常规线路保护康

常规线路保护康第1页，共34页，2023年，2月20日，星期一教学内容知识点1知识点2知识点3继电保护基本知识常规线路保护不同电压等级线路保护的配置第2页，共34页，2023年，2月20日，星期一对电力系统中发生的故障或异常情况进行检测，从而发出报警信号，或直接将故障部分隔离、切除的一种重要措施。

（2）当发生不正常工作情况时，能自动、及时地选择信号上传给运行人员进行处理，或者切除那些继续运行会引起故障的电气设备。

（一）问题讨论继电保护（1）当电力系统发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统其余部分迅速恢复正常运行，防止故障进一步扩大。继电保护基本任务

一继电保护的基本知识第3页，共34页，2023年，2月20日，星期一（二）继电保护的基本要求可靠性快速性

灵敏性

保护范围内发生故障，保护装置可靠动作，而在任何不应动作的情况下，保护装置不应误动。保护装置应尽快将故障设备从系统中切除，目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围。

保护装置在其保护范围内发生故障或不正常运行时的反应能力。

保护四性选择性

保护装置动作时仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽可能缩小，以保证系统中无故障部分继续运行。第4页，共34页，2023年，2月20日，星期一（三）保护装置的发展过程

1891年8月，出现最简单有效的保护装置1901年发明了电磁继电保护装置1960年发明晶体管继电保护装置1970年发明了集成电路继电保护装置1972年发明了微机保护装置发展历程第5页，共34页，2023年，2月20日，星期一（四）保护装置分类的标准

逻辑判断部分采用软件方式实现传统保护微机保护

方便可靠，易于实现复杂的保护原理。实现方式比较逻辑判断部分采用硬件方式实现

对于比较复杂原理的继电保护，难于实现。

第6页，共34页，2023年，2月20日，星期一（五）继电保护系统结构图测量回路保护装置单、三相操作箱跳合闸机构控制部分PTCT二次回路第7页，共34页，2023年，2月20日，星期一保护装置结构图测量部分逻辑部分执行部分输入整定值CT、PT输出第8页，共34页，2023年，2月20日，星期一220kV线路，双母线接线，双套纵联保护配置一次系统示意图第9页，共34页，2023年，2月20日，星期一二次系统示意图TVTA开关端子箱操作机构保护保护测控监控后台保护信息管理机网络二次电缆开关站保护室第10页，共34页，2023年，2月20日，星期一二次系统示意图第11页，共34页，2023年，2月20日，星期一二次系统示意图第12页，共34页，2023年，2月20日，星期一保护柜示意图保护柜端子排操作箱保护光纤接口第13页，共34页，2023年，2月20日，星期一线路保护范围图线路保护范围第14页，共34页，2023年，2月20日，星期一二常规线路保护单相接地故障.相间故障（两相短路）两相接地故障三相短路（三相短路接地故障）各类性质的开路（一）线路故障的类型第15页，共34页，2023年，2月20日，星期一（二）故障时电气量的变化电流增大出现差流

出现序分量

（零序、负序）电流电压电压降低

电流电压间相角发生变化

电流与电压比值发生变化

出现序分量

(零序、负序）第16页，共34页，2023年，2月20日，星期一（三）线路保护配置

线路保护电流保护

零序电流

阻抗保护

纵联保护

电压保护

第17页，共34页，2023年，2月20日，星期一1电流保护原理类型分析故障电流I>Iset

阶段式电流保护优点：简单、可靠，能反映各种性质的故障。缺点：直接受电网的接线以及电力系统运行方式变化的影响无时限电流速断定时限过电流带时限电流速断反时限过电流保护第18页，共34页，2023年，2月20日，星期一主保护与后备保护

主保护近后备保护

后备保护主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。

主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护线路和设备的保护。远后备保护

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保护。

主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现的后备保护。

第19页，共34页，2023年，2月20日，星期一1）无时限电流速断保护按大于最大方式下本线路末端母线短路的最大短路电流只保护被保护线路的一部分。t=0s简单可靠，动作迅速。无法保护线路的全长，保护范围直接受系统运行方式变化的影响；受线路长短的影响较大；整定原则及保护范围动作时限分析第20页，共34页，2023年，2月20日，星期一2）带时限电流速断保护按大于下一级线路电流速断保护的动作电流整定保护本线路全长，同时延伸到下一条线路，不超出下一条线路无时限电流速断保护的范围。

