電力變壓器差動(dòng)保護(hù)

./將元件兩端電流互感器按差接法連接,正常運(yùn)行或外部故障時(shí),流入繼電器的電流為兩側(cè)電流差,接近零；部故障時(shí),流入繼電器的電流為兩側(cè)電流和,其值為短路電流,繼電器動(dòng)作。將此原理應(yīng)用于變壓器,即為變壓器差動(dòng)保護(hù)母聯(lián)死區(qū)保護(hù)的概念

對(duì)于雙母線(xiàn)或單母線(xiàn)分段,在母聯(lián)單元上只安裝一組TA情況下,母聯(lián)TA與母聯(lián)斷路器之間〔K點(diǎn)故障稱(chēng)為死區(qū)故障。當(dāng)K點(diǎn)發(fā)生故障,II母判為區(qū)故障,I母判為區(qū)外故障,II母保護(hù)動(dòng)作并跳開(kāi)母聯(lián)斷路器后,K點(diǎn)故障仍然存在于I母,未能徹底切除故障。雙母線(xiàn)保護(hù)裝置具有"母聯(lián)死區(qū)保護(hù)"功能。死區(qū)故障時(shí),I母或II母保護(hù)動(dòng)作后,發(fā)令切除該段母線(xiàn)上所有運(yùn)行單元〔包括母聯(lián)開(kāi)關(guān),同時(shí)保護(hù)程序繼續(xù)判別大差是否返回、母聯(lián)TA上故障電流是否消失。若經(jīng)過(guò)延時(shí)<確保母聯(lián)斷路器可靠跳閘>,大差未返回、母聯(lián)TA仍有故障電流,則啟動(dòng)母聯(lián)死區(qū)保護(hù),發(fā)令動(dòng)作于另一段母線(xiàn)保護(hù)的出口,從而徹底切除死區(qū)故障。雙母線(xiàn)母聯(lián)單元熱備用狀態(tài),即母聯(lián)的兩隔離刀閘閉合而母聯(lián)斷路器斷開(kāi)時(shí),在死區(qū)發(fā)生故障,若母線(xiàn)保護(hù)按母聯(lián)隔離刀閘狀態(tài)計(jì)算兩小差,則將造成故障母線(xiàn)判為區(qū)外,而非故障母線(xiàn)判為區(qū)。為解決此問(wèn)題,將母聯(lián)斷路器輔助接點(diǎn)〔常開(kāi)接點(diǎn)接入保護(hù)裝置,作為判定母聯(lián)單元"斷"或"聯(lián)"運(yùn)行方式的依據(jù)。母聯(lián)斷路器的輔助接點(diǎn)未閉合時(shí),母線(xiàn)保護(hù)按雙母線(xiàn)分列運(yùn)行時(shí)的保護(hù)邏輯判別及出口。I母小差及II母小差判據(jù)中不計(jì)入母聯(lián)電流。此時(shí),若發(fā)生死區(qū)故障,故障母線(xiàn)判為區(qū)而正確迅速動(dòng)作,非故障母線(xiàn)則判為區(qū)外可靠不動(dòng)作。母聯(lián)斷路器的輔助接點(diǎn)閉合后,母線(xiàn)保護(hù)則按常規(guī)雙母線(xiàn)并列運(yùn)行時(shí)的保護(hù)邏輯判別及出口。

2、電容式電壓互感器<CVT>的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

電容式電壓互感器是由串聯(lián)電容器抽取電壓,再經(jīng)變壓器變壓作為表計(jì)、繼電保護(hù)等的電壓源的電壓互感器,電容式電壓互感器還可以將載波頻率耦合到輸電線(xiàn)用于長(zhǎng)途通信、遠(yuǎn)方測(cè)量、選擇性的線(xiàn)路高頻保護(hù)、遙控、電傳打字等。因此和常規(guī)的電磁式電壓互感器相比,電容式電壓互感器器除可防止因電壓互感器鐵芯飽和引起鐵磁諧振外,在經(jīng)濟(jì)和安全上還有很多優(yōu)越之處。

