[电力水利]调度员继电保护知识培训.ppt

调度员继电保护知识培训,调度员继电保护知识培训,第一节基本概念 第二节保护整定原则 第三节事故分析,调度员继电保护知识培训,主保护 能满足电力系统稳定及设备安全要求，并以最快的速度有选择性地切除被保护设备或线路故障的保护。220kV纵联差动保护、纵联距离保护、主变差动保护、重瓦斯等，110kV线路距离段（广义）。后备保护 主保护或断路器拒动时，能够切除故障的保护。近后备：当主保护拒动，由本电力设备的另一套保护来实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护。如主一是主二保护的近后备、断路器失灵保护。,基础知识.概念（一）,远后备：是指当元件故障而保护装置或开关拒动时，由各电源侧的相邻元件保护装置动作而切除故障。如线路的保护装置距离段保护、零序段是线路的远后备；是线末变压器的远后备。辅助保护是为了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而增设的简单保护。如500kV线路的过电压保护，110kV线路的PT断线过流保护。异常运行保护是指反映被保护电力设备和线路的异常运行状态的保护，一般不动作跳闸。如主变、线路过负荷，主变油温高、不接地系统单相接地。,基础知识.概念（一）,继电保护系统的配置原则(1)任何电力设备和线路，都不允许无保护运行。220kV以上设备不允许无主保护运行。(2)任何电力设备和线路在运行时，都必须有两套完全独立的保护装置分别控制完全独立的断路器来实现保护，其目的是当任一保护装置或任一开关拒动时，能够由另一套保护或另一台断路器动作，从而保证完全可靠地断开故障。对于没有稳定要求的110kV及以下的电力网，采用“远后备”配置原则。对于220kV及以上复杂的电力网，为了保证故障不会使系统失稳，必须采用保护双重化加断路器失灵保护的“近后备”配置原则。（联系定值修改）,基础知识.概念（二）,继电保护“四性”选择性：是指先由故障设备或线路的保护切除故障，当故障设备或线路保护或开关拒动时，才允许由相邻设备、线路保护或断路器失灵切除故障。速动性:切除故障的时间。灵敏性：对于保护范围内发生故障或不正常运行的反映能力。可靠性：是指在该保护装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒动，而在不该动作的情况下，则误动。,基础知识.概念（三）,四性即对立，又统一。选择性速动性灵敏性可靠性,基础知识.概念（三）,序分量正序对于三个向量a1、b1、c1，如果幅值相等，相位a超前相位b120，相位b超前相位c120，称为正序；负序对于三个向量a2、b2、c2，如果幅值相等，相位b超前相位a120，相位c超前相位b120，称为负序；零序对于三个向量a0、b0、c0，如果幅值相等，方向相同，则称为零序；,基础知识.概念（三）,故障类型、故障包含的序分量三相短路：有正序、无负序、无零序。两相短路：有正、有负序、无零序。单相接地：有正、负、零三序。两相接地短路：有正、负、零三序。单相断线：有正、负、零三序。两相断线：有正、负、零三序。,基础知识.概念（三）,中性点接地方式电网的中性点接地分为直接接地、不接地、经消弧线圈接地、经小电阻接地四种方式。中性点不接地系统当发生A相接地时，系统的电压、电流变化情况(1)各相电压系统相电压变为0，B、两相对地电压升高到线电压。,基础知识.概念（三）,以相接地为例，分析系统电压,基础知识.概念（三）,C,B,A,Ub,Ua,Uc,Ub,Uc,Ua0,接地后的Ub、Uc升高为线电压,接地后的A相电压 为0,以相接地为例，分析系统电容电流的分布,基础知识.概念（三）,B,C,线路一,线路二,ICa,ICa+ICb+ICc=0,Ua=0,ICa=0,电容电流重新分布,如果采用经消弧线圈接地,IL,I=0,故障点电流趋于0，利于故障点绝缘恢复。