電力系統(tǒng)繼電保護(hù)3

1、-在保護(hù)范圍不變的前提下，采用動(dòng)作特性在+R軸方向上有較大面積的阻抗繼電器（參看P105圖3-58） .采用瞬時(shí)測(cè)量裝置：Rg-±（lg電弧長(zhǎng)度，Ig電弧電流）1 g短路初瞬，1g較小，|g較大（有非周期分量），所以Rg很?。?。八OdS后，1g拉長(zhǎng)，Ig減?。ǚ侵芷诜至克p），所以Rg增大。距離I段：t小于40ms，&很小，可以忽略不計(jì)距離U段：t為05或很長(zhǎng)，應(yīng)采取措施。距離川段：因?yàn)樘匦詧A較大，影響較小所謂瞬時(shí)測(cè)量，就是把距離元件的最初動(dòng)作狀態(tài)通過(guò)起動(dòng)元件的動(dòng)作固定下來(lái)。當(dāng)電弧電阻增大時(shí)，距離元件不會(huì)因?yàn)殡娀‰娮璧脑龃蠖祷?，仍以預(yù)定的動(dòng)作時(shí)限跳閘。_ZT_E_JTTU短

2、路初瞬，起動(dòng)元件1：n段阻抗元件2動(dòng)作，因而起動(dòng)中間繼電器3，3起動(dòng)后通過(guò)其觸點(diǎn)自保持。而當(dāng)Rg,阻抗元件2返回。保護(hù)仍能在時(shí)間元件4動(dòng)作后，經(jīng)中間繼電器3的觸點(diǎn)去跳閘。24對(duì)保護(hù)1,因d點(diǎn)在其第U段保護(hù)范圍內(nèi)，起動(dòng)元件和U段測(cè)量元件動(dòng)作，若采用瞬時(shí)測(cè)量，貝U會(huì)誤動(dòng)。所以只在單回線輻射形電網(wǎng)中的距離U段上采用。二、電力系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響及振蕩閉鎖回路振蕩時(shí)，系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)電勢(shì)間的相角差隨時(shí)間作周期性變化，從而使系統(tǒng)中各點(diǎn)電壓，線路電流以及距離保護(hù)的測(cè)量阻抗也將發(fā)生周期性變化，可能導(dǎo)致距離保護(hù)的誤動(dòng)作。但通常系統(tǒng)振蕩若干周期后，多數(shù)情況下能自行恢復(fù)同步，若此時(shí)保護(hù)誤動(dòng)，勢(shì)必造成不良后果，因

3、而使不允許的。（一）系統(tǒng)振蕩使，電壓，電流的變化規(guī)律幾點(diǎn)假設(shè)：,全相振蕩時(shí)，系統(tǒng)三相對(duì)稱，故可只取一相分析；兩側(cè)電源電勢(shì)Em和En電勢(shì)相等，相角差為一360） .系統(tǒng)中各元件阻抗角均相等，以;:d表示不考慮負(fù)荷電流的影響，不考慮振蕩同時(shí)發(fā)生短路ZL電流：IZm Zl ZnEm (1 V)2Em d sinz -振蕩也流的有效佰隨6變化（包絡(luò)線）160720電書 Um = EmjzmU N = E N + |ZnEm該點(diǎn)則稱系統(tǒng)中總有一點(diǎn)的電壓為最低，其值為由。向Em-EN相量所做的垂線的長(zhǎng)度為振蕩中心，以Z表示。當(dāng)Em=en且系統(tǒng)中各元件阻抗角相等時(shí)，振蕩中心的位置在全系統(tǒng)縱向阻抗的中點(diǎn)（即2

4、處）當(dāng)：=180時(shí)，Uz=0，I最大，相當(dāng)于在線路Z點(diǎn)發(fā)生三相短路。振蕩周期：電壓的一個(gè)最大值到下一個(gè)最大值所經(jīng)歷的時(shí)間，一般發(fā)生在0.25-2.5s的范圍內(nèi)。（二）系統(tǒng)振蕩時(shí)測(cè)量阻抗時(shí)測(cè)量阻抗的變化規(guī)律Em-IZmEm7Zm（參看P108）所以Zj.m2（1 - jctg ?） Zm 二、=0 ,ctg-：Zy -ZMAjActg?,Zj =（jZm）180。巧9乙巧億可見(jiàn)，當(dāng)變化，乙幅值變化，阻抗角亦變化Zv注：（一Zm）可能在第一象限,也可能在第三象限2系統(tǒng)振蕩時(shí)時(shí)距離保護(hù)的影響：當(dāng)測(cè)量阻抗進(jìn)入特性圓內(nèi)，阻抗繼電器就要誤動(dòng)。全阻抗繼電器誤動(dòng)的相角,：1方向阻抗繼電器誤動(dòng)的相角二2t23

