500KV超高压线路保护.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,500KV,超高压线路保护,教 学 内 容,知识点,一、电力系统继电保护的基本知识,二、,500KV,线路保护的配置,三、线路保护装置的简介及运行操作,一、电力系统继电保护的基本知识,（一）电力系统运行有如下特点：,1,、电能的生产，输送和使用必须同时进行。,2,、与生产及人们的生活密切相关。,3,、暂态进程非常短，一个正常运行的系统可能在几分钟，甚致几秒钟内瓦解。,一、电力系统继电保护的基本知识,（二）电力系统在运行中，可能由于以下原因，发生故障,1,、外部原因：雷击，大风，地震造成的倒杆，线路覆冰造成冰闪，线路污秽造成污闪。,2,、内部原因：设备绝缘损坏，老化。,3,、系统中运行，检修人员误操作。,一、电力系统继电保护的基本知识,（三）继电保护的作用与任务,3.1,电气设备的三种状态,故障状态,不正常运行状态,正常状态,一、电力系统继电保护的基本知识,3.2,电力系统故障的类型,（,1,）单相接地故障,D,（,1,）,（,2,）两相接地故障,D,（,1.1,）,（,3,）两相短路故障,D,（,2,）,（,4,）三相短路故障,D,（,3,）,（,5,）线路断线故障,以上故障单独发生为简单故障。不同地点两个或以上同时发生称为复故障。,一、电力系统继电保护的基本知识,3.3,电力系统短路故障的后果,（,1,）短路电流在短路点引起电弧烧坏电气设备。,（,2,）造成部分地区电压下降。,（,3,）使系统电气设备，通过短路电流造成热效应和电动力。,（,4,）电力系统稳定性被破坏，可能引起振荡，甚至解列。,一、电力系统继电保护的基本知识,3.4,电力系统继电保护的作用和任务,电力系统事故：电力系统中，故障和不正常工作状态均可能引起系统事故，即系统全部或部分设备正常运行遭到破坏，对用户非计划停电、少送电、电能质量达不到标准（频率，电压，波形）、设备损坏等。,继电保护的作用：,检测电力系统中各电气设备的故障和不正常工作状态的信息，并作相应处理。,继电保护的基本任务：,1,）将故障设备从运行系统中切除，保证系统中非故障设备正常运行。,2,）发生告警信号通知运行值班人员，系统不正常工作状态已发生或自动调整使系统恢复正常工作状态。,一、电力系统继电保护的基本知识,3.5,电力系统对继电保护的基本要求（四性）,选择性,快速性,灵敏性,可靠性,一、电力系统继电保护的基本知识,3.5.1,选择性,(,Selectivity,),选择性是指保护装置动作时，,仅将故障元件或线路从电力系统中切除，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。,选择性就是故障点在区内就动作，在区外不动作。,k,1,点短路：保护,1,和保护,2,动作，,1QF,、,2QF,跳闸,，有选择性,；,一、电力系统继电保护的基本知识,3.5.2,速动性,(Speediness),继电保护以允许而又可能的最快速度动作于断路器的跳闸，断开故障元件或线路。,快速切除故障的好处：,（,1,）提高系统稳定性；,（,2,）减少用户在低电压下的动作时间；,（,3,）减少故障元件的损坏程度，避免故障进一步扩大。,电力系统对继电保护快速性的要求与电网的电压等级有关。,35kV,及以下,段,60-80ms,110kV,段,40-60ms,220kV,高频保护,20-40ms,500kV,20-40ms,快速切除故障，可提高重合闸成功率，提高线路的输送容量。,一、电力系统继电保护的基本知识,3.5.3,灵敏性,(,Sensitivity,),继电保护装置在它的保护范围内发生故障和不正常工作状态的反应能力（各种运行方式，最大运行方式，最小运行方式），故障时通入保护装置的故障量与保护装置的整定值之比，称为保护装置的灵敏度。,一、电力系统继电保护的基本知识,3.5.4,可靠性,(,Reliability,),保护范围内发生故障时，保护装置可靠动作切除故障,不拒动。,保护范围外发生故障和正常运行时，保护可 靠闭锁,不误动。,影响可靠性有内在的和外在的因素：,内在的：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，触电多少等；,外在的：运行维护水平，安装调试是否正确,一、电力系统继电保护的基本知识,3.5.5,保护四性的关系,在保护四性中：重要的是可靠性，关键是选择性，灵敏性按规程要求,快速性按系统要求。