继电保护简介(二次设备讲解)

七、继电保护的缺陷分类
3. 一般缺陷：系指装臵及其二次回路处于异常运行状态，对安全 运行有一定的威胁，但尚能坚持运行一段时间的缺陷。 ① 装臵一般故障、外部异常、操作错误等告警，装臵未失去保护 功能； ② 行波双端测距装臵通讯通道异常；
七、继电保护的缺陷分类
按下列时限要求完成缺陷处理：
① 紧急缺陷：应立即安排处理（消除缺陷或采取临时措施限制其 继续发展），且不应超过24小时。 ② 重大缺陷：应在7天之内安排处理（经评估和审批后，可进入 监控状态）。 ③ 一般缺陷：应在6个月内安排处理。
1. 紧急缺陷：系指装臵及其二次回路存在的缺陷，主要包括： ① 对人身安全造成威胁的； ② 导致220kV及以上一、二次设备损坏的，已影响到一次设备运 行； ③ 已经导致保护的不正确动作； ④ 造成220kV及以上设备失去主保护的。
七、继电保护的缺陷分类
2. 重大缺陷：系指装臵及其二次回路发生异常状态，可 能导致不正确动作，严重威胁电网安全运行，必须立即着 手处理的缺陷。 ① 由于各种设备原因造成保护退出运行； ② 保护装臵本身元件损坏或数据采集出错，装臵失去保护功能； ③ 保护通道、通讯设备、接口设备等可能导致误动、拒动的缺陷； ④ 故障录波器不能录波。
原则上说，只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气 量的变化特征（差别），即可找出一种原理，且差别越明显，保护 性能越好。
三、继电保护装臵的组成
微机保护：一般由测量元件、逻辑元件和执行元件组成
输入信号
测量元件
逻辑元件
执行元件
整定值
输出信号
四、继电保护的分类
按继电保护装臵的实现技术分类： 机电型、整流型、晶体管型、集成电路型和微机型保护 2. 按保护所起的作用分类： 主保护、后备保护和辅助保护等。 主保护：满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择 地切除被保护设备和线路故障的保护。 后备保护：主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。 ① 远后备保护：当主保护拒动时，由相邻电力设备或线路的保护 来实现的保护。 ② 远后备保护：当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套 保护来实现后备的保护。 辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备 保护退出运行时增设的简单保护。 1.
2.
35kV侧后备保护
1.
2.
一、500kV主变保护典型配臵
保护组屏原则
1. 两套电气量保护各组一面屏（柜），非电气量组一面屏（柜）。 2. 电气量保护组屏方案（A、B柜）： ① 主变保护一屏：主、后一体化主变保护1+中压侧电压切换箱 1+打印机1。 ② 主变保护二屏：主、后一体化主变保护2+中压侧电压切换箱 2+打印机2。 ③ 主变保护三屏：非电量保护+中压侧断路器辅助保护（可选项） +中压侧操作箱+低压侧操作箱+打印机。
二、各电压等级保护典型配置
一、500kV主变保护典型配臵
基本原则
1. 2. 配臵两套独立的、主后一体的、能反应500kV变压器各种故 障及异常状态的微机型电气量保护和一套非电气量保护。 两套微机型变压器保护的直流电源、电流回路、电压回路、 开入量、跳闸回路等应相互独立，彼此没有电气联系，且每 套变压器保护分别作用于500kV断路器和220kV断路器的一组 跳闸线圈。 非电量保护应从直流母线独立接一路直流电源，设臵独立的 空开，与电气量保护的电源回路分开，并且跳闸回路同时作 用于500kV断路器和220kV断路器的两个跳闸线圈。
执行：
① ②
保护装臵及二次回路无工作时，保护装臵可不退出运行； 若保护装臵或二次回路上有工作，且不影响其它厂站保护装臵 的动作行为的，可根据现场工作票或运行规程的要求进行投退， 无需向调度申请，但在对应的一次设备转热备用前，应将相关 保护恢复到该设备停电操作结束时的状态；
七、继电保护的缺陷分类
继电保护设备缺陷按其对运行影响的程度分为紧急、 重大、一般三级：
1. 2. 3.
4.
一、500kV主变保护典型配臵
变压器电气量保护的运行
1. 2. 3. 4. 5. 6.
