变电站保护配置及保护原理2级

1、继电保护继电保护继电保护变电站保护范围的划分及配置原则线路保护的配置及原理母线保护的配置及原理变压器保护的配置及原理以西万庄变电站为例说明保护的配置原则及具体配置继电保护的定义继电保护：电力系统继电保护及自动装置是电力系统安全、稳定运行的可靠保证。对系统发生的故障或异常情况进行检测，而发出报警信号，或直接将故障部分隔离、切除的一种重要措施。继电保护装置是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。继电保护的定义对继电保护的四项基本要求对继电保护的四项基本要求：1、可靠性 正常不动作，故障或异常情况可靠动作。2、迅速性 指保护动作速度要快。3、选

2、择性 指继电保护仅将故障设备切除，使停电范围尽可能减小。4、灵敏性 指继电保护反应故障的能力。 变电站保护范围的划分变电站保护范围的划分线路保护范围：线路保护范围：线路两侧线路两侧CTCT之间的一次设备。之间的一次设备。包括各侧包括各侧CTCT、线路侧刀闸、输电线路、线、线路侧刀闸、输电线路、线路路PTPT等，均属于线路保护范围。等，均属于线路保护范围。母线保护范围：母线保护范围：各断路器各断路器CTCT至母线所有的一至母线所有的一次设备。包括各断路器次设备。包括各断路器CTCT、断路器、母线、断路器、母线侧隔离开关、母线、母线侧隔离开关、母线、母线PTPT和避雷器等，和避雷器等，均属于母线保

3、护范围。均属于母线保护范围。主变保护范围：主变保护范围：主变三侧断路器主变三侧断路器TATA之间的一之间的一次设备。包括三侧次设备。包括三侧TATA、三侧主变侧刀闸、三侧主变侧刀闸、主变油箱内外、三侧避雷器（主变油箱内外、三侧避雷器（PTPT）引线等，）引线等，均属于主变保护范围。（均属于主变保护范围。（2 2台）台）变电站保护范围的划分变电站保护范围的划分电容器保护范围：电容器保护范围：电容器断路器电容器断路器TATA至电容器的至电容器的一次设备。包括一次设备。包括TATA、刀闸、限流电抗器及电、刀闸、限流电抗器及电容器等，均属电容器保护范围。容器等，均属电容器保护范围。站用变保护范围：站用

4、变保护范围：站用变断路器站用变断路器TATA至站用变低至站用变低压空开之间。或高压熔断路器至站用变低压压空开之间。或高压熔断路器至站用变低压空开之间。空开之间。第二部分：第二部分：线路保护的配置线路保护的配置及原理及原理二、线路保护的分类及原理二、线路保护的分类及原理 三、线路保护配置原则三、线路保护配置原则 一、一、线路故障及特点线路故障及特点1 1、线路故障、线路故障 (1)单相接地故障 (2)相间故障（两相短路） (3)两相接地故障 (4)三相短路 (5)各类性质的开路一、一、线路故障及特点线路故障及特点2、故障时电气量的变化：电流增大电压降低电流电压间相角发生变化电流与电压的比值Z=U

5、/I电流和正常I入=I出，短路I入I出出现I2 、I0 序分量接地故障必然产生零序分量；不对称故障必然产生负序分量启动元件启动元件本保护的启动元件包括：本保护的启动元件包括：电流突变量启动电流突变量启动零序电流辅助启动零序电流辅助启动静稳失稳的启动元件静稳失稳的启动元件不对应启动元件。不对应启动元件。任一启动元件启动后保护都将启动保护及开任一启动元件启动后保护都将启动保护及开放出口继电器的正电源。放出口继电器的正电源。本保护启动元件主要用于启动保护及开放出口继电器本保护启动元件主要用于启动保护及开放出口继电器的正电源，启动元件在保护整组复归时返还。的正电源，启动元件在保护整组复归时返还。二、线

6、路保护的分类及原理二、线路保护的分类及原理线路保护配置：1、纵联保护2、过流保护3、阻抗保护4、零序过流保护5、自动重合闸6、后加速 输电线路的纵联保护是指用某种通信通道输电线路的纵联保护是指用某种通信通道 ( (简简称通道称通道) )将输电线两端的保护装置纵向联结起来将输电线两端的保护装置纵向联结起来，将各端的电气量，将各端的电气量 ( (电流、功率的方向等电流、功率的方向等) )传送传送到对端，将两端的电气量比较，以判断故障在到对端，将两端的电气量比较，以判断故障在本线路范围内还是在范围之外，从而决定是否本线路范围内还是在范围之外，从而决定是否切断被保护线路。切断被保护线路。 由于纵联保护

7、在电网中可实现全线速动，因此由于纵联保护在电网中可实现全线速动，因此它可保证电力系统并列运行的稳定性、提高输它可保证电力系统并列运行的稳定性、提高输送功率、缩小故障造成的损坏程度以及改善与送功率、缩小故障造成的损坏程度以及改善与后备保护的配合性能。后备保护的配合性能。1 1、纵联保护、纵联保护图图1 1 输电线路纵联保护结构框图输电线路纵联保护结构框图规定规定TA的正极性端指向母线侧，电流的的正极性端指向母线侧，电流的参考方向以母线流向线路为正方向。参考方向以母线流向线路为正方向。 区内故障区内故障时，两侧实际短时，两侧实际短路电流都是由母线流向线路，路电流都是由母线流向线路，和参考方向一致，

