继电保护技能鉴定培训课件.ppt
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- 关 键 词:
- 保护 技能 鉴定 培训 课件
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1、 1、当电力系统设备发生故障时,能自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭严破坏,保证其他无故障部分迅速恢复正常运行;2、当电气设备发生不正常运行状态时,根据运行维护条件确定保护是动作于信号,还是动作于减负荷和跳闸。为完成继电保护所担负的任务,显然应该要求它能够正确区分系统正常运行与发生不正常运行状态之间的差别,以实现保护。运行和不正常工作状态之间的差别 一般情况下,发生短路之后,总是伴随有电流的增大、电压的降低、线路测量阻抗的减小,以及电压与电流之间相位角的变化。因此,可构成下列保护:反应于电流增大而动作的过电流保护反应于电压降低而动作的低电压保护反应于短路点到
2、保护安装地点之间的距离(或测量阻抗的减小)而动作的距离保护(或低阻抗保护)。利用每个电气元件在内部故障与外部故障时,两侧电流相位或功率方向的差别,构成的各种差动原理的保护。如:纵联差动保护、方向高频保护等。继电保护装置组成部分测量部分逻辑部分执行部分电气量与整定值进行比较,给出“大于”、“不大于”、“是”、“非”等结果。“或”、“与”、“否”、“延时起动”、“延时返回”以及“记忆”等。故障时,跳闸;不正常运行时,发信号;正常运行时,不动作。保护装置动作时,仅将故障元件从电保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量缩小,力系统中切除,使停电范围尽量缩小,以保证系统中的无故障部分
3、仍能继续以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。安全运行。快速切除故障。降低短路电流对故障快速切除故障。降低短路电流对故障设备的损坏程度;限制设备的损坏,设备的损坏程度;限制设备的损坏,提高系统的稳定性。提高系统的稳定性。继电保护对其保护范围内发生故障或继电保护对其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。不正常运行状态的反应能力。在该保护装置规定的保护范围内发生在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时,它不应该拒了它应该动作的故障时,它不应该拒绝动作,而在任何其他该保护不应该绝动作,而在任何其他该保护不应该动作的情况下,则不应该误动作。即动作的情况下,则不应该误动作。即该动
4、的动,不该动的不动,即不应拒该动的动,不该动的不动,即不应拒动,也不应误动。动,也不应误动。l速动性 l灵敏性l可靠性 l选择性 最能体现四种性质的保护 纵联保护 差动保护四、电力网的接线方式及特点一、开式电力网:一条电源线路向用户供电的电力网优点:简单明了。运行方便,保护简单投资费用少。缺点:供电的可靠性比较低,只适用于二级负荷二、闭式电力网:两条及两条以上的电源线路向用户供电的电力网优点:供电可靠性高,适用于一级负荷。例如:矿山缺点:运行操作、继电保护更为复杂,投资较大。五、变电所的接线方式及特点一、单母线接线:二、双母线接线:三、无母线接线:六、运行方式一、最大运行方式:二、最小运行方式
5、:被保护对象末端短路时,系统的等值阻抗最小,通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。被保护对象末端短路时,系统的等值阻抗最大,通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。七、中性点接地方式一、中性点直接接地:二、中性点经消弧线圈接地:三、中性点不接地:小接地电流系统(66kV及以下)大接地电流系统(220kV)小接地电流系统单相接地时的电流分布小接地电流系统单相接地时的电流分布小接地系统保护配置一、相间电流保护二、相间距离保护 小电流接地系统在发生单相接地故障时,接地短路电流很小,并不破坏系统线电压的对称性,系统还可以运行1-2个小时,故小电流接地系统一般不配置单相接地故障保护,只设置相间故障保护
6、,并且一般情况下保护均采用两相CT(变压器、电容器等除外),断路器也是三相操作机构。小接地系统保护配置(单套):三、三相重合闸大接地系统保护配置一、全线速动保护:纵联保护二、相间距离、接地距离保护 大电流接地系统在发生单相接地故障时,接地短路电流很大,会危及系统电气设备的安全,并且,发生接地故障的概率较高(70%左右),因此除设置相间短路保护外,必须设置单相接地保护(CT均为三相),断路器是分相操作机构。大接地系统保护配置(双套):三、零序保护四、综合重合闸配置可靠的全线速动保护,配置阶段式保护作为后备保护配置单相接地故障保护小接地系统:小接地系统和大接地系统线路保护配置主要区别配置阶段式保护
7、,一般不配置全线速动保护一般不配置单相接地保护大接地系统:组成:电流速断保护限时电流速断保护定时限过电流保护后备保护主保护三段式电流保护1、优点:简单可靠,动作迅速2、缺点:3、整定原则:躲本线末端、防止越级跳闸不可能保护线路的全长,并且保护范围受系统运行方式变化的影响。4、保护范围:最大运行方式下三相短路时,保护范围最大;最小运行方式下两相短路时,保护范围最小;特殊情况下,甚至没有保护范围。本线路一部分1、作用:作为速断保护的后备(速断不能保护全长)2、要求:3、整定原则:任何情况下都能保护本线路全长并力求具有最小的动作时限。5、动作时间:比下级速断保护高出一个时间差(t)常规保护:t=0.