電容式電壓互感器主要由電容分壓器和中壓變壓器組成。電容分壓器由瓷套和裝在其中的若干串聯(lián)電容器組成,瓷套充滿(mǎn)保持0.1MPa正壓的絕緣油,并用鋼制波紋管平衡不同環(huán)境以保持油壓,電容分壓可用作耦合電容器連接載波裝置。中壓變壓器由裝在密封油箱的變壓器,補(bǔ)償電抗器和阻尼裝置組成,油箱頂部的空間充氮。一次繞組分為主繞組和微調(diào)繞組,一次側(cè)和一次繞組間串聯(lián)一個(gè)低損耗電抗器。由于電容式電壓互感器的非線(xiàn)性阻抗和固有的電容有時(shí)會(huì)在電容式電壓互感器引起鐵磁諧振,因而用阻尼裝置抑制諧振,阻尼裝置由電阻和電抗器組成,跨接在二次繞組上,正常情況下阻尼裝置有很高的阻抗,當(dāng)鐵磁諧振引起過(guò)電壓,在中壓變壓器受到影響前,電抗器已經(jīng)飽和了只剩電阻負(fù)載,使振蕩能量很快被降低。

3、在綜合重合閘裝置中。通常采用兩種重合閘時(shí)間,即"短延時(shí)"和"長(zhǎng)延時(shí)"．這是為什么？

這是為了使三相重合和單相重合的重合時(shí)間可以分別進(jìn)行整定。因?yàn)橛捎跐摴╇娏鞯挠绊?一般單相重合的時(shí)間要比三相重合的時(shí)間長(zhǎng)。另外可以在高頻保護(hù)投入或退出運(yùn)行時(shí),采用不同的重合閘時(shí)間。當(dāng)高頻保護(hù)投入時(shí),重合閘時(shí)間投"短延時(shí)"；當(dāng)高頻保護(hù)退出運(yùn)行時(shí),重合閘時(shí)間投"長(zhǎng)延時(shí)"。

4、電壓切換回路在安全方面應(yīng)注意哪些問(wèn)題?手動(dòng)和自動(dòng)切換方式各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?

在設(shè)計(jì)手動(dòng)和自動(dòng)電壓切換回路時(shí),都應(yīng)有效地防止在切換過(guò)程中對(duì)一次側(cè)停電的電壓互感器進(jìn)行反充電。電壓互感器的二次反充電,可能會(huì)造成嚴(yán)重的人身和設(shè)備事故。為此,切換回路應(yīng)采用先斷開(kāi)后接通的接線(xiàn)。在斷開(kāi)電壓回路的同時(shí),有關(guān)保護(hù)的正電源也應(yīng)同時(shí)斷開(kāi)。電壓回路切換采用手動(dòng)方式和自動(dòng)方式,各有其優(yōu)缺點(diǎn)。手動(dòng)切換,切換開(kāi)關(guān)裝在戶(hù),運(yùn)行條件好,切換回路的可靠性較高。但手動(dòng)切換增加了運(yùn)行人員的操作工作量,容易發(fā)生誤切換或忘記切換,造成事故。為提高手動(dòng)切換的可靠性,應(yīng)制定專(zhuān)用的運(yùn)行規(guī)程,對(duì)操作程序作出明確規(guī)定,由運(yùn)行人員執(zhí)行。自動(dòng)切換可以減輕運(yùn)行人員的操作工作量,也不容易發(fā)生誤切換和忘記切換的事故。但隔離開(kāi)關(guān)的輔助觸點(diǎn),因運(yùn)行環(huán)境差,可靠性不高,經(jīng)常出現(xiàn)故障,影響了切換回路的可靠性。為了提高自動(dòng)切換的可靠性,應(yīng)選用質(zhì)量好的隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn),并加強(qiáng)經(jīng)常性的維護(hù)。

5、跳閘位置繼電器與合閘位置繼電器有什么作用？

它們的作用如下：

1可以表示斷路器的跳、合閘位置如果是分相操作的,還可以表示分相的跳、合閘信號(hào)。

2可以表示斷路器位置的不對(duì)應(yīng)或表示該斷路器是否在非全相運(yùn)行壯態(tài)。

3可以由跳閘位置繼電器的某相的觸點(diǎn)去啟動(dòng)重合閘回路。

4在三相跳閘時(shí)去高頻保護(hù)停信。

5在單相重合閘方式時(shí),閉鎖三相重合閘。

6發(fā)出控制回路斷線(xiàn)信號(hào)和事故音響信號(hào)。

6、簡(jiǎn)述微機(jī)保護(hù)投運(yùn)前為什么要用系統(tǒng)工作電壓及負(fù)荷電流進(jìn)行檢驗(yàn)。

利用系統(tǒng)工作電壓及負(fù)荷電流進(jìn)行檢驗(yàn)是對(duì)裝置交流二次回路接線(xiàn)是否正確的最后—次檢驗(yàn),因此事先要做出檢驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果,以保證裝置檢驗(yàn)的正確性。

