《继电保护及二次回路课件》.ppt

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1、 第一节、继电保护任务及基本要求第二节、变电站变压器保护 第三节、电力线路及设备保护第四节、二次回路基本知识第五节、电力系统自动装置1、继电保护装置 当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护装置。2、继电保护任务 1）当电气设备发生短路故障时，能自动迅速地将故障设备从电力系统切除，将事故限制在最小范围内； 第一节第一节 继电保护任务及基本要求继电保护任务及基本要求2）当正常供电的电源因故障突然中断时，通过继电保护和

2、自动装置还可以迅速投入备用电源，使重要设备能继续获得供电。 因此，继电保护的主要实现功能：能区分正常运行和短路故障；能区分短路点的远近。 3、继电保护的基本要求 1）保护方式：以主变保护为主（包含：高后备保护，低后备保护，差动保护和非电量保护、电流过负荷保护、过电流保护、低电压保护、过电压保护、距离保护、高频保护、瓦斯保护等。 2)基本要求：选择性、快速性、灵敏性、可靠性4、继电保护的基本要求1）选择性：可以通过正确地整定电气量的动作值和上下级保护时限来达到互相配合。2）快速性：快速切除故障，可以把故障部份控制在尽可能轻微的状态，减少系统电压因短路故障而降低的时间，提高电力系统运行的稳定性。3

3、）灵敏性：是指继电保护对其保护范围内故障的反映能力。4）可靠性：是指需动作时不拒动，不需要动作时不误动，这是继电保护装置正确工作的基础。第二节 变电所的继电保护一、变电站主变保护配置情况一、变电站主变保护配置情况低窝铺风电场#1、#2主变均配置了南京南瑞继保有限公司生产的RCS-9600成套微机保护。均是有RCS-9671B差动保护装置、RCS-9661B非电量保护装置、RCS-9681B高后备保护装置、RCS-9682B低后备保护组成。110kV电压比：110/0.1 110kV电流比：300/5 10KV电压比:10/0.1 10KV电流比 :3000/5 玉新风电场1#、2#主变均配置了

4、深圳南瑞科技有限公司生产的ISA-300G型的成套微机保护。均是有ISA-387G差动保护装置、ISA-361G非电量保护装置、ISA-388G高后备和低后备保护装置组成。 110kV电压比：110/0.1 110kV电流比：400/535kV电压比：35/0.1 35kV电流比：1200/5二、变压器的主保护二、变压器的主保护变压器的主保护为差动保护和重瓦斯保护。差动保护作为变压器内部以及套管引出线相间短路的保护以及中性点直接接地系统侧的单相接地短路保护，同时对变压器内部绕组的匝间短路也能反应。 瓦斯保护能反应变压器内部的绕组相间短路、中性点直接地系统侧的单相接地短路、绕组匝 间 短 路 、

5、 铁 芯 或 其 它 部 件 过 热 或 漏 油 等 各种故障。 由上可以看出，差动保护对变压器内部铁芯过热或因绕组接触不良造成的过热无法反应，且当绕组匝间短路时短路匝数很少时，也可能反应不出。而瓦斯保护虽然能反应变压器油箱内部的各种故障，但对于套管引出线的故障无法反应，因此，通过瓦斯保护与差动保护共同组成变压器的主保护。 其它保护均为后备保护，一般有零序保护、过流保护、过负荷保护，此外还有油温、油面监控保护，中性点间隙保护等。1 正常运行方式下主变保护的配置： 1)差动保护：动作后跳变压器两侧开关。 2） 瓦斯保护：含本体及调压重瓦斯，动作后跳变压器两侧开关。压力释放、本体及调压轻瓦斯及冷控

6、失电、油温高等信号未接入保护装置，直接经远动发信。3）110KV后备保护： 3.1 复合电压闭锁方向过流I段及复合电压闭锁过流段动作均跳主变两侧开关； 3.2 中性点零序过流I段动作，II段动作跳主变两侧开关。 3.3 间隙过流及零序过压I段动作；II段动作跳主变两侧开关。 备注： 110KV、35KV及10KV复合电压均闭锁110KV后备保护（任一侧复合电压启动均解除110KV侧复合电压闭锁功能，使复合电压闭锁过流变为普通过流）4）10kV及35KV侧后备保护4.1 复合电压闭锁方向过流I段动作跳中压侧分段开关；复合电压闭锁方向过流段动作跳中压侧总路开关； 4.2复合电压闭锁过流段动作跳主变

7、两侧开关。 备注： 110KV、35KV及10kV复合电压均闭锁35KV后备保护（任一侧复合电压启动均解除35KV及10kV侧复合电压闭锁功能，使复合电压闭锁过流变为普通过流）低窝铺风电场110kV玉三线配置由南京南瑞科技有限公司生产的RCS-943高压线路保护装置，是全数字式的高压线路保护，装置集成了全套的距离及零序保护：四段式相间距离、三段式接地距离保护和四段零序电流方向保护，并配有三相一次自动重合闸功能。 1113玉三线电压比110/0.1，电流比600/5。低窝铺10kV线路配置由南京南瑞科技有限公司生产的RCS-9611B型线路保护测控装置。10kV I段电压比：10/0.1，电流比

