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。
三段式距离保护,I段本线路70-80%,动作时间零秒,II段保护范围为本线路的全长并延伸至下一线路出口,动作时间加了0、5秒,III段保护范围为本线路及下一级线路的全长并延伸至下一线路的一部分,时间为0、5秒加一个Δt。
相间距离就是相间故障的后备,接地距离与零序电流为接地故障的后备保护。
主保护动作后,报文中除有主保护信息外,还有I段后备的信息。
220KV变电站的基本配置
接近于180°，反方向元件可靠动作。
由上可见，在正方向元件中引入补偿电压
在大系统长线路 Z S较小的情况下，引入 I12
I12 Z COM 不可能引起方向元件误动，
Z COM 可以根本改善继电器的灵敏度，使
该方向继电器不仅适用于短线路，而且适用于任何长距离输电线路。 以上分析未规定故障类型，所以对各种故障，方向继电器都有同样优越的方向性，且过渡 电阻不影响方向元件的测量相角，另外，由于方向元件不受负荷电流影响，因而该方向元 件有很高的灵敏度，可允许测量很大的故障过渡电阻。另外，方向元件不受串补电容的影 响（因为 Z
220KV主变 220KV 线路及旁路 110KV 线路及旁路
主变保护 介绍
I母 II母
*
TV1－2 零序过压
*
TA1
*
TV1－1
*
图中所示保护在一台装置 中实现，所有量只接入装 置一次，连线表明所实现 的保护利用的量，电流量 不表示连接关系。 利用第二组CT和第二台装 置完成第二套保护功能 （与第一套完全相同）， 构成双主、双后备 [ ]内选项可投退。 复合电压可选各侧复合电 压，或各侧复合电压的 “或”。
图3.5.3三相短路稳态特性
正方向故障暂态动作特性如图3.5.1，测量阻抗 Z K 在阻抗复数平面上的动作特性是 以 Z ZD 至 Z 连线为直径的圆，动作特性包含原点表明正向出口经或不经过渡电阻故障时
S
都能正确动作，并不表示反方向故障时会误动作；反方向故障时的动作特性必须以反方向
故障为前提导出。
I
同相位，过渡电阻上的压降始终与 I 同相位，过渡电阻始终呈电阻性，与Ｒ轴平行，因 此，不存在由于对侧电流助增所引起的超越问题。 对反方向短路, 测量阻抗 Z K 在阻抗复数平面上的动作特性是以矢量 Z 'S 为圆心，以
220kV等级变电站设备配置清单
用途
1
变压器直流电阻测试仪
MS-550
1台
量程： 40μΩ～400mΩ （50A）
100μΩ～1Ω （20A）
500μΩ～2Ω （10A）
1mΩ～4Ω （5A）
2
回路电阻测试仪
HLY-IIA
1台
断路器导电回路接触电阻测量
测量范围：0—1999.9μΩ
测量电流：直流≥100A
3
大地网接地电阻测试仪
4
PH测定仪
PH335
1台
绝缘油酸碱度测量
测量范围pH 0.00至14.00pH
温度 0.0至99.9℃（选配） （精度±1%F.S）
5
绝缘油介电强度测试仪
YJJ-II
1套
全自动绝缘油击穿、耐压试验
自动静止，搅拌，升压,击穿，降压（ 输出电压0~80kV；测量精度2.0%)
6
油介损测试仪
MS-101Y
行程:量程 600MM
9
避雷器特性测试仪
MSBL-IV
1台
测量氧化锌避雷器的全电流、阻性电流及其谐波、工频电压、有功功率和相位差（电流测量范围：0 ～ 10mA
电压输入范围：10 ～ 200V
精度：±3% ）
10
微机继电保护测试仪
MS-702
1台
综保检测：电压保护、电流保护、差动保护、低周保护、整组试验等，
精确定点误差：±0.2m
测试误差： 系统误差小于±1%
MS-602
1台
二次负荷测量
5Байду номын сангаас
接地棒，验电器
EC-II
1套
安全保护，验电测量
适用于110kV变电站
220kV线路保护规程.
