发电厂继电保护配置

一、单侧电源线路，应装设三相多段式电 流或电流电压保护；
二、双侧电源线路，可装设阶段式距离保 护装置。目前全部为三段式
当系统稳定有要求时，某些双电源线路应装 设全线速动的主保护。
对接地短路，应装设相应的保护装置：
一、宜装设带方向或不带方向的阶段式零序 电流保护；
二、对某些线路，当零序电流保护不能满足 要求时，可装设接地距离保护，并应装设一段或 二段零序电流保护作后备保护。
实现备用
发电厂继电保护配置
110KV及以下------远后备原则
QF1
QF2
充分实现“完全独立”
发电厂继电保护配置
220KV及以上------近后备原则（双重化配置）
CT1
CT2
电源1
两组
跳闸 线圈
保护1
CVT
保护2
电源2
未完全独立， 怎么办？
通道1 通道2
加失灵
电网继电保护的基本配置情况：
线路
三、在出线回路数不多，或难以装设选择性单 相接地保护时，可采用依次断开线路的方法，寻找 故障线路。
110KV中性点直接接 地电网线路的保护 对110KV线路的下列故障，应装设相应的保护装置：
一、单相接地短路；
二、相间短路。
110KV线路后备保护配置宜采用远后备方式。
对110kV线路相间短路，应装设的保护：
注:括号内的装置可根据电网具体情况选配。
三面屏(柜)方案如下:
a) 线路保护1屏(柜):线路保护、重合闸1+电压 切换箱1+(过电压及远方跳闸保护1);
b)线路保护2屏(柜):线路保护、重合闸2+电压切 换箱2+(过电压及远方跳闸保护2):
c)线路辅助屏(柜):分相操作箱或断路器操作继 电器接口。
变压器继电保护配置
1、瓦斯保护 2、电流速断保护或纵差动保护 3、相间短路后备保护 4、接地后备保护 5、过负荷保护 6、过励磁保护
发变组继电保护配置
(A)
(B)
(C)
(D)
发变组继电保护配置
未采用双重化配置时的后备保护配置图
采用双重化配置时的后备保护配置图
发变组继电保护配置
要考虑的几个问题： 1、发电机引出线采用分相封闭母线后也可能发生 故障。 2、快速主保护双重化。 3、异常运行故障保护，也需要双重化配置。 4、发变组的后备保护主要是作为区外故障的后备。 5、一般高压厂变需单独装设差动。 6、大型汽轮发电机要考虑定子绕组的匝间短路 。 7、大机组都应装设断路器失灵保护。
母线 变压器 发电机
110KV及以下 主保护+后备保护
220KV及以上 双主+双后+失灵
500KV：双套母差
220KV及以下的重要母线：一套母差
220KV及以上
双主+双后+非电量 100MW及以上
2*（差动+后备）+非电量
线路继电保护配置
35KV及以下线路：主要考虑相间短路
一、对单侧电源线路可装设两段电流（电压）保护： 第一段为不带时限的电流速断保护； 第二段为带时限的过电流保护。
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母爱
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发电机继电保护配置
发电机的主要故障
定子绕组相间短路 定子绕组匝间短路 定子绕组单相接地 转子绕组一点接地或 两点接地 转子励磁回路励磁电 流消失
纵联差动保护 横联差动保护 纵向零序电压保护 零序电流保护 零序电压保护 100%的定子接地保护 转子一点接地保护 转子两点接地保护 失磁保护
线路继电保护配置
220KV线路的典型组屏：
两面屏(柜)方案如下:
a)线路保护1屏(柜):线路保护、重合闸1+分相操作 箱1或断路器操作继电器接口1+电压切换箱1+(过电 压及远方跳闸保护1);
b) 线路保护2屏(柜):线路保护、重合闸 2+ (分相 操作箱2或断路器操作继电器接口2)+电压切换箱2 十(过电压及远方跳闸保护2)
变压器继电保护配置
变压器常见故障类型
油箱内：绕组的相间短路、匝间短路 中性点直接接地系统侧的接地短路
油箱外：套管及引出线的相间短路、接地短路
变压器继电保护配置
变压器的不正常运行状态
1、外部相间短路引起的过电流 2、外部接地短路引起的过电流；（接地B） 3、外部接地短路引起的过电压；（不接地B） 4、负荷超过额定容量引起的过负荷； 5、漏油等引起的油面降低； 6、过电压或低频率等引起的过励磁故障。（500KV）