<1>檢驗(yàn)交流電壓、電流的相序：通過(guò)打印的采樣報(bào)告來(lái)判斷交流電壓、電流的相序是否正確,零序電壓、零序電流應(yīng)為零。

<2>測(cè)定負(fù)荷電流相位：根據(jù)打印的采樣報(bào)告,分析各相電流對(duì)電壓的相位,是否與反應(yīng)—次表計(jì)值換算的角度與幅值相—致。

<3>檢驗(yàn)3U回路。

1>L、N線(xiàn)檢查：主要依靠校對(duì)導(dǎo)線(xiàn)來(lái)確定。

2>檢查電壓互感器開(kāi)口三角的接線(xiàn)是否符合保護(hù)裝置的極性要求。對(duì)于新建變電站,應(yīng)在屋外電壓互感器端子箱和保護(hù)屏端子排處,分別測(cè)定二次和三次繞組的各同名相電壓,以此來(lái)判斷極性端。然后在電壓互感器端子箱處,引出S—N電壓加到微機(jī)保護(hù)3Uo繞組上,打印采樣值,判斷3U。的極性是否正確。對(duì)于已運(yùn)行的變電站,可參照已運(yùn)行的,且零序功率方向元件正確動(dòng)作過(guò)的電壓互感器開(kāi)口三角的接線(xiàn)進(jìn)行核對(duì)?；蛘咴贚、N線(xiàn)校對(duì)導(dǎo)線(xiàn)正確,L線(xiàn)無(wú)斷線(xiàn)的基礎(chǔ)上,把S端用電纜芯臨時(shí)引至微機(jī)保護(hù)屏上代替L端,參照上法檢驗(yàn)。

<4>檢驗(yàn)3I?；芈罚涸?I?；芈吠ㄒ粋€(gè)IA電流,若3I。與IA的采樣值的相位與幅值相同,說(shuō)明3I?；芈氛_。

7、三相重合閘起動(dòng)回路中的同期繼電器常閉觸點(diǎn)回路中,為什么要串接檢線(xiàn)路有電壓常開(kāi)觸點(diǎn)?

三相檢同期重合閘起動(dòng)回路中串聯(lián)KV常開(kāi)觸點(diǎn),目的是為了保證線(xiàn)路上確有電壓才進(jìn)行檢同期重合,另外在正常情況下,由于某種原因在檢無(wú)壓重合方式下,因?yàn)閿嗦菲髯詣?dòng)脫落,線(xiàn)路有電壓無(wú)法進(jìn)行重合,此時(shí),如果串有KV常開(kāi)觸點(diǎn)的檢同期起動(dòng)回路與檢無(wú)壓起動(dòng)回路并聯(lián)工作,就可以靠檢同期起動(dòng)回路糾正這一誤跳閘。

8、繼電保護(hù)裝置中的作為電流線(xiàn)性變換成電壓的電流互感器和電抗變壓器,其主要區(qū)別有哪些?前者如何使I1與U2：同相?后者如何使I1與U2達(dá)到所需要的相位?

主要區(qū)別在鐵芯結(jié)構(gòu)上,TA無(wú)氣隙,而DKB有氣隙,開(kāi)路勵(lì)磁阻抗TA大而DKB小；在一次電流和二次電壓相位上,TA同相,DKB一次電流落后二次電壓90°；TA二次電壓取自負(fù)荷電阻R上的壓降,為達(dá)到同相可并適當(dāng)?shù)碾娙?DKB可在二次線(xiàn)圈上并聯(lián)可變電阻,靠改變電阻獲得所需的相位。

9、什么叫電壓互感器反充電?對(duì)保護(hù)裝置有什么影響?

