线路保护装置配置及调试方法

1、继电保护继电保护 线路保护装置配置及调试方法线路保护装置配置及调试方法南昌供电公司曾庆汇TEL: 主要大纲u 线路保护概述u 线路保护的调试周期u 线路主保护原理概述u 线路保护的调试流程u 线路保护的调试方法u 线路保护的实例分析 线路保护概述-配置原则 超高压（220kV及以上），双重化原则，近后备+断路器失灵。 高压（110kV及以下），主、备独立，远后备。 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性地切除被保护设备和线路故障的保护。 线路保护概述-配置原则 后备保护是主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。 远后备保护是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护

2、来实现的后备保护。 近后备保护当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备保护。 线路保护概述-配置原则 断路器失灵保护属于近后备还是远 后备? 距离I段、零序I段动作是属于主 保护还是后备保护？? ? ?线路保护概述-配置原则 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后备保护退出运行而增设的简单保护。 异常运行的保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。 线路保护概述-保护范围 主保护保护范围 近后备保护保护范围 远后备保护范围 辅助保护保护范围线路保护概述-超高压配置原则基本原则：主保护双重化 设置两套完整、独立的全线速动的主保护。 两套主保护的交流电流、电

3、压和直流回路彼此独立。 每套主保护对全线路内发生的各种故障，均能无时限切除。线路保护概述-超高压配置原则 每套主保护应有独立的选相功能，实现分相跳闸和三相跳闸。 断路器有两组跳闸线圈，每套主保护分别启动一组。 每套主保护分别使用独立的远方信号传输设备。线路保护概述 继电保护双重化的优势？ 辅助保护的原理简单还是与主 保护一样考虑各种运行方式？? ? ?线路保护概述-低压保护配置 过流保护：动作原理、时限、范围 速断保护 低周减载 手合及重合后加速保护 异常运行保护等 三相一次重合闸 操作回路 线路保护概述-低压保护配置 10kV线路无故障，手合送电不成功的原因? ?线路保护概述-110kV保护

4、配置 分相光差保护 零序I、II、III、IV段 相间距离I、II、III段 接地距离 后加速保护 异常运行保护（TV断线过流） 三相一次重合闸 三相操作箱 电压切换箱线路保护概述-220kV保护配置 主保护：高频保护、光差保护 零序I、II、III、IV段 相间距离I、II、III段 接地距离 后加速保护 异常运行保护（TV断线过流） 综合重合闸 分相操作箱 电压切换箱 线路保护概述-220kV保护配置 TV断线时对哪些保护有影响 ? ?线路保护概述-500kV保护配置 主保护：高频保护、纵联距离、纵联零序、光差保护 零序I、II、III、IV段 相间距离I、II、III段 接地距离 后加速

5、保护 异常运行保护（TV断线过流）线路保护概述-500kV保护配置 线路重合闸配置：按开关配置 ，每个开关仅配置一套重合闸装置 开关失灵保护配置：按开关配置，每个开关每个开关仅配置一套失灵保护，但应跳开关的两个跳圈 过电压保护 线路保护概述-500kV保护配置 500kV线路的重合闸为什么配在断路器保护 中，而220kV及以下重合闸配在线路保护? ?线路保护概述-保护生产厂家 南京南瑞保护有限公司； 许昌许继集团继保有限公司； 北京四方继保有限公司； 南京南自总厂； 深圳南瑞保护有限公司 110kV及以下系统：国电南自、东方电子、南京立导、南京晶科等较多线路保护概述-保护型号型号 南京南瑞的R

6、CS900、RCS9000系列 许昌许继 的WXH-800系列 北京四方的CSC-100、CSC-160系列 国电南自的PSL-600系列； 深圳南瑞保护有限公司的ISL-311系列； 国电南瑞的NSR系列等。线路保护概述-与其它保护的联系 失灵回路 稳控或远切装置 故障录波器 母差保护跳闸回路 旁路保护第一节小结 主保护、后备保护的定义 超高压线路保护配置原则 低压线路保护配置 110kV线路保护配置 220kV线路保护配置 500kV线路保护配置保护的调试周期-检验的原则 各级继电保护管理及运行维护部门，应根据当地电网具体情况并结合一次设备的检修合理地安排年、季、月的保护装置检验计划。 装

