继电保护及自动装置

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(6)差动保护动作后处理 当主变差动保护动作于跳闸,会出现音响、光字
信号,各侧开关闪光无数值。
1)报告调度,记录时间、信号,复归音响、闪光; 2)检查主变本体有无异常,套管有无闪络,引出线及 绝缘子有无故障痕迹; 3)检查主变油位、油温、油色是否正常; 4)检查二次回路有无断线、短路,直流回路是否两点 接地,二次回路端子是否松动; 5)测量主变绝缘电阻、直流电阻;
一 继电保护的原理与运行
பைடு நூலகம்
(3)纵差保护原理
变压器纵差保护是在假设变压器的电能量传递为
线性的情况下,基于基尔霍夫第一定律构成,即
ΣI=0
如图示。
空投变压器、外部故障,差动回路中流过较大的
不平衡电流或励磁涌流,会引起差动保护误动。因
此,微机型差动保护要采取措施。
微机差动保护原理是利用软件计算方法来实现的。
一 继电保护的原理与运行
3、变压器瓦斯等非电量保护 利用变压器的油、气、温度等非电量构成的变压
器保护称为非电量保护。有瓦斯保护、压力保护、 温度保护、油位保护、冷却器全停保护。 (1)瓦斯保护
当变压器油箱内部发生故障,短路电流和电弧作 用使内部产生大量气体,油流加快,利用气体和油 流实现的保护称为瓦斯保护。
一 继电保护的原理与运行
5)主变保护停用定检或除缺时,检查主变保护联 跳其它母联开关压板是否退出;
6)主变保护动作时,应将保护动作时间、信号、 自动装置动作信号完整无误记入运行日志,便于分 析处理。 (2)瓦斯保护运行
1)主变投运前,检查瓦斯继电器有无气体,是否 漏油,试验轻瓦斯能否动作于信号、重瓦斯能否动 作于跳各侧开关;
一 继电保护的原理与运行
(2)限时电流速断保护 限时电流速断保护范围要求保护线路全长并延伸
到下级线路中,不超过下级线路速断保护范围。因 此,限时速断电流保护必须与下级线路的电流速断 保护配合,动作时限比下级速断高出一个时间阶梯 (一般取0.5s)。原理见图示。
一 继电保护的原理与运行
(3)定时限过电流保护 为防止本线路主保护(电流速断、限时电流速断
一 继电保护的原理与运行
3、继电保护的基本要求及发展
(1)继电保护基本要求 1)可靠性。正常运行和区外故障不误动,区内故障可
靠动作不拒动。 2)选择性。系统发生故障,保护仅切除故障元件。 3)快速性。尽可能短的时间切除故障。 4)灵敏性。保护装置对故障或不正常状态反应灵敏。
(2)继电保护的发展过程 继电接触式保护--集成电路式保护--微机保护
一 继电保护的原理与运行
(三)输电线路保护 1、相间短路的三段式电流保护 线路短路时,线路电流增大,母线电压降低。利 用电流增大超过定值即动作,为线路的电流保护。 电流保护分为:瞬时电流速断保护、限时电流速 断保护、定时限过电流保护。 (1)瞬时电流速断保护 瞬时电流速断保护反应线路故障电流增大而动作, 没有延时,选择被保护线路上发生短路才动作。动 作电流整定为:躲过本线路末端短路可能出现的最 大短路电流。原理见图示。
一 继电保护的原理与运行
(4)阶段式电流保护 电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护
按照不同原则选择动作电流:速断是按躲开本线路 末端最大短路电流来整定;限时速断是按躲开下级 各相邻线路电流速断保护的最大动作范围来整定; 过电流是按躲开本线路最大负荷电流来整定。
电流速断不能保护线路全长,限时速断不能作为 相邻线路的后备保护,因此,为保证迅速、有选择 切除故障,常把三种保护组合一起,构成三段式电 流保护。
一 继电保护的原理与运行
(二)电力变压器保护 1、变压器故障和不正常状态
(1)变压器故障类型 1)油箱故障:绕组相间短路、匝间短路及中性点
接地系统绕组的接地短路; 2)油箱外故障:套管、引出线上发生相间、接地
短路。 (2)变压器不正常工作状态:外部短路引起的过流; 过负荷;油箱漏油造成油面降低;中性点电压升高 或外部电压过高、频率降低引起过励磁。
一 继电保护的原理与运行
