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继电保护与安全自动装置一、继电保护的基本介绍二、继电保护的组成三、继电保护配置原则四、线路保护装置五、BP—2B母差保护装置六、RCS-978主变保护的保护原理及运行注意事项返回主菜单1.1继电保护的基本任务1.2故障时电气量的变化1.3继电保护的基本要求1.4继电保护的分类对电力系统中发生的故障或异常情况进行检测，从而发出报警信号，或直接将故障部分隔离、切除的一种重要措施。（2）当发生不正常工作情况时，能自动、及时地选择信号上传给运行人员进行处理，或者切除那些继续运行会引起故障的电气设备。问题讨论继电保护（1）当电力系统发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统其余部分迅速恢复正常运行，防止故障进一步扩大。继电保护基本任务•电流增大•出现差流•出现序分量（零序、负序）电流电压•电压降低•电流电压间相角发生变化•电流与电压比值发生变化•出现序分量(零序、负序）正序、负序、零序？三相短路故障和正常运行时，系统里面是正序。单相接地故障时候，系统有正序负序和零序分量。两相短路故障时候，系统有正序和负序分量。两相短路接地故障时，系统有正序负序和零序分量。可靠性快速性灵敏性保护范围内发生故障，保护装置可靠动作，而在任何不应动作的情况下，保护装置不应误动。保护装置应尽快将故障设备从系统中切除，目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围。保护装置在其保护范围内发生故障或不正常运行时的反应能力。保护四性选择性保护装置动作时仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽可能缩小，以保证系统中无故障部分继续运行。1、按照保护实现方式可分为：传统保护、微机保护。2、按照保护对象可分为线路保护、变压器保护、母线保护、发电机保护、电容器保护、电抗器保护等等。3、按保护原理可分为：过电流保护原理、阻抗（距离）保护原理、纵联保护原理、横联差动保护原理、瓦斯保护原理（四）保护装置分类的标准逻辑判断部分采用软件方式实现传统保护微机保护方便可靠，易于实现复杂的保护原理。实现方式比较逻辑判断部分采用硬件方式实现对于比较复杂原理的继电保护，难于实现。测量部分用于测量被保护元件的电流、电压、阻抗等，并同整定值进行比较来确定是否发生故障或不正常工作情况然后输出相应信号至逻辑部分。逻辑部分根据测量输入的信号进行逻辑判断，以确定应使断路器跳闸还是发出信号，并将此信号输入到执行部分。执行部分根据逻辑送来的信号去执行保护装置的任务，跳闸或发出信号。1.4.2按照被保护元件分类（1）线路保护（2）发电机保护（3）变压器保护（4）母线保护（5）电动机保护（1）过电流保护原理（2）阻抗（距离）保护原理（3）纵联保护原理（4）纵联差动保护原理（5）瓦斯保护原理2.1高压电力系统中的继电保护2.2继电保护系统的组成返回主菜单控制高压断路器（开关）继电保护装置高压电力系统中，断开短路电流是通过高压开关和继电保护装置配合来完成的。变电站中的断路器电缆沟电气控制室控制2.1高压电力系统中的继电保护实例电缆沟电气控制室保护柜端子排操作箱保护光纤接口连接片（压板）复归按钮TVTA开关端子箱操作机构保护保护测控监控后台保护信息管理机网络二次电缆开关站保护室负测量回路保护装置单、三相操作箱跳合闸机构控制部分PTCT二次回路负由六个部分组成（见上图）第一部分：测量部分；第二部分：保护装置（不同原理）；第三部分：单或三相操作箱；第四部分：跳合闸机构；第五部分：控制部分（包括直流部分）；第六部分：二次回路；2.2.1第一部分测量回路组成和作用：组成：电压互感器、电流互感器和二次回路；作用：将高电压和大电流变为低电压和小电流，同时也起到隔离作用，防止高电压和大电流对人身和设备的伤害。电流互感器的极性是非常重要：极性决定了保护判断方向的正确性，同时也决定了差电流的值、和电流的值――保护动作值。