7、置检验工作应制定标准化的作业指导书及实施方案，其内容应符合继电保护和电网安全自动装置检验规程的要求。 检验用仪器、仪表的准确级及技术特性应符合要求，并应定期校验。 微机型装置的检验，应充分利用其“自检”功能，着重检验“自检”功能无法检测的项目保护的调试周期-检验种类 检验分为三种： a)新安装装置的验收检验；分两种 b)运行中装置的定期检验；分三种 c)运行中装置的补充检验；分五种保护的调试周期-检验种类 新安装装置的验收检验。 新安装装置的验收检验，在下列情况进行： a)当新安装的一次设备投入运行时； b)当在现有的一次设备上投入新安装的装置时。保护的调试周期-检验种类 定期检验分为三种：

8、a)全部检验； b)部分检验； c)用装置进行断路器跳、合闸试验。 全部检验和部分检验的项目见检验规程的附录A、附录B、附录C、附录D。保护的调试周期-检验种类 补充检验分为五种： a)对运行中的装置进行较大的更改或增设新的回路后的检验； b)检修或更换一次设备后的检验； c)运行中发现异常情况后的检验； d)事故后检验； e)已投运行的装置停电一年及以上，再次投入运行时的检验线路保护的调试周期-依据 根据检验规程所规定的周期、项目主管部门批准执行的标准化作业指导书的内容进行。 检验周期计划的制定应综合考虑所辖设备的电压等级及工况，按检验规程要求的周期、项目进行。在一般情况下，定期检验应尽可能

9、配合在一次设备停电检修期间进行线路保护的调试周期-依据 a)新装置投运后一年内必须进行全部检验。在装置第二次全部检验后，若发现装置运行情况较差，可考虑适当缩短部分检验周期，并有目的、有重点地选择检验项目。 b)220kV电压等级的微机型装置宜每23年进行一次部分检验，每6年进行一次全部检验；非微机型装置每年一次 c)利用装置进行断路器的跳、合闸试验宜与一次设备检修结合进行。必要时，可进行补充检验。线路保护的调试周期-依据 因检修或更换一次设备，应根据一次设备检修（更换）的性质，确定其检验项目。 运行中的装置经过较大的更改或装置的二次回路变动后，并按其工作性质，确定其检验项目。 凡是装置发生异常

10、或装置不正确动作且原因不明时，有目的地拟定具体检验项目及检验顺序，尽快进行事故后检验。线路保护的调试周期 综合检修、零点检修、状态检修、大检 修、计划检修、临检的概念？? ?本节小结 检验种类：验收检验、定期检验、补充检验 定期检验分三种：全检、部检、断路器传动 验收检验分五种：增设新回路、更换一次设备、运行中发现异常、事检、停运一年后再次投运 检验周期：微机型全检/新投一年内、以后每6年 微机型部检23年；非微机型部检 每年一次。传动试验结合一次设备 停电。线路主保护原理概述 主保护（纵联保护）光差、纵联距离、纵联零序、纵联方向、高频方向、高频距离线路主保护原理概述-光差 利用基尔霍夫电流定

11、律，需要线路两侧电流进行运算，判别线路内部、外部短路，决定是否跳闸。因此，要求通道传送对侧电流（模拟量）。 特点是容量大、同步要求高（同时刻两侧电流进行运算），通常只能通过光纤或微波通道传送（64k或2M）。 线路主保护原理概述-高频 方向或距离只是原理不同，都是判别正、反向故障。方向只是超范围；距离又分超范围或欠范围。 高频方向、高频距离的通道命令分为闭锁命令或允许命令。无论如何，都是接受对侧命令加上本侧的方向元件一并判别线路内部、外部短路，决定是否跳闸。 线路主保护原理概述-高频 对侧是否发送命令是由对侧的方向元件判别后决策的。这种命令我们称为快速命令，对允许式保护1015ms，对闭锁式保

