高压线路保护原理与技术的研究

高压线路保护原理与技术的研究

发表时间：2018-04-19T16:13:45.057Z 来源：《电力设备》2017年第31期作者：李效宇1 高思远2 季彦辰2 牛颖楠3 张祺2 于[导读] 摘要：在市场经济快速发展的作用下，社会生产活动以及人们日常生活对电能的需求不断提升。

（1 国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司 121000；

2 国网辽宁省电力有限公司技能培训中心 121001；

3 国网辽宁省电力有限公司大连培训中心 116085）

摘要：在市场经济快速发展的作用下，社会生产活动以及人们日常生活对电能的需求不断提升。为了满足社会生产以及日常生活的需求，电力行业增强了对高压输电线路的建设工作。但是，由于生产活动的不断变革，为电力系统的稳定运行带来巨大的压力，要想为人们提供高质量不间断的电力能源，就必须加强对高压输电线路的运维和检修工作，从根本上杜绝影响电力系统稳定运行的不稳定因素。

关键词：高压线路；线路保护；技术分析

1高压输配电线路工程的技术特点分析

对于高压输配电线路工程其施工规模相对比较大，施工的条件也是比较复杂，要严格把控施工中的每一个环节，保证施工的质量，施工中的任何一个细节出现问题都会给整个建设质量造成一定的影响。其工程的技术特点存在以下几方面：一是工程的复杂性，高压输配电线路工程是一个系统相对比较复杂的工程项目，施工中的每一个环节都是比较重要的，环节出现问题会导致施工的进度滞后，严重的情况下对于整个工程的可能会埋下安全隐患，会使人民的生命财产受到很大的影响；二是工程的施工有一定的多变性，高压输配电线路工程的施工会受到外界各种因素的影响，受到环境因素的影响，质量问题出现的原因也是具有多变性的特征，在解决质量问题时会面临着很大的难度，质量问题有时会随着时间的不断推进发生不同的变化，引发一些比较严重的问题；三是工程的施工具有一定的特殊性，高压配电线路工程的施工涉及到很多的合作单位，由于部门的分散性导致施工过程中存在的问题也是相对比较多的，也会严重影响施工的正常运行，导致工程的质量不能达标。

2高压输电线路运检工作技术难点

2.1线路本体高处缺陷排查困难

通常高压输电线路的杆塔高度为30～50m左右，而特高压输电线路的杆塔大约为60～80m。在常规的检修工作中不会上至杆塔顶端检查，通常是使用目测或者望远镜进行抽查，这种检查方式很难发现在杆塔高处的小部件是否正常，如出现输电线路导线、底线或者杆塔顶部形成小范围的缺陷，即螺丝松动、塔才变形等细微的损坏仅通过肉眼是无法发现的。除此之外，由雷击引起的地线断股事故在没有明显松散现象之前很难发现，而形成明显松散现象所需要的时间较长，这就意味着在此期间都得不到有效的处理，严重的会在这段时间发生地线断裂形成短路，最终导致停止输送电能的现象。

2.2线路施工与技术方面存在问题

在线路施工中，电气安装人员自身缺少必要的与电气相关的知识，安装技术水平相对来说并不是很高，因此其自身也不能够参照与其相对的规定去完成施工，其主要会出现的问题是引线和线夹和刀闸等连接位置不牢固，其自身长期的进行运行就会使其出现烧毁的问题使得线路产生故障。杆塔的基础并不是十分的夯实，拉线电杆缺少拉线或是其拉线自身松弛并未起到有效的作用，因为受到外界的影响之后会使得杆基不断的下沉，使得电杆产生倾斜由此会出现线路的故障。配电台区的避雷器和高压跌落式保险质量并不是很高或者是其自身在进行运行的时候，运行时间比较久并且其自身也并不能够非常及时的去完成校验与更换，因此经常会在被击穿之后构成线路停电的事故。配电线路里进行安装的带有一定保护性能的柱上油开关还有着保护调试以及和具体负荷存在差异额问题，经常会产生现油开关保护误动使得铁路的相关线路产生停电的问题。

2.3施工环境要求

因为高压输变电的技术含量很高，所以高压输变电对施工的环境有一定的要求，大部分的高压输变电会途径很多环境复杂的地区，譬如山地等，所以经常会给施工条件带来严峻的考验。这也是和普通电网设计和维护不同的地方，因此更加需要注意其设计和维护。 3高压线路保护技术应用

3.1差动保护的实现

一旦运行过程中的变压器出现了故障，不管是短路故障，还是误动故障等，那么差动保护线路中的回路会都会由于I2的存在，使得其流通方向出现一定的改变。通过启动继电器，其将正常距离继电器的操作限制在起动继电器特性内的条件，这是通过中继站上的负载的相位和幅度监测得出的。该特性在可能的正常相位角处接受比在异常相位角更重的线电流。然而，某些不平衡故障表现出正常的相位角，并且这些故障通过相当的线路电压下降来检测。短时间内造成电压值出现大幅波动，这种现象的主要危害在于，可能因为瞬时电压故障而导致线路与设备不可逆的损坏，处理方法主要有提供不间断电源、电压整流器等。对于上述案例，采用不间断电源（UPS）、无功功率补偿器（SVG）等设备可以有效地减轻电压波动对于设备带来的影响，起到平波的作用，同时也减轻了对于线路的损耗，是相对科学有效的办法。

3.2高压输电防雷的设计过程

安装有效的避雷针，制定合理的防雷电流引流方式，通过安全的引入方法，确保输电线路不接触到雷击点。按照有效的保护设备或建筑物的方法，对雷电流进行避雷准备。采用避雷线，按照有效的水平悬挂方式进行导线分布，明确实际雷电引流导体、接地装置的组成标准。按照高压输电设备的配套方式，尽可能多的架设有效的输电线路设备，防止周边建筑物遭受到雷电的影响。

