继电保护系统

1、继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项介绍内容介绍内容一、保护系统概述一、保护系统概述 三、三、 220kV及以上线路保护及以上线路保护四、断路器保护和母线保护四、断路器保护和母线保护二、继电保护工程设计规程规范二、继电保护工程设计规程规范五、变压器保护五、变压器保护六、六、 故障分析系统及管理系统故障分析系统及管理系统七、七、 安全稳定控制系统安全稳定控制系统八、注意事项八、注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项设计需要了解：设计需要了解：l 保护配置目的保护配置目的l 保护分区保护分区l 保护配置要求及规程规范要求保护配置要求及规程规范要

2、求l 保护功能及其实现方式保护功能及其实现方式l 外部回路（交流回路、直流回路）外部回路（交流回路、直流回路）l 内部逻辑内部逻辑l 输入与输出输入与输出继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项线路保护线路保护 PT CT 直流电源直流电源其它保护其它保护对侧线路保护对侧线路保护 通道信息交换通道信息交换 操作接口操作接口（操作箱或（操作箱或 操作继电器）操作继电器） 断路器断路器 机构机构 跳闸或合闸跳闸或合闸开关量开关量 输出输出 监控系统监控系统 故障录波器故障录波器 GPS对时对时 保护子站保护子站保护管理系统保护管理系统故障检测及隔离控制故障检测及隔离控制开关量开

3、关量 输入输入继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项在发生各种类型的故障时，将故障隔离开来，使电网在发生各种类型的故障时，将故障隔离开来，使电网中的其他部分正常运行。中的其他部分正常运行。检测的故障类型有：单相接地、两相短路、两相短路检测的故障类型有：单相接地、两相短路、两相短路不接地、三相短路、跨线故障各种类型；不接地、三相短路、跨线故障各种类型；失灵发生时（包括死区故障），在尽可能小的影响范失灵发生时（包括死区故障），在尽可能小的影响范围内将故障隔离开，维持正常部分的运行；围内将故障隔离开，维持正常部分的运行

4、；保护范围：主保护仅保护其所保护的对象，运行人员保护范围：主保护仅保护其所保护的对象，运行人员需了解各个设备的主保护范围。后备保护可作为主保需了解各个设备的主保护范围。后备保护可作为主保护不动作的后备，其范围延伸需与相应的主保护配合护不动作的后备，其范围延伸需与相应的主保护配合保护的方向：线路保护从母线指向线路；变压器可指保护的方向：线路保护从母线指向线路；变压器可指向变压器，也可指向母线向变压器，也可指向母线继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项介绍内容介绍内容一、保护系统概述一、保护系统概述 三、三、 220kV及以上线路保护及以上线路保护四、断路器保护和母线保护四、

5、断路器保护和母线保护二、继电保护工程设计规程规范二、继电保护工程设计规程规范五、变压器保护五、变压器保护六、六、 故障分析系统及管理系统故障分析系统及管理系统七、七、 安全稳定控制系统安全稳定控制系统八、注意事项八、注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项1. 继电保护工程设计依据继电保护工程设计依据-规程规范规程规范l GB_T_14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程（近继电保护和安全自动装置技术规程（近2年可能年可能要修编）要修编）l GB50062-2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范电力装置的继电保护和自动装置设计规范继电保护系统工程设计

6、及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项2. 国网继电保护标准化设计（国网继电保护标准化设计（08版及智能站版）版及智能站版）-六统一六统一l QGDW 161-2007 线路保护及辅助装置标准化设计规范线路保护及辅助装置标准化设计规范l QGDW 175-2008 变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范助装置标准化设计规范l QGDW 175-2013 变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范助装置标准化设计规范l QGDW 161-2013 线路保护及辅助装置标准化设计规范线路保护及辅

7、助装置标准化设计规范l QGDW 766 -201210kV110（66）kV线路保护及辅助装置线路保护及辅助装置标准化设计规范标准化设计规范二二继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项3. 国网二次典设（常规站国网二次典设（常规站2007版与智能站）版与智能站）l 国网输变电工程典型设计国网输变电工程典型设计110kV变电站二次系统部分变电站二次系统部分l 国网输变电工程典型设计国网输变电工程典型设计220kV变电站二次系统部分变电站二次系统部分l 国网输变电工程典型设计国网输变电工程典型设计330kV变电站二次系统部分变电站二次系统部分l 国网输变电工程典型设计国网输变

8、电工程典型设计500kV变电站二次系统部分变电站二次系统部分l 国网输变电工程通用设计国网输变电工程通用设计110（66）750kV智能变电站智能变电站部分（部分（2011版版)二二继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项新一代智能变电站工程设计及技术要求新一代智能变电站工程设计及技术要求l 2014年新一代智能变电站扩大示范工程技术要求年新一代智能变电站扩大示范工程技术要求l 2014年新一代智能变电站扩大示范工程设计部分年新一代智能变电站扩大示范工程设计部分l 110kV新一代智能变电站二次系统专用技术规范新一代智能变电站二次系统专用技术规范l 220kV新一代智能变电