12、护小于10ms。 速度快安全性差，复用载波机多采用移频键控。对允许式保护存在线路内部偶合相故障，载波通道阻塞的特殊问题，要求载波机给出载波通道阻塞信息即UNBLOCK，来替代允许信号。线路主保护原理概述-高频 由于复用载波机通常采用相相偶合，保护中只有相间故障才采用该措施，即使采用也是短时间窗70ms左右。 华中网多次发生误动，主要是由于区外故障时，信噪比降低，载波机收不到导频信号又无跳频信号误给出UNBLOCK命令，导致保护误动。华中网现在已取消该措施退出UNBLOCK）。闭锁式保护无此问题。目前500KV采用纵联零序、方向、距离。 线路主保护原理概述-高频线路主保护原理-高频动作必要条件

13、1、高定值起动元件动作 2、F-元件不动作 3、曾经连续收到8ms的高频信号 4、F+元件动作 5、收信机收不到信号。同时满足上述5个条件后发跳闸命令线路主保护原理-分相光差线路主保护原理-光差动作的必要条件 1、本端起动元件动作 2、本侧差动继电器动作 3、收到对端差动动作的允许信号 线路主保护原理 高频闭锁式主保护收不到收信机多 少时间 后才能发出口跳闸命令？ 高频闭锁式主保护动作时间快还是 光差保护动作时间快？接地距离I段 呢 ？ ? ? ?本节小结 高频闭锁式保护动作必要条件 分相光差保护动作的必要条件 线路保护的调试流程 工作票办理、许可，常规安全措施检查（连接片、红布幔、指示牌）

14、做安全措施 紧螺丝、除尘，对设备进行外观及接线检查 反措实施情况检查 绝缘检查 上电检查指示灯、显示屏、按键、打印机、版本和校验码及时钟是否正常线路保护的调试流程 逆变电源检查 检查装置开入是否正常 装置开出检查 检查装置零漂 装置采样 装置定值检验 整组试验及断路器传动（二次回路）线路保护的调试流程 与断路器失灵保护配合 通道联调 保护定值及开关量状态核查 恢复安措（严格按照安措票执行，实行专人监护，确保恢复正确） 工作总结，待断路器运行后需带负荷测量线路保护的调试方法 一、调试前准备工作 二、现场安全措施 三、调试过程中的注意事项 四、现场调试项目、方法 五、试验中可能出现的结果及原因分析

15、 线路保护的调试方法-准备工作 仪器仪表 微机试验台、试验线、电源盘、万用表、摇表、工具箱、相位表、选频表、衰耗器、振荡器、光通道仪器仪表等。 调试资料准备 相关装置说明书、保护装置屏图、设计图纸（包括开关图）、定值清单、需定试时解决的缺陷清单、试验报告、试验记录、工作票、二次安措票(复杂联跳公用路，检验要用安措票）、标准化作业指导书等。（图纸资料要备齐，遇到问题好处理） 材料 备品备件、二次线、胶布、线夹子等。 拟订工作重点、要点及工作负责人明确分工 （工作之前熟内容，分工明确有效率）线路保护的调试方法-现场安全措施 组织措施 工作负责人宣读工作票内容，交代安全注意事项，并分派工作人员任务

16、检查现场安全措施与工作票是否相符 断路器在断开位置，隔离开关确已拉开 悬挂的标示牌是否符合工作票要求 与带电间隔的安全距离符合国网安规要求线路保护的调试方法-现场安全措施技术措施 检查压板位置并记录； 检查交、直流开关及切换把手位置并记录； 断开保护屏上所有连接片（必须出口跳闸回路及失灵回路）（检验之前查信号，开关压板核状态） 要求将压板上口用绝缘胶布包好，对应的二次线应断开并用绝缘胶布包好，并做好记录 短接线路保护屏至远切或录波器的电流回路 在保护屏端子排上断开保护用CT二次回路连接片 在保护屏端子排上断开保护用PT二次回路连接片（二次通电试验时，安措谨防倒充电）线路保护的调试方法-现场安全

