220kV（500kV）电网继电保护课程课件-断路器及母线保护

1、2022年7月25日电网继电保护1 220kV/500kV电网继电保护断路器及母线保护部分2022年7月25日电网继电保护2主 讲 内 容一.220kV/500kV电网自动重合闸装置的配置原则二.220kV/500kV电网母线保护及断路器失灵保护的配置原则三.220kV/500kV电网自动重合闸、母线保护及断路器失灵保护的动作原理2022年7月25日电网继电保护3目 录1 500kV自动重合闸装置的配置原则2 220kV自动重合闸装置的配置原则3 500kV自动重合闸装置的配置方式4 220kV自动重合闸装置的配置方式5 500kV母线保护的配置原则6 220kV母线保护的配置原则7 500k

2、V母线保护的配置方式2022年7月25日电网继电保护4目 录8 220kV母线保护的配置方式9 220/500kV断路器失灵保护的配置原则10 500kV断路器失灵保护的配置方式11 220kV断路器失灵保护的配置方式12 自动重合闸原理13 断路器失灵保护的动作原理14 保护通道的投退操作顺序15 母线保护的动作原理2022年7月25日电网继电保护5一.220kV/500kV电网自动重合闸装置的配置原则由于线路上发生的大多数故障为瞬时性，为保持供电的连续性及系统的安全稳定运行，对所有500kV/220kV线路均配置自动重合闸装置。 2022年7月25日电网继电保护61. 500kV自动重合闸

3、装置的配置原则1.1 按线路断路器配置（以前按线路配置，即一套重合闸装置管两个断路器运行，不便于运行）1.2 线路的每个断路器均配置一套独立的重合闸装置（每套重合闸装置均与线路保护相配合） 2022年7月25日电网继电保护7 2. 200kV自动重合闸装置配置原则2.1对双母线接线的断路器，配置一套重合闸装置2.2对线路变压器组接线方式，也对线路侧断路器配置一套重合闸装置2.3 对终端线路的受电侧不配置重合闸装置2.4 对一个半断路器的线路中间断路器可不配置重合闸装置 2022年7月25日电网继电保护8 3 500kV自动重合闸装置的配置方式 在断路器保护柜内配置一套重合闸与2套（或4套）线路

4、保护相配合；（重合闸动作只作用于该断路器，有些重合闸功能可作用于两台断路器并能进行相互配合，工程应用中也只作用于一台断路器，再与另一台断路器的重合闸相配合）2022年7月25日电网继电保护93 500kV自动重合闸装置的配置方式 单重方式：单相故障单相跳闸，并重合该相，多相故障三相跳闸不重合； 三重方式：任何故障皆三跳，并进行重合（3相）； 综重方式：单相故障单相跳闸，并重合该相，多相故障三跳并进行3相重合；2022年7月25日电网继电保护103 500kV自动重合闸装置的配置方式 重合闸停运方式：任何故障皆三跳，不进行重合；三重方式及综重方式均要线路一侧检无压，另一侧检同期；华东电网的重合闸

5、大部分设置为单重方式；2022年7月25日电网继电保护114 220kV自动重合闸装置的配置方式 重合闸装置放在线路保护柜内；上海电网有部分线路为三重方式，其他同500kV；2022年7月25日电网继电保护12二.220kV/500kV电网母线保护及断路器失灵保护的配置原则 对所有220kV及500kV母线均配置母线保护 对所有500kV及220kV断路器均考虑有失灵的可能，均配置断路器失灵保护 对分相操作的断路器，规程规定只考虑单相拒动的情况2022年7月25日电网继电保护135500kV母线保护的配置原则 双重化除洛河电厂双母线接线配置一套母差外，均为双重化配置；按母线段配置双重化的保护；

6、新的25条反措要求，对重要厂站要求双重化配置。2022年7月25日电网继电保护146 220kV母线保护的配置原则一个半接线的厂站同500kV部分；对双母线接线厂站；（重要厂站双重化，执行国调25条反措要求)；（非重要厂站，单母线接线的厂站，仅配置一套母差保护；对相对重要的双母线厂站，按母线段配置母差保护；(对不太重要的双母线厂站，按固定联接方式的母线段配置母差保护，当破坏固定联接时，只有大差动母差保护，保护动作切除双母线的所有元件）2022年7月25日电网继电保护157 500kV母线保护的配置方式 更强调保护的依赖性与速动性； 每个母线段配置两套母差保护 一套母差误动，不影响系统的潮流方式

