電氣知識(shí)總結(jié)

1、電氣知識(shí)ta為電流互感器 qa是起動(dòng)按鈕jr好像不熟悉啊 aat 電源自動(dòng)投入裝置 ac 交流電 dc 直流電fu 熔斷器 g 發(fā)電機(jī)m 電動(dòng)機(jī) hg 綠燈 hr 紅燈 hw 白燈hp 光字牌 k 繼電器ka(n,z) 電流繼電器(負(fù)序,零序) kd 差動(dòng)繼電器kf 閃光繼電器 kh 熱繼電器km 中間繼電器 kof 出口中間繼電器ks 信號(hào)繼電器 kt 時(shí)間繼電器 kv(n,z) 電壓繼電器(負(fù)序,零序) kp 極化繼電器kr 干簧繼電器 ki 阻抗繼電器 kw(n,z) 功率方向繼電器(負(fù)序,零序) l 線路 qf 斷路器 qs 隔離開關(guān) t 變壓器 ta 電流互感器 tv 電壓互感器 w

2、 直流母線yc 合閘線圈 yt 跳閘線圈p,q,s 有功,無功,視在功率 e,u,i, 電動(dòng)勢,電壓,電流 se 實(shí)驗(yàn)按鈕 sr 復(fù)歸按鈕 f 頻率一：2分之3接線方式是什么 3/2接線又稱1.5倍接線方式，因?yàn)?除以2等于1.5，這種接線方式常用于超高線變電站，以提高供電的可靠性，正如你所說的500kv變電站的接線一般都為1.5倍接線，為什么是3/2呢？因?yàn)槭侨_(tái)斷路器串聯(lián)在雙母線之間，在三臺(tái)斷路器（以a、b、c表示）間有兩條出線，即在a、b之間和b、c之間引出各一條出線，這樣就是三臺(tái)斷路器兩條出線，就是3/2。如此出線的好處是：兩條母線或任一臺(tái)斷路器檢修（或故障）線路均不停電，由此提高供電

3、可靠性。二：tv斷線兩斷過流電壓互感器原來叫pt，現(xiàn)在叫tv，故tv斷線，就是電壓互感器pt斷線。pt斷線一般可以分為pt 一次側(cè)（高壓）斷線和二次側(cè)（低壓）斷線，無論是哪一側(cè)的斷線，都將會(huì)使pt 二次回路的電壓異常，影響繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作。如果發(fā)生pt一次側(cè)斷線，一種情況是三相全部斷線，此時(shí)二次側(cè)電壓全無，開口三角也無電壓；另一種情況是不對(duì)稱斷線，即某一相斷線，此時(shí)對(duì)應(yīng)相的二次側(cè)無相電壓，不斷線相二次電壓不變，開口三角有電壓。如果發(fā)生pt二次側(cè)斷線時(shí)，pt 開口三角無電壓，斷線相相電壓為零。2 tv斷線相過流保護(hù)試驗(yàn) 在現(xiàn)場檢驗(yàn)工作中，初學(xué)者對(duì)tv斷線相過流保護(hù)也難以把握，其保護(hù)原理為：

4、當(dāng)三相電壓向 量和大于8 v，保護(hù)不起動(dòng)，延時(shí)1.25 s發(fā)tv斷線異常信號(hào)；或正序電壓小于33 v時(shí)，當(dāng)任 一 相有流元件動(dòng)作或twj不動(dòng)作，延時(shí)1.25 s發(fā)tv斷線異常信號(hào)。tv斷線信號(hào)動(dòng)作的同時(shí)，退 出距離保護(hù)，自動(dòng)投入兩段tv斷線相過流保護(hù)，tv斷線相過流保護(hù)受距離壓板的控制。 應(yīng)注意的是模擬tv斷線相過流保護(hù)，應(yīng)該投入距離保護(hù)壓板，與零序保護(hù)壓板的投退無關(guān)。 模擬故障時(shí)首先投入距離保護(hù)壓板，在tv斷線動(dòng)作報(bào)警的同時(shí)，加入大于tv斷線相過流保護(hù) 定值的電流，輸出故障時(shí)間大于其整定動(dòng)作時(shí)限， tv斷線相過流保護(hù)動(dòng)作，模擬試驗(yàn)完成 。tv斷線為什么要閉鎖過流方向電壓保護(hù) 電壓互感器pt，

5、pt斷線只是電壓互感器外接線路故障，這種小故障，會(huì)使綜合保護(hù)判斷出失壓（即綜保只是根據(jù)引入的電壓動(dòng)作），那么過流方向電壓保護(hù)就會(huì)動(dòng)作，引起斷路器跳開。一般有這種保護(hù)的都是大型變壓器，意味著跳進(jìn)線或上級(jí)電源，引起大的事故。對(duì)于無論是化工廠或者民用供電都是巨大損失。而斷線閉鎖則可以把故障鎖定在pt接線范圍內(nèi)，處理接線就行了。一般判斷線是根據(jù)pt二次線開關(guān)上下口電壓。有時(shí)候檢修需要取掉關(guān)掉電壓的小空開，這種閉鎖也能夠防止未取消過流方向電壓或低電壓保護(hù)時(shí)由于關(guān)掉電壓小空開引起的誤操作。在繼電保護(hù)中，什么是雙回線相繼速動(dòng)保護(hù)？不對(duì)稱相繼速動(dòng)和雙回線相繼速動(dòng)是兩種不同原理全線速動(dòng)特性的單端保護(hù)。不對(duì)稱相繼

6、速動(dòng)保護(hù)利用故障被對(duì)側(cè)保護(hù)切除后引起的負(fù)荷電流的變化來判定不對(duì)稱故障區(qū)段，從而加速ii段保護(hù)，可謂獨(dú)具匠心。 雙回線相繼速動(dòng)保護(hù)利用雙回線上的兩個(gè)距離繼電器的相互閉鎖回路巧妙地實(shí)現(xiàn)了相繼速動(dòng)功能，該方案簡單可靠，性能良好，不但適用于不對(duì)稱故障，而且適用于對(duì)稱故障，是一種簡單實(shí)用的加速方案?，F(xiàn)分別介紹其原理： （一）不對(duì)稱相繼速動(dòng)保護(hù) 不對(duì)稱故障時(shí)，利用近故障側(cè)切除后負(fù)荷電流的消失，可以實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱故障時(shí)相繼跳閘。雙回線相繼速動(dòng)保護(hù)框圖如圖1。在不對(duì)稱相繼速動(dòng)功能 投入的前提下，不對(duì)稱相繼速動(dòng)需滿足兩個(gè)條件：距離ii段元件動(dòng)作；負(fù)荷電流先是三相均有流，隨后任一相無流。讀者批注因?yàn)橹挥惺遣粚?duì)稱故障，

7、才會(huì)出現(xiàn)近故障側(cè)切除后有任一相負(fù)荷電流的消失（無故障相才會(huì)消失電流）。對(duì)稱故障發(fā)生時(shí)近故障側(cè)切除后三相依然有故障電流流過，所以無法實(shí)現(xiàn)這種快速的動(dòng)作。 當(dāng)線路末端即靠近n側(cè)不對(duì)稱故障時(shí)，n側(cè)距離1段保護(hù)動(dòng)作，快速切除故障。由于三相跳閘，非故障相電流同時(shí)被切除，m側(cè)保護(hù)測量到任一相負(fù)荷電流突然消失，而其段距離元件連續(xù)動(dòng)作不返回時(shí)，則m側(cè)開關(guān)不經(jīng)段延時(shí)（500ms）立即跳開讀者批注就是說全線切除故障的時(shí)間將縮短到80ms左右。將故障切除。眾所周知，輸電線路的故障有單相短路接地故障、兩相短路接地和不接地故障及三相短路故障10種。單相短路故障的幾率最大，其次是兩相接地短路。兩者合計(jì)即不對(duì)稱故障約占輸電

