电力系统继电保护课程设计基于电网仿真系统的电力系统继电保护设计与实践.doc

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1、课 程 设 计 课程名称_ 电力系统继电保护_题目名称_基于电网仿真系统的电力 系统继电保护设计与实践学生学院_ _自动化学院_专业班级_ _08电力2班_学 号_ _3108000852 学生姓名_ _ 指导教师_ _ 2011年 9月 1日 目录前言 3摘要 4广东工业大学课程设计任务书 5电力系统继电保护课程设计与实践考核及成绩评定 7 一、实验目的 8二、实验内容及要求 8三、实验主要仪器设备及材料 8四、变电站的主接线图 9 五、220千伏新建变电站简介 10六、电力系统继电保护原理、装置结构的认识 11七、故障模拟以及结果分析 15八、答辩问题 35 九、结束语 37 致谢 39参

2、考文献 40 前言电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。在输送电能的过程中，电力系统希望线路有比较好的可靠性，因此在电力系统受到外界干扰时，保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作，从而切断故障点极大限度的降低电力系统供电范围。电力系统继电保护就是为达到这个目的而设置的。电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段：继电保护的萌芽期、晶体管继电保护、集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护。继电保护技术未来趋势是向计算

3、机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化的发展。随着计算机硬件的迅速发展，微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护。继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信号量，当突变量到达一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。对电力系统继电保护的基本性能要求是有选择性，速动性，灵敏性，可靠性。电力系统继电保护作为广东工业大学电气工程及其自动化专业（电力系统方向）的一门主要课程，主要包括课堂讲学、课程设计等几个主要部分。在完成

4、了理论的学习的基础上，为了进一步加深对理论知识的理解，本专业特安排了本次课程设计。这次课程设计以新建220KV变电站仿真系统为例进行分析设计，通过此次线路保护的设计可以巩固我们本学期所学的电力系统继电保护这一课程的理论知识，能提高我们提出问题、思考问题、解决问题的能力。 摘要本设计以新建220KV变电站仿真系统为例，通过在电力系统仿真软件中假设各种简单以及复杂的电网故障，并对其保护情况进行预测、观察及分析。通过课程设计，是学生了掌握线路、变压器、母线等电力系统元件的继电保护基本原理，了解电力系统各种元件的继电保护配置和装置结构，通过实践电力系统发生故障后的继电保护系统动作特性，使学生对所学专业

5、知识有了新了、更深层次的认识。关键词：继电保护、WXB-15、LFP-901A、仿真系统AbstractThe design is based on new built 220KV substation simulated system.Through assuming 10 simple faults of grid system and 5 complicated ones, the protection is forecasted, observed and analysed. After the design,we students will have a good command o

6、f theories of line,transformer, generatrixand so on . The design combines analysis of relay pretction to develop our students abilities of analyzing problem-solving and creat a good foundation for their future.Key Words: relay protection、WXB-15 、LFP-901A、simulated system广东工业大学课程设计任务书题目名称基于电网仿真系统的电力系

7、统继电保护设计与实践学生学院自动化学院专业班级08电力2班姓 名 陈家镇学 号3108000852一、课程设计的内容1、掌握线路、变压器、母线等电力系统元件的继电保护基本原理。2、掌握电力系统各种元件的继电保护配置和装置结构。3、实践电力系统发生故障后的继电保护系统动作特性。 二、课程设计的要求与数据要求学生具有电力系统继电保护的理论知识，在此基础上，进一步提高对电力系统继电保护原理、装置、动作特性的全面认识和理解，熟悉电力系统仿真工具，在相应的仿真平台上进行电力系统继电保护的动作特性研究。 三、课程设计应完成的工作1熟悉电力系统分析工具和电网仿真系统； 2全面认识电力系统继电保护的基本原理和

8、装置结构；3了解变电站的继电保护系统整体设计；4在仿真平台上实践故障后继电保护系统的动作；5全面分析继电保护的动作特性；6撰写课程设计说明书。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1布置设计任务、熟悉电网仿真系统、了解变电站的继电保护系统整体设计实验2号楼3069.12全面认识继电保护的基本原理、装置结构实验2号楼3069.23实践并分析电力系统发生故障后继电保护的动作特性实验2号楼3069.3-9.54对课程设计任务进行现场考核、公开答辩实验2号楼3069.75撰写课程设计说明书自习室及宿舍9.4-9.9五、应收集的资料及主要参考文献1） 电力系统继电保护与安全自动装置整定计算M

