变电站设备保护种类
变电站设备
变电站设备
变电站设备是将输电线路的高压电能变换成适合传送和分配的低压电能的设备。
主要设备包括变压器、断路器、隔离开关、组合电器、电容器、电抗器、接地装置、保护装置等。
变压器是变电站最重要的设备，用于将输送的高压电能变换成适合传输和分配的低压电能。
断路器用于控制和保护电力系统，能够快速切断和合并电路，以保护设备和人员安全。
隔离开关用于分离和定位电气设备，实现变电站设备的安全操作和维护。
组合电器是变电站的基本设备，包括电流互感器、电压互感器、计量装置等，用于进行电能计量和监测。
电容器和电抗器用于调节电流和电压，平衡电力系统的负荷和电压。
接地装置用于将电力系统的接地电阻降到合理的范围内，保证系统的接地安全。
保护装置用于监测电力系统的运行状态，并在故障发生时及时采取措施，保护设备和线路。
变电站设备根据其功能和额定电压的不同，可分为高压设备和低压设备。
高压设备主要包括变压器、断路器和隔离开关，用于对输电线路的高压电能进行变换和控制。
低压设备主要包括组合电器、电容器和保护装置，用于对低压电能进行监测和调节。
变电站设备的选择和配置应根据电力系统的负荷需求、供电方式、用电设备的特点和运行条件等因素进行，并遵循相关的国家和行业标准。
变电站继电保护装置的作用及分类
量值与系统正常时的电气参数的对比，来检测故障类型和故障范围，以便有选择的切除故障。
关键词： 电力系统 继电保护 作用 分类
中 图 分 类 号 ：ＴＭ７７
文献标识码：Ａ
文 章 编 号 ：１６７２－３７９１（２０１０）０６（ａ）－０１３４－０２
在 变 、配 电 站 电 力 系 统 的 运 行 过 程 中 ， 由 于 设 备 老 化 、绝 缘 降 低 、不 正 确 操 作 等 原 因，有可能发生各类故障和不正常的情况。 当发生故障时，在故障处会产生很大的短 路电流或者电弧，烧毁电力元件；不正常情 况 有 过 电 压 、过 电 流 、电 力 系 统 振 荡 等 ， 这 些情况会使电气设备发热，使绝缘材料老 化加速，寿命降低。
（１）横联差动保护：常用作发电机的短 路保护和并联电容器的保护，一般设备的 每相均为双绕组或双母线时，采用这种差 动保护。
（２）纵联差动保护：一般常用作主变压 器的保护，是专门保护变压器内部和外部 故障的主保护。 ５ ． ５ 高频保护
这 是 一 种 作 为 主 系 统 、高 压 长 线 路 的 高 可 靠 性 的 继 电 保 护 装 置 。目 前 我 国 已 建 成的多条５００ｋＶ的超高压输电线路就要求 使 用 这 种 可 行 性 、选 择 性 、灵 敏 性 和 动 作 迅 速 的 保 护 装 置 。高 频 保 护 分 为 相 差 高 频 保 护；方向高频保护。
指在设备或线路的被保护范围内发生 金属性短路时，保护装置应具有必要的灵 敏 系 数 。灵 敏 度 高 ， 说 明 继 电 保 护 装 置 反 映 故 障 的 能 力 强 ， 可 以 加 速 保 护 的 起 动 。灵 敏 性是通过继电保护的整定值来实现的，整 定值的校验一般一年进行一次，由供电部 门有资质的专业人员进行整定校验。 ４ ． ４ 快速性
变电站设备保护种类
变电站设备保护种类1.励磁保护：励磁保护是保护发电机励磁系统的一种保护。
它主要用于检测发电机励磁系统的故障，如励磁电流过大或过小、励磁电压异常等，以及与发电机励磁系统相关的其他故障。
2.发电机保护：发电机保护是保护发电机的一种保护。
它主要包括过流保护、欠频保护、过频保护、差动保护、定子电流保护等。
发电机保护能够快速检测并切除故障电路，防止发电机因故障而受损，保证发电机安全运行。
3.变压器保护：变压器保护是保护变压器的一种保护。
