保護裝置的信號分析與處理什么是電力系統？指由發電廠、變電站、輸電線路直到電力用戶在電氣上互相連接的整體，它包括了從發電，輸電，配電，用電各個環節。一個簡化的電力系統~發變組用戶變壓器配電線路開關~發變組輸電線路用戶輸電線路母線母線母線保護的主要類型發電機保護變壓器保護線路保護母線保護斷路器保護一、繼電保護的作用電力系統在運行中電能的傳遞是通過導體實現的，電能產生的高電位則通過絕緣體與大地隔開，電能的傳遞絕緣被破壞的時候，就發生了短路，通常我們指的故障就是短路故障。短路分為單相接地、相間故障、三相短路接地等故障類型。短路造成系統電壓降低，電流增大，產生強大的電動力，引起元件急劇發熱，造成通訊干擾，對于電力系統危害很大，因此需要用一種自動裝置快速切除故障，反映電氣元件的故障和不正常運行狀態，并動作于斷路器跳閘或發出信號的裝置就叫繼電保護。1.微機保護的構成任何繼電保護都由三個單元組成：測量單元：測量被保護元件運行參數的變化，并與保護的整定值進行比較，微機保護就是交流插件；與測量單元相連的一次設備，CT、PT，或非電量傳感器。邏輯單元：對測量單元送來的信號進行綜合判斷，決定保護裝置是否需要動作。例如微機保護的CPU插件。執行單元：根據邏輯單元的決定，發出信號或跳閘命令，例如微機保護的出口插件；與之相連的是斷路器。微機保護的工作原理2.微機保護的幾個概念采樣：正常時，微機保護周而復始的對電流電壓進行采樣。啟動：電流突變時中斷進入程序計算，達到定值時保護動作二、變壓器保護（1）防止變壓器油箱內部各種短路故障或油面降低的氣體保護。（2）防止變壓器繞組和引出線多相短路、大接地電流系統側繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路的（縱聯）差動保護或電流速斷保護。（3）防止變壓器外部相間短路并作為氣體保護和差動保護（或電流速斷保護）后背的過流保護（或復合電壓啟動的過流保護、或負序過流保護）。（4）防止大接地電流系統中變壓器外部接地短路的零序電流保護。（5）防止變壓器對稱過負荷的過負荷保護。（6）防止變壓器過勵磁的過勵磁保護。瓦斯繼電器瓦斯繼電器繼電器上部由開口杯6、重錘5、1磁鐵2和干簧接點8構成動作于信號，氣體容積裝置，下部由擋板13、調節桿11、磁鐵2和干簧接點8構成動作于跳閘的流速裝置。變壓器正常運行時，瓦斯繼電器中完全充滿變壓器油，開口杯（或浮子）位于上傾位置，擋板處于垂直向上位置，擋住主油道。輕瓦斯動作信號當變壓器內發生輕微故障時，產生的氣體向上途經瓦斯繼電器，會聚積在其殼內的上部空腔，迫使殼內油位下降，導致開口杯（或浮子）也下降，引起與之相連的永久磁鐵接近干簧觸點，當接近到一定限度時，便吸動干簧觸點使其閉合，發出報警信號。此時，擋板并不改變位置，因為油位降到一定程度后，產生的氣體能夠沿著管壁的上部排到油枕。輕瓦斯動作信號的處理輕瓦斯動作發信后，如一時不能對氣體繼電器內的氣體進行色譜分析，則可按下面方法鑒別：（1）無色、不可燃的是空氣。（2）黃色、可燃的是木質故障產生的氣體。（3）淡灰色、可燃并有臭味的是紙質故障產生的氣體。（4）灰黑色、易燃的是鐵質故障使絕緣油分解產生的氣體。輕瓦斯動作信號的處理若氣體繼電器內的氣體為無色、無臭且不可燃，色譜分析判斷為空氣，則變壓器可繼續運行，并及時消除進氣缺陷。值得注意的是變壓器新投或大修后，如果濾油溫度較低，也會殘留空氣，帶負荷后逐漸析出，引起輕瓦斯動作，這是正?，F象，但應注意下次動作時間若氣體是可燃的或油中熔解氣體分析結果異常，應綜合判斷確定變壓器是否停運。重瓦斯動作當變壓器內部發生嚴重故障時，產生大量氣泡，急速的油流涌向瓦斯繼電器，當流速超過一定值，便迫使擋板倒向油流動的方向，擋板旋轉，其上的磁鐵使得干簧接點吸合，發出跳閘命令，保護變壓器。重瓦斯動作的檢查要點瓦斯有無氣體（色譜、采氣）外殼是否變形壓力釋放閥是否動作變壓器油位是否有直流接地等信號，信號能否復歸差動保護差動保護是變壓器的主保護，其基本保護原理是基爾霍夫定律，當系統外部故障時電流和等于零

