电力系统高压继电保护培训基础知识
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电力系统继电保护基础知识一、电力系统继电保护的基本概念1. 继电保护的3个组成部分:•测量回路•逻辑回路•执行回路2. 继电保护的3个基本任务:•切除故障元件•反映不正常运行状态•与其他自动装置配合3. [判断题] 电力系统的继电保护是通过监视电力系统中的电气量的变化从而判断系统是否出现故障。
(×)4. 可靠性包括安全性(不误动)和可信赖性(不拒动),主要取决于保护装置本身的制造质量。
5. 选择性是通过合理地选择保护方案、正确地进行整定计算以及精确地调整试验而获得的。
6. 灵敏性并不是越大越好,有时与安全性相矛盾。
7. 保护的整定时间是通过时间继电器来整定的,所以整定的动作时间是指时间继电器的动作时间。
8. 电力系统安全自动装置包括:•低周、低压减负荷装置•自动重合闸•故障录波器•备自投装置•系统解列9. 逻辑回路包括:•“或”回路•“与”回路•“延时启动”回路•“记忆”回路10. 最早出现的是过电流保护类型的熔断器装置,以后经历了机电型、晶体管型、集成电路型、微机型四个阶段。
11. 微机保护软件是由初始化模块、故障检出模块、故障计算模块组成。
12. 不通电时闭合的触点叫常闭触点,不通电时断开的触点叫常开触电。
二、电网的电流保护No.1 单侧电源网络相间短路的电流保护1、(瞬时)电流速断保护校验时要求最小保护范围不小于本线路全长的15%~20%。
2、限时电流速断保护要求灵敏系数大于1.3~1.5。
3、定时限过电流保护要求近后备的灵敏系数大于1.3~1.5,远后备的灵敏系数大于1.23。
4、时间阶梯∆t为0.5s。
5、对于线路-变压器组接线,电流速断可以保护线路全长。
可以只装设电流速断和过流保护。
6、相间电流速断保护比零序电流速断保护范围小,因为零序阻抗较大,其电流曲线陡。
7、运行方式的变化对电流保护有影响,对低电压保护、距离保护等均无影响。
8、定时限过电流保护整定:其中,Krel=1.15~1.25,Kre=0.85~0.95。
电力系统继电保护技术专业知识技能一、引言电力系统继电保护技术是电力工程领域的重要组成部分,它的作用是在电力系统发生故障时,有效地隔离故障点,保护设备和人员的安全。
在现代电力系统中,继电保护技术已经成为保障电网安全稳定运行的重要手段。
掌握电力系统继电保护专业知识技能,对于从事电力系统运行、管理和维护的人员来说至关重要。
二、基础知识1. 电力系统继电保护基本原理继电保护是通过检测电力系统中的电气量及电气量的变化,并对它们进行分析,从而完成对设备和线路进行自动隔离的一种技术手段。
掌握继电保护的基本原理是学习继电保护技术的第一步。
2. 继电保护设备常见的继电保护设备包括继电保护装置、继电保护通信设备、继电保护辅助设备等。
不同的设备具有不同的功能和原理,理解和掌握这些设备的特点和使用方法是继电保护技术人员的基本技能。
3. 输电线路、变电站和发电厂继电保护电力系统中的输电线路、变电站和发电厂都需要继电保护措施,以保证电力系统的安全可靠运行。
掌握各种设备的继电保护技术要求,对继电保护技术人员来说至关重要。
三、运用技能1. 继电保护调试技能继电保护调试是核实继电保护系统性能是否达到要求的过程,掌握继电保护调试技能可以保证继电保护系统的准确可靠运行。
2. 继电保护故障分析技能电力系统中常常出现继电保护失灵或误动等问题,掌握继电保护故障分析技能可以快速准确地识别问题所在,并采取相应措施加以解决。
3. 继电保护系统维护技能继电保护系统是电力系统中的重要设备,定期维护和检修可以确保其性能稳定可靠。
掌握继电保护系统的维护技能对于保障电力系统的安全运行至关重要。
四、发展趋势随着电力系统的发展和技术水平的提高,新型的继电保护技术和设备不断涌现。
掌握最新的继电保护技术和设备信息,对继电保护技术人员来说同样重要。
持续学习和深入研究继电保护技术,不断提高自身的专业知识和技能,是电力系统继电保护技术人员必须要做到的。
五、结语电力系统继电保护技术是一个复杂而又重要的领域,掌握专业知识和技能对于保障电力系统的安全运行至关重要。
电力系统高压继电保护培训基础知识第一章继电保护工作基本知识 第一节 电流互感器电流互感器(CT )是电力系统中很重要的电力元件,作用是将一次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录波、计度等使用,本局所用电流互感器二次额定电流均为5A ,也就是铭牌上标注为100/5,200/5等,表示一次侧如果有100A 或者200A 电流,转换到二次侧电流就是5A 。
电流互感器在二次侧必须有一点接地,目的是防止两侧绕组的绝缘击穿后一次高电压引入二次回路造成设备与人身伤害。
同时,电流互感器也只能有一点接地,如果有两点接地,电网之间可能存在的潜电流会引起保护等设备的不正确动作。
如图1.1,由于潜电流I X 的存在,所以流入保护装置的电流I Y ≠I ,当取消多点接地后I X =0,则I Y =I 。
在一般的电流回路中都是选择在该电流回路所在的端子箱接地。
但是,如果差动回路的各个比较电流都在各自的端子箱接地,有可能由于地网的分流从而影响保护的工作。
所以对于差动保护,规定所有电流回路都在差动保护屏一点接地。
