变电站的保护配置.docx

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变电站的保护配置

一、变电站的保护配置：

220kV变电站主变三侧都是双母带旁母接线。

220kV线路保护配置：

四方的保护已经淘汰。

931南瑞、许继的。

225、226线路931、PSL602保护是重点。

保护配置原则：

220kV以上电压等级要配两套，不论母线（915、BP-2B）还是主变，还是线路均为两套，不同厂家、不同原理，保护围应一致，功能应一致。

220kV线路保护的围是两侧CT（TA）之间，TA在出线刀闸和开关之间，要了解一个变电站的二次保护，就应找到它的TA和线路TV，两套保护要取自不同的CT绕组，计量、测量、母线保护（两套）都要从CT不同的绕组上取电流。

故障录波器也要用，还应有一组备用CT绕组。

这些CT绕组都在开关与线路刀闸之间，CT串在主回路中，GIS设备的CT配在开关两侧，所以GIS装置的线路和母线保护围交叉，消除死区。

线路保护取自母线侧CT，母线保护取自线路侧CT绕组。

PSL931纵联差动，产自南瑞；602产自南自，纵联距离。

线路两侧的保护应配置一致，否则不易配合。

相同的厂家、原理应对应配置，升级版本时两侧应同时进行。

速动保护，光纤进行信号传输，主保护都是本线路的快速保护，0s切除本线路任何故障，纵联距离、纵联差动，投主保护压板就是要投全线速动保护，光纤信号传输装置，两侧保护、主保护要配置光纤信号传输装置。

如果故障出了线路两侧CT之外，按理应启动母线保护，但还可启动后备保护。

此时主保护不动作，主保护做不了相邻元件的后备保护，所以602和931均配置了以相间和接地距离为主的距离保护，还有四段零序保护。

三段式距离保护，I段本线路70-80%，动作时间零秒，II段保护围为本线路的全长并延伸至下一线路出口，动作时间加了0.5秒，III段保护围为本线路及下一级线路的全长并延伸至下一线路的一部分，时间为0.5秒加一个Δt。

相间距离是相间故障的后备，接地距离与零序电流为接地故障的后备保护。

主保护动作后，报文中除有主保护信息外，还有I段后备的信息。

主保护是全线速动的保护，光纤保护，后备保护……

故障在I段围，除主保护动作外，相应的I段后备会动，故障不在I段围，就只有主保护动作了，当然是以本线路故障为前提的。

重合闸：

单重。

后加速。

931保护正常情况下液晶会显示当下时间、电流电压。

故障发后后液晶会显示故障发生时间、动作了的保护、故障相别、测距等信息。

故障发生后应记录故障发生时间、变位开关、潮流变化、保护动作时间、动作了的保护、故障相别、测距容。

事故情况下，站用电系统的恢复是重中之重。

按空格键可以从保护屏正面切换至背面。

保护用电流是从CT直接接入保护的，不经任何开关电器。

保护用电压是从所在母线的PT取的。

PT用一次刀闸接在母线上，二次接入PT二次端子箱，PT三个二次绕组，一个给保护和测量，一个给计量，一个开口三角。

220kV保护用两组，除开口三角形外全是星形接线，然后进入主控PT并列屏、PT转接屏（在端子箱经间隙接地）上端子排，谁要用电压从端子排上取，控制电缆取到保护屏，先到电压切换箱（也就在操作箱，操作箱里有操作回路，有电压切换回路），后台机或监控中心给出操作命令到测控屏，再到操作箱，再到机构箱，驱动开关分、合闸，中间均以二次电缆连接。

保护动作让开关掉闸，动作后到操作箱，再到机构箱。

控制电源，220kV有两个，直流，从充电机来，充电机把交流变直流，充电机由充电模块组成，在直流屏，它的电源从站用变来。

每台充电机带一段直流母线，直流母线上还有蓄电池。

正常时，直流两条母线分列运行，蓄电池这时是负荷，浮充电运行。

充电机故障时，蓄电池变成电源。

220kV开关有两个控制电源，取自不同的直流母线。

220kV开关的机构是分相的，所以OP灯是三相，分两组，可以监视开关操作回路是否完好。

SF6气体压力不够，跳、合闸线圈烧毁等，都会造成控制回路断线。

LP灯是母线灯，指的是哪儿取得电压，哈，两条电压小母线均接入电压切换箱，看线路上哪条母线，就从哪条母线上取电压。

电压切换是用元件的母线侧刀闸的常开辅助触点启动电压切换继电器，两条母线上的母线侧刀闸可分别启动各自的电压切换继电器，双母运行时元件正常只上一条母线，所以只有一个切换继电器动作，用它的接点将相应电压小母线上的电压取向保护和测量。

