技师培训教材-继电保护及自动装置.ppt

继电保护及自动装置,第一章概述一、电力系统的不正常运行状态系统中设备的运行参数偏离了允许值，但还未发展成故障。二、故障电力系统中设备的正常工作已遭到破坏，但未发展成事故。三、事故电力系统的正常工作遭到破坏，且已造成严重后果。,四、继电保护和自动装置的任务,、电力系统故障时，保护能自动、准确地切除故障。、电力系统出现不正常工作状态时，根据运行维护条件确定保护是动作与信号还是跳闸。,五、对继电保护的基本要求,、可靠性：保护的动作应安全可靠。、选择性：保护的动作应有选择的。、快速性：保护的动作应快速的。、灵敏性：保护对故障的反应能力。,第二章、电网相间短路的电流保护,第一节略,第二节无时限电流速断保护（段）、段的作用：本线路的主保护。、保护的范围：本线路的一部分。、整定原则：（）电流的整定dz1=kkIDmax躲过本线路末端短路故障时最大短路电流（最大运行方式下三相短路）。（）时间整定：保护的固有动作时间。（）006秒的作用躲过避雷器的放电时间。,第三节时限电流速断保护（段）,、段的作用：本线路的主保护。、保护的范围：本线路全长下一线路的一部分。、整定原则：（）电流的整定：躲过下一线路段的动作电流。dz1=kkIDZ2（dz1=kkIDZ2）（）时间的整定：躲过下一线路段的动作时间1.S（1=1S)（）灵敏度校验：dl.ZX（本线路末）/dz11.31.5,第四节定时限过电流保护(段),、段的作用：作为本线路的近后备，下一线路的远后备、保护的范围：本线路的全长和下一线路全长、整定原则（）电流的整定：躲过最大负荷电流整定。IDZ=KK.KZq.Ifh.max/Kh（）时间的整定：阶梯形时限特性1（）KL近.ZX（本线路末）IDZ1.5KL远.ZX（下一线路末）IDZ1.2,第五节电流保护的接线方式,、何谓电流保护的接线方式：电流元件与二次侧的连接方式、接线方式的种类（）三相完全星形接线：特点：能反映各种类型的短路故障（）两相不完全星形接线：特点：能反映各种类型的相间故障（）两相三继式：适用场合：适用于接的变压器保护目的：提高保护的灵敏度,A,B,C,三相完全星形接线：,*,*,*,*,*,*,A,B,C,两相不完全星形接线：,*,*,*,*,A,B,C,两相三继式：,*,*,*,*,第三章、电网相间短路的方向电流保护,一、方向问题的提出二、装设场合：双电源及单电源环网的输电线路,三、装设原则,、判断功率的正方向（母线-线路）。、同一方向的保护进行阶梯形时限配合。、同一母线两侧的保护时间较长的保护方向元件可以省略。,1DL,2DL,3DL,4DL,时间整定例题,1,2,1.5,2,四、功率方向继电器的接线方式,（一）对功率方向继电器的接线要求、能反映正方向的故障、能使继电器灵敏地动作,五、接线（相间故障）,、何谓度接线方式三相电路对称，接入继电器的电流超前于电压2、电流电压组合IJUJAIaUbcBIbUcaCIcUab,、采用接线、功率方向继电器的动作分析,(1)三相短路(正方向短路）,UA,UB,UC,UBC,IA,IB,IC,UJ,IJ,灵敏线,()二相短路B相继电器IbUca(正方向短路）,灵敏线,EA,EB,EC,UB,UC,UA,EBC,Ib,Uca,UJ,灵敏线,IJ,六、按相启动,1、何为按相起动2、为何要按相启动防止反方向故障时方向保护误动作3、不按相启动的后果反方向故障时方向保护会误动作,LJA,GJA,LJB,GJB,第四章、输电线路的接地保护,一、中性点的接地方式（一）大电流接地系统变压器的中性点直接接地（二）小电流接地系统变压器的中性点不接地或经消弧线圈接地,二、中性点直接接地电网中线路的接地保护,（一）单相接地时的U、的分布、的分布取决于变压器的中性点接地的分布情况，与电源的数目无直接关系。方向：接地点-变压器中性点、的分布接地点另序电压最高，变压器中性点的另序电压为另。、的分布正方向为：线路指向母线,（二）中性点直接接地电网中线路的接地保护,、三段式零序电流保护（1）零序段（无时限零序电流速断）保护范围：本线路的一部分整定方式：躲过本线路末端接地故障时最大另序电流时间的整定：保护的固有动作时间（2）零序段（时限零序电流速断）保护范围：本线路全长下一线路的一部分整定方式：电流的整定：躲过下一线路另序段的动作电流时间的整定：躲过下一线路另序段的动作时间（）KL：/Id.b1.5,（）零序段（定时限零序过电流）,a保护范围：本线路的全长和下一线路全长b整定方式：电流的整定：躲过最大不平衡电流时间的整定：阶梯形时限特性cK近。dK远。2、零序方向电流保护零序功率方向继电器的接线Ij=3IoUj=-3Uo,（三）中性点不接地电网中线路的单相接地保护,、单相接地时的电流、电压（）接地相电压降低（等于零），其他两相升高（3倍），系统中出现另序电压且处处相等。（）非故障线路首端的另序电流为本线路对地电容电流之和。