8、5s微机保护:t=0.30.5s与下级线路速断配合(1.11.2倍下级速断电流)4、保护范围:本线全长、下级线线一部分(不超过下级线路速断保护范围)1、作用:作为本线近后备、下级远后备2、要求:3、整定原则:任何情况下都能保护本线路全长并力求具有最小的动作时限。躲开最大负荷电流整定需要考虑的问题:外部故障切除后,保护装置应能可靠返回外部故障切除电压恢复时,电动机自起动4、动作时间:与下级保护配合多级线路中,当故障越靠近电源端时,短路电流越大,但动作时间越长5、缺点.maxrelmsactLrelKKIIK公式:ms(1.5-1.25)(1)(0.85)relrelKKK 可 靠 系 数自 起
9、动 系 数 大 于返 回 系 数 只有在电网终端附近,动作时间较短,才能作为本线的主保护1、优点:简单、可靠,并且在一般情况下也能够满足快速切除故障的要求2、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,例如:整定值必须按系统最大运行方式来选择,而灵敏度则必须用系统最小运行方式来校验1、三相星形接线方式 可以反应各种相间短路和中性点直接接地电网中的单相接地短路。2、两相星形接线方式 可以反应各种相间短路,不能反应B相接地故障。3、两相三继电器接线方式 可以反应各种相间短路,不能反应B相接地故障。三相完全星形接线与两相不完全星形接线方式比较a.中性点直接接地电网和非直接接地电网中的各种相
10、间短路:都能正确反应。b.中性点非直接接地电网中的两点接地短路当发生如上图所示两点接地短路时,要求只切除BC线路(C)(B)(A)21BCA当采用三相完全星形接线时,100%只切除BC线路当采用两相不完全星形接线时,保护1不动作,而保护2动作,会造成扩大停电范围,不能实现选择性切除故障同样分析可得出:上、下级两条线路分别发生不同相别接地:采用三相完全星形接线时,100%能实现有选择性的切除故障;采用两相不完全星形接线时,只能保证2/3的机会有选择性地切除故障(C)(B)(A)2(C)(B)(A)1采用三相完全星形接线,会将两条线路全切除采用两相不完全星形接线,有2/3机会只切除一条上图所示:同
11、一条母线上的两条线路发生不同相接地两种接线方式应用情况分析:三相星形接线应用于发电机、变压器、电容器等大型贵重电气设备的保护中,能提高保护动作的可靠性和灵敏性。两相星形接线广泛应用小电流接地系统中(简单经济)。两相星形接线要求:1、所有线路应将保护安装在相同的两相上(一般为A、C相),以保证在不同线路上发生两点及多点接地时,能切除故障。2、应用两相三继电器的接线方式,两相电流互感器的极性必须一致(不一致可能会造成误动)。闭式电力网(多电源)决定了保护应具有方向性1 12 23 34 45 56 6如上图,故障发生在BC线路,保护3、4应动作,其他保护不应动作,但因为没有方向性,保护2、5也可能
12、动作。A AB BC CD D相间短路功率方向继电器的接线方式90接线:即用UBC、IA;UCA、IB;UAB、IC的电压电流接线方式分别构成各相功率方向继电器在三相对称的情况下,当cos=1时,加入继电器的电流如A和电压BC相位相差90 AABCBC功率方向继电器的内角:30或45为何不用A和A呢?正方向出口附近发生三相短路、AB或CA两相短路,以及A相接地短路时,A0或数值很小,使继电器不能动作,从而产生继电器的“电压死区”。采用非故障的相间电压为了减小和消除三相短路时的“电压死区”,还可以采用电压记忆回路:。消除正方向出口短路时的“电压死区”的方法:220kV220kV线路保护配置线路保
13、护配置1 1、纵联保护、纵联保护(高频保护或纵差保护高频保护或纵差保护)2 2、距离保护、距离保护(相间距离和接地距离相间距离和接地距离)3 3、零序电流保护、零序电流保护4 4、综合重合闸、综合重合闸例:例:CSC-103CCSC-103CRCS-931BRCS-931BCSC-103CCSC-103CRCS-931BRCS-931B例:例:CSC-103C/DCSC-103C/D纵联电流差动保护纵联电流差动保护三段式距离保护(相间与接地)三段式距离保护(相间与接地)四段式零序电流保护四段式零序电流保护综合重合闸(综合重合闸(D D型)型)RCS-931BRCS-931B纵联电流差动保护纵联
