220kV及以下继电保护配置

电力系统重要设备的微机型继电保护均应按以下要求采用双重化配置，双套配置的每套保护均应含有完整的主、后备保护，能反应被保护设备的各种故障及异常状态，并能作用于跳闸或给出信号。

a) 220Kv 及以上电压等级风电场的母线电气量保护应采用双重化配置。

b) 220Kv 及以上电压等级线路、变压器、电抗器等设备电气量保护应采用双重化配置，对非电气量保护也应根据主设备配套情况，有条件的可进行双重化配置。

c) 双重化配置的继电保护应满足以下基本要求：

d) 两套保护装置的交流电流应分别取自电流互感器（TA）互相独立的二次绕组。交流电压宜分别取自电压互感器（TV）互相独立的二次绕组。其保护范围应交叉重叠，避免死区。

e) 两套保护装置的直流电源应取自不同蓄电池组供电的直流母线段。

f) 两套保护装置的跳闸回路应与断路器的两个跳闸线圈分别一一对应。

g) 两套保护装置与其它保护、设备配合的回路应遵循相互独立的原则。

h) 每套完整、独立的保护装置应能处理可能发生的所有类型的故障。两套保护之间不应有任何电气联系，当一套保护退出时不应影响另一套保护的运行。

i) 线路纵联保护的通道（含光纤、微波、载波等通道及加工设备和供电电源等）、远方跳闸及就地判别装置应遵循相互独立的原则按双重化配置。

j) 有关断路器的选型应与保护双重化配置相适应，应具备双跳闸线圈机构。

k) 采用双重化配置的两套保护装置宜安装在各自保护柜内，并应充分考虑运行和检修时的安全性。

220kV及以上线路：双重化配置，近后备原则。

     超高压线路按近后备原则，断路器拒动由失灵保护切除故障。主保护拒动由本线路后备保护切除故障

220kV以下线路：单套配置，远后备原则。

     110kV及以下等级中，远后备原则指一般只装设单套保护，不装设失灵保护。断路器或保护拒动由上一线路的后备保护切除故障。

220kV线路保护配置：

a)线路主保护，包括全线速动保护以及不带时限的线路I段保护；

 b)线路后备保护，包括接地距离保护、相间距离保护、相电流保护、零序电流保护；

1、纵联保护

    输电线路纵联保护，就是用某种通信手段将输电线路两端的保护装置纵向联系起来，将各端的信息传送到对端进行比较判别，以确定故障是在区内还是保护区外，将被保护线路故障有选择性地无时限切除。

1.1  纵联保护的分类：

    为了交换线路两侧的信息，需要利用通道。纵联保护按照所利用通道的不同类型分为四种，通常纵联保护也以此命名，即：

（1）导引线纵联保护（简称导引线保护）；

（2）电力线载波纵联保护（简称高频保护）；

（3）微波纵联保护（简称微波保护）；

（4）光纤纵联保护（简称光纤保护）。

1.2  信号类型：

（1）闭锁信号：收不到闭锁信号是保护动作跳闸的必要条件

（2）允许信号：收到允许信号是保护动作跳闸的必要条件

（3）跳闸信号：收到直接跳闸信号是保护动作跳闸的必要条件

2、距离保护

利用保护安装处的测量电压与测量电流之比，即测量阻抗的大小，反应故障点到保护安装处的距离，并根据这一距离远近决定动作时限的保护。距离保护实质上是反应阻抗降低而动作的阻抗保护。

