500kV系统介绍精品PPT课件

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220KV 500KV 系统

第二节母线运行方式
500KV系统标准运行方式
500KV系统Ⅰ、Ⅱ段母线采用双母线并列方式运行，母联开关合上，两回出线和两回主变进线均在运行状态，#02启备变由I期220KV母线接入系统。 Ⅰ、Ⅱ段母线固定联接方式为：（双机正常运行时） Ⅰ母： 5003开关、回线5051开关 Ⅱ母： 5004开关、回线5052开关
#3、4机或I回线、II回线任一元件停运，运行方式不变。 Ⅰ、Ⅱ母母线PT运行，各保护、自动装置投入运行。
中性点运行方式：500kV系统为大电流接地系统， #3、4主变高压侧中性点均为固定直接接地。 500KV系统电压互感器直接接于系统，高压侧不设刀闸，不考虑二次回路切换，随其所属设备一起投退运行。 500KV系统保护及自动装置投入方式
第一节设备概述及原理
主接线母线接线——双母并列兼旁路运行
• 主接线采用双母并列、母联兼旁路运行的方式：
优点：1：双回出线分别在二组母线上运行，确保双回线的双电源。当一组母线检修时，可将该母线上的电源和负荷切换到另一组母线上运行。 2：每组母线上均有机组和出线，可使出力与负荷基本平衡，母联断路器上通过较小电流，减少电能损耗。如遇母联断路器误跳时，各机组仍可通过系统并联运行。
母差及失灵保护加用。系统稳定控制装置的投入或退出由调度命令、值长下达执行。
第二节母线运行方式
500KV系统非标准运行方式
• 500KVⅠ母线或Ⅱ母线单母线运行。 • 500KV双母线并列运行，但其元件不是按标准运行方式连接。 • 调度或有特殊要求的临时运行方式。
第二节母线运行方式
一个半断路器的接线
第二节母线运行方式
双母线接线方式
双母线接线：是我国最常用的主接线型式，它与双母线带旁路接线比较，只是少了旁路母线和旁路开关。 • 因此，它没有不停电检修任意出线断路器的功能。 • 除此之外，双母线接线具有双母线带旁路接线的全部优、缺点。因此，很多大、中型电厂常用此种接线方式。

500kV系统介绍

电端的回路接通。设备的继电保护及自动装置均在投入状态（调度另有要求除外），控制及操作回路正常。 ➢ 热备用状态: 指设备只有开关断开，而隔离刀闸仍在合上位置，其它同运行状态。 ➢ 冷备用状态: 指设备的开关、隔离刀闸在断开位置，断开线路、变压器压变次级回路；单个500kV开关在冷备用状态是指开关及两侧的刀闸在断开位置。
2）、缺点：二次接线复杂。特别是CT配置比较多。在重叠区故障，保护动作繁杂。再者，与双母线相比，运行经验还不够丰富。
500kV 升压站控制系统 500kV 升压站控制采用计算机监控系统（NCS）。该系统对 500kV 配电装置的电气元件实现监视、控制并完成向网调、中调传送远动信息和执行调度 AGC 命令。该系统采用分层分布开放式系统结构，整个系统分为站控层和间隔层，所有控制、保护测量、报警等信号均在间隔层就地单元内处理，经双光纤以太网传输至集控室内监控系统的站控层。该系统站控层 CRT 设置在单元集控室，运行人员在集控室内就可掌握 500kV 系统电气设备运行情况，有利于全厂安全可靠运行。间隔层设备布置在 500kV 配电装置旁的升压站继电保护室内。
可操作。断路器、隔离开关操作原则上采用遥控操作方式，只有在特殊情况下才可以近
控操作。隔离开关手动操作仅在试验时允许，试验结束应检查三相位置，开关指示一致。无论是遥控操作、近控操作、手动操作，在操作时必须有人在现场检查三相位
置动作是否一致，并对近控箱内开关位置指示灯复位。断路器重新合闸后也必须到现场检查断路器三相位置是否一致。为防止断路器损坏，SF6气压低于0.50 MPa时，切勿操作断路器。 500 kV系统除特殊情况外应保持两个完整串运行。 500 kV开关操作机构内加热器应一直保持在接通状态。