（）故障线路首端的另序电流为所有非故障线路对地电容电流之和。,UA,UB,UC,UB,UC,、保护（绝缘监察装置）,图各绕组的变比,第五章、输电线路的距离保护,一、距离保护的优点保护范围不受或少受运行方式的影响。二、阻抗元件能正确测量故障点到保护安装处距离的元件。三、何谓距离保护由阻抗元件构成的保护。,四、名词解释,、测量阻抗Zj加在阻抗元件上的电压与电流之比uj/Ij。、整定阻抗Zz使阻抗元件动作的最大阻抗。、动作阻抗Zdz落在圆周上的测量阻抗。,五、距离保护的时限特性,1、距离段：（1）保护范围：本线路的80%-85%（2）时限特性：保护的固有动作时间2、距离段（1）保护范围：本线路全长+下一线路的30%-40%（2）时限特性：=0.5s3、距离段（1）保护范围：本线路的全长和下一线路全长（2）时限特性：阶梯形时限特性（与下一线路段配合）,六、阻抗继电器,1、全阻抗继电器（1）动作方程:|ZJ|ZZ|（2）动作特性2、方向阻抗继电器（1）动作方程:|ZJ-1/2ZZ|1/2ZZ|（2）动作特性3、偏移特性阻抗继电器（1）动作方程:|ZJ-ZO|2f0，则采样后所得到的信号才有可能较为真实地代表输入信号x(t),3低通滤波器(ALF),1、作用（1）将fs2以上的频率分量滤去，保证对所需最高频率信号的采样不发生失真。（2）降低了对硬件的速度要求2、模拟低通滤波器的种类（1）无源模拟低通滤波器:接线简单，但电阻与电容回路对信号有衰减作用，并会带来延迟，对快速保护不利，仅适用于要求不高的微机保护。（2）有源模拟低通滤波器有源低通滤过器通常由上述无源滤过器加上运算放大器构成，此时电容可取较小的数值，从而加快了保护动作速度（T在0818ms之间）,(三)模拟量多路转换开关(MPX),由于数模变换器接口复杂及价格昂贵，通常不宜对各路电压、电流模拟量同时采用模数转换，而是采用多路SH共用一个模数变换器，中间经多路转换开关切换，按顺序由公用的模数变换器转换成数字量，实现同时采样、依次模数变换的要求。,(四)模数变换(AD),1模数变换器(ADC)原理（）逐次逼近法的原理（）重要指标a转换精度即AD转换分辨率，它主要取决于设定数码的最小量化单位，AD转换输出的数字量位数越多，最小量化单位越小，分辨率越高，转换出的数字量舍入误差越小，AD转换的精度就越高。b转换速度它与AD转换分辨率是有关的，通常分辨率越高，其转换速度就相对降低。,EPROM、EPROM、RAM芯片的作用,EPROM：在扩展插件中必须扩展有紫外线可擦除的只读存储器EPROM(27256)，用以存储保护装置的程序。EPROM：电可擦除的存储器E2PROM，它就是用来专门存放定值并可供调度人员远方整定或继保检修人员就地调整修改。RAM：随机存储器，用于存放数值计算及逻辑运算过程的中间数据及其结果。,三、定值固化与定值拨轮电路,定值固化电路由一片E2PROM芯片和相应的控制电路构成，在片选信号有效时，该E2PROM被选中，地址总线AB(A0A10)就指向E2PROM里某个存储单元。在RD或WR控制线有效时CPU通过数据总线(DOD7)DB，对AB指定存储单元内的内容进行读或写操作。,(一)定值固化,CPU来的写信号WR与固化开关S组成与门&1电路控制固化，只有固化开关打在允许位置(接通)和WR写控制线低电平时，与门S11电路才输出低电平，允许对2817A进行改写。在改写过程中，由BUSY(忙)端给出一个低电平，通知CPU还没有改写完，以免造成数据改写出错。,(二)读操作,当继保工作人员需要检查固化的定值时，通过人机接口面板的键盘，下发查询命令，在RD读信号有效时(RD低电平)，软件将根据定值区号，查E2PROM中对应的定值表，它通过数据总线DOD7传送，把所读定值在液晶显示器上显示出来。,(三)定值拨轮电路,对于旁路保护或需要根据运行方式切换保护定值的保护装置可使用定值拨轮改变定值。在2817EPROM中分设10个定值区，每个定值区存放了一套定值。在CPU插件的面板上设有一组拨轮开关，从到9分别对应10个不同的定值区，定值区的编码由拨轮开关输出四根引线形成BCD码送至8255并行扩展口。保护CPU通过8255并行口查询拨轮开关的四位BCD码，从而确定了定值区号。再根据定值区号就能从E2PROM中读出当前使用的保护整定值。定值拨轮开关内部结构是一种机械式的编码电路。当值班人员通过拨轮开关改变定值区号时，其内部的机械转换开关就输出一组对应的BCD码。,四、其他电路,其他电路包括复位电路、工作方式开关及信号灯，这些元件均装于面板上，开入、开出端口引自CPU芯片，当工作方式开关拨至上方，开关接通，即工作方式为投入运行；拨至下方，即投入调试。由软件检测CPU的P13端口的输入电平，如是低电平，则由CPU的P17输出低电平，“运行”灯亮。如果保护装置有故障或保护动作有信息需报告工作人员，CPU的P14端口输出低电平，“有报告”灯亮。