9、站二次系统专用技术规范新一代智能变电站二次系统专用技术规范二二继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项介绍内容介绍内容一、保护系统概述一、保护系统概述 三、三、 220kV及以上线路保护及以上线路保护四、断路器保护和母线保护四、断路器保护和母线保护二、继电保护工程设计规程规范二、继电保护工程设计规程规范五、变压器保护五、变压器保护六、六、 故障分析系统及管理系统故障分析系统及管理系统七、七、 安全稳定控制系统安全稳定控制系统八、注意事项八、注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项对直接接地系统（对直接接地系统（ 220kV220kV、500kV5

10、00kV大电流大电流接地系统），保护配置一般包括：接地系统），保护配置一般包括： （1 1）纵联保护）纵联保护 （2 2）三段式距离保护）三段式距离保护 （3 3）定）定/ /反时限零序方向过流保护反时限零序方向过流保护 继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项纵联保护又称全线速动的线路保护，或称为带通道的保护。纵联保护又称全线速动的线路保护，或称为带通道的保护。作用：对作用：对全线全线路上的任何一处故障，路上的任何一处故障，快速动作快速动作（不带时限动作、（不带时限动作、速动）。简称速动）。简称全线速动全线速动。主要类型：主要类型：线路纵联距离保护、线路纵联方向保护、分相

11、电流线路纵联距离保护、线路纵联方向保护、分相电流差动保护（目前最常用的差动保护（目前最常用的3 3种种类型）类型）通道方式：通道方式：主要有载波、光纤、微波主要有载波、光纤、微波 （最常用的通道为前（最常用的通道为前2 2种，种，光纤正越来越普及）光纤正越来越普及）继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l原理：基尔霍夫定律，流过某一截面的电流之和原理：基尔霍夫定律，流过某一截面的电流之和总为零。总为零。l正常时，将一侧的三相电流传至对侧，两侧均进正常时，将一侧的三相电流传至对侧，两侧均进行基尔霍夫定律判别。正常时，如没有误差，应行基尔霍夫定律判别。正常时，如没有误差，应为

12、零；为零；l故障时，只要除两侧之外，在其他地方有流入、故障时，只要除两侧之外，在其他地方有流入、流出电流，流出电流， 则不为零。则不为零。l分相式：即分相式：即A相、相、B相、相、C相线路的两侧分别作相线路的两侧分别作为基尔霍夫定律的一个截面进行判别为基尔霍夫定律的一个截面进行判别。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l关键点：两侧的保护计算判别点应为电流相量上关键点：两侧的保护计算判别点应为电流相量上的同一时刻。即同步。的同一时刻。即同步。l同步：要

13、计算两侧的采样时间差、通道传输时间同步：要计算两侧的采样时间差、通道传输时间差、采样时间间隔差。数学上采用矢量旋转的方差、采样时间间隔差。数学上采用矢量旋转的方法，将计算点归为同一时刻。当采样起始点同、法，将计算点归为同一时刻。当采样起始点同、频率同、来回传输时间相同时易于做到。频率同、来回传输时间相同时易于做到。l有些保护带有充电电流补偿功能、电流饱和检测有些保护带有充电电流补偿功能、电流饱和检测功能。功能。l可附带传送远方跳闸信号。可附带传送远方跳闸信号。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项lCT断线会动作；现采取两侧保护不同时断线会动作；现采取两侧保护不同时启动的

14、措施，判断启动的措施，判断CT断线，防误动断线，防误动l可不需要采电压，不受可不需要采电压，不受PT断线的影响；断线的影响；l识别故障能力强，可识别跨线故障；识别故障能力强，可识别跨线故障；l受受CT饱和的影响；饱和的影响；l对通道要求高，宜为光纤通道对通道要求高，宜为光纤通道继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l主要分为主要分为两类两类：允许式、闭锁式；：允许式、闭锁式；l因为纵联距离保护总是将命令信号进行因为纵联距离保护总是将命令信号进行高频高频调制调制后传送，故又常称之为后传送，故又常称之为高频距离保护高频距离保护。l根据所用的通道不同，又分为根据所用的通道不同，

15、又分为光纤距离光纤距离、载波距载波距离离。l一般包含一般包含6个元件：个元件：三个接地距离、三个相间距离三个接地距离、三个相间距离 l纵联距离保护中的距离保护往往是将后备三段纵联距离保护中的距离保护往往是将后备三段（距离起动段时间）中的距离起动段拿过来用，（距离起动段时间）中的距离起动段拿过来用，即同通道相配合（纵联距离保护）即同通道相配合（纵联距离保护）继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l1段又称为独立跳闸段，不依赖通道，不带时限。段又称为独立跳闸段，不依赖通道，不带时限。l一般一般保护线路的保护线路的85，另留，另留15的裕度，以保证选择性的裕度，以保证选择性要求

16、。作为无通道或通道失去时主保护的后备。要求。作为无通道或通道失去时主保护的后备。l2段保护段保护本线路全长，即本线路全长，即100，另加，另加20的裕度，以保的裕度，以保证全线灵敏性、可靠性要求；后备距离证全线灵敏性、可靠性要求；后备距离2段为满足选择性段为满足选择性要求，带要求，带2段时限，段时限，在在0.3s0.5s范围内范围内。l要求能保护要求能保护下一级线路的全长下一级线路的全长，作为下一级线路的后备保，作为下一级线路的后备保护。为满足选择性要求，带护。为满足选择性要求，带3段时限。对相间距离一般整段时限。对相间距离一般整定为躲最大负荷，作为最后的后备。定为躲最大负荷，作为最后的后备。