,中性点直接接地方式中性点不接地系统发生单相接线时，其他正常相电压升高为线电压、对设备（线路、变压器）的绝缘水平提出了更高的要求；而且，电压等级越高，线路越长，电容电流就越大。因此，110kV以上的电网从经济、设备安全的角度来看均采用中性点直接接地的方式。下面，以系统某处，发生相接地故障为例，描述各条零序电流的分布情况。,基础知识.概念（三）,10kV线路保护配置：过流、2、段，一般用段。过流段：按躲线路末端三相故障的最大电流整定。采用简化计算，一般取3000，0-0.3（因为10kV馈线有零克、智能开关，为了提高供电可靠性，设短延时）过流3段：按设备的安全载流量综合来考虑（导线、CT变比）比如：LGJ-240导线、400/的CT变比。LGJ-240导线的安全载流量610，大于测量为400/5的CT的安全载流量，此时宜按CT的安全载流量考虑，取520。计算稿江南陆蒙线.doc,10kV线路保护,35kV线路保护配置：过流、2、段。过流段：考虑躲线路末端最大短路电流整定 Izd=Kk*Idmax Kk=1.30s跳闸（速动性）过流2段：(1)保本线路有灵敏度整定(灵敏性)Izd=Idmin/Kk Kk=1.5(2)与下一级线路过流1/2段配合(选择性)Izd=Kk*Izd Kk=1.1 Izd为下级线路过流1/2段定值T=T+t,35kV线路保护,过流3段：(1)躲最大负荷电流Izd=Kk*Ifmax/Kf Kk=1.3,Kf=0.9(2)与下一级线路过流2/3段配合Izd=Kk*Izd Kk=1.1 Izd：下级线路过流2/3段定值T=T+tT为下级线路过流2/3段定值(3)校核对下一级线路末端或对线路末端变压器其他侧的灵敏度 Klm=Idmin/Izd 计算稿35kV覃平线.doc,35kV线路保护,电流保护的优缺点优点：原理简单、经济、工作可靠 因此在35kV及以下低压电网中广泛应用。缺点：它的整定值的选择、保护范围以及灵敏系数等方面都直接受电网的接线以及电网运行式影响。计算稿35kV覃平线.doc,电流保护的优缺点,距离保护原理：反映保护安装处到故障点的电气距离即阻抗值。Z=U/I优点：距离保护具有方向性，可以在多电源的复杂网络中保证动作的选择性；距离段保护范围不受系统运行方式变化的影响，其他段受到的影响也比较小，保护范围稳定。缺点：接线复杂、各种闭锁条件较多；因此，可靠性比电流保护低。,距离保护的优缺点,110kV线路保护配置：相间（接地）距离1、2、3段和零序1、段。距离段:按线路阻抗的70-80%整定。Zdz=0.8*Zl 0s跳闸 当线路较短时，为了防止超越，距离1段不宜投入；有条件可配置光纤保护。当线路为终端线时，距离段可按伸入线末变压器但不伸出主变其他侧整定。,110kV线路保护,距离2段:(1)保线路全长，有足够的灵敏度整定 ZdzKlm*Zl Klm:灵敏度，取1.3-1.5(2)与下级线路距离1/2段配合ZdzKk*(Zl+Kz*Zdz)T=T+0.4Kk:取0.8；Kz:助增系数；Zdz:下级距离1/2段定值(3)躲线末变压器其他侧ZdzKk*Zl+Kkt*Kz*Z变)Kk:取0.8；Kkt:取0.7；Kz:助增系数；,110kV线路保护,距离3段:(1)躲最大负荷电流 ZdzZfh.min/(Kk*cos(-31.8)园特性 Kk取1.3;:线路阻抗角(2)保变压器低压侧有1.2的灵敏度Zdz1.2*（Zl+Z变）(3)与下级线路距离3段配合ZdzKk*(Zl+Kz*Zdz)T=T+0.4Kk:取0.8；Kz:助增系数；Zdz:下级距离3段定值 计算稿110kV社西线.doc,110kV线路保护,零序1段:(1)按躲线末故障流过本保护的最大零序电流整定I01=Kk*3I0.max Kk=1.5 0s跳闸零序1段受电网运行方式、中性点接地位置、数量等影响很大，一般宜按退出运行。