，當系統內部故障時電流和不等于零

?？v聯差動保護反映于主變相對地短路和主變系統外部的接地或相間故障，對于繞組匝間短路反映不靈敏。保護范圍在三側CT之間。差動保護的要求縱聯差動保護應滿足下列要求：a.應能躲過勵磁涌流和外部短路產生的不平衡電流；b.在變壓器過勵磁時不應誤動作；c.在電流回路斷線時應發出斷線信號。差動保護動作后的檢查處理檢查差動保護范圍內設備有無閃絡；檢查主變本體有無損壞檢查瓦斯保護有無動作信號檢查有無電流回路斷線或直流接地信號故障錄波檢查色譜分析分相差動保護保護范圍：高中壓套管CT之間，保護范圍和瓦斯重疊。差動保護的電流回路斷線TA斷線：①為了監視TA回路；②故障與TA斷線同時發生允許差動保護跳閘；先TA斷線后發生故障閉鎖差動保護；先發生故障后TA斷線保護應出口跳閘。差流越限：為了監視TA斷線。不閉鎖差動保護。500kV某站后備保護實例35kV后備保護低壓側過流0.9秒跳低壓側，1.5秒跳三側，不經復合電壓閉鎖，保護范圍在CT以下220kV后備保護中壓側阻抗：阻抗一段正方向指向220kV母線，反方向包含500kV母線，3秒掉母聯，3.5秒掉500kV側，4秒掉三側。中壓側零序：零序一段方向指向母線，3.5秒跳母聯，4秒跳500kV側；零序二段不帶方向5秒跳三側。500kV后備保護高壓側阻抗：阻抗一段正方向指向500kV母線，反方向包含220kV母線，2秒跳500kV側；阻抗二段2.5秒跳三側高壓側零序：零序一段方向指向母線，2秒跳500kV側；零序二段2.5秒跳三側，零序過流4.5秒掉三側后備阻抗保護的電壓回路斷線判據：(1)、正序電壓小于30V，且任一相電流大于0.04In或開關在合位狀態；(2)、負序電壓大于8V。影響：將保護自動退出運行或取上級電壓。處理：投入電壓壓板。過負荷判據：電流的1.1倍，延時9秒影響：6度法則，等值老化法則處理：上報、測溫、風冷過勵磁發出過勵磁信號時由于500kV變壓器容量大，鐵芯磁通密度高，工作在工作點附近，容易飽和，安裝了過勵磁保護。反映于勵磁電流:I=U/Z=U/2πfL=KU/f所以通過測量電壓和頻率使其達到定值后動作就可以實現過勵磁保護。過勵磁保護先發信號，按照反時限掉閘。發出過勵磁信號時的處理開啟全部風冷進行紅外測溫報告調度限制負荷投入電抗器限制電壓做好事故跳閘的準備三、母線保護母差保護遵循基爾霍夫原理，比率制動只是實現形式不同220kV母差帶有電壓閉鎖保護范圍在所有母線CT之間母差保護動作后的檢查檢查母線設備PT、避雷器、絕緣子等檢查間隔內刀閘、開關、CT、絕緣子等故障點不查清不可試發PMH-150母差的特點差回路采用雙位置繼電器接入差回路采用比率制動PMH-150母差的異常信號處理切換電源失壓:雙位置繼電器的正電源失去，由于雙位置繼電器是磁保持繼電器；該信號不會影響保護的正常運行，但倒母線時，影響雙位置繼電器的切換因此不必退出保護；復合電壓動作：復合電壓閉鎖繼電器接點閉合，使母差失去電壓閉鎖，不必退出保護，需及時處理。PMH-150母差的異常信號處理互聯動作：該信號發出時，任意母線故障無選擇掉閘。