港口供配电系统继电保护的探讨

港口供配电系统继电保护的探讨

摘要：港口供电系统不同于其他一般区域供电系统，其系统构成更加复杂，设

备投入更大，系统设计难度比较大，因此应该结合港口供电需求以及区域供电基

本情况，实现港口供电系统的优化设计。文章积极从这个角度出发，首先探究了

港口供电系统的基本概念，指出港口供电系统的不同之处，对于供电系统的组成

进行了详细探究，在此基础上，积极去分析港口用电设备的特点，变配电站和供

配电对应的要求，以实现对于港口供电系统特点的全面解析。

关键词：常见故障；励磁涌流；电流互感器饱和；所用变保护拒动

港口供电系统负荷复杂，点多、线路长、覆盖面广等，易受盐雾气候、粉尘

污染等环境影响。设备容易发生短路故障，严重损坏相关配电线路，进而影响整

个供电系统的安全。作为一种重要的设备，确保电力供应和分配系统的可靠运行，继电保护装置会发出报警信号或系统时自动切断线路短路或其他错误，以防止电

源故障的扩张和大规模的电源故障的发生。在此基础上，本文以广东惠州荃湾煤

炭码头为实例，针对10kV供电系统的继电保护进行探讨。

1.港口供电系统的概况

一般情况下，电力供电系统主要由发电厂，电力网变电站和用户三个要素构

成的系统。但是由于港口自身的独特性，使得其供电系统有所不同。港口占地面

积大，用电负荷比较分散；对于供电可靠性要求高。因此，港口供电系统都是从

区域电力网实现电能输送，再通过降低电压手段，实现电力向各个电场所的输送。面对分散的用电负荷，常常会使用到220-380V低压设备，其容量也不是很大。对于部分大型港口作业区域来讲，会在地区电力网上实现110kV或者220kV高压电

能的获取，采取手段将其降低到6-10kV，实现从高压配电线路向变电所输送之后，再次降压为380V配电电压，才可以投入使用。为了达到上述的目的，往往会设

置两级变压器。对于中型港口或者作业区来讲，电网供电为6-10kV，一般是从港

口中心配电所向前沿变电所输送，通过降压设备是否再给与各个用电设备。综上

所述，港口供电系统一般主要由：地区电力网，降压变电站，港区供电系统，前

沿变电所，低压配电系统几个部分构成。

2.继电保护基本原则

供电系统的安全运行必须满足可靠性、选择性、灵敏度和快速性四项基本原则。可靠性。即正确设置和调整继电保护装置，内部元件质量可靠，运行正常，

系统简化，保证了系统的可靠性。选择性。当设备或电路本身发生短路故障时，

断路器本身拒绝工作，故障将由相邻设备保护或相邻电路保护动作消除。敏感度。当保护区内发生短路故障时，保护装置应具有必要的灵敏度系数，满足最小灵敏

度要求。快速行动。当发生故障时，保护装置应及时响应，尽快在短路位置排除

故障，减小故障范围，降低电力线和故障设备的损坏程度，提高自动重合闸和备

用自切换的可靠性。

3.港口变配电站与供配电线路的特点

3.1变配电站的主接线

首先我们需要明确什么是一次设备，什么是一次接线，以及其特点。所谓一

次设备，是指在变配电中与电气设备直接相连的电气设备，比如开关等，这些就

是一次设备。而这些设备之间组成的接线，就是变配电所的一次接线。显然无论

是一次设备，还是一次接线，都能够保证安全性和可靠性，这是变配电运行正常

供电系统中的继电保护

供电系统中继电保护问题的研究 摘要:供电系统中装设继电保护装置是通过缩小事故的X围或预报事故的发生，来保证供电的安全和可靠性。本文主要对继电保护装置的任务、发展、组成、现状及发展方向做了介绍。 关键词:供电系统；继电保护 一、引言 随着我国国民经济的不断增长，人民生活水平不断提高，人们对电力的需求不断增大，对供电质量的要求也越来越高。为了保证供电的可靠性，在供电系统发生故障时，必须有相应的保护装置将故障部分及时从系统中切除以保证非故障部分继续工作，并发出报警信号，以便提醒工作人员检查并采取相应措施。 供电系统中继电保护的任务大致有两种：一、故障时跳闸。在供电系统出现短路故障时，作用在前方最靠近的控制保护装置迅速跳闸，切除故障部分，并提醒工作人员检查，及时消除故障。二、异常状态发出报警信号。在供电系统出现过负荷等不正常工作状态时发出报警信号，提醒工作人员注意并及时处理，以免发展成故障。 电力系统的飞速发展对继电保护提出更高的要求，而电子技术、计算机与通信技术的发展为继电保护的发展注入了新的活力，使继电保护技术出现了四个发展阶段： 20世纪50年代，我国工程技术人员掌握了国外的继电保护设备运行技术，为

我国继电保护技术发展奠定了坚实的基础。 20世纪60年代中期80年代中期是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代，运行于葛洲坝500kV线路上的高频保护，结束了线路保护依赖进口的时代。70年代中期，基于集成运放的集成电路保护开始研究，到80年代末，集成电路保护逐渐取代晶体管保护，到90年代初，已经处于主导地位。 从70年代末开始，我国已开始计算机继电保护的研究，所研究的成果逐渐应用于电力系统，可以说，从90年代开始我国继电保护技术进入微机保护时代。 二、供电系统中继电保护装置的组成 继电保护装置有若干个继电器组成，如图1所示，当线路上发生短路时，起动用的电流继电器KA瞬时动作，使时间继电器KT起动，KT经整定的一定时限后，接通信号继电器KS和中间断电器KM，KM触头接通断路器QF的跳闸回路，使断路器QF跳闸。