5、.2360因?yàn)門=0.252.5之間，所以家一1.5S就可躲振蕩的影響小結(jié)：在相同定值下，全阻抗繼電器所受（振蕩）影響大 .當(dāng)保護(hù)安裝點(diǎn)越靠近振蕩中心，受影響越大措施：.延長(zhǎng)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間（如距離川段） .把定值壓低，使振蕩中心位于特性圓外 .增設(shè)振蕩閉鎖回路。（四）振蕩閉鎖回路1、基本要求： .當(dāng)系統(tǒng)只發(fā)生振蕩而無(wú)故障時(shí)，應(yīng)可靠閉鎖保護(hù)； .區(qū)外故障而引起系統(tǒng)振蕩時(shí)，應(yīng)可靠閉鎖保護(hù) .區(qū)內(nèi)故障，不論系統(tǒng)是否振蕩，都不應(yīng)閉鎖保護(hù)。根據(jù)上述基本要求，振蕩閉鎖回路目前主要采用兩種原理：.利用短路時(shí)出現(xiàn)負(fù)序分量而振蕩時(shí)無(wú)負(fù)序分量的原理.利用振蕩和短路時(shí)電氣量變化速度不同的原理2、 利用負(fù)序（和零

6、序）分量元件起動(dòng)的振蕩閉鎖回路起動(dòng)元件可以利用短路時(shí)出現(xiàn)的負(fù)序或零序分量起動(dòng)，也可以利用這些分量的增量或突變量來(lái)起動(dòng)（P115,圖3-71）具體接線參看附錄四 .當(dāng)系統(tǒng)只振蕩，起動(dòng)元件不動(dòng)作，保護(hù)不會(huì)開(kāi)放； .內(nèi)部短路時(shí)，起動(dòng)元件立即動(dòng)作，然后自保持，短時(shí)開(kāi)放保護(hù)（在此期間允許保護(hù)跳閘） .外部短路引起系統(tǒng)振蕩：起動(dòng)元件立即起動(dòng)（同），短時(shí)開(kāi)放保護(hù)，但在阻抗繼電器誤動(dòng)前，短時(shí)開(kāi)放回路已復(fù)歸，將保護(hù)跳閘回路閉鎖。3、反應(yīng)阻抗變化速度的振蕩閉鎖回路利用振湯時(shí)各段動(dòng)作時(shí)間不同實(shí)現(xiàn)的振湯閉鎖區(qū)內(nèi)故障時(shí)：Zi,Zn，Zini同時(shí)動(dòng)作振蕩時(shí)：Z皿先動(dòng)（t1）,Zh后動(dòng)（t2）第七節(jié)距離保護(hù)的整定計(jì)算原則及

7、對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià)、距離保護(hù)的整定計(jì)算原則1 ,距離保護(hù)I段的整定456原則：按躲過(guò)線路末端故障整定。ZZdiZl KkZaBKk = 0.8 0.852 .距離保護(hù)II段的整定原則1：與相鄰線路的距離I段配合zd1二Kk（ZaBKf5nZzd2）KK=0.8原則2：按躲過(guò)線路末端變壓器低壓母線短路整定Zzd二Kk（ZabKfz.minZb）Kk=0.7（考慮到Zb的計(jì)算誤差大）取上述兩項(xiàng)中數(shù)值小者作為保護(hù)II段定值。動(dòng)作時(shí)間：ti=t24-At=0.5str=tb+At=0.5s靈敏度校驗(yàn)：按本線路末端故障校驗(yàn)靈敏度。ZHKm空一1.25要求大于1.25。ZAB若靈敏度不滿足要求，應(yīng)與相鄰線路

8、距離保護(hù)H段配合3 .距離保護(hù)川段整定原則：按躲過(guò)輸電線路的最小負(fù)荷阻抗整定。Uf求最小負(fù)荷阻抗：Zfh.min二嚴(yán)川段應(yīng)可靠返回1f.max考慮外部故障切除后，電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)，距離保護(hù)對(duì)于全阻抗繼電器，其整定值為：Z111-1zzd1川fh.minkKkh對(duì)于方向阻抗繼電器。其整定阻抗為：ZZdijjj-fh.min*Kzq/i、動(dòng)作時(shí)間按階梯時(shí)限原則整定在負(fù)荷阻抗同樣的條件下，采用方向阻抗繼電器比采用全阻抗繼電器時(shí)，距離保護(hù)三段的靈敏度高。靈敏度校驗(yàn)：近后備的靈敏度：Km71.5要求大于1.5jXKimZzd1ZAB Kfz.maxzBCZab1.2求大于1.2說(shuō)明方向阻抗比全阻抗繼電器靈

9、敏度高的圖4.最小精確工作電流校驗(yàn)按各段保護(hù)范圍末端短路的最小短路電流整定1 d.min-1.51jg.minnih、對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià)1 .選擇性在、多電源的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中能保證動(dòng)作的選擇性。2 .快速性距離保護(hù)的第一段能保護(hù)線路全長(zhǎng)的85%,對(duì)雙側(cè)電源的線路，至少有30%的范圍保護(hù)要以II段時(shí)間切除故障。X3 .靈敏性由于距離保護(hù)同時(shí)反應(yīng)電壓和電流，比單一反應(yīng)電流的保護(hù)靈敏度高。距離保護(hù)第一段的保護(hù)范圍不受運(yùn)行方式變化的影響。保護(hù)范圍比較穩(wěn)定。第二、第三段的保護(hù)范圍受運(yùn)行方式變化影響。（分支系數(shù)變化）4 .可靠性由于阻抗繼電器構(gòu)成復(fù)雜，距離保護(hù)的直流回路多，振蕩閉鎖、斷線閉鎖等使接線復(fù)雜，可靠性

