1、繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項介紹內容介紹內容一、保護系統概述一、保護系統概述 三、三、 220kV及以上線路保護及以上線路保護四、斷路器保護和母線保護四、斷路器保護和母線保護二、繼電保護工程設計規程規范二、繼電保護工程設計規程規范五、變壓器保護五、變壓器保護六、六、 故障分析系統及管理系統故障分析系統及管理系統七、七、 安全穩定控制系統安全穩定控制系統八、注意事項八、注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項設計需要了解：設計需要了解：l 保護配置目的保護配置目的l 保護分區保護分區l 保護配置要求及規程規范要求保護配置要求及規程規范要

2、求l 保護功能及其實現方式保護功能及其實現方式l 外部回路（交流回路、直流回路）外部回路（交流回路、直流回路）l 內部邏輯內部邏輯l 輸入與輸出輸入與輸出繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項線路保護線路保護 PT CT 直流電源直流電源其它保護其它保護對側線路保護對側線路保護 通道信息交換通道信息交換 操作接口操作接口（操作箱或（操作箱或 操作繼電器）操作繼電器） 斷路器斷路器 機構機構 跳閘或合閘跳閘或合閘開關量開關量 輸出輸出 監控系統監控系統 故障錄波器故障錄波器 GPS對時對時 保護子站保護子站保護管理系統保護管理系統故障檢測及隔離控制故障檢測及隔離控制開關量開

3、關量 輸入輸入繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項在發生各種類型的故障時，將故障隔離開來，使電網在發生各種類型的故障時，將故障隔離開來，使電網中的其他部分正常運行。中的其他部分正常運行。檢測的故障類型有：單相接地、兩相短路、兩相短路檢測的故障類型有：單相接地、兩相短路、兩相短路不接地、三相短路、跨線故障各種類型；不接地、三相短路、跨線故障各種類型；失靈發生時（包括死區故障），在盡可能小的影響范失靈發生時（包括死區故障），在盡可能小的影響范圍內將故障隔離開，維持正常部分的運行；圍內將故障隔離開，維持正常部分的運行

4、；保護范圍：主保護僅保護其所保護的對象，運行人員保護范圍：主保護僅保護其所保護的對象，運行人員需了解各個設備的主保護范圍。后備保護可作為主保需了解各個設備的主保護范圍。后備保護可作為主保護不動作的后備，其范圍延伸需與相應的主保護配合護不動作的后備，其范圍延伸需與相應的主保護配合保護的方向：線路保護從母線指向線路；變壓器可指保護的方向：線路保護從母線指向線路；變壓器可指向變壓器，也可指向母線向變壓器，也可指向母線繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項介紹內容介紹內容一、保護系統概述一、保護系統概述 三、三、 220kV及以上線路保護及以上線路保護四、斷路器保護和母線保護四、

5、斷路器保護和母線保護二、繼電保護工程設計規程規范二、繼電保護工程設計規程規范五、變壓器保護五、變壓器保護六、六、 故障分析系統及管理系統故障分析系統及管理系統七、七、 安全穩定控制系統安全穩定控制系統八、注意事項八、注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項1. 繼電保護工程設計依據繼電保護工程設計依據-規程規范規程規范l GB_T_14285-2006繼電保護和安全自動裝置技術規程（近繼電保護和安全自動裝置技術規程（近2年可能年可能要修編）要修編）l GB50062-2008電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范繼電保護系統工程設計

6、及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項2. 國網繼電保護標準化設計（國網繼電保護標準化設計（08版及智能站版）版及智能站版）-六統一六統一l QGDW 161-2007 線路保護及輔助裝置標準化設計規范線路保護及輔助裝置標準化設計規范l QGDW 175-2008 變壓器、高壓并聯電抗器和母線保護及輔變壓器、高壓并聯電抗器和母線保護及輔助裝置標準化設計規范助裝置標準化設計規范l QGDW 175-2013 變壓器、高壓并聯電抗器和母線保護及輔變壓器、高壓并聯電抗器和母線保護及輔助裝置標準化設計規范助裝置標準化設計規范l QGDW 161-2013 線路保護及輔助裝置標準化設計規范線路保護及輔

7、助裝置標準化設計規范l QGDW 766 -201210kV110（66）kV線路保護及輔助裝置線路保護及輔助裝置標準化設計規范標準化設計規范二二繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項3. 國網二次典設（常規站國網二次典設（常規站2007版與智能站）版與智能站）l 國網輸變電工程典型設計國網輸變電工程典型設計110kV變電站二次系統部分變電站二次系統部分l 國網輸變電工程典型設計國網輸變電工程典型設計220kV變電站二次系統部分變電站二次系統部分l 國網輸變電工程典型設計國網輸變電工程典型設計330kV變電站二次系統部分變電站二次系統部分l 國網輸變電工程典型設計國網輸變

8、電工程典型設計500kV變電站二次系統部分變電站二次系統部分l 國網輸變電工程通用設計國網輸變電工程通用設計110（66）750kV智能變電站智能變電站部分（部分（2011版版)二二繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項新一代智能變電站工程設計及技術要求新一代智能變電站工程設計及技術要求l 2014年新一代智能變電站擴大示范工程技術要求年新一代智能變電站擴大示范工程技術要求l 2014年新一代智能變電站擴大示范工程設計部分年新一代智能變電站擴大示范工程設計部分l 110kV新一代智能變電站二次系統專用技術規范新一代智能變電站二次系統專用技術規范l 220kV新一代智能變電

