变电站继电保护

景新公司变电站继电保护知识手册编写人：唐俊编写日期：2009年2月5号目录1.主变差动保护-----------------------------------（4）2.主变气体保护-----------------------------------（5）3.主变过流保护-----------------------------------（6）4.中性点间隙接地保护------------------------------（6）5.零序保护--------------------------------------（7）6.母线差动保护-----------------------------------（9）7.距离保护-------------------------------------（10）8.备用电源自投----------------------------------（11）9.重合闸---------------------------------------（13）10.母线充电保护-------------------------------（15）11.故障录波----------------------------------（15）12.电流闭锁失压保护---------------------------（17）13.低周减载----------------------------------（17）14.过电流保护---------------------------------（17）15.阶段式过电流保护---------------------------（18）16.复合电压闭锁过电流保护----------------------（18）17.过电压保护---------------------------------（19）18.速断过流保护-------------------------------（19）19.过负荷保护--------------------------------（19）20.速断保护----------------------------------（19）21.电流速断保护-------------------------------（20）22.不平衡电压保护-----------------------------（20）23.小电流接地系统接地保护----------------------（20）24.低电压保护---------------------------------（21）25.接地保护----------------------------------（23）26.单相接地保护-------------------------------（23）27.阶段式相间保护-----------------------------（24）28.阶段式零序过电流保护------------------------（24）29.光纤纵联保护-------------------------------（24）30.F S R（作用、原理、组成）-----------------------（25）31.堵转保护（10KV高压电动机保护）----------------（26）含义：是按照循环电流原理构成，即将变压器各侧电流进行相量相加，使正常运行和区外故障时流入继电器的电流量小，而区内故障时，流入继电器的电流最大。

使得继电器动作跳闸。

主变差动保护应用中的注意问题：（1）投运前电流互感器二次端子极性或二次回路接线正确性效验。

（2）必须做空载合闸试验。

（3）并联变压器的和应涌流。

可能引起差动保护误动作。

（4）由一次系统参数引起的纵差保护区内故障时的高次谐波问题。

（5）变压器纵差保护用电流互感器的型号（要分析计算）。

（6）空载合闸与变压器相间短路同时出现。

新安装的差动保护在投运前应做哪些实验：(1) 必须进行带负荷测相位和差电压(或差电流)，以检查电流回路接线的正确性。

1) 在变压器充电时，将差动保护投人；2) 带负荷前将差动保护停用，测量各侧各相电流的有效值和相位；3) 测各项差电压(或差电流)。

(2) 变压器充电合闸5次，以检查差动保护躲励磁涌流的性能。

含义：变压器油箱内部故障产生电弧，使绝缘物和变压器油境界产生大量的气体，由于油箱盖沿气体继电器的方向有1%~1.5%的升高坡度，强烈的油流和气体将通过连接管冲向变压器油枕的上部，为此，利用这种气体来实现的保护装臵，被称为气体保护。

分类：当变压器内部发生轻微故障时，气体产生的速度较缓慢，气体上升至储油柜途中首先积存于瓦斯继电器的上部空间，使油面下降，浮筒随之下降而使水银接点闭合，接通延时信号，这就是所谓的轻瓦斯；当变压器内部发生严重故障时，则产生强烈的瓦斯气体，油箱内压力瞬时突增，产生很大的油流向油枕方向冲击，因油流冲击档板，档板克服弹簧的阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动，使水银触点闭合，接通跳闸回路，使断路器跳闸，这就是所谓的重瓦斯。

正常运行条件：（1）开启油枕和油箱之间的连通阀门使其他继电器充油，同时打开排气孔将气体继电器中的空气排出，并直至排气孔连续出油。

（2）油枕通向大气的呼吸器应保证畅通，气体继电器及接缝处无渗油现象。

（3）从气体继电器排气孔注入空气，检查轻气体继电器触点动作的可靠性，按动探针检查气体继电器动作的可靠性。

（4）新安装的变压器投入运行时，应解除气体保护的跳闸作用并切除至信号回路，经过一昼夜的连续运行，直至变压器不再发散气体后，方可投入气体保护跳闸连接片。

下列情况解除气体保护跳闸：（1）变压器带电滤油，注油，经滤油、换油处理后。

（2）更换硅胶罐内的硅胶。

（3）疏通呼吸器和更换吸潮剂时。

经过24H以后，检查气体继电器内无气体后，再投入气体保护的跳闸连接片。

3．主变过流保护含义：电网中发生相间短路故障时，电流会突然增大，电压突然下降，过流保护就是按线路选择性的要求，整定电流继电器的动作电流的。

当线路中故障电流达到电流继电器的动作值时，电流继电器动作按保护装臵选择性的要求，有选择性的切断故障线路。

4．中性点间隙接地保护含义：变压器中性点间隙接地的接地保护是采用零序电流继电器与零序电压继电器并联，并带有0.5s的时限构成。

原理为，当电网发生接地故障时候，如在不直接接地变压器中性点放电间隙放电，则放电间隙有零序电流流过，使设在放电间隙接地一段的专用电流互感器的零序电流继电器动作；若放电间隙不放电，则利用零序电压继电器动作。

