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1、500KV变电站继电保护的配置 一、500KV变电站的特点：1）容量大、一般装750MVA主变1-2台，容量为220KV变电站5-8倍。2）出线回路数多 一般500KV出线4-10回 220KV出线6-14回3）低压侧装大容量的无功补偿装置（2120MAR）4）在电力系统中一般都是电力输送的枢纽变电站。其地位重要，变电站的事故或故障将直接影响主网的安全稳定运行。5）500KV系统容量大，一次系统时常数增大（50-200ms）。保护必须工作在暂态过程中，需用暂态CT。6）500KV变电站，电压高、电磁场强、电磁干扰严重，包括对一些仪器仪表工作的干扰。二、500KV变电站主设备继电保护的要求1）5
2、00KV主变、线路、220KV线路，500KV220KV母线均采用双重化配置。2）近后备原则3) 复用通道（包用复用截波通道，微波通道，光纤通道）。三、500KV线路保护的配置1、500KV线路的特点a)长距离200-300km ，重负荷可达100万千瓦。使短路电流接近负荷电流，甚至可能小于负荷电流例：平式初期：姚双线在双河侧做人工短路试验。姚侧故障相电流仅1200多A。送100万瓦千负荷电流=1300Ab)500KV线路有许多同杆并架双回线，因其输送容易大，发生区内异名相跨线故障时，不允许将两回线同时切除。否则将影响系统的安全运行,线路末端跨线故障时，首端距离保护，会看成相间故障。c)500
3、KV一般采用1个半开关接线，线路停电时，开关要合环 ，需加短线保护。 d)线路输送功率大，稳定储备系数小，要保证系统稳定，要求保护动作速度快，整个故障切除时间小于100ms。保护动作时间一般要50ms。（全线故障） e)线路分布电容大500KV线路、相间距离为13m、线分裂距离45cm、正四角分裂、相对地距离12m。线路空投时，未端电压高。要加并联电抗器,并联电抗器保护需跳对侧开关,需加远方跳闸保护。 f)500KV线路一般采用单相重合闸，为限制潜供电流，中性点要加小电抗器2、配置原则：1）500KV线路保护配置原则：设置两套完整、独立的全线速动保护，其功能满足： 每一套保护对全线路内部发生的
4、各种故障（单相接地、相间短路，两相接地、三相短路、非全相再故障及转移故障）应能正确反映 每套保护具有独立的选相相功能，实现分相和三相跳闸，当一套停用时，不影响另一套运行。 两套保护的交流电流、电压、直流电源彼此独立断路器有2组挑圈时，每套保护分别起动一组跳闸线圈每套主保护分别使用独立的通道信号传输设备，若一套采用专用收发信机，另一套可与通讯复用通道。 2) 500KV线路后备保护的配置原则 线路保护采用近后备方式 每条线路均应配置反映系统D1、D1-1、D2、D3 各种类型故障的后备保护，当双重化的主保护均有完善后备保护时可不另配。 对相间短路，配三段式距离、对接地故障，配三段接地距离和反时限
5、零序保护，过度电阻300欧 配过电压和远方跳闸保护。3. 500KV线路保护的配置1、主保护：1.1纵联保护：由继电保护和通讯两部分组成1.1.1纵联方向保护：由线路两侧方向元件分别对故障方向作出判断，并将判断结果通过通道传送给对侧，两侧保护根据方向元件和通道信号进行综合判断，决定区内、区外故障。根据通道信号在综合判断中的作用，纵联方向保护可分为允许式和闭锁式。1.1.1.1纵联闭锁式方向保护 500KV线路用得较少（仅行波）1.1.1.2纵联允许式方向保护：纵联方向保护中的方向元件：a)另序方向元件 b)负序方向元件 c)相电压补偿式方向元件d)工频变化量方向元件e)行波方向元件g)阻抗方向
6、元件，1.1.2纵联距离保护1.1.2.1纵联闭锁式距离保护1.1.2.2纵联允许式距离保护1.1.2.2.1纵联超范围允许式距离保护1.1.2.2.2纵联欠范围允许式距离保护当方向元件由距离元件构成时，其构成方式有两种，由距离I段发讯的 为欠范围允许式 ，POTTII III 段发讯的叫超范围允许式， PUTTPOTT K1-3通PUTT K2-3通T1 1-8ms 抗干扰延时 记忆50ms保证对侧可 跳闸。纵联保护的通道：1.专用通道：1.1专用载波通道：保护装置自配高频收发机，直接利用电力线载波通道的一相或经分频器与其他保护和稳定装置复用（一般用220KV系统，常用单频制）1.2专用光纤
7、通道：保护装置与光、接点转换装置如POX-40E，JSJ-900配合，直接利用OPGW的光纤芯传送保护信息（小于60KM的线路）500KV线路保护、远跳公用光、接点转换装置。2.复用通道：2.1复用载波通道：一般载波机提供保护装置2个快速命令（A、B）2个慢速命令（C、D）主保护利用A或B命令，远跳利用C命令，稳定装置利用D命令2.2复用光纤通道：保护装置与光、接点转换装置如POX-40E，JSJ-900配合，利用64K/S经PCM复用SDH或PDH，或利用2M/S复用SDH或PDH，保护、远跳公用光、接点转换装置POX-40E，JSJ-9001.2相差高频保护：一般500KV线路不用。1.3
