本源:电力笔记ID:dianlibiji

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申请格式：城市名称-公司名称(电气工程师行业职称)

电力系统中的电力设备和线路，应装设短路故障和异常运行保护装置。电力设备和线路短路故障的保护应有主保护和后备保护，必要时可再增设辅助保护。

1.主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。

2.后备保护是主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。后备保护可分为远后备和近后备两种方式。

a.远后备是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备。

b.近后备是当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护实现后备的保护；是当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现的后备保护。

3.辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。

4.异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。

例如，某kV站kVGIS组合电器Ⅱ母线扩建工程新旧母线筒对接安装工作结束。Ⅱ母线送电过程中，8时27分，在合母联B开关对Ⅱ母线充电时，kV母线充电保护动作，B开关掉闸，同时3号主变C相重瓦斯保护动作，、、主变三侧开关掉闸。

故障后设备检查原因：发现kV某线间隔C相运行母线端部对扩建预留母线导电杆端部螺栓放电（实测间隙距离28.5cm）。GIS组合电器比较AIS设备，一旦发生故障，往往抢修时间长，工作量大并且牵连其他相关的设备。同时动作电流大，例如以上的事故KV2号录波器动作，故障电流11.62A。母联变比2/1，一次短路电流达A，引起母线充电保护动作的同时3号主变C相重瓦斯保护动作。

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充电时的变电站主接线

1）跳闸过程

瞬时，KV母线保护Ⅱ（RCSAB）充电保护出口动作；KV母线保护Ⅱ（RCSAB）C相跳闸动作；KV母线保Ⅱ（RCSAB）Ⅱ母线差动保护出口动作；由于保护的动作，跳闸命令的第一组跳闸R、第二组跳闸R,通过母联保护操作箱的永跳继电器TJR1、TJR2，向母联B开关发出跳闸脉冲正电位A、B、C和A、B、C，通过B的组合电器GIS机构葙中的远方控制把手43R1第一组跳闸接点7、8（A相）；9、10（B相）；11、12（C相），第二组跳闸接点13、14（A相）；15、16（B相）；17、18（C相）通过合闸回路压力继电器63Q2X1、X2的接点21、22和31、32，通过断路器的A、B、C各相常开辅助接点2、4和19、20到达A、B、C各相跳闸线圈TC1及TC2，TC1及TC2线圈励磁，对跳闸侧电磁发出跳闸指令。

2）现场巡视

合闸不成功，现场人员听到kVCCⅠ线间隔处有响声并有青烟冒出，3号变跳闸；立即对监控机的报文进行查看：除了KV母线保护Ⅱ（RCSAB）充电保护出口动作外，主变保护C柜本体重瓦斯C相动作；KV断路器事故跳；KV断路器事故跳；3号变开关位置事故跳。

保护室内检查，KV母线保护屏Ⅱ：C相充电跳母联B，C相稳态量差动跳母联B，C相稳态量差动跳Ⅱ母；3号变本体保护屏：主变保护C柜本体重瓦斯C相动作；3号变、KV2号录波器动作，故障电流二次11.62A，母联变比2/1，一次短路电流达A。

8：42将故障情况汇报了调度、省调、公司领导。

9:10现场检查，kV2A、2B母线及所属一次设备、3号变本体外观无明显异常，主变瓦斯继电器内未发现气体，相应动作开关位置正确，CCI线接地线有电弧放电现象，塑料外皮位置移动。将检查情况汇省调、生产调度。

11：40根据省调命令将3号变停电并作好安全措施，进行检查。

13：25根据省调命令将KV2A2B母线及母联B开关停电并作好安全措施，进行检查。

23：11根据省调命令将3号变送电并环。事故原因为安装不合格。

3）区外保护动作分析

变压器瓦斯保护动作原因：首先了解3号变压器瓦斯继电器的动作原理。瓦斯继电器的动作在变压器内、外部短路时经常发生，是短路电流在线圈通过冷却油，转变为热能产生气体和涌流的原因。

瓦斯继电器是变压器的主保护，3号主变为重庆ABB公司ODFS-MVA/kV变压器，瓦斯继电器为德国COMMEM公司BR80L型继电器，该重瓦斯整定值与部颁整定导则所规定的1.3-1.4米/秒相比较小。以常州东芝变压器有限公司瓦斯继电器04-10型介绍，挡板整定1.5/S。1对微动开关：报警。2对独立微动开关：跳闸。工作原理：气体继电器安装在变压器油箱和储油柜之间的连管中，在正常运行时，气体继电器内充满绝缘气体,因为有浮力，浮子是在其最高位置。