kV继电保护原理及操作培训要点ppt课件

2. 零序电流分布：与变压器中性点接地的多少和位置有关；大小：与线路及中性点接地变压器的零序阻抗有关。
500kV线路零序保护：
T1 A 1
继电保护原理释义
K
2 B T2
X T 10 A
X k0 I 0
X k0 U k 0 I 0
B X T 20
3. 零序功率分布：短路点零序功率最大；方向：对于发生故障的线路，两端的零序功率方向为线路→母线。
M IM
*
非断线侧
IN N
*
断线侧
继电保护原理释义
500kV光纤差动保护：当线路在正常运行或发生区外故障时，线路两侧电流相位是反向的，此时线路两侧的
差电流为零；当线路发生区内故障时，故障电流都是由母线流向线路，方向相同，线路两侧电流的差电流不再为零，当其满足电流差动保护的动作特性方程时，保护装置发出跳闸令快速将故障相切除。对于光纤分相电流差动保护而言，其差动保护一般采用如图2所示的双斜率制动特性，可以保证在小电流时有较高的灵敏度，而在电流大时具有较高的可靠性。
继电保护原理释义
500kV光纤差动保护：
跳闸逻辑 • 差动保护可分相跳闸,区内单相故障时,单独将该相切除,保护发跳闸命令后250ms故障相
仍有电流,补发三跳令;三跳发出后故障相仍有电流,补发永跳令。 • 两相以上区内故障时,跳三相。 • 当控制字采用三相跳闸时任何时候均跳三相。 • 当本侧由于永久性故障或者重合于永久故障时发永跳出口,这时永跳命令通过光纤传送
距离保护III段（采用偏移特性阻抗继电器）后备保护
主保护
继电保护原理释义
500kV距离保护：
EA A
1
Ik K1
正常：短路：

500KV母线保护PPT精品文档

运行灯三相跳闸信号母差动作信号
启动元件定值电流回路断线定值
26
面板图
In service （运行信号）正常运行
闪烁1Hz （装置小故障已消失）
闪烁3Hz （装置致命故障）
退出运行
装置轻微故障：CPU自动重起，信号灯1Hz闪烁装置严重故障：轻微故障，CPU重起1s后，故障仍然
存在，保护退出，3Hz闪烁退出运行：保护CPU不能正常运行，装置失电
故有
UR22nRS(I.1I. 2I. m)
2
2
m.
nRS I j
j 1
可见该差动元件采用绝对值之和的制动方式
13
差动电压
在 N 接点上有电流关系
.
..
.
m.
动作电流 IdI1I2Im I j
j1
Id经过TD变换后，得IC3，在RD3上形成动作电压 UD
UD 2 2 kdIdRD3
2
2
m.
• 无充电保护 • 无互联状态 • 无需电压闭锁元件
4
三、比率制动特性母线差动保护原理分析
设3/2接线的母线上有m个串，即m个连接元件
m个连接元件的电流和的绝对值即为差动电流：
差动电流
m.
Id I j
j1
500KV母线I
…
设各电流的方向指向母线为正，理想下：
正常及外部故障：
I1 I2
Im
流出母线的电流（为负）与流入母线的电流（为正）相等
• 对母线内部故障，空载线路的电流互感器阻抗极大（b图）
I1 Z1
Z2 I2=0
一次
I Z
二次
I1=0 Z1 一次
Z2 I2=0

