【正文】 抗繼電器采用正序電壓作極化量時工作電壓： 極化電壓： 動作方程： 相間阻抗繼電器： 接地阻抗繼電器： 采用正序電壓作為極化電壓的特點是，正向不對稱故障動作特性，正向出口不對稱短路沒有死區(qū)。 下圖是反向不對稱故障動作特性，反向出口短路不會誤動。工作電壓 極化電壓 動作方程 由于正序電壓的記憶量不為零，所以正方向出口三相短路沒有死區(qū)。 ②閉鎖距離保護以避免在TV斷線期間發(fā)生區(qū)外故障時保護誤動。? 振蕩閉鎖只閉鎖距離保護Ⅰ、Ⅱ段，距離Ⅲ段相對獨立。? 區(qū)外短路并引起系統(tǒng)振蕩時閉鎖距離保護。? 非全相振蕩時閉鎖距離保護，非全相運行又發(fā)生短路時開放距離保護。216。? 正向出口短路沒有死區(qū)。? 適用于串補線路。則YQ線為保護范圍末端電壓變化量。 216。而有良好的方向性。2 母線差動保護差動元件 母線差動保護的主要元件是差動繼電器，其基本原理是利用差動原理。這些差動元件的差動電流均相同，制動電流選取有差異，因而在區(qū)外故障及區(qū)內(nèi)故障時制動能力和動作靈敏度均有差異，但作用都是在區(qū)外故障時讓動作電流隨制動電流增大而增大使之能躲過區(qū)外短路產(chǎn)生的不平衡電流，而在區(qū)內(nèi)故障時則希望差動繼電器有足夠的靈敏度。3比率差動 常規(guī)比率差動元件常規(guī)比率差動元件的制動電流選為所有支路電流的絕對值相加，其動作判據(jù)如下： 其中：為比率制動系數(shù)；為第j個連接元件的電流；為差動電流起動定值。 Idset為差電流門坎定值； Kr為復(fù)式比率系數(shù)（制動系數(shù)） 常規(guī)比率制動特性與復(fù)式比率制動特性的關(guān)系：常規(guī)比率制動特性：K=︱ΣI︱/Σ︱I︱ 可得KΣ︱I︱=︱ΣI︱…（1）其中： K＝0－1復(fù)式比率差動制動特性：Kr =︱ΣI︱/（Σ︱I︱－︱ΣI︱）…（2）其中： Kr ＝0－∞將（1）式帶入（2）式Kr =︱ΣI︱/（Σ︱I︱－︱ΣI︱）＝KΣ︱I︱/（Σ︱I︱－KΣ︱I︱） ＝K/(1－K) 即Kr＝K/(1－K)反推：K＝Kr/(1+Kr)這是數(shù)學(xué)上的映射關(guān)系，例如K＝2/3，對應(yīng)Kr＝2，其制動效果是一樣的。A．雙母接線方式的充電和合環(huán)III雙母接線方式，I母往II母充電時發(fā)生死區(qū)故障，此時母聯(lián)CT無電流，單獨配置的充電保護無法動作跳開母聯(lián)。2) 充電的預(yù)備狀態(tài)（即有一段母線無電壓，而母聯(lián)跳位閉合。4) 在充電的預(yù)備狀態(tài)下（即有一段母線無電壓，而母聯(lián)跳位閉合。5 幾個問題說明1) 存在問題：兩段母線故障范圍的劃分是由分段CT的位置所確定，但CT和斷路器的位置不完全一致，會造成CT和斷路器之間的死區(qū)，如果分段“封CT”和斷路器開合狀態(tài)不配合[分段（母聯(lián)）CT電流計不入差動保護，簡稱“封CT”，斷路器斷開時，應(yīng)“封CT”，斷路器合上時，不應(yīng)“封CT”。但對于雙母線雙分段方式的母線保護，如果分段斷路器閉合，而誤“封CT”，區(qū)外故障會造成嚴(yán)重后果，有可能4段母線均要誤動。采用分段跳位和分裂運行壓板分別開入，按分段斷路器的位置適時的“封CT”是較好的方案。4) 考慮到電壓與閉鎖與母線保護動作可能有不一致性，故跳分段和母聯(lián)不經(jīng)電壓閉鎖。為增強各繞組之間的絕緣及鐵芯、繞組散熱的需要，將鐵芯及繞組置于裝有變壓器油的油箱中。將變壓器同側(cè)的三個繞組按一定的方式連接起來，組成某一接線組別的三相變壓器。而超高壓大容量的變壓器均采用Y0/△的接線組別。3300相當(dāng)于時鐘的11點鐘，故又稱11點接線方式。Y0/△1Y0/△1接線組別變壓器各繞組接線，相對極性及兩側(cè)電流的向量關(guān)系，分別如圖所示。