繼電保護(hù)基本概念繼電保護(hù)基本概念

繼電愛護(hù)基本概念繼電愛護(hù)基本概念

繼電愛護(hù)

一.基本概念

I.起動(dòng)電流：對(duì)反應(yīng)于電流上升而動(dòng)作的電流速斷愛護(hù)而言，能使該愛護(hù)裝置起動(dòng)的

最小電流值稱為愛護(hù)裝置的起動(dòng)電流。

2,返回電流：繼電器動(dòng)作后能夠返回的條件是：Mdc<Mth-Mm,對(duì)應(yīng)于這一電磁轉(zhuǎn)矩、能使繼電器返回

原位的最大電流值稱為繼電器的返回電流0

3,繼電特性：無論起動(dòng)和返回，繼電器的動(dòng)作都是明確干脆的，它不行能停留在某?個(gè)中間位置，這種

特性我們稱之為“繼電特性

4,系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：對(duì)每一套愛護(hù)裝宣來講，通過該愛護(hù)裝苴的短路電流為最大的

方式，稱之為系統(tǒng)最大運(yùn)行方式。

5,系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：對(duì)每一套愛護(hù)裝置來講，通過該愛護(hù)裝置的短路電流為最小的

方式，稱之為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式。

6,電壓死區(qū)：功率方向繼電器當(dāng)其正方向出口四周發(fā)生三相短路、A-B或A-C兩相接地短路，以及A

相接地短路時(shí)，由于Ua約等于0或數(shù)值很小，使繼電器不能動(dòng)作，這稱為繼電器的“電壓死區(qū)”。

二、基本原理：

1,電流速斷愛護(hù)，僅反應(yīng)于電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作

a.動(dòng)作特性：見圖2-5

圖2-5

b.整定原則：依據(jù)電力系統(tǒng)短路的分析，當(dāng)電源電勢(shì)肯定時(shí)，短蹄電流的大小取決于短路點(diǎn)和電源之間的

總阻抗Z,三相短路電流可表示為：Id=E?Z=E/Zs+Zd

式中E——系統(tǒng)等效電源的相電勢(shì)

Zd——短路點(diǎn)至愛護(hù)安裝代之間的阻抗

Zs——愛護(hù)安裝處到系統(tǒng)等效電源之間的阻抗

在肯定的系統(tǒng)運(yùn)行方式下，E和Zs等于常數(shù)，此時(shí)【d將隨Zd的增大而減小，如圖2-5所示。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行

方式及故障類型轉(zhuǎn)變時(shí)，Id都將隨之轉(zhuǎn)變。對(duì)不同安裝地點(diǎn)的愛/裝置，應(yīng)依據(jù)網(wǎng)絡(luò)接線的實(shí)際狀況選取

其最大和最小運(yùn)行方式。

在最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)，通過愛護(hù)裝置的短路電流為最大，而在最小運(yùn)行方式下兩相短路時(shí)，則短

路電流為最小。這兩種狀況卜短路電流的變化如圖2-5中的曲線1和曲線2所不。

為了保證電流速斷愛護(hù)動(dòng)作的選擇性，對(duì)愛護(hù)1來講，其起動(dòng)電流Idz.l必需整定得大于d4點(diǎn)短路時(shí)，可

能消失的最大短路電流，即在最大運(yùn)行方式下變電所C母線上三相短路時(shí)的電流，亦即

引入可*系數(shù)Kk=121.3,則上式即可寫為

Idz.l=Kk*Id.c.max(2-11)

對(duì)愛護(hù)2來講，依據(jù)同樣的原則，其起動(dòng)電流應(yīng)整定得大于<12點(diǎn)短路時(shí)的最大短路電流Idbmax,因

起動(dòng)電流與Zd無關(guān)，所以在圖2-5上是直線，它與曲線I和曲線H各有一個(gè)交點(diǎn)。在交點(diǎn)以前短路時(shí)，由

于短路電流大于起動(dòng)電流，愛護(hù)裝置都能動(dòng)作。而在交點(diǎn)以后短路時(shí)，由于短路電流小于起動(dòng)電流，愛護(hù)

將不能起動(dòng)，由此可見，有選擇性的電流速斷愛護(hù)不行能愛護(hù)線路的全長。

因此，速斷愛護(hù)對(duì)被愛護(hù)線路內(nèi)部故障的反應(yīng)力量(即靈敏性)，只能用愛護(hù)范圍的大小來衡量，此愛護(hù)