它主要包括差动保护、油温保护、油位保护、气体保护等。
变压器保护通过监测变压器的运行参数，及时发现故障并采取保护措施，防止变压器损坏。
4.电缆保护：电缆保护是保护电力系统中电缆的一种保护。
它主要包括电流保护、电压保护、接地保护等。
电缆保护能够及时检测电缆的故障，如短路、接地等，防止电缆故障扩大，保护电力系统的稳定运行。
5.母线保护：母线保护是保护电力系统中母线的一种保护。
它主要包括过流保护、差动保护、接地保护等。
母线保护能够快速切除故障电路，保护电力系统中的母线安全运行。
6.过电压保护：过电压保护是保护电力系统设备的一种保护。
它主要包括过电压保护、失压保护、欠电压保护等。
过电压保护能够保护设备免受过高或过低电压的影响，防止设备损坏。
7.地电流保护：地电流保护是保护电力系统中设备的一种保护。
它主要用于检测接地网的电流，判断是否存在接地故障，并及时采取措施保护设备。
8.风偏保护：风偏保护是保护风力发电机组的一种保护。
它主要用于检测风力发电机组的转子叶片是否偏斜，当发现转子叶片偏斜时，及时切断电力输出，防止设备受到损坏。
除了上述介绍的保护之外，还有很多其他类型的设备保护，如线路保护、断路器保护、电容器保护、电动机保护等。
不同的设备有其特定的保护要求，保护的种类也会有所不同。
在实际应用中，根据设备的不同，会选择相应的设备保护方案，以保证设备的安全运行。
电力系统变电站的继电保护
电力系统变电站的继电保护电力系统是一个复杂的系统，由许多电气设备组成，例如变电站、输电线路、变压器等。
为了保障电力系统的稳定运行，需要设置一些继电保护设备，对各种电气故障进行及时检测和处理。
变电站作为电力系统中既是输电又是配电的重要环节，具有较多的继电保护设备。
变电站的继电保护设备主要包括：电流互感器、电压互感器、保护继电器、故障录波器、自动重合闸装置等。
电流互感器主要是为了检测电流异常的情况，通常被用于电流差动保护。
它通过将高电流变压缩成可以接受的小电流，使得保护继电器能够实时检测发生的电流变化情况。
电流互感器在电力系统中的应用非常广泛，可以用于单相线路的保护、开关设备的保护、变压器的保护等。
保护继电器是电力系统中最常用的继电保护设备之一，它能够实时检测电气故障，并采取适当的措施避免电力系统受到损伤。
保护继电器包括：过流保护、距离保护、差动保护、接地保护等。
过流保护是指对电力系统中异常电流进行保护，可以防止电力系统因为负荷过大、短路故障等情况而受到损伤。
差动保护是指通过比较输入和输出电流的差异来检测电气设备是否发生短路，可以防止电力系统因短路故障而受到损伤。
故障录波器是指用来记录电力系统中异常电压、电流、功率等参数的设备，能够记录电气故障出现的时间、类型、位置、时序等信息，对于后期的故障分析和排除非常有用。
自动重合闸装置是指对电力系统中短暂的电气故障进行保护，可以自动地将断路器的开关自动重合，恢复电力系统的正常运行。
自动重合闸装置能够有效地避免人为错误操作、电力系统瞬间过载、瞬间短路等故障所引发的危险。
总之，变电站的继电保护设备是保障电力系统安全、稳定运行的重要设备，其正确、可靠的使用对于电力系统的安全、可靠运行具有重大的意义。
变电站保护配置(220KV)
电容器保护范围：电容器断路器CT至电容器的 一次设备。包括CT、刀闸、限流电抗器及电容 器等，均属电容器保护范围。
站用变保护范围：站用变断路器CT至站用变低 压空开之间。或高压熔断器至站用变低压空开 之间。
短路电流整定。 ②过流Ⅱ段(限时过流速断保护) • 限时过流速断保护按躲过相邻元件第一段动作电流整
