继电保护培训课件

继电保护培训课件1.继电保护概述2.继电保护的作用3.继电保护的基本组成4.继电保护的工作原理5.对继电保护装置的要求6.继电保护的分类7.厂用变压器及厂用高压电动机的继电保护配置8.馈线/母线分段综合保护及测控装置9.低压电动机的继电保护10.厂用电快速切换装置11.继电保护装置运行规程中电投北部湾（广西）热电有限公司1.继电保护概述：电力系统在运行中，由于电气设备的绝缘老化或损坏、雷击、鸟害、设备缺陷或误操作等原因，可能发生各种故障和不正常运行状态。最常见的而且也是最危险的故障是各种类型的短路。最常见的不正常运行状态是过负荷。这些故障和不正常运行状态严重危及电力系统的安全可靠运行。除了应采取提高设计水平、提高设备的制造质量、加强设备的维护检修、提高运行管理质量、严格遵守和执行电业规章制度等项措施，尽可能消除和减小发生故障的可能性之外，还必须做到一旦发生故障，能够迅速、准确、有选择性地切除故障设备，防止事故的扩大，迅速恢复非故障部分的正常运行，以减小对用户的影响。当电力系统出现不正常运行状态时，应能及时发现并尽快处理，以免引起设备故障。要在极短的时间内完成上述任务，只能借助继电保护装置实现。中电投北部湾（广西）热电有限公司.中电投北部湾（广西）热电有限公司继电保护屏综合保护装置2.继电保护的作用继电保护装置是指能反应电力系统中电气设备所发生的故障或不正常状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本作用是：①.当电力系统发生故障时，能自动、迅速、有选择性地将故障设备从电力系统中切除，以保证系统其余部分迅速恢复正常运行，并使故障设备不再继续遭受损坏。②.当系统发生不正常工作情况时，能自动、及时、有选择性地发出信号通知运行人员进行处理，或者切除那些继续运行会引起故障的电气设备。③.实现电力系统自动化和远动化，以及工业生产的自动控制。中电投北部湾（广西）热电有限公司3.继电保护的基本组成继电保护装置一般由测量部分、逻辑部分、执行部分、信号部分及操作电源等组成，如下图所示。中电投北部湾（广西）热电有限公司(1).测量部分是用来监测呗保护对象(电气设备或输电线路)的运行状态，将被保护对象的运行状态信息(如电流、电压等)通过测量、变换、滤波等加工处理后送入逻辑部分。(2).逻辑部分将测量部分送来的信息与基准整定值进行比较，判断保护装置是否该动作于跳闸或信号是否需要延时等，输出相应的信息。(3).执行元件根据逻辑元件输出的信息，送出跳闸信息至断路器控制回路或发出报警信息至报警信号回路。(4).一般的继电保护装置，其逻辑部分、执行部分和信号部分都需要操作电源。中电投北部湾（广西）热电有限公司4.继电保护的工作原理电气设备从正常工作状态到故障或不正常工作状态，其电气量（如电流、电压的大小及电流、电压之间的相位角等）往往会发生显著的变化，继电保护装置就是利用这种变化来鉴别有无故障或不正常工作情况，以电气量的测量值或它们之间的相位关系来检测故障地点，有选择性地切除故障或显示电气设备的不正常工作状态。此外，除了上述反应电气量的保护外，还有反应非电气量的保护。下面以6~10kV线路过流保护动作过程举例：中电投北部湾（广西）热电有限公司.中电投北部湾（广西）热电有限公司设线路原在运行状态，断路器辅助触点QF1闭合。当线路发生过电流时，通过电流互感器立刻反映到二次侧，引起二次设备动作。例如，线路用户端发生AC相间短路故障时，动作过程如下（注意图中标有直流电源的+、一极）：1TAA、1TAC一次侧流过短路电流→1TAA、1TAC二次侧电流增大→电流继电器1KA、2KA动作，其动合触点闭合→启动时间继电器KT，经整定时限后其延时触点闭合→信号继电器KS和断路器操动机构的跳闸线圈YT同时动作，使断路器QF跳闸，并由KS的触点发出信号（点亮“掉牌未复归”光字牌）。断路器QF跳闸后，由其辅助触点QF1切断跳闸线圈YT中的电流。当AB或BC相间短路时，只有1KA或2KA动作，动作过程与上述相同。中电投北部湾（广西）热电有限公司5.