项目三:线路保护装置的调试
学习内容
1.不同电压等级的电力线路继电保护装置的配置和原理;
2.线路过流保护功能(含闭锁条件)的调试检验方法;
3.线路距离保护(阻抗保护)的调试检验方法;
4.线路光纤纵差保护(含通道检查)的调试检验方法。
学习目标
1.了解各个电压等级输电线路继电保护的配置和保护原理;
2.掌握微机型继电保护装置保护功能调试的基本思路和方法;
3.能对各种线路保护功能进行校验和评价;
学习指导
电力线路(输电线路)是电力系统中输电环节的重要组成部分,输电线路传输距离长,工作环境复杂,故障几率较高,因此线路保护装置就显得尤为重要。
1.输电线路的故障
电力线路中输电线路的故障主要有三种,分别是接地故障,短路故障和断线故障。
(1)接地故障:一般分为单相接地故障,两相接地故障和三相接地故障,其中单相接地故障的发生率最高,约占90%以上。
发生接地故障以后,电力线路短时间内表现为线路电流急剧增大,而接地相的线路迅速失压。
(2)短路故障:短路故障一般指相间短路故障,发生短路的两相线路电流均会急剧增大,线路电压也会迅速降低。
(3)断线故障:指电力线路被断开,无法完成输送电能的功能,假如出现单相断线故障,且未发生接地和短路的情况,则可能出现短线相电压升高,而非断
线两相线路电压降低等现象。
2.线路保护的配置
根据输电线路电压等级的不同,保护配置也有所不同,我们分110kV以下输电线路,110kV输电线路,110kV以上输电线路3种配置来进行说明。
(1)110kV以下输电线路保护主要以过流型保护为主,主要是检测输电线路中的电流和电压,以此作为主要判据。
主要的保护功能有:
1.三段式电流保护:瞬时电流速断保护、限时电流速断保护、定时限过电流保护一同构成三段式电流保护。
具体应用时,可以只取其中两段其作用,也可以三者都配置,通过时限配合辅以复合电压闭锁元件和方向闭锁元件等,可以兼顾保护的选择性和速动性。
部分装置的第三段过流保护还可以整定为反时限动作特性。
2.三段式零序电流保护:同三段式电流保护类似,以零序电流和零序电压为主要判据,也可以配置零序电压闭锁和零序方向闭锁。
3.过负荷电流保护:过负荷电流保护监视三相负荷电流,最大相电流超过整定值,并且持续时间超过告警延时定值发过负荷告警,也可通过控制字配置为跳闸,延时一般可以设置为反时限动作特性。
4.电压保护:分为过电压保护和低电压保护两种,监视线路电压变化(一般取线电压值为判据),电压过高或过低时动作。
5.其他保护功能还包括低周减载,低压解列和重合闸功能等。
(2)110kV输电线路保护主要距离保护为主,再辅以110kV以下输电线路保护中配置的过流保护,零序过流保护等其他元件。
距离保护也称阻抗保护,是以线路电压与电流之间的比值(称为测量阻抗)作为保护动作的主要判据,当发生线路故障时,一般可表现出线路测量阻抗降低的现象。
距离保护一般分为接地距离保护和相间距离保护两种,都可设置为三段式,相互配合。
(3)110kV以上侧高压或超高压输电线路保护主要以线路电流纵联差动保护为主,再辅以距离保护和零序过流保护等其他元件。
线路电流纵联差动保护是将线路两侧的线路电流向量进行运算(称为差动电流),并以此作为保护动作的判据。
保护数据的传输通道一般选择光纤通道或者载波通道。
3.继电保护逻辑框图
对继电保护功能进行说明,一般采用逻辑框图的方式,通常来说,继电保护
逻辑框图能说明保护各个动作条件和闭锁条件的作用情况。
进行保护功能校验,看懂逻辑框图是首要条件。
图3-1:某过流一段保护逻辑框图
图3-1为某装置过流一段保护的逻辑框图,可以看出保护最后的出口动作跳闸受多种条件和控制字及压板投退情况的影响。