继电保护运行规程讲座2011

继电保护运行规程讲座

(2008年11月发布)主讲人卢志立

2012.03

第三章继电保护装置运行管理

第一节继电保护装置运行通则

第一章讲述规程制定的依据和适用范围；第二章讲述各个岗位对保护运行的职责；重点是第三章《继电保护装置运行管理》

(功角特性：“加速面积＜减速面积”则稳定)补充1：通则中的几点说明：快速切除故障的意义：(概述保护的“四性”)Pδ减速面积切除加速面积短路180度0P0要求整组分断时间＜90ms，稳定计算按照0.1秒！

abcd关于旁代变压器：“要求至少切换1套纵差、瓦斯

和间隙过流而且该主变不得接地运行！”为何不切换“接地过流”？因为主变保护无电压，该保护要用电压，所以不能切换。为何不切换“复压过流”？没有必要而且也无电压……(逐条学习“通则”的条文)主变IP、IIP均断开，主变保护无电压！旁母I母II母旁路第二节线路保护、第三节重合闸

补充2：220kv、110kv线路保护概况

1、220kV线路保护概述：配置：一般“双主双后”….3/2接线断路器保护……

整定：均为典型整定，其中零序电流III、IV段…..选型：两个不同厂家，优先双差，“差＋距”次之…说明：①为什么用Z0取代I0？

②为什么保留零序III、IV段？(240A、150Ω)

③重合闸作用；重合闸分类

(单、三、综)；④为什么纵联主保护投入方可投重合闸？

关于纵联主保护纵联保护的定义：线路两侧保护经过通道相互联系，在区内故障时实现“全线速动”的保护叫做“线路纵联保护”;因为它实现了“全线速动”，故称之为“主保护”

(“后备保护”不能全线速动”)。MNK2K1K3

纵联保护的分类：

---按判别元件分类（差动、方向、距离）；

---按通道分类（载波、微波、光纤、导引线）；

---按信号性质分类（闭锁信号、允许信号、直跳信号）①闭锁信号：顾名思义它是阻止保护动作于跳闸的信号。换言之，无闭锁信号是保护跳闸的必要条件。只有同时满足本侧保护正向动作和无闭锁信号两个条件，方可跳闸。②允许信号：顾名思义它是允许保护动作于跳闸的信号。换言之，有允许信号是保护跳闸的必要条件。只有同时满足本侧保护正向动作和有允许信号两个条件，方可跳闸。（闭锁与允许是反逻辑）③直跳信号：它是直接引起跳闸的信号。只要收到直跳信号，并且就地故障判据开放，就直接跳闸。例如3/2接线失灵启动远跳。

称谓：按判别元件分类可分为差动、方向、距离三种类型，对应的保护称之为“纵联差动”、“纵联方向”、“纵联距离”等，（“相差高频”已经淘汰。）同时表达“通道类型”和“判别元件分类”的保护称谓，例如：“光纤纵联差动保护”、“光纤纵联距离保护”……再加上“信号分类”。例如：“闭锁式高频纵联方向保护”、“允许式光纤纵联距离保护”……纵联保护的原理

（1）何谓“闭锁式纵联方向保护”？用方向元件来判别故障，通道中传送闭锁信号的纵联保护称之为“闭锁式纵联方向保护”。其方向元件正向动作则停信，反向则发信，方向元件正向动作且收不到闭锁信号则跳闸。K2区内故障时，保护1和保护2均为正向动作→停信，均满足“正向动作且收不到闭锁信号”的条件→同时跳闸。K1和K3点为区外故障，近故障侧反方向动作发信，远故障侧虽正向动作但收到闭锁信号，两侧均不跳闸。MNK2K1K3保护1保护2（2）何谓“闭锁式纵联距离保护”？

用距离保护的启动元件和方向阻抗元件来判别故障方向并控制收发信机，通道中传送闭锁信号的纵联保护称之为“闭锁式纵联距离保护”。动作逻辑同“闭锁式纵联方向保护”。（略）（3）何谓“允许式纵联方向保护”、“允许式纵联距离保护”？

（目前大量使用的“光距”）

用方向（或距离）元件来判别故障，通道中传送允许信号的纵联保护称之为“允许式纵联方向（或距离）保护”。其方向（或距离）元件正向动作则发信，反向则停信，方向（或距离）元件“正向动作”且“收到允许信号”则跳闸。

