【正文】 故障時起動保護裝置，其具體作用如下： （ 1）起動元件動作以后才會給保護裝置電源，所以裝置在正常運行時線路發(fā)生異常狀況不會動作，起動元件起到了閉鎖的作用，裝置工作的可靠性得到了提高 （ 2）在一些距離保護中，震蕩閉鎖起動元件和起動元件為一個元件，在此起動元件的作用是震蕩閉鎖。 （ 2） 如圖 所示，為相位比較式全阻抗繼電器的動作特性 ，當測量阻抗在圓周上時，矢量 KZ位于圓周上時，矢量 K setZZ? 落后于 K setZZ? 的角度是 90 ；當測量阻抗在圓內(nèi)時，角度大于 90 ；當測量阻抗在圓外時，角度大于 90 ，因此，動作器的動作條件可以表示為： 2 7 0 a r g 9 0K setk setZZZZ???? 式中，當 270?? 時， ? 為負值，此時對應(yīng) KZ 超前 于 setZ 的情況 。繼電 器的總做與否與加入繼電器的電壓和電流的夾角無關(guān)，其 動作阻抗都等于整定阻抗 .K act setZZ? ，即沒有方向性，具 有這樣的動作特性的繼電器稱為全阻抗繼電器。 （ 2）繼電器的保護范圍不隨故障類型的改變而改變。圖中 1 是全阻抗繼電器的動作特性， 2 是方向阻抗繼電器的阻抗特性， 3 是偏移特性阻抗繼電器的阻抗特性。所以，在保護裝置中，如果一次側(cè)整定阻抗計算值 后為 setZ? ，則二次側(cè) 整定阻抗值為 : .K set set nTAZZnTV?? (27) 為了簡化繼電器的接線、過渡電阻和互感器的相互影 響，以及便于制造和調(diào)試，我們一般把繼電器的動作特性擴大為成 其他封閉曲線。對保護 1的距離Ⅰ段，我們一般取可靠系數(shù)為 ,因此一次整定阻抗一般整定為 .1 BCZZ? ? , BCZ 以內(nèi)的阻抗距離繼電器都應(yīng)動作，在圖中 （ b）中以陰影線表示其范圍。 單項補償式距離繼電器是只在繼電器的中加入一個電壓 KU 和一個電流 KI 的繼電器，其比值稱為繼電器的測量阻抗，用字母 KZ 表示 KKKUZ Z? (25) 上式中 KZ 可用 R jX? 的形式表示，所以我們可以用復(fù)數(shù)平面來表示其動作特性，并用幾何圖形把它表示出來如圖 （ b）示。在模擬式保護長期發(fā)展的過程中，有些原理和技術(shù)可以直接應(yīng)用于微機保護，對微機保護的發(fā)展也具有重要的參考價值，因此我們在模擬式距離保護的基礎(chǔ)上對這些原理進行闡述。 距離Ⅲ段整定值的考慮和過電流保護相似，啟動阻抗要按照躲 開正常運行時的最小負荷來確定，動作時限整定的原則 應(yīng)比保護范圍內(nèi)下級各個線路的距離Ⅲ段 的最大動作時限高出一個 t? 。而這兩段的可靠系數(shù) relK 則根據(jù)保護裝置的類型、線路的具體情況和規(guī)程規(guī)定選取。 距離第Ⅱ段整定值的選擇和限時電流速段相似，使其不超過下一條相鄰線路距離Ⅰ段的保護范圍，并且還要有高出一個 t? 的時限，用來保證選擇性。因此保護 2的Ⅰ段整定值是 : .2 ( ~ )se t ABZZ? ? （ 21） 同理，對于保護 1的第Ⅰ段整定值是 : .1 ( ~ )se t BCZZ? ? （ 22） 這樣整定以后，距離Ⅰ段就只能保護本線路的 80%～ 90%，所以這就是第Ⅰ段保護的一個眼中缺點。同時，我們應(yīng)該考慮到電流、電壓互感器和阻抗繼電器的誤差和保護裝置本身的誤差。我們以保護 2為例。為了滿足電力系統(tǒng)對繼電保護速動性、選擇性、靈敏性的要求，具有三段動作范圍的階梯形實用特性被廣泛的使用，如圖 所示，并分別稱為距離保護的第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段。由此可見，適當?shù)倪x擇各個保護的整定值和動作時限可以保證繼電保護的選擇性。 如圖 所示，在用第Ⅰ類阻抗繼電器時，當 k點短路時，保護 1的測量阻抗是 KZ ,保護二的測量阻抗是 AB KZZ? 。這兩種阻抗繼電器構(gòu)成的距離保護都是在短路點距離保護安裝處近時，動作 速度快；短路點距離保護安裝處遠時，動作速度慢。而對于黨項補償式，即第Ⅱ類阻抗繼電器，其端子上所加的事多項電壓和電流，因此不能直接得知保護安裝處至短路點的阻抗值。 反應(yīng)故障點至安裝地點之間距離的保護稱為距離保護，這種保護根據(jù)距離的遠近而確定阻抗動作時間的一種保護裝置，這種保護的主要部件是阻抗繼電器。因此，在 35kv 及以上的電壓復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，這些保護方式都很難滿足選擇性、靈敏性、快速切除故障的要求。 青島大學本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 11 第 2 章 電網(wǎng)的距離保護 距離保護的基本概念和時限特性 在電力系統(tǒng)中，電流保護和電壓保護的主要優(yōu)點是簡單、經(jīng)濟和工作可靠。因此，在運用繼電保護時，根據(jù) 被保護對象的具體情況 而定 ，對兩個方面的性能做適當?shù)膮f(xié)調(diào) 統(tǒng)一 ?？煽啃杂职瑑蓪雍x :可信賴性和安全性。靈敏性 是由靈敏系數(shù)來決定的 的，靈敏性的強弱隨 電力系統(tǒng)和被保護元件的 實際 參數(shù)和運行方式 的不同而不同 。 