220KV及以上线路：采用近后备方式
1）、主保护双重化： 配置两套不同原理的纵联保护
2）、后备保护双重化 完整的三段相间和接地距离保护 、四段零
序方向过流保护 。
220kV线路保护还要配置三相不一致保护
线路继电保护配置
随着新上线路，推广采用双套光纤差动 1）高频保护缺陷多，工作量大，经常要做通道 测试 2）现在电网密集，同杆并架双（四）回线较多， 传统的高频选相有问题。 3）终端变时，可不考虑特重，减少工作量。 4）测距准确（经高阻接地）
在专用的母联或母分断路器上，可装设相电流或零 序电流保护，作母线充电合闸时的保护。
母线继电保护配置
母线保护的基本配置为：
（1） 母线差动保护 （2） 母联充电保护 （3） 母联过流保护 （4） 母联失灵与母联死区保护 （5） 断路器失灵保护
我省母联充电保护和母联过流解列保护是单独配置的， 充电保护是相电流保护，母联过流解列保护要相电流和零 序过流保护。
母线继电保护配置
利用供电元件的保护装置就可以把母线故障切除
装设专门的母线保护装置
超高压电网
低压母线
双母线同时运行或单母线分段
母线保护的基本要求
一、双母线的母线保护宜先跳开母联断路器； 二、应增设简单可靠的闭锁装置或采用两个以上 元件同时动作为判别条件； 三、应采取措施，减少外部短路产生的不平衡电 流的影响，并装设电流断线闭锁装置； 四、在一组母线或某一段母线充电合闸时，应能 快速而有选择地断开有故障的母线；
110kV线路零序电流保护
目前一般装置为四段式，但只用其三段：
1、I01作为速动段，一般应投入（极短线路除外）； 2、I02作为灵敏段，能有选择性切除本线路范围 的接地故障，动作时限满足配合条件下尽量缩短； 3、最末一段作为本线路经高阻接地故障和末端变 压器内部故障的后备，应小于300A。
线路继电保护配置
自动重合闸的设置
凡是选用简单的三相重合闸方式能满足具体系统实际需 要的线路都能当选用三相重合闸方式。当发生单相接地故 障时，如果使用三相重合闸不能保证系统稳定，或者地区 系统会出现大面积停电，或者影响重要负荷停电的线路上， 应当选用单相或综合重合闸方式。
在大机组出口一般不使用三相重合闸。
我省220kV及以上线路基本采用单相重合闸 110kV线路采用三相重合闸方式
3）在满足安全可靠性的前提下要尽量简化二次回路。
4）要注意相邻设备保护装置的死区问题
合理分配电流互感器绕组
发电厂继电保护配置
在《电力系统继电保护与安全自动装置技术 规程》中关于系统继保配置的两条基本要求：
a、任何电力设备和线路不得在任何时候处于无保 护状态下运行； b、任何电力设备和线路必须在任何时候由两套 完全独立的继保装置分别控制两组完全独立的断 路器来实现保护。
本次授课主要内容:
电厂值长班
继电保护配置
发电厂继电保护配置
对电网继电保护的基本要求
选择性
在已配置的保护装置的基础上， 进行合理的动作值整定
快速性
跳闸愈快，制动面积愈小，稳 定裕度愈大，但需可靠动作
灵敏性
计及较轻但不易与正常情况 相区别的故障
可靠性
保证不误动作和不拒动
发电厂继电保护配置
对电网继电保护的基本要求
发电机继电保护配置
发电机的不正常运行状态
外部短路引起的定子绕组过电流 三相对称过负荷 外部不对称短路或不对称负荷而引起 的发电机负序过电流和过负荷 突然甩负荷而引起的定子绕组过电压 转子绕组过负荷 汽轮机主汽门突然关闭而引起的发电 机逆功率等 其它情况
电压闭锁电流保护 对称过负荷保护 负序过电流保护 过电压保护 转子过负荷保护 逆功率保护 失步保护、低频保护等
二、对双侧电源线路，可装设带方向或不带方向的 电流电压保护 。
当采用电流电压保护不能满足选择性、灵敏性和 速动性要求时，可采用距离保护装置。
中性点非直接接地电网
单相接地：
一、在发电厂和变电所母线上，应装设接地监 视装置，动作于信号。
二、线路上宜装设有选择性的接地保护，并动 作于信号。当危及人身和设备安全时，保护装置应 动作于跳闸。
保护装置本身的可靠性
可 保护装置的试验和检验
靠
性
继电保护系统的配置
外部及二次回路干扰与保护
装置的耐受水平
对继电保护配置的基本要求
1）要根据保护对象的故障特征来配置。
电流、电压、功率、序相量、阻抗、频率等，从而 构成电流保护、电压保护、方向保护、阻抗保护、差 动保护等。
2）根据保护对象的电压等级和重要性。