第十二章线路保护要点讲解.doc

第12章 线路保护 1 12.1 500KV线路保护 1 12.1.1 高压输电线路继电保护的几个基本概念 1 12.1.2 差动保护基本原理 3 12.1.3 光纤纵差保护装置 3 12.1.4 距离保护 4 12.1.5 金陵电厂500KV线路保护配置 7 12.2 500kV开关保护 9 12.2.1 保护程序结构 10 12.2.2 500kV开关重合闸 10 12.2.2.1 自动重合闸装置的基本要求 10 12.2.2.2 综合自动重合闸 11 12.2.2.3 RCS-921系列重合闸 12 12.2.3 开关失灵保护 16  线路保护 500KV线路保护 输电线路的故障主要有单相短路接地故障、两相短路接地和不接地故障、三相短路故障等四种，此外还有断线接地故障和转换性故障等等。单相短路接地故障的几率最多，其次是两相短路接地故障，两者合计约占输电线路故障总数的90％。两相短路不接地故障的几率很小，约占2％～3％，其原因多半是由于两导线受吹风而摆动的频率不等造成的。三相短路的几率也很小，约占1％～3％，包括带地线、地刀送电的误操作事故，以及倒塔事故等。断线接地故障的几率也同样很小，500KV线路不到1％，500KV线路采用分裂导线后断线接地故障的几率就更小了。输电线路保护的目的就是反映上述的各种故障情况，快速地将故障部分从电网当中切除，从而有效保障其他线路正常可靠地供电。 高压输电线路继电保护的几个基本概念 ①保护的快速性和安全可靠性： 快速切除输电线的故障是保证系统暂态稳定的投资最少、收效最大的措施。从功角特性看，能否保持暂态稳定取决于故障切除前的加速面积是否小于故障切除后的减速面积，而快速切除故障既减小加速面积又增大减速面积，故收效最大。现代超高压系统为保持暂态稳定，若线路保护动作时间不超过30ms就算基本满足要求，若动作时间不超过20ms可称为快速的，若在10ms以内则堪称特高速。 超高压输电线路传输巨大功率对保护的快速性要求高，为此常采用全线快速切除故障的纵联保护。在线路两端，尤其是大容量电厂出口处发生故障对稳定威助最大。实际上近故障侧先跳闸后功角特性就会上升，加速面积就会减小，所以近故障侧继电保护若能以特高速切除故障是有重要意义的。 纵联保护要求在两侧间交换信号，其动作速度不可能是特高速的。阶段式保护由于不需要等待交换信号，其第Ⅰ段保护可以特高速切除故障。所以现代纵联保护中也设有所谓独立方式（independent mode）的保护以特高速切除近处故障，而将依赖于对侧信号的纵联保护称为非独立方式（dependent mode）。 ②主保护和后备保护： 主保护的任务是快速切除全线故障以保证系统的稳定运行。当根据系统暂态稳定要求必须不带延时地切除全线故障时应采用纵联保护为主保护。纵联保护常由于通道等原因不能投入运行，因此在500KV线路上都要求采用两套纵联保护，实现主保护的双重化，两套主保护互为备用。 后备保护是当线路主保护或开关拒动时起作用的保护。后备保护有远后备和近后备之分。远后备是由相邻线路对侧开关上的保护动作切除故障。阶段特性的距离和零序电流保护的第Ⅲ段实际上就是在相邻线路故障时起后备作用的。近后备有两种方式，一种只解决开关拒动的问题，故称为开关失灵保护。第二种是由相邻线路近故障侧的保护起后备作用，为此要求距离保护的后备段在反方向故障时动作。 ③电压和电流回路的断线监视及闭锁（VTS、CTS）： 电压互感器二次侧都装有熔断器或快速小开关，电压互感器二次侧熔断器熔断或小开关跳闸会造成距离保护失压，引起保护误动作。一般都利用零序电压来实现电压回路的断线闭锁，用零序电流或启动元件来解除闭锁。 电流互感器二次回路断线的可能较小，但电流差动保护为了提高安全性还应设电流断线闭锁。对数字式线路纵联差动保护，可设电流启动元件，并通过通道相互传送启动元件的启动信号，只有两侧启动元件都启动，差动元件的动作才是有效的，这样保护可以成为全电流型的。 ④采用单相重合时保护应考虑的问题： 采用单相重合闸时应考虑转换性故障和两相运行再故障的问题。 单相故障发出单相跳闸命令时应将此事件记忆下来，习惯上称为按相固定。如果两健全相之一又发生故障，选相元件虽又选为单相，但因已记忆有一相跳闸，通过逻辑判断就可跳三相。 对于在两相运行振荡时可能误动的保护应有振荡闭锁，此时的振荡闭锁可由两相电流差突变量元件启动后短时开放保护。 ⑤距离保护的振荡闭锁PSB： 功率震荡是功率流的振荡，之后将出现电力系统扰动。功率震荡可能因下列原因引起：故障突然消失，电力系统失步，因切换造成的功率流的方向改变。如此的扰动可能使系统中的发电机加速或减速，以适应新的功率流的情况，这样反过来导致功率的波动。 功率震荡可能导致距离继电器上的阻抗从正常负载区移动一个或多个跳闸