,第四节开关量输入输出回路原理,一、开关量输入回路开关量输入回路包括断路器和隔离开关的辅助触点或跳合闸位置继电器接点输入，外部装置闭锁重合闸触点输入，轻、重瓦斯继电器接点输入，还包括装置上连接片位置输入等回路。1、本装置上的接点接点状态直接输入CPU的并行接口。、装置外部经过端子排引入装置的接点通过光隔元件输入，光敏三极管的导通和截止完全反映外部接点状态，,二、开关量输出回路,开关量输出主要包括跳闸出口、重合闸出口及就地和中央信号出口等。开关量输出回路一般都采用并行输出端口来控制有接点的继电器。为了提高抗干扰能力，都要经过一级光电隔离，在实际保护装置中应考虑出口的闭锁，以防止保护误动作，因此光敏三极管的集电极必须经启动继电器接点接正电源，形成保护出口的闭锁回路,第六节保护装置硬件举例,一、总体性能特征WXB11型微机高压线路成套保护装置是华北电力学院在01保护理论和装置研究基础上最新推出的成果，能实现高频方向，距离、另序、综重的保护功能。解决了01一些无法解决的问题。在硬件上有二大特点。（一）特点、多CPU并行工作的结构，它还改变了原先数采ADC模式。、采用了VFC模式构成模数变换器。,1、01模数换变采用常规AD574芯片：,电压形成,低通,SH,多路开关,A/D,CPU,小CT或小PT,数据总线,、11采用VFC型A/D转换（即压频转换）,电压形成,VFC,光隔,计数器,CPU,（二）保护及模件的基本功能,WXB11型微机保护，CPU1与高频收发讯机、高频通道组合完成高频距离，另序方向保护，CPU2实现三阶段相间距离，三阶段接地距离的保护功能，CPU3实现四阶段式方向另序保护功能，CPU4为综合重合闸，CPU0为装置自检及故障电流、电压的打印，并和外加单相电流判别元件配合构成断路器失灵启动回路。各保护和重合闸均采用相电流突变量启动，其中CPU1由相电流突变量启动发信，停信由本CPU的方向阻抗和方向另序。,（三）WXB11型微机保护有以下几个特点：,1、各保护CPU1CPU4均独立工作，相互间无任何联系，各保护均采用相电流突变I作为起动元件，均有自己的独立选相元件（相电流差突变量和阻抗选相结合）。根据带延时IWI定值监视是否合闸，合闸则后加速，不需CPU4的后加速信号。2、常规距离在振荡闭锁过程中、段均被闭锁，本装置在振荡闭锁过程中除段外，设置了按感受阻抗先有突变而后R值持续0.25不变的原理来检出振荡中故障。3、本线非全相运行再故障或发展性故障判别按健全相电流差突变量DI2+软件自动切换的相应保护。4、只有当CPU1、2、3中有两个或两个以上同时起动，（即CPU1、2、3三个QDJ接成三取二方式），才能开放跳闸回路，从硬件上保证了三个CPU之一出故障不误动。,二、硬件构成,1、南京厂WXB11装置一共有14个插件组成，插件排列如图，各插件之间接关系示意图如图。各个CPU的硬件配置1,、各插件之间接关系示意图,+5v+15v0v+24v,对运行部门主要注意二个问题,（）开关输入外部接点K接通时，有电流通过光电器件的发光二级管回路，使光敏三极管导通。K打开，则截止，可以完全反映外部接点状态。,开关量输入回路示意图如图,-E,+5V,至各CPU插件,光隔片,外部接点,各CPU开关量输入如下,高频收讯SX*高频保护投入CPU1高频通道检查*距离保护投入CPU2*另序总投入*另序ICPU3备用,重合方式II*重合时间控制闭锁重合闸气压低闭锁重合闸断路器三跳位置CPU4外部保护来N端外部保护来M端外部保护来P端重合方式I手动合闸均用单跳启动重合闸三跳启动重合闸CPU1CPU4均用不对应重合闸,整个装置的投停可通过跳、合闸出口压板实现，高频、距离、另序、重合闸各保护均可单独投停，高频、距离、零序用投运压板，重合闸用重合方式开关和合闸出口压板。但应注意几点：,1、保护单独投停是通过输入开关量由软件实现，当某保护插件异常时，是靠装置的闭锁措施防误动。因此本装置其它保护仍可继续运行，但异常插件应及时处理。2、保护的出口经过3CPU1、2、3启动元件“三取二”闭锁以提高装置的安全性，因此某保护无故障停用时，仍应使用该保护的启动元件，即该保护压板退出，测量元件和跳闸逻辑停止工作，但插件仍在运行，启动元件仍旧投入。,3、本装置高频保护的接信号状态与常规闭锁高频保护不同，当该压板退出时，保护插件和收发讯机正常运行时，保护有发讯功能（QDJ）但停信和跳闸逻辑均停止工作，此时高频保护无接信号状态。因此本高频保护投运应首先两侧收发讯机交换信号，正常后才能将高频保护投运压板启用。4、重合闸方式开关不仅与重合闸有关，前面提到还提供保护是否选跳还是三跳信息。所以重合闸停用（解开合闸压板）或重合闸插件不用（若故障拔出），重合闸方式开关须置“停用”位置，以保证保护动作后即三跳。另外若使用本装置外的其他综重时，必须使本装置重合闸方式开关与此同时外部综重装置的方式一致，以提供给本装置三个保护是否要求选跳讯息。