作为变压器接地 故障的近后备和 外部接地故障的 远后备保护
作为主变、母线、 出线接地故障的 保护
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101电力课堂
220kV母线保护、其他保护的配置
母线保护配置情况
四、继母电线保及护母保护联范间围隔的保划护分 范围的划分
母线差动 保护范围
线路保护配置情况
2.1 10kV线路保护
10kV线路保护配置：过流保护、重合闸 2.1.1 过流保护
当线路发生短路故障时，会产生很大的短路电流，并 且当故障点离保护安装处越近，短路电流也相对越大。
保护
当短路电流超过整定值时电流元件动作，并通过动作 时间与下一级线路保护配合，以保证动作的选择性。
2.1.1 过流保护
5、发信号。
低 后 复压过流 备
主变、母线、 线路
t1时限跳本侧开关
作为主变、低压
t2时限跳各侧开关并发 母线、出线相间
信号
故障的保护
3.7 220kV主变电量保护
保护功能
高压侧复 压方向过 流保护
高 中 中性点间 后 隙保护 备
高压侧零 序过流
高压侧过 负荷
保护范围
动作后果
→母线： 本侧母线 线路
2.3.4 双回线相继速动
M
1
L1
N
2
L2
3
4
双回线相继速动保 护原理说明图1
在并列双回线两条线路的双回线相继速动投入的前提下， 它们Ⅲ段距离元件动作或其它保护跳闸时，输出FXJ信号（由 保护1、3发出）分别闭锁另一回线Ⅱ段距离相继速跳元件。
2.4 220kV线路保护 配置基本原则
2
1
双重化
完整 独立
主保护
后备保护
其他保护
过流保护（两段或三段式（方向）过电流保护）、重 合闸
距离保护、过流保护（两段或三段式（方向）过电流 保护）、重合闸
电流差动或高频 保护 （纵联保护）
距离保护（相间、 接地距离）、零序 保护（四段式零序 方向过流保护）、 不对称相继速动、 双回线相继速动
重合闸
电流差动及高频 距离保护、零序保 重合闸、开关
作为零序电流Ⅲ段后备保护
2.3.2 纵联保护
概念：就是用某种通信通道将输电线两端的保护装 置纵向联结起来，将各端的电气量（电流、功率的方向 等）传送到对端，将两端的电气量比较，以判断故障在 本线路范围内还是在线路范围之外，从而决定是否切断 被保护线路。
保
保
护
护
2.3.2 纵联保护
•线路正常运行及外部故障时：电流流向的 线参 路考为方正向方以向。母线
三段式过流保护
电流速断 （Ⅰ段） 限时电流速断 （ Ⅱ段） 过电流保护 （Ⅲ段）
整定值最大保护范围 ，被延保时护线最路短全长的20％～50％。
动作时间 保护装置的固有动作时间。
被保护线路的全长及下一线路 动作时限ｔⅡ要与下一线路Ⅰ段
（不超过下一条线路的I段）。 的动作时限相配合，一般为0.5s。
整定值最小 ，本线延路时和最下长一线路的全长乃至更 其动作时限按阶梯原则整定。
35kV线路保护配置：过流保护、距离保护、重合闸 2.2.1 距离保护
U/I 将输电线路一端的电压、电流引入保护装置中，求得电 压和电流的比值，即测量阻抗。
距离保护分类---接地距离保护、相间距离保护
反映各种 接地故障
反映各种 相间故障
2.2.1 距离保护
三段式距离保护
保护范围
动作时间
Ⅰ段
整定值最小 ，时被间保最护线短路全长的80％～85
I2
I3
I4
母差保护范围内故障：各元件实际短路电流都是由线路流向 母线（短路点），此时差动电流很大，差流元件动作。
4.1 母线保护原理
3.3 瓦斯保护
原理
当变压器的内部发生短 路故障时，电弧分解油产 生的气体在流向油枕的途 中冲击气体继电器，使重 瓦斯动作于跳闸。当变压 器由于漏油等造成油面降 低时，轻瓦斯动作于信号
作用
瓦斯保护用来反映变压 器的内部故障和漏油造成 的油面降低，同时也能反 映绕组的开焊故障。即使 是匝数很少的短路故障， 瓦斯保护同样能可靠反应
Id I1 I2 I3 0
差动保护不动作。
电流的参考方向以母线 流向变压器为正方向。
220KV
110KV
I2
I3
35KV
3.2 差动保护
I1
区内故障
各侧短路电流都是由母线 流向变压器，差动电流
Id I1 I2 I3
很大，容易满足差动方程 ，差动保护动作。
220KV
110KV
I2
I3
35KV
3.5 零序方向过流保护
