繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)

1、2021-6-101 培訓(xùn)計(jì)劃培訓(xùn)計(jì)劃 w 一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí) w二、發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù) w三、繼電保護(hù)運(yùn)行 2021-6-102 第一部分 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基 本知識(shí)及現(xiàn)狀 2021-6-103 第一部分 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基 本知識(shí)及現(xiàn)狀 w 能反應(yīng)電力系統(tǒng)故障和不正常運(yùn) 行狀態(tài)并作用于斷路器跳閘或發(fā)出信 號(hào)的一種自動(dòng)裝置 2021-6-104 電力系統(tǒng)故障和不正常工作狀態(tài) 一、電力系統(tǒng)故障和不正常工作狀態(tài)： （一）、故障： 電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，可能由于以下 原因，發(fā)生故障 1)、外部原因：雷擊，大風(fēng)，地震造成的倒桿， 絕緣子覆冰造成冰閃，絕緣子污穢造成污閃。 2)、內(nèi)部原因：設(shè)

2、備絕緣損壞，老化。 3)、系統(tǒng)中運(yùn)行、檢修人員誤操作。 電力系統(tǒng)故障的類型： 1)、單相接地故障 d（1） 2021-6-105 電力系統(tǒng)故障和不正常工作狀態(tài) 2)、兩相接地故障 d（1.1） 3)、兩相短路故障 d（2） 4)、三相短路故障 d（3） 5)、線路斷線故障 以上故障單獨(dú)發(fā)生為簡(jiǎn)單故障。不同地點(diǎn)，兩個(gè) 以上簡(jiǎn)單故障同時(shí)發(fā)生稱為復(fù)故障。 （二）、不正常工作狀態(tài) 電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的正常工作遭到破壞，但未發(fā) 展成故障。 不正常工作狀態(tài)有： 1）電力設(shè)備過(guò)負(fù)荷，如：發(fā)電機(jī)，變壓器 線路 過(guò)負(fù)荷。 2021-6-106 電力系統(tǒng)故障和不正常工作狀態(tài) 2）電力系統(tǒng)過(guò)電壓。 3）電力系統(tǒng)振蕩

3、。 4）電力系統(tǒng)低頻，低壓。 電力系統(tǒng)事故：電力系統(tǒng)中，故障和不正常工作狀態(tài) 均可能引起系統(tǒng)事故，即系統(tǒng)全部或部分設(shè)備正常 運(yùn)行遭到破壞，對(duì)用非計(jì)劃停電，少送電，電能質(zhì) 量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)（頻率，電壓 ，波形），設(shè)備損壞等。 繼電保護(hù)的作用：就檢測(cè)電力系統(tǒng)中各電氣設(shè)備的故 障和不正常工作狀態(tài)的信息，并作相應(yīng)處理。 2021-6-107 繼電保護(hù)裝置的分類 w 按保護(hù)對(duì)象分類 w 按保護(hù)原理分類 w 按保護(hù)所反映的故障類型分類 w 按保護(hù)所起的作用分類 2021-6-108 主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù) w 主保護(hù)：主保護(hù)：反應(yīng)被保護(hù)元件自身的故障并以盡可反應(yīng)被保護(hù)元件自身的故障并以盡可 能短的延時(shí)，有

4、選擇性地切除故障的保護(hù)稱為能短的延時(shí)，有選擇性地切除故障的保護(hù)稱為 主保護(hù)。主保護(hù)。 w 后備保護(hù)：后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)起作用，從而動(dòng)作當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)起作用，從而動(dòng)作 于相應(yīng)斷路器以切除故障元件于相應(yīng)斷路器以切除故障元件。 w 近后備保護(hù)：近后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本電力設(shè)備當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本電力設(shè)備 或線路的另一套保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)。或線路的另一套保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)。 w 遠(yuǎn)后備保護(hù)：遠(yuǎn)后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相 鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。 w 輔助保護(hù)：輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保

5、護(hù)的不足，為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的不足， 而增設(shè)的較簡(jiǎn)單的保護(hù)。而增設(shè)的較簡(jiǎn)單的保護(hù)。 2021-6-109 主保護(hù)、后備保護(hù)示例 2021-6-1010 對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求 選擇性 靈敏性 速動(dòng)性 可靠性 2021-6-1011 1、選擇性 保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切 除，使停電范圍盡量減小，以保證系統(tǒng)中非故障 部分繼續(xù)安全運(yùn)行。為此，保護(hù)要盡力跳開離故 障點(diǎn)最近的斷路器，如圖所示。 2021-6-1012 2、速動(dòng)性 w 速動(dòng)性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)以盡可能快的 速度斷開故障元件。 w 速動(dòng)性的好處：減輕故障設(shè)備的損壞程度， 減少用戶在低電壓情況下工作的時(shí)間，提 高電力系

