【正文】 地方，亦即應放在 被保護設備附近。將這些人工智能方法適當結合可使求解速度 更快。所以各種形式的短路是故障中最常見，危害最大的。 繼電保護的特點 電力系統(tǒng)各元件之間通常用斷路器 DL 互相連接，每臺斷路器都裝有相應的繼電保護狀態(tài)檢修實際應用的研究 7 繼電保護裝置，可以向斷路器發(fā)出跳閘脈沖。 繼電保護狀態(tài)檢修實際應用的研究 8 3 繼電保護的基本要求 繼電保護裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的基本要求。 可靠性 可靠性是 指 在 保護 裝置規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了它應該反應的故障時，保護裝置應可靠的動作；而在不屬于該保護動作的其他任何情況下，則不應該動作。 （ 7）單相接地保護：當一相發(fā)生接地后對于接地系統(tǒng)，發(fā)出跳閘命令，對于中性點不接地系統(tǒng)，發(fā)出接地報警信號。 繼電保護狀態(tài)檢修實際應用的研究 11 （ 15）主保護：滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定和設備安全要求，出現(xiàn)故障后能以最快速度有選擇性的切除被保護設備或線路的保護。繼電保護發(fā)出跳閘命令斷路器跳開后馬上再發(fā)出合閘命令，稱為重合閘。 （ 4）整定值的計算和靈敏性校驗 為保證選擇性及最小動作時限，首先考慮其保護范圍不超出下一條線路第Ⅰ段的保護范圍。 電動機自起動電流要大于它正常工作電流，因此引入自起動系數(shù) KZq m axm ax ?? ? fzqzq IKI m a xm a x ?? ????? fzqIIIkzqIIIkh IKKIKI (57) ??IIIkK ??zqK ?hK 顯然，應按計算動作電流，且由式可見， Kh 越大， IdZ 越小， Klm 越大。 ③三相星行接線的特點：每相上均裝有 CT 和 LJ、 Y 形接線； LJ的觸點并聯(lián)。在保證選擇性方面，以保證主保護的選擇性為主，并兼顧后備保護的選擇性，特殊情況下，可放 棄后備保護的選擇性，保證其可靠性。 （ 3）假定旋轉電機的負序電抗等于正序電抗，即 x2=x1。 （ 1）最大運行方式 根據(jù)電力系統(tǒng)最大負荷的需要，電力系統(tǒng)中的發(fā)電設備都投入運行以及選擇的接地中性點全部接地的系統(tǒng)運行方式稱為最大運行方式。遇到因變壓器檢修等原因使變電所的零序阻抗有較大變化的特殊運行方式時，應根據(jù)規(guī)程規(guī) 定或實際情況臨時處理。 (4)為了改善保護配合關系，當某一短線路檢修停運時，可以用增加中性點接地變壓器臺數(shù)的辦法來抵消線路停運對零序電流分配關系產(chǎn)生的影響。一種是以差動為基本原理的保護。因此，在對繼電保護進行整定計算之前，首先應該分析運行方式。 4DL 的最大運行方式：發(fā)電機 F F F3全部投入，線路 L3停。39。 最大運行方式下本線路末端 F點故障 )()(1 ?????X =+= ????X 繼電保護狀態(tài)檢修實際應用的研究 26 1)1(1???????? ??BNjs SSXXX 查《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》后的短路電流計算曲線： t=0s 時， I*=，則 )(8241103 m a x0 AI ?????? 因為要做出短路電流曲線，還應該計算出線路中點和首端的短路電流。但 滿足不了要求。 解決的方法：一是在 B B7的母線上裝斷路器失靈保護，二是可以考慮 4DL的第Ⅲ段動作后 1DL 第Ⅲ段在相繼動作。后者延長了切除故障的 時間，前者增加了繼電保護狀態(tài)檢修實際應用的研究 35 保護的復雜性，按規(guī)程建議使用后者。若保護中有正向電流流過，必定是自己的線路故障。這樣，采用最簡單的電流、電壓聯(lián)鎖速斷保護就可保護 L4 的全長。電壓二次回路短路，則 有閉鎖信號，即閉鎖保護；若先斷路，本裝置已將保護閉鎖，而被保護線路有故障，則三相式負序元件會有輸 出，把閉鎖信號否掉，可靠的保護 [9]。為此，必須設計完善電壓二次回路短路閉鎖裝置 [8]。因此， 3DL 和 6DL 保護的動作值是相同的。零序Ⅲ段整定計算如下： 6 1 9 3 2 9 7 8 9 ?????X ???jsX t=0s,I*=, AId 889)3( max ?? ,則 AI IIIdz 1 0 78 8 ???? AI III jdz ??? 靈敏度校驗： ① 作本線路（ L2）的近后備保護， 0 7/2 3 8 ??IIIlmK 滿足要求 ②作 L1的遠后備保護，考慮相繼 ， AI 309max0 ?? ， 0 7/3 0 9 ??IIIlmK ，滿足要求 ③作 B B5的遠后備保護， AI 134max0 ?? 