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1、天彌科创浅谈继电保护中自动重合闸和差动保护的工作原理及其特性姓名：韩树才专业：水电站入职时间：2014-05-21 部门：运维管理部为人类奉献白云蓝天，给未来创造更多资源。摘要近年来，随着电子及计算机通信技术的快速发展为继电保护技术的发展注入了新的 活力，同时也给继电保护技术不断的提出了新的要求。作为继电保护技术如何才能有效 的遏制故障，使电力系统的运行效率及运行质量得到有效的保障，是继电保护工作技术 人员需要解决的技术问题。随着继电保护向计算机化、网络化方向发展，保护、控制、 测量、数据通信一体化和人工智能化对继电保护提出了艰巨的任务，也开辟了研究开发 的新天地，电力系统继电保护技术将为我国
2、经济的大发展做出贡献。电的特殊性，使它本身具有很大的危险性，稍一疏忽大意，就会发生危及人身安 全的事故。作为实习生要上的第一课，就是安全规程的严格学习并通过安规考试。只有 学好了安全规程，知道哪些设备带电，哪些地方有危险，保证好自身安全的前提下，才 能参与班组的日常运行和维护作业，主要对香山第三风电场110kV变电站设备1#变压 器、中性点成套设备、主变低压35K V集成线路润风I、II、III线、SVG组合无功补偿 器控制装置、FC组合电容器装置、开关柜控制装置、并联电容器装置、35KV站用变成 套装置、接地变等知识的培训，这一部分都是由厂家给我们进行解说以及教我们实际操 作。本次实习的主要
3、目的是通过对场内设备继电保护理论的正确性，加深对基本原理、 基本概念的理解，掌握场内所有继电器保护装置、信号装置、自动装置及控制装置的工 作原理、实际接线、操作和动作顺序。并通过分析故障，掌握各种保护自动装置和信号 控制装置的动作情况。进一步熟悉继电保护的基本逻辑结构，运行方式及分析各种故障 产生的原因、故障的范围及处理方法。提高二次回路接线的分析能力和读图能力，培养 以后在工作中对实际处理问题的能力，在工作中减少事故的发生，提高工作效率，为公 司经济的发展做出贡献。以下是我以香山第三风电场场内继电保护为例就自己对风电场 继电保护的感受和认识作做了一些简短的分析和阐述。关键词：继电保护重合闸差
4、动保护为人类奉献白云蓝天，给未来创造更多资源。霾天疆利创目录摘要2一、继电保护简述4（一）、继电保护的基本概念4（二）、继电保护装置基本要求4（三）、继电保护装置主要组成5二、自动重合闸概述5（一）、重合闸的作用6（二）、重合闸的基本要求6（三）、重合闸的启动条件6（四）、三相一次自动重合闸分析7三、差动保护概述9（一）、差动保护的基本概念10（二）、比率差动的原理及动作特性10（三）、差动速断的作用11（四）、常见差动保护动作原因11（五）、励磁涌流闭锁和二次谐波引起差动闭锁12（六）、CT二次回路断线引起变压器差动保护误动12（七）、变压器差动保护整定电流引起误动14（八）、变压器区外故障
5、引起的差动保护14（九）、变压器差动保护动作后处理15四结束语17参考文献17为人类奉献白云蓝天，给未来创造更多资源。第3页一、继电保护简述（一）、继电保护的基本概念继电保护是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信 号，以便值班员及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引起损坏或 发展成为事故的电气设备予以切除。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系 统及其元件的危害程度规定有一定的延时，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，以免暂短地运行波动造 成不必要的动作和干扰而引起的误动，可以与电力系统中
6、的其他自动化装置配合，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，在条件允许时，采取预定 措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。1、电力系统发生故障后，电气量变化的主要特征是：（1）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远远超 过负荷电流。（2）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线电压 值下降，且越靠近短路点，电压越低。（3）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 定一般为60。85，而在保
7、护反方向三相短路时，电流与电压之间的相位角则是 180+（60 85）。（4）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。（二）、继电保护装置基本要求继电保护装置为了完成它的任务，必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可 靠性四个基本要求。对于作用于继电器跳闸的继电保护，应同时满足四个基本要求，而 对于作用于信号以及只反映不正常的运行情况的继电保护装置，这四个基本要求中有些 要求可以降低。（1）选择性 继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力
8、系为人类奉献白云蓝天，给未来创造更多资源。霾天彌利创统中切除，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（2）速动性所谓速动性，就是发生故障时，保护装置能迅速动作切除故障。对不 同的电压等级要求不一样，对110KV及以上的系统，保护装置和断路器总的切故障时间 为0.1秒，因此保护动作时间只有几十个毫秒（一般30毫秒左右），而对于35KV及以 下的系统，保护动作时间可以为0.5秒。（3）灵敏性 继电保护的灵敏性，是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。其灵敏性有的保护是用保护范围来衡量，有的保护是用灵敏系数来衡量。（4）可靠性 保护装置的可靠性是指在该保护装置规
