变电站继电保护运行现状及发展

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1、变电站继电保护运行现状及发展张毅2009.12.18内容第一部分电力系统继电保护的基本知识第二部分变电站的二次设备及回路第三部分500KV变电站继电保护的配置第四部分继电保护技术发展的新进展第一部分电力系统继电保护的基本知识电力系统的构成电力系统在运行中，可能由于以下原因，发生故障1、外部原因：雷击，大风，地震造成的倒杆，绝缘子覆冰造成冰闪，绝缘子污秽造成污闪。2、内部原因：设备绝缘损坏，老化。3、系统中运行、检修人员误操作。电力系统故障的类型：1、单相接地故障D（1）2、两相接地故障D（1.1）3、两相短路故障D（2）4、三相短路故障D（3）5、线路断线故障以上故障单独发生为简单故障。不同地

2、点，两个或以上简单故障同时发生称为复故障。不正常工作状态有：电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏，但未发展成故障。不正常工作状态有：1）电力设备过负荷，如：发电机，变压器线路过负荷。2）电力系统过电压。3）电力系统振荡。4）电力系统低频，低压。电力系统事故：电力系统中，故障和不正常工作状态均可能引起系统事故，即系统全部或部分设备正常运行遭到破坏，对用非计划停电，少送电，电能质量达不到标准（频率，电压，波形），设备损坏等。继电保护的作用：就检测电力系统中各电气设备的故障和不正常工作状态的信息，并作相应处理。继电保护的基本任务：（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障的元件免

3、于继续遭到破坏，保证其它无故障的部分迅速恢复正常运行。（2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行的维护条件(例如有无经常值班人员)，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。电力系统对继电保护的基本要求：（四性）1）选择性：使停电范围最小的切除故障的方式。2）快速性：以尽可能短的时间把故障设备从电网中切除，缩短故障的存在时间。电力系统故障对设备、人身，系统稳定的影响与故障的持续时间密切相关，故障持续时间越长，设备损坏越严重；对系统影响也越大。因此，要求继电保护快速的切除故障。电力

4、系统对继电保护快速性的要求与电网的电压等级有关。220KV系统要求：近区故障100ms、远区故障120ms切除除障，500KV系统要求：近区故障80ms、远区故障90ms切除故障,含开关动作时间，现用的开关全断开时间：220KV40ms500KV35ms快速切除故障，可提高重合闸成功率，提高线路输送容量。3）灵敏性：继电保护装置在它的保护范围内（一般指末端）发生故障和不正常工作状态的反应能力，用灵敏系数K表示K=末端故障进入保护装置的电气量/保护装置的整定值（过量动作的保护）K=保护装置的整定值/末端故障进入保护装置的电气量（欠量动作的保护）4）可靠性：①保护范围内发生故障时，保护装置可靠动作

5、切除故障,不拒动。②保护范围外发生故障和正常运行时，保护可靠闭锁,不误动。第二部分变电站的二次设备及回路1、电力系统中一次设备和二次设备的分类：1）一次设备：主变压器、电流互感器、电压互感器、静止补偿电容器、开关、刀闸、电抗器、母线、阻波器、结合电容器、避雷器等，发送分配电能。2）二次设备：对电力系统中的一次设备的运行工况进行控制测量、保护和监视的设备叫二次设备。包括：继电保护、测量仪表、控制开关、按钮、端子箱、控制电丝、故障录波器、事件记录器、综合自动化、信号报警装置、变压器冷控设备、调压开关的控制元件等，防误闭锁装置，包括给二次设备供电的蓄电池、充电的整流器等。3）二次回路、联结二次设备的

6、回路，即二次回路。交流电流回路①按电源的性质分交流电压回路直流回路保护回路测量回路控制回路②按回路的作用分信号回路电源回路防误闭锁回路2、二次回路的划分变电站的二次回路介绍一、500kV变电站安装单位的划分划分安装单位，是为了便于在回路上分组，方便设运行。1）500kV一个半断路器接线安装单位划分一个半断路器接线安装单位划分示意图2）220kV双母带旁路安装单位的划分安装单位划定后，把同一单位的保护、控制、测量、信号回路及二次设备放在同一个安装单位之内，保护和控制可共直流电源。1）500kV按线路配置CVT。2）220kV按母线配置CVT。二、交流电压回路500kV每条线路配三相CVT，母线配

7、单相CVT200kV按母线配三相CVT，每年出线配单相CVT220kV保护、测量要进行自动或手动切换。典型的二次回路介绍：1、交流电压回路：1.1、电容式电压互感器原理接线图：分压比三个二次绕组准确级不一样，0.5，测量，3P级保护1.2、电压二次回路应注意的问题①二次侧中性点按地的问题②电压回路及充电的问题③3U0的电线与主二次绕组地分开的问题2、交流电流的回路2.1、500kV一个半开关接线C