10、較電流保護(hù)低。應(yīng)用：在35KV110KV乍為相間短路的主保護(hù)和后備保護(hù)，采用帶零序電流補(bǔ)償?shù)慕泳€方式.，在110KV線路中也可作為接地故障的保護(hù)。在220KV線路中作為后備保護(hù)。與高頻收發(fā)信機(jī)配另外，接地阻抗繼電器還可作重合閘裝置中的選相元件，合，可構(gòu)成.高頻閉鎖（或允許）式距離保護(hù)。作業(yè)：P32習(xí)題1；P34習(xí)題6;P35習(xí)題2,3,5第四章輸電線路縱聯(lián)保護(hù)§4-1輸電線縱聯(lián)差動(dòng)一、基本原理:1 .反應(yīng)單側(cè)電氣量保護(hù)的缺陷：-無(wú)法區(qū)分本線路末端短路與相鄰線路出口短路。無(wú)法實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)原因：（D電氣距離接近相等。（2）繼電器本身測(cè)量誤差（3）線路參數(shù)不準(zhǔn)確。（4） LH、YH有誤差。

11、（5）短路類型不同。2輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：（1）輸電線路的縱聯(lián)保護(hù)：（P129第二自然段）。（2）導(dǎo)引線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：用導(dǎo)引線傳送電流（大小或方向），根據(jù)電流在導(dǎo)引線中的流動(dòng)情況，可分為環(huán)流式和均壓式兩種。（P131圖42）自學(xué)。（注意圖中隔離變壓器GB的極性）Im例：環(huán)流法構(gòu)成了導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)：線路兩側(cè)裝有相同變比的LH正?；騾^(qū)外短路：Im仁-In1二Im2=-ln2IJ=lm2+ln2=0J不動(dòng)區(qū)內(nèi)短路:IJ=lm2+ln2=（Im1+In1）/nLH=Id/nLH>Idz（同時(shí)跳兩側(cè)DL）JJ動(dòng)作可見(jiàn)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的范圍是兩側(cè)LH之間，理論上具有絕對(duì)選擇性可實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)。但它只適用

12、于v57公里的短線路。若用于長(zhǎng)線路技術(shù)上有困難且經(jīng)濟(jì)上不合理。（P136標(biāo)題2）它在發(fā)電機(jī)、變壓器、母線保護(hù)中應(yīng)用得更廣泛（后述）3.縱聯(lián)保護(hù)信號(hào)傳輸方式：（1）輔助導(dǎo)引線（2）電力線載波：高頻保護(hù)（3）微波：微波保護(hù)（4）光纖：光纖保護(hù)§4-2輸電線的高頻保護(hù)一、高頻保護(hù)概述：高頻保護(hù)的定義：（P136）分類：按照工作原理分兩大類，方向高頻保護(hù)和相差高頻保護(hù)。方向高頻保護(hù)：比較被保護(hù)線路兩側(cè)的功率方向。相差高頻保護(hù)：比較被保護(hù)線路兩側(cè)的電流相位。二、高頻通道的構(gòu)成：有“相-相”和“相-地”兩種連接方式V“我國(guó)廣泛運(yùn)用”構(gòu)成示意圖P137圖471 .阻波器：L、C并聯(lián)諧振回路，諧振于

13、載波頻率。對(duì)載波電流：Z>1500Q限制在本線路。對(duì)工頻電流：Z<0.04Q暢流無(wú)阻。2 結(jié)合電容器帶通濾波器通高頻、阻工頻-3 連接濾波器阻抗匹配4 高頻電纜：將位于主控制室的高頻收、發(fā)信機(jī)與戶外變電站的帶通濾波器連接起來(lái)。5 高頻收、發(fā)信機(jī)工作頻率：40Khz三、高頻通道工作方式及高頻信號(hào)的應(yīng)用:無(wú)局頻電流是信號(hào)1 高頻通道的工作方式兩種：長(zhǎng)期發(fā)信方式：正常運(yùn)行時(shí)，收發(fā)信機(jī)長(zhǎng)期工作（經(jīng)常有高頻電流）故障時(shí)發(fā)信方式：正常運(yùn)行時(shí)，收發(fā)信機(jī)不工作。當(dāng)系統(tǒng)故障時(shí)，發(fā)信機(jī)由啟動(dòng)元件啟動(dòng)通道中才有高頻電流（經(jīng)常無(wú)局頻電流）另：改變頻率也是一種信號(hào)有圖頻電流是信號(hào)2 .高頻信號(hào)的分類及應(yīng):用