MNK2K1K3保护1保护2（4）什么叫“光纤分相电流差动保护”？（目前大量使用的“光差”）“光纤分相电流差动保护”本质上就是线路的电流差动保护（相当于线路两侧TA分相差接后进入各相的差动继电器），远距离不便差接，利用光纤通道把电流值打包传给对方，经过同步，令同一时刻电流相减得到所需的差电流。示意如图：显然,区内故障差电流等于全部短路电流，可靠动作；区外故障差流为零，可靠的闭锁保护。光发MN光发光收光收（光纤分相差动保护一相示意图）如何同步？两侧保护有主从之分，经过整步精确地测得通道延时△t,计算时总是以本测电流与延时△t之后的对侧电流相减得到差电流。通道如有改变，保护将重新整步。由于“光纤分相电流差动保护”全线速动，属于主保护，而且从原理上区内、外故障界线分明，动作更加迅速，不受振荡和串补等影响，性能特别优越，故称之为第一主保护。（5）何谓“专用光纤通道”和“复用光纤通道”？分别如何连接？光发光发光收光收（专用光纤通道示意图）保护保护保护室（复用光纤通道示意图）保护M光电转换装置PCM设备经OPGW至对方通信机房2M2MMUX64MUX2M继电保护对通道双重化的考虑（略）保护自身的双重化（用2个通道构成

2套主保护）每套保护通道双重化（4个通道构成

2套主保护）复用通道两个路由的切换对保护行为的影响尚有待探讨。

“每套保护通道双重化”的方案在外省较为多见！（6）220kV、500kV纵联保护的典型配置“双光差”为RCS-931＋PSL-603

RCS-931＋CSC103B

等等“光差＋光距”为RCS-931＋PSL-602，或者RCS-931＋WXH-802,

或者PSL-603＋RCS-902

或者CSC103B＋RCS-902

500kV线路多为双光差：进口和国产。（进口主保护配国产后备保护＋国产主后一体化保护，不用进口后备。）（7）什么情况下旁路开关代路时可以切换“光纤分相电流差动保护”？当线路和旁路采用了相同厂家和型号的“光差”保护时才有条件实现旁代时切换“光差”。示意图如下：附图：光纤纵差保护旁代切换示意图（光纤多路复接情况）

旁路保护柜RCS-931ATR线路2保护柜RCS-931ATR线路1保护柜RCS-931ATR（至线路N保护柜）光纤分配架。。。尾纤尾纤尾纤（保护柜背视图）MUX-64MUX-64MUX-64（光纤复用接口柜位于通信机房）经光纤复用通道传至各线路对侧2MPCM多路复接设备2MPCM多路复接设备2MPCM多路复接设备关于“停信”

“停信”是指闭锁式纵联保护停止发闭锁信号，也就是让对方跳闸！为什么要母差动作停信？（考虑拒动情况和图示情况）为什么要跳闸位置停信？（确保充电时纵联保护能快速跳闸）KI母现在微机保护是允许式保护，具有相应措施：针对“纵联距离”：其动作条件是“正方向动作而且收到对方发来的允许信号”。所以对应于“母差动作停信”有“母差动作转发允许信号

”；对应于“跳闸位置停信”有“跳闸位置转发允许信号”。针对“纵联差动”：对应于“母差动作停信”有“母差动作转发直跳命令”使对方三跳！这样，母线保护动作之后的最终状态有所不同。三种状态：对方未跳、对方重合、对方三跳。2、110kV线路保护概况：基本配置为相间距离、接地距离、方向零序电流以及重合闸（一侧投“同期”，一侧投“无压＋同期”防偷跳，定期轮换）。