（2）油箱外的故障變壓器油箱外的故障，系指變壓器繞組引出端絕緣套管及引出短線上的故障。很大的短路電流將使變壓器嚴(yán)重過熱，燒壞變壓器繞組或鐵芯。為確保變壓器的安全經(jīng)濟運行，當(dāng)變壓器發(fā)生短路故障時，應(yīng)盡快切除變壓器；而當(dāng)變壓器出現(xiàn)不正常運行方式時，應(yīng)盡快發(fā)出告警信號及進行相應(yīng)的處理。（2）短路故障的后備保護目前，電力變壓器上采用較多的短路故障后備保護種類主要有：復(fù)合電壓閉鎖過流保護；零序過電流或零序方向過電流保護；負(fù)序過電流或負(fù)序方向過電流保護；復(fù)壓閉鎖功率方向保護；低阻抗保護等。此時，縱差保護不應(yīng)動作?？梢钥闯觯簣D為接線組別為Y0/△11變壓器的分相差動保護的原理接線圖。這是因為這些主設(shè)備在正常工況下或外部故障時其流進電流等于流出電流，能滿足的條件。（1）變壓器兩側(cè)電流的大小及相位不同變壓器正常運行時，若不計傳輸損耗，則流入功率應(yīng)等于流出功率。當(dāng)接線組別為Y0/△11（或Y0/△1）時，變壓器兩側(cè)電流的相位相差300。 變壓器有勵磁電流變壓器鐵芯中的主磁通是由勵磁電流產(chǎn)生的，而勵磁電流只流過電源側(cè)，在實現(xiàn)的縱差保護中將產(chǎn)生不平衡電流。 變壓器帶負(fù)荷調(diào)壓為滿足電力系統(tǒng)及用戶對電壓質(zhì)量的要求，在運行中，根據(jù)系統(tǒng)的運行方式及負(fù)荷工況，要不斷改變變壓器的分接頭。因此，由于帶負(fù)荷調(diào)壓，在縱差保護產(chǎn)生的不平衡電流可達5%的變壓器額定電流。由于兩側(cè)TA變比誤差在差動保護中產(chǎn)生的不平衡電流可取6%。這樣，在外部故障或外部故障切除后的暫態(tài)過程中，由于兩側(cè)電流中的自由分量相差很大，可能使兩側(cè)差動TA二次電流之間的相位發(fā)生變化，從而可能在縱差保護中產(chǎn)生很大的不平衡電流。由于勵磁涌流只由充電側(cè)流入變壓器，對變壓器縱差保護而言是一很大的不平衡電流。使變壓器縱差保護中的不平衡電流大大增加。實現(xiàn)變壓器縱差保護，要解決的技術(shù)問題主要有：在正常工況下，使差動保護各側(cè)電流的相位相同或相反；在正常工況下，使由變壓器各側(cè)TA二次流入差動保護的電流產(chǎn)生的效果相同，即是等效的；空投變壓器時不會誤動，即差動保護能可靠躲過勵磁涌流；大電流側(cè)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生接地故障時保護不會誤動；能可靠躲過穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)不平衡電流。兩類是：通過改變差動TA接線方式移相（即由硬件移相）；由計算機軟件移相。其主要缺點是：第一次投運的變壓器，若某相差動TA的極性接錯，分析及處理相對較麻煩。用計算機軟件對變壓器高壓差動TA二次電流的移相方式，是采用計算差動TA二次兩相電流差的方式。當(dāng)變壓器的接線組別為Y0/△11時，在Y側(cè)流入A、B、C三個差動元件的計算電流，應(yīng)分別取、（、－差動TA二次三相電流）。在變壓器低壓側(cè)，將差動TA二次各相電流移相的角度，也由變壓器的接線組別決定。這樣，若不采取相應(yīng)的措施，在變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)中發(fā)生接地故障時，縱差保護可能誤動而切除變壓器。若變壓器兩側(cè)差動TA二次電流不同，則從兩側(cè)流入各相差動元件的電流大小亦不相同，從而無法滿足。在微機型變壓器保護裝置中，引用了一個將兩個大小不等的電流折算成作用完全相同電流的折算系數(shù)，將該系數(shù)稱作為平衡系數(shù)。