14、按高頻信號(hào)的應(yīng)用分三類:跳閘信號(hào)、允許信號(hào)閉鎖信號(hào)（1）跳閘信號(hào)'或"門：高頻信號(hào)是跳閘的充“與”門：收到高頻信號(hào)是跳閘的必（閉鎖信號(hào):要條件0三、方向高頻保護(hù)1高頻閉鎖方向保護(hù)的基本原理高頻信號(hào)高頻信號(hào)內(nèi)部接地時(shí)：保護(hù)3、4： S動(dòng)，兩側(cè)都不發(fā)高頻信號(hào)，保護(hù)動(dòng)作跳3、4DL外部接地時(shí)：保護(hù)2、5：S動(dòng)，它們發(fā)出高頻閉鎖信號(hào)，送至保護(hù)1、6、2、5。AB,BC線路均保持不動(dòng)它是以由短路功率為負(fù)的一側(cè)發(fā)出高頻閉鎖信號(hào)，這個(gè)信號(hào)被兩端的收信機(jī)所接收，而把保護(hù)閉鎖。故稱高頻閉鎖方向保護(hù)。注：這種按閉鎖信號(hào)構(gòu)成的保護(hù)只在非故障線路上才傳送高頻信號(hào)，而在故障線路上并不傳送高頻信號(hào)。因此

15、，在故障線路上由于短路使高頻通道可能遭到破壞時(shí)，并不會(huì)影響保護(hù)的正確動(dòng)作。Uj半套高頻閉鎖方向保護(hù)原理接線(電流啟動(dòng)方式)(1)組成：h起動(dòng)兀件1:靈敏度較局，起動(dòng)發(fā)信機(jī)發(fā)信12起動(dòng)元件2：靈敏度較低，起動(dòng)保護(hù)的跳閘回路3功率方向元件：判斷短路功率的方向4ZJ中間繼電器：內(nèi)部短路時(shí)，停止發(fā)信5ZJ極化繼電器(雙線圈)：工作線圈接方向元件輸出，制動(dòng)線圈接收信機(jī)的輸出(2)工作情況：外部短路時(shí)：11歷動(dòng)AB線，B側(cè)Sh-4ZJ常閉觸點(diǎn)。動(dòng)一發(fā)信3不動(dòng)5ZJ制動(dòng)A側(cè)S3動(dòng)一4動(dòng)一-停止發(fā)信一>1+動(dòng)5ZJ工作、制動(dòng)線圈均有電流，不動(dòng)，所以：1、2DL不跳閘內(nèi)部短路時(shí)：BC線：li、|2、3、4

16、ZJ均動(dòng)作，停止發(fā)信，5ZJ有工作電流一-跳閘(3)為什么要用兩個(gè)靈敏度不同的起動(dòng)元件12/11=1.6-2防止區(qū)外故障誤跳閘若采用一個(gè)起動(dòng)元件，當(dāng)區(qū)外接地時(shí)，由于LH誤差，起動(dòng)元件誤差。S+側(cè)起動(dòng)元件動(dòng)作，S側(cè)起動(dòng)元件未動(dòng)。S側(cè)誤動(dòng)。采用兩個(gè)起動(dòng)元件I1I2,S側(cè)12動(dòng)作時(shí)，S側(cè)11一定動(dòng)作，故可防止誤動(dòng)(4)時(shí)間配合外部故障時(shí)，S側(cè)需等待對(duì)側(cè)的高頻閉鎖信號(hào)，故跳閘回路應(yīng)有一定延時(shí)。故障切除后，返回時(shí)，為防止誤動(dòng)，啟動(dòng)發(fā)信回路應(yīng)延時(shí)返回。(5)方向元件要求：能反映所有類型的故障沒(méi)有死區(qū)正常負(fù)荷狀態(tài)下不動(dòng)作系統(tǒng)震蕩時(shí)不會(huì)誤動(dòng)作線路兩端在靈敏度上容易配合滿足要求的方向元件：負(fù)序方向元件（單相式、

17、三相式）相電壓補(bǔ)償式方向元件行波方向元件1、高頻閉鎖距離保護(hù)和高頻閉鎖零序方向保護(hù)的基本原理（自學(xué)）高頻閉鎖距離保護(hù)是距離保護(hù)與電力線載波通道相結(jié)合，利用收發(fā)信急的高頻信號(hào)傳送對(duì)側(cè)保護(hù)的測(cè)量結(jié)果，兩端同時(shí)比較兩側(cè)距離保護(hù)的測(cè)量結(jié)果，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部故障瞬時(shí)切除，區(qū)外故障不動(dòng)作。高頻閉鎖零序方向保護(hù)工作原理與上同此種構(gòu)成方式，主保護(hù)和后備保護(hù)統(tǒng)一設(shè)計(jì)，減少了測(cè)量元件，簡(jiǎn)化了接線，相對(duì)的提高了可靠性。缺點(diǎn)：距離或零序保護(hù)檢修時(shí)，主保護(hù)和后備保護(hù)都必須退出工作。四、相差動(dòng)高頻保護(hù)：P1421相差動(dòng)高頻保護(hù)基本原理：比較被保護(hù)線路兩側(cè)短路電流的相位。EmMImdi4n一NEn-OD27In調(diào)制方法：正半波發(fā)信

