【文章內(nèi)容簡介】 拒動時，由斷路器失靈保護(hù)來實現(xiàn)后備保護(hù)。 輔助保護(hù)：為補充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運行而增設(shè)的簡單保護(hù)。 繼電保護(hù)的作用 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動、迅速、有選擇性的將故 障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障設(shè)備迅速恢復(fù)正常運行； 反映電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運行維護(hù)的條件（例如有無經(jīng)常值班人員）而動作于發(fā)出信號、減負(fù)荷或跳閘。 對繼電保護(hù)的基本要求 對動作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個基本要求：選擇性、速動性、靈敏性、可靠性，即保護(hù)四性。 1） 選擇性 選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護(hù)裝置僅 將故障元件切除，而使非故障三江學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 元件仍能正常運行，以盡量縮小停電范圍， 例 如圖 23 所示。 圖 23 某電力系統(tǒng)的繼電保護(hù) 當(dāng) d1 短路時，保護(hù) 2 動 → 跳 1DL、 2DL，有選擇性 ； 當(dāng) d2 短路時，保護(hù) 6 動 → 跳 5DL、 6DL，有選擇性 ； 當(dāng) d3 短路時，保護(hù) 8 動 → 跳 7DL、 8DL，有選擇性 ； 若保護(hù) 7 拒動或 7DL 拒動，保護(hù) 5 動 → 跳 5DL（有選擇性） ； 若保護(hù) 7 和 7DL 正確動作于跳閘，保護(hù) 5 動 → 跳 5DL，則越級跳閘（非選擇性） 。 因此， 選擇性就是故障點在區(qū)內(nèi)就動作，區(qū)外不動作。當(dāng)主保護(hù)未動作時，由近后備或遠(yuǎn)后備切除故障，使停電面積最小。因遠(yuǎn)后備保護(hù)比較完善（對保護(hù)裝置 DL、二次回路和直流電源等故障所引起的拒絕動作均起后備作用）且實現(xiàn) 簡單、經(jīng)濟(jì)，應(yīng)優(yōu)先采用。 2） 速動性 快速切除故障。 1 提高系統(tǒng)穩(wěn)定性； 2 減少用戶在低電壓下的動作時間； 3 減少故障元件的損壞程度 ，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。 t = tbh +tDL 式中， t－故障切除時間； tbh保護(hù)動作時間； tDL斷路器動作時間。 一般的快速保護(hù)動作時間為 ～ ，最快的可達(dá) ～ 。 一般的斷路器的動作時間為 ～ ，最快的可達(dá) ～ 。 3） 靈敏性 指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，對故障情況的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時，不論短路點的 位置與短路的類型如何，都能靈敏地正確地反應(yīng)出來。通常，靈敏性用靈敏系數(shù)來衡量，并表示為 Klm。對反應(yīng)于數(shù)值上升而動作的過量保護(hù)（如電流保護(hù)） 。 Kim = 保護(hù)區(qū)內(nèi)金屬性短路時故障參數(shù)的最小計算值保護(hù)的動作參數(shù)= IdminIdz 對反應(yīng)于數(shù)值下降而動作的欠量保護(hù)（如低電壓保護(hù)） Kim = 保護(hù)的動作參數(shù)保護(hù)區(qū)內(nèi)金屬性短路時故障參數(shù)的最大計算值 = UdzUdmax 其中故障參數(shù)的最小、最大計算值是根據(jù)實際可能的最不利運行方式、故障類型和短路點來計算的。