电力系统继电保护及自动装置讲义课件

1、电力系统继电保护及自动装置讲义电力系统继电保护及自动装置讲义电力系统故障类型电力系统故障类型常见的对电力系统危害比较严重的有：短路、断常见的对电力系统危害比较严重的有：短路、断相以及各种复杂故障等。短路故障是电力系统中相以及各种复杂故障等。短路故障是电力系统中危害最严重的故障。危害最严重的故障。短路的概念：指电力系统正常运行情况以外的一短路的概念：指电力系统正常运行情况以外的一切相与相之间获相与地之间的切相与相之间获相与地之间的“短接短接”。产生的原因：各种形式的过电压、绝缘材料的自产生的原因：各种形式的过电压、绝缘材料的自然老化、脏污、直接机械损伤等；运行人员带负然老化、脏污、直接机械损伤等

2、；运行人员带负荷拉刀闸或线路检修后未拆除地线就加电压等误荷拉刀闸或线路检修后未拆除地线就加电压等误操作；鸟兽跨接在裸露的载流部分及自然灾害等操作；鸟兽跨接在裸露的载流部分及自然灾害等电力系统继电保护及自动装置讲义电力系统继电保护技术电力系统继电保护技术一、继电保护分类一、继电保护分类按反应的电网运行状态分类按反应的电网运行状态分类 1）反应故障（包括短路和断线）状态，保护动）反应故障（包括短路和断线）状态，保护动作于相应断路器跳闸；作于相应断路器跳闸； 2）反应不正常运行状态（如过负荷、小电流接）反应不正常运行状态（如过负荷、小电流接地系统发生单相接地故障等），保护动作于告警地系统发生单相接地

3、故障等），保护动作于告警信号。信号。按保护对象分类按保护对象分类 如：变压器保护、线路保护、电容器保护等。如：变压器保护、线路保护、电容器保护等。电力系统继电保护及自动装置讲义电力系统继电保护技术电力系统继电保护技术一、继电保护分类一、继电保护分类按保护所起的作用分类按保护所起的作用分类 可分为主保护、后备保护和辅助保护。可分为主保护、后备保护和辅助保护。 主保护满足系统稳定和设备安全要求，能以最快主保护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所保护范围内的故障。速度有选择地切除所保护范围内的故障。 后备保护指主保护或断路器拒动时用来切除所保后备保护指主保护或断路器拒动时用来切除所

4、保护范围内故障的保护原理或装置，可分为远后备护范围内故障的保护原理或装置，可分为远后备保护和近后备保护。保护和近后备保护。辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当辅助保护是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时所增设的简单保护。主保护和后备保护退出运行时所增设的简单保护。电力系统继电保护及自动装置讲义电力系统继电保护技术电力系统继电保护技术变压器的故障类型和保护措施变压器的故障类型和保护措施一、故障一、故障 1、油箱内部故障：绕组相间短路、单相匝、油箱内部故障：绕组相间短路、单相匝间短路、单相接地短路等、间短路、单相接地短路等、 2、油箱外部故、油箱外部故障：绝缘套管及引

5、出线上的多相短路、单相障：绝缘套管及引出线上的多相短路、单相接地短路等接地短路等 二、不正常运行情况二、不正常运行情况 1、油箱渗漏造成油面降低、油箱渗漏造成油面降低、 2、外部短路引、外部短路引起的过电流、起的过电流、 3、过负荷、过负荷电力系统继电保护及自动装置讲义电力系统继电保护技术电力系统继电保护技术三、变压器应设置的保护三、变压器应设置的保护1、瓦斯保护（、瓦斯保护（800KVA以上）：重瓦斯（故障）以上）：重瓦斯（故障） 轻瓦斯（不正常运行）反映油箱内部故障和油面轻瓦斯（不正常运行）反映油箱内部故障和油面降低降低2、纵联差动保护或电流速断保护（故障）、纵联差动保护或电流速断保护（故

