【正文】 繼 電器 至 D L 跳 閘S J _123 546 7891 0L H c9〉 三段式電流保護的評價 (1)I段按照本線路某點短路的電流值來整定。第一章緒論 第一節(jié) 電力系統(tǒng)繼電保護的作用 反映故障或者非正常運行狀態(tài)，并且動作于斷路器（將故障元件從電力系統(tǒng)切除）或者發(fā)出信號（通知工作人員）的一種自動裝置。 (4)動作時間 t=0秒 (5)電流速斷保護的單相原理接線圖 4〉 延時電流速斷保護 (1)定值：不超過相鄰元件無時限速斷保護的保護范圍，=Kk* ，則分別與兩個相鄰元件配合，分別計算，取較大的數(shù)值 (2)靈敏度：最小運方下，被保護線路末端兩相短路時電流和動作電流的比值 Klm=Id/ 規(guī)程要求 ~ (3)動作時間：比相鄰元件無時限速斷保護時間多 Δt (4)當靈敏度不滿足要求時，定值可以與相鄰元件的 II段配合 (5)單相原理接線圖 5〉 定時限過電流保護 (1)動作值： =Kk*Kzq* / Kf Kk:可靠系數(shù) ~ Kzq:自啟動系數(shù) Kf:返回系數(shù)，一般取 (2)動作時間：采用階梯性時間原則 (3)近后備靈敏度校驗：要求不小于 ~ (4)遠后備靈敏度校驗： 要求不小于 T QL H信 號I t+++__ 6電流保護的接線方式： (1)三相三繼電器完全星形接線 ,缺點是設備投入大 圖形分析 (2)兩相兩繼電器的不完全星形接線 圖形分析 7特殊問題： 過電流保護用作變壓器后備保護，可采用兩相三繼電器提高靈敏度。變壓器 B裝有差動保護，其 III段的動作時限為 ，線路 L2的最大的輸送功率Pmax=9MW，功率因數(shù) ，最低工作電壓 Umin=(Ue為電網(wǎng)的額定電壓 )。 動作特性見圖 11〉 電網(wǎng)相間短路的電流電壓聯(lián)鎖保護 電壓速斷保護： 動作特性圖 電流電壓聯(lián)鎖保護： t I d z I j X L最 大 運 方最 小 運 方U d z第二節(jié) 電網(wǎng)相間短路的方向電流保護 1〉 方向性電流保護的工作原理 (1)正方向的定義： 雙側電源的誤動問題： 圖形分析 (2)解決方法：方向元件的引入 2A流 經(jīng) 1 號 保 護 電 流U d zB d 11I d z 1I d z 2流 經(jīng) 2 號 保 護 電 流2〉 功率方向繼電器 (1)內(nèi)角 αφlm= α Φlm+90度 ≥argΦ≥φlm90度 圖形分析 (2)最小動作電流和最小動作電壓 (3)繼電器的潛動： j xUJ?最 靈 敏 線 IJ j?3 〉 相間功率方向繼電器接線方式 (1)接線方式： 90度接線 (2) 90度接線方向繼電器動作特性分析 特性分析 （保護安裝處附近短路） 特性分析 （短路點遠離保護安裝處） .AUB.U.CU..BC UU JA?.JA.A II ?j? ..AE AU?B.E.CE.BCE.JB.B II ?j? )(U.B.CUAB.U .CA.U JBU? .JC.C II ?4〉 雙側電源網(wǎng)絡中電流保護的整定的特點 (1)電流速斷保護 圖形 兩種防止誤動措施 (2)限時電流速斷保護 1. II段與下一級保護的 I段配合 圖形 與外汲電流 圖形 Kfz=M點短路時流經(jīng)保護 1的電流 / M點短路時流經(jīng)保護 2的電流 2A流 經(jīng) 1 號 保 護 電 流U d zB d 11I d z 1I d z 2流 經(jīng) 2 號 保 護 電 流 AIA B B d2 IId z 1II Id z 2 1CIB C tI d AIA B B d2 IId z 1II Id z 2 1CIB C tI d5〉 對方向電流保護的評價 (1)在保護安裝出發(fā)生三相短路時 U=0,會出現(xiàn)死區(qū)，且加裝方向元件時的投資增加，接線復雜 (2)對于速斷保護，若反方向短路的電流值大于整定值則需要安裝方向元件。 