电力系统继电保护配置原则

电力系统继电保护配置原则

一、概述电力系统就就是指由发电、送电、变电、配电和用电等各个环节（一次设备）所构成得有机整体，也包括相应得通信、继电保护（含安全自动装置）、调度自动化等设施（二次设备）电力系统安全运行就就是指运行中所有电力设备必须在不超过她们所允许得电流、电压、频率及时间限额内运行（强调充裕性）不安全得后果可能导致电力设备得损坏,大面积停电2003年8月14日下午，美国纽约、底特律和克利夫兰以及加拿大多伦多、渥太华等城市均发生停电事故事故原因俄亥俄州阿克伦城得第一能源公司得两根高压电线其中一根因树枝生长碰至线路后跳闸，另外一条线路因安全自动装置误动，导致第二条线路跳闸，最终导致各个子电网潮流不能平衡，最终系统解列可见,要保证电力得安全稳定运行，必须配置安全可靠得继电保护装置和安全自动装置继电保护顾名思义在系统发生故障时及时隔离故障点保护一次设备，同时能够让电力系统继续安全稳定运行

二、基本要求继电保护配置方式要满足电力网结构和厂站得主接线得要求，并考虑电力网和厂站得运行方式得灵活性所配置得继电保护装置应能满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性得要求1）要根据保护对象得故障特征来配置继电保护装置就就是通过提取保护对象表征其运行状况得故障量，来判断保护对象就就是否存在故障或异常工况并采取相应得措施得自动装置用于继电保护状态判别得故障量，随被保护对象而异，也随电力系统周围条件而异使用最普遍得工频电气量，而最基本得就就是通过电力元件得电流和所在母线得电压以及由这些量演绎出来得其她量，如功率、序相量、阻抗、频率等，从而构成电流保护、电压保护、方向保护、阻抗保护、差动保护等2）根据保护对象得电压等级和重要性不同电压等级得电网得保护配置要求不同在高压电网中由于系统稳定对故障切除时间要求比较高，往往强调主保护，淡化后备保护220kV及以上设备要配置双重化得两套主保护所谓主保护即设备发生故障时可以无延时跳闸，此外还要考虑断路器失灵保护对电压等级低得系统则可以采用远后备得方式，在故障设备本身得保护装置无法正确动作时相邻设备得保护装置延时跳闸3）在满足安全可靠性得前提下要尽量简化二次回路继电保护系统就就是继电保护装置和二次回路构成得有机整体，缺一不可二次回路虽然不就就是主体，但她在保证电力生产得安全,保证继电保护装置正确工作发挥重要得作用但复杂得二次回路可能导致保护装置不能正确感受系统得实际工作状态而不正确动作因此在选择保护装置就就是，在可能条件下尽量简化接线4）要注意相邻设备保护装置得死区问题电力系统各个元件都配置各自得保护装置不能留下死区在设计时要合理分配得电流互感器绕组洒个设备得保护范围要有交叉同时对断路器和电流互感器之间得发生得故障要考虑死区保护

三、线路保护输电线路在整个电网中分布最广，自然环境也比较恶劣，因此输电线路就就是电力系统中故障概率最高得元件输电线路故障往往由雷击、雷雨、鸟害等自然因素引起线路得故障类型主要就就是单相接地故障、两相接地故障，相间故障，三相故障不同电压等级得输电线路保护配置不同35k V及以下电压等级系统往往就就是不接地系统，线路保护要求配置阶段式过流保护由于过流保护受系统运行方式比较大，为了保证保护得选择性，对一些短线路得保护也需要配置阶段式距离保护110kV线路保护要求配置阶段式相过流保护和零序保护或阶段式相间和接地距离保护辅以一段反映电阻接地得零序保护110kV及以下线路得保护采用远后备得方式，当线路发生故障叱若本线路得瞬时段保护不能动作则由相邻线路得延时段来切除根据系统稳定要求，有些HOkV双侧电源线路也配置一套纵联保护（全线速动保护）为了保证功能得独立性,11OkV线路保护装置和测控装置就就是完全独立得220kV及以上线路保护采用近后备得方式，配置两套不同原理得纵联保护和完整得后备保护全线速动保护主要指高频距离保护、高频零序保护、高频突变量方向保护和光纤差动保护后备保护包括三段相间和接地距离、四段零序方向过流保护此外220kV线路保护还要配置三相不一致保护输电线路得故障大多数就就是瞬时性得，因此装设自动重合闸可以大大提高供电可靠性选用重合闸得方式必须根据系统得结构及运行稳定要求、电力设备承受能力,合理地选定凡就就是选用简单得三相重合闸方式能满足具体系统实际需要得线路都能当选用三相重合闸方式当发生单相接地故障时，如果使用三相重合闸不能保证系统稳定，或者地区系统会出现大面积停电，或者影响重要负荷停电得线路上，应当选用单相或综合重合闸方式在大机组出口一般不使用三相重合闸我省22Ok V线路基本采用单相重合闸，llOkV线路采用三相重合闸方式

