华中科技大学-电气工程基础课件(熊银信)-第10.ppt

1、HUST_CEEE第十章第十章 电力系统继电保护电力系统继电保护u第一节第一节 继电保护的作用和原理继电保护的作用和原理u第二节第二节 继电保护装置的构成继电保护装置的构成u第三节第三节 对继电保护的基本要求对继电保护的基本要求u第四节第四节 输电线路的电流保护输电线路的电流保护u第五节第五节 输电线路的自动重合闸输电线路的自动重合闸u第六节第六节 主要电气设备的保护配置主要电气设备的保护配置HUST_CEEE第一节第一节 继电保护的作用和原理继电保护的作用和原理u一、继电保护的作用v 电力系统继电保护u是一门研究自动识别故障并排除故障元件的自动装置的技术学科。u继电保护自动装置：能反应电力系

2、统中电气元件故障或不正常运行状态并动作于断路器跳闸或发出指示信号的一种自动装置。BkAC1QF2QF3QF4QF5QF6QF7QFv 基本任务基本任务u自动、迅速、有选择地自动、迅速、有选择地将故障元件将故障元件从电力系统中从电力系统中切除切除，使故障元件免，使故障元件免于继续遭到破坏并保证非故障元件于继续遭到破坏并保证非故障元件迅速恢复正常运行；迅速恢复正常运行；u反应反应电气元件电气元件不正常工作状态不正常工作状态并根并根据实际运行条件作出不同反应，如据实际运行条件作出不同反应，如 在无人值班的变电所，一般动在无人值班的变电所，一般动作于故障元件的断路器跳闸；作于故障元件的断路器跳闸； 若

3、发生过负荷而有自动减负荷若发生过负荷而有自动减负荷装置时，可动作于自动减负荷装置时，可动作于自动减负荷装置；装置； 在有人值班变电所或控制室，在有人值班变电所或控制室，一般动作于发信号，提示值班一般动作于发信号，提示值班人员哪个元件出现了不正常工人员哪个元件出现了不正常工作状态。作状态。HUST_CEEE二、继电保护的基本原理 利用电力系统发生故障和处于不正常运行状态时一些物理量的特征和特征分量，可以构成各种原理的保护。Bk2AC1QF2QF3QF 4QF5QF6QFk11电流保护原理电流保护原理 2低电压保护原理低电压保护原理3低阻抗保护原理低阻抗保护原理4方向保护原理方向保护原理5 5纵联

4、保护原理纵联保护原理6序分量保护原理序分量保护原理当电力系统中发生不对称短路时，当电力系统中发生不对称短路时，故障电流和电压中含有故障电流和电压中含有负序分量负序分量。若为不对称若为不对称接地接地故障时，故障电流、故障时，故障电流、电压中还包括电压中还包括零序分量零序分量。7其他保护原理其他保护原理瓦斯保护、瓦斯保护、行波保护行波保护HUST_CEEEu一、继电保护装置的构成v输入电路：将电力系统中的强电量变换成为满足继电保护二次电路需要的各种弱电量。包括：各种互感器、变换器、序滤过器、滤波回路、整流电路、模数变换等部件。v测量元件。包括：u电磁型：电流、电压、时间、中间等继电器；u晶体管型：

5、电流、电压、方向元件等；u微机型：通过软件实现。v逻辑元件：由各种门电路、时间电路、相位或幅值比较电路、加法器、减法器、积分器及移相电路等中一个或几个部份组成。v输出电路：通常指开关量的输出。v执行元件：当接到逻辑回路或输出回路的跳闸或发信号等命令后，执行其命令以完成继电保护所担负的任务。12345给定第二节第二节 继电保护装置的构成继电保护装置的构成HUST_CEEE第三节 对继电保护的基本要求Bk1AC1QF5QF3QF7QF8QFk22QFk3III6QF4QF9QFu1. 有选择性：u 指 电 力系统故障时，保护装置仅切除故障元件，尽可能地缩小停电范围，保证电力系统中非故障部份继续运行

