2019实联化工热电厂继电保护及自动装置培训课件(一)

《2019实联化工热电厂继电保护及自动装置培训课件(一)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019实联化工热电厂继电保护及自动装置培训课件(一)（99页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、2019年12月02日,主讲：李松,实联化工（江苏）有限公司热电厂,继电保护及自动装置,电气部,第一章 概 述,一、电力系统的不正常运行状态 系统中设备的运行参数偏离了允许值，但还未发展成故障。 二、故障 电力系统中设备的正常工作已遭到破坏，但未 发展成事故。 三、事故 电力系统的正常工作遭到破坏，且已造成严重后果。 四、继电保护和自动装置的任务 、电力系统故障时，保护能自动、准确地切除故障。 、电力系统出现不正常工作状态时，根据运行维护条件确 定保护是动作与信号还是跳闸。,五、对继电保护的基本要求,、可靠性：保护的动作应安全可靠。 、选择性：保护的动作应有选择的。 、快速性：保护的动作应快速

2、的。 、灵敏性：保护对故障的反应能力 。,六、继电保护的分类,按保护原理分 1.过电流保护 2.低电压保护 3.过电压保护 4.距离保护 5.差动保护 6. 高频（载波）保护 7.功率方向保护 8.瓦斯保护,按被保护对象分 1.线路保护 2.主设备保护 2-1.发电机保护 2-2.变压器保护 2-3.母线保护 2-4.电抗器保护 2-5.电容器保护 2-6.电动机保护,七.继电保护的基本原理,1.继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障，是保护区内故障还是区外故障的功能。保护装置要实现这一功能，需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。,2.电

3、力系统发生故障后，工频电气量变化的主要特 征是,电流增大。 短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上 的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。 电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时，系统各点的相间电压或相电压值下降，且越靠近短路点，电压越低。 电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角，一般约为20，三相短路时，电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的，一般为6085，而在保护反方向三相短路时，电流与电压之间的相位角则是180+(6085)。 测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。正常运行时，测量阻抗为负荷阻抗；金属性

4、短路时，测量阻抗转变为线路阻抗，故障后测量阻抗显著减小，而阻抗角增大。 此外，除了上述反应工频电气量的保护外，还有反应非工频电气量的保护。 ：利用短路故障时电气量的变化，便可构成各种原理的继电保护,第 二 章 电网相间短路的电流保护,第一节 三段式电流保护,1-无时限电流速断保护（段） 瞬跳/速断 2-时限电流速断保护 （ 段） 过电流 3-定时限过电流保护 (段) 过负荷 （详见第二、三、四 节）,第二节无时限电流速断保护（段） 、段的作用：本线路的主保护。 、保护的范围：本线路的一部分。 、整定原则： （）电流的整定 dz1 =kk IDmax 躲过本线路末端短路故障时最大短路电流（最大运

5、行 方式下三相短路）。 （）时间整定：保护的固有动作时间。 （）006秒的作用 躲过避雷器的放电时间。,整定原则：躲过本线路末端最大短路电流。,保护范围：,本线首端的一部分.大运行方式下可达线路全长的50%。,通常最小保护范围不小 于线路全长的1520%,I(k(3),Xs(小),I(k(2),Xs(大)）,优点：不反映下一线路故障，动作迅速。 缺点：保护范围受系统运行方式、故障形式变 化的影响较大，不能保护线路全长。,灵敏度,灵敏度用保护范围占线路全长的百分数表示。,第三节时限电流速断保护（ 段）,、段的作用：本线路的主保护。 、保护的范围：本线路全长下一线路的一部分。 、整定原则： （）电