电流互感器实验1、极性实验功率方向保护及距离保护,高频方向保护等装置对电流方向有严格要求,所以CT 必2、变比实验须做极性试验,以保证二次回路能以CT 的减极性方式接线,从而一次电流与二次电流的方向能够一致,规定电流的方向以母线流向线路为正方向,在CT 本体上标注有L1、L2,接线盒桩头标注有K1、K2,试验时通过反复开断的直流电流从L1到L2,用直流毫安表检查二次电流是否从K1流向K2。
线路CT 本体的L1端一般安装在母线侧,母联和分段间隔的CT 本体的L1端一般都安装在I 母或者分段的I 段侧。
接线时要检查L1安装的方向,如果不是按照上面一般情况下安装,二次回路就要按交换头尾的方式接线。
CT 需要将一次侧电流按线性比例转变到二次侧,所以必须做变比试验,试验时的标准CT 是一穿心CT ,其变比为(600/N )/5,N 为升流器穿心次数,如果穿一次,为600/5。
第一章电力系统基础知识继电保护、自动装置对电力系统起到保护和安全控制的作用,因此首先应明确所要保护和控制对象的相关情况,涉及的内容包括:电力系统的构成,电力系统中性点接地方式及其特点,电力系统短路电流计算及其相关概念。
这是学习继电保护、自动装置等本书内容的基础。
〉〉第一节电力系统基本概念一、电力系统构成电力系统是由发电厂、变电站(所)、送电线路、配电线路、电力用户组成的整体。
其中,联系发电厂与用户的中间环节称为电力网,主要由送电线路、变电所、配电所和配电线路组成,如图1-1中的虚框所示。
电力系统和动力设备组成了动力系统,动力设备包括锅炉、汽轮机、水轮机等.在电力系统中,各种电气设备多是三相的,且三相系统基本上呈现或设计为对称形式,所以可以将三相电力系统用单相图表述。
动力系统、电力系统及电力网之间的关系示意图如图1-l所示。
图1—1 动力系统、电力系统及电力网示意图需要指出的是,为了保证电力系统一次电力设施的正常运行,还需要配置继电保护、自动装置、计量装置、通信和电网调度自动化设施等。
电力系统主要组成部分和电气设备的作用如下.(1)发电厂。
发电厂是把各种天然能源转换成电能的工厂。
天然能源也称为一次能源,例如煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等,根据发电厂使用的一次能源不同,发电厂分为火力发电厂(一次能源为煤炭、石油或天然气)、水力发屯厂、风力发电厂等。
(2)变电站(所)。
变电站是电力系统中联系发电厂与用户的中间环节,具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率等功能,是一个装有多种电气设备的场所。
根据在电力系统中所起的作用,可分为升压变电站和降压变电站;根据设备安装位置,可分为户外变电站、户内变电站、半户外变电站和地下变电站。
变电站内一次电气设备主要有变压器、断路器、隔离开关、避雷器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、负荷开关等。
变电站内还配备有继电保护和自动装置、测量仪表、自动控制系统及远动通信装置等.(3)输电网.输电网是通过高压、超高压输电线将发电厂与变电站、变电站与变电站连接起来,完成电能传输的电力网络,又称为电力网中的主网架。
第一节继电保护基础知识1.什么是继电保护装置和安全自动装置?答:当电力系统中的电力元件或电力系统本身发生了故障或危及安全运行的事件时,能自动向值班员发出警告信号,或向所控制的断路器发跳闸指令,以终止事件的发展。
实现这种自动化措施的设备,用于保护电力元件的,称为继电保护装置;用于保护电力系统的,称为电力系统安全自动装置。
2.继电保护在电力系统中的任务是什么?答:(1) 当被保护的电力元件发生故障时,继电保护装置迅速地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中隔离,最大限度的维护系统稳定,降低元件损坏程度。
(2) 反映电气设备的不正常工作情况,及时发出信号,以便值班人员处理,或由安全自动装置及时调整,恢复系统正常运行。
3.电力系统对继电保护的基本要求是什么?答:继电保护装置必须满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性四个要求,具体分述如下:(1) 可靠性。
保护装置的可靠性是指当被保护设备区内发生故障时,保护装置应可靠动作;被保护设备区外发生故障时,保护装置不发生误动作。
(2) 选择性。
保护装置的选择性是指电力系统发生故障时,首先由故障设备的保护切除故障;如故障设备的保护或断路器拒动时,由相邻设备的保护动作,将故障切除。
尽量缩小切除故障的停电范围。
(3) 灵敏性。
保护装置的灵敏性是指保护装置对其动作区内的故障能可靠反映的能力。
一般用灵敏系数来衡量,反映故障时数值参量增加的保护装置的灵敏系数为:Klm=保护区末端金属性短路故障时的最小参量/保护的整定动作值反映故障时数值参量减少的保护装置的灵敏系数为Klm=保护的整定动作值/保护区末端金属性短路故障时的最大参量(4) 速动性。
保护装置的速动性是指保护装置应以允许的尽可能快的速度切除故障,减轻故障对设备损坏程度,提高尽快恢复电力系统稳定运行的能力。
4.什么是主保护、后备保护、辅助保护和异常运行保护?答:主保护是满足系统稳定和设备安全要求,能以最快速度有选择地切除被保护线路和设备的保护。
第一章电力系统继电保护基础知识1。
1 判断题1.1.1电力系统振荡时任何一点电流与电压之间的相位角都随功角的变化而改变;而短路时,系统各点电流与电压之间的角度基本不变的。
()答:对1。
1.2 某电厂的一条出线负荷功率因数角发生了摆动,由此可以断定电厂与系统之间发生了振荡。
( )答:错1.1。