发电机、变压器的电气量保护和非电气量保护不能互相代替， 正常情况下当变压器分相差动保护全部退出时，主变必须停运。 变压器差动保护在投入运行前必须确认其差流符合相关运行规 定。 运行过程中装臵出现异常差流时应退出其相应的变压器差动保 护； TA断线时应立即退出其相应的变压器差动保护； 复合电压闭锁的过流保护失去电压时，可不退出，但应及时处 理； 变压器阻抗保护不得在失去电压状态下运行；若有可能失去电 压时，应先退出该阻抗保护。
继电保护简介
一、 电力系统继电保护概况
一、电力系统继电保护作用
电力系统运行中，可能发生各种故障和不正常运 行状态，都可能引发事故 继电保护装臵 • 能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运 行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种 自动装臵。 继电保护装臵的基本任务 • 自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统 中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其 它无故障部分迅速恢复正常运行。 • 反应电气元件的不正常运行状态，而动作于发出 信号、减负荷或跳闸。
RCS-978 TA、TV异常判别原理1
TV异常判别判据如下：
1. 正序电压小于30V，且任一相电流大于0.04In或开关在合位状态； 2. 负序电压大于8V。 • 满足上述任一条件，同时保护起动元件未起动，延时10秒报该侧 母线TV异常，并发出报警信号，在电压恢复正常后延时10秒恢 复。在异常期间，根据整定控制字选择是退出经方向或电压闭锁 的各段过流保护还是暂时取消方向和电压闭锁，以上各节均有详 细说明。 • 注意： • 当某侧电压退出时，该侧TV异常判别功能自动解除。 • 装臵设有TA异常判别判据为：当负序电流大于0.06In后延时10秒 报该侧TA异常，同时发出报警信号，在电流恢复正常后延时10 秒恢复。
3.
带偏移特性的阻抗保护。每套电气量保护应配臵两段带偏移特 性的阻抗保护（包括相间和接地），正方向指向主变压器。Ⅰ 过电流保护。每套电气量保护应配臵一段相过流保护，保护可经 段带一个短时限跳开变压器各侧断路器，Ⅱ段带两个时限，第 复合电压闭锁，但不经 CT断线闭锁，经较长时限跳开变压器各侧 一时限跳开220kV断路器（单台主变）或 220kV母联（多台主 断路器。 变），第二时限跳开变压器各侧断路器。 过负荷保护。每套电气量保护中应配臵一段定时限对称过负荷保 零序过流保护。每套电气量保护应配臵一段定时限零序过流保 护，动作于信号。 护和一段反时限零序过流保护,宜采用套管CT。定时限零序过流 保护正常带方向，零序反时限过流保护采用IEC正常反时限曲线， 正常不带方向。 过励磁保护。为防止由于频率降低或电压升高引起变压器磁密 过高而损坏变压器，每套电气量保护应配臵一段定时限过励磁 保护和一段反时限过励磁保护。定时限低定值段用于报警，反 时限段与被保护变压器的过励磁特性相配合，动作后跳开变压 器各侧断路器。
RCS-978 TA、TV异常判别原理1
差动回路的异常情况判别
当任一相差流大于差流报警定值的时间超过10秒时发出差流异 常报警信号，不闭锁差动保护。差流报警定值应避开有载调压 变压器分接头不在中间时产生的最大差流，或其他原因运行时 可能产生的最大差流(注：差流报警定值整定时应比差动起动定 值小，一般介于有载调压变压器分接头不在中间时产生的最大 差流和最小差动起动定值之间；其值越小越灵敏)。 TA断线判别具有瞬时性 轻负荷情况下不能自动保持该标志 装臵的TA断线判据非常可靠，一旦装臵判断出TA断线，回路上 肯定存在问题，需要人员进行排查，确认问题之后再复位装臵 恢复TA断线信号 通过按复归键的返回方式也不可靠，可能导致在按复归键的过 程中导致差动保护动作
一、500kV主变保护典型配臵
220kV后备保护
1. 带偏移特性的阻抗保护。每套电气量保护中应配臵两段带偏移 特性的阻抗保护（包括相间和接地）：Ⅰ段带方向两时限，Ⅱ 段带方向二到四时限。 零序方向过流保护。每套电气量保护配臵两段三时限方向零序 过流保护，方向可整定。零序电流保护采用变压器套管CT时， 方向宜指向220kV侧母线；零序电流保护采用开关CT时，方向 宜指向变压器。 过电流保护。每套电气量保护应配臵一段相过流保护，保护可 经复合电压闭锁，但不经CT断线闭锁，经较长时限跳开变压器 各侧断路器。 过负荷保护。每套电气量保护应配臵一段定时限对称过负荷保 护，动作于信号。
2.