,装置常见异常及其处理,1、某一CPU告警灯及总告警灯亮。这时该CPU告警继电器的常闭锁接点已将该CPU插件的跳（合）闸+24V电源断开并自保持。此时应首先解开该CPU投停压板，其余各CPU还可运行。若CPU4坏，应将重合闸方式开关置于“停用”位置，应及时处理异常插件。2、各CPU同时告警，总告警灯亮，此为数据采集系统故障。此时装置本身已闭锁所有插件跳（合）闸光隔出口的+24V电源，应解开装置的跳合闸出口压板。,3、仅总告警灯亮。若打印机能打印，打印CPUXERR（X=1、2、3、4），说明CPUX致命部位8301芯片有故障，应及时将所有跳合闸出口压板解开。打印CPUSERR，说明CPU0插件工作异常，各保护正常运行，及时处理CPU0插件。若打印机不能打印，也应及时将所有跳合闸出口压板解开。应注意的是：当某CPU0处于运行位置，而该CPU巡检开关未退出，也会出现这种现象。4、仅巡检中断告警，无打印信息，此说明CPU0插件的致命部位有故障，不影响保护的运行，但不能打印信息，及时处理CPU0插件。应注意当人机对话插件处于调试位置，CPU14处于运行位置，巡检未退出，也会出现这种现象。5、PT断线，告警打印PTDX信号，此时本装置保留高闭另序和方向另序保护功能，无相间故障保护。,LFP901A型微机线路保护运行及说明,一、保护功能和CPU分配：、主保护工频变化量方向元件和零序方向元件经高频通道配合构成全线快速跳闸方向高频保护。、后备保护为工频变化量距离元件构成的快速段，段式相间和接地距离，二个延时段零序方向过流。,、保护功能及CPU的分配,CPU1：工频变化量方向元件和零序方向元件经通道配合构成的全线路快速跳闸的方向高频保护，段工频变化量距离元件构成的快速独立跳闸段，二个延时零序方向过流段构成的接地后备保护。CPU2：三段式相间和接地距离保护，以及重合闸；CPU3：起动和管理机，包含整机总起动元件，事件记录、测距、人机对话、打印等功能。,二、硬件结构,整个装置有十个插件，DC为直流逆变电源，设有电源监视灯，AC为交流电压，电流输入模件；OPT为光隔模件，将输入开关信号经光隔输入到装置内部，VFC为压频变换器，将交流模拟量电压转换成相应的频率信号，CPU1为方向高频保护，OP为运行正常监视灯，DX为PT断线信号，CPU2为距离保护，OP为运行正常监视灯，CD是重合闸“充电”指示灯，“充电”时间到灯亮；CPU3为管理CPU；SIC为信号及转换模件，OP为总正常运行监视灯，Ta、Tb、Tc为保护跳闸信号，CH为重合闸信号；OUT1、OUT2为各输出继电器。,三、装置的正常运行操作：,LFP901A型微机线路保护整个装置的投停可通过跳、合闸出口的压板实现，方向高频，三段式距离，另序、重合闸各保护均可单独投停，方向高频，三段式距离，另序用投运压板实现，重合闸用重合闸方式开关和合闸出口压板实现。,1、装置的各种运行方式操作,(1)整个装置改信号状态时，应取下该装置的跳、合闸出口压板，起动失灵压板及起动重合闸压板。(2)整个装置停用时，除关闭该装置的电源外，还应将该装置的跳合闸出口压板，起动失灵压板，起动重合闸压板取下。(3)装置投运时，给上直流电源，两侧收发讯机交换信号，检查通道正常，后把各保护投运压板投上，最后把跳、合闸出口压板，该装置起动失灵压板，启动外部重合闸压板投上。,(5)保护装置的重合闸投停可通过合闸出口压板实现，重合闸方式可通过保护屏上切换开关实现“单重”、“综重”、“三重”、“仃用”（直跳）四种方式。并可通过控制字实现“同期”、“无压”、“快速重合（不检）”的重合条件。在运行中须注意浙江电网新上的线路保护一般为一套WXB11型微机线路保护，一套为LFP901A型微机线路保护，重合闸仅使用WXB11型装置内的重合闸，LFP901A型的重合闸停用，LFP901A型屏上的合闸出口压板解开，并置LFP901A型重合闸的方式于“仃用”位置。,(6)本装置方向高频保护的信号状态与常规高频保护不同，当该压板退出时，保护插件和收发讯机正常运行，保护有发讯功能（QDJ），但停信和跳闸逻辑均停止工作，因此方向高频保护无完全的信号状态。所以本方向高频保护投运应首先两侧收发讯机交换信号，正常后才能将方向高频保护投运压板启用。(7)本装置方向高频保护不考虑切换至“旁路”运行方式。,四、保护装置异常情况的处理方法：,LFP901A型微机线路保护装置引至中央信号一共有4付节点，其中有二付节点，一付为BSJ装置报警信号，一付为BJJ装置异常信号，现设计二付节点并联驱动一块中央光字牌“装置报警”。若“装置报警”中央光字牌亮，有二大可能。(一)一种为装置总运行灯灭，CPU1、CPU2运行灯灭，说明BSJ继电器动作，本装置公共部分有异常，例如数据采集系统，跳闸出口回路。CPU3插件异常，直流电源消失等，这时保护已自动全部闭锁。