1、繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】目錄繼電保護基礎知識發(fā)電機保護變壓器保護母線保護線路保護繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)：生產(chǎn)、傳輸、分配、使用電能的發(fā)電機、變壓器、電力線路、各種用電設備聯(lián)系在一起組成的統(tǒng)一整體就是電力系統(tǒng)。事故：是指系統(tǒng)的正常工作遭到破壞，以致造成對用戶的停電或少送電、電能質(zhì)量嚴重下降、設備的毀壞，以及系統(tǒng)運行穩(wěn)定的破壞或瓦解等。短路：是指正常運行以外的一切相與相之間或相與地之間的短接。不正常工作狀態(tài)：通常是指由于各種原因，使電氣設備或系統(tǒng)運行參數(shù)偏離了規(guī)定容許值的情況。最大運行方式：是指系統(tǒng)投入運行的電源容量最大，系

2、統(tǒng)的等值阻抗最小，以致發(fā)生故障時，短路電流最大的那種運行方式。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】 1、自然方面的原因。如雷擊、暴風雪、霧閃、動物活動、大氣污染、其他外力破壞等。 2、人為原因。如誤操作、運行方式不當、運行維護不良或安裝調(diào)試錯誤，導致電氣設備過負荷、過電壓、設備損壞等。 3、設備本身原因。如設備制造質(zhì)量、設備本身缺陷、絕緣老代等。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】l1、單相接地短路：電力系統(tǒng)及電氣設備最常見的的短路是單相接地，約占全部短路故障的75%以上。 2、兩相接地短路：兩相接地短路一般不超過全部短路故障的10%，兩相接地短路故障大多數(shù)時候

3、是由單相接地短路擴大而形成。 3、兩相及三相相間短路：兩相及三相相間短路故障是電力系統(tǒng)最為嚴重的故障，繼電保護應迅速切斷兩相及三相短路。 4、斷相或斷相接地：線路斷相一般伴隨斷相接地，而發(fā)電廠的斷相，大都是斷路器合閘或分閘時有一相拒動或者三相熔斷器一相熔斷造成。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】 5、繞組匝間短路：這種短路多發(fā)生在發(fā)電機、變壓器等電機電器的繞組中，這種短路能嚴重損壞設備，要求繼電保護迅速切除這種短路故障。 6、轉(zhuǎn)換性故障和重疊性故障：發(fā)生以上五種故障之一，有時由于故障的演變和擴大，可能由一種故障轉(zhuǎn)換為另一種故障，或發(fā)生兩種及兩種以上的故障（又稱復故障），這種故

4、障一般不超過全部故障的5%。 繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】 1、電流增加：故障點與電源直接連接的電氣設備上的電流會增大。 2、電壓降低：故障點及故障點附近各母線上的電壓也將在不同程度上有很大的降低，短路點的電壓基本降為0。 3、電流電壓間的相位角會發(fā)生變化。 4、電壓與電流的比值會發(fā)生變化。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】 1、通過故障點的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞。 2、短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動力的作用，引起它們的損壞或縮短它們的使用壽命。 3、電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品的質(zhì)

5、量。 4、破壞電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使整個系統(tǒng)瓦解。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】u繼電保護的由來繼電保護的由來 繼電保護是為了防止電力系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況，所采取的反事故自動化措施。因在其發(fā)展過程中曾主要用有觸點的繼電器來保護電力系統(tǒng)及其設備，使之免遭損害，所以沿稱繼電保護。 最早的繼電保護裝置是熔斷器。以后出現(xiàn)了作用于斷路器的電磁型繼電保護裝置、電子型靜態(tài)繼電器以至應用計算機的數(shù)字式繼電保護（微機繼電保護）。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】u繼電保護任務：繼電保護任務：所謂繼電保護裝置，是一種能反映電氣設備的故障或

6、不正常工作狀態(tài)，并作用于斷路器跳閘或發(fā)出信號的自動裝置。它的基本任務：1、發(fā)生故障時，迅速而準確地動作，自動地將故障設備從系統(tǒng)中切除，以保證故障設備繼續(xù)運行，并防止故障設備繼續(xù)遭到破壞。2、當電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時，自動發(fā)出信號，以使值班人員得以及時察覺和采取必要的措施。反映不正常工作狀態(tài)的繼電保護，通常允許帶一定的延時動作。3、繼電保護與自動重合閘等自動裝置相配合，可在輸電線路發(fā)生暫時性故障時，迅速恢復故障線路的正常運行，從而提高系統(tǒng)供電的可靠性。主要作用是：防止電力系統(tǒng)事故的發(fā)生和發(fā)展，限制事故的影響及范圍，保證電能質(zhì)量并提高供電的可靠性。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培

