继电保护原理及装置

1、继电保护原理和装置、内容提要、继电保护定义和任务对继电保护的要求继电保护分类继电保护配置原则继电保护原则和装置继电保护投弃原则继电保护操作注意事项继电保护运行和检查注意事项，一、 继电保护定义和任务1 .继电保护装置在电力系统中的电力元件或电力系统本身发生故障或危及其安全运行的事件时，需要立即向运行值班人员发出警告信号，或者向直接控制的断路器发出跳闸命令，使这些事件发展终止的自动化措施和设备。 用于实现此自动化措施以保护功率元件的硬件设备通常被称为继电器保护设备。 一、继电保护的定义和任务，二、继电保护的任务受保护的电力系统部件发生故障时，准确且迅速地切除故障受保护的电力系统部件不能正常工作时

2、，为了处理发送信号或者用装置自动调整，或者继续运行切除引起事故的电气设备。 二、对电力系统继电保护的基本要求是：1.可靠性2 .选择性3 .快速性4 .灵敏度“四性”之间，有的是互补的，有的是相互制约的，需要对不同的使用条件分别进行协调。 三、继电保护分类按照继电保护功能在系统异常、故障时发挥的作用的重要性，保护可分为以下四种保护：主保护：满足系统稳定和设备安全要求，可以选择性切除受保护的设备和线路故障的保护。 备份保护：备份保护是指在主保护或断路器被拒绝时切除故障的保护。 分为远备份和近备份两种。 辅助保护是为了补充主保护和备份保护的性能，或在主保护和备份保护结束时终止运行而增加的简单保护。

3、 异常运行保护：对受保护的电力设备和线路的异常运行状态进行反应的保护。 四、继电保护配置、继电保护配置的基本原则：加强主保护，备用保护220kV以上“双重化”配置110kV以下的单套配置，四、继电保护配置升压站的主要一次设备保护功能配置：线路保护(高压输电线路、场内集电线路)母线保护(高压母线、低压母线) 变压保护无功补偿设备保护站用变压保护箱式变压器保护，五、继电保护原理及装置、超高压线路保护变压器保护、线路保护、保护程序结构、高速数字信号处理芯片dd频率每24点高速采样实时校正：在故障全过程中校正所有保护继电器(主保护和备用保护) 动作电流(差动电流)为：制动电流对应于：动作电流制动电流的

4、动作点位于比率制动特性曲线上，继电器动作。 线路内部短路动作电流：制动电流：用继电器动作。 流出线路内部的电流(内部短路电流、本线路的电容电流)全部为动作电流。光纤电流纵差保护原理、光纤电流纵差保护原理、线路外部短路动作电流：制动电流：继电器不动作。 横向电流(外部短路电流、负载电流)不产生动作电流，仅产生制动电流。 距离保护原理、正常运行时的测量阻抗为负载阻抗：短路时的测量阻抗为短路阻抗：距离保护原理、距离保护是从反应故障点到保护安装点的距离(阻抗)，是根据距保护的距离决定动作时间的保护。 主要元件为距离(阻抗)继电器，检测从电压电流到短路点的保护阻抗值。 如上图所示，是距离保护的3段时限特

5、性。 距离保护原理、距离保护的优点：1.反应电压降低和反应工作电流增大，灵敏度高。 2 .保护范围不受运行方式的影响。3 .在多电源复杂的网络中，可以保证动作的选择性。距离保护的缺点：1.全线速动无法实现。 必须在(一般保护线路的60% )且超短线路(3公里以下)上停止运行。 不那样做的话会发生超车。 零相电流保护原理、零相保护是由大接地电流系统接地时产生大的零相电流，故障线路的零相电力方向从线路流向母线的原理构成的保护。 零相电流保护原理、常用保护元件零相方向过流零相反时限过流、零相保护的优点对高电阻接地有较高的灵敏度，零相保护的缺点保护范围受系统运行方式的影响较大。 无法实现全线性的提速。

6、 变压器保护、主变主保护配置稳态比率差动速断零相比率差动/分侧比率差动备用保护配置：复合电压闭合方向过流零相方向过流过磁相间阻抗和接地阻抗备用保护可根据需要在各侧灵活配置。 另外，在过载警报启动冷却器过载关闭中，有负载调压零相电压警报差流异常警报零相/分侧差流异常警报差动电路TA断线TA异常警报和TV异常警报过激磁警报，变压器差动保护规定，首先TA的正极性端在母线侧，电流参考方向从母线朝向变压器为正方向。 变压器差动保护首先规定TA的正极性端在母线侧，电流参照方向为从母线流向变压器的方向为正方向。变压器差动保护、工作方程：变压器差动保护、励磁涌流判定标准和过激磁判定标准封闭。 通过TA饱和判定