6、統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。 w 故障切除時(shí)間t等于保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間 與斷路器動(dòng)作時(shí)間之和。 2021-6-1013 2、速動(dòng)性 電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)快速性的要求與電網(wǎng)的電壓等級(jí)有關(guān)。 220kv系統(tǒng)要求：近區(qū)故障 100ms、遠(yuǎn)區(qū)故障 120ms切 除除障， 500kv系統(tǒng)要求：近區(qū)故障 80ms、遠(yuǎn)區(qū)故障 90ms切除 故障, 含開關(guān)動(dòng)作時(shí)間，現(xiàn)用的開關(guān)全斷開時(shí)間：220kv 40ms 220kv 35ms 快速切除故障，可提高重合閘成功率，提高線路的輸送容 量。 2021-6-1014 3、靈敏性 靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)區(qū)發(fā)生故障或異常 運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。 靈敏性一般用靈敏系數(shù)ksen來(lái)衡量.

7、 ksen =末端故障進(jìn)入保護(hù)裝置的電氣量/保護(hù)裝置的整 定值（過(guò)量動(dòng)作的保護(hù)） ksen =保護(hù)裝置的整定值/末端故障進(jìn)入保護(hù)裝置的電 氣量（欠量動(dòng)作的保護(hù)） k 2021-6-1015 最小運(yùn)行方式和最大運(yùn)行方式。 w 最小運(yùn)行方式：是指系統(tǒng)中有線路或電力 設(shè)備檢修，系統(tǒng)等值阻抗最大，流過(guò)保護(hù) 短路電流最小時(shí)的運(yùn)行方式。 w 最大運(yùn)行方式：系統(tǒng)等值阻抗最小，流過(guò) 保護(hù)短路電流最大時(shí)的運(yùn)行方式 2021-6-1016 4、可靠性 可靠性是指在保護(hù)裝置規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā) 生了它應(yīng)該反應(yīng)的故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)可 靠地動(dòng)作；而在不屬于該保護(hù)動(dòng)作的其他 任何情況下，則不應(yīng)該動(dòng)作。 2021-6-101

8、7 繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置發(fā)展簡(jiǎn)史 繼電保護(hù)技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。 十九世紀(jì)90年代出現(xiàn)了裝于斷路器上并直接作用于斷路 器的一次式的電磁型過(guò)電流繼電器，上世紀(jì)初，隨著 電 力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器才開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保 護(hù)。這個(gè)時(shí)期可認(rèn)為是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的開端。 1901 年出現(xiàn)了感應(yīng)型過(guò)電流繼電器。1908年提出了比較被保 護(hù)元件兩端的電流差動(dòng)保護(hù)原理。1910年方向 性電流保 護(hù)開始得到應(yīng)用，在此時(shí)期也出現(xiàn)了將電流與電壓比較 的保護(hù)原理，并導(dǎo)致了上世紀(jì)29年代初距離保 護(hù)的出現(xiàn)。 隨著電力系統(tǒng)載波通訊的發(fā)展，在1927年前后，出現(xiàn)了 利用高壓輸電線

9、上高頻載波電流傳送和比較輸電線 兩端 功率或相位的高頻保護(hù)裝置。 2021-6-1018 繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置發(fā)展簡(jiǎn)史 在50年代，微波中繼通訊開始應(yīng)用與電力系統(tǒng)，從 而出現(xiàn)了利用微波傳送和 比較輸電線兩端故障電氣量的 微波保護(hù)。早在50年代就出現(xiàn)了利用故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波 實(shí)現(xiàn)快速繼電保護(hù)的設(shè)想。 經(jīng)過(guò)20余年的研究，終于誕 生了行波保護(hù)裝置。顯然，隨著光纖通訊將在電力系統(tǒng) 中的大量采用，利用光纖通 道的繼電保護(hù)必將得到廣泛 的應(yīng)用。以上是繼電保護(hù)原理的發(fā)展過(guò)程。 與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)繼電保護(hù)方面構(gòu)成繼電保護(hù)裝置的 元件、材料、保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)型式和制造工藝也發(fā)生了 巨大的變革. 50年代 以前的繼電

10、保護(hù)裝置都是由電磁型, 感應(yīng)型或電動(dòng)型繼電器組成的,這些繼電器統(tǒng)稱為機(jī)電式 繼電器.本世紀(jì)50年 代初由于半導(dǎo)體晶體管的發(fā)展,開始 出現(xiàn)了晶體管式繼電保護(hù)裝置,稱之為電子式靜態(tài)保護(hù)裝 置。 2021-6-1019 繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置發(fā)展簡(jiǎn)史 70年代是晶體管 繼電保護(hù)裝置在我國(guó)大量采用的時(shí) 期,滿足了當(dāng)時(shí)電力系統(tǒng)向超高壓,大容量方向發(fā)展的需 要.80年代后期,標(biāo)志 著靜態(tài)繼電保護(hù)從第一代(晶體管式) 向第二代(集成電路式)的過(guò)渡.目前,后者已成為靜態(tài)繼電 保護(hù)裝置的主要 形式. 在60年代末,有人提出用小型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的 設(shè)想,由此開始了對(duì)繼電保護(hù)計(jì)算機(jī)算法的大量研究,對(duì) 后來(lái)微型計(jì)