9、。 北京：中国电力出版社，1993。2） 贺家李， 宋从矩。 电力系统继电保护原理M。 北京：中国电力出版社，2004。3） 电力系统继电保护典型故障分析M。 北京：中国电力出版社，2001。4） 张保会， 尹项根。 电力系统继电保护M。 北京：中国电力出版社，2006。5） 电网仿真系统的说明书（共六册）。 发出任务书日期： 2011年 9月 1日 指导教师签名：计划完成日期： 2011年 9月 12日 基层教学单位责任人签章：主管院长签章：电力系统继电保护课程设计与实践考核及成绩评定课程编码 212012 学分和总学时 1/1周 学生学院_ _自动化学院_ 专业班级_ _08电力2_学生姓

10、名_ 陈家镇_ _ _ 学 号_3108000852_考核标准及评分：1、纪律考核(占20%) 得分 出勤率： 很好 较好 一般 较差 很差研究态度： 很好 较好 一般 较差 很差2、现场考核(占30%) 得分 公开答辩的问题：系统的操作熟练程度： 很好 较好 一般 较差 很差基本概念的认知程度： 很好 较好 一般 较差 很差分析问题的能力和水平：很好 较好 一般 较差 很差3、书面考核(占50%) 得分 内容的独立性 很好 较好 一般 较差 很差 独立完成的设计说明书继续进行以下评定文字表达和图表： 很好 较好 一般 较差 很差书写格式的规范： 很好 较好 一般 较差 很差研究对象的概述：

11、很好 较好 一般 较差 很差变电站的主接线 控制室的布置 继电保护系统的配置 对继电保护的理解： 很好 较好 一般 较差 很差 保护原理 装置结构仿真案例的选择： 很好 较好 一般 较差 很差 220kV线路 220kV母线 35kV线路 35kV母线 主变 简单故障（ 10 ）个 复杂故障（ 7 ）个案例分析： 很好 较好 一般 较差 很差 故障类型 现象记录 结果分析 一、实验目的1、认识电力系统变电站仿真系统，通过仿真系统熟悉变电站的一次接线以及变电所控制室的实际控制设备。2、熟悉继电保护装置的原理及机构。3、仿真分析电力系统发生故障后，继电保护的实际动作特性。二、实验内容及要求1、熟悉

12、变电站仿真系统。2、认识继电保护装置结构。3、掌握故障后继电保护的动作特性。三、实验主要仪器设备及材料1、变电站仿真软件系统四、新建220KV变电站仿真系统主接线图 五、220千伏新建变电站简介（一）、一次接线220千伏为双母线双分段接线方式，有两台母联联络断路器，220千伏八回出线，其中六回为联络线，一回线为联络线或终端方式，正常情况为终端方式，一回为终端线。三台两圈无载调压变压器，220千伏/35千伏。单台容量为100兆伏安，主变35千伏侧接接地变，接地变中性点经小电阻接地。35千伏为单母线六分段接线方式，三台分段断路器，35千伏共二十四回出线，其中一回为互馈线，有四回电缆线，二十四回架空

13、线。35千伏母线上接三组电容器，电抗器作为无功补偿。两台站用变，35千伏/380伏。直流部分为二套硅整流器，一套蓄电池，二段直流母线，八路直流负荷线。（二）、一次设备选型设备名称型号220千伏断路器LW12-220，LW6-20220千伏付母闸刀GW7-220220千伏正母闸刀（带接地闸刀）GW7-220DW220千伏压变闸刀（带双接地闸刀）GW7-220IIDW220千伏线路闸刀（带接地闸刀GW7-220DW220千伏母线电压互感器TYD-220/53-0。007121220千伏线路电压互感器（A相）TYD-220，53-0。00521220千伏电流互感器开关套管CT220千伏母线避雷器Y1

14、0W5-216/562W主变SFP8-120000/220 接地组别：YN主变冷却器XKWFP-17接地变DKS-35/2000-W接地电阻ZX1-1/435千伏断路器LW6-35，LW8-3535千伏闸刀35千伏电压互感器JDJJ2-3535千伏电路互感器LDZB7-3535千伏电容器BFMH38/3-3334-1W35千伏电容串联电抗器CKWK-1-200/11*2-635千伏电抗器BKK-6700/35单相干式空心并联电抗器35千伏所用变S7-315/35硅整流青岛KVA90事故照明逆变器GNQ蓄电池杭州南都GFM（三）、继保配置设备名称保护配置2201线7SD24，LCD21，PL-H