范圍通常用線路全長的百分?jǐn)?shù)來表示。由圖2-5可見，當(dāng)系統(tǒng)為最大運(yùn)行方式時(shí)，電流速斷的愛護(hù)范圍為

最大，當(dāng)消失其他運(yùn)行方式或兩相短路時(shí)，速斷的愛護(hù)范圍都要減小，而當(dāng)消失系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的兩

相短路時(shí)，電流速斷的愛護(hù)范圍為最小。一般狀況卜.,應(yīng)按這種運(yùn)行方式和故障類型來校驗(yàn)其愛護(hù)范圍。

c.優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是簡潔可3動(dòng)作快速；缺點(diǎn)是不行能愛護(hù)線路的全長，并且愛護(hù)范

國直接受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響。

*應(yīng)用中間繼電器的緣由：一是由于電流繼電器的觸點(diǎn)容量比較小，不能直接接通跳閘

線圈，故先起動(dòng)中間繼電器，然后再由中間繼電器的觸點(diǎn)去跳閘；二是由于中間繼電器

可增大愛護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間，可防止線路上管型避雷器放電E、j引起速斷愛護(hù)誤動(dòng)作。

2.限時(shí)電流速斷愛護(hù)，用來切除本線路上速斷范圍以外的故障，同時(shí)也能作為速斷

的后備愛護(hù)。

a.動(dòng)作特性：見圖2-10

圖2-10

b.整定原則：設(shè)愛護(hù)1裝有電流速斷，其起動(dòng)電流按(2-11)式計(jì)算后為Idz.l,它與短路電流變化曲線的交

點(diǎn)M即為愛護(hù)I電流速斷的愛護(hù)范圍。當(dāng)在此點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，短路電流即為Idz.l,速斷愛護(hù)剛好動(dòng)作。

依據(jù)以，分析，愛護(hù)2的限時(shí)電流速斷不應(yīng)超過愛護(hù)1電流速斷的范圍，囚此在單側(cè)電源供電的狀況下，

它的起動(dòng)電流就應(yīng)當(dāng)整定為

I"dz.2>Idz.l

上式中不行取等號(hào)，由于愛護(hù)1和愛護(hù)2的安裝地點(diǎn)不同，使用的電流互感器和繼電器不同，故它們之間

的特性很難完全一樣，會(huì)導(dǎo)致其中之一誤動(dòng)作。引入可*系數(shù)Kk,則得Idz,2=Kk*Idz.l

其中Kk一般取為1.1-1.2o

從以上分析中已經(jīng)得出，限時(shí)速斷的動(dòng)作時(shí)限2應(yīng)選擇得比下一條線路速斷愛護(hù)的動(dòng)作時(shí)限d高出一個(gè)時(shí)

間階段，即

現(xiàn)以線路A-B上發(fā)生故障時(shí)，愛護(hù)1和愛護(hù)2的協(xié)作關(guān)系為例，說明確定的原則如下：1）應(yīng)包括故障線

路DL的跳閘時(shí)間，由于在這一段時(shí)間里，故障并未消退，因此愛護(hù)2在故障電流的作用下仍處丁?起動(dòng)狀態(tài)。

2）應(yīng)包括故障線路愛護(hù)1中時(shí)間繼電器的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間比整定值要大才能動(dòng)作。

3）應(yīng)包括愛護(hù)2中時(shí)間繼電器可能比預(yù)定時(shí)間提早動(dòng)作閉合它的觸點(diǎn)。

4）假如愛護(hù)2中的測(cè)量元件i電流繼電器）在外部故障切除后，由于的影響而不能馬上返回時(shí)，則中還應(yīng)

包括測(cè)量元件延遲返回的慣性時(shí)間。

5）考慮肯定的裕度，再增加?個(gè)裕度時(shí)間ty,就得到⑵'和tl”之間的關(guān)系為

或=++++

或=++++

對(duì)于通常采納的斷路器和間接作用的二次式繼電器而言，位于之間，通常多取為0.5$。

c.優(yōu)缺點(diǎn)：

*應(yīng)用時(shí)間繼電器的緣由：采納了時(shí)間繼電器，則當(dāng)電流繼電器動(dòng)作后還必需經(jīng)過一

段延時(shí)t2才能動(dòng)作與跳閘，而假如在以前故障已經(jīng)切除，則電流繼電器馬上返回，整個(gè)保

護(hù)隨即恢復(fù)原狀，而不會(huì)誤動(dòng)作。

3,定時(shí)限過電流愛護(hù)：其起動(dòng)電流依據(jù)躲開最大負(fù)荷電流來整定，正常時(shí)不應(yīng)當(dāng)起動(dòng)