对于中性点直接接地的变压器， 110kV、220kV侧零序方向 过流保护作为主变和相邻元件接地短路故障的后备保护。
3I0> 整定值
&
判定短路为正 方向
t
出口跳闸
3.6 间隙保护
间隙保护包括间隙零序过流和零序过电压，作为变压器中性点 经间隙接地运行时，接地故障的后备保护。
方式一：取自变压器中性 点绝缘套管CT
前加速
后加速
当线路上发生故障时，靠 近电源侧的保护先无选择性 地瞬时动作于跳闸，而后再 靠重合闸来纠正这种非选择 性动作。
第一次故障时，保护有选 择性动作，然后进行重合。 如果重合于永久性故障上， 则在断路器合闸后，再加速 保护动作。瞬时切除故障
2.4.1 重合闸
单重
单相故障：跳X相，重合X相，重合不成功跳三相 相间故障：跳三相，不重合
3.2 差动保护
原理
变压器差动保护是按照 循环电流原理构成，即将 变压器各侧电流互感器的 二次电流进行相量相加。
作用
用来保护变压器绕组内 部及其引出线上发生的各 种相间短路故障，同时也 可以用来保护变压器单相 匝间短路故障。
3.2 差动保护
区外故障
I1
把变压器看成电路上的一个 节点，流入的电流等于流出 的电流，即相量和为0，所以 差动电流
M
IM
IN
NHale Waihona Puke 护保•线路内部故障时：
M
IM
╳ ╳
护保
IN
N
护保 √
√ 护保
2.3.3 不对称相继速动
不对称故障时，利用近故障侧切除后负荷电流的消失，可 以实现不对称故障时相继跳闸。
当线路末端不对称故障时（B、C相间故障）， N 侧Ⅰ段动作 快速切除故障，由于三相跳闸，非故障相电流同时被切除， M 侧 保护测量到任一相负荷电流突然消失，而Ⅱ段距离元件连续动作 不返回时，将 M 侧开关不经Ⅱ段延时即跳闸，将故障切除。
零序电压取自PT开口三角 方式二：取自放电间隙CT
小结：电量保护配置
后备保护-220kV侧 复合电压闭锁的过流保护 零序方向过流保护 间隙过流和间隙过压保护
主保护 两套不同原理的纵差保护
电量保护配置
后备保护-10kV/35kV侧 复合电压闭锁的过流保护
后备保护-110kV侧 复合电压闭锁的过流保护 零序方向过流保护 间隙过流和间隙过压保护
任何电力设备和线路，在任何时候不得处于 无继电保护的状态下运行。
1.3 继电保护装置的组成
组成：测量部分、逻辑部分、执行部分
保护及自动装置 测控装置 计量装置
二次电流
二次电压
线路电压 母线电压
1.4 继电保护的四个基本要求
继电 保护 四个 基本 要求
• 可靠性 • 快速性 • 灵敏性 • 选择性
保护
护
失灵保护
主变保护配置情况
3.1 主变保护配置
双套配置
主变 保护
电量 保护
非电量 保护
单套配置
差动保护 后备保护
重瓦斯保护
轻瓦斯保护
只发信
3.2 主变保护的保护范围
差动保护：保护CT范 围内的主变
非电量保护：仅保护 主变本体
后备保护：保护本侧 开关后的母线部分（ 高后备作为中低后备 的后备保护）
2.3.1 零序过流保护
3I0
跳闸逻辑：3I0> 整定值，跳开线路开关
保护名称 零序Ⅰ段
零序Ⅱ段 零序Ⅲ段 零序Ⅳ段
四段式零序过流保护
保护情况 按躲过本线路末端单相短路时流经保护装置的电流整定，不能保护 线路全长 与相邻线路灵敏Ⅰ段配合，不仅保护本线路全长，还延伸至相邻线 路
与相邻线路Ⅱ段配合，是Ⅰ、Ⅱ段的后备保护
其他：过负荷保护
小结
保护功能
保护范围
动作后果
用途说明
主 保 护
比率差动/ 差动速动/ 工频变化
量差动
主变三侧开关 CT之间
1、跳各侧断路器。
2、启动高、中压侧断 高、中压侧内部
路器失灵保护
及引线各种故障
3、闭锁110/220kV断路 瞬时动作的主保
器重合闸。
护。低压侧相间
4、启动故障录波器。 短路故障
保护装置的固有动作时间。
％。
Ⅱ段
被保护线路的全长及下一线 动作时限ｔⅡ要与下一线路Ⅰ段的 路全长的30％～40％。 动作时限相配合，一般为0.5s。
整定值最大
，时本线间路最和长下一线路的全长乃 其动作时限按阶梯原则整定。
Ⅲ段
至更远。
2.2.1 距离保护
三段式距离保护动作逻辑 Z<Z整定Ⅰ段
Z<Z整定Ⅱ段 tⅡ
三重 综重
任何故障，跳三相，合三相，重合不成功跳三相
单相故障：按单相重合闸方式处理 相间故障：按三相重合闸方式处理
停用
重合闸退出，任何故障跳三相不重合
中性点不接地系统与中性点直接接地 系统发生单相故障时有何区别？？？