15、-11A（相间距离 段，接地距离 段，零序 段），断路器失灵保护2202线终端方式：电流 段（两套），断路器失灵保护2203线2207线WXB-11C，LFP901A，断路器失灵保护2204线2208线JGB-11D，JGX-11D，PLH-11A（相间距离 段，接地距离 段，零序 段），断路器失灵保护2205线CLS101A，LFP902A，断路器失灵保护2206线LFP931A，LFP902A，断路器失灵保护220母线RADSS/S（上继厂）220母联充电保护，解列保护，断路器失灵保护220分段充电保护，解列保护，断路器失灵保护主变（T1、T2、T3）差动（BCH-1），220KV零流 段

16、，220KV零压，220KV速断，220KV过流，35KV过流，35KV零流，35KV过负荷，重瓦斯，温度，断路器失灵保护接地变速断，过流，零流 段，重瓦斯，轻瓦斯35KV母线单母母差保护35KV分段充电保护，自切装置35KV出线电缆线：过流 段，零流 段，按频减载装置过流 段，零流 段，重合闸，按频减载装置35KV电容器过流 段，零流 段，压差，低电压，过电压35KV电抗器差动，重瓦斯，过流 段，零流 段（四）、一些保护的说明：7SD24 纵差保护LCD21 纵差保护 PLH-11A 距离保护WXB-11C 高频保护LFP901A 高频闭锁保护 JGB-11D 高频闭锁保护 JGX-11D

17、高频分相差动保护 CLS101A 高频距离保护 LFP902A 高频闭锁距离保护 LFP931A 电流差动保护 RADSS/S 母差保护六、电力系统继电保护原理、装置结构的认识（一）、继电保护概述继电保护主要是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量（电流、电压、功率、频率等）的变化构成继电保护动作的原理，还有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分（和定值调整部分）、逻辑部分、执行部分。（二）、电力系统继电保护的基本原理及基本任务1、继电保护的基本原理 电力系统从正常工作到故障或不

18、正常工作情况，它的电气量（如电流、电压的大小和它们之间的相位角等）往往会发生显著的变化，继电保护装置利用这种变化来鉴别有、无故障或不正常工作情况，以下电气量的测量值或者显示电气设备的不正常工作情况。2、 继电保护的基本任务、电力系统电气设备出现故障时，自动、快速且有选择地借助继路器跳闸将设备从系统中切除，以避免故障设备继续遭破坏，保证系统其佘非故障部分能继续运行。（2）、当电力系统电气设备出现异常运行状态时，及时、有选择地发出信号，让值班人员进行处理或切除继续运行会引起故障的设备。可见，继电保护对保证系统要安全运行和电能质量、防止故障扩大和事故发生，起着极其重要的作用。（三）、电力系统继电保护

19、装置的作用电力系统继电保护装置（简称继电保护）的作用就是在线监视运行或联动备用中各种电气状态，发现设备故障，即刻发出声光信号，同时自动、迅速、有选择地跳开故障设备的断路器，将其从系统中切除，以保障其它设备的正常运行，防止事故的扩大和蔓延；若发现设备异常，则根据继电保护的整定要求，发生光信号或减少负荷，以免造成电力系统的大副扰动或振荡。 （四)、对继电保护装置的基本要求1、选择性电力系统发生故障时，继电保护的动作应具有选择性，它仅切除故障部分，不影响非故障部分的继续运行，保证最大范围的供电，尽量缩小停电范围。2、速动性电力系统发生故障时，要求继电保护装置尽快的动作，切除故障部分，以提高电力系统并

20、列运行的稳定性，减少用户低电压下的运行时间，防止加大故障设备的损坏程度。而在实际情况下，继电保护总有一定的动作时延，即故障切除时间等于保护整定动作的时间加上断路器动作时间之和。3、灵敏性电力系统发生故障时，保护装置对于其保护范围内所发生的各种金属性短路故障，应具有足够的反应能力，通常以灵敏系数的大小来衡量。灵敏系数越高，表示保护装置对故障反应能力越强，反之，越弱。在视先整定的保护范围内部发生各类短路故障时，不论短路点的位置，短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，继电保护都必须能灵敏感觉、正确反应。继电保护的灵敏性常用灵敏系数来表述，它主要取决于电气设备的类型，电力系统的参数和运行方式。4、