6、障） 1000kVA及以上（并联运行：及以上（并联运行：6300kVA以上）纵以上）纵联差动联差动 2000kVA以上，电流速断灵敏度不够以上，电流速断灵敏度不够 作为作为引出线、套管及油箱内故障主保护引出线、套管及油箱内故障主保护3、过电流保护（故障）、过电流保护（故障） 外部短路及内部短路的后备保护外部短路及内部短路的后备保护电力系统继电保护及自动装置讲义电力系统继电保护技术电力系统继电保护技术三、变压器应设置的保护三、变压器应设置的保护4、过负荷保护（不正常运行）、过负荷保护（不正常运行） 反映对称过负荷反映对称过负荷 5、接地保护（故障）、接地保护（故障） 110kV及以上大接地电流系

7、统变压器及以上大接地电流系统变压器零零序电流保护序电流保护6、温度保护（不正常运行）、温度保护（不正常运行） 上层油温监视，自动启动冷却风扇上层油温监视，自动启动冷却风扇 电力系统继电保护及自动装置讲义电力系统继电保护技术电力系统继电保护技术四四 、变压器差动保护、变压器差动保护电力系统继电保护及自动装置讲义电力系统继电保护技术电力系统继电保护技术五五 、线路纵差保护、线路纵差保护电力系统继电保护及自动装置讲义电力系统继电保护技术电力系统继电保护技术五五 、线路的电流电压保护线路的电流电压保护单侧电源线路相间短路的电流电压保护单侧电源线路相间短路的电流电压保护 输电线路一般设置三段式电流保护，

8、输电线路一般设置三段式电流保护，即：即：瞬时电流速断保护（瞬时电流速断保护（段）段）限时电流速断保护（限时电流速断保护（段）段）定时限过电流保护（定时限过电流保护（段）。段）。电力系统继电保护及自动装置讲义电力系统继电保护技术电力系统继电保护技术六、六、电网接线方式及其保护特点电网接线方式及其保护特点（一）电网接线方式：（一）电网接线方式： 中性点直接接地方式：中性点直接接地方式： 110KV及以上及以上大接地电流系统。大接地电流系统。 中性点不接地或经消弧线圈接地：中性点不接地或经消弧线圈接地： 35KV及以下及以下小接地电流系统。小接地电流系统。（二）零序保护（接地保护）。（二）零序保护（

9、接地保护）。 接地故障：出现零序电流和零序电压接地故障：出现零序电流和零序电压构构成保护。成保护。 优：接线简单，灵敏度高，动作迅优：接线简单，灵敏度高，动作迅速，保护区稳定。速，保护区稳定。 电力系统继电保护及自动装置讲义电力系统继电保护技术电力系统继电保护技术六、六、电网接线方式及其保护特点电网接线方式及其保护特点（三）保护特点：（三）保护特点：大接地电流系统：多动作于跳闸。大接地电流系统：多动作于跳闸。小接地电流系统：多动作于信号。小接地电流系统：多动作于信号。110kV及以上及以上 中性点直接接地中性点直接接地 零序保护用零序保护用于跳闸于跳闸 335kV以下以下 中性点不接地中性点不

10、接地 零序保护用于零序保护用于信号信号 电力系统继电保护及自动装置讲义一、一、110kV110kV变电站保护配置变电站保护配置1 1、110kV110kV进线保护进线保护2 2、110kV110kV母差保护母差保护3 3、变压器保护、变压器保护4 4、低压侧联络线保护、低压侧联络线保护5 5、解列保护、解列保护6 6、低压侧馈线保护、低压侧馈线保护电力系统继电保护及自动装置讲义一、一、110kV110kV变电站保护配置变电站保护配置1 1、110kV110kV进线保护进线保护2 2、110kV110kV母差保护母差保护3 3、变压器保护、变压器保护4 4、低压侧联络线保、低压侧联络线保护护5

11、5、解列保护、解列保护6 6、低压侧馈线保护、低压侧馈线保护仪04甲母01 02线路1线路2#1主变#2主变03VV仪01仪0304105106107107208109110104050607080910043053063083093103分段VV仪02 联络线1 联络线2 乙母电力系统继电保护及自动装置讲义一、一、110kV110kV变电站保护配置变电站保护配置1 1、110kV110kV进线保护进线保护光纤纵差保护光纤纵差保护三段式电流保护三段式电流保护/ /相相间距离保护间距离保护三段式零序电流保三段式零序电流保护护检同期、检无压重检同期、检无压重合闸。合闸。仪04甲母01 02线路1线