通過(guò)電壓互感器二次側(cè)向不帶電的母線(xiàn)充電稱(chēng)為反充電。如220kV電壓互感器,變比為2200,停電的一次母線(xiàn)即使未接地,其阻抗<包括母線(xiàn)電容及絕緣電阻>雖然較大,假定為1MΩ,但從電壓互感器二次測(cè)看到的阻抗只有1000000／<2200>2=0．2Ω,近乎短路,故反充電電流較大<反充電電流主要決定于電纜電阻及兩個(gè)電壓互感器的漏抗>,將造成運(yùn)行中電壓互感器二次側(cè)小開(kāi)關(guān)跳開(kāi)或熔斷器熔斷,使運(yùn)行中的保護(hù)裝置失去電壓,可能造成保護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)。

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一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概念與作用

1.電力系統(tǒng)故障和不正常運(yùn)行

故障：短路和斷線(xiàn)〔斷相

短路：

大電流接地系統(tǒng)d<3>、d<2>、d<1>、d<1。1>

小電流接地系統(tǒng)d<3>、d<2>、d<1。1>

斷相：

單相斷線(xiàn)和兩項(xiàng)斷線(xiàn)〔不要與PT二次斷線(xiàn)混淆

其中最常見(jiàn)且最危險(xiǎn)的是各種類(lèi)型的短路。其后果：

1I增加危害故障設(shè)備和非故障設(shè)備；

2U降低影響用戶(hù)正常工作；

3破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性,使事故進(jìn)一步擴(kuò)大〔系統(tǒng)震蕩,互解

I2〔I0旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)生附加發(fā)熱I0—相鄰?fù)ㄓ嵪到y(tǒng)

故障特征：

I增加、U降低、Z降低

接地故障、斷線(xiàn)有零序

不對(duì)稱(chēng)故障有負(fù)序

不正常運(yùn)行狀態(tài)：

電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞,但沒(méi)有發(fā)生故障的運(yùn)行狀態(tài)。

如：小電流接地系統(tǒng)d<1>、過(guò)負(fù)荷、過(guò)電壓、頻率降低、系統(tǒng)震蕩等。

2．繼電保護(hù)的作用：

要求能區(qū)分故障和正常運(yùn)行、判斷故障設(shè)備〔區(qū)還是區(qū)外故障

兩個(gè)作用：故障

不正常運(yùn)行狀態(tài)

故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)—>事故〔P1,不可能完全避免且傳播很快〔光速

要求：幾十毫秒切除故障人〔×,繼電保護(hù)裝置〔√

任務(wù)：P2.被形象的比喻為"靜靜的哨兵"

二、繼電器繼電器動(dòng)作：繼電器返回：

繼電特性：

三、繼電保護(hù)的基本原理、構(gòu)成與分類(lèi)：

1．基本原理：

為區(qū)分系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)與故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)——找差別：特征。

①增加故障點(diǎn)與電源間—>過(guò)電流保護(hù)

②U降低—>低電壓保護(hù)

③變化；正常：20°左右—>短路：60°～85°—>方向保護(hù).

④；模值減少—>阻抗保護(hù)

⑤—>——〉電流差動(dòng)保護(hù)

⑥I2、I0序分量保護(hù)等。

另非電氣量：瓦斯保護(hù),過(guò)熱保護(hù)

原則上說(shuō)：只要找出正常運(yùn)行與故障時(shí)系統(tǒng)中電氣量或非電氣量的變化特征〔差別,即可找出一種原理,且差別越明顯,保護(hù)性能越好。

2．構(gòu)成

以過(guò)電流保護(hù)為例：

正常運(yùn)行：Ir=IfLJ不動(dòng)

故障時(shí)：Ir=Id>IdzLJ動(dòng)—>SJ動(dòng)〔延時(shí)—>XJ動(dòng)—>信號(hào)

TQ動(dòng)—>跳閘

一般由測(cè)量元件、邏輯元件和執(zhí)行元件三部分組成。

〔1測(cè)量元件

作用：測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸入的有關(guān)物理量〔如電流、電壓、阻抗、功率方向等,并與已給定的整定值進(jìn)行比較,根據(jù)比較結(jié)果給出"是"、"非"、"大于"、"不大于"等具有"0"或"1"性質(zhì)的一組邏輯信號(hào),從而判斷保護(hù)是否應(yīng)該啟動(dòng)。

〔2邏輯元件

作用：根據(jù)測(cè)量部分輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合,使保護(hù)裝置按一定的布爾邏輯及時(shí)序邏輯工作,最后確定是否應(yīng)跳閘或發(fā)信號(hào),并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行元件。

邏輯回路有：或、與、非、延時(shí)啟動(dòng)、延時(shí)返回、記憶等。

〔3執(zhí)行元件：

作用；根據(jù)邏輯元件傳送的信號(hào),最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。如：故障時(shí)→跳閘；不正常運(yùn)行時(shí)→發(fā)信號(hào)；正常運(yùn)行時(shí)→不動(dòng)作。