定，动作时间与过流Ⅰ段相配合。 ③过流Ⅲ段 • 过流Ⅲ段保护按躲过线路的最大负荷电流来整定。 电压元件整定，低电压按躲过母线最低运行电压整定。
– 过流保护动作条件：
➢ A、B、C三相，任一相电流大于动作定值 ➢ 低电压动作 ➢ 正方向（母线指向线路） ➢ 总启动元件动作 ➢ 经延时跳闸
第一部分：线路保护的配置及原理
一、线路故障及特点 二、线路保护的分类及原理 三、线路保护配置原则
一、线路故障及特点
1、线路故障类型
(1)单相接地故障 (2)相间故障（两相
短路） (3)两相接地故 (4)三相短路 (5)各类性质的开路
2、故障时电气量的变化：
电流增大 电压降低 电流电压间相角发生变化 电流与电压的比值Z=U/I 电流和 正常I入=I出，短路I入≠I出 出现I2 、I0 序分量 接地故障必然产生零序分量；不对称故 障必然产生负序分量
二、线路保护的分类及原理
线路保护配置：
1、纵联保护 2、过流保护、方向过流保护 3、阻抗保护 4、零序过流保护 5、自动重合闸 6、后加速
线路保护的分类
• 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设备和线路故障的保护。
电力系统变电站的继电保护
电力系统变电站的继电保护电力系统中的变电站是电能从高压输电系统进入低压配电系统的关键节点，为保障电能的传输和供应安全，需要对变电站进行继电保护。
继电保护是一种采用继电器作为主要执行器件，通过检测电力系统中的异常情况并及时采取措施，保护电力系统设备和人身安全的一种技术措施。
变电站的继电保护主要包括差动保护、距离保护、过载保护、接地保护等。
差动保护是变电站中最常见、最重要的一种保护方式，其原理是通过比较电流输入和输出之间的差值，判断电流是否存在故障并采取保护动作。
差动保护可分为电流差动保护和功率差动保护两种。
电流差动保护是通过对比输入和输出电流的差值来判断是否有电流异常，如果差值超过设定范围，则认为存在故障；功率差动保护是通过对比输入和输出功率的差值来判断是否有功率异常，如果差值超过设定范围，则认为存在故障。
距离保护是通过测量故障点到保护设备的距离来判断故障的位置，并采取保护动作。
过载保护是通过测量设备的电流是否超过额定值来判断设备是否存在过载情况，并采取保护动作。
接地保护是通过测量系统的接地电流来判断系统是否存在接地故障，并采取保护动作。
变电站的继电保护主要由继电器、互感器、开关等组成。
继电器是继电保护系统的核心部件，负责检测电力系统的异常情况并采取保护动作。
互感器用于测量电流和电压的变化，并将信号传递给继电器。
开关则用于控制电力系统的通断，当检测到异常情况时，继电器会触发开关动作，切断故障点及其周围的设备，以保护设备和人身安全。
现代的变电站继电保护系统通常采用数字化继电保护装置，具有高精度、高可靠性和自动化程度高等优点。
数字化继电保护装置可通过对电能流向、电能变化、电能大小等进行精密测量和计算，实时监测电力系统的状态，并判断是否存在故障，及时采取保护措施。
数字化继电保护装置还具有通信功能，可以与上级监控系统进行数据交换，实现对变电站继电保护的集中监控和管理。
变电站的继电保护是保障电力系统设备和人身安全的重要技术措施。
变电站主要电气设备简介
——隔离电源：电气设备检修时，用隔离开关 将需要检修的电气设备与带电的电源隔离，形 成明显可见的断开点，以保证检修人员和设备 的安全。
——倒换线路或母线：用隔离开关将电气设备 或线路从一组母线切换到另一组母线上。
——关合与开断小电流电路：关合和开断电压 互感器、避雷器电路；电容电流；空载电力线 路；空载变压器等。
变压器工作原理
变压器分类
用途：升压变压器、降压变压器；
