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继电保护简介一、电力系统继电保护概况一、电力系统继电保护作用电力系统运行中，可能发生各种故障和不正常运行状态，都可能引发事故继电保护装置•能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。继电保护装置的基本任务•自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。•反应电气元件的不正常运行状态，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。二、继电保护的基本原理找差别——区分系统正常运行状态与故障或不正常运行状态，即特征①电流增大：在故障点与电源间直接联系的电气设备上的电流会增大——过电流保护②电压降低：系统故障相的相电压或相间电压会下降，而且离故障点越近，电压降低越多，甚至降为零——低电压保护③电流电压间的相位角会发生变化：正常：20°左右，短路：60°～85°——方向保护④测量阻抗减小：正常时负荷阻抗较大，短路时为保护安装处到故障点的阻抗——距离保护原理⑤正常：I入＝I出；短路：I入≠I出——电流差动保护⑥出现I2、I0——序分量保护另非电气量：瓦斯保护、过热保护等。原则上说，只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特征（差别），即可找出一种原理，且差别越明显，保护性能越好。三、继电保护装置的组成微机保护：一般由测量元件、逻辑元件和执行元件组成测量元件逻辑元件执行元件输入信号整定值输出信号四、继电保护的分类1.按继电保护装置的实现技术分类：机电型、整流型、晶体管型、集成电路型和微机型保护2.按保护所起的作用分类：主保护、后备保护和辅助保护等。主保护：满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。后备保护：主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。①远后备保护：当主保护拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的保护。②远后备保护：当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现后备的保护。辅助保护：为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时增设的简单保护。五、继电保护的四个基本要求1.选择性①保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分能继续安全运行。②主保护：正常情况下，有选择性切除故障。③后备保护：主保护不能切除故障时起作用。ABCD1324756f1f2f3五、继电保护的四个基本要求gzD2.速动性切除故障时间：保护装置动作时间＋断路器跳闸时间3.灵敏性保护装置在预期最不利的情况下，仍能可靠动作，一般用故障特征计算值与整定动作值的比值表示，4.可靠性不拒动和不误动zdDzdgzsenDDK/六、保护装置的三种状态继电保护和重合闸装置的状态描述①投入状态：是指其工作电源投入，相应的功能压板、跳闸（重合）出口压板投入的状态。②退出状态：是指其工作电源投入，通过退出相应的功能压板或跳闸（重合）出口压板，把部分保护功能或跳闸（重合）回路退出的状态。③停用状态：是指其工作电源退出，出口跳闸（重合）压板退出时的状态。一次设备由运行转检修状态，保护装置按照以下原则执行：①保护装置及二次回路无工作时，保护装置可不退出运行；②若保护装置或二次回路上有工作，且不影响其它厂站保护装置的动作行为的，可根据现场工作票或运行规程的要求进行投退，无需向调度申请，但在对应的一次设备转热备用前，应将相关保护恢复到该设备停电操作结束时的状态；③未经调度同意，不得在线路纵联保护、远跳保护及其二次回路和保护通道上工作。