,一、电力系统继电保护的基本知识,（四）常用名词解释,4.1,主保护,主保护：满足系统稳定和设备安全的要求，能以最快的速度有选择性的切除电力设备及输电线路故障的保护。,对于,220kV,以上线路,要求主保护,全线速动,，则其主保护为高频方向，高频距离,光纤差动，,距离保护不是主保护,.,一、电力系统继电保护的基本知识,4.2,后备保护,后备保护：当主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。后备保护可分为远后备保护和近后备保护。,近后备保护：当主保护或断路器拒动时，由本线路其它保护或本电力设备其它保护切除故障，当开关失灵时，由开关失灵保护切除故障。,500kV,只用近后备。,远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻线路保护切除故障,.,一、电力系统继电保护的基本知识,4.3,辅助保护,辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能，或当主保护，后备保护退运行时而增设的保护。,如：一个半开关接线的短线保护，远方跳闸保护，过电压保护，这些在,500kV,电网中都有应用。,一、电力系统继电保护的基本知识,4.4,异常运行保护,异常运行保护：反应被保护线路和设备异常运行状态的保护。,如：过负荷、过压力磁 振荡鲜列，低周减负荷等。,振荡鲜列装置：当系统正常运行时，两个系统发生振荡，将两系统分开的装置。,一、电力系统在运行中，可能由于以下原因，发生故障,1,、外部原因：雷击，大风，地震造成的倒杆，线路覆冰造成冰闪，线路污秽造成污闪。,2,、内部原因：设备绝缘损坏，老化。,3,、系统中运行，检修人员误操作。,500kV,线路保护配置,500kV,线路主保护,设置两套完整、独立的全线速动保护，其功能满足：,每一套保护对全线路内部发生的各种故障（单相接地、相间短路，两相接地、三相短路、非全相再故障及转移故障）应能正确反映 每套保护具有独立的选相相功能，实现分相和三相跳闸，当一套停用时，不影响另一套运行。,两套保护的交流电流、电压、直流电源彼此独立,每套保护分别经断路器的两个独立跳闸线圈出口,每套主保护分别使用独立的通道信号传输设备，若一套采用专用收发信机，另一套可与通讯复用通道。,500KV,线路保护双重化,保护装置,交流回路,跳闸回路,两套完整,独,立的主保护,交流电流回路交流电压回路彼此独立,每套主保护分别启动一,组跳闸线圈,双重化,直流电源,直流电源,彼此独立,超高压输电线路保护配置,第二套,主保护,第一套,主保护,断路器,保护,对于超短线路，距离保护、接地距离保护和零序保护的整定值已不能满足实际要求，故而采用纵联保护作为主保护。,500KV,线路主要特点,从电网角度考虑,从线路长度,和电压考虑,从,CT&PT,考虑,从,3/2,接线考虑,从线路参数考虑,限止工频过电压，补偿线路无功功率，抑制潜供电流,灵敏度,过电压,（五）超高压电网特点,系统稳定,长线,重负荷,分布电容,暂态分量,并联,电抗器,限止工频过电压，补偿线路无功功率，抑制潜供电流,导致短路电流中波形和相位发生畸变,速动性,灵敏度,过电压,近后备,全线速动,保护要求,500KV,线路有何特点,?,缺点,?,问 题,讨 论,500KV,线路特点,优点,?,3/2,接线,附件,500kV,220kV,110kV,35kV,10kV,380V,（,220V,）,高压,输电,超高压,输电,高压,配电,高压,配电,中压,配电,低压,配电,从电网角度考虑,50,0kV线路保护配置,光纤差动电流保护,高频距离保护,距离保护,零流保护,失灵保护,自动重合闸,主保护,后备保护,断路器保护,对于超短线路，距离保护、接地距离保护和零序保护的整定值已不能满足实际要求，故而采用纵联保护作为主保护。,500KV,线路,保护配置,保护配置,开关,保 护,零 序,电 流,阻 抗,保 护,纵 联,保 护,过电 压,保 护,对,500KV,线路后备保护要求,近后备,.,能反应各类故障,双重化,相间故障用距离保护,接地故障用距离和另流,50,0kV线路保护要求,保护要求,纵联保护,全线速动,近后备,双重化,500KV,线路保护双重化,保护装置,交流回路,跳闸回路,两套完整,独,立的主保护,交流电流回路交流电压回路彼此独立,每套主保护分别启动一,组跳闸线圈,双重化,直流电源,直流电源,彼此独立,主后保护与开关保护,主后保护,失灵保护,开关保护,保护死区或断路器拒动时，用来切除故障的保护。