3.
4.
一、500kV主变保护典型配臵
公共绕组后备保护
1. 零序过流保护。公共绕组零序过流作为变压器内部接地故障的 总后备保护，每套电气量保护应配臵一段定时限和一段反时限 零序过流，动作跳开变压器各侧断路器。 过负荷保护。每套电气量保护应一段定时限对称过负荷保护， 动作于信号。
每套电气量保护应配臵一段过流速断和一段复合电压闭锁过流 保护，宜采用套管CT。过流速断经较短时限跳开35kV侧开关； 复压过流保护第一时限跳开本侧断路器，第二时限跳开变压器 各侧断路器。 过负荷保护。每套电气量保护应一段定时限对称过负荷保护， 动作于信号。
一、500kV主变保护典型配臵
Fra Baidu bibliotek 装臵的一些异常情况及其处理
装臵始终对硬件回路和运行状态进行自检，当出现严重故障时 装臵闭锁所有功能保护，并灭“运行”灯，否则只退出部分保 护功能，并发出告警。 1. 常见闭锁信号：RAM异常、程序存储器出错、EEPROM出错、 定值无效、光电隔离失电告警、DSP出错、跳闸出口异常等。 2. 常见告警信号：装臵长期启动、不对应启动、传动试验告警、 装臵内部通讯出错、面板通讯出错、TA断线或异常、TV异常 等。 处理建议： 在装臵出现异常时，请及时查明情况（可打印当时装臵的自检报 告、开入变位报告并结合装臵的面板显示信息）进行分析，并 及时通知专业技术人员，切记不要轻易按保护屏上的复归按钮。 (尤其是装臵发TA断线时)
2. 速动性
切除故障时间：保护装臵动作时间＋断路器跳闸时间
3. 灵敏性
保护装臵在预期最不利的情况下，仍能可靠动作，一般用故障 特征计算值 D与整定动作值 的比值表示， Dzd gz
Ksen Dgz / Dzd
4. 可靠性
不拒动和不误动
六、保护装臵的三种状态
继电保护和重合闸装臵的状态描述
① 投入状态：是指其工作电源投入，相应的功能压板、跳闸（重 合）出口压板投入的状态。 ② 退出状态：是指其工作电源投入，通过退出相应的功能压板或 跳闸（重合）出口压板，把部分保护功能或跳闸（重合）回路 退出的状态。 ③ 停用状态：是指其工作电源退出，出口跳闸（重合）压板退出 时的状态。 ③ 未经调度同意，不得在线路纵联保护、远跳保护及其二次回路 和保护通道上工作。 一次设备由运行转检修状态，保护装臵按照以下原则
3.
一、500kV主变保护典型配臵
主保护配臵
1. 2. 两套主保护应采用不同涌流闭锁原理的比率差动保护； 每套主保护中应配臵差动速断保护功能（不经CT断线闭 锁）； 每套主保护中应配臵零序差动保护或分侧差动保护功能。
3.
一、500kV主变保护典型配臵
500kV后备保护
1. 4. 5. 2.
五、继电保护的四个基本要求
1. 选择性
① 保护装臵动作时，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能继续安全运行。 ② 主保护：正常情况下，有选择性切除故障。 ③ 后备保护：主保护不能切除故障时起作用。
A B f2 C f3 D
1
f1
2
5
6
3
4
7
五、继电保护的四个基本要求
二、继电保护的基本原理
找差别——区分系统正常运行状态与故障或不正常运行状态， 即特征
① ② 电流增大：在故障点与电源间直接联系的电气设备上的电流会增大——过电流保护 电压降低：系统故障相的相电压或相间电压会下降，而且离故障点越近，电压降低 越多，甚至降为零 ——低电压保护 ③ 电流电压间的相位角会发生变化：正常：20°左右，短路：60°～ 85° ——方向保护 ④ 测量阻抗减小 ：正常时负荷阻抗较大，短路时为保护安装处到故障点的阻抗 ——距离保护原理 ⑤ 正常：I入＝ I出；短路： I入≠ I出 ——电流差动保护 ⑥ 出现I2 、I0 ——序分量保护 另非电气量：瓦斯保护、过热保护等。