電力系統(tǒng)繼電保護(hù)重點(diǎn)

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繼電保護(hù)的基本要求：可靠性、選擇性、速動(dòng)性和靈敏性。保護(hù)裝置由測(cè)量比較元件、規(guī)律判斷元件、執(zhí)行輸出元件。*過(guò)流繼電器的返回系數(shù)Kre恒小于1.在實(shí)際應(yīng)用中往往為0.85-0.9*最大最小運(yùn)行方式.P16*限時(shí)電流速斷保護(hù)。P19

*電流保護(hù)的接線方式：三相星形接線，兩相星形接線方式。P29附圖

三相星形接線用在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，作為相間短路和單相接地短路的保護(hù)。兩相星形接線在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)和非直接接地系統(tǒng)中，被廣泛用作為相間短路的保護(hù)。

功率方向繼電器廣泛采用的是90度接線方式。零序電壓、零序電流特點(diǎn)、與功率相位關(guān)系。P43-44中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地故障的特點(diǎn)P51。

電流、電壓保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可靠，在35KV及以下電壓等級(jí)的電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。P66表3-1.

阻抗繼電器及其動(dòng)作特性P69-71（1）偏移圓特性（2）方向圓特性（3）全阻抗圓特性。P94例3-1.

電力系統(tǒng)振蕩：并聯(lián)運(yùn)行的電力系統(tǒng)或發(fā)電廠之間出現(xiàn)功率角大范圍周期性變化的現(xiàn)象。

電力系統(tǒng)振蕩與短路時(shí)電氣量的差異P101電力線載波通道的特點(diǎn)和工作方式P124自動(dòng)重合閘作用P149

雙側(cè)電源輸電線路重合閘的特點(diǎn)和主要方式P152-153重合閘時(shí)限的整定原則P155

重合閘前加速、后加速優(yōu)缺點(diǎn)P158-159

變壓器保護(hù)配置有哪些保護(hù)：瓦斯保護(hù)、縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)、外部相間短路和接地短路時(shí)的后備保護(hù)、過(guò)勵(lì)磁保護(hù)、其他非電量保護(hù)。

由于發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)單發(fā)生繞組線棒和定子鐵芯之間絕緣的破壞，因此發(fā)生單相接地故障的比例很高，約占定子故障的70%-80%。

本文基本上是老師勾的重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)，自己歸納了下，有些比較難碼字，自己翻書(shū)查看。還有部分計(jì)算題和少數(shù)知識(shí)點(diǎn)沒(méi)有歸納，請(qǐng)見(jiàn)諒！本文后面附精選習(xí)題答案，請(qǐng)自行查看。

感謝！

1.繼電保護(hù)的基本任務(wù)是什么？P4

(1)自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。

(2)反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件(如有無(wú)經(jīng)常值班人員)而動(dòng)作于信號(hào)或跳閘。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免暫短地運(yùn)行波動(dòng)造成不必要的動(dòng)作和干擾而引起的誤動(dòng)。

2.闡述遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)。

答：遠(yuǎn)后備保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：保護(hù)范圍覆蓋所有下級(jí)電力元件的主保護(hù)范圍，它能解決遠(yuǎn)后備保護(hù)范圍內(nèi)所有故障元件由任何原因造成的不能切除問(wèn)題。

遠(yuǎn)后備保護(hù)的缺點(diǎn)是：（1）當(dāng)多個(gè)電源向該電力元件供電時(shí)，需要在所有的電源側(cè)的上級(jí)元件處配置遠(yuǎn)后備保護(hù)；（2）動(dòng)作將切除所有上級(jí)電源測(cè)的斷路器，造成事故擴(kuò)大；（3）在高壓電網(wǎng)中難以滿足靈敏度的要求。

近后備保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：（1）與主保護(hù)安裝在同一斷路器處，在主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)近后備保護(hù)動(dòng)作；（2）動(dòng)作時(shí)只能切除主保護(hù)要跳開(kāi)的斷路器，不造成事故的擴(kuò)大；（3）在高壓電網(wǎng)中能滿足靈敏度的要求。

近后備保護(hù)的缺點(diǎn)是：變電所直流系統(tǒng)故障時(shí)可能與主保護(hù)同時(shí)失去作用，無(wú)法起到“后備〞的作用；斷路器失靈時(shí)無(wú)法切除故障，不能起到保護(hù)作用。

3．解釋“動(dòng)作電流〞和“返回系數(shù)〞，過(guò)電流繼電器的返回系數(shù)過(guò)低或高各有何缺點(diǎn)？

答：在過(guò)電流繼電器中，為使繼電器啟動(dòng)并閉合其觸點(diǎn)，就必需增大通過(guò)繼電器線圈的電流

Ik，以增大電磁轉(zhuǎn)矩，能使繼電器動(dòng)作的最小電流稱之為動(dòng)作電流Iop。

在繼電器動(dòng)作之后，為使它重新返回原位，就必需減小電流以減小電磁力矩，能使繼

電器返回原位的最大電流稱之為繼電器的返回電流

Ire。

過(guò)電流繼電器返回系數(shù)過(guò)小時(shí)，在一致的動(dòng)作電流下起返回值較小。一旦動(dòng)作以后要使繼電器返回，過(guò)電流繼電器的電流就必需小于返回電流，真陽(yáng)在外故障切除后負(fù)荷電流的作用下繼電器可能不會(huì)返回，最終導(dǎo)致誤動(dòng)跳閘；而返回系數(shù)過(guò)高時(shí)，動(dòng)作電流惡和返回電流很接近，不能保證可靠動(dòng)作，輸入電流正好在動(dòng)作值附近時(shí)，可能回出現(xiàn)“抖動(dòng)〞現(xiàn)象，使后續(xù)電路無(wú)法正常工作。