21、可靠性简单的说就是继电保护不能拒动，亦不能误动。在保护范围内，故障发生时，继电保护应该立即做出正确的反应，不能拒动；而在保护范围外发生故障则继电保护不应该误动。一般来讲，继电保护的选材质量越高，接线越简单，回路中继电器的接点越少，其工作的可靠性就越好。继电保护的误动和拒动都必然给电力系统造成难以估量的危害和损失。相比而言，继电保护防止各类拒动的成本远远高于防止各类误动的投入。目前，西方国家侧重于防止继电保护的拒动，而我国则侧重于防止继电保护的误动。除了以上四个基本的要求外，在实际的选用中，还必须考虑到经济性，在能实现电力系统安全运行的前提下，尽量采用投资少、维护费用低的保护装置。(五)、继电保

22、护技术发展概况随着电力系统的不断发展，系统容量不断增加，电压不断升高，系统接线越来越复杂。相继出现了方向电流保护、距离保护、差动保护、高频保护、微波保护和行波保护。随着电子技术的发展出现了重量轻、体积小、功耗低、灵敏度高、动作速度快、不怕震和可靠的晶体管型继电保护继整流型继电保护。为满足500kv线路对保护的要求，进一步研制出了集成电路保护。集成电路的应用，较好地解决了一些技术难题，使保护装置的性能日益完善。通过本次学习深刻的认识到了在分析一个案例的时候要把各种保护联系起来，从整体上去分析问题。（六）、微机保护微机保护是指将微型机、微型控制器等器件作为核心部件构成的继电保护。1、微机保护的特点

23、及构成微机保护的特点（1）维护调试方便。（2）可靠性高。（3）易于获得附加功能。（4）灵活性大。（5）保护性能得到很好改善。.微机保护的基本构成微机保护需要有信号测量、逻辑判断、出口执行等布线逻辑保护具有的功能，并应具有友好的人机接口功能，这些功能是通过硬件装置和执行程序完成的。因此微机保护的基本构成包括硬件和软件（程序）。2、微机保护的硬件结构典型的微机保护硬件结构由数据采集（模拟量输入）系统、开关量（数字量）输入/输出系统、微机主系统组成。（1）数据采集（模拟量输入）系统。微机主处理数字信号，因此需要系统只能处理数字信号，因此需要将模拟量转化成数字量，即通常所说的模拟变换（A/D）。（2）

24、开关量（数字量）输入/输出系统。在微机保护运行中，有时需要接受工作人员的干预，例如，整定值的输入和修改、对微机主系统的检查等，这些工作通过人机对话实现。（3）微机主系统。微机主系统是微机保护的核心，包括微处理器（MPU）、只读存储器（ROM）或闪存单元（FLASH）、随机存储器（RAM）、定时/计数器、并行接口和串行接口等。微机主系统通过A/D获得输入电压、电流的模拟量的过程称为采样，完成输入量到离散量的转换。采样频率必须满足采样定理要求，即（为被采样信号中含量最高频率成分的频率），工程一般取。微机保护的电源要求多电压等级 、且具有良好的抗干扰能力。根据微机保护发展和应用情况分析，微机保护可以

25、采用通用硬件平台方式。通用硬件平台应满足以下要求：1）高可靠性。2）开放性。3）通用性。4）灵活性和可扩展性。5）模块化。6）与新型互感器接口。 3、微机保护的软件功能各种不同功能、不同原理的微机保护，主要区别体现在软件上，实现保护功能的关键，是将微机保护的算法与程序结合并合理安排程序结构，形成微机保护软件。保护算法微机保护装置根据A/D转换提供的输入模拟量的采样数据进行分析、计算和判断，以实现各种继电保护功能的方法称为算法，按照算法的目标可以分为两大类：（1）根据输入模拟量的采样值，通过一定的数学式或方程式计算出保护所反映的量值，然后与定值比较。这类算法利用了微机能够进行数值计算的特点，实际