9、站二次系統專用技術規范新一代智能變電站二次系統專用技術規范二二繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項介紹內容介紹內容一、保護系統概述一、保護系統概述 三、三、 220kV及以上線路保護及以上線路保護四、斷路器保護和母線保護四、斷路器保護和母線保護二、繼電保護工程設計規程規范二、繼電保護工程設計規程規范五、變壓器保護五、變壓器保護六、六、 故障分析系統及管理系統故障分析系統及管理系統七、七、 安全穩定控制系統安全穩定控制系統八、注意事項八、注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項對直接接地系統（對直接接地系統（ 220kV220kV、500kV5

10、00kV大電流大電流接地系統），保護配置一般包括：接地系統），保護配置一般包括： （1 1）縱聯保護）縱聯保護 （2 2）三段式距離保護）三段式距離保護 （3 3）定）定/ /反時限零序方向過流保護反時限零序方向過流保護 繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項縱聯保護又稱全線速動的線路保護，或稱為帶通道的保護。縱聯保護又稱全線速動的線路保護，或稱為帶通道的保護。作用：對作用：對全線全線路上的任何一處故障，路上的任何一處故障，快速動作快速動作（不帶時限動作、（不帶時限動作、速動）。簡稱速動）。簡稱全線速動全線速動。主要類型：主要類型：線路縱聯距離保護、線路縱聯方向保護、分相

11、電流線路縱聯距離保護、線路縱聯方向保護、分相電流差動保護（目前最常用的差動保護（目前最常用的3 3種種類型）類型）通道方式：通道方式：主要有載波、光纖、微波主要有載波、光纖、微波 （最常用的通道為前（最常用的通道為前2 2種，種，光纖正越來越普及）光纖正越來越普及）繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l原理：基爾霍夫定律，流過某一截面的電流之和原理：基爾霍夫定律，流過某一截面的電流之和總為零。總為零。l正常時，將一側的三相電流傳至對側，兩側均進正常時，將一側的三相電流傳至對側，兩側均進行基爾霍夫定律判別。正常時，如沒有誤差，應行基爾霍夫定律判別。正常時，如沒有誤差，應為

12、零；為零；l故障時，只要除兩側之外，在其他地方有流入、故障時，只要除兩側之外，在其他地方有流入、流出電流，流出電流， 則不為零。則不為零。l分相式：即分相式：即A相、相、B相、相、C相線路的兩側分別作相線路的兩側分別作為基爾霍夫定律的一個截面進行判別為基爾霍夫定律的一個截面進行判別。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l關鍵點：兩側的保護計算判別點應為電流相量上關鍵點：兩側的保護計算判別點應為電流相量上的同一時刻。即同步。的同一時刻。即同步。l同步：要

13、計算兩側的采樣時間差、通道傳輸時間同步：要計算兩側的采樣時間差、通道傳輸時間差、采樣時間間隔差。數學上采用矢量旋轉的方差、采樣時間間隔差。數學上采用矢量旋轉的方法，將計算點歸為同一時刻。當采樣起始點同、法，將計算點歸為同一時刻。當采樣起始點同、頻率同、來回傳輸時間相同時易于做到。頻率同、來回傳輸時間相同時易于做到。l有些保護帶有充電電流補償功能、電流飽和檢測有些保護帶有充電電流補償功能、電流飽和檢測功能。功能。l可附帶傳送遠方跳閘信號。可附帶傳送遠方跳閘信號。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項lCT斷線會動作；現采取兩側保護不同時斷線會動作；現采取兩側保護不同時啟動的

14、措施，判斷啟動的措施，判斷CT斷線，防誤動斷線，防誤動l可不需要采電壓，不受可不需要采電壓，不受PT斷線的影響；斷線的影響；l識別故障能力強，可識別跨線故障；識別故障能力強，可識別跨線故障；l受受CT飽和的影響；飽和的影響；l對通道要求高，宜為光纖通道對通道要求高，宜為光纖通道繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l主要分為主要分為兩類兩類：允許式、閉鎖式；：允許式、閉鎖式；l因為縱聯距離保護總是將命令信號進行因為縱聯距離保護總是將命令信號進行高頻高頻調制調制后傳送，故又常稱之為后傳送，故又常稱之為高頻距離保護高頻距離保護。l根據所用的通道不同，又分為根據所用的通道不同，

15、又分為光纖距離光纖距離、載波距載波距離離。l一般包含一般包含6個元件：個元件：三個接地距離、三個相間距離三個接地距離、三個相間距離 l縱聯距離保護中的距離保護往往是將后備三段縱聯距離保護中的距離保護往往是將后備三段（距離起動段時間）中的距離起動段拿過來用，（距離起動段時間）中的距離起動段拿過來用，即同通道相配合（縱聯距離保護）即同通道相配合（縱聯距離保護）繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l1段又稱為獨立跳閘段，不依賴通道，不帶時限。段又稱為獨立跳閘段，不依賴通道，不帶時限。l一般一般保護線路的保護線路的85，另留，另留15的裕度，以保證選擇性的裕度，以保證選擇性要求

16、。作為無通道或通道失去時主保護的后備。要求。作為無通道或通道失去時主保護的后備。l2段保護段保護本線路全長，即本線路全長，即100，另加，另加20的裕度，以保的裕度，以保證全線靈敏性、可靠性要求；后備距離證全線靈敏性、可靠性要求；后備距離2段為滿足選擇性段為滿足選擇性要求，帶要求，帶2段時限，段時限，在在0.3s0.5s范圍內范圍內。l要求能保護要求能保護下一級線路的全長下一級線路的全長，作為下一級線路的后備保，作為下一級線路的后備保護。為滿足選擇性要求，帶護。為滿足選擇性要求，帶3段時限。對相間距離一般整段時限。對相間距離一般整定為躲最大負荷，作為最后的后備。定為躲最大負荷，作為最后的后備。