零序2段:(1)保证线末故障有灵敏度I02=3I0.min/Klm Klm:灵敏度，1.3-1.5(2)与下级线路零序1/2段配合I02Kk*Kf*I02 T=T+0.4 Kk:取1.1，Kf:分支系数,I02:下一家零序1/2段定值,110kV线路保护,零序3段:(1)保证线末故障有灵敏度I02=3I0.min/Klm Klm:灵敏度，1.3-1.5(2)与下级线路零序2/3段配合I02Kk*Kf*I02 T=T+0.4 Kk:取1.1，Kf:分支系数,I02:下级零序2/3段定值,110kV线路保护,零序4段(1)考虑高阻接地，一次值不大于300(2)时间按躲本线路所供110kV变压器高压侧过流时间 T=T+tT:线末变压器高后备过流时间 计算稿110kV社西线.doc,110kV线路保护,110kV变压器保护配置：差动、高后备、低后备、非电量保护。主保护:差动、非电量保护差动保护：反映变压器绕组和引出线多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及严重的绕组匝间短路；不能反映轻微的绕组匝间短路。非电量保护：反映变压器油箱内的各种保护以及油面的降低。注意：差动、非电量保护一起构成变压器的主变保，正常时不允许同时退出运行。,110KV变压器保护,高后备保护配置：配置一段复压过流保护、可选择经复压闭锁。设一时限，动作后跳主变各侧、闭锁高备投。配置两段零序电流保护。设两段时限，第一时限跳100DL,二时限跳主变各侧。配置一段间隙过流过压保护，设两个时限；一时限跳开中低压侧地区电源，二时限跳主变各侧。复压过流保护(1)躲变压器额定电流整定Idz=Kk*Ie/Kf Kk=1.2-1.3,Kf=0.9 一般为1.4Ie,110kV变压器保护,复压过流保护(2)时间：T=T+0.4 跳主变各侧T:中低后备过流保护最长时间(3)复合电压整定低电压取0.7Un,即70V；负序相电压取4-8V。高后备必须经主变各侧复合电压开放。零序过流保护取一次值不大于300，时间取与相关线路零序4段最长时间配合。,110kV变压器保护,间隙过流/过压保护 间隙过流定值按100（一次值）整定；间隙过压按180（二次值）整定。时间：当中、低压侧有地区电源时T1=T+t 跳地区电源T:线路保全线段时限T2=T1+t 跳主变各侧有较大地区电源的变电站，当主网电源线路故障跳闸后，应立即将地区电源解列，保证电源线路主网侧检无压重合成功，恢复对变电站的供电。注意:间隙过流/过压与零序过流保护投退应与主变中性点运行方式一致。计算稿110kV石龙主变.doc,110kV变压器保护,中、低后备保护配置：配置两段式过流保护、每段三时限，可选择经复压闭锁。第一时限跳主变分段开关、闭锁本侧备投；第二时限跳主变本侧，第三时限跳主变各侧复压过流1段保护(1)按保变压器侧中、低压侧母线故障有灵敏度整定IdzIdmin/KlmIdmin:小方式下，主变中低压侧母线故障时流过的最小短路电流，Klm=1.5。,110kV变压器保护,复压过流1段保护(2)与出线过流1/2段配合IdzKk*IdzKk=1.1 Idz:出线过流1/2段定值(3)时间：T1=T+0.4 跳本侧分段、闭锁本侧备投 T2=T1+0.4 跳本侧 T3=T2+0.4 跳三侧T:出线过流1/2段最长时间复压过流2段保护:经复压闭锁(1)躲变压器额定电流整定Idz=Kk*Ie/Kf Kk=1.2,Kf=0.9 一般为1.4Ie,110kV变压器保护,复压过流2段保护(2)与出线过流3段配合IdzKk*IdzKk=1.1 Idz:出线过流3段定值(3)时间：T1=T+0.4 跳本侧分段、闭锁本侧备投 T2=T1+0.4 跳本侧 T3=T2+0.4 跳三侧T:出线过流3段最长时间复合电压整定低电压取0.7Un,即70V；负序相电压取4-8V。