继电保护讲座Word文档下载推荐.docx
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〈二〉对继电保护的基本要求
对继电保护有四个基本要求。
即选择性、灵敏性、速动性、可靠性,简称“四性”。
1、选择性
电力系统中某一部分发生故障时,继电保护有选择的动作,只断开有故障的部分,保留无故障的部分继续工作(运行),这就是选择性。
如下图说明。
F1ABCDF2
K1K2K3K4K5K6K7K8
M
当M点发生故障时,距故障点最近的开关K2、K3保护动作开关断开,影响K2和K3之间的用电户,其余部分保持继续运行,(但由于故障引起的系统电压降下,对非故障用户有些影响)这就是选择性。
如果K2、K3开关与其余任一开关同时动作,或是K2、K3开关在未断开前,其余任一开关先断开,就是无选择性。
在系统故障时,对该动的保护不动称为“拒动”,对不该动的保护动作称为“越级”,两者均属误动作。
误动作的原因可分:
设计误动、(例如95年9月10日锅炉房
(二)线电缆被民建挖短路,本线断开了,645开关也断开了,这就是设计上的误动作。
)安装错误、整定错误、装置质量不良、运行维护过失,等等。
实现选择性必须满足两个条件,一是相邻的上下级保护在时限上有配合,二是相邻的上下级保护在定值上有配合。
综合说来,就是从故障点向电流方向的各级保护,其动作时限逐级增长,定值逐级增大。
△t时限级差:
≥0.5
k1k2k3
t
△t
L
2、灵敏性
在保护装置保护范围内发生故障,保护反映的灵敏程度叫灵敏性,又叫灵敏度。
灵敏度用灵敏系数衡量,用km表示。
IDmin最小短路电流
ICP保护动作值
电流保护km=
主保护对km要求≥2
后备保护对km要求≥1.5最小不得小于1.2
3、速动性
保护装置快速切除故障称之为速动性,它与选择性在某些意义上有矛盾,一般是保证选择性的原则上实现速动性。
4、可靠性
用正确动作率衡量,正确次数/动作次数=正确动作率
正确动作率达到100%,才算真正达到可靠性,也就是说:
该动的就动,不该动的不动,拒动、误动=0。
〈三〉主保护、后备保护
1、主保护:
被保护设备(线路)的主要保护:
例如:
变压器,瓦斯、差动是主保护,线路的电流速断保护、高频保护等为主保护。
2、后备保护:
分近、远后备保护:
(1)近后备保护:
被保护设备的主保护拒动时,由该设备的另一种保护动作切除故障,称为近保护。
变压器过流保护是瓦斯、差动保护的近后备保护。
输电线距离保护是高频保护的近后备保护。
(2)远后备保护:
相邻元件的保护,作为本元件的后备,称之为远后备保护。
8#站:
主变有近后备,而无远后备(进线只有速断,没有过流)。
主变过流是6kv配出线过流保护的远后备。
二、31路、32路、35kv进线柜保护
31路、32路、35kv进线柜保护共计有两种:
时限速断保护和低电压保护。
应再增加一种过电流保护,作为主变的远后备。
1、低电压保护
(1)保护范围
根据定值计算保护范围(略)
(2)整定原则
电压一般取额定电压的60%即60v(PT二次),核算到35kv侧为21kv。
动作时限的整定原则:
大于电源时限速断t+重合闸动作t。
(3)设计原理图
1~3FU
1ym
2ym
(4)设计存在的问题及改进措施
没有PT回路断线闭锁(及保险熔断闭锁)。
PT的一次保险或二次保险随时都有灼断的可能。
例如仪表引起的故障,二次回路老化引起的故障,检修人员在二次线上工作碰连短路引起故障,以及35KV单相接地,等等。
都可能灼一次或二次保险,一旦保险灼断,低电压保护就动作,进线柜就掉闸。
这些情况都属于误动作。
因为不是供电系统真正发生了低电压,因此结合95年9月20日~25日35kvPT更换,加装PT回路电压断线闭锁。
2、
时限速断保护
(1)保护范围:
进线开关CT至主变一部分。
(见下图)
(2)整定计算原则:
躲过主变二次侧最大短路电流,也就是说主变6KV侧短路保护不动作。
短路电流计算:
根据供电局贾工提供的杏石口35KV短路参数为:
3.993KA(IDmax)2001.4提供
15.6/3.993=3.91(标幺电抗)
计算主变二次短路电流IDmax
3.910.99*0.4239.75
电缆0.12/KM换算到标幺电抗0.12×
1000/372=0.09
IDmax=15.6/13.6981=1.14KA(按杏石口参数计算)
1.3×
1140
400/5
.
