变电站继电保护培训.ppt

保护原理及运行注意事项,系统运行部 2012.07.31,继电保护的作用,1、当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该 元件的继电保护装置迅速准确的给距离故障元件最 近的断路器发跳闸命令，使故障元件及时从系统中 断开，以最大限度减少对电力元件本身的损坏，降 低对电力系统安全供电的影响。,2、反映电气设备的不正常工作情况，并根据不正常 工作情况和设备运行条件的不同发出信号，以便值 班人员进行处理，或由装置自动的进行调整，或将 那些继续运行会引起故障的电气设备切除。,线路保护（220kV线路保护配置）,双侧电源线路应配置双重化的主后一体的微机型线路保护。 单侧电源单回终端线路，如无成环可能，且不考虑采用单相重合闸时，可不上纵联保护，但应在电源侧配置两套完整、独立的阶段式保护，非电源侧可不配置线路保护 。 双重化的主保护一般应采用不同的工作原理， 对具备光纤通信通道的线路，主保护应优先采用纵联电流差动保护。无法配置双重化的纵联电流差动保护时，两套纵联保护的原理应不同。,线路保护（110kV线路保护配置）,110kV线路配置一套完整、独立的阶段式保护，包括 四段相间和接地距离、两段TV断线过流和四段零序方向过 流；纵联电流差动、低频低压减载视具体要求而定，纵联电 流差动优先选用光纤通道。 单侧电源并列双回线在具备了距离相继速动功能和考虑 了双回线内部定值配合后，可以不要求装设纵联电流差动保 护；,线路保护（110kV线路保护配置）,110kV双侧电源线路符合下列条件之一时，应装 设一套全线速动保护： 根据系统稳定要求有必要时； 线路发生三相短路，如使发电厂厂用母线电压低于允许 值（一般为60%额定电压），且其他保护不能无时限和有选 择地切除短路时； 如电力网的某些主要线路采用全线速动保护后，不仅改 善本线路保护性能，而且能够改善整个电网保护的性能； 双侧电源线路除装设纵联电流差动保护外，投入距离保护 相继速动功能实现不借助于通道的全线速动。,线路保护（220kV线路保护命名）,线路纵联保护使用了光纤通道的，保护命名为线主一保护、主二保护等。 线路纵联保护同时使用光纤通道和高频通道的，使用光纤通道的命名为主一保护，使用高频通道的为主二保护； 线路纵联保护同时使用专用光纤通道和复用光纤通道的，使用专用光纤通道的命名为主一保护，使用复用光纤通道的为主二保护； 线路纵联保护均使用专用收发讯机高频通道的，按高频通道相别，保护命名为线A屏保护、B屏保护、C屏保护。,线路保护（220kV线路保护命名）,纵联保护通道相同时线路保护命名根据保护原理确定： 如同为光纤通道，将有电流差动保护、方向保护的命名 为线主一保护，另一套为线主二保护； 如同为专用收发讯机高频通道，一般使用A（C）相高频 通道的为高频方向，使用B相高频通道的为高频距离。,线路保护（220kV线路保护命名）,线路纵联保护通道、原理均相同时，以线路保护范围为原则，保护范围大的命名为线主一保护，保护范围小的命名为线主二保护。 线路没有配置通道未投入纵联保护的，以线路保护范围为原则，保护范围大的命名为线主一保护，保护范围小的命名为线主二保护。 线路保护命名为主一保护、主二保护的，其纵联保护称为线主一保护的纵联保护（简称为线主一纵联保护）、线主二保护的纵联保护（简称为线主二纵联保护），其零序保护、距离保护依此类推。 线路保护命名为A屏、B屏或C屏保护的，其纵联保护分别称为线A相高频保护（简记为fA，下同）、线B相高频保护（fB）、线C相高频保护（fC），其零序、距离保护分别称为线A屏零序、距离保护、线B屏零序、距离保护、线C屏零序、距离保护。,线路保护（110kV线路保护命名）,110kV线路一般配置一套保护的，命名为线保护，其中的零序、距离保护称为线距离、零序保护。 