11、算機(jī)式繼電保護(hù)(簡(jiǎn)稱微機(jī)保護(hù))的發(fā)展奠定 了理論基礎(chǔ).70年代后半期,比較完善的微機(jī)保護(hù)樣機(jī)開 始 投入到電力系統(tǒng)中試運(yùn)行. 2021-6-1020 繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置發(fā)展簡(jiǎn)史 80年代微機(jī)保護(hù)在硬件結(jié)構(gòu)和軟件技術(shù)方面已 趨于成熟,并已在一些國(guó)家推廣應(yīng)用,這 就是第三代 的靜態(tài)繼電保護(hù)裝置.微機(jī)保護(hù)裝置具有巨大的優(yōu)越 性和潛力,因而受到運(yùn)行人員的歡迎. 進(jìn)入90年代 以來(lái),它在我國(guó)得到了大量的應(yīng)用,將 成為繼電保護(hù)裝置的主要型式.可以說(shuō),微機(jī)保護(hù)代表 著電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的 未來(lái),將成為未來(lái)電力系統(tǒng)保 護(hù),控制,運(yùn)行調(diào)度及事故處理的統(tǒng)一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組 成部分。 2021-6-1021 繼電保

12、護(hù)裝置的組成 測(cè) 量 邏輯執(zhí)行 跳閘或信號(hào) 被測(cè)物 理量 1 2 3 整定值 2021-6-1022 繼電保護(hù)裝置各組成部分作用繼電保護(hù)裝置各組成部分作用 w 測(cè)量元件的作用測(cè)量元件的作用：測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸入的有關(guān) 物理量并與已給定的整定值進(jìn)行比較，從而判斷 保護(hù)是否應(yīng)該啟動(dòng)。 w 邏輯元件的作用邏輯元件的作用：根據(jù)測(cè)量部分輸出量的情況使 保護(hù)裝置按一定邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng) 跳閘或發(fā)信號(hào)，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行元件。 w 執(zhí)行元件的作用執(zhí)行元件的作用：根據(jù)邏輯元件傳送的信號(hào)，最 后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù) 2021-6-1023 繼電保護(hù)用電力互感器和輸入變換器繼電保護(hù)用電力互感器和輸

13、入變換器 w 繼電保護(hù)輸入信號(hào)的類型與特點(diǎn)繼電保護(hù)輸入信號(hào)的類型與特點(diǎn) w 類型：電壓、電流；交流、直流；電量、非類型：電壓、電流；交流、直流；電量、非 電量電量 w 特點(diǎn)：幅值變化范圍大，衰減直流分量、豐特點(diǎn)：幅值變化范圍大，衰減直流分量、豐 富的高次諧波分量富的高次諧波分量 2021-6-1024 繼電保護(hù)用電力互感器和輸入變換器繼電保護(hù)用電力互感器和輸入變換器 2021-6-1025 繼電保護(hù)用電力互感器和輸入變換器繼電保護(hù)用電力互感器和輸入變換器 w 保護(hù)用電力互感器的主要類型保護(hù)用電力互感器的主要類型 w (1) tv電磁式；電容式（電磁式；電容式（cvt） w (2) ta無(wú)氣隙鐵

14、心式，無(wú)氣隙鐵心式，tp，如，如5p20； 小氣隙鐵心式，小氣隙鐵心式，tpy；空心式；空心式母線保母線保 護(hù)。護(hù)。 2021-6-1026 繼電保護(hù)用電力互感器和輸入變換器繼電保護(hù)用電力互感器和輸入變換器 電壓互感器電壓互感器 w 電壓互感器的作用: w 將電力系統(tǒng)的高電壓在二次側(cè)準(zhǔn)確地變換成繼 電保護(hù)及儀表所允許電壓（額定值為100v或 57.7v），使繼電器和儀表既能在低電壓情況下工作， 又能準(zhǔn)確地反映電力系統(tǒng)中高電壓設(shè)備的運(yùn)行情況， 同時(shí)它還具有高、低電壓電路的隔離作用，以保證 二次設(shè)備和工作人員的安全。文字符號(hào)為tv（舊： pt） 2021-6-1027 繼電保護(hù)用電力互感器和輸入變