8、線路故障總數(shù)的90%。因此，不對(duì)稱故障相繼速動(dòng)使得電力系統(tǒng)不必花費(fèi)大量資金來實(shí)現(xiàn)高頻全線速動(dòng)的同時(shí)又提高了110kv線路九成故障的全線快速切除，應(yīng)用意義不可小視。 （二）雙回線相繼速動(dòng)保護(hù) 雙回線相繼速動(dòng)保護(hù)：在并列雙回線兩條線路的雙回線相繼速動(dòng)投入的前提下，它們ii段距離元件動(dòng)作或其它保護(hù)跳閘時(shí)，輸出fxj信號(hào)分別閉鎖另一回線段距離相繼速跳元件。 距離段繼電器相繼速動(dòng)的條件是：距離段繼電器動(dòng)作；收到鄰線來的fxj信號(hào)，其后fxj信號(hào)消失；距離且段繼電經(jīng)小延時(shí)不返回。雙回線相繼速動(dòng)保護(hù)動(dòng)作示意圖如圖4。 圖中：雙回線分別為ll、l2；保護(hù)13, 24分別為裝設(shè)在m，n側(cè)的保護(hù)。 對(duì)m側(cè)保護(hù)1，

9、3，當(dāng)l2末端（f點(diǎn)）故障時(shí)，其段距離元件均動(dòng)作，分別輸出fxj信號(hào)閉鎖另一回線段距離相繼速動(dòng)保護(hù)。 對(duì)于故障線路l2，保護(hù)4由距離i段跳開，保護(hù)1感受不到故障電流，距離繼電器返回，其發(fā)出的fxj信號(hào)返回；保護(hù)3收不到fxj信號(hào)，同時(shí)段距離繼電器等待一個(gè)短延時(shí)不返回，則不等段延時(shí)立即跳閘。 對(duì)于非故障線路ll，在保護(hù)3跳閘前，因?yàn)楣收弦恢贝嬖?，保護(hù)3的距離繼電器一直動(dòng)作，其發(fā)出的fxj信號(hào)一直存在，足以閉鎖保護(hù)1的相繼速動(dòng)繼電器。保護(hù)3的相繼速動(dòng)繼電器跳閘后，故障線路l2從兩端切除故障，保護(hù)i的段繼電器返回。因此由以上分析可知，非故障線路的相繼速動(dòng)繼電器絕不可能誤動(dòng)。 利用雙回線上的兩個(gè)繼電器

10、的相互閉鎖回路巧妙地實(shí)現(xiàn)了相繼速動(dòng)功能，簡單可靠，性能良好，適用于各種故障。這種原理在雙側(cè)電源的并列雙回線上應(yīng)用良好，動(dòng)作可靠。當(dāng)其用于單側(cè)電源并列雙回線時(shí)，在系統(tǒng)側(cè)出口處三相短路時(shí)，故障由電源側(cè)保護(hù)i段瞬時(shí)切除后，已不存在故障電流，負(fù)荷側(cè)的距離段可能不啟動(dòng)，負(fù)荷側(cè)由段保護(hù)而非相繼速動(dòng)保護(hù)切除故障。三：差動(dòng)保護(hù)；誤動(dòng)；暫態(tài)特性；線路縱差保護(hù) 在電力系統(tǒng)中，主變是承接電能輸送主要設(shè)備，作為主設(shè)備主保護(hù)微機(jī)型縱聯(lián)差動(dòng)（簡稱縱差或差動(dòng)）保護(hù)，不斷改進(jìn)，還存“原因不明”誤動(dòng)作情況，這將造成主變非正常停運(yùn)，影響大面積區(qū)供電，是造成系統(tǒng)振蕩，對(duì)電力系統(tǒng)供電穩(wěn)定運(yùn)行是很不利。對(duì)新建變電站、運(yùn)行中變電站、改造

11、變電站主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)原因進(jìn)行分析，并提出了防止主變差動(dòng)誤動(dòng)對(duì)策。 1主變差動(dòng)保護(hù) 主變差動(dòng)保護(hù)一般包括：差動(dòng)速斷保護(hù)、比率差動(dòng)保護(hù)、二次(五次)諧波制動(dòng)比率差動(dòng)保護(hù)，哪種保護(hù)功能差動(dòng)保護(hù)，其差動(dòng)電流都是主變各側(cè)電流向量和到，主變正常運(yùn)行保護(hù)區(qū)外部故障時(shí)，該差動(dòng)電流近似為零，當(dāng)出現(xiàn)保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)，該差動(dòng)電流增大?，F(xiàn)以雙繞組變壓器為例進(jìn)行說明。 1.1比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性 比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性見圖1。當(dāng)變壓器輕微故障時(shí)，例如匝間短路圈數(shù)很少時(shí)，不帶制動(dòng)量，使保護(hù)變壓器輕微故障時(shí)具有較高靈敏度。而較嚴(yán)重的區(qū)外故障時(shí)，有較大制動(dòng)量，提高保護(hù)可靠性。 二次諧波制動(dòng)主要區(qū)別是故障電流勵(lì)磁涌流，主變空載投

12、運(yùn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生比較大勵(lì)磁涌流，并伴隨有二次諧波分量，使主變不誤動(dòng)，采用諧波制動(dòng)原理。判斷二次諧波分量，是否達(dá)到設(shè)定值來確定是主變故障主變空載投運(yùn)，決定比率差動(dòng)保護(hù)是否動(dòng)作。二次諧波制動(dòng)比一般取0.120.18。有些大型變壓器，增加保護(hù)可靠性，也有采用五次諧波制動(dòng)原理。 1.2差動(dòng)速斷作用 差動(dòng)速斷是較嚴(yán)重區(qū)內(nèi)故障情況下，快速跳開變壓器各側(cè)斷路器，切除故障點(diǎn)。差動(dòng)速斷定值是按躲過變壓器勵(lì)磁涌流，和最大運(yùn)行方式下穿越性故障引起不平衡電流，兩者中較大者。定值一般取(414)ie。 2主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作原因分析 根據(jù)主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作可能性大小，大致分為新建變電站、運(yùn)行中變電站、改造變電站三個(gè)方面進(jìn)行說明

13、，這種分類方法并絕對(duì)相互區(qū)別，便于分析問題時(shí)優(yōu)先考慮現(xiàn)實(shí)問題。 2.1新建變電站主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作原因分析 新建變電站主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作中占了較大比例，但這種情況誤動(dòng)作，一般大多主變投運(yùn)帶負(fù)荷試運(yùn)行72h就會(huì)被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，可以總結(jié)以下幾方面。 2.1.1定值不合理造成主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作 差動(dòng)速斷定值和二次諧波制動(dòng)比率差動(dòng)定值選擇不正確造成誤動(dòng)作。 差動(dòng)速斷是在較嚴(yán)重的區(qū)內(nèi)故障情況下，快速跳開變壓器各側(cè)的斷路器，切除故障點(diǎn)。差動(dòng)速斷的定值是按躲過變壓器的勵(lì)磁涌流和最大運(yùn)行方式下，穿越性故障引起的不平衡電流，兩者中的較大者。定值一般取(414)ie。對(duì)于保護(hù)定值的計(jì)算部

14、門，特別是非電力系統(tǒng)的值計(jì)算部門，往往根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，將差動(dòng)速斷定值取為（56）ie。這樣，就會(huì)造成主變?cè)诳蛰d合閘時(shí)斷路器出現(xiàn)誤跳。 比率差動(dòng)是當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)輕微故障時(shí)，保護(hù)不帶制動(dòng)量動(dòng)作跳開各側(cè)的斷路器，使保護(hù)在變壓器輕微故障時(shí)具有較高的靈敏度；而在區(qū)外故障時(shí)，通過一定的比率進(jìn)行制動(dòng)，提高保護(hù)的可靠性；同時(shí)利用變壓器空載合閘時(shí)，產(chǎn)生的二次諧波量來區(qū)別是故障電流還是勵(lì)磁涌流，實(shí)現(xiàn)保護(hù)制動(dòng)。一般差動(dòng)電流和制動(dòng)電流都在額定情況下計(jì)算提到，但現(xiàn)場變壓器卻在一般運(yùn)行方式下，由于電流互感器變比、同時(shí)系數(shù)、計(jì)算誤差影響，就會(huì)導(dǎo)致變壓器實(shí)際運(yùn)行時(shí)形成一定的差電流，導(dǎo)致比率差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。二次ta接線方式整定