3.3电容器保护

电容器自身主要是发挥储存电能以及转换电能的用处，也就是其自身会自动使用另一种状态去对10kV配电线网里多出的电能进行储存，在10kV配电线网里电能不足的时候，其还会将储存的电能转变为配电网可以进行使用的电能，使其可以支持配电线网自身的稳定使用与运作。对于电容器发挥出积极的作用，串联补偿技术主要是通过预防电容器产生过负荷以及不平衡现象去对电容器给予快速的保护，在当前10kV配电线网里设置电压以及电流的监控系统，同时还定期的对于电压电流数值以及其自身的正常数值完成比对，假如出现了高电压问题，就可以及时的发出警报告知工作人员及时进行检查。

线路保护装置运行规程

Q/CDT-EYWPC 大唐洱源风电有限责任公司企业标准 Q/CDT-EYWPC 000 0005-2010 线路保护装置运行规程 2010—10—28发布 2010—10—28实施 大唐洱源风电有限责任公司发布

前言 为了贯彻“安全第一，预防为主”的方针，切实执行“两票三制”制度，防止误操作和其他不安全情况发生，确保线路保护装置正常运行，根据《中国大唐集团公司企业标准编制规则》（试行）和厂颁《企业标准编制规则》中的有关规定，特制定本规程。 本规程起草人：侯俊辉 本规程审核人：刘云和 本规程审定人：李达蔚 本规程批准人：周维宾 本规程由大唐洱源风电有限责任公司安全生产部负责解释。

目录 1 范围 (1) 2 装置配置特点、额定电气参数 (1) 3 设备的运行方式 (1) 4 线路保护装置运行的有关规定 (2) 5 设备定期巡回及机动巡回 (2) 6 保护装置使用说明 (3) 7保护装置有关操作 (3) 8保护装置异常运行和事故处理 (3)

1范围 本规程规定了短线保护基本技术要求、运行方式、设备运行的监视及检查与操作、设备故障及事故处理等内容。 本规程适用于大唐洱源风电有限责任公司。 2 装置配置特点、额定电气参数 2.1 配置特点 2.1.1 设有分相电流差动和零序电流差动继电器前线速跳功能。 2.1.2 高速数据通信接口，线路两侧数据同步采样，两侧电流互感器变比可以不一致。 2.1.3 通道自动监测，通信误码率在线显示，通道故障自动闭锁差动保护。 2.1.4 反应工频变化量的启动元件采用了具有自适应能力的浮动门槛，对系统部平衡和干扰具有极强的预防能力，因而启动元件有很高的灵敏度而不会频繁启动。 2.1.5 先进可靠的震荡闭锁功能，保证距离保护在系统震荡加区外故障时能可靠闭锁，而在振荡加区内故障时能可靠切触故障。 2.1.6 完善的事件报文处理，可保证最新64次动作报告，24次故障录波报告。 2.1.7 与COMTRADE兼容的故障录波。 2.1.8 友好的人机界面、汉字显示、中文报告打印。 2.1.9 灵活的后台通信方式，配有RS-485通信接口或以太网。 2.1.10 支持三种对时方式；秒脉冲对时、分脉冲对时、IRIGB码对时。 2.1.11 支持电力行业标准DL/T677-1999的通信规约。 2.1.12 采用高速数字信号处理芯片（DSP）与微机处理器并行工作保证了高精度的快速运算。高性能的硬件保证了装置在每一个采样间隔在每一个采样间隔对所有继电器进行实时计算。 2.1.13 电路板采用表面贴装技术，减少了电路体积，减少发热，提高了装置可靠性。 2.1.14 装置采用整体面板，全封闭机箱，强弱电严格分开，取消传统背板配线方式，同时在软件设计上也采取相应的抗干扰措施，装置的抗干扰能力大大提高，对外的电磁辐射也满足相关标准。 2.2 额定电气参数 交流电压：100/ √3(额定电压Un) 交流电流：5A,1A （额定电流In） 频率：50hz或60 Hz； 直流电压：220 V,110 允许偏差:+15%,-20%。 直流：正常时＜35 W，跳闸时＜50 W； 交流电流，＜1VA/相（In=5A）＜0.5VA/相（In=1A） 交流电压：＜1VA/相 过载能力：电流回路：2倍额定电流，连续工作 10倍额定电流，允许10S 40倍额定电流，允许1S 3 设备的运行方式 设备的运行方式种类： 作为一种补充主保护和后备保护的不足增设的具有断路器接线的简单保护,在断路器断开时主保护或后备保护投入运行,否则退出运行。

PSL621U系列线路保护装置

PSL 621U 系列线路保护装置 技术性能及指标 额定电气参数 名称直流电源交流电压交流电流额定频率同期电压额定电气参数 220V 或 110V(订货请注明)，允许工作围：（80％～115％）额定直流电压 100V 或者100 / 3 V (额定电压 Un) 5A 或 1A(额定电流 In，订货请注明) 50Hz（60Hz 时订货请注明） 100V 或100 / 3 V（有重合闸时使用，保护自适应） 2 倍额定电流，连续工作交流电流回路 6 过载能力交流电压回路 10 倍额定电流，允许 10s 40 倍额定电流，允许 1s 1.2 倍额定电压，连续工作 1.4 倍额定电压，允许 10s 正常时，不大于 50W 动作时，不大于 80W 不大于 0.5VA/相（额定电压时）不大于 0.5VA/相（In＝5A 时）不大于 0.3VA/相（In＝1A 时） 24V 24V 220V 或 110V直流回路 7 功率消耗交流电压回路交流电流回路通信接口模件的输入状态量电平 8 状态量电平 GPS 对时脉冲输入电平开入模件输入状态量电平主要技术性能及指标 保护主要技术指标 名称交流输入回路精确工作围模拟量测量精度整组动作时间相电压： 0.2 V～120V 同期电压：0.2 V～120V 电流： 0.04In～40In 主要技术指标 误差：不超过±5% 差动保护：全线速动时间不大于 25ms 距离Ⅰ段 (0.7 倍整定值)动作时间：小于 25ms 相间电流突变量启动元件：整定围 0.04A～5A 零序电流辅助启动元件：整定围 0.04A～200A 不大于 5% 暂态超越不大于 5%的最小整定二次侧阻抗值为0.1Ω(短路残压大于 0.5V) 金属性三相故障时，不大于±2% 检同期元件角度误差：不大于±3 度启动元件暂态超越最小整定阻抗(不包括因装置外部原因造成的误差) 测距误差(不包括因装置外部原因造成的误差) 自动重合闸