而在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，則能反應(yīng)丁電流的增大而動(dòng)作，在一般狀況下，它不僅能夠愛護(hù)本

線路的全長，而且也能愛護(hù)相鄰線路的全長，以起到后備愛護(hù)的作用。

a.工作原理及整定原則：見圖2-14

為保證在正常運(yùn)行狀況下過電流愛護(hù)絕不動(dòng)作，明顯愛護(hù)裝置的起動(dòng)電流必需整定得大于該線路上可能

消失的最大負(fù)荷電流If.max。然而，在實(shí)際上確定愛護(hù)裝置的起動(dòng)電流時(shí)，還必需考慮在外部故障切除后，

愛護(hù)裝置是否能夠返回的問題。

在故障切除后電壓恢狂時(shí)，電動(dòng)機(jī)耍有一個(gè)自起動(dòng)的過程。電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)電流要大丁它正常工作的電流，

因此,引入一個(gè)自起動(dòng)系數(shù)Kzq來表示自起動(dòng)時(shí)最大電流Izq.max與正常運(yùn)行時(shí)最大負(fù)荷電流If.max之比，

即

lzq.max=Kzq*lf.max

愛護(hù)4和5在這個(gè)電流的作用下必需馬上返回。為此應(yīng)使愛護(hù)裝置的返回電流Ih大于Izq.maxo引入可*系

數(shù)Kk,則

Ih=Kk*Izq.max=Kk*Kzq*If.max

由于愛護(hù)裝置的起動(dòng)與返回是通過電流繼電器來實(shí)現(xiàn)的。因此，繼電器返回電流與起動(dòng)電流之間的關(guān)系也

就代衣著愛護(hù)裝置返回電流與取得道路之間的關(guān)系。引入繼電器的返回系數(shù)Kh,則愛護(hù)裝置的起動(dòng)電流即

為

Idz=Ih/Kh=Kk*Kzq*If.max/Kh

式中Kk——可*系數(shù)，一般采納：

Kzq——自起動(dòng)系數(shù)，數(shù)值大于1,應(yīng)由網(wǎng)絡(luò)詳細(xì)接線和負(fù)荷性質(zhì)確定；

Kh——電流繼電器的返回系數(shù)，一般采納0.85.

由這一關(guān)系可見，當(dāng)Kh越小時(shí)，則愛護(hù)裝置的起動(dòng)電流越大，因而其靈敏性就越差。這是不利的。這就

是為什么要求過電流繼電器應(yīng)有較高的返回系數(shù)的緣由。

b.靈敏性的校驗(yàn)：參見式2-18,當(dāng)過電流愛護(hù)作為本線路的主愛護(hù)時(shí)，應(yīng)采納最小運(yùn)行方式下本線路末端

兩相短路時(shí)的電流進(jìn)行校驗(yàn)，要求：當(dāng)作為相鄰線路的后備愛護(hù)時(shí)，則應(yīng)采納最小運(yùn)行方式下相鄰線路末

端兩相短路時(shí)的電流進(jìn)行校驗(yàn)，此時(shí)要求klm>1.2.

此外，在各個(gè)過電流愛護(hù)之間，還必需要求靈敏系數(shù)相互協(xié)作，即對(duì)同一故障點(diǎn)而言，要求越*近故障點(diǎn)的

愛護(hù)應(yīng)具有越高的靈敏系數(shù)。

在后備愛護(hù)之間，只有當(dāng)靈敏系數(shù)和動(dòng)作時(shí)限都相互協(xié)作時(shí)，才能切實(shí)保證動(dòng)作的選擇性。這一點(diǎn)在簡單

網(wǎng)絡(luò)的愛護(hù)中，尤其應(yīng)當(dāng)留意。

c.缺陷：當(dāng)故障越*近電源端時(shí)，短路電流越大，此時(shí)過電流愛護(hù)動(dòng)作切除故障的時(shí)限反而越長，所以過電

流愛護(hù)較少用來作主憑護(hù).