由上所述，可以得出如下的結(jié)論：對于Y0/△接線的變壓器，用改變TA接線方式移相及由軟件在高壓側(cè)移相，差動元件兩側(cè)之間的平衡系數(shù)完全相同。在變壓器縱差保護中，是利用涌流的各種特征量（含有直流分量、波形間斷或波形不對稱、含有二次諧波分量）作為制動量或進行制動，來躲過空投變壓器時的勵磁涌流的。其邏輯框圖如圖所示。各相勵磁涌流的波形、幅值及二次諧波的含量不相同。采用“分相”閉鎖方式的優(yōu)點是：如果空投變壓器時發(fā)生內(nèi)部故障，保護能迅速而可靠動作并切除變壓器；而“或門”閉鎖方式的差動保護，則有可能拒動或延緩動作。采用較多的為二段折線式。其動作方程可用下式表示 式中：—差電流，對于兩卷變壓順（、—分別為差動元件兩側(cè)的電流）； —差動元件的啟動電流，也叫最小動作電流，或初始動作電流；－折線的斜率，也叫比率動系數(shù)；－制動電流，一般取差動元件各側(cè)電流中的最大者，即，也有采用的。三段折絲式差動元件的動作方程為　　　 在式（1120）中：－第二段折線的斜率；　　　　　　　?。谌握劬€的斜率；　　　　　　　?。诙€拐點電流；　　　　　　　　其他符號的物理意義同式。比較動作特性曲線不同幾個差動元件的動作靈敏度，可比較它們的、及。在其他兩個量固定之后，比率制動系數(shù)越小，拐點電流越大，初始動作電流越小，差動元件動作靈敏度越高，但躲區(qū)外故障的能力越差。在晶體管保護和集成電路保護裝置中，是采用波形間斷原理或二次諧波制動原理躲過涌流的。所謂二次諧波制動比，是指：在通入差動元件的電流（差流）中，含有基波分量和二次諧波分量，其基波分量大于差動元件的動作電流，而差動元件處于臨界制動狀態(tài)，此時，二次諧波分量電流與基波分量電流的百分比，叫做二次諧波制動比。（2）間斷角原理（目前使用較少，對硬件的要求較高）變壓器內(nèi)部故障時，故障電流波形無間斷；而變壓器空投時，勵磁涌流的波形是間斷的，具有很大的間斷角（一般大于1500）。由圖可以看出，間斷角的物理意義是：在差流的半個周期內(nèi)，差動量小于制動量的角度。在式中，K又稱不對稱系數(shù)，通常等于1/2。勵磁涌流的波形具有很大的間斷角，值與值相差很大，相位也不會相差1800，因此，+可能較還大，K值將大于1/2。當(dāng)變壓器過激磁時，將縱差保護閉鎖。在變壓器縱差保護中，采用5次諧波制動比這個物理量，來衡量5次諧波電流的制動能力。與二次諧波制動比類似，5次諧波制動比越大，單位5次諧波電流產(chǎn)生的制動作用越小，差動保護躲過激磁的能力越差；反之，5次諧波制動比越小，單位5次諧波電流產(chǎn)生的制動作用越大，差動保護躲變壓器過激磁的能力越強。為克服縱差保護的上述缺點，設(shè)置差動速斷元件。4短路故障的后備保護大、中型變壓器短路故障后備保護的類型，通常有復(fù)合電壓過電流保護、零序電流及零序方向電流保護、負(fù)序電流及負(fù)序方向電流保護、低阻抗保護及復(fù)合電壓方向保護。保護的接入電流為變壓器某側(cè)TA二次三相電流，接入電壓為變壓器該側(cè)或其他側(cè)TV二次三相電壓。圖　復(fù)合電壓過電流保護邏輯框圖在圖中：Uac＜－a、c兩相之間低電壓元件；　　　　U2＞－負(fù)序過電壓元件；　　　　Ia＞、Ib＞、Ic＞－分別為a、b、c相過電流元件。兩卷或三卷變壓器的零序電流保護的零序電流，可取自中性點TA二次，也可取自本側(cè)TA二次三相零線上的電流，或由本側(cè)TA二次三相電流自產(chǎn)。每段一般由兩級延時，以較短的延時縮小故障影響的范圍或跳本側(cè)斷路器，以較長的延時切除變壓器。零序III段不帶方向，且只作用于切除變壓器。在微機保護裝置中，負(fù)序電壓及負(fù)序電流均由裝置對TV二次三相電壓及TA二次三相電流計算自產(chǎn)。負(fù)序方向電流保護的邏輯框圖如圖1134所示。通常，該保護由三個相間方向阻抗元件構(gòu)成。首先用測阻抗的方法來確定發(fā)電機、變壓器內(nèi)部故障的位置存在著問題，其正確動作率不高。