为防止发生间歇性弧光接地，以保证间歇性弧光接地时间隙接地保护的可靠动作，间隙保护所公用的时间元件不得中途返回。

5．零序保护含义：零序保护就是利用线路或者其他元件在发生接地故障时，出现零序电流、零序电压、零序功率的特点，由这些电量构成来实现有选择的发出信号或者切断故障的一种保护，零序保护根据测量对象的不同可以分为零序电流保护、绝缘检测、零序功率方向保护三种。

特点：（1）系统正常运行和发生相间短路时，不会出现零序电流和零序电压，因此零序护的动作电流可以整定的很小，灵敏度相对较高（2）Y，d接线的降压变压器，三角形侧的故障，不会在星形侧反映出零序电流，因而，在分段整定的保护中，零序保护要求配合的段较少，动作时间较短。

优点：（1）零序电流保护结构与工作原理简单，以单一的电流量作为动作量，而且只需要一个继电器便可以对三相中任一相接地故障做出反映，因而使用继电器数量少、回路简单、试验维护简便、容易保证整定试验质量和保持装臵经常处于良好状态，所以其正确动作率高于其他复杂保护。

（2）整套保护中间环节少，特别是对于近处故障，可以实现快速动作，有利于减少发展性故障。

（3）在电网零序网络基本保持稳定的条件下，保护范围比较稳定。

（4）保护反映零序电流的绝对值，受故障过渡电阻的影响较小。

（5）保护定值不受负荷电流的影响，也基于不受其他中性点不接地电网短路故障的影响，所以保护延时段灵敏度允许整定得较高。

运行中的注意问题：（1）当电网不对称运行时，会出现零序电流，例如变压器二相参数不同所引起的不对称运行、单相重合闸过程中的两相运行、三相重合闸和手动合闸时的三相断路器不同期、母线道闸操作时断路器与隔离开关并联过程或者断路器正常环并运行情况下，由于隔离开关或者断路器接触电阻三相不一致而出现零序环流，以及空投变压器时产生的不平衡历次涌流，特别是空投变压器所在母线有正在运行的中性点接地变压器时，可能出现较长时间的不平衡励磁涌流和直流分量等，这些都可能引起零序电流保护启动，在设定Ⅰ段保护整定时要注意。

（2）当电流回路断线时，可能造成保护误动作，需要在运行中注意防止。

（3）地理位臵靠近平行线路，当其中一条线路出现故障时，可能引起另一条线路出现感应零序电流，造成反方向侧零序方向继电器误动作，可以改用负序方向继电器，来防止出现上述方向继电器误判断。

（4）由于零序方向继电器交流回路平时没有零序电流和零序电压，回路断线不易被发现，当继电器零序电压取自电压互感器开口三角侧时，也不易用较直观的模拟方法检查其方向的正确性，因此容易因交流回路有问题而使得在电网故障时造成保护拒动和误动作。

6．母线差动保护含义：用通俗的比喻，就是按照收、支平衡的原理进行判断和动作的。

因为母线上只有进出线路，正常运行情况，进出电流的大小相等，相位相同。

如果母线发生故障，这一平衡就会破坏。

有的保护采用比较电流是否平衡，有的保护采用比较电流相位是否一致，有的二者兼有，一旦判别出母线故障，立即启动保护动作元件，跳开母线上的所有断路器。

正常时流入母差保护的电流为不平衡电流，在故障时流入母差保护的电流是故障电流，这样继电器只要躲过不平衡电流就可以正确动作。

母线差动保护的形式、特点：（1）母线完全电流差动保护，将母线上所有连接元件的电流互感器按同名相、同极性接到差动保护回路，要求所有电流互感器的特性和变比均应相同，若变比不同则采用补偿变流器进行补偿。

满足∑I=0条件。

（2）母线不完全电流差动保护，当母线所连接的元件较多，且元件的功率差距很大，为了减少投资，只需将连接于母线上的各元件上的电流互感器，接入差动回路，无电源元件上的电流互感器，不接入差动回路，以在母线和无电源元件上发生故障时动作。

一般不接入差动回路的无电源元件是电抗器或变压器。

（3）比率制动式母线差动保护，有制动特性且差动回路有低值强制电阻的母线完全差动电流保护，速度快，仅有半个周期。

投入母线差动保护前所做检查：根据连接在母线上的每个元件控制屏上的电流表读数（无电流表时，根据有功、无功功率的读数计算）将其换算成二次值，并与从该元件电流互感器流入差动继电器的实测电流值进行比较。