计算稿110kV覃塘主变.doc,110kV变压器保护,220kV变压器保护配置：差动、高中低后备一体机2，非电量保护，非全相及失灵起动装置。高后备保护配置:一段式过流保护，设一时限，动作后跳主变各侧一段式零序电流保护，设一时限，动作后跳主变各侧一段式间隙过流/过压保护，设一时限，动作跳主变各侧高后备过流保护:(1)躲变压器额定电流整定Idz=Kk*Ie/Kf Kk=1.3,Kf=0.85 一般为1.5Ie,220kV变压器保护,复压过流保护(2)时间：T=T+0.4 跳主变各侧T:中低后备过流保护最长时间(3)复合电压整定低电压取0.7Un,即70V；负序相电压取4-8V。高后备必须经主变各侧复合电压开放。零序过流保护取一次值不大于300，时间取5.6s(与220kV出线的5.3s配合),220kV变压器保护,间隙过流/过压保护(1)间隙过流定值按100（一次值）整定；时间:3.0s 跳主变各侧(2)间隙过压按180（二次值）整定。时间:0.5s 跳主变各侧 计算稿220kV瑞雪站(高后备).doc,220kV变压器保护,中后备保护配置：配置两段式过流保护、每段三时限，第一时限跳主变分段开关、闭锁本侧备投；第二时限跳主变本侧，第三时限跳主变各侧。配置两段式零序过流保护、每段三时限，第一时限跳主变分段开关、闭锁本侧备投；第二时限跳主变本侧，第三时限跳主变各侧。配置一段式间隙过流/过压保护、设一时限，动作后跳主变各侧宜配置两段式相间、接地距离保护、每段三时限，第一时限跳主变分段开关、闭锁本侧备投；第二时限跳主变本侧，第三时限跳主变各侧。（今后的配置）,220kV变压器保护,复压过流1段保护 注意本段正常运行时不投入，仅用于110kV母差因故退出较长时间时，用于保变压器热稳定用(1)按保变压器侧中压侧母线故障有灵敏度整定IdzIdmin/KlmKlm=1.5。(2)躲出线末端变压器其他侧故障时，流过主变中压侧的最大短路电流整定Idz Kk*Idmax Kk1.5(3)时间:1.6s跳中压母联，2.0s跳中压侧，2.4s跳主变各侧 本段保护投入时，与110kV线路采用不完全配合的原则，存在保护失配情况。,220kV变压器保护,复压过流2段保护:经复压闭锁(1)躲变压器额定电流整定Idz=Kk*Ie/Kf Kk=1.2,Kf=0.9 一般为1.4Ie(2)时间：T=T+0.4 T:110kV出线距离3段最长时间(3)校核对110kV出线末端故障有1.2的灵敏度(4)复合电压整定低电压取0.7Un,即70V；负序相电压取4-8V。,220kV变压器保护,零序过流段保护:(1)保中压侧母线故障有2.0的灵敏度整定 I013I0min/2.0(2)与110kV出线零序2段配合 I01Kk*Kf*I02 I02:出线零序2段定值(3)时间:与出线零序2段最长时间配合 T01=T02+0.4 跳中压母联 T02=T01+0.4 跳中压侧 T03=T02+0.4 跳三侧,220kV变压器保护,零序过流2段保护:(1)一次值按不大于300整定(2)校核对110kV出线有1.2的灵敏度(3)时间:与出线零序4段最长时间配合 T21=T04+0.4 跳中压母联 T22=T21+0.4 跳中压侧 T23=T22+0.4 跳三侧,220kV变压器保护,间隙过流/过压保护：同高后备(1)间隙过流定值按100（一次值）整定；时间:3.0s 跳主变各侧(2)间隙过压按180（二次值）整定。时间:0.5s 跳主变各侧 计算稿220kV瑞雪站(中后备).doc,220kV变压器保护,进阶:当接到变电站上报保护动作信息时，是否可以根据动作信息（那个保护功能动作、故障电流等）结合以上保护整定原则进行初步的简单的故障分析。,谢 谢！,