17、继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l原理：原理：就地的距离保护动作就地的距离保护动作并且并且收到对侧的发信收到对侧的发信信号；（将对侧的信号称为允许跳闸信号）信号；（将对侧的信号称为允许跳闸信号）l就地距离保护动作就地距离保护动作：大于本线路的全长（即可为：大于本线路的全长（即可为2段或段或3段），正方向段），正方向l发信给对侧的保护发信给对侧的保护：可为距离：可为距离1段（欠范围允许段（欠范围允许式），也可为距离式），也可为距离2段或段或3段（超范围允许式）。段（超范围允许式）。 l将用作后备保护中的距离起动段用作与通道配合，将用作后备保护中的距离起动段用作与通道配

18、合，而称为纵联距离保护。而称为纵联距离保护。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l对对220kV双母线，当母线发生故障时，要跳对侧。双母线，当母线发生故障时，要跳对侧。如分相电流差动保护，借用线路保护传送远方跳如分相电流差动保护，借用线路保护传送远方跳闸信号直接跳对侧。闸信号直接跳对侧。l对主保护为允许式原理的保护借用允许式保护原对主保护为允许式原理的保护借用允许式保护原理跳闸：理跳闸：就地的距离保护动作就地的距离保护动作并且并且收到对侧的发收到对侧的发信信信号；（对侧的发信信号为母差保护动作）信号；（对侧的发信信号为母差保护动作）l对主保护为允许式原理的保护对侧的发信

19、信号还对主保护为允许式原理的保护对侧的发信信号还包括断路器跳闸位置信号。包括断路器跳闸位置信号。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项 M侧保护侧保护1段、段、 N侧保护侧保护2段、段、 2段、段、3段动作段动作 3段动作段动作 纵联距离：纵联距离：2段、段、3段发信段发信 有发信有发信 有发信有发信 跳闸出口：跳闸出口： 独立距离独立距离1段段 纵联保护出口纵联保护出口 条件满足出口条件满足出口 条件满足出口条件满足出口 继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项 M侧保护侧保护1段、段、 N

20、侧保护侧保护1段、段、 2段、段、3段动作段动作 2段、段、3段动作段动作 纵联距离：纵联距离：2段、段、3段发信段发信 有发信有发信 有发信有发信跳闸出口：跳闸出口： 独立距离独立距离1段段 独立距离独立距离1段段 纵联保护出口纵联保护出口 条件满足出口条件满足出口 条件满足出口条件满足出口 继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项 M侧保护侧保护 N侧保护侧保护1段、段、 2段、段、3段动作段动作 2段、段、3段均不动作段均不动作 纵联距离：纵联距离：2段、段、3段发信段发信 有发信有发信 无发信无发信跳闸出口：跳闸出口： 独立跳闸段独立跳闸段 距离距离1段不动段不动

21、距离距离1段不动段不动纵联保护出口纵联保护出口 条件不满足出口条件不满足出口 条件不满足出口条件不满足出口后备保护后备保护 2、3段带各自段带各自 无无 延时出口延时出口继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l原理：就地的原理：就地的距离保护动作距离保护动作且且收收不不到发信信号到发信信号；（将对侧的信号称为闭锁跳闸信号）（将对侧的信号称为闭锁跳闸信号）l就地距离保护动作就地距离保护动作：大于本线路的全长（即可为：大于本线路的全长（即可为2段或段或3段），正方向段），正方向l发信给对侧的保护发信给对侧的保护：保护启动、收到对侧的发信：保护启动、收到对侧的发信信号、或反方向

22、保护动作三者之一任一动作即信号、或反方向保护动作三者之一任一动作即先先发信发信；l停止发信停止发信（不去发信）的保护：本侧保护正方向（不去发信）的保护：本侧保护正方向动作（动作（1段、段、2段、段、3段）时停信。段）时停信。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l对对220kV双母线，当母线发生故障时，要跳对侧。双母线，当母线发生故障时，要跳对侧。如分相电流差动保护，借用线路保护传送远方跳如分相电流差动保护，借用线路保护传送远方跳闸信号直接跳对侧。闸信号直接跳对侧。l对主保护为闭锁式原理的保护借用闭锁式保护原对主保护为闭锁式原理的保护借用闭锁式保护原理跳闸：理跳闸：就地的

23、距离保护动作就地的距离保护动作并且并且收不到对侧的收不到对侧的发信发信信号；（对侧的停信信号为母差保护动作）信号；（对侧的停信信号为母差保护动作）l对主保护为闭锁式原理的保护对侧的停信信号还对主保护为闭锁式原理的保护对侧的停信信号还包括断路器跳闸位置信号。包括断路器跳闸位置信号。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l一般仅用于载波通道，不用于光纤通道。一般仅用于载波通道，不用于光纤通道。l正常时，在通道上不传送任何信号，对通道没有正常时，在通道上不传送任何信号，对通道没有监视。监视。l由早晚各一次的通道检测进行监视（以前由人工由早晚各一次的通道检测进行监视（以前由人工完

