电力系统继电保护配置原则

电力系统继电爱惜配置原那么一、概述电力系统是指由发电、送电、变电、配电和用电等各个环节〔一次设备〕所构成的有机整体，也包括相应的通信、继电爱惜〔含平安自动装置〕、调度自动化等设施〔二次设备〕。电力系统平安运行是指运行中全部电力设备必需在不超过它们所允许的电流、电压、频率刚好间限额内运行(强调充裕性)。担忧全的后果可能导致电力设备的损坏，大面积停电。2003年8月14日下午，美国纽约、底特律和克利夫兰以及加拿大多伦多、渥太华等城市均发生停电事故。事故缘由俄亥俄州阿克伦城的第一能源公司的两根高压电线其中一根因树枝生长碰至线路后跳闸，另外一条线路因平安自动装置误动，导致其次条线路跳闸，最终导致各个子电网潮流不能平衡，最终系统解列。可见，要保证电力的平平稳定运行，必需配置平安牢靠的继电爱惜装置和平安自动装置。继电爱惜顾名思义在系统发生故障时刚好隔离故障点爱惜一次设备，同时能够让电力系统接着平平稳定运行。二、根本要求继电爱惜配置方式要满足电力网构造和厂站的主接线的要求，并考虑电力网和厂站的运行方式的灵敏性。所配置的继电爱惜装置应能满足牢靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。1〕要依据爱惜对象的故障特征来配置。继电爱惜装置是通过提取爱惜对象表征其运行状况的故障量，来判定爱惜对象是否存在故障或异样工况并接受相应的措施的自动装置。用于继电爱惜状态判别的故障量，随被爱惜对象而异，也随电力系统四周条件而异。运用最普遍的工频电气量，而最根本的是通过电力元件的电流和所在母线的电压以及由这些量演绎出来的其它量，如功率、序相量、阻抗、频率等，从而构成电流爱惜、电压爱惜、方向爱惜、阻抗爱惜、差动爱惜等。2〕依据爱惜对象的电压等级和重要性。不同电压等级的电网的爱惜配置要求不同。在高压电网中由于系统稳定对故障切除时间要求比拟高，往往强调主爱惜，淡化后备爱惜。220kV及以上设备要配置双重化的两套主爱惜。所谓主爱惜即设备发生故障时可以无延时跳闸，此外还要考虑断路器失灵爱惜。对电压等级低的系统那么可以接受远后备的方式，在故障设备本身的爱惜装置无法正确动作时相邻设备的爱惜装置延时跳闸。3〕在满足平安牢靠性的前提下要尽量简化二次回路。继电爱惜系统是继电爱惜装置和二次回路构成的有机整体，缺一不行。二次回路虽然不是主体，但它在保证电力生产的平安，保证继电爱惜装置正确工作发挥重要的作用。但困难的二次回路可能导致爱惜装置不能正确感受系统的实际工作状态而不正确动作。因此在选择爱惜装置是，在可能条件下尽量简化接线。4〕要留意相邻设备爱惜装置的死区问题电力系统各个元件都配置各自的爱惜装置不能留下死区。在设计时要合理支配的电流互感器绕组，两个设备的爱惜范围要有穿插。同时对断路器和电流互感器之间的发生的故障要考虑死区爱惜。三、线路爱惜输电线路在整个电网中分布最广，自然环境也比拟恶劣，因此输电线路是电力系统中故障概率最高的元件。输电线路故障往往由雷击、雷雨、鸟害等自然因素引起。线路的故障类型主要是单相接地故障、两相接地故障，相间故障，三相故障。不同电压等级的输电线路爱惜配置不同。35kV及以下电压等级系统往往是不接地系统，线路爱惜要求配置阶段式过流爱惜。由于过流爱惜受系统运行方式比拟大，为了保证爱惜的选择性，对一些短线路的爱惜也须要配置阶段式距离爱惜。110kV线路爱惜要求配置阶段式相过流爱惜和零序爱惜或阶段式相间和接地距离爱惜辅以一段反映电阻接地的零序爱惜。110kV及以下线路的爱惜接受远后备的方式，当线路发生故障时，假设本线路的瞬时段爱惜不能动作那么由相邻线路的延时段来切除。依据系统稳定要求，有些110kV双侧电源线路也配置一套纵联爱惜〔全线速动爱惜〕。为了保证功能的独立性，110kV线路爱惜装置和测控装置是完全独立的。220kV及以上线路爱惜接受近后备的方式，配置两套不同原理的纵联爱惜和完整的后备爱惜。全线速动爱惜主要指高频距离爱惜、高频零序爱惜、高频突变量方向爱惜和光纤差动爱惜。后备爱惜包括三段相间和接地距离、四段零序方向过流爱惜。此外220kV线路爱惜还要配置三相不一样爱惜。输电线路的故障大多数是瞬时性的，因此装设自动重合闸可以大大提高供电牢靠性。选用重合闸的方式必需依据系统的构造及运行稳定要求、电力设备承受实力，合理地选定。