1、变电所继电保护设计 毕业设计摘 要电力系统是发展国民经济不可缺少的一种宝贵能源,它在各个领域中已获得了广泛的应用,离开了电力,要想实现人类社会的物质文明和精神文明是根本不可能的,要实现国家的现代化也是办不到的。因此电力系统的安全运行,及合理的建设方式,涉及到国家经济和文化的发展。此次设计的主要内容是变电所的主变压器的选择、短路计算、配电装置等的选定进行设计,通过对变压器以及线路保护配置的选择,来保证电力系统的安全运行。其主要采用的保护有过负荷电保护、过电流保护、瓦斯保护、变压器差动保护。此次设计是我们在学生活期间进行的最后一个非常重要的综合性实践、总结所学理论知识的实践应用环节,也是我们学生全
2、面运用所学基础理论、专业知识对实际问题进行设计或研究的综合性训练,同时也是在我们即将走向工作岗位前的一次有利的训练,为以后的工作奠定了一个小小的实践基础,同时通过本次设计可以增强我们运用所学知识解释实际问题的能力和创新能力,以便能够更好地适应以后的工作需要。电力系统继电保护的设计与配置是否合理,直接影响电力系统的安全运行,故选择保护方式时,要满足继电保护的基本要求。选择保护方式和正确的计算,以保证电力系统的安全运行。希望经过自己的努力,力求此次设计的内容清楚,层次分明。 关键词:电力系统;过电流;变压器差动保护;过负荷;瓦斯保护ABSTRACTThis important task of th
3、is junan is protective relaying design of sabstation through the pootective distribution of the tramsformer and lines. Ensure the Electric power systems safe operation.Mainly uses the protection has the gas to protect, the transformer differential motion protection, the electric current, the load, t
4、he distance protection. This design is we in school period carries on last the count for much comprehensive practice teaching link, also is our student comprehensively utilizes studies the basic theory, the specialized knowledge carry on the design to the actual problem (or research) the comprehensi
5、ve training, simultaneously or we future will move towards the basic practice which the work post will establish. May strengthen us through this design to utilize studies the knowledge explanation actual problem the ability and the innovation ability, in order to meets the work need well. The Electr
6、ic power systems protective relaying design and distribution whether is rational directly affect safe operation whon selecting protective duty. Should satisfy basic requires of protectivc relaying selecting protective detty and right calculated setting ensures the electric power systems safe operati
7、onKey Words :ectric power system Protection ,Transformer differential motion protection , Crosses the electric current , Crosses the load - I -目 录摘要 IABSTRACT II引言 III第一篇说明书 11继电保护概述 11.1继电保护的基本要求 11.2继电保护的基本原理 21.3常用继电器 42保护装置装设原则 63运行方式分析和主接线的选择 73.1最大运行方式 73.2最小运行方式 73.4主接线设计依据 73.5主接线设计的基本要求 84全