8、都是正值，和参考方向一致，都是正值，差动电流就很大，满足差动差动电流就很大，满足差动方程，差流元件动作。方程，差流元件动作。 区外故障区外故障时，一侧电流由时，一侧电流由母线流向线路，为正值，另母线流向线路，为正值，另一侧电流由线路流向母线，一侧电流由线路流向母线，为负值，两电流大小相同，为负值，两电流大小相同，方向相反，所以差动电流为方向相反，所以差动电流为零，差流元件不动作。零，差流元件不动作。差动保护差动保护-基本原理基本原理2 2、三段式、三段式过流保护过流保护故障电流IIset，保护动作；过流保护一般分为一段（速断）、二段（过流）、三段；过流过流段段( (瞬时过流速断保护瞬时过流速断

9、保护)(60%)(60%)瞬时过流速断保护按躲过线路末端短路时的瞬时过流速断保护按躲过线路末端短路时的最大运行最大运行方式下方式下三相短路电流整定三相短路电流整定。过流过流段段( (限时过流速断保护限时过流速断保护) )限时过流速断保护按躲过相邻元件的过流限时过流速断保护按躲过相邻元件的过流段的电流段的电流值整定，动作时间与过流值整定，动作时间与过流段相配合。段相配合。过流过流段段过流过流段保护按躲过线路的最大过负荷电流来整定。段保护按躲过线路的最大过负荷电流来整定。 电压元件整定，低电压按躲母线最低运行电压整定。电压元件整定，低电压按躲母线最低运行电压整定。2 2、三段式、三段式过流保护过流

10、保护最大运行方式：是指发电机发电容量最大，系统最大运行方式：是指发电机发电容量最大，系统阻抗最小。阻抗最小。 如果是变电站，最大运行方式是所有进出负荷和变压器都正常运行，220kV、110kV的双母线并列运行。最小运行方式：是指发电机发电容量较小，系统最小运行方式：是指发电机发电容量较小，系统阻抗最大。阻抗最大。 如果是变电站，最大运行方式是所有进出负荷和变压器都正常运行，220kV、110kV的双母线并列运行。最小运行方式一般规定为每条母线上只有一进、一出两个设备运行。过流保护动作条件：过流保护动作条件：A、B、C三相，该相电流大于定值三相，该相电流大于定值低电压动作低电压动作正方向（母线指

11、向线路）正方向（母线指向线路）总启动元件动作总启动元件动作经延时跳闸经延时跳闸过流保护接线图：过流保护接线图：过流保护过流保护原理原理框图框图3 3、零序电流保护、零序电流保护零序电流保护是比较零序电流大小和定值点的关系；零序电流只有在接地系统中才会出现，只反映接地性质故障。零序电流的保护范围较为稳定，但是受系统接地点和运行方式的影响较大在220kV线路中零序电流保护一般作为后备保护；在110kV线路中零序电流保护一般作为主保护；4 4、阻抗保护、阻抗保护( (距离保护距离保护) )u阻抗保护的基本原理是：Z=U/Iu阻抗保护分为接地阻抗和相间阻抗保护；u接地阻抗保护一般反应各类性质的接地故障

12、（单相接地和两相接地故障）；u相间阻抗一般反应各类性质的相间故障。u相间距离一段一般保护线路全长的相间距离一段一般保护线路全长的8080，0S0S动作；重合闸动作；重合闸经经1S1S延时。延时。u相间阻抗二段一般保护线路的全长并且和下级线路的一相间阻抗二段一般保护线路的全长并且和下级线路的一段有重合部分，段有重合部分，0.3S0.3S动作；动作；u相间阻抗三段作为全部线路的后备保护，按躲过最大负相间阻抗三段作为全部线路的后备保护，按躲过最大负荷阻抗整定。荷阻抗整定。接地距离一段接地距离一段一般保护线路全长的一般保护线路全长的7070，0S0S动作；动作；接地距离二段接地距离二段一般保护线路全长

13、，一般保护线路全长，0.3S0.3S动作。动作。零序保护同接地距离保护零序保护同接地距离保护( (阻抗一段动作时，故障一般在本线路内部；阻抗一段动作时，故障一般在本线路内部； 在有特殊整定要求的线路上，线路阻抗一段能保护线路全在有特殊整定要求的线路上，线路阻抗一段能保护线路全长；长； 阻抗二段动作，故障点一般在本线路末端或者下一级线路阻抗二段动作，故障点一般在本线路末端或者下一级线路始端。始端。) )故障范围判断示意图u保护范围较为稳定，不受负荷电流和系统方式变保护范围较为稳定，不受负荷电流和系统方式变化的影响；化的影响；u能反映各种性质的故障；能反映各种性质的故障；u阻抗保护带方向。阻抗保护