对继电保护装置的要求为完成继电保护的基本任务，动作于断路器跳闸的继电保护装置必须满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性4项基本要求。①选择性选择性是指电力系统发生故障时，继电保护仅将故障部分切除，保障其他无故障部分继续运行，以尽量缩小停电范围。如下图：中电投北部湾（广西）热电有限公司上图中线路WL4上K1点短路时，应跳开断路器QF4，而其他非故障线路仍继续运行。仅将故障线路WL4切除，这就是有选择性，而不能因为变压器T也有短路电流通过而将断路器QF2跳开。此时，如果QF2跳闸了，就称为“误动作”，将造成母线W3失电压，扩大了停电范围。但是，由于某种原因导致QF4“拒动”时，再跳开断路器QF2切除故障是正确的，仍属于有选择性。继电保护的这种功能称为后备保护，即变压器T的保护装置起到了对相邻元件（此处为WL3、WL4、WL5线路）后备保护的作用。当后备保护动作时，停电范围虽有所扩大，但仍是必要的，否则当保护装置或断路器拒动时，故障无法消除，后果将极其严重。如果在K2点发生短路，应当只跳开断路器QF2，切除故障，让线路WL1及母线W2继续运行。继电保护装置的选择性，是依靠采用适当类型的继电保护装置和正确选择其整定值，使各级保护相互配合而实现的。中电投北部湾（广西）热电有限公司②.快速性为了保证电力系统运行的稳定性和对用户可靠供电，以及避免和减轻电气设备在事故时所遭受的损害，要求继电保护装置尽快地动作，尽快地切除故障部分。但是，并不是对所有的故障情况都要求快速切除故障。因为提高快速性会使继电保护装置较复杂，增加投资，有时也可能影响选择性。因此，应根据被保护对象在电力系统中的地位和作用，来确定其保护的动作速度。例如：对大容量的发电机和变压器，要求保护装置的动作时间在工频几个周期之内，对高压和超高压输电线路，要求保护装置的动作时间在工频1～2个周期之内；对于某些电压等级较低的线路，则允许1～2s，甚至更长些。对于后备保护的动作时间，要求大于主保护的动作时间。中电投北部湾（广西）热电有限公司③.灵敏性灵敏性是既定保护装置对其保护范围内发生的故障或不正常工作状态的反应能力，一般以灵敏系数Ks表示。④.速动性可靠性是指当保护范围内发生故障或不正常工作状态时，保护装置能够可靠动作而不致拒绝动作，而在电气设备无故障或在保护范围以外发生故障时，保护装置不发生误动。中电投北部湾（广西）热电有限公司6.继电保护的分类(1).按保护对象分类继电保护按保护对象不同可分为元件保护和线路保护。元件保护又分为发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保护等。线路保护又分为高压和超高压输电线路保护、高压和低压配电线路保护等。(2).按继电器结构形式分类继电保护按采用的继电器结构形式不同可分为机电式继电保护、晶体管式继电保护、大规模集成电路式继电保护和微机数字式继电保护等。(3).按所反应的物理量分类继电保护按所反应的物理量不同可分为电流保护、电压保护、方向保护、距离保护、差动保护和纵联保护等。中电投北部湾（广西）热电有限公司(4).按采集信号的方式分类继电保护按采集信号的方式不同可分为反应单端电气量的保护和反应两端电气量的保护。(5).按信号的通信方式分类对于反应两端电气量的纵联保护，按信号的通信方式不同可分为：高频保护、光纤保护和微波保护等。(6).按保护的作用分类当某一电气设备配置两种及以上的保护时，按保护的作用不同可分为主保护（反应被保护元件自身的故障并以尽可能短的延时，有选择性地切除故障的保护）、后备保护（当主保护拒动时起作用，从而动作于相应断路器以切除故障元件，后备保护分近后备和远后备两种）和辅助保护（为补充主保护和后备保护的不足，而增设的较简单的保护）。中电投北部湾（广西）热电有限公司7.厂用变压器及厂用高压电动机的继电保护配置中电投北部湾（广西）热电有限公司微机综合保护、监测装置(1).微机综合保护装置概述：微机综合保护系统是计算机技术在电力系统中的又一应用，它替代了传统的继电器保护和晶体管保护，具有整定值设定方便，保护动作准确、灵敏、可靠的优点。