发电厂继电保护运行课件

1、 第九章 继电保护一、 继电保护基本概念二、 发变组及联络启备变保护配置三、 母线保护四、 线路保护及重合闸五、 电动机保护第1页，共38页。第一部分 继电保护基本概念第2页，共38页。一、继电保护装置基本任务将电力系统的运行状态分为正常状态、不正常状态和故障状态。（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。（2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求迅速动作,而是规定一定的延时,以免短暂的运行波动造成不必要的动作和干扰引起的误动。第3页，共38页。二、继电保

2、护装置的构成测量部分：对输入量与整定值进行比较,根据比较结果，给出“是”、“非”性质的逻辑信号，判断保护是否应该起动。逻辑部分：根据测量部分逻辑状态，使保护按一定逻辑关系工作。执行部分：根据逻辑部分传送的信号，最后完成保护装置承担的任务。第4页，共38页。三、继电保护动作原理举例第5页，共38页。四、对继电保护的基本要求对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求，即选择性迅速性可靠性灵敏性1、选择性：指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。第6页，共38页。K1点短路时，最近的保护1,2动作，跳开QF1和QF2。

3、K2点短路时，最近的保护5动作，跳开QF5。K3点短路时，最近的保护6动作，跳开QF6。QF1QF2QF5QF6QF3QF4QF7第7页，共38页。在要求继电保护动作有选择性的同时，还必须考虑继电保护或断路器有拒绝动作的可能性，因而就需要考虑后备保护的问题。当k3点短路时，距短路点最近的保护6本应动作切除故障，但由于某种原因，该处的继电保护或断路器拒绝动作，故障便不能消除，此时如其前面一条线路（靠近电源侧）的保护5能动作，故障也可消除。保护5所起这种作用的保护称为相邻元件的后备保护。同理，保护1 和3 又应该作为保护5和7的后备保护。第8页，共38页。主保护、后备保护、辅助保护第9页，共38页

4、。主保护、后备保护、辅助保护主保护：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。后备保护：当被保护元件的主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。近后备当主保护拒动时，由本设备或线路的另一套保护来实现的后备保护。当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现的后备保护。远后备当主保护或断路器拒动时，由相邻设备或线路的保护来实现的后备保护。辅助保护为补充主保护某种性能的不足（如方向元件的电压死区）或加速切除某部分故障而装设的简单保护。第10页，共38页。速动性：快速地切除故障可以提高电力系统并联运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏

5、程度。因此，在发生故障时，应力求保护装置能迅速动作切除故障。必须指出：不是在任何情况下都要求这样快速地切除故障。比如作用于信号的保护装置，其动作可以带一定的延时。第11页，共38页。灵敏性：是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时,不论短路点的位置与短路的类型如何,都能灵敏地正确地反应出来。灵敏性常用灵敏系数来衡量。第12页，共38页。可靠性：可靠性是指在保护装置规定的保护范围内发生了它应该反应的故障时，保护装置应可靠地动作（即不拒动）。而在不属于该保护动作的其他任何情况下，则不应该动作（即不误动）。可靠性取决于保护装置本身的设计、制造、安

6、装、运行维护等因素。第13页，共38页。五、本厂继电保护特点(1) 采用微机型保护装置；(2) #1 机（300MW）发变组保护、联络/起备变保护采用双重化配置，从电流和电压回路、直流电源、保护出口继电器及电缆完全独立以形成100%双重。(3) 发变组、高压厂变和起动/备用的出口继电器采用手动复归型，保护装置动作后闭锁相关断路器的合闸回路，必须手动复归后才能进行合闸操作；(4) 发电机断水保护由热控专业根据发电机制造厂提供的断水减负荷曲线的要求在DCS 中实现；(5) 发电机转子接地保护由AVR中实现，设置一点接地以第一时限报警，第二时限跳闸；(6) 高压厂变的过流保护不起动厂用电源的快速切换

7、第14页，共38页。六、#1发变组保护装置的出口方式(1) 跳闸方式1（全停）：跳220kV断路器、汽机、磁场断路器、6kV工作进线断路器、起动220kV断路器失灵保护，同时进行厂用电快速切换。(2) 跳闸方式2（全停，不起动失灵保护）：变压器非电量保护动作时，跳220kV 断路器、汽机、磁场断路器、6kV工作进线断路器、同时进行厂用电快速切换。(3) 跳闸方式 3（全停，不进行厂用电源快速切换）：高压厂变过流保护动作时，跳220kV 断路器、汽机、磁场断路器、6kV工作进线断路器和起动220kV 断路器失灵保护。(4) 跳闸方式 4（程序跳闸）：先跳汽机然后由逆功率保护动作跳闸方式1。第15