倒母线时，两个切换继电器都会动作。

取得电压后（从电压切换箱）扔出一路小空开引向保护（三联小空开），有几面保护屏就用几个小空开扔出去。

空开上面接电压切换箱，下端给该屏要用它的保护，602、931。

哈。

具体想说：

电压小空开取的是哪条母线上的电压，就要看被保护设备上的是哪条母线了。

倒母线时，一定要检查切换继电器同时动作，或看LP灯两个都亮，才能接待停母线侧刀闸，否则保护会失去电压。

但拉开待停电母线刀闸不能不检查相应的LP灯灭，否则就会对停电母线PT反送电，所以拉母联开关前必须取下PT二次。

602光纤信号传输装置是外置的，931是置的。

通道灯灭，说明通道有问题，有重合闸。

永久故障，即使是单相故障也会直到三相跳闸灯亮，重合闸灯亮。

保护动作信号是从跳闸压板走向操作箱。

操作箱上的三个跳闸灯亮了，并不能说明开关已经跳闸，只能说明它接到过跳闸命令，重合闸灯表示接收到过重合闸命令。

压板分跳闸压板和功能压板。

针对断路器，装了在631保护中的失灵功能。

其实只是个启动失灵保护功能。

当线路有故障，开关拒动，它就会启动失灵保护，启动失灵保护的条件：

（1）保护动作过，说明线路有故障；

（2）开关跳不开，因为大的故障电流还在。

631失灵保护，有直流工作电源，它要采集线路保护动作过的信息（它来自六块启动失灵的压板）。

采集线路过流量（来自一个过流继电器），两者都存在，它才能出口，先跳自己一遍，跳不开，送给母线保护装置，跳母线。

线路有故障，931、602一方面去操作箱跳开关，另一方面去启动失灵压板启动631，两方面同时进行。

正常情况下，无线路保护动作，但报出631保护动作，是因为有过流动作了。

GIS设备有两个操作箱，其实一个是电压切换箱，一个是操作箱，没有了631保护，因为631保护只取了个过流量。

线路保护有931启动失灵、602启动失灵两个压板，母差保护屏上失灵出口也是两套。

过去是一套。

931有重合闸功能，602也有，厂家不一样，灵敏度也不一样。

怎么保护故障时只动作一套重合闸呢？

不论是哪一套动作，一方面会去重合闸，另一方面去闭锁另一套，通过压板实现。

220kV母线停电倒闸操作票填写步骤

（1）将220kV母差保护改为单母方式；

（2）拉开220kV母联开关的控制电源开关；

（3）合上各元件运行母线侧母线刀闸；

（4）拉开各元件待停母线侧母线刀闸；

（5）检查待停母线上所有母线刀闸在断开位置；

（6）拉开待停母线PT二次空气开关并取下计量保险；

（7）检查待停母线电压指示落零；

（8）合上220kV母联开关控制电源开关；

（9）检查220kV母联开关电流指示落零；

（10）将220kV母差保护改为双母运行方式；

（11）拉开220kV母联开关；

（12）检查220kV母联开关在分闸位置；

（13）拉开220kV母联开关两侧刀闸；

（14）拉开220kV待停母线PT一次刀闸。

母线倒闸操作的关键点：

母线停电，由双母运行倒单母运行。

原则：

母线上的元件不停电。

必须全部倒向运行母线，腾空待停母线。

拉开母联开关及母线PT。

倒母线的工具是母线侧刀闸。

倒闸过程中有用母线刀闸将双母并列的过程。

这个过程存在的前提是两条母线电位相同，否则会造成带负荷拉、合刀闸，会造成三相短路。

要做到等电位，必须保证母联开关及其两侧刀闸在合位，也就是将双母并起来。

拉刀闸前，必须保护开关在合闸位置，刀闸无灭弧装置，所以必须在等电位的情况下进行。

也就是说刀闸必须在操作前后两侧电位均相等，才能拉、合刀闸。

等电位靠母联开关来保证。

同时应保证母联开关在倒母线过程中都在合闸位置，防止因某种原因（误操作、故障）使母联开关掉闸，必须保证母联开关为死开关，死在合闸位置。

RCS-915、BP-2B两种母差保护，保护围包括母线、PT、及各元件（可以是线路或变压器）母差CT围的故障。