12、路2#1主变#2主变03VV仪01仪0304105106107107208109110104050607080910043053063083093103分段VV仪02 联络线1 联络线2 乙母电力系统继电保护及自动装置讲义RCS-943RCS-943光纤纵差保护光纤纵差保护 RCS-943RCS-943光纤纵差保护装置包括：主保护光纤纵差保护装置包括：主保护光纤纵差保护，后备保护三段式零序电光纤纵差保护，后备保护三段式零序电流、三段式相间距离及综合自动重合闸流、三段式相间距离及综合自动重合闸组成。正常情况下，只有组成。正常情况下，只有“运行运行”、“合位合位”、“母线电压切换母线电压切换”灯亮

13、，灯亮，“通道异常通道异常”灯不亮。灯不亮。 RCS-943RCS-943保护正常运行时，其下列压板均保护正常运行时，其下列压板均在投入位置：保护跳闸压板、投纵差保在投入位置：保护跳闸压板、投纵差保护压板、投零序保护压板、投距离保护护压板、投零序保护压板、投距离保护压板。压板。电力系统继电保护及自动装置讲义一、一、110kV110kV变电站保护配置变电站保护配置2 2、110kV110kV母线保护母线保护复合电压闭锁的复复合电压闭锁的复式比率差动式比率差动母联充电、母联过母联充电、母联过流保护。流保护。母联充电压板、过流母联充电压板、过流压板、双母分列运行压板、双母分列运行压板正常方式下不投。

14、压板正常方式下不投。仪04甲母01 02线路1线路2#1主变#2主变03VV仪01仪0304105106107107208109110104050607080910043053063083093103分段VV仪02 联络线1 联络线2 乙母电力系统继电保护及自动装置讲义RCS-915母差保护功能压板母差保护功能压板 投母差投母差 投单母投单母-当当甲（乙）母线停电时，甲（乙）母线停电时，母差保护投入母差保护投入“单母方式单母方式”压板，压板，电压切换小开关切至甲母电压切换小开关切至甲母（乙（乙母）。母）。 投母联充电投母联充电投母联过流投母联过流-当分当分段开关对乙（甲）母线充电时，段开关对乙

15、（甲）母线充电时，停用停用“母差保护母差保护”压板、压板、投入投入“充电保护充电保护”、“过流保护过流保护”压压板，充电完成后，再投入板，充电完成后，再投入“母差母差保护保护”压板、压板、停用停用“充电保护充电保护”、“过流保护过流保护”压板。压板。01 02线路1线路203电力系统继电保护及自动装置讲义母差保护压板投退说明母差保护压板投退说明两段母线正常运行时，母差保护两段母线正常运行时，母差保护 投入投入- 母差保护投入压板母差保护投入压板 母差保护跳各线路压板母差保护跳各线路压板 母差保护跳分段压板母差保护跳分段压板 停用停用- “ “投充电保护投充电保护” “ “投单母保护投单母保护”

16、 “ “投过流保护投过流保护” “ “母线分列运行母线分列运行”01 02线路1线路203电力系统继电保护及自动装置讲义RCS-915RCS-915母差保护母差保护电压切换 正常运行时，将电压切换小开正常运行时，将电压切换小开关切至关切至“双母双母”，可分别引入，可分别引入甲母、乙母甲母、乙母PTPT来的电压。来的电压。 110KV110KV甲（乙）甲（乙）PTPT停电时，将停电时，将母差保护屏上的电压切换开关母差保护屏上的电压切换开关切换至乙切换至乙母线（甲母线（甲母线）侧。母线）侧。 如果主接线方式为单母线，在如果主接线方式为单母线，在投单母运行方式的同时，则必投单母运行方式的同时，则必须

17、将须将TVTV切换至所接母线侧切换至所接母线侧TVTV，不应打在双母位置不应打在双母位置。01 02线路1线路203电力系统继电保护及自动装置讲义RCS-915RCS-915母差保护母差保护液晶显示说明液晶显示说明1 UI:57.7 V UII: 57.7V IUI:57.7 V UII: 57.7V I母、母、IIII母的三相电压平均值；母的三相电压平均值； IM:10.00A IM:10.00A 母联的三相电流平均值；母联的三相电流平均值； DIA:0.05A DIB:0.06A DIC:0.05A ADIA:0.05A DIB:0.06A DIC:0.05A A、B B、C C相大差电流

