线路保护配置原理培训

1、1,1.220kV 及以上电网的继电保护的整定应满足速动性、选择性和灵敏性和可靠性的要求。 2.220kV 及以上电网的继电保护要求配置的速动保护(全线速动保护、相间及接地故障的速动段)在正常整定情况下，应快速切除本线路的金属性短路故障;相间及接地故障的延时段后备保护主要保证选择性及灵敏性的要求。 3.220kV 及以上电网的继电保护应遵循相互独立的原则按双重化配置；两套保护装置应完整、独立，安装在各自柜中，每套保护装置应配置完整的主后备保护。线路纵联保护的通道（含光纤、微波、载波等通道设备)、远方跳闸和就地判据应按双重化配置。双重化的保护装置的交流电流、电压应取自电压互感器和电流互感器 的相互独立的绕组。双重化的保护装置的直流回路应由不同的熔断器或空气开关控制。双重化的保护装置并分别控制断路器的不同线圈。双重化保护不应有任何电气联系。,2,4. 220kV 及以上电网的继电保护的灵敏性要求如下：对纵联保护，在保护范围内末端发生金属性故障时，应有足够灵敏度。相间故障保护的最末一段(例如距离III段)的灵敏度，应按躲过最大负荷电流选取。接地故障保护最后一段，应以适应下述短路点接地电阻值的

2、接地故障为 整定条件：220kV线路，100欧姆；330kV线路，150欧姆； 500kV线路，300欧姆；当线路末端发生高电阻接地故障时，允许由两侧线路保护纵续动作切除 故障。 5. 220kV 及以上电网的继电保护,一般采取近后备方式；当一套保护装置拒动时，由相互独立的另一套保护动作切除故障；当断路器拒动时，启动断路器失灵保护，断开与故障元件所接入母线相连的所有其他连接电源的断路器。有条件时可采用远后备方式，即当故障元件所对应的继电保护装置或断路器拒动时，由电源侧最相邻故障元件的上一级继电保护装置动作切除故障。,3,当前电力系统对高压线路保护的要求,6. 220kV 及以上电网的继电保护的在系统振荡时要求如下:除了预定的解列点外，不允许保护在系统振荡时误动作跳闸；除大系统之间的弱联络线外，系统最长振荡周期可按1.5s考虑。在系统振荡过程发生接地故障时，应有选择的可靠切除故障；若发生不接地的多相故障短路时，应保征可靠的切除故障，但允许个别相邻线路相间距离保护无选择性跳闸。在系统振荡过程中发生短路故障，可适当的降低对继电保护装置速动性要求，但保证可靠切除故障。,4,当前高压线路继电保护

3、总体配置,目前，微机保护在我国电力系统已得到广泛应用，应用于高压线路的微机线路保护装置年平均正确动作率高达98%以上；高压线路继电保护的应用日趋成熟。当前高压线路继电保护装置的基本配置如下：,5,仅反应线路一侧的电气量不可能区分本线路末端和对侧母线或相邻线始端的故障，主保护要实现全线速动，只有反映线路两侧的电气量即需要将线路一侧的电气量信息传送到对侧。纵联保护，是用某种通信通道将输电线路两端的保护装置纵向联结起来，将本端的电气量信息状态传送到对端进行比较，以判断故障在本线路范围内还是在线路范围之外，从而实现全线速动切除区内故障。,全线速动的主保护,6,按保护动作原理进行分类,纵联保护分类(一),2.纵联分相差动保护(许继产品WXH-803, 南瑞产品rcs-931等),1.纵联方向保护(许继产品WXH-801,南瑞产品rcs-901等)纵联距离保护(许继产品WXH-802, 南瑞产品rcs-902等),7,纵联保护分类(一)说明,1.纵联方向保护、纵联距离保护基本原理为比较线路两端的功率方向，可采用载波通道、微波通道、光纤通道道； 2. 纵联方向保护通常采用的方向元件的有工频变化量方向