15、換器繼電保護(hù)用電力互感器和輸入變換器 電壓互感器的工作特點(diǎn)和要求： (1) 電壓互感器的一次側(cè)與高電壓路并聯(lián)，因此，其一次工 作電壓只取決于接入點(diǎn)的一次電壓。 (2) 電壓互感器的二次回路不允許短路，否則會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的 短路電流，并燒毀電壓互感器，因此，通常裝有保護(hù)熔 斷器 (3) 對(duì)電壓互感器的基本要求是電壓變換的準(zhǔn)確性，它主要 受二次負(fù)荷大小的影響，對(duì)于保護(hù)用電壓互感器，還需 考慮電壓互感器暫態(tài)過(guò)程對(duì)快速保護(hù)的影響。 2021-6-1028 繼電保護(hù)用電力互感器和輸入變換器繼電保護(hù)用電力互感器和輸入變換器 電流互感器電流互感器: w 電流互感器的作用電流互感器的作用: w 將電力系統(tǒng)的高電壓

16、電路上的電流，準(zhǔn)確地將電力系統(tǒng)的高電壓電路上的電流，準(zhǔn)確地 變換成二次低電壓電路上的小電流（額定值為變換成二次低電壓電路上的小電流（額定值為 5a或或1a），同時(shí)它還具有高、低電壓電路的隔），同時(shí)它還具有高、低電壓電路的隔 離作用，以保證二次設(shè)備和工作人員的安全。離作用，以保證二次設(shè)備和工作人員的安全。 w 文字符號(hào)為文字符號(hào)為ta（舊：（舊：ct） 2021-6-1029 繼電保護(hù)用電力互感器和輸入變換器繼電保護(hù)用電力互感器和輸入變換器 w 電流互感器的工作特點(diǎn)和要求電流互感器的工作特點(diǎn)和要求 (1) (1)電流互感器的一次繞組與高電壓電路串聯(lián)，因此其 一次工作電流只取決于被接入的一次電路的

17、電流，而與 其二次側(cè)負(fù)荷的大小無(wú)關(guān)； (2)電流互感器的二次回路不允許開路，否則會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的 過(guò)電壓，威脅人身和設(shè)備的安全； (3)電流互感器的二次回路必須有且只允許有一點(diǎn)接地，防 止一、二次繞組絕緣擊穿后產(chǎn)生對(duì)地高電壓，但僅一點(diǎn) 接地； 2021-6-1030 繼電保護(hù)用電力互感器和輸入變換器繼電保護(hù)用電力互感器和輸入變換器 w 繼電保護(hù)裝置內(nèi)部的輸入變換器繼電保護(hù)裝置內(nèi)部的輸入變換器 (1)在繼電保護(hù)裝置內(nèi)部，還需要通過(guò)各種輸入變換器將電 壓互感器提供的二次電壓、電流互感器提供的二次電流 進(jìn)一步變小，以適應(yīng)弱電元件（如電子元件）的要求； (2) 同時(shí)輸入變換器還擔(dān)負(fù)在二次回路與繼電保護(hù)裝置

18、內(nèi)部 電路之間實(shí)現(xiàn)電氣隔離和電磁屏蔽作用，以保障人身及 保護(hù)裝置內(nèi)部弱電元件的安全、減少來(lái)自高壓設(shè)備對(duì)弱 電元件的干擾。 2021-6-1031 繼電保護(hù)用電力互感器和輸入變換器繼電保護(hù)用電力互感器和輸入變換器 w 電壓輸入變換器 電壓變換器的工作原理與電磁式電壓互感器完全相同。 w 電流輸入變換器 電流變換器的工作原理與電流互感器完全相同。 電抗變換器 w 電抗變換器 電抗變換器是一種鐵芯帶氣隙的特殊的電流變換器，它可 以將電流直接變換成電壓。 2021-6-1032 對(duì)稱分量法 求解不對(duì)稱電路的一種方法 w 一組不對(duì)稱三相量可以看成是三組不同的 對(duì)稱三相量之和。在線性電路中，可應(yīng)用 疊加定

19、理，對(duì)這三組對(duì)稱分量分別按對(duì)稱 三相電路去解，然后將其結(jié)果疊加，就是 不對(duì)稱三相電路的解答，這個(gè)方法叫對(duì)稱 分量法。 2021-6-1033 三組對(duì)稱分量 w 以電壓為例：以電壓為例： 0 120 0 2 2 2 1 )( 3 1 )( 3 1 )( 3 1 j c b a c b a c b a ea uuuu uauauu uauauu 2021-6-1034 三組對(duì)稱分量的相量圖 1au 1cu 1bu 2bu 2au 2cu 0au 0bu 0cu 2021-6-1035 對(duì)稱分量濾過(guò)器 w 零序分量濾過(guò)器 w 負(fù)序分量濾過(guò)器 2021-6-1036 零序電壓濾過(guò)器 w 作用:為了獲得

