220kV变电站常见保护配置
变电站的保护配置
一、变电站的保护配置:
220kV变电站主变三侧都就是双母带旁母接线。
220kV线路保护配置:
四方的保护已经淘汰。931南瑞、许继的。
225、226线路931、PSL602保护就是重点。
保护配置原则:
220kV以上电压等级要配两套,不论母线(915、BP-2B)还就是主变,还就是线路均为两套,不同厂家、不同原理,保护范围应一致,功能应一致。
220kV线路保护的范围就是两侧CT(TA)之间,TA在出线刀闸与开关之间,要了解一个变电站的二次保护,就应找到它的TA与线路TV,两套保护要取自不同的CT绕组,计量、测量、母线保护(两套)都要从CT不同的绕组上取电流。故障录波器也要用,还应有一组备用CT绕组。这些CT绕组都在开关与线路刀闸之间,CT串在主回路中,GIS设备的CT配在开关两侧,所以GIS装置的线路与母线保护范围交叉,消除死区。线路保护取自母线侧CT,母线保护取自线路侧CT绕组。PSL931纵联差动,产自南瑞;602产自南自,纵联距离。
线路两侧的保护应配置一致,否则不易配合。相同的厂家、原理应对应配置,升级版本时两侧应同时进行。速动保护,光纤进行信号传输,主保护都就是本线路的快速保护,0s切除本线路任何故障,纵联距离、纵联差动,投主保护压板就就是要投全线速动保护,光纤信号传输装置,两侧保护、主保护要配置光纤信号传输装置。
如果故障出了线路两侧CT之外,按理应启动母线保护,但还可启动后备保护。此时主保护不动作,主保护做不了相邻元件的后备保护,所以602与931均配置了以相间与接地距离为主的距离保护,还有四段零序保护。
220KV变电站的基本配置
UOP U Z
对相间故障：
对接地故障：
UOP U I K 3I 0 Z ZD
A, B, C
UOP U I Z ZD
AB , BC , CA
为整定阻抗，一般取0.8～0.85倍线路阻抗； 为动作门坎，取故障前工作电压的记忆量。 正、反方向故障时，工频变化量距离继电器动作特性如下图；
为工作电压 为极化电压 为整定阻抗
U OP U P Z ZD
U 1M
为记忆故障前正序电压
0 继电器的比相方程为： 90 Arg
U OP 900 U P
jX
Z ZD
jX
jX
Z 'S
Z ZD
ZK
R
Z ZD
ZK
R
ZS
ZK
R
图3.5.1正方向故障动作特性
3.5.2反方向故障动作特性
当用于长距离重负荷线路，常规距离继电器整定困难时，可引入负荷限制继电器，负 荷限制继电器和距离继电器的交集为动作区，这有效地防止了重负荷时测量阻抗进入距 离继电器而引起的误动。
低压距离继电器
当正序电压小于15％Un时，进入低压距离程序，此时只可能有三 相短路和系统振荡二种情况；系统振荡由振荡闭锁回路区分，这 里只需考虑三相短路。三相短路时，因三个相阻抗和三个相间阻 抗性能一样，所以仅测量相阻抗。
220kV智能变电站继电保护配置方案研究
220kV智能变电站继电保护配置方案研究
1. 引言
1.1 研究背景
随着我国电力系统的快速发展和智能化升级，智能变电站作为电
力系统的重要组成部分，起着至关重要的作用。而继电保护作为智能
变电站的重要组成部分，更是保障电力系统安全稳定运行的重要保障。在220kV电网中，继电保护配置方案的研究仍存在一定的局限性，需要进一步深入探讨和研究。
传统的继电保护配置方案在应对复杂多变的电力系统工况时存在
局限性，难以实现对系统全面的保护覆盖。借助先进的智能技术，研
究并优化220kV智能变电站继电保护配置方案，具有重要的现实意义和深远影响。通过对配置方案进行细致的研究和设计，可以提高电力
系统的安全性和可靠性，为我国电力系统的可持续发展提供有力支撑。有必要对220kV智能变电站继电保护配置方案进行深入研究，并探讨其在实际工程应用中的可行性和优势。
1.2 研究目的
本研究的目的在于探讨220kV智能变电站继电保护配置方案的设计和实施，旨在提高电网设备的运行可靠性和安全性。通过对智能变
电站继电保护配置方案的研究，我们可以充分了解其在保障电力系统
正常运行和应对各种故障情况方面的作用和重要性。通过总结配置方
案的优势和挑战，可以为后续进一步改进和优化提供参考和指导。我
们希望通过本研究的展开，为智能变电站继电保护配置方案的制定和
应用提供有益的建议和指导，推动电力系统的现代化和智能化发展。
1.3 研究意义
智能变电站是电力系统中的重要组成部分，其继电保护配置方案
对电网安全稳定运行起着至关重要的作用。在当前电力系统发展的背
