第一篇:繼電保護知識點總結[小編推薦]
模塊一基礎知識模塊
任務一
1、繼電保護的任務
2、繼電保護的原理
3、繼電保護裝置的組成任務二
1、微機保護的特點
2、微機保護的典型結構框圖及每部分的作用
3、單片微機保護的工作原理
4、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的作用
5、兩種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成框圖及工作原理
6、開關量的輸入和輸出回路
7、安排兩個不同電平輸出意義
8、集電極經(jīng)啟動繼電器接點接入原因
9、微機保護的算法的定義
10、微機保護的算法的依據(jù)、特點及適用情況
11、微機保護的軟件構成12、微機保護抗干擾的措施
模塊二基本技能模塊
項目一電網(wǎng)的保護
任務一
1、電流瞬時速斷、限時速斷、定時限、反時限保護的定義、組成、原理接線圖、展開圖及工作原理、整定計算的原則、保護范圍、存在的問題及解決的辦法。
2、電壓保護的特點及電流、電壓聯(lián)鎖速斷保護組成3、最大運行及最小運行方式的定義及在相應運行方式下電流、電壓保護范圍
4、主保護和后備保護的定義
5、階段式電流保護的組成及歸總圖及時限圖
6、三段式電流保護計算及時限配合圖
任務二
1、采用方向保護的原因
2、方向保護的工作原理
3、功率方向元件的作用及原理
4、方向電流保護的接線方式
5、何謂非故障相電流及“按相起動”原則
6、方向電流保護的整定
7、方向元件裝設情況
任務三
1、電網(wǎng)中性點運行方式
2、中性點直接接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時零序分量的特點
3、變壓器中性點接地方式的選擇原則
4、零序電流和零序電壓獲取方法
5、零序電流保護作用及整定原則
6、不靈敏I段和靈敏I段在非全相運行期間處理方法
7、中性點非直接接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時零序分量的特點
8、中性點非直接接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時保護 任務四
1、采用距離保護的原因
2、距離保護的原理
3、三段距離保護的保護范圍及整定原則
4、距離保護的組成5、距離保護的接線
6、距離保護是否需振蕩閉鎖
任務五
1、全線速動的定義
2、單側測量的定義及不能實現(xiàn)全線速動的原因
3、雙側測量的原理及判據(jù)
4、縱聯(lián)保護的特點
5、縱聯(lián)保護的分類
6、單頻制與雙頻制區(qū)別
7、閉鎖式縱聯(lián)保護的原理
8、光仟通信的工作原理
9、縱差保護的工作原理及不平衡電流產(chǎn)生的原因
10、分相電流差動保護的原理框圖的工作原理
11、防止“功率倒向”的辦法
任務六
1、電網(wǎng)繼電保護選擇原則
2、小電流電網(wǎng)保護配置
3、線路保護的主要二次設備及二次回路
第二篇:繼電保護知識點總結
電力系統(tǒng)中常見的故障類型和不正常運行狀態(tài)
故障:短路(最常見也最危險);斷線;兩者同時發(fā)生
不正常:過負荷;功率缺額而引起的頻率降低;發(fā)電機突然甩負荷而產(chǎn)生的過電壓;振蕩
繼電保護在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或不正常運行時的基本任務和作用。迅速切除故障,減小停電時間和停電范圍 指示不正常狀態(tài),并予以控制 繼電保護的基本原理
利用電力系統(tǒng)正常運行與發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)時,各種物理量的差別來判斷故障或異常,并通過斷路器將故障切除或者發(fā)出告警信號 繼電保護裝置的三個組成部分。測量部分:給出“是”、“非”、“大于”等邏輯信號判斷保護是否啟動 邏輯部分:常用邏輯回路有“或”、“與”、“否”、“延時起動”等,確定斷路器跳閘或發(fā)出信號 執(zhí)行部分 保護的四性
選擇性:保護裝置動作時僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使停電范圍盡量減少 速動性:繼電保護裝置應盡可能快的斷開故障元件。靈敏性:繼電保護裝置應盡可能快的斷開故障元件。故障的切除時間等于保護裝置和斷路器動作時間之和
可靠性:在保護裝置規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了它應該反映的故障時,保護裝置應可靠地動作(即不拒動,稱信賴性)而在不屬于該保護裝置動作的其他情況下,則不應該動作(即不誤動,稱安全性)。主保護、后備保護
保護:被保護元件發(fā)生故障故障,快速動作的保護裝置 后備保護:在主保護系統(tǒng)失效時,起備用作用的保護裝置。遠后備:后備保護與主保護處于不同變電站
近后備:主保護與后備保護在同一個變電站,但不共用同一個一次電路。繼電器的相關概念:
繼電器是測量和起動元件
動作電流:使繼電器動作的最小電流值 返回電流:使繼電器返回原位的最大電流值 返回系數(shù):返回值/動作值 過量繼電器:返回系數(shù)Kre<1 欠量繼電器:返回系數(shù)Kre>1 績電特性:啟動和返回都是明確的,不可能停留在某個中間位置 階梯時限特性: 最大(小)運行方式:
在被保護線路末端發(fā)生短路時,系統(tǒng)等值阻抗最小(大),而通過保護裝置的電流最大(小)的運行方式 三段式電流保護:由電流速斷保護、限時電流速斷保護及定時限過電流保護相配合構成的一整套保護 工作原理:
電流速斷保護:當所在線路保護范圍內(nèi)發(fā)生短路時,反應電流增大而瞬時動作切除故障的電流保護,為了保證保護的選擇性,一般情況下只保護被保護線路的一部分
限時電流速斷保護:切除本線路上電流速斷保護范圍之外的故障,作為電流速斷保護的后備保護
定時限過電流保護:反應電流增大而動作,保護本線路全長和下一條線路全長,作為本條線路主保護拒動的近后備保護,也作為下一條線路保護和斷路器拒動的遠后備保護。整定計算:
串聯(lián)線路:三相星形接線可100%只切除后面的一條線路,兩相星形接線2/3機會 放射線路:三相星形接線兩套保護均將啟動,兩相星形接線2/3機會只切一條 采用兩相星形接線時,由于B相沒有裝設繼電器,因此靈敏度系數(shù)只能由A、C相電流決定,靈敏度比三相接線降低一半,措施:中線上再接入一個繼電器 應用:三相接線:大型貴重電氣設備保護,中性點直接接地電網(wǎng)作為相間保護及單相接地保護(專門的零序電流保護)兩相接線:中性點直接和非直接接地電網(wǎng)中都廣泛采用作為相間短路保護 方向電流保護的基本原理 由母線到線路(正方向故障),動作;由線路到母線(反方向故障),不動作 只有方向元件和電流元件同時動作,保護裝置才能動作于跳閘 功率方向繼電器
應具有明確的方向性,故障時繼電器的動作有足夠的靈敏度 正方向出口附近短路,存在死區(qū),不能動作
90°接線,只有正方向出口三相短路短路的很小死區(qū)外,基本無死區(qū),且靈敏度高
方向性電流保護的評價
在具有兩個以上電源的網(wǎng)絡接線中,采用方向性保護能保證各保護之間的選擇性。
方向性過電流保護常用于35kV以下的兩側電源輻射型電網(wǎng)和單電源環(huán)網(wǎng)中作為主要保護
35kV及110kV輻射型電網(wǎng),方向性過電流保護常與電流速斷保護配合使用,構成三段式方向電流保護,作為相間短路的整套保護。中心點直接接地系統(tǒng)
接地短路時零序分量的特點
(1)故障點的零序電壓最高,系統(tǒng)中距離故障點越遠處的零序電壓越低
(2)零序電流的分布,主要決定于送電線路的零序阻抗和中性點接地變壓器的零序阻抗,而與電源的數(shù)目和位置無關。
(3)對于發(fā)生故障的線路,兩端零序功率的方向與正序功率的方向相反
(4)零序電流與零序電壓之間的相位差也將由背側零序阻抗的阻抗角決定,而與被保護線路的零序阻抗及故障點的位置無關(5)電力系統(tǒng)運行方式變化時,系統(tǒng)的正序阻抗和負序阻抗隨著運行方式和變化,因而間接影響零序分量的大小。
方向性零序電流保護:零序功率由線路到母線時動作
零序電流保護優(yōu)點:靈敏度高、受系統(tǒng)運行方式變化影響較小、減少誤動、速動性好、零序方向元件無死區(qū) 中性點非直接接地系統(tǒng)
接地短路時零序分量的特點
在發(fā)生單相接地時全系統(tǒng)都將出現(xiàn)零序電壓
在非故障的元件上的零序電流數(shù)值等于本身的對地電容電流,電容性無功功率的實際方向為由母線流向線路。
在故障線路上,零序電流為全系統(tǒng)非故障元件對地電容電流之和,電容性無功功率的實際方向為由線路流向母線。
中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中單相接地故障的特點
流經(jīng)故障線路的零序電流將大于本身的電容電流,但大的不多。
流經(jīng)故障線路的容性無功功率實際方向為由母線到線路,同非故障線路。中性點不接地電網(wǎng)中單相接地的保護
(1)絕緣監(jiān)視:三個電壓表度數(shù)不同時動作,依次斷開某線路時,0序電壓信號消失,判別故障線路
(2)零序電流保護:利用故障線路零序電流較非故障線路大(3)零序功率方向保護 距離保護的基本原理 電壓、電流保護作為主保護一般只適應于35kV及以下電壓等級電網(wǎng);對于110kV及以上電壓等級的復雜電網(wǎng),線路保護常采用距離保護。
距離保護的實質(zhì)是用測量阻抗Zm與被保護線路的整定阻抗Zset比較,當|Zm|<|Zset|時,繼電器動作
阻抗繼電器是距離保護裝置的核心元件
全阻抗繼電器:動作無方向性,無電壓死區(qū),動作阻抗固定為Zset,一般用作無需判斷方向的啟動元件等。
方向阻抗繼電器:動作具有方向性,有電壓死區(qū),動作阻抗隨測量阻抗角變化而變化,最大動作阻抗為Zset,廣泛作為距離保護的測量元件
偏移特性阻抗繼電器:正向保護范圍長,反向短路范圍短,具有一定的方向性;消除了方向阻抗繼電器出口短路時的電壓死區(qū);動作阻抗隨測量阻抗角的變化而變化;用于手合或重合于故障時采用。
四邊形阻抗繼電器:電抗特性下傾a4,防止相鄰線路出口經(jīng)過渡電阻短路時的穩(wěn)態(tài)超越;電阻特性傾斜a3,提高躲長線路負荷阻抗的能力;二象限邊界線傾斜a2,金屬性短路時,動作特性有一定的裕度;四象限下傾a1,保證本線路出 口經(jīng)過度電阻短路時,保護能夠可靠動作 測量阻抗:加入阻抗繼電器的電壓電流比值
整定阻抗:編制整定方案時,根據(jù)保護范圍給出的阻抗 動作阻抗:使距離保護裝置剛能動作的測量阻抗 阻抗繼電器接線方式
常用接線方式:0o接線,+30o接線,-30o接線、相電壓和具有K3I0補償?shù)南嚯娏鹘泳€。
設負荷的功率因數(shù)(cosΦ)為1時,若Um與Im同相位,稱0o接線 若Um超前Im30o時,稱30o接線以此類推
對相間距離保護——阻抗繼電器采用0 °接線
對接地距離保護——阻抗繼電器采用零序電流補償接線 要接三個
最小精確工作電流:阻抗繼電器的動作阻抗與整定阻抗的差距在10&時,加入阻抗繼電器的最小電流?;鵌ac.min 短路點過渡電阻對距離保護的影響:
單側電源:使測量阻抗值增大,縮小保護范圍;保護裝置距離短路點越近時,受影響越大,保護裝置整定值越小,受影響越大
雙側電源:阻抗繼電器動作特性在+R軸方向所占面積越大,受過渡電阻的影響就越小。
在相同定值下,全阻抗繼電器所受影響大;當保護安裝點越靠近震蕩中心,受影響越大
震蕩閉鎖回路:
當系統(tǒng)只發(fā)生震蕩而無故障時,區(qū)外故障引起的系統(tǒng)振蕩時,應可靠閉鎖;區(qū)內(nèi)故障,無論是否振蕩,都不應閉鎖(1)利用負序或零序分量是否出現(xiàn)
(2)利用電流、電壓或測量阻抗的變化速度的不同來實現(xiàn)
縱聯(lián)保護:用通信信道將輸電線兩端的保護裝置縱向聯(lián)接起來,將各端電氣量相互傳到對端進行比較,判斷故障在本線路范圍內(nèi)還是在本線路外
縱聯(lián)差動保護:兩側電流方向不一致時繼電器中有電流,繼電器動作,跳兩側斷路器
載波通道的組成部分、工作原理 高頻阻波器:使高頻信號被限制在被保護輸電線路范圍內(nèi),不能穿越到相鄰線路 結合電容器:通高頻,阻工頻
連接濾波器:帶通濾波器,使所需頻帶的高頻電容能夠通過 高頻收發(fā)信機
閉鎖式方向縱聯(lián)保護的基本原理、構成 這他娘的怎么寫??