7、； - 对一个半接线的两个母线段为便于保护检修，有两种组屏方式： a. 设置4面屏：每套母差1面屏； b. 设置2面屏：上下母线段的第1套母差设1面屏，上下母线段的第2套母差设另1面屏；2022年7月25日电网继电保护168 220kV母线保护的配置方式 更强调保护的安全性与速动性； 对双母线接线，每个母线段配置一套母差保护再设置一个大差动用于母线互联时的保护； - 不便于保护检修，如设置两套，可方便于检修，但当两套母差都投入运行在一套母差误动时，会跳很多线路，严重影响系统的潮流方式： 另外，在每套母差保护中设有防误动的低电压闭锁可防止部分误动；在母差保护屏中设有断路器失灵的出口回路，在失灵起

8、动时，由母差先跳母联，再跳该母线段上的所有断路器。该失灵出口回路是否也要双重化 ？2022年7月25日电网继电保护17 9 220/500kV断路器失灵保护配置原则 500kV按断路器配置断路器失灵保护； 220kV；（基本上同500kV，但有些情况下对母联、分段断路器可不配置断路器失灵保护，由能反映死区故障的母差保护判别并出口）。2022年7月25日电网继电保护1810 500kV断路器失灵保护配置方式失灵保护的检测回路及失灵保护的出口回路均组在一面屏内；按断路器设置； 2022年7月25日电网继电保护1911 220kV断路器失灵保护配置方式失灵保护的检测回路设在线路保护、旁路保护、主变保

9、护屏内；失灵保护的出口回路设在母差保护屏内（对双母线接线）； 2022年7月25日电网继电保护20500kV厂站保护配置举例2022年7月25日电网继电保护21三.220kV/500kV电网自动重合闸、母线保护及断路器失灵保护的动作原理 自动重合闸及各保护的原理 对220kV及500kV均相同；2022年7月25日电网继电保护2212 自动重合闸原理1 接收线路瞬时段动作（除合于故障保护外）的起动重合闸输入；可为单重起动输入加三重起动输入，也可为A、B、C分相起动输入2 接收线路延时段保护、合于故障保护及母差、主变、短引线、失灵保护的闭锁重合闸输入3 接收其他闭锁重合闸输入 如断路器的重合闸压

10、力、单重方式下断路器三相跳了二相2022年7月25日电网继电保护2312 自动重合闸原理4 接收外部装置的禁止重合闸输入； 闭锁重合闸与禁止重合闸的区别5 重合闸出口合闸6 重合闸进行三跳7 重合闸对线路保护进行加速 重合闸只检查断路器跳闸前的重合闸压力，在断路器跳后至重合命令发出前不再对该压力作检查，不考虑发生这样的情况。2022年7月25日电网继电保护24重合闸发三跳命令三重方式下；单重方式和综重方式下收到多相起动命令或发生了断路器跳了多相；重合闸被闭锁；重合闸被停用；又收到起动重合闸命令（合于故障）；重合闸压力不够；禁止重合闸条件一直持续；同期条件不满足；2022年7月25日电网继电保护

11、25500kV重合闸的特点与220kV的主要区别：有优先重合，先合母线侧开关；无断路器位置不对应起动重合（即断路器偷跳后不考虑重合）；有顺序重合，先合电厂对侧；多数为单重方式2022年7月25日电网继电保护26改重合闸方式500kV一般为单重方式；当中间断路器重合闸不能和所有的4套重合闸配合时，可改为停用；如要对某一线路不要投重合闸，可将线路保护设为三跳方式（即任何故障进行三跳），不改断路器保护的重合闸方式；对线变串也可改两个断路器保护的重合闸方式，但对线线串，中间断路器改后将不进行重合；要注意线路的跳闸方式与重合闸方式的配合；2022年7月25日电网继电保护2713 断路器失灵保护的动作原理

12、失灵保护的起动回路： 非电量保护的输入；包括除瓦斯类保护之外的所有保护，这些保护在故障切除或隔离后，保护不再起动即返回； 电流检测；对一般保护进行各相电流判别，对发变组保护另含负序或零序电流检测，以防止在发电机起动盘车时相电流灵敏度不够而使发电机损坏；2022年7月25日电网继电保护2813 断路器失灵保护的动作原理反映死区故障：2022年7月25日电网继电保护2913 断路器失灵保护的动作原理反映死区故障：2022年7月25日电网继电保护3013 断路器失灵保护的动作原理失灵保护的出口回路（500kV)： 瞬时重跳故障相（t=0s)；仍经过保护跳闸相的电流判别检测；跳两组跳圈；（作为双重化主

