110kV繼電保護及自動裝置第一節概述

繼電保護的作用1

繼電保護的要求2

電氣設備繼電保護的配置31.1保護裝置110kV繼電保護裝置1.3高壓輸電線路電流互感器變壓器電容器斷路器1.4高壓電氣設備變壓器過負荷變壓器油溫高變壓器風扇故障輕瓦斯保護動作PT二次回路故障直流回路絕緣損壞控制回路斷線不接地系統單相接地

反應電力系統的不正常工作狀態，根據運行維護的具體條件和設備的承受能力，發出警報信號、減負荷或延時跳閘。預告信號事故信號1.6繼電保護信號在電氣設備發生故障時，繼電保護裝置迅速發出跳閘命令，使故障設備及時從電力系統中隔離。可靠性1選擇性2快速性3靈敏性42.1繼電保護要求可靠性當K1處發生故障時，3QF、4QF的保護應可靠動作，跳開3QF、4QF，切除故障設備。2.2繼電保護可靠性保護裝置在正常運行和保護區外發生故障時，不應該誤動作在保護區范圍內發生故障時應可靠動作，不發生拒絕動作。選擇性2.3繼電保護選擇性

當系統中發生故障時保護裝置動作，僅切除故障原件，保證非故障原件繼續運行。快速性快速性不僅可以減輕事故對設備的損壞，防止故障擴大，而且是最有效的、最經濟的提高電力系統暫態穩定的方法。2.4繼電保護快速性保護裝置裝置盡可能用很短的時間講故障從電網中切除。靈敏性2.5繼電保護靈敏性保護裝置對故障和不正常運行狀態的反應能力。保護按照設置分類主保護輔助保護近后備遠后備后備保護主保護為滿足系統穩定和設備安全要求，能以最快速度有選擇性的切除被保護設備和線路故障的保護瓦斯保護差動保護距離保護高頻保護后備保護

當主保護或斷路器拒動時，由相鄰電力設備或線路的保護來實現的后備保護。

遠后備當主保護或斷路器拒動時，用來切除故障的保護，

當主保護拒動時，由本設備或線路的另一套保護來實現的后備保護。

近后備主變故障類型故障類型內部故障外部故障不正常工作狀態主變保護主變故障類型主變內部故障相間短路

繞組匝間短路單相接地短路鐵芯故障主變故障類型主變外部故障1、引線及套管處會產生各種相間短路

2、接地故障

主變故障類型不正常工作狀態

1.外部短路引起的過電流

2.過負荷3.油箱漏油造成的油面降低

4.風冷全停

1、瓦斯保護2、差動保護3、零序方向保護4、復合電壓過流保護5、冷卻器全停跳閘6、過負荷7、壓力釋放主變壓器保護主變保護配置瓦斯保護開口杯擋板式瓦斯繼電器，其內部結構如左圖所示。正常運行時，上、下開口杯2和1都浸在油中，開口杯和附件在油內的重力所產生的力矩小于平衡錘4所產生的力矩，因此開口杯向上傾，干簧觸點3斷開。瓦斯保護

變壓器內部有氣體時,少量的氣體上升后逐漸聚集在繼電器的上部，迫使油面下降。而使上開口杯露出油面，此時由于浮力的減小，開口杯和附件在空氣中的重力加上杯內油重所產生的力矩大于平衡錘4所產生的力矩，于是上開口杯2順時針方向轉動，帶動永久磁鐵10靠近干簧觸點3，使觸點閉合，發生“輕瓦斯”保護動作信號。

瓦斯保護

變壓器內部發生嚴重故障時,大量氣體和油流直接沖擊擋板8，使下開口杯1順時針方向旋轉，帶動永久磁鐵靠近下部干簧的觸點3使之閉合，發出跳閘脈沖，表示“重瓦斯”保護動作。當變壓器出現嚴重漏油而使油面逐漸降低時，首先是上開口杯露出油面，發出報警信號，繼之下開口杯露出油面后亦能動作，發出跳閘脈沖。

上面的觸點表示“輕瓦斯保護”，動作后經延時發出報警信號。下面的觸點表示“重瓦斯保護”，動作后起動變壓器保護的總出口繼電器，使斷路器跳閘。

瓦斯保護瓦斯保護動作迅速1靈敏度高2安裝接線簡單3能反應油箱內部發生的各種故障4瓦斯保護的優點缺點不能反應油箱以外的套管及引出線等部位上發生的故障。

差動保護

縱聯差動保護是反應被保護變壓器各端流入和流出電流的相量差。對雙繞組變壓器實現縱差動保護的原理接線如右圖所示。3.4差動保護差動保護本身元件損壞套管或引出線故障內部故障差動保護用的CT開路或短路引起的誤動差動保護動作的原因直流回路兩點接地或二次線短接引起誤動差動保護新投入的差動保護，投入前應做那些試驗？進行帶負荷測相位和差流以檢查電流回路接線的正確性1變壓器合閘充電5次，以檢查差動保護躲過勵磁電流的性能。2AddYourText變壓器后備保護變壓器間隙零序保護AddYourText變壓器零序過電流保護變壓器復合電壓閉鎖過流保護復壓過流保護接線圖主變零序電流保護主變零序電流保護主變間隙零序保護110kV線路保護配置1、距離保護2、方向零序保護3、過流保護第一節概述3.3線路保護配置Text接地保護速斷保護線路保護的種類任務:有選擇、快速、可靠切除線路發生的各種故障過流保護方向過流距離保護高頻保護一、線路保護的分類二、定時限過流保護單電源供電的輻射網絡t1＞t2＞t3t1＝t2+△tt2＝t3+△tt3△t△tt2t1d11各段保護的動作時間是固定的，與短路電流的大小無關。2各級保護的時限特性是呈階梯形狀，越靠近電源，動作時間越長。3每一段線路的定時限保護，除了保護本線路外，還作相鄰下一級線路的后備保護。定時限過流保護的特點三段式過流保護裝置第一段電流速斷保護2KA1KS1KA2KS第二段時限電流速斷4KA1KT3KA3KS第三段電流保護6KA2KT5KA雙側電源供電線路圖D1短路t3＜t2D2短路t2＜t3跳閘時間矛盾方向電流保護接線圖特點：保證單電源環形網和多電源網各段電流保護之間動作的選擇性。零序方向電流保護接線圖零序Ⅱ段是與保護安裝處的相鄰下一線路的零序Ⅰ段相配合，保護本線路全長并延伸到下一線路零序Ⅰ段是按躲過本線路末端單相短路時流經保護裝置的最大零序電流來整定，它不保護本線路全長。零序Ⅲ段是與相鄰線路零序Ⅱ段配合，是零序Ⅰ、Ⅱ段的后備保護。零序Ⅰ段零序Ⅱ段零序Ⅲ距離保護