景下，针对220kV智能变电站继电保护配置方案进行研究具有重要的意义。
变电站母联保护装置技术规范要求
变电站母联保护装置技术规范要求
1. 220kV母联保护装置具体要求
1.1母联（分段）保护装置功能要求
配置两段充电过流保护，一段充电零序过流保护。
1.2 装置MMS、SV、GOOSE接口要求
1）具备2个MMS专用网口。
2）具备至少1个GOOSE组网接口，1个GOOSE点对点接口。
3）具备至少1个SV点对点接口。
装置具体接口数量，买方在设计联络阶段确认。
2. 110kV母联/分段保护装置具体要求
2.1 母联（分段）保护装置功能要求。
配置两段充电过流保护，一段充电零序过流保护。
2.2 测控功能要求
具体配置要求参见2.5.3.1
2.3 装置接口要求
1）具备2个MMS专用网口。
2）具备至少1个GOOSE组网接口，1个GOOSE点对点接口。
3）具备至少1个SV点对点接口。
装置具体接口数量，买方在设计联络阶段确认。
3. 35kV/10kV分段保护、测控集成装置技术要求
3.1保护功能要求
1）配置两段充电过流保护，一段充电零序过流保护。
2）分段断路器操作箱的功能要求：
a．操作箱应具有断路器的一组三相跳闸回路及一组三相合闸回路，跳闸应具有自保持回路。
b．操作箱应具有手跳、手合输入回路。
- 1 -
c．操作箱应设有合闸位置、跳闸位置及操作电源监视回路。
3.2 其他配置要求
1）遥测具备U a、U b、U c、U ab、U bc、U ca、I a、I b、I c、P、Q、F、cos 等遥测量。遥信应具备至少10路以上实遥信输入。遥控应具备4组以上硬接点输出遥控，1组固定为断路器分/合闸，其他组可用于对刀闸的控制。应具备“就地/远方”切换功能。
220kV变电站主变压器保护配置与整定计算
论文题目：220kV变电站主变压器保护配置及整定计算
专业：电气工程及其自动化
本科生：（签名）
指导教师：（签名）
摘要
变电站作为电力系统中承担升降压与潮流调整功能的重要组成部分，一旦发生故障得不到及时有效的解决，将会引起整个电力网的异常甚至是崩溃。而变压器作为变电站中的核心设备，其安全等级决定了整个变电站的运行效益。所以，一个安全、可靠、经济的变压器保护设计，将会对电力系统的运行起到至关重要的作用。
本文是对给定资料的220kV变电站主变压器保护进行配置与整定计算的设计说明书。该设计的主要过程为：通过对该变电站原始资料进行分析，进行电气一次主接线设计后，得到电网简化图，从而有针对性地对其主变压器保护进行配置及整定计算。其中计算部分主要包括短路电流计算、设备选型参数计算、保护配置的整定计算；所需绘制的工程图纸主要有电气一次主接线图和变压器保护配置图。
关键词:220kV变电站设计，变压器保护，短路计算，互感器选择
Subject: The configuration and setting calculation of Main Transformer in 220kV Substation
Specialty: Electric Engineering and Automation
Name: (Signature)
Instructor: (Signature)
ABSTRACT
Substation is very important in the power system because of its function of changing the voltage and adjusting the trend of power. When of faults are not be solved timely and effectively, they will cause the irregular operation or even collapse in the power system. The transformers are regarded as the core equipments in the substation, its safety level determines the running benefit of the whole substation. That’s to say, a safe, reliable and economic design of transformer protection, will play a crucial role in the operation of the power system.