18、，負(fù)半波停信，不斷交替（高頻通道經(jīng)常無(wú)電流，而在外部故障時(shí)發(fā)出的高頻電流（即閉鎖信號(hào)）的方式構(gòu)成保護(hù)）傳送閉鎖信號(hào)的保護(hù)需兩套起動(dòng)元件。1、構(gòu)成:主要部分：起動(dòng)元件、操作元件、比相元件起動(dòng)元件：一一故障檢測(cè)元件（區(qū)分正常運(yùn)行和故障）不對(duì)稱故障12有兩個(gè)靈敏度不同的起動(dòng)元件，其中：高靈敏-起動(dòng)發(fā)信低靈敏-準(zhǔn)備跳閘對(duì)稱故障Z或相電流I操作元件：將輸電線上的三相工頻電流轉(zhuǎn)綜合為單一工頻電流（只用一個(gè)通道）。并對(duì)GFX的高頻電流進(jìn)行調(diào)制。選擇的要求：能反映各種類型故障；內(nèi)部故障時(shí)©=0湎外部故障時(shí)©=180利用復(fù)合濾過(guò)器可以將三相電流綜合成單一電流li、歷、Io 或 li+K2、l

19、i+Kb* li:能反映所有短路，但在不對(duì)稱短路時(shí)，包含故障前的負(fù)荷分量，會(huì)造成區(qū)內(nèi)短路時(shí)，相位差大為增加.* 12：不能反映三相短路* 1o:不能反映三相短路和兩相短路* li+K2：歷能反映不對(duì)稱短路Ji用于反映三相短路,K值的選擇1保證12起主導(dǎo)作用,一般K=6或8。比相元件：根據(jù)線路兩側(cè)電流的相位判斷內(nèi)外故障理想：區(qū)內(nèi)故障：（|=0,停信間隙Y180。區(qū)外故障：（|二180。停信間隙Y0實(shí)際：區(qū)內(nèi)故障：停信間隙丫480°區(qū)外故障：（480要找出外部故障可能出現(xiàn)的最大間隙角Yax,并按此進(jìn)行閉鎖，以保證外部故障時(shí)保護(hù)可靠不誤動(dòng)，這個(gè)角度就叫做閉鎖角，表示為2、閉鎖角的確定：理想

20、：區(qū)外故障時(shí)，忻180。實(shí)際：CT角度誤差怯二7保護(hù)裝置的角誤差(復(fù)合電流濾過(guò)器)，©b.h=15°高頻信號(hào)傳輸帶來(lái)的角誤差電磁波的傳輸速率v=光速二3X105公里/秒工頻：每周波360。-0.02/6000km所以：每傳100km，誤差6°機(jī)二(L/100)X6。其中了L線路長(zhǎng)度(或：機(jī)E凡=2廿Xt=360X50XL/v=(L/100)X60)為保證選擇性并計(jì)及一些其它誤差(由分布電容引起)?？紤]裕度角%=15°。:b=©ct+晶.h+©l+如=37+(l_/100)X6例：L二300km,Qb=37°+(300/100

21、)X6J550由b計(jì)算公式可知，LT-dz=180°bJ降低保護(hù)靈敏度3、保護(hù)的相繼動(dòng)作(區(qū))：舉例：EmImd(3)InEnZn*操作電流只有h設(shè) EmAEn=70°Em/ 60, ImZm發(fā)電機(jī)、變壓器和線路阻抗©dm=60Zm發(fā)電機(jī)、變壓器阻抗屁=90°(|)=arg(lm/ln)=100°對(duì)M側(cè)保護(hù)：En恤=100°+7°+15。+(L/100)X6對(duì)N側(cè)保護(hù)：因?yàn)镮n滯后晁=100。+7。+15°(L/1OO)X6°In設(shè)L=300km,帕=55。屁=1250昴=1220+(300/100)X6

22、0=140、1250閉鎖怙二122。一(300/100)X6°=104°<125°動(dòng)作為解決M端保護(hù)不能跳閘的問(wèn)題，采用N側(cè)跳閘的同時(shí)，立即停止本側(cè)發(fā)信。N端停信后，M側(cè)收信機(jī)只能收到自己所發(fā)的信號(hào)，間隔角為180°，M側(cè)保護(hù)可立即跳閘。保護(hù)裝置的這種工作情況端的保護(hù)先動(dòng)作以后，另一端的保護(hù)才能再動(dòng)作跳閘，稱為“相繼動(dòng)作”。主要影響因素：故障類型、兩側(cè)電源電動(dòng)勢(shì)間相角差以及線路長(zhǎng)度。作業(yè)：P38題1、4、8、13。第五章自動(dòng)重合閘一、自動(dòng)重合閘在電力系統(tǒng)中的作用自動(dòng)重合閘(ZCH裝置是將因故障跳開(kāi)后的斷路器按需要自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明