取以上兩種較大者。1Id o。 4方向性零序電流保護 (1)必要性分析 (2)功率方向繼電器的接線方式 取 3U0， 3I0，最靈敏角為 70度 ~85度 B 2B 16 5 43 21 t 相 間 保 護零 序 保 護 t 6 t 5 t 4 t 3 t 2 t 1 t 6 ( 0 ) t 5 ( 0 ) t 4 ( 0 )B 2B 11324 1 d 1 d 25 對零序電流的評價 (1)優(yōu)點 III段按照躲不平衡電流而不是負荷電流整定，靈敏度高。 整定：躲本線路的電容電流 靈敏度 :按照本線路發(fā)生單相接地的最小零序電流 (3)零序功率方向 對于故障線路，零序功率從線路到母線。 第二節(jié) 阻抗繼電器 1〉 阻抗繼電器的動作特性： (1)全阻抗繼電器 。即不需要另加方向元件，就可以判斷正方向故障。 UJ=IJ*ZJ IJ=E/(Zs+ZJ) 90度 270度 90度 270度 ??? Z z dIJUJ U jh*a r g???? Z zdZJ ZsZJa r g.JU.JI Z R g EZ dZ s Z z d Zz d Z sR j x(2)反方向短路 時候的 初態(tài)特性 。 =25歐姆；=20歐姆； 系統(tǒng) E2： E2’’=115/√3。功率因數(shù)， 電動機的自起動系數(shù) Kzq=1,正常運行時母線最低工作電壓等于 (Ue=110KV)。 第六節(jié) 影響距離保護的因素 1過渡電阻的影響 電弧電阻 物體對地短路 (1)單側電源線路上過渡電阻 的影響 測量阻抗 =保護安裝處到故障點的線路阻抗 +過渡電阻 對距離保護的影響 ： (2)雙側電源過渡電阻 的影響 (3)防止過渡電阻影響的方法 +R軸方向所占面積越大，受過渡電阻的影響越小。 (4)暫態(tài)過程中會出現(xiàn)非周期分量，非周期分兩會造成 CT的飽和，增大誤差。 7高頻閉鎖零序方向保護 三段零序電流方向元件代替上述三段距離保護。 1 8 0o b?b?閉 鎖 角 閉 鎖 區(qū)動 作 區(qū) 必須一端的保護先動作跳閘，另外一端的保護才能夠動作跳閘，稱之為 “ 相繼動作 ” 。 （ 4）自動重合閘動作后，一般應能夠自動復歸。 （ 2）當線路上發(fā)生故障跳閘后，常常存在著重合閘時兩側電源是否同步，以及是否允許非同步合閘的問題。 (3)在沒有其他旁路聯(lián)系的雙回線上，當不能夠采用非同步合閘時，可以通過檢定另一回路上有無電流來判斷兩側電源是否同步。 2 問題： （ 1）同時設計同步檢定和無壓檢定，輪流使用 + Z C HZ C HU UU +U +U U 無 壓 無 壓同 步同 步（ 2）檢無壓一側同時投入檢定同步繼電器 3無壓檢定繼電器 一般為 第五節(jié) 重合閘動作時限的選擇 1 單側電源線路的三相重合閘 動作時限影響因素： （ 1）介質恢復絕緣強度 電動機向故障點反饋電流產(chǎn)生的影響 （ 2）斷路器跳閘后，其觸頭周圍絕緣強度的恢復以及消弧室重新充滿油（油斷路器） 操作機構恢復原狀 （ 3）如果重合閘繼電器利用繼電保護來啟動，則其動作時限還應該加上斷路器的跳閘時間。 (2)原理 ：第一次快速無選擇性切除故障。 保證發(fā)電機和重要變電所母線電壓在 ~定電壓以上，保證供電質量 。稱為單相重合閘。 缺點：（ 1） 需要專門的按相操作的斷路器 （ 2）需要專門的選相元件和繼電器配合 （ 3）為了防止非全相運行時某些保護誤動作，需采取額外的措施 第八節(jié)綜合重合閘簡介 (1)單相接地單跳單重，如不成功，跳三相 (2)相間故障三跳三重，如不成功，跳開三相 (3)選相元件拒絕動作時能跳開三相并進行三相重合 (4)非全相中可能誤動保護應可靠閉鎖。