【正文】 引出線上各種形式的短路 進(jìn)行保護(hù)。缺點(diǎn)就是反映油箱 以外套管及引出線等部位發(fā)生的故障。瓦斯保護(hù)的測(cè)量繼 電器為氣體繼電器。 ⑥過(guò)勵(lì)磁保護(hù) 大容量變壓器，采用過(guò)勵(lì)磁保護(hù)，動(dòng)作于信號(hào)或斷開(kāi)變壓器。 ④接地短路的后備保護(hù) 110KV及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，應(yīng)裝設(shè)零序保護(hù)作為 變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)及相鄰元件接地保護(hù)的后備保護(hù)。 ３）對(duì)于 63000MV及以上的升壓變壓器．可采用負(fù)序電流保護(hù) 及單相式低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)。 ③相間故障的后備保護(hù) 防止外部相間短路引起的過(guò)電流及作為變壓器內(nèi)部故障的后 備保護(hù)，應(yīng)采用下列保護(hù)： １）對(duì)于降壓變壓器，宜采用過(guò)電流保護(hù)。 第五單元 電力變壓器的繼電保護(hù) 針對(duì)上述故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，變壓器一般應(yīng)配備如下繼 電保護(hù)裝置： ①縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù) 對(duì)變壓器繞組、引出線及套管的故障，可裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 或電流速斷保護(hù)。 變壓器油箱外部的故障常見(jiàn)的有絕緣套管和引出線上發(fā)生的相 間短路與接地短路。 一：變壓器的故障、不正常工作狀態(tài)及保護(hù)配置 變壓器的故障可以分為油箱內(nèi)合油箱外兩種。對(duì)瞬時(shí)性故障，保護(hù)動(dòng)作切除后如果 重合閘裝置動(dòng)作成功，就能恢復(fù)線路供電，提高供電可靠性。 ⑦ 當(dāng)斷路器處于不正常狀態(tài)而不允許實(shí)現(xiàn)重合閘使時(shí)，應(yīng)將自 動(dòng)重合閘閉鎖。 ⑤ 自動(dòng)重合閘裝置有可能在重合閘以前或重合閘以后加速繼電 器的動(dòng)作 ， 以便更好的合繼電保護(hù)配合 ， 加速故障的切除 。 ③ 繼電保護(hù)動(dòng)作切除故障后 ， 在滿足故障點(diǎn)絕緣恢復(fù)及斷路器 消弧室合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動(dòng)作所必需時(shí)間得條件下 ， 自動(dòng) 重合閘裝置應(yīng)能盡快得發(fā)出重合閘脈沖 ， 以縮短停電時(shí)間 ， 減 少因停電而造成得損失 。 第四單元 輸電線路的自動(dòng)重合閘 ARC 二：對(duì)自動(dòng)重合閘裝置得基本要求 ① 在正常運(yùn)行時(shí) ， 當(dāng)斷路器由繼電保護(hù)動(dòng)作或其他原因而跳閘 后 ， 自動(dòng)重合閘裝置均應(yīng)動(dòng)作 ， 使斷路器重新合上 。 ④對(duì)斷路器本身由于機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)誤動(dòng)作而引起的跳 閘，也能起糾正的作用。 ②在高壓輸電線路上采用重合閘，還可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn) 行的可靠性。說(shuō)明閉鎖方向保護(hù)的基本工作原理。 復(fù)習(xí)思考題： 。 利用高頻信號(hào)將電流的相位傳到對(duì)側(cè)進(jìn)行比較決定是否動(dòng)作 的保護(hù)稱為相差高頻保護(hù) 。 在繼電保護(hù)中規(guī)定 ， 從母線 流向線路的短路功率為正 ， 反之為負(fù) 。 目前廣泛應(yīng)用的是 “ 導(dǎo)線 —大地 ” 制 ， 其主要由 以下元件構(gòu)成： ① 高頻阻波器 ② 結(jié)合電容器 ③ 連接濾波器 ④ 高 頻電纜 ⑤ 保護(hù)間隙 ⑥ 接地刀閘 ⑦ 高頻收 、 發(fā)信機(jī) 。 目前廣泛應(yīng)用的高頻保護(hù)有：高頻閉鎖方向保護(hù) 、 高頻閉鎖 距離保護(hù) 、 高頻閉鎖零序電流保護(hù)及電流相位差動(dòng)高頻保護(hù) 。 