变电站保护配置(110KV)

1、1继电保护概述继电保护概述变电站保护范围的划分变电站保护范围的划分第一部分：线路保护的配置及原理第一部分：线路保护的配置及原理第二部分：母线保护的配置及原理第二部分：母线保护的配置及原理第三部分：变压器保护的配置及原理第三部分：变压器保护的配置及原理第四部分：电容器保护的配置及原理第四部分：电容器保护的配置及原理第五部分：备自投装置第五部分：备自投装置2继电保护概述继电保护概述3继电保护的定义继电保护的定义继电保护装置：继电保护装置：就是指能反应电力系统中电气元就是指能反应电力系统中电气元件发生的故障或不正常运行状态，并动作于断件发生的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

2、动装置。路器跳闸或发出信号的一种自动装置。继电保护的四个基本要求：继电保护的四个基本要求：可靠性、快速性、灵可靠性、快速性、灵敏性和选择性。敏性和选择性。继电保护装置的组成：继电保护装置的组成：测测量部分、逻辑部分、执量部分、逻辑部分、执行部分行部分 4可靠性：可靠性：主要指保护装置本身的质量和运行维护水主要指保护装置本身的质量和运行维护水平。一般保护装置的组成元件的质量越高、接线越平。一般保护装置的组成元件的质量越高、接线越简单、回路中继电器的触点数越少，保护装置的工简单、回路中继电器的触点数越少，保护装置的工作就越可靠。（不拒动和不误动）作就越可靠。（不拒动和不误动）.快速性：快速性：（迅

3、速性）保护装置的动作速度越快越好。（迅速性）保护装置的动作速度越快越好。灵敏性：灵敏性：继电保护装置反应故障的能力。用灵敏系继电保护装置反应故障的能力。用灵敏系数来衡量。数来衡量。选择性：选择性：指保护动作时，仅将故障元件从系统中切指保护动作时，仅将故障元件从系统中切除，尽量缩小停电范围。除，尽量缩小停电范围。56 变电站保护范围的划分变电站保护范围的划分线路保护范围：线路保护范围：线路两侧线路两侧CTCT之间的一次设备。之间的一次设备。包括各侧包括各侧CTCT、线路侧刀闸、输电线路、线路、线路侧刀闸、输电线路、线路PTPT等，均属于线路保护范围。等，均属于线路保护范围。母线保护范围：母线保护

4、范围：各断路器各断路器CTCT至母线所有的一次至母线所有的一次设备。包括各断路器设备。包括各断路器CTCT、断路器、母线侧隔离、断路器、母线侧隔离开关、母线、母线开关、母线、母线PTPT和避雷器等，均属于母线和避雷器等，均属于母线保护范围。保护范围。主变保护范围：主变保护范围：主变三侧断路器主变三侧断路器CTCT之间的一次之间的一次设备。包括三侧设备。包括三侧CTCT、三侧主变侧刀闸、主变油、三侧主变侧刀闸、主变油箱内外、三侧避雷器（箱内外、三侧避雷器（PTPT）引线等，均属于主）引线等，均属于主变保护范围。变保护范围。7电容器保护范围：电容器保护范围：电容器断路器电容器断路器CTCT至电容器

5、的至电容器的一次设备。包括一次设备。包括CTCT、刀闸、限流电抗器及电容、刀闸、限流电抗器及电容器等，均属电容器保护范围。器等，均属电容器保护范围。站用变保护范围：站用变保护范围：站用变断路器站用变断路器CTCT至站用变低至站用变低压空开之间。或高压熔断器至站用变低压空开压空开之间。或高压熔断器至站用变低压空开之间。之间。8第一部分：第一部分：线路保护的配置及原理线路保护的配置及原理 一、一、线路故障及特点线路故障及特点 二、线路保护的分类及原理二、线路保护的分类及原理 三、线路保护配置原则三、线路保护配置原则9一、一、线路故障及特点线路故障及特点1 1、线路故障类型、线路故障类型 (1)1)

6、单相接地故障单相接地故障 (2) (2)相间故障（相间故障（两相短路两相短路） (3) (3)两相接地故两相接地故 (4) (4)三相短路三相短路 (5) (5)各类性质的开路各类性质的开路102、故障时电气量的变化：故障时电气量的变化：1 1）电流增大电流增大2 2）电压降低电压降低 复合电压复合电压( (电压电压65%U65%UN N，负序电压，负序电压10%10%30%U30%UN N) )3 3）电流电压间）电流电压间相角发生变化相角发生变化 电流与电压的比值电流与电压的比值Z=U/IZ=U/I4 4）电流和电流和 正常正常I I入入=I=I出，短路出，短路I I入入I I出出5 5）

7、出现负序（出现负序（I I2 2、U U2 2）、零序（）、零序（I I0 0、U U0 0）分量）分量 接地故障必然产生零序分量；不对称故障必然产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生负序分量111 1、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。选择地切除被保护设备和线路故障的保护。2 2、后备保护、后备保护: :是当主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保是当主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。后备保护可分为远后备保护和近后备保护两种。护。后备保护可分为远后备保护和近

8、后备保护两种。远后备保护远后备保护: :是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设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来实现的后备保护。或线路的保护来实现的后备保护。近后备保护近后备保护: :是当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另是当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现后备的保护。（如，当断路器拒动时，由一套保护来实现后备的保护。（如，当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护）断路器失灵保护来实现后备保护）3 3、辅助保护、辅助保护: :是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和是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而增设的简单保护后备保

