1、220kV线路一般配有双套线路保护,其中包含光纤纵差或高频保护、距离保护、零序保护和自动重合闸装置。 110kV线路一般配有单套距离保护、零序保护和自动重合闸装置。 35kV、10kV线路一般配有测控保护一体化的保护和自动重合闸装置。
- 220kV 线路(双套独立保护)两套保护装置相互冗余,一套坏了另一套还能跳闸。
- 光纤纵差 / 高频保护:主保护,快速识别线路内部故障,瞬时跳闸。
- 距离保护:后备保护,根据故障点远近判断故障,分时限跳闸。
- 零序保护:专门反应接地故障。
- 重合闸:故障跳闸后,自动合上开关,瞬时故障可以恢复送电。
- 110kV 线路(单套保护)一套保护,无双重化。
- 距离保护:做主保护兼后备。
- 零序保护:反应接地故障。
- 重合闸:跳闸后自动试合。
- 35kV、10kV 线路(测控保护一体化)保护、遥测、遥控做在同一个装置里,性价比高。 一般配置过流、零序保护,配套重合闸,用来保护配网线路。
2、220kV线路一般按照双重化原则配置两套全线速动微机线路保护,包括主保护(光纤差动或高频保护)、后备保护(距离、零序)和自动重合闸装置
●线路保护主要功能是在线路发生事故或者异常时能够正确跳闸以切除故障以及重合闸功能和失灵功能
● 为提高保护装置的可靠性,当一套保护拒动时,由另一套功能独立的保护装置切除故障。
●双重化配置的保护装置及其回路独立,主要包括:电流、电压输入双重化;保护直流和操作直流双重化,每一套保护分别对应一组开关的跳闸线圈;纵联保护通道的双重化。
3、线路保护配置
220kV线路保护配置 | 南瑞 | 南自 | 四方 | 许继 | |
主保护 | 纵联分相电流差动 | RCS-931 | PSL-603 | CSC-103 | WXH-803 |
纵联距离保护 | RCS-902 | PSL-602 | WXH-802 | ||
纵联方向保护 | RCS-901 | CSC-101 | |||
后备保护 | 三段式相间距离 | ||||
三段式接地距离 | |||||
四段式零序电流 | |||||
断路器保护 | 断路器失灵保护 | RCS-923 | PSL-631A | ||
死区保护 | |||||
三相不一致保护 | |||||
充电保护 | |||||
纵联是主保护:全线速动,故障立刻跳;三段式距离是后备保护:按距离分时限,近处快、远处慢
- 纵联保护(纵联分相差动 / 纵联距离 / 纵联方向)要两端通信(光纤 / 载波),本侧 + 对侧信息一起判断; 只要故障在这条线路内部,全线任意点故障都瞬时跳闸,没有延时,做主保护。 ✅ 优点:整条线路故障都快速切除 ❌ 缺点:依赖通道,通道坏了就不能用
- 三段式距离保护(相间距离、接地距离)只看本侧电压、电流,不用和对侧通信; 分成 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 段:
- Ⅰ 段:线路前 80% 左右,无时限速跳
- Ⅱ 段:覆盖整条本线路,带短延时(和对侧 Ⅰ 段配合)
- Ⅲ 段:长范围后备,延时最长,做远后备 ✅ 优点:不依赖通道,通道故障后还能当后备 ❌ 缺点:不能全线瞬时动作,线路末端故障要等延时
简单总结:纵联 = 全线速动主保护(靠对侧信号);三段距离 = 分段延时后备保护(只靠本站量)
4、电流差动保护:保护线路全长(即线路两侧电流互感器之间设备),特点,各类接地短路故障都可以保护,保护全线速动(t<30ms),在区外故障时保护不动作。
距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保护:距离Ⅰ段只能保护线路全长的80%—85%,Ⅱ段为本段线路全长到下一级线路部分,Ⅲ段为本线路和下一级线路全长及再下一级线路的一部分,特点,三段时限依次递进以进行配合。Z=U/I,故障时,U减小,I增大,阻抗Z减少,距离保护是反映故障点至保护安装处的距离,并根据距离的远近确定动作时间的一种保护
零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段保护:接地点零序电压最高,变压器接地中性点,零序电压最低为零,其它各处离接地点愈远零序电压愈低。
5、三相不一致保护: 220kV及以上断路器采用分相断路器,由于各种原因,断路器三相可能断开一相或两相,造成非全相运行,跳开已处于不正常状态的断路器
