電力系統(tǒng)繼電保護(hù)講義3ppt課件

1、一、繼電保護(hù)的基本任務(wù)：1、當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開(kāi)，以最大限度地減少對(duì)電力元件本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等）。2、反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同例如有無(wú)經(jīng)常值班人員發(fā)出信號(hào)，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行而會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置容許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。繼電保護(hù)的基本原理： 1、電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障

2、時(shí)，通常伴有電流增大、電壓降低以及電流與電壓間相位角改變等特征。利用這些基本參數(shù)在故障與正常運(yùn)行時(shí)的差別，就可以構(gòu)成各種不同原理的繼電保護(hù)裝置。 例如：反應(yīng)電流增大構(gòu)成的過(guò)電流保護(hù)；反應(yīng)電壓降低構(gòu)成的低電壓保護(hù)；反應(yīng)電壓與電流的比值變化構(gòu)成的距離保護(hù)；同時(shí)反應(yīng)被保護(hù)元件兩端電氣量的快速保護(hù)，如差動(dòng)保護(hù)、高頻保護(hù)等；反應(yīng)不對(duì)稱或異常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的判據(jù)，如負(fù)序或零序分量的保護(hù)啟動(dòng)元件；反應(yīng)非電氣量的保護(hù)，如瓦斯保護(hù)和壓力及溫度保護(hù)等。 2、繼電保護(hù)裝置一般有三大部分組成：測(cè)量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分 。 一是測(cè)量部分，其作用是測(cè)量被保護(hù)對(duì)象的工作狀態(tài)的一個(gè)或幾個(gè)電氣量；二是邏輯部分，其作用是根據(jù)測(cè)量

3、元件輸出量的大小、性質(zhì)、組合方式或出現(xiàn)次序，判斷被保護(hù)對(duì)象的工作狀態(tài)，以決定保護(hù)裝置是否應(yīng)該動(dòng)作；三是執(zhí)行部分，其作用是根據(jù)邏輯部分所在出的判斷，執(zhí)行保護(hù)裝置任務(wù)給出信號(hào)、跳閘或不動(dòng)作）。 以過(guò)流保護(hù)的原理圖為例說(shuō)明如下： 在圖的過(guò)電流保護(hù)中，電流繼電器的線圈回路是測(cè)量部分，它監(jiān)察被保護(hù)設(shè)備的工作情況，反應(yīng)相應(yīng)的電氣量如電流的大小只當(dāng)被保護(hù)設(shè)備發(fā)生故障或不正常工作情況時(shí)它才動(dòng)作。因而，測(cè)量部分可處于動(dòng)作或不動(dòng)作的兩種狀態(tài)，并根據(jù)這兩種狀態(tài)確定是否給邏輯部分發(fā)出信號(hào)。繼電器的接點(diǎn)回路是邏輯部分，它接到測(cè)量部分送來(lái)的信號(hào)后，即根據(jù)信號(hào)的組合和順序，確定起動(dòng)或不起動(dòng)整套保護(hù)。起動(dòng)保護(hù)時(shí)，即給執(zhí)行部分

4、發(fā)出信號(hào)。執(zhí)行部分一般是出口中間繼電器，它接到邏輯部分送來(lái)的信號(hào)后，發(fā)出使斷路器跳閘或動(dòng)作于信號(hào)的脈沖，完成整套的保護(hù)動(dòng)作。但在簡(jiǎn)單的保護(hù)回路中，執(zhí)行部分和邏輯部分實(shí)際上是結(jié)合在一起的，難以區(qū)分 。三、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能要求有可靠性、選擇性、快速性、靈敏性。這些要求之間，有的相輔相成，有的是相互制約，需要針對(duì)不同的使用條件，分別地進(jìn)行協(xié)調(diào)。 1、選擇性。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置只將故障設(shè)備切除，使停電范圍盡量縮小，保證無(wú)故障設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，保護(hù)裝置這樣動(dòng)作就叫做有選擇性。如下圖： K3點(diǎn)故障，6QF斷路器因故拒絕動(dòng)作時(shí)，則應(yīng)由保護(hù)裝置5動(dòng)作，作用于5QF開(kāi)關(guān)

5、跳閘，將故障線路L4連同L3一起切除。這種情況仍然可以認(rèn)為有選擇性，即保護(hù)裝置5是保護(hù)裝置6的后備保護(hù)。2、快速性。繼電保護(hù)快速性是指繼電保護(hù)應(yīng)以允許的可能最快速度動(dòng)作于斷路器跳閘，以斷開(kāi)故障或中止異常狀態(tài)發(fā)展。繼電保護(hù)快速動(dòng)作可以減輕故障元件的損壞程度，提高線路故障后自動(dòng)重合閘的成功率，并特別有利于故障后的電力系統(tǒng)同步運(yùn)行的穩(wěn)定性。快速切除線路與母線的短路故障，是提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的最重要手段。 3、靈敏性。繼電保護(hù)靈敏性是指繼電保護(hù)對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)定要求動(dòng)作的故障及異常狀態(tài)能夠可靠地動(dòng)作的能力。故障時(shí)通人裝置的故障量和給定的裝置起動(dòng)值之比，稱為繼電保護(hù)的靈敏系數(shù)。它要求不但在最大運(yùn)行方式下三相短

