继电保护知识(电力类重点,非电力类了解)

继电保护知识继电保护的基本要求一、灵敏性：对保护范围内的各种故障或异常状态的反应能力二、选择性：最小范围地切除故障，最大范围地保证连续供电三、速动性：使故障持续时间最短。1、减少设备被破坏程度2、系统稳定要求继电保护的基本要求四、可靠性：保护装置不拒动（可依赖性），不误动（安全性）五、其他方面的要求：简练性、经济性以上几个要求相互矛盾、相互制约，须统筹兼顾，在不同的应用条件有所偏重继电保护的基本要求整定计算：解决灵敏性、选择性、速动性的矛盾。保护装置/系统设计：平衡可靠性、速动性、简练性、经济性的要求。继电保护的基本要求1、主保护：能以最快速度有选择性地切除被保护设备故障地保护2、后备保护：主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护①远后备：本设备主保护或断路器拒动时，由相邻设备的保护来实现后备保护。②近后备：主保护或断路器拒动时，由本设备的另一套保护来实现后备保护。继电保护的基本要求3、辅助保护：为补充主保护和后备保护性能或当后备保护退出运行而增设的简单保护，如：不对称故障相继速动保护、PT断线过流保护。4、异常运行保护：反应被保护电力设备异常运行状态的保护，如：主变过负荷、油温高等5、对于电力设备的故障，要保证有两套以上保护可切除故障线路保护过流保护：相过流、零序过流、负序过流距离保护：圆、四边形、苹果、透镜型、工频变化量距离纵联保护：闭锁式、允许式闭锁式：高频闭锁距离、方向闭锁式允许式：超范围式、欠范围式、解除闭锁式差动保护：分相差动、零序差动纵联线路保护通道专用收发信机高频：佛吉线、南吉线复用载波：阳仙甲乙线微波：薪南甲乙线、薪紫甲乙线光纤：专用光纤－佛文线复用光纤－梧罗1、2线过流保护反应流过保护安装处电流大小优点：简单可靠，动作快缺点：受运行方式影响大；在结线较复杂的电网中不能满足选择性的要求。距离保护反应保护安装处至故障点的电气距离要求：1）测量阻抗正比于短路点到保护安装处之间的距离；2）不受故障类型、运行方式（故障电流大小）影响。阻抗继电器动作方程：极化量：Up=Uj补偿电压U’=Uj－Ij·Zzd动作条件：Up与U’反相位极化量Up选取不同，将构成不同动作特性的阻抗继电器：全阻抗、方向阻抗、偏移特性、电抗特性等距离保护的特殊问题1、方向性继电器的死区：出口三相短路时，Uj＝0，继电器因失去比相依据而不能动作。2、需设置振荡闭锁措施：短时开放160ms后闭锁距离Ⅰ、Ⅱ段。3、PT断线闭锁措施：经电流量（越限、突变、序分量等）开放距离保护F3F2F1UjEU’00UjEU’Zzd0UjU’E反向F3故障，Uj与U’同相区外F1故障，Uj与U’同相区内F2故障，Uj与U’反相距离保护的特殊问题1、受测量精度的影响，距离保护不能满足选择性的要求时，须引入动作延时，从而牺牲速动性,不能实现全线速动。ZF2F1Z1≤85%Z2≥150%，T2≥ΔT距离保护受结线、运行方式影响距离保护测距受电源助增的影响ZF1I1I2IΣU距离保护受结线、运行方式影响同杆并架双回线中，零序互感对距离保护测距的影响F1F2纵联保护－实现全线速动+－++－+ABCD高频闭锁信号高频闭锁信号高频闭锁式保护+－++－+ABC高频允许信号允许式保护两种保护方式的特点比较（专用）闭锁式允许式动作条件正向元件动作无远方信号正向元件动作收到远方信号通道要求单频通道，要求自收自发，通道要求较低双频通道，仅收对端信号，通道要求较高动作速度先确认收信，后确认停信，较慢满足条件即可出口，较快可靠性可依赖性高安全性高光纤差动保护两端采集的电流相位、幅值通过光信号传至对端，分别在两端进行比较判别；两端长期交换信息；仅需采用电流量；信息量较大，通道质量要求较高。