電力系統(tǒng)繼電保護PPT課件(張保會)[稻谷書苑]

1、電力系統(tǒng)繼電保護 1/528 前言 電力系統(tǒng)組成電力系統(tǒng)組成：發(fā)、輸、配、用 電能的特點電能的特點： 一次設(shè)備：一次設(shè)備： 發(fā)出、傳送、分配和使用電能的設(shè)備。 發(fā)電機、變壓器、母線、輸電線路、電容 器、電動機等屬于一次設(shè)備 二次設(shè)備：二次設(shè)備：對一次設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān) 視、測量、控制和保護的設(shè)備。 （+管理） 2/528 3/528 1.1.1 正常工作狀態(tài) 4/528 5/528 6/528 不正常工作狀態(tài)的危害 1、過負荷：過負荷：因負荷超過電氣設(shè)備的額定值造成的 電流增大 危害：造成載流導體的熔斷或加速絕緣材料的老 化和損壞從而導致故障 2、頻率降低頻率降低：由于系統(tǒng)中出現(xiàn)有功功率缺額

2、而引 起的危害 1）影響產(chǎn)品質(zhì)量 2）降到4748Hz以下會引起頻率崩潰 3）使電壓下降可能引發(fā)電壓崩潰 7/528 不正常工作狀態(tài)的危害 3、過電壓：發(fā)電機突然甩負荷而產(chǎn)生 危害：造成絕緣擊穿導致短路 4、系統(tǒng)振蕩：因系統(tǒng)受到擾動而失去 功率平衡。 危害：系統(tǒng)振蕩時，電流和電壓周期性 擺動，嚴重影響系統(tǒng)的正常運行 8/528 9/528 10/528 11/528 12/528 13/528 Company Logo 14/528 15/528 16/528 17/528 18/528 19/528 20/528 21/528 22/528 23/528 24/528 25/528 26/5

3、28 27/528 28/528 29/528 30/528 后備保護后備保護主保護或斷路器拒動時用來切除故 障的保護。 又分為遠后備保護和近后備保護兩種； 近后備保護：近后備保護：當主保護拒動時，由本設(shè)備或線 路的另一套保護來實現(xiàn)后備的保護；當斷路器拒 動時，由斷路器失靈保護來實現(xiàn)近后備保護。 遠后備保護：遠后備保護：當主保護或斷路器拒動時，由相 鄰電力設(shè)備或線路的保護來實現(xiàn)的后備保護。 輔助保護：為補充主保護和后備保護的性能或當 主保護和后備保護退出運行而增設(shè)的簡單保護。 31/528 32/528 33/528 34/528 35/528 36/528 二、選擇性 選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生

4、故障時，保護裝置僅將 故障元件切除，而使非故障元件仍能正常運行， 以盡量縮小停電范圍 37/528 38/528 39/528 40/528 41/528 42/528 43/528 44/528 45/528 46/528 47/528 48/528 第二章 電網(wǎng)的電流保護 2.1單側(cè)電源網(wǎng)絡相間短路時電 流量值特征 49/528 50/528 51/528 52/528 m MC 2.1.1 繼電器測量元件 2 2 2 r dc I MK 11 () ththt MMK Mdc Mth Mm 53/528 動作電流：能使繼電器動作的最小電流值，記作Iop 54/528 返回電流：能使繼電器

5、返回（原位）的最大電流值Ire 55/528 56/528 57/528 58/528 59/528 2.1.2單側(cè)電源網(wǎng)絡相間短路時電流量值特征 目前，我國電力系統(tǒng)主要的電壓等級： 500kV, 330kV, 220kV, 110kV, 66kV, 35kV, 10kV, 6kV, 380/220V。 110 110 N N UkV UkV 承擔輸電任務 多電源環(huán)網(wǎng) 電網(wǎng)：中性點直接接地運行方式 主保護由縱聯(lián)保護承擔 能夠快速切除線路上任一點故障 電網(wǎng) 主要承擔供、配電任務 采用雙電源互為備用 電網(wǎng) 正常時單側(cè)電源供電方式 中性點非直接接地（為什么？） 主保護采用階段式特性的電流保護承擔 6

6、0/528 故障類型 正序分量 比例系數(shù)附加電抗 單相短路 3 兩相短路 兩相短路接 地 三相短路 10 )(n m )n( z (1) f (1) f (2) f (3) f (1.1) f f 0 (1) U zz (2)(0) 3 f zzz 3 )xx( xx 13 )0()2( )2()0( (2)f zz (2)(0) /(3 ) f zzz f 0 (1) U zz f 0 (1) U zz f 0 (1) U zz 61/528 (3) 1 k sk E I ZZ l (2) 1 3 2 k sk E I ZZ l 12 ZZ前提： 最大運行方式下三相短路 最小運行方式下兩相短

