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220kV线路保护知识讲义_图文

220kV线路保护装置

3×3键盘
运 行 TV 断线 充 电
通道异常

RCS-9**
超高压线路成套快速保护装置

跳 A 跳 B 跳 C 重合闸

确认 区号 取消

汉字显示器
信号复归

液晶对比度调整

调试通讯口

模拟量输入

220KV线路保护 基础知识讲座

硬件部分

DC

AC

LPF

CPU
RX

COM
RX TX

OPT1

OPT2

SIG

OUT1

OUT2

OUT3

TX

RX TX

一、保护装置双重化
(1)两套完整、独立的全线速动主保护 后备保护(远后备,近后备) (2)两套主保护的交流电流、电压回路和直流电源彼此独 立。 (3)每套保护对全线路内发生的各种类型故障,均能无时 限切除故障。 (4)每套保护能有独立选相功能,实现分相跳闸和三相跳 闸。 (5)断路器有两组跳闸线圈,一组合闸线圈。 (6)两套保护分别独立使用远方信号传输设备。

二、线路保护的配置
(1)高频保护 光纤保护 (2)距离保护 三段式距离保护(接地距离、相间距离) (3)零序过流保护 四段式零序保护 (4)重合闸

三、距离保护
(1)距离保护的定义: 以距离测量元件为基础构成的保护装置,其动作取决 于本地测量参数和被保护区段参数的比较结果。因线路阻 抗与输电线路长度成正比,而得名为距离保护。 (2)距离保护保护范围及时限特性 距离保护 I 段保护范围为被保护线路全长的80%~85% 第II段保护范围和下一线路保护定值配合,范围为被保 护线路全长及下一线路全长的30%~40% 第III段保护范围包括本线路及下一线路全长甚至更远 (为后备保护) 动作时限按阶梯原则整定

三段式阻抗继电器的构成
用正序电压作极化量 工作电压: U OP ? U ? IZ SET 极化电压: U ? ?U P 1 动作方程: U OP o ? 90 ? arg ? 90o UP 相间阻抗继电器: U OP?? ? U?? - I?? ZSET

U P?? ? ?U1??
接地阻抗继电器: U OP? ? U? ? ?I? ? K 3I 0 ?Z SET U P? ? ?U1?

(3)交流电压断线(TV断线)
1.什么时候会出现TV断线? (1) TV二次侧熔断器一相或两相甚至三相熔断;或PT空 气开关跳开造成电压回路断线失压 (2)交流电压回路接线松动 (3)电压切换回路故障,未能将母线电压切换进装置 (4)保护装置交流采样插件(AC插件) 故障,采样异常。

2.保护如何判断TV断线
首先是起动元件(电流变化量起动、零序过流元件起动)不 动作,同时满足下列条件之一 a.三相电压向量和大于8V,保护不起动,延时1.25秒发TV断 线异常信号; b.三相电压向量和小于8V,正序电压小于33V,采用母线TV, 则延时1.25秒发TV断线异常信号; c.三相电压向量和小于8V,正序电压小于33V,采用线路TV, 则当任一相有流或TWJ不动作时,延时1.25秒发TV断线异 常信号。

3.TV断线时,保护如何处理?
(1)发TV断线异常信号 (2)闭锁距离保护 为防止区外故障时,造成保护误动,退出距离保护, 自动投入TV断线相过流和TV断线零序过流保护。 (3)退出方向保护,保护不经方向元件控制。 (4)退出高频距离和高频零序保护。 (5)三相电压正常后,延时10秒TV断线信号复归。

(4)振荡闭锁
1.对振荡闭锁的要求 ? 在系统振荡(含全相振荡和非全相振荡)时,将距离 保护闭锁。 ? 在下述短路情况下开放距离保护 ①正常运行下的第一次短路。 ②区外短路后紧接着发生区内短路。 ③振荡中发生区内短路。 ④非全相运行中,运行相发生短路。 ? 所以振荡闭锁应区分短路和振荡。