14、电流差动保护三段式距离保护(相间与接地)三段式距离保护(相间与接地)四段式零序电流保护四段式零序电流保护综合重合闸综合重合闸A A两段两段/B/B四段四段/D/D一加一段一加一段L/M/SL/M/S1QF1QF2QF2QF1 1、保护功能元件、保护功能元件CSC-103/C CSC-103/C 保护保护启动元件启动元件 电流差动继电器电流差动继电器距离元件距离元件选相元件选相元件零序方向元件零序方向元件 负序方向元件负序方向元件 振荡闭锁开放元件振荡闭锁开放元件 RCS-931B RCS-931B 保护保护装置总启动元件装置总启动元件(同保护启动元件(同保护启动元件)电流差动继电器电流差动继电
15、器 工频变化量距离继电器工频变化量距离继电器距离继电器距离继电器选相元件选相元件重合闸重合闸 CSC-103C CSC-103C 保护保护电流突变量启动元件电流突变量启动元件零序电流启动元件零序电流启动元件 静稳破坏启动元件静稳破坏启动元件 弱馈低电压启动元件弱馈低电压启动元件(低压(低压+差流)差流)重合闸启动元件重合闸启动元件RCS-931B RCS-931B 保护保护(1 1)启动元件)启动元件电流变电流变化化量启动元件量启动元件零序零序过流过流启动元件启动元件 位置不对应位置不对应启动元件启动元件(选配)(选配)纵联差动或远跳启动纵联差动或远跳启动元件元件作用:启动保护及开放出口继电器
16、的正电源作用:启动保护及开放出口继电器的正电源距离保护的含义 距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离(或阻抗),并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置系统中使用的距离保护一般都具有方向性常用的有圆形或四边形 四方公司:多边形 南瑞公司:圆形优点:特点:动作有区域限制,可以整定。距离段(Z(Z):8085%。距离段(Z Z):超过线路全长(对本线末有灵敏度)。距离段(Z Z):后备保护,能保护到下一线路末端。灵敏性与选择性稳定,保护范围不受运行方式和故障类型影响。缺点:接线(计算)复杂,受电压断线、系统振荡、串补电容、过渡电阻影响;也不能实现全线速动。保护范围:ZdLZdz.1ZAB
17、 ABCD1234Z”dz.1Zdz.166kV66kVZZdz.1 dz.1=0.8=0.8 Z ZABABZ”dz.1=0.8 =0.8(Z ZAB AB+ZZdz.2 dz.2)距离保护中几个名词的含义测量阻抗(Zm):保护安装处继电器感受到的电压m与电流m的比值,即Zm=m/m。整定阻抗(Zset):保护安装处到整定点之间的阻抗。动作条件:使阻抗继电器刚好动作时的阻抗值(最大值)。测量阻抗Zm 整定阻抗Zset:动作阻抗(Zop):保护范围保护范围-三段式距离保护三段式距离保护距离保护距离保护段段段段段段方向性阻抗继电器的死区及消除死区的方法死区消除方法:记忆回路 当在保护安装地点正方
18、向出口处发生相间短路时,故障相别的残余电压将降低到零,方向性继电器因加入的电压为零而不能动作,从而出现保护装置的死区。引入非故障相电压同方向过流保护相同影响距离保护正确工作的因素及防止方法1、短路点过渡电阻的影响单侧电源线路上:短路点的过渡电阻总是使继电器的 测量阻抗增大,使保护范围缩短。双侧电源线路上:短路点的过渡电阻还可能使某些保 护的测量阻抗减小。防止和减小过渡电阻影响的方法 1、采用能容许较大的过渡电阻而不致拒动的阻抗继电器;2、利用“瞬时测量回路”来固定阻抗继电器动作影响距离保护正确工作的因素及防止方法2、电力系统振荡的影响可能使距离保护误动作防止和减小电力系统振荡影响的方法 距离一
19、、二段可设置是否经振荡闭锁;距离三段不经振荡闭锁(靠时间来躲振荡)装设专门的振荡闭锁回路 因为振荡时没有I0和I2,可采用负序电流和零序电流(或增量)来起动振荡闭锁回路。影响距离保护正确工作的因素及防止方法振荡闭锁回路的基本要求 (1)系统发生振荡而没有故障时,应可靠地将保护闭锁。(2)在保护范围内发生短路故障的同时,系统发生振荡,闭锁装置不能将保护闭锁,应允许保护动作。(3)继电保护在动作过程中系统出现振荡,闭锁装置不应干预保护的工作。影响距离保护正确工作的因素及防止方法3、电压回路断线的影响可能使距离保护误动作防止和减小电力系统振荡影响的方法 可以采用负序电流和零序电流的变化来实现断线闭锁