,纵差保护,距离保护,零序电流保护,自动重合闸,开关拒动时，由失灵保护切除故障。,单相重合闸,500KV,与,220KV,线路保护区别,3/2,接线线路,CVT,与避雷器为三相,500KV,线路保护单独配置开关保护,500KV,线路保护与母差没有配合,开关保护有,3/2,接线电流是两个开关,CT,的和电流,500KV,线路采用允许式高频保护,区别,3/2,接线保护配置及,TATV,的应用,每串四组,TA,线路保护,远方故障,启动装置,I,母差动,母线,I,差动保护：,TA1,线路保护：,TA1,、,TA3,、,TV3,1DL,边断路器保护：,TA1,、,UA,、,UB,、,UC,接线路电压,TV3,。,UM,接母线电压,TV1,2DL,中断路器保护：,TA2,或,TA3,、,UA,、,UB,、,UC,接线路电压接,TV3,（或,TV4,）、,UM,接,TV4,（或,TV3,）任一相。,断路器保护,及重合闸,断路器保护,及重合闸,断路器保护,及重合闸,变压器保护,II,母差动,主保护,-,允许式距离高频原理,通道异常,+,后备,开关,:,失灵,-,就地判别,-,死区,单重,辅助接点的串,并联,不易误动,易拒动,220KV,与,500KV,高频保护比较,闭锁式,允许式,实现方式,比 较,收不到信号,跳闸,不易拒动,易误动,收到信号,跳闸,纵联保护,原 理,类 型,分 析,线路两侧均将判别量借助通道传送到对侧,然后,两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障。,高频距离保护,全线速动的保护,不作为相邻设备的后备保护,对于输电线路内部短路具有绝对的选择性,电流差动保护,允许式高频保护,线路全长,本侧距离二段启动,收到对侧允许信号,动作条件,保护范围,通道异常怎么办,如通道异常,载波机会发个解除闭锁命令,(Unblock),在收到命令的,200ms,内二段启动，加速跳闸；,在收到命令的,200ms,后二段启动，不加速跳,。,就地判别装置,如线路正常或故障已隔离，,三相过流元件不会动作，,保护不出口，如某相故障,而开关未跳才会出口跳闸,跳闸,原 理,过程,分 析,根据所采集的交流量和保护开入量，判断故障,CB2,开关失灵保护发远跳命令传输到,P,侧,判别,发信,P,侧载波机将命令发给,L2,线路的就地判别装置，以判断故障是否真的存在,阻止高频电流外流，以免产生不必要的损耗和造成对其他高频通道的干扰。但不影响工频电流的传输。,阻高频，通工频。,（二）耦合电容器的作用,将发信机发出的高频电流送至高压输电线路，并使对端送来的高频电流进入收信机。,（一）阻波器,的作用,与耦合电容器一起构成一个带通滤波器，并进行阻抗匹配。,（四）高频电缆,的作用,高频电缆是高频收发信机或载波机和结合滤波器的连接线。,高频电缆又称为同轴电缆，它有内、外两个导体，芯线是内导体，外皮,(,铅皮或铜丝网,),是外导体。高频电缆有很好的抗干扰能力。,（三）结合滤波器,的作用,五、高频通道的工作方式,1,、故障时发信,正常时无高频电流，故障时有高频电流,2,、长期发信,正常时有高频电流，故障时高频电流消失。,3,、移频方式,正常时发出频率为,f1,的高频电流，用于监视通道。故障时发出频率为,f2,的高频电流。,六、高频信号的性质,1,、闭锁信号：,收不到该信号是保护跳闸的必要条件。,2,、允许信号：,收到该信号是保护跳闸的必要条件。,3,、跳闸信号：,收到该信号是保护跳闸的充分必要的条件。,通道发生异常怎么办,距离二段启动瞬时跳闸,小于,200ms,大于,200ms,距离二段启动不瞬时跳闸,载波机发解除闭锁命令,(Unblock),微机保护硬件示意框图如下图所示,总起动（,CPU,）与保护（,DSP,）的关系,装置异常打开,2,、,ADC,变换模式的构成部分,（,1,）电压形成回路,（,2,）模拟低通滤波器,(ALF),（,3,）采样保持电路,(S,H),（,4,）,模拟量多路转换开关,(MPX),（,5,）模数变换器,EPROM,、,E,PROM,、,RAM,芯片的作用,EPROM,：在扩展插件中必须扩展有紫外线可擦除的只读存储器,EPROM(27256),，用以存储保护装置的程序。,E,PROM,：电可擦除的存储器,E,2,PROM,，它就是用来专门存放定值并可供调度人员远方整定或继保检修人员就地调整修改。,RAM,：随机存储器，用于存放数值计算及逻辑运算过程的中间数据及其结果。