葛洲坝电厂500kV开关站保护及自动装置介绍.ppt
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1、葛洲坝电厂葛洲坝电厂500kV开关站保开关站保护及自动装置介绍护及自动装置介绍2009年7月目录目录1 1 开关站主接线及常见故障类型简介开关站主接线及常见故障类型简介 2 2 线路保护配置介绍线路保护配置介绍 3 3 断路器保护配置介绍断路器保护配置介绍 4 4 母线保护介绍母线保护介绍 5 5 大江稳控切机装置、故障路波装置介绍大江稳控切机装置、故障路波装置介绍 1 1 开关站主接线及常见故障类型简介开关站主接线及常见故障类型简介开关站主接线简介开关站主接线简介 500kV500kV开关站采用开关站采用3/23/2接线方式,有接线方式,有6 6条进线和条进线和6 6条出条出线线 3/23/
2、2接线方式的特点:接线方式的特点:运行方式灵活多变,操作简便,检修简单,不容易产运行方式灵活多变,操作简便,检修简单,不容易产生误操作;生误操作;在母线故障及检修时不停电;在母线故障及检修时不停电;在母线故障及断路器同时拒动的情况下,仍能保证大在母线故障及断路器同时拒动的情况下,仍能保证大部分元件不停电,可靠性高部分元件不停电,可靠性高 投资大,维护工作量大,占地面积大。投资大,维护工作量大,占地面积大。1 1 开关站主接线及常见故障类型简介开关站主接线及常见故障类型简介断路器、隔刀、地刀的编号规律断路器、隔刀、地刀的编号规律 开关站为开关站为5050字头,以线路为核心字头,以线路为核心 与线
3、路有关的隔刀带与线路有关的隔刀带6 6字字 地刀带地刀带7 7,靠母线侧为,靠母线侧为7 7,另为,另为17173/23/2接线中与母线邻近的断路器叫边开关,两组接线中与母线邻近的断路器叫边开关,两组母线中间的断路器称为中间断路器。母线中间的断路器称为中间断路器。靠近靠近I I母的边开关叫母的边开关叫1DL1DL 中间断路器叫中间断路器叫2DL2DL 靠近靠近II II母的边开关叫母的边开关叫3DL3DL1 1 开关站主接线及常见故障类型简介开关站主接线及常见故障类型简介1 1 开关站主接线及常见故障类型简介开关站主接线及常见故障类型简介500kV500kV开关站常见故障类型开关站常见故障类型
4、1 1、线路故障、线路故障2 2、母线故障、母线故障3 3、断路器故障、断路器故障500kV500kV开关站对保护配置要求开关站对保护配置要求 能迅速切除各种故障,使被保护元件承受故障电能迅速切除各种故障,使被保护元件承受故障电流时间最短,停电范围最小。流时间最短,停电范围最小。500kV500kV开关站配置的保护开关站配置的保护 线路保护线路保护 母线保护母线保护 断路器保护断路器保护 电抗器保护电抗器保护 1 开关站主接线及常见故障类型简介开关站主接线及常见故障类型简介500kV500kV继电保护配置原则继电保护配置原则双重化双重化 双重化必须满足:双重化必须满足:工作电源独立工作电源独立
5、 出口回路独立出口回路独立 测量回路独立测量回路独立 高频通道独立高频通道独立1 1 开关站主接线及常见故障类型简介开关站主接线及常见故障类型简介 2 2 线路保护配置介绍线路保护配置介绍 500kV开关站线路保护的配置 线路序号盘号型号名称葛凤线套29PLFP-901(包含SEL-551、SEL-351)高频距离方向微机保护(短引线、过压远跳)套30PSEL-321(包含SEL-551、SEL-351)高频距离微机保护(短引线、过压远跳)葛双回套39PLFP-901(包含SEL-551、SEL-351)高频距离方向微机保护(短引线、过压远跳)套40PSEL-321(包含SEL-551、SEL