18、；相大差电流； I01:16.00A I02:10.00A I03:2.00A I04:6.00A I01:16.00A I02:10.00A I03:2.00A I04:6.00A 元件元件1 14 4的三相电流平均值；的三相电流平均值；III01030705020408060910电力系统继电保护及自动装置讲义RCS-915RCS-915母差保护母差保护液晶显示说明液晶显示说明2保护动作时液晶显示 : No.002 保 护 动 作 报告 20010405 11 : 14 : 22 :523 5ms 母差跳一母 *跳闸线路* 01，02，ML 报告序号保护动作时间保护动作元件 电力系统继电保

19、护及自动装置讲义一、一、110kV110kV变电站保护配置变电站保护配置3 3、主变保护、主变保护差动保护：差动速差动保护：差动速断保护、比率差动、断保护、比率差动、二次谐波制动二次谐波制动高压侧后备保护：高压侧后备保护：复合电压闭锁过流复合电压闭锁过流低压侧后备保护：低压侧后备保护：复合电压闭锁过流复合电压闭锁过流非电量保护：本体非电量保护：本体重瓦斯、本体轻瓦斯、重瓦斯、本体轻瓦斯、有载重瓦斯、有载轻有载重瓦斯、有载轻瓦斯、压力释放等。瓦斯、压力释放等。仪04甲母01 02线路1线路2#1主变#2主变03VV仪01仪0304105106107107208109110104050607080

20、910043053063083093103分段VV仪02 联络线1 联络线2 乙母电力系统继电保护及自动装置讲义一、一、110kV110kV变电站保护配置变电站保护配置4 4、联络线保护、联络线保护主保护主保护 光纤纵差光纤纵差后备保护后备保护 相间过流相间过流全电缆线路重合闸全电缆线路重合闸停用。停用。联络线两侧联络线两侧CTCT变比变比和特性应一致。和特性应一致。仪04甲母01 02线路1线路2#1主变#2主变03VV仪01仪0304105106107107208109110104050607080910043053063083093103分段VV仪02 联络线1 联络线2 乙母电力系统继

21、电保护及自动装置讲义一、一、110kV110kV变电站保护配置变电站保护配置5 5、解列装置、解列装置低频解列低频解列 低压解列低压解列 仪04甲母01 02线路1线路2#1主变#2主变03VV仪01仪0304105106107107208109110104050607080910043053063083093103分段VV仪02 联络线1 联络线2 乙母电力系统继电保护及自动装置讲义二、二、35kV35kV变电站保护配置变电站保护配置1 1、35kV35kV进线保护进线保护光纤纵差保护光纤纵差保护三段式电流保护三段式电流保护检同期、检无压重合检同期、检无压重合闸闸以下保护与以下保护与110K

22、V110KV变变电站类似：电站类似：2 2、35kV35kV母线保护母线保护3 3、变压器保护、变压器保护4 4、联络线保护、联络线保护5 5、解列保护、解列保护6 6、馈线保护、馈线保护仪04甲母01 02线路1线路2#1主变#2主变03VV仪01仪0304105106107107208109110104050607080910043053063083093103分段VV仪02 联络线1 联络线2 乙母电力系统继电保护及自动装置讲义三、三、解列装置解列装置1 1、理论上讲，小电源低频低压解列点应选择在主网与地区电源的功率平衡点，以保证当系统侧故障，小电源与系统解列后能继续带部分重要负荷。实际

23、上小电源系统可分以下两类：一是发电容量比厂用电负荷大，除少量自用外，主要通过并网线向电网倒送电能；二是厂用电负荷比发电机组的出力大，主要依靠电网供电。甲母01线路1#1主变VV仪01仪03041051061040506043053063 联络线1电力系统继电保护及自动装置讲义三、三、解列装置解列装置2DL按普通保护配置。当线路发生故障1DL动作跳闸,2DL保护动作不跳本身开关，只跳3DL小电源联络线。若为瞬时性故障1DL重合成功并恢复对110KV变电站供电，若为永久性故障，需要依靠备用电源自投装置来快速恢复供电。电力系统继电保护及自动装置讲义微机保护简介 微机保护与常规保护的本质区别在于微机保