17、繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l原理：原理：就地的距離保護動作就地的距離保護動作并且并且收到對側的發信收到對側的發信信號；（將對側的信號稱為允許跳閘信號）信號；（將對側的信號稱為允許跳閘信號）l就地距離保護動作就地距離保護動作：大于本線路的全長（即可為：大于本線路的全長（即可為2段或段或3段），正方向段），正方向l發信給對側的保護發信給對側的保護：可為距離：可為距離1段（欠范圍允許段（欠范圍允許式），也可為距離式），也可為距離2段或段或3段（超范圍允許式）。段（超范圍允許式）。 l將用作后備保護中的距離起動段用作與通道配合，將用作后備保護中的距離起動段用作與通道配

18、合，而稱為縱聯距離保護。而稱為縱聯距離保護。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l對對220kV雙母線，當母線發生故障時，要跳對側。雙母線，當母線發生故障時，要跳對側。如分相電流差動保護，借用線路保護傳送遠方跳如分相電流差動保護，借用線路保護傳送遠方跳閘信號直接跳對側。閘信號直接跳對側。l對主保護為允許式原理的保護借用允許式保護原對主保護為允許式原理的保護借用允許式保護原理跳閘：理跳閘：就地的距離保護動作就地的距離保護動作并且并且收到對側的發收到對側的發信信信號；（對側的發信信號為母差保護動作）信號；（對側的發信信號為母差保護動作）l對主保護為允許式原理的保護對側的發信

19、信號還對主保護為允許式原理的保護對側的發信信號還包括斷路器跳閘位置信號。包括斷路器跳閘位置信號。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項 M側保護側保護1段、段、 N側保護側保護2段、段、 2段、段、3段動作段動作 3段動作段動作 縱聯距離：縱聯距離：2段、段、3段發信段發信 有發信有發信 有發信有發信 跳閘出口：跳閘出口： 獨立距離獨立距離1段段 縱聯保護出口縱聯保護出口 條件滿足出口條件滿足出口 條件滿足出口條件滿足出口 繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項 M側保護側保護1段、段、 N

20、側保護側保護1段、段、 2段、段、3段動作段動作 2段、段、3段動作段動作 縱聯距離：縱聯距離：2段、段、3段發信段發信 有發信有發信 有發信有發信跳閘出口：跳閘出口： 獨立距離獨立距離1段段 獨立距離獨立距離1段段 縱聯保護出口縱聯保護出口 條件滿足出口條件滿足出口 條件滿足出口條件滿足出口 繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項 M側保護側保護 N側保護側保護1段、段、 2段、段、3段動作段動作 2段、段、3段均不動作段均不動作 縱聯距離：縱聯距離：2段、段、3段發信段發信 有發信有發信 無發信無發信跳閘出口：跳閘出口： 獨立跳閘段獨立跳閘段 距離距離1段不動段不動

21、距離距離1段不動段不動縱聯保護出口縱聯保護出口 條件不滿足出口條件不滿足出口 條件不滿足出口條件不滿足出口后備保護后備保護 2、3段帶各自段帶各自 無無 延時出口延時出口繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l原理：就地的原理：就地的距離保護動作距離保護動作且且收收不不到發信信號到發信信號；（將對側的信號稱為閉鎖跳閘信號）（將對側的信號稱為閉鎖跳閘信號）l就地距離保護動作就地距離保護動作：大于本線路的全長（即可為：大于本線路的全長（即可為2段或段或3段），正方向段），正方向l發信給對側的保護發信給對側的保護：保護啟動、收到對側的發信：保護啟動、收到對側的發信信號、或反方向

22、保護動作三者之一任一動作即信號、或反方向保護動作三者之一任一動作即先先發信發信；l停止發信停止發信（不去發信）的保護：本側保護正方向（不去發信）的保護：本側保護正方向動作（動作（1段、段、2段、段、3段）時停信。段）時停信。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l對對220kV雙母線，當母線發生故障時，要跳對側。雙母線，當母線發生故障時，要跳對側。如分相電流差動保護，借用線路保護傳送遠方跳如分相電流差動保護，借用線路保護傳送遠方跳閘信號直接跳對側。閘信號直接跳對側。l對主保護為閉鎖式原理的保護借用閉鎖式保護原對主保護為閉鎖式原理的保護借用閉鎖式保護原理跳閘：理跳閘：就地的

23、距離保護動作就地的距離保護動作并且并且收不到對側的收不到對側的發信發信信號；（對側的停信信號為母差保護動作）信號；（對側的停信信號為母差保護動作）l對主保護為閉鎖式原理的保護對側的停信信號還對主保護為閉鎖式原理的保護對側的停信信號還包括斷路器跳閘位置信號。包括斷路器跳閘位置信號。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l一般僅用于載波通道，不用于光纖通道。一般僅用于載波通道，不用于光纖通道。l正常時，在通道上不傳送任何信號，對通道沒有正常時，在通道上不傳送任何信號，對通道沒有監視。監視。l由早晚各一次的通道檢測進行監視（以前由人工由早晚各一次的通道檢測進行監視（以前由人工完