但凡选用简洁的三相重合闸方式能满足具体系统实际须要的线路都能中选用三相重合闸方式。当发生单相接地故障时，假如运用三相重合闸不能保证系统稳定，或者地区系统会出现大面积停电，或者影响重要负荷停电的线路上，应中选用单相或综合重合闸方式。在大机组出口一般不运用三相重合闸。我省220kV线路根本接受单相重合闸，110kV线路接受三相重合闸方式。四、变压器爱惜电力变压器是电力系统中运用相当普遍和特别重要的电器设备，它假设发生故障将给供电和电力系统的运行带来紧要的后果。为了保证变压器的按平安运行防止扩大事故，遵照变压器可能发生的故障，装设灵敏、快速、牢靠和选择性好爱惜装置。变压器可能发生的故障有：各向绕组之间的相间短路；单相绕组局部线匝之间匝间短路，单相绕组和铁芯绝缘损坏引起的接地短路；引出线的相间短路；引出线通过外壳发生的单相接地短路以及油箱和套管漏油。变压器的不正常工作状况有：外部短路或过负荷引起的过电流；变压器中性点电压提升或由于外加电压过高引起的过励磁等。依据继电爱惜和平安自动装置技术规程规定，变压器一般状况要配置以下爱惜：变压器油箱内部短路故障和油面降低的瓦斯爱惜、压力释放、油温过高、冷却器全停等非电量爱惜；变压器绕组和引出线多相短路、大电流接地系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路的纵联差动爱惜或电流速断爱惜；变压器外部相间短路并作为瓦斯爱惜和差动爱惜〔电流速动爱惜〕后备的低电压起动过流爱惜〔或复合电压起动的过电流爱惜或负序过电流爱惜〕；大电流接地系统中变压器外部接地短路得零序电流爱惜；变压器对称过负荷的过负荷爱惜；变压器过激磁的过激磁爱惜。不同电压等级和容量的变压器配置有所区分，电压等级越高，变电容量越大的变压器配置越困难。对电压为220kV及以上大型变压器除非电量爱惜外，要求配置两套完全独立的差动爱惜和各侧后备爱惜。220kV侧的后备爱惜包括：零序方向过流〔两段两时限〕和不带方向的零序过流；复合电压方向过流〔一段两时限〕和复合电压过流；间隙零序电流和电压爱惜110kV侧的后备爱惜包括：零序方向过流〔两段两时限〕和零序过流；复合电压方向过流〔一段两时限〕和复合电压过流；间隙零序电流和电压爱惜35kV侧的后备爱惜包括：复合电压方向过流〔一段三时限〕各侧装设过负荷爱惜，自耦变还装设公共绕组过负荷爱惜。五、母线爱惜发电厂和变电所的母线是电力系统中的一个重要组成元件，与其他电气设备一样，母线及其绝缘子也存在着由于绝缘老化、污秽和雷击等引起的短路故障，此外还可能发生由值班人员误操作而引起的人为故障，母线故障造成的后果是特别紧要的。当母线上发生故障时，将使连接在故障母线上的全部元件被迫停电。此外，在电力系统中枢纽变电所的母线上故障时，还可能引起系统稳定的破坏。一般说来，低压母线不接受特地的母线爱惜，而利用供电元件的爱惜装置就可以把母线故障切除。当双母线同时运行或单母线分段时，供电元件的爱惜装置那么不能保证有选择性地切除故障母线，因此在超高压电网中普遍地装设特地的母线爱惜装置。母线爱惜的根本配置为：〔1〕母线差动爱惜〔2〕母联充电爱惜〔3〕母联过流爱惜〔4〕母联失灵与母联死区爱惜〔5〕断路器失灵爱惜我省母联充电爱惜和母联过流解列爱惜是单独配置的，充电爱惜是相电流爱惜，母联过流解列爱惜要相电流和零序过流爱惜。六、备用电源自投装置备用电源自动投入装置是保证供电牢靠性的重要设备。电源备自投装置采集断路器位置、电压、电流等信息，如判定出配电装置已失去主电源将自动合上备用电源。微机型电源备自投装置的工作原理和微机爱惜根本一样。备用电源备自投装置主要用于110kV及以下的中低压配电系统中，因此其主接线方案是依据变电所、发电厂厂用电的主要一次接线方案设计的。和一次接线方案相对应，电源备自投装置主要有低压母线分段开关、内桥开关、线路三种备自投方案。七、其它平安自动装置继电爱惜装置动作后切除故障后可能引起电力系统无功和有功的不平衡和是电力设备的超载运行。这些将导有可能导致导致系统的稳定破坏或设备的损坏。平安自动装置是自动装置的一种，它通过采集相关间隔的电压、电流及位置信息分析电力系统是否存在影响平平稳定的隐患并执行预先设置好的策略，如切除机组、切除负荷等以到达防治电力系统失去稳定性和幸免电力系统发生大