7、路 62/528 63/528 2.1.3 電流速斷保護 對于僅反應于電流幅值增大而瞬時動作電 流保護，稱為電流速斷保護。它是三段式 電流保護的第一段 64/528 1電流速斷保護動作電流的整的整定 65/528 1電流速斷保護動作電流的整的整定 66/528 保護范圍 注意：保護范圍可能為0 67/528 68/528 動作時間 保護本身沒有延時， 電流繼電器延時一般小于10ms；保護出口 中間繼電器延時60-80ms， 一方面延時動作可以躲過線路中避雷器的 放電時間40-60ms，另一方面擴大觸電容量 和數(shù)量?？梢姡⒉皇撬查g完成的，有一 定的延時。 69/528 70/528 71/52

8、8 72/528 構(gòu)成 73/528 結(jié)論 僅靠動作電流值來保證其選擇性，保護范 圍直接受到運行方式變化的影響，一般不 能保護線路全長（當線路末端為線路-變 壓器單元時可以保護全長）；需要根據(jù)具 體場合選擇，一般適用于長線路。 能無延時地（相對而言）保護本線路的一 部分（不是一個完整的電流保護）。 74/528 2.1.4限時電流速斷保護 定義： 是帶時限動作的保護，用來切除本線路上速斷保 護范圍之外的故障，且作為速斷保護的后備保 護。 要求： 任何情況下能保護線路全長，并具有足夠的靈 敏性； 在滿足要求的前提下，可以帶一定時間延時， 但力求動作時限最小； 在下級線路發(fā)生短路時，保證下級保護優(yōu)

9、先切 除故障，滿足選擇性要求。 75/528 1 啟動電流的整定 76/528 2 動作時限的選擇 應比下一條線路速斷保護的動作時限高出 一個時間階梯t II 21 ttt t通常取0.5S 77/528 78/528 3 靈敏性校驗 按系統(tǒng)最小運行方式下，線路末端 發(fā)生兩相短路時的短路電流進行校驗 K.B.min sen II set.2 sen 1.31.5 I K I K 要求： 79/528 80/528 限時電流速斷動作時限的配合關(guān)系 81/528 4 限時電流速斷保護的構(gòu)成（圖 1） 82/528 限時電流速斷保護的構(gòu)成（圖 2） 83/528 小結(jié) 1. 限時電流速斷保護的保護范

10、圍大于本線 路全長； 2. 依靠動作電流值和動作時間共同保證其 選擇性； 3. 與第段共同構(gòu)成被保護線路的主保護， 兼作第段的后備保護。 一句話：限時電流速斷保護作為本線路首段的近后備、 本線路末端的主保護、相鄰下一線路首端的遠后備。 84/528 2.1.5 （定時限 ）過電流保護 過電流保護是指啟動電流按躲最大負 荷電流來整定的保護。它是三段式電流保 護的第段。 該保護不僅能保護本線路全長，且能 保護相鄰線路的全長?？勺鳛楸揪€路主保 護的近后備保護以及相鄰下一路保護的遠 后備保護 85/528 1 啟動電流計算 動作電流: 躲最大負荷電流 在外部故障切除后，電動機自啟動時，應可靠返回。 8

11、6/528 2 動作時限的選擇 按階梯原則選擇 IIIIIIIII 436 max,tttt 87/528 IIIIIIIII 436 max,tttt 88/528 3 靈敏性的校驗 （1）作為近后備時作為近后備時 89/528 3 靈敏性的校驗 （1）作為遠后備時作為遠后備時 90/528 在各個靈敏度系數(shù)之間，要求靈敏系數(shù)互相配合 91/528 過電流保護的構(gòu)成 92/528 93/528 流入保護繼電器的電流與電流互感器的二次電流 的比值，稱為接線系數(shù) 94/528 95/528 96/528 兩種接線方式在各種故障時的性能 分析 1、對各種相間短路，兩種接線方式均能正確反 映；只是動