自動重合閘的作用及對它的基本要求
自動重合閘(ZCH)裝置是將因故障跳開后的斷路器按需要自動投入的一種自動裝置
作用:(1)對暫時性故障,可迅速恢復供電,從而能提高供電的可靠性
(2)對兩側電源線路,可提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性,從而提高線路的輸送容量(3)可以糾正由于斷路器或繼電保護誤動作引起的誤跳閘
(4)在電網(wǎng)的設計與建設過程中,有些情況下由于考慮重合閘的作用,即可以暫 緩架設雙回路線路以節(jié)約投資
基本要求:動作迅速;可靠動作;
單側電源線路的三相一次自動重合閘的原理
當線路上發(fā)生故障,繼電保護斷開故障線路的三相斷路器后,重合閘啟動,并經(jīng)過預訂延時后發(fā)出重合命令,使三相斷路器重新合閘,若瞬時性故障,重合成功,永久性,不再重合
雙側電源送電線路上具有同步檢定和無電壓檢定的重合閘的工作原理
當線路短路時,兩側QF斷開,線路失去電壓,M側低電壓繼電器動作,經(jīng)ZCH重合。
a、重合成功,N側同步檢定繼電器在兩側電源符合同步條件后再進行重合,恢復正常供電;
b、重合不成功,保護再次動作,跳開M側DL不再重合,N側不重合。重合閘前加速保護
任一線路故障,第一次都由最里面的斷路器切除,第二次選擇性切除 重合閘前加速保護
第一次故障,有選擇性動作,第二次瞬時切除故障,適用于35KV以上網(wǎng)絡 變壓器可能產(chǎn)生的故障的類型和異常運行狀態(tài)及其保護措施 油箱內(nèi)部故障:繞組相間短路,匝間短路,單相接地,鐵心燒損 油箱外部故障:引出線及套管上發(fā)生各種相間短路和接地故障 不正常運行狀態(tài):外部故障或過負荷引起的過電流 外部接地短路引起的過電流
外部接地短路引起的中性點過電壓 變壓器油面降低過勵磁等 保護措施:
主保護:瓦斯保護;縱聯(lián)差動保護;電流速斷保護 后備保護:
外部相間短路時:過電流保護;復合電壓啟動的過電流保護;負序電流及單相式低壓起動的過電流保護;阻抗保護
外部接地短路時:過負荷保護;過勵磁保護;其他保護 變壓器縱差動保護的基本原理
與線路保護有所區(qū)別,變壓器保護要考慮變比的影響 不平衡電流產(chǎn)生原因:
(1)由變壓器兩側相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流(2)由于兩側電流互感器的誤差引起的不平衡電流(3)計算變比與實際變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流(4)帶負荷調(diào)變壓器的分接頭產(chǎn)生的不平衡電流(5)由變壓器勵磁電流Iu所產(chǎn)生的不平衡電流 變壓器縱聯(lián)差動保護的整定計算的原則
1.在正常運行情況下為防止電流互感器二次回路斷線時引起差動保護誤動作,保護裝置的起動電流應大于變壓器的最大負荷電流IL.max。當負荷電流不能確定時,可采用額定電流IN,并引入可靠系數(shù)K rel,Krel=1.3。2.躲開保護范圍外部短路時最大不平衡電流 3.躲過變壓器最大的勵磁涌流 變壓器瓦斯保護 在變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障(包括輕微的匝間短路和絕緣破壞引起的經(jīng)電弧電阻的接地短路),由于故障點電流和電弧的作用,使變壓器油及其它絕緣材料因局部受熱而分解產(chǎn)生氣體,流向油枕。故障嚴重時,油會迅速膨脹產(chǎn)生大量的氣體,沖向油枕利用這一特點構成反應于上述氣體而動作的保護裝置—瓦斯保護。變壓器勵磁涌流
產(chǎn)生原因:空載合閘時,鐵心中會產(chǎn)生很大的磁通,使變壓器鐵芯嚴重飽和,勵磁電流急劇增大,稱為勵磁涌流 影響因素:勵磁涌流的大小和衰減時間與外加電壓的相位,鐵芯中剩磁的大小和方向,電源容量的大小,回路阻抗以及變壓器容量的大小等都有關 特點:含有很大成分的非周期分量,使勵磁涌流偏于時間軸的一側; 含有大量的高次諧波,而以二次諧波為主; 波形之間出現(xiàn)間斷; 識別方法:二次諧波制動
變壓器相間短路的后備保護的工作原理、特點
過電流保護:起動電流按躲開變壓器可能出現(xiàn)的最大負荷電流IL.max來整定,起動電流其值一般較大,往往不能滿足作為相鄰元件后備保護的要求 低壓起動過電流保護:只有當電流元件和電壓元件同時動作后,才能起動時間繼電器,經(jīng)延時后,通過出口繼電器動作于跳閘 復合電壓起動的過電流保護:將三個低電壓繼電器改由一個負序電壓繼電器和一個接于線電壓上的低電壓繼電器組成。負序過電流保護:對于大型發(fā)電機變壓器組其額定電流大,電流元件往往不能滿足作為后備保護靈敏度的要求,此時宜采用負序電流保護。
第三篇:電力系統(tǒng)繼電保護復習知識點總結
第一章、緒論
1、電力系統(tǒng)運行狀態(tài)概念及對應三種狀態(tài):
正常(電力系統(tǒng)以足夠的電功率滿足符合對電能的需求等)不正常(正常工作遭到破壞但還未形成故障,可繼續(xù)運行一段時間的情況)故障(電力系統(tǒng)的所有一次設備在運行過程中由于外力、絕緣老化、誤操作、設計制造缺陷等原因會發(fā)生如短路,斷線等故障)
2、電力系統(tǒng)運行控制目的: 通過自動和人工的控制,使電力系統(tǒng)盡快擺脫不正常運行狀態(tài)和故障狀態(tài),能夠長時間的在正常狀態(tài)下運行。
3、電力系統(tǒng)繼電保護:
泛指繼電保護技術和由各種繼電保護裝置組成的繼電保護系統(tǒng)。
4、事故:
指系統(tǒng)或其中一部分的正常工作遭到破壞,并造成對用戶停電或少送電或電能質(zhì)量變壞到不能允許的地步,甚至造成人身傷亡和電氣設備損壞的事件。
5、故障:
電力系統(tǒng)的所有一次設備在運行過程中由于外力、絕緣老化、誤操作、設計制造缺陷等原因會發(fā)生如短路,斷線等。
6、繼電保護裝置:
指能反應電力系統(tǒng)中電氣設備發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài),并動作與斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。
7、保護基本任務:
自動、迅速、有選擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使元件免于繼續(xù)遭到損壞,保障其它非故障部分迅速恢復正常運行;反應電氣設備的不正常運行狀態(tài),并根據(jù)運行維護條件,而動作于發(fā)出信號或跳閘。
8、保護裝置構成及作用: 測量比較元件(用于測量通過被保護電力元件的物理參量,并與其給定的值進行比較根據(jù)比較結果,給出“是”“非”“0”“1”性質(zhì)的一組邏輯信號,從而判斷保護裝置是否應啟動)、邏輯判斷元件(根據(jù)測量比較元件輸出邏輯信號的性質(zhì)、先后順序、持續(xù)時間等,使保護裝置按一定的邏輯關系判定故障的類型和范圍,最后確定是否該使斷路器跳閘、發(fā)出信號或不動作,并將對應的指令傳給執(zhí)行輸出部分)、執(zhí)行輸出元件(根據(jù)邏輯判斷部分傳來的指令,發(fā)出跳開斷路器的跳閘脈沖及相應的動作信息、發(fā)出警報或不動作)
9、對電力系統(tǒng)繼電保護基本要求:
可靠性(包括安全性和信賴性;最根本要求;不拒動,不誤動);選擇性;速動性;靈敏性
10、保護區(qū)件重疊:
為了保證任意處的故障都置于保護區(qū)內(nèi)。區(qū)域越小越好,因為在重疊區(qū)內(nèi)發(fā)生短路時,會造成兩個保護區(qū)內(nèi)所有的斷路器跳閘,擴大停電范圍。
11、故障切除時間等于保護裝置(0.06-0.12s,最快0.01-0.04s)和斷路器動作時間(0.06-0.15,最快0.02-0.6)之和。
12、①110kv及以下電網(wǎng),主要實現(xiàn)“遠后備”-一般下級電力元件的后備保護安裝在上級(近電源側)元件的斷路器處;②220kv及以上電網(wǎng),主要實現(xiàn)“近后備”-,“加強主保護,簡化后備保護”
13、電力系統(tǒng)二次設備:
對一次設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)視、測量、控制和保護的設備。
第二章、電網(wǎng)的電流保護
1、繼電器要求、分類:
工作可靠,動作過程具有“繼電特性”要求繼電器動作值誤差小、功率損耗小、動作迅速、動熱穩(wěn)定性好以及抗干擾能力強。安裝整定方便,運行維護少,便宜。(按原理分:電磁型、感應、整流、電子、數(shù)字;按反應物理量:電流繼電器、電壓、功率方向、阻抗、頻率和氣體;按其作用:啟動繼電器、量度、時間、中間、信號、出口)
2、系統(tǒng)最大運行方式:在相同地點發(fā)生相同類型的短路時流過保護安裝處的電流最大,對繼電保護而言稱為系統(tǒng)最大運行方式;系統(tǒng)最小運行方式:在相同地點發(fā)生相同類型的短路時流過保護安裝處的電流最小,對繼電保護而言稱為系統(tǒng)最小運行方式。
3、電流速斷保護優(yōu)缺點:
簡單可靠,動作迅速;不能保護路線的全長,保護范圍直接受方式變化的影響。
4、三段式電流保護特點: 簡單可靠,一般情況下也能夠滿足快速切除故障的要求;它直接受電網(wǎng)的接線以及電力系統(tǒng)的運行方式變化的影響,使它往往不能滿足靈敏系數(shù)或變化范圍要求。
5、對功率方向繼電器概念、要求:
A.用以判別功率方向或測定電流、電壓間相位角的元件; B,應具有動作可靠性,即在正方向發(fā)生各種故障時能可靠動作,而在反方向故障時可靠不動作;正方向故障時有足夠的靈敏度。
6、采用90°接線特點:
對各種兩相短路都沒有死區(qū),因為繼電器加入的是非故障的相間電壓,其值很高;選擇繼電器的內(nèi)角α=90°-φk后,對線路上發(fā)生的各種故障,都能保證動作的方向性。
7、零序分量中電壓,電流,功率特點:
(1)只要本級電壓網(wǎng)絡中發(fā)生單相接地故障,則在同一電壓等級的所有發(fā)電廠和變電所的母線上,都將出現(xiàn)數(shù)值較高的零序電壓。(2)故障線路零序電流較非故障線路大。(3)利用故障線路與非故障線路零序功率方向不同的特點來實現(xiàn)有選擇性的保護,動作于信號或跳閘。
8、理清零序電流保護的評價:
(1)優(yōu)點:保護簡單,經(jīng)濟,可靠;整定值一般較低,靈敏度較高;受系統(tǒng)運行方式變化的影響較??;系統(tǒng)發(fā)生震蕩、短時過負荷是不受影響;方向零序保護沒有電壓死區(qū),零序保護就為絕大部分故障情況提供了保護,具有顯著的優(yōu)越性。(2)缺點:對于短路線路或運行方式變化較大的情況,保護往往不能滿足系統(tǒng)運行方式變化的要求。隨著相重合閘的廣泛應用,在單項跳開期間系統(tǒng)中可能有較大的零序電流,保護會受較大影響。自耦變壓器的使用使保護整定配合復雜化。
9、電網(wǎng)中區(qū)分消弧線圈三種補償: 完全補償就是使IL=Ic∑,接地點的電流近似為零;欠補償就是使IL
10、為什么定時限過電流保護的靈敏度、動作時間需要同時逐級配合,而電流速斷的靈敏度不需要逐級配合?
定時限過電流保護的整定值按照大于本線路流過的最大負荷電流整定,不但保護本線路的全長,而且保護相鄰線路的全長,可以起遠后備保護的作用。當遠處短路時,應當保證離故障點最近的過電流保護最先動作,這就要求保護必須在靈敏度和動作時間上逐級配合,最末端的過電流保護靈敏度最高、動作時間最短,每向上一級,動作時間增加一個時間級差,動作電流也要逐級增加。否則,就有可能出現(xiàn)越級跳閘、非選擇性動作現(xiàn)象的發(fā)生。由于電流速斷只保護本線路的一部分,下一級線路故障時它根本不會動作,因而靈敏度不需要逐級配合。
第三章、電網(wǎng)距離保護
1、距離保護:
利用短路發(fā)生時電壓、電流同時變化的特征,測量電壓與電流的比值,該比值反應故障到保護安裝處的距離(或阻抗),如果短路點距離(或阻抗)小于整定值則動作的保護。
2、距離保護構成:
由啟動、測量、振蕩閉鎖、電壓回路斷線閉鎖、配合邏輯和出口等幾部分組成;作用如下:1用來判別系統(tǒng)是否發(fā)生故障。系統(tǒng)正常運行時,該部分不動作;而當發(fā)生故障時,該部分能夠動作。通常情況下,只有啟動部分動作后,才將后續(xù)的測量、邏輯等部分投入工作。2在系統(tǒng)故障的情況下,快速、準確地測定出故障方向和距離,并與預先設定的保護范圍相比較,區(qū)內(nèi)故障時給出動作信號,區(qū)外故障時不動作。3在電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時,距離保護的測量元件有可能誤動作,振蕩閉鎖元件的作用就是正確區(qū)分振蕩和故障。在系統(tǒng)振蕩的情況下,將保護閉鎖,即使測量元件動作,也不會出口跳閘;在系統(tǒng)故障的情況下,開放保護,如果測量元件動作且滿足其他動作條件,則發(fā)出跳閘命令,將故障設備切除。4電壓回路斷線時,將會造成保護測量電壓的消失,從而可能使距離保護的測量部分出現(xiàn)誤判斷。這種情況下應該將保護閉鎖,以防止出現(xiàn)不必要的誤動。5用來實現(xiàn)距離保護各個部分之間的邏輯配合以及三段式保護中各段之間的時限配合。6包括跳閘出口和信號出口,在保護動作時接通跳閘回路并發(fā)出相應的信號。
3、影響距離保護正常工作因素: 短路點過渡電阻對距離保護的影響;電力系統(tǒng)振蕩對距離保護的影響;電壓互感器二次回路斷線對距離保護的影響;分支電路對距離保護的影響;線路串聯(lián)補償電容對距離保護的影響;短路電壓、電流中的非工頻分量對距離保護的影響。
4、電力系統(tǒng)振蕩:
并聯(lián)運行的電力系統(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。
第四章、輸電線路縱聯(lián)保護
1、輸電線路縱聯(lián)保護:
利用某種通信通道將輸電線路兩端的保護裝置縱向連接起來,將各段的電氣量傳送到對端,將各段的電氣量進行比較,以判斷故障在本線路范圍內(nèi)部還是在本線路范圍外部,從而決定是否切除被保護線路。
2、縱聯(lián)保護包括:
兩端保護裝置,通信設備,通信通道。
3、縱聯(lián)保護分類: 按所利用信息通道類型分導引線縱聯(lián)保護,電力線載波,微波,光纖;按動作原理方向分比較式縱聯(lián)保護,縱聯(lián)電流差動保護。
4、導引線通信概念:
利用敷設在輸電線路兩端變電所之間的二次電纜傳遞被保護線路各側信息的通信方式叫導引線通信,以導引線為通道的縱聯(lián)保護稱之為導引線縱聯(lián)保護。
5、電力線載波信號有哪三種信號、通道工作方式:
A.閉鎖信號,阻止保護動作跳閘的信號,只有滿足本端保護元件動作、無閉鎖信號,保護才作用于跳閘;B允許信號,允許保護動作于跳閘的信號,只有滿足本端保護元件動作、有允許信號,保護裝置在動作于跳閘;C跳閘信號,直接引起跳閘的信號,跳閘的條件是本端保護元件動作或?qū)Χ藗鱽硖l信號。
6、光纖通信特點:
通信容量大;可以節(jié)約大量金屬材料;保密性好,敷設方便,不怕雷擊,不受外界電磁干擾,抗腐蝕,和不怕潮。最重要-無感用性能。不足通信距離不夠長。
7、影響縱聯(lián)保護電流差動保護正確動作因素:
電流互感器的誤差和不平衡電流;輸電線路的分布電容電流;負荷電流對縱聯(lián)差動保護的影響。
8、A.圖4.22所在系統(tǒng)線路全部配置閉鎖式方向比較式縱聯(lián)保護,分析在k點短路時各端保護方向元件的動作情況,各線路保護的工作過程及結果。
當短路發(fā)生在BC線路的k點時,所有保護都會啟動(故障在下級線路內(nèi)),發(fā)閉鎖信號。保護2和5的功率方向為負,閉鎖信號持續(xù)存在,線路A-B上保護1、2被保護2的閉鎖信號閉鎖,線路A-B兩側均不跳閘;保護5的閉鎖信號將C-D線路上保護5、6閉鎖,非故障線路保護不跳閘。故障線路B-C上保護3、4功率方向全為正,均停發(fā)閉鎖信號,他們判斷為正方向故障且沒有收到閉鎖信號,所以會立即動作跳閘,B-C線路被切除。
B.圖4.22所示系統(tǒng)中,線路全部配置閉鎖式方向縱聯(lián)保護,在k點短路時,若AB、BC線路通道同時故障,保護將會出現(xiàn)何種狀況?靠什么保護動作切出故障?
