继电保护讲稿北京超高压.docVIP

第一部分 电力系统继电保护 一、概述 电力系统继电保护是电网安全稳定运行的重要保证。因此，继电保护的安全、可靠运行， 一直受到电网各级管理部门的高度重视。特别是当前，大容量机组的增加、电网容量的不断扩大，电网的安全稳定运行问题犹为重要。因此，对继电保护装置的可靠运行，提出了新的、更高的标准和要求。 1.对继电保护装置的基本要求 长期以来，为保证电网的安全可靠运行，对继电保护装置提出了以下几项基本要求： 选择性：指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。 快速性：在发生故障时，应力求保护装置能迅速切除故障。快速切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性、减少用户在电压降低的情况下工作的时间、缩小故障元件的损坏程度、防止大电流流过非故障设备引起损坏等。 灵敏性：指对于其保护范围内发生故障或不正常的运行状态的反应能力。实质上是要求继电保护应能反应在保护范围内所发生的所有故障和不正常运行状态。 可靠性：要求保护装置在应该动作时可靠动作；在不应该动作时不应误动，即既不应该拒动也不应该误动。 2.《反措》对继电保护的要求 从上个世纪90年代开始，国家电网公司先后颁布了《电力系统继电保护及安全自动装置反措要点》、《二十五项反措》、《十八项反措》等反事故措施。根据这些《反措》的要求，220kV及以上的线路、母线、接入220kV电压等级的变压器保护必须按双重化配置。而且，《反措》还对保护做出了具体规定和要求。 《反措》对保护的基本要求： 保护双重化的基本要求 （1）同一元件的两套主保护分别安装于不同的盘柜； （2）两套主保护的电流分别取自电流互感器不同的二次绕组； （3）两套主保护的直流电源须取自不同的直流母线； （4）每套主保护必须设置各自独立的跳闸出口，动作于断路器不同的跳闸线圈； （5）保护装置的操作箱、断路器控制回路及跳闸线圈须按双重化的原则设置，两组跳闸回路的控制电源取自不同的直流母线； 3．对保护运行和回路的基本要求 （1）变压器非电量保护不起动失灵保护。非电量保护中，除重瓦斯投跳闸外，其它如温度、压力释放等，均只投信号。 二、变压器保护 变压器保护中最重要的保护是差动保护。还配置有方向过流保护、中性点零序过电流保护及本体瓦斯保护。 1.差动保护的主要功能及技术要求： (1)采用比率制动的原理,能可靠防止区外故障时保护装置误动。新型变压器保护差动保 护的动作特性，是把传统的比率制动特性抬高，称高值比率特性，用特性躲过区外故障电流互感器的饱和的影响；新增加了灵敏变斜率比率制动曲线, 为防止该特性在区外故障时TA的暂态与稳态饱和时可能引起的稳态比率差动保护误动作，装置采用各相差电流的综合谐波作为TA饱和闭锁动作的判据，灵敏的抗电流互感器饱和的变斜率比率制动曲线可以保证区外严重故障不误动，区内轻微故障可靠动作。下图是新型变压器差动保护的动作特性。 图 1 差动保护制动特性 图A所示是区内故障，高值比率差动动作，可发跳闸令。 图B所示是区内严重故障，差动速断动作，可发跳闸令。 (2)具有电流互感器(TA)断线判别功能，并能闭锁差动或报警，当电流大于额定电流时应自动解除闭锁并可动作出口跳闸，同时发出断线信号。虽然，差动保护具有上述功能，但是，从安全考虑，当差动保护发生TA断线时，应允许差动保护动作跳闸，而不应闭锁保护，因为即使继续运行，处理也不安全。[1] (3)为防止由于故障电流过大时，电流互感器饱和导致差动保护拒动，在差动保护中装设有差动电流速断保护，能够有效保证在区内发生各种短路故障时，保护装置可靠动作，如图B所示。 (4)由于各侧电流互感器的变比和接线方式可能不同，有平衡差动保护各侧电流幅值和电流相位角的功能； (5)对于变压器的差动保护有涌流闭锁功能；[2] 2．差动保护中的差动速断的作用 当变压器内部故障电流过大时，变压器差动保护用的电流互感器将要饱和，电流互感器饱和时将产生各种高次谐波，其中包含二次谐波分量。而变压器差动保护的涌流闭锁功能，目前大部分采用二次谐波闭锁，当电流互感器饱和时，电流中的二次谐波分量将会使差动保护闭锁，不能动作出口。这时，只能靠差动速断保护动作出口，因为涌流闭锁不闭锁速断。因此，变压器差动保护中要设置速断保护。 根据差动速断保护的特点，要求差动速断保护满足以下两点要求： （1）动作电流应能躲过最大励磁涌流电流。 （2）区内发生最大短路电流故障时，应有足够的灵敏度（一般这种故障都是发生在高压套管引线上）。 3.差动保护与瓦斯保护的区别 当发生变压器内部故障时，根据保护的特点，差动保护比瓦斯保护动作速度要快。但是，当变压器发生匝间短路时，由于