1,电网调度继电保护实例解析,2,解析思路,解,析,3,4,5,备自投 双母带旁路接线的操作及其保护保护 母差保护 高频保护 零序保护,6,1、如下接线图示的变电站，发生下述故障：10kV母线B相电压接地到零，调度员用试停线路的方法依次轮流断开所有10kV馈线均未查出接地线路。请指出可能是哪个范围的设备故障？,知识点链接：,中性点非直接接地系统中接到故障的保护,7,中性点非直接接地系统 单相接地的分析及其保护,1 中性点不接地系统单相接地的特点,三相线电压依然对称,8,G,1）零序网络由同级电压网络中元件的对地等值电容构成通路，与中性点直接接地中网络由接地的中性点构成通路有极大的不同，网络的零序阻抗很大。 2）在发生单相接地时，相当于在故障点产生了一个其值与故障相故障前相电压大小相等，方向相反的零序电压，从而全系统会出现零序电压；,9,零序电流分析：,G,3）非故障元件上的零序电流为其本身对地电容电流，实际方向为母线流向线路；电容性无功功率的实际方向为由母线流向线路。 4）故障元件上的零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之和，实际方向为线路流向母线。电容性无功功率的实际方向为由线路流向母线。,10,2 零序电流和零序功率方向保护,1）零序电流保护 故障线路的零序电流大于非故障线路的零序电流。 2）零序方向保护,sen =0r =90o,11,3 中性点经消弧线圈接地的系统单相接地的特点,补偿作用： 完全补偿 欠补偿 过补偿,12,特点：全系统会出现零序电压,13,3 零序电压保护,“绝缘监视装置”,14,10kV母线B相电压接地到零，调度员用试停线路的方法依次轮流断开所有10kV馈线均未查出接地线路。,题目解析,主变低压线圈至10kV母线相连的设备。 10kV多条馈线同相接地。 (3)10kV母线及其附属设备。,可能出现的故障：,15,16,2、110kV甲变电站的一次接线如图所示：1号、2号主变10kV侧并列运行，10kV出线L3、L5、L7、1号主变在10kV段母线运行；10kV出线L4、L6、2号主变在10kV段母线运行；10kV母联0DL开关合闸。 现在甲变电站值班员汇报：1号主变10kV侧复压闭锁方向过流、段保护动作，跳开10kV母联0DL开关和1号主变10kV侧1DL开关。,如果值班调度员选择如下操作：断开甲变电站10kV段母线各出线开关，判明1号主变无故障后，试送甲变电站1号主变10kV侧1DL开关，送电正常。接着试送10kV段母线各出线， 当合上出线L5的5DL开关时，1号主变后备保护再次动作跳开10kV侧1DL开关。根据上述情况，可以判断最有可能的故障原因是什么？,17,变压器相间短路的后备保护 （变压器的电流和电压保护）,1 过电流保护,知识点链接1,后备保护的作用：防止外部故障引起的绕组过流；,并作相邻元件（母线或线路后备） ； 变压器内部故障时主保护后备,18,2)整定原则：,Krel =1.21.3 Kre =0.85 IL.max.p为可能出现的最大负荷电流： 取负荷最大自起动电流（降压器） IL.max.p =Kss .IL.max Kss 1 对于有n 台变压器并联运行时（考虑切除一台时出现的过负荷）,19,动作时限：比负荷侧母线出线的后备保护时限高出t （阶梯性原则） 灵敏度校验： （近后备、远后备）,20,2 低电压起动的过电流保护,1)原理接线,21,2)整定原则：,电流元件：,电压元件：,UL.min为保护安装处母线的最低工作电压 动作时限：比负荷侧母线出线的后备保护时限高出t （阶梯性原则）,IN为变压器的额定电流,22,灵敏度校验： 近后备、远后备(1)电流元件： (2)电压元件,23,3 