12、作繼電器的個數(shù)不同。 2、中性點直接接地系統(tǒng)的單相接地短路，三相 星形可反應各種接地故障，兩相（AC）星形 不能反映B相接地故障 3、在小接地電流系統(tǒng)中，發(fā)生異地兩點接地 時，一般只要求切除一個接地點，而允 許帶一 個接地點繼續(xù)運行一段時間。 97/528 98/528 停電通知 99/528 100/528 101/528 結(jié)論（換一種說法）：結(jié)論（換一種說法）： 當在Y/變壓器的側(cè)發(fā)生兩相短路時：滯后相 電流是其它兩相電流的兩倍并與它們反相位。 當在Y/ 變壓器的Y側(cè)發(fā)生兩相短路時：超前相 電流是其它兩相電流的兩倍，并與它們反相位。 （作業(yè)：推導此結(jié)果）（作業(yè)：推導此結(jié)果） 當過電流保護接

13、于降壓變壓器的高壓側(cè)作為低壓當過電流保護接于降壓變壓器的高壓側(cè)作為低壓 側(cè)線路故障的后備保護，采用兩相星形接線時的側(cè)線路故障的后備保護，采用兩相星形接線時的 靈敏度比三相星形接線時降低一半靈敏度比三相星形接線時降低一半 102/528 兩相三繼電器接線方式 l Y B l Y C Y AnInII/ )( . 103/528 5 兩種接線方式的應用 （1）三相星形接線：主要用于發(fā)電機、變壓 器的后備保護，采用電流保護作為大電流 接地系統(tǒng)的保護（要求較高的可靠性和靈 敏性）；也用于中性點直接接地系統(tǒng)中，作為相間短 路和單相接地短路的保護（但不常見）。 （2）兩相星形接線：中性點不接地電網(wǎng)或經(jīng) 高

14、阻接地電網(wǎng)中，用于相間短路保護； （注：所有線路上的保護裝置應安裝在相注：所有線路上的保護裝置應安裝在相 同的兩相上：同的兩相上：A、C相相）。 104/528 三段式電流保護的接線圖舉例 105/528 106/528 2.1.8 對電流保護的評價 1、選擇性：、選擇性： 在單測電源輻射網(wǎng)中，有較好的選擇性， 但在多電源或單電源環(huán)網(wǎng)等復雜網(wǎng)絡中可能無法保證選擇性。 2、靈敏性：、靈敏性： 受運行方式的影響大，往往滿足不了要求。電流保護的 缺點 例：第段：運行方式變化較大且線路較短，可能使保護范圍為零； 第段：長線路重負荷（IL增大，Id減?。?，靈敏性不滿足要求。 3、速動性：、速動性： 一般

15、情況下可以滿足快速切除故障的要求（第、段滿 足）； 第段越靠近電源，t越長缺點 4、可靠性：、可靠性： 線路越簡單，可靠性越高優(yōu)點 107/528 2.2 雙側(cè)電源網(wǎng)絡相間短路的 方向性電流保護 108/528 主要內(nèi)容 1、問題的提出及解決辦法 2、功率方向繼電器 3、相間短路功率方向繼電器接線方式 4、方向性電流保護整定計算特點 5、對方向性電流保護的評價 109/528 1、問題的提出及解決辦法 110/528 111/528 112/528 （2）原因分析 113/528 （3）解決方法 114/528 115/528 2、功率方向繼電器 116/528 （1）基本原理 117/528

16、 118/528 （2）功率方向繼電器的動作方程 119/528 120/528 （2）功率方向繼電器的動作方程 121/528 (二)功率方向繼電器的動作區(qū) 122/528 LG-11整流型功率方向繼電器整流型功率方向繼電器 123/528 124/528 125/528 126/528 127/528 128/528 129/528 LG-11、LG-12小常識 130/528 LG-11、LG-12小常識 動作時間： 對于LG-11型，在靈敏角下，電壓由額定突然降4 倍最小動作電壓，電流同時由0升至額定電流時， 動作時間不大于30mS；對于LG-12型，在靈敏角 下，同時突然加入額定電流

17、和4倍最小動作電壓時， 動作時間不大于40ms。 記憶時間： 對于LG-11型，當模擬保護出口處短路在靈敏角 下，突然增加額定電流至10倍額定電流，電壓自 100V同時突然降到0的情況下，繼電器應可靠動 作，其極化繼電器動作保持時間不小于50ms 131/528 132/528 133/528 134/528 135/528 按相啟動 注意電流 線圈和電 壓線圈的 極性 136/528 137/528 138/528 139/528 140/528 分析正方向遠方兩相短路分析正方向遠方兩相短路 141/528 142/528 143/528 144/528 145/528 146/528 14