4、、正序故障分量元件、零序方向元件等； 3.纵联距离保护采用的元件有接地方向阻抗元件、相间方向阻抗元件等。 4.纵联差动保护基本原理为比较线路两端各端电流的幅值及相位 ；采用光纤通道或微波通道。,8,按保护通道形式进行分类,纵联保护分类（二）,9,纵联保护分类(二)说明,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,高频保护是以输电线载波通道作为通信通道的纵联保护；通道连接方式分为“相-相”制通道 、“相-地”制通道 ；专用收发讯机采用“相-地”制通道；复用载波设备采用“相-相”制通道。 2. 微波保护是以微波通道作为通信通道的纵联保护。 3. 光纤保护是以光纤通道为通信通道的纵联保护。 4. 导引线保护是以辅助导线或导引线为通信通道的纵联保护，目前已基本停止使用。,10,纵联保护-工作方式1专用闭锁式,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,专用闭锁式-“相地”式高频通道的构成原理,通道方式1“相地”式高频通道,11,纵联保护-工作方式1专用闭锁式,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,保护与收发讯机“双接点方式”连线图,保护与收发讯连线-“双接点”,12,纵联保护-工作方式1专用闭锁式,2.各

5、种继电保护原理的分析-纵联保护,保护与收发讯机“单接点方式”连线图,保护与收发讯连线-“单接点”,13,纵联保护-工作方式1专用闭锁式,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,专用闭锁式工作原理,如上图所示，当线路发生区内k2点故障时，两侧纵联保护均启动， 通过收发讯机向对侧发闭锁信号；两侧纵联保护在收到闭锁信号 （确认时间为58ms）后，两侧纵联保护的正方向停信 元件均动作，立即停止向对方发送闭锁信号；各侧纵联保护在收 不到闭锁信号(确认时间为58ms）后，出口跳闸切除区内故障。,14,纵联保护-工作方式1专用闭锁式,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,专用闭锁式工作原理,如上图所示，当线路发生区内k1点故障时，两侧纵联保护均启动， 通过收发讯机向对侧发闭锁信号；两侧纵联保护在收到闭锁信号 （确认时间为58ms）后，M侧纵联保护的正方向停信元件动作， 立即停止向对方发送闭锁信号，但N侧纵联保护的正方向停信元件 不会动作,继续向对侧发送闭锁信号；因此区外故障纵联保护不会 动作。,15,纵联保护-工作方式1专用闭锁式,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,专用闭锁式工作原理,远方启信逻辑

6、 保护未起动时，收到对侧闭锁信号, 开关合位则立即发信10s; 位置停信:开关处于跳位，收信后停信160ms; 其它保护三跳停信:保护启动，收到开入，停信200ms; 定时通道自检本侧保护启信，200ms后停信。对侧保护在收到高频信号后由远方启信逻辑立即发信10s，本侧保护在收到对侧高频信号5s后再次发信10s，通道试验结束。,16,纵联保护-工作方式1专用闭锁式,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,专用闭锁式工作原理总结：,专用闭锁式通道上传输的为闭锁信号； “双接点”方式保护由两副接点控制发信、停信，其它保护三跳停信回路、远方信回路、定时通道自检功能由收发讯机完成； “单接点”方式保护由一副接点控制发信、停信,其它保护三跳停信回路、 远方信回路、定时通道自检功能由 收发讯机完成； 纵联保护的停信元件为正方向元件，每侧保护必须在收到闭锁信号（确认时间为58ms）后才允许停信,本侧停信后要求持续一段时间(58ms)收不到闭锁信号才发跳闸命令。,17,纵联保护-工作方式1专用闭锁式,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,专用闭锁式优点：, 可靠性高；即使内部故障使高频通道中断，保护也会