4、变压器差动保护 (1)差动保护范围:各侧电流互感器所包围的电气 部分。范围内发生绕组相间短路、匝间短路、引出 线相间短路,中性点接地侧绕组、引出线、套管单 相接地短路时,差动保护均动作。 (2)差动保护类型:变压器的差动保护有变压器纵 差、分侧差动、零序差动保护。
1)纵差保护:变压器主保护。电压10kV以上、容 量10MVA及以上的变压器均配纵差保护。如图示。
继电保护及自动装置
2016年3月
目录
一 继电保护的原理与运行 二 安全自动装置的构成及运行
一 继电保护的原理与运行
(一)继电保护的基本知识 1、继电保护的作用
(1)继电保护主要功能: 1)有选择性地通过断路器将故障设备从系统中快
速自动切除,保证无故障设备继续运行; 2)反应电力系统的不正常工作状态,根据运行维
轻瓦斯气体动作于信号(250cm3);严重故障油流 速度高(整定1m/s),重瓦斯动作跳闸。
一 继电保护的原理与运行
(2)瓦斯保护优缺点 优点:简单、灵敏,全面反应变压器油箱内的各
种故障。800kVA及以上油浸变压器、400kVA及以上 室内油浸变压器均装设瓦斯保护。
缺点:不能反应变压器套管和引出线的故障。
所以考虑:1)差动电流互感器TA二次电流移相;2)
滤除区外接地时流过主变的零序电流;3)使主变各
侧差动TA二次电流大小相同。如图示。
一 继电保护的原理与运行
5、变压器过流保护 (1)变压器过流保护组成
变压器复合电压过流、复合电压闭锁方向过流等。 (2)复压闭锁过流保护作用
负序电压和低电压构成的复合电压能够反映保护 范围内变压器各种故障,降低了过流保护的电流整 定值,提高了过流保护的灵敏度。 (3)复压闭锁过流保护动作逻辑。如图示。 6、变压器保护配置图
一 继电保护的原理与运行
(5)差动保护运行 1)差动保护第一次投运,应作空载合闸试验,检
验其躲励磁涌流的性质; 2)差动回路上工作,应将差动保护退出; 3)新投产和二次差动回路改动后的保护,应作六
角图试验,证明变比、极性正确及差压满足要求, 方可将保护投入;
4)二次回路断线,应将差动保护退出。
一 继电保护的原理与运行
2)新投产或大修后的主变投运后,重瓦斯先动作 于信号,待试运时间后再投跳闸;
一 继电保护的原理与运行
3)主变正常运行,轻瓦斯应投信号,重瓦斯投跳 闸;
4)主变停运时,轻瓦斯保护不应退出,以便发现 油面降低;
5)主变运行中加油、滤油及油路系统检修时,调 度同意可将重瓦斯改投信号,工作完毕应每12小时 释放瓦斯继电器内的气体,一天后无气体方可把重 瓦斯投跳闸。
一 继电保护的原理与运行
2)分侧差动保护是在各侧绕组的两端设电流互感 器实现差动。多用于超高压大型变压器的Y侧,构成 简单、灵敏度高,不受励磁电流、涌流、带负荷调 压及过励磁影响。如图示。
3)零序差动保护由高压侧、中压侧、公共绕组侧 的零序电流构成,各侧零序电流由微机型保护自产 所得。主要用于大容量超高压三绕组自耦变Y侧内部 接地故障。有与分侧差动保护一样的优点,如图示。
4)以上检查没问题,应查油的闪点,若闪点温度 较过去记录低5℃,说明内部有故障,应停运。
一 继电保护的原理与运行
(4)重瓦斯动作后处理 当主变重瓦斯保护动作于跳闸,会出现音响、光
字信号,各侧开关无数据。
1)报告调度,记录时间、信号,复归音响、闪光; 2)检查主变外部,有无喷油、冒烟、着火,有无漏油, 检查油位、油温、油色变化; 3)检查瓦斯继电器二次回路是否正确; 4)检查气体继电器内气体性质,分析判断故障原因, 进行处理; 5)测量主变绝缘电阻、直流电阻,油样色谱分析; 4)以上检查没问题,调度同意后,可将主变投运,并 监视。
一 继电保护的原理与运行
2、变压器保护配置 (1)反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低 的瓦斯保护; (2)反应变压器绕组和引出线相间短路、中性点直 接接地系统绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝 间短路的纵差保护; (3)反应变压器外部相间短路的作为瓦斯和差动保 护后备的过电流保护; (4)反应中性点直接接地系统中变压器外部接地短 路的零序电流保护; (5)反应变压器对称过负荷的过负荷保护; (6)反应变压器过励磁保护。
