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正文內(nèi)容

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)西南交大畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2024-07-24 15:32 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 護(hù)一般常用作主變壓器的保護(hù),是專門保護(hù)變壓器內(nèi)部和外部故障的主保護(hù) ?! 。哼@是一種作為主系統(tǒng)、高壓長線路的高可靠性的繼電保護(hù)裝置。目前我國已建成的多條500KV的超高壓輸電線路就要求使用這種可行性、選擇性、靈敏性和動作迅速的保護(hù)裝置。高頻保護(hù)分為相差高頻保護(hù);方向高頻保護(hù)。相差高頻保護(hù)的基本原理是比較兩端電流的相位的保護(hù)。規(guī)定電流方向由母線流向線路為正,從線路流向母線為負(fù)。就是說,當(dāng)線路內(nèi)部故障時,兩側(cè)電流同相位而外部故障時,兩側(cè)電流相位差180度。方向高頻保護(hù)的基本工作原理是,以比較被保護(hù)線路兩端的功率方向,來判別輸電線路的內(nèi)部或外部故障的一種保護(hù)裝置?! 。哼@種繼電保護(hù)也是主系統(tǒng)的高可靠性、高靈敏度的繼電保護(hù),又稱為阻抗保護(hù),這種保護(hù)是按照長線路 故障點不同的阻抗值而整定的?! 。哼@是一種作為高壓并聯(lián)電容器的保護(hù)裝置。繼電保護(hù)有較高的靈敏度,對于采用雙星形接線的并聯(lián)電容器組,采用這種保護(hù)較為適宜。它是根據(jù)并聯(lián)電容器發(fā)生故障時產(chǎn)生的不平衡電流而動作的一種保護(hù)裝置?! 。哼@是作為三相電力系統(tǒng)中發(fā)生不對稱短路故障和接地故障時的主要保護(hù)裝置?! 。哼@是一種具有方向性的繼電保護(hù)。對于環(huán)形電網(wǎng)或雙回線供電的系統(tǒng),某部分線路發(fā)生故障時,而故障電流的方向符合繼保護(hù)整定的電流方向,則保護(hù)裝置可靠地動作,切除故障點。(二)繼電保護(hù)的基本任務(wù)及要求1. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)是:1) 自動、迅速、有選擇性地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,保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運行。2) 反應(yīng)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(如有無經(jīng)常值班人員)而動作于信號,以便值班員及時處理,或由裝置自動進(jìn)行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運行就會引起損壞或發(fā)展成為事故的電氣設(shè)備予以切除。此時一般不要求保護(hù)迅速動作,而是根據(jù)對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時,以免暫短地運行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。3) 繼電保護(hù)裝置還可以與電力系統(tǒng)中的其他自動化裝置配合,在條件允許時,采取預(yù)定措施,縮短事故停電時間,盡快恢復(fù)供電,從而提高電力系統(tǒng)運行的可靠性。2. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求是:繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù),必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性四個基本要求。對于作用于繼電器跳閘的繼電保護(hù),應(yīng)同時滿足四個基本要求,而對于作用于信號以及只反映不正常的運行情況的繼電保護(hù)裝置,這四個基本要求中有些要求可以降低。1)選擇性選擇性就是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時,其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除,當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒動時,應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)將故障切除。2)速動性速動性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障,以減少設(shè)備及用戶在大電流、低電壓運行的時間,降低設(shè)備的損壞程度,提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。3. 