220kV线路保护规程线路保护SV及GOOSE网流向表1、采样值A网信息流向表2、采样值B网信息流向表3、GOOSE信息流向表A网4、一、线路保护1、保护配置及概述220kV关西开关站220kV 线路保护（除关白I路与关白II路）均采用双重化配置，第一套为南瑞PCS902高频距离保护+FOX41B超高压线路成套保护，第二套为国电南自PSL-603U电流差动保护。
两套保护共用一组屏，交流电压、电流回路，直流电源回路完全独立，并分别接入 220kV 第一套 GOOSE 网和第二套 GOOSE 网，分别跳断路器第一、二组跳闸线圈。
2、保护测控屏上空开、按钮及切换开关说明（见下表1.1）表1.1、保护屏上有关空气开关、按钮及切换开关说明表3、PCS-902PCS-902G系列包括以纵联距离和零序方向元件为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成快速Ⅰ段保护，由三段式相间和接地距离及多个零序方向过流构成的全套后备保护。
保护装置设有分相跳闸出口，配有自动重合闸功能，对单或双母线接线的开关实现单相重合、三相重合。
本站PCS-902线路纵联距离保护与通信接口FOX-41B装置配合，构成线路光纤允许式纵联距离保护，作为线路的第一套保护。
3.1装置面板图，见图1.1图1.1 PCS-902保护装置面板图3.2装置面板指示灯与按钮说明表:（见表1.2）表1.2 PCS-902超高压线路成套保护装置面板指示灯与按钮说明表＋、－可进入主菜单；用于显示前后3.3 装置的运行注意事项3.3.1TV断线信号动作的同时，将纵联距离和纵联零序退出，保留工频变化量阻抗元件，将其门坎增加至，退出距离保护，自动投入TV断线相过流和TV断线零序过流保护。
D型装置将零序过流保护Ⅱ段退出，零序反时限过流不经方向元件控制。
三相电压正常后, 经10秒延时TV断线信号复归。
3.3.2保护判出CT断线的同时，在装置总起动元件中不进行零序过流元件起动判别，亦退出纵联零序保护；D型装置将零序过流Ⅱ段不经方向元件控制，退出零序反时限过流段。
220kV线路保护配置及运行方式
220kV 线路保护配置及运转方式大要220kV 踏九线线路保护装置由两套独立的、配置相同保护功能的保护装置构成。
两套装置配置了光纤差动保护、零序保护、距离保护。
两套装置都带有重合闸功能，此中 2 号保护装置单相重合闸启用。
光纤差动保护输电线路保护采纳光纤通道后因为通讯容量很大所过去往做成分相式的电流纵差保护。
输电线路分相电流纵差保护自己有选相功能，哪一相纵差保护动作那一相就是故障相。
输电线路双侧的电流信号经过编码成码流形式而后变换成光的信号经光纤输出。
传递的信号可以是包含了幅值和相位信息在内的该侧电流的刹时价，保护装置收到输入的光信号后先变换成电信号再与本侧的电流信号构成纵差保护。
纵联电流差动继电器的原理I CD31 2I 0dzI dzI许继差动特征四方差动特性本装置差动保护由故障重量差动、稳态量差动及零序差动保护构成。
差动保护采纳每周波 96 点采样，因为高采样率，差动保护可以进行短窗相量算法实现迅速动作，使典型动作时间小于 20ms。
故障重量差动保护敏捷度高，不受负荷电流的影响，拥有很强的耐过渡电阻能力，对于大多数故障都能迅速出口；稳态量差动及零序差动则作为故障重量差动保护的增补。
比率制动特征动作方程以下：..I M I N I CDset....I M I N KI M I N （3）（4）************************************************************** ***************讲解例子I dMI M I N NE S E RTA TA K r(a)系统图IqdI r(b) 动作特征E S MI M I NNE R E SMI M I N NTA TA TA I K TAI K(c) 内部短路(d) 外面短路图2-29 纵联电流差动保护原理设流过双侧保护的电流I M、I N以母线流向被保护的线路方向规定为其正方向，如图中箭头方向所示。
220kV变电站常见保护配置
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
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
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
变电站保护 220KV母线保护
1. 220KV母线保护概述1.1. 220KV母线采用两套微机保护，第一套母差保护为深圳南瑞BP-2B型有21个单元、第二套母差保护为国电南自WMZ-41B型20个单元,两套母差保护盘都具有母线差动、开关失灵、母联充电、母联过流、母联失灵、母联死区保护和复合电压闭锁、变压器失灵解除电压闭锁、互联、运行方式自适应、电流校验自动纠正刀闸接点错误等功能,第二套母差保护盘的开关失灵保护不启用。
#1主变、#2主变、鹤2202具有变压器失灵解闭锁功能，且在第一套母差保护盘上公用一个压板。