保护)拒动和下一级线路的保护或断路器拒动,装 设定时限过电流保护作为后备保护。
过电流保护有两种:动作时间为固定整定的定时 限过流保护;动作时间与过流倍数有关,电流越大 动作越快,为反时限过流保护。
过电流保护的动作电流须大于本线路最大负荷电 流,动作时限比下一级线路过流保护动作时间高出 一段(一般1.5~2.5s)。过流时限选择,如图示。
电流,反应零序电流增大而动作的保护叫零序电流 保护。
接地保护装置通过零序电流滤过器取得零序电流 (电缆线路采用零序电流互感器),通过零序电压 滤过器取得零序电压。分别见图示。
一 继电保护的原理与运行
(1)中性点直接接地系统的接地保护 1)零序电流保护:常采用三段式零序电流保护,
即零序电流速断(零序Ⅰ段)、限时零序电流速断 (零序Ⅱ段)、零序过电流(零序Ⅲ段)。
根据距离远近确定动作时间的一种保护装置,又叫
阻抗保护。 ZK =U/I
ZK <Zzd,故障点在保护范围内,保护动作;ZK >Zzd 故障点在保护范围外,保护不动作。 (1)三段式距离保护
距离I段保护范围为被保护线路全长的80-85%,动作 时限为固有动作时间,瞬时动作。
一 继电保护的原理与运行
一 继电保护的原理与运行
2、电网相间短路的方向电流保护 电网示意图如图示,提出了方向问题。 解决措施是在过电流保护中各加一功率方向元件,
构成了方向电流保护。规定短路功率方向从母线流 向被保护线路为正。
方向电流保护的时限、原理接线如图示。
一 继电保护的原理与运行
3、电网的接地保护 中性点直接接地电网发生接地短路,出现大的零序
2)零序方向电流保护:同样三段式零序方向电流 保护。 (2)中性点不接地系统的接地保护
中性点不接地电网发生单相接地时,故障电流小, 一般允许继续运行1-2h,保护装置发出信号不跳闸。 绝缘监视装置利用单相接地出现零序电压接通信号 回路,原理见图示。
一 继电保护的原理与运行
4、电网的距离保护 距离保护是反应故障点至保护安装处的距离,并
一 继电保护的原理与运行
6)根据现象判断是否系统穿越性故障引起; 7)若瓦斯和差动都动作,须对主变试验检查; 8)若因外部短路引起误动,应对保护进行试验, 合格后投运; 9)若差动回路接线错误引起,一时无法消除,经 调度同意后,可将主变投运,差动保护暂时退出; 10)差动保护动作后,不查明原因不得试运。
护的条件和设备承受能力,发出警告信号、减负荷 或延时跳闸。 (2)作用:检测短路电流,短时间切除故障,保证 系统安全稳定运行,提高供电可靠性,降低主设备 损坏程度。
一 继电保护的原理与运行
2、继电保护的基本原理
电力系统正常运行有其额定参数(电流、电压、功 率),短路时电流增加、电压和有功减少,频率变化。 根据短路基本特征构成不同原理的保护: (1)反应电流急剧增加的电流保护; (2)反应电压急剧降低的低电压保护; (3)反应电流和电压变化(电压和电流比值)的阻抗保 护(距离保护); (4)同时反应被保护元件两端电气量的快速保护,如差 动保护、高频保护等; (5)反应不对称或异常运行时出现的判据,如负序或零 序分量的保护; (6)反应非电气量的瓦斯保护、超温保护。
如图示
一 继电保护的原理与运行
7、变压器保护的运行 变压器运行中主保护、后备保护不能任意投入、
退出、变更定值,若需要须根据调度指令进行。运 行主变的主保护(差动、瓦斯保护)不许同时退出, 更不许无保护状态下运行。 (1)主变保护巡视检查
1)根据运行日志投运记录核对保护压板; 2)检查保护信号显示是否正确; 3)检查保护屏装置有无异常声音; 4)二次回路接线端子有无松动过热;
一 继电保护的原理与运行
(3)轻瓦斯动作后处理 1)报告调度,记录时间,复归信号; 2)检查主变有无不正常现象(油温、油位、声
响),查明瓦斯继电器是否空气侵入、油面降低、 二次回路故障等;
3)如主变外部无异常,应鉴定气体继电器内气体 性质,如气体无色、无臭、不可燃,主变可继续运 行;如气体可燃,须把主变退出运行;
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