两条母线上任一母线故障，两套母差保护都会启动，但出口的一定是母联开关及故障母线，非故障母线保持运行状态。

母差保护中的所谓大差，是母差保护的启动回路，在两条母线及其PT、所有连接元件的母差用TA之间的故障，大差都会启动，大差回路不包括母联开关和分段开关CT。

母差保护的小差回路是母差保护的选择元件，保护围是某条母线及其PT和所有连接元件的母差用TA之的设备，包括母联开关或分段开关TA在。

一个大差回路和两个小差回路，组成整套母差回路。

出口回路由两个逻辑回路组成，要求的量有大差和故障母线的小差。

正常运行时，差回路的电流有进有出，故障发生时，全部流入，没有流出。

不平衡电流会引起误动，所以必须加装电压闭锁判刑据。

所以出口必须有大差、故障母线的小差和复合电压三个条件必须满足，复合电压包括负序（不对称相间故障）、零序电压（接地故障）、低电压（三相对称故障）。

三个条件相与，母差保护才会出口。

大差和小差回路都是有进有出，母差保护不动作，有进无出，母差保护就会动作，不管是大差小差。

倒母线过程中，母联是死开关，这时故障不能有选择性切除，会由母联开关启动失灵延时切除，而且是双母全切。

因有同一元件母线两刀闸跨接，会通过刀闸送故障电流，即使母联开关不死，也不能正确切除故障，所以倒母线必须去掉母差保护的选择性，不论哪条母线故障，两条母线要全切。

所以，倒母线必须先投两套母线保护的互联压板，再取母联开关的控制电源。

这个过程能反着来吗？

不能，宁可多切故障，也不准让事故长时间不切除，这是电压等级高，稳定要求压倒一切的结果。

第一个技术原则：

倒母线前必须先投互联压板，再取母联开关的操作保险或拉母联开关的控制电源开关。

倒母线过程中，可以采用全合全拉的方式，也可以采用合一个拉一个，不是技术原则，只是多跑路少跑路的问题。

倒完了，要检查待停母线上所有母线刀闸全在分闸位置，检查母联开关电流指示为零。

再停PT二次，再拉母联开关和PT一次刀闸。

也可以在停了PT二次之后，马上拉PT一次。

但停了PT二次要检查待停母线的电压为零，所在都在主控室，还是先拉母联开关，再拉PT一次刀闸更经济。

合母联开关控制电源和退互联压板谁先谁后？

前者先，后者后，再退PT二次，拉母联开关，再拉PT一次。

母联开关两侧刀闸，先拉待停母线刀闸，再拉运行母线侧刀闸，为什么呢？

检查开关拉开，一要看灯光指示，二要检查机构分、合批示器位置，三要看负荷有无，但真正是否拉开，看上面那些都不能确定，因为上面那些，特别是前两个，是开关辅助触点提供的，不是很可靠。

所以拉刀闸，必须在开关在分位时，就算他没拉开，拉时，危害围最小，所以要先拉待停母线侧的母联刀闸，后拉运行母线侧的母联刀闸。

拉母联开关前先退PT二次，也是为了防止反充电。

220kV母线保护所具有的功能？

220kV：

RCS-915、BP-2B。

110kV：

RCS-915，保护围仍是两条母线、PT、母差保护CT围的所有设备。

35kV：

靠主变后备保护保护母线。

母线保护装置具有的功能：

RCS-915应具备的功能：

（1）母线的差动保护，保护220kV两条母线及所属设备。

（2）断路器失灵保护；

（3）母联失灵保护；

（4）母联开关的充电保护；

（5）死区保护。

断路器失灵保护：

当线路上有故障时，线路保护动作，它将断路器跳开，切除故障。

假如开关机构出现问题，如SF6气体压力降低，控制回路断线，储能不足，也就是操作动力不足，会造成闭锁分、合闸，不论人员无法电动操作，还是保护及自动装置都无法进行分、合闸。

开关变成死开关。

当线路上有故障时，保护动作，开关跳不开，但潮流已经发生变化，所有电源都会向故障点供电，其它电源线路对侧的后备保护会延时动作，跳闸，一是延长了故障切除时间，设备在故障电流和低电压下长时间工作，同时会影响系统稳定。