9、护退出运行而增设的简单保护继电保护装置按作用分类继电保护装置按作用分类二、线路保护的分类及原理二、线路保护的分类及原理12二、线路保护的分类及原理二、线路保护的分类及原理线路保护配置（按原理分线路保护配置（按原理分）：1 1、纵联保护、纵联保护2 2、过流保护、方向过流保护、过流保护、方向过流保护3 3、阻抗保护、阻抗保护4 4、零序过流保护、零序过流保护5 5、自动重合闸、自动重合闸6 6、后加速、后加速131 1、纵联保护、纵联保护 输电线路的纵联保护是指用某种通信通道输电线路的纵联保护是指用某种通信通道 ( (简称通简称通道道) )将输电线两端的保护装置纵向联结起来，将两端将输电线两端的

10、保护装置纵向联结起来，将两端的电气量的电气量 ( (电流的大小、功率的方向等电流的大小、功率的方向等) )传送到对端，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。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由于纵联保护在电网中可实现全线速动全线速动，因此它，因此它可保证电力系统并列运行的稳定性、提高输送功率、可保证电力系统并列运行的稳定性、提高输送功率、减小故障造成的损坏程度以及改善与后备保护的配减小故障造成的损坏程度以及改善与后备保护的配合性能。合性能。14规定规定

11、TA的正极性端指向母线侧，电流的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。参考方向以母线流向线路为正方向。15线路纵联差动保护线路纵联差动保护-基本原理基本原理 区内故障时，区内故障时，两侧实际短两侧实际短路电流都是由母线流向线路路电流都是由母线流向线路，和参考方向一致，都是正，和参考方向一致，都是正值，差动电流就很大，满足值，差动电流就很大，满足差动方程，差流元件动作。差动方程，差流元件动作。 区外故障时，区外故障时，一侧电流由一侧电流由母线流向线路，为正值，另母线流向线路，为正值，另一侧电流由线路流向母线，一侧电流由线路流向母线，为负值，两电流大小相同，为负值，两电流大小

12、相同，方向相反，所以差动电流为方向相反，所以差动电流为零，差流元件不动作。零，差流元件不动作。差动保护动作出口的条件：差动保护动作出口的条件：保护启动保护启动+差动元件动作差动元件动作+收到对侧差动动作允许信号收到对侧差动动作允许信号162 2、三段式过流保护、三段式过流保护故障电流IIset，保护动作；过流保护一般分为一段（速断）、二段（限时）、三段（过流）；过流过流段段( (瞬时过流速断保护瞬时过流速断保护) ) 瞬时过流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相瞬时过流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定短路电流整定。过流过流段段( (限时过流速断保护限时过流速断保护) ) 限

13、时过流速断保护按躲过相邻元件第一段动作电流整限时过流速断保护按躲过相邻元件第一段动作电流整定定，动作时间与过流，动作时间与过流段相配合。段相配合。过流过流段段 过流过流段保护按躲过线路的最大负荷电流来整定段保护按躲过线路的最大负荷电流来整定。 电压元件整定，低电压按躲过母线最低运行电压整定。电压元件整定，低电压按躲过母线最低运行电压整定。17瞬时电流速断保护原理图瞬时电流速断保护原理图18过流保护动作条件：过流保护动作条件：A、B、C三相，任一相电流大于动作定值三相，任一相电流大于动作定值低电压动作低电压动作正方向（母线指向线路）正方向（母线指向线路）总启动元件动作总启动元件动作经延时跳闸经延

14、时跳闸 过流保护接线图：过流保护接线图：19过流保护原理框图过流保护原理框图203 3、零序电流保护（阶段式保护）、零序电流保护（阶段式保护）零序电流保护是比较零序电流大小和定值点的关系；零序电流保护是比较零序电流大小和定值点的关系；零序电流只有在接地系统中才会出现，只反映接地零序电流只有在接地系统中才会出现，只反映接地性质故障性质故障。零序电流的保护范围较为稳定，但是受系统接地点零序电流的保护范围较为稳定，但是受系统接地点和运行方式的影响较大和运行方式的影响较大在在220kV220kV线路中零序电流保护一般作为后备保护；线路中零序电流保护一般作为后备保护；在在110kV110kV线路中零序电

15、流保护一般作为主保护；线路中零序电流保护一般作为主保护；21零序一段（瞬时零序电流速断保护）有灵敏一段和不灵敏一段：零序一段（瞬时零序电流速断保护）有灵敏一段和不灵敏一段：灵敏一段：整定值小，按躲过线路末端发生接地短路时和由于灵敏一段：整定值小，按躲过线路末端发生接地短路时和由于QFQF三相触头三相触头不同时合闸所出现的最大零序电流整定的。（用来保护在全相运行状态下出不同时合闸所出现的最大零序电流整定的。（用来保护在全相运行状态下出现的接地故障）现的接地故障）对对220kV220kV及以上电压等级的电网中，当采用单相或综合重合闸时，会出现非及以上电压等级的电网中，当采用单相或综合重合闸时，会出

16、现非全相运行状态，若此时系统发生振荡，将产生很大的零序电流，灵敏一段可全相运行状态，若此时系统发生振荡，将产生很大的零序电流，灵敏一段可能误动。能误动。在单相重合闸时，将其自动闭锁，并自动投入第二种零序一段。在单相重合闸时，将其自动闭锁，并自动投入第二种零序一段。不灵敏一段：按躲开非全相振荡的零序电流整定，值较大，灵敏系数低。不灵敏一段：按躲开非全相振荡的零序电流整定，值较大，灵敏系数低。零序二段：与一段配合时限为零序二段：与一段配合时限为0.5 s0.5 s，当下一线路较短或运行方式变化在时，当下一线路较短或运行方式变化在时，灵敏度不满足要求时，再加一个二段与下一线路的二段配合，时限为灵敏度