供配电线路接地故障的危害及应对措施分析

供配电线路接地故障的危害及应对措施分析 发表时间：2019-11-14T10:00:24.403Z 来源：《科学与技术》2019年第12期作者：张殿信 [导读] 从供配电线路接地故障具体类型来看，会导致线路中的低压明显下降；同时，对非故障两端电压也会明显增加，给整个电网正常运行带来较大影响，甚至会引发严重的安全事故。 摘要：从供配电线路接地故障具体类型来看，会导致线路中的低压明显下降；同时，对非故障两端电压也会明显增加，给整个电网正常运行带来较大影响，甚至会引发严重的安全事故。因此，对供配电线路接地故障危害及应对措施进行分析有着重要意义。鉴于此，本文对供配电线路接地故障的危害及应对措施进行分析，以供参考。 关键词：供配电线路；接地故障；应对措施 引言 导致供配电线路出现接地故障的原因较多，一旦出现了接地故障，带来的危害是全方位的，因此，供配电企业应当全面认识到供配电线路接地故障带来的危害，全面分析自身企业运行中存在的短板，采取针对性措施，全面提升供配电线路接地故障预防和维修水平，更好地保证供配电线路运行安全性。 1供配电线路接地故障的危害 1.1对电气设备带来较大危害 在供配电线路中安装有较多的避雷针和配电变压器等电气设备，若供配电线路出现了接地故障，会导致整个电路中出现不连续的间断接地，电路中会形成谐振过电压，整个供配电线路的绝缘子两端会形成强度较大的电压，整个绝缘子可能被击穿，导致短路。 若供配电线路在较长时间内处于短路状态，配电线路中出现电气设备被烧坏的的概率会大大增加，引发大面积供电故障。此外，若供配电线路出现接地故障，会在线路中出现励磁电流；若在供配电线路的母线上长期有励磁电流存在，互感器可能会被烧毁，配电站设备也会出现损坏，整个供配电线路中会出现更大范围的供电故障。 1.2对配电设备带来较大危害 在供配电线路出现接地故障后，会出现间断性弧光接地问题。同时，线路中出现的谐振过电压可能会导致绝缘保护层被击穿，整个供配电线路出现大范围的短路，配电变压器损坏，情况更为严重时，电力线路重要设备运行稳定性会受到威胁，如在供配电线路出现接地故障中，熔断器出现断路情况会增多。 2导致供配电线路出现接地故障的原因 2.1自然因素导致的供配电线路接地故障 多数供配电线路在露天工作，自然因素导致供配电线路出现接地故障的情况较多，特别是在夏季雷雨天气，在雷击瞬间会出现闪络现象，导致供配电线路的绝缘子炸裂；如果供配电线路直接受到雷击，整个电路会出现自动跳闸，导致断电。在冬季，如果出现长时间大雪天气，会在供配电线路上形成厚厚冰层，可能引发供配电线路中出现闪络问题。在一些较为空旷的区域，风级较大，在大风作用下，会将整个线路吹断，甚至会将供配电线路上的电线杆吹倒，导致供配电线路出现接地故障。 2.2外力因素导致的供配电线路接地故障 外力因素导致供配电线路接地故障主要指的是人为因素。在对供配电线路进行施工过程中，对于施工现场相关问题没有及时有效协调，增加出现接地故障的概率；在石场、油库等一些较为特殊的场所进行施工时，容易导致供配电线路出现接地问题；此外，在其他工程施工过程中，如一些高楼大厦建设中，使用到的大型长臂设备较多，这些设备在使用过程中，非常容易和供配电线路出现触碰，导致供配电线路出现接地故障。 2.3线路超负荷 电力传输过程中，不同线路所承受的荷载存在有明显区别，各类导线都有其安全限度，当出现超安全限度范围情况时，将会出现超负荷问题，进而引发安全事故。线路传输中需要结合电流大小分析考虑，选择合适线路规格，针对线路中过大电流等问题，容易造成线路发热，线路发热程度与电流大小之间呈正相关，如果电流过大，将容易有电线过热问题出现，造成火灾等事故，因此，必须要注意对电流量的合理控制，选择合适规格电线。 3供配电线路接地故障应对措施 3.1减少自然因素影响措施 首先，在安装避雷针时，确保可以有效减少供配电线路出现跳闸的频次，主要是为了防止由于雷电因素导致供配电线路出现接地故障。由避雷器工作原理可知，雷雨天气时，避雷器上的相导线所产生的感应过电压使避雷器引导电流入地，同时与其他相导线耦合电压可以与其他相导线自身产生感应过电压叠加，从而降低绝缘子两端电压，改善避雷水平。 3.2对供配电线路施工的路线进行优化 考虑到外界因素对供配电线路安全运行带来的影响，应当对整个施工线路进行全面优化。在具体实施时，应当注意将特殊场所、不良地形全部避开，如石场、油库等地点应当做到尽量避开。同时，对于基本农田也应当有效避开，最大限度地减少重复施工。在电路施工时，一定要规划好线路、树木以及建筑物距离，避免大风吹断树枝而压断电线，造成配电线接地故障。 3.3接地故障检修 线路接地故障主要是线路在地绝缘方面的破坏，当出现损坏问题后，电路对地绝缘电阻会有明显下降，甚至为零。因此，想要实现对电路接地故障的准确查找，可选择测量电路方式做好地绝缘的控制，在绝缘电阻较低情况下，准确测量其电阻值。在测量过程中可选择绝缘电阻表测量，同时也可选择电阻挡测量。如果贷年限分支较多，查找难度大，可结合跌开关分布情况将其划分为多个不同区段，结合变电所接地线路、程度以及相别等分析考虑，采取分段查找措施。另外，还可选择转移负荷方式进行负荷的转移，通过对供电方式的改变明确接地故障发生位置。同时也可选择“一拉一合”方式寻找故障点，在拉开断路器时，接地现象消失，可根据这一情况判断接地故障线路，以此为基础，明确接地故障点。找到存在的问题，才能够维持电力系统的正常稳定运行。 3.4强化运行管理理念 配电线路规划建设工作的开展，需要对配电线路发展规划有充分的分析考虑，明确线路运行轨迹，同时与工程建设需要结合分析考