24、成，由收發信機完成，現一般由保護自動完完成，由收發信機完成，現一般由保護自動完成）。成）。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l在發生故障時，只要保護啟動，即發信，將保護在發生故障時，只要保護啟動，即發信，將保護進行閉鎖，發信約經進行閉鎖，發信約經5ms的時段。當本側保護判的時段。當本側保護判別為正向故障時，停發信號。常采用相地耦合方別為正向故障時，停發信號。常采用相地耦合方式。式。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項縱聯保護載波通道的構成縱聯保護載波通道的構成 繼電保護系統工程設計及注

25、意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l同縱聯距離保護，只是不像距離保護那樣，沒同縱聯距離保護，只是不像距離保護那樣，沒有明確的整定邊界。有明確的整定邊界。l也可為允許式、閉鎖式。也可為允許式、閉鎖式。l一般不分相，即只有正、反方向一般不分相，即只有正、反方向兩個元件兩個元件（反（反映相間故障與接地故障）。映相間故障與接地故障）。l有時還包含零序的正、反方向兩個元件（僅反有時還包含零序的正、反方向兩個元件（僅反映接地故障）。映接地故障）。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l因為前述的三段式后備保護均為距離保護，但因為前述的三段式后備保護均為距離保護，但距離保護對過渡電阻

26、不夠靈敏距離保護對過渡電阻不夠靈敏。l定定/反時限零序方向過流保護正是應這一要求反時限零序方向過流保護正是應這一要求而配置，它僅反映接地故障（零序過流）。而配置，它僅反映接地故障（零序過流）。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項lPT斷線識別斷線識別lCT斷線識別斷線識別l合于故障保護合于故障保護l振蕩檢測與振蕩閉鎖振蕩檢測與振蕩閉鎖l非全相判別非全相判別l弱饋邏輯弱饋邏輯l保護選相邏輯與保護跳閘邏輯保護選相邏輯與保護跳閘邏輯繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項幾種補充保護：工頻變化量快速距離幾種補充保護：工頻變化量快速距離1段段n 類似于距離類

27、似于距離1段段n 利用利用50Hz的電流、電壓變化量構成的距離保護的電流、電壓變化量構成的距離保護n 比常規距離比常規距離1段短，范圍為段短，范圍為5060。n 是距離是距離1段保護的補充。段保護的補充。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l為高電阻接地故障保護的一個補充。為高電阻接地故障保護的一個補充。l1段常經選相后跳故障相段常經選相后跳故障相l2段直接跳三相。段直接跳三相。l是常規差動保護、反時限零序方向電流保護的補充。是常規差動保護、反時限零序方向電流保護的補充。n 類似于常規的穩態差動類似于常規的穩態差動n 是常規差動保護的一個補充。是常規差動保護的一個補充。

28、幾種補充保護：工頻變化量分相電流差動幾種補充保護：工頻變化量分相電流差動繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項嚴格按照保護的輸入量要求嚴格按照保護的輸入量要求輸出嚴格按與其配合的保護要求輸出嚴格按與其配合的保護要求注意輸入的源（注意輸入的源（CT、PT、斷路器位置等），當不、斷路器位置等），當不能按要求提供源輸入信息時，要明確改變對保護功能按要求提供源輸入信息時，要明確改變對保護功能的影響。如線路能的影響。如線路PT改為母線改為母線PT輸入，斷路器位輸入，斷路器位置改為操作箱重動接點等。置改為操作箱重動接點等。注意與其他保護的配合關系，包括時延要求；注意與其他保護的配合關

29、系，包括時延要求；注意與通道的接口注意與通道的接口注意與線路對側保護的配合注意與線路對側保護的配合線路后備保護出口對電力系統網絡的影響線路后備保護出口對電力系統網絡的影響繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項介紹內容介紹內容一、保護系統概述一、保護系統概述 三、三、 220kV及以上線路保護及以上線路保護四、斷路器保護和母線保護四、斷路器保護和母線保護二、繼電保護工程設計規程規范二、繼電保護工程設計規程規范五、變壓器保護五、變壓器保護六、六、 故障分析系統及管理系統故障分析系統及管理系統七、七、 安全穩定控制系統安全穩定控制系統八、注意事項八、注意事項繼電保護系統工程設計

30、及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項包含包含3個部分：個部分： 失靈檢測判別：保護末返回、故障電流仍存在失靈檢測判別：保護末返回、故障電流仍存在（兩個條件）（兩個條件） 失靈時間（主保護足以跳閘，檢測足夠安全可信，失靈時間（主保護足以跳閘，檢測足夠安全可信，準備出口，一般約為準備出口，一般約為0.20.3s） 失靈出口（擴大一級跳閘范圍，以隔離故障區域）失靈出口（擴大一級跳閘范圍，以隔離故障區域）繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項死死區區故故障，障，斷斷路路器器正正確確跳跳閘閘繼電保護系統工程設計及注意事

31、項繼電保護系統工程設計及注意事項死死區區故故障障，斷斷路路器器正正確確跳跳閘閘繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項死區保護檢測判別：死區保護檢測判別：保護動作、故障電流仍然存在、斷路器已正確跳開保護動作、故障電流仍然存在、斷路器已正確跳開死區判別時間（可比失靈判別時間提前一個級差一死區判別時間（可比失靈判別時間提前一個級差一般約為般約為0.150.2s），也可與失靈判別時間相同），也可與失靈判別時間相同。失靈保護也能動作然后清除故障（故該功能一般不失靈保護也能動作然后清除故障（故該功能一般不強烈要求配置）強烈要求配置）繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及