6、。2. 动作迅速：对用户来说，快速切除故障可以减少非故障用户元件在低电压下运行的时间，利于电动机自启动，保持用户电气设备的不间断运行；对于系统中的电气设备而言，保护动作越快，对通过故障电流的电气设备损坏越小；对电力系统中并列运行的发电机而言，保护动作太慢，可能将使发电机之间失去同步。若短路时，相关保护迅速动作切除故障，电源间功角不至拉开太大，系统能较容易地使失去同步的电源进入再同步，恢复电力系统的正常运行。HUST_CEEE3. 灵敏度好灵敏度好：u 灵敏度是指继电保护对其保护范围内故障或不正常运行状态的灵敏度是指继电保护对其保护范围内故障或不正常运行状态的反应能力。反应能力。u 保护的灵敏度

7、一般用灵敏系数保护的灵敏度一般用灵敏系数(Ksen )来衡量。来衡量。 对于反应物理量对于反应物理量上升上升而动作的保护，其灵敏系数为：而动作的保护，其灵敏系数为： Ksen保护范围内金属短路时故障参数的最小计算值保护范围内金属短路时故障参数的最小计算值 保护的整定值（动作值）保护的整定值（动作值） 对于反应物理量对于反应物理量下降下降而动作的保护，其灵敏系数为：而动作的保护，其灵敏系数为： Ksen保护的整定值（动作值）保护的整定值（动作值） 保护范围内金属短路时故障参数的最大计算值保护范围内金属短路时故障参数的最大计算值 u4. 可靠性高可靠性高：保护的可靠性高是指保护的可靠性高是指属于保

8、护范围内属于保护范围内的短路故障，保护的短路故障，保护应动应动作作，对于保护，对于保护范围外范围外的故障则的故障则应不动作应不动作。该动作的而不动作称为保护该动作的而不动作称为保护拒动作。拒动作。不该动作的而动作称为保护不该动作的而动作称为保护误动作误动作。HUST_CEEE第四节第四节 输电线路的电流保护输电线路的电流保护u一、一、电力系统继电保护的配置原则电力系统继电保护的配置原则u二、二、线路相间短路的电流保护线路相间短路的电流保护*u三、三、相间短路方向电流保护相间短路方向电流保护u四、四、相间短路电流保护整定计算举相间短路电流保护整定计算举例例u五、五、接地短路的电流保护接地短路的电

9、流保护HUST_CEEEu一、电力系统继电保护的配置原则u 技术规程对电力系统中的保护配置有十分详细和具体的规定：u 对于电力系统中的电力设备和线路，应装设反应各种短路故障和异常运行的保护装置：反应电力设备和线路短路故障的保护应有主保护和后备保护，必要时可再增设辅助保护；主保护：指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设备和线路故障的保护。后备保护：在主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。u 在主保护拒动时用以切除故障的保护称近后备保护。u 在断路器拒动时用以切除故障的保护则称为远后备保护。辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能不足或在主、后备保护退出运行时而增设的简单

10、保护。各个相邻元件的保护范围必须有重叠区；对于电力设备和线路的异常运行状态（如过负荷等） 应有反应异常运行的异常运行保护。HUST_CEEEu二、相间短路的电流保护u1. 无时限电流速断保护（电流保护I段）动作原理与整定计算：无时限电流速断保护在任何情况下只切除本线路上的故障。以AB线路断路器1QF处的无时限电流速断保护为例，则必须首先计算AB线路各处三相和两相短路时的短路电流以确定如何计算该保护的动作电流和如何校验该保护的灵敏度。u1QF处无时限电流速断保护的动作电流I Iop1：u I Iop1 KIrel I K.Bmaxu 可靠系数KIrel可取1.21.3。Ak11QF2QFBxsm

11、axxsminIIOP1IkBmaxlLminLmax3120231max)2(min1min)3(maxlxXEIlxXEIssksskHUST_CEEEu动作时间：t Iop1= 0su灵敏度：用保护范围即它所保护的线路的长度的百分数来表示。无时限电流保护不能保护线路全长，应采用最不利情况下的保护范围来校验保护的灵敏度，一般要求保护范围不少于线路长度的15%。IIOP1IkBmaxlLminLmax3120Ak11QF2QFBxsmaxxsmin)23(123max11minmin1max1SIopSSSIopXIExllxXEI按最小运行方式下二相短路求lmin灵敏度： lmin15%l

