【正文】 圖4—3 外部短路暫態(tài)過程中的短路電流和不平衡電流（a）一次側(cè)短路電流；(b)不平衡電流為了保證差動保護(hù)動作的選擇性，差動繼電器動作電流必須躲過最大不平衡電流。若不平衡電流大，則繼電器動作電流就增大，保護(hù)靈敏度下降。為了保證保護(hù)的靈敏度，又要保證繼電器在區(qū)外短路可靠不動作，區(qū)內(nèi)短路靈敏動作，一直是差動保護(hù)研究的主要內(nèi)容。二、光纖縱聯(lián)差動保護(hù)光纖縱差保護(hù)是通過光纖通道將測量信號從一側(cè)傳送到另一側(cè)的。首先把電信號轉(zhuǎn)換成光信號再傳輸；接到的光信號再轉(zhuǎn)換成電信號進(jìn)行相位或方向比較，決定保護(hù)是否動作。微機(jī)光纖縱差保護(hù)詳細(xì)內(nèi)容放在微機(jī)保護(hù)課里進(jìn)行講解。測驗(yàn)題：已知：線路阻抗角為650；計(jì)算a處距離ii段動作阻抗整定計(jì)算中所用的最小分支系數(shù)和距離iii段靈敏度校驗(yàn)中所用的最大分支系數(shù)。三、高頻保護(hù)的工作原理和分類高頻保護(hù)的作用原理及分類對于高電壓、遠(yuǎn)距離輸電線路，要求配置全線速動保護(hù)作為主保護(hù)。凡是同時(shí)反應(yīng)線路兩側(cè)電氣量的保護(hù)均能實(shí)現(xiàn)全線速動。而要構(gòu)成能反應(yīng)兩端電氣量的保護(hù)，必須具有能反應(yīng)兩端電氣量的信號和傳輸這個(gè)信號的通道。在220kv及以上電壓等級的電網(wǎng)中，廣泛采用高頻保護(hù)作為主保護(hù)。所謂高頻保護(hù)，即是應(yīng)用載波技術(shù)，以輸電線路本身作為通道，將線路兩側(cè)工頻電氣量（或兩側(cè)階段式保護(hù)中測量元件的判別結(jié)果）調(diào)制在頻率為40v～500khz的高頻電波上，沿通道互相傳送；兩側(cè)保護(hù)收到此高頻電波后，再將其還原為工頻電氣量（或判別結(jié)果）并在各自的保護(hù)中比較這些量，以判斷是區(qū)內(nèi)還是區(qū)外故障。從原理上看，高頻保護(hù)不反應(yīng)被保護(hù)線范圍以外的故障，其動作可以不帶延時(shí)。，它由繼電部分、高頻收發(fā)信機(jī)和高頻通道組成。高頻保護(hù)結(jié)構(gòu)框圖f發(fā)信機(jī)；s收信機(jī)高頻通道的構(gòu)成經(jīng)高頻加工的輸電線路稱之為輸電線載波通道，簡稱為“高頻通道”或“通道”。在輸電線路的兩相上作高頻加工的通道，稱為“相地”制高頻通道?！跋嗟亍敝聘哳l通道的傳輸效率較低，但所需加工設(shè)備較少，投資較小。國內(nèi)一般都采用“相地”制高頻通道。高頻通道的工作方式和高頻信號的作用高頻通道的工作方式有正常無高頻電流方式、正常有高頻電流方式和移頻方式三種。1）正常無高頻電流方式正常情況下發(fā)信機(jī)不發(fā)信，通道中無高頻電流通過。當(dāng)系統(tǒng)故障時(shí)，發(fā)信機(jī)由起動元件起動發(fā)信，通道中才有高頻電流出現(xiàn)。因此，這種方式又稱為故障時(shí)發(fā)信方式。其優(yōu)點(diǎn)是對鄰近通道的影響小，可以延長收發(fā)信機(jī)的壽命。缺點(diǎn)是必須要有起動元件，且需要定時(shí)檢查通道是否良好。目前電力系統(tǒng)中廣泛采用這一方式。2）正常有高頻電流方式正常情況下，發(fā)信機(jī)連續(xù)發(fā)信，通道中經(jīng)常有高頻電流通過。因此這種方式又稱長期發(fā)信方式。長期發(fā)信的優(yōu)點(diǎn)是通道的工作狀態(tài)可得到經(jīng)常監(jiān)視，可靠性較高。此外，無需發(fā)信起動元件，使保護(hù)簡化，并可提高保護(hù)的靈敏度。其缺點(diǎn)是增大了通道間的相互干擾，并降低了收發(fā)信機(jī)的使用年限。3）移頻方式正常情況下，發(fā)信機(jī)發(fā)出某一種頻率的高頻電流，用以監(jiān)視通道及閉鎖高頻保護(hù)。當(dāng)線路故障時(shí)，高頻保護(hù)控制發(fā)信機(jī)移頻，發(fā)出另一種頻率的高頻電流。這種方式提高了通道工作的可靠性，且加強(qiáng)了保護(hù)的抗干擾能力。