32、注意事項l再次三跳本斷路器再次三跳本斷路器l三跳相鄰斷路器三跳相鄰斷路器l三跳相關斷路器（三跳相關斷路器（國網標準化設計要求再經國網標準化設計要求再經50ms的有電流判別。的有電流判別。母線斷路器，起動母差出口跳母線母線斷路器，起動母差出口跳母線段上所有斷路器；變壓器斷路器，起動總出口，跳段上所有斷路器；變壓器斷路器，起動總出口，跳主變各側斷路器；發變組斷路器，起動總出口，起主變各側斷路器；發變組斷路器，起動總出口，起動全停；線路斷路器，起動遠方跳閘跳線路對側斷動全停；線路斷路器，起動遠方跳閘跳線路對側斷路器），路器），不判別故障發生的具體位置不判別故障發生的具體位置l閉鎖相鄰線路斷路器重合閘

33、閉鎖相鄰線路斷路器重合閘。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l遠方跳閘：通過通道發跳閘命令跳遠方的斷路器。又遠方跳閘：通過通道發跳閘命令跳遠方的斷路器。又稱遠跳、稱遠跳、DTT、傳輸跳閘、傳跳、聯跳、傳輸跳閘、傳跳、聯跳、DIT、直接、直接跳閘、直跳跳閘、直跳l遠方跳閘的類型：斷路器失靈、過電壓保護動作、線遠方跳閘的類型：斷路器失靈、過電壓保護動作、線路高抗保護動作路高抗保護動作繼電保護系統

34、工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l又稱為就地判別裝置：判別遠方是否發生非正常運行又稱為就地判別裝置：判別遠方是否發生非正常運行情況（可能存在斷路器拒動情況（可能存在斷路器拒動/過電壓過電壓/線路高抗故障）線路高抗故障）l只有在收到遠方跳閘時才進行就地判別，以識別遠方只有在收到遠方跳閘時才進行就地判別，以識別遠方跳閘信號的真偽跳閘信號的真偽l主要判別有零、負序電流主要判別有零、負序電流/電流突變電流突變/低電流低電流/低功率低功率(因素因素)繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l重合閘方式主要包括

35、：單重方式、三重方式、綜重重合閘方式主要包括：單重方式、三重方式、綜重方式、停用方式、特殊三重方式方式、停用方式、特殊三重方式l單重方式單重方式：單相故障單相跳閘，重合三相；多相故：單相故障單相跳閘，重合三相；多相故障三相跳閘不重合（這里的三相跳閘目前均由線路障三相跳閘不重合（這里的三相跳閘目前均由線路保護完成），保護完成），不需檢同期，也不需檢無壓不需檢同期，也不需檢無壓l三重方式：任何故障三相跳閘，線路一側需為檢無三重方式：任何故障三相跳閘，線路一側需為檢無壓（先合側），另一側需為檢同期（后合側）壓（先合側），另一側需為檢同期（后合側）l禁重方式：禁重方式：任何故障禁止重合，不進行溝三相跳

36、閘任何故障禁止重合，不進行溝三相跳閘繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l重合閘準備（充電）：重合閘準備（充電）：斷路器處于合閘位置、斷路器斷路器處于合閘位置、斷路器合閘壓力滿足、斷路器合閘完成（合閘過程中無保護合閘壓力滿足、斷路器合閘完成（合閘過程中無保護啟動）啟動）l重合閘啟動：重合閘啟動：線路保護的單相瞬時性故障（單重方線路保護的單相瞬時性故障（單重方式），一般不用位置式），一般不用位置不對應（跳位）啟動重合閘不對應（跳位）啟動重合閘l位置不對應位置不對應：斷路器的合分操作開關位置或監控系統：斷路器的合分操作開關位置或監控系統中最近的一次合分命令操作與斷路器當前的

37、狀態不相中最近的一次合分命令操作與斷路器當前的狀態不相對應。現常指斷路器偷跳。對應。現常指斷路器偷跳。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項重合閘閉鎖（放電）：重合閘閉鎖（放電）：n多相故障（對單相重合閘方式）多相故障（對單相重合閘方式）n延時段保護動作（距離延時段保護動作（距離2段、段、3段、反時限）段、反時限）n合于故障保護（合閘加速保護）動作合于故障保護（合閘加速保護）動作n失靈保護動作，包括線路對側過來的遠方跳閘（失失靈保護動作，包括線路對側過來的遠方跳閘（失靈、高抗、過電壓保護等）靈、高抗、過電壓保護等）n母線保護、變壓器保護、高抗保護（當這些元件關母線保護、變

38、壓器保護、高抗保護（當這些元件關聯線路斷路器時）聯線路斷路器時）n有些工程中有有些工程中有3取取2閉鎖重合閘（對單重方式）閉鎖重合閘（對單重方式）繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l重合閘閉鎖的檢測從保護啟動開始起至重合閘脈重合閘閉鎖的檢測從保護啟動開始起至重合閘脈沖發出前一直在進行檢測，只要檢測到有閉鎖輸沖發出前一直在進行檢測，只要檢測到有閉鎖輸入，則立即終止重合閘進程，進行三相跳閘（由入，則立即終止重合閘進程，進行三相跳閘（由溝三跳邏輯完成），然后經重合閘復歸時間后復溝三跳邏輯完成），然后經重合閘復歸時間后復歸重合閘周期歸重合閘周期l重合閘壓力閉鎖的檢測，僅檢測跳