在《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程（ DL400－ 91）》三江學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 中，對各類保護(hù)的靈敏系數(shù) Klm的要求都作了具體規(guī)定 4） 可靠性 可靠性 指發(fā)生了屬于它改動作的故障，它能可靠動作，即不發(fā)生拒絕動作（拒動）；而在不改動作時，他能可靠不動，即不發(fā)生錯誤動作（簡稱誤動）。 影響可靠性有內(nèi)在的和外在的因素： 1） 內(nèi)在的 。 裝置本身的質(zhì)量，包括元件好壞、結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、制造工藝水平、內(nèi)外接線簡明，觸點多少等； 2） 外在的 。 運行維護(hù)水平、調(diào)試是否正確、正確安裝 上述四個基本要求是分析研究繼電保護(hù)性能的基礎(chǔ)，也是貫穿全課程的一個基本線索。在它們之間既有矛盾的一面，又有在一定條件下統(tǒng)一的一 面。 四性的相互關(guān)系 ： 一、 選擇性與速動性存在矛盾，解決矛盾的方法是： 1）切除故障允許有一定的延時； 2）對于維持系統(tǒng)穩(wěn)定的、重要的、可能危及人生安全的故障必須保證快速切除。 二、 靈敏性與可靠性存在矛盾 。 保護(hù)設(shè)置太靈敏，容易引起 “誤動 ”，不可靠；保護(hù)設(shè)置過分的考慮 “穩(wěn)妥性 ”，增加了 “拒動 ”的可能性。為了解決這個矛盾，我們一般根據(jù)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和負(fù)荷性質(zhì)的不同，誤動和拒動的危害程度有所不同來進(jìn)行考慮： 1）系統(tǒng)中有充足的備用容量、輸電線路很多、各系統(tǒng)之間和電源與負(fù)荷之間聯(lián)系很緊密時，提高繼電保護(hù) “不拒動 ”的可 靠性比提高 “不誤動 ”的可靠性更為重要； 2）系統(tǒng)中備用容量很少，各系統(tǒng)之間和電源與負(fù)荷之間聯(lián)系比較薄弱的情況下，提高繼電保護(hù) “不誤動 ”的可靠性比提高 “不拒動 ”的可靠性更為重要。 微機(jī)保護(hù)優(yōu)點 1） 維護(hù)調(diào)試方便 。 目前在國內(nèi)大量使用的整流型或晶體管型繼電保護(hù)裝置的調(diào)試工作量很大，尤其是一些復(fù)雜的保護(hù)，例如超高壓線路的保護(hù)設(shè)備，調(diào)試一套保護(hù)常常需要一周，甚至更長的時間。究其原因，這類保護(hù)裝置都是布線邏輯的，保護(hù)的每一種功能都由相應(yīng)的硬件器件和連線來實現(xiàn)。為確認(rèn)保護(hù)裝置是否完好，就需要把所具備的各種功能都通過模擬試驗來校核一遍。微機(jī)保護(hù)則不同，它的硬件是一臺計算機(jī)，各種復(fù)雜的功能是由相應(yīng)的軟件實現(xiàn)的。換言之，它是用一個只會做幾種單調(diào)的、簡單操作的硬件，配以軟件，把許多簡單操作組合而完成各種復(fù)雜功能的。因而只要用幾個簡單的 操作就可以檢驗微機(jī)的硬件是否完好。或者說如果微機(jī)硬件有故障，將會立即表現(xiàn)出來。如果硬件完好，對于已成熟的軟件，只要程序和設(shè)計時一樣，必然會達(dá)到設(shè)計的要求，不用逐臺做各種模擬試驗來檢驗每一種功能是否正確。實際上如果經(jīng)檢查，程序和設(shè)計時的完全一三江學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 樣，就相當(dāng)于布線邏輯的保護(hù)裝置的各種功能已被檢查完畢。微機(jī)保護(hù)裝置具有自診斷功能，對硬件各部分和存放在 EPROM 中的程序不斷地進(jìn)行自動檢測，一旦發(fā)現(xiàn)異常就會發(fā)出警報，通常接上電源后沒有警報，可確認(rèn)裝置完好。微機(jī)保護(hù)裝置幾乎不用調(diào)試，從而可大大減輕運行維護(hù)的工作量。 2） 可 靠性高 。 計算機(jī)在程序指揮下，有較強的綜合分析和判斷能力，因此它可以實現(xiàn)常規(guī)保護(hù)很難辦到的自動糾錯，即自動識別和排除干擾，防止由于干擾而造成誤動作。另外它有自診斷能力，能夠自動檢測出本身硬件的異常部分，配合多重化可以有效地防止拒動，因此可靠性很高。 3） 易于獲得附加功能 。 應(yīng)用微型計算機(jī)后，如果配置一個打印機(jī)，或者其他顯示設(shè)備，可以在系統(tǒng)發(fā)生故障后提供多種信息。