铁路牵引变电所保护设置与整定计算举例PPT.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,2,*,牵引变电所保护设置与整定,计算举例,主讲：王亚妮,1,2025/1/4 周六,2,2025/1/4 周六,牵引网保护设置,1,2,3,继电保护的基本原理及要求,内容提要,4,牵引网保护整定举例,牵引变压器保护设置,3,2025/1/4 周六,一、继电保护基本原理及要求,（一）基本概念,电力系统在运行过程中可能发生各种故障和不正常运行状态。,故障状态,是指电力系统的某一元件的正常运行状态遭到破坏而,无法正常供电,的一种特殊状态。,不正常运行状态,是指系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但未发展成为故障时的情况。,电力系统最常见的,故障是各种短路,，不正常运行状态有过负荷、过热、系统振荡等。,2,4,2,5,（二）继电保护的主要作用是：,1.,当被保护元件发生故障时，能,自动、迅速,而有选择地借助断路器将故障元件从电力系统中,切除,，以保证系统的其它元件正常运行，并使故障元件免于继续遭受损坏。,2.,当被保护元件出现不正常运行状态时，保护装置能,发出信号,，以便值班人员采取有效措施，或由其它自动装置进行自动调整，以消除不正常运行状态。,一、继电保护基本原理及要求,2,6,电气量构成保护：电流增大、电压降低、电流与电压的相位角发生变化等。,常用的保护有：电流保护、电压保护、距离（阻抗）保护、高频保护等。,一、继电保护基本原理及要求,（三）继电保护装置构成原理,（三）继电保护装置构成原理,一、继电保护基本原理及要求,7,2025/1/4 周六,8,2025/1/4 周六,（四）一套完整的继电保护装置，通常应具备的四种技术性能：,选择性、速动性、灵敏性和可靠性。,2,9,一、对继电保护的基本原理及要求,（,1,）当,k2,点发生短路故障时，按照选择性的要求，距离短路点最近的断路器,QF4,先跳闸。,（,2,）由于某种原因，距离短路点最近的保护装置或断路器拒绝动作时，相邻元件的保护装置应起后备作用。保护装置的这种后备作用是十分重要和必不可少的。,1.,选择性：,2.,速动性,所谓速动性，就是要求继电保护装置能以最短的时间将故障元件从电网上切除。保护装置的速动性要求可减轻电气设备受短路电流损坏的程度，对防止故障的进一步扩大，提高电力系统自动重合闸动作的成功率有很大的帮助。,一般来说，电压等级越高，负荷越重要，切除故障的时间要求越短。例如：对于,110kV/10kV,变配电系统中，主变压器主保护的动作时间只是保护装置的固有动作时间，不超过,0.1s,。,2,10,一、对继电保护的基本原理及要求,3.,灵敏性,继电保护装置的灵敏性，是指在保护范围内发生故障和不正常状态时，保护装置的反应灵敏程度。,保护装置的灵敏度与系统的运行方式有关，在系统的最大运行方式下，最灵敏。在最小运行方式下，因为投入的电源最少，发生短路故障时短路电流最小，此时的灵敏度最低，故,通常只检查最小运行方式下的灵敏度,，并用,K,S,表示。,2,11,一、对继电保护的基本原理及要求,4.,可靠性,保护装置的可靠性是指被保护范围内发生故障时，保护装置的可靠程度。包含下面两种含义：,1.,在保护装置应该动作的情况下，不因保护装置本身的某种原因而拒绝动作，即,不拒动,；,2.,在保护装置不应该动作的情况下，不因保护装置本身的某种原因而动作，即,不误动,。,2,12,一、对继电保护的基本原理及要求,牵引变电所保护系统主要分为以下几部分：,1.,牵引变压器保护,(,含备用变压器自投装置与进线电源失压自投装置,),2.,牵引网,保护与馈线一次自动重合闸装置,3.,并联电容补偿,装置保护,一、对继电保护的基本原理及要求,13,2025/1/4 周六,2,油箱,内部,故障,油箱,外部,故障,不正常运行,要有,绕组,相间短路、绕组的匝间和,层间短路、接地短路及,铁芯,烧损等。