3 系统振荡时,变电站现场观察到表计每秒摆动两次,系统的振荡周期应该是0。
5秒。
()答:对1.1.4 暂态稳定是指电力系统受到小的扰动(如负荷和电压较小的变化)后,能自动地恢复到原来运行状态的能力。
()答:错1.1。
5 全相振荡是没有零序电流的,非全相振荡是有零序电流的,但这一零序电流不可能大于此时再发生接地故障时,故障分量中的零序电流。
()答:错1。
1。
6 系统振荡时,线路发生断相,零序电流与两侧电动势角差的变化无关,与线路负荷电流的大小有关。
()答:错1。
1.7 电力系统振荡时,电流速断、零序电流速断保护有可能发生误动作。
( ) 答:错1.1.8 快速切除线路和母线的短路故障是提高电力系统静态稳定的重要手段。
()答:错1。
1。
9 电力系统的不对称故障有三种单相接地、三种两相短路接地、三种两相短路和断线、系统振荡。
( )答:错1.1。
10 零序、负序功率元件不反应系统振荡和过负荷。
()答:对1.1。
11 220kV系统时间常数较小,500kV系统时间常数较大,后者短路电流非周期分量的衰减较慢.( )答:对1。
1。
12 电力系统有功出力不足时,不只影响系统的频率,对系统电压的影响更大.( ) 答:错1。
1。
13 空载长线路充电时,末端电压会升高。
这是由于对地电容电流在线路自感电抗上产生了电压降。
()1.1.14 无论线路末端断路器是否合入,始端电压必定高于末端电压。
()答:错1.1.15 输电线路采用串联电容补偿,可以增加输送功率、改善系统稳定及电压水平。
( )答:对1。
1.16 连锁切机即指在一回线路发生故障而切除这回线路的同时,连锁切除送电端发电厂的部分发电机.( )答:对1.1.17 只要电源是正弦的,电路中的各个部分电流和电压也是正弦的。
学习继电保护必须掌握的基础知识1.什么是继电保护装置答:当电力系统中的电力元件如发电机、线路等或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时,能够向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备,一般通称为继电保护装置;2.继电保护在电力系统中的任务是什么答:继电保护的基本任务:1当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求如保持电力系统的暂态稳定性等;2反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同例如有无经常值班人员发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除;反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作;3.简述继电保护的基本原理和构成方式;答:继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量电流、电压、功率、频率等的变化,构成继电保护动作的原理,也有其他的物理量,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高;大多数情况下,不管反应哪种物理量,继电保护装置都包括测量部分和定值调整部分、逻辑部分、执行部分;4.电力系统对继电保护的基本要求是什么答:继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求:这四“性”之间紧密联系,既矛盾又统一;1可靠性是指保护该动体时应可靠动作;不该动作时应可靠不动作;可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求;2选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障,当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障;为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件的选择性,其灵敏系数及动作时间,在一般情况下应相互配合;3灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装置应具有必要的灵敏系数,各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定;选择性和灵敏性的要求,通过继电保护的整定实现;4速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等;一般从装设速动保护如高频保护、差动保护、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性;5.如何保证继电保护的可靠性答:继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证;任何电力设备线路、母线、变压器等都不允许在无继电保护的状态下运行;220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立,并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护;当任一套继电保护装置或任一组断路器拒绝动作时,能由另一套继电保护装置操作另一组断路器切除故障;在所有情况下,要求这购套继电保护装置和断路器所取的直流电源都经由不同的熔断器供电;6.