220kV母差保护所用绕组比单元保护所用绕组距离母线远，是因为单元保护保护范围指向各单元（例如线路），而母差保护保护范围指向母线，这样，单元保护与母差保护范围拥有一个交集，一个共同保护范围，从而防止了电流互感器绕组间短路出现保护死区。2.2.2、第二部分：保护装置：组成：第一个装置里都包括了各种与设备相关、并能反应该设备大部分故障的保护元件。根据不同设备，配置不同原理的保护装置。例：线路保护装置――RCS－902有：三段式接地距离继电器、三段式相间距离继电器、相电流元件、重合闸继电器、四段零序电流保护等可见：每一个装置里都包含有很多不同原理的元件。有点象搭积木一样的。元件只是一个小部分。只有合理的选择和搭建，才能保证装置能正确动作。2.2.3第三部分：单（或三相）操作箱――中间继电器箱;作用：将保护装置发出的命令通过中间继电器来扩大过流能力，同时也完成与重合闸等的配合。正确完成保护装置发出的指令（本设备保护或其它保护）它是二次设备与一次设备的分界点2.2.4第四部分：跳合闸机构在断路器装置里。作用：完成将断开断路器，将故障设备从系统中隔离，保证系统的安全。跳合闸机构：保证开关正确的分、断；包括二个方面：电气部分和机械部分。任何跳合闸机构都有固定的跳闸时间。2.2.5第五部分：二次回路作用：将各部分正确连接的线路组成：包括回路中的导线、屏上的端子排、保护屏上的压板等。2.2.6第六部分：控制部分作用：根据规则，对继电保护的各部分进行控制，使各部分有效的结合，完成继电保护功能。如断路器的控制——自动操作和手动操作的控制；动作后是发信号还是跳闸等。组成：二次回路、中间继电器和直流回路。直流回路在变电站是非常重要的，可以说没有直流，变电站是不能正常运行的。直流系统的正常运行，是变电站安全运行的保障。断路器的操作需要直流；保护装置需要直流；中控系统同样也离不开直流。控制回路能保证当保护正确判断故障后，断路器能在最短时间内，并按一定的规则将故障切除。保护装置动作是不是继电保护动作时间？不是，继电保护动作时间：保护装置判断故障时间＋中间继电器动作时间＋整定时间＋跳闸机构固有动作时间＋断路器灭弧时间。一般情况下，大约是100ms3.1主保护与后备保护3.2继电保护配置3.3保护范围返回主菜单3.1.1什么是主保护：在保护动作上不与其它保护配合。(特点：能以最短的时限，有选择地切除被保护设备和全线路故障的保护。如差动保护、高频保护等)线路的主保护分类：线路的主保护从动作时间上划为两类：第一类：全线瞬时动作。纵联差动保护，在220KV及以上线路作为主保护。纵联差动保护包括三大类：以光纤为媒介的光纤保护以电力输电线为媒介的高频保护；以空气为媒介的微波保护第二类（线路分类）：按阶梯时限特性动作的保护。具有阶梯时限特性的距离保护、零序电流保护等作主保护，一般适用于110KV及以下一些不太重要的线路。3.1.2什么是后备保护：在动作过程中，必须与其它保护进行配合的保护。指主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护装置。如距离保护、零序保护、过流保护等。后备保护不仅可以对本线路或设备的主保护起后备作用，而且对相邻线路也可以起后备作用。后备保护分远后备保护和近后备保护两类。远后备保护的构成：远后备是指本元件的主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现后备。近后备保护：近后备是指主保护拒绝动作时，由本设备或线路的另一套保护实现的后备；当断路器拒绝动作时，可由该元件的保护或断路器失灵保护断开同一连接母线的断路器，以切除故障。3.1.3辅助保护：什么是辅助保护:作为补充主保护和后备保护的不足而增设的简单保护，例如电流速断通常就可作为这类性质的保护。还有一种异常运行保护，是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护，如过负荷保护，发电机的过电压保护。3.2继电保护配置什么是继电保护配置？