24、护把逻辑判断工作交由软件来实现，保护动作行为的正确与否、保护装置的完善与否很大程度上取决于软件设计。 也就是说，用户保护动作行为的分析能力主要取决于对软件程序的理解程度。微机保护的现场调试需研制出完善的试验方案来模拟各种情况下的各种故障，以便试验所有的程序段，才能使软件存在的缺陷暴露出来。要做到这一点，用户必须对保护的硬、软件设计有较详细的了解。电力系统继电保护及自动装置讲义技术支持问题 由于种种原因，多数微机保护生产厂家对这方面的资料提供较少，导致用户在日常维护及缺陷处理时过多地依赖厂家，特别是在主部件损坏时，要退出保护等均需厂家来协助处理，也给运行带来了不便。电力系统继电保护及自动装置讲义

25、小火电并网管理问题小火电并网管理问题对地方电厂调度自动化和通信设备的要求对地方电厂调度自动化和通信设备的要求 电厂主控制室内安装的热电信息传输、调电厂主控制室内安装的热电信息传输、调度自动化和通信设备，其运行维护属电厂。度自动化和通信设备，其运行维护属电厂。电厂要保证上述设备的正常投入运行，当运电厂要保证上述设备的正常投入运行，当运行中出现故障时，电厂须及时报告地调自动行中出现故障时，电厂须及时报告地调自动化科。未经地调自动化科许可，上述设备不化科。未经地调自动化科许可，上述设备不得擅自脱离运行或改变运行状态造成传送数得擅自脱离运行或改变运行状态造成传送数据不实，否则，将视为违反调度纪律，进行

26、据不实，否则，将视为违反调度纪律，进行相应的考核。相应的考核。电力系统继电保护及自动装置讲义小火电并网问题小火电并网问题地方电厂调度自动化信息采集哪些量？地方电厂调度自动化信息采集哪些量？1）遥测量：每台发电机组的）遥测量：每台发电机组的P、Q、I、WH、功率因数、线电压；每条并网联络线的功率因数、线电压；每条并网联络线的P、Q、I、WH、功率因数、线电压；供热量（取自、功率因数、线电压；供热量（取自每台机的抽汽口或总外供气蒸汽流量表输每台机的抽汽口或总外供气蒸汽流量表输出）。出）。2）遥信量：每条并网联络线的开关位置；每）遥信量：每条并网联络线的开关位置；每台发电机组的开关位置；台发电机组的

27、开关位置； 电力系统继电保护及自动装置讲义小火电并网问题小火电并网问题地方电厂日发电负荷曲线上报的具体要求是地方电厂日发电负荷曲线上报的具体要求是什么？什么？ 每天每天10:00前向地调申报次日前向地调申报次日00:00-23:00电电厂总计划出力曲线，每日出力曲线按整点进厂总计划出力曲线，每日出力曲线按整点进行编制行编制,统一使用兆瓦统一使用兆瓦(MW)为单位。逢周末为单位。逢周末应于本周五上报本周末至下周一的开停机情应于本周五上报本周末至下周一的开停机情况及机组计划出力曲线；逢法定节假日，假况及机组计划出力曲线；逢法定节假日，假日前三天上报本单位开停机情况及机组计划日前三天上报本单位开停机

28、情况及机组计划出力曲线。出力曲线。电力系统继电保护及自动装置讲义008018 03801 02线路1线路2#1主变#2主变03VV仪01仪0304105106107107208109110104050607080910043053054063083084093103104013011021033分段正常方式：桥开关备投点；分段开关热备用。 备投条件：进线开关无电流和对应侧35KVPT无电压或10KVPT无压（高压侧无PT）。 闭锁条件：主变主保护和高后备保护。动作行为：跳失压的进线开关，延时合35KV桥开关。 不足：10KV分段开关无备自投，当主变主保护动作时，对应的10KV母线将失压。注意：进线线路及变压器停电前或桥开关合闸前，应停用备自投装置；转换代不同母线上线路的操作；消弧线圈的操作；PT或变压器停电时低周减载的操作。演示：#2主变停电； 35KV桥开关为