发电厂继电保护运行

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1、 第九章第九章 继电保护继电保护n一、 继电保护基本概念n二、 发变组及联络启备变保护配置n三、 母线保护n四、 线路保护及重合闸n五、 电动机保护n第一部分 继电保护基本概念 一、继电保护装置基本任务 将电力系统的运行状态分为正常状态、不正常状态和故障 状态。 （1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中 切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分 迅速恢复正常运行。 （2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护 的条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要 求迅速动作,而是规定一定的延时,以免短暂的运行波动造成 不必要的动作和干扰引起的误动。 二、继电保护装置

2、的构成n测量部分：对输入量与整定值进行比较,根据比较结果， 给出“是”、“非”性质的逻辑信号，判断保护是否应该 起动。n逻辑部分：根据测量部分逻辑状态，使保护按一定逻辑 关系工作。n执行部分：根据逻辑部分传送的信号，最后完成保护装 置承担的任务。 三、继电保护动作原理举例 四、对继电保护的基本要求 对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足 四个基本要求，即 选择性 迅速性 可靠性 灵敏性 1、选择性：指保护装置动作时，仅将故障元件从 电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系 统中的无故障部分仍能继续安全运行。 K1K1点短路时，最近的保护点短路时，最近的保护1,21,2动作，跳开动作，跳

3、开QF1QF1和和QF2QF2。 K2K2点短路时，最近的保护点短路时，最近的保护5 5动作，跳开动作，跳开QF5QF5。 K3K3点短路时，最近的保护点短路时，最近的保护6 6动作，跳开动作，跳开QF6QF6。QF1QF2QF5QF6QF3QF4QF7 在要求继电保护动作有选择性的同时，还必须 考虑继电保护或断路器有拒绝动作的可能性，因 而就需要考虑后备保护的问题。 当k3点短路时，距短路点最近的保护6本应动作 切除故障，但由于某种原因，该处的继电保护或 断路器拒绝动作，故障便不能消除，此时如其前 面一条线路（靠近电源侧）的保护5能动作，故障 也可消除。保护5所起这种作用的保护称为相邻元 件

4、的后备保护。同理，保护1 和3 又应该作为保 护5和7的后备保护。 主保护、后备保护、辅助保护主保护、后备保护、辅助保护 主保护、后备保护、辅助保护主保护、后备保护、辅助保护n主保护：满足系统稳定和设备安全要求，能以 最快速度有选择性地切除被保护设备和线路故障 的保护。n后备保护：当被保护元件的主保护或断路器拒 动时用来切除故障的保护。n近后备当主保护拒动时，由本设备或线路的 另一套保护来实现的后备保护。当断路器拒动时 ，由断路器失灵保护来实现的后备保护。n远后备当主保护或断路器拒动时，由相邻设 备或线路的保护来实现的后备保护。n辅助保护为补充主保护某种性能的不足（如 方向元件的电压死区）或加

5、速切除某部分故障而 装设的简单保护。n速动性：快速地切除故障可以提高电力系 统并联运行的稳定性，减少用户在电压降低 的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的 损坏程度。因此，在发生故障时，应力求保 护装置能迅速动作切除故障。n必须指出：不是在任何情况下都要求 这样快速地切除故障。比如作用于信号 的保护装置，其动作可以带一定的延时 。n灵敏性：是指对于其保护范围内发生故障 或不正常运行状态的反应能力。n满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障 时,不论短路点的位置与短路的类型如何,都 能灵敏地正确地反应出来。n灵敏性常用灵敏系数来衡量。n可靠性：可靠性是指在保护装置规定的保 护范围内发生了它应该反应的

6、故障时，保护 装置应可靠地动作（即不拒动）。而在不属 于该保护动作的其他任何情况下，则不应该 动作（即不误动）。n可靠性取决于保护装置本身的设计、制造 、安装、运行维护等因素。 五、本厂继电保护特点 (1) 采用微机型保护装置； (2) #1 机（300MW）发变组保护、联络/起备变保护采用 双重化配置，从电流和电压回路、直流电源、保护出口继 电器及电缆完全独立以形成100%双重。 (3) 发变组、高压厂变和起动/备用的出口继电器采用手 动复归型，保护装置动作后闭锁相关断路器的合闸回路， 必须手动复归后才能进行合闸操作； (4) 发电机断水保护由热控专业根据发电机制造厂提供 的断水减负荷曲线的

7、要求在DCS 中实现； (5) 发电机转子接地保护由AVR中实现，设置一点接地以 第一时限报警，第二时限跳闸； (6) 高压厂变的过流保护不起动厂用电源的快速切换 六、#1发变组保护装置的出口方式 (1) 跳闸方式1（全停）：跳220kV断路器、汽机、磁场 断路器、6kV工作进线断路器、起动220kV断路器失灵保护 ，同时进行厂用电快速切换。 (2) 跳闸方式2（全停，不起动失灵保护）：变压器非电 量保护动作时，跳220kV 断路器、汽机、磁场断路器、6kV 工作进线断路器、同时进行厂用电快速切换。 (3) 跳闸方式 3（全停，不进行厂用电源快速切换）： 高压厂变过流保护动作时，跳220kV