當k點發(fā)生短路時,保護2、5的功率方向為負,其余保護的功率方向全為正。
3、4之間停發(fā)閉鎖信號,5處保護向6處發(fā)閉鎖信號,2處保護向1處發(fā)閉鎖信號。由于3、4停發(fā)閉鎖信號且故障為正方向,滿足跳閘條件,因此BC通道的故障將不會阻止保護3、4跳閘。CD通道正常,其線路上保護5發(fā)出的閉鎖信號將保護6閉鎖,非故障線路CD上保護不跳閘。2處保護判定為方向不滿足跳閘條件,并且發(fā)閉鎖信號,由于AB通道故障,2處保護發(fā)出的閉鎖信號可能無法傳到1處,而保護1處判為正方向故障,將會導致1處保護誤動作。第五章、自動重合閘’
1、采用重合閘的技術經(jīng)濟效果:
大大提高供電的可靠性,減小線路停電的次數(shù),特別是對單側電源的單回路尤為顯著;在高壓輸電線路線路采用重合閘,還可提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性,從而提高傳輸容量;對斷路器本身由于機構不良或繼電保護誤動作而引起的跳閘,也能起糾正的作用。2.對重合閘的要求: A在下列情況下,重合閘不應動作:由值班人員手動分閘或通過遙控裝置分閘時;手動投入斷路器,由于線路上有故障,而隨即被繼電保護將其斷開時;當斷路器處于不正常狀態(tài)而不允許實現(xiàn)重合閘時。B當斷路器由繼電保護動作或其它原因跳閘后,重合閘均應動作,使QF重新合閘。C.自動重合閘裝置的動作次數(shù)應符合預先的規(guī)定,如一次重合閘就只應實現(xiàn)重合一次,不允許第二次重合。D.自動重合閘在動作以后,一般應能自動復歸,準備好下一次再動作。E應能和繼電保護配合實現(xiàn)前加速或后加速故障的切除。F雙側電源的線路上實現(xiàn)重合閘時,應考慮合閘時兩側電源間的同步問題,并滿足所提出的要求。3.重合閘的分類:
(根據(jù)重合閘斷路器相數(shù))單相,三相,綜合,分相重合閘;(重合閘控制斷路器連續(xù)合閘次數(shù))多次,一次重合閘。
4.重合閘前加速,后加速保護特點:
所謂前加速就是當線路第一次故障時,靠近電源端保護無選擇性動作,然后進行重合。如果重合于永久性故障上,則在斷路器合閘后,再有選擇性的切除故障。優(yōu)點是:能夠快速地切除瞬時性故障;可能使瞬時性故障來不及發(fā)展成永久性故障,從而提高重合閘的成功率;能 4 保證發(fā)電廠和重要變電所的母線電壓在0.6~0.7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;使用設備少,只需裝設一套重合閘裝置,簡單,經(jīng)濟。缺點:斷路器工作條件惡劣,動作次數(shù)較多;重合于永久性故障上時,故障切除的時間可能較長;如果重合閘裝置或斷路器QF3拒絕合閘,則將擴大停電范圍。甚至在最末一級線路上故障時,都會使連接在這條線路上的所有用戶停電。
重合閘后加速保護一般又稱為“后加速”。所謂后加速就是當線路第一次故障時,保護有選擇性動作,然后進行合閘。如果重合于永久性故障,則在斷路器重合閘后,再加速保護動作瞬時切除故障,而與第一次動作是否帶有時限無關。優(yōu)點:第一次是有選擇地切除故障,不會擴大停電范圍,特別是在重要的高壓電網(wǎng)中,一般不允許保護無選擇性地動作而后以重合閘來糾正(即前速);保證了永久性故障能瞬時切除,并仍然是有選擇性的;和前加速相比,使用中不受網(wǎng)絡結構和負荷條件的限制,一般來說是有利而無害的。缺點:每臺斷路器上都需要安裝一套重合閘,與前加速相比略為復雜;第一次切除故障可能帶有延時。5.具有同步的無電壓檢定的重合閘接線原理(圖5.3,5.4)
第六章、電力變壓器保護
1、變壓器故障分類,變壓器保護分類:
油箱外故障(主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路以及接地短路);油箱內(nèi)故障(包括繞組的相間短路.接地短路.匝間短路.以及鐵芯的燒損)保護分類:瓦斯保護(輕瓦斯動作于信號,重瓦斯動作于跳開變壓器各電源側的斷路器,800KV及以上油浸式變壓器和400KVA及以上的車間油浸式)縱差動保護,電流速斷保護,外部相間短路保護后備保護,外部接地短路后備保護,過負荷保護,過勵磁保護,其他非電量保護。
2、勵磁涌流的概念:
變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復時變壓器電壓從零或很小的數(shù)值突然上升到運行電壓。在這個電壓上升的暫態(tài)過程中,變壓器可能會嚴重飽和,產(chǎn)生很大的暫態(tài)勵磁電流,這個勵磁電流稱為勵磁涌流。
3、單相勵磁涌流的特點:
在變壓器空載合閘時,涌流是否產(chǎn)生及涌流的大小與合閘角有關,合閘角α=0和α=π時勵磁涌流最大;波形完全偏離時間軸的一側,并且出現(xiàn)間斷。涌流越大,間斷角越??;含有很大成分的非周期分量。間斷角越小,非周期分量越大;含有大量的高次諧波分量,而以二次諧波為主,間斷角越小,二次諧波也越小。
4、防止勵磁涌流引起誤動的方法: 采用速飽和中間變流器(因勵磁電流中含有大量非周期分量,所以采用該方法。動作電流大,靈敏度降低,并且在變壓器內(nèi)部故障時,會因非周期分量的存在而延緩保護的動作);二次諧波制動方法(是根據(jù)勵磁涌流中含有大量二次諧波分量的特點,當檢測到差電流中二次諧波含量大于整定值時就將差動繼電器封鎖,以防止勵磁涌流引起誤動);間斷角鑒別(通過檢測差電流波形是否存在間斷角,當間斷角大于整定值時將差動保護封鎖)。
5、變壓器主保護有哪些:差動保護;瓦斯保護。
6、區(qū)分輕、重瓦斯保護:
輕.反映變壓器內(nèi)部的不正常情況或輕微故障;重.反映變壓器的故障。
7、大型變壓器為什么要設置雙重化縱差保護: 能夠起到優(yōu)勢互補,加快內(nèi)部故障的動作速度。
第七章、發(fā)電機保護
1、配置發(fā)電機保護:
對1MW以上發(fā)電機的定子繞組及其引出線的相間短路,應裝設縱差動保護;對于發(fā)電機定子繞組的匝間短路,當定子繞組星形接線、每相有并聯(lián)分支且中性點側有分支引出端時,應裝設橫差保護,200MW及以上的發(fā)電機有條件時可裝設雙重化橫差保護;對于由不對稱負荷或外部不對稱短路而引起的負序過電流,一般在50MW及以上的發(fā)電機上裝設負序過電流保護;對于水輪發(fā)電機定子繞組過電壓,應裝設帶延時的過電壓保護。對于發(fā)電機勵磁回路的一點接地故障,對1MW及以下的小型發(fā)電機可裝設定期檢測裝置;對1MW以上的發(fā)電機應裝設專用的勵磁回路一點接地保護。對于發(fā)電機勵磁消失故障,在發(fā)電機不允許失磁運行時,應在自動滅磁開關斷開時連鎖斷開發(fā)電機的斷路器;對于轉(zhuǎn)子回路的過負荷,在100MW及以上,并且采用半導體勵磁系統(tǒng)的發(fā)電機上,應裝設轉(zhuǎn)子過負荷保護對于燃氣輪發(fā)電機,應裝設逆功率保護。對于300MW及以上的發(fā)電機,應裝設過勵磁保護。
2、發(fā)電機定子短路故障主要有哪幾種情況: 發(fā)生單相接地,然后由于電弧引發(fā)故障點處相間短路;直接發(fā)生線棒間絕緣擊穿形成相間短路;發(fā)生單相接地,然后由于電位的變化引發(fā)其他地墊發(fā)生另一點的接地,從而構成兩點接地短路;發(fā)電機端部放電構成相間短路;定子繞組同一相的匝間短路故障。
3、發(fā)電機定子繞組中性點接地狀況:
采用高阻接地方式的主要目的是限制發(fā)電機單相接地時的暫態(tài)過電壓,防止暫態(tài)過電壓破壞定子繞組絕緣,但另一方面也人為的增大了故障電流。
4、大型發(fā)-變組單元接線下,采用欠補償運行方式
5、保護作用于發(fā)電機斷路器跳閘同時,為什么要作用于自動滅磁開關:快速消除發(fā)電機內(nèi)部的故障
八、1、理清圖8.1,8.2,8.3:
2、在什么情況下應裝設專門母線保護:
A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)母線上發(fā)生的故障:而另一組(或段)無故障的母線仍能繼續(xù)運行,應裝設專用的母線保護;B.110kV及以上的單母線,重要發(fā)電廠的35kV母線或高壓側為110kV及以上的重要降壓變電所的35kV母線,按照裝設全線速動保護的要求必須快速切除母線上的故障時,應裝設專用的母線保護。
3、裝斷路器失靈保護條件:
相鄰元件保護的遠后備保護靈敏度不夠時應裝設斷路器失靈保護。對分相操作的斷路器,允許只按單相接地故障來校驗其靈敏度;根據(jù)變電所的重要性和裝設失靈保護作用的大小來決定裝設斷路器失靈保護。例如多母線運行的220kV及以上變電所,當失靈保護能縮小斷路器拒動引起的停電范圍時,就應裝設失靈保護。
4、對斷路器失靈保護要求:
失靈保護的誤動和母線保護誤動一樣,影響范圍很廣,必須有較高的可靠性;失靈保護首先動作于母聯(lián)斷路器和分段斷路器,此后相鄰元件保護已能以相繼動作切除故障時,失靈保護僅動作于母聯(lián)斷路器和分段斷路器;在保證不誤動的前提下,應以較短延時、有選擇性地切除有關斷路器;失靈保護的故障鑒別元件和跳閘閉鎖元件,應對斷路器所在線路或設備末端故障有足夠靈敏度。
5、電流比相式母線保護原理:
是根據(jù)母線在內(nèi)部故障和外部故障時各連接元件電流相位的變化來實現(xiàn)的。當母線發(fā)生短路時,各有源支路的電流相位幾乎是一致的;當外部發(fā)生短路時,非故障有源支路的電流流入母線,故障支路電流則流出母線,兩者相位相反,利用這種關系來構成電流比相式母線保護。第九章、數(shù)字式繼電保護基礎
1、數(shù)字式繼電保護概念:
數(shù)字式繼電保護是指基于可編程數(shù)字電路技術和實時數(shù)字信號處理技術實現(xiàn)的電力系統(tǒng)繼電保護。
2、繼電保護裝置五大類型:
機電型,整流型,晶體管型,集成電路型和數(shù)字式保護裝置。
3、數(shù)字式保護裝置構成:
硬件-指模擬和數(shù)字電子電路,硬件提供軟件運行的平臺,并且提供數(shù)字式保護裝置與外部系統(tǒng)的電氣聯(lián)系;軟件-指計算機程序,由它按照保護原理和功能的要求對硬件進行控制,有序的完成數(shù)據(jù)采集、外部信息交換、數(shù)字運算和邏輯判斷、動作指令執(zhí)行等各項操作。
4、數(shù)字是保護裝置硬件以數(shù)字核心部件為中心。
5、CPU類型:
單片微處理器;通用微處理器;數(shù)字信號處理器
6、區(qū)分RAM隨機存儲器-允許高速讀寫,失電后會丟失;ROM只能讀取,且不能更改;EPROM只讀存儲器-用來保存數(shù)字式保護的運行程序和一些固定不變的數(shù)據(jù),失電后不丟失;EEPROM用來保存在使用中有時需要修改的控制參數(shù),也不會丟失,flash Memory-快讀慢寫,失電后不丟失,但比前者存儲容量更大可靠性更高。