第一种故障属于变压器内部类型

如变压器出现故障，瓦斯气体继电器动作如下：

聚集气体故障类型：局部过热引起液体和固体绝缘材料逐渐分解而产生气体。反应：气体向上移动，聚集在气体继电器内，并排出其内部液体，液面随之下降,上浮子也随之下降.和上浮子连在一起的永久磁铁沿着一个干簧继电器滑动，当浮子下降到其整定位置时，触头动作,通常给出报警信号。当变压器发生渗漏造成绝缘液体大量减少，反应：上浮子随液面下降，触头系统动作,其原理和聚集气体相同。如绝缘液体继续减少，储油柜和联管中的油通过气体继电器放出，液面下降造成下浮子位置下降，其上的永久磁铁沿干簧继电器滑动，当下浮子位置到达整定位置时，永久磁铁使触头动作，通常给出分闸信号。

第二种故障属于内部和外部短路类型

绝缘液体流动,故障类型:由于内部高能量放电,气体产生的速率较高,形成的压力波引起绝缘液体很快流向储油柜.反应:快速油流液体作用在放置在油路瓦斯继电器中的档板上,如果油流超过档板的整定值,档板即向油流方向很快移动.因此使下浮子移到其整定位置,触头动作,通常给出分闸信号.切断与变压器有联系的所有电源。

例如,某千伏变电站发生电容器开关B相炸裂，35千伏近区短路，引起千伏1号瓦斯动作，主变三侧开关跳闸，造成变压器低压绕组绝缘受损，变压器返厂修复处理。

变压器保护

以RCS-为例：独特的差动二次电流相位调整方法采用Δ-Y变换调整变压器各侧TA二次电流相位，因此故障相、非故障相具有名特征，励磁涌流闭锁判据可以实现分相制动。

可选择的励磁涌流判别原理提供了二次谐波原理和波形识别原理两种方法识别励磁涌流，可经整定选择使用任一种原理，或同时使用两种原理。

高灵敏度的工频变化量差动保护利用工频故障分量构成的工频变化量比率差动保护，不受负荷电流影响，灵敏度高，抗TA饱和能力强。

可靠的比例差动保护采用初始带制动的比例差动特性，并有TA饱和判据。实用的零序比率差动保护各侧零序电流由装置自产，TA二次零序电流由软件调整平衡，TA极性易校验。采用正序电流制动来避免TA三相不平衡和TA饱和对零序比率差动的影响。

可靠的差动回路TA异常判断功能结合电压量对差回路的异常情况进行判别，可以判断出TA多相断线，多侧断线，短路等复杂情况。

这些保护包括：

稳态比率差动(主保护）——指向变压器

差动速断(主保护）——指向变压器

工频变化量比率差动(主保护）——指向变压器

零序比率差动/分侧比率差动(主保护）——指向变压器

复合电压闭锁方向过流（后备保护）——指向本侧母线

零序方向过流（后备保护）——指向本侧母线

过激磁（后备保护）

相间阻抗（后备保护）零序过压（后备保护）——指向本侧母线

间隙零序过流（后备保护）——指向本侧母线

后备保护可以根据需要灵活配置于各侧。

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线路保护

CSC-系列数字式超高压线路保护装置适用于kV及以上电压等级的电网。

根据全线速动保护原理的不同，主保护分为：

1）CSC-：纵联距离、零序保护；

2）CSC-：纵联方向保护；

3）CSC-：纵联电流差动保护

后备保护功能完全相同，具备：

1）相间和接地距离保护；

2）零序电流保护；

3）TV断线后的电流保护。

CSC-的特点：

综合使用多种判据，每种判据均在充分条件下才投入使用。

如选相：按相补偿、突变量选相、对称分量选相、阻抗选相、电压选相（弱馈）。

CSC-A(B)装置功能配置

　　　　　　　　　　　　

保护型号

　　　　　　　　　　　　　　

保护功能

　　　　　　　　　　　　　　　　　　

纵联距离

　　　　　　　　　　　　　　

纵联方向

　　　　　　　　　　　　　　

纵联差动

　　　　　　　　　　　　　　

三段式距离保护

　　　　　　　　　　　　　　

四段式零序保护

　　　　　　　　　　　　　　

重合闸(B)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　

CSC-B

　　　　　　　　　　　　　　

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CSC-B

　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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CSC-B

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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数字电流差动保护系统的构成：

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数字式电流差动保护系统构成示意图

差动保护的制动特性：

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