繼電器的動(dòng)作電流、返回電流和返回系數(shù)都可能根據(jù)要求進(jìn)行設(shè)定。

習(xí)題：2.7如圖2-2所示網(wǎng)絡(luò)，在位置1、2和3處裝有電流保護(hù)，系統(tǒng)參數(shù)為：E??115/3kV，

XG1?15?、XG2?10?，XG3?10?，L1?L2?60km，L3?40km，

ⅠⅡⅢLB?C?50km，LC?D?30km，LD?E?20m，線路阻抗0.4?/km，Krel=1.2、Krel=Krel=1.15，求：

IB?C.max?300A，IC?D.max?200A，ID?E.max?150A，Kss=1.5、Kre=0.85。試

（1）發(fā)電機(jī)元件最多三臺(tái)運(yùn)行，最少一臺(tái)運(yùn)行，線路最多三條運(yùn)行，最少一條運(yùn)行，請(qǐng)確定保護(hù)3在系統(tǒng)最大、最小運(yùn)行方式下的等值阻抗。

（2）整定保護(hù)1、2、3的電流速斷定值，并計(jì)算各自的最小保護(hù)范圍。（3）整定保護(hù)2、3的限時(shí)電流速斷定值，并校驗(yàn)使其滿足靈敏度要求（

Ksen?1.2）

（4）整定保護(hù)1、2、3的過(guò)電流定值，假定流過(guò)母線E的過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為0.5s，校驗(yàn)保護(hù)1作后備用，保護(hù)2和3作遠(yuǎn)備用的靈敏度。

G1A9L18BCD21EG27L263G35L34

圖2-2簡(jiǎn)單電網(wǎng)示意圖

解：由已知可得

XL1=XL2=0.4×60=24?，XL3=0.4×40=16?，XBC=0.4×50=20?，

XCD=0.4×30?，XDE=0.4×20=8?

（1）經(jīng)分析可知，最大運(yùn)行方式及阻抗最小時(shí)，則有三臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行，線路L1~L3全部運(yùn)行，由題意G1，G2連接在同一母線上，則

Xs.min=（XG1||XG2+XL1||XL2）||(XG3+XL3)=(6+12)||(10+16)=10.6

同理，最小運(yùn)行方式下即阻抗最大，分析可知只有在G1和L1運(yùn)行，相應(yīng)地有

Xs.max=XG1+

XL1=39

BE?C320232D18EXs.min10.6

圖2-3等值電路

（2）對(duì)于保護(hù)1，其等值電路圖如圖2-3所示，母線E最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路流過(guò)

Ik.E.max?保護(hù)1的最大短路電流為

EXs.min?XBC?XCDXDE?115/3?1.312kA10.6?20?12?8

ⅠⅠIIKset.1相應(yīng)的速斷定值為=rel×k.E.max=1.2×1.312=1.57kA

E3ⅠIZs.max?Z1Lmin最小保護(hù)范圍計(jì)算公式為set=2?3?E??12?Ⅰ?Zs.max???Iset?0.4??L??min==-85.9km

即1處的電流速斷保護(hù)在最小運(yùn)行方式下沒(méi)有保護(hù)區(qū)。

對(duì)于保護(hù)2等值電路如圖2-3所示，母線D在最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路流過(guò)保護(hù)2的最大電流

Ik.D.max=Xs.minE?XBC?XCD=1.558kA

ⅠⅠIIKset.2相應(yīng)的速斷定值為=rel×k.D.max=1.2×1.558=1.87kA

?3?E??12?Ⅱ?Zs.max???Iset.2?0.4??L??min最小保護(hù)范圍為==-70.6km

即2處的電流速斷保護(hù)在最小運(yùn)行方式下也沒(méi)有保護(hù)區(qū)。

對(duì)于保護(hù)3等值電路如圖2-3所示，母線C在最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路流過(guò)保護(hù)3的

EIX?XBC=2.17kA

最大電流k.C.max=s.minⅠⅠIIKset.3相應(yīng)的速斷定值為=rel×k.C.max=1.2×2.17=2.603kA

?3?E??12?Ⅱ?Zs.max???Iset.3?0.4??L??min最小保護(hù)范圍為==-42.3km

即3處的電流速斷保護(hù)在最小運(yùn)行方式下也沒(méi)有保護(hù)區(qū)。

上述計(jì)算說(shuō)明，在運(yùn)行方式變化很大的狀況下，電流速斷保護(hù)在較小運(yùn)行發(fā)生下可能沒(méi)有

保護(hù)區(qū)。

ⅡⅡⅠIKIset（3）整定保護(hù)2的限時(shí)電流速斷定值為=setset.1=1.15×1.57=1.806kA

線路末段（即D處）最小運(yùn)行發(fā)生下發(fā)生兩相短路時(shí)的電流為

3EIk.D.max=2