高压线路维护规范标准

110(66)kV～500kV架空输电线路运行规范目录 第一章总则 (1) 第二章引用标准 (1) 第三章岗位职责 (2) 第四章安全管理 (5) 第五章输电线路工程设计及验收管理 (9) 第六章输电线路的运行管理 (10) 第七章特殊区段输电线路的管理 (13) 第八章输电线路保护区管理 (13) 第九章运行维护重点工作 (15) 第十章输电线路缺陷管理 (23) 第十一章事故预想及处理 (24) 第十二章输电线路技术管理 (26) 第十三章输电线路评级与管理 (29) 第十四章带电作业管理 (29) 第十五章人员培训 (31) 附录A（规范性附录）：架空输电线路缺陷管理办法 (35) 附录B（规范性附录）：架空输电线路评级管理办法 (38) 附录C（规范性附录）：架空输电线路专业年度工作总结提纲 (42) 附录D（规范性附录）：架空输电线路故障调查及统计办法 (47)

附录E（资料性附录）：架空输电线路运行技术资料档案（技术专档、线路台帐） (54) 编制说明 (64) 第一章总则 第一条为了规范架空输电线路（以下简称“输电线路”或“线路”）的运行管理，使其达到标准化、制度化，保证设备安全、可靠、经济运行，特制定本规范。 第二条本规范依据国家（行业）有关法律法规、标准（包括规程、规范等，下同），以及国家电网公司发布的生产技术文件（包括导则、管理制度等，下同），并结合近年来全国电力系统输电线路运行经验、设备评估分析而制定。 第三条本规范对架空输电线路生产过程中的工程设计、验收、运行、缺陷管理、事故预想及处理、技术管理、设备评级、带电作业、人员培训等项工作以及运行维护重点工作，分别提出了具体要求或指导性意见。 第四条500kV交流架空输电线路。±500kV直流线路、35kV交流线路可参照执行。 本规范适用于国家电网公司系统内的110（66）kV 第五条各区域电网、省（自治区、直辖市）电力有限公司可根据本规范，制定适合本地区电网实际情况的实施细则。 第二章引用标准

大型发电机组支接于高压线路的系统继电保护

编号：AQ-JS-06117 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 大型发电机组支接于高压线路 的系统继电保护 System relay protection of large generator set connected to high voltage line

大型发电机组支接于高压线路的系 统继电保护 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 0引言 分支线路作为一种接线方式,可以节约投资、缩短工期、施工快捷方便,在电网边缘部位、尤其在低压系统中得到应用。但其在高压电网、特别是双侧电源分支线路或三侧电源分支线路中,由于保护配置及定值整定难度较大,则很少采用,在电网中心区高压线路上支接大型发电机组更是极为少见。 但是,当发电机组基建工程进度比与之配套的输变电工程建设快时,为了使发电机组早日并网发电,发挥效益,不得不采取过渡措施。我们曾采取将200MW发电机组支接于电网中心区220kV线路的接入系统方式,这种特殊接线方式对继电保护提出了许多需要研究解决的新课题。

1线路支接情况 支接点的三侧中,一侧紧接200MW发电机组,另外两侧变电站与主电网紧密相连。支接后,电厂与两变电站间分别为17.22km和33.57km,两变电站间为50.79km。 2三侧分支线路保护和系统继电保护配置 2.1距离保护 按无助增条件下电厂与每个变电站间80%阻抗整定。经计算,分别为0.4662Ω和0.9972Ω,取其中最小值0.4662Ω(二次侧值,以下同)为电厂侧距离保护Ⅰ段定值,以保证选择性。 按助增条件下每个变电站侧短路、电厂侧均有足够灵敏度整定。经计算,分别得到3.4170Ω和6.4819Ω,取其中最大值6.4819Ω为电厂侧距离保护Ⅱ段定值,以保证灵敏度。 相邻线均配置有双套全线速动保护,距离保护Ⅱ段按近后备考虑,动作时间取0.5s。 变电站侧距离保护Ⅰ段整定公式同式(1),其中ZL为两个变电站间阻抗。

继电保护的基本原理和继电保护装置的组成

我们把它统称为电力系统。一般将电能通过的设备成为电力系统成为电力电力系统的一次设备，如发电机、变压器、断路器、输电电路等，对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备，被称为电力系统的二次设备。继电保护装置就属于电力系统的二次设备。 一、继电保护装置的基本原理 为了完成继电保护的任务，继电保护就必须能够区别是正常运行还是非正常运行或故障，要区别这些状态，关键的就是要寻找这些状态下的参量情况，找出其间的差别，从而构成各种不同原理的保护。 1.利用基本电气参数的区别 发生短路后，利用电流、电压、线路测量阻抗等的变化，可以构成如下保护： (1)过电流保护。单侧电源线路如图1-1所示，若在BC段上发生三相短路，则从电源到短路点k之间将流过很大的短路电流I k，可以使保护2反应这个电流增大而动作于跳闸。 (2)低电压保护。如图1所示，短路点k的电压U k降到零，各变电站母线上的电压都有所下降，可以使保护2反应于这个下降的电压而动作。 图1：单侧电源线路 (3)距离保护。距离保护反应于短路点到保护安装地之间的距离（或测量阻抗）的减小而动作。如图1所示，设以Z k表示短路点到保护2（即变电站B母线）之间的阻抗，则母线 上的残余电压为： U B=I k Z ko Z B 就是在线路始端的测量阻抗，它的大小正比于短路点到保护2之间的距离。 2.利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电流相位（或功率方向）的差 别