7、數(shù)字式保護裝置特點:
維護調(diào)試方便;可靠性高;易于獲得附加功能;靈活性大;保護性能得到很好改善;經(jīng)濟性好。
第四篇:繼電保護總結
第一章 緒論 1.繼電保護裝置的構成測量比較元件-邏輯判斷元件-執(zhí)行輸出元件
2繼電保護的作用
?自動、迅速、有選擇性的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,保證無故障部分迅速恢復正常運行。
?反應電氣元件的不正常運行狀態(tài),并根據(jù)運行維護條件,而動作于發(fā)出信號或跳閘。3主保護:反映被保護元件本身的故障,并以盡可能短的時限切除故障的保護;
后備保護:主保護或斷路器拒動時用來切除故障的保護。又分為近后備保護和遠后備保護。
近后備保護:在本元件處裝設兩套保護,當主保護拒動時,由本元件的另一套保護動作。遠后備保護:當主保護或斷路器拒動時,由相鄰電力設備或線路的保護來實現(xiàn)的后備保護。
4對電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求是:選擇性速動性 靈敏性 可靠性.第二章 微機保護
1微機保護裝置硬件1)數(shù)據(jù)采集單元2)數(shù)據(jù)處理單元3)開關量輸入/輸出接口4)通信接口5)電源
2數(shù)據(jù)采集單元:a電壓變換 b采樣保持電路及采樣頻率的選擇c模擬低通濾波器d模擬量多路轉(zhuǎn)換開關
3采樣頻率與采樣定理 由采樣值能完整正確和唯一地恢復輸入連續(xù)信號的充分必要條件是:采樣率fs應大于輸入信號的最高頻率fmax的2倍,即fs>2fmax 第三章 電流保護 1繼電器的動作電流:使繼電器動作的最小電流;b繼電器的返回電流:使繼電器返回的最大電流。返回系數(shù),返回系數(shù)等于返回電流比動作電流,小于1。
2單側電源網(wǎng)絡相間短路時電流量值特征 影響短路電流的大小的因素(1)故障類型 K?
(2)運行方式
ZZS(ZS.max,ZS.min)(3)故障位置 K短路電流的計算
1最大運行方式下三相短路
(3)
E?
Ik?
ZS.min?Z1lk2最小運行方式下兩相短路
I(2)?3E?
k
2ZS.max?Z1lk
3電流速斷保護整定計算-主保護
按躲過本線路末端短路時的最大短路電流整定
IIset.1?KIrelI
k.B.max
最小保護范圍校驗lmin l%?1Z(E?
I?ZS.max)限時電流速斷保護AB2I-電流保護的第set.1II 段。a整定計算(整定值與相鄰線路第Ⅰ段保
護配合)IIIKIII
set.1?relIset.2b動作時限 tIII
1?t2??t
靈敏度校驗
KIk.B
.mincsen?IIIset.1當靈敏度不滿足要求時,可與下一條線路的限時電流速斷保護配合。
IIIIIII
set.1?KrelIset.2
tII1?tII
2??t定時限過電流保護----電流保護的第Ⅲ段 整定計算
大于流過該線路的最大負荷電流I IIII
?KIII
L.maxsetrelIL.max
外部故障切除后電動機自起動時可靠返回電動機自啟動電流大于最大負荷電流 自啟動電流: Iss.max?KssIL.max
外部故障切除后電動機自起動時可靠返回線路AB保護的返回電流應大于自啟動電流 返回電流:
IIIIIII
re?KrelIss.max?KrelKssIL.max
外部故障切除后電動機自起動時可靠返回動作電流:
IIII
IKIIIKIset?re?relssL.max
KreKre
靈敏性的校驗 a近后備校驗:
采用最小運行方式下本線路末端兩相短路時的電流來校驗
KIk.B.minb遠后備校驗 sen?IIII
?1.3采用最小運行方式下相鄰線路末端兩相短路
set
時的電流來校驗
KIsen?k.C.minIIII
?1.2
set
4兩種接線方式的性能分析各種相間短路
a三相星形接線方式 b兩相星形接線方式
三相星形能反應兩相短路,有兩個繼電器動作,可反應單相接地故障,100%切除故障,對線路的后備保護有利。兩相星形AB,BC兩相短路時有一個繼電器動作,不能反應B相接地故障。有2/3的幾率切除故障,對后備保護不利。
5電流速斷保護方向元件的裝設原則
a同一線路兩側,定值小者加方向元件,定值大者可不加方向元件。b對同一變電站的電源出線,動作延時長的可不加方向元件,動作延時小的或相等時要加方向元件。6輸入為線電壓、相電流(90°接線)消除死區(qū):引入非故障相電壓。
?
IA?U?BC;I?B?U?CA;I?C?U?AB
最大靈敏角:? ??
sen??k?90??30
動作方程 90????argU?
r??90? I??
??r內(nèi)角: ???
sen?90??k
7限時電流速斷保護的整定計算
最大分支系數(shù)
KZ?Zb.max?A.maxABZ?
1B.min最小分支系數(shù)
KZA.min?Zb.min?AB
Z?1B.max
第四章 零序電流保護
1a零序電壓:故障點零序電壓最高,離故障點越遠,零序電壓越低,變壓器中性點接地處為零。
b零序電流分布:與變壓器中性點接地的多少和位置有關;大小:與線路及中性點接地變壓器的零序阻抗有關。
2.零序功率方向繼電器的接線特點(詳見課本P79)
第五章 距離保護 12
34過渡電阻對距離保護的影響 對單側電源線路的影響:Rg的存在總是使繼電器的測量阻抗增大,保護范圍縮短
對雙側電源線路的影響:取決于兩側電源提供的短路電流的大小及它們的相位關系。故障位置:對圓特性的方向阻抗繼電器,在被保護區(qū)的始端和末端短路時,過渡電阻的影響比較大;而在保護區(qū)的中部短路時,影響較小
保護動作特性:在整定值相同的情況下,動作特性在+R軸方向所占的面積越大,受過渡電阻的影響就越小
被保護線路長度:線路越短,整定值越小,受過渡電阻影響越大
5系統(tǒng)振蕩時測量阻抗的公式
ZZ?
22)?Z1Z?m??(1?jctgM?(2Z??ZM)?j?2ctg2 振蕩閉鎖措施
① 利用短路時出現(xiàn)負序分量而振蕩時無負序分量
② 利用振蕩和短路時電氣量變化速度不同 ③ 利用動作的延時實現(xiàn)振蕩閉鎖 6震蕩和短路的區(qū)別
震蕩:三相對稱,無負序零序分量;電壓電流周期性緩慢變化;測量阻抗隨δ變化
短路:有負序零序分量;電流電壓突變;測量阻抗不變。
第六章輸電線路的縱聯(lián)保護輸電線路縱聯(lián)保護及特點:就是利用通信通道將線路兩端的保護裝置縱向聯(lián)結起來,將各端的電氣量(電流、功率方向等)傳送到對端,將兩端的電氣量進行比較,判斷故障在區(qū)內(nèi)還是在區(qū)外,從而決定是否切斷被保護線路。
特點:縱聯(lián)保護隨著所采用的通道、信號功能及傳輸方式的不同裝置的原理結構性能和適用范圍等方面有很大差別。縱連保護所用到的信號有:跳閘信號、允許信號和閉鎖信號閉鎖式方向縱聯(lián)保護的工作原理
采用兩個靈敏度不同的啟動元件,靈敏度高的啟動發(fā)信機發(fā)閉鎖信號,靈敏度低的啟動跳閘回路,以保證在外部故障時遠離故障點側,啟動元件開放跳閘時,近故障點側啟動元件肯定能啟動發(fā)信機發(fā)閉鎖信號。
第七章 自動重合閘 1 自動重合閘的作用
a對于瞬時性故障,可迅速恢復供電,從而能提高供電的可靠性。b對雙側電源的線路,可提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性,從而提高線路的輸送容量。c可以糾正由于斷路器或繼電保護誤動作引起的誤跳閘 2 自動重合閘的分類
A 根據(jù)重合閘控制斷路器所接通或斷開的電力元件不同可分為:線路重合閘、變壓器重合閘和母線重合閘等。B 根據(jù)重合閘控制斷路器連續(xù)跳閘次數(shù)的不同可分為:多次重合閘和一次重合閘。C 根據(jù)重合閘控制斷路器相數(shù)的不同可分為:單相重合閘、三相重合閘、和綜合重合閘。雙側電源送電線路重合閘的特點及方式 特點:時間的配合,考慮兩側保護可能以不同的時限斷開兩側斷路器。同期問題,重合時兩側系統(tǒng)是否同步的問題,以及是否允許非同步合閘的問題。方式(1)快速自動重合閘方式 當線路上發(fā)生故障時,繼電保護快速動作而后進行自動重合(2)非同期重合閘方式不考慮系統(tǒng)是否同步而進行自動重合閘的方式。(3)檢查雙回線另一回線電流的重合閘方式(4)自動解列重合閘方式(5)具有同步檢定和無壓檢定的重合閘 A對于瞬時性故障,兩側保護動作,斷路器斷開,線路失去電壓,檢無壓側重合閘先進行重合。重合成功,另一側同步檢定繼電器在兩側電源符合同步條件后再進行重合,恢復正常供電;
B 對于永久性故障,兩側保護動作,斷路器斷開,線路失去電壓,檢無壓側重合閘先進行重合。重合不成功,保護再次動作,跳開斷路器不再重合,另一側的檢同期重合閘不起動。重合閘動作時限的整定原則單側電源線路的三相重合閘 :故障點電弧熄滅、絕緣恢復;斷路器觸頭周圍絕緣強度的恢復及消弧室重新充滿油,準備好重合于永久性故障時能再次跳閘,否則可能發(fā)生斷路器爆炸。如果采用保護裝置起動方式,還應加上斷路器跳閘時間
2、雙側電源線路的三相重合閘
除上述要求外,還須考慮時間配合,按最不利情況考慮:本側先跳,對側后跳。重合閘前加速保護(簡稱為“前加速”)缺點:重合于永久性故障時,再次切除故障的時間可能很長;裝ARD的斷路器動作次數(shù)很多;若斷路器或ARD拒動,將擴大停電范圍。
重合閘后加速保護(簡稱為“后加速”)優(yōu)點:第一次跳閘時有選擇性的;再次切除故障的時間加快,有利于系統(tǒng)并聯(lián)運行的穩(wěn)定性。
缺點:第一次動作可能帶有時限。
第八章 變壓器保護變壓器的故障類型及不正常工作狀態(tài)
變壓器主保護:內(nèi)部的主保護是瓦斯保護;變壓器套管引出線的主保護是縱差動保護 3 單相變壓器勵磁涌流的特點及概念:
特點①含有很大的非周期分量; ②波形偏向時間軸一側,并出現(xiàn)間斷; ③含有大量的高次諧波分量,以二次諧波為主。
概念:變壓器勵磁電流在正常運行與外部故障時對縱差動保護的影響可忽略但當變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復時則可能出現(xiàn)數(shù)值很大的勵磁電流稱為勵磁涌流。4 變壓器差動保護不平衡電流的因素有哪些
1、三相變壓器接線產(chǎn)生的不平衡電流
2、TA計算變比與實際變比不同產(chǎn)生的不平衡電流
3、由變壓器帶負荷調(diào)節(jié)分接頭產(chǎn)生的不平衡電流
4、由電流互感器變換誤差產(chǎn)生的不平衡電流
5、勵磁涌流 5 變壓器縱差動保護的基本原理n單相變壓器TA 2n?n
T
TA
1nTA2nT
三相變壓器 n?
