220kV线路保护技术

1、220kV线路保护继电保护之一课程目录课程目录模块1 知识点回顾模块2 220kV线路的保护配置模块3 220kV线路的零序保护模块4 220kV线路的距离保护模块5 220kV线路的纵联保护模块6 输电线路的自动重合闸模块7 继电保护运行注意事项 模块8 课程总结 运行中的电力系统，由于电气设备绝缘老化或损坏、雷击、运行中的电力系统，由于电气设备绝缘老化或损坏、雷击、鸟害、设备缺陷或误操作等原因，可能出现各种故障。鸟害、设备缺陷或误操作等原因，可能出现各种故障。最最危险的故障是各种类型的短路危险的故障是各种类型的短路，其中，接地故障，其中，接地故障 几率最高，而三相短路后果最为严重。几率最高

2、，而三相短路后果最为严重。 电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏，但并未发展电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏，但并未发展 成故障，称为成故障，称为不正常运行状态不正常运行状态。例如过负荷就是最常出。例如过负荷就是最常出 现的不正常运行状态。另外电网的频率过低、电压过高现的不正常运行状态。另外电网的频率过低、电压过高 也属于不正常运行状态。也属于不正常运行状态。 知识点回顾知识点回顾一一. 故障与不正常运行状态故障与不正常运行状态知识点回顾知识点回顾 1. 当电力系统发生故障时，自动、迅速、有选择性地切当电力系统发生故障时，自动、迅速、有选择性地切除故障设备，保证无故障继续供电；除故障设备，

3、保证无故障继续供电； 2. 当电力系统出现不正常工作状态时，发出信号，通知运当电力系统出现不正常工作状态时，发出信号，通知运行人员，以便及时处理。行人员，以便及时处理。 1. 按照反映的故障量分类按照反映的故障量分类 电流保护、电压保护、方向保护、距离电流保护、电压保护、方向保护、距离( (阻抗阻抗) )保护、纵联保护、纵联保护及横联差动保护等。保护及横联差动保护等。知识点回顾知识点回顾二二. 继电保护装置继电保护装置任务任务三三. 继电保护装置的分类继电保护装置的分类 故障时电流故障时电流I I ：增大：增大 过电流保护过电流保护 正常时正常时I I入入I I出出 ，故障时，故障时I I入入

4、I I出出 电流差动保护电流差动保护 故障时电压故障时电压U ：降低降低 低电压保护低电压保护 故障时阻抗故障时阻抗Z ：减小减小 阻抗（距离）保护阻抗（距离）保护 电压电流相角电压电流相角( (阻抗角阻抗角) ) ： 正常时正常时 : 约约20； 正方向短路正方向短路 : 6085； 方向电流保护方向电流保护 反方向短路反方向短路: 180（6085） 相序量：正序相序量：正序 负序负序/零序零序 非电气量：温度升高非电气量：温度升高 瓦斯保护瓦斯保护知识点回顾知识点回顾知识点回顾知识点回顾2. 按保护的作用分类按保护的作用分类 主保护主保护：是指能快速、有选择地切除故障线路：是指能快速、有

5、选择地切除故障线路( (或设备或设备) )的的 保护。保护。 后备保护后备保护：是指主保护或断路器拒动时用来起后备作用的：是指主保护或断路器拒动时用来起后备作用的 保保 护。护。 近后备近后备：当主保护拒动时，由线路：当主保护拒动时，由线路( (或设备或设备) )的后备保护来的后备保护来 实现的保护。实现的保护。 远后备远后备：当线路：当线路( (或设备或设备) )的保护、或断路器拒动时，由相的保护、或断路器拒动时，由相 邻线路邻线路( (或设备或设备) )的后备保护来实现的保护。的后备保护来实现的保护。 知识点回顾知识点回顾 1. 可靠性可靠性：当保护范围内部故障时必须动作（不拒动），：当保

6、护范围内部故障时必须动作（不拒动），当外部故障时不动作（不误动）。当外部故障时不动作（不误动）。 2. 快速性快速性：继电保护装置要以尽可能短的时间将故障从电：继电保护装置要以尽可能短的时间将故障从电网中切除。网中切除。 故障切除时间保护装置动作时间断路器动作时间故障切除时间保护装置动作时间断路器动作时间 保护装置的动作时间为：保护装置的动作时间为： 微机保护最快微机保护最快：0.010.04秒，即秒，即0.52个周期个周期 电磁式保护电磁式保护： 0.060.12秒秒，即即36个周期个周期四四. 对继电保护的基本要求对继电保护的基本要求知识点回顾知识点回顾断路器的动作时间为断路器的动作时间为

