继电保护基本原理及应用

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1、继电保护培训课件继电保护培训课件杨先义继电保护培训大纲1、继电保护的基本原理及应用10kV馈线保护10kV电容器保护主变保护备自投及与主变保护的配合接口110kV/220kV线路保护母差及失灵保护2、电压异常的判断处理3、软硬压板的对应关系4、旁代主变的保护调整一、继电保护的基本原理及应用1、基本任务：被保护一次设备故障时，迅速将故障元件从系统中断开；一次设备不正常工作时，发出信号。2、基本要求：可靠性选择性快速性灵敏性3、继电保护基本原理电压u=UmSin(wt+Ф)电流i=ImSin(wt+Ф)故障状态的识别：电流增大、电压降低、频率变化、功角变化电气量组合判别：复压闭锁过流、复压

2、闭锁方向过流、有流闭锁低电压、阻抗、功率、相序分量、工频变化量、电流差动……10kV馈线保护1、10kV馈线常见故障及异常状态过负荷相间短路故障单相接地系统频率下降2、10kV馈线典型保护配置三段式过电流保护（复压）/（方向）三相一次重合闸（重合闸启动方式：保护启动、不对应启动合闸加速保护）过负荷（投信号/跳闸）低周减载(滑差闭锁、无流闭锁)低压解列或低压减载小电流接地告警及选线低周减载的原理电源负荷功率失衡的危害!压板对应定值清单压板配置电容器保护1、电容器常见故障及异常状态相间短路故障系统过电压电容器内部熔丝熔断或品质因数改变集合电容油箱内部各种故障2、10kV电容器保护配置过电流

3、保护（作用：电容器至断路器之间发生短路故障时动作，切除故障）过压保护（作用：防止系统电压过高造成电容器击穿或损坏）欠压保护（作用：）不平衡电流/不平衡电压保护（作用：）非电量保护（作用：）3、关于电容器保护应注意的问题欠压保护时间整定原则电容器为什么没有过负荷保护和重合闸？不平衡电流/电压保护应用场合？不平衡电流/电压保护动作后为什么不能再对电容器送电？为什么10kV单相接地时电容器不平衡电压保护不动作？定值清单压板配置变压器保护1、变压器故障及不正常状态(1)绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地或经小电阻接地侧的接地短路；(2)绕组的匝间短路；(3)外部相间短路引起的过电流；(

4、4)中性点直接接地或经小电阻接地电力网中，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；(5)过负荷；(6)过励磁；(7)中性点非直接接地侧的单相接地故障；(8)油面降低或油位过高；(9)变压器温度及油箱压力升高和冷却系统故障。主变保护配置1、主保护差动保护：比率差动、差动速断(躲励磁涌流方法：二次谐波制动、间断角闭锁、波形对称识别技术)非电量保护：本体轻重瓦斯、有载重瓦斯、压力释放、冷控失电、油温高、油位高低等2、后备保护高后备：中后备低后备变压器保护的配置示意图G0低后备高后备差动非电量变压器纵差动保护基本原理正常及区外故障时：Σi=0区内故障：Σi=Ik微机差动保护二次接线差动逻辑励磁

5、涌流的产生在变压器空载投入电源或外部故障切除后电压恢复过程中，会出现励磁涌流。合闸时，变压器铁芯中的磁通急剧增大，使铁芯瞬间饱和，这时出现数值很大的冲击励磁电流(可达5～10倍的额定电流)，通常称为励磁涌流。三相变压器励磁涌流影响三相变压器励磁涌流波形特征的因素电源电压大小和合闸初相角：系统等值阻杭大小和相角；变压器三相绕组的接线方式相中性点接地方式；三相铁心结构型式(三相三柱或五柱、单相变压器组)；铁心硅钢片组装工艺水平(拼接残余气隙大小)；铁心材质(磁化特性、磁滞特性、局部滋滞回环）；合闸前铁心磁通大小(剩磁4r)和方向：涌流经电流互感器的非线性传变，即互感器的饱和特性励磁涌流特点

6、励磁涌流幅值大且衰减，含有非周期分量；中小型变压器励磁涌流大（可达10倍以上），衰减快；大型变压器一般不超过4.5倍，衰减慢。如不采取相应措施，将导致差动保护误动作！励磁涌流波形出现间断特性。（间断角闭锁原理）励磁涌流中含有明显的二次谐波和偶次谐波。（二次谐波制动原理）涌流偏于时间轴的一方，非对称性涌流。（波形识别技术）涌流比率差动制动曲线折线型比率制动由启动电流、拐点电流、制动比率斜率等构成三折线用于提高大电流式抗饱和能力差动/瓦斯保护范围差动保护：主变各侧差动CT范围内各种短路故障；（比率差动保护主要防止区外短路时误动作；差动速断保护主要防止大短路电流作用下带谐波制动的差动保护拒动

7、。）瓦斯保护：主变油箱内部各种短路或其他故障；两者各有所长，相互补充。主保护压板投退跳闸矩阵定值清单压板配置9876543210出口Iojx2Iojx1U02U01L03L02L01GL3GL2GL1CK10001010001CK2CK3CK4主变高后备3（4）段式复压(方向)闭锁过流保护直接接地(方向)零序过流不接地保护：间隙零序过流、零序过压保护过负荷保护：过负荷启动风冷、过负荷闭锁调压、过负荷发信号复压闭锁的作用复合电压起动（闭锁）的过电