现场运行人员继电保护实用技术

现场运行人员继电保护实用技术 继电保护防止因短路故障或不正常运行状态造成电气设备或供配电系统的损坏，提高供电可靠性，因此，继电保护是变电所二次回路的重要组成部分，也是供电设计的主要内容。 继电保护装置：就是能反应供配电系统中电器设备发生的故障或不正常运行状态, 并能动作于断路器跳闸或启动信号装置发出预告信号的一种装置。 一、继电保护的任务 供电系统的电气设备，由于各种原因当被保护的电气元件发生故障，其中最常见的就是短路故障，三相电源不平衡，过负载等，保护装置必须迅速通过断路器切除故障部分，恢复其他无故障部分的正常运行。 在高压系统中，只有采用继电保护装置，才能确保保护的灵敏度，大大提高供电可靠性。 继电保护的任务，一是在系统出现短路等故障时，作用于前方最近的断路器，使之迅速跳闸，切除故障部分，恢复系统其他部分的正常运行，同时发出信号提醒运行值班员即使处理事故。二是在系统出现不正常工作状态，如过负荷或故障接头时，发出报警信号提醒运行值班人员及时处理，以免发展为故障。 二、对继电保护的要求 1.选择性：当供配电系统发生短路故障时，继电保护装置动作，只切除故障设备，使停电范围最小，保证系统中无故障部分仍正常工作。

2.可靠性：继电保护在其所规定的保护范围内，发生故障或不正常运行状态，要准确动作，不应该拒动作；发生任何保护不应该动作的故障或不正常运行状态，不应误动作。 如图7-1所示系统K点发生短路，保护3不应该拒动作，保护1和保护2不应该误动作。 3.速动性：发生故障时，继电保护应该尽快地动作切除故障，减小故障引起的损失，提高电力系统的稳定性。 4.灵敏性：灵敏性是指继电保护在其保护范围内，对发生故障或不正常运行状态的反应能力。在继电保护的保护范围内，不论系统的运行方式、短路的性质和短路的位置如何，保护都应正确动作。继电保护的灵敏性通常用灵敏度KS来衡量，灵敏度愈高，反应故障的能力愈强。 灵敏度Ks按下式计算：

三、继电保护的基本工作原理 供配电系统发生故障时，会引起电流增大、电压降低、电压和电流间相位角改变等。因此，利用上述物理量故障时与正常时的差别，可构成各种不同工作原理的继电保护装置。继电保护的种类很多，但是其工作原理基本相同，它主要由测量、逻辑和执行三部分组成，如图7-2所示。

1.测量部分 测量被保护设备的某物理量，和保护装置的整定值进行比较，判断被保护设备是否发生故障，保护装置是否应该起动。 2.逻辑部分：逻辑部分根据测量部分输出量的大小、性质、出现的顺序，使保护装置按一定的逻辑关系工作，输出信号到执行部分。 3.执行部分：执行部分根据逻辑部分的输出信号驱动保护装置动作，使断路器跳闸或发出信号。 四、电流保护的接线方式和接线系数 电流保护的接线方式是指电流保护中的电流继电器与电流互感器二次绕组的连接方式。为了便于分析和保护的整定计算，引入接线系数Kw，它是流入继电器的电流IKA与电流互感器二次绕组电流I2的比值，即

1.三相三继电器接线方式 三相三继电器接线方式又称完全星形接线。它能反应各种短路故障，流入继电器的电流与电流互感器二次绕组电流相等，其接线系数在任何短路情况下均等于1,即Kw=1。这种接线方式主要用于高压大接地电流系统，保护相间短路和单相短路。

2.两相两继电器接线方式 两相两继电器接线方式又称不完全星形接线。由于B相没有装设电流互感器和电流继电器，它不能反应单相短路，只能反应相间短路，其接线系数在各种相间短路时均为1。 此接线方式主要用于小接地电流系统作相间短路保护用。