6、路時(shí)能可靠動(dòng)作，而且在最小運(yùn)行方式下和經(jīng)過(guò)較大的過(guò)渡電阻的兩相短路時(shí)也能可靠動(dòng)作。 繼電保護(hù)愈靈敏，愈能可靠地反應(yīng)于要求動(dòng)作的故障或異常狀態(tài)；但同時(shí)，也愈易于在非要求動(dòng)作的其他情況下產(chǎn)生誤動(dòng)，因而與選擇性有矛盾。 4、可靠性。所謂保護(hù)裝置的可靠性，就是在它的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生屬于它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，不應(yīng)該由于它本身有缺陷而拒絕動(dòng)作；而在發(fā)生其它任何不應(yīng)由它動(dòng)作的情況下，則不應(yīng)該誤動(dòng)作。一般來(lái)說(shuō)工作原理和結(jié)構(gòu)都簡(jiǎn)單的保護(hù)裝置，可靠性都比較高。 現(xiàn)代的繼電保護(hù)裝置，一般能同時(shí)滿足選擇性和快速性的要求，但有時(shí)這兩個(gè)要求不能同時(shí)滿足，可保證選擇性，犧牲一點(diǎn)快速性對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有利。 常用繼電器的作用、電流繼電

7、器 電磁型電流繼電器廣泛用作電流保護(hù)的起動(dòng)元件和測(cè)量元件；它反應(yīng)電流的增加而動(dòng)作，當(dāng)通過(guò)繼電器的電流增加到一定數(shù)值時(shí)，繼電器動(dòng)作。其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合舊稱常開(kāi)接點(diǎn)）、動(dòng)斷觸點(diǎn)常閉接點(diǎn)斷開(kāi)。使繼電器動(dòng)作的最小電流叫繼電器的動(dòng)作電流。繼電器運(yùn)作后，減小電流，使電流繼電器恢復(fù)到起始位置，即繼電器返回。繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)斷開(kāi)，動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，繼電器返回時(shí)的最大電流叫繼電器的返回電流。繼電器返回電流與動(dòng)作電流之比叫返回系數(shù)。返回系數(shù)一般不小于0.85。 改變電流繼電器線圈的連接和改變調(diào)整把手的位置，可調(diào)節(jié)電流繼電器的動(dòng)作電流。、電壓繼電器 電壓繼電器是反應(yīng)電壓變化而動(dòng)作。電壓繼電器可分為過(guò)電壓繼電器和低電壓繼電器

8、。過(guò)電壓繼電器是反應(yīng)電壓上升而動(dòng)作的，其動(dòng)作與返回的概念與電流繼電器相同。低電壓繼電器是反應(yīng)電壓下降而動(dòng)作的，其動(dòng)作與返回的概念正好與過(guò)電壓繼電器相反。電壓繼電器的調(diào)整方法與電流繼電器相同。、時(shí)間繼電器 時(shí)間繼電器在保護(hù)裝置中作為時(shí)間元件，用來(lái)建立必要的動(dòng)作延時(shí)。時(shí)間繼電器除了延時(shí)觸點(diǎn)外，有的還有一對(duì)瞬時(shí)切換觸點(diǎn)，或一對(duì)滑動(dòng)延時(shí)觸點(diǎn)。時(shí)間繼電器斷電時(shí)，繼電器瞬時(shí)返回，觸點(diǎn)全部恢復(fù)原始態(tài)。 、中間繼電器中間繼電器是保護(hù)裝置不可缺少的，它的作用是： 增加觸點(diǎn)數(shù)量，以便控制不同的回路； 增加觸點(diǎn)容量，以便斷開(kāi)或接通較大電流的回路； 提供必要的延時(shí),以便滿足保護(hù)及自動(dòng)裝置的要求。、信號(hào)繼電器信號(hào)繼電器

9、在繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置中作為動(dòng)作指示器。信號(hào)繼電器動(dòng)作時(shí)，一方面有掉牌指示或燈光指示，另一方面又閉合其機(jī)械自保持觸點(diǎn)，接通燈光或音響回路，這些信號(hào)均由運(yùn)行人員手動(dòng)加以復(fù)歸。輸電線的繼電保護(hù)一、反應(yīng)相間短路故障的電流或經(jīng)低電壓閉鎖維護(hù)1、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作原理 過(guò)電流保護(hù)通常是指其動(dòng)作電流按躲開(kāi)此線路最大負(fù)荷電流來(lái)整定的一種保護(hù)。它在正常運(yùn)行時(shí)不應(yīng)起動(dòng)，而在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，由于電流的增大而動(dòng)作，在一般情況下，它不僅能保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，而且也能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)，以起到后備保護(hù)的作用。如下圖： 、工作原理 以單側(cè)電源供電的輻射形網(wǎng)絡(luò)為例說(shuō)明其工作原理。在每一線路的電源端均裝設(shè)斷路器和保護(hù)裝置，如下

10、圖。在正常運(yùn)行全線路最大負(fù)荷電流情況下，此電流小于保護(hù)的動(dòng)作電流，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)不動(dòng)作。 當(dāng)線路L3上D1點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流ID由電源經(jīng)線路L1、L2至L3短路點(diǎn)。由于短路電流ID經(jīng)過(guò)保護(hù)裝置1、2、3，且ID大于各保護(hù)電流繼電器的動(dòng)作電流，所以上述各保護(hù)裝置的電流繼電器均起動(dòng)。按選擇性的要求，此時(shí)只應(yīng)由保護(hù)裝置3動(dòng)作，使斷路器3DL跳閘。3DL跳開(kāi)后，短路電流消失，于是保護(hù)裝置1和2的電流繼電器還來(lái)不及使斷路器1DL和2DL跳閘，就都返回到原來(lái)位置。過(guò)電流保護(hù)的選擇性是由各保護(hù)裝置具有不同的動(dòng)作時(shí)間來(lái)保證的。 為此，必須保證：tl t2 t3或tl = t2+t = t3+2t、t