TA1微機縱差動保護的比率制動特性
IId
set.max
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res
res.g
res.max
動作判據(jù)
??Id?Iset.min
當Ires?Ires.g ?Id?Iset.min?K(Ires?Ires.g)當I
res?Ires.g K?tg??Iset.max?Iset.min制動特性斜率
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第九章 發(fā)電機的保護 1 發(fā)電機的縱聯(lián)差動保護
可分為完全縱差和不完全縱差,聯(lián)系:二者可組成發(fā)電機相間短路的雙重化保護,不完全縱差保護能對匝間短路及分支繞組的開焊故障提供保護。發(fā)電機定子繞組單相接地保護 1.基波零序電流保護
(1)零序電流互感器裝在發(fā)電機出口(2)采用具有交流助磁的零序電流互感器(3)當相間保護動作時將接地保護退出2.基波零序電壓保護(85%)
動作電壓整定值應躲開正常運行時的不平衡電(包括三次諧波電壓),以及變壓器高壓側接地時在發(fā)電機端所產(chǎn)生的零序電壓。3,發(fā)電機失磁極端測量阻抗變化軌跡 變化軌跡是從第一象限到第四象限
第十章母線保護母聯(lián)相位差動保護
基本原理:比較母聯(lián)電流與總差電流的相位選擇出故障母線。
2雙母線固定連接的母線差動保護
缺點:當固定連接方式破壞時,任一母線的故障都將導致切除兩組母線,保護失去選擇性
3電流比相式母線保護基本原理
根據(jù)母線在內(nèi)部故障和外部故障時各連接元件電流相位的變化來實現(xiàn)的(1)不需考慮不平衡電流的影響,提高了靈敏度(2)不要求采用同型號和同變比的電流互感器,增加了使用的靈活性。
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U?A?U?kA?(I?A?K3I?0)Z1lk
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U?C?U?kC?(I?C?K3I?0)Z1lk兩相接地短路(以BC兩相接地短路為例)
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mB?Z1lk單相接地短路ImB
(以A相接地短路為例)
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BC兩相接地短路為例)
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(1)相間距離保護---ImBC
0°接線方式可以正確反應三相短路、兩相短路、兩相接地短路,不能正確反應單相接地短路。
(2)接地距離保護---帶零序電流補償?shù)慕泳€方式,可以正確反應單相接地短路、兩相接地短路和三相短路時。不能正確反應兩相短路。
第五篇:繼電保護實習總結
變電站信息點表
變電站信息點表用于匯總變電站運行、監(jiān)控設備的狀態(tài)數(shù)據(jù),為實現(xiàn)變電站自動化管理提供信息資源。信息點表按照信息的類型分為遙測、遙信、遙控、遙調(diào)。遙測信息:是通過測量得到的數(shù)據(jù),包括主變或線路的電流、電壓、功率因數(shù)、溫度、頻率和檔位等。
遙信信息:是指遠程通信信息,包括設備的告知信息、變位信息、異常信息和事故信息。告知信息指隔離刀閘、接地刀閘等設備的位置信息;變位信息指斷路器的變位信息;異常信息包括斷線、中斷、過負荷等設備異常信息;事故信息包括保護告警或動作出口等信息。
遙控信息:是指遠程控制信息,包括主變、隔離刀閘和斷路器接收并執(zhí)行遠控的信息。遙調(diào)信息:是指遠程調(diào)節(jié)信息,對設備的控制量進行遠程調(diào)試。
網(wǎng)線水晶頭接線法、“看門狗”軟件、串并口的區(qū)別
網(wǎng)線水晶頭的接法分為兩種,分別是直連互聯(lián)和交叉互聯(lián)。直連互聯(lián)法用于在不同級別的設備之間單項傳輸數(shù)據(jù),交叉互聯(lián)法用于在相同的設備之間實現(xiàn)信息交流,數(shù)據(jù)可以相互傳輸。
直連互聯(lián)的線序從1到8分別是橙白、橙、綠白、藍、藍白、綠、棕白、棕。如果是交叉互聯(lián),則將1和3、2和6位置互換。
此次工作需要將同步時鐘和遠動交換機聯(lián)接起來,所以采用的是直連互聯(lián)法。將網(wǎng)線按直連線序排列好之后插入水晶頭內(nèi),這個時候需要再核對一下,因為插進去的時候很可能會把順序打亂,確認無誤后用網(wǎng)線鉗把網(wǎng)線固定在水晶頭內(nèi)。網(wǎng)線接通完成后,確認同步時鐘和遠動交換機內(nèi)的時間一致。
“看門狗”是一款應用于51單片機的監(jiān)控軟件,通過設定兩個定時器,對程序的運行進行循環(huán)監(jiān)控,在程序運行正常時,每隔一段時間輸出一個脈沖給看門狗,俗稱“喂狗”,當程序跑飛或死循環(huán)而無法按時“喂狗”時,看門狗將自動復位系統(tǒng),使得設備在無人監(jiān)控的情況下保持穩(wěn)定且連續(xù)的工作狀態(tài)。
串行接口采用串行的方式傳播數(shù)據(jù),通過一條數(shù)據(jù)線,二進制數(shù)據(jù)一位一位地順序傳送,傳播速度較慢,但經(jīng)濟使用,傳播距離遠,串口適用于遠距離、低速度的傳輸。
并行接口采用并行的方式傳播數(shù)據(jù),一個數(shù)據(jù)單元中的八位二進制數(shù)通過八個通道并行傳輸,理論上傳輸速度是串口傳輸?shù)?倍。并口傳輸距離短,因為隨著長度增加,并口傳輸干擾會增加,數(shù)據(jù)容易出錯,并口適用于近距離、高速度的傳輸。
重合閘前加速保護和重合閘后加速保護 同期檢無壓是指在線路的一側(遠離電源側)兩端在無電壓時才能重合閘,在線路的另一側(靠近電源側)兩端電壓的相位、幅值、頻率相同或在允許的范圍內(nèi)才能重合閘。
重合閘前加速保護的作用是確保電源在線路故障時的安全,一般用于具有幾段串聯(lián)的輻射式線路中,前加速保護裝置安裝在電源側一段線路上,當線路出現(xiàn)故障時,保護設備無選擇性地瞬時動作于跳閘,切斷電源側線路,在自動重合閘后,再糾正這種無選擇性的保護動作。
重合閘后加速保護的作用是減少永久性故障對線路的影響,在線路出現(xiàn)故障時,保護裝置有選擇性的動作于跳閘,如果線路是瞬時性故障,重合閘后設備恢復正常,如果線路是永久性故障,保護設備會選擇性地瞬時跳閘,以加速切斷線路,減少故障對電路的影響。檢定同期重合閘裝置是在線路一側檢無壓后,線路另一側頻率差在允許范圍內(nèi)再進行重合閘。在裝有檢定同期重合閘裝置的線路上,不需要安裝重合閘后加速裝置,因為在線路永久性故障的情況下,無壓側重合閘后再次跳開,此時檢定同期重合閘裝置不重合,在線路瞬時故障時,無壓重合后,線路重合成功,不存在故障。所以檢定同期重合閘裝置不使用后加速,以免合閘沖擊電流引起勿動。
CT測試報告
在現(xiàn)場對新增的電流互感器進行特性試驗,試驗完成后需要對試驗結果進行分析總結,以確定電流互感器能否達到要求。利用TAC750B Analyzer軟件將試驗數(shù)據(jù)和圖形導出,自動生成CT測試報告,報告中包含CT勵磁曲線、拐點電壓電流、變比等信息。
當電流的變化率超過電壓變化率五倍,即dI/dU?5,則定義這個點為拐點。在勵磁曲線的拐點之前,CT處于正常工作狀態(tài),電壓電流基本是線性關系;在拐點之后,CT已經(jīng)飽和,處于非正常工作狀態(tài),在確定了拐點的位置之后,就可以判斷電流互感器是否能滿足正常供電的要求。
修改定值
為適應氣候變化、設備老化或線路負荷變化等情況,需要不定時的地調(diào)整繼電保護設備的整定值,工作中一般在高壓室設備上修改或者在遠動室主機上修改后下發(fā)至設備。
二次回路維護工作的三要素
“清灰”、“緊螺絲”、“搖絕緣”是繼電保護二次回路維護工作的“三要素”。清灰是很有必要的,灰塵堆積在設備中,遇到潮濕天氣會結成泥塊,導致設備絕緣水平下降;螺絲松動會使端子排中線路接觸不良,導致間歇性開路,影響二次回路的穩(wěn)定性;繼電保護回路絕緣檢測非常重要,人為因素或環(huán)境因素等都有可能導致回路絕緣水平降低,一旦發(fā)現(xiàn)要及時處理。
二次保護定值檢查
二次保護設備中的壓板分為硬壓板和軟壓板兩類,硬壓板稱為保護壓板,它關系到保護裝置的功能和動作出口能否發(fā)揮作用,硬壓板分為功能壓板(黃色)和出口壓板(紅色),功能壓板一般為弱電壓板,安裝在保護屏內(nèi)部,出口壓板一般為強電壓板,安裝在保護屏上,直接連接跳閘線圈。軟壓板是通過軟件系統(tǒng)控制投退的功能壓板,軟硬壓板是串聯(lián)的,只有在軟硬壓板同時投入時,保護動作才能出口。