,开关量输入回路示意图如图,K,-E,+5V,至各,CPU,插件,光隔片,外部接点,六、阻抗继电器,1,、全阻抗继电器,（,1,）动作方程,:|Z,J,|Z,Z,|,（,2,）动作特性,2,、方向阻抗继电器,（,1,）动作方程,:|Z,J,-1/2Z,Z,|1/2Z,Z,|,（,2,）动作特性,3,、偏移特性阻抗继电器,（,1,）动作方程,:|Z,J,-Z,O,|Z,Z,-Z,O,|,（,2,）动作特性,R,jX,Zz,Zj,R,jX,Zz,Zz,Zj,1,2,Zj,Z,0,4,、多边形阻抗继电器,R,jX,15,15,45,防止在双电源的情况下，在保护区端,经过渡电阻短路时可能出现的超范围现象,克服线路末端,故障过渡电阻的影响,保证在保护出口处经,过渡电阻短路时能可靠动作,保证在,线路上,发生金,属性短,路时能,可靠动,作,保护装置采用双,CPU,系统，下面的,CPU,称为起动,CPU,，判起动元件，当起动元件动作后，给出口继电器送正电源。上面,CPU,（采用,DSP,数字信号处理器）称为故障判断,CPU,，完成各种继电器的算法和逻辑判断，动作后给出口继电器发跳闸脉冲。这样出口继电器有了正电源和跳闸脉冲，才能完成保护跳闸。,所以从逻辑上来说，双,CPU,组成了逻辑与的关系，起动元件和故障判断元件同时动作，保护才能出口跳闸，这样提高了装置的可靠性。,纵联允许式保护工作原理,第一步：区外短路时，,M,侧为反方向，,N,侧为正方向,M,侧，,FX=0,，,SX=1,。,N,侧，,FX=1,，,SX=0,。,第二步：动作条件不满足，两侧都不跳。,纵联允许式保护工作原理,第一步：区内短路时，两侧保护都判为正方向并发讯,M,侧，,FX=1,，,SX=1,至少,8MS,。,N,侧，,FX=1,，,SX=1,至少,8MS,。,第二步：第一步条件满足后跳闸,光纤电流纵差保护原理,以母线流向被保护线路方向为正方向,动作电流,(,差动电流,),为,制动电流为,动作电流与制动电流对应的工作点位于比率制动特性曲线上方,，继电器动作。,差流元件动作方程,输电线路纵,联,电流差,动,保护原理,线路内部短路,动作电流,制动电流,因为 继电器动作。,凡是在线路内部有流出的电流,，都成为动作电流。,输电线路电流纵差保护原理,线路外部短路,或正常运行,动作电流,制动电流,因为 继电器不动,。,凡是穿越性的电流不产生动作电流,，只产生制动电流。,电流差,动,保护的主要问题,1,电容电流的影响,电容电流是从线路内部流出的电流，因此它构成动作电流。由于负荷电流是穿越性的电流，它只产生制动电流。所以在空载或轻载下电容电流最容易造成保护误动。,解决方法：,提高起动电流定值,必要时进行电容电流补偿,稳态,I,段差动继电器,动作方程：,：“差动电流高定值”（整定值）、,4,倍实测电容电流和,的大值；,实测电容电流由正常运行时未经补偿的差流获得；,对于瞬时动作的差动保护其起动值的取值要比理论计算的和正常运行时实侧的电容电流值大若干倍，以保证空载合闸和区外短路切除时保护不会误动。但起动电流定值的提高必将影响内部高阻接地短路的灵敏度，所以一般的做法是设高、低两个定值的差动保护。,高定值的瞬时动作，定值躲空载合闸和区外短路切除时的电容电流。低定值的差动保护带一短延时，其定值只躲正常运行时的电容电流，因为经过短延时后高频的暂态分量电容电流已衰减。,稳态,II,段差动继电器,动作方程：,：“差动电流低定值”、,1.5,倍实测电容电流和,的大值；,稳态,段相差动继电器经,40ms,延时动作。,电流差,动,保护的主要问题,2,重负荷情况下线路内部经高电阻接地短路，灵敏度可能不够。,经高电阻短路，短路电流,很小，因此动作电流很小,解决方法：,采用工频变化量比率差动继电器和零序差动继电器,动作方程：,工频变化量差动继电器,：工频变化量差动电流，,即为两侧电流变化量矢量和的幅值；,：工频变化量制动电流；,即为两侧电流变化量标量和；,工频变化量的物理解释,I=I,K,-I,N,零序差动继电器,对于经高过渡电阻接地故障，采用零序差动继电器具有较高的灵敏度，由零序差动继电器，通过低比率制动系数的稳态相差动元件选相，构成零序,段差动继电器，经,100ms,延时动作。,其动作方程：,选相元件：,电流差,动,保护的主要问题,3,TA,断线，差动保护会误动。