8、：500/5 10kV II段电压比：10/0.1，电流比：600/5 第三节 电力线路及设备保护玉新110kV配置由深圳南瑞科技有限公司生产的PRS-753D 光纤分相纵差成套保护装置，是全数字式的高压线路保护，装置集成了全套的距离及零序保护：四段式相间距离、三段式接地距离保护和四段零序电流方向保护，并配有三相一次自动重合闸功能。110kV电压比：110/0.1 电流比：600/5。玉新35kV配置由深圳南瑞科技有限公司生产的ISA-367G型线路保护测控装置。35kV电压比：35/0.1 电流比：600/5一）过电流保护一）过电流保护1、定时限过电流保护的接线方式一般采用两相不完全星形接线

9、，当线路发生两相或三相短路时，至少有一个电流继电器动作，起动跳闸回路。2、有限反时限过流保护的接线方式可采用两相不完全星形接线和两相差接线。两相差接线优点：可以节省一只继电器和一个跳闸线圈。 3、过流保护的动作电流值整定IDZJ继电器动和电流，A；KJX接线系数（星形为1，角形与差接时为 ）；KZQ自动起系数；KF电流继电器返回系数（一般取0.85）；nL电流互感器额定变化；IFHZD最大负荷电流，A。 过流保护动作时间的整定应采取阶段原则，即位于电源则的上一级保护的动作时间要比下级保护时间长。时间阶差t取0.50.75s。ZDFHLFZQKJXInKKKKIDZJ=3二）电流速断保护二）电流

10、速断保护 缺点：末端有死区。必须与过电流保护配合。1、接线方式 采用两相不完全星形接线2、整定计算IDZJ被保护区段末端三相最大短路电流，A。IDZJ=ZDDLKJXInKK三）带时限电流速断保护三）带时限电流速断保护 IDZ=KKIDZ IDZ带时限电流速断保护动作电流，A。 KK可靠系数； IDZ下一相邻线路的瞬时电流速断保护动和电流A。带时限电流速断保护必须和下一相邻线路的瞬时电流速断保护相配合，其动作时间比下一相邻线路的瞬时电流速断保护的动作大一个时限阶差0.5s。 四）带方向电流保护四）带方向电流保护 在双侧电源供电或环形供电时，采用一般的电流保护就不能保证选择性。可采用方向继电器构

11、成方向保护来保证选择性。 构成原则：只有当电流从母线流向线路时保护才动作，如果是线路流向母线，则保护不动作。 五）低电压闭锁的过电流保护五）低电压闭锁的过电流保护 过流保护的动作电流是按躲过最大负荷电流整定，但在某些情况下不能满足灵敏度要求。为了提高保护的灵敏度和改善躲过负荷电流的条件，可在过流保护的基础上增加低电压闭锁条件。 注意之处：其动作电流可不躲过最大负荷电流而按正常持续负荷电流来整定。六）电流电压联锁速断保护六）电流电压联锁速断保护 优点：能防止与同一母线相连的任一路配出线发生短路故障时，由于母线电压下降而引起同一母线上其他线路的低压保护误动。 整定原则：在系统经常出现的运行方式下，

12、使电流元件和电压元件有相同的保护范围。四、自动重合闸和备用电源自投装置四、自动重合闸和备用电源自投装置一）自动重合闸装置一）自动重合闸装置基本要求：1、人为拉开断路器时，重合闸不动作；2、手动合闸于故障线路，重合闸不动作；3、对于同一次故障，自动重合闸的动作次数应符合预先的规定；4、自动重闸动作后应能自动复归；5、当断路器处于不正常状态时，重合闸应退出运行。二）备用电源自动投入装置（二）备用电源自动投入装置（BZTBZT）基本要求：1、只有在正常工作电源跳闸后，方能自动投入备用电源；2、备用电源自投装置只应动作一次；3、当备用电源无电时，BZT不动作；4、当电压互感器的保险熔断时，BZT不应误

13、动。 第四节第四节 二次回路基本知识一、二次回路的功用、分类变电所二次回路的含义、作用与分类一次设备变电所中凡直接用来接受与分配电能以及改变电能电压相关的所有设备。一次系统由一次设备连接成的系统称为电气一次系统或电气主接线系统。二次设备为保证主接线系统的正常与安全运行，凡对一次 电气设备进行监视、测量、调节、控制及起保护作用的辅助性电气设备。二次回路由二次设备连接成的回路称为二次回路或二次系统。按二次设备各种不同的用途可分为：继电保护二次回路、自动装置二次回路、控制系统二次回路、测量仪表二次回路、信号装置二次回路等。 二、二次回路的范围控制回路：由控制开关与控制对象（如开关、隔离开关）的传递机