变电站保护配置(220KV)
二、线路保护的分类及原理
线路保护配置：
1、纵联保护 2、过流保护、方向过流保护 3、阻抗保护 4、零序过流保护 5、自动重合闸 6、后加速
线路保护的分类
• 主保护:是满足系统稳定和设备安全要求，能以最 快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。
• 后备保护:是当主保护或断路器拒动时，用来切除 故障的保护。后备保护可分为远后备保护和近后备 保护两种。
220kV线路保护一般都按双重化配置，可靠性较高。 220kV开关一般也装设两组跳闸线圈，并接至不同的操 作电源，防止因线圈断线、短路和操作电源故障等导 致拒动。尽管如此，开关仍然有拒动的可能，例如SF6 压力低闭锁分闸、机构故障等。
开关拒动不能切除故障，就要靠后备保护切除 故障。110kV及以下开关拒动，一般采用远后备，由靠 近电源侧的相邻元件保护动作切除故障，所需时间较 长。220kV开关拒动，一般采用近后备，即装设开关失 灵保护。当发生故障保护动作而开关拒动时，启动开 关失灵保护，跳开连接在同一母线上的所有开关。
第一部分：线路保护的配置及原理
一、线路故障及特点 二、线路保护的分类及原理 三、线路保护配置原则
一、线路故障及特点
1、线路故障类型
(1)单相接地故障 (2)相间故障（两相
短路） (3)两相接地故 (4)三相短路 (5)各类性质的开路
2、故障时电气量的变化：
220kV变电站失灵保护原理分析及运行注意事项
220kV变电站失灵保护原理分析及运行注意事项
摘要本文简要分析了220kV变电站出线开关失灵保护、主变高压侧开关失灵保护的原理、动作过程以及在倒闸操作中的注意事项
关键词220kV变电站失灵保护原理分析动作过程注意事项
引言
断路器失灵保护是断路器的近后备保护，当系统发生故障时，故障电气设备的保护动作发出跳闸命令而断路器拒动时，利用故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息构成对断路器失灵的判别，能够以较短的时限有选择地将失灵拒动的断路器所连接母线上的其余运行中的断路器断开，以减小设备损坏，缩小停电范围，提高系统的安全稳定性。
220kV变电站出线保护配置为（PSL603G+ RCS-931A和PSL603G+ WXH-803A）光纤差动保护，失灵保护为PSL631A;主变保护、失灵保护配置为PST1200。下文对失灵保护的原理、动作过程、注意事项一一分析。
一、220kV出线开关失灵保护
220kV出线开关失灵保护由保护动作与电流判别构成的启动回路、去启动母差，母差保护经复合电压闭锁，时间延时去跳闸出口。
1、以PSL603G+ RCS-931A+PSL631A为例，失灵保护原理图（如图一）
2、PSL603G+ RCS-931A+PSL631A保护动作过程
当220kV线路发生故障时，线路保护动作起动跳闸继电器，则保护装置中的TJA、TJB、TJC或操作箱中的TJR、TJQ的接点闭合，一路至操作回路出口跳闸，另一路至PSL-631装置中起动失灵保护回路。
如果该开关跳开，则保护返回，TJA、TJB、TJC或TJR、TJQ接点均返回，PSL-631中的电流元件接点LJA、LJA、LJC、LJ3也返回，失灵保护不动作。
220_kV_线路保护二次回路配置及与各类保护装置之间的配合
电力技术应用DOI：10.19399/ki.tpt.2023.16.030
220 kV线路保护二次回路配置及与各类保护装置之间的配合
赵段杰，朱 剑
（国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司，江苏镇江212000）
摘要：主要分析线路保护相关的二次电压电流回路的组成、保护通道的类型以及双重化配置原则，介绍电压采样回路的2种类型、流变二次端子的分配原则以及保护通道的现状与应用情况，并对220 kV线路保护与其他各类二次设备之间的配合进行分析，包括操作箱、断路器保护及母线保护装置。此外，解释跳闸功能和失灵保护功能的实现原理，对220 kV线路保护在整个电网保护装置系统中的作用进行讨论。
关键词：220 kV线路保护；电流电压回路；保护配合
Analysis on the Secondary Circuit Configuration of 220 kV Line Protection and Cooperation
with Various Protection Devices
ZHAO Duanjie, ZHU Jian
(Zhenjiang Power Supply Branch of State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd., Zhenjiang 212000, China)
Abstract: This paper mainly analyzes the composition of the secondary voltage and current circuit related to line protection, the types of protection channels and the principle of dual configuration, and introduces two kinds of voltage circuits，distribution principle of secondary current transformer terminals and currently application of protection channels. And analyzes the cooperation between 220kV line protection and other types of secondary equipment, including operation box,circuit-breaker protection and busbar protection. Explains the theory of trip circuit and failure protection, and discusses the role of 220 kV line protection in the whole power grid protection device system.