例如保護(hù)各部分的動作順序和動作時間記錄，故障類型和相別及故障前后電壓和電流的波形記錄等。對于線路保護(hù)，還可以提供故障點的位置（測距）。有助于運行部門對事 故的分析和處理。 4） 靈活性大 。 由于計算機(jī)保護(hù)的特性主要由軟件決定（不同原理的保護(hù)可以采用通用的硬件），因此只要改變軟件就可以改變保護(hù)的特性和功能。從而可靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)運行的變化。 5） 保護(hù)性能得到很好改善 。 由于計算機(jī)的應(yīng)用，使很多原有型式的繼電保護(hù)中存在的技術(shù)問題，可找到新的解決辦法。例如對接地距離保護(hù)的允許過渡電阻的能力，距離保護(hù)如何區(qū)別振蕩和短路，大型變壓器差動保護(hù)如何識別勵磁涌流和內(nèi)部故障等問題都已提出了許多新的原理和解決方法。 6） 可以實現(xiàn)變配電所無人值班 。 由于微機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置具有以上優(yōu)點，且 微機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置具有通信功能，因此，以微機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置為基礎(chǔ)構(gòu)成變電站自動化系統(tǒng)，為變電站安全運行提供了一種新技術(shù)、新產(chǎn)品。變電站自動化系統(tǒng)由剛開始的主從式結(jié)構(gòu)，發(fā)展到現(xiàn)在的分層分布式結(jié)構(gòu)，即變微機(jī)保護(hù)及電站自動化系統(tǒng)分三層：間隔設(shè)備層（微機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置）、通信網(wǎng)絡(luò)層、站控監(jiān)控層。通信網(wǎng)絡(luò)一般選用 CAN 總線或 LON 總線等，站控制層一般選用 WINDOWS NT，保護(hù)裝置動作不依賴通信網(wǎng)絡(luò)。保護(hù)監(jiān)控裝置完成間隔設(shè)備層保護(hù)、測量、控制、信號功能。各種數(shù)據(jù)信息通過通信網(wǎng)絡(luò)送向監(jiān)控主機(jī)，主機(jī)完成數(shù)據(jù)收集和顯示功能，實 現(xiàn) “遙測、遙信、遙控、遙調(diào) ”等四遙功能，實現(xiàn)少人值班和無人值班功能。 7） 降低變配電所綜合造價 。 采用全分散式微機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置及變電站自動化系統(tǒng)后，變電站二次電纜大量減少，保護(hù)設(shè)備維護(hù)量少，變電站管理水平提高。節(jié)約投資，降低整個變電站工程造價；電子信息技術(shù)在變電站中優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，有較好經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 傳統(tǒng)保護(hù) 的 缺點 二次接線復(fù)雜，維護(hù)困難，變配電所綜合造價高，復(fù)雜保護(hù)原理實現(xiàn)困難，三江學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 保護(hù)靈敏度，精度不高，不易推進(jìn)計算機(jī)管理，不能實現(xiàn)無人值班。 傳 統(tǒng)的機(jī)電式繼電器保護(hù)系統(tǒng)在以下幾個方面存在著自身難以克服的缺陷 ② 動作速度慢，一般不超過 ② 沒有自診斷和自檢功能，保護(hù)裝置中的元件損壞不能及時發(fā)現(xiàn)，易造成嚴(yán)重后果 ③ 保護(hù)的每一種方式都是靠相應(yīng)的硬件和連線來實現(xiàn)的，所以保護(hù)裝置的功能靈活性差 ④ 對于供電系統(tǒng)中一些復(fù)雜的保護(hù)方式，參數(shù)整定繁瑣，調(diào)試工作量大，且靈敏度差，容易發(fā)生保護(hù)誤動和拒動的現(xiàn)象。 