【正文】 獨(dú)立式電流互感器。它是指供電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)，變壓器，并聯(lián)線路部分投入的運(yùn)行方式。因此，絕大多數(shù)情況是用三相短路電流來選擇或校驗(yàn)電氣設(shè)備。最小運(yùn)行方式為：線路處開環(huán)運(yùn)行。（3）計(jì)算短路電流有名值。圖317 等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)S對短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： 發(fā)電機(jī)對短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： 當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)S對短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： 發(fā)電機(jī)對短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： （2）由計(jì)算曲線數(shù)字表查出短路電流的標(biāo)幺值。圖312 系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)（1）轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗計(jì)算 當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，F(xiàn)點(diǎn)對的轉(zhuǎn)移電抗為： = 所以，點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖313所示。表31 短路電流表短路點(diǎn)時(shí)間系統(tǒng)S發(fā)電機(jī)短路點(diǎn)總電流/kA處短路4 S標(biāo)么值標(biāo)么值有名值/kA有名值/kA處短路4 S標(biāo)么值標(biāo)么值有名值/kA有名值/kA處短路4 S標(biāo)么值標(biāo)么值有名值/kA有名值/kA（二）發(fā)電機(jī)停運(yùn)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖37所示。 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡： 將組成的三角形電路化簡為由組成的星形電路，計(jì)算如下： 系統(tǒng)的等值化簡網(wǎng)絡(luò)如圖32所示。特殊的中間繼電器干簧繼電器干簧繼電器是中間繼電器中一種特殊形式的繼電器，其結(jié)構(gòu)示意圖見教材P21圖215。(YJ、KV)作用：用作繼電器保護(hù)的測量元件，反應(yīng)被保護(hù)元件的電壓變化。由于以上優(yōu)點(diǎn)，所以在復(fù)雜保護(hù)裝置中，應(yīng)用電流、電壓中零序和負(fù)序分量的保護(hù)方式得到了廣泛的應(yīng)用。電抗變壓器的線性變換，有賴于鐵芯磁化曲線的線性，但是鐵芯的磁化曲線如圖24曲線1所示，為擴(kuò)大鐵芯的線性范圍，可采用磁路補(bǔ)償?shù)姆椒?，磁路補(bǔ)償如圖25所示，分兩部分：一是插入磁線性1（玻莫合金），三是移入的軟鐵片2。上述各種變換器雖然作用有所不同，但他們的基本構(gòu)造是相同的，都是在鐵芯構(gòu)成的公共磁路上繞有數(shù)個(gè)通過磁路而耦合的繞組，因而他們的等效電路結(jié)構(gòu)都是相同的，如圖22所示：但是，當(dāng)它們本身參數(shù)與電源參數(shù)及負(fù)載參數(shù)的相對關(guān)系改變電，將表現(xiàn)出不同的特性，即所謂變換器按電壓變換器方式工作、或按電流方式或按電抗變壓器方式工作。圖21示出二次電流I2與m之間的關(guān)系：圖21（三）電流互感器的校驗(yàn)對于繼電器的保護(hù)用電流互感器，要求其變化比誤差不超過10%，角度差不超過7%?！倍?。執(zhí)行元件：其作用是根據(jù)邏輯元件傳送的信號，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。