15、值選擇不正確造成誤動(dòng)作。對(duì)于微機(jī)保護(hù)來說，實(shí)現(xiàn)高、低壓側(cè)電流相角的轉(zhuǎn)移由軟件來完成，不管高壓側(cè)是采用y型接線還是采用型接線，都能得到正確的差動(dòng)電流，和傳統(tǒng)的常規(guī)繼電保護(hù)比較，實(shí)際運(yùn)用更方便、靈活，但也是由于這種靈活性、方便性，往往導(dǎo)致現(xiàn)場的差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。 對(duì)于變壓器差動(dòng)保護(hù)來說，如果二次ta接線方式整定值選擇不正確，就不能實(shí)現(xiàn)高壓側(cè)相角轉(zhuǎn)移，高低壓側(cè)差電流的正常運(yùn)行情況下就不能平衡，造成差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。 2.1.2接線錯(cuò)誤造成主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作 ta極性接反導(dǎo)致誤動(dòng)作。微機(jī)保護(hù)來說，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)電流計(jì)算由軟件來完成，是采用加算法采用減算法都能到差動(dòng)電流。 從電磁感應(yīng)知道，ta有極性，也就是同名端

16、，主變差動(dòng)回路ta同名端指向母線側(cè)指向變壓器，將對(duì)差動(dòng)電流計(jì)算結(jié)果正確與否有直接影響。相序接反導(dǎo)致誤動(dòng)作。電力系統(tǒng)正常相序?yàn)檎?，也就是以a相為基準(zhǔn)，b相比a相超前120，c相比a相滯后120。主變?nèi)我庖粋?cè)ta出現(xiàn)相序接錯(cuò)情況，就會(huì)形成差電流，導(dǎo)致主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。ta中性線沒有一點(diǎn)接原則接線導(dǎo)致誤動(dòng)作。差動(dòng)保護(hù)二次電流回路接時(shí)，包括各側(cè)ta二次電流回路，必須一點(diǎn)可靠接于接網(wǎng)。因?yàn)橐粋€(gè)變電站接網(wǎng)各點(diǎn)并非絕對(duì)等電位，不同點(diǎn)之間有一定電位差，當(dāng)發(fā)生區(qū)外短路故障時(shí)，有較大電流流入接網(wǎng)，各點(diǎn)之間將會(huì)產(chǎn)生較大電位差。如果差動(dòng)保護(hù)二次電流回路接網(wǎng)不同點(diǎn)接，接網(wǎng)中不同接點(diǎn)間電位差，產(chǎn)生電流將會(huì)流入保護(hù)二次

17、回路，這一電流將可能增加差動(dòng)回路中不平衡電流，使差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。高低壓側(cè)斷路器操作回路存寄生現(xiàn)象導(dǎo)致誤動(dòng)作。對(duì)采用兩套獨(dú)立運(yùn)行雙直流系統(tǒng)變電站，當(dāng)高低壓側(cè)斷路器操作回路存寄生現(xiàn)象，亦即兩套直流系統(tǒng)之間存寄生回路時(shí)，容易造成保護(hù)誤動(dòng)。廣東220kv東湖變電站曾該原因，導(dǎo)致連續(xù)兩次主變保護(hù)誤動(dòng)作事故。 2.2運(yùn)行中變電站主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作原因分析 運(yùn)行中變電站出現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作少見，但一個(gè)變電站來說，這種誤動(dòng)作情況不是經(jīng)常性出現(xiàn)，要滿足一定條件，變電站正常運(yùn)行是很長時(shí)間以后才會(huì)出現(xiàn)，現(xiàn)就根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)以下幾個(gè)方面原因。 p類ta的暫態(tài)飽和特性導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。 ta的飽和實(shí)際就是鐵芯中的磁通

18、達(dá)到飽和，ta分為p和tp兩大類。p類ta、要求在穩(wěn)態(tài)情況下不飽和，而tp類ta則要求穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)情況下都不飽和。 當(dāng)采用p類ta時(shí)，當(dāng)外部存故障，外部故障切除瞬間，外部存間歇性短路情況等，均容易導(dǎo)致主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。從國內(nèi)多起主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作實(shí)例，也到進(jìn)一步證明。 變壓器低壓側(cè)真空斷路器絕緣性能不良時(shí)，會(huì)導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。 2.3改造變電站主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作原因分析 ta變比提供不準(zhǔn)確造成差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。 更換ta后，主變各側(cè)ta不匹配，造成差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。 為使主變差動(dòng)回路選用的ta，均是能躲過暫態(tài)飽和特性，然而在變電站改造更換ta的過程中，忽視了這一點(diǎn)，將ta更換成p類同時(shí)將兩側(cè)ta

19、更換為p類，這樣外部故障存時(shí)，當(dāng)滿足一定條件時(shí)，必然將導(dǎo)致主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。 3防止主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作對(duì)策 對(duì)于新建變電站和改造變電站那些原因造成主變保護(hù)誤動(dòng)情況，應(yīng)嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、文件廠家說明書執(zhí)行，每一個(gè)流程均需要嚴(yán)格把關(guān)。特別是主變初次投運(yùn)，一定要帶負(fù)荷查看差電流，現(xiàn)場負(fù)荷情況再適當(dāng)調(diào)整定值。 對(duì)于p類ta暫態(tài)飽和特性造成主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，可采下幾點(diǎn)改進(jìn)方法： 采用d類、pr類帶氣隙是tpy類，是電流變換器等抗暫態(tài)飽和的ta； 提高微機(jī)繼電保護(hù)裝置抗飽和能力，特別是抗暫態(tài)飽和能力。低周減載低周減載裝置是專門監(jiān)測系統(tǒng)頻率的保護(hù)裝置。 當(dāng)電壓小于整定值、電流大于整定值時(shí)，系統(tǒng)負(fù)荷過

20、重，頻率下降。 下降的速度（滑差）小于整定值，當(dāng)頻率下降到整定值時(shí)就出口動(dòng)作， 投了低周保護(hù)壓扳出口的開關(guān)就會(huì)被跳掉，甩掉部分系統(tǒng)負(fù)荷，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。 低周減載一般用在有自備電廠的大型企業(yè)里。 周波和頻率是一碼事，一個(gè)是俗稱（周波），一個(gè)是雅稱（頻率）。所以低周波減載和低頻率減載是一個(gè)保護(hù)元件。 當(dāng)電源頻率下降到一定值時(shí)，將發(fā)生設(shè)備或者其他的事故，如軸瓦燒損、機(jī)械加工進(jìn)度降低等。所以在電網(wǎng)上設(shè)置低頻率減載保護(hù)。當(dāng)電網(wǎng)頻率低于整定值時(shí)，保護(hù)將按照事先輸入的減載名單，將負(fù)荷逐一切除，直至電網(wǎng)頻率恢復(fù)到允許值范圍內(nèi)為之。 正常時(shí)，企業(yè)的自備發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并列運(yùn)行，當(dāng)外電源因故障停電時(shí)，這些發(fā)電機(jī)將

21、承擔(dān)全部負(fù)荷。如發(fā)電機(jī)總?cè)萘啃∮谪?fù)荷的總?cè)萘窟_(dá)到一定程度，發(fā)電機(jī)將不能保持額定轉(zhuǎn)速，就是說廠內(nèi)電網(wǎng)的周波將降低。嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)拱l(fā)電機(jī)趨于停轉(zhuǎn)，即系統(tǒng)周波崩潰。 此時(shí)應(yīng)用低周減載裝置可按預(yù)定方案切除相應(yīng)負(fù)荷，使系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)、用電處于基本平衡狀態(tài)。 低周減載主要由低周波繼電器構(gòu)成，當(dāng)系統(tǒng)所需無功功率較大時(shí)，系統(tǒng)電壓可能會(huì)先于周波崩潰，從而使低周波繼電器失靈，此時(shí)可附加一個(gè)帶0.5秒時(shí)限的低電壓元件作為后備保護(hù)。 低周減載裝置一般裝在中央控制室的保護(hù)屏上.也有單獨(dú)一個(gè)屏的。電流光纖差動(dòng)保護(hù)分相電流差動(dòng)保護(hù)原理簡單，不受系統(tǒng)振蕩、線路串補(bǔ)電容、平行互感、系統(tǒng)非全相運(yùn)行、單側(cè)電源運(yùn)行方式的影響，差動(dòng)保護(hù)