为保证电网继电保护的选择性,上、下级电网继电保护之间逐级配合应满足什么要求:答:上、下级电网包括同级和上一级及下一级电网继电保护之间的整定,应遭循逐级配合的原则,满足选样性的要求,即当下一级线路或元件故障时,故障线路或元件的继电保护镇定值必须在灵敏度和动作时间上均与上一级线路或元件的继电保护整定值相互配合,以保证电网发生故障时有选择性地切除故障;7.在哪些情况下允许适当牺牲继电保护部分选择性答:遇到如下情况时允许适当牺牲继电保护部分选择性:1接入供电变压器的终端线路,无论是一台或多台变压器并列运行包括多处T接供电变压器或供电线路,都允许线路侧的速动段保护按躲开变压器其他侧母线故障整定;需要时,线路速动段保护可经一短时限动作;2对串联供电线路,如果按逐级配合的原则将过分延长电源侧保护的动作时间,则可将容量较小的某些中间变电所按T接变电所或不配合点处理,以减少配合的级数.缩短动作时间;3双回线内部保护的配合,可按双回线主保护例如横联差动保护动作,或双回线中一回线故障时两侧零序电流或相电流速断保护纵续动作的条件考虑;确有困难时,允许双回线中一回线故障时,两回线的延时保护段间有不配合的情况;4在构成环网运行的线路中,允许设置预定的一个解列点或一回解列线路;8.为保证灵敏度,接地故障保护最末一段定值应如何整定答:接地故障保护最末一段例如零序电流保护IV段,应以适应下述短路点接地电阻值的接地故障为整定条件:220kV线路,100Ω;330kV线路,150Ω,500kV线路,300Ω;对应于上述条件,零序电流保护最末一段的动作电流整定值应不大于300A;由线路末端发生高电阻接地故障时,允许由两侧线路继电保护装置纵续动作切除故障;对于110kV线路,考虑到在可能的高电阻接地故障情况下的动作灵敏度要求,其最末一段零序电流保护的电流暂定值一般也不应大于300A一次值,此时,允许线路两侧零序电流保护纵续动作切除故障;9.系统最长振荡周期一般按多少考虑答:除了预定解列点外,不允许保护装置在系统振荡时误动作跳闸;如果没有本电网的具体数据,除大区系统间的弱联系联络线外,系统最长振荡周期一般按1.5s考虑;10.简述220kV及以上电网继电保护整定计算的基本原则和规定;答:1对于220kV及以上电压电网的线路继电保护一般都采用近后备原则;当故障元件的一套继电保护装置拒动时,由相互独立的另一套继电保护装置动作切除故障,而当断路器拒绝动作时,启动断路器失灵保护,断开与故障元件相连的所有其他连接电源的断路器;2对瞬时动作的保护或保护的瞬时段,其整定值应保证在被保护元件外部故障时,可靠不动作,但单元或线路变压器组包括一条线路带两台终端变压器的情况除外;3上、下级继电保护的整定,一般应遵循逐级配合的原则,满足选择性的要求;即在下一级元件故障时,故障元件的继电保护必须在灵敏度和动作时间上均能同时与上一级元件的继电保护取得配合,以保证电网发生故障时有选择性地切除故障;4继电保护整定汁算应按正常运行方式为依据;所谓正常运行方式是指常见的运行方式和被保护设备相邻的一回线或一个元件检修的正常检修运行方式;对特殊运行方式,可以按专用的运行规程或者依据当时实际情况临时处理;5变压器中性点接地运行方式的安排,应尽量保持变电所零序阻抗基本不变;遇到因变压器检修等原因,使变电所的零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时,根据当时实际情况临时处理;6故障类型的选择以单一设备的常见故障为依据,一般以简单故障讲行保护装置的整定计算;7灵敏度校正常运行方式下的不利故障类型进行校验,保护在对侧断路器跳闸前和跳闸后均能满足规定的灵敏度要求;对于纵联保护,在被保护线路末端发生金属性故障时,应有足够的灵敏度灵敏度应大于2;11.变压器中性点接地方式的安排一般如何考虑答:变压器中性点接地方式的安排应尽量保持变电所的零序阻抗基本不变;遇到因变压器检修等原因使变电所的零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时,应根据规程规定或实际情况临时处理;1变电所只有一台变压器,则中性点应直接接地,计算正常保护定值时,可只考虑变压器中性点接地的正常运行方式;当变压器检修时,可作特殊运行方式处理,例如改定值或按规定停用、起用有关保护段;2变电所有两台及以上变压器时,应只将一台变压器中性点直接接地运行,当该变压器停运时,将另一台中性点不接地变压器改为直接接地;如果由于某些原因,变电所正常必须有两台变压器中性点直接接地运行,当其中一台中性点直接接地的变压器停运时,若有第三台变压器则将第三台变压器改为中性点直接接地运行;否则,按特殊运行方式处理;3双母线运行的变电所有三台及以上变压器时,应按两台变压器中性点直接接地方式运行,并把它们分别接于不同的母线上,当其中一台中性点直接接地变压器停运时、将另一台中性点不接地变压器直接接地;若不能保持不同母线上各有一个接地点时,作为特殊运行方式处理;4为了改善保护配合关系,当某一短线路检修停运时,可以用增加中性点接地变压器台数的办法来抵消线路停运对零序电流分配关系产生的影响;5自耦变压器和绝缘有要求的变压器中性点必须直接接地运行;12.简述220kV线路保护的配置原则;答:对220kV线路,根据稳定要求或后备保护整定配合有困难时,应装设两套全线速动保护;接地短路后备保护可装阶段式或反时限零序电流保护,亦可采用接地距离保护并辅之以阶段式或反时限零序电流保护;相间短路后备保护一般应装设阶段式距离保护;13.