【正文】 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(fù)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(shè)計完善電壓二次回路短路閉鎖裝置 [8]。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。因此， 3DL 和 6DL 保護的動作值是相同的。若保護中有正向電流流過，必定是自己的線路故障。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(yuǎn)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(yuǎn)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(yīng)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。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(yīng)用的研究 35 保護的復(fù)雜性，按規(guī)程建議使用后者。 （ 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(shè)零序第Ⅱ段保護，下面計算零序第Ⅲ段的整定計算值。 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。因此，保護仍有選擇性。但 滿足不了要求。 ②零序過電流保護的整定計算及靈敏度校驗。 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(yīng)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(yīng)該計算出線路中點和首端的短路電流。 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。39。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]。 4DL 的最大運行方式：發(fā)電機 F F F3全部投入，線路 L3停。 )( 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。因此，在對繼電保護進行整定計算之前，首先應(yīng)該分析運行方式。 (2) 要考慮相鄰線路對側(cè)開關(guān)先跳閘或單側(cè)重合于故障線路的情況（這種情況統(tǒng)稱為相繼動作）。一種是以差動為基本原理的保護。 在保護整定計算時，應(yīng)按該保護在電力系統(tǒng)運行全過程中均能正確工作來設(shè)定整定計算的條件。 (4)為了改善保護配合關(guān)系，當(dāng)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(guān)系產(chǎn)生的影響。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(dāng)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。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(yīng)根據(jù)規(guī)程規(guī) 定或?qū)嶋H情況臨時處理。 （ 3）正常運行方式 根據(jù)系統(tǒng)正常負(fù)荷的需要，投入與之相適應(yīng)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。 （ 1）最大運行方式 根據(jù)電力系統(tǒng)最大負(fù)荷的需要，電力系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)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。對短路咱臺過程中的非周期分量電流所造成的影響，則應(yīng)在設(shè)計保護裝置時和整定計算是予以考慮。 （ 3）假定旋轉(zhuǎn)電機的負(fù)序電抗等于正序電抗，即 x2=x1。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。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。 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。 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)。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。 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(yīng)按計算動作電流，且由式可見， Kh 越大， IdZ 越小， Klm 越大。此時： 動作電流： （ 5）構(gòu)成： 與第Ⅰ段相同：僅中間繼電器變?yōu)闀r間繼電器。 （ 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。 繼電保護狀態(tài)檢修實際應(yīng)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(yīng)于電流增大而瞬時動作電流保護，稱為電流速斷保護。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。 （ 17）輔助保護：為補充主保護和后備保護的性能，或當(dāng)主保護和后備保護檢修退出時而增加的簡單保護。 繼電保護狀態(tài)檢修實際應(yīng)用的研究 11 （ 15）主保護：滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)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(shè)備或線路的保護。 （ 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。 （ 7）單相接地保護：當(dāng)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。 （ 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。 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(yīng)該反應(yīng)的故障時，保護裝置應(yīng)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(yīng)該動作。一般從裝設(shè)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。 繼電保護狀態(tài)檢修實際應(yīng)用的研究 8 3 繼電保護的基本要求 繼電保護裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的基本要求。 圖 21 后備保護的構(gòu)成結(jié)構(gòu) 后備保護：當(dāng)主保護拒動時起作用，從而動作于相應(yīng)斷路器以切除故障元件。 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(yīng)的繼電保護狀態(tài)檢修實際應(yīng)用的研究 7 繼電保護裝置，可以向斷路器發(fā)出跳閘脈沖。 為防止事故發(fā)生，電力系統(tǒng)繼電保護就是裝設(shè)在每一個電氣設(shè)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。所以各種形式的短路是故障中最常見，危害最大的。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(fù)荷等狀態(tài)。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度 更快。 智能化 近年來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系 統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，在繼電保護領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開始［ 7］。在采用 OTA 和 OTV 的情況下，保護裝置應(yīng)放在距OTA 和 OTV 最近的地方，亦即應(yīng)放在 被保護設(shè)備附近。所敷設(shè)的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復(fù)雜。 保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一 體化 在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)上的一個智能終端。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。對自適應(yīng)保護原理的研究已經(jīng)過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實現(xiàn)保護對系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)，必須獲得更多的系統(tǒng)運行和故障信息，只有實現(xiàn)保護的計算機網(wǎng)絡(luò)化，才能做到 這一點。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(shè)備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，亦即實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這主要是由于缺乏強有力的數(shù)據(jù)通信手段。 網(wǎng)絡(luò)化 計算機網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會生活 的面貌發(fā)生了根本變化。 (2)尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機保護 裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強，可運行于非常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。由于當(dāng)時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設(shè)想是不現(xiàn)實的。 CPU 的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是 32 位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護功能和任務(wù)轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存 (Cache)和浮點數(shù)部件都集成在 CPU 內(nèi)。 南京電力自動化研究院一開始就研制了 16 位 CPU 為基礎(chǔ)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)。 繼電保 護的未來發(fā)展 繼電保護 的未來發(fā)展趨勢是向計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化、保護，測量和數(shù)據(jù)通訊一體化發(fā)展 。天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)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(xué)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。華中理工大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力學(xué)院、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)和南京電力自動化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。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。 自 50 年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。50 年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設(shè)備性能和運行技術(shù)，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(shù) 隊伍，對全國繼電保護技術(shù)隊伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。第八章電壓二次回路短路閉鎖裝置的設(shè)計。第四章繼電保護的分類既要講了繼電保護的 20 種分類。 本設(shè)計第一章為概述，主要闡述了繼電保護的背景，繼電保護的發(fā)展現(xiàn)狀以及繼電保護未來的發(fā)展。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(yīng)。第五章繼電保護的電流保護原理。 關(guān)鍵詞： 繼電保護 ； 電力系統(tǒng) ； 整定計算 ； 故障的反應(yīng) ； 短路 閉鎖裝置 繼電保護狀態(tài)檢修實際應(yīng)用的研究 II 目 錄 摘要 ................................................ 錯誤 !未定義書簽。阿城繼電器廠引進消化了當(dāng)時國外先進的繼電器制造技術(shù)，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。 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。到 90年代初集成電路保護的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護時代。 1984 年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機保繼電保護狀態(tài)檢修實際應(yīng)用的研究 2 護裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)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。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設(shè)備保護各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。 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。東南大學(xué)