变电站保护配置及基本原理(张红艳)

变电站的保护配置和基本原理，张红彦教研室的运行和通信，发电、输电、变电、配电、用电，变电站在电力系统中的地位和作用，变电站是电网中采集电源、提升电压和分配电源的节点，变电站的主要设备，电源、采暖照明电源、整流电源、计算机电源、不间断电源、控制、保护、测控电源、二次电压、 二次电流、遥测、遥控、连接电路、线圈通电、传输机制、跳闸命令、报警、远程通信、目录、内容概述、1。 什么是继电保护装置？继电保护装置是指能够反映电力系统电气元件故障或异常运行，并对断路器跳闸或发出信号起作用的自动装置。一、保护对象、保护动作条件、保护动作结果，二、继电保护的基本原理，可以区分系统的正常运行状态和故障或异常运行状态，找出特征量的差异。第二，继电保护的基本原理，电流增加：直接连接在故障点和电源之间的电气设备上的电流会增加。过流保护电压下降：系统故障相的相电压或相间电压将下降，越靠近故障点，电压下降越多，甚至为零。欠压保护电压与电流Z的比值会发生变化：在系统正常运行时，Z基本上是一个大值的负载阻抗。在系统短路期间，Z是从保护装置到短路点的小值阻抗。距离保护或阻抗保护。第二，继电保护的基本原理，电压和电流之间的相角会发生变化：正常约20，短路60 80。方向保护中的序分量：接地故障时的零序分量和不对称故障时的负序分量。零序保护和负序保护有无差动电流：正常流入电流和流出电流相等，输入=输出，差动电流近似为零，短路时流入和流出不相等，输入输出，差动电流大。线路差动、总线差动、主变压器差动，二。继电器保护的基本原理，非电信号：利用非电量的变化来接通继电器、信号或跳闸的相应触点动作。气体保护、压力释放、过热保护简而言之，只要找到系统正常运行和故障时电气量和非电气量的变化特征，就能找到构成保护的原理，差异越明显，保护性能越好。(3)继电保护的配置要求。继电保护系统的配置应满足两个基本要求：任何电力设备和线路在任何时候都不得在没有继电保护的情况下运行。在任何电力设备和线路运行过程中，两个完全独立的继电保护装置必须控制两个完全独立的断路器，才能随时实现保护。三、继电保护配置要求，继电保护配置实现两个基本要求：对于110千伏及以下电力系统，依靠“远程备份”的原则。对于220千伏及以上的电力系统，保护配置采用“近后备”原则。即双保护断路器失灵保护。3。继电保护配置要求，继电保护双重配置：220千伏及以上线路，220千伏及以上母线，110千伏及以上主变保护采用双重配置。每个完整且独立的保护装置应能够处理可能发生的所有类型的故障。两套保护之间不应有电气连接。当一套保护退出时，另一套保护的运行不应受到影响。3。继电保护配置要求，继电保护双重配置：交流量采集：两套保护装置的交流电压分别取自电压互感器的相互独立的绕组；交流电流应分别取自电流互感器相互独立的绕组。保护范围应该重叠，以避免死区。4、继电保护范围的划分，大多数保护装置都是通过分析接入电压和电流量，判断设备是否正常运行，而电流量来自电流互感器二次区间，所以保护范围的划分，通常以电流互感器为分界点。4、继电保护范围的划分、线路间距、线路保护范围、母线差动保护范围、4、继电保护范围的划分、母线和母联间距、母线差动保护范围、母线差动保护范围、母线差动保护范围、4、继电保护范围的划分、主变间距、主变差动保护范围、母线差动保护范围、5、保护死区分析、 保护死区的概念：保护范围的划分通常是以电流互感器为分界点，保护动作后，通过跳闸断路器来切除故障，从而判断故障不同于切除故障的设备，两种设备之间有一个特殊的位置，这就是我们通常所说的死区。5，保护死区分析，母联死区：2，母差保护范围，5，保护死区分析，线路死区：图ZY1000506001-1线路死区，母差保护，线路保护，死区，5，保护死区分析，主变压器死区：5，保护死区分析，死区故障排除方法：在断路器两侧安装电流互感器，设置专用母联死区保护，使用远程跳闸功能，使用后备保护消除死区故障。