繼電保護(hù)講義

1、繼電保護(hù)培訓(xùn)講義一、相間短路的電流電壓保護(hù)輸電線路發(fā)生相間短路時(shí)的特征是線路電流增大，線路所在母線電壓降低。此外，當(dāng)線路內(nèi)部故障時(shí)，電流從兩側(cè)的母線流向線路；當(dāng)線路外部故障時(shí)，流經(jīng)線路的短路電流是穿越性的，僅一側(cè)由母線流 向線路，另一側(cè)則由線路流向母線。 通常規(guī)定，線路電流由母線流向線 路為電流正方向；而由線路流向母線為電流反方向。根據(jù)這些特征，可以構(gòu)成過電流保護(hù)、低電壓閉鎖過電流保護(hù)和方向過電流保護(hù)和電壓 速斷保護(hù)等。1 .電流保護(hù)的接線方式電流保護(hù)有三種基本接線方式。(1) 三相三繼電器的完全星形接線(2) 兩相三繼電器的不完全星形接線(3) 兩相一繼電器的兩相電流差接線二. 相間短路的三

2、段式電流保護(hù)由無時(shí)限電流速斷、帶時(shí)限電流速斷與定時(shí)限過電流保護(hù)相配合構(gòu)成的一整套保護(hù)，稱為三段式電流保護(hù)，其時(shí)限特性見圖2 8。第工段為無時(shí)限電流速斷保護(hù)，它的保護(hù)范圍為本線路的一部分，動(dòng) 作時(shí)限為主11，它由繼電器的固有動(dòng)作時(shí)限決定。第H段為帶時(shí)限電 流速斷保護(hù)，它的保護(hù)范圍為線路 11的全部并延伸至線路 L2的一部 分，其動(dòng)作時(shí)限為外=f / +厶2。無時(shí)限電流速斷和帶時(shí)限電流速斷是 110kV及以下電壓等級線路 L1的主保護(hù)。第三段為定時(shí)限過電流保 護(hù)，保護(hù)范圍包括L1及L2全部。三、高頻保護(hù)目前，電壓為110kV及以上的電力系統(tǒng)中，為了保證其并列運(yùn)行的穩(wěn)定性和提高輸送功率，在很多情況下

3、，都要求保護(hù)裝置能無延時(shí) 地從線路兩側(cè)切除被保護(hù)線路任何一點(diǎn)的故障，也就是所謂的全線速 動(dòng)保護(hù)。1、高頻保護(hù)的工作原理高頻保護(hù)的工作原理是：將線路兩端的電流相位或功率方向轉(zhuǎn)化 為高頻信號，然后利用輸電線路本身構(gòu)成高頻電流通道，將此信號送 至對端，以比較兩端電流的相位或功率方向的一種保護(hù)裝置。當(dāng)保護(hù) 分為內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，它瞬時(shí)將兩端的斷路器跳閘。當(dāng)外部故障時(shí)保 護(hù)裝置不動(dòng)作。它與縱差動(dòng)保護(hù)的工作原理相似。高頻保護(hù)按照其工作原理的不同分為相差高頻保護(hù)和方向高頻保 護(hù)。1.1 相差高頻保護(hù)是比較兩端電流的相位的保護(hù)，規(guī)定電流方向由 母線流向線路為正，若線路兩側(cè)電源電勢同相位，系統(tǒng)各元件阻抗角 相等，

4、貝V:當(dāng)電流內(nèi)部故障時(shí)，兩側(cè)電流同相位；當(dāng)外部故障時(shí)，兩側(cè) 電流相差180 °。1.2 方向高頻保護(hù)是比較被保護(hù)線路兩端的功率方向，來判別輸電 線路的內(nèi)部或外部故障。r'Jfc1K/ V卜A123456咼頻閉鎖信號咼頻閉鎖信號咼頻閉鎖方向保護(hù)原理示意圖如上圖所示的電力系統(tǒng)中，當(dāng)線路 BC上的d點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，它兩側(cè) 的功率都是從母線流向輸電線路，兩側(cè)保護(hù)3和4的發(fā)信機(jī)均收不到高頻閉鎖信號，斷路器 3和4無延時(shí)跳閘。而對輸電線路 AB和CD 來說，均為外部故障，流經(jīng) 2和5保護(hù)的功率方向都為負(fù)，2和5保 護(hù)的發(fā)信機(jī)發(fā)信，使本側(cè)與對側(cè)的收信機(jī)分別收到高頻閉鎖信號，故 使斷路器1、2

5、和5、6都不跳閘。2、高頻保護(hù)的基本類型2 . 1.高頻零序方向保護(hù)高頻零序方向保護(hù)作為輸電線路接地短路的主保護(hù)，由于控制收 發(fā)信機(jī)的正向故障判別元件采用零序方向元件而得名。它可以構(gòu)成超 范圍、欠范圍允許式或超范圍閉鎖式，其特點(diǎn)和要求為：(1) 正常運(yùn)行和系統(tǒng)振蕩時(shí)，電網(wǎng)中無零序分量，保護(hù)不會動(dòng)作。(2) 保護(hù)安裝處出口短路，零序電壓較高，零序方向元件無電壓死 區(qū)。(3) 區(qū)外接地短路，線路兩側(cè)零序電流基本相等而近故障點(diǎn)處的零 序電壓咼，易于實(shí)現(xiàn)靈敏度配合(4) 在環(huán)網(wǎng)中可能發(fā)生零序電流(功率)倒向，該保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)作跳 閘。(5) 裝設(shè)綜合重合閘的輸電線路，在非全相運(yùn)行期間，若零序方向元件動(dòng)作

6、使保護(hù)誤動(dòng)時(shí)，則在此期間內(nèi)宜將本保護(hù)閉鎖(6) 若零序電壓取自母線上電壓互感器，當(dāng)斷路器合閘三相不同期而出現(xiàn)較大零序分量時(shí)，保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)作跳閘。(7) 在裝設(shè)綜合重合閘裝置的線路上，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，故 障相兩側(cè)先跳開斷路器的保護(hù)裝置，仍需短時(shí)保持原來的載頻信號狀 態(tài)，即不停發(fā)載頻允許信號或不改發(fā)載頻閉鎖信號，這是為了使后跳 閘一側(cè)保護(hù)裝置可靠跳閘2 . 2.高頻負(fù)序方向保護(hù)高頻閉鎖方向保護(hù)作為輸電線路不對稱短路的主保護(hù)，由于控制 收發(fā)信機(jī)的正向故障判別元件采用負(fù)序方向元件而得名。它具有高頻 零序方向保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。進(jìn)口保護(hù)采用較多2 . 3.高頻閉鎖式距離保護(hù)。高頻負(fù)序方向保護(hù)一般利用三階段式距離保護(hù)裝置中任何一段方 向阻抗元件，作為故障判別元件和控制收發(fā)信機(jī)的停、發(fā)信，構(gòu)成各種方式(允許式或閉鎖式)高頻距離保護(hù)，但我國目前多采用高頻閉鎖式距 離保護(hù)。它不僅可作為線路相間短路和接地短路的主保護(hù)，而且可以 作為相鄰線路的后備保護(hù)。其