39、閘前的壓力，重合閘壓力閉鎖的檢測，僅檢測跳閘前的壓力，即在重合閘時間開始計時之前進行檢測，以后不即在重合閘時間開始計時之前進行檢測，以后不再檢測。再檢測。 繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l重合閘復歸時間重合閘復歸時間:一個完整的重合閘周期，不管成一個完整的重合閘周期，不管成功發出重合脈沖，或是因為某種原因（如被閉鎖）功發出重合脈沖，或是因為某種原因（如被閉鎖）被中斷，均經該時間后復歸，準備進行下一個故被中斷，均經該時間后復歸，準備進行下一個故障的重合閘周期；障的重合閘周期；l在該周期內有新的故障發生、或原來的故障仍沒在該周期內有新的故障發生、或原來的故障仍沒有消失

40、，均作為永久性故障或合于故障處理。有消失，均作為永久性故障或合于故障處理。 繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項啟動失靈的接點是保護的直接出口接點啟動失靈的接點是保護的直接出口接點;非電量保護不啟動失靈非電量保護不啟動失靈失靈保護對失靈保護對CT的要求的要求重合閘功能實現（線路保護還是斷路器保護）重合閘功能實現（線路保護還是斷路器保護）重合閘與相關的線路保護跳閘方式及溝三跳出口；重合閘與相關的線路保護跳閘方式及溝三跳出口；失靈保護出口及跳閘壓板失靈保護出口及跳閘壓板;失靈保護出口對電力系統網絡的影響；失靈保護出口對電力系統網絡的影響；三重方式下檢電壓設置三重方式下檢電壓

41、設置繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項一一 母聯是否經電壓閉鎖問題母聯是否經電壓閉鎖問題常規做法：常規做法：經電壓閉鎖經電壓閉鎖缺點：當母聯隔離刀閘發生缺點：當母聯隔離刀閘發生先斷線，后接地故障先斷線，后接地故障時，母線保護時，母線保護將拒動作。將拒動作。實例：實例：20062006年年6 6月月1111日日5:085:08，華東，華東500 kV500 kV黃渡變黃渡變220 kV220 kV二、四段母二、四段母線靠二母側刀閘線靠二母側刀閘A A相支持瓷瓶先斷線后接地，二母差動動作但是相支持瓷瓶先斷線后接地，二母差動動作但是電壓閉鎖未開放，母差不能跳開分段，四母電壓

42、閉鎖滿足條件，電壓閉鎖未開放，母差不能跳開分段，四母電壓閉鎖滿足條件，但是屬于差動區外故障，導致母差保護拒動。因為斷線加接地但是屬于差動區外故障，導致母差保護拒動。因為斷線加接地故障導致故障導致CTCT特性變壞，引起特性變壞，引起#3#3主變高阻抗差動保護誤動作。主變高阻抗差動保護誤動作。 國調要求：國調要求：不經電壓閉鎖不經電壓閉鎖缺點：當全站只有一臺主變，母聯交換功率較大時，非母聯支缺點：當全站只有一臺主變，母聯交換功率較大時，非母聯支路路CTCT斷線后誤跳母聯，會損失負荷。斷線后誤跳母聯，會損失負荷。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項l2G斷裂，發生故障，造成2

43、G 與II母一次脫開，即與故障點脫離；故障點與I母連接。l對保護而言，故障點在II母范圍，II母母差保護動作，但由于II母電壓不低，受電壓閉鎖，保護不能跳閘；在I母區外，I母母差保護不動作。lII母僅差動動作；lI母僅電壓開放。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項二二 母聯死區故障問題母聯死區故障問題分列死區：分列死區：母聯跳位封母聯母聯跳位封母聯特點：母聯刀閘合位，母聯跳位，差動正確動作。特點：母聯刀閘合位，母聯跳位，差動正確動作。充電死區：充電死區：常規做法：常規做法：同時跳母聯和母線。同時跳母聯和母線。缺點：誤切運行母線。缺點：誤切運行母線。國調要求：國調要求：瞬

44、時跳母聯，延時跳母線。瞬時跳母聯，延時跳母線。缺點：增加了保護不正確動作的可能性。缺點：增加了保護不正確動作的可能性。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項母聯死區圖母聯死區圖lI I母對母對II II母進行充電。母進行充電。lII II對對I I母進行充電。母進行充電。l母聯斷路器檢修。母聯斷路器檢修。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項三三 母線分列運行壓板問題母線分列運行壓板問題常規做法：常規做法：通過通過分段跳位分段無流分段跳位分段無流判母線分列。判母線分列。缺點：分段為預設解列點，交換功率小，缺點：分段為預設解列點，交換功率小，電流元電流

45、元件無法識別件無法識別。國調要求：國調要求：分段跳位開入分段跳位開入并接并接母線分列運行壓板。母線分列運行壓板。缺點：增加了運行操作的復雜性。缺點：增加了運行操作的復雜性。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項母線分列壓板圖母線分列壓板圖問題提出：問題提出：l分段分段1 1長期熱備用，發生死區故障時，長期熱備用，發生死區故障時，I I母母可能可能誤動，誤動，IIIIII母拒母拒動。動。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項四四 失靈保護失靈保護1 1 電流判別電流判別常規做法：常規做法：各支路各支路獨立配置獨立配置失靈電流元件。失靈電流元件。缺點：接

46、線復雜，失靈保護可靠性差。缺點：接線復雜，失靈保護可靠性差。國調要求：國調要求：采用母線采用母線內部內部電流判別。電流判別。優點：失靈保護優點：失靈保護雙重化雙重化配置，起動回路配置，起動回路“一對一一對一”，可靠性高。可靠性高。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項四四 失靈保護失靈保護2 2 失靈開入失靈開入常規做法：常規做法：三跳開入三跳開入（外部判電流）（外部判電流）或分相開入三相開入或分相開入三相開入（內部判電流）（內部判電流）。國調要求：國調要求：線路線路分相開入三相開入分相開入三相開入，元件為，元件為三相開入三相開入 。特點：特點：A A 線路保護無三跳開出