500kV升压站基础知识讲解

5021、5022、5023）间隔设备
。
19
3 华北网调、河北省调双重调度
❖第一串5012开关间隔设备。 ❖5011-1 、5021-1 、5023-2刀
闸间隔设备。
20
邢南电厂3/2主接线特点
2013年3月
21
邢南电厂3/2主接线概述
邢南电厂500升压站主接线为典型的3/2（一个半断路器）接线方式，同名支路（两台主变、两条线路）交叉布置，高备变进串，I母线经开关接有3*50的高压电抗器。
❖ 根据3／2接线特点,很容易理解到线路或变压器比母线更为重要,所以我们根据断路器两侧隔离开关如果发生带负荷拉闸事故对系统影响程度的不同, 来确定拉闸顺序。
31
刀闸操作原则确定：
综述：在倒闸操作过程中拉开开关后：
在有一条母线或支路停电
时：先拉开需要停电侧的
一侧刀闸，后拉开运行侧
的一侧刀闸。
❖ 失灵启动远跳一般采用925（四方为125 ）经就地去跳对侧两个开关。因为925 （四方为125 ）就地判据较多。
44
失灵保护
150 150
150
150
45
重合闸
❖ 重合闸有综重重合闸、三相重合闸单相重合闸、停用功能。邢南电厂采用单相重合闸方式及停用方式。
❖ 重合闸起动方式有两种，一是由线路保护跳闸起动重合闸；二是由跳闸位置起动重合闸。邢南电厂这两种重合闸方式均采用。
34
同名支路为什么要交叉配置
35
500系统保护
2013年3月
36
500系统保护概述
① 线路保护 ② 母线保护 ③ 断路器保护 ④ 高压电抗器保护
⑤ 除非电量及失灵保护外，一套保护动作一组跳闸圈。

500kV主变压器知识及瓦斯继电器工作原理讲解 ppt课件

• 5-储油柜； 6-安全气道
• 7-气体继电器； 8-高压套管；
• 9-低压套管； 10-分接开关；
• 11-油箱； 12-放油阀门；
• 13-器身； 14-接地板；
PPT课件
12
1、铁芯
• 铁芯是变压器的主磁路，电力变压器的铁芯主要采用芯式结构，它是将绕组分别绕铁芯柱上，铁芯柱由上、下用两个铁轭连接起来，构成闭合磁路。主要作用是导磁。在油浸是变压器中其重量占了总重量的40%.
• 各种连接件、密封垫圈；
• 冷却系统（包括水冷却器、管路、阀门、仪表，油管路，油管路逆止阀及附属设施，联结波纹管，油管路上的监测设备等）；
• 连接电缆；主变端子箱PP；T课件冷却器控制柜等；
11
500kV主变压器基本结构
• 变压器的附件：
• 1-铭牌；计；
2-信号式温度
• 3-呼吸器； 4-油标；
额定电压阻抗电压
550/√3kV－ 2×2.5%/15.75kV
14％
额定工频耐受电压（有效值）
680kV
联接组标号 I，I0（YN，d11）
调压方式
高压侧无励磁分接接地方式直接接地开关
压力释放装置型号
208系列，动作值： 0.055N/mm2，返回值： 0.0295N/mm2
瓦斯继电器型号
小来选择，并按照线圈的匝数、尺寸和截面形状
以及并联的导线根数多少来确定的。如饼式其中
• 变压器主要由：铁芯、绕组、油箱、油枕、瓦斯气体继电器、呼吸器、压力释放阀、冷却系统、套管、温度计等附件等组成。
• 器身（包括铁芯、绕组、绝缘件等）；
• 油箱（含有装于油箱上的气管、油管，各种阀门，旋塞，铭牌，接地端子，吊环、牵引点、顶起垫、梯子等）；

500kV变电站计算机监控系统课件

3*I 3*I
1*U
3*U 3*U 3*U
1*U
CT回路宜采集3*I
单母线接线无功设备变压器所用变压器站公用设备 400V 直流系统
3*I 3*I 3*I 3*I
3*U 3*U 3*U 3*U
OTI
TI适用于油抗
OTI
高压侧进线、分段
Idc Udc
1. 数据采集
交流电流回路
单电流
和电流
1. 数据采集
数字量信号采集
4) 电能脉冲信号电度脉冲信号
1. 数据采集
控制接口
a.断路器
b.电动操作机构的隔离开关和接地闸刀
c.变压器有载开关
d.站用电系统进线和分段开关 e.保护复归 f.其它设备
2. 基本功能数据处理：将相关设备的各种数据进行系统化操作，用于支持系
统完成监测、保护、控制和记录等功能。
100-Mbit/s Ethernet fiber-optic ring
500kv1#保护小室 500kv2#保护小室 220kv1,2母保护小室 220kv3,4母保护小室 35kV&380V保护小室
SIEMENS系列
500kV 南桥变电所之二（交流部分）
IEC 104 to HMI
IEC 104 to HMI
500kV变电站计算机监控系统
目录
一、概述二、系统结构三、站级控制层四、数据采集控制层五、应用
一、概述
传统厂站—面向“功能”的设计
运行人员
保护子站
调度
RTU
控制屏
表计
报警屏
保护
故障录波
数据采集
计量
控制接口(控制柜、端子箱）