电力系统继电保护课后部分习题答案

电力系统继电保护（第二版） 张保会尹项根主编 继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么? 答:继电保护装置就是指能反应电力系统中设备发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置.它的作用包括:1.电力系统正常运行时不动作;2.电力系统部正常运行时发报警信号,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;3.电力系统故障时,甄别出发生故障的电力设备,并向故障点与电源点之间、最靠近故障点断路器发出跳闸指令,将故障部分与电网的其他部分隔离。 继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么? 答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判别保护装置是否应该启动。逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸。执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。 线路上装设两组电流互感器，线路保护和母线保护应各接哪组互感器？ 答：线路保护应接TA1，母线保护应接TA2。因为母线保护和线路保护的保护区必须重叠，使得任意点的故障都处于保护区内。 后备保护的作用是什么？ 答：后备保护的作用是在主保护因保护装置拒动、保护回路中的其他环节损坏、断路器拒动等原因不能快速切除故障的情况下，迅速启动来切除故障。 为什么定时限过电流保护的灵敏度、动作时间需要同时逐级配合，而电流速断的灵敏度不需要逐级配合？答：定时限过电流保护的整定值按照大于本线路流过的最大负荷电流整定，不但保护本线路的全长，而且保护相邻线路的全长，可以起远后备保护的作用。当远处短路时，应当保证离故障点最近的过电流保护最先动作，这就要求保护必须在灵敏度和动作时间上逐级配合，最末端的过电流保护灵敏度最高、动作时间最短，每向上一级，动作时间增加一个时间级差，动作电流也要逐级增加。否则，就有可能出现越级跳闸、非选择性动作现象的发生。由于电流速断只保护本线路的一部分，下一级线路故障时它根本不会动作，因而灵敏度不需要逐级配合。 在双侧电源供电的网络中，方向性电流保护利用了短路时电气量的什么特征解决了仅利用电流幅值特征不能解决的问题？ 答：在双侧电源供电网络中，利用电流幅值特征不能保证保护动作的选择性。方向性电流保护利用短路时功率方向的特征，当短路功率由母线流向线路时表明故障点在线路方向上，是保护应该动作的方向，允许保护动作。反之，不允许保护动作。用短路时功率方向的特征解决了仅用电流幅值特征不能区分故障位置的问题，并且线路两侧的保护只需按照单电源的配合方式整定配合即可满足选择性。 功率方向判别元件实质上是在判别什么？为什么会存在“死区”？什么时候要求它动作最灵敏？ 答：功率方向判别元件实质是判别加入继电器的电压和电流之间的相位，并且根据一定关系[cos(+a)是否大于0]判别初短路功率的方向。为了进行相位比较，需要加入继电器的电压、电流信号有一定的幅值（在数字式保护中进行相量计算、在模拟式保护中形成方波），且有最小的动作电压和电流要求。当短路点越靠近母线时电压越小，在电压小雨最小动作电压时，就出现了电压死区。在保护正方向发生最常见故障时，功率方向判别元件应该动作最灵敏。 为了保证在正方向发生各种短路时功率判别元件都能动作，需要确定接线方式及内角，请给出90°接线方式正方向短路时内角的范围。 答：(1)正方向发生三相短路时，有0°

10KV电力线路继电保护初步设计说明

《工厂供电》课程设计任务书 完成期限： 2016 年 1 月 4 日开始至 2016 年 1 月 8 日 题目：10KV电力线路继电保护初步设计 一. 原始资料：某10kv电力线路，如图所示。已知TA1的变流比K i(1)为160/5A，TA2的变 流比K i(2)为100/5A。WL1和WL2的过电流保护均采用两相两继电器式接线，继电器均为GL-21/5型。今KA1已经整定，其动作电流I OP(1)为8A，10倍动作电流的动作时间t(1)为 1.4S。WL2的计算电流I L,max(2)为75A，WL2首端的I(3)K2为910A,其末端的I(3)K3为400A。 试整定KA2的动作电流和动作时间，并校验其灵敏度。(计算时取：继电器返回系数K re 为0.8，可靠系数K rel为1.3，结线系数K w为1，时限级差为△t=0.7S。) 二. 设计主要容：（1）系统概况说明；（2）确定继电保护方案；（3）计算步骤与结果；（4） 接线原理图；（5）选择主要电气设备并上网找出相应型号；（6）设计总结。 三. 必须完成的图：系统原理图。 过电流继电器实现两级保护原理电路如图(a)所示。图中TA1和TA2分别为上下两级线路的电流互感器。 (a) (b) (c)