失灵保护: 断路器失灵保护是指保护装置发出跳闸命令而断路器拒动时,跳开拒动断路器所在母线上所有的断路器(与母差共用跳闸回路),从而切除故障。此为220kV及以上电压等级断路器才有的保护,110kV及以下主要靠主变压器的后备保护来跳开上一级电源断路器来处理此类问题。
6、重合闸:
自动重合闸: (1)综合重合闸方式:单相故障跳单相,重合单相,重合于永久性故障再跳三相;相间故障跳三相,重合三相,重合于永久性故障再跳三相。
(2)三相重合闸方式:任何类型故障跳三相,重合三相,重合于永久性故障再跳三相。
(3)单相重合闸方式:单相故障,跳单相重合单相,重合于永久性故障再跳三相;相间故障,三相跳开后不重合。
(4)停用重合闸方式:任何故障跳三相,不重合。
7、自动重合闸充电条件:
(1)重合闸处于正常投入状态;
(2)三相断路器都在合闸状态,断路器的TWJ都未动作;
(3)断路器液压或气压正常;
(4)没有外部闭锁重合闸的输入。如:没有手动跳闸、手动合闸、没有母线保护动作输入、没有其他保护闭锁重合闸输入等;
(5)没有PT断线或失压信号。因为当采用综重或三重方式时,在三相跳闸后使用检无压或检同期重合闸,需要用到线路和母线电压。如果PT断线或失压,将影响重合闸正常动作。所以此时应闭锁重合闸。
8、自动重合闸闭锁条件:
(1)由保护装置定值控制字控制包含闭锁重合闸的条件。如:距离III段、零序III段永跳等;
(2)手动合闸于故障线路上时,闭锁重合闸。因为此时故障为瞬时性故障的概率极小;
(3)线路保护单跳或三跳失败后,直接永跳闭锁重合闸。因为此时可能是断路器本身有故障,需要停电检修;
(4)采用单重方式时,如果保护三跳则闭锁重合闸;
(5)当双重化的两套保护都投入重合闸时,为了避免两套重合闸装置出现两次重合的情况,一套装置的重合闸在发现另一套装置重合闸已将断路器合上后,立即放电并闭锁本装置的重合闸; (6)重合闸在满足充电条件10~20s后充电完成,一般取15s,在充电未完成的情况下试图重合,此时将闭锁重合闸。
(7)重合闸装置检测到由外部闭锁重合闸的开入时(如:母线保护动作、手分手合等),应立即放电,闭锁重合闸。
9、220kV线路保护六统一前后的区别
功能 | 非“六统一”微机型 | “六统一”微机型 |
配置原则 | 每回线配置2面保护柜。 线路保护柜1:线路保护1+(收发信机或光纤接口装置1)+分相操作箱; 线路保护柜2:线路保护2+(收发信机或光纤接口装置2)+断路器保护(失灵电流判别和过流)。 | 每回线配置2面保护柜。线路保护柜1:线路保护1+(收发信机或光纤接口装置1)+分相操作箱;线路保护柜2:线路保护2+(收发信机或光纤接口装置2)+断路器保护(仅过流)。 |
重合闸 | 只投一套线路保护的重合闸,停用另一套线路保护的重合闸。两套重合闸有相互启动和相互闭锁回路。 | 每一套线路保护均投入重合闸功能,两套重合闸无相互启动和相互闭锁回路。取消重合闸方式转换开关,每套保护只设置停用重合闸功能压板。 |
断路器保护 | 单独配置断路器保护,使用断路器保护中失灵电流判别,过流保护功能。 | 单独配置断路器过流保护,仅使用过流保护功能,灵电流判别功能不用。 |
保护用电压 | 保护采用的电压一般用母线PT,线路上可选配单相PT用于三相重合闸的无压或同期鉴定。 | 保护采用的电压用线路PT,因此,要求线路配置三相PT。 |
老的(非六统一):
- 两面保护柜,第二个柜子上那个断路器保护,既能判开关失灵,又能做过流。
- 重合闸只开一套干活,另一套关掉,他俩还互相连着线,一个能启动或者锁住另一个。
- 电压一般从母线上的 PT 拿;线路 PT 想装就装,不想装也行,最多装一相。
新的六统一:
- 柜子数量没变,但第二个柜子上那套断路器保护废了失灵判断,就只剩过流保护。开关失灵这事交给线路保护自己去判断。
- 两套重合闸全都打开,各干各的,互不搭理,没有线把他俩绑在一起。没有那个切换把手了,想不让重合,直接投压板。
- 电压必须拿线路 PT 的,所以线路那边三相都得装上 PT,不能偷懒只装一相。
一句话记: 老站:重合闸一套上班,断路器保护管失灵,电压优先母线; 六统一:两套重合闸同时上班、互不通信,失灵归线路保护,电压必须从线路取,三相 PT 跑不掉。