8、所保护方案配置 104.1全所保护方案 104.2母线保护配置方案 114.3断路器失灵保护原则 115各种继电保护原理 12 5.1变压器的纵差保护 14 5.2变压器的瓦斯保护 15 5.3变压器的过电流保护 175.4变压器的过负荷 185.5线路保护的选定 185.6保护整定计算及灵敏度校验 195.7电流速断保护 205.8单回路纵联差动保护 215.9线路保护原理 225.10继电器原理 265.11变压器元件参数 275.12短路计算结果表 27第二部分 计算书 281短路计算 28 1.1短路计算的一般规定 28 1.2等值电路图及短路故障点的选择 29 1.3参数计算 30
9、1.4正常运行方式 30 1.5不正常运行方式 34 1.6变压器T2检修 38 2整定计算 40 2.1变压器保护整定计算 402.2配电线路继电保护整定计算 43结论 46参考文献 47致谢 48附录 49引 言继电保护在发电、供电和用电中处于极为重要的地位,是保证电网安全可靠运行和人们生产生活用电的关键技术。继电保护的设置、整定、维护和试验水平将直接影响供电的可靠性、质量及用电设备的安全。继电保护技术是一个完整的体系,它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成。继电保护装置是完成继电保护功能的核心。继电保护装置就是能反应电力系统中电气元件
10、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。继电保护和安全自动装置应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术,建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的
11、发展奠定了坚实基础。自50年代末,晶体管继电保护已在开始研究。在此期间,从70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。国内目前在电力系统的计算机监控、远程、通信方面发展很快。大部分信息已经数字化了,迫使继电保护必须加快数字话进程,使电力系统各环节,如发电、输电、配电及用户端实现测量、保护、控制、调节综合自动化、数字化、信息化等。电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计
12、算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。因此,继电保护技术的发展得天独厚,也将具有良好的前景。III第一部分 说明书第一章 继电保护概述1.1继电保护的基本要求继电保护装置为了完成它的任务,必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性、可靠性四个基本要求。对于作用于断路器跳闸的继电保护,应同时满足这四个基本要求,对于作用于信号以及只反应不正常运行情况的继电保护装置,这四个基本要求中有些要求如速动性可以降低。 1.1.1选择性所谓继电保护装置的动作选择性就是指当系统中的设备或线路发生短路时,其继电保护仅将故障的设备和线路从电力系统中切除,当故障设备或线路的设备或断路器拒
13、绝动作时,应由相邻的设备或线路的保护将故障切除。虽然扩大了停电范围,但控制了故障的扩大,它起着对下一段线路的后备保护作用.1.1.2速动性快速切除故障,可以提高电力系统运行的稳定性,减轻故障设备的损坏程度,防止故障的扩展,提高自动重合闸的成功率,减少对用电单位的影响,迅速恢复系统的正常运行。故障切除的时间等于继电保护装置动作时间与断路器跳闸时间之和,对于反应故障的继电保护,要求快速动作的主要理由和必要性在于:1) 快速切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性;2) 快速切除故障可以防止故障的扩大,提高自动重合闸和备用电源或设备自动投入成功率,因为快速切除故障,对提高故障点饿灭弧速度,缩小短路持
14、续时间,防止出现接地故障发展为相间故障;两相短路发展为三相短路;暂时性故障发展为永久性故障等。3) 快速切除故障可以减少发电厂厂用电及用户电压降低的时间,加速恢复正常运行的过程,保证厂用电及用户工作的稳定性。4) 快速切除故障可以减轻电气设备和线路的损坏程度,短路电流通过的时间愈长,则设备损坏的程度就愈严重,甚至烧毁,特别在发电机变压器的内部短路时,是不允许带时限切除故障的。从上述理由可知,快速切除故障,对提高电力系统运行的可靠性具有重大意义。一般快速保护的动作时间为0.080.12s,一般断路器的跳闸时间为0.10.27s,- 47 -图1-31 继电保护原理继电保护原理结构方框图由三大部分