,可能满足差动方程,引起差动保护误动,防止,TA,断线误动的措施,防止,TA,断线误动的措施是,：,差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件,:,本侧起动元件起动,;(,或,I,0,I,0ZD,）,本侧差动继电器动作；,收到对侧差动动作的允许信号。,这样,当一侧,TA,断线，由于电流有突变,或者有,零序电流，起动元件可能起动，差动继电器也可能动作。但对侧没有断线，起动元件没有起动，不能向本侧发差动动作的允许信号。所以本侧不误动。,保护向对侧发允许信号条件：,保护起动,差流元件动作,长期有差流的装置异常信号,在,TA,断线时应发,长期有差流的装置异常信号。,为此在,正常运行程序中加一个有压差流元件,。该差流元件就用,选相用的稳态分相差动继电器，该继电器十分灵敏。可,有效地检测出出现差电流的异常情况。,有压差流元件的动作条件,:,差流元件动作,差流元件的动作相或动作相间电压 、,上两条件与门经,10,秒延时发,长期有差流,信号。,第一个条件说明有差电流，第二个条件说明系统无故,障，满足这两个条件说明可能是,TA,断线，也可能是电,流的数据采集通道有故障。,长期有差流的装置异常信号,装置发了,长期有差流,的信号后,如果,TA,断线闭锁差动,控制字 则闭锁差动保护。,如果,TA,断线闭锁差动,控制字 则不闭锁差动保护。但是将差动继电器的定值抬高到,TA,断线差流定值,。,电流差,动,保护的主要问题,6,(6),两侧采样不同步，造成不平衡电流的加大。,线路纵差保护与元件保护中用的纵差保护不同，线路纵差保护两侧电流是由不同装置采样的。两侧电流采样时间不一致，使动作电流不是同一时刻的两侧电流的相量和，最大的误差是相隔一个采样周期（,931,保护是,0.833ms,折合工频电角度为 ）。这将加大区外故障时的不平衡电流。,解决方法：,使两侧采样同步，或进行相位补偿。,测通道延时,Td,主机,从机,tmr,tms,tss,tsr,采样时刻调整法,从机采样时刻调整,主机,从机,采样时刻调整法,采样时刻调整法特点,通道双向延时相等是采样同步的前提；,一侧,“,主机方式,”,为,1,，另一侧必须为,0,，且,“,主机方式,”,设置同系统方式无关；,两侧装置采样同步与外接电气量无关，只要两侧装置通信正常，即能 保证采样同步；,只有在装置上电或失步后，才需要测通道延时，测定延时后，装置不再需要传输时间信息；,从机时刻调整采样间隔，保证两侧装置采样时刻在允许的误差范围内；装置实时监测采样时刻误差，若超出范围，需退出差动保护，重新进行同步过程。,远跳、远传,1,、远传,2,保护装置采样得到远跳开入为高电平时，经过专门的互补校验处理，作为开关量，连同电流采样数据及,CRC,校验码等，打包为完整的一帧信息，通过数字通道，传送给对侧保护装置。对侧装置每收到一帧信息，都要进行,CRC,校验，经过,CRC,校验后再单独对开关量进行互补校验。只有通过上述校验后，并且经过连续三次确认后，才认为收到的远跳信号是可靠的。收到经校验确认的远跳信号后，若整定控制字,“,远跳受起动控制,”,整定为,“,0,”,，则无条件置三跳出口，起动,A,、,B,、,C,三相出口跳闸继电器，同时闭锁重合闸；若整定为,“,1,”,，则需本装置起动才出口。,远跳、远传,1,、远传,2,远跳,如图示故障发生在,TA,和断路器之间，这时对,931,来说是区外故障，差动保护不动作，母差保护,915,动作跳本侧开关，同时,915,发远跳信号线,931,，去跳对侧开关,远传,1,、远传,2,M,侧,925,过电压保护判断出本侧过电压，跳本侧开关，同时发远传信号给,931,931,把信号传到对侧,931,，对侧,931,收到信号后传到对侧,925,，,N,侧,925,再结合就地判据，跳,N,侧开关。,不对称故障相继速动保护,不对称故障时，利用近故障侧切除后负荷电流的消失，可以实现不对称故障时相继跳闸。如图所示，当线路末端不对称故障时，,N,侧距离,段动作快速切除故障，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,段距离元件连续动作不返回时,，将,M,侧开关不经距离,段延时即跳闸，将故障切除。,双回线相继速动保护,距离,段继电器相继速动的条件是：,1,）距离,段继电器动作；,2,）收到邻线来的,FXJ,信号，其后,FXJ,信号消；,3,）距离,段继电器经小延时不返回。,例如本侧保护装置安装于,1,、,3,处，对,M,侧保护，,L1,末端故障，短路初期，保护,1,3,的,段距离元件均动作，分别闭锁另一回线,段距离相继速动保护，其后，保护,2,由,段跳开，保护,3,距离继电器返回，,FXJ,信号返回，保护,1,收不到,FXJ,信号，同时,段距离继电器等待一个短延时不返回，则立即跳闸。