高頻保護(hù)時(shí)用高頻載波代替二次導(dǎo)線，傳送線路兩側(cè)信號(hào)， 所以高頻保護(hù)的原理是反映被保護(hù)線路首末兩端電流的差或功 率方向信號(hào)，用高頻載波將信號(hào)傳輸?shù)綄?duì)側(cè)加以比較而決定保 護(hù)是否動(dòng)作。 橫聯(lián)差動(dòng)電流方向保護(hù)適用于 66KV及以下的平行線路。由于采用了功率方向繼電器，保護(hù)裝置還 存在死區(qū)。 優(yōu)點(diǎn) :能迅速而有選擇性的切除平行線路的故障 ,實(shí)現(xiàn)起來(lái)簡(jiǎn)單 、 經(jīng) 濟(jì) ， 不受系統(tǒng)震蕩的影響 。 ② 死區(qū)：功率方向繼電器采用 90176。 ① 線路兩側(cè)保護(hù)裝置先后動(dòng)作切除故障的方式稱為相繼動(dòng)作 。 其保護(hù)線路為雙回線的全長(zhǎng) 。 ②需要敷設(shè)輔助導(dǎo)線斷線與短路的監(jiān)視裝置，輔助導(dǎo)線斷線應(yīng)將縱 聯(lián)差動(dòng)保護(hù)閉鎖。 由于被保護(hù)線路兩側(cè)電流互感器二次負(fù)載阻抗及互感器本身勵(lì)磁 特性不一樣，在正常運(yùn)行及保護(hù)范圍外部發(fā)生故障時(shí)，差回路中得 電流不為零，這個(gè)電流叫差動(dòng)保護(hù)不平衡電流。如右圖所示，在線路兩側(cè) 裝設(shè)有性能和變比完全相同得電流互感 器，兩側(cè)電流互感器一次回路得正極性 均置于靠近母線一側(cè)，二次回路用電纜 將同極性連接，差動(dòng)繼電器則并聯(lián)接在 電流互感器二次側(cè)得環(huán)路上。 第三單元 電網(wǎng)的距離保護(hù) 167。 復(fù)習(xí)思考題： 。 ② 阻抗繼電器本身較復(fù)雜 ， 還增設(shè)了震蕩閉鎖裝置 ， 電壓斷線閉 鎖裝置 ， 因此 。 ② 阻抗繼電器時(shí)同時(shí)反映電壓的降低和電流的增大而動(dòng)作的 ， 因此 距離保護(hù)較電流保護(hù)有有高的靈敏度 。 保護(hù)第 Ⅲ 段的動(dòng)作時(shí)限較相鄰與之配合的元件保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大一 個(gè)時(shí)限階段 ， 既 t’’’1=t’’’2 +△ t； 作近后備保護(hù)時(shí) =(Z’’’)≥； 作遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí) =〔 Z’’’dz/(ZAB+KfzZBC)〕 ≥； 式中 Kfz—分支系數(shù) ， 取最大可能值 。既： t’’1=t2+△ t≈△ t； Klm=( Z’’dz/ZAB)≥。 Kfz也取實(shí)際可能的最小值。 二：距離保護(hù) Ⅱ 段 ①：與下一線路 Ⅰ 段保護(hù)范圍配合，并用分支系數(shù)考慮助增及外 汲電流對(duì)測(cè)量阻抗的影響，既： Z’’=k’’k(ZAB+Kfzk’ZBC)； 式中： k’’k－ 可靠系數(shù)，取 ； Kfz—分支系數(shù)，取相鄰線路距離保護(hù) Ⅰ 段保護(hù)范圍末端短路時(shí)， 流過(guò)相鄰線路的短路電流與流過(guò)被保護(hù)線路的短路電流實(shí)際可能 的最小比值。 一：距離保護(hù) Ⅰ 段 對(duì)輸電線路來(lái)說(shuō)，按躲過(guò)本線路末端短路來(lái)整定： 既 Z’＝ K’KZAB 式中：Ｋ ’ Ｋ－ 可靠系數(shù)，取 。 167。 ③ ：電壓互感器二次回路斷線。 三：影響阻抗繼電器正確工作的因素很多，主要有： ①：故障點(diǎn)的過(guò)渡電阻。 二：阻抗繼電器的精確工作電流 定義：所謂的精工電流，就是當(dāng) Icl=Ig時(shí)，繼電器的動(dòng)作阻 抗 Zdz=,，既比整定阻抗縮小了 10%。 一：消除方向阻抗繼電器死區(qū)的方法 通常采用以下兩種措施：①采用記憶回路。 接線方式。 ）接線方式。 ） 接線方式 。 (2).阻抗繼電器的測(cè)量阻抗與故障的類型無(wú)關(guān) 。 當(dāng) KUUm=0時(shí) ， 無(wú)法比較相位 ， 保護(hù)拒動(dòng) ， 也出現(xiàn)死區(qū) 。 。 將上述兩式寫(xiě)成電壓方程式： 絕對(duì)值比較式： ︱ KIIm /2︱ ≥ ︱ KUUm kIIm /2 ︱ ； 相位比較式：－ 90176。 