6、流的整定：躲过下一线路段的动作电流。 dz1 =kk IDZ 2 （dz1 =kk IDZ 2 ） （）时间的整定：躲过下一线路段的动作时间 1 .S （1 =1 S) （）灵敏度校验： dl.ZX（本线路末）/dz1 1.31.5,4、作用：快速切除本线瞬时速断保护保护范围外 的故障。 5、要求：能保护本线全长。动作时间尽量短。,6、整定计算：,l,7、灵敏度校验,灵敏度系数不小于1.3,如果保护的灵敏度不满足要求，可采用降低动作电流的方法提高灵敏度。通常动作电流和下线路的二段定值相配合，此时时间定值也应和下线路二段时间定值相配合。,第四节定时限过电流保护(段),、段的作用：作为本线路的近后

7、备，下一线路的 远后备 、保护的范围：本线路的全长和下一线路全长 、整定原则 （）电流的整定：躲过最大负荷电流整定。 IDZ=KK.KZq.Ifh.max /Kh （）时间的整定：阶梯形时限特性 1 （）KL近.ZX（本线路末） IDZ1.5 KL远.ZX（下一线路末） IDZ1.2,4、作用,作为本线路主保护拒动的后备保护；作为下线路保护或开关拒动的后备保护。,5、电流定值整定原则,5-1 保护在线路流过最大负荷电流时不应动作。 Iact.Ilmax 最大负荷电流要考虑电动机自起动电流,I,I,t,5-2 对已经启动的装置，在线路故障切除后，线路流过最大负荷电流时应能可靠返回。,6、时间整定

8、,按阶梯性原则确定。即上级保护的动作时限，比下级保护(定时过流）的动作时限长t。,7、灵敏度校验,近后备：本线末端最小短路电流。Ksen1.31.5 远后备：下及线路末端最小短路电流。Ksen1.2,采用阶梯性原则的目的：保证保护动作的选择性，尽量缩小停电范围。,小结：三段式电流保护各段保护范围及时限的配合, L1首端故障， L1的三段保护均启动，速断保护动作。, L1末端故障， L1的时限速断、定时过流保护均启动， 时限速断保护动作。, L2首端故障， L1定时过流保护启动， L2的三段保护均 启动， L2速断保护动作。,第五节电流保护的接线方式,、何谓电流保护的接线方式： 电流元件与二次侧

9、的连接方式 、接线方式的种类 （）三相完全星形接线： 特点：能反映各种类型的短路故障 （）两相不完全星形接线： 特点：能反映各种类型的相间故障 （）两相三继式： 适用场合：适用于接的变压器保护 目的：提高保护的灵敏度,A,B,C,三相完全星形接线：,*,*,*,*,*,*,A,B,C,两相不完全星形接线：,*,*,*,*,A,B,C,两相三继式：,*,*,*,*,第三章 输电线路的接地保护,第一节 中性点的接地方式,1.中性点直接接地 2.中性点经消弧线圈（或接地变压器）接地 3.中性点经电阻器接地（高阻接地/小电阻接地） 4.中性点不接地,第二节 中性点直接接地电网中线路的接地保护,、三段式

10、零序电流保护 （1）零序段（无时限零序电流速断） 保护范围：本线路的一部分 整定方式：躲过本线路末端接地故障时最大另序电流 时间的整定：保护的固有动作时间 （2）零序 段（时限零序电流速断） 保护范围：本线路全长下一线路的一部分 整定方式： 电流的整定：躲过下一线路另序段的动作电流 时间的整定：躲过下一线路另序段的动作时间 （） KL：/Id.b1.5,（）零序段（定时限零序过电流）,a 保护范围：本线路的全长和下一线路全长 b 整定方式： 电流的整定：躲过最大不平衡电流 时间的整定：阶梯形时限特性 c K近。 d K远。 2、零序方向电流保护 零序功率方向继电器的接线 Ij=3Io Uj=-