靈敏 電力系統(tǒng)中，靈敏性是指遇到問題時的應(yīng)急反應(yīng)能力。 然而， 保證動作選擇性 是速動性的 前提，這需要通過對電氣元件中電氣量進行測量比較做出判斷，要一定的時間，因而上述兩者時間是有矛盾的。當本線路保護拒絕動作或者斷路器拒 絕動作，而由相鄰元件發(fā) 生動作已達到處理故障的方式我們稱之為后備保護 切除故障的保 護。 然而，由于保護或者斷路器可能會拒絕動作，同樣是圖 中 k3 處發(fā)生短路故障，若保護 裝置拒絕動作或者保護發(fā)出動作而斷路器拒絕跳閘，則應(yīng)由最近的 BC保護線路動作于跳閘，盡可能的縮小停電的范圍。 k3點發(fā)生故障時，此時 7發(fā)生 跳閘 來解決， 此時只有 D母線停電，此時停電范圍最小 。 青島大學本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 10 在圖 ，當 點 k1出現(xiàn)故障時，根據(jù)繼電保護選擇性的原則，應(yīng)由 保護 1和 2發(fā)生跳閘，從而實現(xiàn) 故障 的完美解決 。四個基本相求之間相輔相成、相互制約，根據(jù)不同的條件進行分別得協(xié)調(diào)。繼電保護裝置是把電氣元件和線路作為被保護對象。 執(zhí)行部分 執(zhí)行部分是 通過信號的傳遞來實現(xiàn)元件保護的 。 邏輯部分 邏輯 部分 是指 按照一定的邏輯關(guān)系工作 的元件 ，然后確定斷路器是否應(yīng)該動作于跳閘或者發(fā)出信號，然后將有關(guān)命令傳傳輸給執(zhí)行裝置。 根據(jù)被測量和整定值比較的結(jié)果，給出“是”、“非” 。 （ 4） 發(fā)生對稱故障后，系統(tǒng)中沒有零序和負序分量，若發(fā)生不對長故障，則系統(tǒng)中故障點或者母線處將會出現(xiàn)較大的零序和負序分量。 A B CIL1 IL2IL3 L4 （ a） 正常工作 的電路 ABC kIk IkIkI = 0 (b) 發(fā)生故障的電路 圖 單側(cè)電源網(wǎng)路示意圖 當線路上發(fā)生 故障時， 會發(fā)生明顯的變化 ： 青島大學本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 9 （ 1） 電源和短路點之間的線路中會流過很大的短路電流； （ 2） 系統(tǒng)中各個母線的電壓都有不同程度的下降，距離故障點最近，母線電壓越低；當保護裝置 安裝處電路時，所在母線的電壓機會為零。 根據(jù)測量比較方式的不同或者電氣量的不同，可以構(gòu)成不同動作原理的繼電保護。 繼電保護器件 必須 能夠正確的區(qū)分系統(tǒng)的正常運行和發(fā)生故障或者異常的運行之間的差別，以實現(xiàn)保護功能。 由此可見，繼電保護的存在對國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展有著不可替代的作用， 對人民生活水平的提高 有重要意義。 （ 2） 當電力系統(tǒng) 出現(xiàn)故障時 ，繼電保護裝置可以迅速做出應(yīng)急反應(yīng)。而繼電保護裝置就是反應(yīng)這種故障并且有所動作的一種自動保護裝置。 沒使用合乎于標準的設(shè)備、操作人員的人為影響、電力系統(tǒng)設(shè)計失誤等都能造成事故的發(fā)生 造成 事故的發(fā)生 ，也可能是自然因素（大風、覆冰、雷雨），而電力系統(tǒng)的事故大部分是由于保護咀嚼動作或設(shè) 備被錯誤的切除或切除設(shè)備故障過慢引起的。 短路是整個 電力系統(tǒng) 體系中最常見到同時也是 最危險 的事故， 系統(tǒng)中出現(xiàn)短路時，短路電流將會對故障設(shè)備造成嚴重的損壞。 （ 3）故障 電力系統(tǒng)故障 泛指系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的短路或者斷線等諸多電力故障 。外部設(shè)備短路引起的設(shè)備過電流；電力系統(tǒng)中調(diào)壓手段不足而導(dǎo)致 母線電壓長期的低于或者高于允許的值 ；電力系統(tǒng)震蕩等。 （ 2）不正常工作 狀態(tài) 電力系統(tǒng)的不正常運行狀態(tài) 是指正常的運行狀態(tài)收到了改變但是還沒有達到故障狀態(tài)?；救蝿?wù)是：當電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時，在可能實現(xiàn)的最短時間和最小區(qū)域內(nèi)，自動將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或發(fā)出信號由值班人員消除異常工況根源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對相鄰地區(qū)供電的影響。 研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況，以探 討其對策的反事故自動化措施。 通常，切除故障的時間一般要小于百分之幾秒才能維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。 