复合电压启动的过电流保护,1)原理接线,24,2)整定原则：,电流元件：,低电压元件：,IN为变压器的额定电流,UL.min为保护安装处母线的最低工作电压,负序电压元件：,U2.set = Krel . Uunb.max = 0.07UN,Uunb.max为正常运行方式下负序过滤器的最大不平衡电压,25,灵敏度校验： 近后备、远后备 1）电流元件：,动作时限：比负荷侧母线出线的后备保护时限高出t （阶梯性原则）,2）低电压元件,3）负序电压元件,26,4 三绕组变压器相间后备保护的特点,1、单侧电源 2、多侧电源,电源侧和负荷侧各装一套过流。,三侧分别装一套过流。可考虑方向性。,27,昆明电网运行方式中 变压器后备保护整定方案,变压器后备保护一般设两套定值，均采用经复合电压闭锁。当运行方式变化时，需要进行保护定值的切换。,28,第一套定值仅适用在母线分段运行方式，中、低压侧复合电压闭锁方向过流保护的第一段用做中、低压侧母线快速保护，其电流定值应与本侧出线的相间电流速断配合，并按母线故障有足够灵敏度整定，动作时限0.3s直接跳主变压器对应侧断路器。当出线太短、需要与出线的限时电流速断配合时，其第一时限0.6s直接跳主变压器对应侧断路器。,第二段按躲变压器额定电流整定并考虑事故过负荷情况，动作时限与出线保护最长动作时间配合，直接跳主变压器对应侧断路器。,29,第二套定值适用在母线并列运行方式，中、低压侧复合电压闭锁方向过流保护的第一段用做中、低压侧母线快速保护，其电流定值应与本侧出线的相间电流速断配合，并按母线故障有足够灵敏度整定，第一时限0.3s先跳母线分段断路器，第二时限0.6s再跳主变压器对应侧断路器。当出线太短、需要与出线的限时电流速断配合时，其第一时限0.6s先跳母线分段断路器，第二时限0.9s再跳主变压器对应侧断路器。,第二段按躲变压器额定电流整定并考虑事故过负荷情况，动作时限与出线保护最长动作时间配合，先跳母线分段断路器，再跳主变压器对应侧断路器。,30,现在甲变电站值班员汇报：1号主变10kV侧复压闭锁方向过流、段保护动作，跳开10kV母联0DL开关和1号主变10kV侧1DL开关。 如果值班调度员选择如下操作：断开甲变电站10kV段母线各出线开关，判明1号主变无故障后，试送甲变电站1号主变10kV侧1DL开关，送电正常。接着试送10kV段母线各出线， 当合上出线L5的5DL开关时，1号主变后备保护再次动作跳开10kV侧1DL开关。,题目解析,10kV出线L5线路上发生故障，线路保护拒动（如检查L5线路保护有动作信号，则为L5开关机构拒动），越级跳1号主变10kV侧1DL开关。,最有可能的故障原因,31,电流速断保护（电流段）,1、工作原理 IkIset 时，保护装置瞬时动作,三段式电流保护,知识点链接 2,32,33,2、整定原则,（1）动作电流,保护装置：,继电器：,为TA变比；,接线系数，CT二次侧接线为Y，=1； 为D，=31/2,34,（3）灵敏度校验（保护范围）,l,Ik,lmax,lmin,35,应用时注意： 一般情况下，它不能单独构成对线路的主保护。 线路-变压器组接线时可以单独作线路的主保护。,36,限时电流速断保护（电流段）,37,2、整定原则,（1）动作电流,（2）动作时限,通常取0.5s,（3）灵敏度校验,要求1.3-1.5,38,39,定时限过电流保护（电流段）,作用：后备保护 近后备：保护本线路全长 远后备：保护相邻线路全长 过电流保护： 定时限过电流保护 反时限过电流保护 1、工作原理 基本要求： 保护范围足够长 必须具有选择性 正常运行时，最大负荷电流下不应动作。,40,当相邻线路发生故障并且短路被正确切除后，在负荷自启动电流下应可靠返回。