17、措施 在保护屏端子排上断开保护用PT开口三角电压 在保护屏端子排上断开抽压TV二次接线 拆开的带电线头用绝缘胶布包好，带电端子排用绝缘物防护，万用表测量工作回路不带电 断开起动故障录波及后台信号相关回路（投检修压板时保护动作MMI不能形成报文） 试验设备、仪表、试验接线由第二人检查无误后方可进行调试（试验装置通电前，两人检查方通电）线路保护的调试方法-现场注意事项 断开直流电源后才能插拔插件（保护装置运行中，禁止带电拔插件），插拔交流插件时应防止交流电流回路开路 不触摸各CPU插件电路（保护插件芯片多，静电措施牢记做） 打印机及每块插件应保持清洁，注意防尘 打印机在通电状态下不能强行转动走纸旋

18、钮，走纸通过面板按键或关电源后进行 防人体静电接地措施 线路保护的调试方法-现场注意事项 试验仪器接地（二次回路要求高，接地短接处处防） 检验需临时拆除的线或端子做好记录 插件注意不要插错位置 试验中发现保护动作行为不正确，不能轻易更换插件，应首先检查自身问题，如接线、试验台设置、试验台是否损坏、定值、试验方法、保护逻辑理解错误等逐一排查后，才能更换插件。线路保护的调试方法-检验步骤 1、试验接线：作业前准备、工作许可、安全措施等手续完成后，接线应注意 在监护下专人负责接线，经第二人复查 试验电源取专用检修电源 继电保护测试仪接线 仪器仪表外壳应与保护屏在同一点接地线路保护的调试方法-检验步骤

19、2、外观及接线检查 （三要素） 紧螺丝 清扫灰尘（清扫二次设备时，禁用金属裸工具）线路保护的调试方法-检验步骤3、绝缘检测 保护装置的绝缘电阻检测：将CPU插件拔出（装置绝缘检查时，集成插件要拔出） 、断开电缆外回路，将电流、电压、直流控制、信号回路的所有端子各自连在一起，用1000V摇表大于20M。 二次回路的绝缘电阻检测：将电流、电压、直流控制、信号回路的所有端子各自连在一起，并将电流回路的接地点拆开，测试整个回路对地及各回路之间、各回路对地，用1000V摇表大于10M（新投）。部检大于1M线路保护的调试方法-检验步骤4、逆变电源的检验 检查逆变电源的使用年限 80%、100%、115%的

20、额定直流测试输出电压值及观察装置是否运行正常 逆变电源的自启动性能检验 拉合直流试验，直流消失告警接点 线路保护的调试方法-检验步骤5、通电初步检验 上电后检查保护装置是否正常 打印机 CRC码及软件版本 时钟整定及校核线路保护的调试方法-检验步骤6、定值整定 定值区 控制参数、系统参数 软压板 控制字 定值 出口矩阵 线路保护的调试方法-检验步骤7、开入量回路检查、开出回路检查（原则开入在源头、开出在终端） 保护压板及重合闸方式 信号开入量：在端子排上用+24V依次短接，查看保护开入量或打印 开出：开出传动菜单中进行传动试验线路保护的调试方法-检验步骤8、模数变换系统检验 零漂检验 通电预热

21、5分钟；调整零漂时，应断开装置与测试仪或标准源的电气连接,确保装置交流端子上无任何输入 幅值特性及相位特性检验（线性度） 将保护装置电流回路端子IA、IB、IC、3I0顺极性串联，分别通入0.1IN、0.2IN、1IN、5IN；将保护装置电压回路端子UA、UB、UC、UX同极性并联，分别通入1V、5V、30V、57.7V、70V。线路保护的调试方法-检验步骤9、保护功能、定值、动作时间检验 利用微机型继电保护测试仪模拟各种类型故障，测试各项保护的动作值及动作时间是否满足定值整定要求。对各项保护的测试应分别进行，即将高频、距离、零序分别与重合闸配合检验，不用的保护压板应退出。每完成一项检验后，须