7、：最快最快： 0.020.06秒，即秒，即13个周期断开电流个周期断开电流一般一般： 0.060.15秒，即秒，即37个周期断开电流个周期断开电流3.选择性选择性：保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小。即跳开离故障点最近的断路器。除，使停电范围尽量缩小。即跳开离故障点最近的断路器。4. .灵敏性灵敏性：指对其保护范围内故障的反应能力。指对其保护范围内故障的反应能力。 任何运行方式下，被保护设备范围内发生故障，不论短路任何运行方式下，被保护设备范围内发生故障，不论短路点的位置、类型、是否有过渡电阻，都能动作于跳闸或发出点的位置

8、、类型、是否有过渡电阻，都能动作于跳闸或发出信号。信号。知识点回顾知识点回顾 以微型计算机或微处理器（以微型计算机或微处理器（CPU）为核心，配以相应）为核心，配以相应输入输入/输出接口电路构成的保护装置，就是微机保护。输出接口电路构成的保护装置，就是微机保护。1. 硬件部分硬件部分 数据采集系统数据采集系统：将模拟信号变换成数字信号的系统。：将模拟信号变换成数字信号的系统。 微型机系统微型机系统：由微处理器：由微处理器CPU配以程序存储器、数据配以程序存储器、数据存储器、定时器存储器、定时器/计数器芯片等构成。计数器芯片等构成。 作用是：对由数据采集系统输入的原始数据进行分析作用是：对由数据

9、采集系统输入的原始数据进行分析处理，完成各种保护功能。处理，完成各种保护功能。五五. 微机保护的概念及构成微机保护的概念及构成 输入输入/输出接口部分输出接口部分（开入（开入/开出）：输入开出）：输入/输出信号都输出信号都是开关量信号。是开关量信号。开入量开入量: 开关、刀闸的接点位置、保护装置的压板、切换开关、刀闸的接点位置、保护装置的压板、切换开关、连接片状态等都为开入量。开关、连接片状态等都为开入量。开出量开出量: 微机保护动作结果，执行跳闸或告警信号。微机保护动作结果，执行跳闸或告警信号。 电源部分电源部分：微机保护装置需要直流电源。要求电源特：微机保护装置需要直流电源。要求电源特性好

10、，具有强抗干扰能力。性好，具有强抗干扰能力。知识点回顾知识点回顾知识点回顾知识点回顾CPU保存数据用保存数据用RAM存放程序用存放程序用EPROM存放定值用存放定值用EEPROM定时器定时器/计数器计数器数据采集数据采集单元单元开关量输开关量输入接口入接口外部通信外部通信接口（接口（CI）MMI人机接口人机接口开关量输开关量输出接口出接口多路模拟量输入多路模拟量输入多路开关量输入多路开关量输入接打印机接打印机接接PC计算机通信网络计算机通信网络保护功能通信保护功能通信告警信号告警信号跳闸信号跳闸信号电源模块电源模块RCS-901线路微机保护装置正面图线路微机保护装置正面图2.软件部分软件部分

11、主程序按固定的采样周期接受采主程序按固定的采样周期接受采样中断进入采样程序，在采样程序样中断进入采样程序，在采样程序中进行中进行模拟量采集与滤波，开关量模拟量采集与滤波，开关量的采集、装置硬件自检、交流电压的采集、装置硬件自检、交流电压断线和起动判据的计算断线和起动判据的计算，根据是否根据是否满足起动条件而进入正常运行程序满足起动条件而进入正常运行程序或故障计算程序。或故障计算程序。 正常运行程序中进行采样值自动零漂调整、及运行状态检正常运行程序中进行采样值自动零漂调整、及运行状态检查，包括交流电压断线、开关位置状态检查等，不正常时发查，包括交流电压断线、开关位置状态检查等，不正常时发告警信号

12、。告警信号。 故障计算程序中进行各种保护的算法计算，跳闸逻辑判断故障计算程序中进行各种保护的算法计算，跳闸逻辑判断以及事件报告、故障报告及波形的整理。以及事件报告、故障报告及波形的整理。知识点回顾知识点回顾主程序采样程序起动？正常运行程序故障计算程序NY1. 调试维护方便调试维护方便过去的机电型保护装置的调试工作量很大，原因是这类保护过去的机电型保护装置的调试工作量很大，原因是这类保护装置的功能完全依赖装置的功能完全依赖硬件硬件来实现。而微机保护各种复杂的功来实现。而微机保护各种复杂的功能均由相应的能均由相应的软件软件来实现。来实现。2. 高可靠性高可靠性微机保护可对其硬件和软件连续自检，它能