,(二)另一种可能为装置总运行灯亮，CPU1或CPU2运行灯之一亮，说明BJJ继电器动作，CPU1或CPU2插件上某部分硬件异常或PT断线，这时仅闭锁掉与该异常情况相关的部分保护，但不闭锁保护整体，这时有三种可能。a、总运行灯，CPU2运行灯亮；CPU1运行灯灭，说明CPU1插件异常，这时所剩保护为段相间、接地距离保护。b、总运行灯，CPU1运行灯亮，CPU2运行灯灭，断线灯不亮，说明CPU2插件异常，这时所剩保护为方向高频，工频变化量距离段，二延时段另序方向过流。c、总运行灯，CPU1运行灯亮，CPU2运行灯灭，断线灯亮，说明PT断线。对PT单相断线所剩保护为，工频变化量方向高频（对断线相接地故障不起作用），工频变化量距离段，二段另序（无方向）。对PT三相断线所剩的保护为：工频变化量距离段，二段另序（无方向）。,处理方法如下：,(1)若本线路另外一套高频运行，应把本装置跳、合闸出口压板解开，停用整套装置。(2)若本线路另一套高频正在检修，应考虑旁路代。若旁路不能代，应及时汇报有关领导，研究决定是停线路还是线路无完整保护运行。,CSL-101A型微机线路保护运行及说明,一、主要性能特点由四方公司研制的CSL-101A型微机线路保护装置，是在总结目前国内运行的WXB-11（C）微机保护运行经验的基础上研制的新一代微机线路保护装置，其保护配置和原理与WXB-11（C）基本相似，但不含重合闸（重合闸与断路失灵启动保护构成独立的装置）。,1、与WXB-11（C）微机保护相比的特点,一、硬件上采用了四方公司新推出的通用单片机系统，总线不出芯片，即把和CPU有总线联系的芯片（计数器、开关量输出接口芯片PPI，程序储荐芯片EPROM，随机数据存储芯片RAM集成在一块芯片上）因而抗干扰性能大大提高，可以满足“保护下放”的设计要求。二、每个独立保护装置的数据信息的集中管理与共享，适应变电站综合自动化的技术要求，装置背板设置了二个独立LON网络接口可以分别接至带双网的综合自动化变电站监控系统。装置内带有一个存储容量达0.5M的录波插件，并设有录波专用高速网络（LON）接口，可以将分散在各保护装置记录的数据从网络汇总后存盘或打印或远传，除上述三个LON网络接口外，还可根据要求提供一个RS-232或RS-485标准串口，以便同其他制造部门提供的设备通讯。,三、重合闸功能单独构成一个装置，并增加了以下几种保护功能，（1）断路器失灵启动保护；（2）母线充电保护。四、调试更加简便。装置面板上设有标准的RS-232串口插座，用于连接PC机，并有基于Windows的汉化的PC机调试软件。,二、保护功能,CPU1：（3#插件）与收发信机配合构成的全线路快速跳闸的高频闭锁距离（相间和接地），零序保护。由相电流突变量启动发信，距离和方向零序停信（当接地故障时，接地距离优先动作，若其不动作，再由高频另序动作）。发、停信逻辑判断均由该插件完成。CPU2：（4#插件）三阶段相间距离保护，三阶段接地距离保护。在出口故障时还可由增设的阻抗快速段跳闸。CPU3：（5#插件）四阶段全相运行时的零序保护，两阶段非全相运行时的零序保护，一个为瞬动段，通常称为不灵敏段，另一个带延时，称不灵敏段。,此外，101保护还配有两个CPU，分别作为故障信息录波插件（6#插件）和人机对话部件（在装置面板背后）。101保护不含重合闸，组屏设计方案在101保护屏上配置一套独立的断控单元CSI，并且具有断路器失灵保护功能，不再单独配置断路器失灵保护装置。,1#插件为交流插件（AC），本插件将系统电压互感器，电流互感器二次侧信号变换成保护装置所需的弱电信号，本插件设有九个模似量输入，分别用于三相电压，三相电流，3U。、3I。及一路备用。2#插件为模数变换插件（VFC），将交流模拟量电压转换成相应的频率信号，并经快速光耦（6N137）光电隔离后送至CPU系统的计数器计数，以实现模数转换。3#、4#、5#插件分别为高频保护，距离保护，零序保护插件。6#插件为专用故障录波插件，实现了一种新型的故障录波方式分散式故障录波，并且可以连接成故障录波专用网。,7#插件为跳闸（1）插件，包括三个分相出口继电器及分别用于驱动操作继电器箱中JJQ和TJR的三跳和永跳继电器。各分相出口及永跳继电器均由CPU插件开出光耦直接驱动，三跳继电器CKJQ由三个分相出口继电器的接点接成三取二回路驱动。所有跳闸出口继电器线圈都经过由一个起动继电器（高频、距离、另序）接点接成的三取二回路才接至24V负电源。可以通过屏上的压板控制三取二闭锁的投退。8#插件为跳闸（2）插件，本插件提供了另外两组跳闸出口，连同跳闸插件（1）本装置共有四组跳闸出口，以满足跳双开关，而每组开关又都有双跳闸线圈的场合。,9#插件为逻辑插件主要完成起动重合闸及远方信号功能，若有需要可完成联锁切机功能（分单跳，三跳及永跳切机三个接点输出回路）。10#插件信号插件，保护动作信号有三个分相动作信号继电器CXJA、CXJB、CXJC和一个永跳动作信号继电器CXJR。