12、ABHUST_CEEEu 无时限电流速断保护构成：&KTAIOP.r1234跳闸IKSIrIKA图图10-8 无时限电流速断保护无时限电流速断保护单相原理框图单相原理框图1-电流测量元件；2-否门；3-信号元件；4-闭锁元件当上述无时限电流速断保护灵敏度不满足要求时，即保护 范 围 lm i n15%lAB时，不宜采用该保护，此时可采用无时限电流电压联锁速断保护，以提高电流保护第I段的灵敏度。HUST_CEEEu2. 带时限电流速断保护（电流保护II段）为什么要配置带时限电流速断保护？带时限电流速断保护的主要作用：在任何情况下，带时限电流速断保护均能保护本线路的全长（包括本线路的末端）。为此，

13、保护范围必须延伸至相邻的下一线路，以保证在有各种误差的情况下仍能保护线路的全长；为了保证在相邻下一线路出口处短路时保护的选择性，本线路的带时限电流速断保护在动作时间和动作电流两个方面均必须和相邻线的无时限电流速断保护配合。IIOP1IkBmaxIIIop1IIop2IkCmaxl0Ak11QF2QFB3QFCu 任何整定电流保护任何整定电流保护II段？段？ IIIop1 IIop2且且 IIIop1 tIop2则：则： IIIop1KIIrelIIop2/Kbmin tIIop1tIop2tt可靠系数可靠系数KIIrel一般取一般取1.11.2。HUST_CEEEu分支系数Kb定义：在相邻线路

14、第I段保护范围末端即k1点短路时，流过故障线的短路电流与流过被保护线短路电流的比值。即：uKb IBC / IABAk11QF2QFB3QFC “技术规程”规定：当线路长度小于50km时，大于等于1.5；当线路长度在50km200km时，大于等于1.4；当长度大于200km时，大于等于1.3。当该保护灵敏度不满足要求时，动作电流可采用和相邻线路电流保护第II段整定值配合，以降低本线路电流保护第II段的整定值而提高其灵敏度，即整定值为：u IIIop1KIIrelIIIop2/Kbminu tIIop1tIIop2tu电流保护第II段的灵敏度：5 . 13 . 11minIIopKBIIsenI

15、IKHUST_CEEEu3. 定时限过电流保护（电流保护III段）作用：作本线路主保护的后备保护（近后备保护）；作相邻下一线路（或元件）的后备保护（远后备保护）。可靠系数KIIIrel一般取1.151.25电流测量元件的返回系数Kre 一般取0.85。如何整定动作电流？正常运行并伴有电动机自启动而流过保护的最大负荷电流为KssILmax时该电流保护不动作，即： IIIIop1 KssILmax外部故障切除后，非故障线的定时限过流保护在下一母线有电动机启动且流过最大负荷电流时应能可靠返回，即：u Ire= KIIIrelKssILmax 且 IIIIop1 Ireu故 动作电流Iop1 ：max

16、1LressIIIrelIIIopIKKKIAk11QF2QFB3QFCHUST_CEEE任何保证电流保护III段动作的选择性？问题： IIIIop1 IIIop1 tIIIop2tIIIop3tIIIop4u即：tIIIop3 tIIIop4 tu tIIIop2 tIIIop3 tu tIIIop1 tIIIop2 t灵敏度校验2 . 1 3 . 1 1min11min1IIIopKCIIIsenIIIopKBIIIsenIIKIIK远后备：近后备：0tIIIop0tIIIop1tIIIop2tIIIop3tIIIop4l0QF1QF2QF3QF4QFM5QFHUST_CEEEu4. 电流

17、保护的接线方式接线方式：指电流互感器和电流测量元件间的连接方式。分类：完全星形接线：一般用于大接地电流系统。不完全星形接线：一般用于小接地电流系统。特点：投资不同；均能反应所有的相间短路；在大接地电流系统中，完全星形接线能反应所有单相接地故障，不完全星形接线不能反应B相接地故障；在小接地电流系统中，当在不同线路上发生两点接地时，一般情况下只要求切除一个接地点而允许带一个接地点继续运行一段时间。u 对在保护动作时间相同的并行线路，不完全星形接线的可靠性高；对串联运行的两相邻线路，完全星形接线百分之百有选择性。AB CIII 1逻辑逻辑元件元件KAKAKAiaibicinAB CII 1逻辑逻辑元