11、2 = t3+t式中的t1、 t2、t3分別為保護(hù)裝置1、2、3的動(dòng)作時(shí)間，t稱為時(shí)間級(jí)差，一般取0.5s； 圖還給出了各保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間特性圖。由圖可見(jiàn)，各保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間大小是從用戶到電源逐級(jí)增加的，越靠近電源側(cè)，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)，好似一個(gè)階梯，故稱選擇時(shí)間的階梯時(shí)限特性，由于各保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間都是分別固定的，而與短路電流的大小無(wú)關(guān)，所以這樣的電流保護(hù)裝置稱為定時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 。、過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流整定 為保證在正常運(yùn)行情況下過(guò)電流保護(hù)不動(dòng)作，保護(hù)裝置的起動(dòng)電流IQD必須大于該線路上可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流Imax。如下圖，當(dāng)外部短路時(shí)如電流繼電器已起動(dòng)，則在外部切除后電流降到最

12、大負(fù)荷電流時(shí)應(yīng)能可靠返回。圖中線路L2上K點(diǎn)短路，保護(hù)1、2都將起動(dòng)，由于保護(hù)2的時(shí)限短，所以保護(hù)2先動(dòng)作，使斷路器2QF跳閘。這時(shí)短路電流消失，但在變電所B母線上仍接有負(fù)荷，并且由于故障切除后電壓恢復(fù)，負(fù)荷中的電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)，可能出現(xiàn)最大負(fù)荷電流，為使保護(hù)1的電流繼電器返回，它的返回電流應(yīng)大于故障切除后的最大負(fù)荷電流。確定最大負(fù)荷電流時(shí)，必須考慮到實(shí)際可能的最嚴(yán)重情況，例如平行線供電、雙回線備自投等情況。 在整定保護(hù)1的動(dòng)作電流時(shí)，還要考慮與保護(hù)2靈敏度的配合問(wèn)題。如下圖，當(dāng)D2點(diǎn)短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)2的短路電流可能接近于它的動(dòng)作電流，而流過(guò)保護(hù)1的電流為短路電流與變電站的負(fù)荷電流之和，比保護(hù)2中

13、流過(guò)的電流還大，可能越級(jí)動(dòng)作，故必須考慮增加一個(gè)配合系數(shù)。可能會(huì)使保護(hù)1的保護(hù)范圍縮小。 在變壓器高壓側(cè)過(guò)流保護(hù)上CT二次應(yīng)采用三相星形接線，防止在按Y/或/Y接線的變壓器低壓側(cè)出口上發(fā)生兩相短路時(shí)，流過(guò)高壓側(cè)CT二次V型接線的故障電流減小，而使遠(yuǎn)后備保護(hù)拒動(dòng)。 2、無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)、由于過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作電流是按最大負(fù)荷電流整定的，它的保護(hù)范圍總是伸長(zhǎng)到相鄰的下一段線路。為了獲得選擇性，保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間必須按階梯原則來(lái)整定。這樣，如果線路段較多，則越靠近電源的保護(hù)，動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)，這是過(guò)流保護(hù)在原理上存在的缺點(diǎn)，為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，可以提高電流整定值的方法，即將動(dòng)作電流按躲過(guò)被保護(hù)線路外部短路時(shí)最大

14、可能的短路電流來(lái)整定，使保護(hù)范圍預(yù)先限制在線路的一定區(qū)域上，也就是保護(hù)范圍不超過(guò)被保護(hù)線路之外，因而在時(shí)間上就不需要與下一段線路相配合，這樣就可以作成瞬動(dòng)保護(hù)。這種按躲過(guò)被保護(hù)線路外部短路的最大短路電流來(lái)整定，以保證保護(hù)有選擇的動(dòng)作，就叫做電流速斷保護(hù)。、為了保證選擇性，在相鄰線路出口時(shí)短路時(shí)，電流速斷保護(hù)不應(yīng)該起動(dòng)，為此電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)大于h1點(diǎn)的短路電流，但由于是h1點(diǎn)的短路電流與線路末端h13點(diǎn)短路電流相同，因此電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流可按大于本線路未端短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的最大短路電流來(lái)整定，如下圖： 曲線1表示當(dāng)短路點(diǎn)沿線路移動(dòng)時(shí)，在系統(tǒng)最大運(yùn)行下三相短路電流的變化曲線；將電流速斷動(dòng)

15、作電流的整定值IDZ畫在圖中如直線3所示，可以看出，曲線1與直線3交與一點(diǎn)M，在交點(diǎn)至保護(hù)安裝處的一段線路上斷路時(shí)，IDIDZ，保護(hù)能夠動(dòng)作；在交點(diǎn)以后的線路上斷路時(shí)，短路電流小于動(dòng)作電流，保護(hù)不動(dòng)作，因而，瞬時(shí)電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分，而不能保護(hù)線路全長(zhǎng)。當(dāng)運(yùn)行方式改變時(shí)，如最小運(yùn)行方式或兩相斷路時(shí)，在線路同一點(diǎn)上發(fā)生，短路流必然比三相短路電流小，見(jiàn)上圖可知，保護(hù)范圍進(jìn)一步縮小，電流速斷保護(hù)范圍一般不用保護(hù)線路的長(zhǎng)度來(lái)表示，而是用保護(hù)線路長(zhǎng)度與被保護(hù)線路全長(zhǎng)的百分比來(lái)表示。即：最大運(yùn)行方式下為50%60% 最小運(yùn)行方式下15%20%即可。 3、限時(shí)電流速斷帶時(shí)電流速斷及三段式過(guò)電流保