17、不满足要求时，再加一个二段与下一线路的二段配合，时限为1 s1 s。零序三段：按躲过下一线路相间短路时流过本保护的最大不平衡电流来整定。零序三段：按躲过下一线路相间短路时流过本保护的最大不平衡电流来整定。以上一段、两个二段、三段构成零序四段保护以上一段、两个二段、三段构成零序四段保护224 4、阻抗保护、阻抗保护( (距离保护距离保护) )u 阻抗保护的基本原理是：阻抗保护的基本原理是：Z=U/Iu 阻抗保护分为接地阻抗和相间阻抗保护；阻抗保护分为接地阻抗和相间阻抗保护；u 接地阻抗保护一般反应各类性质的接地故障（单接地阻抗保护一般反应各类性质的接地故障（单相接地和两相接地故障）；相接地和两相

18、接地故障）；u 相间阻抗一般反应各类性质的相间故障。相间阻抗一般反应各类性质的相间故障。23相间距离一段一般保护线路全长的相间距离一段一般保护线路全长的8080，0S0S动作；重合闸经动作；重合闸经1S1S延时。延时。相间距离二段一般保护线路的全长并且和下级线路的一段有重相间距离二段一般保护线路的全长并且和下级线路的一段有重合部分，合部分，0.3S0.3S动作；动作；相间距离三段作为全部线路的后备保护，按躲过相间距离三段作为全部线路的后备保护，按躲过最小负荷阻抗最小负荷阻抗整定。整定。接地距离一段接地距离一段一般保护线路全长的一般保护线路全长的7070，0S0S动作；动作；接地距离二段接地距离

19、二段一般保护线路全长，一般保护线路全长，0.3S0.3S动作。动作。零序保护同接地距离保护相同只反应接地故障零序保护同接地距离保护相同只反应接地故障( (距离距离一段动作时，故障一般在本线路内部；在有特殊整定要求一段动作时，故障一般在本线路内部；在有特殊整定要求的线路上，线路阻抗一段能保护线路全长；的线路上，线路阻抗一段能保护线路全长； 距离距离二段动作，故障点一般在本线路末端或者下一级线路始二段动作，故障点一般在本线路末端或者下一级线路始端。端。) )245 5、自动重合闸、自动重合闸 电力系统运行经验表明，输电线路绝大部分的故障都是电力系统运行经验表明，输电线路绝大部分的故障都是瞬时故障，

20、永久性故障一般不超过瞬时故障，永久性故障一般不超过1010，即由继电保护动，即由继电保护动作切除短路故障后，电弧自动熄灭，绝大多数情况下故障作切除短路故障后，电弧自动熄灭，绝大多数情况下故障处的绝缘可以自动恢复。为此电力系统采用了自动重合闸处的绝缘可以自动恢复。为此电力系统采用了自动重合闸装置，装置，当断路器跳闸后能够自动将断路器重新合闸当断路器跳闸后能够自动将断路器重新合闸，迅速，迅速恢复正常送电，提高供电可靠性。恢复正常送电，提高供电可靠性。重合闸作用：重合闸作用：提高供电可靠性，弥补瞬时故障或误跳带来提高供电可靠性，弥补瞬时故障或误跳带来的停电。的停电。重合闸的启动有两种方式重合闸的启动

21、有两种方式: :分别为保护跳闸启动重合闸、断分别为保护跳闸启动重合闸、断路器位置不对应启动重合闸。前者主要解决线路故障保护路器位置不对应启动重合闸。前者主要解决线路故障保护动作跳闸，后者主要解决正常运行下开关偷跳。动作跳闸，后者主要解决正常运行下开关偷跳。25重合闸的充电重合闸的充电 为了避免多次重合，重合闸装置必须在为了避免多次重合，重合闸装置必须在“充电充电”完成后才能启动完成后才能启动重合闸回路。重合闸回路。 同时满足下述条件装置才开始充电：同时满足下述条件装置才开始充电： 跳闸位置继电器跳闸位置继电器TWJTWJ不动作或线路有流；不动作或线路有流； 保护未启动；保护未启动； 不满足重合

22、闸放电条件。不满足重合闸放电条件。充电时间满充电时间满10S10S后充电完成，允许重合。后充电完成，允许重合。26 按照重合闸作用于断路器的方式，可以分为三相重合按照重合闸作用于断路器的方式，可以分为三相重合闸、单相重合闸、和综合重合闸。闸、单相重合闸、和综合重合闸。220kV线路一般配有线路一般配有综合重合闸装置，通过切换开关可实现如下方式综合重合闸装置，通过切换开关可实现如下方式 (a)(a)单相重合闸：单相故障跳单相，单相重合，重合单相重合闸：单相故障跳单相，单相重合，重合不成功跳三相；相间故障跳三相不重合。不成功跳三相；相间故障跳三相不重合。 (b)(b)三相重合闸：任何故障跳三相，三

23、相重合，重合三相重合闸：任何故障跳三相，三相重合，重合不成功跳三相。不成功跳三相。 (c)(c)综合重合闸：单相故障跳单相，单相重合，相间综合重合闸：单相故障跳单相，单相重合，相间故障跳三相，三相重合，重合不成功跳三相。故障跳三相，三相重合，重合不成功跳三相。 (d)(d)停用重合闸：任何故障跳三相不重合。停用重合闸：任何故障跳三相不重合。 重合闸方式重合闸方式27 110kV110kV及以下的输电线路一般采用三相式自及以下的输电线路一般采用三相式自动重合闸。动重合闸。 220kV220kV及以上系统的架空线路，及以上系统的架空线路，由于线间距由于线间距离大，绝大多数故障都是单相接地故障，此时