15、组成,分别为:测量部分,用来测量被保护设备输入的有关信号(电流、电压等级),并和已给定的整定值进行比较判断是否应该起动;逻辑部分,根据测量部分各输出量的大小或性质及其组合或输出顺序,使保护按照一定的逻辑程序工作,并将信号传输给执行部分,执行部分根据逻辑部分传输的信号最后去完成保护装置所负担的任务,给出跳闸或信号脉冲。下图为线路过电流保护的基本原理示意图,用以说明继电保护的成和基本原理图1-32 继电保护原理在图中电流继电器KA的线图接于被保护线路电流互感器TA的二次回路,即保护的测量回路,他检察被保护线路的运行状态,测量线路中电流的大小。在正常运行的情况下,当线路中电流通过最大负荷电流时,继电
16、保护不动作,当被保护线路K点发生短路时,线路上的电流突然增大,电流互感器TA二次侧的电流大于整定值时,继电器立即动作触点闭合,接通逻辑电路中时间继电器KT的线路回路,时间继电器启动并根据短路故障持续的时间,做出保护动作的逻辑判断。时间继电器KT动作,其延时触点闭合接同执行回路中的信号继电器KS和断路器QF的跳闸线圈回路,使断路器跳开,切除故障。继电保护装置的分类继电保护实际上是一种自动控制装置。以控制过程信号性质的不同可以分为模拟型和数字型两大类。模拟型继电保护又可以分为机电型急电保护的静态型继电保护两类。模拟型继电保护是由若干个不同功能的继电器所组成。这些继电器都具有机械的可动部分和接点,故
17、称为机电型继电保护器。由这类继电器组成的继电保护装置称为机电型继电保护。静态型继电保护装置是应用晶体管或集成电路等电子元件来实现的。由若干跟不同功能的回路,如测量、比较或比相、触发延时、逻辑和输出等回路相连接所组成。数字型的计算机继电保护是把由保护设备或线路输入的模拟电气质量经摸数转换器(A/D)变换为数字量利用计算机进行处理和判断。电力系统的继电保护根据被保护的对象不同,分为发电厂变电所电气设备的继电保护和输电线路的继电保护,简称元件保护。后者是指电力网及电力系统中输电线路的继电保护,简称线路保护。按作用的不同继电保护又可分为主保护、后备保护和辅助保护。主保护是指被保护元件内部发生各种短路故
18、障时。能满足系统分顶及设备安全的要求的有选择性的切除被保护设备或线路故障的保护。后备保护是指当主保护或者断路器拒绝动作时,用以将故障切除的保护。后备保护可分为远后备和近后备两种,远后备是指主保护或断路器拒绝动作时,由断路器失灵保护实现后备。辅助保护则是指为了补充主保护和后备保护的不足而增设的简单保护。1.3常用的继电器 1.继电器的作用: 继电保护装置由若干继电器组成,继电器是一种能自动动作的电器,只要施加一个物理量或当施加的物理量达到一定数值时,它就动作,这种动作特性称为继电特性。 继电器一般由三个主要部分组成:感受元件,比较元件和执行元件。 2.继电器的分类:继电器的种类很多,目前一般分类
19、方法如下: a.按动作和构成原理分:电磁型、感应型、整流型、热力型等。 b.按反应物理量的性质分:电流、电压、功率方向、阻抗等。这些继电器又隶属于反应电气量上升和反映电气量下降两大类。前者为过量继电器如过电流继电器等,后者为低量继电器如低电压继电器等。 还有反应非电器量参数而动作的一类继电器,如瓦斯继电器,温度继电器等。3. 继电器的型号: 我国继电器型号的编制是以汉语拼音字母表示的,由动作原理代号,主要功能代号,设计序号及主要规格代号所组成,其表示形式如下 :动作值 主要规格代号设计序号主要功能代号工作原理代号4.与继电器有关的概念 .动作电流:使用电流继电器动作的最小电流值,称该继电器的动
20、作电流,用Ik.act表示。 b.返回电流:使过电流继电器返回的最大电流值,称该继电器的返回电流,用Ik.re表示。 c.返回系数:返回电流与动作电流的比值,即Kre=返回系数是继电器的重要质量指标之一,对于反应参数增加的继电器,返回系数总是小于一,反应系数减小的继电器,返回系数总是大于一。第二章 保护装置装设原则1) 当被保护元件发生短路或足以破坏系统正常运行的情况时,保护装置应动作于调闸,在发生不正常运行时,保护装置应动作于信号。2) 保证系统非故障部分的正常运行。保护装置应以足够小的动作时限切除故障。3) 系统故障时,保护装置要有选择地动作于调闸,在必须加快动作时可无选择性调闸,而由自动
21、复合闸来补救保护的无选择性动作。4) 满足第二项要求或用作后备保护时,保护装置容许带一定时限切除故障。5) 保护装置所用的继电器越少越好,并使其接线最简单可靠。6) 保护装置的电压葫芦断线时,如果可能造成保护装置的误动作,则应装设电压回路断线监视或闭锁装置。7) 在表示保护装置动作的出口上应装设信号继电器以利于运行人员分析和统计保护动作情况。8) 主保护装置除完成主保护任务外,如有可能还应作为相邻元件的后备保护。9) 当保护装置因动作原理而不能启动相邻元件后备保护时,应在所有或相邻元件后备保护时,应在所有或部分断路器上装设单独的后备保护。10) 为了起到相邻元件后备保护作用而使得保护装置复杂化