24、成，由收发信机完成，现一般由保护自动完完成，由收发信机完成，现一般由保护自动完成）。成）。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l在发生故障时，只要保护启动，即发信，将保护在发生故障时，只要保护启动，即发信，将保护进行闭锁，发信约经进行闭锁，发信约经5ms的时段。当本侧保护判的时段。当本侧保护判别为正向故障时，停发信号。常采用相地耦合方别为正向故障时，停发信号。常采用相地耦合方式。式。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项纵联保护载波通道的构成纵联保护载波通道的构成 继电保护系统工程设计及注

25、意事项继电保护系统工程设计及注意事项l同纵联距离保护，只是不像距离保护那样，没同纵联距离保护，只是不像距离保护那样，没有明确的整定边界。有明确的整定边界。l也可为允许式、闭锁式。也可为允许式、闭锁式。l一般不分相，即只有正、反方向一般不分相，即只有正、反方向两个元件两个元件（反（反映相间故障与接地故障）。映相间故障与接地故障）。l有时还包含零序的正、反方向两个元件（仅反有时还包含零序的正、反方向两个元件（仅反映接地故障）。映接地故障）。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l因为前述的三段式后备保护均为距离保护，但因为前述的三段式后备保护均为距离保护，但距离保护对过渡电阻

26、不够灵敏距离保护对过渡电阻不够灵敏。l定定/反时限零序方向过流保护正是应这一要求反时限零序方向过流保护正是应这一要求而配置，它仅反映接地故障（零序过流）。而配置，它仅反映接地故障（零序过流）。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项lPT断线识别断线识别lCT断线识别断线识别l合于故障保护合于故障保护l振荡检测与振荡闭锁振荡检测与振荡闭锁l非全相判别非全相判别l弱馈逻辑弱馈逻辑l保护选相逻辑与保护跳闸逻辑保护选相逻辑与保护跳闸逻辑继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项几种补充保护：工频变化量快速距离几种补充保护：工频变化量快速距离1段段n 类似于距离类

27、似于距离1段段n 利用利用50Hz的电流、电压变化量构成的距离保护的电流、电压变化量构成的距离保护n 比常规距离比常规距离1段短，范围为段短，范围为5060。n 是距离是距离1段保护的补充。段保护的补充。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l为高电阻接地故障保护的一个补充。为高电阻接地故障保护的一个补充。l1段常经选相后跳故障相段常经选相后跳故障相l2段直接跳三相。段直接跳三相。l是常规差动保护、反时限零序方向电流保护的补充。是常规差动保护、反时限零序方向电流保护的补充。n 类似于常规的稳态差动类似于常规的稳态差动n 是常规差动保护的一个补充。是常规差动保护的一个补充。

28、几种补充保护：工频变化量分相电流差动几种补充保护：工频变化量分相电流差动继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项严格按照保护的输入量要求严格按照保护的输入量要求输出严格按与其配合的保护要求输出严格按与其配合的保护要求注意输入的源（注意输入的源（CT、PT、断路器位置等），当不、断路器位置等），当不能按要求提供源输入信息时，要明确改变对保护功能按要求提供源输入信息时，要明确改变对保护功能的影响。如线路能的影响。如线路PT改为母线改为母线PT输入，断路器位输入，断路器位置改为操作箱重动接点等。置改为操作箱重动接点等。注意与其他保护的配合关系，包括时延要求；注意与其他保护的配合关

29、系，包括时延要求；注意与通道的接口注意与通道的接口注意与线路对侧保护的配合注意与线路对侧保护的配合线路后备保护出口对电力系统网络的影响线路后备保护出口对电力系统网络的影响继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项介绍内容介绍内容一、保护系统概述一、保护系统概述 三、三、 220kV及以上线路保护及以上线路保护四、断路器保护和母线保护四、断路器保护和母线保护二、继电保护工程设计规程规范二、继电保护工程设计规程规范五、变压器保护五、变压器保护六、六、 故障分析系统及管理系统故障分析系统及管理系统七、七、 安全稳定控制系统安全稳定控制系统八、注意事项八、注意事项继电保护系统工程设计

30、及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项包含包含3个部分：个部分： 失灵检测判别：保护末返回、故障电流仍存在失灵检测判别：保护末返回、故障电流仍存在（两个条件）（两个条件） 失灵时间（主保护足以跳闸，检测足够安全可信，失灵时间（主保护足以跳闸，检测足够安全可信，准备出口，一般约为准备出口，一般约为0.20.3s） 失灵出口（扩大一级跳闸范围，以隔离故障区域）失灵出口（扩大一级跳闸范围，以隔离故障区域）继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项死死区区故故障，障，断断路路器器正正确确跳跳闸闸继电保护系统工程设计及注意事

31、项继电保护系统工程设计及注意事项死死区区故故障障，断断路路器器正正确确跳跳闸闸继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项死区保护检测判别：死区保护检测判别：保护动作、故障电流仍然存在、断路器已正确跳开保护动作、故障电流仍然存在、断路器已正确跳开死区判别时间（可比失灵判别时间提前一个级差一死区判别时间（可比失灵判别时间提前一个级差一般约为般约为0.150.2s），也可与失灵判别时间相同），也可与失灵判别时间相同。失灵保护也能动作然后清除故障（故该功能一般不失灵保护也能动作然后清除故障（故该功能一般不强烈要求配置）强烈要求配置）继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及