24、将离大，绝大多数故障都是单相接地故障，此时将发生故障的一相断开，再进行单相重合，而未发发生故障的一相断开，再进行单相重合，而未发生故障的两相继续运行，可大大提高供电可靠性生故障的两相继续运行，可大大提高供电可靠性和系统并列运行的稳定性。因此，一般和系统并列运行的稳定性。因此，一般采用单相采用单相重合闸方式重合闸方式，重合不成功则跳开三相开关。，重合不成功则跳开三相开关。 电缆线路不设重合闸电缆线路不设重合闸28线路故障跳闸线路故障跳闸重合闸未动重合闸未动，不一定是重合闸拒动，可能为不一定是重合闸拒动，可能为以下原因闭锁重合闸（凡是闭锁重合闸的都需要对重合闸以下原因闭锁重合闸（凡是闭锁重合闸的都

25、需要对重合闸放电。）满足下述任一条件即可对重合闸放电，放电。）满足下述任一条件即可对重合闸放电， 闭锁重合闸的情况闭锁重合闸的情况： 误停重合闸，直接闭锁重合闸；误停重合闸，直接闭锁重合闸； 手动跳闸时，直接闭锁重合闸；手动跳闸时，直接闭锁重合闸； 不经重合闸的保护跳闸时（断路器失灵、母差、远方跳不经重合闸的保护跳闸时（断路器失灵、母差、远方跳闸、），闭锁重合闸；闸、），闭锁重合闸； 在使用单相重合闸方式时，断路器三跳，用位置继电器触在使用单相重合闸方式时，断路器三跳，用位置继电器触点闭锁重合闸；保护经综重三跳时，闭锁重合闸。点闭锁重合闸；保护经综重三跳时，闭锁重合闸。 断路器气压或液压降低到

26、不允许重合闸时，闭锁重合闸断路器气压或液压降低到不允许重合闸时，闭锁重合闸。1. 线路保护后加速动作，闭锁重合闸。线路保护后加速动作，闭锁重合闸。296 6、重合闸后加速保护、重合闸后加速保护 重合闸后加速，是指当线路发生故障后，保重合闸后加速，是指当线路发生故障后，保护将有选择性地跳开断路器，然后进行重合，护将有选择性地跳开断路器，然后进行重合，若是瞬时性故障，在线路断路器跳开后故障随若是瞬时性故障，在线路断路器跳开后故障随即消失，重合成功，线路将恢复送电。即消失，重合成功，线路将恢复送电。若是永若是永久性故障，重合闸后，保护装置的时间元件将久性故障，重合闸后，保护装置的时间元件将被退出，保

27、护将无选择性地瞬时跳开断路器切被退出，保护将无选择性地瞬时跳开断路器切除故障。除故障。30三、线路保护配置原则三、线路保护配置原则线路保护配置方法：点对点即一条线路至少配一套保护。据变电线路保护配置方法：点对点即一条线路至少配一套保护。据变电站性质、电压等级、供电负荷的重要性、本地区的运行习惯等，站性质、电压等级、供电负荷的重要性、本地区的运行习惯等，各线路配置也不同各线路配置也不同1 1） 配置全线范围的主保护。配置全线范围的主保护。具体要求为：具体要求为：110kV110kV及以上及以上联络线联络线路路采用采用全线速动的主保护全线速动的主保护，如光纤差动保护、光纤距离保护。，如光纤差动保护

28、、光纤距离保护。单电源线路可采用三段式的距离保护或电流。单电源线路可采用三段式的距离保护或电流。2 2）配置全线范围的后备保护，后备保护易采用远后备和近后备）配置全线范围的后备保护，后备保护易采用远后备和近后备相结合的方法。相结合的方法。3 3）配置重合闸。）配置重合闸。4 4）配置后加速保护。）配置后加速保护。311、110KV线路保护线路保护类型类型 主保护：主保护：有纵联差动、距离、零序、接地距离一段。有纵联差动、距离、零序、接地距离一段。 后备保护：后备保护：距离、零序、接地距离二、三及其它段距离、零序、接地距离二、三及其它段 重合闸及后加速：重合闸及后加速： 说明说明:距离、零序距离

29、、零序I段保护范围都为线路全长的段保护范围都为线路全长的70-80%，II段延伸到段延伸到下一级、下一级、III、四段更远，动作后跳开本断路器。、四段更远，动作后跳开本断路器。每套保护的重合闸都为每套保护的重合闸都为三相重合闸三相重合闸32（1 1）110KV110KV线路的后备保护宜采用远后备方式。线路的后备保护宜采用远后备方式。（2 2）单侧电源线路，可装设反应相间故障的阶）单侧电源线路，可装设反应相间故障的阶段式距离保护及反映接地故障的阶段式接地距段式距离保护及反映接地故障的阶段式接地距离保护，并具有重合闸及加速跳闸功能。离保护，并具有重合闸及加速跳闸功能。（3 3）对双侧电源线路，根据

30、需要可增设一套全）对双侧电源线路，根据需要可增设一套全线速动保护线速动保护33110KV110KV线路保护配合线路保护配合一、配一套光差保护一、配一套光差保护 当线路内部故障时：当线路内部故障时：(1)由线路两侧的光差主保护由线路两侧的光差主保护0S动作跳两侧开关动作跳两侧开关(2)若由于通道异常，主保护拒动时，由本线路的近后备距离保护若由于通道异常，主保护拒动时，由本线路的近后备距离保护(80%范范围围)0S动作，跳两侧开关，切除故障。动作，跳两侧开关，切除故障。(3)若由于保护装置异常或故障，保护拒动时，则由各侧上级元件的后备保若由于保护装置异常或故障，保护拒动时，则由各侧上级元件的后备保