其中最常見且最危險(xiǎn)的是各種類型的短路,電力系統(tǒng)的短路故障會產(chǎn)生如下后果:(1)故障點(diǎn)的電弧使故障設(shè)備損壞；(2)比正常工作電流大許多的短路電流產(chǎn)生熱效應(yīng)和電動力效應(yīng),使故障回路中的設(shè)備遭到破壞；(3)部分電力系統(tǒng)的電壓大幅度下降,使用戶的正常工作遭到破壞,影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和人們的正常生活；(4)破壞電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,引起系統(tǒng)振蕩,甚至使電力系統(tǒng)瓦解,造成大面積停電的惡性循環(huán)；故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)若不及時(shí)正確處理,都可能引發(fā)事故。 四、可靠性：繼電保護(hù)的可靠性是指：保護(hù)在應(yīng)該動作時(shí)，不拒動；而在不應(yīng)動作時(shí)，不誤動的性能。如為消附除方向繼電器的電壓死區(qū)或?yàn)榧铀偾谐拷妇€附近的線路故障而加裝的電流速斷保護(hù)。我們一般都希望故障能夠被主保護(hù)動作切除。一、選擇性：所謂選擇性是指繼電保護(hù)動作時(shí)，只能把故障元件從系統(tǒng)中切除，使系統(tǒng)的無故障部分繼續(xù)運(yùn)行。包括故障和不正常工作狀態(tài)。由于自然環(huán)境，制造質(zhì)量運(yùn)行維護(hù)水平等諸方面的原因，電力系統(tǒng)的各種元件在運(yùn)行中可能出現(xiàn)各種故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)。因此，需要有專門的技術(shù)為電力系統(tǒng)建立一個(gè)安全保障體系，其中最重要的專門技術(shù)之一就是繼電保護(hù)技術(shù)。特別指出的是：在實(shí)際生產(chǎn)單位中的事故和故障信號所對應(yīng)的應(yīng)該是教材上的故障和不正常工作狀態(tài)。：凡是有斷路器的地方必須裝設(shè)繼電保護(hù)裝置。%，%。二、靈敏性 ： 繼電保護(hù)裝置對于保護(hù)范圍內(nèi)的故障應(yīng)有足夠的反應(yīng)能力，不論故障點(diǎn)的位置和故障的性質(zhì)如何，都能敏感地作出反應(yīng)，即具備足夠的靈敏性。：保護(hù)裝置越簡單越可靠。為了及時(shí)正確處理故障和不正常運(yùn)行狀態(tài),避免事故發(fā)生,就產(chǎn)生了繼電保護(hù),它是一種重要的反事故措施。如：故障時(shí)跳閘，不正常運(yùn)行時(shí)發(fā)信號，正常運(yùn)行時(shí)不動作等?；ジ衅鞯亩坞姎饬空较蛞?guī)定為：PT與一次相同，CT與二次相反。所謂10%誤差曲線，是指CTfi為10%，δ不超過7186。圖 22（一）電壓變換器（YB）對電壓變換器的要求是：變換器（及所接二次負(fù)載）的接入不影響所接處的電壓值；輸出二次電壓與一次電壓成比例，同時(shí)所接二次負(fù)載大小無關(guān)，即U2=KU1,K為實(shí)常數(shù)。 對稱分量濾過器 繼電保護(hù)的基本任務(wù)之一是發(fā)現(xiàn)被保護(hù)的系統(tǒng)或設(shè)備的故障狀態(tài)，確定故障的位置，有時(shí)還要區(qū)別故障的類型。反應(yīng)對稱分量的保護(hù)裝置必須要用對稱分量濾過器。結(jié)構(gòu)簡介：應(yīng)用實(shí)物進(jìn)行講解.型號：過電壓繼電器以奇數(shù)結(jié)尾,如DJ121等；低電壓繼電器以偶數(shù)結(jié)尾,如DJ122等。當(dāng)線圈通電流后，產(chǎn)生磁通通過簧片，兩簧片相吸觸點(diǎn)接通，繼電器動作；當(dāng)線圈磁場減弱到一定程度時(shí)，簧片觸點(diǎn)靠自身的彈力打開，繼電器返回。圖32 a圖32b 系統(tǒng)的等值化簡網(wǎng)絡(luò)（1）轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗計(jì)算 當(dāng)發(fā)生短路時(shí) =所以，點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖33所示。圖37 系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡： = 系統(tǒng)的等值化簡網(wǎng)絡(luò)如圖38所示圖38 系統(tǒng)的等值化簡網(wǎng)絡(luò)（1）轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗計(jì)算 當(dāng)發(fā)生短路時(shí) =.178所以，點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖39所示。