重合閘后加速保護的作用是減少永久性故障對線路的影響,在線路出現(xiàn)故障時,保護裝置有選擇性的動作于跳閘,如果線路是瞬時性故障,重合閘后設備恢復正常,如果線路是永久性故障,在線路重合閘后,保護設備在一定延時后加速跳閘,迅速切斷線路,減少故障對電路的影響。
當重合閘后加速裝置拒動時,在一定延時后,主變后備保護動作并切除故障,避免事故范圍擴大。在測試過程中,可以停用重合閘后加速裝置,然后測試在永久性故障的情況下主變后備保護能否動作。
同期檢無壓是指在線路的一側(遠離電源側)兩端在無電壓時才能重合閘,在線路的另一側(靠近電源側)兩端電壓的相位、幅值、頻率相同或在允許的范圍內(nèi)才能重合閘。
檢定同期重合閘裝置是在線路一側檢無壓后,線路另一側的相位、幅值、頻率差在允許范圍內(nèi)再進行重合閘。在裝有檢定同期重合閘裝置的線路上,檢同期側不需要安裝重合閘后加速裝置,因為在線路永久性故障的情況下,無壓側在重合閘后再次跳開,此時檢定同期重合閘裝置不重合,在線路瞬時故障時,無壓重合后,線路重合成功,不存在故障。所以檢定同期重合閘裝置不使用后加速,以免合閘沖擊電流引起勿動。
本次工作需要對二次保護的一段、二段、三段保護定值和重合閘后加速定值進行檢查。使用儀器模擬各種電流電壓情況,檢測保護裝置是否能正確響應,總結步驟如下:
一、確保斷路器處于合閘位置,繼電保護裝置的硬壓板已退出,避免試驗引起一次設備動作。
二、將測試儀器連接到二次回路,選擇多態(tài)模擬模式。首先測試回路是否正常,給ABC三相各輸入一定大小的電流,查看設備顯示的結果是否與輸入的電流大小一致。
三、根據(jù)定值單的數(shù)值1±5%依次設置,分別測試速斷保護、過流保護、過負荷保護是否能正常響應。
四、將合閘硬壓板合上,接下來測試二次回路能否在永久性故障的情況下,重合閘后加速跳閘。使用多態(tài)模擬,一態(tài)為正常態(tài),二態(tài)為故障態(tài),三態(tài)重合閘,四態(tài)為正常態(tài),五態(tài)為后加速跳。(一態(tài)提供了二次保護設備的充電時間,四態(tài)提供了重合閘后加速跳閘的響應時間)
電流互感器試驗和CT測試報告
電流互感器能夠有效地隔離高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng),并將一次系統(tǒng)的大電流按一定的變比轉(zhuǎn)換為小電流,提供二次系統(tǒng)中保護、測量和計量設備以安全穩(wěn)定的電流。電流互感器二次側不可開路,因為二次繞組匝數(shù)與一次繞組匝數(shù)的比值很大,產(chǎn)生的感應電動勢很大,會擊穿絕緣,危害設備和人員的安全。
電流互感器的極性標志有加極性和減極性兩種,常用的都是減極性,主要是為了方便統(tǒng)一。假設電流互感器的一次側電流從L1端口流入,從L2端口流出;二次側電流從K1端口流出,從K2端口流入,且L1、K1為同名端,L2、K2為同名端,則稱作減極性,反之,稱作加極性。
在投運新裝電流互感器、更換電流互感器二次電纜時應該進行極性試驗,以防止在接線時極性錯誤,造成二次保護回路、測量回路或計量回路紊亂。贛東北供電公司使用TAC750B互感器測試儀,采用一次升流試驗的方法,測量電流互感器的極性和勵磁特性。
電流互感器的準確級是指在允許的二次負荷范圍內(nèi),一次電流為額定值時的最大電流誤差百分比。華林崗變10kV線路側CT的準確級是 0.2s/0.5/10P15, 0.2s、0.5的誤差為±0.2%、±0.5%,10P15是指當電流互感器一次電流達到額定電流的15倍時,其復合誤差不超過10%。
準確級0.2s用于計量、0.5用于測量、10P15用于保護。0.2s和0.5是速飽和性的,即二次側電流在達到飽和值后,不會隨一次側電流升高而升高,從而有效地保護計量和測量設備。10P15飽和比較慢,能較真實地反應一次側電流的實際情況,保證保護設備能正確地判斷故障,并在電流達到保護定值時,正確跳開開關。
在現(xiàn)場對新增的電流互感器進行特性試驗,試驗完成后需要對試驗結果進行分析總結,以確定電流互感器能否達到要求。利用TAC750B Analyzer軟件將試驗數(shù)據(jù)和圖形導出,自動生成CT測試報告,報告中包含CT勵磁曲線、拐點電壓電流、變比等信息。當電流的變化率超過電壓變化率五倍,即dI/dU?5,則定義這個點為拐點。在勵磁曲線的拐點之前,CT處于正常工作狀態(tài),電壓電流基本是線性關系;在拐點之后,CT已經(jīng)飽和,處于非線性狀態(tài)在確定了拐點的位置之后,就可以判斷電流互感器是否能滿足正常的工作要求。
變壓器的瓦斯保護
油浸式變壓器的箱體內(nèi)會發(fā)生各種故障,包括線圈匝間或?qū)娱g短路、繞組斷線、絕緣介質(zhì)劣化、油面下降、套管內(nèi)部故障、鐵芯多點接地等故障。
一、線圈匝間或?qū)娱g短路是由線圈的絕緣層破損而引起的,短路容易產(chǎn)生大電流而燒毀線圈。相對于匝間短路來說,層間短路更為嚴重。
二、繞組斷線主要有以下情況:線圈接頭處焊接不良導致斷線、繞組發(fā)生短路故障而燒斷線圈、雷擊引起的繞組斷線。繞組斷線會導致低壓側三相電壓不平衡,同時斷線處會有電弧產(chǎn)生,損壞絕緣介質(zhì)。
三、絕緣介質(zhì)劣化包括高溫加速油劣化、與氧氣接觸加速油氧化、油中進入水分、潮氣等情況。
四、油面下降可能是由長期滲、漏油或檢修試驗人員操作不當所引起的。變壓器油面下降,會增大油與空氣、水分的接觸面積,加速油質(zhì)劣化,特別是當油面低于散熱管的上管口時,油循環(huán)散熱不能實現(xiàn),將導致溫度劇增,甚至燒壞變壓器。
五、變壓器中的鐵芯必須可靠接地,因為在變壓器運行和試驗過程中,鐵芯會產(chǎn)生感應電壓,超過一定電壓會導致金屬構件對地放電,所以鐵芯及其金屬構件必須可靠接地。但是,如果出現(xiàn)鐵芯多點接地的情況將影響繞組正常的磁路,因為鐵芯多點接地將形成回路,當磁場穿過回路時會產(chǎn)生感應電流,電流產(chǎn)生的磁場會干擾正常磁場,所以鐵芯疊片只能允許單點接地。
由于以上故障較難發(fā)現(xiàn)并及時處理,所以需要在變壓器油箱內(nèi)安裝瓦斯繼電器,實時監(jiān)控并切除故障。
瓦斯保護的原理:油箱內(nèi)部異常放電會分解絕緣介質(zhì),產(chǎn)生氣體,造成油箱內(nèi)氣體和油涌動,當涌流增強后會觸發(fā)瓦斯繼電器,引起輕瓦斯報警;當主變內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時,油箱內(nèi)涌流突增,使一定量的油沖向瓦斯繼電器的擋板,動作于重瓦斯跳閘,使得與主變連接的斷路器全部斷開。瓦斯保護反應油箱內(nèi)各種故障,而且動作迅速、靈敏度高、接線簡單,它不能反應油箱外的引出線故障,所以不能單獨作為變壓器的主保護。
變壓器的差動保護
差動保護是變壓器的主保護,用來保護變壓器繞組內(nèi)部及引出線上的相間短路故障,也可以用來保護變壓器單相匝間短路故障。差動保護的原理:縱聯(lián)差動保護是通過比較變壓器兩側電流的大小和相位來判斷是否出現(xiàn)故障。假設主變一、二次側電流分別為I1、I2,由于變壓器兩側的電流大小和相位不同,所以需要在一次、二次側分別安裝電流互感器,保證I1、I2的幅值大小相同,與此同時,需要加裝相位補償裝置,保證I1、I2同相位。經(jīng)過變換之后的電流分別為I、I。
差動保護的動作量為差動電流(差動電流設為
???????''1?''2Ir,動作值設為Iset),差動電流為變壓
Ir?I?I?0?''1?''2器一次和二次側電流相量和。在變壓器正常運行和保護范圍外部故障時,Ir?I?I保護不動作。在變壓器保護范圍內(nèi)部故障時,差動電流為流入故障點的電流,當故障電流大于動作電流即
?''1?''2,Ir?Iset時,差動保護動作。
變壓器差動保護的范圍包括構成差動保護的電流互感器之間的電氣設備、以及連接這些設備的導線。由于差動保護對保護區(qū)外的故障不動作,不需要與保護區(qū)外相鄰的保護設備配合,所以在區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時,可以瞬時動作。
對于容量較小的變壓器,可以在電源側安裝電流速斷保護,對變壓器及其引線上各種型式的短路進行保護。
變壓器的過負荷保護
電力系統(tǒng)中用電負荷超出發(fā)電機的實際功率或變壓器的額定功率,會引起設備過載,長期過負荷會引起系統(tǒng)或電氣設備故障。過負荷保護反應變壓器過負荷引起的過電流,由于變壓器的過負荷大多數(shù)情況下都是三相對稱的,所以只需要在一相接一個電流繼電器。
變壓器的過電流保護
變壓器過電流保護動作于變壓器外部故障引起的變壓器繞組過電流,以及在變壓器內(nèi)部故障時作為差動保護和瓦斯保護的近后備保護,相鄰母線或線路的遠后備保護。