两级保护一次系统和整定说明 ※两级保护有：①上一级为定时限电流保护，下一级为反时限电流保护。 ②上、下两级均为反时限电流保护。 两级保护无论采取何种方式，两级保护的时限均要有时限级差，对于定时限过电流保护，可取时间级差为△t=0.5S；对于反时限过电流保护，可取时间级差为△t=0.7S。如图 (b)、(c)所示。 定时限过电流保护的动作时间，利用时间继电器来整定。 反时限过电流保护的动作时间，由于GL感应式电流继电器的时限调节是按10倍动作电流的动作时间来标度的，因此要根据前后两级保护的GL感应式电流继电器的动作特性曲线来整定。动作特性曲线是按所选型号给出来确定的。

电力系统继电保护的作用

1.1电力系统继电保护的作用 电力系统在运行中，可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的。在发生短路时可能产生一下的后果： (1)通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏； (2)短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短它们的使用寿命； (3)电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品的质量； (4)破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统震荡，甚至使整个系统的瓦解。 电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况属于不正常运行状态。例如，因负荷超过电气设备的额定值而引起的电流升高（一般又称过负荷），就是一种最常见的不正常运行状态。由于过负荷，使元件载流部分和绝缘材料的温度不断升高，加速绝缘的老化和损坏，就可能发展成故障。此外，系统中出现功率缺额而引起的频率降低，发电机突然甩负荷而产生的过电压，以及电力系统发生震荡等，都属于不正常运行状态。 故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故。事故，就是指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏。 系统故障的发生，除了由于自然条件的因素（如遭受雪击等）以外，一般都是由于设备制造上的缺陷、设计和安装的错误，检修质量不高或运行维护不当而引起的。因此，只要充分发挥人的主观能动性，正确地掌握客观规律，加强对设备的维护和检修，就可以大大减少事故发生的机率，把事故消灭在发生之前。 在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。切除故障的时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒，实践证明只有装设在每个电气元件上的保护装置才有可能满足这个要求。这种保护装置直到目前为止，大多是由单个继电器或继电器与其附属设备的组合构成的，故称为继电保护装置。在电子式静态保护装置和数字式保护装置出现以后，虽然继电器已被电子元件或计算机所代替，但仍沿用此名称。在电业部门常用继电保护一词泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。继电保护装置一词则指各种具体的装置。 继电保护装置，就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作与断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是： (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，保证其它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（例如有无经常值班人员），而动作于发出信号、减负荷或跳闸。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一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。

电力系统继电保护第二部分.doc

电力系统继电保护第二部分

电力系统继电保护第二部分 第七章变压器保护 7-1变压器可能发生哪些故障和异常工作情况，应该装哪些保护？ 变压器的故障类型：变压器油箱内部故障和油箱外部故障 油箱内部故障：绕组的相间短路，匝间短路和中性点接地系统侧的接地短路； 油箱外部故障：主要是变压器的绝缘套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。 变压器的异常工作情况：外部短路引起的过电流过负荷，油箱漏油造成油面下降或冷却系统故障引起的油温升高；外部接地短路引起的中性点过电压；过电压或系统频率降低引起的过励磁等。应装的保护 瓦斯保护：反应变压器油箱内部各种短路和油面降低； 纵差动保护：反应变压器绕组或引出线相间短路、中性点直接接地系统侧绕组或引出线的单相接地及绕组匝间短路； 过电流保护：反应变压器外部相间短路并做瓦斯保护和纵差动保护的后备保护；

零序电流保护：反应中性点直接接地系统中变压器外部短路。 以及过负荷保护和过励磁保护。 7-2为什么变压器纵差保护不能代替瓦斯保护？ 瓦斯保护主要优点是结构简单、灵敏性高、能反应变压器油箱内部各种故障，特别是匝间短路或一相断线，纵差动保护往往不能动作，此外也是油箱漏油或绕组、铁芯烧损的唯一保护。 何时重瓦斯保护应由跳闸位置改为信号位置？ 为防止在变压器换油或瓦斯继电器实验时错误动作，使重瓦斯保护转为只发信号。 7-3变压器实现纵差动保护的基本原则是什么由于变压器高低压侧的额定电流不同，因此为保证纵差保护的正确工作就必须选择适当的电流互感器变比，使得在正常和外部故障时，两个二次电流相等，即在正常和外部短路时差动回路的电流等于零，保护不动作。而在内部短路时，差动回路的电流不为零，保护动作。

10KV配电系统继电保护配置与二次设计

大理学院毕业设计（论文） 10KV配电系统继电保护配置与二次设计 10 kv power distribution system configuration and relay protection setting calculation [摘要]：在10KV继电保护系统中，变压器是电力系统中较为重要的一种供电设备，对电力系统的可靠性和稳定性都有着重要的影响。对变压器的二次接线保护尤为重要，二次系统包括了大量的继电保护装置，自动装置和二次回路。所谓继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、测量、控制和保护，由继电器来组成的一套专门的自动装置。为确保10kv供电系统的正常运行，必须正确地设置继电保护装置。 [关键词]：继电保护；变压器；二次接线；自动装置；继电器；[Abstract]：In the 10 kv relay protection system,transformer is an important power supply equipment in the power system, reliability and stability of power system has importantin infuence. Secondary connection of transformer protection is particularly important, Secondary system consists of a large number of relay protection device, automatic device and secondary loop. So-called relay protection device is used in power supply system of a system for moni-toring, measurement, control and protection, By the relay to form a set of specialized automatic equipment.In order to ensure the normal operation of 10 kv power supply system, must be set correctly relay protection device. [Keywords]：Relay Protection, Transformer, Secondary Wiring, Automatic Device,Relay.