當發(fā)電機內(nèi)部短路時，可能呈現(xiàn) 90度 ~270度，右側呈現(xiàn)負值，即不再是制動量而是助動量，保護靈敏動作。/)1(/)1( 2.21.12.21.1 ????????????21/ 2121ffffiir e sd ????4〉 不完全縱差保護 (1)原理 :本保護反映相間和匝間短路 ,兼顧分支開焊故障 . 只能用在分支數(shù)大于等于 2的多分支大型發(fā)電機上。外部故障，正好相反。 8〉 轉子二次諧波電流保護 (1)原理：發(fā)電機內(nèi)部不對稱故障 轉子感應較大二次諧波電流 (2)問題： 增設判別發(fā)電機內(nèi)外故障的選擇性測量元件。 簡單，可靠。當在距離發(fā)電機中性點 a處發(fā)生定子繞阻金屬性單相接地時，中性點 N和機端 S處的三次諧波電壓比值 如圖 (2)判據(jù)：當 Us3Un3時保護動作，則在發(fā)電機正常運行時保護不會誤動作，而在中性點附近發(fā)生接地時，保護具有很高的靈敏度。 需要附加低頻電源，投資大，接線較復雜，可靠性也受低頻電源的影響。 (3)疊加交流電壓式一點接地保護 采用的是 50Hz交流電壓經(jīng)過一普通電流繼電器 K和一個隔直耦合電容 C疊加到勵磁繞組的一端與地之間 。 3〉 勵磁回路兩點接地保護 (1)電橋兩點接地保護裝置 第五節(jié) 低勵失磁保護 低勵：發(fā)電機的勵磁電流低于靜穩(wěn)極限所對應的勵磁電流。 (3)轉子和定子磁場間出現(xiàn)速度差，則在轉子回路中感應轉差頻率的電流，引起轉子局部過熱。 dssXXUQ???2 2〉 失磁發(fā)電機機端阻抗的變化軌跡 (1) 失步前，功率 P基本保持不變 ，發(fā)電機端的測量阻抗為 圖中圓 1為 P= (2)靜穩(wěn)極限圓 無功功率均為一常數(shù) : 機端阻抗為 圖中圓 2為靜穩(wěn)極限阻抗圓 PQtgePUjXPUZ jsSS 1222。2,0(39。 (3)阻擋器特性 :功角 180度的臨界線 (4)電抗線特性：電抗線以下為 I段，以上為 II段。 過勵磁：絕緣因發(fā)熱而降級 過磁通：變壓器鐵芯飽和并在鐵芯相鄰的導磁體中產(chǎn)生巨大渦流損失，嚴重時可因渦流發(fā)熱使絕緣材料永久性破壞。因以上的發(fā)電機組都應該裝設逆功率保護。 6〉 非全相運行保護 (1)成因 : (2)必要性： 對于大型發(fā)電機 變壓器組，在 220KV以及以上的電壓側為分相操作的斷路器時，要求裝設非全相運行保護。因此需要有相應的保護，迅速切除電源。斷口閃絡保護首先動作于滅磁，以降低斷口電壓 ,失效時再啟動斷路器失靈保護。 外部故障：變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上故障 絕緣套管閃絡或破碎而發(fā)生的單相接地 (通過外殼 )短路 ,引出線之間的相間故障等 變壓器的不正常工況： 由外部短路或過負荷引起的過電流； 油箱漏油造成的油面降低 變壓器中性點電壓升高 由于外加電壓過高或頻率降低而引起的過勵磁等。因此，提出了改進算法 111111 // uiRdtdiLdtdW m ????222222 // uiRdtdiLdtdW m ??????? ? ??? ? ???? iii i TttTttTttTttm dtudtiRdiLdWt 1111111 )( ????? ? ??? ? ???? iii i TttTttTttTttm dtudtiRdiLdWt 2222222 )( ????? ?