两侧电流相位（或功率方向）的分析如下。 图2：双侧电源网络 a——正常运行情况；b——线路AB外部短路情况；c——线路AB内部短路情况 正常运行时，A、B两侧电流的大小相等，相位相差180°；当线路AB外部故障时，A、B两侧电流仍大小相等，相位相差180°；当线路AB内部短路时，A、B两侧电流一般大小不相等，在理想情况下（两侧电动势同相位且全系统的阻抗角相等），两侧电流同相位。从而可以利用电气元件在内部故障与外部故障（包括正常运行情况）时，两侧电流相位或功率方向的差别构成各种差动原理的保护（内部故障时保护动作），如纵联差动保护、相差高频保护、方向高频保护等。 3．序分量是否出现 电气元件在正常运行（或发生对称短路）时，负序分量和零序分量为零；在发生不对称短路时，一般负序和零序都较大。因此，根据这些分量的是否存在可以构成零序保护和负序保护。此种保护装置具有良好的选择性和灵敏性。 4．反应于非电气量的保护 反应于变压器油箱内部故障时所发生的气体而构成气体（瓦斯）保护；反应于电动机绕组的温度升高而构成过负荷保护等。 二、继电保护装置的组成 继电保护的种类虽然很多，但是在一般情况下，都是有三个部分组成的，即测量部分、逻辑部分和执行部分。其原理结构如图3所示。

数字式线路保护装置技术说明

PSL603G数字式线路保护装置技术说明 1．概述 1.1 应用范围 本装置为微机实现的数字式超高压成套快速保护装置，可用作220KV及以上电压等级输电线路的主保护及后备保护。 1.2 保护配置 PSL603G系列以及分相电流差动和零序电流差动为主体的全线速动保护，由波形识别原理构成的快速Ⅰ段保护；由三段式相间和接地距离保护及零序方向电流保护构成的后备保护。保护有分相出口，并配有自动重合闸功能，对单或双母线接线的断路器实现单项重合、三相重合、综合重合闸功能。 2. 保护原理说明 2.1 保护程序整体结构如下图 所有保护CPU程序主要包括主程序、采样中断程序和故障处理程序。正常运行主程序，每隔1ms采样间隔定时执行一次采样中断程序，采样中断程序中执行启动元件，如果启动元件没有动作，返回主程序；如动作则进入故障处理程序（此时定时采样中断仍然执行），完成相应保护功能。整组复归时启动元件返回，程序进入正常运行的主程序。 主程序中进行硬件自检（包括ROM、RAM、EEPROM、开出光耦等）、交流电压断线检查、定值校验、开关位置判断、人机对话模件和CPU模件运行是否正常相互检查等。 采样中断程序中进行模拟量采集和向量计算、开关量的采集、交流电流断线判别、重合闸充电、数据同步、合闸加速判断和启动元件计算等。 故障处理程序中进行各种保护的算法计算、跳合闸判断和执行、事件记录、故障录波、保护元件的动作过程记录，最后进行故障报告的整理和记录所用定值。 2.2 启动元件和整组复归 2.2.1 启动元件 保护启动元件用于启动故障处理程序及开放保护跳闸出口继电器的负电源。各个保护模块以相电流突变量为主要的启动元件，启动门坎由突变量启动定值加上浮动门坎。在系统振荡时自动抬高突变量启动元件的门坎。零序电流启动元件、

最新高压电网继电保护试卷及答案

高压电网继电保护试卷(A) 班级：姓名：学号： 一、填空题（每空1分，共15分） 1. 距离保护由启动元件、距离元件、时间元件、振荡闭锁部分和电压回路断线闭锁部分组成。 2. 按照保护动作原理和两侧说交换的信息内容的不同，可以将输电线路纵联保护分为两类，即为方向比较式纵联保护和电流差动式纵联保护。 3. 纵联保护通过通道交换的逻辑信号，根据其在纵联保护中所起的作用，可分为闭锁信号、允许信号和跳闸信号。 4. 为了使自动重合闸装置具有多种性能，并且使用灵活方便，系统中通过切换方式能实现四种运行方式，即为：单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸和停用。 5. 自动重合闸与继电保护的配合方式有两种，简称为“前加速”和“后加速”。 6. 在电流差动式纵联保护中，若均规定流过两端保护的电流由母线流向被保护线路的方向为各自的正方向，则以两端电流的相量和作为继电器的差动电流，以两端电流的相量差作为继电器的制动电流。 7. 目前构成纵联保护通道的类型有电力线载波通道、光纤通道、微波通道、导引线通道四种。 二、判断题（每题1分，共15分） 1.（√）全阻抗继电器动作没有方向性。 2.（×）当测量阻抗Zm落入第Ⅲ象限时，全阻抗继电器不可能动作。 3.（√）偏移特性阻抗继电器的偏移度不宜过大，否则与反方向的保护不好配合。 4.（√）阻抗继电器的动作阻抗与流过继电器的电流的大小无关。 5.（√）BC两相短路时，接U AB和I A-I B以及接U CA和I C-I A的阻抗继电器测量阻抗将偏大。 6.（×）故障点过渡电阻一般使测量阻抗偏小，保护范围缩小。 7.（×）助增电流使距离保护Ⅱ段测量阻抗偏大，保护范围扩大。 8.（√）系统振荡时距离保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段均有可能误动。 9.（√）若CSC-101B/102B装置同时投入两种以上重合闸方式，则报“重合闸压板异常”。 10.（×）自动重合闸本身可以判断故障是瞬时性的，还是永久性的。 11.（√）对于电流互感器，当系统—次电流从极性端子流入时，二次电流从极性端子流出。 12.（√）具有比率制动特性的纵联电流差动保护，能够在内部故障时尽可能提高灵敏度，而在正常运行及外部故障时尽可能提高可靠性。 13.（√）为了克服电容电流的影响，常采用电容电流补偿措施来提高纵联保护的灵敏度。 14.（√）闭锁式方向纵联保护的继电部分主要由启动元件和方向元件组成。