14、带方向。u不受系统运行方式的影响，但是保护范围受过渡不受系统运行方式的影响，但是保护范围受过渡电阻（短路点的电弧、放电点物体等）的影响较电阻（短路点的电弧、放电点物体等）的影响较大。大。阻抗保护的特点 电力系统运行经验表明，送电线路绝大部分的故障都是瞬时故电力系统运行经验表明，送电线路绝大部分的故障都是瞬时故障，永久性故障一般不超过障，永久性故障一般不超过1010，即由继电保护动作切除短路，即由继电保护动作切除短路故障后，电弧自动熄灭，绝大多数情况下故障处的绝缘可以自故障后，电弧自动熄灭，绝大多数情况下故障处的绝缘可以自动恢复。为此电力系统采用了自动重合闸装置，当断路器跳闸动恢复。为此电力系统

15、采用了自动重合闸装置，当断路器跳闸后能够自动将断路器重新合闸，迅速恢复正常送电，提高供电后能够自动将断路器重新合闸，迅速恢复正常送电，提高供电可靠性。可靠性。重合闸重合闸作用：提高供电可靠性，弥补瞬时故障或误跳带来的停电。作用：提高供电可靠性，弥补瞬时故障或误跳带来的停电。重合闸的启动有两种方式重合闸的启动有两种方式:分别为保护跳闸启动重合闸、断路器位分别为保护跳闸启动重合闸、断路器位置启动重合闸。前者主要解决线路故障保护动作跳闸，后者主置启动重合闸。前者主要解决线路故障保护动作跳闸，后者主要解决正常运行下开关偷跳。要解决正常运行下开关偷跳。5 5、自动重合闸、自动重合闸110kV110kV及

16、以下的及以下的输输电线路一电线路一般般采用三相式自动重合采用三相式自动重合闸。闸。220kV220kV及以上系统的架空线路，及以上系统的架空线路，由于线间距离大，由于线间距离大，绝大多数故障都是单相接地故障，此时将发生故绝大多数故障都是单相接地故障，此时将发生故障的一相断开，再进障的一相断开，再进行行单相重合，而未发生故障单相重合，而未发生故障的两相继续运行，可大大提高供电可靠性和系统的两相继续运行，可大大提高供电可靠性和系统并列运行的稳定性。因此，并列运行的稳定性。因此，一般采用单相重合闸一般采用单相重合闸方式方式，重合不成功则跳开三相开关。重合不成功则跳开三相开关。 (a)(a)单相重合闸

17、：单相故障跳单相，单相重合，单相重合闸：单相故障跳单相，单相重合，重合不成功跳三相；相间故障跳三相不重合。重合不成功跳三相；相间故障跳三相不重合。 (b)(b)三相重合闸：任何故障跳三相，三相重合，三相重合闸：任何故障跳三相，三相重合，重合不成功跳三相。重合不成功跳三相。 (c)(c)综合重合闸：单相故障跳单相，单相重合，综合重合闸：单相故障跳单相，单相重合，相间故障跳三相，三相重合，重合不成功跳三相。相间故障跳三相，三相重合，重合不成功跳三相。 (d)(d)停用重合闸：任何故障跳三相不重合。停用重合闸：任何故障跳三相不重合。 按照重合闸作用于断路器的方式，可以分为三相重按照重合闸作用于断路器

18、的方式，可以分为三相重合闸、单相重合闸、和综合重合闸。合闸、单相重合闸、和综合重合闸。220kV220kV线路一般线路一般配有配有综合重合闸装置综合重合闸装置，通过切换开关可实现如下方式：，通过切换开关可实现如下方式： 综合重合闸装置综合重合闸装置线路故障跳闸重合闸未动重合闸未动，不一定是重合闸拒动，可能为以下原因闭锁重合闸： （1）停用重合闸方式时，直接闭锁重合闸；）停用重合闸方式时，直接闭锁重合闸； （2）手动跳闸时，直接闭锁重合闸；）手动跳闸时，直接闭锁重合闸； （3）不经重合闸的保护跳闸时（断路器失灵、母差、远方跳）不经重合闸的保护跳闸时（断路器失灵、母差、远方跳闸、距离闸、距离段、段

19、、段段*），闭锁重合闸；），闭锁重合闸； （4）在使用单相重合闸方式时，断路器三跳，用位置继电器）在使用单相重合闸方式时，断路器三跳，用位置继电器触点闭锁重合闸；保护经综重三跳时，闭锁重合闸触点闭锁重合闸；保护经综重三跳时，闭锁重合闸*。 （5）断路器气压或液压降低到不允许重合闸时，闭锁重合闸。）断路器气压或液压降低到不允许重合闸时，闭锁重合闸。 （6）线路保护后加速动作，闭锁重合闸。）线路保护后加速动作，闭锁重合闸。6 6、重合闸后加速保护重合闸后加速保护 重合闸后加速，是指当线路发生故障后，保护将重合闸后加速，是指当线路发生故障后，保护将有选择性地跳开断路器，然后进行重合闸，若是瞬有选择性

