电气运行基础知识ppt课件

二厂500kV主接线CT、PT配置图
发变组保护的配置
1、双主双后配置，即双套主 保护、双套后备保护、双套 异常运行保护。 2、对于一个发变组单元，配 置两套完整的电气量保护， 每套保护装置采用不同组TA， 均有独立的出口跳闸回路。 3、非电量保护出口跳闸回路 完全独立。 4、A、B柜为电气量保护柜， C柜为非电气量保护柜。
失灵动作时以第一时限跳开本侧开关，以第二时限跳开相邻 开关。 （4）保护逻辑图
500kV断路器失灵保护逻辑
500kV断路器保护
3、死区保护 （1）死区的存在
断路器在TA与线路之间的接线方式下，TA与断路器 之间发生故障时，虽然故障线路保护能快速动作，但 在本断路器跳开后，故障并不能切除。 （2）作用
变压器保护概述
一、变压器的故障 1、油箱内部故障
（1）各项绕组之间的相间短路。 （2）单项绕组部分线匝之间的匝间短路。 2、油箱外部故障 （1）单项绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障。 （2）引出线的相间短路。 （3）绝缘套管闪烁或破坏引出线通过外壳发生的单相接地短路。 二、变压器不正常工作状态 1、外部短路或过负荷（过电流）。 2、油箱漏油造成油面降低。 3、变压器中性点接地。 4、外加电压过高或频率降低（过励磁）等。
K1、K2、K3点故障分析
K1、K2、K3点发生故障，其后果是很严 重的。但仔细分析，发生这种故障的几率 是很少的。现以K1点故障为例加以说明。 1、K1点故障的三种可能 （1）断路器的外绝缘闪络； （2）引线对地闪络； （3）电流互感器的外绝缘闪络。 2、断路器的外绝缘闪络故障将造成断路 器故障，一定要靠断路器失灵保护动作切 除，与电流互感器的位置无关。 3、引线对地闪络，相当于空气间隙击穿， 几率极少。 4、最有可能产生的故障是电流互感器的 外绝缘闪络，在实际运行中也曾发生过这 种故障。
500kV断路器保护
1、保护功能： （1）失灵保护； （2）三相不一致保护； （3）死区保护； （4）充电保护； （5）自动重合闸功能； （6） TV断线告警； （7） TWJ异常告警； （8）同期电压断线告警。
500kV断路器保护
2、失灵保护 （1）作用
由于断路器存在操作失灵的可能性，当线路发生故障而断路 器又拒动时，将给电网带来很大威胁，故应装设断路器失灵保 护装置，有选择地将失灵拒动的断路器所连接的断路器断开， 以减少设备损坏，缩小停电范围，提高系统的安全稳定性。 （2）形式 故障相失灵、非故障相失灵和发、变三跳起动失灵，另外， 充电保护动作时也起动失灵保护。 （3）输出的动作逻辑
发电机保护概述
（3）由于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：在转子中感应出100Hz的倍频电流，可使转子局部灼伤或 使护环受热松脱，而导致发电机重大事故。此外，引起发电机的 100Hz的振动。 （4）由于突然甩负荷引起的定子绕组过电压：调速系统惯性较大发 电机，在突然甩负荷时，可能出现过电压，造成发电机绕组绝缘击穿。 （5）由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷。 （6）由于汽轮机主气门突然关闭而引起的发电机逆功率：当汽机保 护动作或调速控制回路故障以及某些人为因素造成发电机转为电动机 运行时，发电机将从系统吸收有功功率，即逆功率。 二、保护类型 1、发电机纵差保护：定子绕组及其引出线的相间短路保护。 2、匝间保护：定子绕组一相匝间短路的保护。 3、单相接地保护：对发电机定子绕组单相接地短路的保护。 4、发电机的失磁保护：反应转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失。 5、过电流保护：反应外部短路引起的过电流，同时兼作纵差保护的 后备保护。
变压器保护概述
三、应装设的继电保护装置 1、瓦斯保护（防御变压器油箱内各种短路故障和油面降低） （1）重瓦斯（跳闸）； （2）轻瓦斯（信号）。 2、纵差动保护和电流速断保护（防御变压器绕组和引出线的多 相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组 匝间短路）。 3、相间短路的后备保护（作为1、2的后备） （1）过电流保护； （2）复合电压起动的过电流保护； （3）负序过电流。 4、零序电流保护：防御大接地电流系统中变压器外部接地短路。 5、过负荷保护：防御变压器对称过负荷。 6、过励磁保护：防御变压器过励磁。
电气运行基础知识交流
继电保护概述
1、什么叫继电保护装置 当电力系统中的电力元件或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运
行时，能及时发出警告信号，或直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止 这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护装置。 2、继电保护的任务 （1）当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅 速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电 力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力 系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂 态稳定性等)。 （2）反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况发出信号，以 便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起 事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定 的延时动作。 3、继电保护的基本原理和构成方式
发变组后备保护范围