220变电站保护配置
二、变电站保护配置简介
1、线路保护配置（以220kV联络线路为例）
（1）功能配Biblioteka Baidu 1）220kV联络线应装设反应线路线路接地、相间短
路瞬时动作的主保护，可装设二套不同原理不同厂家 全线速动主保护。如光纤纵联差动和光纤纵联距离保 护。同时配置综合重合闸以弥补瞬时故障跳闸。
2） 220kV线路后备宜采用近后备方式。但某些线路， 如能实现远后备，则宜采用远后备，或同时采用远、 近结合的后备方式。
变电站保护配置
6、旁路断路器保护配置
功能配置 1）应具有完整线路保护作为旁路断路器代线路断路器 期间线路保护。 2）应具有向旁母充电期间的相间短路的相电流保护 （三段式）必须有快速速断保护，并具有足够灵敏度。 3）应具有向旁母充电期间的接地短路的零序电流保护 （三段式）必须有快速速断保护，并具有足够灵敏度。 装置配置及组屏 一般装设具有以上各功能的一套线路保护和一套断路 器保护 组屏：两屏类似线路保护屏07、08屏
变电站保护配置
4、断路器保护（线路断路器）配置
功能配置 1）断路器单相拒动或三相拒动启动失灵保护功能 2）断路器与电流互感器之间发生故障，不能由该回路 主保护切除的故障情况。(3/2接线方式) 3）机构箱配置断路器三相不一致时的三相不一致保护 装置配置及组屏 一般装设一套具有以上功能的断路器保护如PSL631 组屏：一般与线路保护装置放于同一屏，不单独组。
变电站保护配置及基本原理
变电站保护配置及基本原理
1. 变电站的保护类型
变电站的保护主要包括四种类型：继电保护、线路保护、母线保护以及主变保护。
- 继电保护：这是一种自动装置，能够检测电力系统中电气元件的故障或不正常运行状态，并通过断路器跳闸或发出信号来响应。
- 线路保护：针对不同电压等级的输配电线路，其配置取决于变电站的性质、电压等级和供电负荷的重要性等因素。
- 母线保护：例如，在220kV变电站中，母线保护应按双重化配置；而在110kV变电站中，一般不设专用母线保护。
- 主变保护：220kV/110kV主变保护按双套配置，包括电量保护（如差动保护和后备保护）和非电量保护（如重瓦斯、压力释放等）。
2. 继电保护的基本原理
继电保护的基本原理在于能够区分系统正常运行状态与故障或不正常运行状态，并找出存在差别的特征量。这些特征量包括电流增大、电压降低、电压与电流的比值变化、电压电流间的相位角变化、出现序分量（如零序和负序分量）、差流的存在与否，以及非电量信号（如瓦斯、压力释放、过热等）的变化。
3. 继电保护的配置要求
继电保护系统的配置应满足以下两点基本要求：
1. 任何电力设备和线路，在任何时候不得处于无继电保护的状
态下运行。
2. 任何电力设备和线路在运行中，必须在任何时候均由两套完全独立的继电保护装置分别控制两台完全独立的断路器实现保护。
4. 主变保护的配置和原理
主变保护包括瓦斯保护和变压器纵连差动保护。瓦斯保护通过检测变压器内部故障时产生的气体和油流速度来动作，轻瓦斯时发出信号，重瓦斯时跳闸。变压器纵连差动保护则通过循环电流原理来区分变压器内、外故障，并瞬时切除保护区内的故障。
220kV变电站线路保护、主变保护、母线保护日常操作维护培训
线路异常信号及处理
•装置闭锁 •装置告警 •保护跳闸、重合闸 •通道一告警、通道二告警 •切换继电器同时动作 •切换回路电源消失（交流电压失压） •控制回路断线 •电源断线 •压力低禁止合闸、分闸 •事故总 •短路器位置不一致（保护装置） •非全相动作（机构）
通道状态的监视
•通道延时 •误码总数 •报文异常数 •失步次数
故障报告及录波分析
保护录波报告（如图所示） 20ms第一列装置起动； 20ms~200ms第二列A相起动发信
； 25~200ms 第五列A相收信； 30ms~50ms第八列发出A相跳闸命
令； 1063ms~1104ms第十一列保护发
出合闸命令 Ia电流突然增大，伴随Ua相电压
迅速降低，同时出现零序电流3I0,及 零序电压3U0；断路器A相跳闸后， Ia为零，Ua恢复正常，断路器重合 后成功
二、主变保护
主变保护装置配置
•主一保护、主二保护 •非电量保护装置 •操作箱 •电压切换箱
保护装置面板
主变主保护压板
功能压板： • 投主保护（差动保护） • 投高压侧、投中压侧阻抗保护 • 投高压侧、投中压、投低压复压过流保护、 • 投高压侧间隙保护、投中压侧间隙保护 • 220kV侧、110kV、10kV侧电压投入 • 投检修 • 过负荷告警、启动风冷、闭锁调压（不经压板）
220kV智能变电站的继电保护配置方案
220kV智能变电站的继电保护配置方案