47、，線路支路三相開入供過電壓、遠跳線路保護無三跳開出，線路支路三相開入供過電壓、遠跳和高抗保護啟失靈開入。和高抗保護啟失靈開入。B B 元件支路，設元件支路，設獨立獨立的解除電壓閉鎖開入。的解除電壓閉鎖開入。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項四四 失靈保護失靈保護3 3 電流判別邏輯電流判別邏輯常規做法：常規做法：線路為相電流，元件為相電流、零序和負序電流線路為相電流，元件為相電流、零序和負序電流“或門或門”。缺點：定值按保缺點：定值按保靈敏度靈敏度整定，難躲過負荷電流。整定，難躲過負荷電流。國調要求：國調要求：線路為相電流、零序電流線路為相電流、零序電流“與門與門”相

48、電流、負相電流、負序電流序電流“與門與門”。元件為相電流、零序和負序電流。元件為相電流、零序和負序電流“或門或門” ” 。優點：相電流為優點：相電流為元件支路元件支路最大負荷電流，零序和負序為最大負荷電流，零序和負序為各支各支路路最大不平衡電流。最大不平衡電流。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項四四 失靈保護失靈保護4 4 失靈保護時限設置失靈保護時限設置常規做法：常規做法：先跳母聯，后跳母線。先跳母聯，后跳母線。缺點：失靈切除故障時間較長。缺點：失靈切除故障時間較長。國調要求：國調要求：宜宜同時跳母聯和母線。同時跳母聯和母線。優點：無雙回線橫差保護或電流平衡保護，線

49、路優點：無雙回線橫差保護或電流平衡保護，線路零序零序I I段退出，應同時跳母聯和母線。段退出，應同時跳母聯和母線。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項對側零序對側零序I I段超越段超越橫差保護誤動作橫差保護誤動作繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項四四 失靈保護失靈保護5 5 中壓側母線故障主變支路失靈中壓側母線故障主變支路失靈常規做法：常規做法：失靈保護失靈保護判電流后跳主變各側。判電流后跳主變各側。缺點：失靈保護邏輯復雜，可靠性差。缺點：失靈保護邏輯復雜，可靠性差。國調要求：國調要求：主變保護主變保護判電流后跳各側。判電流后跳各側。優點：接線

50、簡單，優點：接線簡單， “最終跳閘判電流最終跳閘判電流” ，可靠性高。，可靠性高。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項母線保護適用于過渡、遠景接線母線保護適用于過渡、遠景接線母線保護的隔刀輔接點母線保護的隔刀輔接點;母線保護與失靈保護對母線保護與失靈保護對CT的要求（的要求（500kV不一致）不一致）跳母聯、分段經復壓閉鎖跳母聯、分段經復壓閉鎖母聯、分段充電，合于故障母聯、分段充電，合于故障復壓閉鎖的電壓取自并列柜復壓閉鎖的電壓取自并列柜母聯、分段分位及跳閘啟失靈封母聯、分段母聯、分段分位及跳閘啟失靈封母聯、分段CT；主變支路失靈主變支路失靈繼電保護系統工程設計及注意事

51、項繼電保護系統工程設計及注意事項介紹內容介紹內容一、保護系統概述一、保護系統概述 三、三、 220kV及以上線路保護及以上線路保護四、斷路器保護和母線保護四、斷路器保護和母線保護二、繼電保護工程設計規程規范二、繼電保護工程設計規程規范五、變壓器保護五、變壓器保護六、六、 故障分析系統及管理系統故障分析系統及管理系統七、七、 安全穩定控制系統安全穩定控制系統八、注意事項八、注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項一差動保護定義和配置一差動保護定義和配置1 1 縱差保護：縱差保護：能反映能反映變壓器各類變壓器各類故障的保護。故障的保護。2 2 分相差動：分相差動：能反映

52、能反映一相各類一相各類故障。故障。 分側差動：分側差動：不能不能反映反映一側一側各類故障。各類故障。規程規程定義為分相差動。定義為分相差動。4 4 故障分量差動：故障分量差動：零序分量、負序分量和變化量差動。零序分量、負序分量和變化量差動。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項二分側差動和分相差動的概二分側差動和分相差動的概念念 分相差動分相差動以以鐵心和繞組鐵心和繞組為參照物，各相為參照物，各相獨立。獨立。 分側差動分側差動以以鐵心鐵心為參照物，各側為參照物，各側繞組繞組獨獨立。立。分側差動示意圖分側差動示意圖繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項

53、序號內 容縱差保護分相差動保護分側差動保護故障分量差動保護1CT取法各側外附CT高中壓側外附CT和低壓側三角內部套管（繞組）CT高中壓側外附CT和公共繞組CT各側外附CT2保護范圍各側繞組及引線各種故障高中壓側引線及各側繞組各種故障高中壓側接地故障輕微故障3保護特點有相位和幅值轉換，非單相涌流無相位和幅值轉換，單相涌流無涌流閉鎖問題4配置情況與分相差動保護任選其一具備條件時，優先采用。與縱差保護任選其一選 配各廠家自定各種差動保護比較表各種差動保護比較表繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項變壓器保護配置圖變壓器保護配置圖繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計

