继电保护培训课件
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继电保护培训大纲
1、继电保护的基本原理及应用 ➢ 10kV馈线保护 ➢ 10kV电容器保护 ➢ 主变保护 ➢ 备自投及与主变保护的配合接口 ➢ 110kV/220kV线路保护 ➢ 母差及失灵保护 2、电压异常的判断处理 3、软硬压板的对应关系 4、旁代主变的保护调整
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影响三相变压器励磁涌流波形特征的因素 • 电源电压大小和合闸初相角： • 系统等值阻杭大小和相角； • 变压器三相绕组的接线方式相中性点接地方式； • 三相铁心结构型式(三相三柱或五柱、单相变压器组)； • 铁心硅钢片组装工艺水平(拼接残余气隙大小)； • 铁心材质(磁化特性、磁滞特性、局部滋滞回环）； • 合闸前铁心磁通大小(剩磁4r)和方向： • 涌流经电流互感器的非线性传变，即互感器的饱和特性
4. 涌流偏于时间轴的一方，非对称性涌流。（波形识别技 术）
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比率差动制动曲线
Id Id 速断动作区 Is Isd
动作区
K2=0.7 KZ K1=0.5制动区
Iq Icd
0
Ig Izd
3Izd
Iz Iz
折线型比率制动由启动电流、拐点电流、制动比率 斜率等构成 三折线用于提高大电流式抗饱和能力
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B相差动速断元件
+
+
C相差动速断元件
TA断线
信号
&
+
信号
+
出口
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励磁涌流的产生
在变压器空载投入电源或外部故障切除后电压恢复过程中，会出现励磁涌流。
合闸时，变压器铁芯中的磁通急剧增大，使铁芯瞬间饱和，这时出现数值很 大的冲击励磁电流(可达5～10倍的额定电流)，通常称为励磁涌流。
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三相变压器励磁涌流
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涌流 励磁涌流特点
1. 励磁涌流幅值大且衰减，含有非周期分量；
2.
中小型变压器励磁涌流大（可达10倍以上），衰减
快；大型变压器一般不超过4.5倍，衰减慢。如不采取相
应措施，将导致差动保护误动作！
2. 励磁涌流波形出现间断特性。（间断角闭锁原理）
3. 励磁涌流中含有明显的二次谐波和偶次谐波。（二次谐 波制动原理）
护 过负荷保护：过负荷启动风冷、过负荷闭
锁调压、过负荷发信号
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复压闭锁的作用
复合电压起动（闭锁）的过电流保护
（负序电压升高） 或 （线电压降低）= 复合电压开放
作为变压器短路故障的后备保护应主要作为相邻元件及变 压器内部故障的后备保护。常常因灵敏度不足而增加复合 电压闭锁回路。在不对称性故障时，出现负序电压以及在 对称性故障保护安装处三相电压低于某一值时，才可开放 过电流保护，这样使复合电压闭锁过流的电流定值大大下 降，也就提高了灵敏度。
电气量组合判别：复压闭锁过流、复压闭锁方向过流、有 流闭锁低电压、阻抗、功率、相序分量、工频变化量、电 流差动……
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10kV馈线保护
1、10kV馈线常见故障及异常状态 过负荷 相间短路故障 单相接地 系统频率下降
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2、10kV馈线典型保护配置
三段式过电流保护 （复压）/（方向） 三相一次重合闸 （重合闸启动方式：保护启动、不对应启动 合闸加速保护） 过负荷（投信号/跳闸） 低周减载(滑差闭锁、无流闭锁) 低压解列或低压减载 小电流接地告警及选线
高后备 低后备
非电量
差动
G0
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变压器纵差动保护基本原理
正常及区外故障时：Σi=0 区内故障： Σi=Ik
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微机差动保护二次接线
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差动逻辑
IA1
IA2
A相差动元件
...
IAn
IIBB12
B相差动元件
...
IBn
IC1
...
IC2
C相差动元件
ICn
A相涌流判别
B相涌流判别
C相涌流判别
A相差动速断元件
切除故障）
过压保护（作用：防止系统电压过高造成电容器击穿或损坏） 欠压保护（作用：） 不平衡电流/不平衡电压保护（作用：） 非电量保护（作用：）
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3、关于电容器保护应注意的问题
欠压保护时间整定原则 电容器为什么没有过负荷保护和重合闸？ 不平衡电流/电压保护应用场合？ 不平衡电流/电压保护动作后为什么不能再对电容器送电？ 为什么10kV单相接地时电容器不平衡电压保护不动作？
一、继电保护的基本原理及应用
1、基本任务：被保护一次设备故障时，迅速 将故障元件从系统中断开；一次设备不正 常工作时，发出信号。
2、基本要求： 可靠性
选择性
快速性
灵敏性
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3、继电保护基本原理
电压 u=UmSin(wt+Ф) 电流 i=ImSin(wt+Ф)
故障状态的识别：电流增大、电压降低、频率变化、功角 变化
9876543210
出口 Iojx2 Iojx1 U02 U01 L03 L02 L01 GL3 GL2 GL1
CK1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1
CK2
CK3
CK4
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主变高后备
3（4）段式复压(方向)闭锁过流保护 直接接地(方向)零序过流 不接地保护：间隙零序过流、零序过压保
定值清单 压板配置
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变压器保护
1、变压器故障及不正常状态 (1)绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地或经
小电阻接地侧的接地短路；
(2)绕组的匝间短路； (3)外部相间短路引起的过电流； (4)中性点直接接地或经小电阻接地电力网中，外部接地
短路引起的过电流及中性点过电压；
(5)过负荷； (6)过励磁； (7)中性点非直接接地侧的单相接地故障； (8) 油面降低或油位过高；
(9)变压器温度及油箱压力升高和冷却系统故障。
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主变保护配置
1、主保护 差动保护：比率差动、差动速断 (躲励磁涌流方法：二次谐波制动、间断角闭锁、波
形对称识别技术) 非电量保护：本体轻重瓦斯、有载重瓦斯、压力
释放、冷控失电、油温高、油位高低等 2、后备保护
高后备： 中后备 低后备
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变压器保护的配置示意图
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低周减载的原理
电源
负荷
功率失衡的危害!
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定值清单 压板配置
压板对应
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电容器保护
1、电容器常见故障及异常状态 相间短路故障 系统过电压 电容器内部熔丝熔断或品质因数改变 集合电容油箱内部各种故障
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2、10kV电容器保护配置
过电流保护（作用：电容器至断路器之间发生短路故障时动作，
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差动/瓦斯保护范围
差动保护：主变各侧差动CT范围内各种短 路故障；
（比率差动保护主要防止区外短路时误动作；差动速断保 护主要防止大短路电流作用下带谐波制动的差动保护拒 动。）
瓦斯保护：主变油箱内部各种短路或其他 故障；
两者各有所长，相互补充。
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主保护压板投退
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
跳闸矩阵 定值清单 压板配置