23、，架空線路大多數(shù)故障是瞬時(shí)性的，如：(1)雷擊過(guò)電壓引起絕緣子表面閃絡(luò)。(2)大風(fēng)時(shí)的短時(shí)碰線。(3)通過(guò)鳥(niǎo)類身體(或樹(shù)枝)放電。此時(shí)，若保護(hù)動(dòng)一一熄弧一一故障消除一一合斷路器一一恢復(fù)供電。手動(dòng)(停電時(shí)間長(zhǎng))效果不顯著，自動(dòng)重合(1”效果明顯。作用：(P153(1)對(duì)暫時(shí)性故障，可迅速恢復(fù)供電，從而能提高供電的可靠性。(2)對(duì)兩側(cè)電源線路，可提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而提高線路的輸送容量。(3)可以糾正由于斷路器或繼電保護(hù)誤動(dòng)作引起的誤跳閘。應(yīng)用：1KV及以上電壓的架空線路或電纜與架空線路的混合線路上，只要裝有斷路器，一般應(yīng)裝設(shè)ZCH(P153,最后一段)o但是，ZCH本身不能判斷故障是瞬時(shí)

24、性的，還是永久性的。所以若重合于永久性故障時(shí)，其不利影響：(1)使電力系統(tǒng)又一次受到故障的沖擊；(2)使斷路器的工作條件惡化(因?yàn)樵诙虝r(shí)間內(nèi)連續(xù)兩次切斷短路電流)。據(jù)運(yùn)行資料統(tǒng)計(jì)，ZCH成功率6090%,經(jīng)濟(jì)效益很高一一廣泛應(yīng)用。二、對(duì)自動(dòng)重合閘的基本要求：(1)動(dòng)作迅速。tntu+tz，一般0.5”1.5”。tu故障點(diǎn)去游離，tz斷路器消弧室及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動(dòng)作。(2)不允許任意多次重合，即動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定，如一次或兩次。(3)動(dòng)作后應(yīng)能自動(dòng)復(fù)歸，準(zhǔn)備好再次動(dòng)作。(4)手動(dòng)跳閘時(shí)不應(yīng)重合(手動(dòng)操作或遙控操作)。(5)手動(dòng)合閘于故障線路不重合(多屬于永久性故障)。三、三相自動(dòng)重合閘

25、：(一)單側(cè)電源線路的三相一次重合閘：當(dāng)線路上故障(單相接地短路、相間短路)一一保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)三相一一重合閘起動(dòng)一一合三相：故障是瞬時(shí)性的，重合成功；故障是永久性的，保護(hù)再次跳開(kāi)三相，不再重合。通常三相一次自動(dòng)重合閘裝置由起動(dòng)元件、延時(shí)元件、一次合閘脈沖元件和執(zhí)行元件四部分組成。(1)起動(dòng)元件：當(dāng)DL跳閘之后，使延時(shí)元件起動(dòng)。起動(dòng)方式:兩種，1、控制開(kāi)關(guān)KK位置與斷路器位置不對(duì)應(yīng)(優(yōu)先采用)，2、保護(hù)裝置起動(dòng)。(2)延時(shí)元件：tZCHtutz。(3)一次合閘脈沖元件：保證重合閘裝置只重合一次。(4)執(zhí)行元件：?jiǎn)?dòng)合閘回路和信號(hào)回路，還可與保護(hù)配合，實(shí)現(xiàn)重合閘后加速保護(hù)。(-)兩側(cè)電源線路三相一次

26、重合閘：1、應(yīng)考慮的兩個(gè)問(wèn)題：(1)時(shí)間的配合：考慮兩側(cè)保護(hù)可能以不同的延時(shí)跳閘，此時(shí)須保證兩側(cè)均跳閘后，故障點(diǎn)有足夠的去游離時(shí)間。(2)同期問(wèn)題：重合時(shí)兩側(cè)系統(tǒng)是否同步的問(wèn)題以及是否允許非同步合閘的問(wèn)題。2、兩側(cè)電源線路上的主要合閘方式:（1）快速自動(dòng)重合方式：當(dāng)線路上發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)快速動(dòng)作而后進(jìn)行自動(dòng)重合。其特點(diǎn)是快速，須具備下列條件：a、線路兩側(cè)均裝有全線瞬時(shí)保護(hù)。b、有快速動(dòng)作的DL如快速空氣斷路器。c、沖擊電流允許值。（P158,下表）（2）非同期重合閘方式：就是不考慮系統(tǒng)是否同步而進(jìn)行自動(dòng)重合閘的方式（期望系統(tǒng)自動(dòng)拉入同步，須校驗(yàn)沖擊電流，防止保護(hù)誤動(dòng)）。（3）檢查雙回線另一

27、回線電流的重合閘方式：（P159,圖5-4）（4）自動(dòng)解列重合閘方式：雙側(cè)電源單回線上（159,圖55）系統(tǒng)3-I解列點(diǎn)小電源p非重要負(fù)荷/一重要負(fù)荷d點(diǎn)短路，保護(hù)1動(dòng)一一1DL跳閘，小電源側(cè)保護(hù)動(dòng)一一跳3口二1DL處ZCH檢無(wú)壓后重合，若成功，恢復(fù)對(duì)非重要負(fù)荷供電，在解列點(diǎn)實(shí)行同步并列一-恢復(fù)正常供電。（5）具有同步檢定和無(wú)壓檢定的重合閘:U-UU-U具同步檢定和無(wú)壓檢定的重合閘方式示意圖在兩側(cè)的斷路器上，除裝有單側(cè)電源線路的ZCH外，在一側(cè)（M側(cè)）裝有低電壓繼電器，用以檢查線路上有無(wú)電壓（檢無(wú)壓側(cè)），在另一側(cè)（N側(cè)）裝有同步檢定繼電器，進(jìn)行同步檢定（檢同步側(cè)）。1）工作過(guò)程：當(dāng)線路短路時(shí)，