微机线路保护模板

北華大學Beihua University 电力系统综合实习报告 学院：电气信息工程学院 专业：电气工程及其自动化 班级：电气11-1 姓名：于仕昊 学号：34 目录 一．实习目的--------------------------------------------------------------------------2 二．实习任务--------------------------------------------------------------------------2 三．实习内容--------------------------------------------------------------------------2

1. 微机线路保护--------------------------------------------------------------2 2. 绘制微机线路保护原理图-----------------------------------------------2 2.1 80c196kc单片机最小工作系统---------------------------------2 2.2信号采集与检测电路设计-----------------------------------------3 2.3多路转换和A/D转换-----------------------------------------------4 2.4内部存储器扩展------------------------------------------------------5 2.5光电隔离电路---------------------------------------------------------5 2.6 I/O口扩展--------------------------------------------------------------6 2.7 键盘及显示------------------------------------------------------------7 3. 输电线路微机过电流保护实验-----------------------------------------8 3.1 微机阶段式电流保护实验-----------------------------------------8

特高压线路保护解决方案

特高压线路保护解决方案 1：系统需求概述 在我国，特高压线路主要指1000kV输电线路。对特高压线路，要求配置全线速动主保护以及完备的后备保护，线路保护为完全双重化配置。线路主保护采用两套不同原理的保护装置，一套采用光纤分相电流差动保护，另一套采用光纤距离保护。 断路器保护按断路器配置，实现断路器失灵保护和自动重合闸功能；每个断路器配置一个操作箱，完成保护的跳合闸操作。 对于3/2接线，当出线带刀闸时，需配置短引线保护（当出线配有CT，且线路保护采用线路CT时，则短引线保护改为T区保护）； 当线路较长，为防止过电压，线路两侧需配置过电压保护装置; 需配置远方故障启动装置，提高远方起动远跳的可靠性。 每个断路器配置一个操作箱，完成保护的跳合闸操作。 2：推荐技术方案 针对1000kV输电线路的保护功能需求，推荐如下图所示的典型技术方案：

图1000kV输电线路技术方案 具体方案配置： ?两套线路保护双重化：一套为RCS-931，实现光纤纵差保护，另一套为RCS-902，实现光纤距离保护； ?配置MUX-2M通讯接口装置，实现光纤复用通道功能；?配置RCS-925A保护装置实现过电压保护及故障起动功能； ?对于3/2接线，当出线带刀闸时，配置RCS-922A短引线保护，防止线路退出时短引线无保护的情况； ?对每个断路器配置一套RCS-921A断路器失灵保护及自动重合闸装置，实现断路器失灵保护和自动重合闸功能； ?对每个断路器配置一个操作箱CZX-22R1，完成线路及辅助保护的跳合闸出口。

注意事项： ?对于双重化的两套线路主保护，一般有四种可选配置方式： ?光纤差动＋纵联距离：RCS-931+RCS-902 ?光纤差动＋纵联方向：RCS-931+RCS-901 ?纵联距离＋纵联方向：RCS-901+RCS-902 ?光纤差动＋光纤差动：RCS-931+RCS-931 其中，光纤通道支持专用光纤或复用PCM设备（64Kbit/s，2048Kbit/s，单通道/双通道） ?根据单回线、同杆并架双回线、串补电容线路、单通道、双通道等系统情况可具体选择不同的保护型号。 3：方案技术特点 ?保护双重化配置，交流采样回路、直流电源回路两套保护相互独立，任意一套保护或回路损坏不影响另一套保护及其相 关回路，方案可靠性高； ?保护装置主后一体化，配置简单，减少了二次回路，方案简单可靠；

35kV输电线路继电保护设计92146

本科课程设计 课程名称：电力系统继电保护原理 设计题目：35kV输电线路继电保护设计

摘要 力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源之一，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。 电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。电力系统继电保护的基本作用是：全系统围，按指定分区实时地检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警信号等措施，以求最大限度地维持系统的稳定、保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。随着电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。 随着电力系统的迅速发展。大量机组、超高压输变变电的投入运行，对继电保护不断提出新的更高要求。继电保护是电力系统的重要组成部分，被称为电力系统的安全屏障，同时又是电力系统事故扩大的根源，做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段，电力系统事故具有连锁反应、速度快、涉及面广、影响大的特点，往往会给国民经济和人民生活造成社会性的灾难。 本次毕业设计的题目是35kv线路继电保护的设计。主要任务是为保证电网的安全运行,需要对电网配置完善的继电保护装置.根据该电网的结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质的要求，给35KV的输电线路设计合适的继电保护。 关键词：35kv继电保护、整定计算、故障分析、设计原理

目录 1.1继电保护的作用 (5) 1.1.1继电保护的概念及任务 (5) 1.2继电保护的基本原理和保护装置的组成 (5) 1.2.1反应系统正常运行与故障时电器元件（设备）一端所测基本参数的变化而构 成的原理（单端测量原理，也称阶段式原理） (5) 1.2.2 反应电气元件部故障与外部故障（及正常运行）时两端所测电流相位和功率 方向的差别而构成的原理（双端测量原理，也称差动式原理） (6) 1.2.3保护装置的组成部分 (6) 1.3对电力系统继电保护的基本要求 (7) 1.3.1选择性 (7) 1.3.2速动性 (7) 1.3.3灵敏性 (8) 1.3.4可靠性 (8) 1.4继电保护技术发展简史 (8) 2.35KV线路故障分析 (9) 2.1常见故障分析 (9) 2.1.1相间短路 (9) 2.1.2接地短路 (9) 3、35KV线路继电保护的配置 (9) 4.电网相间短路的电流保护 (10) 4.1瞬时电流速断保护 (10) 4.1.1 瞬时电流速断保护的工作原理 (10) 4.1.2原理接线 (11) 4.1.3瞬时电流速断保护的整定计算 (12) 4.2限时电流速断电流保护 (15) 4.2.1限时电流速断保护的工作原理 (16) 4.2.2 限时电流速断保护的整定计算 (16) 4.2.3 限时电流速断保护的单相原理接线 (19) 4.3定时限过电流保护 (19) 4.3.1定时限过电流保护的工作原理 (19) 4.3.2定时限时电流保护的整定计算 (21) 4.3.3 定时限过电流保护的灵敏度校验和保护动作时间 (21) 5：致 (23) 6:参考文献 (23)