高頻保護(hù)的信號應(yīng)在系統(tǒng)故障情況下起作用。當(dāng)線路內(nèi)部故障時(shí)，將保護(hù)開放，允許保護(hù)跳閘；當(dāng)線路外部故障時(shí)，將保護(hù)閉鎖。按高頻信號邏輯性質(zhì)不同，可分為跳閘信號、允許信號和閉鎖信號，如圖 。1）跳閘信號線路內(nèi)部故障時(shí)，直接引起保護(hù)跳閘的信號稱為跳閘信號。跳閘信號的出現(xiàn)，是保 護(hù)跳閘的充分條件，它與繼電部分 p的動作信號間具有“或”的邏輯關(guān)系，（a）所示，即有高頻信號時(shí)，高頻保護(hù)就發(fā)跳閘命令。2）允許信號線路內(nèi)部故障時(shí)，將保護(hù)開放，允許保護(hù)跳閘的信號稱為允許信號。有允許信號是保護(hù)跳閘的必要條件。只有繼電部分動作，同時(shí)又有允許信號時(shí)，保護(hù)才能動作于跳閘，缺一不可。3）閉鎖信號線路外部故障時(shí)，將保護(hù)閉鎖的信號稱為閉鎖信號。閉鎖信號是禁止保護(hù)跳閘的信號。無閉鎖信號是保護(hù)跳閘的必要條件。閉鎖信號與繼電部分的動作信號間具有“否”邏輯關(guān)系，如圖 （c）所示。只有繼電部分動作而又無閉鎖信號時(shí)，保護(hù)才能動作于跳閘。目前國內(nèi)使用的高頻保護(hù)裝置，多采用故障時(shí)發(fā)送高頻閉鎖信號的工作方式。采用閉鎖信號，可提高保護(hù)的可靠性。采用允許信號的主要優(yōu)點(diǎn)是動作速度較快。在主保護(hù)雙重化的情況下，一套采用閉鎖信號，另一套采用允許信號，可得到取長補(bǔ)短的效果。采用跳閘信號的優(yōu)點(diǎn)是能從一端判定內(nèi)部故障。缺點(diǎn)是抗干擾能力差。多用于線路變壓器組上。第六章 電力變壓器保護(hù)一、電力變壓器的故障類型和不正常工作狀態(tài)電力變壓器的故障通?？煞譃?油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。油箱內(nèi)部故障 主要是指發(fā)生在變壓器油箱內(nèi)包括高壓側(cè)或低壓側(cè)繞組的相間短路、匝間短路、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組的單相接地短路。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心，而且會使絕緣物質(zhì)和變壓器油劇烈汽化，由此可能引起油箱的爆炸。所以，繼電保護(hù)應(yīng)盡可能快地切除這些故障。油箱外部故障 主要是變壓器繞組引出線和套管上發(fā)生的相間短路和接地短路（直接接地系統(tǒng)）。變壓器的不正常工作狀態(tài) 主要有過負(fù)荷、外部短路引起的過電流、外部接地短路引起的中性點(diǎn)過電壓、油箱漏油引起的油面降低或冷卻系統(tǒng)故障引起的溫度升高等。此外，大容量變壓器，由于其額定工作磁通密度較高，工作磁密與電壓頻率比成正比例，在過電壓或低頻率下運(yùn)行時(shí)，可能引起變壓器的過勵(lì)磁故障等。變壓器繼電保護(hù)的任務(wù)就是反應(yīng)上述故障或異常運(yùn)行狀態(tài)，并通過斷路器切除故障變壓器，或發(fā)出信號告知運(yùn)行人員采取措施消除異常運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，變壓器保護(hù)還應(yīng)能用作相鄰電器元件的后備保護(hù)。二、變壓器的差動保護(hù)變壓器差動保護(hù)的基本原理和接線方式變壓器縱差動保護(hù)主要是用來反應(yīng)變壓器繞組、引出線及套管上的各種短路故障，是變壓器的主保護(hù)。變壓器差動保護(hù)是按照循環(huán)電流原理構(gòu)成的，圖 護(hù)單相原理接線圖。變壓器兩側(cè)分別裝設(shè)電流互感器 和，并按圖中所示極性關(guān)系進(jìn)行連接。正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，差動繼電器中的電流等于兩側(cè)電流互感器的二次電流之差，欲使這種情況下流過繼電器的電流基本為零，則應(yīng)恰當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變化。