圖313 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)S對短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： 發(fā)電機(jī)對短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為： 當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，S點(diǎn)對的轉(zhuǎn)移電抗為： =所以，點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖314所示。 （3）計(jì)算短路電流有名值。（同上）查表得短路電流的標(biāo)幺值和有名值如表35。第四章 短路電流的計(jì)算 計(jì)算短路電流的基本步驟短路電流計(jì)算是電力系統(tǒng)基本計(jì)算之一，一般采用標(biāo)幺制進(jìn)行計(jì)算。另外，三相短路是對稱短路，它的分析和計(jì)算方法是不對稱短路分析和計(jì)算的基礎(chǔ)。系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式工作的時(shí)候，應(yīng)該滿足等值阻抗最大，短路電流最小，發(fā)電機(jī)容量最小的條件。（2）一次回路電壓：UgUnUg為電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流；Un為電流互感器額定電壓。表52 電壓互感器二次額定電壓選擇表 繞組主二次繞組附加二次繞組高壓側(cè)接線方式接于線電壓接于相電壓中性點(diǎn)直接接地中性點(diǎn)不接地或經(jīng)銷弧線圈接地二次額定電壓100100 TV變比選擇的結(jié)果 變比： 第六章 電力網(wǎng)相間繼電保護(hù)方式選擇和整定計(jì)算6. 1 110KV電力網(wǎng)中線路繼電保護(hù)的配置 110~220kv線路繼電保護(hù)的配置原則在110~220kv中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，線路的相間短路保護(hù)及單相接地保護(hù)均應(yīng)動作于斷路器跳閘。當(dāng)靈敏度或速動性不能滿足要求時(shí)，應(yīng)在每一回線路上裝設(shè)高頻保護(hù)作為主保護(hù)。該保護(hù)是性能完善的保護(hù)裝置。（三）距離保護(hù)的時(shí)限特性 所謂距離保護(hù)的時(shí)限特性是指動作時(shí)限t與故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間I的關(guān)系。時(shí)間元件：作用是建立距離II、III段的動作時(shí)限，通常采用時(shí)間繼電器。第II段按階梯性與相鄰保護(hù)相配合，通常能夠靈敏而較快速地切除全線路范圍內(nèi)的故障。（4） 距離保護(hù)的應(yīng)用距離保護(hù)可以應(yīng)用在任何結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行方式多變的電力系統(tǒng)中，能有選擇性的、較快的切除相間故障。 亦即距離I段的動作阻抗應(yīng)躲過相鄰下一元件首端k1點(diǎn)或k2點(diǎn)的短路阻抗來整定，即： ZopI=KrelZ1LAB （61）式中 Krel—可靠系數(shù)，—Z1—線路單位正序阻抗。 動作時(shí)限t1II=t2BI+△t或t1II=tB+△t，一般取t1II=0. 5s. 靈敏度校驗(yàn) Ksen= Zop II/ Z1LAB≥～ （63）選被保護(hù)線路AB末端短路的條件校驗(yàn)。值得指出的是：當(dāng)距離的測量元件采用方向阻抗繼電器比采用全阻抗繼電器時(shí)，靈敏度要提高許多。雖然距離保護(hù)仍存在一些缺點(diǎn)，但是，由于它在任何形式的網(wǎng)絡(luò)均能保證有選擇性的動作。 零序電流保護(hù)整定計(jì)算的運(yùn)行方式分析 接地短路電流、電壓的特點(diǎn)根據(jù)接地短路故障的計(jì)算方法可知，接地短路是相當(dāng)于在正序網(wǎng)絡(luò)的短路點(diǎn)增加額外附加電抗的短路。一般來說，運(yùn)行方式變化主要取決于電力系統(tǒng)調(diào)度管理部門，但繼電保護(hù)可在此基礎(chǔ)上，加以分析選擇。 流過保護(hù)最大零序電流的運(yùn)行方式選擇(1) 單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)，一般取最大運(yùn)行方式，線路末端的變壓器中性點(diǎn)不接地運(yùn)行。因?yàn)樗环从橙嗪蛢上喽搪?，在正常運(yùn)行和系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)也沒有零序分量產(chǎn)生，所以它有較好的靈敏度。 零序電流保護(hù)II段的整定（1）與相鄰下一級線路的零序電流保護(hù)I段配合整定，即 =180。