22、本身具有選相能力，保護(hù)動(dòng)作速度快，最適合作為主保護(hù)。近年來，光纖技術(shù)、dsp技術(shù)、通信技術(shù)、繼電保護(hù)技術(shù)的迅速發(fā)展為光纖電流差動(dòng)保護(hù)的應(yīng)用提供了機(jī)遇。隨著通信技術(shù)的向前發(fā)展和光纖等通信設(shè)備的成本下降，超高壓線路光纖電流差動(dòng)保護(hù)將會(huì)更廣泛的使用。目前國內(nèi)外大公司相繼推出了新的光纖電流差動(dòng)保護(hù)，國外公司如ge公司的l90, abb公司的rel561、東芝公司的grl-100、阿爾斯通的p554等，國內(nèi)公司南瑞公司的rcs931、四方公司的csl103、國電南自的psl-603等各有其特點(diǎn)。 2000年許繼電氣公司推出基于32位dsp所研制開發(fā)的wxh-801/802微機(jī)線路保護(hù),在姚(孟)鄭(州)

23、線、江(門)茂(名)線等7條500kv線路運(yùn)行良好。但一直沒有與之配套的光纖電流差動(dòng)保護(hù)。wxh-803數(shù)字式光纖電流差動(dòng)保護(hù)就是許繼電氣為800系列配套開發(fā)的光纖電流差動(dòng)保護(hù)。1 光纖電流差動(dòng)保護(hù)通信插件設(shè)計(jì) 保護(hù)cpu采用ti公司的dsp數(shù)字信號(hào)處理器c32系列，完成16位a/d采樣、數(shù)據(jù)計(jì)算、故障判別等功能。通信cpu完成主從定位、數(shù)據(jù)收發(fā)、采樣同步調(diào)整、同步校準(zhǔn)功能、通道檢測等功能。保護(hù)cpu和通信cpu之間通過雙口ram完成并行數(shù)據(jù)交換，如圖1。接收數(shù)據(jù)時(shí)，光收發(fā)模塊傳來64kb/s的同步串行數(shù)據(jù)，先把它變?yōu)椴⑿袛?shù)據(jù)送至通信cpu，完成對(duì)數(shù)據(jù)的檢錯(cuò)、同步計(jì)算后，將正確的帶有同步信息的

24、數(shù)據(jù)通過雙口ram送給差動(dòng)cpu插件。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，通信cpu把差動(dòng)cpu插件傳來的采樣數(shù)據(jù)變?yōu)?4kb/s同步串行數(shù)據(jù)送至光收發(fā)模塊，由光收發(fā)模塊將串行數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)化成光信號(hào)，通過光纖通道傳送。 差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)交換的是數(shù)字信號(hào),通道采用專用光纖或復(fù)接pcm(微波或光纖通道)數(shù)據(jù)接口?？紤]到復(fù)接通信設(shè)備一般是在通信機(jī)房，離保護(hù)間隔有一定距離，在通信機(jī)房設(shè)有一個(gè)64kb/s(亦可為2m kb/s)同向數(shù)據(jù)接口與通用pcm設(shè)備相連，采用同步通訊方式，通信規(guī)約符合ccitt標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于g.703碼型協(xié)議。保護(hù)間隔內(nèi)的差動(dòng)保護(hù)將數(shù)據(jù)通過光纖傳送給64kb/s同向數(shù)據(jù)接口。專用、復(fù)用通信接口示意圖如圖2、3所示

25、。專用方式下，發(fā)送數(shù)據(jù)采用內(nèi)部時(shí)鐘，即兩側(cè)裝置發(fā)送時(shí)鐘工作在“主主”方式下，接收時(shí)鐘采用從接收數(shù)據(jù)流提取的時(shí)鐘。復(fù)用方式下，發(fā)送數(shù)據(jù)采用從接收數(shù)據(jù)流中提取的時(shí)鐘，即兩側(cè)裝置發(fā)送時(shí)鐘工作在“從從”方式下，接收時(shí)鐘仍采用從接收數(shù)據(jù)流提取的時(shí)鐘。 2 光纖電流差動(dòng)保護(hù)配置 wxh-803數(shù)字式光纖電流差動(dòng)保護(hù)裝置采用96點(diǎn)高速采樣、快速變數(shù)據(jù)窗相量算法(以下快速短窗算法)?？焖俣檀八惴ㄔ趙xh-801/2數(shù)字式線路保護(hù)中作為短窗方向元件使用1。變窗算法不需要半周整數(shù)倍的數(shù)據(jù)窗，根據(jù)變窗算法計(jì)算相量的最小數(shù)據(jù)窗為四分之一周波。主保護(hù)采用故障分量差動(dòng)、穩(wěn)態(tài)量電流差動(dòng)、零序差動(dòng)，后備保護(hù)由三段式相間距離和

26、接地距離以及六段零序方向保護(hù)(四段零序電流及二段不靈敏零序電流保護(hù))構(gòu)成的全套后備保護(hù)，并配有自動(dòng)重合閘。 (a) 故障分量差動(dòng)保護(hù) 式(1)為電流差動(dòng)判據(jù)，式(2)為比率差動(dòng)判據(jù)，兩者同時(shí)成立保護(hù)跳閘，式中：im、in為兩側(cè)相電流的故障分量，a,b,c， k為制動(dòng)系數(shù)，iset動(dòng)作門檻。故障分量電流差動(dòng)保護(hù)，不受負(fù)荷電流的影響，保護(hù)的靈敏度高，護(hù)耐過渡電阻能力強(qiáng)2,3。 (b) 穩(wěn)態(tài)量電流差動(dòng)保護(hù) 電流差動(dòng)判據(jù)和比率差動(dòng)判據(jù)同時(shí)成立保護(hù)跳閘，式中： im、in為兩側(cè)相電流的故障分量，a,b,c ，k1的制動(dòng)系數(shù)，iset動(dòng)作門檻。全電流差動(dòng)保護(hù)利用保護(hù)繼電器測量的故障電流，是負(fù)荷電流與故障分

27、量電流的疊加，一般情況下可以滿足靈敏度的要求，但穩(wěn)態(tài)量電流差動(dòng)保護(hù)存在問題，判據(jù)中未考慮負(fù)荷電流的影響。假設(shè)忽略電容電流的影響，無故障及區(qū)外故障兩側(cè)電流大小相等，方向相反，保護(hù)可靠不動(dòng)作，負(fù)荷電流不會(huì)產(chǎn)生影響。區(qū)內(nèi)故障發(fā)生經(jīng)過渡電阻短路，負(fù)荷電流為穿越性電流，對(duì)兩側(cè)電流大小及相位有影響，使其朝不利動(dòng)作方向發(fā)展，影響保護(hù)的靈敏度，即允許過渡電阻能力有限，穩(wěn)態(tài)量電流差動(dòng)保護(hù)允許過渡電阻能力一般不超過250，不滿足500kv線路允許過渡電阻能力300的要求4。圖4給出了雙端系統(tǒng)區(qū)內(nèi)發(fā)生單相經(jīng)過渡電阻短路電壓、電流向量圖，由于負(fù)荷電流的存在，使兩側(cè)電流相位變大，同時(shí)影響兩側(cè)電流幅值，在長線路重負(fù)荷經(jīng)過

28、渡電阻情況下，影響更嚴(yán)重。若一端故障電流小于負(fù)荷電流,兩側(cè)電流im，in夾角超過90，導(dǎo)致保護(hù)距動(dòng)5。 (c) 零序電流差動(dòng)保護(hù) 電流差動(dòng)判據(jù)和比率差動(dòng)判據(jù)同時(shí)成立保護(hù)跳閘，式中：im0 、in0為兩側(cè)零序電流，i0dz為零序電流差動(dòng)整定值。由于零序分量僅在接地故障存在，亦為故障分量。區(qū)內(nèi)發(fā)生接地故障：im0 、in0從保護(hù)流向線路，只要達(dá)到電流差動(dòng)判據(jù)門檻，保護(hù)可靠動(dòng)作。區(qū)外發(fā)生接地故障：流過兩側(cè)的電流為穿越性電流，式(5)、(6)均不滿足，零序差動(dòng)保護(hù)可靠不動(dòng)作。 (d)三種差動(dòng)保護(hù)的配合使用 故障分量電流差動(dòng)保護(hù)不受負(fù)荷電流的影響、靈敏度高，但存在時(shí)間短，在首次故障使用。穩(wěn)態(tài)量電流差動(dòng)受