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程篇三電力系統(tǒng)繼電保護(hù)學(xué)習(xí)總結(jié)第一章、緒論不正常運(yùn)行狀態(tài)：負(fù)荷潮流超過額定上限造成電流升高（過負(fù)荷）系統(tǒng)出現(xiàn)功率缺額導(dǎo)致頻率降低發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷引起發(fā)電機(jī)頻率升高中性點(diǎn)不接地或者非有效接地系統(tǒng)中單相接地引起非接地相對地電壓升高電力系統(tǒng)振蕩短路的危害：短路電流及燃起的電弧，使故障元件損壞短路電流流經(jīng)非故障元件，由于發(fā)熱和電動力，導(dǎo)致非故障元件損壞導(dǎo)致部分地區(qū)電壓水平降低，使電力用戶正常工作遭到破壞或者產(chǎn)生廢品破壞發(fā)電廠之間并列運(yùn)行穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩甚至瓦解電力系統(tǒng)繼電保護(hù)泛指：繼電保護(hù)技術(shù)和由各種繼電保護(hù)裝置組成的繼電保護(hù)系統(tǒng)。包括繼電保護(hù)的原理設(shè)計(jì)、配置、整定、調(diào)試等技術(shù)也包括電壓、電流互感器二次回路，經(jīng)過繼電保護(hù)裝置到斷路器跳閘線圈的一整套具體設(shè)備，通信設(shè)備。第二章、電網(wǎng)的電流保護(hù)繼電器是組成繼電保護(hù)裝置的基本測量和起動元件。整定電流的意義：當(dāng)被保護(hù)線路的一次側(cè)電流達(dá)到這個(gè)數(shù)值時(shí)，安裝在該處的這套保護(hù)裝置能夠動作。電流速斷保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)：簡單可靠、動作迅速。缺點(diǎn)：不能保護(hù)線路全長，保護(hù)范圍受運(yùn)行方式影響電流保護(hù)的接線方式指電流繼電器與電流互感器之間的接線方式，目前廣泛使用三相星形、兩項(xiàng)星形接線。功率方向元件的基本要求：明確的方向性，正方向故障可靠動作，反方向故障不動作足夠的靈敏度功率方向元件接線方式要求：正方向任何短路都能動作，反方向不動作ir、ur盡可能大一些，ψk接近最大靈敏度角ψsen，減小消除動作死區(qū)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中必須裝設(shè)專用的接地保護(hù)。零序電流的分布：主要取決于輸電線路零序阻抗和中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗，與電源數(shù)目和位置無關(guān)零序功率方向：與正序功率方向相反，由線路流向母線中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)零序分量分布特點(diǎn)：對地電容構(gòu)成通路，零序阻抗很大；單相接地時(shí)，相當(dāng)于故障點(diǎn)產(chǎn)生與故障前相電壓等大反向的零序電壓，全系統(tǒng)出現(xiàn)零序電壓；非故障線路零序電流為線路本身的電容電流，容性無功由母線流向線路；故障線路零序電流等于全系統(tǒng)非故障元件對地電容電流之和，容性無功由線路流向母線。第三章、電網(wǎng)的距離保護(hù)距離保護(hù)是反應(yīng)保護(hù)安裝地點(diǎn)至故障點(diǎn)之間的距離，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動作時(shí)限的一種保護(hù)裝置。距離保護(hù)的構(gòu)成：起動元件、方向元件、距離元件、時(shí)間元件。距離保護(hù)優(yōu)點(diǎn)：同時(shí)利用電壓電流特征，保護(hù)區(qū)穩(wěn)定，靈敏度高，受運(yùn)行方式影響小，在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中使用，可作為變壓器發(fā)電機(jī)后備保護(hù)。