继电保护基本原理及应用

发布于:2021-07-29 14:20:30

继电保护基本原理及应用 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*衡电流/不*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*衡电流/电压保护应用场合? ? 不*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*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)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 高后备 低后备 非电量 差动 G0 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 I?A1 I?A2 A相差动元件 ... I?An I?B1 ... I?B2 B相差动元件 I?Bn I?C1 I?C2 C相差动元件 ... I?Cn A相涌流判别 B相涌流判别 C相涌流判别 A相差动速断元件 B相差动速断元件 + + C相差动速断元件 TA断线 信号 & + 信号 + 出口 励磁涌流的产生 ? 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*(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 励磁涌流涌特流点 1. 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! 2. 励磁涌流波形出现间断特性。(间断角闭锁原理) 3. 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) 4. 涌流偏于时间轴的一方,非对称性涌流。(波形识别技 术) 比率差动制动曲线 Id Id 速断动作区 Is Isd 动作区 K2=0.7 KZ K1=0.5 制动区 Iq Icd 0 Ig Izd 3Izd Iz Iz 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。) ? 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 Iojx2 Iojx1 U02 U01 L03 L02 L01 GL3 GL2 GL1 CK1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 CK2 CK3 CK4

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