20、地跳开断路器，然后进行重合闸，若是瞬时性故障，在线路断路器跳开后故障随即消失，重时性故障，在线路断路器跳开后故障随即消失，重合闸成功，线路将恢复送电。若是永久性故障，重合闸成功，线路将恢复送电。若是永久性故障，重合闸后，保护装置的时间元件将被退出，保护将无合闸后，保护装置的时间元件将被退出，保护将无选择性地瞬时跳开断路器切除故障。选择性地瞬时跳开断路器切除故障。三、线路保护配置原则三、线路保护配置原则线路保护配置方法：线路保护配置方法：点对点即一条线路至少配一套保护点对点即一条线路至少配一套保护。1） 配置全线范围的主保。具体要求为：配置全线范围的主保。具体要求为：110kV及以上及以上联络线

21、路采用联络线路采用全线速动全线速动的主保护，如光纤差动保护、的主保护，如光纤差动保护、光纤距离保护。单电源线路可采用三段式的电流或距光纤距离保护。单电源线路可采用三段式的电流或距离保护。离保护。2）配置）配置全线范围全线范围的后备保护，后备保护易采用的后备保护，后备保护易采用远后备远后备和和近后备近后备相结合的方。相结合的方。3）配置重合闸）配置重合闸4）配置后加速保护。）配置后加速保护。 220kV220kV线路保护一般都按线路保护一般都按双重化双重化配置，可靠性较高。配置，可靠性较高。220kV220kV开关一般也装设开关一般也装设两组跳闸线圈两组跳闸线圈，并接至不同的，并接至不同的操作电

22、源，防止因线圈断线、短路和操作电源故障操作电源，防止因线圈断线、短路和操作电源故障等导致拒动。尽管如此，开关仍然有拒动的可能，等导致拒动。尽管如此，开关仍然有拒动的可能，例如例如SF6SF6压力低闭锁分闸、机构故障等。压力低闭锁分闸、机构故障等。 开关拒动不能切除故障，就要靠开关拒动不能切除故障，就要靠后备保护后备保护切除故切除故障。障。110kV110kV及以下开关拒动，一般采用远后备及以下开关拒动，一般采用远后备，由靠，由靠近电源侧的相邻元件保护动作切除故障，所需时间近电源侧的相邻元件保护动作切除故障，所需时间较长。较长。220kV220kV开关拒动，一般采用近后备开关拒动，一般采用近后备

23、，即装设，即装设开开关失灵保护关失灵保护。当发生故障保护动作而开关拒动时，。当发生故障保护动作而开关拒动时，启动开关失灵保护，跳开连接在同一母线上的所有启动开关失灵保护，跳开连接在同一母线上的所有开关。开关。1、220KV线路保护配置纵差保护纵差保护距离保护距离保护( (相间距离和接地距离相间距离和接地距离) )零序保护零序保护失灵保护失灵保护重合闸重合闸断路器保护断路器保护两套保护两套保护保护保护A A保护保护B B主保护：主保护：纵联距离、光纤差动、纵联方向等纵联距离、光纤差动、纵联方向等后备保护：后备保护：相间距离三段、接地距离三段、零序过流四段相间距离三段、接地距离三段、零序过流四段重

24、合闸、后加速重合闸、后加速：220kV220kV线路线路保护的保护的配合配合1、线路内部故障时：、线路内部故障时：(1)由线路两侧的双套光差主保护由线路两侧的双套光差主保护0S动作跳两侧开关动作跳两侧开关(2)若由于通道异常，主保护拒动时，由本线路的近后备距离保护若由于通道异常，主保护拒动时，由本线路的近后备距离保护0S动作，跳两侧开关，动作，跳两侧开关，切除故障。切除故障。(3)若由于保护装置异常或故障，保护拒动时，则由各侧上级元件的后备保护动作切除故若由于保护装置异常或故障，保护拒动时，则由各侧上级元件的后备保护动作切除故障。障。(4)当两侧保护正确动作，但某侧开关拒动时，则由本侧失灵保护

25、启动当两侧保护正确动作，但某侧开关拒动时，则由本侧失灵保护启动(母差保护动作母差保护动作)经经0.15S延时，再跳一次本侧开关，未跳开，以延时，再跳一次本侧开关，未跳开，以0.3S跳母联跳母联200，再经，再经0.5S跳拒动开跳拒动开关所在母线上的所有开关切除故障。关所在母线上的所有开关切除故障。2、当线路的下一级、当线路的下一级(变电站变电站)主变发生故障时，若主变保护拒动，则下一级变电站主变发生故障时，若主变保护拒动，则下一级变电站220kV所有带电源线路对侧的后备保护动作跳开所有带电源线路对侧的后备保护动作跳开(上一级上一级)线路侧开关，切除故障使下线路侧开关，切除故障使下一级变电站全站