22、或不能达到完成的后备作用时,允许缩短后备范围。11) 在实际可能出现的最不利运行方式和故障类型下,保护装置应有足够的灵敏系数。12) 保护装置的灵敏性还应该与相邻设备或线路配合。13) 保护装置所用的电流互感器在最不利条件下其误差应小于10%。第三章 运行方式分析和主接线的选择在选择保护方式及进行继电保护的整定计算时,对大多数保护都必须认真分析与考虑哪种运行方式来作为计算的依据,一般而言所选用的保护方式,应在系统的各种故障参数增加而动作的过量保护,如电流保护,通常应根据系统最大运行方式来确定保护的定值,以保证选择性,因为只要在最大运行方式下能保证选择性。那么,在其他运行方式下,必然能保证选择性
23、;而对灵敏性校验,则应根据最小运行方式来进行,因为只要在最小运行方式下,灵敏性合格,那么在其他运行方式下的灵敏性就会更好,对反映鼓掌参数减小而动作的欠量保护。如低压保护,刚刚好相反,此时应根据最小运行方式来整定,而根据最大运行方式来校验灵敏性。3.1最大运行方式根据系统最大负荷的需要,电力系统中的发电设备都投入运行(或大部分投入运行)以及选定的接地中性点全部接地的系统运行方式称为最大运行方式.对继电保护来说,是短路时通过保护的短路电流最大的运行方式. 根据任务书的给定的条件,本次设计的最大运行方式是富荣电厂和新立变电所在同一侧同时为黑山变电所(容量为210MW),根据短路点的位置选择短路电流的
24、路径,可得到流过短路器的最大电流.3.2最小运行方式根据系统最小负荷,投入与之相适应的发电设备且系统中性点只有少部分接地的运行方式称为最小运行方式.对继电保护来说,是短路时通过保护的短路电流最小的运行方式.本设计题目中,变电所的最小运行方式为,变压器单台投入时的运行方式。3.3正常运行方式根据系统正常负荷的需要,投入与之相适应数量的发电机、变压器和线路的运行方式称为正常运行方式.这种运行方式在一年之内的运行时间最长.对更复杂的系统最大、最小运行方式的判断是比较困难的,有时需要经过多次计算才能确定.对于某些特殊运行方式,运行时间很短,对保证保护的选择性或灵敏性有困难时,且在保护拒动或误动不会引起
25、大面积停电的情况下,可不予考虑.3.4主接线选择电气主接线是发电厂电气设计的首要部分,是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据,也是构成电力系统的重要环节。电气主接线的确定对电力系统整体及发电厂本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关,并且对电气设备的选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。电气主接线应满足其在电力系统中可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。3.4.1 变电所在电力系统中的地位和作用 电力系统中的变电所有系统枢纽变电所、地区重要变电所和一般变电所三种类型。一般系统枢纽变电所汇集多个大电源,进行系统功率交换和以中压供电,电压为330500千伏; 地区重要变电所
26、,电压为220330千伏,一般变电所多为终端和分支变电所,电压为110千伏,但也有220千伏。3.4.2 变电所的分期和最终建设规模: 变电所根据510年电力系统发展规模进行设计。一般装设两台(组)主变压器;当技术经济比较合理时,330500千伏枢纽变电所也可装设34台(组)主变压器;终端或分支变电所如只有一个电源时,可只装设一台主变压器。3.4.3 负荷大小和重要性1 对于一级负荷必须有两个独立电源供电,且当任何一个电源失去后,能保证对全部一级负荷不间断供电。2 对于二级负荷一般要有两个独立电源供电,且当任何一个电源失去后,能保证全部或大部分二级负荷的供电。3 对于三级负荷一般只需一个电源供
27、电。3.4.4 系统备用容量大小1 装有两台(组)及以上主变压器的变电所,其中一台(组)事故断开,其余主变压器的容量应保证该所的70的全部负荷,在涉及过负荷能力后的允许时间内,应保证用户的一级和二级负荷。2 系统备用容量的大小将会影响运行方式的变化。例如:检修母线或断路器时,是否允许切除的线路、变压器和机组数量等。设计主接线时,应充分考虑这个因素。3.4.5 系统专业对电气主接线提供的具体资料1 出线的电压等级、回路数、出线方向、每回路输送容量和导线截面等。2 主变压器台数、容量和形式;变压器各侧的额定电压、阻抗、调压范围及各种运行方式下通过变压器的功率潮流。3.5主接线设计的基本要求3.5.
