变电站保护配置及保护装置课件.ppt

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1、继电保护继电保护变电站保护范围的划分及配置原则线路保护的配置及原理母线保护的配置及原理变压器保护的配置及原理以西万庄变电站为例说明保护的配置原则及具体配置2021/9/17继电保护的定义继电保护:电力系统继电保护及自动装置是电力系统安全、稳定运行的可靠保证。对系统发生的故障或异常情况进行检测,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。继电保护装置是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。2021/9/17继电保护的定义对继电保护的四项基本要求:1、可靠性正常不动作,故障或异常情况可靠动作。2、迅速性指保

2、护动作速度要快。3、选择性指继电保护仅将故障设备切除,使停电范围尽可能减小。4、灵敏性指继电保护反应故障的能力。2021/9/17第一部分:(变电站)保护范围的划分2021/9/17变电站保护范围的划分线路保护范围:线路两侧CT之间的一次设备。包括各侧CT、线路侧刀闸、输电线路、线路PT等,均属于线路保护范围。母线保护范围:各断路器CT至母线所有的一次设备。包括各断路器CT、断路器、母线侧隔离开关、母线、母线PT和避雷器等,均属于母线保护范围。主变保护范围:主变三侧断路器TA之间的一次设备。包括三侧TA、三侧主变侧刀闸、主变油箱内外、三侧避雷器(PT)引线等,均属于主变保

3、护范围。(2台)2021/9/17变电站保护范围的划分电容器保护范围:电容器断路器TA至电容器的一次设备。包括TA、刀闸、限流电抗器及电容器等,均属电容器保护范围。站用变保护范围:站用变断路器TA至站用变低压空开之间。或高压熔断路器至站用变低压空开之间。2021/9/17第二部分:线路保护的配置及原理二、线路保护的分类及原理三、线路保护配置原则一、线路故障及特点1、线路故障(1)单相接地故障(2)相间故障(两相短路)(3)两相接地故障(4)三相短路(5)各类性质的开路一、线路故障及特点2021/9/172、故障时电气量的变化:电流增大电压降低电流电压间相角发生变化 电流与

4、电压的比值Z=U/I电流和 正常I入=I出,短路I入≠I出出现I2、I0序分量 接地故障必然产生零序分量;不对称故障必然产生负序分量2021/9/17启动元件本保护的启动元件包括:●电流突变量启动●零序电流辅助启动●静稳失稳的启动元件●不对应启动元件。任一启动元件启动后保护都将启动保护及开放出口继电器的正电源。本保护启动元件主要用于启动保护及开放出口继电器的正电源,启动元件在保护整组复归时返还。二、线路保护的分类及原理线路保护配置:1、纵联保护2、过流保护3、阻抗保护4、零序过流保护5、自动重合闸6、后加速2021/9/17输电线路的纵联保护是指用某种通信通道(简称通道)

5、将输电线两端的保护装置纵向联结起来,将各端的电气量(电流、功率的方向等)传送到对端,将两端的电气量比较,以判断故障在本线路范围内还是在范围之外,从而决定是否切断被保护线路。由于纵联保护在电网中可实现全线速动,因此它可保证电力系统并列运行的稳定性、提高输送功率、缩小故障造成的损坏程度以及改善与后备保护的配合性能。1、纵联保护2021/9/17图1输电线路纵联保护结构框图规定TA的正极性端指向母线侧,电流的参考方向以母线流向线路为正方向。2021/9/17区内故障时,两侧实际短路电流都是由母线流向线路,和参考方向一致,都是正值,差动电流就很大,满足差动方程,差流元件动作。区外

6、故障时,一侧电流由母线流向线路,为正值,另一侧电流由线路流向母线,为负值,两电流大小相同,方向相反,所以差动电流为零,差流元件不动作。差动保护-基本原理2、三段式过流保护故障电流I>Iset,保护动作;过流保护一般分为一段(速断)、二段(过流)、三段;①过流Ⅰ段(瞬时过流速断保护)(60%)瞬时过流速断保护按躲过线路末端短路时的最大运行方式下三相短路电流整定。②过流Ⅱ段(限时过流速断保护)限时过流速断保护按躲过相邻元件的过流Ⅰ段的电流值整定,动作时间与过流Ⅰ段相配合。③过流Ⅲ段过流Ⅲ段保护按躲过线路的最大过负荷电流来整定。电压元件整定,低电压按躲母线最低运行电压整定。20

7、21/9/172、三段式过流保护最大运行方式:是指发电机发电容量最大,系统阻抗最小。如果是变电站,最大运行方式是所有进出负荷和变压器都正常运行,220kV、110kV的双母线并列运行。最小运行方式:是指发电机发电容量较小,系统阻抗最大。如果是变电站,最大运行方式是所有进出负荷和变压器都正常运行,220kV、110kV的双母线并列运行。最小运行方式一般规定为每条母线上只有一进、一出两个设备运行。2021/9/17过流保护动作条件:A、B、C三相,该相电流大于定值低电压动作正方向(母线指向线路)总启动元件动作经延时跳闸过流保护接线

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