22、仔细记录测试数据及装置动作信号，打印生成的报告线路保护的调试方法-检验步骤 高频主保护检验：合上高频保护收发信机电源，将收发信机自发自收。仅投入主保护压板。 纵联变化量方向保护。分别模拟A.B.C单相接地瞬时性故障，AB.BC.CA相间瞬时故障及正向出口三相短路故障，并分别测试保护动作时间。0.95 倍、1.05倍、0.7倍 U=m(1+K)IZp2 U=2*m IZpp线路保护的调试方法-检验步骤 纵联零序方向保护。分别模拟正方向A.B.C单相接地瞬时性故障。3I0=m3I0, 0.95 倍、1.05倍、0.7倍 弱馈保护：投入弱馈及其跳闸功能，用整组试验菜单，需两台装置同时做，一台装置电压

23、电流均接入，另一台装置只加电压，模拟单项接地区内正向故障，只接电压侧应弱馈停信后保护出口。线路保护的调试方法-检验步骤 纵联电流差动保护检验 方法：自环方式下检验，光端机尾纤自环，地址设置成一致，仅投入主保护压板。 差动电流高定值试验（RCS-931) 加入1.05倍Ih/2单相电流，保护选相单跳，动作时间30毫秒以内,此时为稳态一段差动继电器。Ih为“差动电流高定值”、“4Un/Xcl”中的高值线路保护的调试方法-检验步骤差动电流低值试验（RCS-931) 加入1.05倍Im/2单相电流保，保护选相单跳，动作时间60毫秒左右,此时为稳态二段差动继电器。Im为“差动电流低定值”、“1.5Un/

24、Xcl”中的高值分相电流差动试验（WXH-803） 加入1.05倍Icd/2单相电流，保护选相单跳，动作时间30毫秒以内 线路保护的调试方法-检验步骤 零序差动试验 RCS-931零序差动较复杂一点，不满足补偿条件时，零差灵敏度同相差段灵敏度一样；满足补偿条件后,若要单独做零差a.需将“差动电流高定值”，“差动电流低定值”整定到2.0In，降低相差灵敏度；b.通道自环，再加负荷电流等于U/2Xc1（0.05In），并且超前于电压90的三相电流（模拟电容电流），以满足补偿条件；线路保护的调试方法-检验步骤c.改变单相电流，满足差流max（零序起动电流，0.6U/Xc1，0.6实测差流），零差即能

25、动作，动作时间120ms。 WXH-803零差试验方法就简单，只需将分差启动值整定到2.0In，再加故障电流Iocd/2,时间大于120ms，零差即能动作。线路保护的调试方法-检验步骤 距离保护检验相间及接地距离保护I、II、III段检验：注意补偿系数和保护装置故障前电压正常 相间距离：故障电压U=mIZZDI（ZZDI为距离I、II、III段阻抗定值） m=0.95、1.05、0.7 接地距离：故障电压U=0.95（1+K）IZZDI（K为零序补偿系数） m=0.95、1.05、0.7线路保护的调试方法-检验步骤 工频变化量距离保护 模拟故障前电压为额定电压，模拟故障时间为50ms，故障电压

26、为： 模拟单相接地故障电压：U=（1+K）I*DZset+（1-1.05m）Un 模拟相间故障电压：U=2I*DZset+（1-1.05m）* 3Un 式中：m=0.95 ；1.05 ；1.2；DZset工频变化量距离保护定值； 工频变化量阻抗在m=0.95时应可靠不动作，在m=1.05时应可靠动作，m =1.2时，测量工频变化量距离保护动作时间。线路保护的调试方法-检验步骤零序保护检验 全相运行的零序保护I、II、III、IV段 模拟故障前电压为额定电压，模拟故障时间为100ms，故障电压为： 模拟单相接地故障电流：I=mIond;式中：m=0.95 ；1.05 ；1.2; Iond为零序I