如果互聯壓板未投入，需保護班處理，可能是刀閘的輔助觸點未切換好。封母聯CT：母聯CT回路短接時，任意母線故障無選擇掉閘。通常母聯斷開時發此信號，如果母聯合位，那么母聯的輔助觸點可能發生問題。RCS915母差的信號裝置面板上設有九鍵鍵盤和10個信號燈。信號燈說明如下：“運行”燈為綠色，裝置正常運行時點亮；“斷線報警”燈為黃色，當發生交流回路異常時點亮；“位置報警”燈為黃色，當發生刀閘位置變位、雙跨或自檢異常時點亮；“報警”燈為黃色，當發生裝置其它異常情況時點亮?！疤鳬母”、“跳II母”燈為紅色，母差保護動作跳母線時點亮；“母聯保護”燈為紅色，母差跳母聯、母聯充電、母聯非全相、母聯過流保護動作或失靈保護跳母聯時點亮；“I母失靈”、“II母失靈”燈為紅色，斷路器失靈保護動作時點亮；“線路跟跳”燈為紅色，斷路器失靈保護動作時點亮；RCS915母差的異常信號及處理RCS915為微機母差，具備自檢功能，其自檢信息如下：可分為兩類裝置本身微機保護特有的告警信息裝置檢測的電氣量故障事件告警自檢信息含義解釋自檢信息含義處理建議保護板內存出錯保護板的RAM芯片損壞，發“裝置閉鎖”和“其它報警”信號，閉鎖裝置立即退出保護，通知廠家處理管理板內存出錯管理板的RAM芯片損壞，發“裝置閉鎖”和“其它報警”信號，閉鎖裝置保護板程序出錯保護板的FLASH內容被破壞，發“裝置閉鎖”和“其它報警”信號，閉鎖裝置管理板程序出錯管理板的FLASH內容被破壞，發“裝置閉鎖”和“其它報警”信號，閉鎖裝置保護板定值出錯保護板定值區的內容被破壞，發“裝置閉鎖”和“其它報警”信號，閉鎖裝置管理板定值出錯管理板定值區的內容被破壞，發“裝置閉鎖”和“其它報警”信號，閉鎖裝置該區定值無效該定值區的定值無效，發“裝置閉鎖”和“其它報警”信號，閉鎖裝置定值區號或系統參數定值整定后，母差保護和失靈保護定值必須重新整定該區定值無效該定值區的定值無效，發“裝置閉鎖”和“其它報警”信號，閉鎖裝置定值區號或系統參數定值整定后，母差保護和失靈保護定值必須重新整定光耦失電24V光耦正電源失去，發“裝置閉鎖”和“其它報警”信號，閉鎖裝置請檢查電源板的光耦電源以及開入/開出板的隔離電源是否接好跳閘出口報警出口三極管損壞，發“裝置閉鎖”和“其它報警”信號，閉鎖裝置退出保護，通知廠家處理內部通訊出錯保護板與管理板之間的通訊出錯，發“其它報警”信號，不閉鎖裝置檢查保護板與管理板之間的通訊電纜是否接好保護板DSP出錯保護板DSP自檢出錯，FPGA被復位，發“裝置閉鎖”和“其它報警”信號，閉鎖裝置立即退出保護，通知廠家管理板DSP出錯管理板DSP自檢出錯，FPGA被復位，發“裝置閉鎖”和“其它報警”信號，閉鎖裝置處理保護板長期起動1保護板DSP1起動元件長期起動（包括母差、母聯充電、母聯非全相、母聯過流長期起動），發“其它報警”信號，不閉鎖保護檢查二次回路接線（包括TA極性）管理板長期起動1管理板DSP1起動元件長期起動（包括母差、母聯充電、母聯非全相、母聯過流長期起動），發“其它報警”信號，不閉鎖保護保護板長期起動2保護板DSP2起動元件長期起動（包括失靈保護長期起動），發“其它報警”信號，不閉鎖失靈保護檢查二次回路接線（包括TA極性）以及失靈接點管理板長期起動2管理板DSP2起動元件長期起動（包括失靈保護長期起動），發“其它報警”信號，不閉鎖失靈保護TA斷線電流互感器二次斷線，發“斷線報警”信號，閉鎖母差保護立即退出保護，檢查TA二次回路面板通訊出錯面板CPU與保護板CPU通訊發生故障，發“其它報警”信號，不閉鎖保護檢查面板與保護之間的通訊電纜是否接好四、線路保護220kV及以上線路采用加強主保護簡化后備保護的基本原則配置和整定。