29、負(fù)荷電流及過渡電阻的影響，靈敏度下降，可在全相及非全相全過程使用。零序電流差動(dòng)僅反應(yīng)接地故障，接地故障時(shí)故障分量差流和零序差流是相等。零序差動(dòng)不比故障分量電流差動(dòng)保護(hù)靈敏度高。可在無法使用故障分量電流差動(dòng)保護(hù)的少數(shù)場合(如故障頻繁發(fā)生而且間隔很短的時(shí)候)彌補(bǔ)全電流差動(dòng)保護(hù)靈敏度不足的缺陷，零序電流差動(dòng)保護(hù)需要100ms左右延時(shí)以躲過三相合閘不同時(shí)等因素的影響及三相門口短路測量誤差和暫態(tài)分量引起的計(jì)算誤差6。3 試驗(yàn)與現(xiàn)場試運(yùn)行 wxh-803數(shù)字式光纖電流差動(dòng)保護(hù)裝置于2002年10月通過了國家繼電器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的動(dòng)模實(shí)驗(yàn)，2002年11月通過了華北電科院的數(shù)模試驗(yàn)，于2002年9月在陜西

30、省電力局330kv輸電線路張(村)羅(敷)i線上掛網(wǎng)試運(yùn)行，該線路全長97.5公里，掛網(wǎng)試運(yùn)行線路如圖5。 該線路配置雙重保護(hù)配置：一套為南瑞公司rcs-931型縱差保護(hù)裝置； 另一套為日本三菱重工mcd-h pcm 電流差動(dòng)繼電器。鑒于線路較長，以上保護(hù)均復(fù)用pcm通道，保護(hù)室與通信機(jī)房之間采用光纖連接，在通信機(jī)房設(shè)有專用數(shù)字接口實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換并與通信設(shè)備相連。wxh-803保護(hù)裝置輸出光信號(hào)通過光纖傳輸至通信機(jī)房，在通信機(jī)房經(jīng)過專用設(shè)備采用pcm復(fù)用方式實(shí)現(xiàn)與通信設(shè)備的連接，如圖6。試運(yùn)行期間，裝置未發(fā)生異常情況，經(jīng)受三次區(qū)外故障，正確不動(dòng)作，倒閘操作過程中，裝置未出現(xiàn)異常。 2002年11

31、月在華北電力集團(tuán)公司電網(wǎng)安全穩(wěn)定技術(shù)管理中心數(shù)模試驗(yàn)室進(jìn)行了500kv數(shù)模試驗(yàn)。參加此次試驗(yàn)還有：alstom公司的p544縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，南京南瑞繼保電氣有限公司rcs-931a型縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，北京四方繼保自動(dòng)化有限公司csl-103a型縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。由于wxh-803保護(hù)裝置采用快速變數(shù)據(jù)窗相量算法可在保證可靠性的前提下可有效地提高電流差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作速度。驗(yàn)收試驗(yàn)中金屬性故障時(shí)保護(hù)的典型動(dòng)作時(shí)間1618ms (含出口繼電器時(shí)間)，此算法至少比采用半周算法的保護(hù)快5ms。圖7是150km小系統(tǒng)中點(diǎn)發(fā)生a相單相接地故障50ms后轉(zhuǎn)換為b相接地故障，首次a相故障18ms跳a相(短路電流0.9a),

32、轉(zhuǎn)換為b相故障33ms三相跳閘。 4 結(jié)束語 wxh-803數(shù)字式光纖電流差動(dòng)保護(hù)裝置采用96點(diǎn)高速采樣、快速短窗算法、采用故障分量差動(dòng)、穩(wěn)態(tài)量電流差動(dòng)、零序電流差動(dòng)作為差動(dòng)保護(hù)的判據(jù)。經(jīng)過500kv系統(tǒng)動(dòng)模試驗(yàn)、數(shù)模試驗(yàn)驗(yàn)證及330kv系統(tǒng)掛網(wǎng)試運(yùn)行，證明了wxh-803保護(hù)裝置可以適用于500kv輸電線路。電壓閉鎖過流保護(hù)電壓閉鎖過流保護(hù)是針對(duì)長距離線路有大功率電機(jī)，電機(jī)起動(dòng)電流接近過流保護(hù)的定值，防止大電機(jī)起動(dòng)時(shí)過流誤動(dòng)作而設(shè)置的。 母線保護(hù)中母聯(lián)只設(shè)過流保護(hù)，當(dāng)母聯(lián)過流時(shí)，說明一定有故障了，但不需要母線電壓低，如果造成母線電壓低，這種故障太嚴(yán)重了，不是過流動(dòng)作，而是速斷動(dòng)作了！四：非電

33、量保護(hù)非電量保護(hù)，顧名思義就是指由非電氣量反映的故障動(dòng)作或發(fā)信的保護(hù)，一般是指保護(hù)的判據(jù)不是電量（電流、電壓、頻率、阻抗等），而是非電量，如瓦斯保護(hù)（通過油速整定）、溫度保護(hù)（通過溫度高低）、防暴保護(hù)（壓力）、防火保護(hù)（通過火災(zāi)探頭等）、超速保護(hù)（速度整定）等。 非電量保護(hù)可對(duì)輸入的非電量接點(diǎn)進(jìn)行soe記錄和保護(hù)報(bào)文記錄并上傳，主要包括本體重瓦斯、調(diào)變重瓦斯、壓力釋放、冷控失電、本體輕瓦斯、調(diào)變輕瓦斯、油溫過高等，經(jīng)壓板直接出口跳閘或發(fā)信報(bào)警。對(duì)于冷控失電，可選擇是否經(jīng)本裝置延時(shí)出口跳閘，最長延時(shí)可達(dá)300分鐘。還可選擇是否經(jīng)油溫過高非電量閉鎖，投入時(shí)只有在外部非電量油溫過高輸入接點(diǎn)閉合時(shí)才開

34、放冷控失電跳閘功能。復(fù)合電壓是什么？ 電力系統(tǒng)過電壓是高電壓研究范疇。電力系統(tǒng)過電壓分為外部過電壓和內(nèi)部過電壓。外部過電壓指大氣過電壓，簡單說就是雷擊。內(nèi)部過電壓包括操作過電壓及諧振過電壓，操作過電壓指因操作失誤，故障、運(yùn)行方式改變等引起系統(tǒng)過電壓，以下情況易發(fā)生：拉合電容器或空載長線路；斷開空載變壓器，電抗器，消弧線圈及同步電機(jī)等；在中性點(diǎn)小接地系統(tǒng)中，一相接地后，發(fā)生間歇電弧等。諧振過電壓指因操作失誤，故障后，在系統(tǒng)某些部分形成l，c自振回路，當(dāng)自振頻率與電網(wǎng)頻率滿足一定關(guān)系而發(fā)生諧振，引起過電壓。內(nèi)部過電壓的根本原因在于l，c元件是儲(chǔ)能元件，根據(jù)能量守衡定律，其儲(chǔ)能不能突變。 復(fù)合電壓是

35、保護(hù)中的。復(fù)合電壓是由相間低電壓和負(fù)序電壓構(gòu)成，一般組成閉鎖元件，防止保護(hù)誤動(dòng)。高后備保護(hù)高后備保護(hù)和低后備保護(hù)是相對(duì)變壓器而言的，變壓器高壓側(cè)的后備保護(hù)稱為高后備，變壓器低壓側(cè)的后備保護(hù)稱為低后備。 后備保護(hù)，是相對(duì)主保護(hù)而言的，一般情況下，變壓器的主保護(hù)是差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)。 變壓器的高后備保護(hù)就是指變壓器高壓側(cè)的后備保護(hù)，包括：高壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖方向過電流保護(hù)、高壓側(cè)零序方向過電流保護(hù)，還有過負(fù)荷保護(hù)。這三種是最常見的，高壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖方向過電流保護(hù)因外部相間短路引起的過電流而動(dòng)作，它可以做為變壓器內(nèi)部相間短路故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)的后備保護(hù)，也可以做為其它側(cè)的后備保護(hù)，當(dāng)方向指向線