七、继电保护的缺陷分类继电保护设备缺陷按其对运行影响的程度分为紧急、重大、一般三级：1.紧急缺陷：系指装置及其二次回路存在的缺陷，主要包括：①对人身安全造成威胁的；②导致220kV及以上一、二次设备损坏的，已影响到一次设备运行；③已经导致保护的不正确动作；④造成220kV及以上设备失去主保护的。七、继电保护的缺陷分类2.重大缺陷：系指装置及其二次回路发生异常状态，可能导致不正确动作，严重威胁电网安全运行，必须立即着手处理的缺陷。①由于各种设备原因造成保护退出运行；②保护装置本身元件损坏或数据采集出错，装置失去保护功能；③保护通道、通讯设备、接口设备等可能导致误动、拒动的缺陷；④故障录波器不能录波。七、继电保护的缺陷分类3.一般缺陷：系指装置及其二次回路处于异常运行状态，对安全运行有一定的威胁，但尚能坚持运行一段时间的缺陷。①装置一般故障、外部异常、操作错误等告警，装置未失去保护功能；②行波双端测距装置通讯通道异常；七、继电保护的缺陷分类按下列时限要求完成缺陷处理：①紧急缺陷：应立即安排处理（消除缺陷或采取临时措施限制其继续发展），且不应超过24小时。②重大缺陷：应在7天之内安排处理（经评估和审批后，可进入监控状态）。③一般缺陷：应在6个月内安排处理。二、各电压等级保护典型配置一、500kV主变保护典型配置基本原则1.配置两套独立的、主后一体的、能反应500kV变压器各种故障及异常状态的微机型电气量保护和一套非电气量保护。2.两套微机型变压器保护的直流电源、电流回路、电压回路、开入量、跳闸回路等应相互独立，彼此没有电气联系，且每套变压器保护分别作用于500kV断路器和220kV断路器的一组跳闸线圈。3.非电量保护应从直流母线独立接一路直流电源，设置独立的空开，与电气量保护的电源回路分开，并且跳闸回路同时作用于500kV断路器和220kV断路器的两个跳闸线圈。一、500kV主变保护典型配置主保护配置1.两套主保护应采用不同涌流闭锁原理的比率差动保护；2.每套主保护中应配置差动速断保护功能（不经CT断线闭锁）；3.每套主保护中应配置零序差动保护或分侧差动保护功能。一、500kV主变保护典型配置500kV后备保护1.带偏移特性的阻抗保护。每套电气量保护应配置两段带偏移特性的阻抗保护（包括相间和接地），正方向指向主变压器。Ⅰ段带一个短时限跳开变压器各侧断路器，Ⅱ段带两个时限，第一时限跳开220kV断路器（单台主变）或220kV母联（多台主变），第二时限跳开变压器各侧断路器。2.零序过流保护。每套电气量保护应配置一段定时限零序过流保护和一段反时限零序过流保护,宜采用套管CT。定时限零序过流保护正常带方向，零序反时限过流保护采用IEC正常反时限曲线，正常不带方向。3.过励磁保护。为防止由于频率降低或电压升高引起变压器磁密过高而损坏变压器，每套电气量保护应配置一段定时限过励磁保护和一段反时限过励磁保护。定时限低定值段用于报警，反时限段与被保护变压器的过励磁特性相配合，动作后跳开变压器各侧断路器。4.过电流保护。每套电气量保护应配置一段相过流保护，保护可经复合电压闭锁，但不经CT断线闭锁，经较长时限跳开变压器各侧断路器。5.过负荷保护。每套电气量保护中应配置一段定时限对称过负荷保护，动作于信号。一、500kV主变保护典型配置220kV后备保护1.带偏移特性的阻抗保护。每套电气量保护中应配置两段带偏移特性的阻抗保护（包括相间和接地）：Ⅰ段带方向两时限，Ⅱ段带方向二到四时限。2.零序方向过流保护。每套电气量保护配置两段三时限方向零序过流保护，方向可整定。零序电流保护采用变压器套管CT时，方向宜指向220kV侧母线；零序电流保护采用开关CT时，方向宜指向变压器。3.过电流保护。每套电气量保护应配置一段相过流保护，保护可经复合电压闭锁，但不经CT断线闭锁，经较长时限跳开变压器各侧断路器。4.过负荷保护。每套电气量保护应配置一段定时限对称过负荷保护，动作于信号。一、500kV主变保护典型配置公共绕组后备保护1.零序过流保护。公共绕组零序过流作为变压器内部接地故障的总后备保护，每套电气量保护应配置一段定时限和一段反时限零序过流，动作跳开变压器各侧断路器。2.过负荷保护。