电池保护电路工作原理

电池保护电路工作原理 随着科技进步与社会发展，象手机、笔记本电脑、MP3播放器、PDA、掌上游戏机、数码摄像机等便携式设备已越来越普及，这类产品中有许多是采用锂离子电池供电，而由于锂离子电池的特性与其它可充电电池不同，内部通常都带有一块电路板，不少人对该电路的作用不了解，本文将对锂离子电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。 锂电池分为一次电池和二次电池两类，目前在部分耗电量较低的便携式电子产品中主要使用不可充电的一次锂电池，而在笔记本电脑、手机、PDA、数码相机等耗电量较大的电子产品中则使用可充电的二次电池，即锂离子电池。与镍镉和镍氢电池相比，锂离子电池具备以下几个优点： 1.电压高，单节锂离子电池的电压可达到3.6V，远高于镍镉和镍氢电池的1.2V 电压。 2.容量密度大，其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5-2.5 倍。 3.荷电保持能力强（即自放电小），在放置很长时间后其容量损失也很小。 4.寿命长，正常使用其循环寿命可达到500 次以上。 5.没有记忆效应，在充电前不必将剩余电量放空，使用方便。 由于锂离子电池的化学特性，在正常使用过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应，但在某些条件下，如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后，会严重影响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题，因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路，用于对电池的充、放电状态进行有效监测，并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。 下页中的电路图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。 如图中所示，该保护回路由两个MOSFET（V1、V2）和一个控制IC（N1）外加一些阻容元件构成。控制IC负责监测电池电压与回路电流，并控制两个MOSFET的栅极，MOSFET在电路中起开关作用，分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断，C3为延时电容，该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能，其工作原理分析如下： 1、正常状态

高压输电线路的继电保护设计浅谈

高压输电线路的继电保护设计浅谈 前言 随着电力系统迅速发展，我们不断对它提出新的要求，电力系统对继电保护的要求也不断提高。继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信号量，当突变量到达一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。对电力系统继电保护的基本性能要求是有选择性，速动性，灵敏性，可靠性。 这次课程设计以最常见的110KV电网线路保护设计为例进行分析设计，要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。特别是对继电保护、电力系统、电路、发电厂的电气部分有一定的研究。重点进行了电路的化简，短路电流的求法，继电保护中电流保护、距离保护的具体计算。

目录 第1章绪论 (1) 1.1 设计基础条件 (1) 1.2 设计内容 (1) 1.3 设计要求 (2) 第2章短路电流计算 (3) 2.1 短路电流计算原则 (3) 2.2 电力网络元件参数计算 (3) 2.3 最大运行方式 (4) 2.4 最小运行方式 (5) 第3章110kv高压输电线路继电保护整定计算 (7) 3.1 三段式方向性电流保护整定计算 (7) 3.11 QF6的三段式电流保护整定计算 (7) 3.12 QF4的三段式电流保护整定计算 (8) 3.13 QF2的三段式电流保护整定计算 (9) 3.2 三段式距离保护正定计算 (10) 3.21 QF6的距离保护 (10) 3.22 QF4的距离保护 (10) 3.23 QF2的距离保护 (11) 3.3 线路差动保护 (12) 3.31 A’C段线路差动保护 (12) 3.32 BC段线路纵差保护 (12) 3.33 AB段线路纵差保护 (12) 第4章自动重合闸装置 (13) 第5章电力系统各元件继电保护装置的选择 (14) 5.1 保护配置 (14) 5.2 各插件原理说明 (14)

35kV高压线路三段式电流保护系统设计

35kV高压线路三段式电流保护系统设计

广东工业大学 华立学院 课程设计（论文） 35kV高压线路三段式电流保护系统设计 论文题目35kV高压线路三段式电流保护系统设计 系部机电与信息工程学部 专业电气工程及其自动化 班级 11级 4 班 学号 12031104026 学生姓名李星亮 指导老师李升源 起止时间 2014/6/25-2014/7/10 广东工业大学华立学院继电保护课程设计任务书6

题目名称35kV高压线路三段式电流保护系统设计 学部机电与信息工程学部 专业班级11电气4班 姓名李星亮 学号12031104026 一、原始数据 为图示的35kV单侧电源线路1处设计一个三段式电流保护系统。 原始数据：线路1的最大负荷电流为90A；电流互感器的变比为n TA=200/5（仅A、C两相安装有电流互感器，B相没有安装）；线路2的定时限过电流保护的动作时限为1.5s；最大运行方式K1、K2、K3点三相短路的短路电流和最小运行方式K1、K2、K3点两相短路的短路电流见下表： 短路点K1 K2 K3 最大运行方式三相短路/A 3500 1000 368 最小运行方式两相短路/A 3030 866 317 二、应完成的工作 1 绘制35kV线路三段式电流保护的原理图和展开图。 2 根据给定的原始数据，计算各段电流保护的一、二次动作电流和动作时限。 3 选择设备，并以表格的形式列出设备清单。 4 进行成本核算。 四、论文提纲 1 引言 2 设计的原始数据 3 系统组成和工作原理 3.1 原理接线图和展开图 3.2 工作原理 4 动作电流和动作时限计算