相数：单相变压器和三相变压器；
线圈数：双线圈变压器、三线圈变压器和自 耦变压器；
铁心结构：心式变压器和组式变压器；
调式变压器和干式 变压器等；
容量大小：小型变压器、中型变压器、大型 变压器和特大型变压器。
隔离开关基本知识
2、对隔离开关的基本要求：
具有明显的断点。 应有可靠的绝缘。 具有足够的热稳定、动稳定。 操作性能好。 结构简单、动作可靠。 带接地刀闸的隔离开关必须装设连锁机构。
隔离开关基本知识
3．隔离开关的技术参数和型号
额定电压（kV） 最高工作电压（kV） 额定电流（A） 热稳定电流（kA） 极限通过电流峰值（kA）
➢第1部分表示相数。 D—单相（或强迫导向）；S—三相 ➢第2部分表示冷却方式。 J—油浸自冷；F—油浸风冷； FP—强迫油循环风冷； SP—强迫油循环水冷。 ➢第3部分表示电压级数。 S—三级电压；无S表示两级电压 ➢其他：O—全绝缘；L—铝线圈或防雷；O—自耦（在首位 时表示降压自耦，在末位时表示升压自耦）；Z—有载调压； TH—湿热带（防护类型代号）；TA—干热带（防护类型代 号）
变压器原理图（图3-1）
500kV电压等级变压器一般使用单 相自耦变压器，220kV及以下一般 使用三相三绕组变压器。冷却型式 主要为强迫油循环风冷。
电力系统变电站的继电保护
电力系统变电站的继电保护电力系统变电站的继电保护是指为了保障电力系统运行安全、确保电力设备正常运行而采取的保护措施。
继电保护系统主要用于检测电力系统中出现的故障情况，并及时采取措施将故障隔离，从而保护电力设备和电力系统的安全运行。
一、继电保护的作用继电保护的主要作用是实现对电力设备的保护，包括对电力设备的过载、短路、接地故障等进行检测，并采取应急措施保护电力设备。
继电保护还可以对电力系统进行各种故障情况的定位和识别，帮助维修人员准确定位故障点，提高故障排除速度。
继电保护还可以记录电力系统的运行数据，提供运行状态的检测和分析。
二、继电保护的原理继电保护的工作原理是基于电力系统中的各种故障情况对电流、电压等物理量的变化进行检测和判断。
继电保护系统主要由继电保护元件和辅助设备两部分组成。
继电保护元件包括电流互感器、电压互感器、继电器等，用于对电力系统中的电流和电压进行检测和判断。
辅助设备包括接线板、显示器等，用于继电保护系统的配电和显示。
三、继电保护的分类根据对电流、电压进行检测的方式，继电保护可分为电流保护和电压保护两种。
电流保护主要用于检测电流的变化情况，可以对电力设备的过载情况进行判断。
电流保护主要包括过载保护和短路保护。
电压保护主要用于检测电压的变化情况，可以对电力设备的接地故障等情况进行判断。
电压保护主要包括接地保护和欠压保护。
四、继电保护的操作继电保护系统需要对电力系统中的各种故障情况进行判断，并及时采取措施进行保护。
当继电保护系统检测到电力设备的过载情况时，会发出报警信号，并同时切断电力系统与电力设备的连接，防止过载现象继续发生。
当继电保护系统检测到电力设备的短路情况时，会立即切断电力设备与电力系统的连接，以防止短路现象对电力设备造成损害。
当继电保护系统检测到电力设备的接地故障等情况时，会发出警报并立即采取措施将故障隔离，保护电力设备的安全运行。
五、继电保护的发展趋势随着电力系统的规模不断扩大和电力设备的形式不断更新，继电保护系统也在不断发展。
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（1）电流速断保护：故障电流超过保护整定值无时限（整定时间为零），立即发出跳闸命令。
（2）电流延时速断保护：故障电流超过速断保护整定值时，带一定延时后发出跳闸命令。
