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与电厂有关继电保护问题介绍赵曼勇2011.5•一、按继电保护分类有关问题介绍•二、技术规程中有关电厂保护问题介绍•三、有关反措问题介绍•四、关于厂网保护整定配合有关问题介绍•五、关于继电保护新技术发展目录一按继电保护分类有关问题介绍•主保护•主保护是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。•（如：高频保护、差动保护）•系统稳定要求•高压要求系统故障切除时间90MS，开关一般说60MS即满足要求，意味着保护出口要小于30MS。低压系统稳定方式可能没有提出明确要求，但比如说:220KV变电站变压器中压侧出口要求600MS，这就是稳定对保护提出的要求，所以整定计算首先应考虑系统稳定。•线路出口短路对系统冲击最大•设备跳闸时间要求•继电保护的另一个重要任务是保设备，短路电流的大小、故障持续的时间对设备影响很大，如过负荷、热稳电流，变压器故障对保护跳闸时间的要求完全不同。•能够快速有选择性地切除线路故障的全线速动保护以及线路保护I段都是线路的主保护。每一套全线速动保护对全线路内发生的各种类型故障均有完整的保护功能，两套全线速动保护互为近后备保护。•速动性是指保护装置应能尽快地切除短路故障，其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，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。•在某些条件下必须加速切除短路时，可使保护无选择动作，但必须采取补救措施，例如采用自动重合闸或备用电源自动投入来补救。•发电机、变压器保护与系统保护有配合要求时，也应满足选择性要求。后备保护•后备保护是主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。后备保护可分为远后备和近后备两种方式。•a.远后备是当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。•b.近后备是当主保护拒动时，由该电力设备或线路的另一套保护实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护•线路II段保护是全线速动保护的近后备保护，通常情况下，在线路保护I段范围外发生故障时，如其中一套全线速动保护拒动，应由另一套全线速动保护切除故障，特殊情况下，当两套全线速动保护均拒动时，如果可能，则由线路II段保护切除故障。此时，允许相邻线路保护II段失去选择性。线路保护III段是本线路的延时近后备保护，同时力争作为相邻线路的远后备保护。•选择性•选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。•为保证选择性，对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件(如起动与跳闸元件、闭锁与动作元件)，其灵敏系数及动作时间应相互配合。距离保护•I段防超越•偏移特性•躲负荷•防三相失压误动ZDZSZRjXA00101510301•保护装置在电压互感器二次回路一相、两相或三相同时断线、失压时，应发告警信号，并闭锁可能误动作的保护。零序保护•零序保护受运行方式，接地点影响较大，所以在有一段投入时，在运行方式改变时，应注意校核定值。•变压器间隙零序保护应与线路重合闸时间配合，防止非全相期间保护误动零序保护方向不开放问题举例•零序电压未达到线路保护动作门槛值（线路保护未动作），零序电流达到#1主变110kV侧零序过流Ⅲ段保护动作门槛值，造成220kV玉屏变#1主变110kV侧零序过流Ⅲ段动作跳闸，随即玉屏变#2主变相继跳闸•由于1号主变中性点接地运行，其110kV侧方向零序过流保护此时不满足零序方向判据及电流判据（定值为：900A、1.4S）故不能动作于跳母联110断路器，只能由不带方向的110kV侧零序过流Ⅲ段保护动作（定值为：120A、2.0S），跳1号主变三侧断路器，保护动作时间为2002毫秒、223A。