31、护动作切除故障。护动作切除故障。二、无光差保护二、无光差保护1、当线路首端故障时，距离、当线路首端故障时，距离1段段0S动作跳三相，重合动作跳三相，重合1S合开关，合开关，2、当线路末端故障时，距离、当线路末端故障时，距离2段段0.3S动作跳三相，重合动作跳三相，重合1S合开关，合开关，3、当线路的下一级、当线路的下一级(变电站变电站)主变高压主变高压侧侧发生故障时，若主变保护拒动，则发生故障时，若主变保护拒动，则本线路本线路2段段0.3S延时跳本线路开关切除故障。延时跳本线路开关切除故障。341 1、 投相继动作（不对称故障速动）：该压板正常运行情况下应投入。投相继动作（不对称故障速动）：该

32、压板正常运行情况下应投入。作用：两侧均有电源的线路发生不对称故障时，利用近故障侧三相跳闸后，非故障相作用：两侧均有电源的线路发生不对称故障时，利用近故障侧三相跳闸后，非故障相电流的消失，可以实现不对称故障相继速动。其原理如下电流的消失，可以实现不对称故障相继速动。其原理如下例如当线路末端例如当线路末端K2 K2 点不对称故障时（点不对称故障时（BCBC相间短路），非故障相（相间短路），非故障相（A A相）仍有负荷电相）仍有负荷电流，在流，在N N 侧速动保护跳开侧速动保护跳开N N侧开关后，由于侧开关后，由于N N侧开关三相跳闸，非故障相电流侧开关三相跳闸，非故障相电流I IA A同同时被切除

33、；因此时被切除；因此MM侧保护可以利用本侧非故障相电流消失而确认为对侧断路器已跳侧保护可以利用本侧非故障相电流消失而确认为对侧断路器已跳闸，来加速本侧距离闸，来加速本侧距离段动作出口，跳开段动作出口，跳开MM侧开关。不对称故障相继速动的条件是：侧开关。不对称故障相继速动的条件是：1 1） 定值中定值中“不对称相继速动不对称相继速动”功能投入；功能投入；2 2） 本侧距离本侧距离段区内；段区内；3 3） 有一相电流由故障时有电流突然变为无电流；有一相电流由故障时有电流突然变为无电流；4 4） 本侧距离本侧距离段在满足段在满足2) 2)中条件后经短延时不返回。中条件后经短延时不返回。此时，本侧距离

34、此时，本侧距离段加速出口，跳开本侧开关。注：若距离段加速出口，跳开本侧开关。注：若距离段和下一级线路的段和下一级线路的距离距离段配合，应退出不对称故障相继速动功能。段配合，应退出不对称故障相继速动功能。35 投相互闭锁（双回线相继速动、允许邻线加速投相互闭锁（双回线相继速动、允许邻线加速IIII段。段。 该压板仅在本站有双回线（两变电站间有同电压等级的两条线路，如田同该压板仅在本站有双回线（两变电站间有同电压等级的两条线路，如田同、回）且调度指令要求时才投入，否则应退出。作用：两侧均有电源的双回线路，回）且调度指令要求时才投入，否则应退出。作用：两侧均有电源的双回线路，利用相邻线路距离利用相邻

35、线路距离段的动作行为可实现双回线的相继速动。其原理如下：段的动作行为可实现双回线的相继速动。其原理如下： 该该功能仅在启动后一定时间（约功能仅在启动后一定时间（约300ms300ms）内投入。例如线路）内投入。例如线路L1L1近近DL2DL2开关处发生故障开关处发生故障（K1K1点），此时点），此时DL3DL3保护的距离保护的距离段启动，当段启动，当DL2DL2开关由其速动段（距离开关由其速动段（距离段）保段）保护跳开后，护跳开后，DL3DL3的距离的距离段马上返回，同时向段马上返回，同时向DL1DL1保护的距离保护的距离段输送一个段输送一个“加速加速信号信号”；DL1DL1保护的距离保护的距

36、离段在收到段在收到“加速信号加速信号”而且满足以下相继速动的条件而且满足以下相继速动的条件后加速距离后加速距离段动作出口，跳开段动作出口，跳开DL1DL1开关：开关：1 1） 双回线相继速动压板投入；双回线相继速动压板投入；2 2） 本线距离本线距离段区内；段区内；3 3） 故障开始时没有收到加速信号，其后又收到同一侧另一回线（故障开始时没有收到加速信号，其后又收到同一侧另一回线（DL3DL3）来的加）来的加速信号；速信号；4 4） 本线距离本线距离段在满足段在满足2)2)中条件后经一个短延时（约中条件后经一个短延时（约20ms20ms）仍不返回。）仍不返回。36杨家窑变电站杨家窑变电站110

37、KV线路保护配置及时限线路保护配置及时限万杨万杨I线线PSL-621D同杨同杨I线线RCS-943同杨同杨I线线RCS-941纵联差动纵联差动0.0060.006纵联差动保护纵联差动保护0.0060.006不对称相不对称相继速动继速动0.006+0.080.006+0.08零序差动零序差动0.0060.006相间距离相间距离I I0.0060.006同前同前相间距离相间距离I I0.0060.006相间距离相间距离0.30.3同前同前相间距离相间距离0.30.3相间距离相间距离4.04.0同前同前相间距离相间距离4.04.0接地距离接地距离I I0.0060.006同前同前接地距离接地距离I

38、I0.0060.006接地距离接地距离0.30.3同前同前接地距离接地距离0.30.3接地距离接地距离4.04.0同前同前接地距离接地距离4.04.0零序过流零序过流I I0.0060.006同前同前零序过流零序过流I I0.0060.006零序过流零序过流0.30.3同前同前零序过流零序过流0.30.3重合闸重合闸1.01.0同前同前重合闸重合闸1.01.0后加速后加速0.10.1同前同前后加速后加速0.10.1零序电压告警零序电压告警0.0060.006372 2、35/1035/10kVkV线路保护配置线路保护配置1 1、35KV35KV线路保护装置采用远后备方式。线路保护装置采用远后备