时限速断电流定值:
ICP==18.5A(杏石口)
我们31、32定值18A,0.5”(为什么取0.5”,做主变差动后备)
*如果345开关同意我们恢复,而且同意并路倒闸,那么在并路倒闸过程中,系统阻抗参数变小,短路电流增大,18A就可能伸到主变6KV侧。
需要重新核对保护定值。
(3)灵敏度核对:
按35KV母线最小IDMIN考虑:
15.6
4.7181
IDmin==3.3KA
√3/2×
3300
18×
400/5
Km==2(2符合要求)
杏石口变电所出线定值
三、主变压器保护:
1、瓦斯保护:
瓦斯保护与纵差保护共同构成变压器的主保护,但保护范围不同。
目前国内采用的有三种型号:
A、浮筒式FJ-22型
B、挡板式QJ-80型
C、开口杯与挡板构成的复合式FJ3-80型
(1)瓦斯保护:
反映变压器内部轻微的匝间故障,或分接开关接触不良或是穿芯螺丝绝缘破坏,铁心对穿芯螺丝放电。
上述故障都产生轻微的电弧,因电弧使绝缘物气化,产生的气体进入瓦斯继电器,上浮子动作,报警,定值250~300毫升。
*当故障轻微时,差动保护及过流保护都动作不了。
(2)重瓦斯
当故障严重时,一般是内部严重的匝间短路、或相间短路,气化是猛烈的,油产生流速流向油枕,冲动下浮子或挡板作用于掉闸。
整定1.0米/秒,对强迫油循环的整定为1.2米/秒。
(3)坡度的要求及测量方法
变压器安装要求有一个坡度,即油枕侧是高一些,坡度为2~4%
(4)瓦斯保护的校验
一)绝缘电阻的摇测。
用1000伏摇表。
二)用打气的方法校验传动轻瓦斯保护动作,用顶针传动重瓦斯动作。
以保证二次回路接线正确。
三)检查瓦斯继电器安装方向及阀门是否打开。
(5)对重瓦斯保护安装的要求
一)控制电缆禁止用橡胶电缆,或加接线盒。
接线端子防油侵,端子至重瓦斯继电器的导线用塑料绝缘的导线。
二)露天变压器的瓦斯继电器加防雨罩。
三)重瓦斯动作为保证动作可靠,在回路中加装自回路或加装电压启动电流保持的跳闸回路。
防止由于冲动而引气的接点抖动现象。
2、差动保护纵差保护
差动保护是变压器的重要保护之一,它可保护变压器的内部相间短路或较严重的匝间短路,以及变压器引线至CT之间的相间短路。
在大电流接地系统中,还可以保护内部及引线的单相接地故障。
容量在6300KVA以上应装放差动保护,即纵差保护。
(1)
变压器的接线组别
一)向量的运算(+-法)向量只能平移,不能转动。
二)连接组别
电力系统中,变压器常见的接线组别有三种Y0/△-11、Y/△-11、Y/Y0-12,分子表示高压线圈的连接方式,分母表示低压线圈的连接方式,后面的数字表示高低压线圈线电势的相位差,就是组别。
高低压绕组线电势的相位差均是30°
的倍数,所以,其线电势的向量图所构成的连接组别共计12种。
连接组别可用时钟表示,分针:
高压电势向量,时针:
低压电势向量。
(2)差动保护的保护范围
变压器两侧CT之间。
两侧CT之间的故障称之为区内故障,两侧CT以外的故障称之为区外故障,又称穿越性故障。
区内故障差动保护应动作,区外故障不应动作。
区内,包括变压器内部,引出线至CT。
CT安装在电源的开关上火,负荷开关的下火。
(3)纵差保护的原理
在正常运行中或穿越性故障时,继电器的电流等于I1`+I2`,如果I1`I2`电流值相等,相位差180°
,那么I1`+I2`=0。
如何才能达到I1`I2`电流值相等,相位差180°
呢?
就拿我们的住变压器来讲,变压器的变比为35KV/6.3KV,接线组别为Y/△-11,一次电流为165A,二次电流为916A。
那么如何解决I1`I2`电流值相等,相位差180°
一)决电流值相等的方法
选CT解决I1`I2`值近似相等
变压器二次916A选1000/5I2`=4058A
变压器一次165A选200/5I1`=√3×
4.12=7.1A不行
选300/5I1`=√3×
2.75=4.77A
用差动继电器补偿匝数解决I1`与I2`所产生的磁场强度再进一步近似相等。
WC:
工作线圈
WP1:
平衡1线圈
WP2:
平衡2线圈
WC+WP1(WP2)起助磁作用
I1`4.77A×
6匝=28.62安匝
I2`4.58A×
6匝=27.48安匝
如果低压侧I2`再补偿1匝,WC+WP2=6+1=7匝
7匝=32.06安匝结论:
不能补
28.62-27.48
27.48
=4.1%
一般两侧安匝数不大于5%,则认为平衡,也可以说I1`I2`近似相等
二)解决相位差180°
方法
I2`从CT端子上正引负封,CT接成Y形,将I1`的向量顺时针转150°
(5组接线法)。
怎么才能把I1`转150°
呢,将I1`的CT接成△形(5组接线法)。
即+B-A=I1`A、+C-B=I1`B、+A-C=I1`C。
I2`从CT端子上负引正封,CT接成Y形,将I1`的向量顺时针转330°
(11组接线法)。
将I1`的CT接成△形(11组接线法)。
即+A-B=I1`A、+B-C=I1`B、+C-A=I1`C。
实际接线
(4)纵差保护代负荷向量检查
测试方法及步骤,用相位表法:
A、分别测量A、a、电流值,以便分析两侧电流是否近似相等。
B、测量A、a、电流相位差,以便分析两侧电流是否φ≈180°
U1接-电压(100V即可),测量U1与A的相位差,例40°
,再用U1测量U1与a的相位差,应是40°
+180°
=220°
,允许差±
5°
。
C、用两侧电流大小,核对差动继电器的整定匝数
I1`(A)×
(平1+差动匝数)=安匝1(AW1)
I2`(a)×
(平2+差动匝数)=安匝2(AW2)
AW1-AW2
AW2
≤5%为合格
3、过电流保护
(1)作用:
是主变及二次出线的后备保护,也是主变低压侧母线的后备保护。
(2)保护范围:
保护到6KV侧线路末端,或6KV侧变压器二次出口。
(3)整定原则:
取以下四种情况,
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