摘要：智能电网是全球电力工业发展的趋势，随着现代化的深入，我国在220kV
智能变电站的建设中也取得了一定的进展，为了确保220kV智能变电站的正常运转，需要根据220kV智能变电站的实际情况，制定相应的220kV智能变电站继电
保护配置方案。文章针对220kV智能变电站的继电保护配置方案进行了详细的阐述，内容仅供参考。
关键词：220kV；智能变电站；继电保护；配置方案
导言：
相关工作人员在选择继电保护配置方案时，需要考虑到技术因素和经济因素，还要保证220kV智能变电站继电保护配置能够满足未来的发展趋势，因此相关工
作人员需要对比不同的配置方案的优缺点，从而选择较为优化、实用的继电保护
配置方案，因此本文将从220kV智能变电站继电保护的特点出发，探讨220kV智
能变电站继电保护配置方案，以供相关从业人员借鉴学习。
1智能保护装置的结构特点
1.1硬件方面的差异
常规的微机保护与智能保护存在着巨大的差异，最明显的差异表现在硬件方面，首先，微处理器通常采用数字电路，并且人机对话、通信接口都通过信号处
理单元来完成，这使得执行元件的运行情况极为重要，直接影响到常规保护装置
的工作状态，此外，微处理器的模拟量巨大，需要处理采样单元与逻辑处理单元，这导致大部分的运算模拟都要在数字核心单元完成，增加了微机处理器的工作量。而智能保护装置使用互感器采集数据信息，因此智能保护装置的通信接口、中央
处理单元、通信接口都各自独立，因此更容易完成信息采集的工作。
1.2智能保护装置的接口实现方式
220kV变压器保护技术规范
目 次 前 言 I1 范围 12 装置的技术要求 13 保护配置与TA使用 34 使用原则 35 组屏 6前 言 变压器保护是保证电网和设备安全运行的重要保护。为统一全网技术标准，优化保护配置及定值配合，适应河北南网工程建设和保护改造的要求, 确保变压器保护的安全可靠运行，结合河北南网运行管理实际，制定本标准。本标准规定了河北南网220kV变电站主变压器所配置的微机型保护装置在功能配置及使用、组屏设计、运行整定等方面的原则。本标准主要内容包括：――变压器保护的功能配置要求：包括对差动保护、各侧后备保护、非电量保护、与失灵保护的关系、辅助功能、通信接口、信号记录等的配置原则。――变压器保护及TA配置使用原则：包括主保护、后备保护、非电量保护以及3/2接线、旁路转带等接线形式下保护、TA的使用。――变压器保护的功能使用原则：包括对差动保护、各侧后备保护、非电量保护、与失灵保护的关系、辅助功能等的使用原则。――变压器保护的组屏要求：包括组屏方案、压板设置原则、回路接线规定等。本标准由河北电力调度中心提出。本标准由河北电力调度中心解释。本标准主要起草单位：河北电力调度中心继电保护处。本标准主要起草人：常风然、周纪录、张洪、曹树江、赵春雷、萧彦、孙利强、齐少娟。感谢在本标准起草过程中提出宝贵意见的各位同行！在执行本标准中如有问题或意见，请及时告知河北电力调度中心。 河北南网220kV变压器保护技术规范1 范围本标准规定了河北南网220kV变电站主变压器所配置的微机型保护装置（以下简称“装置”）在功能配置、组屏设计、使用及整定等方面的原则。装置制造、设计、使用中除满足国家、行业规定的各种相关技术条件、规程的要求外，还需满足以下要求。2 装置的技术要求2.1 主保护及基本要求2.1.1 差动保护和后备保护一体化，共用一组TA线圈。2.1.2 后备保护每段每时限的跳闸方式均可整定，不依赖二次回路的变更，应可跳变压器连接的各侧母线对应的分段开关、母联开关及变压器各侧开关。2.1.3 稳态比例制动的差动保护，制动特性的拐点电流低限不宜高于Ie。2.2 220kV侧后备保护2.2.1 配置一段复合电压闭锁的无方向过流保护，一时限。复合电压闭锁元件取三侧电压的“或”逻辑（可整定）。【释义】过流保护增加电压闭锁，主要是考虑过流保护很难整定，与变压器过负荷能力不容易配合。但增加电压闭锁后，该保护可能相当于电压保护，对变压器内部故障的灵敏度难以计算。2.2.2 配置一段零序方向
220kv电网保护配置及整定计算=原始资料
原始资料:
变电所规模及性质：大型城市变电站（终端站）
电压等级：220KV/110KV/35KV
线路回数：220KV本期2回交联电缆（发展一回）；
110KV本期4回电缆线路（发展2回）；
35KV 30回电缆线路，
根据以上原则，查阅有关资料，选择的主变压器技术数据如下：
电气主接线图
电气主要设备一览表
220kV和110kV常规变电站保护基本配置及原理深入讨论
三、继电保护的配置要求
继电保护系统的配置应满足两点基本要求 ：
任何电力设备和线路，在任何时候不得处于无继电保护的状 态下运行。