线路纵联保护中注意的问题专用高频保护一般称A/B相高频，是按该保护连接的高频通道所在导线的相别命名；非专用高频保护通道，不涉及导线相别，命名为主Ⅰ、主Ⅱ保护；两套保护同型号时，与操作箱同屏的保护定为主Ⅰ，另一套为主Ⅱ，此时必须确保两侧主保护通道一一对应；本线路故障时，纵联保护均两侧同时动作，仅单侧动作时为误动；线路纵联保护中注意的问题高频保护为闭锁式保护，为避免误动，要求两侧同时投退。光纤通道保护（包括纵联保护、差动保护）一般为允许式，需要短时如更改定值，更换插件等，可仅从单侧退出保护。但时间较长的保护检验，如单侧带路时，为保证安全，应把两侧保护退出。线路纵联保护中注意的问题220KV线路双纵联保护退出时，原则上线路要停运，在系统要求不能停运，则必须缩短两侧后备保护保全线段后备保护动作时间。220KV系统中不允许相邻的电气设备同时停运主保护220KV线路被代路时，被代线路保护的通道仍在运行中线路纵联保护中注意的问题旁路代路时一般仅投入一套主保护，另一套在代路操作前退去；代路操作前须退出电流差动（一般定义为主1）；代路操作完成后，应交换高频通道正常或检查差动保护无异常差流；代路期间两侧保护可能型号不同，且仅有单套主保护运行，因此应尽量缩短代路时间。同杆并架线路的特殊问题ABCABC跨线A/C相故障同杆并架线路的特殊问题问题：跨线异名相故障时，双回线路两侧（4套保护）同时感受到相间故障，在单重方式下，同时三跳不重合。对策：①采用分相电流电流差动保护②采用分相通道的纵联保护③采用综合重合闸主变保护1、反映电气量的保护——反应变压器绕组和引出线短路故障：差动、过流、过励磁等。2、非电量保护——反应变压器油箱内部的各种异常、故障：轻重瓦斯、压力释放等。3、两种保护功能互补，不能互相替代：对于某些内部故障时，重瓦斯、压力释放保护等有更高的灵敏度。主变保护运行注意事项1、主变充电前投入全部保护，对主变新投运充电5次，以检查差动保护对励磁涌流的适应能力；2、带负荷前退出差动，防止因CT极性错误引起差动保护误动；3、正常运行时重瓦斯保护须投在跳闸位置，仅在进行如滤油、通畅呼吸器、气阀放气及瓦斯继电器二次回路上工作时，把继电器投在信号位置。主变保护运行注意事项4、旁路代路主变开关时（主要针对220KV侧），一般将开关CT切换至套管CT，差动保护范围缩小，旁路开关至套管之间引线故障时不能由主保护切除，不能保证速动性，因此要求220KV旁路代变高时，投入旁路保护。注意保护定值按“旁路代变高”定值执行，仅投入距离保护，其它保护、重合闸退出。主变保护运行注意事项5、中性点间隙电流保护仅在中性点不接地时使用，零序过流保护仅在中性点接地时使用。由于中性点间隙电流保护可能与零序电流保护共用一组CT，但动作灵敏度很大，延时小，因此主变中性点接地时须退出间隙保护（或称不接地零序保护）。母线保护一般具备以下功能：1、选择性差动保护功能；2、母联充电、母联过流保护功能；3、母联死区保护功能；4、互联时的无选择性差动功能；5、断路器失灵保护跳闸功能；6、复合电压闭锁功能（500KV母差保护一般不设复合电压闭锁）。母线保护Ⅱ母差动Ⅰ母差动大差动母线保护1、选择性：大差作启动元件，小差作选择元件2、母联（分段）保护充电保护仅在母联开关合闸瞬间起作用，过流保护在投入期间一直起作用。