保护的分相跳闸指令来自操作箱的三相跳闸指令tkr进入开关保护开关保护内部逻辑判断过电流基准(故障高值0.6A，故障低值0 )。 4A )，满足故障条件时，经过第一时限的0.13s跳闸本开关，0.2s跳闸邻接开关即SLJ触点闭合。对于侧开关，两个SLJ触点跳转到相邻的中心开关，并且两个SLJ触点的激活母差不起作用，这另四个SLJ触点继续，直到发送设备开始发送为止。三个跳变触点可分为以下三类：TJQ三跳起始重新接通，起始故障现在几乎无用(单重)tkr三跳不起重新接通、起动故障母线保护、电抗器、故障保护、远跳等出口tkf三跳不起重新接通、不起故障非电力输出(不一致、本体等)、三相不一致、气体TJQ是三重继电器，不关闭重新接通，若有些三重开关是三重开关，则允许TJQ的动作重叠。 这时启动跳远电路肯定不合适。tkr是永久跳跃继电器，是闭合再投入，经常需要母差保护和闭合再投入的动作通过它被输出。 tkr动作的话，一定不会重叠，使用它启动跳远电路。220kV开关故障：1线路开关不灵活线路开关的故障保护共同实现线路保护、开关保护、故障保护，线路保护的分相跳闸指令串联连接三相跳闸指令tkr、TJQ和开关辅助保护过电流基准(故障电流值)，进入故障保护屏幕，经过故障出口的短延迟进行母连/分级，故障长跳闸与该母线连接的所有开关2母连/分段开关不起作用母连/分段开关的故障保护通过母连保护实现，来自操作的三相跳闸命令tkr进入母连保护屏，母连保护按流动标准(母连故障电流值)实现故障保护，在满足故障条件时延迟跳过两母线的所有开关。3变更中开关失灵变中开关的故障主变保护屏幕启动，通过故障屏幕跳到主变三侧。 经过内部逻辑的判断，在进入故障屏的故障中发生故障的同时，主变保护屏的中压侧开关的命令进入故障屏解除复压关闭两者的条件同时满足，保护元件和关闭元件触电同时动作，实现跳闸的主变三侧。2 .自动重新投入(如上所述)3、三相不一致保护定义：断路器只有一相或两相分离，三相跳动方式不一致，为非全相状态(此时系统中有零相/反相成分)，其控制语为“不一致为零相开放接通”“不一致为反相开放接通”，闭合重新接通，不启动(TJF )。4 .充电保护充电保护由相构成的2个时限相过流和1个零相过流构成。 充电保护动作后，启动故障保护。 仅在线路(变压器)充电时接通，充电正常后立即结束。5 .死区保护死区保护是比按照在开关CT之间的故障情况下、在开关断开而不能除去故障的情况下、为了减小该故障对系统造成的影响而设置的故障保护动作快的保护。工作逻辑是，即使装置接收到跳闸信号和TWJ信号，死的过电流元件的工作也不会返回，通过死区保护接通控制而被整定延迟启动死区保护，出口电路与故障一致。 (动作延迟小)1cm和交换机之间2死区保护和故障保护通用出口3动作时间比故障保护动作快动作条件：三相跳闸触点三相跳跃死区电流动作死区时间延迟关于3/2配线六、跳跃单相和跳跃：从线路保护中接受A/B/C单相跳闸信号，与其对应的高值电流元件工作，瞬时分相跳闸。仅接收由二相跳闸三相、线路保护的二相跳闸信号，任一相的高值电流元件动作，延迟15MS跳闸三相。三相和跳跃：接收到三相跳闸信号，任一相的高值电流元件动作，瞬时三相跳闸出口。4 .主变保护1 )气体保护对应油箱内部产生的气体和油的流动而动作，防止变压器