4,階段性電流愛護(hù)總體評(píng)價(jià)：

電流速斷、限時(shí)電流速斷和過電流愛護(hù)都是反應(yīng)于電流上升而動(dòng)作的愛護(hù)裝置。它們之間的區(qū)分主

要在于依據(jù)不同的原則來選擇起動(dòng)電流，即速斷是依據(jù)躲開某一點(diǎn)的最大短路電流來整定，限時(shí)速斷是依

據(jù)躲開前方各相鄰元件電流速斷愛護(hù)的動(dòng)作電流而整定。而過電流愛護(hù)則是依據(jù)躲開最大負(fù)荷電流來整定。

由于電流速斷不能愛護(hù)線路全長，限時(shí)電流速斷又不能作為相鄰元件的后備愛護(hù)，因此，為保證快速而有

選擇性地切除故障，常常將電流速斷、限時(shí)電流速斷和過電流愛護(hù)組合在一起，構(gòu)成階段式電流愛護(hù)。詳

細(xì)應(yīng)用時(shí)，可以只采納速斷加過電流愛護(hù)，或限時(shí)速斷加過電流愛護(hù)，也可以三者同時(shí)采納。

使用I段、【I段或III段組成的階段式電流愛護(hù)，其最主要的優(yōu)點(diǎn)就是簡潔、可3并且在一般狀況下也能

夠滿意快速切除故障的要求。因此在電網(wǎng)中特殊是在35kv及以下的較低電壓的網(wǎng)絡(luò)中獲得了廣泛的應(yīng)用。

愛護(hù)的缺點(diǎn)是它直接受電網(wǎng)的接線以及電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響，例如整定值必需按系統(tǒng)最大運(yùn)行方

式來選擇，而靈敏性則必需用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式來校驗(yàn)，這就使它往往不能滿意靈敏系數(shù)或愛護(hù)范圍的要

求。

四、基本接線方式：

電流愛護(hù)的接線方式，即指愛護(hù)中電流繼電器與電流互感器：次線圈之間的連接方式。對(duì)?相間短路的電流

愛護(hù)，目前廣泛應(yīng)用的是三相星形接線和兩相星形接線。

(一)三相星形接線如圖2-1所示，是將三個(gè)電流互感器與三個(gè)電流圖2-1

繼電器分別按相連接在一起，互感器和繼電器均接成星形，在中線上流回的電流為la+Ib+Ic,正常時(shí)此電流

為零，在發(fā)生接地短路時(shí)則為三倍零序電流310°三個(gè)繼電器的觸點(diǎn)是并聯(lián)接線的，相當(dāng)于“或”回路當(dāng)其中

任一觸點(diǎn)閉合后均可動(dòng)作與跳閘或起動(dòng)時(shí)間繼電器等。由于在每相上均有電流繼電器，因此，它可以反應(yīng)

各種相間短路和中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的單相接地短路。

(二)兩相星形接線如圖2-2所示，用裝設(shè)在A、C相上的兩個(gè)電流互感器與兩個(gè)電流繼電器分別按相連接在

一起，它和三相星形接線的主要區(qū)分在于B相上不裝設(shè)電流互感器和相應(yīng)的繼電器，因此，它不能反應(yīng)B

相中所流過的電流。在這種接線中，中線上流回的電流是IA+IC。當(dāng)采納以上兩種接線方式時(shí)，流入繼電

器的電流IJ就是互感器的二次電流12,設(shè)電流互感器的變比為川=11/⑵則IJ=I2=Il/nL.因此，當(dāng)愛護(hù)

裝置的起動(dòng)電流整定為1DZ時(shí)，則反映到繼電器上的起動(dòng)電流即應(yīng)為：lDZJ=IDZ/nl。

(三)兩種接線方式的經(jīng)濟(jì)性比較：三相星形接線需要三個(gè)電流互感器、三個(gè)電流繼電器和四根二次電纜，

相對(duì)來講是簡單和不經(jīng)濟(jì)的。詳細(xì)使用狀況如下：三相星形接線廣泛應(yīng)用于發(fā)電機(jī)、變壓器等大型珍貴電

力設(shè)施的愛護(hù)中，由于它能提高愛護(hù)動(dòng)作的可*性和及敏性。此外，它也可用于中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，作