39、方式。2 2、35KV35KV线路保护采用三段式电流保护，并配以线路保护采用三段式电流保护，并配以自动重合闸装置。自动重合闸装置。3 3、35KV35KV电压等级为不接地系统，当系统发生相电压等级为不接地系统，当系统发生相间短路时，保护应动作切除故障；对于单相接地间短路时，保护应动作切除故障；对于单相接地故障，应配置能发信号的零序电流保护。故障，应配置能发信号的零序电流保护。38杨家窑站杨家窑站35/10kV线路保护线路保护配置配置 1 1）装设）装设过流（零序）三段式保护过流（零序）三段式保护，既作为本，既作为本线路的主保护，又作为本线路及下一级相邻线路的主保护，又作为本线路及下一级相邻线路

40、的后备。线路的后备。 2 2）装设）装设三相一次重合闸三相一次重合闸以弥补瞬时故障跳闸以弥补瞬时故障跳闸停电的不足。为配合重合闸重合于永久性故停电的不足。为配合重合闸重合于永久性故障，宜装设障，宜装设后加速保护后加速保护。 具体配置：具体配置： 35kV35kV各线路均配有：各线路均配有：PSL641PSL641 3935/1035/10kVkV线路保护动作的配合线路保护动作的配合1、当线路首端故障时，过流、当线路首端故障时，过流I I段段0S动作跳三相，重合动作跳三相，重合1S合开合开关，关，2、当线路末端故障时，过流、当线路末端故障时，过流段段0.3S动作跳三相，重合动作跳三相，重合1S合

41、开合开关，关，3、当线路的下一级、当线路的下一级(变电站变电站)变压器低压变压器低压侧侧发生故障时，若保护发生故障时，若保护或拒动，则本线路过流或拒动，则本线路过流段段1.3S延时跳本线路开关。（西万延时跳本线路开关。（西万庄庄CSC-212过流过流段的动作时限为段的动作时限为2.2秒）秒）4、如本线路保护拒动或开关拒动时，则由变压器低后备动作。、如本线路保护拒动或开关拒动时，则由变压器低后备动作。40小电流接地系统的线路保护的接线方式小电流接地系统的线路保护的接线方式小电流接地系统的线路保护一般采用两相式接线。小电流接地系统的线路保护一般采用两相式接线。优点优点 ：当不同线路的不同相别上发生

42、两相接地短路时，可以：当不同线路的不同相别上发生两相接地短路时，可以有三分之二的几率只切除一条线路，大大缩小停电范围。有三分之二的几率只切除一条线路，大大缩小停电范围。要求：所有线路保护所接电流互感器的相别必须一致（一般要求：所有线路保护所接电流互感器的相别必须一致（一般接接A A、C C相）。相）。 41第二部分：第二部分：母线保护的配置及原母线保护的配置及原理理42I 母II 母进线3进线1进线4母联进线2II母 PTI母 PT主变1主变2母线保护范围母线保护范围43一、母线保护配置一、母线保护配置44保护功能保护功能保护范围保护范围动作特性动作特性用途说明用途说明母线差动母线差动保护保护

43、 母线所连线路断母线所连线路断路器路器CT至母线之至母线之间（非特殊点）间（非特殊点）1、跳母联、跳故障母线。、跳母联、跳故障母线。2、启动母联失灵保护。、启动母联失灵保护。3、闭锁线路断路器重合闸、闭锁线路断路器重合闸4、启动故障录波器。、启动故障录波器。5、发信号。、发信号。6、线路保护发远跳令。、线路保护发远跳令。保护范围内单相接地、相间短保护范围内单相接地、相间短路各种故障。路各种故障。母联充电母联充电保护保护 被充电的母线及被充电的母线及母设母设1、跳母联断路器。、跳母联断路器。2、启动母联失灵保护。、启动母联失灵保护。3、启动故障录波器。、启动故障录波器。4、发信号。、发信号。恢复

44、双母运行，用母联恢复双母运行，用母联断路器向检修母线充电断路器向检修母线充电期间使用。运行期间充期间使用。运行期间充电保护必须退出。电保护必须退出。母联死区母联死区保护保护 母联断路器至其母联断路器至其CT之间之间1、跳母联、跳两条母线。、跳母联、跳两条母线。2、闭锁线路断路器重合闸、闭锁线路断路器重合闸3、启动故障录波器。、启动故障录波器。4、发信号。、发信号。5、线路保护发远跳令。、线路保护发远跳令。母联断路器至其母联断路器至其CT之间之间各种故障。各种故障。母联失灵母联失灵保护保护母差、充电（或母差、充电（或过流）保护动跳过流）保护动跳母联，母联拒动母联，母联拒动时启动的一种保护时启动的

45、一种保护1、跳两条母线。、跳两条母线。2、闭锁线路断路器重合闸、闭锁线路断路器重合闸3、启动故障录波器。、启动故障录波器。4、发信号。、发信号。母差、充电（或过流）母差、充电（或过流）保护跳母联断路器，母保护跳母联断路器，母联断路器拒动时的一种联断路器拒动时的一种辅助保护辅助保护母联过流母联过流保护保护 作线路（变压器）作线路（变压器）临时的一种保护。临时的一种保护。1、跳母联断路器。、跳母联断路器。2、启动母联失灵保护。、启动母联失灵保护。3、启动故障录波器。、启动故障录波器。4、发信号。、发信号。 串代线路（变压器）时串代线路（变压器）时使用。使用。45二、母线保护原理简介二、母线保护原理

