220kV及以下变电站继电保护详细配置

220kV及以下变电站继电保护详细配置

电力系统重要设备的微机型继电保护均应按以下要求采用双重

化配置，双套配置的每套保护均应含有完整的主、后备保护，能反应

被保护设备的各种故障及异常状态，并能作用于跳闸或给出信号。

a)220kV及以上电压等级风电场的母线电气量保护应采用双重化配置。

b)220kV及以上电压等级线路、变压器、电抗器等设备电气量保

护应采用双重化配置，对非电气量保护也应根据主设备配套情况，有

条件的可进行双重化配置。

c)双重化配置的继电保护应满足以下基本要求：

d)两套保护装置的交流电流应分别取自电流互感器(TA)互相独

立的二次绕组。交流电压宜分别取自电压互感器(TV)互相独立的二

次绕组。其保护范围应交叉重叠，避免死区。

e)两套保护装置的直流电源应取自不同蓄电池组供电的直流母

线段。

f)两套保护装置的跳闸回路应与断路器的两个跳闸线圈分别一

一对应。

g)两套保护装置与其它保护、设备配合的回路应遵循相互独立的

原则。

h)每套完整、独立的保护装置应能处理可能发生的所有类型的故

障。两套保护之间不应有任何电气联系，当一套保护退出时不应影响

另一套保护的运行。

i）线路纵联保护的通道（含光纤、微波、载波等通道及加工设备

和供电电源等）、远方跳闸及就地判别装置应遵循相互独立的原则按

双重化配置。

j）有关断路器的选型应与保护双重化配置相适应，应具备双跳闸

线圈机构。

k）采用双重化配置的两套保护装置宜安装在各自保护柜内，并应

充分考虑运行和检修时的安全性。

线路保护配置原则

220kV及以上线路：双重化配置，近后备原则。

超高压线路按近后备原则，断路器拒动由失灵保护切除故障。主

保护拒动由本线路后备保护切除故障。

220kV以下线路：单套配置，远后备原则。

llOkV及以下等级中，远后备原则指一般只装设单套保护，不装

设失灵保护。断路器或保护拒动由上一线路的后备保护切除故障。

220kV线路保护配置：

a）线路主保护，包括全线速动保护以及不带时限的线路I段保护;