500kV变电站继电保护讲义ppt课件

超高压输电线路保护
➢ 外部故障（远短路点），接到对侧闭锁信号，闭锁保护跳闸回路；（近短路点），S+判定反方向，也闭锁保护跳闸回路。
➢ 内部故障，灵敏I瞬时起动发信；不灵敏I与方向元件判定动作，经延时（短延时）跳闸；并停信（闭锁发信回路）
超高压输电线路保护
②方向元件起动方式 ➢ 设有两个方向元件，S+为正方向短路动作的元
（2）类型
➢ 纵联差动保护：方向高频保护，闭锁式距离（零序）保护，光纤分相电流差动保护，零序电流差动；
➢ 距离保护：常规距离保护，工频变化量距离保护；
➢ 零序电流（方向）保护
超高压输电线路保护
2. 纵联差动保护
（1）方向高频保护原理：比较被保护线路两侧的功率方向，以判别被保护线路发生内部故障或外部故障。判定是正方向，不发闭锁信号；判定是反方向，发出闭锁信号。又称为“高频闭锁方向保护”。
连接片等；需经电平转换
微机保护特点及原理简介
（2）CPU系统
微机保护装置核心，现代的单片机（CPU）计算速度快、位数高（32位）、功能强大、且总线不出芯片，并有ROM、RAM、I/O接口，部份还具有通信接口。微机保护装置有单CPU、多CPU两种结构。简单保护采用单CPU结构，复杂保护采用多CPU结构。
超高压输电线路保护
（3）光纤分相差动保护
原理：通过光纤通道信号，比较线路两侧电流差值，判别是区内故障还是区外故障，当差流超过某个阈值，保护动作于跳闸。
动作判据：
超高压输电线路保护
IM IN ICD IM IN I INT IM IN K BL1 IM IN
IM IN ICD IM IN I INT IM IN K BL2 IM IN

500kV线路保护开关保护(课堂PPT)

RCS-931线路保护配置
主要功能
型号
欠纵联保护范
围
后备保护
重合闸
RCS-931A RCS-931B 电流差动保护 RCS-931D
工频变
化量
距离
三段式相间和接地距离
二段零序方向过流(A型)
四段零序方向过流(B型)
零序反时限过流（D型）
.
单重三重综重
RCS-941(A\B)943A保护配置
500kV（220kV）线路保护
.
1、线路保护基本概念 2、线路保护（RCS-931）的配置与功能 3、断路器保护的配置与功能 4、保护装置硬件结构及功能介绍 5、线路保护原理简介
.
继电保护基本概念
变电所
500kV
220kV
220kV
电厂
500kV
电厂
220kV
110kV
35kV
变电所
图1-1 电力系统单线接线图
.
单重三重综重
RCS-902线路保护配置
型号
RCS902A RCS902B RCS902D
主要功能
欠纵联保护范
围
后备保护
重合闸
纵联距离保护
纵联零序方向保护
工频变
化量
距离
三段式相间和接地距离
二段零序方向过流(A型)
四段零序方向过流(B型)
零序反时限过流（D型）
.
单重三重综重
失灵保护动作跳闸原则
L3
Ⅰ
1
TV1
4
TA1 P
L1
TV5 TA2
5 2
TV6 6
3
TV3

500kV

500kV摘要：变电站继电保护难以避免会出现一些故障，致使其难以充分发挥有效的保护作用，直接影响了变电站运行过程及供电的安全稳定性，有必要针对这些故障展开分析，并采取有效的处理对策加以排除，充分发挥继电保护的作用，提高变电站供电的可靠性、稳定性。

关键词：500kV 变电站；继电保护故障；解决对策1. 继电保护的原理与构成继电保护能够对被保护设备及元件能否有效运行进行判断，明确是故障区内部还是外部存在故障。