7、訓中心】u繼電保護基本要求：繼電保護基本要求：1、可靠性是指繼電保護的工作應安全可靠，即當保護范圍內(nèi)發(fā)生故障時，保護裝置應可靠地動作，而在不屬于它動作的情況下，則不應誤動作。2、快速性就是要求繼電保護快速動作，以盡可能短的時間將故障從電網(wǎng)中切除。3、靈敏性是指保護裝置對其保護范圍內(nèi)故障或不正常工作狀態(tài)的反應能力。4、選擇性指繼電保護的動作是應該有選擇的，即只切除故障設備，以保證非故障部分繼續(xù)運行，從而將事故影響限制在最小的范圍內(nèi)。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】u事故處理遵循的順序事故處理遵循的順序1）根據(jù)事故信號、保護裝置動作、表計指示、設備的外部特征判斷事故的全面情況2

8、）如果對人身或設備有威脅時應立即設法解除這種威脅必要時停止設備運行，應特別注意對未直接受到損壞的設備進行隔離保證它們的正常運行3）迅速進行檢查和試驗判斷故障性質(zhì)、地點及其范圍4）對所有未受到影響的設備保證其運行5）對有故障的設備在判明故障部位和故障性質(zhì)后應立即做好安全措施通知檢修人員6）主動將事故處理的每一個階段迅速正確報告上級領導繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】概述概述 發(fā)電機的安全運行對保證電力系統(tǒng)的正常工作和電能質(zhì)量起著決定性的作用，同時發(fā)電機本身也是一個十分貴重的電氣元件，因此，應該針對各種不同的故障和不正常運行狀態(tài)，裝設性能完善的繼電保護裝置。發(fā)電機的故障類型主要

9、有：1、定子繞組相間短路；2、定子繞組一相的匝間短路；3、定子繞組單相接地；4、轉(zhuǎn)子繞組一點接地或兩點接地；5、轉(zhuǎn)子勵磁回路勵磁電流消失。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】l發(fā)電機的不正常運行狀態(tài)主要有：發(fā)電機的不正常運行狀態(tài)主要有：1、由于外部短路引起的定子繞組過電流；2、由于負荷超過發(fā)電機額定容量而引起的三相對稱過負荷；3、由外部不對稱短路或不對稱負荷（如單相負荷，非全相運行等）而引起的發(fā)電機負序過電流和過負荷；4、由于突然甩負荷而引起的定子繞組過電壓；5、由于勵磁回路故障或強勵時間過長而引起的轉(zhuǎn)子繞組過負荷。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】l針對上述

10、故障類型及不正常運行狀態(tài)，按規(guī)程規(guī)定，針對上述故障類型及不正常運行狀態(tài)，按規(guī)程規(guī)定，發(fā)電機應裝設以下繼電保護裝置：發(fā)電機應裝設以下繼電保護裝置：1、對1MW以上發(fā)電機的定子繞組及其引出線的相間短路，應裝設縱聯(lián)差動保護。（保護演示）2、對直接聯(lián)于母線的發(fā)電機定子繞組單相接地故障，當發(fā)電機電壓網(wǎng)絡的接地電容電流大于或等于5A時（不考慮消弧線圈的補償作用），應裝設動作于跳閘的零序電流保護；當接地電容電流小于5A時，則裝設作用于信號的接地保護。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】 對于發(fā)電機變壓器組，一般在發(fā)電機電壓側(cè)裝設作用于信號的接地保護；當發(fā)電機電壓側(cè)接地電容電流大于5A時，應裝

11、設消弧線圈。 容量在100MW及以上的發(fā)電機，應裝設保護區(qū)為100的定子接地保護。 3、對于發(fā)電機定子繞組的匝間短路，當繞組接成星形且每相中有引出的并聯(lián)支路時，應裝設單繼電器式的橫聯(lián)差動保護。4、對于發(fā)電機外部短路引起的過電流，可采用下列保護方式：繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】5、負序過電流及單相式低電壓起動過電流保護，一般用于50MW及以上的發(fā)電機；6、復合電壓（負序電壓及線電壓）起動的過電流保護；過電流保護，用于1MW以下的小發(fā)電機。7、對于由不對稱負荷或外部不對稱短路而引起的負序過電流，一般在50MW及以上的發(fā)電機上裝設負序電流保護。8、對于由對稱負荷引起的發(fā)電機定

12、子繞組過電流，應裝設接于一相電流的過負荷保護。9、對于水輪發(fā)電機定子繞組過電壓，應裝設帶延時的過電壓保護。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】l對于發(fā)電機勵磁回路的接線故障：對于發(fā)電機勵磁回路的接線故障：n水輪發(fā)電機一般裝設一點接地保護，小容量機組可采用定期檢測裝置；n對大容量機組則可以裝設轉(zhuǎn)子一點接地保護。對兩點接地故障，應裝設兩點接地保護，在勵磁回路發(fā)生一點接地后投入。n對于發(fā)電機勵磁消失的故障，在發(fā)電機不允許失磁運行時，應在自動滅磁開關(guān)斷開時連鎖斷開發(fā)電機的斷路器；對采用半導體勵磁以及100MW及以上采用電機勵磁的發(fā)電機，應增設直接反應發(fā)電機失磁時電氣參數(shù)變化的專用失磁保