26、中能够实现许多布线逻辑保护无法实现的功能。（2）直接模仿继电保护的实现原理，根据保护的动作原理直接判断故障是否发生在保护区内，而不计算出实际模拟量的具体数值。这类算法计算工作量略有减少，通过计算机特有的数字处理和逻辑运算功能，使某些保护的性能明显提高。保护软件构成及功能（1）系统程序. (2) 定时中断服务程序.实际上微型机是交替执行系统程序和中断服务程序,从而实现保护功能以及微机保护装置本身的自检人机联系功能。（七）、各种继电保护的基本原理1线路距离保护：反映故障点至保护安装处之间距离，并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。相间距离保护反映于三相短路，两相短路及中性点直接接地电网中的

27、两相接地短路；接地距离保护不仅能反映任何一相的接地短路，也能反映两相短路和三相短路。由于距离一段只能保护线路长度的8085，超出范围的部分发生故障不能瞬时切除故障。在220KV及以上电压网络中，有时不能满足电力系统稳定的需求，因而不能作为主保护来用。2线路零序保护：发生不对称接地短路时，零序分量具有较大的数值。零序保护具有良好的选择性和灵敏性。3输电线纵联保护：用某种通信通道将输电线路两端或各端的保护装置纵向连接起来。将各端的电气量传输到对端，并对各电气量进行比较，以判断故障在线路范围内还是线路范围外，从而决定是否应该切断线路，可实现线路全范围内任何故障的无时限切除。本次实验中，220KV线路

28、除2201线以外，都装设了高频闭锁保护（闭锁信号：收不到该信号是保护动作跳闸的必要条件）。具体有所不同，有高频方向、高频距离、高频零序、高频相差等。4高频闭锁方向保护：闭锁信号由短路功率为负的一端发出，利用非故障线路的一端发出闭锁该线路两端保护的信号，而对故障线路，两端不能发出高频闭锁信号，这样就可保证内部故障并伴随高频通信破坏时，保护装置仍能正确动作。5.高频闭锁距离保护：将三段式距离元件与高频通道结合起来，与高频闭锁保护的功能一样。6.高频闭锁零序保护：用零序电力方向元件反映单相接地，将三段式零序电流方向元件和高频通道相配合构成，工作原理同上。高频闭锁相差保护：通过电流的比较和高频通道配合

29、构成，反映于电流的变化，工作原理同上。7变压器瓦斯保护：当变压器油箱内部发生故障时，变压器及其他绝缘材料因局部受热而分解产生气体，因气体比较轻，将从油箱向油枕的上部，利用这一特性可构成反映上述气体而动作的保护装置瓦斯保护。轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧的断路器。8变压器的纵联差动保护：由变压器一次和二次电流的数值和相应进行比较而构成的保护。9中阻抗母线差动保护：差电流回路电阻介于高阻抗型和低阻抗型母线差动保护之间，总电阻约有200欧，因而也可以大大减小外部短路时进入继电器的不平衡电流，并与制动回来相配合，可以保证保护动作的选择性。在内部短路时，差动回路的电压不超过允许

30、范围，不需要装设专门的过电压保护。10高阻抗型母线差动保护：该保护在差动回路中接入很大的阻抗（可达到数千欧姆）以阻止由于电流互感器饱和引起的不平衡电流流入继电器。11低阻抗型母线差动保护：接于差流回路的电流继电器阻抗很小，在内部短路时，电流互感器的负担小，二次电压低，因而饱和度小，误差小。（八）、变电站继电保护装置概述 1 WXB-11CWXB-11C的保护配置如下表所示CPUCPU1CPU2CPU3CPU4保护功能高频距离高频零序高频负序方向高频相间距离接地距离零序综合重合闸WXB-11CWXB-11C型微机高压线路保护装置，适用于110500kv电压等级的输电线路。CPU1： 高频距离和高

31、频零序作为该保护装置的主保护，由CPU实现闭锁式。高频距离用于切断相间故障，高频零序用于切除单相故障，其距离元件和零序方向元件与装置中的距离保护和零序保护完全独立，提高了装置的可靠性。CPU2： 由三段式相间距离和接地距离构成的距离保护，用于切除出口短路故障的快速段的距离元件动作时间不大于11ms，当系统发生一次故障时，采用保证方向性。如在震荡期间发生故障，则采用负序方向元件电压记忆把关，仅在出口完全三相对称时采用偏移特性。阻抗特性采用四边形特性。CPU3： 零序保护，有四段全运行的零序保护和两段非全相运行时的不灵敏零序保护构成，装置设置了3U零序保护突变量闭锁元件以防止CT断线时零序保护误动