8、导引线差动保护：短线路用。1.4光纤电流差动保护：比较被保护线路两侧电流的幅值和相位，而两侧电流的幅值、相位、需用光纤通道传输。工作原理：1.1Im+InKIm-InIoK制动系数 IO最小启动电流正常运行或外部故障 时 Im In 相差1800 Im+In=0 Im-In=2Im或2In内部故障 Im In 相差00 Im+In较大 Im-In较小且乘1的K值。1.2Im+InKIm+InIoPCM脉码调制数字电流差动保护：模拟量电流经隔离，强弱电转换，滤波（低通）采样-摸数复换经P/S转换为串行码。一送IF接口-64K/S的电信号-PCM-2M/S。电流采样同步的概念：线路各侧保护装置受各
9、自晶振的控制，以相同的频率采样。两侧开始采样的时刻不相同。按差动保护算法要求，参加差动运算的两侧电流量，必须是同时刻的采样值。因此，差动保护装置必须采取措施，保证两侧同时采样或对两侧采样数据进行同步处理。电流采样同步的方法：1.采样数据修正法：M侧在第一个采样点向N侧传送信息，含采样点的序号。采样的时刻，N侧在收到M（1）的信息时，计算收到M（1）时刻与N侧上一个采样点的时间差t（N2）N侧在紧随的下一采样点（N3）向M侧发送信息，含t1的值，M（1）N3的时刻及电流数据量。M侧在收到N3点的信息时计算收到N3与本侧上一采样点M（6）的时间差t2，并可由此计算通道延时。M侧用收到N3的时间Td
10、延时。可知N侧N3的采样时间对应本侧的采样时间，进而确定两侧电流采样数据。在M侧同一时标下时间差t，即和M（4）的时间差。M侧在进行差动计算时，将N3的电流修正t时间所对应的角度即可。优缺点：线路两侧装置各自独立，地位相等，无主从之分。当通道收、发路由相同时，Td测好以后，一般不会变化。偶尔的通道干扰或通信中断时，不会影响采样同步。通道恢复后，根据收到的电流数据迅速进行差动计算。每次要计算Td延时，每帧数据要修正处理，只能用于传送相量的差动，瞬时值差动不能用。1、 采样时刻调整法假设：两采样周期相等，通道收发延时相同。未调整前，两侧采样间隔相等，则t= 从端（同步端）先发出一帧同步请求命令问主
11、端（参考端）。主端收到从端同步命令时，计算从收到时刻到下一个采样点的时间Tm，并在紧随的采样点向从端发送信息，将Tm的值通知从端。从端收到信息后，将计算收到主端信息与下一采样点时间求差，即可算出两采样时间差，经过数次调整t=0，本侧按主侧时钟采样。优缺点：优：采样同步后，差动保护算法处理简单，即可传送矢量方式也可传送瞬时值方式缺：通道中断后，同步较为复杂2、 时钟校正法：同步端在tss时间向参考端发一帧报文，含tss时刻，参考端在tmr时刻收到同步端报文，并在tms时刻向同步端返一帧报文，并告知tmr时刻。tms时刻及tms-tms时间差，同步端在tsr时刻收到报文，并可计算Td= 若两侧时钟
12、无偏差，Td1=tsr-tms与上式计算相等。若两侧时钟无偏差，则不等。同步端根据Td-Td1来校正自己的时钟，消除偏差。时钟同步后，传输电流数据时带上时标，便可进行计算。3、 GPS同步法： 用GPS对两侧装置对时，和时钟调法相同4、 参考矢量同步法利用线路模型计算出代表同一个量的两个矢量，利用两个矢量的相位差实现同步。5、 对序号传诵数据时带上编号光纤差动的通道专用光纤通道使用专用光纤芯作为保护信息传送通道，一般留两芯备用。其专用光纤芯中的信息根据保护装置不同，可以是64k/s，也可以是2M/s。时钟应设为主-主方式。即保护发送数据，采用装置时钟（也称内时钟方式）接收时从打包的数据流中提取
13、时钟。复用光纤通道：时钟设置为从-从方式（外时钟方式）要用提取时钟作为写入时钟。采集到同一时刻的采样值后，在进行数据传送时，要传送该帧数据的编号（4）。主机在收到其编号后再将它送回，从机在采集第8组数据时，收到主机信号（第3组数据）其中包含本侧送去的编号4。从机便知道主机的第3组信号和本侧第6组信号（4+8）/2=6为同一时刻采样值。数据通讯的帧格式：一帧信号的格式，各装置不尽相同，但其包含的基本要素相同，每帧包含有：控制字、采样标号：iA、 iB 、iC、开关量 、效验码CRC控制字采样标号iAiBiC开关量CRC1字节1字节4字节4字节4字节1字节2字节控制字： 含帧的性质、保护启动元件的
14、逻辑状态、数据窗的选择、三跳位置。采样标号： 二进字的八位数,每采样一次加一。三相电流相量：每相4字节前2个 后三个 。CRC： 效验码。光纤差动保护的时钟设置：1）专用光纤通道发送数据采用内部时钟，两侧装置发送时钟工作在主一主方式,接收时钟采用从接收数据流中提取时钟。复用方式：若经PCM复用SDH（PDH）时，两侧保护装置发送时钟工作在从一从方式下，数据发送和接收均为同一时钟源，但为2M/S复用SDH（ PDH）时，两侧保护装置设为主时钟，若主通道为PDH时，其PDH设备，一侧设为主时钟，另一侧设为从时钟。2 500KV线路的后备保护2.1配三段相间距离2.2配三段接地距离2.3配三段另序方向或另序反时限3 500KV线路的辅助保护3.1三相过电压保护，第一时间跳本侧，第二时间跳对侧3.2短线保护 （合环运行时用）3.3远方跳闸保护 （加就地判拒）4 500KV线路重合闸4.1 线路重合闸配置：按开关配置 每个开关仅配置一套重合闸装置4.2重合闸启动方式：保护启动、开关位置不对应启动。4.3重合闸沟三跳：只能沟开关本身三跳，不能沟线路保护三跳。4.4重合闸优先合闸：回路优先、时间优先。4.5重合闸长、短延时：