11、3Uo,第三节 中性点不接地电网中线路的单相接地保护,、单相接地时的电流、电压 （）接地相电压降低（等于零），其他两相升高（3倍），系统中出现另序电压且处处相等。 （）非故障线路首端的另序电流为本线路对地电容电流之和。 （）故障线路首端的另序电流为所有非故障线路对地电容电流之和 。,UA,UB,UC,UB,UC,第 四 章,变 压 器 保 护,第一节 变压器的故障及不正常工作状态,（一）变压器的故障 1、油箱内故障 2、油箱外故障 （二）变压器不正常工作状态 1、油面降低 2、过负荷 3、外部故障引起的过电流,（一）变压器的瓦斯保护 1、瓦斯保护 反映变压器油箱内故障时气体变化的保护装置 轻瓦

12、斯 信号 重瓦斯 跳闸 2、瓦斯保护装 （1）容量为800kVA及以上的变压器； （2）容量为400kVA及以上的车间变压器。 3、瓦斯保护的优缺点 优点：能反映变压器油箱内各种类型的故障。 缺点：不能反映变压器套管及引出线的故障。,第二节 变压器保护的配置,（二）变压器的差动保护,1、需装设差动保护的变压器： （1）单独运行的容量为10000kVA及以上的变压器； （2）并列运行的容量为6300kVA及以上的变压器； （3）容量为6300kVA及以上的厂用工作变压器(为简化接线， 对于备用厂用变压器，允许装设电流速断保护)； （4）电流速断保护灵敏度不符合要求(Ksen2)，且过电流保护时限

13、大于0.5s的容量为2000 10000kVA的单独运行的变压器,2、变压器的差动保护的构成原理 根据比较变压器各侧的电流大小及相位构成。 3、变压器正常运行及外部故障 4、变压器内部故障 5、变压器一侧CT断线后（正常运行及外部故障）,6、变压器差动保护的特殊问题,（）变压器的励磁涌流的影响：产生Ibp 消除方法： a 采用速饱和变流器 b 延长动作时间或提高动作电流 c 用二次谐波制动的差动保护、间断角闭锁原理、用偶次谐波判别原理的差动保护。（LFP-971、972A、B、C),（）变压器的接线组别的影响 ：产生Ibp,消除方法： 相位补偿法:即变压器Y侧的电流互感器接成，变压器侧 的电流

14、互感器接成Y。 补偿后的CT变比:nl Y= 3I Y/5 nl = I /5,(3)计算变比与实际变比不同的影响： 产生Ibp 消除方法：a 接入平衡绕组 b VFC板平衡调整系 数In/Ie (4)各侧互感器型号不同的影响：产生Ibp 消除方法：提高保护的动作电流 (5)带负荷调分接开关的影响：产生Ibp 消除方法：提高保护的动作电流,（三）变压器的过流保护和过负荷保护,（1）过流保护的作用 作为变压器内部故障及外部故障的后备。 （2）过流保护的种类 a 过流保护：躲过最大负荷电流整定。 b 低电压启动的过流保护：躲过变压器的额定电流整 定。 特点：提高保护的灵敏度 c 复合电压启动的过流

15、保护 ：躲过变压器的额定电流整定。 特点：提高不对称故障的的灵敏度。,一、中性点直接接地运行变压器的零序保护,（四）变压器的接地保护,二、中性点可接地也可不接地运行的变压器零序电流保护,（一）、全绝缘变压器零序电流保护,（二）、分级绝缘变压器,第五章 母线保护,母线故障大部分是由于绝缘子对地放电引起，母线故障开始阶段很多表现为单相接地故障，而随着短路电弧的移动，故障往往发展为两相或三相接地短路。 绝缘子污秽老化、电流互感器损坏或爆炸、运行人员误操作是造成母线故障主要原因。 拖长切除母线故障时间将给电力系统和设备安全运行带来严重后果。（要求20ms）,概述：母线保护的重要性,母线保护的配置原则：,1、对220500kV母线，应装设能快速有选择地切除故障的母线保护。 对3/2接线，每组母线宜装设两套相同原理的母线保护。 对220KV母线 ，一般还是一套母差，重要母线可考虑两套。 2、对变电所的35110kV电压的母线，在下列情况下应装设专用的母线保护。 110kV双母线 110kV单母线，