,告警信号设计了两种告警方式1、称告警I由各保护（高频、距离、另序）CPU自检发现有严重异常情况，必须立即切断本保护跳闸电源。它们起动后一方面经过各自的常开接点自保持，另一方面由其常闭接点切断本CPU插件的24V跳闸正电源，此外还经过另一组常开接点构成“或”门驱动告警I信号继电器，其一付接点用以点亮面板上本地告警I信号灯，另一付节点用于中央信号。,2、告警不需要立即切断保护跳闸正24V电源的异常情况，它可以由各保护CPU驱动，也可以由人机对话插件或故障录波插件驱动。其一付节点用于装置面板上本地告警信号灯，另一付节点用于中央信号。,四、保护组屏,目前我省CSL-101A和LFP-901A微机保护组屏方式如下图；交流电压切换回路和操作箱设置在901保护屏上，开关失灵保护和重合闸设置在101保护屏上。正常运行时，101保护、901保护均投入运行，重合闸使用开关断控单元内重合闸。101保护动作后，由101装置内的一组跳闸继电器及101屏上的跳闸压板，经901屏上操作箱中的跳闸回路出口跳闸。同时101装置内的另一组分相跳闸接点和101屏上的开关断控制单元内启动失灵电流接点串接构成101保护的断路器失灵保护。,901保护动作后，由901保护装置内的一组跳闸继电器及901屏上的跳闸压板经901屏上操作箱中的跳闸回路出口跳闸。同时901装置内的另一组分相跳闸节点和101屏上的开关断控制单元内启动失灵电流接点串接构成901保护的断路器失灵保护。若901保护单相跳闸，则901保护一付单跳接点启动101屏上开关断控单元内重合闸。当重合闸停用或三跳方式时，由断控单元CSI101输出的二付沟通三跳接点分别接至101和901保护的沟通三跳回路，使两套保护均能三相跳闸。,收发讯机,打印机,重合闸方式切换开关,CSL-101A,CSI断控单元,压板,收发讯机,LFP-901A,电压切换与操作箱,打印机,压板,五、装置的正常运行操作,CSL-101A型微机线路保护整个装置的投停可通过跳、合闸出口的压板实现，高频保护，三段式距离，另序各保护均可单独投停，高频保护，三段式距离，另序保护用投运压板实现。CSI101A断控单元中重合功能的投停是通过合闸出口压板和重合闸方式开关实现，充电保护、三相不一致保护的投停通过跳闸出口压板实现，失灵保护投停可通过启动公共端压板实现。,1、CSL-101A装置的各种运行方式操作,（1）整个装置改信号状态时，应取下该装置的跳，合闸出口压板，起动失灵压板及起动重合闸压板。（2）整个装置停用时，除关闭该装置的电源外，还应将该装置的跳合闸出口压板，起动失灵压板，起动重合闸压板取下。（3）装置投运时，给上直流电源，保护装置信号正常（运行指示灯亮），两侧收发讯机交换信号（注：101高频闭锁保护交换高频信号时，用收发信机上远方启动回路；901方向高频保护交换高频信号时，用901保护装置的远方启动逻辑，收发信机上远方启动功能停用），检查通道正常，后把各保护投运压板投上，最后把跳，合闸出口压板，该装置起动失灵压板，启动外部重合闸压板投上。,（4）装置的各部分保护可通过屏上的投运压板单独投停。总其5块投停压板，一块为高频保护投停压板，二块为距离保护投停压板，距离I段投停压板和距离、段投停压板。另外二块为零序保护投停压板，另序段投停压板和零序其它段投停压板。（5）旁路开关代出线开关运行时，将该线路101保护收发信机经切换开关切至与旁路线路保护配合构成高频闭锁保护。,2、CSI101A断控单元各种运行操作,（1）整个装置停用时，应取下该装置充电保护，三相不一致保护，合闸出口压板，失灵保护公共端压板，并且必须把重合闸方式切换开关置于“停用”位置，以保证保护动作后三跳。（2）各保护功能可单独投停，重合闸功能的投停通过合闸出口压板和重合闸方式切换开关实现；充电保护，三相不一致保护的投停通过跳闸出口压板实现；失灵保护投停通过启动失灵公共端压板实现。（3）重合闸方式可通过切换开关实现“单重”、“综重”、“三重”、“停用”（直跳）四种方式。并可通过控制字实现“同期”、“无压”、“快速重合（不捡）”的重合条件。当切换开关置于“三重”位置时，通过控制字的整定，可实现“特殊重合闸方式”，即单相故障三跳三重，相间故障三跳不重。,六、装置异常情况的处理方法,CSL-101A型微机线路保护装置引至中央信号共有二付节点，一付告警I，一付告警，现设计二付节点并联驱动一块中央光字牌“装置报井”。CSL-101A装置面板也只设计一个总告警信号灯。若“装置报井”中央光字牌亮。必须结合装置液晶屏幕显示的自检报告或打印装置自检报告进行判断什么类型的告井及哪块插件什么内容出错。,1、保护插件CPU1，2，3本身元器件损坏。程序出错及装置公共部分数据采集系统异常，影响到保护的正常运行。这时该CPU告警继电器的常闭接点已将该CPU插件的跳闸+24V电源断开。该插件保护功能已自动闭锁。