32、。CPU4： 综合重合闸，设有单重、三重、综重和停用四肿方式，装置还装设M、N、P端子以共外部不能选相的保护经本装置综重的选相元件选相跳闸。本装置中各套保护均设有独立的选相元件，由相电流差突变量选相元件及阻抗选相元件来实现。综重的选相元件仅供外部无选相能力的保护经本装置出口使用。 2 LFP-901A型超高压线路成套快速保护装置(1).装置的应用本装置为微机实现的数字式超高压线路成套快速保护装置，应用于采用分相跳闸的超高压输电线路（220kv500kv）。本装置包括以工频变化量方向元件和零序方向元件为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成的快速段保护，有三段式相间和接地距离及二个延时段零序

33、方向过流作为后备的全套后备保护。保护有分相出口，用作220kv及以上的输电线路的主保护及后备保护。装置设有重合闸出口。根据需要，实现单相重合，三相重合和综合重合闸方式。(2).装置的性能特征本装置有三个独立的单片机1）.CPU1为装置的主保护，由工频变化量方向继电器和零序方向继电器经通道配合构成全线路快速跳闸保护，由段工频变化量距离继电器构成快速独立跳闸段；由二个延时零序方向过流段构成接地后备保护。2).CPU2为三阶段式相间和接地距离保护，以及重合闸逻辑。CPU3为起动和管理机，内设整机起动元件，该起动元件与方向和距离保护在电子电路上（包括数据采集系统）完全独立，动作后开放保护出口电源。另外

34、，CPU3还作为人机对话的通讯接口。保护跳闸，整组复归后， 3).CPU3接受CPU2来的电压电流信号，进行测距计算。由工频变化量方向继电器和零序方向继电器的主保护全线路跳闸时间小于25ms。由三段式相同和接地距离保护和二延时段零序保护构成了完整的阶段式后备功能。（备注：上述资料来自广东工业大学电力系统仿真项目LFP-901A技术说明书。）重合闸逻辑 单重三重综重停用CH100CH200重合闸的方式由切换开关接点CH1，CH2决定，CH1为三重，CH2为综重。3。 其他保护装置的概括及说明(1).7SD24、LCD21：纵联差动保护(2).PLH-11A：相间距离1、2、3段，接地距离1、2段

35、，零序1、2、3、4段(3).JGB-11D：高频闭锁方向保护(4).JGX-11D：高频相差动保护，比较零序保护线路两侧电流相位(5).CLS101A：微机高压线路保护装置(6).LFP902A高压输电线路成套保护装置，应用于采用分相跳闸的超高压 输电线路（220kv500kv）CPU1：工频变化量阻抗；高频闭锁距离（受吵范围突变量阻抗控制的四边形距离）高频闭锁零序，零序后备。CPU2：三段接地和相间距离；重合闸(7).RADSS/S：中阻抗母线差动保护(8).LFP931A型数字式分相电流差动保护装置，应用于具有光纤或微波通道的超高压输电线路。(9).本装置包括以分相电流差动元件为快速主保

36、护，有三段式相同和接地距离作为后备保护的全套保护。保护有分相出口，可作为220kv及以上电压等级的输电线主保护或后备保护。(10).装置设有光纤通道（FOX-40：继电保护光纤通信接口装置），同时传送三相电流及一些开关信号。(11).差动继电器保护全线路跳闸时间小于25ms（故障电流大于额定电流），小故障电流时动作时间小于30ms。(12).自动重合闸部分可选用单相重合、三相重合和综合重合的方式，可根据故障的严重程度引入闭锁重合闸的方式。七、故障模拟以及结果分析 母线故障（一）、距离保护能满足多电源复杂电网对保护动作选择性的要求；阻抗继电器是同时反应电压的降低与电流的增大而动作的，因此距离保护