加強主保護是指全線速動保護的雙重化配置，同時，要求每一套全線速動保護的功能完整，對全線路內發生的各種類型故障，均能快速動作切除故障。對于要求實現單相重合閘的線路，每套全線速動保護應具有選相功能。當線路在正常運行中發生不大于100Ω電阻的單相接地故障時，全線速動保護應有盡可能強的選相能力，并能正確動作跳閘。簡化后備保護是指主保護雙重化配置，同時，在每一套全線速動保護的功能完整的條件下，帶延時的相間和接地Ⅱ，Ⅲ段保護(包括相間和接地距離保護、零序電流保護)，允許與相鄰線路和變壓器的主保護配合，從而簡化動作時間的配合整定。如雙重化配置的主保護均有完善的距離后備保護，則可以不使用零序電流Ⅰ，Ⅱ段保護，僅保留用于切除經不大于100Ω電阻接地故障的一段定時限和/或反時限零序電流保護。全線速動保護全線速動保護對全線路內發生的各種類型故障均有完整的保護功能，兩套全線速動保護可以互為近后備保護。線路Ⅱ段保護是全線速動保護的近后備保護。通常情況下，在線路保護Ⅰ段范圍外發生故障時，如其中一套全線速動保護拒動，應由另一套全線速動保護切除故障，特殊情況下，當兩套全線速動保護均拒動時，如果可能，則由線路Ⅱ段保護切除故障，此時，允許相鄰線路保護Ⅱ段失去選擇性。線路Ⅲ段保護是本線路的延時近后備保護，同時盡可能作為相鄰線路的遠后備保護。全線速動保護的實現在當前電網全線速動保護由縱聯保護來實現，能夠保護線路全長，實現近0秒掉閘，兩端同時投退。一般有縱聯方向、縱聯距離、縱聯差動等保護原理，通過通道來實現?？v聯保護的通道載波通道微波通道光纖通道導引線通道重合閘電力系統運行經驗表明，架空線路絕大多數的故障都是瞬時性的，永久性故障一般不到10%，自動重合閘裝置是將因故跳開后的斷路器按需要自動投入的一種自動裝置。華北電網的220kV及以上聯絡線投單相重合閘方式單相重合閘方式：單相接地故障，跳單相重合單相，重合于永久故障跳三相；相間故障三相跳開后不重合。線路故障的基本概念單相接地故障：指中性點接地系統發生某相對地的短路故障相間故障：不同相之間的短路故障瞬時故障：故障發生后，瞬間消失的故障永久故障：故障發生后，瞬間沒有消失的故障。并非永遠存在的故障。保護的動作信號顯示保護動作通常保護在信號燈亮的同時，還能顯示出故障報告線路保護有可能顯示故障相CSC縱聯保護1）運行：常亮，代表保護在運行中。2）告警亮：常滅，當告警燈閃亮時，自動退出全部保護（告警Ⅰ），當告警燈常亮時，僅退出部分保護功能（如TV斷線時）。3）充電燈：代表重合閘的重合閘充電情況，CSC差動屏重合閘投入，正常信號燈應點亮。4）通道告警：代表通道傳輸信號出現了異常，一般情況下差動保護閉鎖，但信號不穩定時也可能導致差動保護誤動，應盡快退出。5）跳A、跳B、跳C燈，代表保護掉閘時相應的相別出口，當單相故障，重合成功時，單相燈亮，當相間故障時或者單相故障重合不成功時，三個燈亮。保護動作故障相別、測距等詳細信息需查找保護報告才能得到。充電：因為CSC裝置投重合閘，重合閘投入運行15秒后點亮。在壓力閉鎖等閉鎖重合閘開入時重合閘放電后黃燈滅。P546縱聯保護的信號說明1.1.1信號燈：1）HEALTHY：常亮，代表保護在運行中。2）OUTOFSERVICE：保護異常退出運行。3）ALARM：告警。4）TRIP：故障。