13、够自动检测出其微机保护可对其硬件和软件连续自检，它能够自动检测出其自身硬件的异常，有效地防止拒动，因此可靠性很高。自身硬件的异常，有效地防止拒动，因此可靠性很高。3. 灵活性灵活性由于微机保护的特性主要由软件决定，因此由于微机保护的特性主要由软件决定，因此替换或改变软件替换或改变软件就可以改变保护的特性和功能，从而灵活地适应系统运行方就可以改变保护的特性和功能，从而灵活地适应系统运行方式的变化。式的变化。知识点回顾知识点回顾六六. 微机保护的特点微机保护的特点4. 易于获得附加功能易于获得附加功能传统保护装置的功能单一，仅限于保护功能，而微机保护装置传统保护装置的功能单一，仅限于保护功能，而微

14、机保护装置除了提供传统保护功能外，还可以提供一些附加功能。如保护除了提供传统保护功能外，还可以提供一些附加功能。如保护动作时间和各部分的动作顺序，故障类型、相别、测距及故障动作时间和各部分的动作顺序，故障类型、相别、测距及故障前后电压、电流的波形等。前后电压、电流的波形等。5. 改善保护性能改善保护性能由于微机的应用，可以采用一些新原理，解决一些传统保护难由于微机的应用，可以采用一些新原理，解决一些传统保护难以解决的问题。例如，变压器差动保护如何识别励磁涌流和主以解决的问题。例如，变压器差动保护如何识别励磁涌流和主变内部故障等。变内部故障等。6. 简便化、网络化简便化、网络化 微机保护具有完善

15、的网络通信能力。同时，微机保护装置本身微机保护具有完善的网络通信能力。同时，微机保护装置本身消耗功率低，降低了对电流、电压互感器的要求，易于实现数消耗功率低，降低了对电流、电压互感器的要求，易于实现数字式互感器与微机保护的接口。字式互感器与微机保护的接口。知识点回顾知识点回顾知识点回顾知识点回顾思考题1. 电力系统继电保护装置的任务是什么？电力系统继电保护装置的任务是什么？2. 对继电保护的基本要求是什么？对继电保护的基本要求是什么？3. 什么是后备保护？分几种？什么是后备保护？分几种？4. 微机保护装置有哪些特点？微机保护装置有哪些特点？模块模块2 220kV线路的保护配置线路的保护配置1.

16、十八项反措对继电保护双重化的配置要求十八项反措对继电保护双重化的配置要求2. 220kV线路的保护配置方式线路的保护配置方式3. 继电保护双重化的理解继电保护双重化的理解模块模块2知识重点知识重点 按照按照20052005年年国网公司十八项电网重大反事故措施国网公司十八项电网重大反事故措施中中, ,电力系统电力系统重要设备重要设备的保护应采用的保护应采用双重化双重化配置。配置。一一. . 继电保护双重化配置的继电保护双重化配置的基本要求基本要求 两套保护装置的两套保护装置的交流电压、交流电流交流电压、交流电流应分别取自电应分别取自电压互感器和电流互感器压互感器和电流互感器互相独立的绕组互相独立

17、的绕组。其保护范围。其保护范围应交叉重叠，避免死区。应交叉重叠，避免死区。 两套保护装置的直流电源应取自两套保护装置的直流电源应取自不同蓄电池组不同蓄电池组供电供电的直流母线段。的直流母线段。 两套保护装置的跳闸回路应分别作用于断路器的两套保护装置的跳闸回路应分别作用于断路器的两两个跳闸线圈个跳闸线圈。模块模块2 220kV线路的保护配置线路的保护配置 两套保护装置与其他保护、设备配合的回路应遵循相两套保护装置与其他保护、设备配合的回路应遵循相互独立的原则。互独立的原则。 两套保护装置之间不应有两套保护装置之间不应有电气联系电气联系。 线路纵联保护的线路纵联保护的通道通道( (含光纤、微波、载

18、波等通道及含光纤、微波、载波等通道及加工设备和供电电源等加工设备和供电电源等) )、远方跳闸及就地判别装置应远方跳闸及就地判别装置应遵循相互独立的原则按双重化配置。遵循相互独立的原则按双重化配置。 330kV 330kV及以上电压等级输变电设备的保护应按双重化及以上电压等级输变电设备的保护应按双重化配置。配置。 220kV 220kV及以上电压等级线路保护应按双重化配置及以上电压等级线路保护应按双重化配置。模块模块2 220kV线路的保护配置线路的保护配置 220kV及以上电压等级变压器、高抗、串补、滤波器及以上电压等级变压器、高抗、串补、滤波器等设备等设备微机保护应按双重化配置微机保护应按双

19、重化配置。 变压器、电抗器宜配置变压器、电抗器宜配置单套本体保护单套本体保护，应同时作用于，应同时作用于断路器的两个跳闸线圈。未采用就地跳闸方式的变压断路器的两个跳闸线圈。未采用就地跳闸方式的变压器本体保护应设置器本体保护应设置独立的电源回路和出口跳闸独立的电源回路和出口跳闸回路回路,且且必须与电气量保护完全分开。必须与电气量保护完全分开。 充分考虑电流互感器二次绕组合理分配，对确无法解充分考虑电流互感器二次绕组合理分配，对确无法解决的决的保护动作死区保护动作死区，在满足系统稳定要求的前提下，在满足系统稳定要求的前提下，可采取可采取起动失灵和远方跳闸起动失灵和远方跳闸等后备措施加以解决。等后备

