110kV变电站保护配置

110kV变电站保护配置2017年11月110kV变电站保护配置一、110kV变电站主接线：110kV变电站一般根据供电可靠性、经济性、环境条件等多个因素，采用了不同的主接线方式，其中大多数采用内桥、单母线分段接线，还有采用线变组接线的，各种接线都有其特有的优缺点：1、内桥接线优点：设备少、接线清晰简单，引出线的切除和投入比较方便，运行灵活性好，还可采用备用电源自投装置。110kV变电站保护配置缺点：当变压器检修或故障时，要停掉一路电源和桥断路器，并且把变压器两侧隔离开关拉开，然后再根据需要投入线路断路器，这样操作步骤较多，继电保护装置也较复杂。2、单母分段接线优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。缺点：不够灵活可靠，任意元件故障或检修，均须使整个配电装置停电。110kV变电站保护配置单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部母线仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。3、线变组接线优点：具有小型化、高可靠性、安全性好、安装周期短、维护方便、检修周期长等优点。缺点：设备价格昂贵，一般在环境污秽条件恶劣，地价昂贵的城区等少数变电所采用。110kV变电站保护配置二、110kV变电站主要的保护配置1、线路保护线路保护的配置主要是保证在故障来临时，保护能快速、可靠、正确的切除故障，以保证非故障设备的正常运行。1）10kV线路保护三段式过流保护：电流速动保护、限时电流速动保护、过电流保护；过流加速保护：是独立的一段过流保护，与重合闸配合可选择前加速或后加速；110kV变电站保护配置三相一次重合闸；2）35kV线路保护三段式过流保护：电流速动保护、限时电流速动保护、过电流保护；过流加速保护：是独立的一段过流保护，与重合闸配合可选择前加速或后加速；三相一次重合闸；3）110kV线路保护三段式相间距离保护：是保护线路或元件相间短路的保护。保护范围：本线路或元件并做下一级的后备。110kV变电站保护配置三段式接地距离保护：是保护线路或元件接地短路的保护。保护范围：本线路或元件并做下一级的后备。四段式零序保护：保护中性点直接接地系统的接地故障。三相一次重合闸；2、变压器保护变压器的故障可分为本体故障和引出线故障两种。本体故障主要是：相间短路，绕组的匝间短路和单相接地短路。发生本体故障时，短路电流产生的电弧不仅会破坏绕组的绝缘，烧毁铁芯，而且由于绝缘材料和变压器110kV变电站保护配置受热分解而产生大大量的气体，还可能引起变压器油箱的爆炸。变压器的引出线故障，主要是引出线上绝缘套管的故障，这种故障可能导致引出线的相间或接地短路。1）主变差动保护作为主变压器线圈匝间短路及保护范围内相间短路和单相接地短路的主保护。正常保护范围为主变三侧差动CT之间。2）主变后备保护主变常见的后备保护有复合电压闭锁过流保护、零序110kV变电站保护配置过电流保护、零序电压闭锁过流保护。复合电压闭锁过流保护：可作为变压器内外部各种故障的后备保护，主要由复合电压元件(负序及相间电压)，过流元件及时间元件等构成。零序电流保护：零序电流保护作为大接地系统接地故障的后备保护。其电流一般取自变压器中性点接地刀闸支路，因此只适应中性点直接接地的变压器。3）变压器中性点过电压保护（间隙保护）：在大接地系统中，如失去所有的变压器中性点而单相接地故障依然存在，变压器中性点对地电压将升高到相电压，出线端110kV变电站保护配置的相电压将升高到线电压，这对分级绝缘变压器的绝缘安全构成威胁。因此，必须在变压器中性点接地刀闸支路旁并接放电间隙，同时设置零序过压保护来保障变压器中性点的绝缘安全。间隙放电后，电弧的能量会很快烧毁间隙，保护间隙必需尽快切除变压器。所以又在间隙回路设置间隙过流保护。4）各保护的保护范围及动作情况：110kV复合电压闭锁过流保护：保护动作跳主变三侧及110kV母线分段开关，它是35kV、10kV母线的后备保护110kV变电站保护配置和线路保护的远后备保护，是变压器最后一级跳闸保护。