（1） 按與相鄰線路接地距離保護(hù)Ⅰ段定值配合整定，即（712） （2）按躲開線路末端母線上變壓器的中壓側(cè)母線短路整定式中Zb——變壓器的正序阻抗值 （713）（3）按與相鄰線的零序電流Ⅰ段保護(hù)整定式中Zbh——相鄰線路零序Ⅰ段保護(hù)范圍的相應(yīng)正序阻抗 （714） 零序電流保護(hù)的評價(jià)及使用范圍在大接地電流系統(tǒng)中，采用零序電流保護(hù)和零序方向電流保護(hù)與采用三相完全星形接線的電流保護(hù)和方向電流保護(hù)來防御接地短路相比較，前者具有較突出的優(yōu)點(diǎn)： (1) 靈敏度高相間短路過電流保護(hù)的啟動電流是按躲過最大負(fù)荷電流來整定的，一般二次側(cè)繼電器的啟動電流為5~7A；而零序過電流保護(hù)則是按躲過相間短路時(shí)的最大不平衡電流來整定的，一般二次側(cè)繼電器的起動電流為2~4A。所以，采用專門的零序電流保護(hù)就有其更重要的意義。因此,稱這類故障為暫時(shí)性故障。 1）由值班人員手動操作或通過遙控裝置將斷路器斷開時(shí)。這種方式可以保證無論什么原因使斷路器跳間后(包括偷跳和誤跳),都能進(jìn)行一次重合閘。 （5）自動重合閘在動作以后,應(yīng)能夠自動復(fù)歸。 1）前加速方式就是在重合閘前保護(hù)以瞬時(shí)或縮短ΔT時(shí)間,快速切除故障。 （2） 單相重合閘所謂單相重合閘，就是指線路上發(fā)生單相接地故障時(shí)，保護(hù)動作只斷開故障相的斷路器，然后進(jìn)行單相重合。“前加速”的優(yōu)點(diǎn)是，能快速切除瞬時(shí)性故障，是暫時(shí)性故障來不及發(fā)展成為永久性故障，而且使用設(shè)備少，只需一套ARD自動裝置；其缺點(diǎn)是，重合于永久性故障時(shí)，再次切除故障的時(shí)間延長，裝有重合閘線路的斷路器的動作次數(shù)較多，而且若此斷路器的重合閘拒動，就會擴(kuò)大停電范圍，甚至在最后一級線路上發(fā)生故障，也可能造成全網(wǎng)絡(luò)停電。 自動重合閘的配置原則根據(jù)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形狀、電壓等級、系統(tǒng)穩(wěn)定要求、負(fù)荷狀況、線路上裝設(shè)的繼電保護(hù)裝置及斷路器性能，以及其它技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素決定。變壓器故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。因此，變壓器的保護(hù)也就分為電量保護(hù)和非電量保護(hù)兩種。線路保護(hù)中采用的許多保護(hù)如過電流保護(hù)、縱差保護(hù)等在變壓器的電量保護(hù)中都有應(yīng)用，但在配置上有區(qū)別。變壓器油箱內(nèi)部故障是很危險(xiǎn)的，因?yàn)楣收宵c(diǎn)的電弧不僅會損壞繞組絕緣與鐵芯，而且會使絕緣物質(zhì)和變壓器油箱中的油劇烈汽化，由此可能引起油箱的爆炸。 總結(jié)多年來自動重合閘運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)可知，線路自動重合閘的配置和選擇應(yīng)根據(jù)不同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、實(shí)際運(yùn)行條件和規(guī)程要求具體確定。（2） 自動重合閘后加速保護(hù)動作方式圖82 后加速圖自動重合閘后加速保護(hù)動作方式簡稱“后加速”。（3） 綜合重合閘在線路上設(shè)計(jì)自動重合閘時(shí)，將單相重合閘和三相重合閘綜合到一起，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，采用單相重合閘方式工作；當(dāng)發(fā)生相間短路時(shí)，采用三相重合閘方式工作。 2）后加速方式就是在重合閘前保護(hù)瞬時(shí)或后備時(shí)間切除故障,重合于永久性故障時(shí),保護(hù)將瞬時(shí)或后備縮短△T時(shí)間,快速切除故障。 （6）自動重合間時(shí)間應(yīng)盡可能短,以縮短停電的時(shí)間。當(dāng)利用保護(hù)來啟動重合閘時(shí),由于保護(hù)動作很快,可能使重合閘來不及啟動。它可能是由于檢修質(zhì)量不合格、隱患未能消除或者是保安地線沒有拆除等原因造成的。由于輸電線路上發(fā)生的故障絕大多數(shù)是暫態(tài)性故障。但是，零序電流保護(hù)也存在一些缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下兩方面：① 于短線路或運(yùn)行方式變化很大的電網(wǎng)，零序電流保護(hù)往往難于滿足