26、失电。一级变电站全站失电。3、当开关在操作过程中，发生三相不一致时，由开关本体经、当开关在操作过程中，发生三相不一致时，由开关本体经2.5S延时跳三相延时跳三相4、若保护动作跳三相，发生某相开关未跳开，则经、若保护动作跳三相，发生某相开关未跳开，则经2.5S延时跳三相，仍拒动则由本侧延时跳三相，仍拒动则由本侧失灵保护动作。失灵保护动作。5、若无故障发生某相开关偷跳时，经、若无故障发生某相开关偷跳时，经2.5S延时，非全相保护动作跳三相，并闭锁重合延时，非全相保护动作跳三相，并闭锁重合闸。闸。断路器保护断路器保护母差保护母差保护启动失灵总出口A相跳闸出口操作箱操作箱线路保护线路保护B相跳闸出口C

27、相跳闸出口A相启动失灵出口B 相启动失灵出口C 相启动失灵出口 具体配置（以具体配置（以220kV线路为例）线路为例） 线路保护线路保护1： PSL603G 线路保护线路保护2： RCS-931 断路器保护：断路器保护： PSL631C 操作继电器箱：操作继电器箱：CZX-12R见仿真系统见仿真系统( (同万线保护屏同万线保护屏) ) 2、110KV线路线路保护保护类型类型 主保护：主保护：有距离、零序、接地距离一段。有距离、零序、接地距离一段。 后备保护：后备保护：距离、零序、接地距离二、三及其它段距离、零序、接地距离二、三及其它段 重合闸重合闸及后加速：及后加速： 说明说明距离、零序距离、

28、零序I段保护范围都为线路全长的段保护范围都为线路全长的70-80%，II段延伸到下一级、段延伸到下一级、III、四段更远，动作后跳开本断、四段更远，动作后跳开本断路器。路器。每套保护的重合闸都为每套保护的重合闸都为三三相相重合闸重合闸110KV线路线路保护保护配置配置110KV线路线路保护保护配合配合一、配一套光差保护一、配一套光差保护 当线路内部故障时：当线路内部故障时：(1)由线路两侧的光差主保护由线路两侧的光差主保护0S动作跳两侧开关动作跳两侧开关(2)若由于通道异常，主保护拒动时，由本线路的近后备距离保护若由于通道异常，主保护拒动时，由本线路的近后备距离保护(80%范围范围)0S动作，

29、跳两侧开关，切除故障。动作，跳两侧开关，切除故障。(3)若由于保护装置异常或故障，保护拒动时，则由各侧上级元件若由于保护装置异常或故障，保护拒动时，则由各侧上级元件的后备保护动作切除故障。的后备保护动作切除故障。二、无光差保护二、无光差保护1、当线路首端故障时，距离、当线路首端故障时，距离1段段0S动作跳三相，重合动作跳三相，重合1S合开合开关，关，2、当线路末端故障时，距离、当线路末端故障时，距离2段段0.3S动作跳三相，重合动作跳三相，重合1S合开合开关，关，3、当线路的下一级、当线路的下一级(变电站变电站)主变主变110kV侧侧发生故障时，若主变保发生故障时，若主变保护拒动，则本线路护拒

30、动，则本线路2段段0.3S延时跳本线路开关切除故障。延时跳本线路开关切除故障。3 3、35KV35KV线路线路保护保护 35/1035/10kVkV线路保护线路保护配置配置 1 1）装设）装设过流（零序）三段式保护过流（零序）三段式保护，既作为本，既作为本线路的主保护，又作为本线路及下一级相邻线路的主保护，又作为本线路及下一级相邻线路的后备。线路的后备。 2 2）装设）装设三相一次重合闸三相一次重合闸以弥补瞬时故障跳闸以弥补瞬时故障跳闸停电的不足。为配合重合闸重合于永久性故停电的不足。为配合重合闸重合于永久性故障，宜装设障，宜装设后加速保护后加速保护。 具体配置：具体配置： 35kV35kV各

31、线路均配有：各线路均配有：CSCCSC- -212212 35/1035/10kVkV线路保护配置线路保护配置35/1035/10kVkV线路保护配合线路保护配合1、当线路首端故障时，过流、当线路首端故障时，过流1段段0S动作跳三相，重动作跳三相，重合合1S合开关，合开关，2、当线路末端故障时，过流、当线路末端故障时，过流2段段0.3S动作跳三相，动作跳三相，重合重合1S合开关，合开关，3、当线路的下一级、当线路的下一级(变电站变电站)变压器低压变压器低压侧侧发生故障发生故障时，若保护或拒动，则本线路过流时，若保护或拒动，则本线路过流3段段1.3S延时延时跳本线路开关。跳本线路开关。4、如本线

32、路保护拒动或开关拒动时，则由变压器、如本线路保护拒动或开关拒动时，则由变压器低后备动作。低后备动作。小电流接地系统的线路保护的接线方式小电流接地系统的线路保护的接线方式小电流接地系统的线路保护一般采用两相式接线。优点 ：当发生两条线路不同相接地时，可以在三分之二的情况下只切除一条线路，大大缩小停电范围。要求：所有线路保护所接电流互感器的相别必须一致（一般接A、C相）。 第三部分：母线保护第三部分：母线保护1 1、母线保护原理、母线保护原理2 2、母线保护配置、母线保护配置1、母线保护原理、母线保护原理2、母线保护配置：、母线保护配置：BP-2B刀闸位置确认装置刀闸位置确认装置:装置利用母线侧刀