方向阻抗繼電器的動(dòng)作特性如下圖所示 : (a)臨界動(dòng)作狀態(tài) (b)動(dòng)作狀態(tài) (c)非動(dòng)作狀態(tài) 根據(jù)上圖可以寫(xiě)出阻抗繼電器的動(dòng)作方程如下 : 絕對(duì)值比較式： θ θθ︱ Zest /2︱ ≥︱ ZmZest/2 ︱ ； 相位比較式：－ 90176。 ≤arg (Zest –Zm)/ (Zest +Zm) ≤ 90176。根據(jù)下圖可以分別寫(xiě)出比絕對(duì)值的動(dòng) 作方程和比相的動(dòng)作方程。 一：整流型圓特性阻抗繼電器 全阻抗繼電器的動(dòng)作特性如下圖所示。 167。 3）距離元件：測(cè)量短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距 離，一般采用阻抗繼電器。 距離保護(hù)的組成包括： 1）起動(dòng)元件：是發(fā)生故障的瞬間起動(dòng)保 護(hù)裝置。當(dāng)短路點(diǎn)在保護(hù)范圍 內(nèi)，即 ｜ Zcl｜ ｜ ZZd ｜時(shí)繼電器動(dòng)作。 只要測(cè)量出故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的阻抗的大小，也就等于測(cè)出了 故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離。 當(dāng)被保護(hù)線路末端發(fā)生故障時(shí)， Zm= Um/Im =Z1Lk；（ 2— 2） Lk— 故障點(diǎn)到保護(hù)處安裝處的距離。 以下圖為例，分析距離保護(hù)的基本原理。 隨著電力系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大，電壓等級(jí)的升高，系統(tǒng)運(yùn)行方式的 變化越來(lái)越大，電流保護(hù)無(wú)法滿足靈敏度的要求。 復(fù)習(xí)思考題： 1：在繼電保護(hù)裝置中，為什么要采用電流互感器？為什么電流互 感器二次側(cè)必須可靠接地？ 2：三段式保護(hù)是怎樣構(gòu)成的？畫(huà)出各段的保護(hù)范圍和時(shí)限配合圖。 中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時(shí)，由于故障點(diǎn)電流很小，三 相電壓仍然對(duì)稱，對(duì)符合供電影響很小，因此在一般情況下，要求 保護(hù)裝置只發(fā)出信號(hào)，而不必跳閘，在只對(duì)人身和設(shè)備的安全有危 險(xiǎn)時(shí)，才動(dòng)作于跳閘。 ③過(guò)補(bǔ)償就是 IL IC， 補(bǔ)償后接地點(diǎn)電流是感性的。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方 式變化時(shí)，如某個(gè)元件被切除，電容電流減小，又會(huì)出現(xiàn)完全補(bǔ)償 引起的過(guò)電壓。 ①完全補(bǔ)償就是 IL= IC， 此時(shí)接地故障點(diǎn)的電流為零，但這種方式 卻在嚴(yán)重缺陷，在此種情況下的感抗等于電網(wǎng)的容抗，會(huì)發(fā)生串聯(lián) 諧振，使系統(tǒng)產(chǎn)生過(guò)電壓，實(shí)際中不產(chǎn)用這種方法。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng) 中發(fā)生單相接地時(shí)，在中性點(diǎn)對(duì)地電壓的作用下，在消弧線圈中產(chǎn) 生一個(gè)電感電流 IL的相位與電容電流 IC的相位相反，相互抵消，起 到補(bǔ)償?shù)淖饔?，結(jié)果使接地點(diǎn)故障電流減小，從而使接地點(diǎn)故障的 電弧消除。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在接地故障電 流大于一定值的電網(wǎng)中，中性點(diǎn)均應(yīng)采用經(jīng)消弧線圈接地的方式。 根據(jù)上述分析 ， 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時(shí) ， 接地點(diǎn) 的故障電流為整個(gè)系統(tǒng)電容電流之和 。 ， 方向由母線流向線路；故障線路始端的零序電流等于系統(tǒng) 全部非故障線路對(duì)地電容電流之和 ， 其相位滯后零序電壓 90176。 ② 接地相電容電流為零 ， 其他兩相電容電流隨該相對(duì)地電壓升高而 增大到正常值的 倍 ， 因而線路上出現(xiàn)零序電流 。當(dāng)線路發(fā)生零序故障，流過(guò)正方向的零序電流時(shí)，它應(yīng)該動(dòng)作并工作 在靈敏的動(dòng)作區(qū)域 。接地保護(hù)廣泛采用 LG12型功 率方向繼電器。 1）零序方向電流保護(hù)，與方向電流保護(hù)相同，必須在零序電流 保護(hù)上增加零序功率方向元件，以判別零序電流的方向，構(gòu)成零 序電流方向保護(hù)，以保證在各種接地故障情況下保護(hù)動(dòng)作的選擇 性。 零序電流保護(hù) Ⅲ 段的靈敏系數(shù)，按保護(hù)范圍末端接地短路時(shí) 流過(guò)本保護(hù)的最小零序電流來(lái)校驗(yàn)。零序過(guò)電流保護(hù)在正 常運(yùn)行及下一線路相間短路時(shí)不應(yīng)動(dòng)作，而此時(shí)零序電流濾過(guò)器有 不平衡電流輸出并流過(guò)本保護(hù)，所以零序 Ⅲ 段的動(dòng)作電流，應(yīng)按躲 過(guò)下級(jí)線路相間短路時(shí)流過(guò)本保護(hù)的最大不平衡電流來(lái)整定。③從電網(wǎng)的接線 的全局考慮，改用接地距離保護(hù)。 與 相 間 短路限 時(shí)電 流速 斷 相同， 零序 Ⅱ 段的動(dòng)作時(shí)限比下一線 路零序 Ⅰ 段的動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限階級(jí)差 △ t,一般取 ０ .５ s. 零序 Ⅱ 段的靈敏系數(shù)，按本線路末端接地短路時(shí)流過(guò)本保護(hù)的 最小零序電流來(lái)校驗(yàn)，要求 Ksen≥ １ .５． 當(dāng)靈 敏度不 滿 足要求 時(shí) ， 可以按如下方法進(jìn)行解決：①使本線路的零序 Ⅱ 段與下一線 路的零序 Ⅱ 段相配合，其動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)限與下一線路的零序 Ⅱ 段配合 :動(dòng)作電流為 I’’act1=KrelI’act2， 動(dòng)作時(shí)限為１ s。既按躲過(guò)下一線路零序 Ⅰ 段保護(hù)區(qū)末端接 地故障時(shí)，通過(guò)本保護(hù)裝置的最大零序電流來(lái)整定。 限時(shí)零序電流速斷保護(hù)（零序 Ⅱ 段） 零序 Ⅰ 段能瞬時(shí)動(dòng)作，但不能保護(hù)線路全長(zhǎng)，為了以較短時(shí)限 切除全線的接地故障，還應(yīng)裝設(shè)限時(shí)零序電流速斷保護(hù)（零序 Ⅱ 段）。靈敏系數(shù)較低，稱為不 靈敏 I段。一個(gè)是按整定原則 1）和 2）來(lái)整定，由于其定植較小，保護(hù)范圍較大，稱為靈敏段， 它用來(lái)保護(hù)在全相運(yùn)行狀態(tài)下出現(xiàn)的接地故障。如果使零序 I段的動(dòng)作電流按躲開(kāi)非全相運(yùn)行系統(tǒng)震 蕩的零序電流來(lái)整定，則整定值很高，正常情況下發(fā)生接地故障時(shí) 保護(hù)范圍縮小。 3）在 220KV及以上電壓等級(jí)中，當(dāng)采用單相 或綜合從合閘時(shí)，會(huì)出現(xiàn)非全相運(yùn)行狀態(tài)，若此時(shí)系統(tǒng)又發(fā)生震 蕩，將產(chǎn)生很大的零序電流。 ２） 躲過(guò)由于斷路器三相觸頭不同時(shí)合閘所出現(xiàn) 的最大零序電流，既 I′act=K rel ３ 。 （零序 Ⅰ 段） 為保證選擇性，瞬時(shí)零序電流速斷保護(hù)的整定相似于電流速 斷保護(hù)，其整定原則如下： 1） 零序 Ⅰ 段的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)被保護(hù) 的整定線路末端發(fā)生單相或兩相接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電 流 ,即 I′act=K rel ３ ． 式中： Krel可靠系數(shù)，取 。零序電流保 護(hù)也采用階段式，通常為三段式或四段式。 ⑤在系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí)，正、負(fù)序阻抗的變化，