18、7/528 148/528 （二）限時電流速斷保護的整定計算 149/528 （二）限時電流速斷保護的整定計算 150/528 （二）限時電流速斷保護的整定計算 151/528 （二）限時電流速斷保護的整定計算 152/528 153/528 5、對方向性電流保護的評價 154/528 155/528 直接接地： 110kV及以上電網(wǎng) 不接地： 36kV 單相接地電流30A 3560kV 單相接地電流10A 非直接接地： 其他情況 156/528 157/528 序網(wǎng)電流電壓分布特點：序網(wǎng)電流電壓分布特點： 正序電壓距故障點越近，電壓越低；距電源越近，正序電壓距故障點越近，電壓越低；距電源越近

19、， 電壓越高。電壓越高。 負序、零序距故障點越近，電壓越高。負序、零序距故障點越近，電壓越高。 各序分量經(jīng)變壓器后的相位變化：各序分量經(jīng)變壓器后的相位變化： Y0：正序分量逆時針轉(zhuǎn)：正序分量逆時針轉(zhuǎn)300；負序分量順時；負序分量順時 針轉(zhuǎn)針轉(zhuǎn)300；側(cè)無零序流出。；側(cè)無零序流出。 Y0：正序分量順時針轉(zhuǎn)：正序分量順時針轉(zhuǎn)300；負序分量逆時；負序分量逆時 針轉(zhuǎn)針轉(zhuǎn)300；側(cè)無零序流出；側(cè)無零序流出；Y0側(cè)無零序流出。側(cè)無零序流出。 158/528 159/528 160/528 線路L-4和變壓器T-4包含在正（負）序網(wǎng)絡中， 但是變壓器T-4中性點未接地，不能流通零序電流， 所以他們不包括在

20、零序網(wǎng)絡中 相反，線路L-3和變壓器T-3因為空載不能流通正 （負）序電流而不包括在正（負）序網(wǎng)絡中，但 因變壓器T-3中性點接地。故L-3和T-3能夠流通零 序電流，所以他們包含在零序網(wǎng)絡中 161/528 162/528 163/528 164/528 165/528 對稱分量法的基本原理對稱分量法的基本原理 )0( )2( )1( 2 2 1 1 111 a a a c b a F F F aa aa F F F abc 1 120 FTF c b a a a a F F F aa aa F F F 111 1 1 3 1 2 2 )0( )2( )1( 120abc TFF 166/5

21、28 167/528 168/528 169/528 170/528 注意：注意： 正常運行和電網(wǎng)相間短路時，由于電壓互 感器的誤差以及三相系統(tǒng)對地不完全平衡， 在開口三角形側(cè)也可能有數(shù)值不大的電壓 輸出，此電壓稱為不平衡電壓，以UUnb表示。 當系統(tǒng)中存在有三次諧波分量時，一般三 相中的三次諧波電壓是同相位的，在零序 電壓過濾器的輸出端也有三次諧波電壓輸 出。對反應于零序電壓而動作的保護裝置， 應該考慮躲開它們的影響。 171/528 172/528 173/528 174/528 2.3.3 零序電流速斷保護 （I）段 175/528 176/528 177/528 178/528 III

22、II set.2relset.10.1 /IK IK II 0201 I ttt 179/528 180/528 unb.maxnpsterk.max IK K K I式中 181/528 182/528 183/528 184/528 185/528 186/528 187/528 188/528 189/528 190/528 191/528 192/528 G 193/528 194/528 =0 195/528 196/528 發(fā)電機出線端的零序電流（圖） 197/528 在故障線路上（圖） 198/528 199/528 中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地后零序分量分布的特點：中性點不接地

23、系統(tǒng)發(fā)生單相接地后零序分量分布的特點： 200/528 201/528 5.中性點不接地電網(wǎng)中單相接地的保護 202/528 (2)零序電流保護 利用故障線路零序電流較非故障線路為大故障線路零序電流較非故障線路為大的特點 來實現(xiàn)有選擇性地發(fā)出信號或動作于跳閘。 5.中性點不接地電網(wǎng)中單相接地的保護 203/528 (2)零序電流保護 利用故障線路零序電流較非故障線路為大故障線路零序電流較非故障線路為大的特點 來實現(xiàn)有選擇性地發(fā)出信號或動作于跳閘。 5.中性點不接地電網(wǎng)中單相接地的保護 204/528 (2)零序電流保護 利用故障線路零序電流較非故障線路為大故障線路零序電流較非故障線路為大的特點