32、注意事项l再次三跳本断路器再次三跳本断路器l三跳相邻断路器三跳相邻断路器l三跳相关断路器（三跳相关断路器（国网标准化设计要求再经国网标准化设计要求再经50ms的有电流判别。的有电流判别。母线断路器，起动母差出口跳母线母线断路器，起动母差出口跳母线段上所有断路器；变压器断路器，起动总出口，跳段上所有断路器；变压器断路器，起动总出口，跳主变各侧断路器；发变组断路器，起动总出口，起主变各侧断路器；发变组断路器，起动总出口，起动全停；线路断路器，起动远方跳闸跳线路对侧断动全停；线路断路器，起动远方跳闸跳线路对侧断路器），路器），不判别故障发生的具体位置不判别故障发生的具体位置l闭锁相邻线路断路器重合闸

33、闭锁相邻线路断路器重合闸。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l远方跳闸：通过通道发跳闸命令跳远方的断路器。又远方跳闸：通过通道发跳闸命令跳远方的断路器。又称远跳、称远跳、DTT、传输跳闸、传跳、联跳、传输跳闸、传跳、联跳、DIT、直接、直接跳闸、直跳跳闸、直跳l远方跳闸的类型：断路器失灵、过电压保护动作、线远方跳闸的类型：断路器失灵、过电压保护动作、线路高抗保护动作路高抗保护动作继电保护系统

34、工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l又称为就地判别装置：判别远方是否发生非正常运行又称为就地判别装置：判别远方是否发生非正常运行情况（可能存在断路器拒动情况（可能存在断路器拒动/过电压过电压/线路高抗故障）线路高抗故障）l只有在收到远方跳闸时才进行就地判别，以识别远方只有在收到远方跳闸时才进行就地判别，以识别远方跳闸信号的真伪跳闸信号的真伪l主要判别有零、负序电流主要判别有零、负序电流/电流突变电流突变/低电流低电流/低功率低功率(因素因素)继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l重合闸方式主要包括

35、：单重方式、三重方式、综重重合闸方式主要包括：单重方式、三重方式、综重方式、停用方式、特殊三重方式方式、停用方式、特殊三重方式l单重方式单重方式：单相故障单相跳闸，重合三相；多相故：单相故障单相跳闸，重合三相；多相故障三相跳闸不重合（这里的三相跳闸目前均由线路障三相跳闸不重合（这里的三相跳闸目前均由线路保护完成），保护完成），不需检同期，也不需检无压不需检同期，也不需检无压l三重方式：任何故障三相跳闸，线路一侧需为检无三重方式：任何故障三相跳闸，线路一侧需为检无压（先合侧），另一侧需为检同期（后合侧）压（先合侧），另一侧需为检同期（后合侧）l禁重方式：禁重方式：任何故障禁止重合，不进行沟三相跳

36、闸任何故障禁止重合，不进行沟三相跳闸继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l重合闸准备（充电）：重合闸准备（充电）：断路器处于合闸位置、断路器断路器处于合闸位置、断路器合闸压力满足、断路器合闸完成（合闸过程中无保护合闸压力满足、断路器合闸完成（合闸过程中无保护启动）启动）l重合闸启动：重合闸启动：线路保护的单相瞬时性故障（单重方线路保护的单相瞬时性故障（单重方式），一般不用位置式），一般不用位置不对应（跳位）启动重合闸不对应（跳位）启动重合闸l位置不对应位置不对应：断路器的合分操作开关位置或监控系统：断路器的合分操作开关位置或监控系统中最近的一次合分命令操作与断路器当前的

37、状态不相中最近的一次合分命令操作与断路器当前的状态不相对应。现常指断路器偷跳。对应。现常指断路器偷跳。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项重合闸闭锁（放电）：重合闸闭锁（放电）：n多相故障（对单相重合闸方式）多相故障（对单相重合闸方式）n延时段保护动作（距离延时段保护动作（距离2段、段、3段、反时限）段、反时限）n合于故障保护（合闸加速保护）动作合于故障保护（合闸加速保护）动作n失灵保护动作，包括线路对侧过来的远方跳闸（失失灵保护动作，包括线路对侧过来的远方跳闸（失灵、高抗、过电压保护等）灵、高抗、过电压保护等）n母线保护、变压器保护、高抗保护（当这些元件关母线保护、变

38、压器保护、高抗保护（当这些元件关联线路断路器时）联线路断路器时）n有些工程中有有些工程中有3取取2闭锁重合闸（对单重方式）闭锁重合闸（对单重方式）继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l重合闸闭锁的检测从保护启动开始起至重合闸脉重合闸闭锁的检测从保护启动开始起至重合闸脉冲发出前一直在进行检测，只要检测到有闭锁输冲发出前一直在进行检测，只要检测到有闭锁输入，则立即终止重合闸进程，进行三相跳闸（由入，则立即终止重合闸进程，进行三相跳闸（由沟三跳逻辑完成），然后经重合闸复归时间后复沟三跳逻辑完成），然后经重合闸复归时间后复归重合闸周期归重合闸周期l重合闸压力闭锁的检测，仅检测跳

39、闸前的压力，重合闸压力闭锁的检测，仅检测跳闸前的压力，即在重合闸时间开始计时之前进行检测，以后不即在重合闸时间开始计时之前进行检测，以后不再检测。再检测。 继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l重合闸复归时间重合闸复归时间:一个完整的重合闸周期，不管成一个完整的重合闸周期，不管成功发出重合脉冲，或是因为某种原因（如被闭锁）功发出重合脉冲，或是因为某种原因（如被闭锁）被中断，均经该时间后复归，准备进行下一个故被中断，均经该时间后复归，准备进行下一个故障的重合闸周期；障的重合闸周期；l在该周期内有新的故障发生、或原来的故障仍没在该周期内有新的故障发生、或原来的故障仍没有消失