為相間短路和單相接地短路的愛護(hù)。然而，實(shí)際應(yīng)用中為達(dá)上述目的而采納三相星形接線方式的并不多。

由于兩相星形接線較為簡潔經(jīng)濟(jì)，因此在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)和井直接接地電網(wǎng)中，都是廣泛地采綱它作

為相間短路的愛護(hù)，此外在分布很廣的中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中，兩點(diǎn)接地短路發(fā)生在圖2-1所示線路上

的可能性要比圖2-2的可能性大得多。，采納兩相星形就可以保證有2/3的機(jī)會(huì)只切除一條線路，這一點(diǎn)比

之用三相星形接線是有優(yōu)越性的。當(dāng)電網(wǎng)中的電流愛護(hù)采納兩相星形接線方式時(shí)，應(yīng)在全部的線路上將愛

護(hù)裝置安裝在相同的兩相上，以保證在不同線路上發(fā)生兩點(diǎn)及多點(diǎn)接地時(shí)，能切除故障。

電力變壓器的繼電愛護(hù)

一、基本概念

1,勵(lì)磁涌流：當(dāng)變壓滯空載投入和外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，則可能消失數(shù)值很大的勵(lì)磁電流，即為勵(lì)

磁涌流。這是由于在穩(wěn)態(tài)工作狀況下，如圖6-2(a)所示。鐵心中的磁通不能突變，因此，將消失一個(gè)非

周期重量的磁通，其幅值為這樣在經(jīng)過半個(gè)周期以后，鐵心之中的磁通達(dá)到2①m,如圖6-2(b)。

其數(shù)值最大可達(dá)額定電流的6—8倍，如圖6-2(c)所示。請(qǐng)看勵(lì)磁電流淌態(tài)演示圖

2,最小起動(dòng)電流：如圖6-1所示，當(dāng)中沒有電流時(shí)，為使差動(dòng)繼電器起動(dòng)，需在工作線圈中加入一個(gè)電流，

由此電流產(chǎn)生的蜒通在中感應(yīng)肯定的電勢(shì)，它剛好能使執(zhí)行兀件動(dòng)作，此電流稱作繼電端的最小起動(dòng)電流。

二、愛護(hù)類型

1.故障類型及不正常運(yùn)行狀態(tài)

a.變壓器的內(nèi)部故障可分為油箱內(nèi)和油箱外故障兩種：油箱內(nèi)故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝

間短路以及鐵心的燒損，油箱外的故障主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路和接地短路。(上述接地短路

均系對(duì)中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)的一側(cè)而言)

b.變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有：由于變壓器外部相間短路引起的過電流和外部接地短路引起的過電

流和中性點(diǎn)過電壓；由于負(fù)荷超過額定容量引起的過負(fù)荷以及由于漏油等緣由而引起的油面降低。

2.相應(yīng)愛護(hù)類型

a.瓦斯愛護(hù)：針對(duì)變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面的降低而裝設(shè)，反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油

流而動(dòng)作。其中輕瓦斯愛護(hù)動(dòng)作與信號(hào)，重瓦斯愛護(hù)動(dòng)作于跳開變壓器各電源側(cè)的短路器。應(yīng)裝設(shè)瓦斯愛

護(hù)的變壓器容量界限是：800kVA及以上的油浸式變壓器河400kVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器。

b.縱差動(dòng)愛護(hù)：

(1)基本接線如圖6-3,由圖可知，要實(shí)現(xiàn)變壓器的縱差動(dòng)愛護(hù)就適當(dāng)?shù)剡x擇兩側(cè)電流互感器的變比，使其

比值等于變壓器的變比。

(2)愛護(hù)特點(diǎn)：需要躲開流過差動(dòng)回路中的不平衡電流。不平衡電流產(chǎn)生的緣由和消退方法詳見表6-lo

(3)差動(dòng)繼電器類型：帶有速飽和變流器的差動(dòng)繼電器及具有比率制動(dòng)和二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)繼電器。

c.電流和電壓愛護(hù)：依據(jù)變壓器容量和系統(tǒng)短路電流水平的不同，實(shí)現(xiàn)愛護(hù)的方式有：過電流愛護(hù)、低

電壓起動(dòng)的過電流愛護(hù)，更合電壓起動(dòng)的過電流俎護(hù)以及負(fù)序過電流愛護(hù)等.