20、 采取防止误动作的闭锁装置微机距离保护运行中发生PT断线时,怎么办?不能盲目的将“距离保护”压板退出,防止失去判断“TV断线”的功能,造成“TV断线过流保护”投不上。影响距离保护正确工作的因素及防止方法4、其他影响距离保护正确工作的因素串联电容补偿保护安装处与故障点之间的助增电流和汲出电流 测量互感器的误差;1=3001=150ARjXZZD1=00RCS-931 RCS-931 保护保护距离继电器的动作特性距离继电器的动作特性 1:设置距离保护躲过渡电阻的能 力,线路越短,1越大当测量很大的故障过渡电阻时,防止在对侧电源助增下可能超越负荷限制继电器,保证距离继电器躲开负荷测量阻抗B BA A
21、C CO O1501/8(70)600150CSC-103 CSC-103 保护保护距离继电器的动作特性距离继电器的动作特性 XDZRDZXDZ按保护范围整定,RDZ按躲负荷整定,提高了短线路允许过渡电阻的能力,以及长线路避越负荷阻抗的能力提高躲区外故障情况下的超越能力保证TV在线路侧时也能可靠切除出口故障试验方法区别圆形:0.95*Z;1.05*Z;(-阻抗角)四方形:0.95*XXZ90;1.05*XXZ90;(电抗分量)0.95*RXZ0;1.05*RXZ0;(电阻分量)CSC-103CSC-103距离保护的功能配置控制字控制控制字控制振荡闭锁振荡闭锁控制字控制控制字控制跳闸方式跳闸方式
22、控制字控制字加速加速出口控制出口控制快速距离快速距离I I段段选跳选跳/退出退出控制字、距离控制字、距离I I段压板段压板接地距离接地距离I I段段经经 /不经不经距离距离I I段压板段压板选跳选跳相间距离相间距离I I段段经经 /不经不经三跳三跳/永跳永跳距离距离I I段压板段压板接地距离接地距离IIII段段经经 /不经不经选跳选跳/永跳永跳0s0s投入投入/退出退出距离距离II,IIIII,III段压板段压板相间距离相间距离IIII段段经经 /不经不经三跳三跳/永跳永跳0s0s投入投入/退出退出距离距离II,IIIII,III段压板段压板距离距离IIIIII段段不经振荡闭不经振荡闭锁锁三跳
23、三跳/永跳永跳0s0s投入投入/退出退出距离距离II,IIIII,III段压板段压板X X相近加速相近加速固定投固定投入入100ms 100ms 自动投入自动投入永跳永跳TVTV断线后过流断线后过流和零序过流和零序过流永跳永跳/退出退出距离、零序压板投入之距离、零序压板投入之时时永跳永跳距离保护主要报文距离保护主要报文保护启动保护启动阻抗元件启动阻抗元件启动零序辅助启动零序辅助启动静稳失稳启动静稳失稳启动I段阻抗出口段阻抗出口II段阻抗出口段阻抗出口III段阻抗出口段阻抗出口阻抗阻抗II段加速出口段加速出口阻抗阻抗III段加速出口段加速出口阻抗手合加速出口阻抗手合加速出口阻抗相近加速出口阻抗相
24、近加速出口三跳失败永跳三跳失败永跳单跳失败三跳单跳失败三跳阻抗阻抗I段发展出口段发展出口阻抗阻抗II段发展出口段发展出口测距测距测距阻抗测距阻抗TV TV 断线过流出口断线过流出口差动差动差动差动段段3 3、保护范围、保护范围-差动差动4 4、保护动作开关、保护动作开关保护保护(2 2)电流差动继电器)电流差动继电器 电流差动保护原理内部短路 d d1 1I ID D=I=IMA MA+I+INANA I IDZHDZH (动作条件之一)动作条件之一)MNI IMAMAI INANA d d1 1I ID D=I=IMA MA I INANA I IDZH DZH MNI IMAMAI INA
25、NA外部短路动作条件之二:动作条件之二:I ID D 0.6I0.6IB B 或或 I ID D 0.6I0.6IB B d d1 1MNI IMAMAI INANA差动电流差动电流 I ID D=I=IMA MA+I+INANA 制动电流制动电流 I IB B=I=IMA MA-I-INANA 微机保护实现方法:微机保护实现方法:内部短路:差动电流差动电流 I ID D=I=IMA MA+I+INANA 制动电流制动电流 I IB B=I=IMA MA-I-INANA 满足满足 I ID D 0.6I0.6IB B 的动作条件的动作条件 d d1 1MNI IMAMAI INANA外部短路:
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