简述330—500kV线路保护的配置原则;答:对寸330-500kV线路,应装设两套完整、独立的全线速动它保护;接地短路后备保护可装设阶段式或反时限零序电流保护,亦可采用接地距离保护并辅之以阶段式或反时限零序电流保护;相间短路后备保护可装设阶段式距离保护;14.什么是“远后备”什么是“近后备”答:“远后备”是指当元件故障而其保护装置或开关拒绝动作时.由各电源侧的相邻元件保护装谈动作将故障切开;“近后备”则用双重化配置方式加强元件本身的保护,位之在区内故障时,保护无拒绝动作的可能,同时装设开关失灵保护,以便当开关拒绝跳闸时启动它来切开同一变电所母线的高压开关,或遥切对侧开关;15.线路纵联保护及特点是什么答:线路纵联保护是当线路发生故障时,使两侧开关同时快速跳闸的一种保护装置,是线路的主保护;它以线路两侧判别量的特定关系作为判据;即两侧均将判别量借助通道传送到对侧,然后,两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障;因此,判别量和通道是纵联保护装置的主要组成部分;1方向高频保护是比较线路两端各自看到的故障方向,以判断是线路内部故障还是外部故障;如果以被保护线路内部故障时看到的故障方向为正方向,则当被保护线路外部故障时,总有一侧看到的是反方向;其特点是:1要求正向判别启动元件对于线路末端故障有足够的灵敏度;2必须采用双频制收发信机;2相差高频保护是比较被保护线路两侧工频电流相位的高频保护;当两侧故障电流相位相同时保护被闭锁,1能反应全相状态下的各种对称和不对称故障,装设比较简单;2不反应系统振荡;在非全相运行状态下和单相重合闸过程中保护能继续运行;3不受电压回路断线的影响,4对收发信机及通道要求较高,在运行中两侧保护需要联调;5当通道或收发信机停用时,整个保护要退出运行,因此需要配备单独的后备保护;3高频闭锁距离保护是以线路上装有方向性的距离保护装设作为基本保护,增加相应的发信与收信设备,通过通道构成纵联距离保护;其特点是:1能足够段敏和快速地反应各种对称与不对称故障;2仍保持后备保护的功能;3电压二次回路断线时保护将会误动,需采取断线闭锁措施,使保护退出运行;16.纵联保护的通道可分为几种类型答:可分为以下几种类型:1电力线载波纵联保护简称高频保护;2微波纵联保护简称微波保护;3光纤纵联保护简称光纤保护;4导引线纵联保护简称导引线保护;17.纵联保护的信号有哪几种答:纵联保护的信号有以下三种:1闭锁信号;它是阻止保护动作于跳闸的信号;换言之;无闭锁信号是保护作用于跳闸的必要条件;只有同时满足本端保护元件动作和无闭锁信号两个条件时,保护才作用于跳闸;2允许信号;它是允许保护动作于跳闸的信号;换言之,有允许信号是保护动作于跳闸的必要条件;只有同时满足本端保护元件动作和有允许信号两个条件时,保护才动作于跳闸;3跳闸信号;它是直接引起跳闸的信号;此时与保护元件是否动作无关,只要收到跳闸信号,保护就作用于跳闸,远方跳闸式保护就是利用跳闸信号;18.相差高频保护为什么设置定值不同的两个启动元件答:启动元件是在电力系统发生故障时启动发信机而实现比相的;为了防止外部故障时由于两侧保护装置的启动元件可能不同时动作,先启动一侧的比相元件,然后动作一侧的发信机还未发信就开放比相将造成保护误动作,因而必须设置定值不同的两个启动元件;高定值启动元件启动比相元件,低定值的启动发信机;由于低定值启动元件先于高定值启动元件动作,这样就可以保证在外部短路时,高定值启动元件启动比相元件时,保护一定能收到闭锁信号,不会发生误动作;19.相差高频保护有何优缺点答:相差高频保护有如下优点:1能反应全相状态下的各种对称和不对称故障,装置比较简单;2不反应系统振荡;在非全相运行状态下和单相重合闸过程中,保护能继续运行;3保护的工作情况与是否有串补电容及其保护间隙是否不对称击穿基本无关;4不受电压二次回路断线的影响;缺点如下:1重负荷线路,负荷电流改变了线路两端电流的相位,对内部故障保护动作不利;2当一相断线接地或非全相运行过程中发生区内故障时,灵敏度变坏,甚至可能拒动;3对通道要求较高,占用频带较宽;在运行中,线路两端保护需联调;4线路分布电容严重影响线路两端电流的相位,限制了其使用线路长度;20.简述方向比较式高频保护的基本工作原理;答:方向比较式高频保护的基本工作原理是比较线路两侧各自看到的故障方向,以综合判断其为被保护线路内部还是外部故障;如果以被保护线路内部故障时看到的故障方向为正方向,则当被保护线路外部故障时,总有一侧看到的是反方向;因此,方向比较式高频保护中判别元件,是本身具有方向性的元件或是动作值能区别正、反方向故障的电流元件;所谓比较线路的故障方向,就是比较两侧特定判别元件的动作行为;20.纵联保护在电网中的重要作用是什么答:由个纵联保护在电网中可实现全线速动,出此它可保证电力系统并列运行的稳定性和提高输送功率、缩小故障造成的损坏程度、改善后备保护之间的配合性能;21.何谓闭锁式方向高频保护答:在方向比较式的高额保护中,收到的信号作闭锁保护用,叫闭锁式方向高频保护;它们的正方向判别元件不动作,不停信,非故障线路两端的收信机收到闭锁信号,相应保护被闭锁;22,何谓高频闭锁距离保护,其构成原理如何答:控制收发信机发出高频闭锁信号,闭锁两侧距离保护的原理构成的高频保护为高频闭锁距离保护,它能使保护无延时地切除被保护线路任一点的故障;23.高频闭锁距离保护有何优缺点答:该保护有如下优点:1能足够灵敏和快速地反应各种对称和不对称故障;2仍能保持远后备保护的作用当有灵敏度时;3不受线路分布电容的影响;缺点如下:1串补电容可使高频闭锁距离保护误动或拒动;2电压二次回路断线时将误动;应采取断线闭锁措施,使保护退出运行;24.