16、護(hù) 、由于無(wú)時(shí)限電流速斷不能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，其保護(hù)范圍以外的故障必須由另外上午保護(hù)來(lái)切除。為此，考慮增設(shè)第二套電流速斷保護(hù)，它的動(dòng)作范圍應(yīng)包括線路全長(zhǎng)，而且必須伸長(zhǎng)到下一段線路。為獲得動(dòng)作的選擇性，第二套速斷必須帶有一定的時(shí)限，以便和下一段線路保護(hù)相配合。時(shí)間的大小與保護(hù)范圍延伸的程度有關(guān)。為使這一時(shí)間盡量縮短，通常是使它的保護(hù)范圍不超越下一段無(wú)時(shí)限電流速斷的保護(hù)范圍，這樣，它的整定時(shí)間只要取得比無(wú)時(shí)限速斷大一個(gè)時(shí)間級(jí)差t一般取0.5秒），所以叫做限時(shí)電流速斷。限時(shí)電流速斷的保護(hù)范圍，包括本線路的全部和下段線路的一部分。要求在最小運(yùn)行方式下本線路末端發(fā)生兩相短路時(shí)，必須具有一定的靈敏度，必要時(shí)

17、可適當(dāng)降低動(dòng)作電流，時(shí)間大1.5t個(gè)差。 、三段式過(guò)流保護(hù)原理 三段過(guò)流保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是：在電網(wǎng)所有各段上的短路都能較快的切除，接線回路及設(shè)備都比較簡(jiǎn)單。 主要的缺點(diǎn)是：在許多情況下，第、第段的靈敏度不高，保護(hù)范圍的大小與系統(tǒng)運(yùn)行方式及短路類型有關(guān)，而且只有在單電源輻射性網(wǎng)絡(luò)中才能保證動(dòng)作的選擇性。4、為使在主要運(yùn)行方式下速斷保護(hù)有較大的保護(hù)范圍或靈敏度），而在最大或最小運(yùn)行方式下又不會(huì)誤動(dòng)作，可采用電流電壓連鎖速斷保護(hù)。由于這種保護(hù)裝置比較復(fù)雜，所以只有當(dāng)采用電流速斷不能滿足要求時(shí)才考慮使用。 5、對(duì)三段式電流保護(hù)的評(píng)價(jià)、選擇性 無(wú)時(shí)限速斷保護(hù)是依靠選擇動(dòng)作電流的方法來(lái)獲得選擇性的,而限時(shí)速

18、斷保護(hù)則同時(shí)依靠選擇動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間來(lái)獲得選擇性。所以，在原理上它們用于多電源和較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)上都能保證動(dòng)作的選擇性。這是速斷保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。 過(guò)電流保護(hù)完全依靠選擇動(dòng)作時(shí)間來(lái)獲得選擇性，所以它用在單電源輻射形線路上，能保證動(dòng)作的選擇性。但在兩端電源的線路上，在有些情況下則不能保證動(dòng)作的選擇性，必須考慮采用方向元件。、快速性 無(wú)時(shí)限速斷保護(hù)沒(méi)有限時(shí)元件，只有包括本身繼電器固有的動(dòng)作時(shí)間0.060.1秒,所以動(dòng)作是迅速的。限時(shí)速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間一般為0.50.6秒有時(shí)為1秒。它的動(dòng)作范圍通常是被保護(hù)線路靠近末端的一部分。當(dāng)這部分短路時(shí)，保護(hù)安裝處母線上的殘余電壓還有相當(dāng)?shù)臄?shù)值，對(duì)無(wú)故障部分設(shè)備的運(yùn)行

19、影響較小，所以一般以0.5秒切除還是允許的。這是速斷保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)。 過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間一般比較長(zhǎng)，特別是靠近電源的保護(hù),有時(shí)可長(zhǎng)達(dá)幾秒,這是它的主要缺點(diǎn)。 、靈批度速斷保護(hù)的靈敏度保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式改變的影響較大，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化很大時(shí)，它的保護(hù)范圍往往不能滿足要求。對(duì)無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)，當(dāng)被保護(hù)線路的阻抗與保護(hù)安裝處至電源之間的系統(tǒng)綜合阻抗相比很小時(shí)，例如短線路，它的保護(hù)范圍有時(shí)能降到零。對(duì)限時(shí)電流速斷保護(hù)，當(dāng)相鄰線路阻抗很小時(shí)，它的靈敏度往往也達(dá)不到要求小于1.25。電流電壓聯(lián)鎖速斷的靈敏度雖然較高，但當(dāng)出現(xiàn)比整定計(jì)算更小的運(yùn)行方式時(shí)，保護(hù)方式可能無(wú)選擇動(dòng)作，以上就是速斷保護(hù)的主

20、要缺點(diǎn)。過(guò)電流保護(hù)的靈敏度一般都能夠滿足要求，但用在長(zhǎng)距離重負(fù)荷的線路上，則往往不能滿足要求。當(dāng)相鄰線路的阻抗很大時(shí)如長(zhǎng)線路、帶電抗器或變壓器的線路等,過(guò)電流保護(hù)作為下一元件的后備保護(hù)，靈敏度也往往不夠。、可靠性 速斷和過(guò)電流保護(hù)，都是采用最簡(jiǎn)單的繼電器，且數(shù)量不多，接線圖、整定計(jì)算和調(diào)整試驗(yàn)也較簡(jiǎn)單，不易出錯(cuò)誤。因而，是繼電保護(hù)中最簡(jiǎn)單可靠的保護(hù)。 根據(jù)以上的分析，電流電壓保護(hù)在35千伏及其以下的電網(wǎng)中可以廣泛采用。 電流互感器工作原理特點(diǎn)電流互感器工作原理特點(diǎn)A A、電流互感器工作時(shí)二次繞組不能開(kāi)路。電流互感器正、電流互感器工作時(shí)二次繞組不能開(kāi)路。電流互感器正常工作時(shí)常工作時(shí), ,二次繞組