110kV线路若配置两套保护的，参照220kV线路命名规定。,线路保护运行管理,线路纵联保护两侧应同步投入或退出。 纵联保护投入应注意： 先投入两侧保护的接口设备及通道； 两侧分别进行通道对调（对不经对调通道就可以判定通道状态的保护，应检查通道监视信号是否正常）； 确认通道正常后，投入两侧相应的保护。 纵联保护的退出，应先退出两侧纵联保护功能压板，无纵联保护功能压板时，退出保护出口压板，再根据现场要求决定是否退出纵联通道。,线路保护运行管理,纵联保护在下列情况下应退出： 代供方式下不能进行通道切换； 相应保护及回路有工作或出现异常； 单通道纵联保护的通道上有工作或出现异常；纵联保护是多通道的，则其全部通道上有工作或出现异常； 通道测试中发现异常或通道异常告警时； 对侧查找直流接地需拉合闭锁式纵联保护的直流电源； 其它影响保护装置安全运行的情况发生时。,线路保护运行管理,运行人员应按规定进行专用载波通道的测试工作。 值班人员每日按规定时间进行一次通道测试，并认真填写记录表，记录数据应包括天气、收发信电平值、收发信信号灯、电平指示灯（或显示值）、告警灯等内容。 在以下情况下应增加一次通道测试，并做好记录： 开关代路及恢复原开关运行时，对代路线路； 线路停电转运行时，对本线路； 保护工作完毕投入运行时，对本线路。 有人值班或可以远方测试的变电站，天气情况恶劣（大雾或雷雨天气）时，建议增加通道测试次数。 光纤通道构成的纵联保护均有自动检测通道功能，平常值班人员不必做通道测试。,母线和失灵保护（220kV保护配置）,220kV母线应配两套相互独立的微机型母线保护。即配置两套分设在不同保护屏柜内且电流回路、电压回路、直流电源、断路器和隔离开关辅助接点等互相独立的保护装置， 可在一套或两套母线保护内配置有断路器失灵保护功能，不再单独配置断路器失灵保护。 如因电流互感器二次绕组个数不足不能配置双套母线保护时，可仍配置两套独立的装置分别实现母线和断路器失灵保护功能。 220kV母联或分段断路器应配置独立的过流保护，保护具备可瞬时跳闸和延时跳闸的回路作为母线充电时的保护，并兼作新设备投运时(母联或分段断路器与线路断路器串接)的辅助保护。不使用微机型母线保护装置中的充电、过流保护功能。,母线和失灵保护（110kV保护配置）,220kV变电站的110kV母线应配置一套母线保护。 110kV站双母线或单母分段接线且母线并列运行的，应配置一套母线保护。 110kV母线不配置失灵保护。,母线和失灵保护（220kV保护命名）,220kV母线配置两套母差、两套失灵保护的，采用母差保护中的失灵功能，不配置独立的失灵保护的：CT二次绕组远离母线的、跳相应开关第一组跳闸线圈的命名为命名为站220kV母差保护一、失灵保护一，另一套命名为站220kV母差保护二、失灵保护二。 220kV母线配置两套母差、一套失灵保护的，命名为站220kV母差保护一、母差保护二和失灵保护：,母线和失灵保护（220kV保护命名）,失灵保护为独立装置的，CT二次绕组远离母线的、跳相应开关第一组跳闸线圈的命名为站220kV母差保护一，另一套命名为站220kV母差保护二。 失灵保护不独立（采用母差保护中的失灵功能）的，应采用CT二次绕组靠近母线的母差保护二的失灵功能。 220kV母线配置一套母差、一套失灵保护的，无论失灵保护是否为独立装置，命名为站220kV母差保护、220kV失灵保护。,母线和失灵保护（110kV保护命名）,110kV母线配置一套母差保护，命名为站110kV母差保护。 双母双分段结线，母线保护实际由两套双母线母差来完成，命名为站 kV 1M、2M母差保护和 站 kV 5M、6M母差保护。若母差双重化配置，命名为站 kV 1M、2M母差保护一、 站 kV 1M、2M母差保护二。