18、件元件KAKAiaicinHUST_CEEEu5. 三段式电流保护的原理图及延时特性三段式电流保护的功能框图ABC1QFAIIIIIIIIIt2t3KCO16跳1QF15141311126KA5KA4KA1KA2KA3KA7KA8KA9KA2KT3KT1KS2KS3KSiaibic图图10-12 三段式电流保护的功能框图三段式电流保护的功能框图Ak2M1QFB2QFC3QFk1HUST_CEEE电磁型三段式电流保护原理电路图举例图图10-14 三段式电流保护电路的原理展开图三段式电流保护电路的原理展开图(a)交流回路展开图；(b)直流回路展开图；(c)信号回路TAABC1kA2kA3kA4kA

19、5kA6kA7kA8kA9kA(a)1KS2KS3KSWS信号(c)WC-WC1kA4kA7kA2kA5kA8kA3kA6kA9kA2KTKCO3KTQF12KT3KT2KS3KS1KSKCOYRFUFU(b)HUST_CEEE三段式电流保护的配置和延时特性电流保护配置：每一处都必须配置三段式电流保护吗？A1B2C34DMIII段：定时限过电流段：定时限过电流 tIII40sI段：无时限电流速断段：无时限电流速断 tI30sIII段：段：tIII30.5sI段：段： tI20sII段：带时限电流速断段：带时限电流速断 tII20.5sIII段：段：tIII21sI段：段： tI10sII段：段

20、： tII10.5sIII段：段：tIII11.5s延时特性：0ltI1tII1tIII1tI2tII2tIII2ttI3tIII3tIII4图图10-13 三段式电流保护的延时特性三段式电流保护的延时特性HUST_CEEE三段式电流保护的配置和延时特性电流保护的动作顺序QF1QF2QF3短路点保护I段II段III段I段II段III段I段II段III段k3启动跳闸tIII1tIII2tII3tIII3k2启动跳闸tIII1tII2tIII2k1启动跳闸tII1tIII1A1B2C34Dk1k2k3HUST_CEEEu三、相间短路方向电流保护u1. 采用方向电流保护的必要性Dk2CBAk1123

21、456K3DKI1AKI1图图10-14 双电源网络中三段式电流保护的选择性双电源网络中三段式电流保护的选择性u2. 方向电流保护的构成uI段：动作电流满足选择性时不加方向元件；uII段：动作电流和动作时间能满足选择性时不加方向元件；uIII段：同一变电所内动作时间较小而可能失去选择性时加方向元件，动作时间相同可能失去选择性时均加方向元件。III&112345671KS102KS113KS12t2t389跳闸13KAKAKAKPKCO图图10-15 三段式方向电流保护单相原理框图三段式方向电流保护单相原理框图HUST_CEEEu3. 功率方向元件u 方向电流保护与一般电流保护的差别仅多了一个功

22、率方向元件。u功率方向元件的构成原理u k1点短路时：UrIr k1(0，900)u k2点短路时：UrIr k2 k11800u故保护正向短路时：u 90 r 90u 保护反向短路时：ur 90 或 r 180rUrIrIk2k1IrUr1KI2KI(a)rUK1rIK2rUrI2kr0ABrUrI1kr0rUK1rIK2AB(b)图图11-18 功率方向测量元件功率方向测量元件(a)电流电压的相位；电流电压的相位；(b) 对对A、B的影响的影响rHUST_CEEEu功率方向元件的接线方式要求：相间短路时有良好的方向性和有很高的灵敏度。900接线方式：指系统在三相对称且功率因数为1的情况下，

23、接入功率方向元件的电流超前所加电压900的接线。1rbcUU1raIIaUbUcU表 10-1 功率方向元件的 90接线 功率方向测量元件 rI rU a aI bcU b bI caU c cI abU u4. 三段式方向电流保护u 三段式方向电流保护在作用原理、整定计算原则等方面与无方向三段式电流保护基本相同。HUST_CEEEu四、相间短路电流保护整定计算举例u例10-1： 图10-20中所示网络中每条线路的断路器处均装三段式相间方向电流保护。试求AB线路断路器1QF处电流保护第I、II段的动作电流、动作时间和灵敏度。图中电源电势为115kV，A处电源的最大、最小等值阻抗为：XsAmax