d.零序愛護(hù)：對(duì)中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)內(nèi)，由外部接地短路引述過電流時(shí)，如變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行則

應(yīng)裝設(shè)零序電流愛護(hù)，當(dāng)有選擇性要求時(shí)應(yīng)增設(shè)零序方向元件。

e.過負(fù)荷愛護(hù)：對(duì)400KVA以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，

應(yīng)依據(jù)可能過負(fù)荷的狀況裝設(shè)過負(fù)荷愛護(hù)。

￡過勵(lì)磁愛護(hù)：高壓側(cè)電壓為500KVA及以上的變壓器，對(duì)頻率.降低和電壓上升而引起的變壓器勵(lì)礴電

流的上升，應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁愛護(hù)。

母線愛護(hù)

一.裝設(shè)母線愛護(hù)的基本原則發(fā)電廠和變電所的母線是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成元件，當(dāng)母線上發(fā)生故

障時(shí)，將使連接在故障母線上的全部元件在修夏故障故障母線期間，或轉(zhuǎn)換到另一組無故障的母線上運(yùn)行

以前被迫停電。此外，在電力系統(tǒng)中樞紐變電所的母線上故障時(shí)，還可能引起系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，造成嚴(yán)峻

的后果。一般說來，不采納特地的母線愛護(hù)，而采用供電元件的愛護(hù)裝置就可以把母線故障切除。當(dāng)雙母

線同時(shí)運(yùn)行或埒線分段單母線時(shí)，供電兀件的愛護(hù)裝置則不能保讓有選擇性地切除故障母線，因此應(yīng)裝設(shè)

特地的母線愛護(hù)，詳細(xì)狀況如下：

I）在110KV及以上的雙母線和分段單母線上，為保證有選擇性地切除任一組（或段）母線上所發(fā)生的

故障，而另一組（或段）無故障的母線仍能連續(xù)進(jìn)行，應(yīng)裝設(shè)特地的母線愛護(hù)。

2）I10KV及以上的單母線，重要發(fā)電廠的35KV母線或高壓惻為110KV及以上的重要降壓變電所的3

5KV母線，依據(jù)裝設(shè)全線速動(dòng)愛護(hù)的要求必需快速切除母線上的故障時(shí)，應(yīng)裝設(shè)專用的母線愛護(hù)。為滿意

速動(dòng)性和選擇性的要求，母線愛護(hù)都是按差動(dòng)原理構(gòu)成的。所以不管母線上元件有多少，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)愛護(hù)的

基本原則仍是適用的，即：

a）在正常運(yùn)行以及母線范圍以外故障時(shí)，在母線上全部連接元件中，流入的電流和流出的電流相等，或

表示為I總=0;b）當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，全部與電源連接元件都向故障點(diǎn)供應(yīng)短路電流，而在供電給

負(fù)荷的連接元件中電流等于零，因此，I總=Id.

c）如從每個(gè)連接元件中電流的相位來看，則在正常運(yùn)行以及外部故障時(shí).，至少有一個(gè)元件中的電流相

位和其余元件中的電流相位是相反的，詳細(xì)地說，就是電流流入的元件和電流流出的元件這兩者的相位相

反。而當(dāng)母線故障時(shí)，除電流等于零的元件以外，其它元件中的電流則是同相位的。

二.完全電流差動(dòng)母線愛護(hù)原理接線如圖8-4所示，在母線的全部連接元件上裝設(shè)具有相同變比和特性的

電流互感器。由于在一次側(cè)電流總和為零時(shí)，母線愛護(hù)用電流互感器必需具有相同的變比nL才能保證二

次側(cè)的電流總和也為零。全部互感器的二次線圈在母線側(cè)的端子相互連接，另?端的端子也相互連接，然

后接入差動(dòng)繼電器。這樣，繼電器中的電流Ij即為各個(gè)二次電流的向量和。在正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，流