为了确保继电保护装置充分发挥这一功能，要求继电保护必须满足灵敏性、可靠性、可选择性与动作迅速性，只有这样，方可确保继电器可靠运行。

继电保护装置包括输入环节、测量环节、逻辑环节、执行与输出环节三部分，如图 1 所示。

根据不同的划分依据，可将其分为不同的类型。

根据被保护对象的不同，包括输电线、主设备保护两种类型；根据保护装置及其所处理信号量的不同，可将其分为模拟式、数字式保护两类；根据保护功能的不同，可将其分为短路故障、异常运行保护两类；根据保护原理的不同，包括过电流、过电压、低电压、差动、距离、功率、高频保护等类型，见表 1。

2.500kV 变电站继电保护常见故障内部故障继电保护装置的内部故障有接点故障、差拍以及装置元件故障三类。

接点故障主要表现为接点的接触不良以及消耗异常等效。

这一故障的发生主要是接点处被二氧化硫等硫化物质进行腐蚀，以至于接点发生位移，进而引起继电保护装置故障。

差拍现象的出现是电力系统的继电器电压异常或者是继电器不符合系统要求所引起的。

差拍现象出现后应在查看继电器的电压是否异常之后就继电器的要求标准进行比对。

装置元件故障的出现等会直接导致继电器本身所具备的重要的保护作用的失效，由此将直接影响电力系统运行过程中的安全性以及稳定性。

这一类故障的产生主要是电流互感器发生故障所导致的。

电流互感器在发生故障的情况下会导致继电器装置内部的电流迅速增加，以至于继电保护装置无法正常的运行并提供保护作用，瞬时增加的电流在严重情况下将会直接烧坏继电保护装置，由此将产生十分严重的不良影响。