21、所串接的負(fù)載二次繞組所串接的負(fù)載( (電流線圈電流線圈) )阻抗很小阻抗很小, ,接近于工作在短路狀態(tài)下接近于工作在短路狀態(tài)下, ,所以在二次繞組中產(chǎn)生的電所以在二次繞組中產(chǎn)生的電勢(shì)也不大。這表明電流互感器正常工作時(shí)鐵芯內(nèi)的主磁勢(shì)也不大。這表明電流互感器正常工作時(shí)鐵芯內(nèi)的主磁通量是很小的。當(dāng)電流互感器二次繞組開(kāi)路時(shí)通量是很小的。當(dāng)電流互感器二次繞組開(kāi)路時(shí), ,相當(dāng)于相當(dāng)于負(fù)載阻抗變?yōu)闊o(wú)限大負(fù)載阻抗變?yōu)闊o(wú)限大, ,二次電流及二次去磁的磁勢(shì)均為二次電流及二次去磁的磁勢(shì)均為零零, ,而一次電流的大小又不隨二次開(kāi)路而變小而一次電流的大小又不隨二次開(kāi)路而變小, ,則很大的則很大的一次磁勢(shì)將在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生很

22、大的主磁通量一次磁勢(shì)將在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生很大的主磁通量, ,使二次繞組使二次繞組中產(chǎn)生很高的電勢(shì)中產(chǎn)生很高的電勢(shì), ,可有幾千伏。二次回路出現(xiàn)高電壓可有幾千伏。二次回路出現(xiàn)高電壓將威脅人身安全將威脅人身安全, ,造成儀表、保護(hù)裝置、電流互感器二造成儀表、保護(hù)裝置、電流互感器二次繞組等絕緣的損壞。次繞組等絕緣的損壞。 B、電流互感器的一次電流變化范圍很大。因?yàn)橐淮卫@組串接在被測(cè)回路中,所以一次電流可在零至額定電流之間大范圍內(nèi)變動(dòng)。在短路情況下,電流互感器還需變換比額定電流大數(shù)倍甚至數(shù)十倍的短路電流。一次電流在很大范圍內(nèi)變化時(shí),互感器仍要保持測(cè)量所需的準(zhǔn)確度。 C、電流互感器的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足熱穩(wěn)定和電動(dòng)穩(wěn)定

23、的要求。由于電流互感器是串聯(lián)在一次系統(tǒng)的電路中,當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生短路時(shí),短路電流要通過(guò)相應(yīng)電流互感器的一次繞組,因而,電流互感器的結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足熱穩(wěn)定和電動(dòng)穩(wěn)定的要求。 銘牌數(shù)據(jù)意義：A、額定電壓：電流互感器一般只標(biāo)額定電壓,即一次繞組所接線路的線電壓,與電壓互感器的額定一次電壓相同。因此它不是一次繞組的端電壓,而是指一次繞組對(duì)二次繞組和地的絕緣水平,只說(shuō)明電流互感器的絕緣強(qiáng)度而與容量無(wú)關(guān)。 B、額定一次電流和二次電流：額定一次電流是決定互感器誤差和溫升的一個(gè)參數(shù),它取決于系統(tǒng)的額定電流,通常系統(tǒng)中常見(jiàn)到的有200、300、600、1200、1500A等。額定二次電流則是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電流一般為5A或1A它

24、取決于二次設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化。 C、變比：額定電流比指額定一次電流與二次電流之比,一般不以其比值表示,而寫成比式。 如：200/5 2300/5 600/5 2600/5 D、額定負(fù)荷：額定負(fù)荷系指電流互感器二次所接電氣儀表、儀器或繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置、連接導(dǎo)線等的總阻抗,其值是變化的,所以規(guī)定有額定負(fù)荷。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和IEC規(guī)定額定負(fù)荷均以VA(伏安)為單位。E、誤差限值和準(zhǔn)確級(jí)：電流互感器符合變壓器原理,由此可知,當(dāng)一、二次電流變化時(shí),也由于其勵(lì)磁電流的大小、負(fù)荷大小及其性質(zhì)的不同,二次電流乘以電流比總是與一次電流有差值，若采用百分?jǐn)?shù)表示,則稱為電流誤差。誤差隨著一次電流的增加而增加，當(dāng)二次負(fù)載阻抗增

25、加時(shí)，誤差也隨之增大。常見(jiàn)的有：0.2、0.5、1、3、10、B7、電流互感器運(yùn)行與操作規(guī)定 電流互感器的負(fù)荷電流對(duì)獨(dú)立式電流互感器應(yīng)不超過(guò)其額定值的110%,對(duì)套管式電流互感器,應(yīng)不超過(guò)其額定值的120%(宜不超過(guò)110%),如長(zhǎng)時(shí)間過(guò)負(fù)荷,會(huì)使測(cè)量誤差加大和使繞組過(guò)熱或損壞。 電流互感器在運(yùn)行時(shí),它的二次回路始終是閉合的,因其二次負(fù)荷電阻的數(shù)值比較小,接近于短路狀態(tài)。電流互感器的二次繞組在運(yùn)行中不允許造成開(kāi)路,因?yàn)槌霈F(xiàn)開(kāi)路時(shí),在二次繞組中會(huì)感應(yīng)出一個(gè)很大的電動(dòng)勢(shì),這個(gè)電動(dòng)勢(shì)可達(dá)數(shù)千伏,因而,無(wú)論對(duì)工作人員還是對(duì)二次回路的絕緣都是很危險(xiǎn)的,在運(yùn)行中要格外當(dāng)心。 油浸式電流互感器應(yīng)裝設(shè)金屬膨脹