三江學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 第三 章 DMP314 裝置研究 DMP314 微機(jī)線路距離保護(hù)裝置主要適用于 35KV 及以下電壓等級需配距離保護(hù)的線路，可集中組屏，也可分散于開關(guān)柜。 主要保護(hù)功能 1） 三段相間距離保護(hù)（ I、 II、 III 段距離保護(hù)、相繼速動保護(hù)、 PT 斷線退距離投電流保護(hù)） ； 2） 三相式三段電流保護(hù)（速斷、限時電流速斷、過流），（帶后加速、低壓閉鎖、方向保護(hù)） ； 3） 三相一次重合閘（不對應(yīng)啟動、保護(hù)啟動、檢無壓、檢同期、檢有壓） ； 4） 低頻減載（帶欠流閉鎖，滑差閉鎖） ； 5） 零序方向保護(hù) ； 6） 低壓減載（帶加速功能） ； 7） PT、 CT 斷線、線路 PT 斷線報警 。 技術(shù)指標(biāo) 1） 額定數(shù)據(jù) ： 交流電流 5A、 1A 交流電壓 100V 交流頻率 50HZ 直流電壓 220V、 110V 功率消耗 交流電流回路 IN=5A 每相不大于 交流電壓回路 U=UN 每相不大于 直流電源回路正常工作不大于 10W 保護(hù)動作不大于 20W 2） 過載能力 交流電流回路 2 倍額定電流連續(xù)工作 ， 10 倍額定電流允許 10S， 40 倍額定電流允許 1S； 交流電壓回路 倍額定電壓連續(xù)工作 ； 直流電源回路 80%—110%額定電壓連續(xù)工作 3） 測量誤差 測量電流電壓不大于 177。%； 有 (無 )功率不大于 177。%； 保護(hù)電流不大于 177。3%； 三江學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 4） 溫度影響 正常工作溫度： 10℃ ～ 55℃ ； 極限工作溫度： 25℃ ～ 75℃ ； 裝置在 10℃ ～ 55℃ 溫度下動作值因溫度變化而引起的變差不大于 177。1%。 5） 安全與電磁兼容 ① 脈沖干擾試驗 能承受頻率為 1MHZ 及 100KHZ 電壓幅值共模 2500V，差模 1000V 的衰減震蕩波脈沖干擾試驗 . ② 靜電放電抗擾度測試 能承受 IEC6100042 標(biāo)準(zhǔn) Ⅳ 級、試驗電壓 8KV 的靜電接觸放電試驗。 ③ 射頻電磁場輻射抗擾度測試 能承受 IEC6100043 標(biāo)準(zhǔn) Ⅲ 級、干擾場強 10V/M 的幅射電磁場干擾試驗。 ④ 電快速瞬變脈沖群抗擾度測試 能承受 IEC6100044 標(biāo)準(zhǔn) Ⅳ 級的快速瞬變干擾試驗。 ⑤ 浪涌 (沖擊 ) 抗擾度試驗 能承受 IEC6100045 標(biāo)準(zhǔn) Ⅳ 級、開路試驗電壓 4KV 的浪涌干擾試驗。 ⑥ 供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波、諧間波的干擾試驗 能滿足 IEC6100047 標(biāo)準(zhǔn) B 級、電流和電壓的最大允許誤差不大于測量值 的5％。 ⑦ 電源電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗 能承受 IEC61000411 標(biāo)準(zhǔn) 70％ UT 等級的電壓暫降、短時中斷干擾試驗。 ⑧ 振蕩波抗擾度試驗 能承受 IEC61000412 標(biāo)準(zhǔn) Ⅳ 級阻尼振蕩波干擾試驗，以及電壓幅值共模 4KV、差模 2KV 的 Ⅳ 級振鈴波干擾試驗。 ⑨ 工頻磁場抗干擾度 能承受 IEC6100048 標(biāo)準(zhǔn) Ⅳ 級持續(xù)工頻磁場干擾試驗。 ⑩ 阻尼振蕩磁場抗干擾度 能承受 IEC61000410 標(biāo)準(zhǔn) Ⅳ 級阻尼振蕩磁場干擾試驗。 絕緣耐壓 交流輸入對地：大于 100 兆歐 直流輸入對地：大于 100 兆歐 信號及輸出觸點對地：大于 100 兆歐 開入回路對地：大于 100 兆歐 能承受 2KV/1min 的工頻耐壓， 5KV 的沖擊電壓。 三江學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 微機(jī)線路距離保護(hù)測控裝置背板端子圖 手跳手合遙控電源1614151213機(jī)卡保護(hù)護(hù)跳閘信號復(fù)歸閉鎖跳、合閘合閘壓板跳閘壓板+合閘壓板+跳閘壓板810119756合閘線圈外接保1342C跳閘線圈+ 2 20 2 204保護(hù)動作閉鎖合閘閉鎖跳閘1516131412控制回路斷線81011