一般必須快速切除的故障有:(1) 使發(fā)電廠或重要用戶的母線電壓低于有效值()。(2) 大容量的發(fā)電機、變壓器和電動機內(nèi)部故障。(3) 中、低壓線路導(dǎo)線截面過小,為避免過熱不允許延時切除的故障。(4) 可能危及人身安全、對通信系統(tǒng)造成強烈干擾的故障。故障切除時間包括保護(hù)裝置和斷路器動作時間,~,~,~,~。對于反應(yīng)不正常運行情況的繼電保護(hù)裝置,一般不要求快速動作,而應(yīng)按照選擇性的條件,帶延時地發(fā)出信號。3)靈敏性靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運行情況時,保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。能滿足靈敏性要求的繼電保護(hù),在規(guī)定的范圍內(nèi)故障時,不論短路點的位置和短路的類型如何,以及短路點是否有過渡電阻,都能正確反應(yīng)動作,即要求不但在系統(tǒng)最大運行方式下三相短路時能可靠動作,而且在系統(tǒng)最小運行方式下經(jīng)過較大的過渡電阻兩相或單相短路故障時也能可靠動作。系統(tǒng)最大運行方式:被保護(hù)線路末端短路時,系統(tǒng)等效阻抗最小,通過保護(hù)裝置的短路電流為最大運行方式;系統(tǒng)最小運行方式:在同樣短路故障情況下,系統(tǒng)等效阻抗為最大,通過保護(hù)裝置的短路電流為最小的運行方式。保護(hù)裝置的靈敏性是用靈敏系數(shù)來衡量。4)可靠性可靠性包括安全性和信賴性,是對繼電保護(hù)最根本的要求。安全性:要求繼電保護(hù)在不需要它動作時可靠不動作,即不發(fā)生誤動。信賴性:要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動作的故障時可靠動作,即不拒動。繼電保護(hù)的誤動作和拒動作都會給電力系統(tǒng)帶來嚴(yán)重危害。即使對于相同的電力元件,隨著電網(wǎng)的發(fā)展,保護(hù)不誤動和不拒動對系統(tǒng)的影響也會發(fā)生變化。以上四個基本要求是設(shè)計、配置和維護(hù)繼電保護(hù)的依據(jù),又是分析評價繼電保護(hù)的基礎(chǔ)。這四個基本要求之間是相互聯(lián)系的,但往往又存在著矛盾。因此,在實際工作中,要根據(jù)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和用戶的性質(zhì),辯證地進(jìn)行統(tǒng)一。(三)繼電保護(hù)基本原理繼電保護(hù)裝置必須具有正確區(qū)分被保護(hù)元件是處于正常運行狀態(tài)還是發(fā)生了故障,是保護(hù)區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障的功能。保護(hù)裝置要實現(xiàn)這一功能,需要根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)來構(gòu)成。電力系統(tǒng)發(fā)生故障后,工頻電氣量變化的主要特征是:1) 電流增大。 短路時故障點與電源之間的電氣設(shè)備和輸電線路上的電流將由負(fù)荷電流增大至大大超過負(fù)荷電流。2) 電壓降低。當(dāng)發(fā)生相間短路和接地短路故障時,系統(tǒng)各點的相間電壓或相電壓值下降,且越靠近短路點,電壓越低。3) 電流與電壓之間的相位角改變。正常運行時電流與電壓間的相位角是負(fù)荷的功率因數(shù)角,一般約為20176。,三相短路時,電流與電壓之間的相位角是由線路的阻抗角決定的,一般為60176?!?5176。,而在保護(hù)反方向三相短路時,電流與電壓之間的相位角則是180176。+(60176?!?5176。)。4) 測量阻抗發(fā)生變化。測量阻抗即測量點(保護(hù)安裝處)電壓與電流之比值。正常運行時,測量阻抗為負(fù)荷阻抗;金屬性短路時,測量阻抗轉(zhuǎn)變?yōu)榫€路阻抗,故障后測量阻抗顯著減小,而阻抗角增大。不對稱短路時,出現(xiàn)相序分量,如兩相及單相接地短路時,出現(xiàn)負(fù)序電流和負(fù)序電壓分量;單相接地時,出現(xiàn)負(fù)序和零序電流和電壓分量。這些分量在正常運行時是不出現(xiàn)的。利用短路故障時電氣量的變化,便可構(gòu)成各種原理的繼電保護(hù)。此外,除了上述反應(yīng)工頻電氣量的保護(hù)外,還有反應(yīng)非工頻電氣量的保護(hù)。(四)繼電保護(hù)系統(tǒng)的組成一般情況而言,整套繼電保護(hù)裝置由測量元件、邏輯環(huán)節(jié)和執(zhí)行輸出三部分組成 。測量比較部分是測量通過被保護(hù)的電氣元件的物理參量,并與給定的值進(jìn)行比較,根據(jù)比較的結(jié)果,給出“是”“非”性質(zhì)的一組邏輯信號,從而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動。邏輯部分使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障的類型和范圍,最后確定是應(yīng)該使斷路器跳
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