9、定的保护范围内发生了它应该 动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不应该动作的情况下，则不应 该误动作。（三）继电保护装置主要组成1、一般情况而言，整套继电保护装置由测量元件、逻辑环节和执行输出三部分组 成。（1）测量比较部分 测量比较部分是测量通过被保护的电气元件的物理参量，并与 给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是” “非”性质的一组逻辑信号，从而判 断保护装置是否应该启动。（2）逻辑部分 逻辑部分使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最 后确定是应该使断路器跳闸、发出信号或是否动作及是否延时等，并将对应的指令传给 执行输出部分。（3）执行输出部分 执行输出部分
10、根据逻辑传过来的指令，最后完成保护装置所承 担的任务。如在故障时动作于跳闸，不正常运行时发出信号，而在正常运行时不动作等。电力系统继电保护设置是否合理，直接影响电力系统输电线运行的可靠性。继电保 护选用的不合理，被保护线路有故障时保护该动不动，不该动时误动，影响了送电的可 靠性。故选用合适的继电保护是十分重要的。选择是根据电力系统电网结构、电压等级、 接线方式、线路长度、用户性质以及继电保护的性能和特点进行的。电力系统按继电保 护的作用可分为主保护、后备保护、辅助保护、异常运行保护。当故障发生时，应尽快 切除故障，确保无故障部分继续运行，缩小事故范围，保证系统稳定运行。为了完成这 个任务，只有
11、借助自动装置一继电保护装置。二、自动重合闸概述为人类奉献白云蓝天，给未来创造更多资源。第5页（一）、重合闸的作用重合闸是为保证系统的安全稳定运行而设置的一种自动控制装置。电力系统特别是 高压输电线路的故障，大多数是瞬时性故障，采用自动重合闸装置，可以使系统故障跳 闸后很快恢复正常运行，即重合成功。这不仅提高了供电的可靠性。重合闸愈快对稳定 愈有利，但是重合闸的动作时间受到短路处去游离时间和超高压线路潜供电流的影响， 一般短路点往往会出现电弧，如果重合过快，则产生电弧的短路点可能因去游离不够而 造成电弧重燃，使重合闸不成功甚至故障扩大。（二）、重合闸的基本要求正常运行时，当断路器由继电保护动作或
12、其它原因而跳闸后，自动重合闸装置均 应动作。由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时，自动重合闸不应起动。 继电保护动作切除故障后，自动重合闸装置应尽快发出重合闸脉冲。自动重合闸装置动 作次数应符合预先的规定。自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继 电保护的动作，以便加速故障的切除。在双侧电源的线路上实现重合闸时，重合闸应满 足同期合闸条件。当断路器处于不正常状态而不允许实现重合闸时，应将自动重合闸装 置闭锁。（三）、重合闸的启动条件重合闸的启动方式:保护启动和不对应启动两种。保护启动方式在保护动作跳开开关后启动重合闸，开关偷跳不启动（我场重合闸保 护启动开放时间为1.0s
13、）；主保护和后备保护本身都可以启动重合闸，后备保护的各段 是否启动重合闸，是通过控制字来选择的。重合闸的时间必须和保护动作时间的配合， 一般三段的动作时间都远远长于重合闸的动作时间，所以三段一般也不会选择重合闸。 不对应启动是开关由合变跳进行重合（逻辑不对应启动优先）。所谓不对应关系就是，控 制开关的位置与断路器的位置不对应（是启动重合闸的重要条件），当不对应时使重合闸 回路接通。运行中开关误碰或偷跳（即对开关机构不良引起自动掉闸）时也能产生“不对应” 状态而启动。此时不应加速保护，如果重合后，特别是当偷跳相又发生故障时，有可能 导致开关损坏，并危及系统安全。这对500kV系统更为重要。因此，
14、不对应启动重合闸 前也应先检查是否有低压开入，若无，再重合。不对应启动重合闸时，重合闸装置发重 合闸令后不应加速保护。随着开关制造工艺的改进以及技术的发展，现在现场不采用为人类奉献白云蓝天，给未来创造更多资源。第6页霾天彌利创“不对应”方式启动重合闸，而采取保护跳闸出口重动接点启动重合闸。ZG电力自动化 不仅为电力在现在的大多微机保护中保护跳闸出口重动接点启动重合闸的同时作为启 动开关失灵保护的逻辑输入，在运行过程中这些跳闸出口接点压板一般不需要操作，以 免误操作。（四）三相一次自动重合闸分析通过分析三相一次自动重合闸原理接线图及安装接线图，重点掌握重合闸装置的 结构及工作原理，了解其他各元件
15、的功能。熟悉自动重合闸前后加速的应用场合及具体 实现方法，了解变电所各种不同信号装置的构成原理。分析我场110kV输电线路设备相关的继电保护种类及原理。本场输电线路在出口侧 及母线均有装设保护，110kV输电线路装配由南自RCS-943TMV数字式线路保护装置，包 括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护，由三段相间和接地距离保护、 四段零序方向过流保护构成的全套后备保护、过负荷告警功能；装置配有三相一次重合 闸功能，重合闸时间为1.0s,同期合闸角为90；并且配置有重合加速II、III段和PT 断线留零I段、PT断线闭锁重合闸保护，只是软压板未投入，在后期运行中可根据实际 情况投退；线路高频保护停用对重合闸时，线路无保护运行，需由后备保护（延时段）切 除线路故障，即不能快速切除故障，造成系统稳定极限下降，如果使用重合闸重合于永 久性故障，对系统稳定运行则更为不利。线路重合闸重合时间的整定是与线路高频保护 配合的，如果线路保护停用，则造成线路后备延时段保护与重合闸重合时间不配，对瞬 时故障亦可能重合不成功，对系统增加一次冲击。用三相重合闸时，在最不利的情况下， 有可能重合于三相短路故障，有的线路经稳定计算认为必须避免这种情况时，可以考虑 在三相重合闸中增设简单的相间故障判别元件，使它在单相故避免实现重合，在相间故 降时不重合。重合闸逻辑原