3.两相一继电器接线方式 流入继电器的电流为两电流互感器二次绕组电流之差，，因此又称两相电流差接线。 A、C两相短路时，KW=2，；A、B或B、C两相短路时，KW=1；可反应各种相间短路，但其接线系数随短路种类不同而不同，保护灵敏度也不同，主要用于高压电动机的保护。 五、供电系统继电保护的配置原则 1.主保护、后备保护和辅助保护 根据保护装置的作用，一般分为主保护、后备保护和辅助保护，在供电系统中每一个被保护的元件应该具有两种保护：主保护和后备保护。 （1）主保护 就是指对被保护元件范围内的故障，能以最短的时限有选择的切除，以保证系统无故障部分的继续运行的保护元件。 （2）后备保护 当某一元件的主保护或断路器拒绝动作时，能够以较长时限（相对于主保护）切除故障元件的保护元件。 远后备保护 当本元件的保护装置或断路器拒绝动作时，由相邻元件的保护实现后备保护。 近后备保护 就是在每一元件上装设两套保护，当其中一套保护拒绝动作时，另一套保护动作。 （3）辅助保护 为了加速切除部分故障，或为了补充主保护的不足而装设的保护。 2 整定配合的基本原则 电力系统中的继电保护是按断路器配置装设的。因此，继电保护必须按断路器分级进行整定，继电保护的分级是按保护的正方向来划分的，要求按保护的正方向各相邻的上、下级保护之间实际配合协调，以达到选择性的目的，这是继电保护整定配合的总原则。 六、二次回路运行实用技术 1.二次回路的运行检查 二次回路又称二次接线，是指变电所的测量仪表、检查装置、信号装置，控制继电保护和自动装置等所组成的电路，二次回路的任务是反映一次系统的工作状态，控制一次系统并在一次系统发生故障时，能使事故部分迅速退出运行工作，二次回路的日常运行检查很重要，因此，所有二次回路在系统运行中都必须处于完好状态，应能随时对系统中发生的各种故障或异常运行状态作出正确的反应，否则造成的后果是严重的。 2、二次回路检查项目 （1）检查二次设备应无灰尘，保证其绝缘良好，值班员应定期对二次线端子排，控制仪表盘和继电器的外壳等。 （2）检查标记指示应正确，无异常（每班抄表时进行）。 （3）检查监视，指示灯应正确，信号屏光子牌应正常，保护连接片在要求的投、停位置。 （4）检查警铃，蜂鸣器应良好。 （5）检查继电器的接线外观应正常，继电器运行应无异常现象（继电器运行指示灯正常亮）。 （6）检查保护看得见的部分，如熔断器电源小开关控制方式，转换开关，保护连接片，电源和电压回路的试验部件应处在正确位置，并接触良好。 （7）各类保护的工作电源应正常可靠。 （8）断路器跳闸后，应保护动作情况并查明原因，送电时，必须将所有保护装置的信号复归。 七、继电保护装置试验调试 1、通电前整机检查 1.1 检查装置型号及电量参数是否与使用环境一致。 1.2 对各插件印制版进行初步检查，检查有无断线、焊点短路或断路现象，元器件安装是否正确。 1.3 应对背板线特别是电源连线进行检查，确保5V、±15V、25V（开入电源）及24V（开断电源）电路本身及相互之间有无短路、断路或错线，以免通电时损坏元器件。 1.4 对照装置端子图，检查大隔板的位置和数量是否和端子图一致，尤其是装置的正、负电源，交流电的电流和电压之间应有大隔板以示分界。 2、通电调试 a） 停电后才允许安插件； b） MMI板与逻辑继电器板相连的扁平电缆方向正确才能通电。 2.1 电源测试 a） 直流输入电压规格应与装置出厂技术说明书相符； b） 电源插件的输出电压幅值、极性、纹波系数应符合技术要求。 2.2 开关输入量检查 利用面板上的人机对话功能或运行PC机调试软件给各开入量输入端子分别加+24V电源，此时应有对应开入量变化报告输出，否则应检查该路开入量的电路或光隔芯片。 2.3 零漂检查 利用人机对话或PC机调试软件的零漂检查命令，检查电流电压回路零漂。电流回路零漂应在±0.1A（5A额定值时）范围内，电压回路零漂应在±0.5V范围内。如不满足要求，调整VFC插件上相应的电位器RW2n（n=1～9）。 调整完毕后应将结果打印并做标示记录。 2.4 电流电压刻度检查 a)试验前应将求和自检控制字置“0”，以免频繁告警； b)将电流回路同极性串联，通入额定交流电流，要求串入0.5级电流表； c)将电压回路同极性并联，通入50V交流电压要求并入0.5级电压表； ｄ)利用人机对话或PC机调试软件有效值命令观察各通道有效值，应与表计指示误差小于±3%，若不满足要求，调整VFC插件上相应的电位器RW1n（n=1～9）； ｅ)调整完毕后将结果打印并做标示记录。 2.5 开出传动试验 按照装置出厂技术说明书的要求，利用人机对话功能，进入开出传动的子菜单，用装置上的键盘逐项驱动各开出回路，观察有关继电器的动作情况，并用通灯检查继电器接点的开出是否可靠。若不可靠应做相应处理或更换。 2.6 模拟短路试验 a)模拟短路试验的目的是检验保护各项定值是否精确，动作行为是否正确，有方向元件时应特别注意电流电压的相序、极性及方向元件的动作区是否正确； b)试验应采用模拟突然短路的方法进行； c)阻抗元件具有记忆特性，在模拟出口短路时，短路之前应加正常运行电压，然后模拟出口短路，阻抗元件才能正确动作。 ｄ)保护动作后，各保护CPU会将本插件的所有出口信息送往MMI，由MMI按时间顺序汇总后送LCD显示及打印机打印，同时这些信息存于MMI的EEP-ROM中，作为本次保护动作的总报告。总报告可以通过操作菜单：RPT-MMI复制。 2.7 定值检查 ａ)按照装置出厂技术说明书的要求，核对每项定值的含义及量值是否与调度定值单一致； ｂ)按照装置出厂技术说明书的要求，核对控制字每一位的含义及投退是否合理，是否与调度定值单一致； ｃ)打印所有定值并存档。 2.8 绝缘检查试验 ａ)使用500V兆欧表进行测试； ｂ)各回路绝缘电压应大于10MΩ（1min时的值）。