要求全线速动的110线路保护（略）

双回线的全线速动：

3QF4QFK11QF2QFK1不对称故障的全线速动：单侧电源多级线路的全线速动（顺序重合闸原理）

（学习第二节、第三节条文）

K11QF2QFZII1QF2QFK1K2K3Z1Z1

3.2.9条

概述：母线保护的发展：

固定－母联－中阻－微机。目前主要的微机型，也还有少量中阻型、母联型，分别说明如下：补充3――母线保护概况第四节母线保护运行规定

固定连接式母线保护（略）

（原理见图）（固定连接式母线保护电流回路示意图）I母II母II选I选启动

缺点：破坏固定连接时无选择性。

另外：双母线相继动作时正确；双母分列运行也没问题；为了增加灵活性部分元件用大压板切换，延长了其使用寿命，所有至今还有应用。优点：接线简单，选择性好。（略）

母联电流相比式母线保护：

原理：

（直流逻辑回路图）－CJ1J2J2CKJ1CKJ切I母1CKJ2CKJ切II母＋1CKJ＋2CKJ1YQJ2YQJ跳212（跳闸回路示意图）

优点：运行方式灵活。

缺点：两条母线相继故障时后故障母线拒动！I母KCJXBJII母（电流回路示意图）反措：II母复压闭锁I母复压闭锁＋－CJ1J2JZJZJ1CKJ2CKJ

SJ

SJ

ZJ

（反措改进示意图）（2）I母1QF与CT之间故障时→0.5秒切II母；I母KII母（1）I母故障而1QF拒动时→0.5秒切II母；1QFI母KII母1QF以下情况是不能允许的：复压整定原则：改进后的效果：运行注意事项：（第21页3.4.3.4）III系统（故障在开关与CT之间，I母切除之后，II母的复合电压闭锁应该返回！）（1）母线保护动作瞬时跳线路对侧开关的功能未投入时、或线路双套纵联保护退出运行时，应退出附加回路。（2）出现非计算指定的母线运行方式时应退出附加回路。

中阻抗型母线保护：特点：①运行灵活；②动作更加快速；③定值不受方式影响；④不怕CT饱和；

反事故措施：

反措1：母联由单CT改为双CT。反措2：

纠正母联二次错误接线；反措3：增加“退I母选择”和“退II母选择”两个压板。反措4：增加无制动的启动元件。微机型母线保护：

上述固定连接式、母联电流相比式以及中阻抗比率制动式母线保护都将被淘汰，代之以微机型母线保护。典型的配置：RCS-915+BP-2C

还有：南自SGB-750

；四方CSC-150新一代微机母线保护简介（以RCS-915为例）：主要特点：①高硬件平台：32位机＋DSP，使其保护功能和数据处理能力大幅度提升！②高灵敏度：本装置除了采用由差流构成的常规比率差动元件之外，还采用了由工频变化量差流构成的工频变化量比率差动元件，它与低制动系数（0.2）常规比率差动元件配合构成快速差动保护。③高抗饱和能力：全新的、别具特色的抗饱和原理――“自适应阻抗加权抗饱和原理”获得国家专利。（学习第四节条文）补充4――变压器保护概况

概述变压器主保护是差动保护、瓦斯保护；变压器后备保护是相间后备保护、接地后备保护

变压器差动保护（特殊性有一下三点）第五节变压器保护的运行规定

关于励磁涌流：产生涌流的原理说明：（利用不同原理识别涌流&消除涌流）uuφ2.7ΦmΦm-Φm0.7ΦmtiφΦm《电压过零时空投变压器励磁涌流示意图》区外故障时不平衡电流比较大；

寺庄站3Y变误动作示意图

角度补偿问题

；（寺庄站3Y变误动作示意图）110kV系统I0

K1220kV110kV接地支I0

瓦斯保护：

特点：反应油箱内所有故障，非常灵敏！瓦斯与差动各有所长：差动保护虽然是电气保护，动作快，可保护出线套管故障，但是不能保护油箱内“一相断线”和“轻微放电”等故障。（例如二电厂的厂高变）瓦斯保护可以保护油箱内部所有的故障，但出线套管保护不了，而且属于机械保护，动作较慢，返回更加慢（不可启动失灵！）所以它也替代不了差动保护。

注意事项：安装、防震、防水

2~4%须加防水罩1~1.5%轻瓦斯250～300cm3重瓦斯0.7～1.5m/s变压器相间后备

----复合电压闭锁过流

概述：一般过流：IDZ=(KK/Kre)IL.max(躲过最大负荷电流)复压过流：

IDZ=(KK/Kre)IT.N(躲过变压器的额定电流)高中低三侧复压闭锁的并联使用：反措：

(新店2号主变示意图)●低压侧增加一套后备；●三侧复压并联使用。●低压侧长延时段跳高压侧。●注意CT位置的合理性。2号K242差动CT80210kvB母110kv变压器接地后备保护：（1）接地后备保护的基本任务：（2）过去保护方案的弊端：（3）220kv主变接地后备保护推荐方案

（特点:系统后备、不过电压、有选择性、独立保护）1号3UO过电压K1K2I母II母PT1PT2间隙过流2号3UO过电压接地过流（不接地）（接地）（4）实施中应该注意的问题零序过流要两段式间隙过流要用独立CT

（5）关于110kv变压器的接地后备（学习第五节条文）

关于“解除复压闭锁的开放作用”第六节发电机及发变组保护

的运行规定（学习第六节条文）(一个半断路器接线短引线保护示意图)1112132322213132332111号发变组K补充5――断路器失灵保护概况

断路器失灵保护的基本原理：失灵保护基本原理可由下图说明：保护1QF4QF5QF1QF2QF3保护2延时出口失灵保护（延时应大于“QF跳闸时间＋保护返回时间”）第七节失灵保护的运行规定

保护返回时间ΔT断路器保护保护出口分闸时间（失灵保护延时示意图）

断路器