电力系统的保护配置.ppt

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1、电力系统的保护配置,电力系统对继电保护的基本要求,电力网中的电力设备和线路，应装设反应短路故障和异常运行的继电保护和自动装置。继电保护和自动装置应能尽快地切除短路故障和恢复供电。电力设备和线路应有主保护、后备保护和异常运行保护，必要时可增设辅助保护。继电保护和自动装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，并应符合下列规定：,电力系统对继电保护的基本要求,1)继电保护和自动装置应简单可靠，使用的元件和接点应尽量少，接线回路简单，运行维护方便，在能够满足要求的前提下宜采用最简单的保护。2)对相邻设备和线路有配合要求的保护，前后两级之间的灵敏性和动作时间应相互配合。3)当被保护设备或线路范围内

2、发生故障时，应具有必要的灵敏系数。4)保护装置应能尽快地切除短路故障。当需要加速切除短路故障时，可允许保护装置无选择性地动作，但应利用自动重合闸或备用电源自动投入装置，缩小停电范围。5)保护装置的灵敏系数，应根据不利正常运行方式和不利故障类型进行计算，必要时，应计及短路电流衰减的影响。一般电流电压继电保护的最小灵敏系数，主保护为1.5,后备保护为1.26)在正常运行情况下，当电压互感器二次回路断线或其他故障能使保护装置误动作时，应装设断线闭锁装置;当保护装置不致误动作时，应装设电压回路断线信号装置。,电力系统对继电保护的基本要求,在保护装置内应设置由信号继电器或其他元件等构成的指示信号。指示信

3、号应符合下列要求：1)在直流电压消失时不自动复归，或在直流恢复时仍能维持原动作状态。2)能分别显示各保护装置的动作情况。3)对复杂保护装置，能分别显示各部分及各段的动作情况。根据装置具体情况，可设置能反应装置内部异常的信号。保护装置采用的电流互感器及中间电流互感器的稳态比误差（当系统从一个稳态过度到新的稳态，或系统受扰动作用又重新平衡后，系统可能会出现偏差，这种偏差称为稳态比误差。），不应大于10%对35kV及以下的线路和设备，当技术上难以满足要求,且不致使保护装置误动作时，可允许有较大的误差。,电力系统对继电保护的基本要求,对电力变压器的下列故障及异常运行方式，应装设相应的保护装置：1)绕组

4、及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地短路;2)绕组的匝间短路;3)外部相间短路引起的过电流;4)中性点直接接地电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压;5)过负荷;6)油面降低;7)变压器温度升高或油箱压力升高或冷却系统故障;8)0.8MVA及以上的油浸式变压器和0.4MVA及以上的室内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。当变压器安装处电源侧无断路器或短路开关时，可作用于信号。,电力系统对继电保护的基本要求,对变压器引出线、套管及内部的短路故障，应装设相应的保护装置，并应符合下

5、列规定：1)10MVA及以上的单独运行变压器和6.3MVA及以上的并列运行变压器，应装设纵联差动保护。6.3MVA及以下单独运行的重要变压器，亦可装设纵联差动保护。2)10MVA以下的变压器可装设电流速断保护和过电流保护。2MVA及以上的变压器，当电流速断灵敏系数不符合要求时，宜装设纵联差动保护。3)0.4MVA及以上，一次电压为10kV及以下，线圈为三角一星形连接的变压器，可采用两相三继电器式的过流保护。4)本条规定的各项保护装置，应动作于断开变压器的各侧断路器。,电力系统对继电保护的基本要求,变压器的纵联差动保护应符合下列要求：1)应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流。2)差动保护范

6、围应包括变压器套管及其引出线。如不能包括引出线时，应采取快速切除故障的辅助措施。,电力系统对继电保护的基本要求,对由外部相间短路引起的变压器过电流，应装设相应的保护装置。保护装置动作后，应带时限动作于跳闸,并应符合下列规定：1)过电流保护宜用于降压变压器。2)复合电压起动的过电流保护或低电压闭锁的过电流保护，宜用于升压变压器、系统联络变压器和过电流不符合灵敏性要求的降压变压器。外部相间短路保护应符合下列规定：1)双绕组变压器，应装于主电源侧。根据主接线情况，保护装置可带一段或两段时限，以较短的时限动作于缩小故障影响范围，以较长的时限动作于断开变压器各侧断路器。2)三绕组变压器，宜装于主电源侧及

7、主负荷侧。主电源侧的保护应带两段时限，以较短的时限断开未装保护侧的断路器。当不符合灵敏性要求时，可在所有各侧装设保护装置。各侧保护装置应根据选择性的要求装设方向元件。,电力系统对继电保护的基本要求,电力变压器的继电保护配置 400kVA以下一般用高压熔断器。瓦斯保护：室内变315kVA及以上,主、配变800kVA及以上,纵差保护：10000kVA或电流速断灵敏度不满足要求的2000-8000kVA配变 过电流及速断保护、低压侧接地保护：400-1600kVA 温度保护：1000kVA及以上 过负荷保护：400kVA及以上的并列运行的变压器,电力系统对继电保护的基本要求,对363kV线路的下列故