电力系统继电保护习题参考答案

第一章 1、继电保护在电力系统中的任务是什么 答：（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，并根据运行维护条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。 2、什么是故障、异常运行和事故短路故障有那些类型相间故障和接地故障在故障分量上有何区别对称故障与不对称故障在故障分量上有何区别 答：电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况下属于不正常运行状态。事故，就是指系统或其中一部分的工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。相间故障无零序分量。对称故障只有正序分量。 3、什么是主保护、后备保护什么是近后备保护、远后备保护在什么情况下依靠近后备保护切除故障在什么情况下依靠远后备保护切除故障 答：当本元件的主保护拒绝动作时，由本元件的另一套保护作为后备保护，由于这种后备作用是在主保护安装处实现，因此，称之为近后备保护。在远处实现对相邻元件的后备保护，称为远后备保护。 4、简述继电保护的基本原理和构成方式。 答：基本原理：1、过电流保护2、低电压保护3、距离保护4、方向保护5、差动原理的保护6、瓦斯保护7、过热保护等。构成方式：1、测量部分2、逻辑部分3、执行部分 5、什么是电力系统继电保护装置 答：继电保护装置，就是指能反应电力系统中元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种装置。 6、电力系统对继电保护的基本要求是什么 答：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。2、速动性：在发生故障时，力求保护装置能迅速动作切除故障，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。3、灵敏性：继电保护的灵敏性，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。4、可靠性：保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了他应该动作的故障时，他不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不该动作的情况下，则不应该误动作。 第二章 1、何谓三段式电流保护其各段是如何保证动作选择性的试述各段的工作原理、整定原则和整定计算方法、灵敏性校验方法和要求以及原理接线图的特点。画出三段式电流保护各段的保护范围和时限配合特性图。 答：电流速断是按照躲开某一点的最大短路电流来整定，限时速断是按照躲开前方各相邻元件电流速断保护的动作电流整定，而过电流保护则是按照躲开最大负荷电流来整定。