任何电力设备和线路在运行中，必须在任何时候均由两套完 全独立的继电保护装置分别控制两台完全独立的断路器实 现保护。
三、继电保护的配置要求
继电保护配置两点基本要求的实现：
对于110kV及以下的电力系统中，靠“远后备”原则实现。 对于220kV及以上的电力系统中，保护配置采用“近后备”
五、保护死区分析
母联死区 ：
CT1
285
CT2
283 -1
-1
-1
CT5
I
201
II
-2
-2
286 284
-2
CT3
CT4
Ⅱ母小差 保护范围
五、保护死区分析
线路死区 ：
母差保护 线路保护
跳闸跳命令闸命令
死 区
保护 保护装置
图ZY1000506001-1 线路死区
五、保护死区分析
主变死区 ：
五、保护死区分析
母线差动 保护范围
CT1
285
-1
I
II
-2 286
CT3
CT2
283 -1 -1
-2
284
-2
CT4
Ⅰ母小差 保护范围
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3.4 复压闭锁过流保护
原理
作用
复合电压元件由低电压 元件、负序过电压元件组 成。加装复合电压闭锁后 ，过流的整定值就可以降 低，提高灵敏度。
高中低压三侧均装设， 作为主变和相邻元件短路 故障的后备保护。
3.4 复压闭锁过流保护
IA>
IB>
≥
IC>
复合电压开放
&
方向条件满足
过流保护：任一相电流大于整定值。
3.5 零序方向过流保护
对于中性点直接接地的变压器， 110kV、220kV侧零序方向 过流保护作为主变和相邻元件接地短路故障的后备保护。
3I0> 整定值
&
判定短路为正 方向
t
出口跳闸
3.6 间隙保护
间隙保护包括间隙零序过流和零序过电压，作为变压器中性点 经间隙接地运行时，接地故障的后备保护。
方式一：取自变压器中性 点绝缘套管CT
作为零序电流Ⅲ段后备保护
2.3.2 纵联保护
概念：就是用某种通信通道将输电线两端的保护装 置纵向联结起来，将各端的电气量（电流、功率的方向 等）传送到对端，将两端的电气量比较，以判断故障在 本线路范围内还是在线路范围之外，从而决定是否切断 被保护线路。
保
保
护
护
2.3.2 纵联保护
•线路正常运行及外部故障时：电流流向的 线参 路考为方正向方以向。母线
零序电压取自PT开口三角 方式二：取自放电间隙CT
小结：电量保护配置
后备保护-220kV侧 复合电压闭锁的过流保护 零序方向过流保护 间隙过流和间隙过压保护
主保护 两套不同原理的纵差保护
电量保护配置
后备保护-10kV/35kV侧 复合电压闭锁的过流保护
后备保护-110kV侧 复合电压闭锁的过流保护 零序方向过流保护 间隙过流和间隙过压保护
I2
I3
I4
母差保护范围内故障：各元件实际短路电流都是由线路流向 母线（短路点），此时差动电流很大，差流元件动作。
4.1 母线保护原理
主保护
后备保护
其他保护
过流保护（两段或三段式（方向）过电流保护）、重 合闸
距离保护、过流保护（两段或三段式（方向）过电流 保护）、重合闸
电流差动或高频 保护 （纵联保护）
距离保护（相间、 接地距离）、零序 保护（四段式零序 方向过流保护）、 不对称相继速动、 双回线相继速动
重合闸
电流差动及高频 距离保护、零序保 重合闸、开关
Id I1 I2 I3 0
差动保护不动作。
电流的参考方向以母线 流向变压器为正方向。
220KV
110KV
I2
I3
35KV
3.2 差动保护
I1
区内故障
各侧短路电流都是由母线 流向变压器，差动电流
Id I1 I2 I3
很大，容易满足差动方程 ，差动保护动作。
220KV
110KV
I2
I3
35KV
三段式过流保护
电流速断 （Ⅰ段） 限时电流速断 （ Ⅱ段） 过电流保护 （Ⅲ段）
整定值最大保护范围 ，被延保时护线最路短全长的20％～50％。
动作时间 保护装置的固有动作时间。
被保护线路的全长及下一线路 动作时限ｔⅡ要与下一线路Ⅰ段
（不超过下一条线路的I段）。 的动作时限相配合，一般为0.5s。
整定值最小 ，本线延路时和最下长一线路的全长乃至更 其动作时限按阶梯原则整定。
前加速
后加速
当线路上发生故障时，靠 近电源侧的保护先无选择性 地瞬时动作于跳闸，而后再 靠重合闸来纠正这种非选择 性动作。
第一次故障时，保护有选 择性动作，然后进行重合。 如果重合于永久性故障上， 则在断路器合闸后，再加速 保护动作。瞬时切除故障
2.4.1 重合闸
单重ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