1.2. 保护盘面及光字牌说明：1.2.1. 第一套母差保护盘切换开关：差动失灵切换开关具有差动投失灵投、差动投失灵退、差动退失灵投三个位置。
1.2.2. 第一套母差保护盘信号灯：保护电源、保护运行、闭锁电源、闭锁运行、管理电源、操作电源信号灯应常亮；保护通讯、闭锁通讯信号灯应闪烁；1.2.3. 第二套母差保护盘切换开关：共有7个切换开关，分别为：充电启动开关、备用、I母PT投切开关、Ⅱ母PT投切开关、差动保护切换开关、失灵保护切换开关、调试/运行切换开关。
充电启动开关切至I段为母联充电保护（短投方式）投入，切至Ⅱ段为母联过流保护（长投方式）投入。
1.2.4. 第二套母差保护盘信号灯：主机箱的运行监视灯应闪烁；从机箱的运行监视A、运行监视B、运行监视C信号灯应闪烁；1.2.5. 母差保护光字牌：母差动作、母联保护动作、开入异常、交流回路断线、装置异常、互联投入、直流电源消失为两套母差保护的公用光字牌，失灵动作、开入变位仅对第一套母差保护有用，电压闭锁开放仅对第二套母差保护有用。
交流回路断线包括CT断线和PT断线及第一套母差保护的电压闭锁开放。
2. 母差保护保护压板及投退原则2.1. 跳闸出口压板：两套母差保护盘每个单元均配置两个跳闸出口压板，鹤221、鹤222、鹤220、鹤2203单元只用一个跳闸出口压板。
2.2. 其它保护压板：第一套母差保护盘有：各单元的失灵启动压板、变压器失灵解闭锁压板、互联压板、充电保护压板、过流保护压板、母线分列压板。
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。
5、自动重合闸
电力系统运行经验表明，输电线路绝大部分的故障都是 瞬时故障，永久性故障一般不超过10％，即由继电保护动 作切除短路故障后，电弧自动熄灭，绝大多数情况下故障 处的绝缘可以自动恢复。为此电力系统采用了自动重合闸 装置，当断路器跳闸后能够自动将断路器重新合闸，迅速 恢复正常送电，提高供电可靠性。
相间距离三段作为全部线路的后备保护，按躲过最小负荷 阻抗整定。
接地距离一段一般保护线路全长的70％，0S动作； 接地距离二段一般保护线路全长，0.3S动作。 零序保护同接地距离保护相同只反应接地故障 (距离一段动作时，故障一般在本线路内部；
在有特殊整定要求的线路上，线路阻抗一段能保护线路 全长；
距离二段动作，故障点一般在本线路末端或者下一级线 路始端。)
1、纵联保护
输电线路的纵联保护是指用某种通信通道 (简称 通道)将输电线两端的保护装置纵向联结起来，将 两端的电气量 (电流的大小、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 线路范围内还是在范围之外，从而决定是否切断 被保护线路。
由于纵联保护在电网中可实现全线速动，因此 它可保证电力系统并列运行的稳定性、提高输送 功率、缩小故障造成的损坏程度以及改善与后备 保护的配合性能。
主变保护范围：主变三侧断路器CT之间的一 次设备。包括三侧CT、三侧主变侧刀闸、主 变油箱内外、三侧避雷器（PT）引线等，均 属于主变保护范围。
220变电站保护配置
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
7、电容器保护配置
功能配置 1）用于电容器组和断路器之间连接线短路的电流速断和过流保护； 2）电容器内部故障及其引出线短路的熔断器； 3）电容器组中，某一故障电容器切除后所引起的过电压的差压保护
保护、电流不平衡保护； 4）电容器组的单相接地故障； 5）电容器组过电压； 6）所联接的母线失压的欠压保护。 装置配置及组屏：多组电容器合用一屏，采用一套具有以上各功能
变电站保护配置
5、母联（分段）断路器保护配置
功能配置
1）作为母线充电合闸时相间短路的相电流保护（过流 三段）。必须有快速速断保护，并具有足够灵敏度。 2）作为母线充电合闸时接地短路的零序电流保护（零 序三段）。必须有快速速断保护，并具有足够灵敏度。 3）母联拒动时启动失灵保护。 4）母联断路器三相不一致运行的保护。 装置配置及组屏 一般装设具有以上各功能的一套断路器保护如WDLK864。组屏：一般单独组屏02屏
变电站保护配置
3）对接地短路后备保护，当接地电阻不大于100Ω 时，宜装设阶段式零序电流保护。 否则可采用接地距 离保护，并辅之以阶段式零序电流保护。
4）对相间短路后备保护，宜装设阶段式距离保护。 5）为配合重合闸重合于永久性故障，宜装设后加速 保护。 （2）装置配置及组屏 装置配置：一般采用具有主后一体化全功能两套线路 保护的装置。典型配置为： 一套RCS-931
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。
总结变电站保护配置及基本原理涵盖了多种保护类型和配置要求，每一种保护都有其特定的功能和动作原理。
继电保护作为核心，通过检测电气量的变化来保护电力系统的稳定运行。
这些保护措施确保了电力设备和线路的安全，防止了故障的扩大，保障了电力供应的连续性和可靠性。