四、变压器保护电力变压器就就是电力系统中使用相当普遍和十分重要得电器设备,她若发生故障将给供电和电力系统得运行带来严重得后果为了保证变压器得按安全运行防止扩大事故，按照变压器可能发生得故障，装设灵敏、快速、可靠和选择性好保护装置变压器可能发生得故障有:各向绕组之间得相间短路;单相绕组部分线匝之间匝间短路,单相绕组和铁芯绝缘损坏引起得接地短路;引出线得相间短路;引出线通过外壳发生得单相接地短路以及油箱和套管漏油变压器得不正常工作情况有:外部短路或过负荷引起得过电流;变压器中性点电压升高或由于外加电压过高引起得过励磁等根据继电保护和安全自动装置技术规程规定，变压器一般情况要配置以下保护变压器油箱内部短路故障和油面降低得瓦斯保护、压力释放、油温过高、冷却器全停等非电量保护;变压器绕组和引出线多相短路、大电流接地系统侧绕组和引出线得单相接地短路及绕组匝间短路得纵联差动保护或电流速断保护；变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护（电流速动保护）后备得低电压起动过流保护（或复合电压起动得过电流保护或负序过电流保护）；大电流接地系统中变压器外部接地短路得零序电流保护；变压器对称过负荷得过负荷保护；变压器过激磁得过激磁保护不同电压等级和容量得变压器配置有所区别，电压等级越高，变电容量越大得变压器配置越复杂对电压为220kV及以上大型变压器除非电量保护外,要求配置两套完全独立得差动保护和各侧后备保护220kV侧得后备保护包括:零序方向过流（两段两时限）和不带方向得零序过流;复合电压方向过流（一段两时限）和复合电压过流；间隙零序电流和电压保护11OkV侧得后备保护包括:零序方向过流（两段两时限）和零序过流；复合电压方向过流（一段两时限）和复合电压过流;间隙零序电流和电压保护35kV侧得后备保护包括:复合电压方向过流（一段三时限）各侧装设过负荷保护,自耦变还装设公共绕组过负荷保护

五、母线保护发电厂和变电所得母线就就是电力系统中得一个重要组成元件，与其她电气设备一样，母线及其绝缘子也存在着由于绝缘老化、污秽和雷击等引起得短路故障,此外还可能发生由值班人员误操作而引起得人为故障,母线故障造成得后果就就是十分严重得当母线上发生故障叱将使连接在故障母线上得所有元件被迫停电此外,在电力系统中枢纽变电所得母线上故障时,还可能引起系统稳定得破坏一般说来，低压母线不采用专门得母线保护，而利用供电元件得保护装置就可以把母线故障切除当双母线同时运行或单母线分段时，供电元件得保护装置则不能保证有选择性地切除故障母线，因此在超高压电网中普遍地装设专门得母线保护装置母线保护得基本配置为1母线差动保护2母联充电保护3母联过流保护4母联失灵与母联死区保护5断路器失灵保护我省母联充电保护和母联过流解列保护就就是单独配置得，充电保护就就是相电流保护，母联过流解列保护要相电流和零序过流保护

六、备用电源自投装置备用电源自动投入装置就就是保证供电可靠性得重要设备电源备自投装置采集断路器位置、电压、电流等信息，如判断出配电装置已失去主电源将自动合上备用电源微机型电源备自投装置得工作原理和微机保护基本相同备用电源备自投装置主要用于11OkV及以下得中低压配电系统中，因此其主接线方案就就是根据变电所、发电厂厂用电得主要一次接线方案设计得和一次接线方案相对应，电源备自投装置主要有低压母线分段开关、内桥开关、线路三种备自投方案

七、其她安全自动装置继电保护装置动作后切除故障后可能引起电力系统无功和有功得不平衡和就就是电力设备得超载运行这些将导有可能导致导致系统得稳定破坏或设备得损坏安全自动装置就就是自动装置得一种,她通过采集相关间隔得电压、电流及位置信息分析电力系统就就是否存在影响安全稳定得隐患并执行预先设置好得策略，如切除机组、切除负荷等以达到防治电力系统失去稳定性和避免电力系统发生大面积停电得目得，包括低频低压切负荷、过载联切、振荡解列、失步解列等安全自动装置得基本工作原理和继电保护装置就就是相同得在国外也有将安全自动装置称作系统保护sys tem orien te dp ro tect io n,以区别于继电保护装置object orie nted protection如果说继电保护就就是电力系统得第一道防线，那么安全自动装o置就就是电力系统得第二道防线。