20、零序電壓，即它的輸入是三 相電壓，而其輸出只與輸入電壓中的零序 電壓成正比。 w 構(gòu)成依據(jù)： cb a uuuu 0 3 2021-6-1037 零序電流濾過(guò)器 w 作用:為了獲得零序電流，即它的輸入是三 相電流，而其輸出只與輸入電流中的零序 電流成正比。 w 構(gòu)成依據(jù)： c b aiiii 03 2021-6-1038 零序電流濾過(guò)器接線 w 由三臺(tái)具有相同 型號(hào)和變比的電 流互感器構(gòu)成零 序電流濾過(guò)器。 g i a i b i c i ko a i b i c i 2021-6-1039 負(fù)序分量濾過(guò)器 w 負(fù)序電壓濾過(guò)器：為了獲得負(fù)序電壓 w 單相式負(fù)序電壓濾過(guò)器：是指其輸出的單相電 壓

21、只與輸入的三相電壓中的負(fù)序電壓成正比的 一種裝置。 w 負(fù)序電流濾過(guò)器 ：為了獲得負(fù)序電流 w 單相式負(fù)序電流濾過(guò)器：是指其輸出的單相電 壓只與輸入的三相電流中的負(fù)序電流成正比的 一種裝置 2021-6-1040 幅值比較與相位比較 w 幅值比較：就是通過(guò)比較兩個(gè)電壓的大小 來(lái)決定繼電器是否動(dòng)作； w 相位比較：就是通過(guò)比較兩個(gè)電壓的相位 來(lái)決定繼電器是否動(dòng)作。 2021-6-1041 電磁型繼電器工作原理 它是利用電磁鐵的鐵心與銜鐵間的吸力作用而工作的繼電器它是利用電磁鐵的鐵心與銜鐵間的吸力作用而工作的繼電器。 2021-6-1042 電磁式過(guò)電流繼電器 w 電磁轉(zhuǎn)矩滿足下面關(guān)系時(shí)， 繼電器

22、動(dòng)作 w 電磁轉(zhuǎn)矩滿足下面關(guān)系時(shí)， 繼電器返回 g i 1 3 2 4 5 6 6 fse mmm sfe mmm 2021-6-1043 關(guān)于繼電器的接點(diǎn) w常開接點(diǎn):繼電器線圈不帶電時(shí)打 開的接點(diǎn) w常閉接點(diǎn):繼電器線圈不帶電時(shí)閉 合的接點(diǎn) 2021-6-1044 測(cè)量電流繼電器動(dòng)作電流與返回 電流的實(shí)驗(yàn)接線 a i zobs v220 2021-6-1045 過(guò)電流繼電器的動(dòng)作電流、返回電流 和返回系數(shù) w 過(guò)電流繼電器的動(dòng)作電流：使繼電器常開觸點(diǎn) 閉合的最小電流 ，稱為繼電器的動(dòng)作電流ioper。 w 過(guò)電流繼電器的返回電流：使繼電器常開觸點(diǎn) 打開的最大電流，稱為返回電流ires w

23、返回系數(shù)：返回電流與動(dòng)作電流之比，稱為繼 電器的返回系數(shù)kres ， kres 1 2021-6-1046 低電壓繼電器動(dòng)作電壓、返回電壓、 返回系數(shù) w 動(dòng)作電壓：使低電壓繼電器常閉觸點(diǎn)閉合的最大電壓稱 為低電壓繼電器的動(dòng)作電壓。 w 返回電壓：使低電壓繼電器常閉觸點(diǎn)打開的最小電壓稱 為低電壓繼電器的返回電壓。 w 返回系數(shù)：返回電壓與動(dòng)作電壓之比; w 返回系數(shù)大于1。 2021-6-1047 以過(guò)電流繼電器為例：以過(guò)電流繼電器為例：iiop動(dòng)動(dòng) 作作,iire返回。返回。 圖圖2.4 2.4 過(guò)電流繼電器的繼電特性過(guò)電流繼電器的繼電特性 繼電特性繼電特性 動(dòng)作電流：動(dòng)作電流：iop 能夠

24、使繼電器可靠動(dòng)作的最小電流值。能夠使繼電器可靠動(dòng)作的最小電流值。 返回電流：返回電流：ire 能夠使繼電器可靠返回的最大電流值。能夠使繼電器可靠返回的最大電流值。 2021-6-1048 w 返回系數(shù): kre w 保護(hù)繼電器的返回值與動(dòng)作值之比,即: oprere / iik 過(guò)量繼電器的返回系數(shù)恒小于過(guò)量繼電器的返回系數(shù)恒小于1； 欠量繼電器的返回系數(shù)恒大于欠量繼電器的返回系數(shù)恒大于1。 w繼電特性的兩個(gè)要點(diǎn)： w()永遠(yuǎn)處于動(dòng)作或者返回狀態(tài)，無(wú)中間狀態(tài)； w()iop不等于ire，使接點(diǎn)無(wú)抖動(dòng)。 繼電特性 一般要求過(guò)量繼電器（一般要求過(guò)量繼電器（ 0.85kre 1,0.90.95）；欠