36、路和母線，或不帶方向時(shí)，還可以做為本側(cè)線路或母線的后備保護(hù)。高壓側(cè)零序方向過電流保護(hù)因外部單相接地短路引起的過電流而動(dòng)作，它可以做為變壓器內(nèi)部單相接地短路故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)的后備保護(hù)，也可以做為其它側(cè)的后備保護(hù)，當(dāng)方向指向線路和母線，或不帶方向時(shí)，還可以做為本側(cè)線路或母線的后備保護(hù)。它們都可以作用于變壓器本側(cè)或三側(cè)或本側(cè)母聯(lián)開關(guān)掉閘。過負(fù)荷保護(hù)是當(dāng)變壓器過負(fù)荷時(shí)感知高壓側(cè)負(fù)荷電流增大而動(dòng)作，一般只動(dòng)作于信號(hào)。 五：零序電流保護(hù)1、當(dāng)變壓器利用高壓側(cè)過電流保護(hù)及低壓側(cè)出線斷路器保護(hù)不能滿足靈敏性要求時(shí)，應(yīng)在變壓器中性線上裝設(shè)零序過電流保護(hù)。 2、高壓側(cè)為單電源，低壓側(cè)無電源的降壓變壓器，不

37、宜裝設(shè)專門的零序保護(hù)。 3、400kva及以上，線圈為星形-星形聯(lián)結(jié)低壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地的變壓器，低壓側(cè)單相接地短路保護(hù)應(yīng)選擇接于低壓側(cè)中性線上的零序電流保護(hù)，保護(hù)裝置應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作與跳閘。 4、610kv線路的單相接地故障的保護(hù)，對(duì)有條件安裝零序電流互感器的線路，采用零序電流保護(hù)裝置?！薄笆裁词橇阈虮Ｗo(hù)?大電流接地系統(tǒng)中為什么要單獨(dú)裝設(shè)零序保護(hù)? 答:在大短路電流接地系統(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(gòu)成保護(hù)接地短路的繼電保護(hù)裝置統(tǒng)稱為零序保護(hù)。三相星形接線的過電流保護(hù)雖然也能保護(hù)接地短路,但其靈敏度較低,保護(hù)時(shí)限較長。采用零序保護(hù)就可克服此不足,這是因

38、為:系統(tǒng)正常運(yùn)行和發(fā)生相間短路時(shí),不會(huì)出現(xiàn)零序電流和零序電壓,因此零序保護(hù)的動(dòng)作電流可以整定得較小,這有利于提高其靈敏度；y/接線降壓變壓器,側(cè)以后的接地故障不會(huì)在y側(cè)反映出零序電流,所以零序保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限可以不必與該種變壓器以后的線路保護(hù)相配合而取較短的動(dòng)作時(shí)限。 簡述方向零序電流保護(hù)特點(diǎn)和在接地保護(hù)中的作用？ 答:方向零序電流保護(hù)是反應(yīng)線路發(fā)生接地故障時(shí)零序電流分量大小和方向的多段式電流方向保護(hù)裝置,在我國大電流接地系統(tǒng)不同電壓等級(jí)電力網(wǎng)的線路上,根據(jù)部頒規(guī)程規(guī)定,都裝設(shè)了方向零序電流保護(hù)裝置,作為基本保護(hù)。電力系統(tǒng)事故統(tǒng)計(jì)材料表明,大電流接地系統(tǒng)電力網(wǎng)中,線路接地故障占線路全部故障的80

39、%90%,方向零序電流保護(hù)的正確動(dòng)作率約97%,是高壓線路保護(hù)中正確動(dòng)作率最高的保護(hù)之一。方向零序電流保護(hù)具有原理簡單、動(dòng)作可靠、設(shè)備投資小,運(yùn)行維護(hù)方便、正確動(dòng)作率高等一系列優(yōu)點(diǎn)。 零序電流保護(hù)有什么優(yōu)點(diǎn)? 答:帶方向性和不帶方向性的零序電流保護(hù)是簡單而有效的接地保護(hù)方式,其優(yōu)點(diǎn)是: 1、結(jié)構(gòu)與工作原理簡單,正確動(dòng)作率高于其他復(fù)雜保護(hù)。 2、整套保護(hù)中間環(huán)節(jié)少,特別是對(duì)于近處故障,可以實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)作,有利于減少發(fā)展性故障。 3、在電網(wǎng)零序網(wǎng)絡(luò)基本保持穩(wěn)定的條件下,保護(hù)范圍比較穩(wěn)定。 4、保護(hù)反應(yīng)零序電流的絕對(duì)值,受故障過渡電阻的影響較小。 5、保護(hù)定值不受負(fù)荷電流的影響,也基本不受其他中性點(diǎn)不

40、接地電網(wǎng)短路故障的影響,所以保護(hù)延時(shí)段靈敏度允許整定較高。 零序電流保護(hù)為什么設(shè)置靈敏段和不靈敏段? 答:采用三相重合閘或綜合重合閘的線路,為防止在三相合閘過程中三相觸頭不同期或單相重合過程的非全相運(yùn)行狀態(tài)中又產(chǎn)生振蕩時(shí)零序電流保護(hù)誤動(dòng)作,常采用兩個(gè)第一段組成的四段式保護(hù)。 靈敏一段是按躲過被保護(hù)線路末端單相或兩相接地短路時(shí)出現(xiàn)的最大零序電流整定的。其動(dòng)作電流小,保護(hù)范圍大,但在單相故障切除后的非全相運(yùn)行狀態(tài)下被閉鎖。這時(shí),如其他相再發(fā)生故障,則必須等重合閘重合以后,靠重合閘后加速跳閘。使跳閘時(shí)間長,可能引起系統(tǒng)相鄰線路由于保護(hù)不配而越級(jí)跳閘。故增設(shè)一套不靈敏一段保護(hù)。 不靈敏一段是按躲過非全

41、相運(yùn)行又產(chǎn)生振蕩時(shí)出現(xiàn)的最大零序電流整定的,其動(dòng)作電流大,能躲開上述非全相情況下的零序電流,兩者都是瞬時(shí)動(dòng)作的 接地距離保護(hù)有什么優(yōu)點(diǎn)? 答：接地距離保護(hù)的最大優(yōu)點(diǎn)是:瞬時(shí)段的保護(hù)范圍固定,還可以比較容易獲得有較短延時(shí)和足夠靈敏度的第二段接地保護(hù)。特別適合于短線路的一、二段保護(hù)。 對(duì)短線路說來,一種可行的接地保護(hù)方式,是用接地距離保護(hù)一、二段再輔之以完整的零序電流保護(hù)。兩種保護(hù)各自配合整定,各司其責(zé):接地距離保護(hù)用以取得本線路的瞬時(shí)保護(hù)段和有較短時(shí)限與足夠靈敏度的全線第二段保護(hù)；零序電流保護(hù)則以保護(hù)高電阻故障為主要任務(wù),保證與相鄰線路的零序電流保護(hù)間有可靠的選擇性。 多段式零序電流保護(hù)逐級(jí)配合

42、的原則是什么？不遵守逐級(jí)配合原則的后果是什么？ 相鄰保護(hù)逐級(jí)配合的原則是要求相鄰保護(hù)在靈敏度和動(dòng)作時(shí)間上均能相互配合,在上、下兩級(jí)保護(hù)的動(dòng)作特性之間,不允許出現(xiàn)任何交錯(cuò)點(diǎn),并應(yīng)留有一定裕度。實(shí)踐證明,逐級(jí)配合的原則是保證電網(wǎng)保護(hù)有選擇性動(dòng)作的重要原則,否則就難免會(huì)出現(xiàn)保護(hù)越級(jí)跳閘,造成電網(wǎng)事故擴(kuò)大的嚴(yán)重后果。 ”六：母線差動(dòng)保護(hù)基本原理, 用通俗的比喻，就是按照收、支平衡的原理進(jìn)行判斷和動(dòng)作的。因?yàn)槟妇€上只有進(jìn)出線路，正常運(yùn)行情況，進(jìn)出電流的大小相等，相位相同。如果母線發(fā)生故障，這一平衡就會(huì)破壞。有的保護(hù)采用比較電流是否平衡，有的保護(hù)采用比較電流相位是否一致，有的二者兼有，一旦判別出母線故障，