20、措施加以解决。 模块模块2 220kV线路的保护配置线路的保护配置模块模块2 220kV线路的保护配置线路的保护配置死区故障分析：死区故障分析：k 配置全线速动主保护以及完备的后备保护配置全线速动主保护以及完备的后备保护 线路保护为双重化配置线路保护为双重化配置 断路器保护按线路配置断路器保护按线路配置 主保护推荐选用：主保护推荐选用： 分相电流差动保护纵联距离保护分相电流差动保护纵联距离保护( (或纵联方向保护或纵联方向保护) )模块模块2 220kV线路的保护配置线路的保护配置二二. 220kV线路保护的主要配置线路保护的主要配置模块模块2 220kV线路的保护配置线路的保护配置220kV

21、线路保护配置南瑞南自四方许继主保护纵联分相电流差动 RCS-931PSL-603CSC-103WXH-803纵联距离保护RCS-902PSL-602WXH-802纵联方向保护RCS-901CSC-101后备保护三段式相间距离三段式接地距离四段式零序电流断路器保护断路器失灵保护RCS-923PSL 631A 死区保护三相不一致保护充电保护充电保护模块模块2小结小结 模块模块2重点讲授了继电保护的双重化重点讲授了继电保护的双重化及及220kV线路的保护配置。线路的保护配置。1. 220kV线路都配置了哪些后备保护？线路都配置了哪些后备保护？2. 为什么为什么220kV线路要配置两套主保护和线路要配

22、置两套主保护和后备保护？后备保护？思考题模块模块3 220kV线路的零序保护线路的零序保护1. .中性点直接接地电网接地故障时的零序分量特点中性点直接接地电网接地故障时的零序分量特点2.零序电流滤过器与零序电压滤过器零序电流滤过器与零序电压滤过器3. .中性点直接接地电网的零序保护中性点直接接地电网的零序保护模块3知识重点模块模块3 220kV线路的零序保护线路的零序保护 110kV、220kV、330kV、500kV采用中性点直接接地，采用中性点直接接地，也称为大接地电流系统；也称为大接地电流系统； 66kV及以下系统采用中性点不直接接地或经消弧线圈接及以下系统采用中性点不直接接地或经消弧线

23、圈接地，也称为小接地电流系统。地，也称为小接地电流系统。 1. 中性点直接接地电网单相接地时的零序分量中性点直接接地电网单相接地时的零序分量模块模块3 220kV线路的零序保护线路的零序保护 故障点的零序电压最高故障点的零序电压最高。离故障点越远，零序电压。离故障点越远，零序电压越低，变压器接地中性点的零序电压为零。越低，变压器接地中性点的零序电压为零。 零序电流是从故障点流向中性点接地的变压器，但零序电流是从故障点流向中性点接地的变压器，但零序电流的正方向仍规定为从母线到线路，所以零序电流的正方向仍规定为从母线到线路，所以零零序电流为序电流为3I03I0。 零序电流的大小取决于输电线路的零序

24、阻抗和中性零序电流的大小取决于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的数目点接地变压器的数目。所以接地短路后，不仅电源。所以接地短路后，不仅电源侧有零序电流，负荷侧也有零序电流。侧有零序电流，负荷侧也有零序电流。模块模块3 220kV线路的零序保护线路的零序保护模块模块3 220kV线路的零序保护线路的零序保护 短路点零序功率最大短路点零序功率最大，越靠近变压器中性点处零序，越靠近变压器中性点处零序功率越小。功率越小。零序功率方向与正序功率方向相反零序功率方向与正序功率方向相反，由，由线路指向母线。线路指向母线。 零序电压与零序电流的相位关系：零序电压与零序电流的相位关系：3U3U0 0电压在相

25、位电压在相位上滞后上滞后3I3I0 0电流电流-110-1100 0。U UkokoI Io o -110 00 070 00 02. 零序电压、零序电流滤过器零序电压、零序电流滤过器 零序电压滤过器零序电压滤过器目前，微机保护的零序功率方向继电器已舍弃了从目前，微机保护的零序功率方向继电器已舍弃了从TV开口开口三角获取零序电压的方法（三角获取零序电压的方法（外接外接3U0 ），而采用），而采用自产自产3U0的的方法获取零序电压。原因是方法获取零序电压。原因是3U0通常是反极性接入继电器，通常是反极性接入继电器，极易造成接线错误，从而在发生短路时使保护误动或拒动。极易造成接线错误，从而在发生短