0 7/1 3 4 ??IIIlmK ， 滿足要求 （ 2）阻抗保護的整定計算及靈敏度校驗： ① 阻抗Ⅰ段 繼電保護狀態(tài)檢修實際應用的研究 36 ????? ZKZ ??????? ② 阻抗Ⅱ段 與 L1配合： ?????? 28)( 與 B B5 配合： ?????? )2 ( 選： ??28IIdzZ 則： ??? jdzZ （ 3）阻抗Ⅲ段 )(4361313 3m in ??? ????fhZ ?????? 0IIIdzZ 則： ??? jdzZ 靈敏度校驗 ①作本線路的近后備保護： ??IIIlmK ， 滿足要求。 （ 2）零序第Ⅲ段的整定計算： 由于零序Ⅱ不能滿足靈敏性的要求，故不設零序第Ⅱ段保護，下面計算零序第Ⅲ段的整定計算值。因此，保護仍有選擇性。 ②零序過電流保護的整定計算及靈敏度校驗。 如已知電網(wǎng)，為 110kV 中性點直接接地單電源環(huán)網(wǎng)，在配置保護時不必考慮瞬時切除全線路的每一點故障。為此， 3DL 和 6DL 上只需判斷電流的方向，不用分析 3DL 和 6DL保護的運行方式 [5]。 )( 1020 36m a x AI Cfh ???? ???? )(131m ax AI Bfh ??? )( 1012 36m a x AI Dfh ???? ???? 電網(wǎng)接線圖中各線路斷路器的運行方式分析 1DL 的最大運行方式：發(fā)電機 F F F3全部投入，線路 L1停。 (2) 要考慮相鄰線路對側開關先跳閘或單側重合于故障線路的情況（這種情況統(tǒng)稱為相繼動作）。 在保護整定計算時，應按該保護在電力系統(tǒng)運行全過程中均能正確工作來設定整定計算的條件。如果由于某些原因，變電所正常必須有兩臺變壓器中性點直接接地運行，當其中一臺中性點直接接地的變壓器停運時，若有第三臺變壓器則將第三臺變壓器改為中性點直接接地 運行。 （ 3）正常運行方式 根據(jù)系統(tǒng)正常負荷的需要，投入與之相適應數(shù)量的發(fā)電機、變壓器和線路的運行方式稱為正常運行方式。對短路咱臺過程中的非周期分量電流所造成的影響，則應在設計保護裝置時和整定計算是予以考慮。下列參數(shù)必須使用實測值： （ 1）三相三柱式變壓器的零序阻抗； （ 2）架空線路和電纜 線路的零序阻抗； （ 3）平行線之間的零序互阻抗； （ 4）雙回線同名相間的和零序的差電流系數(shù)等。 電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護原理 功率方向繼電器的工作原理： 圖 55 功率方向繼電器的工作原理 電流規(guī)定方向：從母電流向線路為正。為了保證選擇性，須加延時元件且其動作時間必須相互配合。此時： 動作電流： （ 5）構成： 與第Ⅰ段相同：僅中間繼電器變?yōu)闀r間繼電器。 繼電保護狀態(tài)檢修實際應用的研究 12 5 繼電保護的原理 電流速斷保護原理 （ 1）電流速斷保護（第Ⅰ段）： 對于僅反應于電流增大而瞬時動作電流保護，稱為電流速斷保護。 （ 17）輔助保護：為補充主保護和后備保護的性能，或當主保護和后備保護檢修退出時而增加的簡單保護。 （ 11）高頻保護：利用弱電高頻信號傳遞故障信號來進行選擇性跳閘的保護稱為高頻保護。 （ 2）電流延時速斷保護：故障電流超過速斷保護整定值時，帶一定延時后發(fā)出 跳閘命令。一般從裝設速動保護 (如高頻保護、差動保護 )、充分發(fā)揮零序接地瞬時段保護及相間速斷保護的作用、減少繼電器固有動作時間和斷路器跳閘時間等方面入手來提高速動性。 圖 21 后備保護的構成結構 后備保護：當主保護拒動時起作用，從而動作于相應斷路器以切除故障元件。 為防止事故發(fā)生，電力系統(tǒng)繼電保護就是裝設在每一個電氣設備上，用來反映它們發(fā)生和異常運行情況，從而動作于短路器挑閘或發(fā)出信號的一種有效的反事故的自動裝置。各電氣元件及系統(tǒng)整體一般處于正常運行狀態(tài)，但也可能出現(xiàn)故障或異常運行狀態(tài)，如短路，斷線、過負荷等狀態(tài)。 智能化 近年來，人工智能技術如神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法、進化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系 統(tǒng)各個領域都得到了應用，在繼電保護領域應用的研究也已開始［ 7］。所敷設的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復雜。在母線區(qū)外故障時，各保護單元都計算為外部故障均不動作。