33、闸辅装置利用母线侧刀闸辅助触点判别母线运行方式，因此刀闸辅助助触点判别母线运行方式，因此刀闸辅助触点的可靠性直接影响到保护的安全运行。触点的可靠性直接影响到保护的安全运行。模拟盘正确使用可以减小刀闸辅助触点的模拟盘正确使用可以减小刀闸辅助触点的不可靠性对保护的影响。不可靠性对保护的影响。保护功能保护功能保护范围保护范围动作特性动作特性用途说明用途说明母线差动母线差动保护保护 母线所连线路断母线所连线路断路器路器CT至母线之至母线之间（非特殊点）间（非特殊点）1、跳母联、跳故障母线。、跳母联、跳故障母线。2、启动母联失灵保护。、启动母联失灵保护。3、闭锁线路断路器重合闸、闭锁线路断路器重合闸4、

34、启动故障录波器。、启动故障录波器。5、发信号。、发信号。6、线路保护发远跳令。、线路保护发远跳令。保护范围内单相接地、相间短保护范围内单相接地、相间短路各种故障。路各种故障。母联充电母联充电保护保护 被充电的母线及被充电的母线及母设母设1、跳母联断路器。、跳母联断路器。2、启动母联失灵保护。、启动母联失灵保护。3、启动故障录波器。、启动故障录波器。4、发信号。、发信号。恢复双母运行，用母联恢复双母运行，用母联断路器向检修母线充电断路器向检修母线充电期间使用。运行期间充期间使用。运行期间充电保护必须退出。电保护必须退出。母联死区母联死区保护保护 母联断路器至其母联断路器至其CT之间之间1、跳母联

35、、跳两条母线。、跳母联、跳两条母线。2、闭锁线路断路器重合闸、闭锁线路断路器重合闸3、启动故障录波器。、启动故障录波器。4、发信号。、发信号。5、线路保护发远跳令。、线路保护发远跳令。母联断路器至其母联断路器至其CT之间之间各种故障。各种故障。母联失灵母联失灵保护保护母差、充电（或母差、充电（或过流）保护动跳过流）保护动跳母联，母联拒动母联，母联拒动时启动的一种护。时启动的一种护。1、跳两条母线。、跳两条母线。2、闭锁线路断路器重合闸、闭锁线路断路器重合闸3、启动故障录波器。、启动故障录波器。4、发信号。、发信号。母差、充电（或过流）母差、充电（或过流）保护跳母联断路器，母保护跳母联断路器，母

36、联断路器拒动时的一种联断路器拒动时的一种辅助保护辅助保护母联过流母联过流保护保护 作线路（变压器）作线路（变压器）临时的一种保护。临时的一种保护。1、跳母联断路器。、跳母联断路器。2、启动母联失灵保护。、启动母联失灵保护。3、启动故障录波器。、启动故障录波器。4、发信号。、发信号。 串代线路（变压器）时串代线路（变压器）时使用。使用。第四部分：变压器保护第四部分：变压器保护一、主变故障及不正常运行方式一、主变故障及不正常运行方式 二、变压器保护配置原则 三、变压器三、变压器保护的原理1 1、变压器的故障、变压器的故障若以故障点的位置对故障分类，变压器的故障，有油箱内的故若以故障点的位置对故障分

37、类，变压器的故障，有油箱内的故障和油箱外的故障。障和油箱外的故障。（1 1）油箱内部的故障）油箱内部的故障变压器油箱内的故障，主要有绕组的相间短路；变压器油箱内的故障，主要有绕组的相间短路；大电流系统侧大电流系统侧的单相接地短路的单相接地短路、同相部分绕组之间的匝间短路及断线；铁芯、同相部分绕组之间的匝间短路及断线；铁芯接地（铁芯两点接地会形成涡流，使铁芯发热，若严重会烧毁接地（铁芯两点接地会形成涡流，使铁芯发热，若严重会烧毁其上线圈）等。其上线圈）等。（2 2）油箱外的故障）油箱外的故障变压器油箱外的故障，系指变压器绕组引出端绝缘套管及引出变压器油箱外的故障，系指变压器绕组引出端绝缘套管及引

38、出线上的故障。主要有相间短路（两相短路及三相短路）故障；线上的故障。主要有相间短路（两相短路及三相短路）故障；大电流侧的接地故障。大电流侧的接地故障。2 2、变压器的异常运行方式、变压器的异常运行方式主要有：主要有： 由于系统故障或其他原因引起的过负荷；由于系统故障或其他原因引起的过负荷； 由于系统电压的升高或频率的降低引起的过励磁；由于系统电压的升高或频率的降低引起的过励磁； 不接地运行变压器中性点电位升高不接地运行变压器中性点电位升高； 变压器油箱油位异常变压器油箱油位异常； 变压器温度过高及冷却器全停等。变压器温度过高及冷却器全停等。 二、变压器保护配置原则二、变压器保护配置原则对变压器