单相故障：跳X相，重合X相，重合不成功跳三相 相间故障：跳三相，不重合
远，并躲过线路最大负荷电流。
L1
L2
Ⅰ段 Ⅱ段
Ⅲ段
Ⅰ段
Ⅱ段
Ⅲ段
L3
Ⅰ段 Ⅱ段
Ⅲ段
2.1.1 过流保护
三段式过流保护动作逻辑
段I>I整定Ⅰ
I>I整定Ⅱ段
tⅡ
≥1
I>I整定Ⅲ段
tⅢ
电流定值
动作时间
出口
当任一相电流大于定值，经相应段的延时，三段取或 门，也就是任一段动作，保护均出口跳闸。
2.2 35kV线路保护
能处理可能发生的 所有类型的故障
220kV及以上线路 220kV及以上母线 110kV及以上主变保护
3
一一 对应
两套保护装置的跳 闸回路应与断路器 的两个跳闸线圈
2.4 220kV线路保护
220kV线路保护类型：电流差动及高频保护、距离保护、零 序保护、重合闸、开关失灵保护
2.4.1 重合闸
自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入 的一种自动装置。
三重 综重
任何故障，跳三相，合三相，重合不成功跳三相
单相故障：按单相重合闸方式处理 相间故障：按三相重合闸方式处理
停用
重合闸退出，任何故障跳三相不重合
中性点不接地系统与中性点直接接地 系统发生单相故障时有何区别？？？
小结
保护名称 10kV线路保护 35kV线路保护
110kV线路保护
220kV线路保护
220kV线路保护、主变保护的配置
1 引言 2 线路保护配置情况 3 主变保护配置情况 4 母线保护配置情况 5 其他保护配置情况
引言
1.1 变电站在电力系统中的地位和作用
发电
输电
变电
配电
用电
变电站是电网中一个个的节点，用以汇集电源、升降 电压和分配电力。
1.2 什么是继电保护装置
继电保护装置，就是指能反应电力系统中电气 元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器 跳闸或发出信号的一种自动装置。
保护装置的固有动作时间。
％。
Ⅱ段
被保护线路的全长及下一线 动作时限ｔⅡ要与下一线路Ⅰ段的 路全长的30％～40％。 动作时限相配合，一般为0.5s。
整定值最大
，时本线间路最和长下一线路的全长乃 其动作时限按阶梯原则整定。
Ⅲ段
至更远。
2.2.1 距离保护
三段式距离保护动作逻辑 Z<Z整定Ⅰ段
Z<Z整定Ⅱ段 tⅡ
作为变压器接地 故障的近后备和 外部接地故障的 远后备保护
作为主变、母线、 出线接地故障的 保护
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101电力课堂
220kV母线保护、其他保护的配置
母线保护配置情况
四、继母电线保及护母保护联范间围隔的保划护分 范围的划分
母线差动 保护范围
2.3.1 零序过流保护
3I0
跳闸逻辑：3I0> 整定值，跳开线路开关
保护名称 零序Ⅰ段
零序Ⅱ段 零序Ⅲ段 零序Ⅳ段
四段式零序过流保护
保护情况 按躲过本线路末端单相短路时流经保护装置的电流整定，不能保护 线路全长 与相邻线路灵敏Ⅰ段配合，不仅保护本线路全长，还延伸至相邻线 路
与相邻线路Ⅱ段配合，是Ⅰ、Ⅱ段的后备保护
3.3 瓦斯保护
原理
当变压器的内部发生短 路故障时，电弧分解油产 生的气体在流向油枕的途 中冲击气体继电器，使重 瓦斯动作于跳闸。当变压 器由于漏油等造成油面降 低时，轻瓦斯动作于信号
作用
瓦斯保护用来反映变压 器的内部故障和漏油造成 的油面降低，同时也能反 映绕组的开焊故障。即使 是匝数很少的短路故障， 瓦斯保护同样能可靠反应
3.2 差动保护
原理
变压器差动保护是按照 循环电流原理构成，即将 变压器各侧电流互感器的 二次电流进行相量相加。
作用
用来保护变压器绕组内 部及其引出线上发生的各 种相间短路故障，同时也 可以用来保护变压器单相 匝间短路故障。
3.2 差动保护
区外故障
I1
把变压器看成电路上的一个 节点，流入的电流等于流出 的电流，即相量和为0，所以 差动电流
任何电力设备和线路，在任何时候不得处于 无继电保护的状态下运行。
1.3 继电保护装置的组成
组成：测量部分、逻辑部分、执行部分
保护及自动装置 测控装置 计量装置
二次电流
二次电压
线路电压 母线电压
1.4 继电保护的四个基本要求
继电 保护 四个 基本 要求
• 可靠性 • 快速性 • 灵敏性 • 选择性
5、发信号。
低 后 复压过流 备
主变、母线、 线路
t1时限跳本侧开关
作为主变、低压
t2时限跳各侧开关并发 母线、出线相间
信号
故障的保护
3.7 220kV主变电量保护
保护功能
高压侧复 压方向过 流保护
高 中 中性点间 后 隙保护 备
高压侧零 序过流