25、量繼電器）；欠量繼電器 （1kre1.2） 。 2021-6-1049 常用電磁式繼電器作用 時(shí)間繼電器：建立保護(hù)所需要的延時(shí)時(shí)間。 信號(hào)繼電器：當(dāng)保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，明顯標(biāo)示出繼 電器或保護(hù)裝置動(dòng)作狀態(tài)，或接通燈、聲、光 信號(hào)電路，以便分析保護(hù)動(dòng)作行為和電力系統(tǒng) 故障性質(zhì)。 中間繼電器：作為保護(hù)邏輯回路和出口回路的繼 電器 2021-6-1050 微機(jī)保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí) w 離散信號(hào)離散信號(hào) w 采樣和采樣定理采樣和采樣定理 w 數(shù)字濾波數(shù)字濾波 w 相電流突變量算法的原理相電流突變量算法的原理 w 微機(jī)保護(hù)硬件系統(tǒng)及其作用原理微機(jī)保護(hù)硬件系統(tǒng)及其作用原理 2021-6-1051 離散信號(hào)及系統(tǒng) w

26、離散信號(hào)：只有在離散時(shí)刻才有定義的信號(hào)。 w 離散時(shí)間信號(hào)的表示： n nxx)( 2021-6-1052 離散時(shí)間信號(hào)舉例離散時(shí)間信號(hào)舉例 2021-6-1053 采樣信號(hào)和采樣定理采樣信號(hào)和采樣定理 w 采樣信號(hào)：將時(shí)間連續(xù)的信號(hào)，按照一定 的時(shí)間間隔變成時(shí)間的離散信號(hào) w 采樣定理：一個(gè)有限頻帶時(shí)間信號(hào) f（t），其最高頻率為fm，若以t1/（2 fm） 的時(shí)間間隔進(jìn)行采樣，所得到的采樣信號(hào) fs（t）將含有原信號(hào)f（t）的全部信息。 2021-6-1054 采樣過(guò)程描述采樣過(guò)程描述 2021-6-1055 采樣定理的說(shuō)明采樣定理的說(shuō)明 通過(guò)取不同的采樣周期采樣，來(lái)理解采樣定理通過(guò)取不同

27、的采樣周期采樣，來(lái)理解采樣定理 2021-6-1056 簡(jiǎn)單濾波器工作原理說(shuō)明 利用加法運(yùn)算構(gòu)成 2021-6-1057 微機(jī)保護(hù)算法微機(jī)保護(hù)算法 w 根據(jù)代表電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的電流、電壓 的數(shù)字量進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，以計(jì)算出電流、 電壓的基波幅值、比值、相位差和功率等， 然后再進(jìn)行分析、比較、判斷以完成繼電 保護(hù)功能的計(jì)算方法 2021-6-1058 微機(jī)保護(hù)硬件系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)硬件系統(tǒng) 2021-6-1059 各組成部分作用各組成部分作用 w 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的作用: 完成輸入信號(hào)的預(yù)處理工 作。即對(duì)取自被保護(hù)元件的連續(xù)模擬信號(hào)進(jìn)行 必要的處理并將其變成離散信號(hào)，最后轉(zhuǎn)換成 數(shù)字信號(hào)，輸入給微處理機(jī)。

28、w cpu主系統(tǒng)的作用: 由微處理器執(zhí)行存放在 eprom中的程序，對(duì)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入至 ram區(qū)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，以完成各種 繼電保護(hù)的功能。 w 開關(guān)量輸人輸出系統(tǒng)的作用:完成各種保護(hù)的 出口跳閘、信號(hào)警報(bào)、外部開關(guān)量的輸入及人 機(jī)對(duì)話等功能。 2021-6-1060 一、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)比較式模 數(shù)變換的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) w 1、電壓形成回路 w 2、前置模擬低通濾 波器 w 3、采樣保持電路 w 4、模擬量多路轉(zhuǎn)換 開關(guān) w 5、比較式模數(shù)變換 器 2021-6-1061 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)計(jì)數(shù)式模數(shù)變換的數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng) w 1、電壓頻率式模數(shù)轉(zhuǎn)換 器vfc w 變換原理：是產(chǎn)生一個(gè)頻 率正