所以必须配置断路器的失灵保护。

失灵保护会借用母差保护出口，但这只是220kV系统、500kV线路断路器失灵保护有按开关配置的专用装置。

由故障断路器向母差出口回路发出信号，线路的启动失灵总出口送来逻辑量，母差保护中的失灵保护加复合电压判据和过流判据，三个条件（线路有故障、保护启动不返回、故障未切除断路器失灵）是与的关系，启动母差出口回路。

母联开关失灵：

有保护让母联跳闸，但母联开关机构出问题了，母线上有故障，母差保护动作，母联跳不开，其它电源会向故障点供电，启动失灵保护，跳通过母联开关向故障点供电的母线，也就是会切了所有母线。

母联开关的充电保护：

母线充电前，应投入充电保护，充电保护有专用的充电保护，也有母线保护装置中的充电功能。

因为用母差保护中的充电保护功能投入时会影响母差保护的工作所以才设置了专用充电保护。

控制电源要在合刀闸前给，在拉刀闸后退，是为了防止开关拉不开，带负荷拉刀闸，会启动保护切除故障。

储能电源和控制电源应在合刀闸前投。

母联开关两侧刀闸的送电操作有讲究。

停电时拉第一把刀闸容易发生事故，送电时合第二把刀闸容易引发故障。

所以送母线时，应检查母联开关在分闸位置，合母联开关的运行母线侧刀闸，再合母联开关的待送母线侧刀闸，母线充电正常，记着退充电保护。

死区保护：

死区是指母联开关与母联CT之间的区域，死区保护检母联开关跳闸，但故障仍有短路电流流过母联开关的CT，就会自动停用母联开关的CT，将未跳闸的母线也跳开。

RCS-915、BP-2B以后只能叫母线保护，不能再叫母差保护。

合母联开关前要合PT一次刀闸，对。

报文中“I母母差动作”、“II母线差动作”，不是相继动作。

母联开关失灵，报文会有“母联失灵启动”字样。

主变压器保护：

1#主变49屏、50屏。

49屏：

LFP-9742B，电压切换回路，三侧电压切换回路。

HWJ、TWJ，高、中、低三侧位置继电器，它能说明断路器的位置，TA、TB、TC不能表示断路器的位置。

按空格键可进入保护屏后面，三相小空开都是PT电源，电压切换完成后出来，到小空开，三侧都是这样。

两联的是保护电源，三侧的开关控制电源。

RCS-978。

50屏，WBZ-500。

非电量保护。

1#主变RCS-978、WBZ-500。

FDL系统非电量保护。

RCS-978、WBZ-500靠电压、电流动作，是电量保护。

FDL非电量保护，瓦斯保护、温度保护等。

操作箱LFP-974，高、中、低三侧操作箱。

单母线不用电压切换箱，双母线的必须有电压切换箱。

1#主变三侧操作箱合而为一。

电量保护必有电流采样回路、电压采样回路，主变要采集三侧，要取三侧母线PT，给切换箱切换。

输入相关保护。

电流有可从三侧套管CT采样，也可以从三侧开关与主变之间CT取。

WBZ-500取大差（采自开关CT）。

978采套管CT（小差）。

WBZ-500用的是大差，978用的是小差。

大差保护围大，小差保护围小。

故障发生在本体，二者都动，在引线上故障，WBZ动作，978不动。

轻微的部匝间短路、层间短路，差动反映不了，但短路点电流很大，总体电流没什么变化，差动反映不了，要靠瓦斯。

温度升高也要靠非电量保护。

主变0秒动作跳开关的主保护有差动保护，瓦斯保护（重瓦斯）。

后备保护分三侧配置。

主变故障，主保护切除不了的情况下，由后备保护延时切除。

后备保护分反映相间故障的和反映接地故障的。

反映相间故障的后备保护，高、中、低三侧都有，高、中压侧母线可能是电源，主变也可能是电源，所以保护有方向，低压侧没有方向。

反映接地故障的后备保护，在中性点接地侧配有，220kV站为高、中压侧配置。

高压侧、中压侧相间后备有复压方向过流，复压过流。

低压侧只有复压过流。

复合电压：

负序、零序、低电压，三个条件是或的关系。

方向：

由主变到母线是正方向。

过流：

大电流。

复合电压方向过流装在高、中压侧，相间保护动作，要有复合电压、方向是正方向，有大电流就能动作，但不是变电站的后备，只是本侧母线、线路的后备，母差动不了的它动，本侧线路不动的它动。

