繼電保護裝置原理及功能介紹

提綱1、 電流互感器1.1特點1） 一次匝數(shù)少，二次匝數(shù)多2） 鐵芯中工作磁密很低，系統(tǒng)故障時磁密大3） 高內阻，電流源4） 二次負載要小，不得開路開路時二次感應電壓：U=4.44fBWSf 電源頻率，B 鐵芯中的磁密，W 二次匝數(shù)，S 鐵芯中有效面積1.2準確度穩(wěn)態(tài)誤差1） 比差2） 角差暫態(tài)誤差均方根誤差或復合誤差100l'1.T 2e%= j（ki一i）dtIVTon2 11由于在短路電流大時，二次電流都是非正弦的，因此對于保護用的電流互感器大都是用復合誤差來表示電流互感器的準確度用于繼電保護設備的保護級電流互感器，應考慮暫態(tài)條件下的復合誤差，一般選用P級（protection）或TP級，T表示暫態(tài)（transient）5P20是指在額定負載時20倍的額定電流下其復合誤差為5%3） TPS級為低磁漏電流互感器，大多用于高阻抗繼電器做母線差動保護4） TPX級在鐵芯中不設非磁性間隙，適用于單循環(huán)5） TPY級在鐵芯中設置一定的非磁性間隙，適用于雙循環(huán)和重合閘6） TPZ級在鐵芯中設置的非磁性間隙尺寸較大P級電流互感器是按暫態(tài)條件設計的，暫態(tài)性能較弱，但一般能夠滿足220kV及以下系統(tǒng)的暫態(tài)性能要求。500kV線路保護，一般選用TPY級1.3TA伏安特性2、 電壓互感器2.1特點1一次匝數(shù)多，二次匝數(shù)少2鐵芯中工作磁密很高，系統(tǒng)故障時磁密小3低內阻，電壓源4不得短路2.2反充電雙母線接線方式時，可能會發(fā)生帶電母線（II母）經(jīng)過運行電壓互感器（TV2）、停用電壓互感器（TV1）向停電母線（I母）反充電的事故，此時的二次電壓回路示意圖如下：

I母I母圖3反充電時電壓二次回路示意圖Fig3SchematicdiagramofTVcharging雖然停電的I母無帶電設備或負荷，但是由于母線、隔離開關、避雷器、電壓互感器等一次設備對地存在電容，所以I母的每一相對地均有一等值電容C存在。其數(shù)值一般在2000?15000pF之間。若取C=2000pF,則折算到停用電壓互感器低壓側的容抗值為Xc'（設母線為220kV系統(tǒng)）?！?1 {100V1012 100 ?Xc=WCXI220000J=314x2000X（220000?"=°，33Q考慮到停用電壓互感器總的漏抗Xo,停用電壓互感器從二次側看進去的阻抗Z=jXa-jXcfft0故Z的數(shù)值非常小。因此，當發(fā)生反充電時，相當于TV2通過自動開關1ZKK、2ZKK二次側三相短路，不僅1ZKK、2ZKK均有跳閘可能，造成母線電壓互感器二次失壓，同時還會因為短路電流過大燒毀電壓切換裝置變壓器差動保護差動保護的難點1、 變壓器三側電流大小及相位不同2、 穩(wěn)態(tài)不平衡電流大2.1變壓器的勵磁電流，變壓器鐵芯中的主磁通由勵磁電流產生，勵磁電流只流過電源側2.2變壓器的有載調壓，變壓器分接頭的改變，相當于變壓器兩側之間的變比發(fā)生了變化，將使兩側之間電流的差值發(fā)生變化，從而增大其縱差保護中的不平衡電流2.3兩側差動TA的變比誤差3、 暫態(tài)不平衡電流大3.1）三側差動TA型號、變比及二次負載不同。3.2）空投變壓器的勵磁涌流，勵磁涌流只由充電側流入變壓器。3.3） 變壓器過勵磁3.4） 大電流系統(tǒng)側接地故障時變壓器的零序電流、當變壓器高壓側發(fā)生接地故障時，流入變壓器的零序電流因低壓側為小電流系統(tǒng)而不流出變壓器。自耦變中，零序電流（方向）保護不應取中性點TA二次電流構成零序電流保護四邊形阻抗特性第I象限區(qū)：正方向動作區(qū)，Rs定值反應阻抗繼電器克服過渡電阻的能力和躲負荷的能力，X定值隨過渡電阻增加而降低的下斜線是為了克服由過渡電阻的影響造成保護的超越。第II象限區(qū)：X為正R為負，是為了克服正方向發(fā)生金屬故障，由于電流電壓互感器誤差使阻抗計算的電阻不為零而為負值造成保護拒動。第W象限區(qū)：X為負R為正，是為了克服出口經(jīng)過渡電阻短路，由于電流電壓互感器誤差和過渡電阻的影響使阻抗計算的電抗不為零而為負值造成保護拒動。阻抗型補償系數(shù)和電阻、電抗分別補償系數(shù)之間的關系1）.星形側向三角形側（稱Y-A）校正的算法大部分保護裝置采用星形側向三角形側（稱Y-A變化）校正相位的方法，如CST31,PST-1200,WBZ-500H,LFP-985裝置等，其校正方法如下：星形側I'A2=(IA2—[B2)/V3}I'B2=(IB2—IC2)/73I'C2=([C2_[A2)/73三角形側['a2=[a2['b2=[b2['c2=[c2式中IA2,IB2,IC2——星形側TA二次電電流;I'a2,I'b2,I'c2——星形側校正后的各相電流;12,Ib2,12——三角形側TA二次電流；a2b2c2I'2,I'b2,I'2——三角形側校正后的各相電流。a2b2c2經(jīng)過軟件校正后，差動回路兩側電流之間的相位一致，見圖表4-6(b)所示。同理，對于三繞組變壓器，若采用Y，y，dll接線方式，星形側的相位較正方法都是相同的。.差動電流，制動電流取得方式差動電流取各側差動電流互感器(TA)二次電流向量和的絕對值；制動電流取高，中，低壓側TA二次電流幅值的最大值。注意事項：此保護的平衡系數(shù)沒有直接給出，需要由額定電壓和TA變比及變壓器繞組接線方式自動調節(jié)電流平衡。比率制動特性曲線比率制動特性曲線如圖4-11所示，圖中Id動作電流；I為制動電流；ICD為差動動作電流，TOC\o"1-5"\h\zd z CD2A；ISD為速斷動作電流，20A；第一個拐點電流即起始制動電流Id，取為高壓側額定電流SD zd值，在此定值中為3A，斜率K1=0.5；第二個拐點電流3Id，取三倍起動制動電流值為9A，1 zd斜率K2=0.7。平衡系數(shù)4.1如高壓側繞組為Y接，則高壓側平衡系數(shù)為1/V3；如高壓側繞組為△接，高壓側平衡系數(shù)為1。4.2如中壓側繞組為Y接，則中壓側平衡系數(shù)為中壓側平衡系數(shù)=(中壓側TA變比X中壓側額定電壓)/(高壓側TA變比X高壓側額定電壓XV3)如中壓側繞組為△接，則中壓側平衡系數(shù)為中壓側平衡系數(shù)=（中壓側TA變比X中壓側額定電壓）/（高壓側TA變比X高壓側