28、1 可靠性1 研究主接线可靠性应注意的问题 (1) 应重视国内外长期运行的实践经验及其可靠性的定性分析,主接线可靠性的衡量标准是运行实践,至于可靠性的定量分析由于基础数据及计算方法尚不完善,计算结果不够准确因而目前仅作为参考。 (2) 主接线的可靠性要包括一次部分和相应的二次部分在运行中可靠性的综合。 (3) 要考虑所设计变电所在电力系统中的地位和作用。2 主接线可靠性的具体要求 (1) 断路器检修时,不宜影响对系统的供电。 (2) 断路器或母线故障以及母线检修时,尽量减少停运的回路数和停运时间,并要保证对一级负荷或大部分二级负荷的供电。3.5.2 灵活性(1) 调度时,应可以灵活的投入和切除
29、变压器和线路,调配电源和负荷,满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。(2) 检修时,可以方便的停运断路器、母线及继电保护设备,进行安全检修而不影响电力网的运行和对用户的供电。(3) 扩建时,可以容易的从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电或停电时间最短的情况下,投入新装机组、变压器或线路而不互相干扰,并且对一次和二次部分的改建工作量最少。3.5.3 经济性(1) 投资省 (2) 主接线应力求简单,以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备。 (3) 要能使继电保护和二次回路不过于复杂,以节省二次设备和控制电缆。 (4) 要能限制短路电流,以便
30、于选择价廉的电气设备。(5) 占地面积小(6) 电能损失小 经济合理的选择主变压器的种类、容量、数量,要避免因两次变压而增加电能损失。此外,在系统规划设计中,要避免建立复杂的操作枢纽,为简化主接线,变电所接入系统的电压等级一般不超过两种。第四章 全所保护方案配置4.1全所保护方案电力变压器是电力系统中经常使用的重要电气设备,它的故障对供电可靠性和系统的正常运行带来严重后果,同时大容量变压器也是非常贵重的元件.因此,必须根据变压器容量和重要程序装设性能,动作可靠的保护.变压器故障可分为油箱内部和油箱外部故障.油箱内部故障包括相间短路、绕组的匝间短路和单相接地短路.油箱内部故障对变压器来说是非常危
31、险的,高温电弧不仅会烧毁绕组和铁心,而且还会使变压器油绝缘受热分解产生大量气体,引起变压器油箱爆炸的严重后果.变压器油箱外部故障包括引线及套管处会产生各种相间短路和接地故障.变压器的不正常工作状态主要是由外部短路或是过负荷引起的过电流、油面降低和过励磁等.对于上述故障和不正常工作状态,根据的规定,我为变压器配置了以下保护:(1) 第2.3.2条规定, 为反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低,对0.8MVA及以上的油浸式变压器和0.4MVA以上油浸式变压器均应装设瓦斯保护.本设计的变压器容量为210MVA.因此在变压器上装设了瓦斯保护.当壳内故障产生轻气体斯或油面降低时应瞬时动作于信号;当产
32、生大量气体时,应动作于断开变压器各侧断路器.(2) 第2.3.3条规定, 为反应变压器绕组和引出线的相间短路,以及中性点直接接地电网侧绕组和引线的接地短路及绕组匝间短路,应装设纵差保护或电流速断保护.对于6.3MVA及以上并列运行变压器和10MVA及以上单独运行变压器,以及6.3MVA及以上的厂用变压器,应装设纵差保护.且差动保护应瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。(3) 为反应外部相间短路引起的过电流和作为瓦斯、纵差保护(或电流速断保护)的后备,应装设过电流保护. (4) 变压器长期过负荷运行、促使绝缘变化、影响绕组绝缘寿命.因此还应装设过负荷保护.(5) 为防止外部相间短路引起的变压器过电
33、流和作为变压器纵差保护、瓦斯保护的后备,变压器应装设后备保护.可以采用以下保护装置作为后备保护:a) 过电流保护,宜用于降压变压器,保护装置的整定值应考虑事故时可能出现的过负荷。b) 复合电压起动过电流保护, 宜用于升压变压器系统联络变压器和过电流保护不符合灵敏性要求的降压变压器。c) 负序过电流保护,d) 低阻抗保护,(6) 为反应保护的安装地点要能够反应变压器所有绕组的过负荷情况,具体配置原则如下:e) 在双绕组升压变压器上,过负荷保护通常在变压器的低压侧即主电源侧.f) 在双绕组降压变压器上,过负荷保护装于高压侧.(7) 第2.3.11条规定,0.4MVA及以上的变压器。当数台并列运行或