8、障或异常运行，应装设相应的保护装置：1)相间短路;2)单相接地;3)过负荷。对310kV线路装设相间短路保护装置，应符合下列要求：1)由电流继电器构成的保护装置，应接于两相电流互感器上，同一网络的所有线路均应装在相同的两相上;2)后备保护应采用远后备方式;3)当线路短路使发电厂厂用母线或重要用户母线电压低于额定电压的60%时，以及线路导线截面过小，不允许带时限切除短路时，应快速切除故障;4)当过电流保护的时限不大于0.50.7s时，且没有3)款所列的情况，或没有配合要求时，可不装设瞬动的电流速断保护。,铁路电力系统的保护配置,铁路电力系统的保护配置,铁路电力系统的保护配置,AT牵引变电所馈线接

9、线图,铁路电力系统的保护配置,高速铁路变电所整定值适用于以下运营工况：1）正常运行状态牵引网正常运行方式下近期可满足时速为300km的动车以4min间隔追踪，远期可满足时速为300km的动车以3min间隔追踪的供电要求。2）故障运行状态牵引变电所解列时，由两相邻牵引变电所共同越区供电，供电能力可满足：正线牵引变电所解列时，由相邻的牵引变电所越区供电，供电能力可满足时速为300km的动车以8min间隔追踪运行。,铁路电力系统的保护配置,牵引变电所、AT所、分区所馈线保护定值选用 各牵引变电所同一供电臂的上下行馈线可相互备用，即上行或下行馈线通过接触网上下行联络隔离开关向整个供电臂上下行供电。因此

10、牵引变电所馈线保护分为上下行断路器分开运行整定和上下行断路器合一运行整定，其定值如何选用具体祥见牵引变电所、AT所、分区所馈线保护定值区配置表。,铁路电力系统的保护配置,牵引变电所、AT所、分区所馈线及自耦变压器保护定值区配置表,铁路电力系统的保护配置,铁路电力系统的保护配置,自耦变压器保护功能投退表,铁路电力系统的保护配置,铁路电力系统的保护配置,铁路电力系统的保护原理,差动保护在牵引供电系统中，常用的主变主要有Y/-11变压器；阻抗匹配型平衡变压器及V/V单相变压器。为了保证动作的选择性，差动保护动作电流应躲开外部短路时的最大不平衡电流。变压器高低压侧电流的大小不等，不同形式接线的变压器对

11、应相的相角也不全一致，因此要使正常运行或外部短路时的差动电流为零，就应使这两电流相等。这三种变压器的接线方式均有所不同，要实现流入保护的差动高低压侧电流相等，其差动保护的接线方式也有所不同，现仅对V/V单相变压器的情况作一介绍,铁路电力系统的保护原理,V/V接线变压器差动保护接线,高低压侧电流平衡关系（CT二次侧）K 变压器高、低压侧绕组匝数比，若高压侧电压为110KV则K=4，若为220KV则K=8,铁路电力系统的保护原理,A相差动电流 A相制动电流B、C相差动电流、制动电流计算方法类似。,铁路电力系统的保护原理,阻抗保护阻抗保护是以被测线路参数(阻抗、电抗、方向)与设定的被保护区段参数的比

12、较结果为作用量的保护方式。在牵引供电系统中，阻抗保护主要应用于线路保护当中。在不同的线路中有不同的应用，在高速铁路的牵引供电系统中，阻抗保护未设置反向功能，正常供电方式下，不再采用阻抗二段作为阻抗一段的后备保护。,铁路电力系统的保护原理,电流速断保护原理框图电流增量保护原理框图动作方程为：,铁路电力系统的保护原理,铁路电力系统的保护原理,低电压保护一种情况是预定当被测量点的电压低于规定值时执行相应保护动作的保护方式。另一种情况是因为单纯的过流保护在整定时要考虑接线方式，整定时定值比较高，灵敏度低，不能满足要求，有时保护区很小！加装低电压继电器后，过流定值降低了，就要通过低电压继电器来判别究竟是负荷电流，还是故障电流。在铁路10KV电力系统中往往应用前者，而在牵引变电系统中，往往后者应用较多。,铁路电力系统的保护原理,零序过电流保护中性点直接接地系统发生接地短路，将产生很大的零序电流，利用零序电流分量构成保护，可以作为一种主要的接地短路保护。零序过流保护不反应三相和两相短路，在正常运行和系统发生振荡时也没有零序分量产生，所以它有较好的灵敏度。但零序过流保护受电力系统运行方式变换影响较大，灵敏度因此降低，特别是短距离线路上以及复杂的环网中，由于速动段的保护范围太小，甚至没有保护范围，致使零序电流保护各段的性能严重恶化，使保护动作时间很长，灵敏度很低。,