3、母差接入新间隔时要带负荷测电流极性其启动步骤一般是：母线保护①倒空一段母线②用母联开关充新设备③退出母差保护压板④带负荷测六角图后投入压板4、较长时间（220KV4小时、110KV24小时）退出母差保护时，一般要求缩短本母线配出线路的对侧保护动作时间，以保证快速切除母线故障，保证系统稳定失灵保护断路器失灵保护由保护动作接点和电流元件串联，经延时启动，手动跳闸时不启动失灵；为保证失灵保护不误动，所用保护动作接点必须能迅速返回，因此主变非电量保护不能启动失灵保护；失灵保护动作时序：第一时限跳母联，第二时限跳失灵开关所连母线全部开关；失灵保护L2先于LM跳闸时，可能引起L3零序保护误动L2L1LML3R自动重合闸1、作用：①保证连续供电；②提高系统暂态稳定水平；③电力元件及电缆线路不作重合自动重合闸2、分类（按作用于开关的方式）：①三相一次重合闸：任何故障三跳重合②单相重合闸：单相故障单跳重合，相间故障三跳不重合；③特殊三相重合闸（特重）：单相故障三跳重合，相间故障三跳不重合；④综合重合闸：单相故障单跳重合，相间故障三跳重合。自动重合闸4、基本功能要求：以下情况自动闭锁重合闸：①手跳或远跳时②合于故障跳闸时③母差、失灵保护及其它自动装置动作时④开关（气压、液压等）异常自动重合闸3、检定条件：单重方式时无须检定，三重方式下有：①检无压：一般用在大电源侧（检无压侧一般同时投入检同期）②检同期：一般用在小电源侧③非检定：在单电源线路的负荷侧自动重合闸④检母线无压：采用自动联切时使用注意：线路两侧重合闸不能投在相同的检定方式启动方式：①不对应启动——控制把手合后位置与断路器跳位接点启动②线路保护启动目前系统重合闸使用情况2200KV系统一般采用单重方式①线路故障大多为单相故障，相间故障多为永久性故障；②有利于两侧系统稳定，易于恢复供电③减少跳合过程中的操作过电压；目前系统重合闸使用情况部分双回线采用特重方式①单相跳闸后，非全相零序电流对并行回路的影响；②潜供电流较大，不利于故障点灭狐。终端220KV线路按有关规程采用三重方式但目前较主张采用单重方式目前系统重合闸使用情况主要原因：①220KV非全相运行对用户影响不大②地方电源开停机方式不确定，难以在“检同期”和“非检定”之间选择③220KV线路三跳后重合闸检同期条件难以满足，造成重合成功率低目前系统重合闸使用情况110KV系统均采用三重方式主要问题：小电源侧难以满足检同期条件，成功率很低对策：①采用解列重合闸方式，线路故障，小电源侧保护动作同时联跳小电源，并启动检母线无压重合闸目前系统重合闸使用情况②小电源侧变电站装自动联切装置，线路故障小电源侧开关后，先由检同期重合闸重合开关，联切装置在收到线路保护动作，并检测开关在跳闸位置，经延时后跳小电源进线，由BZT合110KV备用电源进线开关中性点接地方式中性接地方式主要考虑以下影响：1、供电可靠性2、线路和设备绝缘水平3、接地短路电流对设备损伤程度4、继电保护功能5、对附近通信设施的影响中性点接地方式1、大接地电流方式：①系统中全部或部分主变中性点直接接地，单相接地短路电流大②系统X0/X1≤4～52、小接地电流（非有效接地）方式：①系统中性点不接地、高阻/中阻接地、消弧线圈接地②系统X0/X1＞3中性点接地方式110KV及以上系统为直接接地系统，中性点接地方式应满足以下要求：1）不使系统出现危险过电压；2）不使零序序网有较大的变化，保证零序电流保护有稳定的灵敏度中性点接地方式根据以上要求，主变中性点接地方式应的选择原则为：1）在多电源系统中，每个电源处应至少有一台主变中性点接地，防止形成中性点不接地系统2）并列运行于同一母线的主变选一台中性点接地中性点接地方式3）由于主变中性点绝缘较为薄弱，与中性点接地运行变并列运行的变压器中性点应装设过电压保护4）中性点接地可降低过电压，有利于保护设备，但过多接地点将引起接地短路电流增大，不利与系统，应对两者进行权衡。110KV系统降压变一般不接地运行中性点接地方式35KV及以下系统普遍采用非有效接地系统方式：1）对地电容电流较小的系统中，接地点故障电流小，对负荷影响小，而且容易息弧，不必跳闸，此时可选用不接地方式。2）35KV系统接地电容电流≥10A，10KV系统≥30A，故障点难以自行息弧，应装设消弧线圈以减少故障点电流，或采用电阻接地，以增大故障电流，驱动继电保护跳闸再见