26、器或微正壓裝置,以監(jiān)視油位和使絕緣油免受空氣中的水分和雜質(zhì)影響(現(xiàn)在已改進(jìn)為金屬膨脹器式全密封結(jié)構(gòu))。 電流互感器的二次繞組至少應(yīng)有一個(gè)端子可靠接地,它屬于保護(hù)接地。為了防止二次回路多點(diǎn)接地造成繼電保護(hù)拒動(dòng)作,對(duì)電流差動(dòng)保護(hù)等每套保護(hù)只允許有一點(diǎn)接地,接地點(diǎn)一般設(shè)在保護(hù)屏上。 電流互感器與電壓互感器的二次回路不允許互相連接。因?yàn)?電壓互感器二次回路是高阻抗回路,電流互感器二次回路是低阻抗回路。如果接于電壓互感器二次,會(huì)造成電壓互感器短路；如果電壓回路接于電流互感器的二次,會(huì)使電流互感器近似開(kāi)路。這樣是極不安全的。 在運(yùn)行中,電流互感器如有開(kāi)路現(xiàn)象,會(huì)引起電流儀表、繼電保護(hù)的不正確動(dòng)作(或指示)

27、。運(yùn)行人員在檢查中如聽(tīng)到電流互感器有異聲,應(yīng)迅速進(jìn)行檢查判斷。如二次端子有放電火花聲,此時(shí)應(yīng)先匯報(bào)調(diào)度,停用有關(guān)保護(hù)，將一次電流減少或降到零,在做好安全措施后,將松開(kāi)的端子接上,或?qū)⒍芜B接片接通。如電流互感器嗡嗡聲消失,則說(shuō)明故障已排除,電流互感器二次回路正常。如檢查發(fā)現(xiàn)互感器有焦味或冒煙等情況,則應(yīng)匯報(bào)調(diào)度,立即拉開(kāi)該電流互感器的斷路器,進(jìn)行隔離處理。一、對(duì)高壓斷路器的要求1、在正常情況下能開(kāi)斷和關(guān)合負(fù)載電流，能開(kāi)斷和關(guān)合空載長(zhǎng)線或電容器組等電容性負(fù)荷電流，以及能開(kāi)斷空載變壓器或高壓電動(dòng)機(jī)等電感性小負(fù)荷電流。2、在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)能將故障從電網(wǎng)上切除。3、要盡可能縮短斷路器切除故障的時(shí)間，以

28、減輕電力設(shè)備的損壞和提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。 4、能配合自動(dòng)重合閘進(jìn)行多次合閘和斷開(kāi)。 高壓斷路器的銘牌數(shù)據(jù)意義高壓斷路器的銘牌數(shù)據(jù)意義 1、高壓斷路器基本技術(shù)參數(shù)、高壓斷路器基本技術(shù)參數(shù)(1)、額定電壓：是指斷路器正常工作時(shí)的工作電壓，以、額定電壓：是指斷路器正常工作時(shí)的工作電壓，以kV為單位。為單位。(2)、最高工作電壓：在實(shí)際運(yùn)行中，由于系統(tǒng)調(diào)壓的需、最高工作電壓：在實(shí)際運(yùn)行中，由于系統(tǒng)調(diào)壓的需要，電網(wǎng)的電壓允許在一定范圍內(nèi)變動(dòng)，因此斷路器要，電網(wǎng)的電壓允許在一定范圍內(nèi)變動(dòng)，因此斷路器的實(shí)際工作電壓可能比額定高出的實(shí)際工作電壓可能比額定高出10%15%。斷路器。斷路器應(yīng)能在最高工作電壓下長(zhǎng)期運(yùn)

29、行，這一電壓稱為斷路應(yīng)能在最高工作電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行，這一電壓稱為斷路器的最高工作電壓。器的最高工作電壓。(3)、額定電流：是指斷路器可以長(zhǎng)期通過(guò)的工作電流。、額定電流：是指斷路器可以長(zhǎng)期通過(guò)的工作電流。 (4)、額定開(kāi)斷電流又稱額定短路開(kāi)斷電流）：是指、額定開(kāi)斷電流又稱額定短路開(kāi)斷電流）：是指在額定電壓下斷路器能開(kāi)斷而不妨礙其繼續(xù)正常工作在額定電壓下斷路器能開(kāi)斷而不妨礙其繼續(xù)正常工作的最大短路電流，以的最大短路電流，以KA為單位。為單位。 (5)、熱穩(wěn)定電流(又稱短時(shí)耐受電流)：是指在某一規(guī)定的短時(shí)間t內(nèi)斷路器能承載的電流有效值，用KA表示。短時(shí)耐受電流通過(guò)的時(shí)間，通常規(guī)定為1、2、3、5秒。一

30、般規(guī)定取3s為標(biāo)準(zhǔn)。(6)、動(dòng)穩(wěn)定電流(又稱峰值耐受電流)：是指斷路器在合閘位置時(shí)所能耐受的最大峰值電流，以KA表示。一般規(guī)定其值應(yīng)為額定開(kāi)斷電流的2.5倍。(7)、額定短路關(guān)合電流又稱額定短路接通電流）：是指斷路器在額定電壓下能正常接通的最大短路電流(峰值)，以KA表示。斷路器在接通此電流時(shí)，不應(yīng)發(fā)生觸頭的熔焊或嚴(yán)重?zé)龘p。斷路器的額定短路關(guān)合電流應(yīng)等于其峰值耐受電流。(8)、開(kāi)斷時(shí)間(又稱全開(kāi)斷時(shí)間)：是指從斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)接到開(kāi)斷指令起，到三相電弧完全熄滅為止的一段時(shí)間。開(kāi)斷時(shí)間可劃分為分閘時(shí)間和燃弧時(shí)間兩部分。 (9)、機(jī)械壽命及電壽命：機(jī)械壽命即允許空載或正常負(fù)荷的分合次數(shù)，電壽命指連