110kV零序过流保护：保护动作跳主变三侧及110kV母线分段开关。110kV零序电压闭锁过流保护：保护动作跳主变三侧及110kV母线分段开关。110kV间隙零序过流保护：保护动作后跳开主变三侧及110kV母线分段开关。35kV复合电压闭锁过流：作为35kV母线故障的主保护，35kV线路的后备保护。保护动作跳主变35kV开关。35kV复合电压闭锁方向过流：方向朝主变，该保护在110kV变电站保护配置主变110kV送电时停用，当由主变110kV侧开口，35kV送10kV时投入。保护动作跳主变35kV开关和主变10kV开关。10kV复合电压闭锁过流：作为10kV母线故障的主保护，10kV线路的后备保护。保护动作跳主变10kV开关。过负荷保护：接于110kV侧套管电流互感器、35kV侧电流互感器、10kV侧电流互感器，当主变过载时经一定延时发信，正常运行时该保护投入。某座110kV变电站保护配置示例：110kV变电站保护配置110kV变电站主接线图110kV变电站保护配置从接线图上可以看出变压器三侧母线均为单母分段接线方式，三个电压等级的母线均带有分段开关。110kV系统采用常规设备，35kV及10kV系统采用的是开关柜设备。一、主变保护：主变保护由电气量和非电量保护组成。电气量保护采用的是北京四方的CSC-326G系列数字式变压器保护装置，分主保护单元和后备保护单元(高、中、低后备)。主保护采用的是CSC-326GD数字式变压器差动保护装置，其110kV变电站保护配置中包含差动速断、二次谐波比率差动。高后备保护采用的是CSC-326GH数字式变压器保护测控装置，具有复压闭锁方向过流、复合电压过流、零序过流、间隙过流、间隙过压、过负荷、启动风冷、闭锁调压功能。中后备保护采用的是CSC-326GL数字式变压器保护测控装置，复压闭锁方向过流、零序过压、电流限时速断、过负荷告警功能。110kV变电站保护配置低后备保护采用的是CSC-326GL数字式变压器保护测控装置，具有复压闭锁方向过流、零序过压、电流限时速断、过负荷告警功能。CSC-326GL保护测控装置主变三侧操作箱采用的是JFZ-13TA装置。JFZ-13TA110kV变电站保护配置非电量保护采用的是CSC-336A数字式非电量保护装置，具有本体重瓦斯、调压重瓦斯、压力释放、本体轻瓦斯、主变油位异常、本体超温功能。本体重瓦斯、调压重瓦斯、压力释放动作于跳闸，本体轻瓦斯、主变油位异常、本体超温动作后发信号。二、线路保护110kV线路保护采用的是北京四方的CSL-160系列数字110kV变电站保护配置线路保护装置和CSI200EB线路测控装置，具备三段式相间距离保护、三段式接地距离保护、四段式零序保护和三相一次重合闸。CSC-163ACSI-200E35kV线路保护采用的是北京四方CSC-211、CSC-213系列数字线路保护装置。普通用户使用CSC-211数字式线路110kV变电站保护配置保护测控装置，重要用户使用CSC-213光纤纵联差动保护测控装置。CSC-211具备过流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段、加速及三相一次重合闸功能，CSC-213具备差动、过流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段、加速及三相一次重合闸功能。CSC-211CSC-213110kV变电站保护配置10kV系统线路保护采用的是北京四方CSC-211数字式线路保护装置，电容器保护采用的是CSC-221A数字式电容器保护装置。CSC-211具备过流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段、加速及三相一次重合闸功能，CSC-221A具备过流Ⅰ、Ⅱ段、零序Ⅰ、Ⅱ段、不平衡、过压、失压保护功能。110kV变电站保护配置当一台电压互感器发生故障或检修时，该电压互感器所带负荷由另一台带，此时应先检查分段开关在合闸位置，然后将PT并列开关打在投入位置，电压切换箱内“电压并列”位置灯亮，表示切换成功，同时还应检查监控系统相应的母线电压正常。