54、及注意事項二后備保護配置二后備保護配置1 1 相間后備：相間后備：阻抗保護復壓過流保護阻抗保護復壓過流保護阻抗不伸出對側母線。阻抗不伸出對側母線。過流為阻抗的補充。過流為阻抗的補充。過流作為最末級保護。過流作為最末級保護。 接地后備：接地后備：零序過流零序過流（無接地距離）（無接地距離）方向和大小采用方向和大小采用自產零序。自產零序。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項二后備保護配置二后備保護配置3 3 過激磁：過激磁：三個三個相相電壓電壓“與門與門”。反時限固定時間查倍數。反時限固定時間查倍數。4 4 高壓高壓失靈跳各側：失靈跳各側：定值不需整定。定值不需整定。5 5

55、 中壓側中壓側失靈保護：失靈保護：中壓母線故障，主變失靈保護跳各側。中壓母線故障，主變失靈保護跳各側。6 6 低壓側速斷：低壓側速斷：可配置。可配置。7 7 公共繞組零序：公共繞組零序：可可跳閘，跳閘，不經不經二次諧波閉鎖。二次諧波閉鎖。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項對于裝置間不經附加判據直接啟動跳閘的開入量，應經對于裝置間不經附加判據直接啟動跳閘的開入量，應經抗干擾繼電器重動后開入；抗干擾繼電器的啟動功率應抗干擾繼電器重動后開入；抗干擾繼電器的啟動功率應大于大于5 W，動作電壓在額定直流電源電壓的，動作電壓在額定直流電源電壓的55%70%范圍內，額定直流電源電壓

56、下動作時間為范圍內，額定直流電源電壓下動作時間為10 ms35 ms，應具有抗應具有抗220 V工頻電壓干擾的能力。工頻電壓干擾的能力。變壓器后備保護跳母聯（分段）時不應啟動失靈保護；變壓器后備保護跳母聯（分段）時不應啟動失靈保護；高、中壓側斷路器失靈保護動作后跳變壓器各側斷路器高、中壓側斷路器失靈保護動作后跳變壓器各側斷路器功能。高、中壓側斷路器失靈保護動作接點開入后，應功能。高、中壓側斷路器失靈保護動作接點開入后，應經靈敏的、不需整定的電流元件并帶經靈敏的、不需整定的電流元件并帶50 ms延時后跳變延時后跳變壓器各側斷路器。壓器各側斷路器。繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計

57、及注意事項中壓側后備帶偏移特性的阻抗保護。指向變壓器的阻中壓側后備帶偏移特性的阻抗保護。指向變壓器的阻抗不伸出高壓側母線，作為變壓器部分繞組故障的后抗不伸出高壓側母線，作為變壓器部分繞組故障的后備保護，指向母線的阻抗作為本側母線故障的后備保備保護，指向母線的阻抗作為本側母線故障的后備保護。設置一段四時限，第一時限跳開分段，第二時限護。設置一段四時限，第一時限跳開分段，第二時限跳開母聯，第三時限跳開本側斷路器，第四時限跳開跳開母聯，第三時限跳開本側斷路器，第四時限跳開變壓器各側斷路器。變壓器各側斷路器。中壓側后備零序電流保護，保護為二段式。一段帶方中壓側后備零序電流保護，保護為二段式。一段帶方向

58、，方向指向母線，設三個時限，第一時限跳開分段，向，方向指向母線，設三個時限，第一時限跳開分段，第二時限跳開母聯，第三時限跳開本側斷路器；二段第二時限跳開母聯，第三時限跳開本側斷路器；二段不帶方向，延時跳開變壓器各側斷路器不帶方向，延時跳開變壓器各側斷路器 繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項220kV低壓分支后備過流保護。設一段二時限，第一低壓分支后備過流保護。設一段二時限，第一時限跳開本分支分段，第二時限跳開本分支斷路器。時限跳開本分支分段，第二時限跳開本分支斷路器。220kV低壓分支后備復壓閉鎖過流保護。設一段三時低壓分支后備復壓閉鎖過流保護。設一段三時限，第一時限

59、跳開本分支分段，第二時限跳開本分支限，第一時限跳開本分支分段，第二時限跳開本分支斷路器，第三時限跳開變壓器各側斷路器。斷路器，第三時限跳開變壓器各側斷路器。復壓閉鎖過流（方向）保護復壓閉鎖過流（方向）保護:高（中）壓側復壓元件高（中）壓側復壓元件由各側電壓經由各側電壓經“或門或門”構成；低壓側復壓元件取本側構成；低壓側復壓元件取本側（或本分支）電壓；低壓側電抗器復壓元件取低壓側（或本分支）電壓；低壓側電抗器復壓元件取低壓側兩分支電壓。兩分支電壓。間隙保護零序電壓宜取間隙保護零序電壓宜取PT開口三角電壓；開口三角電壓；繼電保護系統工程設計及注意事項繼電保護系統工程設計及注意事項 對低電阻接地系統

60、的接地變壓器，還應配置零序過電流保護。對低電阻接地系統的接地變壓器，還應配置零序過電流保護。 零序過電流保護宜接于接地變壓器中性點回路中的零序電流互零序過電流保護宜接于接地變壓器中性點回路中的零序電流互感器。感器。 當專用接地變壓器不經斷路器直接接于變壓器低壓側時，零序當專用接地變壓器不經斷路器直接接于變壓器低壓側時，零序過電流保護宜有三個時限，第一時限斷開低壓側母聯或分段斷過電流保護宜有三個時限，第一時限斷開低壓側母聯或分段斷路器，第二時限斷開主變低壓側斷路器，第三時限斷開變壓器路器，第二時限斷開主變低壓側斷路器，第三時限斷開變壓器各側斷路器。各側斷路器。 當專用接地變壓器接于低壓側母線上，