13、護。為了快速消除發(fā)電機內(nèi)部的故障，在保護動作于發(fā)電機斷路器跳閘的同時，還必須動作于自動滅磁開關(guān)，斷開發(fā)電機勵磁回路，以使轉(zhuǎn)子回路電流不會在定子繞組中再感應電勢，繼續(xù)供給短路電流。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】發(fā)電機主要裝設的保護：發(fā)電機主要裝設的保護：l縱差保護l橫差保護l過電壓l復合電壓閉鎖過電流保護l負序過電流保護lFMK聯(lián)跳l失磁保護l定子接地保護l轉(zhuǎn)子一點接地保護l強行勵磁l強行減磁繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】變壓器繼電保護l電力變壓器是發(fā)電廠和變電站中的重要設備之一，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電壓等級越來越高，在電能輸送過程中升壓和降壓的層次必

14、然增多。目前，變壓器總?cè)萘勘劝l(fā)電機總?cè)萘扛?10倍，可見，變壓器在電力系統(tǒng)中所占的地位有多重。它的故障和事故將給系統(tǒng)正常運行帶來嚴重后果，因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度裝設性能良好，動作可靠的繼電保護。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】l變壓器的故障和不正常運行狀態(tài)故障類型可分為油箱內(nèi)故障和油箱外故障。油箱內(nèi)故障有相間短路、繞組的匝間短路和單相接地短路，危險性高，高溫電弧燒毀繞組和鐵芯，而且還會使變壓器油絕緣受熱分解產(chǎn)生大量氣體，引起變壓器油箱爆炸。油箱外故障：引線及套管處會產(chǎn)生各種相間短路和接地短路。不正常工作狀態(tài)：由外部短路或過負荷引起的過電流、油面降低和過勵磁等。

15、繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】l變壓器應裝設以下保護：1、為反應變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低，對于0.8MVA及以上的油浸式變壓器和戶內(nèi)0.4MVA以上變壓器就裝設瓦斯保護。2、為反應變壓器繞組和引出線的相間短路，以及中性點直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組和引線的接地短路及繞組匝間短路，應裝設縱差保護或電流速斷保護。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】l變壓器應裝設以下保護：3、為反應外部相間短路引起的過電流和作為瓦斯、縱差保護（或電流速斷保護）的后備，應裝設過電流保護。如：復合電壓起動過電流保護）4、為反應大接地電流系統(tǒng)外部接地短路，應裝設零序電流保護。5、為

16、反應過負荷就裝設過負荷保護。6、為反應變壓器過勵磁應裝設過勵磁保護。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】變壓器主要裝設的保護：l差動保護l重瓦斯l復合電壓過電流l冷卻器全停l輕瓦斯l零序過電流l間隙零序電流電壓繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】220kV母線繼電保護l發(fā)電廠和變電站的母線是電力系統(tǒng)重要的組成元件之一，是系統(tǒng)中匯集電能、分配電能的樞紐點。當母線上發(fā)生故障時，將使與母線上連接的所有元件短時或長時間停電，特別是樞紐變電站母線上發(fā)生故障時，還可能引起系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞，造成嚴重的后果。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】高壓母線故障分類l

17、1、母線上所連設備（包括斷路器、CT、PT、避雷器）故障；l2、母線絕緣子，包括隔離開關(guān)、支持瓷瓶閃絡或母線的帶電導線直接閃絡；l3、三是某些人為的操作和作業(yè)引起的故障。l110kV以上高壓電網(wǎng)中要求裝設或逐步要求裝設母線保護。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】l母線應裝設以下保護：1、為反應母線內(nèi)部短路、接地等故障，裝設母線差動保護。2、為了防止母線上所連斷路器在發(fā)生事故時不能可靠分閘，裝設斷路器失靈保護。 當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，故障元件的保護正確動作發(fā)出跳閘脈沖后，斷路器拒絕動作時，能以較短的時限跳開同一母線上其他的斷路器以切除故障，且使停電范圍最小的后備保護。繼電保護基

18、礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】l我公司各電站220kV線路主要接線：灣三白水河玉龍濱東石棉500kV變電站溪古鐵廠河沙坪偏橋斜卡踏卡九龍500kV變電站至雅安繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】線路主要的故障：l1、單相接地短路：電力系統(tǒng)及電氣設備最常見的的短路是單相接地，約占全部短路故障的75%以上。 2、兩相接地短路：兩相接地短路一般不超過全部短路故障的10%，兩相接地短路故障大多數(shù)時候是由單相接地短路擴大而形成。 3、兩相及三相相間短路：兩相及三相相間短路故障是電力系統(tǒng)最為嚴重的故障，繼電保護應迅速切斷兩相及三相短路。繼電保護基礎知識繼電保護基礎知識【久隆水電培訓中心】線路主要的故障：l1、單相接地短路：電力系統(tǒng)及電氣設備最常見的的短路是單相接地，約占全部短路故障的75%以上。 2、兩相接地短路：兩相接地短路一般不超過全部短路故障的10%，兩相接地短路故障大多數(shù)時候是由單相接地短路擴大而形成。 3、兩相及三相相間短路：兩相及三相相間短路故障是電力系統(tǒng)最為嚴重的故障，繼電保護應迅速切斷兩相及三相短路。繼電保護基礎知識繼