31、續(xù)分合額定短路電流的次數(shù)。檢修周期期間若開(kāi)關(guān)切斷故障電流次數(shù)越多，則機(jī)械壽命次數(shù)越少。 高壓斷路器的運(yùn)行規(guī)定1、各類型高壓斷路器，允許其按額定電壓和額定電流長(zhǎng)期運(yùn)行。2、斷路器的負(fù)荷電流一般不應(yīng)超過(guò)其額定值。在事故情況下，斷路器過(guò)負(fù)荷也不得超過(guò)10%，時(shí)間不得超過(guò)4h。3、斷路器安裝地點(diǎn)的系統(tǒng)短路容量不應(yīng)大于其銘牌規(guī)定的開(kāi)斷容量。當(dāng)有短路電流通過(guò)時(shí)，應(yīng)能滿足熱、動(dòng)穩(wěn)定性能的要求。4、嚴(yán)禁將拒絕跳閘的斷路器投入運(yùn)行。5、斷路器分閘后，若發(fā)現(xiàn)綠燈不亮而紅燈已熄滅,應(yīng)即刻取下斷路器的控制熔斷器，以防跳閘線圈燒毀。 6、嚴(yán)禁對(duì)運(yùn)行中的高壓斷路器施行慢合慢分試驗(yàn) 7、斷路器在事故跳閘后，應(yīng)進(jìn)行全面詳細(xì)的

32、檢查。對(duì)切除短路電流跳閘次數(shù)達(dá)到一定數(shù)值的高壓斷路器，應(yīng)視具體情況，進(jìn)行解體檢修，未能及時(shí)停電檢修，應(yīng)申請(qǐng)停用重合閘。對(duì)于SF6斷路器和真空斷路器應(yīng)視故障程度和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況來(lái)決定是否進(jìn)行檢修。8、斷路器元論是什么類型的操動(dòng)機(jī)構(gòu)(電磁式、彈簧式、氣動(dòng)式、液壓式)，均應(yīng)經(jīng)常保持足夠的操作能源。9、采用電磁式操動(dòng)機(jī)構(gòu)的斷路器禁止用手動(dòng)杠桿或千斤頂?shù)霓k法帶電進(jìn)行合閘操作。采用液壓(氣壓)式操動(dòng)機(jī)構(gòu)的斷路器，如因壓力異常導(dǎo)致斷路器分、合閘閉鎖時(shí)，不準(zhǔn)擅自解除閉鎖進(jìn)行操作。 10、斷路器的金屬外殼及底座、機(jī)構(gòu)應(yīng)有明顯的接地標(biāo)志并可靠接地。 11、當(dāng)巡視檢查發(fā)現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)立即停用故障斷路器(或用上一

33、級(jí)斷路器斷開(kāi)連接該斷路器的電源)進(jìn)行處理。(1)多油斷路器套管接地或有放電現(xiàn)象，瓷套爆炸。(2)油斷路器冒煙、起火；油斷路器內(nèi)部有放電聲，或內(nèi)部有異常聲響。(3)油斷路器嚴(yán)重漏油缺油，可能導(dǎo)致消弧室無(wú)油位時(shí)。(4)液壓、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)嚴(yán)重泄漏，壓力下降到發(fā)出操作閉鎖信號(hào)時(shí)。(5)SF6斷路器漏氣發(fā)出閉鎖信號(hào)。 (6)真空斷路器出現(xiàn)真空損壞的絲絲聲。 斷路器運(yùn)行中發(fā)生拒絕跳閘故障的判別與處理斷路器運(yùn)行中發(fā)生拒絕跳閘故障的判別與處理斷路器的斷路器的“拒跳對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行威脅很大，一旦某拒跳對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行威脅很大，一旦某一單元發(fā)生故障時(shí)一單元發(fā)生故障時(shí),斷路器拒動(dòng)，將會(huì)造成上一級(jí)斷斷路器拒動(dòng)，將會(huì)造成上一級(jí)

34、斷路器跳閘，稱為路器跳閘，稱為“越級(jí)跳閘越級(jí)跳閘”。這將擴(kuò)大事故停電。這將擴(kuò)大事故停電范圍，甚至有時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)解列，造成大面積停電范圍，甚至有時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)解列，造成大面積停電的惡性事故。因而的惡性事故。因而“拒跳拒跳”比比“拒合帶來(lái)的危害拒合帶來(lái)的危害性更大。對(duì)性更大。對(duì)“拒跳故障的處理方法如下。拒跳故障的處理方法如下。(1)、根據(jù)事故現(xiàn)象，可判別是否屬斷路器、根據(jù)事故現(xiàn)象，可判別是否屬斷路器拒跳拒跳事故。事故。拒跳拒跳故障的特征為：信號(hào)掉牌顯示保護(hù)動(dòng)作，但故障的特征為：信號(hào)掉牌顯示保護(hù)動(dòng)作，但該回路紅燈仍亮，上一級(jí)的后備保護(hù)如主變壓器復(fù)該回路紅燈仍亮，上一級(jí)的后備保護(hù)如主變壓器復(fù)合電壓過(guò)流、