反應保護安裝處至故障點的距離，并根據距離的遠近而確定動作時限的一種保護裝置。Zm=距離保護原理接線三段式距離保護原理接線圖距離保護的組成

1.測量部分

2.起動部分

3.振蕩閉鎖部分

4.二次電壓回路斷線閉鎖部分5.

邏輯部分距離保護的范圍距離Ⅰ段保護范圍是本線路80%～85%距離Ⅱ段保護范圍是本線路全長延伸到下一段線路的一30～40%距離Ⅲ段是Ⅰ、Ⅱ的后備，保護本線路和下一級線路的全長并延伸到再下一級線路的一部分中性點不接地電網中單相接地故障的特點10kV系統正常運行情況下：UA=UB=UC=6kV35kV系統正常運行情況下：UA=UB=UC=20kV在正常運行情況下在A相接地時，各相對地的電壓為：

結論：

故障相電壓為零，非故障相對地電壓升高為原來倍。

正常運行時：沒有零序電壓，三只電壓表讀數相等，繼電器KV不動作。當系統任一出線發生接地故障時，接地相對地電壓為零，而其他兩相對地電壓升高。同時在開口三角處出現零序電壓，過電壓繼電器KV動作，給出接地信號。1、過流保護2、零序電壓保護3、電流平衡保護4、過電壓保護5、欠壓保護3.4電容器保護配置電容器保護電容器保護配置電流不平衡零序電流橫差保護過負荷過壓保護低壓保護過流保護熔斷器零序電壓并聯電容器組與斷路器之間的設備過流保護零序電流零序電壓保護范圍單臺電容器內部極間短路保護并聯電容器組多臺電容器故障電流不平衡零序電流保護范圍三角形接線的電容器組，當某相中的一臺故障。并聯電容器組多臺電容器故障橫差保護

任一臺電容器故障或氣體故障造成的三相電流不平衡適用于雙三角接線的電容器組并聯電容器允許在1.1倍額定電壓下長期運行，當母線電壓升高時保護電容器不致于損壞。電容器可以在有值為1.3倍額定電流下長期運行.避免在系統高次諧波和高電壓引起的過電流過負荷保護過電壓保護低壓保護保護范圍并聯電容器組突然失壓，而線路重合有使母線帶電，使電容器產生高壓損壞。

重合閘1

按頻率自動減負荷裝置2

備用電源自投裝置3自動裝置就是將因故障跳閘后的斷路器按需要自動投入的一種自動裝置。什么是重合閘？對重合閘的要求一

由值班員手動跳閘或遙控跳閘時1

手動合閘，線路故障，保護跳閘時2

斷路器閉鎖,處于不正常工作狀態3重合閘不應動作對重合閘的要求二

重合閘動作后能自動復歸，準備一次故障跳閘后再重合

重合閘只能實現一次重合，重合于永久故障再次跳閘后不重合

應能和繼電保護配合實現前加速或后加速故障的切除雙側電源的線路上實現重合閘時，應能實現無壓檢定和同期檢定重合閘的作用4.對斷路器本身由于機構不良或繼電保護誤動作而引起的誤跳閘，也能起糾正的作用。3.在架空線路上采用重合閘，可以暫緩架設雙回線路，以節約投資。

1.大大提高供電的可靠性，減少線路停電的次數2.在高壓輸電線路上采用重合閘，以提高電力系統并列運行的穩定性。單相故障，跳單相重合單相，重合于永久故障跳三相；相見故障跳三相不重合綜合重合閘三相重合閘單相重合閘停用重合閘重合閘的重合方式單相故障，跳單相重合單相，重合于永久故障跳三相：相見故障跳三相，重合三相，重合于永久故障跳三相任何類型的故障，跳三相，重合三相，永久故障再跳三相任何故障跳三相，不重合重合閘前加速D1點故障1QF處電流Ⅲ段無選擇跳閘重合閘動作恢復送電保護延時選擇性跳閘切除故障瞬時故障永久故障保護A保護B保護C重合閘后加速保護AAAR保護C保護BAARD2點故障3QF處保護延時選擇跳閘重合閘動作恢復送電保護C瞬時跳閘切除故障瞬時故障永久故障檢同期和檢無壓重合閘按頻率自動減負荷裝置ft斷開負荷電壓互感器來F＜整定值ft中間繼電器斷開部分負荷按頻率自動減負荷裝置運行注意事項投入（退出）交流電源投入裝置投入（退出）直流電源投入裝置ZPJH在投入（退出）斷路器跳閘連接片同時投入（退出）重合閘放電連接片巡視檢查

指示燈正常連接片投