7、正确动作跳闸。,专用闭锁式缺点：, 本方式只在故障时发信，正常时不发信；如通道中断可能会 造成区外故障误动；因此，必须每天进行通道检查。,18,载波通道，专用收发信机闭锁式模式,19,纵联保护-工作方式2复用闭锁式,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,通道方式1“相-相”式载波通道,“相相”式载波通道的构成原理,20,纵联保护-工作方式2复用闭锁式,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,专用闭锁式- 光纤通道的构成原理,通道方式2专用光纤通道,21,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,通道方式3其它数字通道,光纤通道的构成原理,纵联保护-工作方式2复用闭锁式,22,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,保护与复用通讯设备连线示意图,保护与通讯设备接线,纵联保护-工作方式2复用闭锁式,23,纵联保护-工作方式2复用闭锁式,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,复用闭锁式工作原理,如上图所示,当线路发生区外k1点故障时，N侧纵联保护反方向动作向对 侧发闭锁信号；M侧保护正方向元件动作，但收到对侧的闭锁信号,故区 外故障保护不会误动作；当线路发生区内k2点故障时，两侧保护正方向 元件均动

8、作且未收到闭锁信号，因此区内故障可靠切除。,复用闭锁式采用反方向元件作为发信元件;,24,纵联保护-工作方式2复用闭锁式,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,复用闭锁式工作原理总结：,复用闭锁式采用反方向元件作为发信元件;,纵联保护在本侧正方向元件动作后确认收不到对侧的闭锁信号则出口跳闸；通道确认时间约18ms左右。,25,纵联保护-工作方式3复用允许式,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,通道方式同复用闭锁式,保护与通讯设备接线同复用闭锁式,26,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,复用允许式工作原理,复用允许式采用正方向元件作为发信元件;,如上图所示,当线路发生区外k1点故障时， M侧保护正方向元动作并向对 侧发运信号，N侧保护正方向元件不会动作,因此区外故障不会误动； 当线路发生区内k2点故障时，两侧保护正方向元件均动作且均向对侧发 允许信号,两侧保护在本侧正方向元件动作后收到允许信号（5ms左右）, 保护动作切除区内故障。,27,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,复用允许式工作原理,解除闭锁功能当载波通道所在线路发生相间故障时，可能会导致载波信号中断或衰耗过大。如果保

9、护信号传输装置既收不到监频信号，又收不到跳频信号，则认为电力线载波通道可能中断，信号传输装置的解除闭锁接点会在200ms时间窗内延时30ms闭合。纵联保护在允许式下，如果保护启动后判为发生正向相间故障,收不到对侧允许信号，但收到导频消失开入，开放纵联保护100ms。,28,纵联保护-工作方式3复用允许式,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,复用允许式工作原理总结：,复用允许式采用正方向元件作为发信元件;,纵联保护在本侧正方向元件动作后确认收到对侧的允许信号则出口跳闸；通道确认时间约5ms左右。,29,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,复用载波通道方式优点：, 继电保护信号和电话交替使用，正常时有监频信号；投资少,可靠性高。,复用通道通道方式缺点：,复用允许式在区内故障时收不到对侧的允许信号会保护引起拒动;如区内相间故障可能导致载波通道中断；目前改善的办法为增加“解除闭锁”功能。 复用闭锁式在区外故障时如收不到对侧的闭锁信号会引起保护误动。,纵联保护-工作方式3复用允许式,30,载波通道，复用载波机允许式、闭锁式,专用光纤（光纤距离）（复用允许式、闭锁式）,复用PCM（光纤距离）（复用允许式、闭锁式）,31,典型220kV的保护配置许继WXH-802、WXH-803、WDLK-864或南瑞的RCS-902、 RCS-931 、 RCS-923或配置双套的光线差动保护,主保护：纵联距离、纵联方向、纵联差动，选择其中两种,后备保护：三段接地距离和相间保护四段式零序方向保护综合重合闸功能,线路辅助保护：三相不一致保护线路充电保护失灵启动装置过流保护,32,纵联保护的方向元件介绍,故障分量方向元件 正序故障分量方向元件 负序方向元件 零序方向元件 工频变化量方向元件,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,稳态量方向元件 距离元件,33,故障分量故障状态=负荷状态+故障附加故障分量分为突变量和稳态量;故障分量的特点：1.故障分量仅在故障时出现。2.故障分量 与负荷电流无关。3.故障分量仅由施加于故障点的一个电动势产生，所以故障点电压 最大，系统中性点处为零。,2.各种继电保护原理的分析-纵联保护,

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