组柜原则:
非六统一的保护组柜原则:
每回线配置两面保护柜。 线路保护柜1:线路保护1+分相操作箱; 线路保护柜2:线路保护2+断路器保护(失灵电流判别和过流)
六统一的保护组柜原则:
每回线配置2面保护柜。 线路保护柜1:线路保护1+分相操作箱; 线路保护柜2:线路保护2+断路器保护(仅过流)
10、220kV线路保护压板配置
“六统一”:
线路保护压板有: 出口压板类:保护跳闸、启动失灵、重合闸。以1CLP,4CLP,8CLP等命名。 功能压板类:纵联保护投/退、停用重合闸投/退、保护检修状态投/退。以1LP,8LP等命名。由于单独停用距离、零序保护的可能性很小,所以取消了距离、零序保护功能压板,因此距离、零序保护不能单独停用。如需要停用,采用切换定值区的方式进行,距离、零序保护停用由控制字来完成。 取消重合闸方式切换把手,线路保护重合闸方式(单重、三相一次)只能通过保护定值控制字设定。 “停用重合闸”功能压板投入时,任何故障保护三跳闭重。因此若想仅停用某一套装置重合闸,不能投入“停用重合闸”压板,而应该将该装置重合闸出口压板解除,让另一套保护重合闸可以正常工作。 取消了“至重合闸”压板,“沟通三跳”压板,每一套线路保护均投入重合闸功能,两套重合闸无相互启动和相互闭锁回路。
先总一句: 六统一就是把压板、把手砍了一大堆,规则定死,统一清爽,但是玩法跟老站不一样。
压板分两大类:
- 出口压板(CLP):是 “往外发令” 的压板:保护跳闸、启动失灵、重合闸出口,编号是 1CLP、4CLP、8CLP 这类。
- 功能压板(LP):是决定装置里面某个功能开不开:投纵联、停用重合闸、检修压板,编号是 1LP、8LP 这类。
重点几条:
- 没有单独停距离、零序的压板了老站有压板,想关距离就投退压板;六统一不给这个压板。如果真要关掉距离或者零序,只能切定值区、改保护控制字,没法拿压板单点退出。
- 重合闸没有转换把手老站有个把手,现场一转:单重、三重、综重随便切。六统一没有这个把手,单重还是三重,只能在定值里用控制字写死。
- “停用重合闸” 这个 LP 威力很大,千万别乱投一旦投这块压板:只要保护动作,直接三跳,并且把本套重合闸锁住,不让它重合。 👉 关键坑: 如果你只是想:这套保护跳闸可以,但不让它自己重合,同时保留另一套的重合闸正常干活,不能投 “停用重合闸” 压板!正确做法:只把这一套的重合闸出口 CLP 拆掉。
- 少了两块老熟人压板:至重合闸压板、沟通三跳压板两套保护的重合闸都是全开,各玩各的,没有线互相启动、互相锁,也就不需要这两块压板来回配合。
11、失灵功能异同分析
失灵动作出口的两个条件:保护动作;故障电流依然存在。 两个条件都满足,失灵保护就会动作出口。非六统一和六统一的失灵动作原理都一样,区别在于判别故障电流的装置不同。 非六统一是通过631断路器保护来进行故障电流判别,而六统一的是通过母差保护来进行故障电流判别的。
12、重合闸功能异同分析
220kV线路的重合闸功能是由线路保护来完成的,两套线路保护均配置有重合闸功能。非六统一线路保护只固定启用一套线路保护中重合闸(两套线路保护均启动该重合闸实现重合闸功能),另一套线路保护中重合闸不用(合闸出口压板断开)。六统一线路保护则启用双套线路保护中的重合闸(两套线路保护中重合闸之间无相互启动,三相重合闸有相互闭锁配合的功能,单相重合闸一般无相互闭锁功能); 220kV 系统联络线路一般采用单相一次重合闸方式,线路重合闸应随两套主保护同步运行。220kV 馈电线路一般采用三相一次重合闸方式; 禁止线路两侧同时使用无压检定重合闸; 由于方式要求,线路长时间充电运行,应将充电线路充电侧重 合闸停用。
13、重合闸外部接线异同
“非六统一” 的保护采用的电压一般用母线PT,线路上可选配单相PT用于三相重合闸的无压或同期鉴定。而六统一的保护采用的电压用线路PT,因此,要求线路配置三相PT。 “六统一“线路配置PT,则母线PT的重要性就有所降低,在热倒母线的过程中,PT二次并列这个步骤可以省略,原来PT并列的原因是防止220kV母线压变的电压并列回路中的继电器接点因为电流过大而烧坏,而“六统一“线路的电压取自各自的线路PT,则220kV母线压变的电压并列回路的作用就仅仅是同期电压切换,热倒母线的过程中只要保证母联开关在合位,母差为单母方式,就可以正常热倒母线了。