39、保护的基本要求：对变压器保护的基本要求：(1)(1)在变压器发生故障时能将其与所有电源断开。在变压器发生故障时能将其与所有电源断开。(2)(2)在母线或其他与变压器相连的元件发生故障而故障元件本在母线或其他与变压器相连的元件发生故障而故障元件本身断路器未能断开的情况下，能使变压器与故障部分分开。身断路器未能断开的情况下，能使变压器与故障部分分开。(3)(3)当变压器过负荷、油面降低时，能发出报警信号。当变压器过负荷、油面降低时，能发出报警信号。 对应以上要求，变压器保护应配置主保护、相邻元件短路对应以上要求，变压器保护应配置主保护、相邻元件短路故障的后备保护及异常报警的保护。同时应配有非电量保

40、护。故障的后备保护及异常报警的保护。同时应配有非电量保护。1 1、瓦斯保护、瓦斯保护( (非电量的主保护非电量的主保护) ) 容量在容量在800KVA800KVA及以上的油浸式变压器和户内及以上的油浸式变压器和户内400KVA400KVA及以上的变及以上的变压器应装设瓦斯保护。压器应装设瓦斯保护。 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，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，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。瓦斯保护同样能可靠反应。 瓦斯保护有重瓦斯、轻瓦斯之分。一般

41、重瓦斯动作于跳闸，轻瓦斯保护有重瓦斯、轻瓦斯之分。一般重瓦斯动作于跳闸，轻瓦斯动作于信号。当变压器的内部发生短路故障时，电弧分解瓦斯动作于信号。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。于信号。 变压器保护的配置变压器保护的配置2 2、纵差动保护和电流速断保护、纵差动保护和电流速断保护 用来反映变压器绕组的相间短路故障、绕组的匝间短路故障、用来反映变压器绕组的相间短路故障、绕组

42、的匝间短路故障、中性点接地侧绕组的接地故障以及接地线的接地故障。但是，中性点接地侧绕组的接地故障以及接地线的接地故障。但是，对于变压器内部的部分短路故障，如绕组很少匝间的短路故障，对于变压器内部的部分短路故障，如绕组很少匝间的短路故障，绕组的开焊故障，纵差动保护和电流速断保护是反映不了的绕组的开焊故障，纵差动保护和电流速断保护是反映不了的( (反反应不灵敏应不灵敏) )，即存在保护死区。，即存在保护死区。 3 3、反映相间短路故障的后备保护、反映相间短路故障的后备保护 用于变压器外部相间短路故障和作为变压器内部绕组、引用于变压器外部相间短路故障和作为变压器内部绕组、引出线相间短路故障的后备保护

43、。根据变压器的容量和在系统中出线相间短路故障的后备保护。根据变压器的容量和在系统中作用，可分别采用作用，可分别采用过电流保护过电流保护、复合电压起动的过电流（方向）复合电压起动的过电流（方向）保护保护、阻抗保护阻抗保护等。等。 变压器保护的配置变压器保护的配置4、反映接地故障的后备保护、反映接地故障的后备保护 变压器中性点直接接地时，用零序电流（方向）保变压器中性点直接接地时，用零序电流（方向）保护作为变压器外部接地故障和中性点直接接地侧绕组、护作为变压器外部接地故障和中性点直接接地侧绕组、引出线接地故障的后备保护。引出线接地故障的后备保护。 变压器中性点不接地时，可用零序电压保护、中性变压器

44、中性点不接地时，可用零序电压保护、中性点的间隙零序电流保护作为变压器接地故障的后备保点的间隙零序电流保护作为变压器接地故障的后备保护。护。5、过负荷保护、过负荷保护 用来反映容量在用来反映容量在400KVA及以上变压器的对称过负及以上变压器的对称过负荷。过负荷保护只需要用一相电流，延时作用于信号。荷。过负荷保护只需要用一相电流，延时作用于信号。 变压器保护的配置变压器保护的配置保护功能保护功能保护范围保护范围动作后果动作后果用途说明用途说明主主保保护护比率差动比率差动/差动速差动速动动/工频变化量差工频变化量差动动主变三侧开关主变三侧开关CT之间之间1、跳各侧断路器。、跳各侧断路器。2、启动高

45、、中压侧断路器失灵保护、启动高、中压侧断路器失灵保护3、闭锁、闭锁110/220kV断路器重合闸。断路器重合闸。4、启动故障录波器。、启动故障录波器。5、发信号。、发信号。高、中压侧内部及引线各高、中压侧内部及引线各种故障瞬时动作的主保护。种故障瞬时动作的主保护。低压侧相间短路故障低压侧相间短路故障零序差动零序差动主变高、中压侧开关主变高、中压侧开关及中性点及中性点CT之间之间1、跳各侧断路器。、跳各侧断路器。2、启动高、中压侧断路器失灵保护、启动高、中压侧断路器失灵保护3、闭锁、闭锁110/220kV断路器重合闸。断路器重合闸。4、启动故障录波器。、启动故障录波器。5、发信号。、发信号。1、