24、 來實現(xiàn)有選擇性地發(fā)出信號或動作于跳閘。 5.中性點不接地電網(wǎng)中單相接地的保護 205/528 (3)零序功率方向保護零序功率方向保護 利用故障線路與非故障線路零序功率方向相反的 特點來實現(xiàn)有選擇性的保護 。用于零序電流保 護不滿足要求和接線復雜的網(wǎng)絡中。 206/528 在各級電壓網(wǎng)絡中，當全系統(tǒng)的 電容電流超過下列數(shù)值時，即應 裝設(shè)消弧線圈： 36kV電網(wǎng)30A； lOkV電網(wǎng)20A； 2266kV電網(wǎng)10A。 207/528 208/528 采用過補償后，通過故障線路保護安裝處 的電流為補償以后的感性電流。其方向是 由母線流向線路，與非故障線路的方向一 樣。它的數(shù)值也和非故障線路容性電流

25、差 不多。因此前述的零序電流保護和零序功 率方向保護均不能采用。 目前消弧線圈接地電網(wǎng)的單相接地保護方 式主要還有有下列幾種： 209/528 (2)利用破壞補償?shù)姆椒āＴ诎l(fā)生接地故障后，利用 出現(xiàn)的U0的特點，短時將消弧線圈切除，這樣可 以根據(jù)不接地系統(tǒng)所采用的方式實現(xiàn)有選擇的保 護。待保護動作后，再將消弧線圈投入 (3)短時投入有效電阻的方法。發(fā)生單相接地時，在 中性點與地之間投入一個有效電阻，使在接地點 產(chǎn)生一有效分量電流，再利用余弦型功率方向繼 電器進行選擇故障線路。經(jīng)一定延時后再把電阻 切除。 此外，還有反映5次諧波電流的接地保護和反映 暫態(tài)零序電流首半波的接地保護 到目前為止，中性

26、點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的單 相接地保護，還沒有令人滿意的保護方案。 210/528 211/528 212/528 213/528 214/528 215/528 216/528 217/528 故障類型故障類型 正序分量正序分量 比例系數(shù)比例系數(shù)附加電抗附加電抗 單相短路單相短路 3 兩相短路兩相短路 兩相短路接兩相短路接 地地 三相短路三相短路 10 )(n m )n( z (1) f (1) f (2) f (3) f (1.1) f zz )1( 0f U f zzz3 )0()2( 3 2 )0()2( )2()0( )xx( xx 13 f zz )2( (2)(0) /(3 ) f

27、 zzZ zz )1( 0f U zz )1 ( 0f U zz )1( 0f U 218/528 219/528 220/528 221/528 222/528 223/528 224/528 225/528 226/528 227/528 返回 228/528 229/528 230/528 正常運行時電壓、電流和測量阻抗的關(guān)系 231/528 232/528 233/528 距離保護的動作時間t與保護安裝點至短路 點之間的距離l的關(guān)系稱為距離保護的時限 特性 234/528 斷路器2的 三段t2III應 與繼電器3 的三段配 合 235/528 236/528 3.1.3 距離保護的具體

28、組成元件 237/528 3.2 阻抗繼電器 3.2.1 阻抗繼電器的分類 按加入繼電器的補償電壓分類 單相式，多相式 按繼電器的動作特性分類 圓特性、非圓特性 按比較回路實現(xiàn)方法分類 比幅式、比相式 238/528 239/528 240/528 全阻抗繼電器動作特性 241/528 方向阻抗繼電器的動作特性 242/528 偏移特性阻抗繼電器的動作特性 243/528 蘋果型動作特性 244/528 橄欖型動作特性 245/528 多邊形特性（一） 246/528 3.2.3 阻抗繼電器的特性分析 247/528 248/528 249/528 1）幅值比較動作方程 250/528 2）相

29、位比較動作方程 251/528 252/528 1）幅值比較動作方程（比幅式） 253/528 2）相位比較動作方程 254/528 255/528 1）幅值比較動作方程 256/528 1）幅值比較動作方程 257/528 2）相位比較動作方程 258/528 259/528 260/528 3.3 阻抗繼電器的實現(xiàn)方法 261/528 回顧（比幅與比相的關(guān)系） 262/528 1）幅值比較動作方程（比幅式） 263/528 3.3.1 幅值比較原理的實現(xiàn) 比幅式阻抗繼電器構(gòu)成框圖 264/528 Ku為實數(shù) 265/528 幅值比較回路 （1）均壓式 266/528 （2）環(huán)流式 267/