24、20，XsAmin15，B处电源的最大、最小阻抗为：XsBmax25，XsBmin20，各线路的阻抗为：XAB40，XBC26，XBD24，XDE20，电流保护第I、II段的可靠系数为：KIrel1.3，KIIrel1.15。kEABCDEBxsBEAxsA4QF6QF1QF2QF3QF5QF图图10-20 例图的一次系统接线例图的一次系统接线HUST_CEEEu解：1、断路器1QF处电流保护第I段的整定计算：kAXXEIABsAsKB21. 140153115min)3(maxkAIKIKBIrelIop57. 121. 13 . 1)3(max160.162057. 1211523max1

25、min1sAIopSXIElx%15%6 .41%100406 .161min1ABlxlxu电 流 保 护 第 I 段 的 动 作 时 间 为tIop1=0su当电流保护第I段的动作电流应躲最大振荡电流时应按下式计算： IIop1 = KIrel IOSmaxkAXXXEISBABsAsOS77. 1204015311522minminmaxHUST_CEEEu2、电流保护第II段的整定计算u 断路器1QF处电流保护第II段的动作电流应和相邻线BD电流保护第I段配合，即：min41/bIopIIrelIIopKIKI(3)4maxminmin115/31.32.23()/55/2024IIs

26、oprelkDrelsABSBBDEIK IKkAXXXX2 . 3255511maxminminSBABSAbXXXKu故： IIop1 =1.31.77=2.3kAu电流保护第I段的灵敏度校验为：%15%5 .121min1ABlxlx不满足灵敏度的要求，应考虑用不满足灵敏度的要求，应考虑用无时限电流电压联锁速断保护。无时限电流电压联锁速断保护。HUST_CEEE14min/1.15 2.23/3.20.8 IIIIIoprelopbIKIKkA所以不满足要求故 4 . 12 . 18 . 096. 0 1)2(minIIopKBIIsenIIKkAXXEIABsAsKB96. 023ma

27、x)2(minu电流保护第II段应与相邻线路电流保护第II段配合，即：min41/bIIopIIrelIIopKIKI46minmax115/3/1.15 1.31.69(1540)/2044IIIIIIIIoprelopbrelrelKEIKIKKKIkAHUST_CEEEkAKIKIbIIopIIrelIIop61. 02 . 3/69. 115. 1/ min41动作电流：满足要求。灵敏度： 4 . 158. 161. 096. 0 1)2(minIIopKBIIsenIIKstttIIopIIop1 41动作时间：HUST_CEEEu五、接地短路的电流保护u1. 大接地系统中的多段式零

28、序电流保护u大接地电流系统接地故障的特征BkAT1T2Z0T1Z01Z02Z0T20U0I01I02I图10-21 大接地电流系统中的单相接地短路HUST_CEEE系统中出现零序电流且零序电流的分布与接地点的位置和数目相关。发生接地短路时，系统中出现零序电压，且故障点零序电压U0最高，而变压器中性点的零序电压为0，保护安装处母线A、B的零序电压取决于变压器零序阻抗的大小。零序功率S0=U0I0。故障点的零序功率最大，零序功率方向在故障线上是由线路指向母线，在非故障线路上却从母线流向线路。在故障线路上，零序电压和零序电流间的相差角0取决于线路和变压器的零序阻抗角K0，即-0=180-K0。若k0

29、为80左右，则0在-100左右。HUST_CEEEu变压器中性点接地方式的安排u“应尽量保持变电所零序阻抗基本不变”u多段式零序电流保护u零序电流保护一般为四段式，即零序电流保护I段、II段、III段和IV段。与相间短路电流保护类同，零序电第I、II段为线路接地故障的主保护，而第III、IV段为线路接地故障的后备保护。u2. 大接地电流系统中的方向零序电流保护u多段方向零序电流保护的构成仅在多段式零序电流保护中增加一个零序功率方向元件，并与零序电流测量元件构成与门共同判别是否在保护线路正方向发生了接地短路。HUST_CEEE 故障点的电流为全系统非故障相对地电容电流之和，其相位超前零序电压的角