37、较电流保护有较高的灵敏度。其中一段保护基本上不受运行方式的影响，而二段、三段依旧受系统的运行方式变换的影响，但是比电流保护要小些，保护区域和灵敏度比较稳定。但是依然有以下缺点：不能实现全线速动。对双侧电源线路，将有全长的30%-40%的第二段时限跳闸，这对稳定有较高要求的超高压远距离输电系统来说是不能接受的。阻抗继电器本身较复杂，还增设了振荡闭锁装置，电压断线闭锁装置。因此，距离保护装置调试比较麻烦，可靠性也相对降低。（二）、电流保护 三段式电流保护的主要优点是简单，可靠，经济，并且一般情况下都能较快的切除故障。但是一般用于35KV及以下的电压等级的电网中，对于容量大，电压高，或者结构复杂的网

38、络，它难于满足电网对保护的要求。缺点是它的灵敏度和保护范围直接受系统运行方式和短路类型的影响，此外，它只在单侧电源电网中才有选择性。（三）、零序电流保护 零序电流保护比相间短路的电流保护有较高的灵敏度。对于零序一段，由于线路的零序阻抗大于正序阻抗，使的线路始末两端电流变化较大，因此使零序一段保护范围增大，即提高了灵敏度；对于零序三段，由于起动值是按不平衡电流来整定的，所以比相间短路的电流保护的起动值小，即灵敏度高；零序过电流保护的动作时限较相间保护短；零序电流保护不反映系统振荡和过负荷；零序功率元件无死区，副方电压断线时，不会误动作；接线简单可靠。其缺点是不能反应相间短路。n 案例一故障类型：

39、220kv正一母线（A、B）两相永久性接地光字牌及继电保护屏：故障类型220kv正一母线（A、B）两相永久性接地光字牌2201第一组出口跳闸 第二组出口跳闸2202第一组跳闸、第二组跳闸、WXB-11C发信WXB-11故障、LFQ-901A发信及异常2204JGB-11D发信、JGB-11D发信220kv一号母联正一母差动动作、正一母复合电压动作、220kv 1号母联第一组出口跳闸、220kv1号母联第二组出口跳闸其他35kv一/六分段自切动作、35kv一号主变一段开关合闸、二/三分段自切动作继电保护屏220KV一号母差一号屏正一母差动动作信号220KV一号母联一号闸TA、TB、TC；二号闸T

40、A、TB、TC220KV一号分段一号闸TA、TB、TC；二号闸TA、TB、TC35KV一号电容器低电压动作信号一/六分段自切屏一号主变35KV一段开关跳闸、一/六分段合闸二/三分段自切屏一号主变35KV二段开关跳闸、二/三分段合闸动作过程记录:发现正一母线差动动作信号启动。1号母联分段失灵动作。u 分析：正一母线发生两相接地故障，其母差动保护判断为母线故障，瞬时动作。正一母复合电压也会同时动作。2201和2202线路由于直接接于正一母线，所以其对应的保护瞬时动作。为了不让故障延续到其他母线，正母分段动作，一号分段动作。连接于正一母的一号主变的保护及时动作，跳开断路器。从而35KV一、二母线断电

41、，一号电容器低电压动作。为保证供电可靠，一/六分段、二/三分段自切动作，一/六分段、二/三分段分别合闸。n 案例二故障类型：35KV一母（A、B）相间短路（302故障点可见可隔离）故障类型35KV一母（A、B）相间短路（302故障点可见可隔离）光字牌35KV一/六母线35KV一/六母线保护动作、35KV一/六母线低电压动作、35KV一/六母线失压35KV二/三母线35KV二/三母线低电压动作、35KV二/三母线失压2208线路JGX-11D发信、JGB-11D发信2204线路JGX-11D发信、JGB-11D发信继电保护屏1号主变通风工作电源故障或异常2号主变通风工作电源故障或异常3号主变通风

42、工作电源故障或异常u 分析：35KV一母（A、B）相间短路，一/六母线电压下降，低压、失压保护动作。二/三母线电压下降，低压、失压保护动作，故障排除后，一/六母线保护动作重新合上一母。主变端断路器跳开，主变冷却器失去电源停止工作。由此引发1、2、3号主主变通风工作电源故障或异常，闭锁主变的保护，防止误动作。2204、2208线路JGB-11D、JGX-11D发闭锁信号，防止线路误动作。n 案例三故障类型：正一母线A相接地（压变处） （母联断路器压板打上）故障类型正一母线A相接地（压变处） （母联断路器压板打上）现象与正一母线相连接的负载断开，母联断路器、分段断路器断开光字牌1号母联正一母差动动作220KV1号母联