顯然，實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡聯(lián)接起來，亦即實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡化。 網(wǎng)絡化 計算機網(wǎng)絡作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術支柱，使人類生產(chǎn)和社會生活 的面貌發(fā)生了根本變化。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設想是不現(xiàn)實的。 南京電力自動化研究院一開始就研制了 16 位 CPU 為基礎的微機線路保護，已得到大面積推廣，目前也在研究 32 位保護硬件系統(tǒng)。天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的微機相電壓補償式方向高頻保護，西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護也相繼于 199 1996 年通過鑒定。到 80 年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。50 年代，我國工程技術人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護技術 隊伍，對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。第四章繼電保護的分類既要講了繼電保護的 20 種分類。第二章是繼電保護對電力系統(tǒng)中的目的以及故障似 的反應。 關鍵詞： 繼電保護 ； 電力系統(tǒng) ； 整定計算 ； 故障的反應 ； 短路 閉鎖裝置 繼電保護狀態(tài)檢修實際應用的研究 II 目 錄 摘要 ................................................ 錯誤 !未定義書簽。 60 年代中到 80 年代中是晶體管繼電保護蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。 1984 年原華北電力學院研制的輸電線路微機保繼電保護狀態(tài)檢修實際應用的研究 2 護裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應用，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。 計算機化 隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展，微機保護硬件也在不斷發(fā)展。 電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡資源的能力，高級語言編程等。 (3)采用 STD 總線或 PC 總線，硬件模塊化，對于不同的保護可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴展。國外早已提出過系統(tǒng)保護的概念，這在當時主要指安全自動裝置。 對于某些保護裝置實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)，也能提高保護的可靠性。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡控制中心或任一終端。 OTA 和 OTV 的光信號輸入到此一體化裝置中并轉換成電信號后，一方面用作保護的計算判斷；另一方面作為測量量，通過網(wǎng)絡送到主控室。天津大學從 1996 年起進行神經(jīng)網(wǎng)絡式繼電保護的研究，已取得初步成果。 所謂異常運行狀態(tài)是指系統(tǒng)的正常工作受到干擾，使運行參數(shù)偏離正常值。實踐表明，繼電保護裝置或斷路器有拒絕動作的可能性，因而需要考慮后備保護。 選擇性 選擇性是指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障 ,當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時 ,才允許由相鄰設備保護、線路保護或斷路器失靈保護切除故障。為保證可靠性，應采用有可靠元件和簡單的接線構成的性能良好的保護裝置，并應采用必要的檢驗、閉鎖和自診斷的措施。 （ 8）差動保護：當流過變壓器、中性點線路或電動機繞組，線路兩端電流之差變化超過整定值 時，發(fā)出跳閘命令稱為縱差動保護，兩條并列運行的線路或兩個繞組之間電流差變化超過整定值時，發(fā)出跳閘命令稱橫差動保護。 （ 16）后備保護：主保護或斷路器拒動時，用來切除除故障的保護。 重合閘一次后不允許再重合的稱為一次重合閘，允許再重合一次的稱為二次重合閘（一般很