高频保护•具有光纤通道的线路，两套装置宜均采用光纤通道传送信息，对短线路宜分别使用专用光纤芯；对中长线路，宜分别独立使用2Mb/s口，还宜分别使用独立的光端机。具有光纤迂回通道时，两套装置宜使用不同的光纤通道。•对双回线路，但仅其中一回线路有光纤通道且按上述原则采用光纤通道传送信息外，另一回线路传送信息的通道宜采用下列方式：•a)如同杆并架双回线，两套装置均采用光纤通道传送信息，并分别使用不同的光纤芯；•b)如非同杆并架双回线，其一套装置采用另一回线路的光纤通道，另一套装置采用光纤迂回通道等。•有条件时，传输系统安全稳定控制信息的通道可与传输保护信息的通道合用。•传输信息的通道设备应满足传输时间、可靠性的要求。其传输时间应符合下列要求：•a）传输线路纵联保护信息的数字式通道传输时间应不大于12ms；点对点的数字式通道传输时间应不大于5ms；•b）传输线路纵联保护信息的模拟式通道传输时间，对允许式应不大于15ms；对采用专用信号传输设备的闭锁式应不大于5ms；•c）系统安全稳定控制信息的通道传输时间应根据实际控制要求确定。原则上应尽可能的快。点对点传输时，传输时间要求应与线路纵联保护相同。RCS-931DSMM主一保护RCS-925A辅A保护尾纤光纤接线盒MUX-2M光纤接线盒去对侧RCS-902CDS主三保护RCS-925A辅B保护主一保护柜主二保护柜一、保护配置及命名1、、、、、、、、、、、、、、、RCS-931DSMM、、、、、、、、、、、、、、、、A、、RCS-925A、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、FOX-41A、2、、、、、、、、、、、、、、、REL561、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、REL531、3、、、、、、、、、、、、、、、RCS-902CDS、、、、、、、、、、、B、、RCS-925A、、、、、、、、、、、、、、二、通道配置及命名1、、、、、RCS-931DSMM、、、2M、、、、、、、、、、、A、、2M、、、、、、、、、、、、B、、2M、、、、、2、、、、、REL561、、、、、、、、、、、A、、2M、3、、、、、RCS-902CDS、、、、、、、A、B、C、、、、、、、、、、NSD550、、、、、G4Ai1、1、2、3、、、3、、、、、、4、、A、、RCS-925A、、、、、、、、、、、、、、、、、FOX、41A、C、、、、、B、、2M、、、、、NSD550、、、、、G4Ai2、、、3、、、、、、、、、、、、、5、、B、、RCS-925A、、、、、、、、、、、、、、、、、FOX、41A、D、、、、、B、、2M、、、、、NSD550、、、、、G4Ai2、、、4、、、、、、、、、、、、三、说明、、、、、、、、、、、、、、、、、、FOX-41ADC通信机房REL561主二保护光纤接线盒光纤接线盒21-170主三保护柜尾纤MUX-2MMUX-2M网BDDF配线架网ADDF配线架去对侧去对侧NSD550接口装置及ABB载波机载波机柜12344123G4Ai1G4Ai2王斌500kV河柳甲线保护命名及通道联系图图名2009.06批准、、、、、、、、、、、、、、审核陆明舒双焰图号500kV河柳甲线-2009-01（柳）绘制日期500kV河柳甲线主一通道一500kV河柳甲线主一通道二500kV河柳甲线辅A通道一辅B通道一500kV河柳甲线主三通道辅A通道二辅B通道二2M同轴电缆2M同轴电缆光缆光缆500kV河柳甲线辅A通道一辅B通道一500kV河柳甲线主二通道•通道方案•一专用光纤二复接专用光纤•一根光纤只用来传输一个方向的保护信息，不与其它任何信息复用。•一对光纤可用来传输（双向）一条线路两侧的保护信息。复接•保护信息按G.703同向接口形式，和其它信息复用后一起传输。RCS-931MUX-2MSDH设备RCS-931MUX-2MSDH设备保护机房通信机房通信机房保护机房CT断线差动压板投入满足差流方程启动对侧差动允许标志电压开放标志分相差动投入标志零序差动投入标志•差动保护采用两侧差动继电器交换允许信号的方式，安全性高。