5）A（B、C）相故障：亮時代表故障相是A（B、C）相；6）遠跳收信：亮時代表保護受到對端遠跳信號；7）PT斷線：保護失去輸入交流電壓8）CT斷線：保護輸入交流電流回路斷線或開路，閉鎖差動保護。1.1.2報告查詢方法：1）當前故障信息在ALARM/FAULTPRESENT模式下，按&查閱告警信息；C鍵復歸信號MCD縱聯保護的信號說明故障錄波報告的查看方法查找保護動作報告的故障相和故障距離方法如下：1.1.1打開錄波文件：1）找到掉閘時間的錄波報告雙擊；2）登錄帳號選“是”，密碼為空，重新上傳選“否”；1.1.2查看故障相別，距離及開關量：1）單擊“分析”菜單，選故障分析，查看故障分析報告，記錄故障相別，故障距離等數據，后關閉；1.1.3打印報告：1）點擊“文件”菜單選打印，單擊相應通道用“→”選擇，然后按確定健打印。保護報告的查看方法1）當前報告的調用方法：自動打印故障相別、測距，動作時間等2）歷史報告的調用方法：在人機對話窗口按↑↓上下翻動選擇“報告查詢”，按↑↓上下翻動選擇“動作報告”，查詢選擇“最近一次報告”，或“最近六次報告”時間相符的一次，或按照時間段報告按SET查看內容。3）歷史報告打印方法：在人機對話窗口按↑↓上下翻動選擇“打印”選“報告”選“動作報告”，其他同上。通道信號“收發信機動作”、“音頻接口動作”收到或發出閉鎖或允許信號，判斷正常區外故障時，可復歸不處理3dB告警：指高頻信號衰減到3dB，保護無法工作。復用通道故障：通道中收不到監頻，無法工作。處理：均要報調度退保護，通知專業人員處理保護的告警信號距離和方向保護的TV（PT）斷線差動保護的TA（CT）開路、復合電壓動作保護的裝置故障（電源故障）保護裝置異常（合并信號）兩側采樣不同步，造成不平衡電流的加大。線路縱差保護與元件保護中用的縱差保護不同，線路縱差保護兩側電流是由不同裝置采樣的。兩側電流采樣時間不一致，使動作電流不是同一時刻的兩側電流的相量和，最大的誤差是相隔一個采樣周期（931保護是0.833ms,折合工頻電角度為）。這將加大區外故障時的不平衡電流。解決方法：使兩側采樣同步，或進行相位補償。兩側采樣不同步TA斷線，差動保護會誤動。為了在單側電源線路內部短路時電流縱差保護能夠動作，因此差動繼電器在動作電流等于制動電流時應能保證動作。這樣在一側TA斷線時差動保護會誤動。解決方法：采取措施防止TA斷線時差動繼電器誤動。TA斷線線路保護動作后的檢查方法當保護動作后，警報響，所有值班人員應集中于主控室，聽候值長指揮，共同進行事故處理；1.1.1保護檢查人準備好220kV保護室鑰匙，保護屏鑰匙，數碼相機，繼電保護檢查表；1.1.2進入220kV保護室1.1.3到線路縱差保護1屏、線路縱差保護2屏、線路輔助屏進行檢查：1.1.4記錄保護屏點亮的信號燈1.1.5查找保護動作報告的故障相和故障距離1.1.6到故障錄波屏檢查，

故障相和故障距離；1.1.7將保護動作情況用對講機報告值長主要報告，哪個保護動作，哪臺開關掉閘，掉了那一相，是否重合，重合是否成功，故障錄波是否動作，兩套主保護和故障錄波反映的故障距離。1.1.8將保護動作信號用數碼相機拍照，復歸信號。1.1.9填寫繼電保護檢查表。遠方跳閘保護和過電壓保護1、遠方跳閘保護是500KV側所必備的特有保護主要作用：與線路過電壓保護配套使用，以迅速清除線路上的過電壓故障與線路的斷路器失靈保護配套使用，以清除線路對側送來的故障電流與線路并聯電抗器的保護配套使用，當對側故障時，用來切除線路對側送來的故障電流3、遠方跳閘保護原理在一段時間內連續收到對側信號后，保護出口跳閘。 