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站控层设备布置在集中控制室，设置两个主机兼操作员工作站、一个工程师工作站、一个值长站、两台远动工作站及GPS对时设备等。站控层负责整个网络系统的监控。远动主站满足远动功能，完成向网调、中调传送远动信息和执行调度 AGC 命令，远动信息的发送端口设置在远动主站。
NCS 系统实现全站所控制对象的五防闭锁功能。 NCS 系统站控层通过 SIS 网与各单元机组分散控制系统（DCS）进行信息交换。由 NCS 控制的设备有： 500kV 断路器 500kV 隔离开关、接地开关 220kV 断路器（高压起/备变电源开关） 220kV 隔离开关、接地开关（高压起/备变电源开关）
设备名称
设备条件
数量（台）
出线回路氧化锌避雷器 Y20W2-444/1015
6
母线氧化锌避雷器
20W2-420/960来自6进线回路氧化锌避雷器 Y10W4-200/496
3
备用电源进线开关向机组6kV母线供电。＃02启备变是分裂式变压器，容量60/40-40MVA。＃02启备变正常启动电源、同时作为机组正常运行中任一对应6kV母线工作进线开关故障情况的备用电源。 3/2断路器主接线的优缺点： 1）、优点： A、供电可靠性高。每一回路有两台断路器供电，发生母线故障或断路器故障时不会导致出线停电； B、运行调度灵活。正常运行时两组母线和所有断路器都投入工作，从而形成多环路供电方式； C、倒闸操作方便。隔离开关一般仅作检修用。检修断路器时，直接操作即可。检修母线时，二次回路不需要切换。
由 NCS 监测的设备有： 500kV 断路器机构信号 500kV 系统保护 500kV 系统测量 220kV 断路器机构信号（高压备变电源开关） 220kV 系统保护（高压备变电源开关） 220kV 系统测量（高压备变电源开关）网控 110V 直流系统测量及运行状态
型号：软件是DSC-9000U，远动和通信接口是DN9000S，测控装置是DN-9000D
远动处理单元
双以太网交换机
间隔层
TCP/IP IEC-870-103
光纤
GPS接线
双10BASE-T HUB
双10BASE-T HUB
线路测控装置 #1线路测控柜
线路测控装置 #2线路测控柜
五防工作站
双10BASE-T HUB
其它智能设备
双10BASE-T HUB
双以太网交换机
母线及启备变测控
内含通信接口装置(1台)
发变组测控装置
母线及启备变测控柜(含GPS)
发变组测控柜
二、运行方式 1.正常运行方式的几项规定 1）500 kV系统正常运行方式：
二期工程500 kV主结线为一个半断路器接线方式，共二串，6组开关，正常均合环并列运行。共有两回500 kV出线至500kV晋江变电站，神福鸿电3号机、4号机采用单元接线方式，经三相一体变压器（1170MVA）并入我厂升压站500kV系统运行。发电机出口电压为27kV，发电机出口不设断路器。 2)500kV系统主要运行方式：正常运行方式。两组母线同时运行，所有断路器和隔离开关均合上；线路停电、断路器合环的运行方式。线路停电时，考虑到供电的可靠性，常
神华福能发电有限责任公司使用的500kV断路器及隔离开关是厦门ABB生产的SF6气体绝缘金属封闭开关设备，升压站500kV主变及线路侧使用日新电机（无锡）有限公司生产的CVT-1:WVB500-5H(四绕组) 单相/户外/叠装电容式电压互感器，选用南阳金冠有限公司制造的单相油浸式电流
互感器。
NCS设置有11面测控柜。内含通讯接口装置一台，DN-9000S，作用：规约转
换器，具有远动数据处理及通讯功能。直接接收来自间隔层测控、保护、其他智能设备的信息，经过处理后向上级调度系统转发，同时接收上级调度下达的控制命令。向自间隔层设备发送。网络采用双网冗余配置。双网互备结构，可靠性高。并具有一定容错功能。各工作站分别通过双网卡挂在双网上，各站通过双网交换信息。任一网络或任一站出现故障，仍可靠运行。网络设备：网络交换机及网络电缆2套。双以太网交换机，将上级指令快速分别传至对应装置。
华能海门电厂网络计算机监控系统配置示意图
站控层操作员工作站1
操作员工作站2
工程师工作站
报表打印机
实时打印机
值长工作站
GPS卫星时钟
上级调度
WILLO WG LEN SYSTEM S IN C ..
G PS TIM E IN TERFA C E
G PS
G PS
M A IN C LO C K
AC.
DA TA PO WER PO WER PO WER PO WER
2）、缺点：二次接线复杂。特别是CT配置比较多。在重叠区故障，保护动作繁杂。再者，与双母线相比，运行经验还不够丰富。
500kV 升压站控制系统 500kV 升压站控制采用计算机监控系统（NCS）。该系统对 500kV 配电装置的电气元件实现监视、控制并完成向网调、中调传送远动信息和执行调度 AGC 命令。该系统采用分层分布开放式系统结构，整个系统分为站控层和间隔层，所有控制、保护测量、报警等信号均在间隔层就地单元内处理，经双光纤以太网传输至集控室内监控系统的站控层。该系统站控层 CRT 设置在单元集控室，运行人员在集控室内就可掌握 500kV 系统电气设备运行情况，有利于全厂安全可靠运行。间隔层设备布置在 500kV 配电装置旁的升压站继电保护室内。
一、电气主接线的概述
发电厂和变电所中的一次设备(发电机、变压器、母线、断路器、隔离开关、线路等) ，按照一定规律连接、绘制成而成的电路，称为电气主接线，也称电气一次接线或一次系统。
出于电厂本身及系统运行”高可靠性”要求的考虑，我厂升压站母线采用一个半断路器的接线方式。电厂以500kV一级电压等级接入系统，二期500kV出线规模2回，远景500kV出线规模按3回预留。二期＃3、4 机组2回500kV线路至的晋江变电站。二期工程配置两个完整串，第二串进出线为交叉接法。
500kV系统介绍
GIS的定义
GIS 是 Gas Insulated metal-enclosed Switchgear 的缩写，意思是气体绝缘金属封闭开关。它是把各种控制和保护电器：断路器、隔离开关、接地开关、互感器（PT及CT）、避雷器和连接母线，全部封装在接地的金属壳体内，壳内充以一定压力的SF6气体作为相间及对地的绝缘。国内称之为封闭式组合电器。