高频闭锁负序方向保护有何优缺点答:该保护具有下列优点:1原理比较简单;在全相运行条件下能正确反应各种不对称短路;在三相短路时,只要不对称时间大于5—7ms,保护可以动作;2不反应系统振荡,仍也不反应稳定的三相短路;3当负序电压和电流为启动值的三倍时,保护动作时间为10—15ms;4负序方向元件一般有较满意的灵敏度;5对高频收发信机要求较低;缺点如下:1在两相运行条件下包括单相重合闸过程中发生故障,保护可能拒动;2线路分布电容的存在.使线路在空载合闸时,由于三相不同时合闸,保护可能误动;当分布电容足够大时,外部短路时该保护也将误动,应采取补偿措施;3在串补线路上,只要串补电容无不对称击穿,则全相运行条件下的短路保护能正确动作;当串补电容友保护区内时,发生系统振荡或外部二相短路、且电容器保护间隙不对称击穿,保护将误动;当串补电容位于保护区外,区内短路且有电容器的不对称击穿,也可能发生保护拒动;4电压二次回路断线时,保护应退出运行;25.非全相运行对高频闭锁负序功率方向保护有什么影响答:当被保护线路上出现非全相运行,将在断相处产生一个纵向的负序电压,并由此产生负序电流,在输电线路的A、B两端,负序功率的方向同时为负,这和内部故障时的情况完全一样;因此,在一侧断开的非全相运行状态下,高频闭锁负序功率方向保护将误动作;为了克服上述缺点,如果将保护安装地点移到断相点的里侧,则两端负序功率的方向为一正一负,和外部故障时的情况一样,这时保护将处于启动状态,但由于受到高频信号的闭锁而不会误动作;针对上述两种情况可知,当电压互感器接于线路侧时,保护装置不会误动作,而当电压互感器接于变电所母线侧时,则保护装置将误动作;此时需采取措施将保护闭锁;26.线路高频保护停用对重合闸的使用有什么影响答:当线路高额保护停用时,可能因以下两点原因影响线路重合闸的使用:1线路无高频保护运行,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;2线路重合闸重合时间的整定是与线路高频保护配合的,如果线路高频保护停用,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;27.高频保护运行时,为什么运行人员每天要交换信号以检查高频通道答:我国常采用电力系统正常时高频通道无高频电流的工作方式;由于高频通道涉及两个厂站的设备,其中输电线路跨越几千米至几百千米的地区,经受着自然界气候的变化和风、霜、雨、雪、雷电的考验;高频通道上各加工设备和收发信机元件的老化和故障都会引起衰耗;高频通道上任何一个环节出问题,都会影响高额保护的正常运行;系统正常运行时,高频通道无高频电流,高频通道上的设备有问题也不易发现,因此每日由运行人员用启动按钮启动高频发信机向对侧发送高频信号,通过检测相应的电流、电压和收发信机上相应的指示灯来检查高频通道,以确保故障时保护装置的高频部分能可靠工作;28.什么是零序保护大电流接地系统中为什么要单独装设零序保护答:在大短路电流接地系统中发生接地故障后,就有零序电流、零序电压和零序功率出现,利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护;三相星形接线的过电流保护虽然也能保护接地短路,但其灵敏度较低,保护时限较长;采用零序保护就可克服此不足,这是因为:①系统正常运行和发生相间短路时,不会出现零序电流和零序电压.因此零序保护的动作电流可以整定得较小,这有利于提高其灵敏度;②Y/△接线降压变压器,△侧以行的故障不会在Y侧反映出零序电流,所以零序保护的动作时限可以不必与该种变压器以后的线路保护相配合而取较短的动作时限;29,简述零序电流方向保护在接地保护中的作用;答:零序电流方向保护是反应线路发生接地故障时零序电流分量大小和方向的多段式电流方向保护装置,在我国大短路电流接地系统不同电压等级电力网的线路上,根据部颁规程规定,都装设了这种接地保护装置作为基本保护;电力系统事故统计材料表明,大电流接地系统电力网中线路接地故障占线路全部故障的80%一90%,零序电流方向接地保护的正确动作率约97%,是高压线路保护中正确动作率最高的一种;零序电流方向保护具有原理简单、动作可靠、设备投资小、运行维护方便、正确动作率高等一系列优点;30.零序电流保护有什么优点答:带方向性和不带方向性的零序电流保护是简单而有效的接地保护方式,其优点是:1结构与工作原理简单,正确动作率高于其他复杂保护;2整套保护中间环节少,特别是对于近处故障,可以实现快速动作,有利于减少发展性故障;3在电网零序网络基本保持稳定的条件下,保护范围比较稳定;4保护反应于零序电流的绝对值,受故障过渡电阻的影响较小;5保护定值不受负荷电流的影响,也基本不受其他中性点不接地电网短路故障的影响,所以保护延时段灵敏度允许整定较高;31.零序电流保护在运行中需注意哪些问题答:零序电流保护在运行中需注意以下问题:1当电流回路断线时,可能造成保护误动作;这是一般较灵敏的保护的共同弱点,需要在运行中注意防止;就断线机率而言,它比距离保护电压回路断线的机率要小得多;如果确有必要,还可以利用相邻电流互感器零序电流闭锁的方法防止这种误动作;2当电力系统出现个对称运行时,也会出现零序电流,例如变压器三相参数个同所引起的不对称运行,单相重合闸过程中的两相运行,三相重合闸和手动合闸时的三相断路器不同期,母线倒闸操作时断路器与隔离开关并联过程或断路器正常环并运行情况下,由于隔离开关或断路器接触电阻三相不一致而出现零序环流,以及空投变压器时产生的不平衡励磁涌流,特别是在空投变压器所在母线有中性点接地变压器在运行中的情况下,可能出现较长时间的不平衡励磁涌流和直流分量等等,都可能使零序电流保护启动;3地理位置靠近的平行线路,当其中一条线路故障时,可能引起另一条线路出现感应零序电流,造成反分向侧零序方向继电器误动作;如确有此可能时,可以改用负序方向继电器,来防止上述方向继电器误判断;4由于零序方向继电器交流回路平时没有零序电流和零序电压,回路断线不易被发现;当继电器零序电压取自电压互感器开口三角侧时,也不易用较直观的模拟方法检查其方向的正确性,因此较容易因交流回路有问题而使得在电网故障时造成保护拒绝动作和误动作;32.零序电流保护为什么设置灵敏段和不灵敏段。