當電 力系統(tǒng)中用電設(shè)備發(fā)生短路故障時， 很大的電流 會流過故障點及其附近的設(shè)備 ，如不及時切除將會引起的損壞或縮短其使用壽命，嚴重時甚至使其報廢。一次設(shè)備由發(fā)電機、變壓器、電容器、調(diào)相器、電動機、電抗器、電力線路、母線、開關(guān)設(shè)備和其它用電設(shè)備等組成。 在電力系統(tǒng)中，繼電保護是最活躍的一個分支，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，特高壓交、 直流線路和超大機組的出現(xiàn)，對繼電保護的要求進一步提高，因此，在未來，電力系統(tǒng)繼電保護學科必將達到更高的理論和技術(shù)高度。微機保護可以根據(jù)切除保護設(shè)備或者是設(shè)備自動重合閘，并且可以對穩(wěn)定預(yù)測、無功調(diào)節(jié)、故障診斷、安全監(jiān)視、負荷控制等進行監(jiān)控。變電站綜合自動化和調(diào)度自動化的興起、軟件和硬件功能的空前強大、電力系統(tǒng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的逐步形成，這使得微機保護不在是一個任務(wù)單一、孤立的系統(tǒng)，而是一個維護電力系統(tǒng)正常運行的自動控制系統(tǒng)的同一整體。由于微型計算機原理具有巨大的潛力和優(yōu)越性，因而受到了運行人員的歡迎。 20 世紀 90 年代后，微型計算機保護在硬件結(jié)構(gòu)、軟件技術(shù)方面都趨于成熟，這稱之為第三代靜態(tài)繼電保護裝置。這種元件具有體積小、工作可靠性強的優(yōu)點，逐漸在我國電力系統(tǒng)中被廣泛的應(yīng)用。 20 世紀 70年代，晶體管繼電保護裝我國電力系統(tǒng)中被大量采用，滿足了 當時電力系統(tǒng)向大容量、超高壓方向發(fā)展的需要。這種保護裝置具有體積小、功率消耗小、動作速度快、等優(yōu)點，稱為電子式靜態(tài)保護裝置。在 20 世紀 50 年代，在電力系統(tǒng)中，微波中繼通信開始被應(yīng)用。 1910 年，方向性電流保護開始在電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用，并且在此期間出現(xiàn)了將電流和電壓比較的保護原理，并由此導(dǎo)致了 20 世紀 20 年代 初距離保護的實現(xiàn)。 1901 年，感應(yīng)性過電流繼電器應(yīng)用在電力系統(tǒng)中。由于電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，發(fā)電機的容量、用電設(shè)備的功率不斷增大，供電網(wǎng)、發(fā)電廠、變電所的接線不斷地復(fù)雜化，使得電力系統(tǒng)中的工作電流和短路電流都不斷的增大，單純的采用熔斷器保護就難以實現(xiàn)選擇性和快速性。這種簡單的保護在今天仍然在低壓線路和用電設(shè)備中廣泛的應(yīng)用。首先，電力系統(tǒng)對運行可靠性的要求越來越高，繼電保護技術(shù)就必須不斷地提高。 由此可見，繼電保護的存在對國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展有著不可替代的作用，對人民生活水平的提高有重要意義。所以，繼電保護系統(tǒng)對我國社會的發(fā)展具有重大的意義。上個世紀北美的大規(guī)模斷電事故造成了巨大的經(jīng)濟損失和社會的動蕩，嚴重威脅到了人們的生命財產(chǎn)安全。這樣不僅可以防止相鄰地區(qū)受到故障電路影響、防止電力設(shè)備受到損壞，還可以防止電力系統(tǒng)因種種原因而 產(chǎn)生的大面積停電事故。首先，繼電保護裝置能保護電力系統(tǒng)的安全和正常運行。 第 4 章 LZ22 阻抗繼電器的特性校驗和方案 設(shè)計 錯誤 !未定義書簽。 整流比相回路 .............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 電網(wǎng) 繼電保護的 作用與意義 ……………… …………………………………………….4 電網(wǎng)繼電保護的基本原理與保護 裝置組成 …… ………………………………………. 6 電網(wǎng)繼電保護的基本要求 …………………………………………………………… ….7 第 2 章 電網(wǎng)的距離保護 距離保護的基本概念和時限特性 .................................................................................... 9 單項補償式距離繼電器的原理和接線方式 .................................................................. 11 全阻抗繼電 器的動作特性 .............................................................................................. 12 電網(wǎng)距離保護的起動元件的作用和要求