13、保护的第二道防线）2022年7月25日电网继电保护3113 断路器失灵保护的动作原理失灵保护的出口回路(500kV)： 后备跳闸（真正的失灵出口）(t=0.25s)；三跳失灵断路器及相邻的单个断路器（跳双线圈）；如是母线侧断路器失灵，则起动两套母差；如是发变组的断路器失灵，则起动两套发变组的总出口回路，跳各侧断路器；起动远方跳闸出口（双通道）跳对侧断路器；2022年7月25日电网继电保护3213 断路器失灵保护的动作原理失灵保护的出口回路（220kV)： 无瞬时重跳故障相； 后备跳闸（真正的失灵出口）；起动母差跳失灵断路器母线段上的所有断路器；通过停信使对侧主保护动作跳对侧断路器，但无起动主变

14、高压侧断路器跳闸的回路；（华东总调新发的反措要求增加该回路，以前靠主变靠后备保护带1s延时跳三侧；2022年7月25日电网继电保护3314 保护通道的投退操作顺序主保护通道（俗称高频或纵联保护通道） 允许式或闭锁式保护； 高频通道操作内容 1 高频通道操作内容22022年7月25日电网继电保护3414 保护通道的投退操作顺序主保护通道 允许式或闭锁式保护（投用）；投运前两侧的“高频投入”压板或切换开关处于断开位置（无信号交换或处于停信状态，高频保护的跳闸逻辑不工作）；待两侧高频交换信号，有监频或收信正常后，将“高频保护”压板合上；两侧高频保护准备好后，满足允许式或闭锁式的预初始条件：即允许式只

15、有正常的监频，闭锁式无任何信号，但随时可接收信号；合上断路器将线路电流、电压输入至保护，保护正常投入；2022年7月25日电网继电保护3514 保护通道的投退操作顺序主保护通道 允许式或闭锁式保护（无通道及停用）；将一侧通道控制开关切到断开位置；同时也将另一侧的通道控制开关切到断开位置，即改为无通道。如要改停用，再将出口跳闸回路断开；2022年7月25日电网继电保护3614 保护通道的投退操作顺序主保护通道 电流差动保护；一般不操作其投退，如要操作其投退，可通过整定组切换，两侧同时操作，可以不严格同步（一组整定组为投用差动保护，另一组为停用差动保护而不停用后备保护，允许式或闭锁式保护也可这样操

16、作，但一般还应操作通道投退压板，差动保护不设投退压板）。直接将保护后面的尾纤断开，要求两侧同时断，但可以不严格同步，一般不这样操作；投用时当两侧保护通道显示正常即同步后方可合断路器加压；2022年7月25日电网继电保护37全线快速保护停役 线路主保护一侧改信号或停用，线路对侧的主保护也要求同时改信号或停用；本线主保护全停时，要求相邻线路具有全线快速保护，不允许相邻线路的全线快速保护同时全停，否则可能会出现无选择性故障跳闸；线路两套全线快速保护停役时后备距离的灵敏段（II段）时间应调整为0.4s ；如保护屏上配有定值切换开关，可通过开关进行定值切换；500kV线路停役时，应停用该线路的远方跳闸，

17、方向高频改为无通道跳闸，分相电流差改停用，并按规定停用相应的联切低抗回路。2022年7月25日电网继电保护38远方跳闸通道的投用顺序 高频保护： 在断路器保护屏上通过压板（隔离插把）断开与载波机的连接，不向对侧发远跳信号。对一个半开关，有两个断路器；此时本侧保护仍可接收对侧的远跳信号； 在对侧的线路保护屏上断开接收远跳信号的切换开关（有些工程该开关与高频通道的切换开关合在一起，故不能断开，只能靠本侧断开）； 要不接收对侧的远跳信号，仅当有单独的远跳收信开关时，才可操作该开关；2022年7月25日电网继电保护39远方跳闸通道的投用顺序 差动保护： 在线路主保护屏上通过操作切换开关，可不向对侧发远