,双回线相继速动保护动作示意图,纵联保护,原 理,类 型,分 析,线路两侧均将判别量借助通道传送到对侧,然后,两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障。,方向,(,距离,),高频保护,全线速动的保护,不作为相邻设备的后备保护,对于输电线路内部短路具有绝对的选择性,电流差动保护,距离保护,原 理,类 型,分 析,Z=U/I,接地距离保护,优点,：,保护范围较为稳定，不受负荷电流和系统方式变化的影响；能反映各种性质的故障,。,缺点：,保护范围受过渡电阻的影响较大。,相间距离保护,零序保护,原 理,类 型,分 析,系统发生接地短路，会出现零序电流和零序电压。可根据有无零序分量，判断系统是否发生接地短路，从而构成接地短路保护。,零序电流保护（阶段式零序保护，零序方向过流保护）,受系统接地点和运行方式的影响较大,零序电流保护只反映接地性质故障,零序电压保护,3/2,接线中有线刀或变刀的接线，当线路或主变停役后（即拉开线刀或变刀后）其所联两个开关可以恢复运行（称为合环运行），如下图所示，原本红色框部分为线路保护或主变保护范围之内设备，发生故障时由线路保护或主变保护动作切除故障。,3/2,接线中线路保护所用电压为线路压变供给，当线路停役开关合环运行时，其压变处于停役状态没有电压，也就意味着线路保护没有电压。当红色区域发生故障时，此时线路的分相电流差动保护从原理上来说是不起作用的，而距离,段由于没有电压也失去作用，这样就没有保护去切除故障了。,根据这种情况专门设计了短线保护，当线路闸刀拉开后开关合环运行时用来保护开关至线刀间的短线，故称之为短线保护或短引线保护。短线保护实际是一种过流保护，接线简单动作可靠。,短,引,线保护定义,1,、,500,千伏主变中性点接地方式,图中，如果先短接后拆除电流端子，如先在红线,1,位置短接，由于短接效应相当于在红线,2,位置短接，这样另一个运行开关的电流也将被短接不能流入保护装置，从而引起保护装置误动作。如果先拆除红线,1,位置的电流端子，然后再在红线,1,位置短接，这样就不会将运行开关的电流短接了。但应注意我们这里所讲的先拆除后短接是在开关停电的情况下进行。,中间开关失灵：,失灵保护动作，跳与之相连的两个边开关，有线路的则向线路对侧发远方跳闸信号跳开与拒动开关相连的线路对侧开关；有主变的则通过主变总出口跳主变各侧。,线路,主变,边开关失灵：,失灵保护动作，跳与之相连的中开关，通过母差保护总出口跳该母线上所有开关，有线路的则向线路对侧发远方跳闸信号跳开与拒动开关相连的线路对侧开关；有主变的则通过主变总出口跳主变各,侧。,线路,主变,3/2,接线开关流变间故障,中开关与,TA,之间故障,中开关与,TA,之间故障，由于在线路保护与主变保护重叠区，所以线路保护与主变保护同时动作切除故障。,3/2,接线开关流变间故障,边开关与,TA,之间故障,边开关与,TA,之间故障，由于是母差保护范围之内，所以母差保护动作跳,5011,开关，但是故障并未切除，所以由,5011,开关失灵保护动作跳,5012,开关，同时向线路对侧发远方跳闸信号跳对侧开关切除故障。,500kV,线路重合闸,重合闸配置：每个开关仅配一套重合闸，,500kV,线路重合闸采用单相非同期方式。,重合闸的启动方式：保护启动、开关位置不对应启动。,重合闸沟三跳问题：仅沟开关本身三跳，不能沟线路保护三跳,重合闸优先的问题：回路优先、时间优先。,500kV,线路重合闸,目前,山东,电网,500,千伏重合闸采用单相重合闸，即单相故障单相跳闸，单相重合，重合于故障再三跳。相间故障三相跳闸闭锁重合闸。,重合闸动作顺序为先边开关重合再中开关重合。重合顺序靠时间来整定，一般边开关为,0.7,秒，中开关,1.0,秒。,当线路发生单相故障时，中开关与边开关故障相跳闸。边开关经过,0.7,秒跳闸相重合，当重合成功后中开关到了,1.0,秒后再重合闸。当边开关重合于永久性故障时，重合闸后加速动作三跳边开关，同时向中开关发闭锁重合闸信号，由于中开关时间未到受到闭锁信号中开关也就不再重合了。,先边开关重合再中开关重合是因为当边开关重合于故障再次跳闸时，此时发生开关失灵，则停电的是母线；若先中开关重合，重合于故障再次跳闸发生开关失灵，则停电的是另一条线路或主变。