每套电气量保护应一段定时限对称过负荷保护，动作于信号。35kV侧后备保护1.每套电气量保护应配置一段过流速断和一段复合电压闭锁过流保护，宜采用套管CT。过流速断经较短时限跳开35kV侧开关；复压过流保护第一时限跳开本侧断路器，第二时限跳开变压器各侧断路器。2.过负荷保护。每套电气量保护应一段定时限对称过负荷保护，动作于信号。一、500kV主变保护典型配置保护组屏原则1.两套电气量保护各组一面屏（柜），非电气量组一面屏（柜）。2.电气量保护组屏方案（A、B柜）：①主变保护一屏：主、后一体化主变保护1+中压侧电压切换箱1+打印机1。②主变保护二屏：主、后一体化主变保护2+中压侧电压切换箱2+打印机2。③主变保护三屏：非电量保护+中压侧断路器辅助保护（可选项）+中压侧操作箱+低压侧操作箱+打印机。一、500kV主变保护典型配置装置的一些异常情况及其处理装置始终对硬件回路和运行状态进行自检，当出现严重故障时装置闭锁所有功能保护，并灭“运行”灯，否则只退出部分保护功能，并发出告警。1.常见闭锁信号：RAM异常、程序存储器出错、EEPROM出错、定值无效、光电隔离失电告警、DSP出错、跳闸出口异常等。2.常见告警信号：装置长期启动、不对应启动、传动试验告警、装置内部通讯出错、面板通讯出错、TA断线或异常、TV异常等。处理建议：在装置出现异常时，请及时查明情况（可打印当时装置的自检报告、开入变位报告并结合装置的面板显示信息）进行分析，并及时通知专业技术人员，切记不要轻易按保护屏上的复归按钮。(尤其是装置发TA断线时)RCS-978TA、TV异常判别原理1TV异常判别判据如下：1.正序电压小于30V，且任一相电流大于0.04In或开关在合位状态；2.负序电压大于8V。•满足上述任一条件，同时保护起动元件未起动，延时10秒报该侧母线TV异常，并发出报警信号，在电压恢复正常后延时10秒恢复。在异常期间，根据整定控制字选择是退出经方向或电压闭锁的各段过流保护还是暂时取消方向和电压闭锁，以上各节均有详细说明。•注意：•当某侧电压退出时，该侧TV异常判别功能自动解除。•装置设有TA异常判别判据为：当负序电流大于0.06In后延时10秒报该侧TA异常，同时发出报警信号，在电流恢复正常后延时10秒恢复。RCS-978TA、TV异常判别原理1差动回路的异常情况判别当任一相差流大于差流报警定值的时间超过10秒时发出差流异常报警信号，不闭锁差动保护。差流报警定值应避开有载调压变压器分接头不在中间时产生的最大差流，或其他原因运行时可能产生的最大差流(注：差流报警定值整定时应比差动起动定值小，一般介于有载调压变压器分接头不在中间时产生的最大差流和最小差动起动定值之间；其值越小越灵敏)。1.TA断线判别具有瞬时性2.轻负荷情况下不能自动保持该标志3.装置的TA断线判据非常可靠，一旦装置判断出TA断线，回路上肯定存在问题，需要人员进行排查，确认问题之后再复位装置恢复TA断线信号4.通过按复归键的返回方式也不可靠，可能导致在按复归键的过程中导致差动保护动作一、500kV主变保护典型配置变压器电气量保护的运行1.发电机、变压器的电气量保护和非电气量保护不能互相代替，正常情况下当变压器分相差动保护全部退出时，主变必须停运。2.变压器差动保护在投入运行前必须确认其差流符合相关运行规定。3.运行过程中装置出现异常差流时应退出其相应的变压器差动保护；4.TA断线时应立即退出其相应的变压器差动保护；5.复合电压闭锁的过流保护失去电压时，可不退出，但应及时处理；6.变压器阻抗保护不得在失去电压状态下运行；若有可能失去电压时，应先退出该阻抗保护。二、220kV线路保护典型配置基本原则1.应配置两套电流回路、电压回路、直流电源和跳闸回路相互独立的主、后一体化的线路保护。2.应配置两路通信设备、通信直流电源和通道介质相互独立的通信通道。两套保护应采用不同路由的独立通信通道。3.同塔并架的线路，具备光纤通道时，配置光纤电流差动保护或传输分相命令的纵联保护。4.按断路器配置一套断路器辅助保护，断路器辅助保护主要包含充电过流保护、三相不一致保护等功能。断路器三相不一致保护不启动失灵。二、220kV线路保护典型配置5.每