此时应首先解开该CPU投停压板，其余各CPU还可运行。,2、不自动切断保护跳闸+24V电源的异常情况，即告警，主要有以下几种情况：（1）PT断线，告警并打印PTDX信号，此时本装置保留高闭另序和方向另序保护功能，无相间故障保护。（2）3U。极性检验出错，告警并打印3V。ERR，即装置利用系统故障时产生的3U。与开口三角电压比较，当开口三角电压未接入或极性接错时，会报告此信息。应停用整套保护，并仔细检查开口三角电压的接入情况。（3）通讯中断，告警并打印TXZD，即人机对话插件和各保护插件CPU的巡检中断（与WXB-11（C）保护一样），说明该保护插件致命部位CPU芯片有故障，应及时将所有跳合闸出口压板解开，即停用整套保护装置。（4）人机对话插件或故障录波插件异常，不影响保护的正常运行，及时处理异常插件。,第九章变压器保护,一、变压器的故障及不正常工作状态（一）变压器的故障1、油箱内故障2、油箱外故障（二）变压器不正常工作状态1、油面降低2、过负荷3、外部故障引起的过电流,二、变压器保护的配置（一）变压器的瓦斯保护1、瓦斯保护反映变压器油箱内故障时气体变化的保护装置轻瓦斯信号重瓦斯跳闸2、瓦斯保护装（1）容量为800kVA及以上的变压器；（2）容量为400kVA及以上的车间变压器。3、瓦斯保护的优缺点优点：能反映变压器油箱内各种类型的故障。缺点：不能反映变压器套管及引出线的故障。,（二）变压器的差动保护,1、需装设差动保护的变压器：（1）单独运行的容量为10000kVA及以上的变压器；（2）并列运行的容量为6300kVA及以上的变压器；（3）容量为6300kVA及以上的厂用工作变压器(为简化接线，对于备用厂用变压器，允许装设电流速断保护)；（4）电流速断保护灵敏度不符合要求(Ksen2)，且过电流保护时限大于0.5s的容量为200010000kVA的单独运行的变压器,2、变压器的差动保护的构成原理根据比较变压器各侧的电流大小及相位构成。3、变压器正常运行及外部故障4、变压器内部故障5、变压器一侧CT断线后（正常运行及外部故障）,、变压器差动保护的特殊问题,（）变压器的励磁涌流的影响：产生Ibp消除方法：a采用速饱和变流器b延长动作时间或提高动作电流c用二次谐波制动的差动保护、间断角闭锁原理、用偶次谐波判别原理的差动保护。（LFP-971、972A、B、C),（）变压器的接线组别的影响,影响：产生Ibp消除方法：相位补偿法:即变压器Y侧的电流互感器接成，变压器侧的电流互感器接成Y。补偿后的CT变比:nlY=3IY/5nl=I/5,(3)计算变比与实际变比不同的影响：产生Ibp消除方法：a接入平衡绕组bVFC板平衡调整系数In/Ie(4)各侧互感器型号不同的影响：产生Ibp消除方法：提高保护的动作电流(5)带负荷调分接开关的影响：产生Ibp消除方法：提高保护的动作电流,6、变压器的过流保护和过负荷保护,（1）过流保护的作用作为变压器内部故障及外部故障的后备。（2）过流保护的种类a过流保护：躲过最大负荷电流整定。b低电压启动的过流保护：躲过变压器的额定电流整定。特点：提高保护的灵敏度c复合电压启动的过流保护：躲过变压器的额定电流整定。特点：提高不对称故障的的灵敏度。,7、变压器的接地保护,（1）二台变压器并例运行，只有一台变压器中性点接地的接地保护a分级绝缘变压器：先跳中性点不接地变压器，若接地故障还存在，再跳中性点接地变压器。b全级绝缘变压器：先跳中性点接地变压器，若接地故障还存在，再跳中性点不接地变压器。,母线保护,母线故障大部分是由于绝缘子对地放电引起，母线故障开始阶段很多表现为单相接地故障，而随着短路电弧的移动，故障往往发展为两相或三相接地短路。绝缘子污秽老化、电流互感器损坏或爆炸、运行人员误操作是造成母线故障主要原因。拖长切除母线故障时间将给电力系统和设备安全运行带来严重后果。（要求20ms）,概述：母线保护的重要性,母线保护的配置原则：,1、对220500kV母线，应装设能快速有选择地切除故障的母线保护。对3/2接线，每组母线宜装设两套相同原理的母线保护。对220KV母线，一般还是一套母差，重要母线可考虑两套。2、对变电所的35110kV电压的母线，在下列情况下应装设专用的母线保护。110kV双母线110kV单母线，重要发电厂或110kV以上重要变电所的35母线，需快速切除母线上的故障时。35kV电网中，主要变电所的35kV双母线或分段母线需快速切除一段或一组母线上的故障时。,对母线保护的要求:,1.母线保护的可靠性可靠度，即在母线故障情况下能可靠地动作；安全度，即区外短路故障时不会误动作。2.母线保护的选择性区分母线内部故障和外部短路故障的选择性；在各种运行方式下区分出故障母线组的选择性；倒母后，母线保护仍应保持选择故障母线组的能力。,3.母线保护的快速性快速切除母线故障是保护电力系统安全运行的重要手段之一。（暂态稳定）4.