电力系统咼压继电保护培训基础知识第一章继电保护工作基本知识第一节电流互感器电流互感器(CT是电力系统中很重要的电力元件,作用是将一次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录波、计度等使用,本局所用电流互感器二次额定电流均为是铭牌上标注为100/5,200/5等,表示电流,转换到二次侧电流就是5A。
电流互感器在二次侧必须有一点接地,缘击穿后一次高电压引入二次回路造成设备与人身伤害。
互感器也只能有一点接地,如果有两点接地,电流会引起保护等设备的不正确动作。
如图5A,也就■次侧如果有100A或者200A目的是防止两侧绕组的绝同时,电流存在,所以流入保护装置的电流则IY = I保护装置电网之间可能存在的潜1.1,由于潜电流IX的IY工I,当取消多点接地后IX = 0,在一般的电流回路中都是选择在该电流回路所在的端子箱接地。
但是,如果差动回路的各个比较电流都在各自的端子箱接地,有可能由于地网的分流从而影响保护的工作。
所以对于差动保护,规定所有电流回路都在差动保护屏一一点接地图1.1电流互感器实验1、极性实验功率方向保护及距离保护,高频方向保护等装置对电流方向有严格要求,所以CT必2、变比实验须做极性试验,以保证二次回路能以CT的减极性方式接线,从而一次电流与二次电流的方向能够一致,规定电流的方向以母线流向线路为正方向,在CT本体上标注有L1、L2,接线盒桩头标注有K1、K2, 试验时通过反复开断的直流电流从L1到L2,用直流毫安表检查二次电流是否从K1流向K2。
线路CT本体的L1端一般安装在母线侧,母联和分段间隔的CT本体的L1端一般都安装在I母或者分段的I段侧。
接线时要检查L1安装的方向,如果不是按照上面一般情况下安装,二次回路就要按交换头尾的方式接线。
CT需要将一次侧电流按线性比例转变到二次侧,所以必须做变比试验,试验时的标准CT是一穿心CT其变比为(600/N)/5,N为升流器穿心次数,如果穿一次,为600/5。
对于二次是多绕组的CT,有时测得的二次电流误差较大,是因为其他二次回路开路,是 CT 磁通饱和,大部分一次电流转化为励磁涌流,此时应当把其他未测的二次 绕组短接即可。
同理在安装时候,未使用的绕组也应该全部短接,但 是要注意,有些绕组属于同一绕组上有几个变比不同的抽头,只要使 用了一个抽头,其他抽头就不应该短接,如果该绕组未使用,只短接 最大线圈抽头就可以。
变比试验测试点为标准CT 二次电流分别为0.5A ,1A, 3A, 5A, 10A, 15A 时 CT 的二次电流 3、绕组的伏安特性理想状态下的CT 就是内阻无穷大的电流源,不因为外界负荷大小 改变电流大小,实际中的 CT 只能在一定的负载范围内保持固定的电 流值,伏安特性就是测量CT 在不同的电流值时允许承受的最大负载, 即10濮差曲线的绘制。
伏安特性试验时特别注意电压应由零逐渐上 升,不可中途降低电压再升高,以免因磁滞回线关系使伏安特性曲线 不平滑,对于二次侧是多绕组的 CT 在做伏安特性试验时也应将其 他二次绕组短接。
10濮差曲线通常以曲线形式由厂家提供, 如图1.2,横坐标表示二次负荷,纵坐标为CT 一次电流对其额定一次电流根据所测得U, 12值得到RX1, Rx1 = U/ I2,找出与二次回 路负载Rx 最接近的值,在图上找到该11 ‘ I 1en mI r的倍数Z fh倍数m比较m和mO的大小,如果m> mQ则该CT不满足回路需求,如果me mQ该CT可以使用。
伏安特性测试点为12在0.5A ,1A, 3A, 5A, 1OA, 15A时的二次绕组电压值。
第二节电压互感器电压互感器(PT)的作用是将高电压成比例的变换为较低(一般为57V或者1OOV)的低电压,母线PT的电压采用星形接法,一般采用57V绕组,母线PT零序电压一般采用100V绕组三相串接成开口三角形。
线路PT 一般装设在线路A相,采用100V绕组。
若有些线路PT只有57V 绕组也可以,只是需要在DISA系统中将手动同期合闸参数中的1OOV改为57V。
PT变比测试由高压专业试验。
PT的一、二次也必须有一个接地点,以保护二次回路不受高电压的侵害,二次接地点选在主控室母线电压电缆引入点,由YMNJ、母线专门引一条半径至少2.5mm永久接地线至接地铜排。
PT二次只能有这一个接地点(严禁在PT端子箱接地),如果有多个接地点,由于地网中电压压差的存在将使PT二次电压发生变化,这在《电力系统继电流互感器二次绕组不允许开路。
电压互感器二次绕组不允许短路。
CT与PT工作时产生的磁通机理是不同的。
CT磁通是由与之串联的高压回路电流通过其一次绕组产生的。
此时二次回路开路时,其一次电流均成为励磁电流,使铁芯的磁通密度急剧上升,从尔在二次绕组感应出高达数千伏的感应电势。
PT磁通是由与PT并联的交流电压产生的电流建立的,PT二次回路开路,只有一次电压极小的电流产生的磁通产生的二次电压,若PT二次回路短路则相当于一次电压全部转化为极大的电流而产生极大磁通,PT二次回路会因电流极大而烧毁。