3、零序保护

在大电流接地系统中，当发生接地故障时，将出现较大的零序电流，利用零序电流构成零序保护。

4、保护范围

纵联保护——保护线路的全长。

距离Ⅰ段——保护线路的80%至85 %。

距离Ⅱ段——保护线路全长，并做为对侧母线的后备保护。

距离Ⅲ段——作为本线路和相邻线路的后备保护。

零序Ⅰ段——保护到线路末端，反应单相或两相接地短路。

零序Ⅱ段——保护线路的全长，并做为对侧母线的后备保护，反应接地故障。

零序Ⅲ段——作为本线路和相邻线路的后备保护。

保护功能

1、母线差动保护

比率制动差动保护

2、母联/分段保护

死区保护

充电保护

过流保护

断路器失灵保护

非全相保护

3、支路保护

断路器失灵保护

辅助功能

1、母线运行方式识别

2、TA回路断线监视

3、TV回路断线监视

4、刀闸位置识别

母线保护的保护范围

母线上各元件电流互感器以内的故障都属于保护范围，包括连接在母线上的母线电压互感器、避雷器、母线刀闸等设备

连接在母线上各出线间隔单元的开关、电流互感器的故障也为母线保护范围

大差、小差：母线差动保护由母线大差动和各段母线的小差动组成

母线“大差”是指除母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的差动回路，用于判别母线区内和区外故障。

某段母线的“小差”是指该段母线上所连接的所有支路（包括母联和分段开关）电流所构成的差动回路，作为故障母线选择元件

充电保护

母线充电保护只在母线充电时投入，当充电完成后，应及时停用，防止系统故障时母联断路器误跳闸。

母线充电保护在对一组母线进行充电时，快速而有选择性断开母联断路器，切除故障母线；

母线充电保护为相电流或零序电流保护，瞬时动作。

母线充电保护接线简单，在定值上可以保证高的灵敏度。

母线充电保护也可以作为专用母线单独带新建线路充电的临时保护。

母联失灵（死区保护）

母联失灵：母线并列运行，当保护向母联（分段）开关发出跳令后，经整定延时若大差电流元件不返回，母联（分段）电流互感器中仍然有电流，则母联（分段）失灵保护应经母线差动复合电压闭锁后切除相关母线各元件。

当Ⅰ母故障时，大差起动，Ⅰ母小差动作跳1L、2L，但母联LK未跳开，母联失灵过流，经延时封母联TA，Ⅱ母小差有流动作跳3L、4L。（图1）

      对检修过后的母线充电时被充电母线故障，充电保护动作，但LK跳不开，经失灵保护延时，封母联TA，Ⅱ母小差有流动作跳3L、4L。（图2）

死区保护：母线并列运行，当故障发生在母联（分段）开关与母联（分段）流互之间时，断路器侧母线段跳闸出口无法切除该故障，而电流互感器侧母线段的小差元件不会动作，这种情况称之为死区故障。

电量保护：

       主保护：差动保护跳三侧

       高后备：复压过流、零序过流

       中后备：复压过流、零序过流

       低后备：复压过流

非电量保护：    

        本体重瓦斯、调压重瓦斯投 跳三侧

本体轻瓦斯、调压轻瓦斯、主变温度高、过负荷、油位异常、压力释放等投发信

变压器主保护的保护范围

差动保护----主变差动保护用CT范围内各种故障。

优点：动作速度快

缺点：存在保护死区（星形接线中绕组尾部的相间短路、轻微的匝间短路、绕组开焊不能反映）。

变压器主保护的动作时限

差动保护----瞬时跳三侧开关 (0 S动作)

差动保护范围：三侧开关CT（包括CT）至主变部分。可以反应保护范围内的接地、相间、匝间故障。

动作特性：瞬时跳三侧开关 (0 S动作)

主保护的保护范围

瓦斯保护----主变油箱内部的各种故障。

优点：灵敏度高、结构简单，能全面反映变压器油箱内部的各种故障,是铁芯烧损的唯一保护。

缺点：不能反应油箱外套管及引出线等部位上的故障。

主保护的动作时限

瓦斯保护----瞬时跳三侧开关 (0 S动作)

后备保护的保护范围

后备保护----主变区外系统出现故障的后备或作为主变主保护的后备保护。

若带方向的后备保护：

    1、方向由主变指向母线：为所指方向线路、母线的后备保护；

    2、方向由母线指向主变：为所指方向线路、母线以及主变主保护的后备保护。

若不带方向的后备保护：

    为各方系统及主变主保护的后备保护。

各类保护范围示意图

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