光伏电站技术培训(继电保护)

保护篇

2017-9-14

定义

（1）继电保护一词泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。

（2）继电保护装置：指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置。

继电保护装置基本任务

（a）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除。(如电流速断保护、差动保护、变压器的重瓦斯、高温保护)

（b）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，动作于发出信号，减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。(如过负荷保护、接地保护)

故障和异常

1、最常见的故障有短路，三相短路，两相短路，两相短路接地，单相接地短路，变压器绕组匝间短路。此外，电气设备还可能发生一相断线，两相断线或断线和短路同时发生的复杂的故障。

2、最常见不正常工作情况是过负荷。长时间的过负荷会使电气设备和绝缘温度升高，加速绝缘老化或设备损坏。严重时甚至会引起故障。

主保护和后备保护

1、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或线路故障的保护。

2、后备保护：主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护，又分为远后备和近后备。1）远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。

2）近后备保护：当主保护时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现后备的保护，当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护

3、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而增设的简单保护。

1、选择性：

选择性是电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量缩小停电范围：

例：当d1短路时，保护1、2动作，跳DL1、DL2，有选择性；

当d2短路时，保护5、6动作，跳DL5、DL6，有选择性；

当d3短路时，保护7、8动作，跳DL7、DL8，有选择性；

若保护7拒动或DL7拒动，保护5动作，跳DL5，有选择性；

若保护7和DL7正确动作，保护5动引起DL5跳闸，则为越级跳闸

2、速动性：

1）速动性意义

a）提高系统稳定性；

b）减少用户在低电压下的动作时间；

c）减少故障元件的损坏程度，避免故障进一步扩大。

2）故障切除时间

t=t bh+t DL

t bh—保护动作时间；一般的快速保护动作时间为0.06-0.12s t DL—断路器动作时间;一般的断路器动作时间为0.06-0.15s

3、可靠性：

要求保护装置处于良好的状态，随时准备动作。保护装置的误动作是造成正常情况下停电、事故情况下扩大事故的直接根源。因此必须避免。通俗说就是“该动的就动，不该动的不能动”，即不误动，不拒动；

影响可靠性的内在和外在因素：

内在因素：装置本身的质量、包括元件好坏，结构设计的合理性、制造工艺水平，内外接线简明、触点多少等；

外在因素：运行维护水平、调试是否正确、正确安装。

4、灵敏性：电力系统中，为使系统安全、经济、合理运行，或者满足检修工作的要求，需要经常变更系统的运行方式，由此相应地引起了系统参数的变化。在设计变、配电站选择开关电器和确定继电保护装置整定值时，往往需要根据电力系统不同运行方式下的短路电流值来计算和校验所选用电器的稳定度和继电保护装置的灵敏度。

l最大运行方式：是系统在该方式下运行时，具有最小的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。一般根据系统最大运行方式的短路电流值来校验所选用的开关电器的稳定性。

l最小运行方式：是系统在该方式下运行时，具有最大的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。一般根据系统最小运行方式的短路电流值来校验继电保护装置的灵敏度。

在保护装置的保护范围内发生故障，对故障情况的反应能力，保护反映的灵敏程度叫灵敏性，习惯上常叫灵敏度。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏地正确地反应出来。

通常，灵敏性用灵敏系数来衡量，并表示为K lm

对反应于数值上升而动作的过量保护（如过电流保护）

对反应于数值下降而动作的欠量保护（如低电压保护）

其中故障参数的最小、最大计算值是根据实际可能的最不利运行方式、故障类型和短路点来计算。dz

d lm I I k min ==保护动作参数障参数的最小计算值保护区内金属性短路故max d dz lm I I k ==故障参数的最大计算值保护区内金属性短路时保护动作参数

上述四个基本要求是分析研究继电保护性能的基础，它们之间既有统一的一面，又有在一定条件下矛盾的一面。

继电保护的四性在整定计算中非常重要，在制定保护系统方案中常常很难同时满足四个基本要求，整定计算工作很重要的一部分就是对四性进行统一协调。

（1）可靠性和选择性、灵敏性、速动性存在矛盾在，例如保护装置的环节越少、回路越简单可靠性越高。但简单的保护很难满足选择性、快速性、灵敏性的要求；

（2）选择性与灵敏性存在矛盾，例如，对电流保护、提高整定值可以保证选择性，降低整定值才能保证灵敏性，尤其是大、小方式相差较大时，很难同时满足二者的要求；

（3）选择性和速动性存在矛盾，时间越长越容易保证选择性，但无法满足速动性要求。

继电保护装置组成：测量（模拟量、数字量的比较：><=/0,1）、逻辑（逻辑门：或、与、非、延时）、执行（动作于跳闸或发信）部分。

基本保护类型简介

1.PSL646U线路保护

2. PSL 641UX保护（集电线路、SVG）

3.PST 645UX变压器保护

4.DDS 571U 防孤岛保护

5.SGB750母线保护