330kV变电所继电保护故障分析.doc

1、330kV 变电所继电保护故障分析摘要：继电保护是一种能够及时发现电路故障并切除故障，及时进行报警的一种装置。对继电保护在 330kv 变电所的应用进行了阐述和分析，以求从技术上更多地对变电所继电保护系统更广泛地应用。 关键词：33Okv 继电保护；故障分析；保护设计 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 1 前言 供电系统的故障运行或非正常运行，对于安全生产有着很大的威胁，甚至可能造成严重后果。为了保证供电系统的正常运行，必须加入继电保护，尽快将故障元件检测并切离出来，防止故障的蔓延，对整个供电系统提供安全保护措施。 2 继电保护的作用、组成及其干扰因素 21 继电保护的作用与组

2、成 在电力系统的被保护元件发生故障时，继电保护装置应能自动、迅速，有选择地将故障元件从电力系统中切除，以保证无故障部分迅速恢复正常运行，并使故障件免于继续遭受损害；当电力系统的被保护元件出现异常运行状态时，继电保护应能及时反应，并根据运行维护条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。继电保护的组成继电保护的组成一般由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。继电保护在过去的 40 余年的时间里完成了发展的 4 个历史阶段。自上世纪 60 年代末，晶体管继电保护已在开始研究。60 年代中

3、到 80 年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。到 90 年代初集成电路保护的研制、生 产、应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。 22 继电保护的干扰因素 221 雷击 当变电所的接地部件或避雷器遭受雷击时，由于变电所的地网为高阻抗或从设备到地网的接地线为高阻抗，都将因雷击产生的高频电流在变电所的地网系统中引起暂态电位的升高，就可能导致继电保护装置误动作或损坏灵敏设备与控制回路 。 222 隔离操作 如果电力系统在隔离开关的操作速度缓慢，操作时在隔离开关的两个触点间就会产生电弧闪络，从而产生操作过电压，出现高频电流，高频电流通过母线时，将在母线周围产生很强的电场和磁场，从而对相

4、关二次回路和二次设备产生干扰，高频电流通过接地电容设备流人地网，将引起地电位的升高。 223 辐射干扰 在新时期，电力系统周围经常会步话机和移动通信等工具，那么它的周围将产生强辐射电场和相应的磁场，变化的磁场耦合到附近的弱电子设备的回路中，回路将感应出高频电压，形成一个假信号源，从而导致继电保护装置不正确动作。 3 原继电保护的故障原因及改良目标 33Okv 侧进出线开关采用 R 红 1-nZx 型高压线路继电保护四统一型保护装置，它是由按四统一设计的 L 一 31x 距离保护装置、LL 一 3k 零序电流方向保护装置、路 c 一 31x 三相重合闸操作箱、别 Q 一 3k 电压切换箱组成。L

5、L 一 31X 距离保护装置由六个方向阻抗继电器构成第一、第二段切换，第三段独立的三段式距离保护。能快速切除输电线路的相间故障。LF-31X 型零序电流方向保护能实现三段或四段式零序电流方向保护，在大电流接地系统中能快速切除输电线路的接地故障，ZS(二一 3k 三相重合闸操作箱在故障时能实现三相跳闸及重合。主变保护采用 PK 一 21 型保护屏，分屏布置包括瓦斯、纵差保护、复合电压过电流、零序电流、过负荷保护。继电保护存在一定的问题，原保护均采用电磁式元件，接线复杂，元器件暴露在外，触点易氧化造成接触不良，使可靠性和灵敏度大大降低，维护困难。继电保护定值整定繁琐。精度低及经济性差，盘面积大、检

6、测监视复杂。为了发挥继电保护的作用在保证供电安全、保留原继电保护性能的前提下，尽量简化接线。为进一步提高继电保护的准确可靠性，线路保护需增加三段过电流保护作为后备保护，以便在Pr 继线的情况下及时投入。 4 对变压器的保护作用 第一，接地保护对 1IOV 以上中性点直接接地系统中的电力变压器，一般装设零序电流(接地)保护，作为变压器主保护的后备保护和相邻元件短路的后备保护大接地电流系统发生单相或两相接地短路时，零序电流的分布和大小与系统中变压器中性点接地的台数和位置有关。 第二，差动保护主变的差动是主变的主保护，保护的范围是主变三侧(三圈式)cT 以内的区域，在范围内的故障，由于电流方向发生了

7、变化，会产生电流差流过差动继电器而动作。 第三，零序电压闭锁零序电流在 3 只 cr 无零序 cT 的微机型保护器保护软件中，防止 cT 断线时三相电流之和不等于零当作接地故障误跳闸，保护器对零序电压采样，当无零序电压而三相电流之和不为零时，当作cT 断线，不跳闸。 第四，过负荷保护变压器过负荷保护在大多数情况下都是三相对称的，故保护装置只采用 1 个电流继电器接于一相上，并经过一定延时作用于信号来反映对称过负荷。 第五，过流保护过电流保护的作用是防御内部和外部相问短路及作后备保护。过电流保护按躲过可能出现的最大过负荷电流配置。 第六，零序过流高压不直接接地系统的接地保护，1 个系统有 1 个

8、零序电流的定值，设备无接地故障时，零序电流小于这个定值，有接地故障时，零序电流大于这个定值，发信号或跳闸。 第七，速断保护速断保护的作用是防御内部及外部引线的短路。电流速断保护应按躲过系统最大运行方式下变压器低压侧三相短路时，流过高压侧的短路电流配置。 5 对电容器的保护作用 速断保护、过流保护和线路保护相同；不平衡电流保护，当不平衡电流大于整定值时，相应的定时器启动，当定时器时间大于整定时间时。保护动作；低电压保护，当电压低于整定值且断路器处于合闸状态时，相应的定时器启动定时。当定时器时间大于整定时间时，保护动作；过电压保护，并联电容器国家标准规定电力工频长期过电压值最高不超过额定电压的 11 倍。因为电压过高，电容器内部游离增大。将产生局部放电；长时间在过电压下运行，电容器的无功输出功率大大增加，造成无功过补偿；电容器本身的有功损耗增大，发热量上升，最终导致热击穿。因此在并联电容器回路应设置过电压保护。 6 结束语 阐述了继电保护在变电所中的应用，然而传统的电磁型继电保护是经过电一磁一力一机械运动的多次转换而构成的，准确率较低。微机继电保护由于综合判断环节采用微机的软硬件完成，加上动作功耗低，因而保护装置的精度和灵敏度都较高。随着计算机硬件的快速发展，微机继电保护硬件的不断发展和完善，微机继电保护技术将更多地应用于变电所继电保护系统。