发电厂电气保护概括_发电厂电气保护

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330KV电气设备保护

一、继电保护简介：

当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护基础装置。

继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本装备，任何电力元件不得在无继电保护的状态下运行；电力系统安全自动装置则用以快速恢复电力系统的完整性，防止发生和终止已开始发生的足以引起电力系统长期大面积停电的重大系统事故，如失去电力系统稳定、频率崩溃和电压崩溃等。

一、电力系统的运行状态

(一)正常运行状态

(二)不正常运行状态：系统的正常工作受到干扰，是运行参数偏离正常值，如一些设备过负荷，系统频率异常，电压异常，系统振荡等。

(三)故障状态：常见的故障有断线故障，短路故障。其中最常见，危害最大的是各种类型的短路故障。

二、继电保护在电力系统中的任务

(一)当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。

(二)反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。

三、电力系统对继电保护的基本要求

继电保护装置应满足可行性、选择性、灵敏性和速动性的要求：这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。

(一)可靠性是指保护该动体时应可靠动作。不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。

(二)选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件（如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件）的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。

(三)灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求，通过继电保护的整定实现。

(四)速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装设速动保护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。

五、继电保护双重化配置

防止因保护装置拒动而导致系统事故的有效措施,同时又可大大减少由于保护装置异常、检修等原因造成的一次设备停运现象,但继电保护的双重化配置也增加了保护误动的机率。因此,在考虑保护双重化配置时,应选用安全性高的继电保护装置,并遵循相互独立的原则,注意做到:(一)双重化配置的保护装置之间不应有任何电气联系。(二)每套保护装置的交流电压、交流电流应分别取自电压互感器和电流互感器互相独立的绕组,其保护范围应交叉重迭,避免死区。

(三)保护装置双重化配置还应充分考虑到运行和检修时的安全性,当运行中的一套保护因异常需要退出或需要检修时,应不影响另一套保护正常运行。

(四)为与保护装置双重化配置相适应,应优先选用具备双跳闸线圈机构的断路器,断路器与保护配合的相关回路(如断路器、隔离刀闸的辅助接点等),均应遵循相互独立的原则按双重化配置。

六、电力系统故障状态的基本特征

对正常情况与故障情况比较可得出，电力系统故障时的基本特性(一)电流增大，即连接短路点与电源的电气设备中的电流增大。(二)电压下降，即故障点附近电气设备上的电压降低，而且距故障点的电气距离越近，电压下降越严重，甚至降为零。

(三)线路始端电压、电流间的相位差及比值将发生变化，即测量阻抗发生变化。正常运行时，测量阻抗为负荷阻抗，数值较大；而故障时，测量阻抗数值较小。

(四)对于不对称故障，将出现负序分量，而对于接地故障则可能出现零序分量。

(五)电流方向发生变化。

七、主要继电保护装置的基本原理

用于继电保护状态判别的故障量，随被保护对象而异，也随所处电力系统的周围条件而异。使用得最为普遍的是工频电气量。最基本的是通过电力元件的电流和所在母线的电压，以及由这些量演绎出来的其他量，如功率、相序量、阻抗、频率等，从而构成电流保护、电压保护、阻抗保护、频率保护等。

八、继电保护的分类

(一)按照保护原理分类:过电流保护、低电压保护、高（过）电压保护、功率方向保护、阻抗（距离）保护、差动保护、暂态分量保护、非电气量保护

(二)按照故障类型分类：相间故障保护、接地故障保护、匝间短路保护、非全相运行保护

(三)按照保护的范围分类：主保护、后备保护(近后备、远后备）、辅助保护

(四)按被保护设备分类：线路保护、发电机变压器组保护、变压器保护、母线保护、断路器失灵保护、电动机保护、电抗器保护

(五)按照保护的硬件结构分类：电磁型保护、晶体管型保护、集成电路型保护、微机型保护(六)保护的其他分类：单端采样保护(阶段式保护)、多端采样保护、序分量保护、基波分量保护、谐波分量保护、高频保护、过量保护、欠量保护、工频稳态量、工频变化量、电气量、非电气量