供电企业10KV配电线路故障原因分析及防范措施

供电企业10KV配电线路故障原因分析及防范措施 发表时间：2019-06-11T11:33:20.037Z 来源：《中国电气工程学报》2019年第3期作者：马海君[导读] 10kV配电线路是城市大街小巷中输送电能的主要载体，保证10kV配电线路的安全稳定运行是供电系统工作的关键。本文阐述了供电企业10kV配电线路常见故障分类，探讨了 10KV配电线路故障原因，提出了供电企业10KV配电线路故障的防范措施。 随着电力经济及科学技术的快速发展，对供电企业配电线路安全可靠性提出了更高更新的要求。10kV配电线路是电力传输过程中不可或缺的重要组成部分，配电线路故障不但影响电网的安全稳定运行，还严重影响国民经济的发展以及居民正常生活用电。因此，加强10kV 配电线路故障分析及处理能力，提高配网安全可靠性具有重要的现实意义。 1、供电企业10kv配电线路的常见故障分类 1.1配电线路短路故障。供电企业10kV配电线路之所以易发生短路故障主要有两个方面的原因。①10kV配电线路一般都是直接暴露在户外，在雷电高发的夏季，非常容易遭受雷电袭击。有时雷电中的强大电流会直接击穿10kV配电线路绝缘子，引起配电线路的短路故障。 ②10kV配电线路通常线路较长，很多都需要穿越树林、高大建筑物、公路、桥洞等，在上述复杂环境下，外界物体一旦碰触到线路，就可能造成线路破损，引起线路短路。 1.2配电线路接地故障。在供电企业10kV配电线路的运行与维护中，单相线路接地的故障也时有发生，发生该故障一般是由于配电线路中突然出现增大杂散电容的放电电流，并且放电电流超过了规定的接地电流增量的预定值，接地线路一直处于供电状态，时间超过30s，接地线路的电压降低，并且降低的范围超过了设定的降值范围。导致单相线路接地故障的原因一般是由气候、外力破坏、绝缘等多方面因素造成的。 1.3配电线路过流跳闸故障。当10kv配电线路在运行的过程中经常性的发生短路故障或者其他故障，或者在10kv配电线路终端的电力用户突然采用了大功率设备，导致10kv配电线路中产生非常大的冲击电流，这样都将会导致变电站和线路故障点之间的连接线路产生比额定电流还大的负荷电流，这时线路中的继电保护装置就会自动启动，从而导致供电企业10kv配电线路出现跳闸或者断电故障，影响了配电网安全稳定运行。 2、供电企业10KV配电线路故障原因 2.1 配电线路管理疏忽导致的原因。由于部分供电企业配电线路运行管理工作经常会出现疏漏或失误，因而配电线路故障问题仍然是比较常见的。在配电线路运行中，由于相关技术人员工作素质的缺乏，未能对系统进行定期全面预防性试验、及时消缺，未落实安全责任人，管理不到位，技术人员维修质量低下，都会为配电运行埋下安全隐患，造成日后线路故障甚至事故的发生。另外维护人员在巡检工作中不认真，未能及时发现老化、磨损严重的线路，从而配电线路的性能自然就会产生较为严重的缺陷，最终导致故障的发生。 2.2 配电设备落后引起的原因。部分供电企业10kV配电线路设备陈旧，一些过时的避雷设备仍在应用，经过长期的风蚀日晒，很可能会引发接地现象；由于配电设备自身的质量及其安装工艺方面的影响，部分户外设备的连接面积太小，电阻就会过大，因此当过负荷电流通过配电设备时产生较大的热量，甚至运行设备温度异常升高，从而加速10kV配电线路的绝缘老化。另外，配电设备没有及时更新换代，随着供电量的逐渐增加，不能满足现在的供电需求，从而使供电质量受到影响，甚至还有可能埋下安全隐患，对用户的人身安全造成威胁。 2.3 外力破坏造成的原因。由于供电企业10kV配电线路具有分布广、错综复杂等特点，经常会穿插于各种道路、林间以及建筑结构之间，因此难免会受到一系列不利的外力作用。比如，交通车辆撞到了配电线路的杆塔上，导致部分线路出现接地问题；树木的高度远远超过了配电线路允许的安全范围和高度，导致枝丫与配电线路相互接触、交织，最终也会导致线路接地；此外，一些断了线的风筝、空中飘浮的塑料袋、垃圾带等，因接触到配电线路而引发配电线路短路现象等。 2.4 自然灾害引发的原因。实践中可以看到，如果遇到雷电、大风、冰雹以及大雨等非常恶劣的天气条件时，10KV配电线路系统中的故障问题就会明显有所增加，即天气恶劣程度几乎与故障问题的数量成正比例关系。在一些非常恶劣的天气下，可能会对供电线路、电力设备等造成破坏性的侵害，比如在雷电天气条件下，雷电可能会将电路系统中的绝缘子、避雷器等设备击穿，导致线路接地跳闸，更为严重的是被击穿的线路部分可能会发生火灾，将配电设备完全烧毁。另外，电力系统中的绝缘子等部件，通常长期暴露于自然条件之下，自身渐渐的老化、污损，绝缘性能大幅度降低，这也可能会引发故障问题。 3、供电企业10KV配电线路故障的防范措施 3.1强化配电线路外力破坏的防范。供电企业应该在配电变压器、线路杆塔上悬挂警告标识牌、张贴宣传标语等，劝告不要攀登配电变压器和带电杆塔，不要打破线路绝缘子或在导线上扔铁丝类异物，不要在线路附近放风筝等。加大同地方公安部门的配合力度，制定有效的防范措施，加大对破坏和盗窃10kV配电线路塔材及金具等电力设施破坏行为的打击力度。为减少车辆碰撞杆塔事故，尽量迁移杆塔，不能迁移的可以在杆塔上悬挂醒目的反光漆牌，以引起车辆驾驶员的注意，减少外力事故破坏。 3.2提高配电线路的防雷水平。供电企业应该不断完善10kV配电线路的防雷措施，尤其是在一些比较空旷的地区，周围没有高大的建筑，必须有装避雷针、避雷器、避雷线等设备来提升当地配电线路整体的防雷水平。加强日常对绝缘层的检查，一旦发现绝缘层破裂、破损、老化等现象应及时采取补修处理。同时，也要注意收集以往的配电线路故障相关资料，判断故障原因，并对故障多发区域与普遍性原因进行重点防范，从而提高配电线路放雷水平。 3.3 完善配电线路运行管理体系。10KV配电线路的运行管理工作是防范、控制配电线路故障的主要途径。①要加强运行管理队伍的建设，组织运行管理人员展开专业的技术岗位培训和专业规程、制度学习，从而提高运行管理人员的专业素养。②要制定合理的检修计划与日常运行管理工作制度，对运行管理工作中的各项流程与操作进行明确规范，避免因操作失误或是工作疏忽而导致配电线路发生故障。③严格要求运行管理人员对巡检情况进行记录，明确具体的工作责任，并建立预制相配合的激励机制，这样有效调动运营管理人员的工作积极性及主动性。 3.4加强配电线路施工巡查工作。①供电企业要结合10kV配电线路故障类型及原因，定期巡查配电线路施工情况及各线路组件状况，从而对10kV线路施工情况进行全面了解和认识，明确配电线路中存在的安全隐患和故障等，营造安全、可靠的线路施工环境。②在供电高峰期及阴雨天气，对线路进行巡查，确保配电线路始终处于安全良好的供电状态，同时，检查导线连接器或绝缘子，看是否存在污秽或放电情况。③当10kV配电线路处于过负荷运行状态，或者出现洪涝、冰雹、泥石流灾害时，全面检查线路部件或全段等，从而在第一时间内对部件变形及线路异常状况得到有效的处理。

电力系统继电保护第一章习题和答案

1.1电力系统如果没有配备完善的继电保护系统，想象一下会出现什么情景？ 答：现代的电力系统离开完善的继电保护系统是不能运行的。当电力系统发生故障时，电源至故障点之间的电力设备中将流过很大的短路电流，若没有完善的继电保护系统将故障快速切除，则会引起故障元件和流过故障电流的其他电气设备的损坏；当电力系统发生故障时，发电机端电压降低造成发电机的输入机械功率和输出电磁功率的不平衡，可能引起电力系统稳定性的破坏，甚至引起电网的崩溃、造成人身伤亡。如果电力系统没有配备完善的继电保护系统，则当电力系统出现不正常运行时，不能及时地发出信号通知值班人员进行合理的处理。 1.2继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么? 答:继电保护装置就是指能反应电力系统中设备发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置.它的作用包括:1.电力系统正常运行时不动作;2.电力系统部正常运行时发报警信号,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;3.电力系统故障时,甄别出发生故障的电力设备,并向故障点与电源点之间、最靠近故障点断路器发出跳闸指令,将故障部分与电网的其他部分隔离。 1.3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么? 答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判别保护装置是否应该启动。逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸。执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。 1.4 依据电力元件正常工作、不正常工作和短路状态下的电气量复制差异，已经构成哪些原理的保护，这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障吗？ 答：利用流过被保护元件电流幅值的增大，构成了过电流保护;利用短路时电压幅值的降低，构成了低电压保护；利用电压幅值的异常升高，构成了过电压保护；利用测量阻抗的降低和阻抗角的变大，构成了低阻抗保护。 单靠保护增大值不能切除保护范围内任意点的故障，因为当故障发生在本线路末端与下级线路的首端出口时，本线路首端的电气量差别不大。所以，为了保证本线路短路时能快速切除而下级线路短路时不动作，这种单靠整定值得保护只能保护线路的一部分。 1.5依据电力元件两端电气量在正常工作和短路状态下的差异，可以构成哪些原理的保护？答：利用电力元件两端电流的差别，可以构成电流差动保护；利用电力元件两端电流相位的差别可以构成电流相位差动保护；利两侧功率方向的差别，可以构成纵联方向比较式保护；利用两侧测量阻抗的大小和方向的差别，可以构成纵联距离保护。