26、路时使保护误动或拒动。模块模块3 220kV线路的零序保护线路的零序保护模块模块3 220kV线路的零序保护线路的零序保护 零序电流滤过器零序电流滤过器模块模块3 220kV线路的零序保护线路的零序保护不平衡电流3.阶段式零序电流保护阶段式零序电流保护 快速零序快速零序I I 段段：只能保护本线路的一部分。：只能保护本线路的一部分。 灵敏灵敏I I 段段：定值较小，用于全相运行下的接地故障。：定值较小，用于全相运行下的接地故障。1）应躲过被保护线路末端发生单相或两相接地短路时流过本线路的最大零序电流。2）躲过由于断路器三相触头不同时合闸出现的最大零序电流。 整定值取整定值取1 1）2 2）中的

27、大者，作为整定值。）中的大者，作为整定值。 模块模块3 220kV线路的零序保护线路的零序保护可靠系数，取1.2-1.3 不灵敏不灵敏I I段段：定值较大，用于非全相下的接地故障。：定值较大，用于非全相下的接地故障。 当线路上采用单相自动重合闸时，按躲过非全相状态下发生振荡时所出现的最大零序电流。 短延时零序短延时零序段段：能以较短的延时尽可能地切除本线路：能以较短的延时尽可能地切除本线路范围内的故障。范围内的故障。 较长延时的零序电流较长延时的零序电流段段：作为本线路经电阻接地和相：作为本线路经电阻接地和相邻元件接地故障的后备保护。确保本线路末端接地短路时邻元件接地故障的后备保护。确保本线路

28、末端接地短路时有一定的灵敏系数；有一定的灵敏系数； 长延时的第长延时的第段段：后备保护，定值不大于：后备保护，定值不大于300A300A，保护本，保护本线路的高阻接地短路。线路的高阻接地短路。模块模块3 220kV线路的零序保护线路的零序保护模块模块3小结小结 模块模块3重点讲授了中性点直接接地电网重点讲授了中性点直接接地电网接地故障时的特点及零序保护的构成。接地故障时的特点及零序保护的构成。1. 中性点直接接地电网接地故障时的零序中性点直接接地电网接地故障时的零序分量特点是什么？分量特点是什么？2. 灵敏灵敏I I段与不灵敏段与不灵敏I I段的区别是什么？段的区别是什么？思考题模块模块4 2

29、20kV线路的距离保护线路的距离保护1.距离保护的原理、特性。距离保护的原理、特性。2. .距离保护的振荡和断线闭锁装置。距离保护的振荡和断线闭锁装置。3. .三段式距离保护三段式距离保护。模块模块4知识重点知识重点模块模块4 220kV线路的距离保护线路的距离保护 短路故障时 距离保护是反映被保护线路始端电压和线路电流的比值而工作的一种保护，这个比值称为测量阻抗。1.1.距离保护的原理距离保护的原理mKUZZI正常运行时IZUIZUmfUZZI负载阻抗，其值较大短路阻抗，其值较小KZ阻抗继电器的动作特性圆阻抗继电器的动作特性圆模块模块4 220kV线路的距离保护线路的距离保护2.2.距离保护

30、的动作特性距离保护的动作特性Z ZkfjXjXZ Zk kR RfZ ZkfjXjXZ Zk kR Rf 为了消除在正方向的保护出口发生短路时保护死区为了消除在正方向的保护出口发生短路时保护死区及消除过渡电阻对距离保护的影响，通常采用四边形及消除过渡电阻对距离保护的影响，通常采用四边形特性的阻抗继电器。特性的阻抗继电器。模块模块4 220kV线路的距离保护线路的距离保护fkfjXjXR RZ ZZ Zk kR Rg gjXjXR RfZ ZkfZ Zk kR Rg g模块模块4 220kV线路的距离保护线路的距离保护3.3.距离保护的定义距离保护的定义 根据根据测量阻抗测量阻抗的大小来反映故障

31、点的远近，故称的大小来反映故障点的远近，故称为距离保护。也就是根据故障点至保护安装处的为距离保护。也就是根据故障点至保护安装处的距距离来确定动作时间离来确定动作时间的一种保护方式。然而，由于它的一种保护方式。然而，由于它是反映是反映阻抗参数阻抗参数而工作的，故也成为阻抗保护。显而工作的，故也成为阻抗保护。显然其性能然其性能不受系统运行方式不受系统运行方式的影响，具有足够的灵的影响，具有足够的灵敏性和快速性。敏性和快速性。模块模块4 220kV线路的距离保护线路的距离保护4.4.三段式距离保护三段式距离保护 距离保护一般由三段组成，第距离保护一般由三段组成，第段整定阻抗较小，段整定阻抗较小，动作