為防止通道干擾，500kV的線路保護在收到遠跳信號后要經就地判別才出口跳閘。RCS925遠跳過電壓信號1）運行：常亮，代表保護在運行中。2）TV斷線：亮代表電壓回路斷線。3）跳閘燈：亮代表保護跳閘。保護報告的調用方法：1）當前報告的調用方法：自動循環顯示保護動作類型，動作時間等2）歷史報告的調用方法：在人機對話窗口按↑↓上下翻動選擇“顯示報告”，按↑↓上下翻動選擇，自動循環顯示保護動作類型，動作時間等。3）歷史報告打印方法，在人機對話窗口按+-上下翻動選擇報告，按確認鍵打印。遠方跳閘信號的處理當我站收到遠方跳閘信號而跳閘時，說明故障來自對端，應上報調度聽候處理當我站發出遠跳命令，說明對端可能跳閘，也應應上報調度聽候處理當我站沒有失靈、電抗器故障、過電壓發生時，發出遠跳命令可能是誤發，應報告專業人員查找。斷路器保護與重合閘主要有：失靈保護、三相不一致和線路自動重合閘三種。斷路器失靈保護動作后，不僅要就地跳開各斷路器送來的故障電流，還要通過線路的遠方跳閘保護跳開線路對側斷路器送來的故障電流斷路器失靈保護接線圖三相不一致保護作用：專為斷路器運行中掉相而設置。動作原理：任一相跳閘位置繼電器動作，而且沒有電流時，確認為該相開關在跳閘位置狀態；否則確認為三相不一致自動重合閘：在500KV接線中，兩個線路斷路器重合，應分先后重合，只有優先重合的斷路器重合成功后，才允許滯后重合的斷路器重合，否則閉鎖滯后重合的斷路器重合ＲＣＳ９２１信號燈1.1.1信號燈：1）運行：常亮，代表保護在運行中；打印帶有*號的信息，且熄滅運行燈時，保護發生了嚴重故障，所有保護功能均閉鎖，否則為部分閉鎖。2）A（B、C）相過流：代表A（B、C）相達到失靈保護定值電流，在其它線路故障或本路負荷大時點亮，不代表過流保護動作，需復歸。3）跳閘：常滅，紅燈亮時代表保護動作，除母聯開關外不用。1.1.2保護報告的調用方法：1）當前報告的調用方法：自動循環顯示、動作時間等2）歷史報告的調用方法：在人機對話窗口按↑↓上下翻動選擇“顯示報告”，按↑↓上下翻動選擇，自動循環顯示保護類型，動作時間等。3）歷史報告打印方法，在人機對話窗口按+-上下翻動選擇報告，按確認鍵打印。啟動失靈啟動后動作過程

1）跟跳：1單相跟跳：當收到保護單相跳閘信號后，該相高定值電流判別元件動作瞬時跟跳本相；2兩相跳閘聯跳三相：當收到保護兩相跳閘信號后，線路任意相高定值電流判別元件動作，經15mS延時聯跳三相。3三相跟跳：當收到保護三相跳閘信號后，瞬時跟跳三相。2）失靈跳本開關：1當收到保護單相跳閘信號后，該相高定值電流判別元件動作，經0.15秒延時跳本開關3）失靈動作1當收到保護單相跳閘信號后，該相高定值電流判別元件動作，經0.15秒延時跳相鄰支路（開關、母線、線路、變壓器）失靈保護動作后的檢查當220kV失靈保護動作后，警報響，所有值班人員應集中于主控室，聽候值長指揮，共同進行事故處理；1、保護檢查人準備好220kV保護室鑰匙，保護屏鑰匙，數碼相機，繼電保護檢查表；2、進入保護室3、記錄保護屏點亮的信號燈4、查找保護動作報告的故障相和故障距離5、到220kVRCS母差屏、220kVBP-2P母差屏記錄保護屏點亮的信號燈6、到故障錄波屏檢查，查找保護動作報告的故障相和故障距離方法如下：7、，哪臺開關掉閘，拿臺開關失靈，故障錄波是否動作，兩套主保護和故障錄波反映的故障距離。8、將保護動作信號用數碼相機拍照，復歸信號9、到其他輔助屏記錄其他的操作箱信號并復歸10、填寫繼電保護檢查表低壓并聯電抗器保護并聯電抗器的作用：降低工頻電壓升高降低操作過電壓有利用單相重合