220KV线路保护
M
1 EM
3
N 2
EN
4
正常运行程序中闭锁式纵联保护逻辑 (RCS901为例)
Ec 收信
通道试验按钮 200ms 0
0 &
0 M1
2ms 0
100ms 0
0 5s
0 &
0
保护低定值起动 0
0 >=1
0
0 M2
发信
0 &
0 M3
10s 0
&
0 M4
三相TWJ均为1
0 &
三相无流 弱电源侧 相电压<30V
（除此，还有跳位停讯、其它保护动作停讯） （3）区内故障时须满足两个条件 A、正方向元件动作，反方向元件不动作 B、先收信10ms后，无闭锁信号，与门5有输出
远方启动
发讯机既可由启动元件启动，也可由收信 机的输出启动。
T1及门1 1、远方启动的作用
防止区外故障时，近故障点侧的起动元件 拒动而使远故障点侧保护误动。
当本装置其它保护（如工频变化量阻抗、零序延时段、距离保护）动 作，或外部保护（如母线差动保护）动作跳闸时，立即停止发信，并 在跳闸信号返回后，停信展宽150ms，但在展宽期间若反方向元件 动作，立即返回，继续发信；
三相跳闸固定回路动作或三相跳闸位置继电器均动作且无流时，始终 停止发信；
闭锁式纵联保护逻辑
罗平站220kV保护配置情况
220kV线路保护一般配置两套主保护，一套辅助保 护。220kV 罗关I、II回线线路配有两套主保护， 主一保护为PSL-603GCM，主二保护为PSL-602GCM， 断路器失灵及辅助保护PSL-631A。220kV鲁罗Ⅰ、 II回线保护配有两套主保护，主一保护为RCS-901B ，主二保护为RCS-902B，断路器失灵及辅助保护 RCS923A。220kV罗丹I、II回线配有两套主保护， 主一保护为RCS931BM，主二保护为RCS-902BFZ，断 路器失灵及辅助保护RCS923A。
220kV保护配置
2021/10/10
1
220kV变电站变压器保护的配置
• 一、主保护
• 1、主保护：是满足系统稳定和设备安 全要求，能以最快速度切除保护设备和 线路故障的保护。
• 2、变压器的主保护为 ：差动保护、重 瓦斯。
• 差动保护是反映变压器绕组、套管及引 出线上的接地和相间故障。
•
• Icdd≥Icd 并且Izdd≤Izd
•
或3Izd>Izdd>Izd ， Icdd-Icd≥K1*(Izdd-Izd)
•
或Izdd>3Izd， Icdd-Icd- K1*2Izd≥K2*(Izdd-3Izd)
2021/10/10
6
• 其中： I1为Ⅰ侧电流；
I2为
Ⅱ侧电流；
•
I3为Ⅲ侧电流；
2021/10/10
12
2021/10/10
220kV II母 220kV I母
13
• 零序方向过流保护的零序电流取自中性点零序CT
• 本保护反应单相接地故障，可作为变压器的后备保护。交流回路采用0°接线， 电压电流取自本侧的TV和TA。TV断线时，本保护的方向元件退出。TV断线 后若电压恢复正常，本保护也随之恢复正常。本保护包括以下元件：
15
后 备 保 护 启 动 &
间 隙 保 护 压 板 投 入
间 隙 零 序 电 流 >定 值 >=1 零 序 电 压 >定 值
第 一 时 限 控 制 字 投 入 &
第 二 时 限 控 制 字 投 入
& T1 保 护 动 作 跳 本 侧 断 路 器 & T2 保 护 动 作 跳 各 侧 断 路 器
220KV~500KV变电站高压保护配置原则
220KV~500KV变电站高压保护配置原则
一、基本原则：（四性、合理取舍）
可靠性：合理的配置
先进的技术
正确的运行、维护
确保电网安全稳定为根本目的
速动性：线路工频变化量阻抗
母差加权抗饱和判据
变压器保护工频变化量差动
躲励磁涌流新方法，国家专利，
1.2倍差动保护定值，10～15ms出口。
选择性：方向性，准确性，合理的配置。
灵敏性：工频变化量方向；数字保护精工电流、电压准确的整定级差。
二、保护的双重化：（交、直流；输入、输出）
线路保护：从“高、距、零、重”到一体化配置，
两套重合闸完全自适应。
母差保护和失灵保护的一体化配置：
为执行二十五条反措创造了条件。
变压器保护：从“主后分离”到主后一体化配置，
双主双后的主设备保护配置。
三、配置断路器失灵保护、近后备保护方式、选择性： 220KV系统双母线接线运行方式：
保护配置及范围
失灵启动
旁路带路情况（保护范围，回路切换） 500KV系统3/2接线运行方式：
保护配置及范围
断路器失灵保护、重合闸装置
远跳、过电压保护
四、通道纵联保护：
五、分相操作箱CZX-12R：
用于3/2接线的分相操作箱CZX-22R：。
220kV和110kV常规变电站保护基本配置及原理深入讨论
一、线路保护配置
保护分类：
反应一端电气量的保护，如过流保护、零序保护、距离保 护。
保护
➢ 反应两端电气量的保护，如纵联保护 。
保
保
护
护
一、线路保护配置
220kV线路保护采用双重化配置，每套保护装置包括纵联保护、 相间距离、接地距离、零序电流、综合重合闸等功能。
110kV线路保护装置包括三段式距离保护（相间距离和接地距离 ）、四段式零序方向过流保护、三相一次重合闸等功能 。