29、比于輸入電壓瞬時(shí)值 的等幅脈沖序列 w 2、計(jì)數(shù)器 w 在固定的時(shí)間間隔內(nèi) 記錄vfc輸出的等幅 脈沖的個(gè)數(shù)，從而知 道此時(shí)輸入電壓的大 小，即得到此時(shí)模擬 電壓的數(shù)字量。 2021-6-1062 二、cpu系統(tǒng) 2021-6-1063 cpu系統(tǒng)基本工作過(guò)程 每隔一個(gè)采樣間隔，隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器（ram） 就從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中提取一組數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)就 代表了模擬量電流或電壓某一時(shí)刻的大小。 cpu系統(tǒng)中的單片機(jī)根據(jù)開入量的狀態(tài)，執(zhí)行 eprom中的相應(yīng)程序，并不斷從ram中讀取原 始數(shù)據(jù)與eeprom中保護(hù)整定值比較、分析、 運(yùn)算和判斷，最后，根據(jù)程序要求，輸出相應(yīng) 的開出量，完成規(guī)定的保護(hù)動(dòng)作行為

30、（如跳閘、 信號(hào)等）。 2021-6-1064 三、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與cpu系統(tǒng)系統(tǒng) 之間數(shù)據(jù)傳送方式之間數(shù)據(jù)傳送方式 w 1、程序查詢方式 w 由計(jì)算機(jī)起動(dòng)a/d變換開始，然后程序一直查詢 變換結(jié)束標(biāo)志是否置位，等到置位后，即將變換 結(jié)果存入內(nèi)存 w 2、中斷方式 w 由計(jì)算機(jī)起動(dòng)變換，變換完畢，由a/d自動(dòng)中斷 cpu，然后由cpu將變換結(jié)果存入內(nèi)存 w 3、直接內(nèi)存存取方式 w 直接在存儲(chǔ)器與外設(shè)控制器之間交換數(shù)據(jù) 2021-6-1065 四、輸入輸出系統(tǒng) w 1、開關(guān)量輸入和輸出回路 w 實(shí)現(xiàn)開關(guān)輸入量和開關(guān)輸出量與計(jì)算機(jī)的 聯(lián)系 w 2、人機(jī)對(duì)話 w 實(shí)現(xiàn)人和計(jì)算機(jī)的交流

31、2021-6-1066 開入量輸入回路 2021-6-1067 開出量輸出回路 2021-6-1068 人機(jī)對(duì)話 電路硬件框圖 w 基本工作情況 w 單片機(jī)中的串行口與cpu 系統(tǒng)中單片機(jī)串行口相連 接，利用這種關(guān)系對(duì)cpu 硬件系統(tǒng)進(jìn)行檢查，以發(fā) 現(xiàn)其硬件故障，給出裝置 故障的開關(guān)輸出量（如告 警、呼喚等）；還可以通 過(guò)這種聯(lián)系來(lái)公用打印機(jī)。 打印各種信息 ；通過(guò)鍵 盤來(lái)進(jìn)行裝置的調(diào)試等操 作。 2021-6-1069 第二部分 發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù) w發(fā)電機(jī)的故障類型： w a、發(fā)電機(jī)定子繞組相間短路 （d1故障）；最常發(fā)生 w b、發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路 w （1）繞組同相同分支匝間短 路

32、（d2故障） ； w （2）繞組同相不同分支匝間 短路（d3故障） ； w c、發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地短 路； w d、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路一點(diǎn)或 兩點(diǎn)接地（d4故障） ； w e、失磁（低勵(lì)）故障。 2021-6-1070 第二部分 發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù) w 不正常運(yùn)行狀態(tài)： w 由外部短路引起的定子繞組過(guò)電流 w 由于過(guò)負(fù)荷引起的三相對(duì)稱過(guò)負(fù)荷 w 由外部不對(duì)稱短路或不對(duì)稱負(fù)荷引起的發(fā)電機(jī)負(fù)序過(guò)電 流或負(fù)序過(guò)負(fù)荷 w 由于突然甩負(fù)荷引起的定子繞組過(guò)電壓 w 由于勵(lì)磁回路故障或強(qiáng)行勵(lì)磁時(shí)間過(guò)長(zhǎng)引起的轉(zhuǎn)子繞組 過(guò)負(fù)荷 w 由于氣輪機(jī)主汽門突然關(guān)閉引起的發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行 w 由于勵(lì)磁系統(tǒng)故障或自動(dòng)滅