46、简介461、母线差动保护、母线差动保护 母线差动保护由分相式比率差动母线差动保护由分相式比率差动元件构成，元件构成，TA极性要求支路极性要求支路TA同名同名端在母线侧，母联端在母线侧，母联TA同名端在同名端在母母侧。侧。差动回路包括母线大差回路和各段差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。母线小差回路。47母线差动结构示意图母线差动结构示意图 III母线大差是指除母线大差是指除母联开关和分段开母联开关和分段开关外所有支路电流关外所有支路电流所构成的差动回路所构成的差动回路。某段母线的小差某段母线的小差是指该段母线上所是指该段母线上所连接的所有支路（连接的所有支路（包括母联和分段开包括母联和

47、分段开关）电流所构成的关）电流所构成的差动回路。差动回路。母线大差比率差动用于判别母线区内和区外母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障，小差比率差动用于故障母线的选择故障，小差比率差动用于故障母线的选择 。48标准双母线差流计算示意图标准双母线差流计算示意图49装置利用母线侧刀闸辅助触点判别母线运行方式，因此刀闸装置利用母线侧刀闸辅助触点判别母线运行方式，因此刀闸辅助触点的可靠性直接影响到保护的安全运行。辅助触点的可靠性直接影响到保护的安全运行。模拟盘正确使用可以减小刀闸辅助触点的不可靠性对保护的模拟盘正确使用可以减小刀闸辅助触点的不可靠性对保护的影响。影响。 母线运行方式判别母线运行方式

48、判别502 2、母联充电保护、母联充电保护用母联断路器用母联断路器对对I母充电：母充电：母联充电保护有专门的母联充电保护有专门的起动元件起动元件。当任一组母线。当任一组母线检修后再投入之前，利用母联断路器对该母线进行检修后再投入之前，利用母联断路器对该母线进行充电试验时可投入充电试验时可投入母联充电保护母联充电保护，当被试验母线存，当被试验母线存在故障时（母联电流任一相大于母联充电保护整定在故障时（母联电流任一相大于母联充电保护整定值时），母联充电保护起动元件动作去控制母联充值时），母联充电保护起动元件动作去控制母联充电保护部分，充电保护动作跳母联断路器切除故障电保护部分，充电保护动作跳母联断

49、路器切除故障，保证原运行母线继续正常运行。，保证原运行母线继续正常运行。51当母联断路器跳位继电器由当母联断路器跳位继电器由“1”“1”变为变为“0”“0”或母联或母联TWJ=1TWJ=1且由无电流变为有电流且由无电流变为有电流( (大于大于0.04In)0.04In)，或两母线变为均有电压状，或两母线变为均有电压状态，则开放充电保护态，则开放充电保护300ms300ms，同时根据控，同时根据控制字决定在此期间是否闭锁母差保护。在制字决定在此期间是否闭锁母差保护。在充电保护开放期间，若母联电流大于充电充电保护开放期间，若母联电流大于充电保护整定电流，则将母联开关切除。保护整定电流，则将母联开关

50、切除。母联充电保护不经复合电压闭锁。母联充电保护不经复合电压闭锁。52母联充电保护逻辑图母联充电保护逻辑图充电保护投入充电保护投入母联电流越限母联电流越限延时到延时到跳母联跳母联一段母线正常运行一段母线正常运行另一段母线停运另一段母线停运母联断路器合位母联断路器合位母联电流从无到有母联电流从无到有1 1充电保护投入充电保护投入自动展宽自动展宽300ms充电保护返回充电保护返回2 2闭锁母差闭锁母差充电闭锁母差充电闭锁母差母联充电保护原理逻辑图母联充电保护原理逻辑图533、母联过流保护、母联过流保护 当利用母联断路器经某一母线带一条输电线路当利用母联断路器经某一母线带一条输电线路运行时可用母联断

51、路器的母联过流保护作为线路的运行时可用母联断路器的母联过流保护作为线路的临时保护，切除线路上的故障。临时保护，切除线路上的故障。母联过流保护在任一相母联电流大于过流整定母联过流保护在任一相母联电流大于过流整定值，或母联零序电流大于零序过流整定值时，经整值，或母联零序电流大于零序过流整定值时，经整定延时跳母联开关，母联过流保护不经复合电压元定延时跳母联开关，母联过流保护不经复合电压元件闭锁。件闭锁。母联过流保护有专门的起动元件。在母联过流保母联过流保护有专门的起动元件。在母联过流保护投入时，当母联电流任一相大于母联过流整定值，护投入时，当母联电流任一相大于母联过流整定值，或母联零序电流大于零序过

52、流整定值时，母联过流起或母联零序电流大于零序过流整定值时，母联过流起动元件动作去控制母联过流保护部分。动元件动作去控制母联过流保护部分。54 母联过流保护由相电流元件、零序电流元件和延时元件母联过流保护由相电流元件、零序电流元件和延时元件构成。如果线路上有故障，任一相的相电流元件或者零序电流元构成。如果线路上有故障，任一相的相电流元件或者零序电流元件动作经延时跳母联断路器。件动作经延时跳母联断路器。母联过流保护逻辑框图母联过流保护逻辑框图XB为母联过流保护投退压板（或控制字）。该保护不经复合电为母联过流保护投退压板（或控制字）。该保护不经复合电压闭锁元件闭锁压闭锁元件闭锁554、母联失灵保护、

53、母联失灵保护判断母联断路器失灵的条件应是有保护曾对它发出过跳闸命判断母联断路器失灵的条件应是有保护曾对它发出过跳闸命令，但在一定时间内母联任一相仍一直有电流（大于母联失灵令，但在一定时间内母联任一相仍一直有电流（大于母联失灵电流定值）。电流定值）。母联失灵保护经两母线电压闭锁后切除两母线上母联失灵保护经两母线电压闭锁后切除两母线上所有连接元件。通常情况下，所有连接元件。通常情况下，只有母差保护和母联充电保护才只有母差保护和母联充电保护才起动母联失灵保护。当投入起动母联失灵保护。当投入“投母联过流起动母联失灵投母联过流起动母联失灵”控制控制字时，母联过流保护也可以起动母联失灵保护。字时，母联过流