35、斷路器失靈保護(hù)等動(dòng)作。在個(gè)別情況合電壓過(guò)流、斷路器失靈保護(hù)等動(dòng)作。在個(gè)別情況下后備保護(hù)不能及時(shí)動(dòng)作，元件會(huì)有短時(shí)電流表下后備保護(hù)不能及時(shí)動(dòng)作，元件會(huì)有短時(shí)電流表 指示值劇增，電壓表指示值降低，功率表指針晃動(dòng)，主變壓器發(fā)出沉重嗡嗡異常響聲，而相應(yīng)斷路器仍處在合閘位置。確定斷路器故障后，應(yīng)立即手動(dòng)拉開(kāi)故障線路開(kāi)關(guān)或主變開(kāi)關(guān)。（2）、當(dāng)上級(jí)后備保護(hù)動(dòng)作造成停電時(shí)，若查明有分路保護(hù)動(dòng)作，但斷路器未跳閘，應(yīng)拉開(kāi)拒動(dòng)的斷路器，恢復(fù)上級(jí)電源斷路器；若查明各分路保護(hù)均未動(dòng)作(也可能為保護(hù)拒掉牌)，則應(yīng)檢查停電范圍內(nèi)設(shè)備有無(wú)故障，若無(wú)故障應(yīng)拉開(kāi)所有分路斷路器，合上電源斷路器后，逐一試送各分路斷路器。當(dāng)送到某一分

36、路時(shí)電源斷路器又再跳閘，則可判明該斷路器為故障(拒跳)斷路器。這時(shí)應(yīng)隔離之，同時(shí)恢復(fù)其他回路供電。 (3)對(duì)拒跳斷路器的電氣及機(jī)械方面故障的分析判斷方法。1)斷路器拒跳故障查找方法。首先應(yīng)判斷是電氣回路故障還是機(jī)械方面故障，通過(guò)檢查分閘線圈判斷。 2)電氣方面原因,有：控制回路熔斷器熔斷或跳閘回路各元件接觸不良，如控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)、開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)輔助接點(diǎn)、防躍繼電器和保護(hù)回路等接觸不良；液壓氣動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力降低導(dǎo)致跳閘回路被閉鎖；SF6氣體壓力過(guò)低，密度繼電器閉鎖開(kāi)關(guān)操作回路；分閘線圈故障。 隔離開(kāi)關(guān)1、隔離開(kāi)關(guān)的用途與結(jié)構(gòu) 隔離開(kāi)關(guān)又名隔離刀閘(簡(jiǎn)稱刀閘),是高壓開(kāi)關(guān)的一種。它與斷路器最根本的區(qū)別在于

37、它沒(méi)有專用的滅弧裝置，因而,不能用來(lái)切斷負(fù)荷電流和短路電流，但它具有明顯的電路斷開(kāi)點(diǎn)。使用時(shí)應(yīng)與斷路器配合，只有斷路器斷開(kāi)電源后才能進(jìn)行操作。 隔離開(kāi)關(guān)使需停電工作的設(shè)備與帶電部分實(shí)現(xiàn)可靠隔離(有明顯斷開(kāi)點(diǎn)),且隨電壓的等級(jí)的不同，其斷口的絕緣距離按要求有所增加，因而可確保工作人員的安全。 2、隔離開(kāi)關(guān)的異常及事故處理、隔離開(kāi)關(guān)接觸部分發(fā)熱在巡視設(shè)備時(shí)，對(duì)隔離開(kāi)關(guān)接觸部分，可根據(jù)其觸頭部分的熱氣流、發(fā)熱或變色，并測(cè)得其觸頭部分的溫度是否超過(guò)70等方法來(lái)判斷其發(fā)熱的情況。造成發(fā)熱的原因通常是壓緊的彈簧式螺柱松動(dòng)和表面氧化等。根據(jù)不同的接線方式分別進(jìn)行處理。若系母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱，應(yīng)匯報(bào)要求減輕負(fù)

38、荷。若因負(fù)荷關(guān)系不能停電又不能減輕負(fù)荷時(shí)，須加強(qiáng)監(jiān)視，當(dāng)其發(fā)熱到比較嚴(yán)重的程度時(shí)，應(yīng)將其做事故處理一斷開(kāi)其斷路器。、線路隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱其處理方法與單母線隔離開(kāi)關(guān)相同,所不同的是該隔離開(kāi)關(guān)有串聯(lián)的斷路器,可以防止事故的發(fā)展,因而,隔離開(kāi)關(guān)可以繼續(xù)運(yùn)行,但需加強(qiáng)監(jiān)視,直到可以停電檢修為止。在檢修該隔離開(kāi)關(guān)時(shí),其線路應(yīng)停電。、隔離開(kāi)關(guān)瓷瓶有裂紋、破損其損壞程度不嚴(yán)重時(shí),可以繼續(xù)運(yùn)行,但是隔離開(kāi)關(guān)瓷瓶有放電現(xiàn)象或者其損壞程度嚴(yán)重時(shí),應(yīng)將其停電。注意：該隔離開(kāi)關(guān)在操作時(shí),不要帶電拉開(kāi),防止操作時(shí)資瓶斷裂造成母線或線路事故。例如,其回路的母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)瓷瓶嚴(yán)重?fù)p壞,應(yīng)該將其所在母線停電,斷開(kāi)該回路斷路器和線路側(cè)隔離開(kāi)關(guān),最后拉開(kāi)該隔離開(kāi)關(guān)。 、隔離開(kāi)關(guān)拒絕拉、合閘出現(xiàn)這種情況時(shí),應(yīng)分析其原因,禁止盲目強(qiáng)行操作,不同的故障原因應(yīng)采取不同的方法處理。 若系防誤裝置(電磁鎖、機(jī)械閉鎖、電氣回路閉鎖、程序鎖)失靈,運(yùn)行人員應(yīng)檢查其操作程序是否正確。若其程序正確應(yīng)停止操作,匯報(bào)站長(zhǎng),站長(zhǎng)判斷確系防誤裝置失靈,方可解除其閉鎖進(jìn)行操作,或作為缺陷處理,待檢修人