43、立即啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作元件，跳開母線上的所有斷路器。如果是雙母線并列運(yùn)行，有的保護(hù)會(huì)有選擇地跳開母聯(lián)開關(guān)和有故障母線的所有進(jìn)出線路斷路器，以縮小停電范圍。 母線保護(hù)是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要系統(tǒng)設(shè)備，它的安全性、可靠性、靈敏性和快速性對(duì)保證整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)的安全具有決定性的意義。迄今為止，在電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用過的母聯(lián)電流比相式差動(dòng)保護(hù)、電流相位比較式差動(dòng)保護(hù)、比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)，經(jīng)各發(fā)、供電單位多年電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，普遍認(rèn)為就適應(yīng)母線運(yùn)行方式、故障類型、過渡電阻等方面而言，無疑是按分相電流差動(dòng)原理構(gòu)成的比率制動(dòng)式母差保護(hù)效果最佳。 但是隨著電網(wǎng)微機(jī)保護(hù)技術(shù)的普及和微機(jī)型母差保護(hù)的不斷完善，以中阻抗比率差動(dòng)

44、保護(hù)為代表的傳統(tǒng)型母差保護(hù)的局限性逐漸體現(xiàn)出來。從電流回路、出口選擇的抗飽和能力等多方面，傳統(tǒng)型的母差保護(hù)與微機(jī)母差保護(hù)相比已不可同日而語。尤其是隨著變電站自動(dòng)化程度的提高，各種設(shè)備的信息需上傳到監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控，使傳統(tǒng)型的母差保護(hù)無法滿足現(xiàn)代變電站運(yùn)行維護(hù)的需要。 下面通過對(duì)微機(jī)母差保護(hù)在500 kv及以下系統(tǒng)應(yīng)用的了解，依據(jù)多年現(xiàn)場安裝、調(diào)試各類保護(hù)設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)微機(jī)母差保護(hù)與以中阻抗比率差動(dòng)保護(hù)為代表的傳統(tǒng)型母差保護(hù)的原理和二次回路進(jìn)行對(duì)比分析。 1微機(jī)母差保護(hù)與比率制動(dòng)母差保護(hù)的比較 1.1微機(jī)母差保護(hù)特點(diǎn) a. 數(shù)字采樣，并用數(shù)學(xué)模型分析構(gòu)成自適應(yīng)阻抗加權(quán)抗ta飽和判據(jù)。 b.

45、 允許ta變比不同，具備調(diào)整系數(shù)可以整定，可適應(yīng)以后擴(kuò)建時(shí)的任何變比情況。 c. 適應(yīng)不同的母線運(yùn)行方式。 d. ta回路和跳閘出口回路無觸點(diǎn)切換，增加動(dòng)作的可靠性，避免因觸點(diǎn)接觸不可靠帶來的一系列問題。 e. 同一裝置內(nèi)用軟件邏輯可實(shí)現(xiàn)母差保護(hù)、充電保護(hù)、死區(qū)保護(hù)、失靈保護(hù)等，結(jié)構(gòu)緊湊，回路簡單。 f. 可進(jìn)行不同的配置，滿足主接線形式不同的需要。 g. 人機(jī)對(duì)話友善，后臺(tái)接口通訊方式靈活，與監(jiān)控系統(tǒng)通信具備完善的裝置狀態(tài)報(bào)文。 h. 支持電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)iec 608705103規(guī)約，兼容comtrade輸出的故障錄波數(shù)據(jù)格式。 1.2基本原理的比較 傳統(tǒng)比率制動(dòng)式母差保護(hù)的原理是采用被保護(hù)母

46、線各支路(含母聯(lián))電流的矢量和作為動(dòng)作量，以各分路電流的絕對(duì)值之和附以小于1的制動(dòng)系數(shù)作為制動(dòng)量。在區(qū)外故障時(shí)可靠不動(dòng)，區(qū)內(nèi)故障時(shí)則具有相當(dāng)?shù)撵`敏度。算法簡單但自適應(yīng)能力差，二次負(fù)載大，易受回路的復(fù)雜程度的影響。 但微機(jī)型母線差動(dòng)保護(hù)由能夠反映單相故障和相間故障的分相式比率差動(dòng)元件構(gòu)成。雙母線接線差動(dòng)回路包括母線大差回路和各段母線小差回路。大差是除母聯(lián)開關(guān)和分段開關(guān)外所有支路電流所構(gòu)成的差回路，某段母線的小差指該段所連接的包括母聯(lián)和分段斷路器的所有支路電流構(gòu)成的差動(dòng)回路。大差用于判別母線區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障，小差用于故障母線的選擇。 這兩種原理在使用中最大的不同是微機(jī)母差引入大差的概念作為故障判據(jù)，

47、反映出系統(tǒng)中母線節(jié)點(diǎn)和電流狀態(tài)，用以判斷是否真正發(fā)生母線故障，較傳統(tǒng)比率制動(dòng)式母差保護(hù)更可靠，可以最大限度地減少刀閘輔助接點(diǎn)位置不對(duì)應(yīng)而造成的母差保護(hù)誤動(dòng)作。 1.3對(duì)刀閘切換使用和監(jiān)測的比較 傳統(tǒng)比率制動(dòng)式母差保護(hù)用開關(guān)現(xiàn)場的刀閘輔助接點(diǎn)，控制切換繼電器的動(dòng)作與返回，電流回路和出口跳閘回路都依賴于刀閘輔助接點(diǎn)和切換繼電器接點(diǎn)的可靠性，刀閘輔助接點(diǎn)和切換繼電器的位置監(jiān)測是保護(hù)屏上的位置指示燈，至于繼電器接點(diǎn)好壞，在元件輕載的情況下無法知道。 微機(jī)保護(hù)裝置引入刀閘輔助觸點(diǎn)只是用于判別母線上各元件的連接位置，母線上各元件的電流回路和出口跳閘回路都是通過電流變換器輸入到裝置中變成數(shù)字量，各回路的電流

48、切換用軟件來實(shí)現(xiàn)，避免了因接點(diǎn)不可靠引起電流回路開路的可能。 另外，微機(jī)母差保護(hù)裝置可以實(shí)時(shí)監(jiān)視和自檢刀閘輔助觸點(diǎn)，如各支路元件ta中有電流而無刀閘位置；兩母線刀閘并列；刀閘位置錯(cuò)位造成大差的差電流小于ta斷線定值但小差的差電流大于ta斷線定值時(shí)，均可以延時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。微機(jī)母差保護(hù)裝置是通過電流校驗(yàn)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視和自檢刀閘輔助觸點(diǎn)，并自動(dòng)糾正刀閘輔助觸點(diǎn)的錯(cuò)誤的。運(yùn)行人員如果發(fā)現(xiàn)刀閘輔助觸點(diǎn)不可靠而影響母差保護(hù)運(yùn)行時(shí)，可以通過保護(hù)屏上附加的刀閘模擬盤，用手動(dòng)強(qiáng)制開關(guān)指定刀閘的現(xiàn)場狀態(tài)。 1.4對(duì)ta抗飽和能力的對(duì)比 母線保護(hù)經(jīng)常承受穿越性故障的考驗(yàn)，而且在嚴(yán)重故障情況下必定造成部分ta飽和，因

49、此抗飽和能力對(duì)母線保護(hù)是一個(gè)重要的參數(shù)。 1.4.1傳統(tǒng)型母差保護(hù) a. 對(duì)于外部故障，完全飽和ta的二次回路可以只用它的全部直流回路的電阻等值表示，即忽略電抗。某一支路ta飽和后，大部分不平衡電流被飽和ta的二次阻抗所旁路，差動(dòng)繼電器可靠不動(dòng)作。 b. 對(duì)于內(nèi)部故障，ta至少過14周波才會(huì)出現(xiàn)飽和，差動(dòng)繼電器可快速動(dòng)作并保持。 1.4.2微機(jī)型母差保護(hù) 微機(jī)母差保護(hù)拋開了ta電抗的變化判據(jù)，使用數(shù)學(xué)模型判據(jù)來檢測ta的飽和，效果更可靠。并且在ta飽和時(shí)自動(dòng)降低制動(dòng)的門檻值，保證差動(dòng)元件的正確動(dòng)作。ta飽和的檢測元件有兩個(gè)： a. 采用新型的自適應(yīng)阻抗加權(quán)抗飽和方法，即利用電壓工頻變化量差動(dòng)元