缺點(diǎn)：只利用一側(cè)短路電壓電流特征，保護(hù)i段整定范圍80%85%，在雙側(cè)電源中有30%40%范圍故障時(shí)，只一側(cè)無延時(shí)動作，另一側(cè)延時(shí)跳閘；220kv及以上線路，無法滿足快速切除故障要求，還應(yīng)配備全線快速切除的縱聯(lián)保護(hù)；構(gòu)成接線算法復(fù)雜，可靠性差。電力系統(tǒng)振蕩和短路時(shí)的主要區(qū)別：振蕩時(shí)電流和各電壓幅值的變化速度較慢，而短路時(shí)電流是突然增大突然降低的；振蕩時(shí)電流和各點(diǎn)電壓幅值均作周期變化，各點(diǎn)電壓與電流之間的相位角也作周期變化；振蕩時(shí)三項(xiàng)完全對稱，電力系統(tǒng)中不會出現(xiàn)負(fù)序分量；而短路時(shí)，總會長期或瞬間出現(xiàn)負(fù)序分量。距離保護(hù)振蕩閉鎖措施：全相非全相振蕩時(shí)，不應(yīng)誤動作全相非全相振蕩時(shí)，發(fā)生不對稱故障，應(yīng)選擇性跳閘全相振蕩，再發(fā)生三相故障，應(yīng)可靠動作跳閘工頻分量距離保護(hù)特點(diǎn)及應(yīng)用距離繼電器以故障分量電壓電流為測量信號，不反應(yīng)故障前負(fù)荷量和系統(tǒng)振蕩，不受非故障狀態(tài)影響，無需振蕩閉鎖僅反應(yīng)故障中工頻量，不反應(yīng)高頻諧波分量，動作性能穩(wěn)定動作判據(jù)簡單方便，速度快明確的方向性，既可作為方向元件，又可作為距離元件有很好選相能力第四章、輸電線路縱聯(lián)保護(hù)縱聯(lián)保護(hù)按照所利用信息通道的不同類型可以分為導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)、電力線載波縱聯(lián)保護(hù)、微波縱聯(lián)保護(hù)和光線縱聯(lián)保護(hù)?？v聯(lián)保護(hù)按照保護(hù)動作原理可以分為兩類：方向比較式縱聯(lián)保護(hù)、縱聯(lián)電流差動保護(hù)。輸電線的導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)是利用金屬導(dǎo)線作為通信通道的輸電線縱聯(lián)電流差動保護(hù)。閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)是通過高頻通道間接比較被保護(hù)線路兩端的功率方向，以判斷是被保護(hù)范圍內(nèi)部故障還是外部故障。閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)跳閘優(yōu)點(diǎn)：利用非故障線路一端閉鎖信號，閉鎖非故障線路不跳閘，對于故障線路跳閘，不需閉鎖信號，這樣區(qū)內(nèi)故障即便通道破壞，仍可跳閘閉鎖式距離縱聯(lián)保護(hù)優(yōu)點(diǎn)：區(qū)內(nèi)故障瞬時(shí)切除，區(qū)外有距離保護(hù)階段性特性作后備保護(hù)缺點(diǎn)：后備保護(hù)檢修時(shí)，主保護(hù)被迫停運(yùn)，運(yùn)行檢修靈活性不夠第五章、輸電線路的自動重合閘自動重合閘優(yōu)點(diǎn)：可大大提高供電的可靠性，在電路發(fā)生暫時(shí)性故障時(shí)，迅速恢復(fù)供電，減少線路停電的次數(shù)，這對單測電源的單回線路尤為顯著；在有雙側(cè)電源的高壓線路上時(shí)，可提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；電網(wǎng)設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中，有些情況下考慮到重合閘的作用，可以暫緩架設(shè)雙回線路，以節(jié)約投資；可以糾正因斷路器本身機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)誤動作而引起的誤跳閘。缺點(diǎn)：重合閘后，系統(tǒng)將會再次受到短路電流的沖擊，可能引起電力系統(tǒng)振蕩，此時(shí)繼電保護(hù)應(yīng)再次斷開斷路器；使斷路器工作條件變的更加嚴(yán)重。