继电保护课程设计--线路距离保护原理及计算原则

电力系统继电保护课程设计 题目：距离保护 专业：电气工程及其自动化 班级： 姓名： 学号： 2017年 6月 13 日

1 设计原始资料 1.1 具体题目 如下图1.1所示网络，系统参数为 : E ?=、G210ΩX =、10ΩG3=X ,140(13%)41.2L =+=km 、403=L km ， 50=BC L km 、30=CD L km 、30=DE L km ，线路阻抗/4.0Ωkm ，?Ш0.85rel rel K K ==，?? 0.8rel K =， max 300BC I =A 、max 200CD I =A 、max 150CE I =A ，5.1=ss K ，15.1=re K ,Ш1=0.5t s 。 A B 图1.1电力系统示意图 试对线路1L 、2L 、3L 进行距离保护的设计。 1.2 要完成的内容 本文要完成的内容是对线路的距离保护原理和计算原则的简述，并对线路各参数进行分析及对保护3和5进行距离保护的具体整定计算并注意有关细节。 2 分析要设计的课题内容 2.1 设计规程 根据继电保护在电力系统中所担负的任务，一般情况下，对动作于跳闸的继电保护在技术上应满足四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。这几“性”之间，紧密联系，既矛盾又统一，按照电力系统运行的具体情况配置、配合、整定。 2.2 本设计的保护配置 2.2.1 主保护配置

距离保护Ⅰ段和距离保护Ⅱ段构成距离保护的主保护。 (1) 距离保护的Ⅰ段 A B C 图2.1 距离保护网络接线图 瞬时动作，Ⅰt 是保护本身的固有动作时间。 保护1的整定值应满足：AB set Z Z

微机线路保护原理

微机线路保护原理 1.微机保护硬件可分为：人机接口、保护 相应的软件也就分为：接口软件、保护软件 2.保护软件三种工作状态：运行、调试、不对应状态 3.实时性：在限定的时间内对外来事件能够及时作出迅速反应的性 4.微机保护算法主要考虑：计算机精度和速度 中低压线路保护程序逻辑原理 4.选项子程序原理：判别故障相（选项），判定了故障的种类及相别，才能确定阻抗计算应取用什么相别的电流和电压 5.电力系统的振荡大致分为： 一种静稳破坏引起系统振荡，另一种由于系统内故障切除时间过长，导致系统的两侧电源之间的不同步引起的 超高压线路保护程序逻辑原理 6.高频闭锁方向保护的启动元件两个任务： 一是启动后解除保护的闭锁 二是启动发信回路，因此要求启动元件灵敏度高，以防止故障时不能启动发信 7.（1）闭锁式高频方向保护基本原理： 闭锁式高频方向保护原则上规定每端短路功率方向为正时，不送高频信号。 因此在故障时收不到高频信号表示两侧都为正方向，允许出口跳闸；在一段相对较长时间内收到高频信号时表示两侧中有一侧为负方向，就闭锁保护。 （2）允许式高频方向保护基本原理： 当两侧均发允许信号时，可判断是区内故障，但就每一侧而言，其程序逻辑是收到对侧允许信号及本侧视正方向，同时满足经延时确认后发跳闸脉冲。 8.综合重合闸四种工作方式：单相、三相、综合、停用 综合重合闸两种启动方式：①由保护启动②由断路器位置不对应启动 电力变压器微机线路保护 9.比率制动式差动保护的基本概念：比率制动式差动保护的动作电流是随外部短路电流按比率增大，既能保证外部短路不误动，又能保证内部短路有效高的灵敏度 10.二次谐波制动原理：