b）线路后备保护，包括接地距离保护、相间距离保护、相电流保

护、零序电流保护。

1、纵联保护

输电线路纵联保护，就是用某种通信手段将输电线路两端的保护

装置纵向联系起来，将各端的信息传送到对端进行比较判别，以确定

故障是在区内还是保护区外，将被保护线路故障有选择性地无时限切

除。

1.1纵联保护的分类：

为了交换线路两侧的信息，需要利用通道。纵联保护按照所利用

通道的不同类型分为四种，通常纵联保护也以此命名，即：

（1）导引线纵联保护（简称导引线保护）；

（2）电力线载波纵联保护（简称高频保护）；

（3）微波纵联保护（简称微波保护）；

（4）光纤纵联保护（简称光纤保护）。

L2信号类型：

（1）闭锁信号：收不到闭锁信号是保护动作跳闸的必要条件；

（2）允许信号：收到允许信号是保护动作跳闸的必要条件；

（3）跳闸信号：收到直接跳闸信号是保护动作跳闸的必要条件。

2、距离保护

利用保护安装处的测量电压与测量电流之比，即测量阻抗的大小,

反应故障点到保护安装处的距离，并根据这一距离远近决定动作时限

的保护。距离保护实质上是反应阻抗降低而动作的阻抗保护。

3、零序保护

在大电流接地系统中，当发生接地故障时，将出现较大的零序电

流，利用零序电流构成零序保护。

4、保护范围

纵联保护一一保护线路的全长。

距离I段一一保护线路的80%至85%o

距离n段一一保护线路全长，并做为对侧母线的后备保护。

距离in段一一作为本线路和相邻线路的后备保护。

零序I段一一保护到线路末端，反应单相或两相接地短路。

零序11段一一保护线路的全长，并做为对侧母线的后备保护，反

应接地故障。

零序ni段一一作为本线路和相邻线路的后备保护。

母线保护配置原则

保护功能1、母线差动保护比率制动差动保护2、母联/分段保护

死区保护充电保护过流保护断路器失灵保护非全相保护3、支路保护

断路器失灵保护

辅助功能

1、母线运行方式识别2、TA回路断线监视3、TV回路断线监视

4、刀闸位置识别

母线保护的保护范围

母线上各元件电流互感器以内的故障都属于保护范围，包括连接

在母线上的母线电压互感器、避雷器、母线刀闸等设备。连接在母线

上各出线间隔单元的开关、电流互感器的故障也为母线保护范围。

母

线

保

护

母线保护范围

5»HU

大差、小差：母线差动保护由母线大差动和各段母线的小差动组成。

母线“大差”是指除母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的差

动回路，用于判别母线区内和区外故障。某段母线的“小差”是指该

段母线上所连接的所有支路（包括母联和分段开关）电流所构成的差

动回路，作为故障母线选择元件。

判断元件

II、12

区外故障情况示意图

大差

区内故障情况示意图

区内故障

大大差起动

I母小差：币|母差0,即b+h+lo*O,I母小差起动跳I母

II母小差：工1“母二0,即I3+I4T0=0,II母小差不起动

大差判别

母线故障

小差判别

故障母线

充电保护母线充电保护只在母线充电时投入，当充电完成后，应

及时停用，防止系统故障时母联断路器误跳闸。母线充电保护在对一

组母线进行充电时，快速而有选择性断开母联断路器，切除故障母线。

母线充电保护为相电流或零序电流保护，瞬时动作。母线充电保护接

线简单，在定值上可以保证高的灵敏度。母线充电保护也可以作为专

用母线单独带新建线路充电的临时保护。

母联失灵（死区保护）

母联失灵：母线并列运行，当保护向母联（分段）开关发出跳令

后，经整定延时若大差电流元件不返回，母联（分段）电流互感器中

仍然有电流，则母联（分段）失灵保护应经母线差动复合电压闭锁后

切除相关母线各元件。

1—4£

••

CW二

3L4Lt

图1图2

当I母故障时，大差起动，I母小差动作跳IL、2L,但母联LK未跳

开，母联失灵过流，经延时封母联TA,II母小差有流动作跳3L、4L。

（图1）对检修过后的母线充电时被充电母线故障，充电保护动作，

但LK跳不开，经失灵保护延时，封母联TA,II母小差有流动作跳3L、

4Lo（图2）死区保护：母线并列运行，当故障发生在母联（分段）

开关与母联（分段）流互之间时\断路器侧母线段跳闸出口无法切除

该故障，而电流互感器侧母线段的小差元件不会动作，这种情况称之

为死区故障。

主变压器保护

电量保护：

主保护：差动保护跳三侧

高后备：复压过流、零序过流

中后备：复压过流、零序过流

低后备：复压过流

非电量保护：

本体重瓦斯、调压重瓦斯投跳三侧

本体轻瓦斯、调压轻瓦斯、主变温度高、过负荷、油位异常、压

力释放等投发信

变压器主保护的保护范围

差动保护一一主变差动保护用CT范围内各种故障。

优点：动作速度快

缺点：存在保护死区（星形接线中绕组尾部的相间短路、轻微的

匝间短路、绕组开焊不能反映）

变压器主保护的动作时限

差动保护一一瞬时跳三侧开关（OS动作）

差动保护范围：三侧开关CT（包括CT）至主变部分。可以反应

保护范围内的接地、相间、匝间故障

动作特性：瞬忖跳三侧开关（OS动作）

利用开关侧CT利用套管CT

主保护的保护范围瓦斯保护一主变油箱内部的各种故障优点：灵敏度

高、结构简单，能全面反映变压器油箱内部的各种故障，是铁芯烧