30、度900； 故障线的零序电流等于除故障线外的全系统中其它元件的电容电流之和，其值远大于非故障线的零序电流，且方向与非故障线相反，由线路指向母线且滞后零序电压的角度900； 故障线的零序功率与非故障线的零序功率方向相反。3. 小接地电流系统中单相接地零序电压、电流及功率方向保护小接地电流系统中单相接地零序电压、电流及功率方向保护u中性点不接地系统中单相接地故障的特征及保护方式中性点不接地系统中单相接地故障的特征及保护方式a. 单相接地的特征单相接地的特征 全系统出现零序电压和零序电流；全系统出现零序电压和零序电流； 非故障线的零序电流为该线非故障相对地电容电流之和，非故障线的零序电流为该线非故障

31、相对地电容电流之和，方向由母线指向线路且超前零序电压的角度为方向由母线指向线路且超前零序电压的角度为900；HUST_CEEEb. 保护方式保护方式 绝缘监视装置绝缘监视装置 零序电流保护零序电流保护 零序功率方向保护零序功率方向保护u中性点经消弧线圈接地系统中单相接地故障的保护方式中性点经消弧线圈接地系统中单相接地故障的保护方式 用绝缘监视装置用绝缘监视装置 用单相接地时产生的高次谐波分量构成保护用单相接地时产生的高次谐波分量构成保护 用接地故障暂态过程中的故障分量的某些特征构成用接地故障暂态过程中的故障分量的某些特征构成保护保护HUST_CEEE第五节第五节 输电线路的自动重合闸输电线路的

32、自动重合闸u一、概述一、概述u二、三相自动重合闸二、三相自动重合闸u三、单相重合闸三、单相重合闸u四、综合重合闸四、综合重合闸u五、重合闸和继电保护的配合五、重合闸和继电保护的配合HUST_CEEE一、概述一、概述u自动重合闸的作用自动重合闸的作用 在线路上发生暂时性故障时，迅速恢复供电，在线路上发生暂时性故障时，迅速恢复供电，从而可提高供电的可靠性；从而可提高供电的可靠性； 对于有双侧电源高压输电线路，可以提高系统对于有双侧电源高压输电线路，可以提高系统并列运行的稳定性；并列运行的稳定性； 可以纠正由于断路器机构不良，或继电保护误可以纠正由于断路器机构不良，或继电保护误动作引起的误跳闸；动作

33、引起的误跳闸； 在电网建设过程中，考虑自动重合闸作用，可在电网建设过程中，考虑自动重合闸作用，可暂缓架设双回线路以节约投资。暂缓架设双回线路以节约投资。HUST_CEEEu对自动重合闸的基本要求 动作迅速； 不允许任意多次重合； 动作后应能自动复归； 手动跳闸时不应重合； 手动合闸于故障线路不重合； 一般自动重合闸ARD可用控制开关位置和断路器位置不对应启动，对综合重合闸ARD宜用不对应原则和保护同时启动； 应考虑继电保护和自动重合闸之间动作的相互配合。HUST_CEEEu自动重合闸的类型自动重合闸的类型 三相重合闸三相重合闸指不论在输、配线上发生单相短路还是相间短路，继电保护装指不论在输、配

34、线上发生单相短路还是相间短路，继电保护装置均将线路三相断路器同时跳开，然后启动自动重合闸同时合三相置均将线路三相断路器同时跳开，然后启动自动重合闸同时合三相断路器。若为暂时性故障则重合闸成功。否则保护再次动作跳三相断路器。若为暂时性故障则重合闸成功。否则保护再次动作跳三相断路器。断路器。 单相重合闸单相重合闸指线路上发生单相接地故障时，保护动作只跳开故障相的断路指线路上发生单相接地故障时，保护动作只跳开故障相的断路器，然后进行单相重合。如果故障是暂时性的，则重合后，便恢复器，然后进行单相重合。如果故障是暂时性的，则重合后，便恢复三相供电；如果故障是永久性的，而系统又不允许长期非全相运行三相供电

35、；如果故障是永久性的，而系统又不允许长期非全相运行时，则重合后，保护动作跳开三相断路器，不再进行重合。时，则重合后，保护动作跳开三相断路器，不再进行重合。 综合重合闸综合重合闸将单相重合闸和三相重合闸综合在一起。当发生单相接地故障将单相重合闸和三相重合闸综合在一起。当发生单相接地故障时，采用单相重合闸方式；当发生相间短路时，采用三相重合闸方时，采用单相重合闸方式；当发生相间短路时，采用三相重合闸方式。综合重合闸装置经过转换开关的切换，一般都具有单相重合闸，式。综合重合闸装置经过转换开关的切换，一般都具有单相重合闸，三相重合闸，综合重合闸和直跳等四种运行方式。三相重合闸，综合重合闸和直跳等四种运