入繼電器的是山丁各互感器的特性不同二引起的不平衡電流Ibp：而當(dāng)母線上（如圖中d點(diǎn)）故障時(shí)，則仝

部與電源連接的元件都向d點(diǎn)供應(yīng)短路電流，于是流入繼電器的電流為Id即為故障點(diǎn)的全部短路電流，此

電流足夠使繼電器2動(dòng)作而起動(dòng)出口繼電器3,使斷路器DL1、DL2和DL3跳閘。差動(dòng)繼電器的起動(dòng)電流

應(yīng)按如下條件考慮，并選擇其中較大的一個(gè)：

I）躲開?外部故障時(shí)所產(chǎn)生的最大不平衡電流，當(dāng)全部電流互感器均按10%誤差曲線選擇，且差動(dòng)維電

器采納具有速飽和鐵心的繼電器時(shí)，起動(dòng)電流Idz.j可按下式計(jì)算：式中Kk為可*系數(shù)，取為1.3：Id.max

為在母線范圍外任一連接元件，短路時(shí)，流入差動(dòng)愛護(hù)電流互感器的最大短路電流：川為母線愛護(hù)用電流

互感器的變比。

2）由于母線差動(dòng)愛護(hù)電流向路中連接的元件較多，接線簡單，因此，電流互感器二次回路斷線的機(jī)率

就比較大，為了防止在正常運(yùn)行狀況下，任一電流互感器二次回路斷線時(shí)，引起愛護(hù)裝置誤動(dòng)作，起動(dòng)電

流應(yīng)大于任一連接元件中最大的負(fù)荷電流If.max,即：

Idz.j=Kk*If.max/nl當(dāng)愛護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，應(yīng)采納下式校驗(yàn)靈敏系數(shù)，其值一股應(yīng)不低于

2

Klm=Id.niin/Idz.j*nl式中Id.min應(yīng)采納實(shí)際與中可能消失的連接元件最少時(shí)，在母線上發(fā)

生故障的最小短路電流值。這種愛護(hù)方式適用與單母線或雙母線常常只有一組母線運(yùn)行的狀況。

自動(dòng)重合閘

一.基本概念

(1)瞬時(shí)性故障：在線路被繼電愛護(hù)快速斷開后，電弧即行熄滅，故障點(diǎn)的絕緣強(qiáng)度重新恢復(fù)，外界物體

也被電弧燒掉而消逝，此時(shí)，假如把斷開的線路斷路器再合上，就能恢復(fù)正常的供電，因此稱這類故障為“瞬

時(shí)性故障”。(2)永久性故障：在線路被斷開以后，故障仍舊存在，這時(shí)即使再合上電源，由于故障仍舊

存在，線路還要被繼電愛護(hù)再次斷開，因而就不能恢復(fù)正常的供電。此類故障稱為“永久性故障”。

二.基本要求

1,在下列狀況下，重合閘不應(yīng)動(dòng)作：

I)由值班人員手動(dòng)操作或通過遙控裝宣將斷路器斷開時(shí).：

2)手動(dòng)投入斷路器，由于線路上有故障，而隨即被繼電愛護(hù)將其斷開時(shí)。由于在這種狀況卜\故障是

屬于永久性的，它可能是由于檢修質(zhì)量不合格、隱患未消退或者保安的接地線遺忘拆除等緣由所產(chǎn)生，因

此再重合一次也不行能勝利。

2,除上述條件外，當(dāng)斷路器曰繼電愛護(hù)動(dòng)作或其它緣由而跳閘后，重合閘均應(yīng)動(dòng)作，使斷路器重新合閘。

3,為r能夠滿意第I、2項(xiàng)所提出的要求，應(yīng)優(yōu)先采納由掌握開關(guān)的位置與斷路器位置不對(duì)應(yīng)的原則來起

動(dòng)重合閘，即當(dāng)掌握開關(guān)在合閘位置而斷路器實(shí)際上在斷開位置的狀況下，使重合閘起動(dòng)，這樣就可以保

證不論是任何緣山使斷路器跳閘以后，都可以進(jìn)行一次重合.當(dāng)用手動(dòng)操作掌握開關(guān)使斷路器跳閘以后，

掌握開關(guān)與斷路器的位置仍IH是對(duì)應(yīng)的。因此，重合閘就不會(huì)起動(dòng).