母线保护的灵敏性外部故障时的不平衡电流很大，而内部故障的短路电流可能很小，选择性和灵敏性都满足有难度。,母差保护基本原理区内故障：I=Id区外故障：I=0母线完全电流差动保护：将母线上所有的连接元件的流互按同名相、同极性连接到差动回路，流互的特性与变比均应相同，若变比不同，可采用补偿变流器进行补偿。整定：1）躲外故的最大不平衡电流2）躲支路的最大负荷电流,典型母线保护方式,一、固定连接式的双母线完全电流差动保护双母线同时运行方式，按照一定的要求，将引出线和有电源的支路固定连接于两条母线上，这种母线称为固定连接母线。以此连接方式构成的母差保护称为固定连接式。二、母联电流相位比较式母线差动保护比较母联电流与差动电流的相位来作为方向元件，差动元件作为启动元件而构成的母差保护。,固定连接式的母差保护,1、在固定连接方式下：,发生外部短路时，保护有选择的正确动作。,发生内部故障时，保护正确动作,2、在破坏固定连接方式下,外部故障时仍能保证选择性正确动作。,内部故障时，将不能保证足够的选择性（主要缺点）,利用隔离开关辅接点将KA1、KA2触点短接，使之变成无选择性动作，相当于是单母线完全差动保护。,母联相位比较式母差保护,差动继电器作为起动元件，判别区内和区外故障，当发生内故时，其电流的方向是不变的。当母故障时，母联电流方向由到当母故障时，母联电流方向由到所以用母联电流与差电流相位比较就可以选择出故障母线。要求：1）母联开关必须合上，且电流够大；2）每一母线都有电源元件。,自动装置,第一章备用电源自动投入装置（BZT）一、概述二、BZT的作用：提高供电的可靠性三、备用电源的方式1、明备用2、暗备用,四、对备用电源自动投入装置的要求,1、工作母线失压时，BZT动作。2、工作电源断开后，BZT才能动作。3、BZT只动作一次。4、备用电源无电压时，BZT不动作。5、二次熔丝熔断时，BZT不动作。,五、备用电源自动投入装置的接线,（一）工作原理1、工作母线失压，BZT动作情况2、工作电源断开后，BZT才动作(2DL)3、BZT只动作一次（BSJ)4、备用电源无电压时，BZT不动作(YJ)5、二次熔丝熔断时，BZT不动作。(1YJ2YJ接点串联）（二）构成回路1、启动回路2、合闸回路,第二章、输电线路的三相自动重合闸装置,一、对ZCH的要求：1、手动分闸不应重合2、不对应启动3、只重合一次4、动作后自动复归5、手合故障线路不应重合6、断路器处于不正常状态时不允许重合7、应有防跳装置8、与保护配合应加速动作,二、单电源线路三相一次自动重合闸,一、接线二、动作过程1、手合2、自动跳闸，重合闸动作3、线路永久性故障4、防跳5、手合故障线路6、手跳,三、双电源输电线路三相一次自动重合闸,（一）分类1、检查同步的重合闸2、不检查同步的重合闸,（二）无压鉴定和同步检查的三相重合闸,1、适用场合没有条件或不允许采用三相快速重合闸、非同步重合闸的双电源单回联络线上或弱联系的环并线上。2、工作原理3、启动回路接线实现无压侧投无压压板同期侧无压压板不投,（四）问题,1、为何投无压侧一定要投同期，而投同期侧一定不能投无压？2、后加速投在无压侧还是同期侧？,四、自动重合闸与继电保护的配合,（一）重合闸的前加速线路故障，先是无选择性切除故障，重合闸动作，若是永久性故障，则有选择性地切除故障。（二）重合闸的后加速线路故障，先是有选择性切除故障，重合闸动作，若是永久性故障，则加速切除故障。,五、综合重合闸装置,（一）重合闸的方式1、单相重合2、三相重合闸3、综合重合闸4、停用方式,六、重合闸的实现方式,（一）综合重合闸1、单相故障-跳单相-单相重合-重合永久性故障-若不允许非全相运行跳三相并不再重合。2、相间故障跳三相后三相自动重合若重合与永久性故障跳三相并不再自动重合,（二）单相重合闸,1、单向故障跳单相单相自动重合若重合与永久性故障跳三相并不再重合2、相间故障跳三相并不在自动重合,（三）三相重合闸,1、线路任何故障均跳三相三相重合若重合与永久性故障跳三相并不再重合,（四）停用方式,线路发生任何故障-均跳三相不重合,（五）综合重合闸的启动方式,1、与开关位置不对应的启动方式2、保护的启动方式,六、分相跳闸和三相跳闸互为备用,如选相元件或分相跳闸元件拒动，则经一适当的延时启动后备三相跳闸出口回路。,第三章（）按频率自动减负荷装置,一、概述二、电能的质量：电压、频率等要求。三、频率下降的危害,四、按频率自动减负荷装置的原理,一、恢复频率的方法1、负荷自动调节效应2、系统旋转设备的投入3、按频率自动减负荷,五、的分类,1、基本段-N（）+12、特殊段-N基本段某一级动作后，系统的频率会稳定在某一值，它低于规定频率的恢复值，但又不至于使下一级基本段动作，特殊段将在一定延时后动作，再切除部分负荷使f恢复到规定值.N一般2-3级,它们的动作频率为同一值,且不低于基本段第一级频率,六、防止误动的措施,1、时间闭锁2、电流闭锁或电压闭锁3、频率闭锁,谢谢,