54、保护也可以起动母联失灵保护。如果希望通过外部保护启动本装置的母联失灵保护，应将系如果希望通过外部保护启动本装置的母联失灵保护，应将系统参数中的统参数中的“投外部起动母联失灵投外部起动母联失灵”控制字置控制字置1。装置检测到。装置检测到“外部起动母联失灵外部起动母联失灵”开入后，经整定延时母联电流仍然大于开入后，经整定延时母联电流仍然大于母联失灵电流定值时，母联失灵保护经两母线电压闭锁后切除母联失灵电流定值时，母联失灵保护经两母线电压闭锁后切除两母线上所有连接元件。该开入若保持两母线上所有连接元件。该开入若保持10S不返回，装置报不返回，装置报“外部起动母联失灵长期起动外部起动母联失灵长期起动”

55、，同时退出该起动功能。，同时退出该起动功能。56双母线并列运行时双母线并列运行时I母故障母故障57母联失灵保护原理逻辑图母联失灵保护原理逻辑图SW1-投外部起动母联失灵控制字投外部起动母联失灵控制字SW2-投母联过流起动母联失灵控制字投母联过流起动母联失灵控制字585、母联死区保护、母联死区保护 若母联开关和母联若母联开关和母联TA之间之间发生故障，断路器侧母线跳发生故障，断路器侧母线跳开后故障仍然存在，正好处开后故障仍然存在，正好处于于TA侧母线小差的死区，为侧母线小差的死区，为提高保护动作速度，专设了提高保护动作速度，专设了母联死区保护。母联死区保护。I III IIK K59母联死区保护

56、原理母联死区保护原理1 母联死区保护在差动保护发母线跳令后，母联开母联死区保护在差动保护发母线跳令后，母联开关已跳开而母联关已跳开而母联TA仍有电流，且大差比率差动元件仍有电流，且大差比率差动元件及断路器侧小差比率差动元件不返回的情况下，经及断路器侧小差比率差动元件不返回的情况下，经死区动作延时死区动作延时Tsq跳开另一条母线。跳开另一条母线。I I母故障跳母联母故障跳母联MLTWJAMLTWJAMLTWJBMLTWJBMLTWJCMLTWJC母联有流母联有流跳跳IIII母母双母线母联死区保护逻辑图双母线母联死区保护逻辑图1 1IIII母故障跳母联母故障跳母联跳跳I I母母2 2601、死区原

57、因分析。、死区原因分析。2、母联死区保护的动、母联死区保护的动作条件作条件：母线差动保护发过母线差动保护发过II母的母的跳令；跳令；母联断路器已跳开母联断路器已跳开（TWJ=1）；）；母联母联TA任一相仍有电流；任一相仍有电流；大差差动元件及大差差动元件及II母的小母的小差差动元件动作后一直不差差动元件动作后一直不返回。返回。61问题：问题：双母线分列运行，母联断路器在跳双母线分列运行，母联断路器在跳闸位置时再发生死区范围内的故障，保护闸位置时再发生死区范围内的故障，保护动作将造成两条母线全部被切除的严重后动作将造成两条母线全部被切除的严重后果。果。解决方法：解决方法：采取当两母线都有电压，母

58、联采取当两母线都有电压，母联CTCT三相均无电流且母联三相均无电流且母联TWJ=1TWJ=1（母联在跳（母联在跳位）时母联电流不计入两个小差的电流中位）时母联电流不计入两个小差的电流中去的措施，死区保护退出。去的措施，死区保护退出。62母联死区保护原理母联死区保护原理2为防止母联在跳位时发生死区故障将母线全切除，为防止母联在跳位时发生死区故障将母线全切除，当两母线都有电压且母联在跳位时，封母联当两母线都有电压且母联在跳位时，封母联CT，母母联电流不计入小差。联电流不计入小差。母联母联TWJ为三相常开接点（母联为三相常开接点（母联开关处跳闸位置时接点闭合）串联。开关处跳闸位置时接点闭合）串联。

59、63微机母联死区保护逻辑框图微机母联死区保护逻辑框图64三、母差保护装置运行三、母差保护装置运行65RCS-915RCS-915正常时液晶显示说明正常时液晶显示说明 保护动作报告和自检报告同时存在保护动作报告和自检报告同时存在 保护动作报告保护动作报告的记录号的记录号 动作动作元件元件保护动作报告的时间（格保护动作报告的时间（格式为：年式为：年-月月-日日 时：分：时：分：秒：毫秒）秒：毫秒） 动作动作元件元件如果动作元件及跳闸元如果动作元件及跳闸元件的总行数大于件的总行数大于3，其右，其右侧会显示出一滚动条侧会显示出一滚动条跳闸跳闸元件元件 动作的相动作的相对时间对时间 动作动作相别相别 6

60、6指示灯说明指示灯说明 1.1.“运行运行”灯为绿色，装置正常运行时点亮；灯为绿色，装置正常运行时点亮；2.2.“断线报警断线报警”灯为黄色，当发生交流回路异常时点亮；灯为黄色，当发生交流回路异常时点亮；3.3.“位置报警位置报警”灯为黄色，当发生刀闸位置变位、双跨或自检灯为黄色，当发生刀闸位置变位、双跨或自检异常时点亮；异常时点亮；4.4.“报警报警”灯为黄色，当发生装置其它异常情况时点亮。灯为黄色，当发生装置其它异常情况时点亮。5.5.“跳跳I I母母”、“跳跳IIII母母”灯为红色，母差保护动作跳母线时灯为红色，母差保护动作跳母线时点亮；点亮；6.6.“母联保护母联保护”灯为红色，母差跳