33、磁開關(guān)誤跳閘引起的發(fā)電機(jī) 勵(lì)磁電流急劇下降或消失 2021-6-1071 第二部分 發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù) 發(fā)電機(jī)保護(hù)方式 w a、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)； w b、定子繞組匝間短路； w c、定子單相接地保護(hù)（接地電流超過(guò)允許值時(shí)）； w d、過(guò)電流保護(hù)（外部短路引起） ； w e、對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)（裝于一相上）； w f、 勵(lì)磁回路接地保護(hù) w g、失磁保護(hù) w h、失步保護(hù) w i、 轉(zhuǎn)子過(guò)負(fù)荷保護(hù) w j、 逆功率保護(hù) w k、定子繞組過(guò)電壓保護(hù) w l、發(fā)電機(jī)過(guò)勵(lì)磁保護(hù) 2021-6-1072 第二部分 發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù) 變壓器故障類型 a.繞組及其引出線的相間短路和中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)小電阻接地側(cè)

34、的 接地短路； b.繞組的匝間短路； c.外部相間短路引起的過(guò)電流； d.中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)小電阻接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過(guò) 電流及中性點(diǎn)過(guò)電壓； e.過(guò)負(fù)荷； f.過(guò)勵(lì)磁； g.中性點(diǎn)非有效接地側(cè)的單相接地故障； h.油面降低； i.變壓器油溫、繞組溫度過(guò)高及油箱壓力過(guò)高和冷卻系統(tǒng)故障。 2021-6-1073 第二部分 發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù) 變壓器保護(hù)配置 w 主保護(hù)類型：電流速斷、差動(dòng)、差動(dòng)速斷、瓦斯 w 后備保護(hù)類型：過(guò)電流、復(fù)壓閉鎖過(guò)流、接地零序， 復(fù)合電流保護(hù)、零序過(guò)壓、間隙過(guò)流等 w 其它：過(guò)負(fù)荷、過(guò)勵(lì)磁、非電量保護(hù) w 220kv及以上系統(tǒng)主變保護(hù)按雙重化配置 w 高壓大容

35、量變壓器后備保護(hù)配置一般按照分側(cè)配置 2021-6-1074 第三部分 繼電保護(hù)運(yùn)行 一、現(xiàn)場(chǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行注意事項(xiàng)一、現(xiàn)場(chǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行注意事項(xiàng) 運(yùn)行人員應(yīng)根據(jù)調(diào)度命令，依據(jù)規(guī)程對(duì)保護(hù)裝置及自動(dòng)化裝置進(jìn)行 正確投、退壓板，正確處理事故以及運(yùn)行方式變化時(shí)應(yīng)變更的保護(hù)裝置。 1、進(jìn)入變電站對(duì)保護(hù)及自動(dòng)化裝置進(jìn)行檢查工作的人員必須辦理工 作票。 2、保護(hù)裝置和自動(dòng)化裝置的投入、退出等操作由運(yùn)行人員負(fù)責(zé)進(jìn)行。 3、變電站監(jiān)控系統(tǒng)保護(hù)定值修改功能均不得使用，定值修改及打印 在保護(hù)裝置進(jìn)行。保護(hù)定值修改必須退出相關(guān)出口壓板，失靈啟 動(dòng)壓板應(yīng)視作保護(hù)出口壓板。 2021-6-1075 第三部分 繼電保

36、護(hù)運(yùn)行 一、現(xiàn)場(chǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行注意事項(xiàng)一、現(xiàn)場(chǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行注意事項(xiàng) 4、調(diào)度管轄的保護(hù)裝置，在新投入或變更前，應(yīng)與所管轄的當(dāng)值調(diào)度員核 對(duì)整定值及有關(guān)注意事項(xiàng)，無(wú)誤后方可投入運(yùn)行。 5、繼電保護(hù)年檢后，運(yùn)行人員，運(yùn)行專責(zé)人員應(yīng)對(duì)保護(hù)定值、壓板進(jìn)行核 對(duì)、驗(yàn)收；繼保人員應(yīng)在修試記錄上寫明工作結(jié)果后值班運(yùn)行人員方可 辦理工作票終結(jié)手續(xù)。 6、巡視保護(hù)裝置發(fā)現(xiàn)有異常情況時(shí)，應(yīng)立即向有關(guān)調(diào)度匯報(bào)，并及時(shí)與局 繼電保護(hù)部門聯(lián)系。在明確保護(hù)有可能誤動(dòng)的情況下，則申請(qǐng)退出該保 護(hù)裝置（斷開出口壓板）。 7、更換控制保險(xiǎn)、pt保險(xiǎn)以及信號(hào)保險(xiǎn)熔絲時(shí)，必須按原規(guī)定規(guī)格更換； 嚴(yán)禁隨意使用不合規(guī)格的熔絲。 8、保護(hù)裝置動(dòng)作后，其動(dòng)作信號(hào)至少應(yīng)由兩人共同檢查，準(zhǔn)確記錄（信號(hào) 名稱、光字牌、繼電器名稱、液晶顯示內(nèi)容、打印故障報(bào)告等）無(wú)誤后 方可按下復(fù)歸按鈕，并匯報(bào)調(diào)度人員和繼保人員。 2021-