在系統(tǒng)中發(fā)生接地故障后,就有零序電流、零序電壓和零序功率出現(xiàn),利用這些電氣量構成保護接地短路的繼電保護裝置統(tǒng)稱為零序保護。
零序過電流保護的原理:將ABC三相電纜穿過零序電流互感器,互感器負責監(jiān)測零序電流,在正常情況下三相電流的矢量和為零,無零序電流,單相接地時,三相電流的矢量和不為零,產(chǎn)生了零序電流,當零序電流超過一定值時,綜合保護接觸器吸合,斷開電路。
變壓器的壓力釋放保護
當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時,變壓器油和絕緣材料會因為高溫而產(chǎn)生大量的氣體,使得油箱內(nèi)壓力劇增,當壓力達到壓力釋放器的動作值時,壓力釋放保護就會動作,壓力釋放閥自動打開泄壓。
變壓器的溫度保護
油浸式變壓器在運行中,它的溫度在不斷的變化,通過安裝在變壓器上的溫度計可以監(jiān)測上層油溫的變化,上層油溫一般情況下為85℃,規(guī)定的最高允許溫度為95℃。當上層油溫達到95℃時,繞組溫度已經(jīng)達到105℃,油溫過高會加速油質(zhì)的劣化和繞組絕緣的老化、使裝置的電器特性變壞。
變壓器的溫度保護主要是指油溫保護,在變壓器內(nèi)裝設有溫度探頭,可以測量油箱內(nèi)的上層油溫,測量值一方面?zhèn)魅氡肀P并顯示在儀表上,另外一方面通過模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置傳入溫度信號控制裝置,當變壓器油溫升高到給定值時,溫度控制裝置動作,同時自動開啟變壓器冷卻風扇,發(fā)出報警信號。
正序、負序和零序分量
在電力系統(tǒng)中,A、B、C三相之間依次間隔120度,人為規(guī)定的正相序為A?B?C,負相序為A?C?B。在理想的電力系統(tǒng)中,只存在正序分量(電流、電壓和功率),當系統(tǒng)發(fā)生故障時,三相分量出現(xiàn)不對稱的情況,相量的大小和方向都有可能發(fā)生變化。
對于系統(tǒng)中任意的三相分量,都可以分解為三組對稱分量的合相量,這三組對稱分量稱為正序、負序和零序分量,分解方法如下:
1、正序分量的求法:
I1?1IA?1?120??IB?1?240??IC3 ??系統(tǒng)中A相分量保持不變,B相分量逆時針旋轉(zhuǎn)120度,C相分量順時針旋轉(zhuǎn)120度,最終合成的相量除以3就得到了正序分量的A相,由正序分量的A相沿順、逆時針旋轉(zhuǎn)120度分別得到正序分量的B、C相。
2、負序分量的求法:
I2?1IA?1?240??IB?1?120??IC3 ??系統(tǒng)中A相分量保持不變,B相分量順時針旋轉(zhuǎn)120度,C相分量逆時針旋轉(zhuǎn)120度,最終合成的相量除以3就得到了負序分量的A相,由負序分量的A相沿順、逆時針旋轉(zhuǎn)120度分別得到負序分量的B、C相。
3、零序分量的求法:
I0?1?IA?IB?IC?3
系統(tǒng)中A、B、C相的合相量除以3就得到了零序分量的A相量,且B、C相零序分量與A相零序分量大小相等、方向相同。在發(fā)生接地故障或短路故障時正序、負序和零序分量的分布:
a、在系統(tǒng)正常運行時存在正序分量,不存在負序和零序分量,這個在發(fā)電的時候就已經(jīng)人為定義了。
b、在發(fā)生單相接地時存在正序、負序和零序分量,因為接地產(chǎn)生零序分量,不對稱接地產(chǎn)生負序分量。
c、在發(fā)生兩相短路接地時存在正序、負序和零序分量,原因同上。d、在發(fā)生三相不對稱短路接地時存在正序、負序和零序分量,原因同上。
e、在發(fā)生三相對稱短路接地時存在正序和零序分量,不存在負序分量,因為對稱接地只會產(chǎn)生零序分量。
f、在發(fā)生兩相短路時存在正序和負序分量,不存在零序分量,因為兩相短路導致三相不平衡,產(chǎn)生負序分量。
g、在發(fā)生三相不對稱短路時存在正序和負序分量,不存在零序分量,因為三相不對稱短路導致三相不平衡,產(chǎn)生負序分量。
h、在發(fā)生三相對稱短路時存在正序分量,不存在負序和零序分量,因為三相對稱短路故障后系統(tǒng)依然是三相對稱的,沒有負序分量產(chǎn)生。
零序電流保護
大電流接地系統(tǒng)是指中性點直接接地或經(jīng)小阻抗接地的系統(tǒng),在發(fā)生單相接地故障時會產(chǎn)生很大的接地電流;小電流接地系統(tǒng)是指中性點不接地、經(jīng)大阻抗接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng),在發(fā)生單相接地故障時由于沒有形成回路,所以不會產(chǎn)生較大的接地電流。
接地故障不僅有零序電流產(chǎn)生,還會產(chǎn)生零序電壓和零序功率,利用這些電氣量構成保護接地短路的繼電保護裝置統(tǒng)稱為零序保護。零序電流保護的原理是基爾霍夫電流定律,即流入任一節(jié)點的電流矢量和為零,零序電流保護以電流互感器作為檢測單元,通過檢測A、B、C三相電流的合向量大小來判斷有無零序電流產(chǎn)生。在系統(tǒng)正常運行時,三相電流的合向量幾乎為零,零序電流互感器無信號輸出,保護不動作;在大短路電流接地系統(tǒng)中,發(fā)生接地故障時,三相電流的合向量不為零,零序電流互感器二次信號輸出為正,保護動作帶動脫扣裝置使線路斷開。
三段式零序電流保護的構成原理:線路電流流經(jīng)零序電流濾過器(零序電流濾過器可以減小或消除不平衡電流),然后分別與I、II、III段零序電流測量元件進行比較,根據(jù)邏輯單元的設定,只要有任意一段保護動作,邏輯單元就會接通并響應于跳開斷路器。
變壓器的零序電流保護分為兩段,I段保護延時較短,作為外部相鄰線路接地故障的后備保護,當相鄰線路的保護拒動時,主變零序電流I段保護會迅速動作以切除故障,減少主變故障運行的時間,II段保護延時較長,動作于母線解列和解列滅磁,母線解列是指當發(fā)電機和母線之間失去同步并無法恢復時,為防止事故擴大而造成嚴重影響所采取的將它們之間的聯(lián)系切斷的措施。
負序電流保護
負序電流的產(chǎn)生,主要是由三相負荷的不平衡引起的,因為負荷不平衡會導致中性點偏移。不僅如此,不對稱短路故障(單相接地短路、兩相接地短路、兩相短路、三相不對稱短路)也會產(chǎn)生負序電流。
通過監(jiān)視系統(tǒng)中的負序電流變化可以有效控制負序電流:在系統(tǒng)中選擇合理的監(jiān)視點,計算監(jiān)視點的負序電流,分析得到整個線路的情況,及時地處理故障以減小負序電流的危害。
相間短路的三段式保護
I段保護是指瞬時電流速斷保護,保護范圍是線路的前面一部分,末端有死區(qū),當運行方式變化大時,保護的靈敏度不高,在最小方式運行的情況下保護范圍不小于線路全長的15%到20%。
II段保護是指限時電流速斷保護,保護范圍是線路的全長及下級線路的一部分,是線路的主保護,可以保護瞬時電流速斷保護范圍以外的部分,同時作為瞬時電流速斷保護的后備保護。
III段保護是指定時限過電流保護,保護范圍是本線路和下級線路的全長,既可作為本級近后備保護,又可作為下級遠后備保護。
反時限過電流保護
定時限過電流保護的保護動作時間是固定不變的,反時限過電流保護是指保護裝置的動作時間隨短路電流的增大而減小的保護。
在同一線路的不同地點發(fā)生短路,短路電流的大小不同,靠近電源端處的短路電流較大,遠離電源端處的短路電流較小,反時限過電流保護的優(yōu)點是在靠近電源處的線路短路時保護動作時限較短,可以有效地保護電源的安全,缺點是時限配合較復雜,成本太高,在不重要的設備上不必要安裝。
雷電過電壓
雷電過電壓是外部過電壓的一種,屬于自然災害,包括直接雷擊過電壓、雷電反擊過電壓、感應雷過電壓和雷電侵入過電壓。
直接雷擊過電壓是雷電直接擊中線路導致的過電壓;雷電反擊過電壓是在雷電擊中線路后,電流通過接地引下線傳入大地,但是由于接地引下線及其附屬設備有一定的電阻,當電流過大時,桿塔頂部就會有過電壓;感應雷過電壓是由于臨近設備遭遇雷擊產(chǎn)生高電壓,從而產(chǎn)生的感應過電壓;雷電侵入過電壓是雷電電流在線路或設備中行進,由于線路或設備有電阻而產(chǎn)生的過電壓。
空載長線路的電容效應
在空載線路中,由于線路末端沒有用電設備,所以I2?0,線路電阻可忽略不計,電路圖可描述為U1?線路電感?U2?接地電容,由于接地電容和線路電感上的壓降相反,所以U2大于U1,即線路末端電壓高于首端電壓。
電源漏抗的存在猶如增加了線路的長度,加劇了空載長線路末端的電壓升高。在單電源電路中,以最小運行方式下的線路電感為依據(jù)估算最嚴重的工頻電壓升高。線路末端接有并聯(lián)電抗器時,可以有效減小電容效應。