2.对振荡闭锁的总的考虑
? 振荡闭锁只闭锁距离保护Ⅰ、Ⅱ段,距离Ⅲ段相对独立,不 受振荡闭锁。如果阻抗继电器Ⅰ、Ⅱ段在振荡时不会误动应 尽量不经振荡闭锁控制。 ? 对上述①的短路实行短时(160ms)开放保护的原则,以防 止区外短路引起振荡时距离保护误动。 ? 对上述②-④的短路,振荡闭锁应能重新开放保护。 ? 当短路已消失,振荡已停息后振荡闭锁应复归。 起动元件连续7秒不动作整个保护复归。

3.振荡闭锁特点
? ? ? ? ? 系统发生振荡时闭锁距离保护 正常运行时发生短路开放距离保护 区外短路并引起系统振荡时闭锁距离保护 区外短路后紧接着发生区内短路开放距离保护 振荡中发生区外短路距离保护不会误动,振荡中发生 区内短路距离保护可动作跳闸 ? 非全相振荡时闭锁距离保护,非全相运行又发生短路 时开放距离保护

四、零序保护
(1)概念:用于中性点直接接地电网接地短路时,出现零 序电流、零序电压、零序功率,利用这些电量构成保护接 地故障的继电保护装置 (2)组成:由零序电流、零序电压滤过器;电流继电器、 零序方向继电器 (3)优点: a.灵敏度高,正常运行和发生相间短路时,不会出现零 序分量,故零序保护的动作电流可以整定得较小。 b.零序保护受过渡电阻影响较小,重点保护经大过渡电 阻接地短路的接地短路故障。 c.电网零序网络基本保持稳定的条件下,瞬时段的保护 范围固定,

(4)注意事项
1.电流回路断线时,可能造成保护误动作。 对策:起动元件采用保护自产零序电流3Io和外接零序 电流两个起动元件同时起动。 2.电力系统不对称运行时,也会出现零序电流。 3.单相重合闸过程中,也会出现零序电流。 零序保护末段动作时间要躲过线路重合闸周期; 设置两个无时限的零序过流I段保护 灵敏I段:按躲过末端故障整定,重合闸周期内退出运行; 不灵敏I段:按躲过非全相运行情况整定,非全相运行时继 续工作。

五、自动重合闸
(一).基本概念 (1)瞬时性故障:在线路被继电保护迅速断开后,电弧即行 熄灭,故障点的绝缘强度重新恢复,外界物体也被电弧烧掉而 消失,此时,如果把断开的线路断路器重新合上,就能恢复正 常的供电,因此称“ 瞬时性故障”。 (2)永久性故障:在线路被断开以后,故障仍然存在,这时 即使再合上电源,由于故障仍然存在,线路还要被继电保护再 次断开,因而就不能恢复正常的供电。此类故障称为“永久性 故障”。

(二)重合闸充电条件:
(1)开关在合位 (2)TWJ=0 (3)重合闸投入 (4)无压力低闭锁重合闸开入 (5)无TV断线及其他闭锁重合闸开入 经15秒钟后充电完成(CD=1)

(三)自动重合闸的类型
(1)三相重合闸 任何故障方式三跳三重 (2)单相重合闸 单相接地故障,单跳单重;相间短路,三跳不重合 (3)综合重合闸 单相重合闸+三相重合闸 单相接地故障,采用单相重合闸方式;相间短路,采用三相 重合闸方式 (4)重合闸停用 任何故障跳三相,不重合(重合闸把手置于停用位置或 定值中重合闸投入控制字投“0”)

(四)重合闸起动方式:
(1)保护起动重合闸 a.检无压;线路或母线电压小于30V b.检同期;线路电压和母线电压大于40V, 且线路和母线电压相位差在整定范围内。 c.重合不检 (2)开关位置不对应起动重合闸 纠正断路器偷跳或误碰

(五)在下列情况下,重合闸不应动作:
1)由值班人员手跳或通过遥控操作将断路器断开时; 2)手合于故障线路时,由于线路上有故障,而随即被继电 保护动作跳闸后,不应重合; 3)重合于永久性故障又跳闸; 4)断路器操作气压下降到允许值以下时跳闸; 5)重合闸投单相重合闸方式,三相跳闸时; 6)断路器失灵保护动作跳闸; 7)母线保护动作跳闸又不允许使用母线重合闸时; 8)变压器差动、瓦斯保护动作跳闸时。 9)重合闸停用时。

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