3.分類(lèi)：

幾種方法如下：

〔1按被保護(hù)的對(duì)象分類(lèi)：輸電線(xiàn)路保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、變壓器保護(hù)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)、母線(xiàn)保護(hù)等；

〔2按保護(hù)原理分類(lèi)：電流保護(hù)、電壓保護(hù)、距離保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、方向保護(hù)、零序保護(hù)等；

〔3按保護(hù)所反應(yīng)故障類(lèi)型分類(lèi)：相間短路保護(hù)、接地故障保護(hù)、匝間短路保護(hù)、斷線(xiàn)保護(hù)、失步保護(hù)、失磁保護(hù)及過(guò)勵(lì)磁保護(hù)等；

〔4按繼電保護(hù)裝置的實(shí)現(xiàn)技術(shù)分類(lèi)：機(jī)電型保護(hù)〔如電磁型保護(hù)和感應(yīng)型保護(hù)、整流型保護(hù)、晶體管型保護(hù)、集成電路型保護(hù)及微機(jī)型保護(hù)等；

〔5按保護(hù)所起的作用分類(lèi)：主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)等；

主保護(hù)滿(mǎn)足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求,能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和線(xiàn)路故障的保護(hù)。0回復(fù)1樓2013-03-0320:24舉報(bào)|絕世火云鐵桿會(huì)員8后備保護(hù)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)用來(lái)切除故障的保護(hù)。又分為遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)兩種。

①遠(yuǎn)后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí),由相鄰電力設(shè)備或線(xiàn)路的保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。

②近后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí),由本電力設(shè)備或線(xiàn)路的另一套保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)；當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí),由斷路器失靈保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)。

輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)。

3．電保護(hù)包括繼電保護(hù)技術(shù)和繼電保護(hù)裝置。

＊繼電保護(hù)技術(shù)是一個(gè)完整的體系,它主要由電力系統(tǒng)故障分析、繼電保護(hù)原理及實(shí)現(xiàn)、繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)、繼電保護(hù)運(yùn)行及維護(hù)等技術(shù)構(gòu)成。

＊繼電保護(hù)裝置是完成繼電保護(hù)功能的核心。P1

繼電保護(hù)裝置就是能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài),并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。

四、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求：對(duì)動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù),在技術(shù)上一般應(yīng)滿(mǎn)足四個(gè)基本要求：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性。即保護(hù)四性。

〔一選擇性：P4

選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),保護(hù)裝置僅將故障元件切除,而使非故障元件仍能正常運(yùn)行,以盡量縮小停電圍。

例：

當(dāng)d1短路時(shí),保護(hù)1、2動(dòng)→跳1DL、2DL,有選擇性

當(dāng)d2短路時(shí),保護(hù)5、6動(dòng)→跳5DL、6DL,有選擇性

當(dāng)d3短路時(shí),保護(hù)7、8動(dòng)→跳7DL、8DL,有選擇性

若保護(hù)7拒動(dòng)或7DL拒動(dòng),保護(hù)5動(dòng)→跳5DL〔有選擇性

若保護(hù)7和7DL正確動(dòng)作于跳閘,保護(hù)5動(dòng)→跳5DL,則越級(jí)跳閘〔非選擇性

小結(jié)：選擇性就是故障點(diǎn)在區(qū)就動(dòng)作,區(qū)外不動(dòng)作。當(dāng)主保護(hù)未動(dòng)作時(shí),由近后備或遠(yuǎn)后備切除故障,使停電面積最小。因遠(yuǎn)后備保護(hù)比較完善〔對(duì)保護(hù)裝置DL、二次回路和直流電源等故障所引起的拒絕動(dòng)作均起后備作用且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì),應(yīng)優(yōu)先采用。

〔二速動(dòng)性：

快速切除故障。1提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；2減少用戶(hù)在低電壓下的動(dòng)作時(shí)間；3減少故障元件的損壞程度,避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

；

t－故障切除時(shí)間；

tbh-保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；

tDL-斷路器動(dòng)作時(shí)間；

一般的快速保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.06～0.12s,最快的可達(dá)0.01～0.04s。

一般的斷路器的動(dòng)作時(shí)間為0.06～0.15s,最快的可達(dá)0.02～0.06s。

〔三靈敏性：P5

指在規(guī)定的保護(hù)圍,對(duì)故障情況的反應(yīng)能力。滿(mǎn)足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)故障時(shí),不論短路點(diǎn)的位置