同时它可以测量并记录实时运行参数及一段时间内的历史运行参数；提供故障前后的参数及波形，发出各种保护动作的文字信息和音响报警。与计算机联接后，可形成网络，将保护装置的检测数据、系统的保护动作信息和系统的运行状态传送到上位机内，并打印成报表，供管理人员和调度人员随时观察系统的运行情况，及时发现和处理事故，减少停电时间，通过遥测与遥控，合理的调整系统的运行方式，调配负荷，提高系统供电的可靠性。采用微机保护装置也是企业供电系统实现自动化管理的途径之一。中电投北部湾（广西）热电有限公司(2).6kV厂用干式变压器综合保护装置的主要功能①.高压侧短路(电流速断)保护用于保护变压器内部及引出线上的相间短路，用相电流完成保护功能，保护动作于跳全侧。②.高压侧负序保护(定时和反时限)用于保护变压器进线断线、反相和相序错误。动作时间按电流/时间反时限特性，动作于跳全侧。③.高压侧接地(零序)保护采用零序电流互感器获取零序电流，用于检测高压侧接地故障，保护动作于跳闸或信号。④.高压侧定时限过流保护用于防御相间短路引起的异常过电流，既作为电流速断保护的后备保护，又可于高压侧反时限过负荷保护配合对变压器长时间过载进行保护，保护动作于跳闸。中电投北部湾（广西）热电有限公司⑤.高压侧过载保护(定时限和反时限)用反时限过流保护原理，避免变压器长时间过载发热损坏。定时限过载报警，反时限过载可以作用于跳闸或信号。⑥.低压侧接地(零序)保护：即低压侧零序反时限保护，动作时间可与低压侧熔断器配合。作用于跳闸。⑦.过温告警接口保护用于温度告警保护的接口。对于本工程的2台8000kVA的油浸式主变压器除配备上述保护外，还配有瓦斯保护用于保护变压器油箱内的各种故障以及油面的降低，它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。其中轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于跳开变压器各侧断路器。中电投北部湾（广西）热电有限公司(3).变压器事故跳闸处理原则①.检查相关设备有无过负荷问题及保护动作情况。②.若主保护（瓦斯、差动）动作，未查明原因消除故障前不得送电。③.如只是过流保护（或低压过流）动作，检查主变压器无问题可以送电。④.装有重合闸的变压器，跳闸后重合不成功，应检查设备后再考虑送电。⑤.有备用变压器或备用电源自动投入的变电站，当运行变压器跳闸时应先起用备用变压器或备用电源，然后再检查跳闸的变压器。中电投北部湾（广西）热电有限公司(4).6kV厂用高压电动机的保护①.纵联差动保护。用于保护电动机绕组内及引出线上的相间短路故障。②.电流速断保护。对未装设纵联差动保护应装设本保护，瞬时动作于断路器跳闸。③.过电流保护。作为纵联差动保护的后备，定时限或反时限动作于断路器跳闸。④.过负荷保护。保护装置应根据负荷特性，带时限动作于信号、跳闸或自动减负荷。⑤.低电压保护。为了保证接于不同段母线的重要电机自启动，在次要电动机装设0.5s或1s时限的低电压保护，动作于断路器跳闸。⑥.单相接地保护。中电投北部湾（广西）热电有限公司(5).电动机自动跳闸事故处理只有确认是由于人员误碰、误停或电压瞬间消失引起电动机自动跳闸时，才允许重新启动电动机。对于重要的厂用电动机，在没有备用机组或不能迅速启动备用机组的情况下，允许将已跳闸的电动机进行一次重合，但下列情况除外：①.电动机保护装置上显示差动、速断、接地保护动作。②.发生需要立即停机的人身事故③.电动机所带动的机械损坏中电投北部湾（广西）热电有限公司8.馈线/母线分段综合保护及测控装置6kV馈线/母线综合保护装置的主要功能①.速断保护：用作短路保护，用A、B、C相电流完成保护功能。②.过流保护：用作后备保护。可选择后加速功能的投入或退出，用A、B、C相电流完成保护功能。③.过载保护：及过负荷保护。可动作于信号或跳闸，用A、B、C相电流完成保护功能。④.接地保护：用零序电流完成保护功能，可动作于信号或跳闸。中电投北部湾（广西