7、标准锁定，防止TA饱和时的误动作。 变压器差动保护、区域内故障时：如图所示，各侧短路电流从母线流向变压器，与基准方向一致，为正值，因此差动电流大，容易满足差动方程式，差动保护动作。 变压器差动保护、区外故障时：如图所示低压母线发生故障。 高中压侧短路电流从母线流向变压器，为正值。 低压侧电流从变压器流向母线，为负值。 将变压器视为电路上的一个节点，并且根据节点电流的定理，由于流过的电流(即相位)之和等于0，所以差分电流差分保护不工作。 变压器差动保护、变压器差动保护与线路差动保护不同，是因为变压器差动保护的不平衡电流远大于线路差动保护不平衡电流，变压器差动保护的灵敏度和可靠性存在问题。 变压器

8、差动保护不平衡电流产生的原因主要是：1.稳定时的不平衡电流(1)变压器的各侧变流器的型号不同，即各侧变流器的饱和特性和励磁电流不同所引起的不平衡电流。 必须满足变流器10%误差曲线的要求。 (2)实际的变流器变比和修正运算变比的不平衡电流。 (3)变压器调压抽头变更产生的不平衡电流。 (4)变压器的运行过励磁引起的不平衡电流。 2 .过渡时不平衡电流(1)短路电流的非周期成分主要是变流器的励磁电流，使铁心饱和，误差增大，引起不平衡电流。 (2)变压器无负载接通的励磁冲击电流仅在变压器侧流过电流。 励磁冲击电流在通常运行时励磁电流比较小，在额定电流的3%以下。 但是，在： (1)变压器的无负荷接

9、通(空投) (2)区外故障切除后的电压恢复时，有可能产生大的励磁电流。 励磁涌流波形的特点：励磁涌流的最大宽度值大，可达变压器额定电流的510倍。 变压器的容量越小，该倍数越大。 有很大的非周期成分。 因为波形偏向时间轴的一侧，所以波形在很大程度上是不对称的。 高次谐波成分多，特别是二次谐波成分的含量多。 二次谐波与基波成分之比都大于0.15。 波形中断，中断角通常大于60o。励磁冲击电流、励磁冲击电流最大可达额定电流的10倍，因此将励磁冲击电流代入差动方程式，此时的差动电流远大于制动电流，满足差动方程式，可引起差动保护的误动作。 励磁冲击电流、六、继电保护投放原则、继电保护装置的状态分为接通

10、、退出、信号三种。 接通状态是指装置功能按压板和出口按压板均根据需要正常接通，手柄位于对应的位置。 退出状态是指装置功能按压板、出口按压板全部关闭，方向盘处于对应的位置。 信号状态是指装置功能压板接通，出口压板全部打开，手柄位于对应的位置。 运行中的继电保护接通操作按照本值调整员的指令进行，未经许可不得变更继电保护装置的状态。 要结束继电保护装置的一部分保护功能时，除了该功能压板，如果有专用的出口压板，请将出口压板分离。 六、继电保护投弃原则、继电保护全画面结束时，请切断保护画面上的所有保护压板(包括功能压板(手柄)和跳闸压板)。 正常情况下，一次设备处于运行状态或热备用状态时，该保护装置处于

11、接通状态，一次设备处于冷备用或检查状态时，该保护装置处于退出状态，无需接通继电保护装置，但需要观察监视其运行状况，因此请接通信号状态。七、继电保护操作注意事项、线路光纤差动保护线路远程跳闸保护主变压器差动保护主变压器气体保护断路器充电保护双母线母差保护、七、继电保护操作注意事项、一、线路光纤差动：线路光纤差动保护接通跳闸前，先确认光纤通道正常后接通。 线路光纤差动保护实行两端同时投弃原则。 在线路充电时，要求接通线路两侧光纤差动保护，要求接通开关控制电源。 当线路停止，线路的一侧动作，另一侧不动作，并且开关环动作时，必须特别注意线路光纤差动保护的误动作对策。 七、继电保护操作注意事项、2 .线

12、路远程跳保护：远程跳保护的执行双方同时投退原则。 不允许在运行中的远程跳保护信道上进行远程跳信号测试。必要时，必须在线路两端的远程保护结束时进行。 七、继电保护操作注意事项，3 .主变差动保护：变压器空充电时应接通。 在新投变压器上施加了负荷的情况下，差动保护根据调度请求而投出。 七、继电保护操作注意事项，4 .主变气体保护：变压器气体保护应在正常运行时投入。 在变压器运行中进行机油过滤器、补油、更换油泵或更换净油器的吸附剂时，请将其重气体变更为信号。 用1台开关控制多台变压器时，其中1台变压器为备用时，请将备用变压器的重气体变更为信号。 七、继电保护操作注意事项，5 .断路器保护：充电保护投弃严格按照调度命令、现场操作规则执行。 断路器的充电保护只在充电时暂时接通。 正常运行中，请结束断路器的充电保护。 七、继电保护操作的注意事项，6 .短导线保护：仅在线路等设备停止运行开关环时接通(敦煌可控制的高电阻例外)。 正常运行中，请结束短导线的保护。七