50、件和工頻變化量阻抗元件（前者）與工頻變化量電壓元件（后者）相對(duì)動(dòng)作時(shí)序進(jìn)行比較，區(qū)內(nèi)故障時(shí)，同時(shí)動(dòng)作，區(qū)外故障時(shí)，前者滯后于后者。根據(jù)此動(dòng)作的特點(diǎn)，組成了自適應(yīng)的阻抗加權(quán)判據(jù)。由于此判據(jù)充分利用了區(qū)外故障發(fā)生ta飽和時(shí)差流不同于區(qū)內(nèi)故障時(shí)差流的特點(diǎn)，具有極強(qiáng)的抗ta飽和能力，而且區(qū)內(nèi)故障和一般轉(zhuǎn)換型故障(故障由母線區(qū)外轉(zhuǎn)至區(qū)內(nèi))時(shí)的動(dòng)作速度很快。 b. 用諧波制動(dòng)原理檢測ta飽和。這種原理利用了ta飽和時(shí)差流波形畸變和每周波存在線性傳變區(qū)等特點(diǎn)，根據(jù)差流中諧波分量的波形特征檢測ta飽和。該元件抗飽和能力很強(qiáng)，而且在區(qū)外故障ta飽和后發(fā)生同名相轉(zhuǎn)換性故障的極端情況下仍能快速切除故障母線。 從原理

51、上分析，微機(jī)型母差保護(hù)的先進(jìn)性是顯而易見的。傳統(tǒng)型的母差判據(jù)受元件質(zhì)量影響很大，在元件老化的情況下，存在誤動(dòng)的可能。微機(jī)母差的軟件算法判據(jù)具備完善的裝置自檢功能，大大降低了裝置誤動(dòng)的可能。 1.5ta二次負(fù)擔(dān)方面的比較 比率制動(dòng)母差保護(hù)和微機(jī)母差保護(hù)都是將ta二次直接用電纜引到控制室母差保護(hù)屏端子排上，二者在電纜的使用上沒有差別，但因?yàn)閮烧叩碾娎|末端所帶設(shè)備不同，微機(jī)母差是電流變換器，電流變換器二次帶的小電阻，經(jīng)壓頻轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)；而傳統(tǒng)中阻抗的比率制動(dòng)式母差保護(hù)，變流器二次接的是165301 的電阻，因此這兩種母差保護(hù)二次所帶的負(fù)載有很大的不同，對(duì)于微機(jī)母差保護(hù)而言，一次ta的母差保護(hù)線圈

52、所帶負(fù)擔(dān)很小，這極大地改善了ta的工況。 2差動(dòng)元件動(dòng)作特性分析與對(duì)比 2.1比率差動(dòng)元件工作原理的對(duì)比 常規(guī)比率差動(dòng)元件與微機(jī)母差保護(hù)工作原理上沒有本質(zhì)的不同，只是兩者的制動(dòng)電流不同。前者由本母線上各元件(含母聯(lián))的電流絕對(duì)值的和作為制動(dòng)量，后者將母線上除母聯(lián)、分段電流以外的各元件電流絕對(duì)值的和作為制動(dòng)量，差動(dòng)元件動(dòng)作量都是本母線上各元件電流矢量和絕對(duì)值。 常規(guī)比率差動(dòng)元件的動(dòng)作判據(jù)為： 式中id母線上各支路二次電流的矢量； idset差電流定值； k、kr比率制動(dòng)系數(shù)。 比較上述兩判據(jù)，當(dāng)k=kr(1kr)，亦即kr=k(1k) 時(shí)，常規(guī)比率差動(dòng)和微機(jī)母差的復(fù)式比率差動(dòng)特性是一致的。 2.

53、2區(qū)內(nèi)故障的靈敏性 考慮區(qū)內(nèi)故障，假設(shè)總故障電流為1，流出母線電流的百分比為ext，即流入母線的電流為1ext。則id=1,ir=12ext,分別帶入式（1）和式（3）中。對(duì)于常規(guī)比率差動(dòng)元件，由idkir得：1k（12ext），故： 綜上所述，母線發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，即使有故障電流流出母線，汲出電流滿足式（4）和式（5）的條件，常規(guī)比率差動(dòng)元件和微機(jī)母差的復(fù)式比率差動(dòng)元件仍能可靠動(dòng)作。 2.3區(qū)外故障的穩(wěn)定性 假設(shè)穿越故障電流為i，故障支路的ta誤差達(dá)到，則id=，ir=2。 對(duì)于常規(guī)比率差動(dòng)元件： 由idkir，得七：何謂三段式電流保護(hù)？其各段是怎樣獲得動(dòng)作選擇性的？由無時(shí)限電流速斷、限時(shí)電流

54、速斷與定時(shí)限過電流保護(hù)組合而構(gòu)成的一套保護(hù)裝置，稱為三段式電流保護(hù)。無時(shí)限電流速斷保護(hù)是靠動(dòng)作電流的整定獲得選擇性；時(shí)限電流速斷和過電流保護(hù)是靠上、下級(jí)保護(hù)的動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的配合獲得選擇性。一段又叫電流速斷保護(hù)，沒有時(shí)限，按躲開本段末端最大短路電流整定二段又叫限時(shí)電流速斷，按躲開下級(jí)各相鄰元件電流速斷保護(hù)的最大動(dòng)作范圍整定，可以作為本段線路一段的后備保護(hù)，比一段多時(shí)間t時(shí)限。三段又叫過電流保護(hù)，按照躲開本元件最大負(fù)荷電流來整定，具有比二段更長的時(shí)限，可以作為一二段的后備保護(hù)，保護(hù)范圍最大，時(shí)限最長。 線路三段式零序電流保護(hù)的構(gòu)成及動(dòng)作過程 線路三段式零序電流保護(hù)的構(gòu)成及動(dòng)作過程 三段式零序

55、電流保護(hù)的原理接線如圖14，在被保護(hù)線路的三相上分別裝設(shè)型號(hào)和變比完全相同的電流互感器，將它們的二次繞組互相并聯(lián)，然后接至電流繼電器的線圈。當(dāng)正常運(yùn)行和發(fā)生相間故障時(shí)，電網(wǎng)中沒有零序電流，故ir=0，繼電器不動(dòng)作，只有發(fā)生接地故障時(shí)，才出現(xiàn)零序電流，如其值超過整定值，繼電器就動(dòng)作。 實(shí)際工作中，由于三只電流互感器的勵(lì)磁特性不一致，當(dāng)發(fā)生相間故障時(shí)，會(huì)造成較大的不平衡電流。為了使保護(hù)裝置在這種情況下不誤動(dòng)作，通常將保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過最大不平衡電流來整定。 與相間短路的電流保護(hù)相同，零序電流保護(hù)也采用階段式保護(hù)，通常采用三段式。目前的“四統(tǒng)一”保護(hù)屏則采用四段式。圖14為三段式零序電流保護(hù)的原理

56、接線圖。瞬時(shí)零序電流速斷（零序段有，由ka1、km和ks7構(gòu)成），一般取保護(hù)線路末端接地短路時(shí)，流過保護(hù)裝置3倍最大零序電流3iom的1.3倍，保護(hù)范圍不小于線路全長的15%25%。 零序段（由ka3、kt4和ks8構(gòu)成）的整定電流，一般取下一級(jí)線路的零序段整定電流的1.2倍，時(shí)限0.5s，保證在本線末端單相接地時(shí)，可靠動(dòng)作。零序段（由ka5、kt6和ks9構(gòu)成）的整定電流可取零序（或）段整定的1.2倍，或大于三相短路的最大不平衡電流，其靈敏性要求下一級(jí)末端故障時(shí)，能可靠動(dòng)作。圖14三段式零序電流保速斷、限時(shí)速斷、過流是三段式電流保護(hù)距離保護(hù)有類似的性質(zhì)，三段按照阻抗值和時(shí)間相互配的原則，一段保護(hù)本線路全場的80%，二段保護(hù)全長及下一線路的一部分，三段保護(hù)下一線路全全長，作為