8、断路器、汽机、磁场 断路器、6kV工作进线断路器和起动220kV 断路器失灵保护 。 (4) 跳闸方式 4（程序跳闸）：先跳汽机然后由逆功率 保护动作跳闸方式1。 七、联络变兼起备变保护装置的出口方式 联络变兼起备变保护动作跳220kV断路器、110kV 断路器 和6kV备用段进线断路器。 6kV备用进线保护动作跳6kV 厂用段备用进线断路器。n第二部分 发变组保护配置 一、发电机保护的配置 (1) 发电机差动保护 (2) 负序电流保护 (3) 失磁保护 (4) 逆功率保护 (5) 复合电压闭锁过流保护 (6) 定子 95、100接地保护 (7) 低频保护 (8) 过激磁保护(9) 发电机过电

9、压保护 (10) 发电机突加电压保护 (11) 失步保护 (12) 发电机定子匝间保护 (13) 发电机过负荷保护 (14) 转子一点接地保护 (15) PT 断线保护等说明：发电机差动保护=纵差动保护+横差动保护 励磁变保护的配置 (1) 励磁变差动保护 (2) 励磁变速断保护 (3) 励磁变过流保护 (4) 励磁变过负荷保护 (5) 励磁变绕组温度保护 主变保护的配置 电量保护 (1) 主变差动保护 (2) 主变高压侧零序过电流保护 (3) 220kV 断路器闪络保护 (4) 220kV 断路器非全相保护 (5) 220kV 断路器失灵保护启动元件 非电量保护 (1) 主变瓦斯保护 (2)

10、 主变压力释放和压力突发保护 (3) 主变绕组温度保护 (4) 主变油温保护 (5) 主变油位保护 高厂变保护的配置 电量保护 (1) 差动保护 (2) 高压侧速断保护 (3) 厂变高压侧低电压闭锁过流保护 (4) 厂变低压侧零序过流保护 非电量保护 (1) 瓦斯保护 (2) 压力释放保护 (3) 绕组温度保护 (4) 油温保护 (5) 油位保护 6kV 工作进线开关保护配置（在开关柜 内采用微机型综合保护装置）： (1) 限时速断（短延时） (2) 过流保护（长延时） 联络变兼起备变保护配置 电量保护 (1) 差动保护 (2) 高压侧速断保护 (3) 起备变高压侧复合电压闭锁过流保护 (4)

11、 起备变高压侧零序过流保护 (5) 起备变高压侧中性点零序过流保护 (6) 起备变 220kV 侧断路器非全相保护 (7) 起备变 220kV 侧断路器失灵保护 (8) 起备变中压侧速断保护 (9) 起备变中压侧复合电压闭锁过流保护 (10) 起备变中压侧零序过流保护 (11) 起备变中压侧中性点零序过流保护 (12) 起备变 110kV 侧断路器非全相保护 (13) 起备变 110kV 侧断路器失灵保护 (14) 低压侧复压方向过流保护等 非电量保护 (1) 瓦斯保护 (2) 压力释放保护 (3) 绕组温度保护 (4) 油温保护 (5) 有载调压开关瓦斯保护 6kV 备用进线保护配置如下（在

12、开关柜 内采用微机型综合保护装置）： (1) 限时速断（短延时）/过流保护 (2) 零序电压闭锁零序过流保护n第三部分 母线保护（1）利用其他供电元件的保护如对于发电厂，可由发电机过电流保护切除故障（2）专用母线保护双母线完全差动保护微机双母线保护动作逻辑：（3）断路器失灵保护 断路器失灵保护又称为后备接线，是一种后备保护。在同一 发电厂内，当断路器拒绝动作时，它能够以较短时限，切除 与拒动断路器连接在同一母线上得所有有电源支路断路器， 使停电范围限制到最小得程度。n第四部分 输电线路保护及重合闸 线路保护配置 （1）零序电流方向保护 （2）距离保护 （3）工频变化量距离保护。 （4）高频纵联

13、保护 （5）光纤差动保护。 自动重合闸作用 将因故跳开的断路器按需要重新合闸的自动装置 就称做自动重合闸装置。作用有如下几点： 1对瞬时性的故障可迅速恢复正常运行，提高 了供电可靠性，减少了仃电损失。 2对由于继电保护误动、工作人员误碰断路器 的操作机构、断路器操作机构失灵等原因导致的断 路器的误跳闸可用自动重合闸补救。 3提高了系统并列运行的稳定性。重合闸成功 以后系统恢复成原先的网络结构，加大了功角特性 中的减速面积有利于恢复系统稳定运行。 自动重合闸重合方式 1.综合重合闸方式。单相故障跳闸后单相重合，重合在 永久性故障上跳开三相，相间故障跳开三相后三相重合， 重合在永久性故障上再跳开三

14、相。 2.三相重合闸方式。任何类型故障均跳开三相、三相重 合（检查同期或无电压），重合在永久性故障上时再跳开 三相。 3.单相重合闸方式。单相故障跳开故障后单相重合，重 合在永久性故障上时跳开三相，相间故障跳开三相后不再 重合。n第五部分 低厂变与电动机保护 低压厂变和高压电动机保护 厂用中压系统进线和馈线断路器采用微机型综合保 护装置，设置在开关柜内。 凡2000kVA及以上的低压厂变和2000kW及以上的高压 电动机装设差动保护；其它均装设速断、过流保护、 接地保护等。 对于F+C 供电回路，短路保护由熔断器实现，异常 运行保护由综合保护装置实现，实际电流小于接触器 开断电流时，接触器可直接操作。 厂用中压系统采用经电阻接地方式，接地电流按 600A 计算接地电阻，出现接地故障后直接跳闸。