32、时限是阻抗元件的固定时限，即瞬时动作；第动作时限是阻抗元件的固定时限，即瞬时动作；第、段整定阻抗值逐渐增大，动作时限也逐渐增段整定阻抗值逐渐增大，动作时限也逐渐增加，分别由时间继电器来调整时限。加，分别由时间继电器来调整时限。 距离距离段段：一般保护线路全长的：一般保护线路全长的8080； 距离距离段段：般保护线路的全长并且和下一级线路：般保护线路的全长并且和下一级线路的的段有重合部分；段有重合部分； 距离距离段段：作为全部线路的后备保护，按躲过最：作为全部线路的后备保护，按躲过最大负荷阻抗整定。大负荷阻抗整定。模块模块4 220kV线路的距离保护线路的距离保护5.5.距离保护的时限特性距离保

33、护的时限特性 距离保护的动作时间t与短路距离的关系称为距离保护的时间特性。其中一二段联合作为主保护，第三段为后备保护。保护1的距离二段保护1的距离三段tt保护1的距离一段ttt123模块模块4 220kV线路的距离保护线路的距离保护6.6.距离保护逻辑图距离保护逻辑图 PTPT断线距对离保护的影响断线距对离保护的影响 1ZKJ 2ZKJ 3ZKJ1ZKJ 2ZKJ 3ZKJ UAB PT UA UC UB 由相量图可知由相量图可知， PT的的 C相二次断线时相二次断线时，2ZKJ2ZKJ、3ZKJ3ZKJ的电的电压减少一半。压减少一半。模块模块4 220kV线路的距离保护线路的距离保护7.7.

34、距离保护断线闭锁装置距离保护断线闭锁装置 A B C Z Z ZUBC=UCA 模块模块4 220kV线路的距离保护线路的距离保护 现在微机保护都是采用起动元件（即相电流突变量现在微机保护都是采用起动元件（即相电流突变量和零序电流启动），因此和零序电流启动），因此PT二次断线时，微机保护的二次断线时，微机保护的起动元件不会动作，故距离保护不会误动。但如果此起动元件不会动作，故距离保护不会误动。但如果此时系统出现时系统出现波动或发生区外故障波动或发生区外故障造成起动元件动作的造成起动元件动作的情况下，距离保护就会误动。为此情况下，距离保护就会误动。为此纵联距离保护纵联距离保护及采及采用自产用自产

35、3U0纵联零序方向保护纵联零序方向保护都需闭锁。都需闭锁。模块模块4 220kV线路的距离保护线路的距离保护 对断线闭锁装置的要求：对断线闭锁装置的要求： 当当PT二次回路出现一相、两相或三相断线时，二次回路出现一相、两相或三相断线时，断线闭锁装置都应将距离保护闭锁，并发出告警断线闭锁装置都应将距离保护闭锁，并发出告警信号。信号。 当一次系统发生短路时，断线闭锁装置不应误当一次系统发生短路时，断线闭锁装置不应误动，以免将距离保护误闭锁。动，以免将距离保护误闭锁。模块模块4 220kV线路的距离保护线路的距离保护8.8.RCS-900系列保护断线闭锁装置的原理系列保护断线闭锁装置的原理 当当Ua

36、+Ub+Uc 8V，且且电流起动元件电流起动元件不起动，延时不起动，延时1.25s发出发出PT二次回路异常信号并闭锁保护。本判据用二次回路异常信号并闭锁保护。本判据用以判别以判别PT二次的一相和两相断线。二次的一相和两相断线。 当使用母线当使用母线PT时，满足时，满足Ua+Ub+Uc 8V，U1 IqdIqd IqdIqd差动继电器的起动电流差动继电器的起动电流 I Id d 0.75Ir0.75Ir 比率制动特性：比率制动特性： I Id d 0.750.75 IrIr 模块模块5 220kV线路的纵联保护线路的纵联保护I Iqdqd 模块模块5 220kV线路的纵联保护线路的纵联保护 区内

37、故障：区内故障： I Id d =|I=|IM M+I+IN N|=I|=Ik k , ,动作电流很大；动作电流很大； IrIr =|I=|IM M-I-IN N|=|I|=|IM M+I+IN N-2I-2IN N|=|I|=|Ik k-2I-2IN N| |，制动电流很小；，制动电流很小； 工作点落在特性的动作区，差动继电器动作。工作点落在特性的动作区，差动继电器动作。 MNTATAI INI IM 模块模块5 220kV线路的纵联保护线路的纵联保护 区外故障：区外故障： I IM M=I=Ik k I IN N=-I=-Ik k I Id d =|I=|IM M+I+IN N|=|I|=