36、行方式。HUST_CEEEu 自动重合闸的配置原则1kV及以上架空线和电缆与架空线混合线路，在具有断路器的条件下，如用电设备允许且无备用电源自动投入时，应装设自动重合闸装置；旁路断路器和兼作旁路的母联断路器或分段断路器，应装设自动重合闸装置；低压侧不带电源的降压变压器，可装设自动重合闸装置；必要时，母线故障可采用自动重合闸装置。二、三相自动重合闸二、三相自动重合闸u单电源线路的三相一次自动重合闸单电源线路的三相一次自动重合闸u双电源的三相自动重合闸与双电源的三相自动重合闸与同期同期问题问题三、单相重合闸三、单相重合闸四、综合重合闸四、综合重合闸五、重合闸和继电保护的配合五、重合闸和继电保护的配

37、合u自动重合闸前加速保护自动重合闸前加速保护u动作自动重合闸后加速保护动作动作自动重合闸后加速保护动作HUST_CEEE第六节第六节 主要电气设备的保护配置主要电气设备的保护配置 u一、电力系统继电保护的配置原则一、电力系统继电保护的配置原则 u二、电力变压器的保护配置二、电力变压器的保护配置 u三、同步发电机和电动机的保护配置三、同步发电机和电动机的保护配置 u四、母线的保护配置四、母线的保护配置 HUST_CEEE一、电力系统继电保护的配置原则一、电力系统继电保护的配置原则 电力系统继电保护的合理配置，是保护能否园满电力系统继电保护的合理配置，是保护能否园满地完成所担负任务的一个十分重要的

38、因素。对于电地完成所担负任务的一个十分重要的因素。对于电力系统的电力设备和线路，应装设反应各种短路故力系统的电力设备和线路，应装设反应各种短路故障和异常运行的保护装置；反应电力设备和线路短障和异常运行的保护装置；反应电力设备和线路短路故障的保护应有路故障的保护应有主保护和后备保护主保护和后备保护，必要时可再，必要时可再增设辅助保护增设辅助保护；重要的设备要求配置双重主保护重要的设备要求配置双重主保护；各个相邻元件保护区域之间需有重叠区，各个相邻元件保护区域之间需有重叠区，不允许有不允许有无保护的区域无保护的区域；必要时线路应装设将断路器自动合；必要时线路应装设将断路器自动合闸的自动重合闸装置。

39、闸的自动重合闸装置。 HUST_CEEE二、电力变压器的保护配置二、电力变压器的保护配置 对于油浸式变压器，由于故障使油箱内产生瓦斯和油面下降，对于油浸式变压器，由于故障使油箱内产生瓦斯和油面下降，应装反应箱内气体容量和流速的应装反应箱内气体容量和流速的轻、重瓦斯保护轻、重瓦斯保护，轻瓦斯保护，轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯动作于跳变压器各侧断路器；动作于信号，重瓦斯动作于跳变压器各侧断路器； 对于变压器引出线、套管内及油箱内部的短路应按变压器的容对于变压器引出线、套管内及油箱内部的短路应按变压器的容量及实际运行条件装设量及实际运行条件装设主保护主保护并动作于变压器各侧断路器跳闸；并动作于变压器

40、各侧断路器跳闸；电力变压器的主保护有电力变压器的主保护有电流速断保护电流速断保护和和纵差保护纵差保护；对于变压器；对于变压器高压侧电压在高压侧电压在330kV及以上时，可装双重纵差保护；及以上时，可装双重纵差保护； 对于变压器外部短路引起的变压器过电流，应根据变压器的容对于变压器外部短路引起的变压器过电流，应根据变压器的容量和类型装设相应的保护作为主保护的后备保护和相邻元件的量和类型装设相应的保护作为主保护的后备保护和相邻元件的后备保护后备保护；如；如过流保护，复合电压启动的过流保护，负序电流过流保护，复合电压启动的过流保护，负序电流及单相式低电压启动的过流保护及单相式低电压启动的过流保护等；