,母线和失灵保护运行管理,当出现下列情况时，应立即退出母差保护，并汇报当值 调度、尽快处理： 差动回路二次差电流大于现场规定的毫安值时； 差流异常或差动回路出现CT断线信号时； 其它影响保护装置安全运行的情况发生时。,母线和失灵保护运行管理,母线失去母差保护时，不允许进行母差保护范围内一次 刀闸的操作。但设备启动、充电过程等一些必须在退出母差 保护才能操作（禁止倒母线）的特殊情况除外。 失灵保护的退出要区分两种情况 ： 失灵保护退出，需退出该套失灵保护出口跳各开关的压 板。 起动失灵保护回路的退出，指将开关所有保护的或某保 护的起动失灵回路断开。一般情况下，只要保护有工作，都 应注意将其起动失灵保护的回路退出。,变压器保护（220kV保护配置）,220kV主变保护采用主后一体双重化配置方案，即每台主变配置两套分设在不同保护屏柜内且交、直流回路相互独立的保护装置。 变压器保护主要包括差动保护、变压器各侧的后备保护、非电量保护。差动保护和各侧后备保护按双重化配置，非电量保护按单套配置,变压器保护（110kV保护配置）,110kV变压器保护的差动、非电量、10kV后备、10kV相间和10kV零序后备保护单元交、直流回路应相互独立。 优先选用两套主后合一的保护。,变压器保护（220kV保护命名）,220kV变压器保护均按双重化原则配置，无论主后一体 还是分离的装置，都将双重化的保护命名为站变保 护一、保护二。其差动保护称为站变差动保护一和 差动保护二；其后备保护称为站变后备保护一和后 备保护二 两套保护一套使用开关CT、另一套使用变压器套管CT， 使用开关CT的命名为保护一，套管CT的命名为保护二； 两套保护同时使用开关CT的，则接靠近母线CT回路的为保护一，另一套为保护二,变压器保护（110kV保护命名）,110kV变压器保护按主后一体双套配置的，若两套保护 一套使用开关CT、另一套使用变压器套管CT，则使用开关 CT的命名为站变保护一，套管CT的命名为保护二； 同时使用开关（套管）CT的，则命名接靠近母线、进线CT回 路的为站变保护一，另一套为保护二。 110kV变压器保护单套配置的，命名为站变保 护。其差动保护称为站变差动保护；其后备保护称 为站变后备保护 。,变压器保护（非电量保护命名）,非电量保护命名参照变压器制造厂家说明，一般为重瓦斯、调压重瓦斯、轻瓦斯、调压轻瓦斯、压力释放、油位异常、顶层油面温度、绕组温度、冷却器全停、油压突变、冷却器启停控制、油流继电器等。,变压器保护运行管理,运行中的变压器不允许失去差动保护： 220kV变压器配有两套分相差动保护，必要时只允许退出一套。两套分相差动保护均退出时，变压器应停运。 110kV变压器若配置一套差动保护，差动保护退出时，变压器应停运。,变压器保护运行管理,遇下列情况之一时，差动保护应退出： a、差流越限告警、CT断线时； b、装置发异常信号或装置故障时； c、差动保护任何一侧CT回路有工作时； d、旁路开关代供变压器，倒闸操作可能引起差 动保护出现差流时； e、其它影响保护装置安全运行的情况发生时。,变压器保护运行管理,变压器本体、调压重瓦斯保护投跳闸。遇下列情况之一 时，重瓦斯保护临时改投信号： a、变压器在运行中滤油、补油、换潜油泵或更换净油 器的吸附剂时； b、当油位计的油面异常升高或呼吸系统有异常现象， 需要打开放气或放油阀门时； c、其它可能导致重瓦斯保护误动的情况发生时。,变压器保护运行管理,轻瓦斯、调压轻瓦斯、压力释放、油位异常、顶层油面温度、绕组温度、油压突变、冷却器启停控制、油流继电器等均投信号。 变压器重瓦斯、调压重瓦斯保护退出运行时，是否允许变压器短时运行由设备主管单位决定,110kV变电站保护原理介绍,110kV变压器保护配置图,变压器非电量保护,变压器非电量保护主要包括： 重瓦斯、 轻瓦斯、 调压重瓦斯、 调压轻瓦斯、压力释放 、油温过高、冷控失电等保护。 