38、|Ik k-I-Ik k|=0,|=0,动作电流是动作电流是0 0； IrIr =|I=|IM M-I-IN N|=|=|I Ik k+I+Ik k|=2I|=2Ik k，制动电流很大，是穿越性故，制动电流很大，是穿越性故障电流的障电流的2 2倍；倍； 差动继电器不动作。差动继电器不动作。 MNTATAI INI IM RCS-931型分相电流差动保护的框图型分相电流差动保护的框图 模块模块5 220kV线路的纵联保护线路的纵联保护跳闸位置跳闸位置 有流有流& 1 1向对侧发向对侧发允许信号允许信号TATA断线差动元件断线差动元件&TATA断线闭锁差动断线闭锁差动 1 1&am

39、p;差动保护投入差动保护投入通道异常通道异常A A相差动元件相差动元件B B相差动元件相差动元件C C相差动元件相差动元件对侧差动元件信号对侧差动元件信号保护启动保护启动& 1 1&A A相差动动作相差动动作B B相差动动作相差动动作C C相差动动作相差动动作TATA断线断线 一般使用开关中的非全相保护，线路开关时间要求一般使用开关中的非全相保护，线路开关时间要求24秒，母联和主变开关要求为秒，母联和主变开关要求为0.3秒，母联和主变开关不具备秒，母联和主变开关不具备非全相功能时，可采用保护非全相功能。非全相功能时，可采用保护非全相功能。 断路器非全相保护断路器非全相保护 KT

40、A、KTB、KTC 开关三开关三 相常开辅助接点相常开辅助接点 KCA、KCB、KCC 开关三开关三 相常闭辅助接点相常闭辅助接点 KS 延时继电器延时继电器 KZ 去开关跳闸回路去开关跳闸回路 模块模块5 220kV线路的纵联保护线路的纵联保护9.9.断路器非全相断路器非全相保护保护KTA KCA KSKS KZSA KZ KTB KCB KTC KCC PSL 631A三相不一致保护三相不一致保护 对于开关单相断开造成的三相不一致，整定值要躲过最对于开关单相断开造成的三相不一致，整定值要躲过最长的单相重合闸时间；对于开关两相断开造成的三相不一长的单相重合闸时间；对于开关两相断开造成的三相不

41、一致，延时固定取为致，延时固定取为0.5S。为了提高可靠性，可选择经零序。为了提高可靠性，可选择经零序元件闭锁。元件闭锁。 三相不一致保护逻辑回路：三相不一致保护逻辑回路：模块模块5 220kV线路的纵联保护线路的纵联保护模块模块5 220kV线路的纵联保护线路的纵联保护TWJC LC TWJB LB TWJA LA I0 & & & 1 1 TWJ开入异常 & & & & & & & 1 1 1 1 & & & & 0.5 0.5 TSB TSB 1 1 SBJSBJ 1. . 反

42、映一侧电气量继电保护的缺陷？反映一侧电气量继电保护的缺陷？2. 线路纵联保护根据不同的动作原理分为哪线路纵联保护根据不同的动作原理分为哪些保护？些保护？3. 纵联保护的通道类型有哪些？纵联保护的通道类型有哪些？4. 闭锁式和充许式纵差保护跳闸的必要条件闭锁式和充许式纵差保护跳闸的必要条件是什么？是什么？思考题 本模块介绍了纵联保护的概念、通道特点，高频信号的本模块介绍了纵联保护的概念、通道特点，高频信号的分类。分析了闭锁式、允许式纵联保护及分相电流差动保分类。分析了闭锁式、允许式纵联保护及分相电流差动保护的原理。护的原理。模块模块5小结小结 模块模块6 6 输电线路的自动重合闸输电线路的自动重

43、合闸一一. 自动重合闸概述自动重合闸概述 重合闸启动条件有重合闸启动条件有不对应启动不对应启动和和保护启动保护启动。主保护和。主保护和0秒的保护启动重合闸，后备保护动作闭锁重合闸。秒的保护启动重合闸，后备保护动作闭锁重合闸。 220kV线路单相重合闸时间线路单相重合闸时间1秒，三相重合闸时间秒，三相重合闸时间2秒。秒。 重合闸采用重合闸采用后加速后加速方式。所谓方式。所谓“后加速后加速”就是当线路第就是当线路第一一次故障时，保护有选择性动作，然后进行重合。如果重合次故障时，保护有选择性动作，然后进行重合。如果重合于永久性故障，则加速保护动作，瞬时切除故障，而与第于永久性故障，则加速保护动作，瞬