110kV变电站保护配置四、微机故障录波器作用：故障录波器可在系统发生故障时，自动地、准确地记录故障前、后的各种电气量的变化情况，通过对这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平有着重要作用。启动方式：启动方式的选择，应保证在系统发生任何类型故障时，故障录波器都能可靠的启动。一般包括以下启动方式：负序电压、低电压、过电流、零序电流、零序电压。110kV变电站保护配置运行维护及注意事项1.故障录波器必须随一次设备保证正常投入运行，退出停用需经调度同意。2.当装置正常运行时，任何人不得随意断开录波器总电源及前置机电源。3.故障录波装置启动进行数据上传，并保存文件时，不得对后台机软件进行任何手动操作。4.装置正常运行时，显示器不亮。录波装置动作时，自动打开显示器传输数据，数据传输完毕后，装置会自动110kV变电站保护配置显示故障类型。运维人员发现“录波器启动呼唤”光字牌亮时，要对录波器进行检查。5.巡视时，应仔细检查录波装置各部件运行指示是否正常，各电源指示灯是否正常。6.系统发生故障时，与故障元件连接最近的录波装置（例如线路故障时指线路两侧的录波器；母线故障时指母线上的和线路对侧的录波器），启动录波后，应立即汇报调度，并将录波图传送到调度。要求标注清楚。事故发生在白天，要求故障后两小时内将录波图传送到调度；事故110kV变电站保护配置发生在夜间，要求在第二天上午10：00前将录波图传送到调度。重大事故应立即传送到调度。7.故障录波图由维护单位负责分析。分析内容包括：故障时间、故障元件、相别、故障电流、电压有效值、保护动作开关量。单相永久故障的录波图应录至重合后再三跳为止。8.凡不属直接录波的录波装置（指远离故障元件的录波装置），故障录波装置启动时，应汇报调度，由调度决定是否上报。110kV变电站保护配置9.录波装置不能自动关机或装置死机，应向调度申请将装置退出，再将装置电源开关分合一次，看装置能否恢复。若不能恢复，应通知专业人员来检修。110kV变电站保护配置五、继电保护与自动装置的一般规定1.继电保护及自动装置(以下简称保护装置)的投入和停用及保护压板的投退，必须按所属调度命令执行，但遇到保护装置异常危及系统安全运行时，允许先停用后汇报。2.保护装置投入和停运后，应立即报告所属调度，并将保护装置的种类、投停原因、时间等记入运行工作记录簿内。3.所有电气设备在送电前，应按所属调度命令将保护装置投入运行，运行中的高压设备，不允许处于无保护状态；特殊情况，应由主管技术的领导批准。110kV变电站保护配置4.有两套以上主保护的运行设备，因工作需要短时停用其中一套保护，必须经值班调度员批准。5.保护装置的投入、退出、变更定值，需经值班调度员批准方可进行。6.为防止接有交流电压的保护装置误动，在运行和操作过程中，不允许保护装置失去交流电压。无法避免时，应经所属调度批准后，可退出保护装置的跳闸压板。7.在调度命令下，以下操作应由变电站运维人员进行：1）合上或断开控制电源开关；2）投入或退出保护装置的压板；110kV变电站保护配置8.变电站运维人员进行倒闸操作注意事项：1）母联（分段）的充电保护压板，仅在给母线充电时投入，充电完毕后退出；2）线路及备用设备充电运行时，应将重合闸和备用电源自动投入装置临时退出运行；3）备用电源自投装置必须在所属主设备投运后投入运行，在所属主设备停运前退出运行；4）在保护装置及二次回路上工作前，运维人员必须严格审查继电保护工作人员的工作票，更改整定值和变更接线一定要有批准的定值通知单，才能允许工作。凡可能110kV变电站保护配置引起保护装置误动作的工作，应采取有效防范措施。5）在继电保护工作完毕时，运维人员应认真检查验收，如拆动的接线、元件、标志等是否恢复正常，压板位置、设备工作记录所写内容是否清楚等。所有保护装置交流回路工作后，继电保护人员应检查回路正确，并检查相位、相序、幅值正确。9.新投和运行中的保护装置定值，应由定值计算部门下达，定值更改后,运维人员应先与调度核对定值单号正确，再投入运行