40、，均作为永久性故障或合于故障处理。有消失，均作为永久性故障或合于故障处理。 继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项启动失灵的接点是保护的直接出口接点启动失灵的接点是保护的直接出口接点;非电量保护不启动失灵非电量保护不启动失灵失灵保护对失灵保护对CT的要求的要求重合闸功能实现（线路保护还是断路器保护）重合闸功能实现（线路保护还是断路器保护）重合闸与相关的线路保护跳闸方式及沟三跳出口；重合闸与相关的线路保护跳闸方式及沟三跳出口；失灵保护出口及跳闸压板失灵保护出口及跳闸压板;失灵保护出口对电力系统网络的影响；失灵保护出口对电力系统网络的影响；三重方式下检电压设置三重方式下检电压

41、设置继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项一一 母联是否经电压闭锁问题母联是否经电压闭锁问题常规做法：常规做法：经电压闭锁经电压闭锁缺点：当母联隔离刀闸发生缺点：当母联隔离刀闸发生先断线，后接地故障先断线，后接地故障时，母线保护时，母线保护将拒动作。将拒动作。实例：实例：20062006年年6 6月月1111日日5:085:08，华东，华东500 kV500 kV黄渡变黄渡变220 kV220 kV二、四段母二、四段母线靠二母侧刀闸线靠二母侧刀闸A A相支持瓷瓶先断线后接地，二母差动动作但是相支持瓷瓶先断线后接地，二母差动动作但是电压闭锁未开放，母差不能跳开分段，四母电压

42、闭锁满足条件，电压闭锁未开放，母差不能跳开分段，四母电压闭锁满足条件，但是属于差动区外故障，导致母差保护拒动。因为断线加接地但是属于差动区外故障，导致母差保护拒动。因为断线加接地故障导致故障导致CTCT特性变坏，引起特性变坏，引起#3#3主变高阻抗差动保护误动作。主变高阻抗差动保护误动作。 国调要求：国调要求：不经电压闭锁不经电压闭锁缺点：当全站只有一台主变，母联交换功率较大时，非母联支缺点：当全站只有一台主变，母联交换功率较大时，非母联支路路CTCT断线后误跳母联，会损失负荷。断线后误跳母联，会损失负荷。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项l2G断裂，发生故障，造成2

43、G 与II母一次脱开，即与故障点脱离；故障点与I母连接。l对保护而言，故障点在II母范围，II母母差保护动作，但由于II母电压不低，受电压闭锁，保护不能跳闸；在I母区外，I母母差保护不动作。lII母仅差动动作；lI母仅电压开放。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项二二 母联死区故障问题母联死区故障问题分列死区：分列死区：母联跳位封母联母联跳位封母联特点：母联刀闸合位，母联跳位，差动正确动作。特点：母联刀闸合位，母联跳位，差动正确动作。充电死区：充电死区：常规做法：常规做法：同时跳母联和母线。同时跳母联和母线。缺点：误切运行母线。缺点：误切运行母线。国调要求：国调要求：瞬

44、时跳母联，延时跳母线。瞬时跳母联，延时跳母线。缺点：增加了保护不正确动作的可能性。缺点：增加了保护不正确动作的可能性。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项母联死区图母联死区图lI I母对母对II II母进行充电。母进行充电。lII II对对I I母进行充电。母进行充电。l母联断路器检修。母联断路器检修。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项三三 母线分列运行压板问题母线分列运行压板问题常规做法：常规做法：通过通过分段跳位分段无流分段跳位分段无流判母线分列。判母线分列。缺点：分段为预设解列点，交换功率小，缺点：分段为预设解列点，交换功率小，电流元电流

45、元件无法识别件无法识别。国调要求：国调要求：分段跳位开入分段跳位开入并接并接母线分列运行压板。母线分列运行压板。缺点：增加了运行操作的复杂性。缺点：增加了运行操作的复杂性。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项母线分列压板图母线分列压板图问题提出：问题提出：l分段分段1 1长期热备用，发生死区故障时，长期热备用，发生死区故障时，I I母母可能可能误动，误动，IIIIII母拒母拒动。动。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项四四 失灵保护失灵保护1 1 电流判别电流判别常规做法：常规做法：各支路各支路独立配置独立配置失灵电流元件。失灵电流元件。缺点：接

46、线复杂，失灵保护可靠性差。缺点：接线复杂，失灵保护可靠性差。国调要求：国调要求：采用母线采用母线内部内部电流判别。电流判别。优点：失灵保护优点：失灵保护双重化双重化配置，起动回路配置，起动回路“一对一一对一”，可靠性高。可靠性高。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项四四 失灵保护失灵保护2 2 失灵开入失灵开入常规做法：常规做法：三跳开入三跳开入（外部判电流）（外部判电流）或分相开入三相开入或分相开入三相开入（内部判电流）（内部判电流）。国调要求：国调要求：线路线路分相开入三相开入分相开入三相开入，元件为，元件为三相开入三相开入 。特点：特点：A A 线路保护无三跳开出