30、528 （回顧）相位比較動作方程 268/528 269/528 270/528 271/528 272/528 3.4 距離保護的實現(xiàn)方法 1 基本要求 （1）測量阻抗正比于保護安裝處到短路點之間的距離 （2）測量阻抗與故障類型無關(guān) 2 常用的幾種接線方式 273/528 3.母線殘壓的計算公式 零序電流補償系數(shù) 274/528 275/528 4. 0o 接線方式分析 (1) 三相(金屬性)短路時 276/528 （2）BC兩相短路時 277/528 （2）BC兩相短路時 278/528 在兩相短路時，只有接于故障環(huán)路的阻抗 繼電器的測量阻抗等于短路點到保護安裝 地點的線路正序阻抗。其余兩

31、只阻抗繼電 器的測量阻抗偏大，不會誤動作。這也就 是為什么要用三個阻抗繼電器并分別接于 不同相間的原因。 279/528 （3）中性點直接接地電網(wǎng)的兩相（金屬性） 接地短路時 在兩相接地短路時，只有接于故障環(huán)路得阻抗繼 電器測量阻抗等于短路點到保護安裝地點的線路 正序阻抗。其余兩只阻抗繼電器的測量阻抗較大， 不會誤動作 280/528 5.具有零序電流補償?shù)?o接線方式的分析 （1）A相接地短路 281/528 5.具有零序電流補償?shù)?o接線方式的分析 在單相接地短路時，只有接于故障相的阻 抗繼電器的測量阻抗等于短路點到保護安 裝地點的線路正序阻抗。其余兩只阻抗繼 電器的測量阻抗偏大，不會誤動

32、作。這也 就是為什么要用三個阻抗繼電器并分別接 于不同相的原因 282/528 5.具有零序電流補償?shù)?o接線方式的分析 （2）兩相接地短路 ， ， 0 0 fcfb fa UU I fc fb fa fa fa fa U U U aa aa U U U 111 1 1 3 1 2 2 )0( )2( ) 1 ( fafafafa UUUU 3 1 )0()2() 1 ( 0 021 )fa()fa()fa( III 283/528 5.具有零序電流補償?shù)?o接線方式的分析 （2）兩相接地短路 284/528 5.具有零序電流補償?shù)?o接線方式的分析 在兩相接地短路時 接在故障相的阻抗繼電器的

33、測量阻抗等于 短路點到保護安裝地點的線路正序阻抗。 接在非故障相的兩只阻抗繼電器的測量阻 抗較大，不會誤動作。 285/528 5.具有零序電流補償?shù)?o接線方式的分析 （3）兩相短路 286/528 287/528 3.5 阻抗繼電器的精確工作電流 與精確工作電壓 288/528 在靈敏角條件下，方向阻抗繼電器的實際動作條件 289/528 290/528 291/528 292/528 293/528 3.6 阻抗繼電器的死區(qū) 294/528 295/528 296/528 297/528 298/528 299/528 (1) 記憶回路 記憶回路是一個由R、L、C組成的電路 300/52

34、8 (2)引入第三相電壓引入第三相電壓 思考：思考：記憶回路只能保證方向阻抗繼電器在暫態(tài)過記憶回路只能保證方向阻抗繼電器在暫態(tài)過 程中正確動作，但它的作用時間有限。程中正確動作，但它的作用時間有限。 解決方法：解決方法：引入非故障相電壓引入非故障相電壓。 第三相電壓為第三相電壓為C相，它相，它 通過高阻值的電阻通過高阻值的電阻R接到記接到記 憶回路中憶回路中 C Cj j和和R Rj j的連接點上的連接點上。 正常時正常時 ：電壓電壓 較高且較高且L Lj j、C Cj j處于工頻諧振狀態(tài)，而處于工頻諧振狀態(tài)，而R值又值又 很大，第三相電壓很大，第三相電壓 基本上不起作用?；旧喜黄鹱饔?。 A

35、B U C U 301/528 當系統(tǒng)中當系統(tǒng)中AB相發(fā)生突然短路時：相發(fā)生突然短路時： j Lj R Ljcjj Lj Rcj R jx I jxjxR jx II LjRjcjR XI jRIU (2)引入第三相電壓引入第三相電壓 302/528 結(jié)論：結(jié)論： 超前超前 近近90，電阻，電阻Rj上電壓降上電壓降 超前超前 90，即極化，即極化 電壓與故障前電壓電壓與故障前電壓 同相位。因此，當出口兩相短路時，同相位。因此，當出口兩相短路時， 第三相電壓可以保證方向阻抗繼電器正確動作，即能消第三相電壓可以保證方向阻抗繼電器正確動作，即能消 除死區(qū)。除死區(qū)。 cj I R I R U AC U