高压侧过 负荷
保护范围
动作后果
→母线： 本侧母线 线路
线路保护配置情况
2.1 10kV线路保护
10kV线路保护配置：过流保护、重合闸 2.1.1 过流保护
当线路发生短路故障时，会产生很大的短路电流，并 且当故障点离保护安装处越近，短路电流也相对越大。
保护
当短路电流超过整定值时电流元件动作，并通过动作 时间与下一级线路保护配合，以保证动作的选择性。
2.1.1 过流保护
Z<Z整定Ⅲ段
tⅢ
≥1
出口
阻抗定值
动作时间
当任一测量阻抗小于定值，经相应段的延时出口跳 闸，三段取或门，也就是任一段动作保护均出口。
2.3 110kV线路保护
110kV线路保护配置：电流差动或高频保护、距离保护、零 序保护、不对称相继速动、双回线相继速动、重合闸
2.3.1 零序保护
形成回路
零序保护只反映接地 故障→零序电流、零 序电压。
电流相等。（如果设定TA的正级性端在母线侧，电流参考方向由
母线流向线路为正方向。） •
I 0
4.1 母线保护原理
I1
I2
I3
I4
母差保护范围外故障：把母线看成电路上的一个节点，节点上 各元件电流相量和为0，所以差动电流为0，差动保护不动作。
I I I I I 0
d
1
2
3
4
4.1 母线保护原理
I1
延时t1跳母联开关并发信号 （视现场情况而定）
延时t2跳本侧开关并发信号 延时t3跳各侧开关并发信号
主变、高 中压侧母 跳各侧断路器并发信号 线和线路
主变、母 线、线路
t1时限跳母联并发信号 t2时限跳本侧并发信号 t3时限跳各侧并发信号
发信号
用途说明
作为变压器相间 故障的后备和本 侧母线、出线相 间故障的后备
M
IM
IN
N
护保
•线路内部故障时：
M
IM
╳ ╳
护保
IN
N
护保 √
√ 护保
2.3.3 不对称相继速动
不对称故障时，利用近故障侧切除后负荷电流的消失，可 以实现不对称故障时相继跳闸。
当线路末端不对称故障时（B、C相间故障）， N 侧Ⅰ段动作 快速切除故障，由于三相跳闸，非故障相电流同时被切除， M 侧 保护测量到任一相负荷电流突然消失，而Ⅱ段距离元件连续动作 不返回时，将 M 侧开关不经Ⅱ段延时即跳闸，将故障切除。
其他：过负荷保护
小结
保护功能
保护范围
动作后果
用途说明
主 保 护
比率差动/ 差动速动/ 工频变化
量差动
主变三侧开关 CT之间
1、跳各侧断路器。
2、启动高、中压侧断 高、中压侧内部
路器失灵保护
及引线各种故障
3、闭锁110/220kV断路 瞬时动作的主保
器重合闸。
护。低压侧相间
4、启动故障录波器。 短路故障
2.3.4 双回线相继速动
M
1
L1
N
2
L2
3
4
双回线相继速动保 护原理说明图1
在并列双回线两条线路的双回线相继速动投入的前提下， 它们Ⅲ段距离元件动作或其它保护跳闸时，输出FXJ信号（由 保护1、3发出）分别闭锁另一回线Ⅱ段距离相继速跳元件。
2.4 220kV线路保护 配置基本原则
2
1
双重化
完整 独立
35kV线路保护配置：过流保护、距离保护、重合闸 2.2.1 距离保护
U/I 将输电线路一端的电压、电流引入保护装置中，求得电 压和电流的比值，即测量阻抗。
距离保护分类---接地距离保护、相间距离保护
反映各种 接地故障
反映各种 相间故障
2.2.1 距离保护
三段式距离保护
保护范围
动作时间
Ⅰ段
整定值最小 ，时被间保最护线短路全长的80％～85
CT1
285
-1
I
II
-2 286
CT3
CT2
283 -1 -1
-2
284
-2
CT4
Ⅰ母小差 保护范围
CT5
201 Ⅱ母小差 保护范围
线路保护与母差保护范围重叠区域
线路间隔
线路 保护范围
母线差动 保护范围
4.1 母线保护原理
I1
I2
I3
I4
Id n I j 0 j1
正常运行时，在母线所有连接元件中，流入的电流和流出的
方向元件将本侧母线TV提供的电压与本侧电流的相位角进 行比较。
3.4 复压闭锁过流保护
220kV侧 110kV侧 10kV侧
复压闭锁过流保护
方向
跳闸开关
指向主变 指向母线 一般不带方向
跳三侧
跳母联、跳本侧、 跳三侧
跳母联（分段）、 跳本侧、跳三侧
复合电压闭 锁元件
三侧电压 “或”
三侧电压 “或”
三侧电压 “或”
保护
护
失灵保护
主变保护配置情况
3.1 主变保护配置
双套配置
主变 保护
电量 保护
非电量 保护
单套配置
差动保护 后备保护
重瓦斯保护
轻瓦斯保护
只发信
3.2 主变保护的保护范围
差动保护：保护CT范 围内的主变
非电量保护：仅保护 主变本体
后备保护：保护本侧 开关后的母线部分（ 高后备作为中低后备 的后备保护）