,指变压器绝缘,套管,与,引出线,故障引,起的相间短路与单相碰壳接地短路。,过负荷运行、过热、油压异常、油,气含量异常、油面过低、风机运转,异常等。,三、牵引变电所保护设置,（一）牵引变压器故障类型,14,装置名称,保护功能,WBH-892Z主变主保护测控装置,1.差动速断保护,2.二次谐波闭锁的三段式比率差动保护,3.失压保护,WBH-892H主变后备保护测控装置,1.低电压启动的高压侧三相过流保护,2.低电压启动的低压侧单相过流保护,3.低压侧过电压保护,4.零序过电流保护,5.零序过电压保护,6.反时限过负荷保护,8.低压侧PT断线检测,9.重瓦斯保护,10.轻瓦斯保护,11.温度(I、II段)保护,12.压力保护,13.油位保护,（二）牵引变压器保护设置,三、牵引变电所保护设置,15,2025/1/4 周六,（一）牵引供电系统的特点,单相、移动、冲击性负荷；,负荷电流变化范围大；,负荷电流中的高次谐波含量高；,空载投入机车牵引变压器、含有AT牵引网空载投入时，将产生励磁涌流；,供电臂供电距离长，单位阻抗大；,牵引网结构复杂，接触网机械故障的机率增大。,因此，与电力系统中的线路保护相比，牵引网馈线保护有其特殊性。,三、牵引网保护设置,16,2025/1/4 周六,17,三、牵引网保护设置,WXB-63型微机馈线保护装置，采用以下保护方案：,1.电流速断保护；,2.谐波闭锁的过电流保护及其后加速保护；,3.谐波闭锁的距离段保护；,4.谐波闭锁的距离段及后加速保护；,5.高阻接地段保护；,6.高阻接地段保护；,7.一次自动重合闸；,8.PT断线检测。,17,2025/1/4 周六,三、牵引网保护设置,18,2025/1/4 周六,三、牵引网保护设置,19,2025/1/4 周六,20,距离保护,电流保护,电流增量保护,距离保护：两段阻抗保护，阻抗 I 段为主保护,，保护本馈线全长，时限 0.1 s,阻抗段为后备保护，保护上下行馈线全长，时限 0.35 s。,电流保护：按躲开最大负荷电流整定，时限0.1 s,电流增量保护：按躲开,1,列机车启动电流整定，时限为2s,四、牵引网保护整定举例,20,2025/1/4 周六,21,1.,阻抗,1,段：,电抗边整定（按供电臂最大短路电抗整定）：,电阻边整定（按躲开最大负荷整定）：,（与机车保护和自耦变压器保护配合）,当靠近保护安装处故障时，另一条非故障线路测量阻抗非常大，需要故障线路先跳，非故障线路才能跳闸。也可以通过联络信号使两线路同时跳闸。,四、牵引网保护整定举例,21,2025/1/4 周六,22,2.,电流速断,（按躲开最大负荷电流或者额定电流,整定,）,：,电流速断保护原理框图,整定计算：,四、牵引网保护整定举例,22,2025/1/4 周六,23,3.,电流增量（按躲开,1,列机车启动电流整定）,：,电流增量原理框图,整定计算：,当牵引网发生高阻接地故障时，故障电流可能小于最大负荷电流，阻抗保护和电流速断、过电流保护不能动作。利用当前和一周波前馈线电流之差形成保护,四、牵引网保护整定举例,23,2025/1/4 周六,24,4.,失压保护：,5.,线路有压自动合闸：,四、牵引网保护整定举例,24,2025/1/4 周六,25,越区供电方式,D1,、,D2,保护配置：,阻抗,1,段,阻抗,2,段,电流速断,过电流,电流增量,自动重合闸,D5,、,D6,保护配置：,阻抗,1,段,电流速断,电流增量,自动重合闸,（与正常供电时,D1,、,D2,相同）,25,2025/1/4 周六,26,谢谢！,26,2025/1/4 周六,