28、兩側(cè)DL斷開(kāi)，線路失去電壓，M側(cè)低電壓繼電器動(dòng)作，經(jīng)ZCH重合。a、重合成功，N側(cè)同步檢定繼電器在兩側(cè)電源符合同步條件后再進(jìn)行重合，恢復(fù)正常供電；b、重合不成功，保護(hù)再次動(dòng)作，跳開(kāi)M側(cè)DL不再重合，N側(cè)不重合。2）兩點(diǎn)說(shuō)明：a、有上述分析可見(jiàn)，M側(cè)DL如重合于永久性故障，就將連續(xù)兩次切斷短路電流，所以工作條件比N側(cè)惡劣，為此，通常兩側(cè)都裝設(shè)低電壓繼電器和同步檢定繼電器，利用連結(jié)片定期切換其工作方式,以使兩側(cè)工作條件接近相同。b、在正常工作情況下，由于某種原因（保護(hù)誤動(dòng)、誤碰跳閘機(jī)構(gòu)等）使檢無(wú)壓側(cè)（M側(cè)）誤跳閘時(shí)，因線路上仍有電壓，無(wú)法進(jìn)行重合（缺陷），為此，在檢無(wú)壓側(cè)也同時(shí)投入同步檢定繼電器，

29、使兩者的觸點(diǎn)并聯(lián)工作。這樣，在上述情況下，同步檢定繼電器工作，可將誤跳閘的DL重新合閘。注：在使用同步檢定的一側(cè)，絕對(duì)不允許同時(shí)投入無(wú)壓檢定繼電器。四、重合閘動(dòng)作時(shí)限的選擇原則1、單側(cè)電源線路的三相重合閘：原則上越短越好，但應(yīng)力爭(zhēng)重合成功，保證：（1）故障點(diǎn)電弧熄滅、絕緣恢復(fù)；（2）斷路器觸頭周圍絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)及消弧室重新充滿油，準(zhǔn)備好重合于永久性故障時(shí)能再次跳閘，否則可能發(fā)生DL爆炸，如果采用保護(hù)裝置起動(dòng)方式，還應(yīng)加上DL跳閘時(shí)間。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，采用1”左右。2、兩側(cè)電源線路的三相重合閘：除上述要求外，還須考慮時(shí)間配合，按最不利情況考慮：本側(cè)先跳，對(duì)側(cè)后跳。動(dòng)作時(shí)限配合示意圖不對(duì)應(yīng)起動(dòng)方式t

30、zCH-bh.2'tpL.2-H.l-tDL.1''u保護(hù)起動(dòng),ZCH=tbh.21tDL2-tbh.1'u五、自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合兩者關(guān)系極為密切，保護(hù)可利用重合閘提供的便利條件，般有如下加速切出故障,兩種配合方式：1、重合閘前加速保護(hù)（簡(jiǎn)稱“前加速”）I'I|t|空Q7L1、L2、L3上任一點(diǎn)故障，保護(hù)1速斷動(dòng)，跳1DL>ZCH重合，若成功，恢復(fù)正常供電；若不成功，按選擇性動(dòng)作。優(yōu)點(diǎn)：快速切出故障，設(shè)備少。缺點(diǎn)：永久性故障，再次切除故障的時(shí)間可能很長(zhǎng)；裝ZCH的DL動(dòng)作次數(shù)多，若DL拒動(dòng)，將擴(kuò)大停電范圍。主要用于35KV以下的網(wǎng)絡(luò)。2、重

31、合閘后加速保護(hù)（簡(jiǎn)稱“后加速”）每條線路上均裝有選擇性的保護(hù)和ZCH第一次故障時(shí)，保護(hù)按有選擇性的方式動(dòng)作跳閘，若是永久性故障，重合后則加速保護(hù)動(dòng)作，切除故障。例：永久第一次短路時(shí)，保護(hù)1II段動(dòng)，ZCH重合，之后保護(hù)1瞬時(shí)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：第一次跳閘時(shí)有選擇性的，再次切除故障的時(shí)間加快，有利于系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性。缺點(diǎn)：第一次動(dòng)作時(shí)間可能帶時(shí)限。應(yīng)用于35KV以上的高壓網(wǎng)絡(luò)中。六、單相自動(dòng)重合閘：220KV500KV系統(tǒng)中，由于線間距離大，經(jīng)驗(yàn)表明，絕大多數(shù)故障為單相接地故障d(l)。此時(shí)，若只跳開(kāi)故障相，其余兩相仍繼續(xù)運(yùn)行，可提高供電的可靠性和系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性，還可減少相間故障的發(fā)生。單相自動(dòng)