47、，线路支路三相开入供过电压、远跳线路保护无三跳开出，线路支路三相开入供过电压、远跳和高抗保护启失灵开入。和高抗保护启失灵开入。B B 元件支路，设元件支路，设独立独立的解除电压闭锁开入。的解除电压闭锁开入。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项四四 失灵保护失灵保护3 3 电流判别逻辑电流判别逻辑常规做法：常规做法：线路为相电流，元件为相电流、零序和负序电流线路为相电流，元件为相电流、零序和负序电流“或门或门”。缺点：定值按保缺点：定值按保灵敏度灵敏度整定，难躲过负荷电流。整定，难躲过负荷电流。国调要求：国调要求：线路为相电流、零序电流线路为相电流、零序电流“与门与门”相

48、电流、负相电流、负序电流序电流“与门与门”。元件为相电流、零序和负序电流。元件为相电流、零序和负序电流“或门或门” ” 。优点：相电流为优点：相电流为元件支路元件支路最大负荷电流，零序和负序为最大负荷电流，零序和负序为各支各支路路最大不平衡电流。最大不平衡电流。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项四四 失灵保护失灵保护4 4 失灵保护时限设置失灵保护时限设置常规做法：常规做法：先跳母联，后跳母线。先跳母联，后跳母线。缺点：失灵切除故障时间较长。缺点：失灵切除故障时间较长。国调要求：国调要求：宜宜同时跳母联和母线。同时跳母联和母线。优点：无双回线横差保护或电流平衡保护，线

49、路优点：无双回线横差保护或电流平衡保护，线路零序零序I I段退出，应同时跳母联和母线。段退出，应同时跳母联和母线。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项对侧零序对侧零序I I段超越段超越横差保护误动作横差保护误动作继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项四四 失灵保护失灵保护5 5 中压侧母线故障主变支路失灵中压侧母线故障主变支路失灵常规做法：常规做法：失灵保护失灵保护判电流后跳主变各侧。判电流后跳主变各侧。缺点：失灵保护逻辑复杂，可靠性差。缺点：失灵保护逻辑复杂，可靠性差。国调要求：国调要求：主变保护主变保护判电流后跳各侧。判电流后跳各侧。优点：接线

50、简单，优点：接线简单， “最终跳闸判电流最终跳闸判电流” ，可靠性高。，可靠性高。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项母线保护适用于过渡、远景接线母线保护适用于过渡、远景接线母线保护的隔刀辅接点母线保护的隔刀辅接点;母线保护与失灵保护对母线保护与失灵保护对CT的要求（的要求（500kV不一致）不一致）跳母联、分段经复压闭锁跳母联、分段经复压闭锁母联、分段充电，合于故障母联、分段充电，合于故障复压闭锁的电压取自并列柜复压闭锁的电压取自并列柜母联、分段分位及跳闸启失灵封母联、分段母联、分段分位及跳闸启失灵封母联、分段CT；主变支路失灵主变支路失灵继电保护系统工程设计及注意事

51、项继电保护系统工程设计及注意事项介绍内容介绍内容一、保护系统概述一、保护系统概述 三、三、 220kV及以上线路保护及以上线路保护四、断路器保护和母线保护四、断路器保护和母线保护二、继电保护工程设计规程规范二、继电保护工程设计规程规范五、变压器保护五、变压器保护六、六、 故障分析系统及管理系统故障分析系统及管理系统七、七、 安全稳定控制系统安全稳定控制系统八、注意事项八、注意事项继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项一差动保护定义和配置一差动保护定义和配置1 1 纵差保护：纵差保护：能反映能反映变压器各类变压器各类故障的保护。故障的保护。2 2 分相差动：分相差动：能反映

52、能反映一相各类一相各类故障。故障。 分侧差动：分侧差动：不能不能反映反映一侧一侧各类故障。各类故障。规程规程定义为分相差动。定义为分相差动。4 4 故障分量差动：故障分量差动：零序分量、负序分量和变化量差动。零序分量、负序分量和变化量差动。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项二分侧差动和分相差动的概二分侧差动和分相差动的概念念 分相差动分相差动以以铁心和绕组铁心和绕组为参照物，各相为参照物，各相独立。独立。 分侧差动分侧差动以以铁心铁心为参照物，各侧为参照物，各侧绕组绕组独独立。立。分侧差动示意图分侧差动示意图继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项

53、序号内 容纵差保护分相差动保护分侧差动保护故障分量差动保护1CT取法各侧外附CT高中压侧外附CT和低压侧三角内部套管（绕组）CT高中压侧外附CT和公共绕组CT各侧外附CT2保护范围各侧绕组及引线各种故障高中压侧引线及各侧绕组各种故障高中压侧接地故障轻微故障3保护特点有相位和幅值转换，非单相涌流无相位和幅值转换，单相涌流无涌流闭锁问题4配置情况与分相差动保护任选其一具备条件时，优先采用。与纵差保护任选其一选 配各厂家自定各种差动保护比较表各种差动保护比较表继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项变压器保护配置图变压器保护配置图继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计