重瓦斯、调压重瓦斯动作跳变压器各侧开关，轻瓦斯、有载轻瓦斯、压力释放、过温、冷控失电等动作仅启动发信。,变压器瓦斯保护,防御变压器油箱内部各种短路故障和油面降低,油箱内部故障包括： 各相绕组之间发生的相间短路， 单相绕组部分线匝之间发生的匝间短路， 单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障 等。,造成油面降低的原因主要是变压器油箱漏油。,瓦斯保护动作切除变压器各侧开关,变压器差动保护,作用：防御变压器绕组和引出线多相短路、大接 地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路给绕组 匝间短路。包括外部故障和内部故障。,外部故障是指变压器油箱外部绝缘套管及其引出线 上发生的各种故障： 绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接地（通过外 壳）短路， 引出线之间发生的相间短路。,差动保护动作切除变压器各侧开关,110kV后备保护,主要是作为变压器差动保护、瓦斯保护、10kV后备保护等的后备保护。 若变压器内部故障差动保护、瓦斯保护拒动时，要待故障扩大到一定程度才会引起110kV后备保护的动作。 110kV后备保护动作切除变压器各侧开关,10kV后备保护,作为10kV母线相间故障的主保护。 作为10kV母联保护和10kV出线（电容器、站用 变、馈线）保护的后备保护。 设限时速断保护和过流保护。每段设两个时限 保护动作后闭锁10kV自投、切变压器各侧开关。,曲折变零序保护,作为10kV母线桥及母线接地故障的主保护。 作为10kV出线（电容器、站用变、馈线）保护的后备保护。 保护电流定值为一次值75A，设四个时限， 1.5S切10kV母联开关 1.8S闭锁10kV自投 2.0S切变压器低压侧开关 2.5S切变压器各侧开关,10kV母联保护配置图,作为母线相间故障的主保护， 作为10kV出线保护的后备保护。 保护设限时速断和过流保护，保护动作切母联开关。,10kV电容器保护配置图,速断、过流作为电容器外部相间故障的主保护， 零序保护作为电容器外部接地故障的主保护， 过电压、不平衡电压（电流）保护为电容器内部故障的主保护， 低电压保护是保护母线从失压到恢复电压的过程中电容器免遭冲击。,10kV馈线保护,装置具有电流速断、过电流、零序过电流保护、过负荷保护和重合闸(含二次重合闸) 、低频低压减载功能 装置安装在开关柜上，保护装置和测控装置合一。,10kV自投装置,1、变压器自投方式 2、母联自投方式 3、三台主变的负荷均分自投方式 4、自投装置的过负荷联切功能。,二、调度规程有关介绍,10.1.6 电力设备不允许无保护运行。500kV设备不允许无主保护运行。,无保护运行的情况： 保护装置未投入或出口跳（合）闸压板未投入， 保护电源消失或保护装置故障造成装置闭锁， 交流输入回路断线， 保护装置无整定部门下达的正式定值单， 跳（合）闸输出回路断线等。,任何保护的投入、退出等操作，都需要得到该保护装置所属的调度部门的当值调度员的指令或许可，严禁任何人擅自投退保护。 装置发生故障闭锁保护有可能造成保护拒动（相当于无保护），可以先退保护，后报告调度。 装置故障有可能造成保护误动出口跳闸时，也可以先退保护，后报告调度。,10.1.7 保护装置的投入、退出或更改定值等操作须严格按值班调度员的指令执行（当装置本身有故障或有误动危险时除外，但退出后应及时向值班调度员汇报），由运行值班人员进行操作。,10.3.3.1 变压器不允许无差动保护运行。,差动保护为变压器的主保护，该保护退出时，变压器应停运。 瓦斯保护不能代替差动保护，瓦斯保护只能反映变压器内部故障。