6、-351)高频距离微机保护(短引线、过压远跳)葛双回套47P(36P)SEL-321(RCS-922、RCS-925)高频距离微机保护(短引线、过压远跳)套49PRCS-901(包含RCS-922、RCS-925)高频距离方向微机保护(短引线、过压远跳)2 2 线路保护配置介绍线路保护配置介绍线路序号盘号型号名称清葛线套56P(37P)REL-521(RCS-922、RCS-925)高频距离方向微机保护(短引线、过压远跳)套57PRCS-901(包含RCS-922、RCS-925)高频距离微机保护(短引线、过压远跳)葛朝 回套64PRCS-931(包含RCS-922、RCS-925)高频距离微
7、机保护(短引线、过压远跳)套74PRCS-931(包含RCS-922、RCS-925)高频距离微机保护(短引线、过压远跳)葛朝回套66PRCS-931(包含RCS-922、RCS-925)高频距离微机保护(短引线、过压远跳)套75PRCS-931(包含RCS-922、RCS-925)高频距离微机保护(短引线、过压远跳)2 2 线路保护配置介绍线路保护配置介绍 主保护:主保护:光纤电流纵差保护原理(高频距离保光纤电流纵差保护原理(高频距离保护)护)后备保护后备保护:距离保护距离保护 零序方向过流保护零序方向过流保护 动作后果:跳动作后果:跳2DL、3DL2 2 线路保护配置介绍线路保护配置介绍保
8、护原理介绍保护原理介绍电流差动保护电流差动保护规定规定TA的正极性端指向母线侧,的正极性端指向母线侧,电流的参考方向以母线流向线路为电流的参考方向以母线流向线路为正方向。正方向。2 2 线路保护配置介绍线路保护配置介绍光纤电流纵差保护原理光纤电流纵差保护原理动作电流动作电流(差动电流差动电流)为为:制动电流为制动电流为:差流元件动作方程:差流元件动作方程:2 2 线路保护配置介绍线路保护配置介绍如图示:区内故障时,两侧实际短路电如图示:区内故障时,两侧实际短路电流都是由母线流向线路,和参考方向一流都是由母线流向线路,和参考方向一致,都是正值,差动电流就很大,满足致,都是正值,差动电流就很大,满
9、足差动方程,差流元件动作。差动方程,差流元件动作。区内故障示意图区内故障示意图2 线路保护配置介绍线路保护配置介绍区外故障时,一侧电流由母线流向线路,为正值,另一侧电流由线路流向母线,为负值,两电流大小相同,方向相反,所以差动电流为零,差流元件不动作。区外故障示意图区外故障示意图2 线路保护配置介绍线路保护配置介绍高频距离保护(允许式)高频距离保护(允许式)每端的保护必须在方向元件动作,同时又收到对端的允许信号之后,才能动作于跳闸,只有故障线路的保护符合这个条件。允许式方向纵联保护工作原理(a)网络接线及允许信号的传送(b)基本框图2 线路保护配置介绍线路保护配置介绍允许信号的纵联保护在允许信
10、号的纵联保护在500kV线路中应用较多。线路中应用较多。目前国产的在目前国产的在500kV线路中应用的允许信号的线路中应用的允许信号的纵联保护是超范围允许式纵联保护。纵联保护是超范围允许式纵联保护。起动元件起动;起动元件起动;D+元件动作;元件动作;D_元件不元件不动作;同时满足上述二个条件向对侧发高频信动作;同时满足上述二个条件向对侧发高频信号。号。收到对侧的高频信号。同时满足上述三收到对侧的高频信号。同时满足上述三个条件个条件8ms后发跳闸命令。后发跳闸命令。2 线路保护配置介绍线路保护配置介绍距离保护是反应输电线路一端电气量的变化的保护。距离保护是反应输电线路一端电气量的变化的保护。将输
11、电线路一端的电压、电流加到阻抗继电器中,阻将输电线路一端的电压、电流加到阻抗继电器中,阻抗继电器反应的是它们的比值,称之为测量阻抗。抗继电器反应的是它们的比值,称之为测量阻抗。阻抗继电器的测量阻抗反应了短路点的远近,也就反阻抗继电器的测量阻抗反应了短路点的远近,也就反应了短路点到保护安装处的距离,所以把以阻抗继电应了短路点到保护安装处的距离,所以把以阻抗继电器为核心构成的反应输电线路一端电气变化量的保护器为核心构成的反应输电线路一端电气变化量的保护称作距离保护。称作距离保护。距离保护距离保护2 线路保护配置介绍线路保护配置介绍 距离保护的保护范围距离保护的保护范围距离保护距离保护I I段:只保