54、及注意事项二后备保护配置二后备保护配置1 1 相间后备：相间后备：阻抗保护复压过流保护阻抗保护复压过流保护阻抗不伸出对侧母线。阻抗不伸出对侧母线。过流为阻抗的补充。过流为阻抗的补充。过流作为最末级保护。过流作为最末级保护。 接地后备：接地后备：零序过流零序过流（无接地距离）（无接地距离）方向和大小采用方向和大小采用自产零序。自产零序。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项二后备保护配置二后备保护配置3 3 过激磁：过激磁：三个三个相相电压电压“与门与门”。反时限固定时间查倍数。反时限固定时间查倍数。4 4 高压高压失灵跳各侧：失灵跳各侧：定值不需整定。定值不需整定。5 5

55、 中压侧中压侧失灵保护：失灵保护：中压母线故障，主变失灵保护跳各侧。中压母线故障，主变失灵保护跳各侧。6 6 低压侧速断：低压侧速断：可配置。可配置。7 7 公共绕组零序：公共绕组零序：可可跳闸，跳闸，不经不经二次谐波闭锁。二次谐波闭锁。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项对于装置间不经附加判据直接启动跳闸的开入量，应经对于装置间不经附加判据直接启动跳闸的开入量，应经抗干扰继电器重动后开入；抗干扰继电器的启动功率应抗干扰继电器重动后开入；抗干扰继电器的启动功率应大于大于5 W，动作电压在额定直流电源电压的，动作电压在额定直流电源电压的55%70%范围内，额定直流电源电压

56、下动作时间为范围内，额定直流电源电压下动作时间为10 ms35 ms，应具有抗应具有抗220 V工频电压干扰的能力。工频电压干扰的能力。变压器后备保护跳母联（分段）时不应启动失灵保护；变压器后备保护跳母联（分段）时不应启动失灵保护；高、中压侧断路器失灵保护动作后跳变压器各侧断路器高、中压侧断路器失灵保护动作后跳变压器各侧断路器功能。高、中压侧断路器失灵保护动作接点开入后，应功能。高、中压侧断路器失灵保护动作接点开入后，应经灵敏的、不需整定的电流元件并带经灵敏的、不需整定的电流元件并带50 ms延时后跳变延时后跳变压器各侧断路器。压器各侧断路器。继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计

57、及注意事项中压侧后备带偏移特性的阻抗保护。指向变压器的阻中压侧后备带偏移特性的阻抗保护。指向变压器的阻抗不伸出高压侧母线，作为变压器部分绕组故障的后抗不伸出高压侧母线，作为变压器部分绕组故障的后备保护，指向母线的阻抗作为本侧母线故障的后备保备保护，指向母线的阻抗作为本侧母线故障的后备保护。设置一段四时限，第一时限跳开分段，第二时限护。设置一段四时限，第一时限跳开分段，第二时限跳开母联，第三时限跳开本侧断路器，第四时限跳开跳开母联，第三时限跳开本侧断路器，第四时限跳开变压器各侧断路器。变压器各侧断路器。中压侧后备零序电流保护，保护为二段式。一段带方中压侧后备零序电流保护，保护为二段式。一段带方向

58、，方向指向母线，设三个时限，第一时限跳开分段，向，方向指向母线，设三个时限，第一时限跳开分段，第二时限跳开母联，第三时限跳开本侧断路器；二段第二时限跳开母联，第三时限跳开本侧断路器；二段不带方向，延时跳开变压器各侧断路器不带方向，延时跳开变压器各侧断路器 继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项220kV低压分支后备过流保护。设一段二时限，第一低压分支后备过流保护。设一段二时限，第一时限跳开本分支分段，第二时限跳开本分支断路器。时限跳开本分支分段，第二时限跳开本分支断路器。220kV低压分支后备复压闭锁过流保护。设一段三时低压分支后备复压闭锁过流保护。设一段三时限，第一时限

59、跳开本分支分段，第二时限跳开本分支限，第一时限跳开本分支分段，第二时限跳开本分支断路器，第三时限跳开变压器各侧断路器。断路器，第三时限跳开变压器各侧断路器。复压闭锁过流（方向）保护复压闭锁过流（方向）保护:高（中）压侧复压元件高（中）压侧复压元件由各侧电压经由各侧电压经“或门或门”构成；低压侧复压元件取本侧构成；低压侧复压元件取本侧（或本分支）电压；低压侧电抗器复压元件取低压侧（或本分支）电压；低压侧电抗器复压元件取低压侧两分支电压。两分支电压。间隙保护零序电压宜取间隙保护零序电压宜取PT开口三角电压；开口三角电压；继电保护系统工程设计及注意事项继电保护系统工程设计及注意事项 对低电阻接地系统

60、的接地变压器，还应配置零序过电流保护。对低电阻接地系统的接地变压器，还应配置零序过电流保护。 零序过电流保护宜接于接地变压器中性点回路中的零序电流互零序过电流保护宜接于接地变压器中性点回路中的零序电流互感器。感器。 当专用接地变压器不经断路器直接接于变压器低压侧时，零序当专用接地变压器不经断路器直接接于变压器低压侧时，零序过电流保护宜有三个时限，第一时限断开低压侧母联或分段断过电流保护宜有三个时限，第一时限断开低压侧母联或分段断路器，第二时限断开主变低压侧断路器，第三时限断开变压器路器，第二时限断开主变低压侧断路器，第三时限断开变压器各侧断路器。各侧断路器。 当专用接地变压器接于低压侧母线上，