保护范围大于被保护线路；保护必须依靠延时元件与相邻线路或相邻元件保护配合，实现选择性；与无时限电流速断保护一起作为本线路的主保护整定原则及保护范围动作时限分析第21页，共34页，2023年，2月20日，星期一3）定时限过电流保护按照躲开最大负荷电流整定不仅能够保护本线路全长，而且也能保护相邻线路全长与结构简单，工作可靠，不仅能作本线路的近后备（有时作为主保护），而且能作为下一条线路的远后备。整定原则及保护范围动作时限分析单侧电源供电线路中，越靠近电源侧，负荷电流越大，定时限过电流保护的动作时限越大，灵敏度越低，对靠电源端的故障不能快速切除。

第22页，共34页，2023年，2月20日，星期一2电压保护方向闭锁电流保护

复合电压闭锁电流保护

电流电压低电压保护过电压保护第23页，共34页，2023年，2月20日，星期一3距离保护原理类型分析Z=U/I

接地距离保护优点：保护范围较为稳定，不受负荷电流和系统方式变化的影响；能反映各种性质的故障。

缺点：保护范围受过渡电阻的影响较大。相间距离保护第24页，共34页，2023年，2月20日，星期一4零序保护原理类型分析

系统发生接地短路，会出现零序电流和零序电压。可根据有无零序分量，判断系统是否发生接地短路，从而构成接地短路保护。零序电流保护（阶段式零序保护，零序方向过流保护）受系统接地点和运行方式的影响较大零序电流保护只反映接地性质故障

零序电压保护第25页，共34页，2023年，2月20日，星期一5纵联保护原理类型分析线路两侧均将判别量借助通道传送到对侧,然后,两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障。

方向比较式纵联保护

全线速动的保护不作为相邻设备的后备保护

对于输电线路内部短路具有绝对的选择性纵联电流差动保护第26页，共34页，2023年，2月20日，星期一三不同电压等级线路保护的配置

配网高压输电超高压特高压直流

6kV10kV35kV66kV

110kV220kV

330kV500kV

750kV

1000kV

±800kV±500kV±100KV±50KV低压

380/220V

（一）我国电力系统电压等级

第27页，共34页，2023年，2月20日，星期一（二）

35KV、10KV线路

主保护：速断电流保护、定时限电流保护近后备保护：过电流保护重合闸（后加速）远后备保护：主变的后备保护单相接地保护

相间短路系统相对简单，一般采用带方向或不带方向的电流电压保护作为相间故障的主保护及后备保护。说明保护配置

35KV和10KV系统是中性不直接接地系统。相电压发生畸变，中性点位移，有较高的零序电压，而线电压不变绝缘监察装置第28页，共34页，2023年，2月20日，星期一思考题绝缘监察装置的原理。1问题3问题2

问题异名相接地时，线路保护动作情况？分析：单相接地时电压变化情况。第29页，共34页，2023年，2月20日，星期一（三）110kV线路保护配置距离（接地、相间）Ⅰ、Ⅱ保护，零序方向电流Ⅰ、Ⅱ保护

距离Ⅲ保护、零序方向电流Ⅲ保护，重合闸（后加速）主变的过流保护

主保护近后备远后备对于超短线路，距离保护、接地距离保护和零序保护的整定值已不能满足实际要求，故而采用纵联保护作为主保护。

第30页，共34页，2023年，2月20日，星期一（四）220kV线路保护配置双重化设置

纵联保护主变后备保护相邻线路的三段保护距离三段保护（接地和相间距离）；零序电流保护；失灵保护；重合闸（包括后加速）。

从系统稳定考虑，要求运行在任何情况下都应快速切除全线范围内的各种类型故障。主保护近后备远后备第31页，共34页，2023年，2月20日，星期一（五）超高压电网特点系统稳定

长线重负荷分布电容暂态分量并联电抗器限止工频过电压，补偿线路无功功率，抑制潜供电流导致短路电流中波