8、页，共38页。七、联络变兼起备变保护装置的出口方式联络变兼起备变保护动作跳220kV断路器、110kV 断路器和6kV备用段进线断路器。6kV备用进线保护动作跳6kV 厂用段备用进线断路器。第16页，共38页。第二部分 发变组保护配置第17页，共38页。一、发电机保护的配置(1) 发电机差动保护(2) 负序电流保护(3) 失磁保护(4) 逆功率保护(5) 复合电压闭锁过流保护(6) 定子 95、100接地保护(7) 低频保护(8) 过激磁保护(9) 发电机过电压保护(10) 发电机突加电压保护(11) 失步保护(12) 发电机定子匝间保护(13) 发电机过负荷保护(14) 转子一点接地保护(1

9、5) PT 断线保护等说明：发电机差动保护=纵差动保护+横差动保护第18页，共38页。励磁变保护的配置(1) 励磁变差动保护(2) 励磁变速断保护(3) 励磁变过流保护(4) 励磁变过负荷保护(5) 励磁变绕组温度保护第19页，共38页。主变保护的配置电量保护(1) 主变差动保护(2) 主变高压侧零序过电流保护(3) 220kV 断路器闪络保护(4) 220kV 断路器非全相保护(5) 220kV 断路器失灵保护启动元件非电量保护(1) 主变瓦斯保护(2) 主变压力释放和压力突发保护(3) 主变绕组温度保护(4) 主变油温保护(5) 主变油位保护第20页，共38页。高厂变保护的配置电量保护(1

10、) 差动保护(2) 高压侧速断保护(3) 厂变高压侧低电压闭锁过流保护(4) 厂变低压侧零序过流保护非电量保护(1) 瓦斯保护(2) 压力释放保护(3) 绕组温度保护(4) 油温保护(5) 油位保护第21页，共38页。6kV 工作进线开关保护配置（在开关柜内采用微机型综合保护装置）：(1) 限时速断（短延时）(2) 过流保护（长延时）第22页，共38页。联络变兼起备变保护配置电量保护(1) 差动保护(2) 高压侧速断保护(3) 起备变高压侧复合电压闭锁过流保护(4) 起备变高压侧零序过流保护(5) 起备变高压侧中性点零序过流保护(6) 起备变 220kV 侧断路器非全相保护(7) 起备变 22

11、0kV 侧断路器失灵保护(8) 起备变中压侧速断保护(9) 起备变中压侧复合电压闭锁过流保护(10) 起备变中压侧零序过流保护(11) 起备变中压侧中性点零序过流保护第23页，共38页。(12) 起备变 110kV 侧断路器非全相保护(13) 起备变 110kV 侧断路器失灵保护(14) 低压侧复压方向过流保护等非电量保护(1) 瓦斯保护(2) 压力释放保护(3) 绕组温度保护(4) 油温保护(5) 有载调压开关瓦斯保护第24页，共38页。6kV 备用进线保护配置如下（在开关柜内采用微机型综合保护装置）：(1) 限时速断（短延时）/过流保护(2) 零序电压闭锁零序过流保护第25页，共38页。第

12、三部分 母线保护第26页，共38页。（1）利用其他供电元件的保护 如对于发电厂，可由发电机过电流保护切除故障第27页，共38页。（2）专用母线保护双母线完全差动保护第28页，共38页。第29页，共38页。微机双母线保护动作逻辑：第30页，共38页。（3）断路器失灵保护断路器失灵保护又称为后备接线，是一种后备保护。在同一发电厂内，当断路器拒绝动作时，它能够以较短时限，切除与拒动断路器连接在同一母线上得所有有电源支路断路器，使停电范围限制到最小得程度。第31页，共38页。第32页，共38页。第四部分 输电线路保护及重合闸第33页，共38页。线路保护配置（1）零序电流方向保护（2）距离保护（3）工频

13、变化量距离保护。（4）高频纵联保护（5）光纤差动保护。第34页，共38页。自动重合闸作用将因故跳开的断路器按需要重新合闸的自动装置就称做自动重合闸装置。作用有如下几点：1对瞬时性的故障可迅速恢复正常运行，提高了供电可靠性，减少了仃电损失。2对由于继电保护误动、工作人员误碰断路器的操作机构、断路器操作机构失灵等原因导致的断路器的误跳闸可用自动重合闸补救。3提高了系统并列运行的稳定性。重合闸成功以后系统恢复成原先的网络结构，加大了功角特性中的减速面积有利于恢复系统稳定运行。第35页，共38页。自动重合闸重合方式1.综合重合闸方式。单相故障跳闸后单相重合，重合在永久性故障上跳开三相，相间故障跳开三相后三相重合，重合在永久性故障上再跳开三相。 2.三相重合闸方式。任何类型故障均跳开三相、三相重合（检查同期或无电压），重合在永久性故障上时再跳开三相。 3.单相重合闸方式。单相故障跳开故障后单相重合，重合在永久性故障上时跳开三相，相间故障跳开三相后不再重合。第36页，共38页。第五部分 低厂变与电动机保护第37页，共38页。低压厂变和高压