重合閘按照作用于斷路器的方式，可以分為三相重合閘、單相重合閘和綜合重合閘；按照動作方法分為機(jī)械式重合閘和電氣式重合閘；按照作用對象分為線路的重合閘，變壓器的重合閘和母線的重合閘；按照動作次數(shù)分為一次重合閘和二次重合閘；按照和機(jī)電保護(hù)的配合方式氛圍保護(hù)前加速、保護(hù)后加速和不加速保護(hù)的重合閘；按照使用條件分為單側(cè)電源重合閘和雙側(cè)電源重合閘等等。自動重合閘基本要求：速動型、選擇性、靈敏性和可靠性。雙側(cè)電源重合閘特點(diǎn)存在兩側(cè)電源是否同步，是否允許非同步合閘的問題兩側(cè)保護(hù)可能以不同時(shí)限跳閘，為保證電弧熄滅絕緣強(qiáng)度恢復(fù)，應(yīng)在兩側(cè)都跳閘后重合雙側(cè)電源重合閘主要方式快速自動重合閘非同期重合閘檢同期的自動重合閘三相一次重合閘裝置一般由起動元件、延時(shí)元件、一次合閘脈沖元件和執(zhí)行元件組成。第六章、電力變壓器的繼電保護(hù)變壓器故障分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。變壓器不正常運(yùn)行狀態(tài)包括過負(fù)荷；油箱漏油造成的油面降低；外部短路引起的過電流和中性點(diǎn)過電壓；對于大容量變壓器，因鐵芯額定工作磁通密度與飽和磁通密度比較接近，當(dāng)系統(tǒng)電壓過高或系統(tǒng)頻率降低時(shí)產(chǎn)生的過勵(lì)磁等。電流速斷保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是接線簡單、動作迅速；但其靈敏度較低，并且受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響較大，往往不能滿足要求?？v聯(lián)差動保護(hù)不平衡電流及減小不平衡電流方法（p129）變壓器正常運(yùn)行時(shí)由勵(lì)磁電流所產(chǎn)生的不平衡電流，一般可以忽略；由變壓器各側(cè)電流相位不同而引起的不平衡電流。消除方法：將變壓器星形接線側(cè)的電流互感器接成三角形，而將變壓器三角形接線側(cè)的電流互感器接成星形；由電流互感器實(shí)選變比與計(jì)算變比不等而產(chǎn)生的不平衡電流；由各側(cè)電流互感器的型號不同而引起的不平衡電流；由變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭而引起的不平衡電流。防止勵(lì)磁涌流誤動方法采用速飽和中間繼電器二次諧波制動間斷角鑒別方法第七章、發(fā)電機(jī)保護(hù)發(fā)電機(jī)故障及不正常運(yùn)行狀態(tài)：定子繞組的相間短路；定子一相繞組內(nèi)的匝間短路；定子繞組單相接地；轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地或兩點(diǎn)接地；轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路勵(lì)磁電流異常下降或完全消失。發(fā)電機(jī)保護(hù)配置原則： 1mw 以上的發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝縱聯(lián)差動保護(hù)對發(fā)電機(jī)變壓器組，當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間有斷路器時(shí)，發(fā)電機(jī)裝設(shè)單 100mw 及以下發(fā)電機(jī)，獨(dú)的縱聯(lián)差動保護(hù)。當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間沒有斷路器時(shí)，可裝設(shè)發(fā)電機(jī)變壓器組共用縱聯(lián)差動保護(hù)，100mw 及以上發(fā)電機(jī)，除發(fā)電機(jī)變壓 器組共用縱聯(lián)差動保護(hù)外，發(fā)電機(jī)還應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的縱聯(lián)差動保