三卷變壓器高壓側(cè)低阻抗保護的動作阻抗只有一段，中壓側(cè)有二段，有時有三段。保護的接入電流和電壓為本側(cè)（保護安裝側(cè)）TA二次三相電流及TV二次三相電壓，有時還引入變壓器另一側(cè)TV二次三相電壓作為相間功率的計算電壓。保護的動作邏輯框圖如圖所示。在電力系統(tǒng)運行中，為將零序電流限制在某一定的范圍內(nèi)（對系統(tǒng)中各零序電流保護定值進行整定時的要求），對變壓器中性點接地運行的數(shù)量有規(guī)定。通常將該出口部件叫做零序公用中間。另外，由于各臺變壓器零序過流保護之間有了橫向聯(lián)系，使保護復(fù)雜化，且容易造成人為誤動作。另外，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障造成全系統(tǒng)失去接地點時，故障時母線TV的開口三角形繞組兩端將產(chǎn)生很大的電壓。保護的邏輯框圖如圖所示。其作用原理是：變壓器內(nèi)部故障時，在故障點產(chǎn)生往往伴隨有電弧的短路電流，造成油箱內(nèi)局部過熱并使變壓器油分解、產(chǎn)生氣體（瓦斯），進而造成噴油、沖動斯繼電器，瓦斯保護動作。運行時，繼電器內(nèi)充滿變壓器油，開口杯浸在油內(nèi)，處于上浮位置，干簧接點閉合，發(fā)出信號。當(dāng)變壓器少數(shù)繞組發(fā)生匝間短路時，雖然故障點的故障電流很大，但在差動保護中產(chǎn)生的差流可能不大，差動保護可能拒動。為提高瓦斯保護的正確動作率，瓦斯保護繼電器應(yīng)密封性能好，做到防止露水露氣。壓力繼電器又稱壓力開關(guān)，由彈簧和觸點構(gòu)成。油位是反映油箱內(nèi)油位異常的保護。若不即時處理，可能導(dǎo)致變壓器繞組絕緣損壞。圖　冷卻器全停保護在圖中：K1－冷卻器全停接點，冷卻器全停后閉合；　　　　　　　LP－保護投入壓板，當(dāng)變壓器帶負(fù)荷運行時投入；　　　　　　　K2－變壓器溫度接點。在某些保護裝置中，冷卻器全停保護中的投入壓板LP，用變壓器各側(cè)隔離刀閘的輔助接點串聯(lián)起來代替。本保護元件共有三個電流判別元件和多個時間繼電器回路。 在電流元件中，相電流的定值應(yīng)躲過變壓器的最大負(fù)荷電流，負(fù)序電流和零序電流應(yīng)躲過變壓器最大不平衡電流。對于相間短路，國內(nèi)外均裝設(shè)縱聯(lián)差動保護裝置，瞬時動作于全停。由于原理不同，發(fā)電機縱差保護將不能反應(yīng)。這幾類匝間保護運行效果很差（誤動情況嚴(yán)重），因而其應(yīng)用都受到了限制。發(fā)電機的中性點接地方式與定子接地保護的構(gòu)成密切相關(guān)，同時中性點接地方式與單相接地故障電流、定子繞組過電壓等問題有關(guān)。大型發(fā)電機中性點采用何種接地方式，國內(nèi)一直存在著是采用消弧線圈還是采用高阻接地爭議，建議采用消弧線圈接地者，認(rèn)為可以將接地電流限制在安全接地電流以下，熄滅電弧防止故障發(fā)展，從而可以爭取時間使發(fā)電機負(fù)荷平穩(wěn)轉(zhuǎn)移后停機，減小對電網(wǎng)的沖擊。為保證大型發(fā)電機的安全，中性點經(jīng)配電變壓器高阻接地的600MW機組必須使定子接地保護動作于發(fā)電機故障停機。對電力系統(tǒng)來說，發(fā)電機發(fā)生低勵或失磁后所產(chǎn)生的危險，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①低勵或失磁的發(fā)電機，由發(fā)出無功功率轉(zhuǎn)為從電力系統(tǒng)中吸收無功功率，從而使系統(tǒng)出現(xiàn)巨大的無功功差額，發(fā)電機的容量越大，在低勵和失磁時引的無功缺額越大，如果系統(tǒng)中無功功率儲備不足，將使電力系統(tǒng)中鄰近的某些點的電壓低于允許值，甚至使電力系統(tǒng)因電壓崩潰而瓦解。對于直接