1、主保护是指发生短路故障时，能满 足系统稳定及设备安全的基本要求，首 先动作于跳闸，有选择地切除被保护设 备和全线路故障的保护。 2、后备保护是指主保护或断路器拒动 时，用以切除故障的保护。 3、辅助保护是指为补充主保护和后备 保护的不足而增设的简单保护。 4、发电机功率保护的几点说明： （1）逆功率保护：逆功率保护设两段 时限，通过控制字投退，Ⅰ段发信，Ⅱ 段经延时动作于停机出口。 （2）功率保护：通过控制字可选择低 功率保护或过功率保护， 动作于跳闸。 （3）程序逆功率保护：发电机在其他 保护动作后，需要程序跳闸时，保护先 关闭主汽门,程序逆功率保护经延时动 作于跳闸。 5、发电机误上电保护：包括反应发电 机盘车和启停过程中断路器的误合闸保 护，发电机并列6、负序电流保护：反应不对称短路或三相负荷不对称 时，发电机定子绕组中出现的负序电流。 7、过负荷保护：发电机长时间超过额定负荷运行时作 用于信号的保护。 8、过电压保护：反应突然甩负荷而出现的过电压。 9、转子一点接地保护和两点接地保护：励磁回路的接 地故障保护。 10、转子过负荷保护。 11、逆功率保护：当汽轮机主汽门误关闭而发电机出 口断路器未跳闸，发电机失去原动力而变为电动机运 行，从电力系统中吸收有功功率。危害：汽轮机尾部 叶片有可能过热而造成事故。
按照开关－－线路或主变侧刀闸－－母线侧刀闸 的顺序依次操作。送电操作应与上述顺序相反。 （2）线路或主变运行，母线停电的操作
按照开关－－母线侧刀闸－－线路或主变侧刀闸 的顺序依次操作。送电操作应与上述顺序相反。 （3）线路或主变运行，母线侧开关转检修的操作
按照开关－－母线侧刀闸－－线路或主变侧刀闸 的顺序依次操作。送电操作应与上述顺序相反。
500kV CT配置分析
3/2接线敞开式断路器CT配置中，在开关和 CT间存在死区： 1、K1或K3点发生故障 （1）母差保护动作跳开1DL或3DL，但故障仍 未消除； （2）由于故障点在L1或L2的保护区外，只有 靠1DL失灵保护动作带时限跳2DL及对侧（或 机组），切除故障； （3）由于延长了故障的切除时间，对系统的 稳定不利。 2、K2点发生故障 （1）L2保护瞬时跳开2DL、3DL，但故障仍 未消除； （2）2DL失灵保护动作带时限跳1DL及对侧， 切除故障； （3）由于延长了故障的切除时间，对系统的 稳定不利。
3／2接线倒闸操作顺序
2、中开关倒闸操作顺序 （1）中间断路器一侧线路或主变运行， 另一侧线路或主变需要停电的操作 按照开关－－停电侧刀闸－－运行侧刀闸 的顺序依次操作。停电操作应与上述相反 的顺序进行。 （2）中间断路器两侧线路或主变都运行， 中间断路器转入检修停电的操作 按照开关－－对电网的影响较小一侧的刀 闸－－对电网的影响较大一侧的刀闸的顺 序依次操作。送电操作应与上述相反的顺 序进行。
继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、 电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量， 如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的 增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分 和定值调整部分、逻辑部分、执行部分。
发电机保护概述
发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的 作用，同时发电机本身也是一个十分贵重的电器元件，因此，应该针对 各种不同的故障和不正常运行状态，装设性能完善的继电保护装置。 一、故障类型及不正常运行状态 1、故障类型 （1）定子绕组相间短路：危害最大。 （2）定子绕组一相的匝间短路：可能发展为单相接地短路和相间短路。 （3）定子绕组单相接地：较常见，可造成铁芯烧伤或局部融化。 （4）转子绕组一点接地或两点接地：一点接地时危害不严重；两点接地 时，因破坏了转子磁通的平衡，可能引起发电机的强烈震动或将转子绕 组烧损。 （5）转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失：从系统吸收无功功率，造 成失步，从而引起系统电压下降，甚至可使系统崩溃。 2、不正常运行状态 （1）由于外部短路引起的定子绕组过电流：温度升高，绝缘老化。 （2）由于负荷等超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷：温度升 高，绝缘老化。
500kV CT配置方式
1、3/2接线CT配置有敞开式断路 器方式和罐式断路器方式。我厂采 用敞开式断路器方式。 2、敞开式断路器每串只需配置三 组CT。 3、根据保护的双重化配置，母线 侧CT有6各二次绕组，中开关CT有 8个二次绕组。 4、采用敞开式断路器配置较经济。 5、采用敞开式断路器，在开关和 CT间的故障不能瞬时切除。
继电保护概述
4、电力系统对继电保护的基本要求 继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的
要求：这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。 （1）可靠性是指保护该动体时应可靠动作，不该动作时应 可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本要求。 （2）选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故 障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允 许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。 （3）灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性 短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数。选择性和灵敏 性的要求，通过继电保护的整定实现。 （4）速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的 是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩 小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备 自动投入的效果等。