母线或线路有故障，1#、2#变高压侧复压方向过流都要动作，第一时间跳母联，第二时段跳本侧。

两台主变的复压方向过流动作都是先跳母联开关，非故障母线上主变的复压方向过流返回，故障母线上主变复压方向过流会继续动作，跳本侧。

高压侧发生线路相间故障，线路保护动作，开关失灵，线路保护会动作，主变高压侧复压方向过流、断路器的失灵保护都会动作，由失灵保护切除，主变高压侧复压方向过流会返回，因为过流延时长。

如果线路保护拒动，失灵不动作，线路保护不动作，只动作主变高压侧复压方向过流。

只要母线、线路的相间故障越级，两台主变的高压侧复压方向过流都能动，跳母联开关完毕，才根据情况一个返回，一个跳本侧。

中压侧的复压方向过流与上述相同。

复压过流，只要复合电压存在，有大电流存在，就会动作，高压侧复压过流可保护主变，本侧母线，线路。

其它侧相间故障，先跳本侧母联，本侧主开关，三侧开关。

但时间太长，保护围大，时限长。

带方向的围小，时限短，不带方向的围大，时限长。

反映接地故障的后备有零序保护（零序方向过流和零序过流），间隙保护（间隙过流，间隙过压）。

相间后备和接地后备主变都有，但相间的都投，反映接地的投入的种类有区别，区别的根本是中性点的接地方式。

零序过流反映接地故障，接地点与变压器中性点会构成零序电流的通道，也就是只有中性点接地，也就是中性点接地刀闸在合闸位置。

零序方向过流启动条件，要有复压、方向要对（主变指向母线），有故障电流，三者都具备，才能动作。

间隙保护：

过流CT在间隙与地之间，动作跳三侧。

中性点接地投零序，不接地投间隙过流和间隙过压。

主保护是两套差动，一套瓦斯。

220kV不论线路，还是母线保护都是两套，而且还有失灵，110kV不行，很多故障都要靠主变后备动作。

110Kvxgkhdtbu，保护或开关拒动，单相接地故障时，启动的一定是中性点接地变压器的零序电流保护，第一时间跳母联开关，再根据情况或继续动作跳本侧变压器主开关，或由间隙保护跳另一台不接地变压器的三侧。

如果是相间故障，两台主变的过流都动作跳母联开关，再根据情况一台过流返回，另一台过流继续动作。

有接地点的中性点会限制回路中所有变压器的中性点电位为地电位，间隙不会击穿。

中性点地刀的倒换：

合中性点地刀前应先投入零序过流保护，再合中性点地刀，最后退间隙保护。

拉中性点地刀前，先投间隙保护，再拉中性点地刀，再退零序电流保护。

操作变压器前，为了限止变压器三相开关不同期合闸造成中性点电位升高，会合中性点地刀。

主变压器停、送电先考核中性点，

（1）从电网整定计算来考虑，笞自改变中性点会改变零序网络的结构，会改变零序电流，影响保护的工作情况。

（2）防止三相不同期合闸或分闸，造成操作过电压，主要是防止中性点电压偏移。

1#主变中性点接地，2#主变中性点不接地，停1#主变时，必须将2#主变中性点接地，倒换过程中一定要保证2#主变中性点不失去保护。

那么必须先投零序保护，再合变压器中性点地刀，最后再退间隙保护。

退间隙保护是为了防止间隙误动，造成主变三侧跳闸。

停电时，先将三侧转为热备用，再拉三侧刀闸。

都是先拉主变侧刀闸，拉第一把刀闸危险最大，所以要拉那个发生误操作影响最小的刀闸。

再取三侧开关的二次保险或二次开关，退保护，主要是退影响其它回路的压板，启动失灵的，跳母联的，退风冷电源等，最后拉开停电主变的中性点地刀，注意此时不用退零序保护。

送电时，保证三侧地点拆除，给上三侧开关的电机电源、控制电源，合中性点地刀之前应检查它的零序保护在投入位置。

将退了的保护压板投入，给上主变风冷电源，三侧开关从冷备用转热备用，送电的第二把刀闸重要，所以先合母线侧。

从高到低合主变三侧开关，倒2#变中性点，先投间隙，拉中性点，退零序。