2017年继电保护培训课件

Ib Sb 3Ub
Xb
U Ub 3Ib Sb
2 b
（2-2）
常用基准值如表2-1所示。
电网额 定电压 （kV）
0.127 0.22
0.38
0.663.06Fra bibliotek010.0
35.0
60.0
110
基准电 压Ub （kV）
基准电 流Ib（kA）
0.133 0.23
0.40
0.69
3.15
18.3
lm
1 Zf min ，其中， = Zf KkKzq Kh
lm近
Z II dz.1 Z AB
Uf min 0.9U e min If max 3If max
，Klm≥1.25
K 灵敏度校验： 一次阻抗与二次阻抗的折算：一次值/二次值=nTV/nTA
ZIIIdz.1 1.5 ZAB
动作电流整定：
（ 1 ）出线保护整定原则：按躲开下条线路出口（始端） 短路时流过本保护的最大短路电流整定（以保证选择性）
IIdz.1 > I(3)d.B.max IIdz.2 > I(3)d.c.max
取：IIdz.1= KkI· I(3)d.B.max
IIdz.2= KkI· I(3)d.C.max
图1-3 如图1-3所示，d3点短路：6动作：有选择性；5动作： 无选择性。如果6拒动，5再动作：有选择性（5作为6的 远后备保护）。d1点短路：1、2动作：有选择性；3、4 动作：无选择性。
2、速动性：故障后，为防止并列运行的系统 失步，减少用户在电压降低情况下工作的时间及 故障元件损坏程度，应尽量地快速切除故障。 3、灵敏性：保护装置对于其应保护的范围内 发生故障的反应能力。 4、可靠性：不拒动、不误动。
图1-2
差动原理的保护只能在被保护元件的内部故障时动 作，而不反应外部故障。因而被认为具有绝对的选择性。 3、除反应于各种电气量的保护以外，还有根据电气 设备的特点实现反应非电量的保护。例如，变压器的瓦斯 保护、电动机的过负荷或过热保护等。
三、对电力系统继电保护的基本要求 1、选择性：保护装置动作时，仅将故障元件从电力 系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故 障部分仍能继续安全运行。
架空线路
Sb X x L 2 Ub
* L
电缆线路
X* cL
Sb x' L 2 Ub
表2-2
X′—电缆线路单位长度电抗值， 当UN=3～6kV时， Ω/km； X′=0.08Ω/km； L—电缆线路长度，km。 当UN=35kV时， X′=0.12Ω/km。
二、网络的变换方法及短路电流的计算 由各系统元件电抗标幺值所组成的等值电路，通常都比 较复杂。对于多电源的系统，更是如此。因此，与求出短 路点的总电抗标幺值，就必须将复杂的等值网络逐步地进 行简化。表2-3为常用的网络变换公式。
变电站常用保护配置 及整定方法
电力调度中心 宋鑫磊
第一章 继电保护概述
一、电力系统继电保护的定义及任务 二、继电保护的基本原理 三、对电力系统继电保护的基本要求 四、晋煤电网保护配置概述
一、电力系统继电保护的定义及任务
继电保护的定义：对电力系统中发生的故障或异常 情况进行检测，从而发出报警信号，或直接将故障部分隔 离、切除的一种重要措施。 继电保护的基本任务：
X ZAB ZIIIdz.1 1.2 Klm远 1.2 Kfz 1 sA.max XsB.min ZAB K fz ZBC
2、对距离保护的评价： 优点： （1）选择性； （2）反应于U下降和I升高而动作，灵敏度高； （3）Ⅰ段不受运行方式变化的影响，Ⅱ、Ⅲ 段受影响小。 缺点： （1）Ⅰ段不能保护线路的全长；0.5s切除， 不满足电力系统稳定运行的要求； （2）接线复杂，可靠性低。
6.3
9.16
10.5
5.50
37.0
1.56
63.0
0.92
115
0.502
434.0 251.0 144.3 83.7
表2-1 常用基准值（ Sb =100MVA）
（2）标幺值 标么值是电力系统分析和工程计算中常用的数值标记方 法，表示各物理量及参数的相对值，无量纲。 标幺值=有名制/基准值 常用元件电抗标幺值计算公式如表2-2所示。
KM—互感系数； X—分裂电抗器的一支自感电 抗。 取 - X* ； X* M M
分裂电抗器
KMXSb X U2 b
* X1 X* 2
KM≈0.4～0.6
(1 KM)XSb U2 b
X—架空线单位长度电抗值， Ω/km； L—架空线路长度，km。 当UN=3～10kV时， X=0.35Ω/km； 当UN=35～220kV 时， X=0.4Ω/km。
四、三段式过流保护 1、电流速断保护（过流I段）：瞬时动作的电流保护。 短路特性分析：三相短路时d(3),流过保护安装处的短路电流
Id E E Z Zs Zd
Zd ()↑ → Id↓