36、 AB U (2)引入第三相電壓引入第三相電壓 303/528 (2) 引入非故障相電壓 304/528 F出口兩相短路時，引入第三相電壓而產(chǎn)生 的UP 可保證繼電氣的方向性 F三相短路時，無第三相電壓，故不能消除 出口三相短路的死區(qū) 3.7 影響距離保護正確工作的 因素及對策 305/528 影響阻抗繼電器正確工作的因素 短路點的過渡電阻 電力系統(tǒng)振蕩 保護安裝處與故障點之間的分支電路 TA、TV的誤差 TV二次回路斷線 串聯(lián)補償電容 306/528 3.6 短路點過渡電阻對距離保護的影響 307/528 308/528 309/528 M1M2 310/528 311/528 312/52

37、8 313/528 3.7.2 電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響 314/528 315/528 316/528 此處此處 有錯有錯 講完講完 改改 317/528 318/528 319/528 320/528 321/528 322/528 323/528 324/528 325/528 326/528 F當保護安裝處越靠近振蕩中心時，受 到影響越大 F振蕩中心在保護范圍以外或位于保護 的反方向時，則在振蕩的影響下距離 保護不會誤動 327/528 系統(tǒng)振蕩對不同特性的阻抗繼電器的影響 328/528 繼電器的動作特性在阻抗平面上沿 方向 所占面積越大，受振蕩的影響就越大 當保護的動作帶有較大

38、的延時 時，可 躲過振蕩的影響 距離保護的第I段和第II段， 必須經(jīng)過振蕩閉鎖控制； 距離保護的第三段， 可以利用延時躲過振蕩的 影響 OO ( 1.5s) 329/528 5.振蕩閉鎖措施 基本要求 當系統(tǒng)只發(fā)生振蕩而無故障時，應可靠閉鎖保護 區(qū)外故障而引起系統(tǒng)振蕩時，應可靠閉鎖保護 區(qū)內(nèi)故障，不管系統(tǒng)是否發(fā)生振蕩，都不應閉鎖 保護 振蕩閉鎖措施 利用短路出現(xiàn)負序分量而震蕩時無負序分量 利用振蕩和短路時電氣量變化速度不同 330/528 利用短路出現(xiàn)負序分量而震蕩時無負序分量 331/528 332/528 利用振蕩和短路時電氣量變化速度不同 利用振蕩和短時電氣 量變化速度不同 333/52

39、8 3.8 距離保護的整定計算及對距離保護的評價 3.8.1 距離保護的整定計算 1距離保護段整定阻抗 334/528 2.距離保護段整定阻抗 335/528 2.距離保護段整定阻抗 336/528 距離保護動作時間的配合 欠量保護，靈敏度表示方法與 電流保護不同 337/528 338/528 339/528 340/528 4.整定計算舉例 341/528 342/528 343/528 344/528 345/528 346/528 347/528 348/528 電力系統(tǒng)縱聯(lián)保護 4.1 輸電線路縱聯(lián)保護概述 349/528 1.反應單側(cè)電氣量的缺陷 350/528 351/528 3

40、52/528 高電壓，短線路 353/528 354/528 355/528 356/528 357/528 358/528 阻波器： 由一電感線圈與可變電容器并聯(lián)組成 的回路，其諧振頻率為載波頻率 對載波電流：Z1000將高頻電 流限制在被保護線路以內(nèi) 對工頻電流：Z0.04 工頻電 流可暢通無阻。 359/528 360/528 361/528 結(jié)合電容器 結(jié)合電容器的電容量很小， 對工頻電流具有很大的阻抗，可防止工頻電 壓侵入高頻收信機。 對高頻電流則阻抗很小，高頻電流可順利通 過。 結(jié)合電容器與連接濾波器共同組成帶通濾 波器，只允許通帶內(nèi)的高頻電流通過 362/528 連接濾波器： 連