第五，保护死区分析。死区故障类似于相应的开关拒绝操作的现象，但是没有开关拒绝操作死区故障。应在综合分析事故现象的基础上做出正确的判断。如果能及时发现死区故障，可以大大提高事故处理速度，尽快恢复无故障设备的输电。6、微机保护学习要点，微机保护装置有什么功能？正在使用哪些保护功能？你什么时候退出？每个保护功能的输入量和运行条件是什么？每个保护功能被激活后会作用于哪些设备？常用压板运行分析：首先，根据变电站的性质、电压等级、供电负荷的重要性等因素，线路保护配置和各电压等级的输配电线路在保护配置上是不同的。a、线路保护配置，反映电量保护的一端，如过流保护、零序保护、距离保护。反应两端的电量保护，如纵向保护。保护分类：1。线路保护配置。220千伏线路保护采用双重配置。每套保护装置包括纵向保护、相间距离、接地距离、零序电流、综合重合闸等功能。110千伏线路保护装置包括三级距离保护(相间距离和接地距离)、四级零序方向过流保护、三相一次重合闸等功能。10kV和35kV线路配有两级或三级(定向)过流保护和三相一次重合闸。2、过流保护，当线路发生短路故障时，会产生较大的短路电流，而当故障点离保护装置较近时，短路电流相对较大。当短路电流超过设定值时，电流元件动作，并通过动作时间与下一级线路保护配合，以确保动作的选择性。2、过流保护，整定值最大，延时最短，整定值最小，延时最长，三段过流保护，2、过流保护，三段过流保护，当任一相电流大于整定值时，经过相应段的延时后，三段或门，即任一段动作，保护跳闸。电流整定值、动作时间、2、过流保护、过流保护主要用于1035kV线路。如果线路的另一端有电源，则需要在过流保护中增加一个方向元件三级距离保护、最小整定值、最短时间、最大整定值、最长时间、三级距离保护、三级距离保护动作逻辑、三级距离保护，当任何测得的阻抗小于整定值时，通过相应区段的延时出口、三级或门跳闸，即输出任何动作保护。阻抗定值、运行时间、3、距离保护、距离保护分类根据不同的电压、电流和计算公式，距离保护分为反映各种接地故障的接地距离保护。Z=u /(i k3i0)相间距离保护反映了各种相间故障。z=U/I，III。距离保护。距离保护主要用于110千伏线路主保护、220千伏和500千伏线路后备保护。零序过流保护。零序保护只反映接地故障零序电流和零序电压。四、零序过流保护、跳闸逻辑：3I0整定值、跳闸线路开关获得的电量：线路电流互感器产生的3i03i0=ia IB集成电路、3i0、四段零序过流保护、零序一段：根据流经保护装置的电流设置，避免线路末端单相短路，不能保护线路全长。零序二段：与相邻线路的敏感一段配合，保护该线路全长并延伸至相邻线路。零序三段：是一、二段的后备保护，与相邻线路的二段配合。零序四段：作为零序电流三段的后备保护。4、零序过流保护、4、零序过流保护、零序方向过流保护：零序过流保护零序方向元件零序方向元件比较零序电压和零序电流的相位，以区分正负接地故障。正方向短路，零序电流超前零序电压。短路方向相反，零序电流滞后于零序电压。四、零序过流保护、零序过流保护可用于110千伏线路主保护、220千伏和500千伏线路后备保护、五、纵向保护，反映了一端电量保护的缺陷，无法区分本线终端(F1)点与相邻线路起点(F2)点之间的短路，也无法瞬间切断本线全长内的短路。纵向保护的概念是利用一定的通信通道纵向连接输电线路两端的保护装置，传输电量(电流、功率方向等)。)并比较两端的电量来判断故障是在线路范围之内还是之外，从而决定是否切断被保护线路。纵向保护可以立即消除该线路全长内的短路，但不能用作相邻线路的后备保护。