35kV电网继电保护汇总

电力变压器保护
变压器相间短路的后备保护
变压器相间短路的后备：
既是变压器主保护的后备又是相邻母线或线路的后备
保护。 保护形式：
过电流保护、低电压起动的过电流保护、复合电压起
动的过电流保护、负序电流保护和低阻抗保护等。
电力变压器保护
过电流保护：
电力变压器保护
低压启动的过电流保护：
电力变压器保护
变压器过负荷保护
电流保护：反应短路电流的增大而动作的保护，主要启动元件为电流继电器。
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二、电流保护的构成 电流保护一般按三段式原则构成，分别俗称为电流Ⅰ段、 电流Ⅱ段、电流Ⅲ段。 三段电流保护的起动元件均为电流继电器，当通过电流继 电器的电流大于各段保护动作电流时，电流继电器即动作。
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但变压器空载合闸或外部故障切除时，电压突变，变压器产生励磁涌流， 对差动保护影响很大。励磁涌流幅值可达5-10倍额定电流，与短路电流相 当。
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※励磁涌流的波形特点 1.含有较大的非周期分量；波形偏于时间轴一侧，严重不对称。 2.含有大量高次谐波，其中以二次谐波成分为主。 3.波形存在间断角。
t 4 t3 t
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2）中性点可接地或不接地运行时变压器接地保护 1.全级绝缘变压器 零序电流保护，配置与中性点直接接地变压器相同， 零序电压保护，动作电压较高，180-200V 可见：先切除中性点接地运行变压器，再切除中性 点不接地变压器
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2.中性点装设放电间隙的分级绝缘变压器
保护配置： 在全级绝缘变压器接地保护上增加了一个放电间隙保护,
当放电间隙击穿，放电电流超过100A时，则不需要等中
性点接地运行主变跳闸，直接跳开中性点不接地变压器。 除放电间隙保护，零序电流、电压保护与全级绝缘的变 压器接地保护相同。
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定时限过电流保护（电流Ⅲ段）
1、带一长时限动作的电流保护，可以切除本线路和相邻线路的全线故障。 2.动作时限：按阶梯型原则整定。
d2
t t 按上图标定的序号，形成阶梯型时限特性： n1 n t
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3、电流Ⅲ段的保护范围：能保护本线路和相邻线路全长。
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5.单相原理接线图
跳闸继电器 信号继电器
中间继电器 电流继电器 电流互感器
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6.电流速断保护动作过程
电流速断动作动画.swf
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二、限时电流速断保护（电流Ⅱ段） 1、带一短时限动作的电流保护，可以切除本线路上全线故障。
t2 t1 t (t 0.3 ~ 0.5s) 2、动作时限（保证选择性）
3、保护范围：能保护线路全长。 4、优、缺点：


优点：灵敏度好，能保护线路全长。
缺点：带0.3～1秒延时，速动性差; 电流Ｉ、Ⅱ段联合工作就可以保证全线范围内故障在0.5秒内予以切除，一
般情况下能满足快速切除故障的要求，因此一般作为全线“主保护”。
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5、限时电流速动保护的单相原理接线图
电流Ⅲ段一般做后备保护。 Ⅲ段的后备作用：
1)近后备——同一地点电流Ｉ、Ⅱ段拒动的后备
2）远后备——下一个变电站的保护和断路器拒动的后备（防止短路 点不切除）
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4、评价
简单可靠，灵敏性好。 故障靠电源越近，短路电流越大，过电流保护切除故障的时
间越长（不利），故不能作主保护。
5、原理接线 与限时电流速断保护类似，主要区别是：时间继电器的时间整定值 不同。
阶段式电流保护动作动画.swf
三段式电流保护展开原理接线图.swf
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电流保护的接线方式
电流保护的接线方式指电流继电器与电流互感器二次线圈之间的连
接方式。
常用接线方式：三相星型接线与两相星型接线
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变压器的故障类型:
油箱内部故障：绕组匝间，绕组相间，中性点接地侧的接地短路。 油箱外部故障：套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。
35kV电网继电保护配置及工作原理
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一、保护配置
（一）相间短路保护应按下列原则配置：
1.装设两段式过流保护，并在同一网路的所有
线路上，均接于相同两相的电流互感器上。 2.保护应采用远后备方式。
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（二）对单相接地短路，应按下列规定装设保护： 1.在发电厂和变电所母线上，应装设单相接地监视装置。 监视装置反应零序电压，动作于信号。
一、无时限的电流速断保护（电流Ⅰ段） 1、工作原理：反应于短路电流的幅值增大而瞬时动作的电流保 护（电流大于某个数值时，立即动作）。
2.电流速断动作时间的整定： 3.电流速断保护范围：不能保护线路全长。
4.电流速断保护的主要优、缺点
优点：简单可靠，动作速度快； 缺点：不能保护线路全长，保护范围受系统运行方式影响。
变压器的不正常工作状态：
外部短路引起的过电流；外部短路引起的中性点过压；过负荷； 油面降低；油温升高；过励磁。
电力变压器保护
变压器主保护配置 1、瓦斯保护：反应变压器油箱内的各种故障及异常的
一种保护。
装设原则： 容量在800kVA及以上的油浸式变压器和400kVA及以上的车 间内油浸式变压器，应装设瓦斯保护。
直接接地系统时，保护采用
完全星形接线，如为非直接 接地系统，则采用两相不完 全星形接线。
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3、变压器的差动保护 变压器纵差动保 护与输电线路纵联差
动保护的基本原理相
同。
核心问题仍是
不平衡电流问题
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变压器纵差动保护动作过程.swf
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励磁电流及励磁涌流:
励磁电流属于不平衡电流,变压器正常运行时，励磁电流较小，2～10％ 额定电流，整定时很容易躲过。
电力变压器保护
瓦斯继电器的安装位置
安装在变压器油 箱与油枕之间的
连接管道上。
变压器安装时， 应使顶盖与水平 面之间夹角应有 1％～1．5％的 坡度，连接管有 2％～4％的升高 坡度。
电力变压器保护
瓦斯保护分为: 重瓦斯和轻瓦斯 当变压器油箱内轻微故障或严重漏油时，轻瓦斯保护动
作，延时作用于信号；
2.根据人身和设备安全的要求，必要时，应装设动作于
跳闸的单相零序电流保护。
（三）可能出现过负荷的电缆线路或电缆与架空混合
线路，应装设过负荷保护，保护宜带时限动作于信号， 必要时可动作于跳闸。
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相间短路的电流保护工作原理 一、电流保护的概念
输电线路发生各种短路故障时，都伴随有短路电流的增大和电压的降低。
三段式相间电流保护配置示意图
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阶段（三段）式电流保护的归总原理接线图
阶段式电流保护简单、可靠，在35KV及以下低压配电网络中得到广泛应用。 主要缺点：受电网接线及系统运行方式变化的影响较大。
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阶段（三段）式电流保护的原理展开接线图
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阶段（三段）式电流保护的动作配合
当变压器内部发生严重故障时，重瓦斯保护动作，瞬压器保护
瓦斯保护原理接线图
电力变压器保护
轻瓦斯动作值：采用气体容积大小表示；
整定范围通常为：250cm3～300cm3
重瓦斯动作值：采用油流速度大小表示； 整定范围通常为：0.6～1.5m／s。
电力变压器保护
瓦斯保护优缺点：
瓦斯保护的主要优点是结构简单，灵敏性高，能反应变压器油箱
内的各种故障。特别是能反应轻微匝间短路。它也是油箱漏油或绕组、 铁芯烧损的唯一保护。 瓦斯保护不能反应变压器套管和引出线的故障，需与纵差动保护 一起作为变压器的主保护。
电力变压器保护
2、电流速断保护
装设于容量较小的变压器的
电源侧，保护动作于跳开变 压器两侧断路器。电源侧为
变压器耐受过 负荷能力较差， 应装过负荷保 护动作于告警 信号。
电力变压器保护
变压器零序电流、电压保护
1）中性点直接接地运行变压器的接地保护，配置两段 零序电流保护，分别与线路零序Ⅰ、Ⅲ段配合
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相邻线路零 序Ⅲ段最长 动作时间
t1 0.5 ~ 1s
t 2 t1 t
t3 t max t