41、接濾波器是一個可調(diào)節(jié)的 空心變壓器。在其連接至高頻電 纜一側(cè)的線圈中串接有電容器 連接濾波器與結(jié)合電容器共 同組成帶通濾波器，使所需頻帶 的高頻電流能夠通過 363/528 高頻電纜的作用是將位于主控室 的高頻收、發(fā)信機與戶外變電站 的帶通濾波器連接起來 364/528 保護間隙是帶通頻道的輔助設(shè)備， 用它保護高頻收發(fā)信機和高頻電 纜免受過電壓的襲擊 365/528 接地刀閘 接地刀閘也是高頻通道的輔助設(shè) 備。在調(diào)整或維修高頻收發(fā)信機 和連接濾波器時，將它接地，以 保證人身安全。 366/528 高頻收發(fā)信機：用來 發(fā)出和接收高頻信號 367/528 高頻收發(fā)信機：用來 發(fā)出和接收高頻信號 3

42、68/528 369/528 370/528 371/528 372/528 373/528 374/528 375/528 376/528 377/528 378/528 這種按閉鎖信號構(gòu)成的保護只在非故障線路上才傳送高頻 信號，而在故障線路上并不傳送高頻信號。因此，在故障 線路上由于短路使高頻通道可能遭到破壞時，并不會影響 保護的正確動作 379/528 低定值電流啟動 發(fā)信原件 高定值電流啟 動停信原件 功率方 向元件 380/528 延時200ms 返回 延時4-16ms 381/528 距離保護本身的啟動元件或第III段距離元件 第II段方向距離元件 382/528 383/528

43、384/528 385/528 386/528 387/528 388/528 389/528 390/528 391/528 392/528 393/528 394/528 395/528 396/528 397/528 398/528 399/528 400/528 401/528 402/528 403/528 404/528 5.2.1 單側(cè)電源線路的三相一次重合閘 三相一次重合閘就是不論在本線路上發(fā)生 任何類型的故障，繼電保護裝置均將線路 三相斷路器一起斷開，然后重合閘裝置起 動，將三相斷路器一起合上。若故障為永 久性故障，則繼電保護裝置將再次將斷路 器三相一起斷開，而不再重合。 4

44、05/528 406/528 407/528 408/528 409/528 410/528 411/528 412/528 413/528 414/528 415/528 416/528 417/528 418/528 419/528 420/528 421/528 422/528 423/528 424/528 425/528 426/528 427/528 F外部相間短路引起的過電流 F外部接地短路引起的過電流和中性點過電 壓 F負荷超過額定容量引起的過負荷 F漏油等原因引起的油面降低 F過勵磁 428/528 429/528 430/528 431/528 432/528 433/52

45、8 434/528 435/528 436/528 437/528 438/528 2.三相變壓器接線產(chǎn)生的不平衡電流 439/528 440/528 441/528 442/528 443/528 444/528 445/528 6.2.3 具有制動特性的差動繼電器 1.BCH-1型差動繼電器的制動特性 446/528 447/528 448/528 449/528 K=2 450/528 變壓器相間短路的后備保護 451/528 大于變壓器正常運 行的負荷電流 452/528 453/528 454/528 455/528 456/528 457/528 458/528 459/528 4

46、60/528 461/528 462/528 463/528 464/528 465/528 321 ttt 466/528 467/528 468/528 發(fā)電機的故障 定子繞組 定子繞組及引出線上的相間短路 定子繞組的匝間短路 定子繞組的單相接地故障 轉(zhuǎn)子繞組 一點接地或兩點接地 轉(zhuǎn)子勵磁回路勵磁電流消失 469/528 470/528 471/528 472/528 473/528 474/528 2 2 不正常運行狀態(tài)不正常運行狀態(tài) 定子繞組過電流 對稱過負荷 負序過電流和過負荷 定子繞組過電壓 轉(zhuǎn)子繞組過負荷 逆功率。 475/528 476/528 477/528 478/528 總結(jié)：發(fā)電機應裝設(shè)的保護（1） 發(fā)電機縱差動保護：定子繞組及其引出線的相 間短路保護 橫差動保護：定子繞組一相匝間短路的保護 單相接地保護：對發(fā)電機定子繞組單相接地短 路的保護 發(fā)電機的失磁保護：反應轉(zhuǎn)子勵磁回路勵磁電 流急劇下降或消失 過電流保護：反應外部短路引起的過電流，同 時兼作縱差動保護的后備保護 負序電流保護：反應不對稱短路或三相負荷不 對稱時，發(fā)電機定子繞組中出現(xiàn)的負序電流 479/528 總結(jié)：發(fā)電機應裝設(shè)的保護（2） 過負荷保護：發(fā)電機長時間超過額定負荷運行 時作用于信號的保護 過電壓保護：反應突然甩負荷而出現(xiàn)的過電壓 轉(zhuǎn)子一點接地保