32、重合閘：d>保護(hù)動(dòng)，跳故障相>單相重合成功，恢復(fù)三相供電。不成功，允許非全相運(yùn)行一一再次跳故障相不重合。不允許非全相運(yùn)行一一再次跳三相不重合。若是相間短路，跳三相不重合。特點(diǎn)：1、需裝設(shè)故障判別元件和故障選相元件：判別元件一般I。、U。相間短路無(wú)I。、U。,直接跳三相。接地短路，再由選相元件判別d、d(2。)。選相元件：在d(l)時(shí)，選出故障相。2、應(yīng)考慮潛供電流的影響：IaIB *CQCXIX相間電容、相間電感提供潛供電流，使熄弧時(shí)間長(zhǎng)，所以單相重合閘動(dòng)作時(shí)間一般應(yīng)比三相重合閘的動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)。3、應(yīng)考慮非全相運(yùn)行狀態(tài)的影響：此時(shí)將出現(xiàn)負(fù)序和零序分量的電流和電壓，其影響：(1)12對(duì)

33、發(fā)電機(jī)的影響：在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生倍頻交流分量，產(chǎn)生附加發(fā)熱。轉(zhuǎn)子中的偶次諧波也將在定子繞組中感應(yīng)出偶次電動(dòng)勢(shì)，與基波疊加，有可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的高電壓，允許長(zhǎng)期非全相運(yùn)行的系統(tǒng)應(yīng)考慮其影響。(2)零序電流對(duì)通信的影響：對(duì)鄰近的通信線路直接產(chǎn)生干擾，可能造成通信設(shè)備的過(guò)電壓，對(duì)鐵路閉塞信號(hào)也會(huì)產(chǎn)生影響。(3)非全相運(yùn)行狀態(tài)對(duì)繼電保護(hù)的影響：保護(hù)性能變壞，甚至不能正確動(dòng)作。對(duì)會(huì)誤動(dòng)的保護(hù)米取閉鎖措施等。七、綜合重合閘：?jiǎn)蜗嘀睾祥l和三相重合閘綜合在一起綜合重合閘。d(l)一一跳單相一一合單相。(單重方式)相間d跳三相一一合三相。(三重方式)四種運(yùn)行方式：?jiǎn)沃亍⑷?、綜重、直跳。構(gòu)成原則及要求：P169。第六章電

34、力變壓器的繼電保護(hù)第一節(jié)概述一、變壓器的故障：廣各相繞組之間的相間短路油箱內(nèi)部故障V單相繞組部分線匝之間的匝間短路單相繞組或引出線通過(guò)外殼發(fā)生的單相接地故障引出線的相間短路油箱外部故障絕緣套管閃爍或破壞引出線通過(guò)外殼發(fā)生的單相接地短路二、變壓器不正常工作狀態(tài)：外部短路或過(guò)負(fù)荷過(guò)電流油箱漏油造成油面降低外加電壓過(guò)高或頻率降低A過(guò)勵(lì)磁等三、應(yīng)裝設(shè)的繼電保護(hù)裝置(1)瓦斯保護(hù)一一防御變壓器油箱內(nèi)各種短路故障和油面降低重瓦斯一A跳閘-輕瓦斯一A信號(hào)(2)縱差動(dòng)保護(hù)和電流速斷保護(hù)：防御變壓器繞組和引出線的多相短路、大接地電流系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路(3)相間短路的后備保護(hù)。作為(1

35、)(2)的后備(a) 過(guò)電流保護(hù)(b) 復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)(c) 負(fù)序過(guò)電流(4)零序電流保護(hù)：防御大接地電流系統(tǒng)中變壓器外部接地短路(5)過(guò)負(fù)荷保護(hù)：防御變壓器對(duì)稱過(guò)負(fù)荷(6)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)：防御變壓器過(guò)勵(lì)磁第二節(jié)變壓器縱差動(dòng)保護(hù)、構(gòu)成變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的基本原則|'|雙繞組變壓器縱差動(dòng)保護(hù)單相原理圖正常運(yùn)行或外部故障時(shí)Ii/12=nB所以兩側(cè)的CT變比應(yīng)不同，且應(yīng)使n"n1 1=I2RnI1I2即：=ns或匹=1i/12=mb兀即：按相實(shí)現(xiàn)的縱差動(dòng)保護(hù)，其電流互感器變比的選擇原則是兩側(cè)的比值等于變壓器的變比。CT變比二、不平衡電流產(chǎn)生的原因和消除方法：理論上，正常運(yùn)行和區(qū)外故障時(shí)，12"=0。實(shí)際上，很多因素使lj=Ibp的。(Ibp為不平衡電流)下面討論不平衡電流產(chǎn)生的原因和消除方法：1 .由變壓器兩側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流：(YA11)Y.d11接線方式一一兩側(cè)電流的相位差30。消除萬(wàn)法：相位校正。變壓器丫側(cè)CT（二次側(cè)）：形。Y.d11必ix奧amCT（一方加八Y.Y12IA2'ili:可見(jiàn)差動(dòng)臂中的玄和I心同相位了，但|A2-|BA