高压线路保护原理与技术的研究

高压线路保护原理与技术的研究 发表时间：2018-04-19T16:13:45.057Z 来源：《电力设备》2017年第31期作者：李效宇1 高思远2 季彦辰2 牛颖楠3 张祺2 于[导读] 摘要：在市场经济快速发展的作用下，社会生产活动以及人们日常生活对电能的需求不断提升。 （1 国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司 121000； 2 国网辽宁省电力有限公司技能培训中心 121001； 3 国网辽宁省电力有限公司大连培训中心 116085） 摘要：在市场经济快速发展的作用下，社会生产活动以及人们日常生活对电能的需求不断提升。为了满足社会生产以及日常生活的需求，电力行业增强了对高压输电线路的建设工作。但是，由于生产活动的不断变革，为电力系统的稳定运行带来巨大的压力，要想为人们提供高质量不间断的电力能源，就必须加强对高压输电线路的运维和检修工作，从根本上杜绝影响电力系统稳定运行的不稳定因素。 关键词：高压线路；线路保护；技术分析 1高压输配电线路工程的技术特点分析 对于高压输配电线路工程其施工规模相对比较大，施工的条件也是比较复杂，要严格把控施工中的每一个环节，保证施工的质量，施工中的任何一个细节出现问题都会给整个建设质量造成一定的影响。其工程的技术特点存在以下几方面：一是工程的复杂性，高压输配电线路工程是一个系统相对比较复杂的工程项目，施工中的每一个环节都是比较重要的，环节出现问题会导致施工的进度滞后，严重的情况下对于整个工程的可能会埋下安全隐患，会使人民的生命财产受到很大的影响；二是工程的施工有一定的多变性，高压输配电线路工程的施工会受到外界各种因素的影响，受到环境因素的影响，质量问题出现的原因也是具有多变性的特征，在解决质量问题时会面临着很大的难度，质量问题有时会随着时间的不断推进发生不同的变化，引发一些比较严重的问题；三是工程的施工具有一定的特殊性，高压配电线路工程的施工涉及到很多的合作单位，由于部门的分散性导致施工过程中存在的问题也是相对比较多的，也会严重影响施工的正常运行，导致工程的质量不能达标。 2高压输电线路运检工作技术难点 2.1线路本体高处缺陷排查困难 通常高压输电线路的杆塔高度为30～50m左右，而特高压输电线路的杆塔大约为60～80m。在常规的检修工作中不会上至杆塔顶端检查，通常是使用目测或者望远镜进行抽查，这种检查方式很难发现在杆塔高处的小部件是否正常，如出现输电线路导线、底线或者杆塔顶部形成小范围的缺陷，即螺丝松动、塔才变形等细微的损坏仅通过肉眼是无法发现的。除此之外，由雷击引起的地线断股事故在没有明显松散现象之前很难发现，而形成明显松散现象所需要的时间较长，这就意味着在此期间都得不到有效的处理，严重的会在这段时间发生地线断裂形成短路，最终导致停止输送电能的现象。 2.2线路施工与技术方面存在问题 在线路施工中，电气安装人员自身缺少必要的与电气相关的知识，安装技术水平相对来说并不是很高，因此其自身也不能够参照与其相对的规定去完成施工，其主要会出现的问题是引线和线夹和刀闸等连接位置不牢固，其自身长期的进行运行就会使其出现烧毁的问题使得线路产生故障。杆塔的基础并不是十分的夯实，拉线电杆缺少拉线或是其拉线自身松弛并未起到有效的作用，因为受到外界的影响之后会使得杆基不断的下沉，使得电杆产生倾斜由此会出现线路的故障。配电台区的避雷器和高压跌落式保险质量并不是很高或者是其自身在进行运行的时候，运行时间比较久并且其自身也并不能够非常及时的去完成校验与更换，因此经常会在被击穿之后构成线路停电的事故。配电线路里进行安装的带有一定保护性能的柱上油开关还有着保护调试以及和具体负荷存在差异额问题，经常会产生现油开关保护误动使得铁路的相关线路产生停电的问题。 2.3施工环境要求 因为高压输变电的技术含量很高，所以高压输变电对施工的环境有一定的要求，大部分的高压输变电会途径很多环境复杂的地区，譬如山地等，所以经常会给施工条件带来严峻的考验。这也是和普通电网设计和维护不同的地方，因此更加需要注意其设计和维护。 3高压线路保护技术应用 3.1差动保护的实现 一旦运行过程中的变压器出现了故障，不管是短路故障，还是误动故障等，那么差动保护线路中的回路会都会由于I2的存在，使得其流通方向出现一定的改变。通过启动继电器，其将正常距离继电器的操作限制在起动继电器特性内的条件，这是通过中继站上的负载的相位和幅度监测得出的。该特性在可能的正常相位角处接受比在异常相位角更重的线电流。然而，某些不平衡故障表现出正常的相位角，并且这些故障通过相当的线路电压下降来检测。短时间内造成电压值出现大幅波动，这种现象的主要危害在于，可能因为瞬时电压故障而导致线路与设备不可逆的损坏，处理方法主要有提供不间断电源、电压整流器等。对于上述案例，采用不间断电源（UPS）、无功功率补偿器（SVG）等设备可以有效地减轻电压波动对于设备带来的影响，起到平波的作用，同时也减轻了对于线路的损耗，是相对科学有效的办法。 3.2高压输电防雷的设计过程 安装有效的避雷针，制定合理的防雷电流引流方式，通过安全的引入方法，确保输电线路不接触到雷击点。按照有效的保护设备或建筑物的方法，对雷电流进行避雷准备。采用避雷线，按照有效的水平悬挂方式进行导线分布，明确实际雷电引流导体、接地装置的组成标准。按照高压输电设备的配套方式，尽可能多的架设有效的输电线路设备，防止周边建筑物遭受到雷电的影响。 3.3电容器保护 电容器自身主要是发挥储存电能以及转换电能的用处，也就是其自身会自动使用另一种状态去对10kV配电线网里多出的电能进行储存，在10kV配电线网里电能不足的时候，其还会将储存的电能转变为配电网可以进行使用的电能，使其可以支持配电线网自身的稳定使用与运作。对于电容器发挥出积极的作用，串联补偿技术主要是通过预防电容器产生过负荷以及不平衡现象去对电容器给予快速的保护，在当前10kV配电线网里设置电压以及电流的监控系统，同时还定期的对于电压电流数值以及其自身的正常数值完成比对，假如出现了高电压问题，就可以及时的发出警报告知工作人员及时进行检查。

10KV电力线路继电保护设计

1 《工厂供电》课程设计任务书 元成期限： 2016 年1月4日开始至2016年1月8 日 题目：10KV 电力线路继电保护初步设计 一. 原始资料：某10kv 电力线路，如图所示。已知 TA1的变流比K （i ）为160/5A ，TA2的变 流比K （2）为100/5A 。WL1和WL2的过电流保护均采用两相两继电器式接线，继电器均为 GL-21/5型。今KA1已经整定，其动作电流 I OP （1）为8A ，10倍动作电流的动作时间 t （1）为 1.4S 。WL2的计算电流l L,max （2）为75A , WL2首端的I ⑶K2为910A,其末端的I ⑶K3为400A 。 试整定KA2的动作电流和动作时间，并校验其灵敏度。 （计算时取：继电器返回系数 心 为0.8，可靠系数K rel 为1.3，结线系数K w 为1,时限级差为△ t=0.7S 。） 二. 设计主要内容：（1）系统概况说明；（2）确定继电保护方案；（3）计算步骤与结果；（4） 接线原理图；（5）选择主要电气设备并上网找出相应型号； （6）设计总结。 三. 必须完成的图：系统原理图。 过电流继电器实现两级保护原理电路如图 （a ）所示。图中TA1和TA2分别为上下两 级线路的电流互感器。 QF1 TAI Q 陀 TA2 (a) (b) (c)

两级保护一次系统和整定说明 ※两级保护有：①上一级为定时限电流保护，下一级为反时限电流保护。 ②上、下两级均为反时限电流保护。 两级保护无论采取何种方式，两级保护的时限均要有时限级差，对于定时限过电流保护， 可取时间级差t=0.5S ；对于反时限过电流保护，可取时间级差t=0.7S。如图(b)、 (c)所示。 定时限过电流保护的动作时间，利用时间继电器来整定。 反时限过电流保护的动作时间，由于GL感应式电流继电器的时限调节机构是按10倍动作电流的动作时间来标度的，因此要根据前后两级保护的GL感应式电流继电器的动作特性曲 线来整定。动作特性曲线是按所选型号给出来确定的。