第三节瓦斯继电器瓦斯继电器是变压器重要的主保护,安装在变压器油枕下的油管中。
轻瓦斯主要反映在运行或者轻微故障时由油分解的气体上升入瓦斯继电器,气压使油面下降,继电器的开口杯随油面落下,轻瓦斯干簧触点接通发出信号,当轻瓦斯内气体过多时,可以由瓦斯继电器的气嘴将气体放出。
重瓦斯主要反映在变压器严重内部故障(特别是匝间短路等其他变压器保护不能快速动作的故障)产生的强烈气体推动油流冲击挡板,挡板上的磁铁吸引重瓦斯干簧触点,使触点接通而跳闸。
我局用瓦斯继电器分有载瓦斯继电器,油管半径一般为50mm或者80mm本体瓦斯继电器,油管半径一般80mm瓦斯试验1、轻瓦斯试验将瓦斯继电器放在实验台上固定,(继电器上标注箭头指向油枕),3 3打开实验台上部阀门,从实验台下面气孔打气至继电器内部完全充满油后关闭阀门,放平实验台,打开阀门,观察油面降低到何处刻度线时轻瓦斯触点导通,我局轻瓦斯定值一般为250mm— 350mm,若轻瓦斯不满足要求,可以调节开口杯背后的重锤改变开口杯的平衡来满足需求。
2、重瓦斯试验(流速实验)从实验台气孔打入气体至继电器内部完全充满油后关上阀门,放平实验台,打开实验台表计电源,选择表计上的瓦斯孔径档位,测量方式选在“流速”,再继续打入气体,观察表计显示的流速值为整定值止,快速打开阀门,此时油流应能推动档板将重瓦斯触点导通。
重瓦斯定值一般为1.0 —1.2m/s,若重瓦斯不满足要求,可以通过调节指针弹簧改变档板的强度来满足需求。
3、密闭试验同上面的方法将起内部充满油后关上阀门,放平实验台,将表计测量方式选在“压力”,打入气体,观察表计显示的压力值数值为0.25MPa,保持该压力40分钟,检查继电器表面的桩头跟部是否有油渗漏。
第四节二次回路的标号为了便于二次回路的施工与日常维护,根据“四统一”的原则,必须对电缆和电缆所用芯进行编号,编号应该做到使用者能根据编号了解回路用途,能正确接线。
二次编号应根据等电位的原则进行,就是电气回路中遇于一点的导线都用同一个数码表示,当回路经过接点或者开关等隔离后,因为隔离点两端已不是等电位,所以应给予不同的编号,下面将具体的解释些常用编号一、电缆的编号X □ XXX该电缆所在一次间隔的种类本间隔电缆的编号该电缆所在一次间隔的调度编号尾数本间隔电缆的编号:通常从101开始编号,以先间隔各个电气设备至端子箱电缆,再端子箱至主控室电缆,先电流回路,后控制回路,再信号回路,最后其他回路(如电气联锁回路,电源回路)的顺序,逐条编号,同一间隔电缆编号不允许重复。
该电缆所在一次间隔的种类:采用英文大写字母表示,220KV出线间隔E,母联EM旁路EP, 110KV出线间隔Y,母联YM旁路YP, 分段YF, 35KV 出线间隔U分段UF, 10KV出线间隔S,分段SF,电容器C,主变及主变各侧开关B, 220KVPT EYH 110KVPT YYH 35KVPT UYH 10KVPT SYH 该电缆所在一次间隔的调度编号尾数:如白沙变电站的豆沙线调度编号261,这里就编1,1#主变编1,1母PT编1,依此类推,如果该变电站只有一路旁路,或者一个母联或者分段开关,不需要编号。
各个安控装置如备自投,故障解列,低周减载等的电缆不单独编号,统一将电缆归于装置所控制的间隔依照上面的原则编号。
电源电缆编号□ XX电缆号数电源种类电缆号数:电源电缆联系全站同一一次电压等级的所有间隔,所以应该单独统一编号,一般从01开始依顺序编号电源种类:交流电源编JL,直流电源编ZL。
由上面可知,所有相同间隔的相同功能电缆除了首位数有区别, 其他数字应该是一样的。
二、号头的编号电流回路□ XXX电流流入装置的顺序编号相别电流流入装置的顺序:流入第一个装置为1,流出后进入下一个装置为2,依次类推。
编号:一般的CT有四组绕组,保护用的编号41,遥测、录波用42,计度用44,留一组备用。
相别:A、B、C N, N为接地端比较特殊的电流回路:220KV母差:A320 B320 C320 N320110KV母差:A310 B310 C310 N310 主变中性点零序电流:L401, N401;主变中性点间歇零序电流:L402, N402。
电压回路□ XX X □电压等级PT所在位置相别电压等级:本变电站一次电压等级,由罗马数值表示,高压侧I, 中压侧低压侧皿,零序电压不标。
PT所在位置:PT在I母或者母线I段上,保护遥测等标630,计度用标630' PT在II母或者母线II段上,则分别标640与640' 相别:A、B C为三相电压,L为零序电压。
线路电压编号A609。
电压回路接地端都统一编号N600,但是开口三角形接地端编N6O0 或者N600A以示区别。
传统的同期回路需要引入母线开口三角形电压回路的100V抽头用来与线路电压做同期比较,该抽头编号Sa630或者a630。
控制回路对于分相操作的220KV线路开关,在上面的编号前还要加A B、C相名加以区分。
白沙等非综合自动化站手动#闸:需或者综合自动化手动遥控正电源L1,合闸L3,跳闸L33。
母差跳闸R33对于双跳圈的220KV以上开关,母差跳闸编R033与R133,跳闸回路编37与37'以示区别,这些方法也同样适用与其他双跳圈回路。
主变非电量保护:正电源01,本体重瓦斯03,有载重瓦斯05,图2.1压力释放07等(轻瓦斯属于信号回路)。
信号回路:701—999范围的奇数编号,一般信号正电源 701, 信 号负电源702,801—899之间为遥测信号,901—999之间为光字牌 信号。