4,自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。如一次式市合閘就應(yīng)當(dāng)只動(dòng)作一次，當(dāng)重合于永久性故

障而再次跳閘以后，就不應(yīng)當(dāng)在動(dòng)作；對(duì)二次式重合閘就應(yīng)當(dāng)能夠動(dòng)作兩次，當(dāng)其次次重合于永久性故障

而跳閘以后，它不應(yīng)當(dāng)再動(dòng)作。

5,自動(dòng)重合閘在動(dòng)作以后，一般應(yīng)能自動(dòng)復(fù)歸，預(yù)備好下一次再動(dòng)作。但對(duì)10KV及以下電壓的線路，如

當(dāng)?shù)赜兄蛋嗳藛T時(shí)，為簡化重合閘的實(shí)現(xiàn)，也可采納手動(dòng)發(fā)歸的方式。采納手動(dòng)狂歸的缺點(diǎn)是：當(dāng)重合閘

動(dòng)作后，在值班人員未準(zhǔn)時(shí)復(fù)歸以前，而又一次發(fā)生故障時(shí)，重合閘將拒絕動(dòng)作，這在雷雨季節(jié)，雷害活

動(dòng)較多的地方尤其可能發(fā)生。

6,自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)有可能在市合閘以前或重合閘以后加速繼電愛護(hù)的動(dòng)作，以便更好地與繼電愛護(hù)相協(xié)

作加速故障的切除。

7,在雙側(cè)電源的線路上實(shí)現(xiàn)直合閘時(shí)，應(yīng)考慮合閘時(shí)兩側(cè)電源彼同步問題，并滿意所提出的要求。8,當(dāng)

斷路器處于不正常狀態(tài)（如操作機(jī)構(gòu)中使用的氣壓、液壓降低等）而不允許實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，應(yīng)將自動(dòng)重合

閘裝置鎖閉。

三.重合閘與繼電愛護(hù)的協(xié)作

1,前加速愛護(hù)：重合閘前加速愛護(hù)一般又簡稱為“前加速愛護(hù)如圖5-11所示的網(wǎng)絡(luò)接線，假定在每條

線路上均裝設(shè)過電流愛護(hù)，其動(dòng)作時(shí)限按階梯型原則來協(xié)作。因而在*近電源端愛護(hù)3處的時(shí)限就很長。為

了能加速故障的切除，可在愛護(hù)3處采納前加速的方式，即當(dāng)任何一條線路上發(fā)生故障時(shí)，第一次都由愛

護(hù)3瞬時(shí)動(dòng)作予以切除。假如故障是在線路A-B以外（如d點(diǎn)），則愛護(hù)3的動(dòng)作都是無選擇性的。但斷

路淵3跳閘后，即起動(dòng)重合閘重新恢復(fù)供電，從而訂正了上述無選擇性動(dòng)作。假如此時(shí)的故障是瞬時(shí)性的，

則在重合閘以后就恢復(fù)「供電。假如故障是永久性的，則由愛護(hù)1或2切除，當(dāng)愛護(hù)2拒動(dòng)時(shí)則愛護(hù)3其

次次就按有選擇性的時(shí)限13動(dòng)作于跳閘。為了使無選擇性的動(dòng)作范圍不擴(kuò)展的太長，一般規(guī)定當(dāng)變后器低

壓側(cè)短路時(shí)，愛護(hù)3不應(yīng)動(dòng)作。因此，其起動(dòng)電流還應(yīng)依據(jù)躲開相鄰變壓器低壓側(cè)的短路（d2）來整定。

采納前加速的優(yōu)點(diǎn)是：

a.能夠快速地切除瞬時(shí)性故障；

b.可能使瞬時(shí)性故障來不及進(jìn)展成永久性故障，從而提高市合閘的勝利率：

c.能保證發(fā)電廠和重要變電所的母線倍額定電壓以上，從而保證廠用電和重要用戶的電能質(zhì)量：

d.使用設(shè)施少，只需裝設(shè)?套重合閘裝置，簡潔、經(jīng)濟(jì)。采納前加速的缺點(diǎn)是：

a.斷路器工作條件惡劣，動(dòng)作次數(shù)較多：

b.垂合丁?永久性故障上時(shí)，故障切除時(shí)間可能較長：

c.假如重合閘裝置或斷路器拒絕合閘，則將擴(kuò)大停電范圍。甚至在最末一級(jí)線路上故障時(shí)，都會(huì)使連接

在這條線路上的全部用戶停電。前加速愛護(hù)主要用于35KV以下由發(fā)電J.或市要變電所引出的直配線路上，

以便快速切除故障，保證母線電壓。在這些線路上一般只裝設(shè)簡潔的電流愛護(hù)。

2,后加速愛護(hù)重合閘后加速愛護(hù)?般又簡稱為“后加速”。所謂