针对不同设备运行特点对保护元件进行合理的设置，保证设备故障及不正常运行方式时，能在规定的时间内将故障设备从系统中断开，保证系统的安全运行。过流保护当线路中故障电流达到电流继电器的动作值时，电流继电器动作按保护装置选择性的要求，有选择性的切断故障线路。电流保护I段：动作电流较大，动作时间较短电流保护II段：动作电流较小，动作时间较长距离保护是以距离测量元件为基础构成的保护装置。其动作和选择性取决于本地测量参数（阻抗、电抗、方向）与设定的被保护区段参数的比较结果，而阻抗、电抗又与输电线的距离成正比，故名距离保护。距离保护是主要用于输电线的保护，一般是三段式或四段式。第一段保护线路的70％～80％，第二段保护余下的10％～20％并作相邻母线的后备保护。第三段带方向或不带方向，有的还设有不带方向的第四段，作本线及相邻线段的后备保护。（接地距离与相间距离）零序保护在大短路电流接地系统中发生接地故障后,就有零序电流、零序电压和零序功率出现,利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置。零序一段：①躲过下一段线路出口处接地短路时的最大零序电流。②躲开断路器三相触头不同期合闸时候所出现的最大零序电流。（两者比较取最大）零序二段：与下一段线路的一段配合，躲过下段线路的第一段保护范围末端接地短路时，通过本保护装置的最大零序电流。零序三段：①与下一段线路的三段配合；②躲开下一段线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流。（两者比较取最大）主要在于采用的电气量不同，接地距离保护是测量阻抗的变化。而零序保护利用的是接地故障时产生的零序电流分量。两者从保护的配合上来看，都是属于阶段式的保护。在不发生单相接地时，零序电流分量是不会出现的，所以零序电流保护具有较高的灵敏性。但在配合时，零序II段的灵敏性可能不满足要求，这时可采用接地距离保护。这也就是说接地零序保护的灵敏性较高。所以保护的配备上，一般距离保护作主保护，电流保护都是作为后备保护的，即在线路发生故障时，首先距离保护动作，零序保护作为后备可能动作。3.2.1220KV线路保护配置：主保护：双高频保护、纵联差动保护、高频保护+纵联电流差动保护（根据接线方式）近后备保护：距离三段保护（接地距离和相间距离）；零序电流保护；失灵保护；重合闸（包括后加速）。远后备保护：主变后备保护、相邻线路的三段保护3.2.2110KV线路保护配置：110KV线路无论是有源还是无源线路，通常采用主保护和远后备保护。主保护：距离Ⅰ、Ⅱ保护（接地距离、相间距离），零序方向电流Ⅰ、Ⅱ保护；（近后备保护：距离Ⅲ保护、零序方向电流Ⅲ保护；）远后备保护：由主变的过流保护用为110KV后备保护3.2.3主变保护配置原则主保护：反应变压器油箱内部故障和油面降低——瓦斯保护；内部故障主要有：油、纸等绝缘材料；线圈的纵向故障（匝间短路）反应变压器绕组和引出线的相间短路——纵联差动保护纵联差动保护对其中性点直接接地侧绕组和引出线的接短路以及绕组匝间也能起到保护作用，但灵敏度不高。主变后备保护：后备保护设置原则：为了防止外部故障引起主变过负荷。所以，后备保护作为相邻元件的远后备保护，同时也作为变压器本身主保护的近后备保护。后备保护能保护电流互感器与断路器之间的故障。3.2.435KV、10KV线路：根据35KV和10KV系统中性点不直接接地系统的特点（由于系统相对简单）保护采用主保护和远后备保护。3.2.5必须装设母线保护的设备：110KV及以上双母线。110KV及以上单母线，重要发电厂或110KV及以上重要变电所的35KV母线；110kV及以上母线：主保护：母差保护；后备保护：本站主变的后备保护和对侧的线路保护10KV母线：无主保护，由主变的后备保护对其进行保护。影响保护范围的因素与保护装置的原理有关与保护装置的整定值有关与保护装置所取CT的安装位置有关与保护装置所取CT接线方式有关与运行方式有关与保护装置的原理有关：不同的保护原理，其保护范围是不同的，它也受到运行方式的影响。如主变零序电流保护