12、护本线路的一部分(瞬跳段:只保护本线路的一部分(瞬跳)距离保护距离保护II II段:可靠保护本线路的全长,它的保护段:可靠保护本线路的全长,它的保护范围延伸到相邻线路范围延伸到相邻线路(带延时)带延时)距离保护距离保护IIIIII段:作为本线路段:作为本线路I I、II II段的后备,在本段的后备,在本线路末端短路要有足够的灵敏度线路末端短路要有足够的灵敏度(带延时)带延时)距离保护的优点:受运行方式的变化影响小距离保护的优点:受运行方式的变化影响小2 线路保护配置介绍线路保护配置介绍输电线路的零序电流保护是反应输电线路一端零序电输电线路的零序电流保护是反应输电线路一端零序电流的保护。流的保护
13、。正常运行无零序电流正常运行无零序电流只有在接地短路时才有零序电流只有在接地短路时才有零序电流零序方向过流保护零序方向过流保护 零序保护的保护范围零序保护的保护范围零序电流零序电流I I段:只保护本线路的一部分,按躲过本段:只保护本线路的一部分,按躲过本线路末端接地时流过保护的最大零序电流整定线路末端接地时流过保护的最大零序电流整定(未投入)(未投入)零序电流零序电流II II段:能以较短的延时尽可能的切除本线段:能以较短的延时尽可能的切除本线路范围内的故障路范围内的故障(带延时)带延时)零序电流零序电流IIIIII段:应可靠保护本线路的全长,在本段:应可靠保护本线路的全长,在本线路末端金属性
14、接地短路时要有一定的灵敏度线路末端金属性接地短路时要有一定的灵敏度(带带延时)延时)零序电流零序电流IVIV段:做为段:做为I I、II II、IIIIII段保护的后备,保段保护的后备,保护本线路的高阻接地短路。护本线路的高阻接地短路。零序电流保护的特点:受运行方式的变化影响大,只能反映零序电流保护的特点:受运行方式的变化影响大,只能反映接地短路故障。零序接地短路故障。零序IV段灵敏度高,保护过渡电阻的能力段灵敏度高,保护过渡电阻的能力很强。很强。2 线路保护配置介绍线路保护配置介绍3 3 断路器保护配置介绍断路器保护配置介绍断路器保护的配置断路器厂家及型号名称1DL 2DL3DL四方公司 C
15、SI123进线短引线保护 四方公司 CSI121A 数字式综合重合闸装置 四方公司 FCX-22J 分相操作箱 四方公司 CSFU-104选控及信号扩展 3 3 断路器保护配置介绍断路器保护配置介绍进线短引线保护进线短引线保护短引线保护用于一个半接线方式的主接线中,当一串出线或进短引线保护用于一个半接线方式的主接线中,当一串出线或进线退出运行,隔刀拉开,且要求闭环运行时,需要投入短引线线退出运行,隔刀拉开,且要求闭环运行时,需要投入短引线保护保护。3 3 断路器保护配置介绍断路器保护配置介绍如上图所示,隔离开关拉开,线路侧如上图所示,隔离开关拉开,线路侧PTPT停电,线路保护停用,因停电,线路
16、保护停用,因此短引线范围内的故障失去主保护,需投入短引线保护此短引线范围内的故障失去主保护,需投入短引线保护短引线保护采纵联差动保护短引线保护采纵联差动保护短引线保护的投入和退出受隔离开关辅助接点控制,在隔离开关短引线保护的投入和退出受隔离开关辅助接点控制,在隔离开关合闸时停用合闸时停用短引线保护的动作后果:短引线保护的动作后果:出线停用:跳出线停用:跳2DL2DL、3DL3DL 进线停用:跳进线停用:跳1DL1DL、2DL2DL 3 断路器保护配置介绍断路器保护配置介绍 当输电线路、变压器、母线或者其他主设备发生短路,当输电线路、变压器、母线或者其他主设备发生短路,保护装置动作并发出跳闸指令
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