浅谈供配电系统的继电保护

浅谈供配电系统的继电保护 发表时间：2018-05-14T10:51:06.850Z 来源：《电力设备》2017年第36期作者：白佳星谢治飞 [导读] 摘要：当前，在我国的配电系统中，通常都是应用的配电高压，因而做好配电系统继电保护工作对于维护人们的日常生活生产安全十分重要，还可以保证电力企业的健康可持续发展。 （内蒙古电力（集团）有限责任公司鄂尔多斯电业局内蒙古鄂尔多斯 016200） 摘要：当前，在我国的配电系统中，通常都是应用的配电高压，因而做好配电系统继电保护工作对于维护人们的日常生活生产安全十分重要，还可以保证电力企业的健康可持续发展。继电保护作为供配电系统的重要组成部分，被称为供配电系统的安全屏障。如何让继电保护保障供配电系统稳定和安全运行至关重要。本文首先详细的论述了供配电运行状态，供配电系统继电保护装置的作用，最后对继电保护中几种常见的电流保护方式进行了详细的介绍。 关键词：供配电系统；继电系统 引言 城市化进程的加快，使得城市规模迅速扩大，城市人口不断增加，对于电力的需要也越来越大，做好电力系统运行管理，保证电力供应的稳定性和可靠性，是电力企业需要重点关注的问题。在实际运行中，受各种因素的影响，供配电系统中经常会出现各种各样的问题和故障，影响系统的可靠运行。因此，在供配电系统中，应用继电保护技术，保障系统运行安全，是非常必要的。 1、配电系统继电保护概述 继电保护，即在供配电系统中安装保护装置以监视、测量并控制配电网系统，同时在供配电系统出现异常时能够保护系统。换句话说，就是在供配电系统中安装了继电保护装置后，能够及时地了解配电系统是否正常工作，并在出现故障时对故障做出具体反映，做到自动跳闸或发出警告，降低发生更加严重电气事故的可能性。因此，保护装置在配电系统中要做到及时地判断系统中发生故障的电器元件并能够快速地切断其与系统间的联系，避免系统受到更严重的损害，保障配电系统的安全运行，将故障造成的损失降到最低。 2、继电保护基本原则 供电系统实现安全运行，必须满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性等四项基本原则，具体如下。可靠性。即继电保护装置整定、调试无误，内部元件质量可靠、运行得当、系统简化，以保证系统可靠性。选择性。当设备或线路本身发生短路故障，自身断路器拒动，由邻近设备保护或邻近线路保护动作切除故障。灵敏性。设备或线路在被保护范围内发生短路故障时，保护装置有必要的灵敏系数，并满足最小灵敏度要求。速动性。发生故障时，保护装置及时做出响应，尽快切除短路处故障，缩小故障范围，并减少电力线路和故障设备的损坏程度，提高自动重合闸和备自投的可靠性。 3、供配电系统继电保护装置的作用及设置分析 3.1继电保护在供配电系统中的作用分析 继电保护对于维护供配电系统的稳定和安全运行起着不可替代的作用，主要原理是通过预报运行事故的发生和降低事故范围的方法来达到提升系统运行的稳定，最重要的是能够保证系统不间断的供电从而保障供配电系统的稳定和安全运行。在供配电系统当中，继电保护所起的作用主要体现在以下三个方面：①在供配电系统正常运行的情况下，能够安全、完整地监视所有设备的运行状况，为值班人员提供有效的运行依据；②当供配电系统出现故障时，能够迅速自主有效地做出判断，切除故障部分，从而保证故障部分以外能够正常运行；③一旦供配电系统出现异常运作的情况，可以准确及时地发出警报或信号，告知值班人员尽快作出反应。 3.2供配电系统继电保护装置的设置 供配电系统的供电线路、分段母线和配电变压器一般会设置以下几种保护装置。①供电线路上，6kV线路应装设上过流保护。若过流保护的时间不大于0.5~0.7s且没有保护配合上的要求时，可以酌情不装设电流速断保护，但是重要的变配电引出的线路必须装设瞬间电流速断保护。而当瞬间电流速断保护也不能满足选择性动作时，则应装设带时限的电流速断保护。②分段母线。不并列运行的分段母线应当装设电流速断保护，但是只在断路器合闸的瞬间使用，合闸后会自动解除。若装设的是反时限过流保护，瞬动部分会解除，而负荷等级较低的母线或是配电负荷中心则可不安装保护。③配电变压器。当其容量小于400kVA时，通常情况下采用高压熔断器保护。当配电变压器的容量为400~630kVA、高压侧使用断路器时，应当装设过流保护。一旦过流保护时限大于0.5s时，还需要安装电流速断保护，油浸式的配电变压器还需要安装瓦斯保护，另外还需要安装温度报警保护。继电保护装置作为可修复的元件，它常用的状态包括以下几种：①正常运行状态，这是继电保护装置一般所处的正常状态。②检修状态，为了确保继电保护装置能够长期稳定运行，需要对其进行定期检修，在检修的时候保护装置会退出正常运行状态。③正常动作状态，是指当被保护元件出现故障时，保护装置正确动作于跳闸的状况。④误动作状态，当保护装置不应动作时出现错误的动作状态，比如因为整定错误导致出现区外故障，继电保护装置发生跳闸的错误动作。⑤拒动作状态，是指当保护装置需要作出动作时却拒绝动作的状态，比如因内部机械故障或是整定错误导致保护装置拒动作。⑥故障维修状态，当保护装置出现故障的时候对其维修时进入的状态。 4、常见故障分析与对策 4.1常见故障分析 （1）过电流。即为负荷超过电气设备额定值。此类故障情况在各港区较为常见，造成绝缘导体温度升高，加速老化，发生短路故障。（2）电压超额。即为电压超过额定值。当发生单相接地故障时，非接地两相电压将升高数倍，极可能击穿绝缘层引起严重电力事故。（3）电压骤降。在电网电压急剧下降过程中，线路侧电动机由于自启动产生多倍数级的启动电流，造成自启动困难，甚至无法自启动的现象。（4）绝缘老化。当电力线路长时间运行后，造成线路的绝缘能力下降，容易因发生一点或两点线路击穿而导致电力事故。 4.2常见故障对策 为提高乍浦港供电系统的可靠性，满足继电保护基本原则，并避免过电流、电压超额、绝缘老化、电压骤降等4种供电故障的发生，本文对港内变电所的综合继电保护整定值的计算，以及保护时间的调整进行阐述，得出相关的继保整定值和时间。（1）电流的保护整定原则。各个10kV中心配变电所及分变电所的电流保护，分为过流保护和速断保护。速断保护根据短路电流实现；过流保护根据负荷大小而定。（2）电压的保护整定原则。主要为电容补偿和PT的开口电压保护，以及线路过压和欠压保护。开口三角的电压值，在实际运行中，由于电压互感器的自身误差，极易产生多次谐波引起的不平衡电压。因此，整定值应大于不平衡电压。（3）保护时间的整定原则。根据负