14、构、执行机构组成。其作用是对一次设备进行“分、“合”操作。继电保护和自动装置回路：由测量回路、比较部分、逻辑部分、执行部分组成。作用是根据一次设备和系统的运行状态，判断其故障或异常时，自动发出跳闸命令有选择性的切除故障，并发出相应信号。当故障消除后，快速投入有关断路器，恢复设备正常运行。测量回路：由各种测量仪表及其相关回路组成，其作用是指示或记录一次设备和系统的运行参数，以便运行人员掌握一次吸烟的运行情况，同时也分析电能质量、经济指标、了解系统潮流和主设备运行工况的主要依据。信号回路：由信号发送机构和信号继电器等构成，其作用反应一、二次设备的工作状态。操作电源系统：由电源设备和供电网络构成，它

15、包括直流电源系统和交流电源系统、其作用是主要给控制、保护、信号等设备提供工作电源与操作电源。连接保护装置的二次回路：1、从电流互感器、电压互感器二次侧端子开始到有关继电保护装置的二次回路。2、从继电保护直流分路熔断丝开始到有关保护装置的二次回路。3、从保护装置到控制屏和中央信号屏间的直流回路。4、继电保护装置出口端子排到断路器操作端子排的跳、合闸回路。三、二次回路原理图、展开图及安装接线图三、二次回路原理图、展开图及安装接线图 继电保护装置接线必须按照“四统一”原则：统一技术标准、统一原理接线、统一符号、统一端子排布置。1、原理图 原理图所有仪表和继电器都是以整体形式的设备图形符号表示，不画出

16、内部拉线，而只画出接点的连接。并将二次部分的电流回路、电压回路、直流回路和一次回路图绘制在一起。 特点：能使看图人对整个装置的构成有一个整体概念，可清楚了解二次回路各设备间的电气联系和动作原理。2、展开图实际应用中，大多采用展开图。展开图中，电流回路、电压回路、直流回路是分开的。弥补了原理图没有元件内部接线、没有元件端子号码和回路标号等缺陷。3、安装接线图由于二次设备布置分散，需要用控制电缆将它们互相连接起来，因此单凭原理图和展开图来安装是困难的。为此在二次接线安装时，须绘制安装接线图。包括：屏面布置图、屏背面接线图和端于排图。四、二次回路的识图四、二次回路的识图1、先交流、后直流；2、交流看

17、电源、直流找线圈；3、先找线圈，再找接点；4、先上后下，先左后右；五、中央信号装置五、中央信号装置中央信号装置分为事故信号和预告信号两种。事故信号的主要作用：在断路器事故跳闸时，能及时地发出音响信号，并使相应的断路器灯光位置信号闪光。预告信号的主要作用：在运行设备发生异常现象时， 瞬时或延时发出音响信号，并使光字牌显示出异常状况的内容 第五节、电力系统自动装置电力系统自动装置包括备用电源自动投入、输电线路自动重合闸、自动低频减载、电力系统频率和有功功率自动调节、故障录波器装置等。其中备用电源自动投入、输电线路自动重合闸，与继电保护配合可提供供电的可靠性，同步发电机励磁自动调节装置可保证系统运行

18、时的电压水平，提高电力系统的稳定性；按频率自动减负荷装置可防止电力系统因事故发生功率缺额定频率的过度降低，保证了电力系统的稳定运行和重要负荷的正常工作。它们对保证电力系统安全运行，提高供电可靠性具有重要作用。一、微机保护的硬件原理一、微机保护的硬件原理硬件系统一般包括三大部分：模拟量输入系统、CPU主系统、开关量输入/输出系统 一）模拟量输入系统（数据采集系统）一）模拟量输入系统（数据采集系统）1、电压形成回路 微机保护通常要求输入信号为5V或10V，必须将TA、TV输出的高电压大电流进行变换，即采用中间变换器。2、采样保持（S/H）电路 作用：在一极短的时间内，测量模拟输入量在该时刻的瞬时值

19、，并在模拟数字转换器进行转换的期间内保持其输出不变。3、模拟量多路转换开关（MPX） 由于模数转换器昂贵，不是每个模拟量输入通道设一个A/D，而是公用一个，中间经MPX切换轮流由公用的A/D转换成数字量输入微机。4、模数转换器（A/D转换器或称ADC） 电力系统中心电流、电压信号均为模拟量，因此必须采用A/D将连续的模拟量变为离散的数字量，才能输入微机。二）开关量输入及输出回路二）开关量输入及输出回路1、开关量输入回路 对微机保护装置的开关量输入，即接点状态的输入可分为两大类：1）安装在装置面板上的接点：（如调试时用或检查装置用的键盘接点）2）从装置外部经过端于排引入装置的接点：（如运行中切换的各种压板、转换开关）2、开关量输出回路 开关量输出主要包括保护的跳闸出口以及本地和中安信号等。一般采用并行接口的输出口来控制有接点继电器的方法，为提高抗干扰能力，也经过一级光电隔离。3、定值输入 保护装置整定值的修改，可由装置面板上的定值插销或拨轮开关的调整来实现，或由装置面板上的键盘输入。4、打印机的接口 谢谢！