41、这些保护延时动作于变压等；这些保护延时动作于变压器各侧断路器跳闸；器各侧断路器跳闸；500kV系统联络变压器高、中压侧均应装系统联络变压器高、中压侧均应装设设阻抗保护阻抗保护；HUST_CEEE 对于中性点直接接地系统中的变压器，若中性点直接接地对于中性点直接接地系统中的变压器，若中性点直接接地运行，对外部单相接地引起的过电流应装运行，对外部单相接地引起的过电流应装零序过电流保护零序过电流保护；对于在中性点直接接地系统中低压侧有电源且中性点可能对于在中性点直接接地系统中低压侧有电源且中性点可能接地运行也可能不接地运行的变压器，应根据变压器的绝接地运行也可能不接地运行的变压器，应根据变压器的绝缘

42、情况装设缘情况装设不同时限的零序电流保护，零序电压保护不同时限的零序电流保护，零序电压保护或或零零序电流电压保护序电流电压保护等；等； 反应变压器过负荷的反应变压器过负荷的过负荷保护过负荷保护； 高压侧电压为高压侧电压为550kV的变压器应装反应变压器上工作磁通的变压器应装反应变压器上工作磁通密度过高的密度过高的过励磁保护过励磁保护； 对于变压器对于变压器温度升高、油箱内压力过高温度升高、油箱内压力过高和和冷却系统故障冷却系统故障均均应装设相应的保护。应装设相应的保护。HUST_CEEE三、同步发电机和电动机的保护配置三、同步发电机和电动机的保护配置1 1、同步发电机的保护配置同步发电机的保护

43、配置 同步发电机一般应配置以下保护方式：同步发电机一般应配置以下保护方式：1 1）定子绕组相间短路保护；定子绕组相间短路保护；2 2）定子绕组接地短路保护；定子绕组接地短路保护；3 3）在发电机外部发生相间故障时应装相间后备保护以防在发电机外部发生相间故障时应装相间后备保护以防止外部短路引起发电机定子绕组过电流；止外部短路引起发电机定子绕组过电流；4 4）定子绕组过电压保护和过负荷保护；定子绕组过电压保护和过负荷保护；5 5）对于不对称负荷、非全相运行、外部不对称短路引起对于不对称负荷、非全相运行、外部不对称短路引起的负序过电流应装定时限与反时限负序过电流保护以的负序过电流应装定时限与反时限负

44、序过电流保护以防止发电机转子表层过负荷；防止发电机转子表层过负荷；6 6）装励磁绕组过负荷保护和低励、失磁保护；装励磁绕组过负荷保护和低励、失磁保护；7 7）发电机逆功率保护；发电机逆功率保护；8 8）转子一点或两点接地保护；转子一点或两点接地保护；9 9）其它保护其它保护 HUST_CEEE2 2、电动机的保护配置、电动机的保护配置 同步电动机和异步电动机的主要故障是定子绕组相间故同步电动机和异步电动机的主要故障是定子绕组相间故障、单相接地故障和一相绕组匝间故障等。因此，应装设障、单相接地故障和一相绕组匝间故障等。因此，应装设的保护有：的保护有：1 1）相间短路保护，如电流速断保护或纵差保护

45、；相间短路保护，如电流速断保护或纵差保护；2 2）单相接地短路保护，如零序电流保护；但一般电动单相接地短路保护，如零序电流保护；但一般电动机不装匝间短路保护。机不装匝间短路保护。四、母线的保护配置四、母线的保护配置 发电厂和变电站的母线是汇集和分配电能的关键元件。发电厂和变电站的母线是汇集和分配电能的关键元件。母线故障将威胁电力系统的安全运行。母线故障机率尽管较母线故障将威胁电力系统的安全运行。母线故障机率尽管较小，但因后果严重，应该有良好的保护措施。小，但因后果严重，应该有良好的保护措施。母线的故障主母线的故障主要是相间和接地短路要是相间和接地短路。对母线进行保护的方式有两种：。对母线进行保护的方式有两种：v 利用供电元件的后备保护延时切除故障利用供电元件的后备保护延时切除故障v 装专门的母线保护装专门的母线保护