变电站保护及配置课件.ppt

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1、变电站保护的配置廖自强LiaoZiQiang本讲的主要内容一、电网短路故障时电流分布二、继电保护装置配置三、短路故障时继电保护配合四、输电线路保护五、母线保护六、变压器保护一、电网短路故障时电流分布:1.电网短路的原因及分类：系统短路的原因：（1）设备绝缘损坏、污秽，设计安装不当；（2）恶劣天气，雷击，大风；（3）人为事故；（4）其它原因等。系统短路的类型：（1）单相接地（70%）（2）两相短路（3）两相接地（4）三相（5）断线正常运行时电流电压参数：（1）正常运行时电流、电压三相对称；（2）中性点上电流、电压为

2、零；（3）实际运行中由于电源不平衡或负荷不平衡，接地的中性点上有电流，不接地的中性点上有电压；（4）保护安装处的测量阻抗Z为线路和负荷阻抗之和。2.中性点接地系统短路的电流电压特征：在单电源系统中LxRxRxRxLxEaEbEcLxRfRfRfLfLfLf单相接地短路时的电流电压参数：（1）接地相电流增大，电压降低；短路电流的功率方向由电源至接地点；（2）保护安装处的测量阻抗Z减小（Z＝U/I）；（3）产生很大的零序、负序电流和电压分量；（4）流过系统中性点的电流即为故障时产生的零序电流。两相接地短路时的电流电压

3、参数：（1）短路相电流增大，电压降低；（2）短路电流的功率方向由电源至接地点；（3）产生零序、负序电流、电压；（4）中性点上有零序电流流过。2.中性点接地系统短路的电流电压特征：在单电源系统中LxRxRxRxLxEaEbEcLxRfRfRfLfLfLf两相相间短路时的电流电压参数：（1）短路相电流增大，电压降低；（2）短路电流的功率方向由电源至接地点；（3）只产生负序电流、电压；（4）中性点上没有零序电流流过。LxRxRxRxLxEaEbEcLxRfRfRfLfLfLf2.中性点接地系统短路的电流电压特征：在多电

4、源系统中多电源系统中短路时的电流电压参数：（1）由电源向负荷供电；（2）由电源向短路点供电；（3）电流、电压的变化特征与单电源一致；（4）零序电流与所有中性点接地构成回路。EcLxRxRxRxLxEaEbEcLxRfRfRfLfLfLfLxRxRxRxLxEbLxEa3.短路时电流的分布：回到最基本的直流电路中去：（1）从戴维南定理中得到的结论:对任何复杂电路中的一个电阻，其外电路可以用一个电源和一个等效电阻置换。（2）从叠加定理中得到的结论：电路中任一电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时，在该处产生的电压

5、或电流的叠加。（3）从基尔霍夫电流定理得到：对任一节点或包围几个节点的闭合面，所有流进流出电流的代数和等于零。∑I＝0R2R2R1E1E2RxRxRdEdR2R2R1E1RxR2R2R1E2Rx3.短路时电流的分布：电网中短路时的电流分布：3.短路时电流的分布：电网中短路时的电流分布：电源1电厂开关站变电站2变电站1电源23.短路时电流的分布：电网中短路时的电流分布：结论之一：短路电流（功率）由电源流向短路点；结论之二：短路电流的大小取决于电源和网络参数。3.短路时电流的分布：变电站中短路时的电流分布：3.短路时

6、电流的分布：变电站中短路时的电流分布：1.假设当前的运行方式：如右图。2.分析典型情况：（1）高压侧仅㈠回为电源，其它均为负荷时短路电流的分布：ⅰ.若㈠回线路故障：ⅱ.若㈡回线路故障：ⅲ.若㈢回线路故障：ⅳ.若①回线路故障：㈠㈡㈢㈣①②③④3.短路时电流的分布：变电站中短路时的电流分布：（2）高、低压侧出线均为为电源电源或联络线，高压侧短路时电流的分布：ⅰ.若㈠回线路故障：ⅱ.其它地点故障同理分析。㈠㈡㈢㈣①②③④3.短路时电流的分布：变电站中短路时的电流分布：（3）高、低压侧出线均为为电源电源或联络线，低压侧短

7、路时电流的分布：ⅰ.若①回线路故障：ⅱ.其它地点故障同理分析。㈠㈡㈢㈣①②③④4.短路计算：短路计算的作用：（1）校验电气设备的机械稳定性和热稳定性；（2）校验开关的遮断容量；（3）确定继电保护及自动装置的定值；（4）为系统设计及选择电气主接线；（5）进行故障分析；（6）确定输电线路对相邻通信线路的电磁干扰。常用的短路计算方法：阻抗矩阵法和叠加原理。二、继电保护装置配置:1.继电保护配置的原则和规定（以220kV为例）（1）线路保护采用近后备的原则；（1.保护双重化；2.设失灵保护）（2）对瞬时动作的保护或保护的

8、瞬时段，其整定值应保证在被保护元件外部故障时可靠不动作；（3）上下级保护的整定，一般应遵守逐级配合的原则，满足选择性的要求；（4）保护的整定计算应按正常运行方式作为依据，特殊方式应根据实际情况临时处理；（5）变压器中性点的安排，应尽量保护变电站零序阻抗不变。遇有因变压器检修等原因使变电站的零序阻抗有较大变化时，因根据实际情况临时处理。①变电站只有一台变压器，其中性点直接接