纵联差动保护分类、5、纵联保护、纵联保护分类、基本原理、纵联电流差动：双向保护将电流互感器输入的各相电流转换成数字数据，通过光纤数字通信系统的数据通道传输到对侧保护。双侧保护利用本侧和对侧的电流数据，根据相位计算差动电流，并做出相应的判断。如果保护动作在内部故障时跳闸，当判断为外部故障时，保护不动作。5，纵向保护-电流差动，当线路正常运行和外部故障时，5，纵向保护-电流差动，当线路内部故障时，5，纵向保护-电流差动，差动保护压板，电流差动保护只有在两个压差压板都处于输入状态，且两个压板都锁定时才能运行。如果两侧压力板的输入状态不一致，装置将报告“压差板不一致”。5、纵向保护-电流差动，远程跳闸压板，以使断路器和电流互感器(死zon110千伏及以下单电源线路采用普通三相一次重合闸，220千伏双电源线路采用综合重合闸。六、自动重合闸，四、三相一次重合闸，三相一次重合闸：无论线路上发生单相接地短路或相间短路，继电保护装置都会将断路器的三相跳闸，然后重合闸装置会开始将断路器的三相合在一起。如果故障是瞬时的，则符合是成功的；如果故障是永久性的，保护将再次断开断路器的三相，并且不再重叠。六、自动重合闸，六、综合重合闸，综合重合闸：分为单重、三重、综合重合闸，单相故障禁用几种方式，跳单相、单相，1)如果瞬时故障，重合成功。2)如果存在永久性故障，跳过三个阶段。对于相间故障，跳过三相，不要重叠。保护可以发出单相跳闸命令(保护可以判断故障相)；各相控制回路相互独立(分相跳闸出口压板和二次回路)；断路器的三相机构和开关元件相互独立(分相机构、开关元件和机械指示)。6、自动重合闸、6、综合重合闸、三路任意故障发生时，线路保护动作跳三相，三相重合，重合成功继续运行，重合在永久性故障保护动作上再次将断路器跳三相。综合重合闸方式下的单相故障按单相重合闸方式处理；相间故障应通过三相重合闸来处理。停止使用重合闸并退出。当重合闸长时间不使用时，应设置在此模式。6。自动重合闸，母线保护配置，220千伏变电站：220千伏母线保护应双向配置；110千伏母线保护单机配置。110千伏变电站：一般没有特殊的母线保护。220千伏双母线断路器的故障保护应按单套(带条件的双套)配置。使用微机母线保护装置时，故障保护功能由装置实现，故障保护不单独配置。1、母线保护配置，微机母线保护装置功能，母线差动保护母联充电保护母联过流保护母联死区保护母联故障保护母联非全相保护(110kV不具备此功能)断路器故障保护(110kV不具备此功能)，1、母线保护配置，微机母线保护装置功能为双母线接线，母联相关保护，差动回路，2、母线差动保护，微机型母线差动保护为双母线或单母线分段接线方式，由母线大差和各分段母线小差组成。大的差动元件，I总线差动和ii总线差动，由除了总线耦合器开关之外的总线的所有其他分支的电流组成，用于区分总线内部和外部的故障。由连接到总线的分支电流组成，用于选择故障总线。在母线正常运行期间，差动电路、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护、母线差动保护U最小相电压3U0零序电压(自产)U2负序电压(自产)，二。总线差动保护。如果低压元件、零序过压元件和负序电压元件中的一个或多个动作，母线差动保护将立即断开。二、母线差动保护二、母线母线差动“非选择”方式：当母线故障时，母线差动保护不会选择故障母线直接跳闸每条母线上的断路器，当“母线互连”、“母线互连”和“单母线方式”压板投入运行时，会出现母线差动“非选择”跳闸。也被称为“别无选择”的方法。在下列情况下，母线差动保护应进入“非选择”模式：当隔离开关用于桥接母线时。在总线反转操作期间，无电源故障。其他需要“非选择”方法的情况。考虑到操作的方便性和操作的安全性，一般不使用母联差动保护装置中的母联充电和过流保护功能，而是设置独立的母联保护