10KV供电系统的继电保护

10KV供电系统的继电保护 摘要：在电力系统中，各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地联结在一起。由于其覆盖的地域极其辽阔、运行环境极其复杂以及各种人为因素的影响，电气故障的发生是不可避免的。由于电力系统的特殊性，上述五个环节应是环环相扣、时时平衡、缺一不可，又几乎是在同一时间内完成的。在电力系统中的任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响。 关键词：电力系统发电变电输电配电 1. 10KV供电系统在电力系统中的重要位置 电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等五个环节组成的。在电力系统中，各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地联结在一起。由于其覆盖的地域极其辽阔、运行环境极其复杂以及各种人为因素的影响，电气故障的发生是不可避免的。由于电力系统的特殊性，上述五个环节应是环环相扣、时时平衡、缺一不可，又几乎是在同一时间内完成的。在电力系统中的任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响。例如，当系统中的某工矿企业的设备发生短路事故时，由于短路电流的热效应和电动力效应，往往造成电气设备或电气线路的致命损坏还有可能严重到使系统的稳定运行遭到破坏；当10KV不接地系统中的某处发生一相接地时，就会造成接地相的电压降低，其他两相的电压升高，常此运行就可能使系统中的绝缘遭受损坏，也有进一步发展为事故的可能。 10KV供电系统是电力系统的一部分。它能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到企业用电的畅通，而且涉及到电力系统能否正常的运行。因此要全面地理解和执行地区电业部门的有关标准和规程以及相应的国家标准和规范。 由于10KV 系统中包含着一次系统和二次系统。又由于一次系统比较简单、更为直观，在考虑和设置上较为容易；而二次系统相对较为复杂，并且二次系统包括了大量的继电保护装置、自动装置和二次回路。所谓继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、测量、控制和保护，由继电器来组成的一套专门的自动装置。为了确保10KV供电系统的正常运行，必须正确的设置继电保护装置。 2. 10KV系统中应配置的继电保护 按照工厂企业10KV供电系统的设计规范要求，在10KV的供电线路、配电变压器和分段母线上一般应设置以下保护装置： （1） 10KV线路应配置的继电保护 10KV线路一般均应装设过电流保护。当过电流保护的时限不大于0.5s～0.7s,并没有保护配合上的要求时，可不装设电流速断保护；自重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时，应装设略带时限的电流速断保护。（2）10KV配电变压器应配置的继电保护 1）当配电变压器容量小于400KV A时：一般采用高压熔断器保护； 2）当配电变压器容量为400～630KV A，高压侧采用断路器时，应装设过电流保护，而当过流保护时限大于0.5s时，还应装设电流速断保护；对于车间内油浸式配电变压器还应装设气体保护； 3）当配电变压器容量为800KV A及以上时，应装设过电流保护，而当过流保护时限大于0.5s 时，还应装设电流速断保护；对于油浸式配电变压器还应装设气体保护；另外尚应装设温度保护。 （3） 10KV分段母线应配置的继电保护 对于不并列运行的分段母线,应装设电流速断保护，但仅在断路器合闸的瞬间投入，合