,500kV,线路重合闸,500KV,采用,3/2,接线，重合闸按断路器配置，双重化的主后保护中不配置重合闸模块，重合闸配置在断路器保护中，每个开关对应一套重合闸，有先重后重之分。对于瞬时性故障，整定为先重的开关重合成功后，后重的开关才动作。对于永久性故障，先重合开关重合复掉，后重开关重合闸放电返回，不动作，避免了对系统的二次冲击。,失灵保护、死区保护、不一致保护、充电保护动作均闭锁重合闸,500kV,线路重合闸,3/2,断路器接线中，要求母线侧断路器优先于中间断路器重合,其原因是当重合于永久性故障线路上，而断路器一旦失灵，会联跳所有母线侧断路器，不影响其他设备的正常运行。否则，将影响其他线路送电,(,线路一线路串,),或切除变压器,(,线路一变压器串,).,优先回路的实现，是在中间断路器合闸的时间回路中，串接了对应母线侧断路器重合闸启动的常闭触点。当线路发生故障，保护动作，启动两台断路器的重合闸，并都进行自保持，而中间断路器重合闸时间继电器不能启动，只有等母线侧断路器重合闸动作出口后，才开始启动时间继电器，两台断路器重合闸相继动作。一旦母线侧断路器重合于永久性故障线路时,后加速保护动作跳闸，同时对中间断路器重合闸发出闭锁脉冲，使重合闸启动回路自保持解除，不再进行重合,在线一变串中，对于变压器侧断路器，不装设重合闸。当变压器保护动作时，将闭锁中间断路器的重合闸功能,500kV,断路器失灵保护,开关失灵保护配置：按开关配置，每个开关仅配一套，但应跳开关的两个跳圈。,相邻开关的含义：,失灵保护由跳该开关的保护启动，由反应电流检测元件检测开关有无电流，当开关失灵时，由该开关失灵保护跳开相邻的断路器。,500kV,失灵保护的动作对象开关,1,失灵，,4,、,7,、,2,对侧，,02,失灵时,3/2,接线死区保护说明,根据,TA,的数量和位置确定是否有死区范围和死区保护,.,如图所示,:,在断路器和,TA,之间发生故障,(,如断路器,1,和,TA1,之间,),开关跳开后,故障并不能切除,.,考虑这种站内故障,电流大,对系统影响大,而失灵保护动作一般要经较长的延时,所以专设了比失灵保护动作快的死区保护,.,动作逻辑为,:,当装置收到跳闸信号和,TWJ,信号，且死区过流元件动作仍不返回,受死区保护投入控制经整定延时起动死区保护,.,出口回路与失灵保护一致,失灵保护动作跳闸原则,失灵保护动作相邻断路器,;,若线线串中断路器失灵，应起动,L1,和,L2,的远方跳闸,;,若线变串中断路器失灵，应起动,L1,的远方跳闸和变压器的电量保护跳闸回路,.,断路器失灵保护回路接线,远方跳闸保护,远方跳闸保护是,3/2,断路器接线所必备的特有保护，作用有三个,:,1,与线路的过电压保护配套使用，以迅速清除线路的过电压,2,与线路的断路器失灵保护配套使用，以迅速清除线路对侧送来的故障电流,3,与线路的并联电抗器保护配套使用，当本侧电抗器故障时，用来清除对侧送来的故障电流,保护的远方跳闸介绍：,对于,220KV,及以上的超高压线路，当发生某些故障时，仅断开本侧的断路器并不能真正切除故障，而需要将对侧断路器也跳开时就需要进行远方跳闸，典型的情况包括以下几类：,1,）,3/2,接线的断路器失灵保护动作：断路器失灵后需要发远方跳闸命令将和失灵断路器连接的电源切除。,2,）高压侧无断路器的线路并联电抗器保护动作：并联电抗器未配置专用断路器而和线路共用时，本侧断路器跳开并不能切除故障，需要发远方跳闸命令使对侧跳闸。,3,）线路过电压保护：本侧线路过电压动作后并不能解决线路过电压问题，需要发远方跳闸命令使对侧跳闸才能避免过电压。,4,）线路变压器组的变压器保护动作：线路变压器组中间无断路器，变压器故障只能发远方跳闸命令使远方的断路器跳闸切除故障,远跳保护主要用途,与线路的过电压保护配套使用，以迅速消除线路的过电压故障；,与线路的断路器失灵保护配套使用，用来消除线路对侧送过来的故障电流；,与线路并联电抗器保护配套使用，当本侧电抗器故障时，用来消除线路对侧送过来的故障电流。,与断路器死区保护配套使用，当开关死区故障时，用来快速消除线路对侧送过来的故障电流。,远跳保护与过电压保护,过电压保护是防止大气过电压和操作过电压的一种保护，当线路三相过电压时，过电压保护动作后跳开本侧线路断路器并闭锁重合闸，同时启动本侧远方跳闸保护发信，借助线路的通道，使对侧的远方跳闸保护收信，使对侧的断路器跳闸并闭锁重合闸。,过电压保护动作后，若不利用远方跳闸保护来使线路对侧断路器跳闸，则当仅有本侧断路器跳开后，线路的容升效应会使本侧过电压更甚。