27、、II、III、IV段定值线路保护的调试方法-检验步骤 TV断线时保护动作检验1.TV断线时相过流保护2.TV断线时零序过流保护3.TV断线时所有保护动作情况线路保护的调试方法-检验步骤10.装置录波功能检查及故障采集系统检查11.整组传动试验：传动的目的，以二次回路（回路调试）线路保护的调试方法-检验步骤13.高频保护带通道联调试验：线路两侧收发信机和保护装置均投入正常工作，投入线路两侧保护屏上的高频保护压板，其它保护退出，合上线路两侧开关，收发信机皆置“通道”位置。 通道联调：通道试验、收发信电平、衰耗整定、3DB告警、通道裕度线路保护的调试方法-检验步骤 线路两侧收发信机和保护装置均投入

28、正常工作，投入线路两侧保护屏上的高频保护压板,，其它保护退出，合上线路两侧开关，收发信机皆置“通道”位置，单侧模拟区内故障，高频保护不应动作 将另一侧关收发信机，单侧模拟区内故障，高频保护应动作。 断开对侧线路开关，将收发信机置“通道”位置,模拟单相及相间故障，方向正向，使高频保护可靠动作线路保护的调试方法-检验步骤14.光差保护：将保护使用的光纤通道连接可靠，取消自环，通道调试好后装置上“通道异常灯”应不亮，没有“通道异常”告警。 光通道测试：光功率测试、光衰耗测试、光接收灵敏度测试、光接收裕度测试线路保护的调试方法-检验步骤 对侧电流及差流检查 若两侧保护装置“TA变比系数”定值整定不全为

29、1，对侧的三相电流和差动电流还要进行相应折算 线路保护的调试方法-检验步骤 两侧装置纵联差动保护功能联调 a) 模拟线路空充时故障或空载时发生故障：N侧开关在分闸位置（注意保护开入量显示有跳闸位置开入，且将主保护压板投入，N侧电压正常）， M侧开关在合闸位置，在M侧模拟各种故障，故障电流大于差动保护定值，M侧差动保护动作，N侧不动作。线路保护的调试方法-检验步骤 b) 模拟弱馈功能：N侧开关在合闸位置，主保护压板投入，加正常的三相电压34V（小于65Un但是大于TV断线的告警电压33V），装置没有“TV断线”告警信号，M侧开关在合闸位置，在M侧模拟各种故障，故障电流大于差动保护定值，M、N侧差

30、动保护均动作跳闸。 线路保护的调试方法-检验步骤 c) 远方跳闸功能：使M侧开关在合闸位置，“远跳受本侧控制”控制字置0，在N侧使保护装置有远跳开入，M侧保护能远方跳闸。在M侧将“远跳受本侧控制”控制字置1，在N侧使保护装置有远跳开入的同时，在M侧使装置起动，M侧保护能远方跳闸（注意两侧时间配合）线路保护的调试方法 光差保护远跳的作用？高频保护为什 么不需远跳，如何解决？ ? ?线路保护的调试方法-检验步骤13.投运前核对定值、恢复临时拆除的线及安措、检查有无漏项及分析试验数据、清理现场等14.保护装置带负荷试验（交流回路变动后，接做带负荷试验；直流回路变动后，传动试验必须做）线路保护的调试方

31、法 带负荷测试的数据如何进行分析？ ? ?线路保护的调试方法-试验异常分析 高频保护不能动作：打印录波，查看保护的录波信息，保护是否有收到允许信号 ，看录波中发信及收信开关量 CSC保护高频保护出口报文中没有区分是纵联距离、纵联突变量出口和纵联零序出口，具体需要查看停信元件区分。故做试验时，请退出其它功能，比如做纵联距离时，纵联零序定值抬高 试验前不能出现TV断线，TV断线时距离保护被闭锁。并检查各模拟量的采样、极性正确线路保护的调试方法-试验异常分析 如果TWJ有开入，则距离保护总是加速出口，这是因为TWJ有开入然后有故障电流视为手合到故障。解决办法是解开TWJ开入或合上断路器或断开操作回路电源 注意距离III段系六个阻抗元件同时计算，一旦任一个阻抗计算在区内时保护就可出口 零序保护不能动作:零序电流未加或极性错，只加A相电流，查看3I0极性和A相电流极性是否一致线路保护的调试方法-试验异常分析 零序保