34、单独运行并作为其他负荷的设备用电源时,应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护。过负荷保护采用单相式带延时动作于信号.(8) 第2.3.12条对变压器温度升高和冷却系统故障,应按现行电力变压器标准的要求,装设可作用于信号或动作于跳闸的装置。因为此设计中,变压器容量为10000KVA,且为油浸式变压器,综合考虑确定瓦斯保护和差动保护做为变压器的主保护,过电流保护、过负荷保护作为变压器的后备保护,还要加装温度信号装置来监视变压器的油温。4.2线路保护配置方案电力系统是把由发电机、变压器、输电线路以及负荷所组成的总体。因此,输电线路的保护也至关重要的。变电所线路中出现各种故障,根据故障的不同需要的保护装
35、置也不同。 在66KV及以下电压等级的电力系统中,采用中性点不接地、经高电阻或经消弧线圈接地的工作方式。在这三种接地方式中,当一相发生接地故障时,故障电流是各元件对地的电容电流,往往比负荷电流小得多,所以这种系统又叫小接地电流系统。为了保证选择性、灵敏性及快速切除故障的要求,就必须采用性能更加完善的保护装置距离保护。平行线路:一般装设平行线行差保护(横联差动保护或电流平衡保护)作为主保护,以接于两回线电流之和的电流保护或距离保护作为两回线同时运行的后备保护,及一回线断开后的主保护及后备保护。线路的保护:(1)三段阶梯电流保护(2)纵联差动保护4.3母线保护配置方案当发电厂和重要变电所的高压母线
36、为双母线时,为了提高供电的可靠性,常采用双母线同时运行,母线联络短路器处于投入状态。按照一定要求,没组母线上都固定连接约1/2的供电电源和输电线路。这种母线成为固定连接母线。当任一组母线故障时只切除接与该母线上的元件,而另一组母线上的连接元件则照常运行,从而缩小的停电范围,并提高了供电了可靠性。因此,双母线差动保护要有:1、能区别那一组母线故障的选择元件;2、能区别区内故障和区外故障的起动元件。发电厂和变电所的母线,由于绝缘子和套管的污秽或闪络,运行人员的误操作等,都可能引起单项接地或相间短路故障。在发生母线故障时将使停电的范围扩大,停电的时间增长,并将破坏系统的稳定运行。因此,为了避免事故的
37、扩大,应装设母线保护装置,使可以有选择地和快速得切除故障的母线段。在母线保护装置动作时,连接在母线上的所有供电元件将同时被断开,因此要求母线保护装置在工作原理、接线和组成元件方面都有很高的可靠性,避免在母线保护误动作或误碰时带来严重的后果。对发电厂和变电所的35千伏及以上的母线,在先列情况下应装设专用的母线保护装置:(1)110千伏及以上的双母线和分段单母线;(2)根据稳定运行的要求,或使发电厂或重要用户的电压底于0.6倍的额定电压,必须快速切除母线故障时,在110千伏及以上的单母线,重要发电厂得35千伏母线或高压侧为110千伏及以上的重要降压变电所的35千伏母线。对于发电厂和大容量变电所6-
38、10千伏的分段母线和并联运行的双母线在下列情况下应装射专用的母线保护:(1)必须快速和有选择性的切除一段或一组母线上的故障,以保证发电厂和重要负荷的运行。(2)当线路装有电抗器,并且不允许短路器切除电抗器前的短路时。对于110千伏及以上的中性点直接接地系统,母线保护装置应反映各种相间和接地短路故障,保护装置由三相式组成。对于中性点非直接接地系统,母线保护装置只应反应各种相间短路故障,保护装置可由两相式组成。母线保护:(1) 单母线保护用母线完全电流差动保护(2) 双母线保护用双母线固定连接的母线全差动保护4.4断路器失灵保护原则:断路器失灵保护应符合要求:第一条 为提高动作可靠性,断路器失灵保
39、护应在同时具备下列条件十启动:1)故障线路或设备的保护装置出口继电器动作后不返回;2)在被保护范围内仍存在故障。当母线上连接的回路较多时,一般采用检查母线故障电压的方式;当回路较少或一套保护动作于几个断路器(如采用多角形接线时)及采用单相重合闸时,一般采用检查通过每个或每相断路器的故障电流的方式,同时作为判别据动断路器用;如保护只要求反应接地故障时,可采用检查变压器零序电流的方式。第二条 断路器失灵保护的动作时限应大于故障线路或设备的断路器跳闸时间及保护装置返回时间之和。第三条 断路器失灵保护动作后,应仅断开据动断路器或与故障点相邻的对侧有电源的断路器。为了简化,有些情况可仅断开母联或分段断路
40、器。第五章 各种继电保护原理5.1变压器的纵差动保护变压器纵差动保护单相原理接线图18所示.在变压器纵差动保护外部保护时一次侧流入的电流等于流出变压器的电流所以不平衡电流很小。差动继电器不动作。当D2点短路时此时流过差动回路的电流为I1+I2.此时电流大于差动继电器动作电流,继电器动作跳闸.在实现变压器差动保护时,应考虑变压器高、低压两侧电流的大小和相位,一般讲它们都不同.故在实现变压器差动保护时,应首先考虑对两侧电流进行相位补偿,在进行数值补偿,都能保证正常运行和外部短路时继电器中的电流等于零(理想).此外,在实现差动保护时,还应考虑两个特点,一个是变压器励磁涌流,另一个是变压器差动保护的不平衡保护. 图1-1 变压器差动保护按环流法接线变压器纵差是利用比较变压器的高压侧和低压侧的电流和幅值和相位的原理构成的。它主要是由接