,远跳保护与电抗器保护,并联电抗器采用与线路共用断路器的方式，当并联电抗器发生故障时，电抗器保护只能就地跳开本侧线路开关，线路对侧还可以向电抗器提供故障电流。,对对侧线路保护而言，电抗器故障属其远端，灵敏度不够，不能正确动作跳闸，这样就无法解除故障。,因此，电抗器保护动作后，启动本侧远方跳闸保护，对侧远方跳闸保护收信后跳开断路器，切除故障。,5011,5012,徐杨,5123,线,5022,5023,5042,5052,5061,5062,徐黄,5113,线,T3,5041,徐杨,5124,线,徐渡,5114,线,5053,思考题,3/2,接线与双母线接线区别,1,问题,3,问题,2,问题,电流差动保护与高频距离保护区别,500KV,线路保护与,220KV,线路区别,远方跳闸,-,本站不带开关的变压器,-,串联电抗器,-,并联电抗器,-,失灵保护动作,-,过电压保护动作,检修,保护配置,线路保护屏,500kV,上泰,I,线,RCS-931,线路保护屏,500kV,上泰,I,线,CSC-101C,线路保护屏,断路器保护屏,5051,断路器保护屏,5052,断路器保护屏,RCS-931,线路保护屏,RCS-931A,保护,1.,主保护,分相电流差动与零序电流差动,2.,后备保护,（,1,）三段式相间距离,（,2,）三段式接地距离,3.,二个延时段零序方向过流构成的全套后备保护,RCS-925A,保护：过压保护及故障起动装置过压保护,CSC-101C,保护,1.,主保护,纵联距离保护,2.,后备保护,（,1,）三段式相间距离,（,2,）三段式接地距离,3.,四段零序方向过流保护构成的全套后备保护,CSC-101C,线路保护屏,500kV,断路器保护配置,断路器保护,操作继电器箱,1,、,CSC-101,、,102,、,103,线路保护介绍,装置型号,主保护,后备保护,综合重合闸,备注,纵联电流差动,三段式距离,四段式零序 零序反时限,CSC-103A,适用于双母线、一个半断路器的各种接线方式,CSC-103B,适用于双母线接线方式,1,）信号灯说明,1.2,装置部件介绍,1,、,CSC-101,、,102,、,103,线路保护介绍,1,、,CSC-101,、,102,、,103,线路保护介绍,（,1,）,：确认键，用于设置或确认；,（,2,）,：循环显示时，按此键，可固定显示当前屏幕的内容（显示屏右上角有一个钥匙标示，即：定位当前屏），再按即可取消定位当前屏功能；菜单操作中按此键后，装置取消当前操作，回到上一级菜单；按此键，回到正常显示状态时可进行其他按键操作；（,3,）,：选择键，用于从液晶显示器上选择菜单功能命令。选定后用,移动光标，,改动内容。（,4,）,“,信号复归,”,按钮：用来复归信号灯和使屏幕显示恢复正常状态。,2,）按键说明：,1,、,CSC-101,、,102,、,103,线路保护介绍,（,5,）,键：按一下后提示是否打印最近一次动作报告？选,“,是,”,提示,“,录波打印模式？图形 数据,”,可选择,“,图形模式,”,或,“,数据模式,”,打印；,（,6,）,键：按一下后提示,“,是否打印当前定值区定值？,”,，按,“,SET,”,确认后打印当前区定值。,（,7,）,键：按一下后提示,“,是否打印采样值？,”,，按,“,SET,”,确认后打印采样值。,（,8,）,键：按一下后提示,“,是否打印装置信息和运行工况？,”,（,9,）,键：功能键，使定值区加,1,。按一下后提示选择要切换到的定值区号：当定值区号：,xx,；切换到定值区：,xx,。按,“,SET,”,确认后将切换定值区。,（,10,）,键：功能键，使定值区减,1,。按一下后提示选择要切换到的定值区号：当前定值区号：,xx,；切换到定值区：,xx,。按,“,SET,”,确认后将切换定值区。,（,11,）,SIO,插座：于连接外接,PC,机用的九针插座，为调试工具软件,“,CSPC,”,的专用接口。,1.3,正常运行与液晶显示,装置面板正常显示运行状态的光字灯,绿灯亮，对,B,型装置,灯充满电后为绿色亮，其他灭，液晶屏循环显示顺序是：,年,-,月,-,日 时：分：秒；,Ua,Ub,Uc,Ia,Ib,Ic,3I0,UX,P,Q,的大小及相位角；已投压板；当前定值区；,对,B,型装置还显示：重合闸方式、检同期方式；右下角常住显示：,“,已充满,”,；刷新时间为,2,3s,。,1,、,CSC-101,、,102,、,103,线路保护介绍,1.4,装置菜单介绍,1,、,CSC-101,、,102,、,103,线路保护介绍,