10kV、35kV线路配置两段或三段式（方向）过电流保护、三相 一次重合闸。
死区故障的切除方式：
在断路器两侧分别安装电流互感器 设置专门的母联死区保护 使用远跳功能 利用后备保护切除死区故障
五、保护死区分析
死区故障与对应开关拒动时的现象类似，但死 区故障没有开关拒动情况，应根据事故现象综合 分析，做出正确判断，若能及时发现死区故障， 可大大提高事故处理速度，尽快恢复无故障设备 送电。
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”
母线差动 保护范围
CT1
285
-1
I
II
-2 286
CT3
CT2
283 -1 -1
-2
284
-2
220kv电网保护配置及整定计算=原始资料
断路器
HB-35/3150
35
I=3150A；IZ=40KA；Sd=2425MVA
5组
断路器
SW2-35
35
I=1500A；IZ=24.8KA；Sd=1500MVA
34组
隔离开关
GW4-220D/1000
220
UN=220KV；I=1200A；IZ=23.7KA
27组
隔离开关
GW4-110D/1000
110
1000/5A：D/D/0.5
27只
电流互感器
LCW-35
35
3000/5A：D/D/0.5
15只
电流互感器
LCW-35
35
1000/5A：D/D/0.5
96只
电流互感器
LCW-35
35
300/5A：D/D/0.5
6只
避雷器
FZ-220J
220
Um=200KV
18支
避雷器
FZ-110J
110
Um=100KV
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：
型号
SFPSZ7-120000 / 220
110
UN=110KV；I=1000；IZ=23.7KA
26组
隔离开关
GW4-35D/4000
35
UN=35KV；I=4000；IZ=40
10组
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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
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
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
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
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
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
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。
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
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
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
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
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
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
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
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
M
IM
IN
NHale Waihona Puke 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。
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
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
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）
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
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
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
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？？？