46、作为主变压器高、中、作为主变压器高、中侧开关侧开关TA之间及瞬时动之间及瞬时动作的主保护。作的主保护。2、不能反应三角形侧故、不能反应三角形侧故障障高高中中后后备备高压侧复压方向高压侧复压方向过流保护过流保护母线：本侧母线线母线：本侧母线线路路延时延时t1跳母联开关并发信号跳母联开关并发信号延时延时t2跳本侧开关并发信号跳本侧开关并发信号延时延时t3跳各侧开关并发信号跳各侧开关并发信号作为变压器相间故障的后作为变压器相间故障的后备和本侧母线、出线相间备和本侧母线、出线相间故障的后备故障的后备中性点间隙保护中性点间隙保护主变、高中压侧母线主变、高中压侧母线和线路和线路跳各侧断路器并发信号跳各侧断

47、路器并发信号作为变压器接地故障的近作为变压器接地故障的近后备和外部接地故障的远后备和外部接地故障的远后备保护后备保护高压侧零序方向高压侧零序方向过流（过流（II段）段）母线：本侧母线线母线：本侧母线线路路t1时限跳母联并发信号时限跳母联并发信号t2时限跳本侧并发信号时限跳本侧并发信号t3时限跳各侧并发信号时限跳各侧并发信号作为高压侧（母线、线路）作为高压侧（母线、线路）接地故障的保护接地故障的保护高压侧零序过流高压侧零序过流主变、母线、线路主变、母线、线路t1时限跳母联并发信号时限跳母联并发信号t2时限跳本侧并发信号时限跳本侧并发信号t3时限跳各侧并发信号时限跳各侧并发信号作为主变、母线、出线

48、接作为主变、母线、出线接地故障的保护地故障的保护高压侧过负荷高压侧过负荷发信号发信号低低后后备备复压过流复压过流主变、母线、线路主变、母线、线路t1时限跳本侧开关时限跳本侧开关t2时限跳各侧开关并发信号时限跳各侧开关并发信号作为主变、低压母线、出作为主变、低压母线、出线相间故障的保护线相间故障的保护变压器保护配置表变压器保护配置表保护功能保护功能保护范围保护范围时限时限/出口出口用途说明用途说明主主保保护护差动速动差动速动/二二次谐波制动次谐波制动差差动动主变三侧开关主变三侧开关CT之之间间0”/T3主变主变内部及引线各种故障瞬时内部及引线各种故障瞬时动作动作的主保护。的主保护。（中、低压侧接

49、地（中、低压侧接地除外）除外）高高后后备备高压侧复压过高压侧复压过流保护流保护主变、中低压侧主变、中低压侧母线及出线母线及出线2.1/T3作为主变、中低压侧母线、作为主变、中低压侧母线、出线相间故障的后备出线相间故障的后备中性点间隙保中性点间隙保护护/零序电压零序电压保护保护主变、高中压侧主变、高中压侧母线和线路母线和线路0.5/T3作为变压器接地故障的近后备作为变压器接地故障的近后备和外部接地故障的远后备保护和外部接地故障的远后备保护高压侧零序方高压侧零序方向过流（向过流（二二段）段）母线：本侧母线母线：本侧母线线路线路I段：段：1.2/THML;1.5/THII段：段：3.2/THML;3

50、.5/TH 3.8/T3作为高压侧（母线、线路）作为高压侧（母线、线路）接地故障的保护接地故障的保护中中低低后后备备复压方向过流复压方向过流（二段）（二段）母线母线（可选）（可选）：本本侧侧母线、线路母线、线路I段：段：0.6/THML;0.9/TH； 1.2/T3II段：段：1.2/THML;1.5/TH； 1.8/T3作为低压母线、出线作为低压母线、出线相间故障的保护相间故障的保护。三、变压器保护原理三、变压器保护原理一、变压器保护配置：一、变压器保护配置：两套电气量保护：RCS978一套非电量保护：RCS974区内故障时区内故障时：如图示，各侧短如图示，各侧短路电流都是由母路电流都是由母

51、线流向变压器，线流向变压器，和参考方向一致，和参考方向一致，为正值，所以差为正值，所以差动电流动电流很大，容易满足很大，容易满足差动方程，差动差动方程，差动保护动作。保护动作。321IIIId区外故障时：区外故障时：如图示在低压母线上发如图示在低压母线上发生故障。高、中压侧短生故障。高、中压侧短路电流由母线流向变压路电流由母线流向变压器，为正值。低压侧电器，为正值。低压侧电流由变压器流向母线，流由变压器流向母线，为负值。把变压器看成为负值。把变压器看成电路上的一个节点，由电路上的一个节点，由节点电流定理，流入的节点电流定理，流入的电流等于流出的电流，电流等于流出的电流，即相量和为即相量和为0，所以差，所以差动电流动电流差动保护不动作。差动保护不动作。0321IIIIdRCS-978ERCS-978E主保护逻辑功能主保护逻辑功能RCS-978ERCS-978E后备保护逻辑功能后备保护逻辑功能中心点直接接地的变压器装设零序电流保护作为接中