44、时切除故障，而与第一次动作是否带有时限无关。一次动作是否带有时限无关。二二. 重合闸方式重合闸方式：为避免多次重合，装置中设有一：为避免多次重合，装置中设有一软件计数器，充电时间为软件计数器，充电时间为20s。重合闸方式为：。重合闸方式为： 单重方式：系统单相故障跳单相，单相重合；单重方式：系统单相故障跳单相，单相重合；多相故障跳三相，不重合。多相故障跳三相，不重合。 综重方式：系统单相故障跳单相，单相重合；综重方式：系统单相故障跳单相，单相重合；多相故障跳三相，三相重合。多相故障跳三相，三相重合。 三重方式：系统任意故障跳三相，三相重合。三重方式：系统任意故障跳三相，三相重合。 停用方式：重

45、合闸退出。停用方式：重合闸退出。模块模块6 6 输电线路的自动重合闸输电线路的自动重合闸三三. 重合闸启动方式重合闸启动方式 保护跳闸启动重合闸（要求启动重合闸的跳闸接保护跳闸启动重合闸（要求启动重合闸的跳闸接点为瞬动接点）：点为瞬动接点）：a、保护单相跳闸启动重合闸（此时出现两相及以、保护单相跳闸启动重合闸（此时出现两相及以上的上的TWJTWJ开入或两相及以上的跳闸命令，将闭锁单开入或两相及以上的跳闸命令，将闭锁单相重合闸）。相重合闸）。b、保护三相跳闸启动重合闸、保护三相跳闸启动重合闸 断路器位置断路器位置“不对应不对应”启动重合闸（合后继电器启动重合闸（合后继电器KKJKKJ） 模块模块

46、6 6 输电线路的自动重合闸输电线路的自动重合闸四四. . 重合闸重合闸“放电放电”条件条件a、“充电充电”未充满未充满时，有跳闸位置继电器时，有跳闸位置继电器TWJTWJ动作或有动作或有保护启动重合闸信号开入，立即保护启动重合闸信号开入，立即“放电放电”；b、由、由三相跳位开入三相跳位开入后后200ms200ms内重合闸仍未启动内重合闸仍未启动“放电放电”；c、重合闸、重合闸启动前压力不足启动前压力不足，经延时，经延时400ms400ms后后“放电放电”；d、重合闸、重合闸停用方式停用方式时时“放电放电”；e、单重方式，如果三相跳闸位置均动作或收到三跳命、单重方式，如果三相跳闸位置均动作或收

47、到三跳命令或本保护装置三跳，则重合闸令或本保护装置三跳，则重合闸“放电放电”；f、收到、收到外部闭锁重合闸信号外部闭锁重合闸信号时立即时立即“放电放电”；g、合闸脉冲发出的同时、合闸脉冲发出的同时“放电放电”；模块模块6 6 输电线路的自动重合闸输电线路的自动重合闸五五. 沟通三跳沟通三跳 重合闸处于三重方式或停用方式；重合闸处于三重方式或停用方式； 重合闸充电未充满；重合闸充电未充满； 重合闸失去电源；重合闸失去电源；模块模块6 6 输电线路的自动重合闸输电线路的自动重合闸 设备插件牢固不松动设备插件牢固不松动 微机时间是否准确微机时间是否准确 稳压电源是否正常稳压电源是否正常 工作指示灯是

48、否正常工作指示灯是否正常 信号灯指示是否正常信号灯指示是否正常 报警指示正确报警指示正确 打印机良好打印机良好 保护压板投退是否正确保护压板投退是否正确模块模块7 7 继电保护运行注意事项继电保护运行注意事项1. .微机保护装置巡视检查工作微机保护装置巡视检查工作 一条线路两端的同一型号微机保护一条线路两端的同一型号微机保护软件版本软件版本应相同。应相同。 应定期对微机继电保护装置进行采样值检查。应定期对微机继电保护装置进行采样值检查。每年每年 春秋两季安全大检查对保护定值通知单全部核查一次。春秋两季安全大检查对保护定值通知单全部核查一次。 微机保护装置动作跳闸后，现场运行人员应按要求微机保护

49、装置动作跳闸后，现场运行人员应按要求 作好记录和复归信号，并将动作情况立即向调度汇报。作好记录和复归信号，并将动作情况立即向调度汇报。 微机继电保护装置出现异常时，当值运行人员应根据微机继电保护装置出现异常时，当值运行人员应根据该装置的现场运行规程进行处理，并立即汇报。该装置的现场运行规程进行处理，并立即汇报。模块模块7 7 继电保护运行注意事项继电保护运行注意事项2. .严格执行相关规程规定严格执行相关规程规定 保护装置校验、定值修改等工作后，送电前核对保护装置校验、定值修改等工作后，送电前核对定值，及时与调度核对。定值，及时与调度核对。 投入直流电源，装置面板投入直流电源，装置面板LEDLED显示正常。显示正常。 注意纵联通道是否完好。注意纵联通道是否完好。 核对各压板投退情况及核对其他开入量的位置与核对各压板投退情况及核对其他开入量的位置与实际相符合，并做好