装置异常或TA断线，本侧的起动元件和差动继电器可能动作，但对侧不会向本侧发允许信号，从而保证差动保护不会误动•采用了经差流开放的电压起动元件，负荷侧装置能正常起动•能实时监测通道工作情况，当通道发生故障或通道网络拓扑发生变化时，装置能起动新的同步过程，直至两侧采样重新同步，同时记录同步次数及通道误码总数等；两侧采样没有同步时，差动保护自动退出。•并列运行的平行线，宜装设与一般双侧电源线路相同的保护，对电网稳定影响较大的同杆双回线路，可按照：•330kV～500kV同杆并架线路发生跨线故障时，根据电网的具体情况，当发生跨线异名相瞬时故障允许双回线同时跳闸时，可装设与一般双侧电源线路相同的保护；对电网稳定影响较大的同杆并架线路，宜配置分相电流差动或其他具有跨线故障选相功能的全线速动保护，以减少同杆双回线路同时跳闸的可能性光纤差动保护运行中应注意的问题•1、极性不对造成误动•2、一侧误短接CT•3、一侧误改定值•4、一侧检修，一侧开关未停•5、两侧压板不对应•6、不能使用自愈环•7、双回线两侧将光纤接错三相不一致保护•对220kV～500kV断路器三相不一致，应尽量采用断路器本体的三相不一致保护，而不再另外设置三相不一致保护；如断路器本身无三相不一致保护，则应为该断路器配置三相不一致保护。•220kV及以上电压分相操作的断路器应附有三相不一致(非全相)保护回路。三相不一致保护动作时间应为0.5s～4.0s可调，以躲开单相重合闸动作周期。三相不一致保护作用举例•2011年3月20日20时54分，500kV来宾变电站#1主变停电检修工作结束进行恢复送电操作，值班人员合上#1主变500kV侧5011、5012断路器后，对#1主变220kV侧2001断路器进行操作，在合上2001断路器时，监控系统发出告警“2001断路器三相不一致”、“2001断路器控制回路断线”，#1主变第一、第二套保护RCS-978CF“公共绕组零序过流”保护动作，跳开5011、5012、2001断路器。与此同时来宾B厂开关站宾来Ⅰ线2054开关保护动作跳闸。•事故原因为，2001断路器汇控箱内A、B相用“远/近控切换”把手SPT1、SPT2在切换至“远方”位置时，其控制断路器合闸的11-12接点接触不良，造成断路器A、B相无法合闸，在操作合2001断路器期间出现仅C相合上的非全相运行状态，同时2001断路器本体不一致保护因运行不可靠拆除，合闸监视回路设计不合理，在合闸回路断线时，不能正确发出“控制回路断线”预警信号，在断路器非全相运行期间，不能给保护提供三相不一致的接点开入，最终导致事故扩大，保护零序后备跳开#1主变及220kV宾来Ⅰ线（其余出线因未到电流定值没有跳闸）。母线保护•对220kV～500kV母线，应装设快速有选择地切除故障的母线保护：•a.对一个半断路器接线，每组母线应装设两套母线保护；•b.对双母线、双母线分段等接线，为防止母线保护因检修退出失去保护，母线发生故障会危及系统稳定和使事故扩大时，宜装设双母差、双失灵保护。•双母线的母线保护，应保证：•(a)母联与分段断路器的跳闸出口时间不应大于线路及变压器断路器的跳闸出口时间。•(b)能可靠切除母联或分段断路器与电流互感器之间的故障。•g.母线保护仅实现三相跳闸出口；且应允许接于本母线的断路器失灵保护共用其跳闸出口回路。•h.母线保护动作后，除一个半断路器接线外，对不带分支且有纵联保护的线路，应采取措施，使对侧断路器能速动跳闸。失灵保护•失灵保护的判别元件一般应为相电流元件；发电机变压器组或变压器断路器失灵保护的判别元件应采用零序电流元件或负序电流元件。判别元件的动作时间和返回时间均不应大于20ms。失灵保护作用•1、开关击穿•2、死区故障•失灵保护动作举例•事故经过•1、2011年5月2日2点21分57秒，500kV5052开关CT的A相发生故障，母差保护动作跳开5011、5022、5031、5042、5052开关三相，切除故障；•2、2点22分10秒，500kV5053开关CT的A相发生故障，鸭福II回线路保护