,自启动系数,41,2、整定原则 （1）动作电流,42,（2）动作时限 为保证选择性 “阶梯性原则”,43,若相邻元件有多个则一一配合,44,（3）灵敏度校验,近后备：校验点为被保护线路末端母线,远后备：校验点为相邻线路末端母线,要求1.3-1.5,要求1.2,45,灵敏度配合：,在单侧电源网络接线中，由于越靠近电源端时，负荷电流越大，从而保护的定值越大，而发生故障后，各保护装置均流过同一个短路电流，因此上述灵敏性系数的相互配合是自然能够满足的，但在其它原理的保护配合时，则应当着意予以保证。,46,三段式电流保护的配合和实际动作时间示意图,47,双侧电源网络相间短路的方向性电流保护,问 题 的 提 出,k1短路 :,则保护3误动,k2短路 :,则保护2误动。,电流速断:,过电流保护: k1短路:要求,k2短路 :要求,矛盾,48,原因分析：反方向故障时对侧电源提供的短路电流引起保护误动。 解决办法：加装方向元件功率方向继电器。当方向元件和电流测量元件均动作时才启动逻辑元件。 结论:双侧电源系统保护变成针对两个单侧电源的子系统。,49,50,3. 35kV乙变电站的运行方式如图所示：35kV进线甲乙线供乙变电站的所有负荷。现在乙变电站值班员汇报35kV甲乙线1DL开关构架上有设备着火，同时乙变发35kV母线接地信号，三相电压分别为0 kV、32.5 kV、32.5kV。 发生上述情况时，应如何处理？按顺序列出。,51,1）断开甲变电站35kV甲乙线2DL开关； 2）隔离火点电源后进行灭火； 3）设法转移乙变电站10kV负荷； 4）将乙变电站35kV甲乙线1DL开关转为检修状态。,52,53,4、如下运行方式图所示，110kV 甲变1DL开关接地距离段保护动作跳闸，重合不成功，录波显示故障为B相、距离为5.5km。110kV 乙变2DL开关接地距离段保护动作跳闸，重合不成功，录波显示故障为B相、距离为9.2km。丙变没有任何开关跳闸，全站失压。,则最可能是（ ）： A.甲变1DL线路B相故障，丙变105开关拒动 B.乙变2DL线路B相故障，丙变106开关拒动 C.甲变1DL线路、乙变2DL线路同时故障 D.丙变母线设备故障,54,1.距离保护的基本原理与构成 1.1 距离保护的概念,距离保护：反映故障点到保护安装处的距离。,时，保护动作。,正方向且,时，保护不动作。,反方向或,距离保护,知识点链接,55,1.2 测量阻抗及其与故障距离的关系,保护的测量阻抗,对保护1而言： k1为正方向短路： k3为反方向短路： 正常运行：,56,Zm随短路点到保护安装处的距离 L 减小而减小。,保护的整定阻抗：,时，保护动作。,正方向且,57,1.3 三相系统中测量电压和测量电流的选取,选取要求： Zm 正比于短路点到保护安装处的距离L Zm 与故障类型及运行方式无关,58,59,1）、单相接地k(1) 特点： 故障相电流增大 故障相电压降低 相间电压仍然很高 以k(A)为例：,而,电压、电流选取：,则：,60,2）、两相接地k(1，1),而,电压、电流选取：,以k(B，C)为例： 同理,而,61,3）、两相短路k(2),而,电压、电流选取：,以k(A-B)为例：,则：,62,4）、三相短路k(3),而,电压、电流选取：,则：,63,1.5 故障环路的概念及测量电压，电流的选取,中性点直接接地系统中 单相接地 接地相与大地 两相接地短路 两接地相与大地 两相不接地短路 两故障相之间 三相短路 任两相间,Fault Loop: 故障电流流通地回路,64,非故障环路上的电压和电流之间是否满足 ： 非故障环路上的电压和电流计算得到的距离 保护安装处到短路点的距离。,65,接地距离保护接线 取接地保护的 故障环路，相地故障环路，测量电压为保护安装处故障相对地电压，测量电流为带有零序电流补偿的故障相电流，由它们算