曲线 max ：系统最大运行方式下发生三相 短路情况。 曲线min：系统最小运行方式下发生两相 短路情况。
四、晋煤电网保护配置概述 1、110kV电压等级 110kV线路保护配置为：三段相间和接地距离保护、两 段TV断线过流保护和两段零序方向过流保护。具备光纤差 动保护功能者，均投入光差保护。 110kV主变保护配置为：差动、非电量及后备保护。中 性点直接接地者，投入零序方向过流保护。经间隙接地者， 投入零序过电压及间隙零序电流保护。 2、35kV电压等级 35kV线路保护配置为：三段式过流保护。具备光纤差 动保护功能者，均投入光差保护。 35kV主变保护配置为：差动、非电量及后备保护。
3 Z s.min xL 可求得：lmin ( Z s.max ) / x I 2 Kk
校验保护范围：（min/ L）· 100% 15% ～ 20%
根据灵敏度校验的结果对可靠系数进行 调整。 如果线路较短，灵敏度校验不符合要求 时，取：IIdz.1=I(3)d.B.max/KkI （可靠系数：KkI = 1.15） 加时限tIdz.1= tI2+Δt，Δt=0.15s。 （2）进线保护II=Kk· I(3)d.C.max （可靠系数：Kk= 1.2） 如果为末端，时限为0。 否则，时限为tIdz.1= tI2+Δt，Δt=0.15s。
元件名称
计算公式
符号意义
' X'G % —发电机次暂态电抗
备注
发电机
'* ' X 'G X 'G %
Sbcos N G PN G
百分值；
PN G、cosN G — 发电机的额
定功率和额定功率因数。
双卷变压器
X* Tr Uk%
X
* Tr1
Sb SN Tr
UK%—变压器短路电压百分 比； SN· Tr—变压器额定容量。
3、保护装置情况如下： （1）南瑞：寺河110KV站、赵庄110KV站、成庄110KV站、 芦家峪110KV站、寺河工广35KV站、寺河西井区35KV站、 寺河东风井35KV站、寺河东山35KV站、岳城35KV站、三 水沟35KV站、潘庄风井35KV站、刘庄场地、庄上35KV站、 矸井35KV站、白沙35KV站、段河35KV站、川底35KV站、 凤凰山35KV站、凤北35KV站、机关35KV站、机关东 35KV站、鉴园35KV站、赵庄二号井35KV站、王台热电厂； （2）金智：常店35kV站； （3）南自机电：机关35KV站、王台35KV站、凤北35KV站、 古书院35KV站、成庄热电厂； （4）四方：寺河110KV站、芦家峪110KV站。
三卷变压器
X* Tr2 X* Tr3
分别为三卷变压器高—中、 中—低、高—低压绕组的短 路电压百分比。
限流电抗器
X* CR XCR%
* M
UN CR Sb 2 3IN CR U b
XCR%—限流电抗器的百分电抗； UN· CR、IN· CR—限流电抗器的额 定电压和额定电流。
二、不对称相继速动原理
在不对称相继速动功能投入的前提下，不对称相继速动需满足两 个条件：①距离 II 段元件动作；②负荷电流先是三相均有流，随后任 一相无流。 动作示意图如图，当线路末端即靠近 N 侧不对称故障时， N侧Ⅰ 段距离保护动作，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，而其Ⅱ段距离元 件连续动作不返回时，将M侧开关不经Ⅱ段延时立即跳闸，将故障切 除。
一、距离保护
1、三段式距离保护基本配置原则
I段：ZIdz.1=KIk· ZAB ； ZIdz.2=KIk· ZBC 其中，KIk取0.7（接地距离I段）、0.8（相间距离I段）
tI =0s
II段：ZIIdz.1=KIIk· (ZAB+ZIdz.2) tII1= 0.3s III段：ZIIIdz.1 灵敏度校验：K 其中，KIIk取0.8
（可靠系数：KkI = 1.2～1.3）
灵敏性校验 该保护不能保护本线路全长，
故用保护范围来衡量：
max：最大保护范围. min：最小保护范围.
3 E E I 由： K kI I dz 2 Z s.max xlmin Z s.min xL
（其中， Z s.max 为系统在最小运行方式下接口阻抗，Z s. min 为系统在最大运行方式下接口阻抗。）
第二章 短路电流的计算
一、电路各元件阻抗的计算 二、网络的变换方法及短路电流的计算 三、短路电流计算实例
一、电路各元件阻抗的计算 对高压供电系统通常采用标幺值的方法来计算短路电 流，因此，应先求出系统中各元件的电抗标幺值。 （1）基准值 在标幺值的计算中，基准值是作为一个比较标准。经 常使用的有：基准容量Sb；基准电压Ub；基准电流Ib；基 准电抗Xb。通常选取基准容量Sb=100MVA、基准电压 Ub=1.05UN。基准电流和基准电抗可由下式决定： （2-1）