,需整定而无正式整定值的保护装置不得投入运行。,任何保护装置都必须有由整定部门出具的正式 定值单，才能投入运行。 整定归属的原则一般是谁调度，谁整定。也可 委托调度部门认可的整定单位整定。,变压器在带负荷前要先退出差动保护，带上负荷后 测试差动保护交流输入极性的正确性（绘制六角）。 任何保护在带上负荷后要检查保护、测控装置是否 检测到电流量。 测试时负荷电流不小于CT额定电流10，如CT变 比为600/5，则负荷电流一次值不小于60A，即二次 侧电流不小于0.5A。,新投运或检修后可能造成交流回路有变化的带方向保护装置，启动时必须进行带负荷测试，且测试时负荷电流不应小于C.T.额定电流的10。未进行带负荷测试或测试时不满足负荷要求者，原则上不允许投入运行。,10.1.11一次设备由运行转检修状态，保护装置按照以下原则执行： 10.1.11.1保护装置及二次回路无工作时，保护装置可不退出运行； 10.1.11.2保护装置或二次回路上有工作，且不影响其它厂站保护装置的动作行为的，根据现场工作票或运行规程的要求进行投退，无需向调度申请，但在对应的一次设备转热备用前，应将相关保护恢复到该设备停电操作结束时的状态。,10.1 一般原则,条文内容：,本条内容在原规程基础上进行了较大修编，原规程“一次设备检修状态期间，未经调度批准，不得在保护装置或二次回路上工作。”现改为“不影响其它厂站保护装置的动作行为的，根据现场工作票或运行规程的要求进行投退，无需向调度申请。”,主要变更说明、需重点关注要点：,10.2.3 广州中调继电保护科负责确定管辖范围内正常方式变压器中性点的接地方式。 10.2.8.3 运行维护单位应严格按保护定值单要求执行定值，值班调度员下令执行的保护定值单应在24小时内执行完毕。执行完毕后应及时向相应调度机构值班调度员汇报。,10.2 整定管理,条文内容：,10.2.3 明确广州电网管辖范围内的所有220kV变压器高、中压侧中性点、110kV变压器变高中线点、调管范围内的电厂变压器中性点接地方式均由广州中调继电保护科确定。 10.2.8.3 本条文中“值班调度员下令执行的保护定值单应在24小时内执行完毕”，即由调度下令执行的定值单可在24小时内执行完毕，如调度下令时有特殊要求，按调度令执行。,主要变更说明、需重点关注要点：,10.3.1.3 线路纵联保护、远跳保护两侧必须同时投入或退出。为减少操作，单侧更改线路保护定值10分钟内可以完成，对侧纵联保护可不退出，修改定值的一侧应退出纵联保护功能压板。更改定值过程中，应确保线路另一套保护正常运行。,10.3 运行管理,条文内容：,10.3.1.3 为切实减少现场操作，并与各保护装置厂家沟通确认，线路纵联保护单侧退出纵联保护功能压板，对侧纵联保护不会误动，基于上述考虑，本规程中明确修改定值时，可单侧退出纵联保护。（此项内容总调调规无明确说明）,主要变更说明、需重点关注要点：,10.3.2.1 220kV母线保护全部退出时，除非必要并且经方式核算，一般不对该母线进行倒闸操作（设备启动、充电过程等一些必须退出母线保护才能操作的特殊情况除外，但禁止倒母线操作）。,10.3 运行管理,条文内容：,10.3.2.1 该条文与原调规比较，增加了“经方式核算”的要求，即在不影响系统稳定的前提下，允许设备启动、充电等一些必须退出母线保护才能进行的操作，需注意此时禁止倒母线操作。,主要变更说明、需重点关注要点：,10.3.2.2 经方式计算220kV母线、失灵保护停运对系统稳定没有影响的，6小时以内可不更改对侧后备保护定值。 10.3.2.3 使用中的220kV开关失灵启动（保护）需退出运行的，如有旁路开关，应将该间隔的设备转至旁路运行；如无旁路开关，开关间隔失灵启动（保护）退出时间超过6小时的，则相应开关应停运。如开关无法停运，则须采取临时保护措施。 10.3.2.5