18、跳信号。但仍可接收对侧的远跳信号； 要不接收对侧的远跳信号，只有靠对侧操作相应线路主保护屏的远跳通道切换开关；2022年7月25日电网继电保护40短引线保护的动作原理1.过电流原理|I1+I2|Kzd2.差动原理|I1+I2|1/2(|I1|+|I2|)3.正常运行或外部短路时，左侧应为0，或为一个误差量；4.在出线隔离刀闸打开时，投入短引线保护，作为两个断路器之间至隔刀这部分区域的保护短引线保护动作区域；5.也作为线路临时充电的保护；2022年7月25日电网继电保护41三相不一致保护原理1.三个常开并接点与三个常闭并接点相串联（+零序电流检查或负序电流检查）+时间继电器；2.主要反映断路器较

19、长时间处于非全相运行；3.时间继电器躲单相重合闸时间；4.可经或者不经零序电流或负序电流检查；5.常将该保护放在断路器机构箱内，不再另外配置；2022年7月25日电网继电保护4215 母线保护的动作原理1.原理|I1+In|1/2(|I1|+ +|In|)2.比例制动原理，正常运行或外部短路时，告右侧的电流幅值进行制动，左侧应为0，或为一个误差量；3.在外部短路时，如CT饱和，左侧误差最大，抬高比例系数进行制动；CT断线时要闭锁差动保护防止装置误动；4.根据差动电流（左侧电流）回路的阻抗值，保护主要有下列类型：2022年7月25日电网继电保护43差动保护的CT匹配当母线段上的元件的CT变比不一

20、致时，差动保护采用辅助CT进行CT变比匹配； 使二次侧均为变为同一个电流（即差动保护装置的电流）；一个厂站有一个CT总变比，主CT与保护辅助CT变比之积，总变比一般为外部故障时母线上的最大穿越电流；各单元的辅助CT变比由总变比及主CT变比求得，以保证差动保护的二次回路不过载，同时各CT测量的电流也不致于太小而使误差太大；2022年7月25日电网继电保护44500kV与220kV母差保护的区别 500kV 220kV 原理 电流差 电流差取电流 不选择母线 通过隔刀选排闭锁 无（不怕误动） 复合电压失灵出口 直接起动母差跳 有失灵的时间 先跳母联再起动母差双重化 双重化 重要厂站双重化2022年

21、7月25日电网继电保护45失灵保护及母差保护的出口失灵保护：仅一套保护，采用跳双线圈；起动远方跳闸，采用双通道发信号；母差保护：如无重化，跳双线圈；如双重化，分别跳一组线圈。失灵保护及母差保护出口均采用机械自保持出口跳闸，只有人工复归后才不发跳闸令，否则一直发跳闸令，合闸合不上；2022年7月25日电网继电保护46母差保护的停运一个半开关接线因有双套母差，不允许母线段运行而双套母差保护都停运，一般保留一套运行；停用时，先隔离出口，再封CT，然后接直流电源实现全停。2022年7月25日电网继电保护47母差保护的停运双母线接线有双套母差时同一个半接线；如无双套，停用前，应先将母线对侧的所有保护后备

22、段延时提前到0.5s,以防止母线上故障切除时间太长影响系统的稳定运行；如停用某一段母线，也要按上面的步骤操作，同时还有做好不停用母线段保护与停用母线段保护之间的相互隔离；此时分段、母联开关失灵或发生死区故障，非停用母线段故障切除时间要大于0.5s，比停用母线段上的元件切除时间还要慢；停用方式同前。2022年7月25日电网继电保护48母差保护的投、停运要点投用时先准备好二次回路，再操作一次回路；尤其对双母线接线，当用隔离刀闸进行倒母线操作时，在操作隔刀时，要求隔刀的辅接点先预合，以准备好二次回路，再进行刀闸操作。KK手合时也要有预合回路，先准备好二次回路，再合KK；停用时先停一次回路，待一次全部完成后，母差保护才可全停，方可进行相应的二次回路操作；2022年7月25日电网继电保护49保护逻辑举例LFP-922短引线；LFP-923B断路器失灵保护及重合闸；RADSS或REB103母差保护原理；2022年7月25日电网继电保护50结 束 语诚请各位提出宝贵意见和建议！谢 谢 大 家！2022年7月25日电网继电保护51闭锁重合闸与 禁止重合闸的区别重合闸在走重合闸周期前先判断是否有闭锁重合闸输入，如有，则不走重合闸周期；重合闸已进入重合闸周期后，如要暂时中止其继续走下去，则需有禁止重合闸输入；如果禁止信号消失，重合