（3）过电流保护：故障电流超过过流保护整定值，故障出现时间超过保护整定时间后发出跳闸命令。
（4）过电压保护：故障电压超过保护整定值时，发出跳闸命令或过电压信号。
（5）低电压保护：故障电压低于保护整定值时，发出跳闸命令或低电压信号。
（6）低周波减载：当电网频率低于整定值时，有选择性跳开规定好的不重要负荷。
（7）单相接地保护：当一相发生接地后对于接地系统，发出跳闸命令，对于中性点不接地系统，发出接地报警信号。
（8）差动保护：当流过变压器、中性点线路或电动机绕组，线路两端电流之差变化超过整定值时，发出跳闸命令称为纵差动保护，两条并列运行的线路或两个绕组之间电流差变化超过整定值时，发出跳闸命令称横差动保护。
（9）距离保护：根据故障点到保护安装处的距离（阻抗）发出跳闸命令称为距离保护。
（10）方向保护：根据故障电流的方向，有选择性的发出跳闸命令称为方向保护。
（11）高频保护：利用弱电高频信号传递故障信号来进行选择性跳闸的保护称为高频保护。
（12）过负荷：运行电流超过过负荷整定值（一般按最大负荷或设备额定功率来整定）时，发出过负荷信号。
（13）瓦斯保护：对于油浸变压器，当变压器内部发生匝间短路出现电气火花，变压器油被击穿出现瓦斯气体冲击安装在油枕通道管中的瓦斯继电器，故障严重，瓦斯气体多，冲击力大，重瓦斯动作于跳闸，故障不严重，瓦斯气体少，冲击力小，轻瓦斯动作于信号。
（14）温度保护：变压器、电动机或发电机过负荷或内部短路故障，出现设备本体温度升高，超过整定值发出跳闸命令或超温报警信号。
（15）主保护：满足电力系统稳定和设备安全要求，出现故障后能以最快速度有选择性的切除被保护设备或线路的保护。
（16）后备保护：主保护或断路器拒动时，用来切除除故障的保护。
主保护拒动，本电力系统或线路的另一套保护发出跳闸命令的为近后备保护。
当主保护或断路器拒动由相邻（上一级）电力设备或线路的保护来切除故障的后备保护为远后备保护。
（17）辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能，或当主保护和后备保护检修退出时而增加的简单保护。
（18）互感器二次线路断线报警：电流互感器或电压互感器二次侧断线会引起保护误动作，所以在其发生断线后应发出断线信号。
（19）跳闸回路断线：断路器跳闸回路断线后，继电保护发出跳闸命令断路器也不能跳开，所以跳闸回路断线时应发出报警信号。
（20）自动重合闸：对于一些瞬时性故障（雷击、架空线闪路等）故障迅速切除后，不会发生永久性故障，此时再进行合闸，可以继续保证供电。
继电保护发出跳闸命令断路器跳开后马上再发出合闸命令，称为重合闸。
重合闸一次后不允许再重合的称为一次重合闸，允许再重合一次的称为二次重合闸（一般很少使用）。
有了重合闸功能之后，在发生故障后，继电保护先不考虑保护整定时间，马上进行跳闸，跳闸后，再进行重合闸，重合后故障不能切除，然后再根据继电保护整定时间进行跳闸，此种重合闸为前加速重合闸。
发生事故后继电保护先根据保护整定时间进行保护跳闸，然后进行重合闸，重合闸不成功无延时迅速发出跳闸命令，此种重合闸称为后加速重合闸。
（21）备用电源互投：两路或多路电源进线供电时，当一路断电，其供电负荷可由其它电源供电，也就是要进行电源切换，人工进行切换的称为手动互投。
自动进行切换的称为自动互投。
互投有利用母联断路器进行互投的（用于多路电源进行同时运行）和进线电源互投（一路电源为主供，其它路电源为热备用）等多种形式。
对于不允供电电源并列运行的还应加互投闭锁。
（22）同期并列与解列：对于多电源供电的变电站或发电厂要联网或上网时必须满足同期并列条件后才能并网或上网，并网或上网有手动与自动两种。