電力系統(tǒng)繼電保護(hù)期末復(fù)習(xí)

1、1 緒論P(yáng)11.1 電力系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)、不正常工作狀態(tài)和故障狀態(tài)P11.1.1 正常工作狀態(tài) 1.1.2 常見的不正常工作狀態(tài)及其危害 1.1.3 故障狀態(tài)及其危害 1.1.3繼電保護(hù)的作用基本任務(wù)：自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到損壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)維條件，動(dòng)作與發(fā)信號(hào)或跳閘。1.2 繼電保護(hù)的基本原理及其組成P51.2.1 繼電保護(hù)的基本原理1.2.2 保護(hù)裝置的構(gòu)成 1.測(cè)量比較元件 2.邏輯判斷元件 3.執(zhí)行輸出元件 P71.2.3 繼電保護(hù)的工作回路：P8將通過一次電力設(shè)備的電流、電

2、壓線性地傳變?yōu)檫m合繼電保護(hù)等二次設(shè)備使用的電流、電壓，并使一次設(shè)備與二次設(shè)備隔離的設(shè)備，如電流、電壓互感器及其與保護(hù)裝置連接的電纜等；斷路器跳閘線圈及與保護(hù)裝置出口間的連接電纜，指示保護(hù)裝置動(dòng)作情況的信號(hào)設(shè)備；保護(hù)裝置及跳閘、信號(hào)回路設(shè)備的工作電源等。1.2.4 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的工作配合1.3 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求P91.3.1 可靠性（安全性和信賴性）最基本，可靠不動(dòng)作?？煽縿?dòng)作，不拒動(dòng)。1.3.2 選擇性 在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障從電力系統(tǒng)中斷開，最大限度地保證系統(tǒng)中無古戰(zhàn)各部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。1.3.3 速動(dòng)性 1.3.4 靈敏性：保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。1.4

3、 繼電保護(hù)發(fā)展簡(jiǎn)史P122 電網(wǎng)的電流保護(hù)P152.1 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)P152.2 雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的方向性電流保護(hù)P352.3 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中接地短路的零序電流及方向保護(hù)P462.4 中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中單相接地故障的保護(hù)P553 電網(wǎng)距離保護(hù)P673.1 距離保護(hù)的基本原理與構(gòu)成P673.1.1 距離保護(hù)的概念：利用短路時(shí)電壓、電流同時(shí)變化的特征，測(cè)量電壓與電流的比值，反應(yīng)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離而工作的保護(hù)。3.1.2 測(cè)量阻抗及其與故障距離的關(guān)系 3.1.3 三相系統(tǒng)中測(cè)量電壓和測(cè)量電流的選取P691.單相接地短路故障 2 。5.故障環(huán)路3.1.4 距離保護(hù)

4、的時(shí)限特性 3.1.5 距離保護(hù)的構(gòu)成。(啟動(dòng) 測(cè)量 震蕩閉鎖 電壓回路斷線 配合邏輯 出口部分)3.2 阻抗繼電器及其動(dòng)作特性P743.2.1 阻抗繼電器動(dòng)作區(qū)域的概念 3.2.2 阻抗繼電器的動(dòng)作特性和P74動(dòng)作方程 1.圓特性阻抗繼電器（偏移圓、方向圓、全阻抗圓、上拋圓、特性圓）2.蘋果形特性和橄欖形特性P78阻抗元件 3.直線特性的P79阻抗元件(電抗特性、電阻特性) 4.多邊形特性3.2.3 絕對(duì)值比較與相位比較之間的相互轉(zhuǎn)換P823.3 阻抗繼電器的實(shí)現(xiàn)方法P833.3.1 絕對(duì)值比較原理的實(shí)現(xiàn) 1.模擬式距離保護(hù)中絕對(duì)值比較的實(shí)現(xiàn) 2.數(shù)字式保護(hù)中絕對(duì)值比較的實(shí)現(xiàn)P853.3.2

5、 相位比較原理的實(shí)現(xiàn) 1.模擬式保護(hù)中相位比較的實(shí)現(xiàn) 2.數(shù)字式保護(hù)中相位比較的實(shí)現(xiàn)(相量比較方式、瞬時(shí)采樣值比較方式P88)3.3.3 比較工作電壓相位法實(shí)現(xiàn)的故障區(qū)段判斷1.比較工作電壓相位法的基本原理：同相區(qū)內(nèi)反相區(qū)外 以Um為極化(參考)電壓，方向圓特性，原點(diǎn)附近。2.以正序電壓為參考電壓的測(cè)量元件P91(不同故障下正序參考電壓的變化、動(dòng)作特性P93) 正向故障偏移圓，正向出口短路也能可靠動(dòng)作。注意：該特性是在正向故障的前提下導(dǎo)出的，所以動(dòng)作區(qū)域包括原點(diǎn)并不意味著會(huì)失去方向性！反向故障上拋圓，可靠不動(dòng)作。缺點(diǎn)：出口三相對(duì)稱性短路時(shí)三相電壓都為零，將失去比較依據(jù)。3.以記憶電壓為參考電壓

6、的測(cè)量元件P95(克服以上缺點(diǎn)且耐受過度電阻的能力比方向圓強(qiáng))3.3.4 阻抗繼電器的精確工作電流與精確工作電壓P97 (最小動(dòng)作電流Iop.min、最小動(dòng)作阻抗Iac.min,最小精確工作電壓Uac.min=Iac.min|Zset|=|10Uo/Ku|越小越好。)3.4 距離保護(hù)的整定計(jì)算與對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià)P993.4.1 距離保護(hù)的整定計(jì)算 1.距離保護(hù)第I段的整定 2.。3.4.2 對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià) 1.由于同時(shí)利用了短路時(shí)電壓、電流的變化特征，通過測(cè)量故障阻抗來確定故障所處的范圍，保護(hù)區(qū)穩(wěn)定，靈敏度高，動(dòng)作情況受電網(wǎng)運(yùn)行方式變化的影響小，能夠在多側(cè)電源的高壓及超高壓復(fù)雜電力系統(tǒng)中應(yīng)用

7、。2.由于只利用了線路一側(cè)短路時(shí)電壓電流，一段保護(hù)范圍不夠全長(zhǎng)，二段靈敏度不夠，有時(shí)不能滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定性對(duì)短路切除快速性的要求，因而，還應(yīng)配備能夠全線快速切除故障的縱聯(lián)保護(hù)。3.距離保護(hù)的阻抗測(cè)量原理，除可以用于輸電線路，還可以用于發(fā)電機(jī)，變壓器保護(hù)作為后備。4.相對(duì)于電流、電壓保護(hù)，距離保護(hù)的構(gòu)成、接線盒算法都比價(jià)復(fù)雜，裝置自身的可靠性稍差。3.5 距離保護(hù)的振蕩閉鎖P1063.5.1 振蕩閉鎖的概念：并聯(lián)運(yùn)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，稱振蕩。失步振蕩屬于嚴(yán)重的不正常運(yùn)行狀態(tài)，而不是故障狀態(tài)。所以振蕩時(shí)，要采取必要的措施，防止保護(hù)因測(cè)量元件動(dòng)作而無動(dòng)。這種用來

8、防止系統(tǒng)振蕩時(shí)保護(hù)誤動(dòng)的措施，為振蕩閉鎖。3.5.2 電力系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)測(cè)量元件的影響P1071.電力系統(tǒng)振蕩時(shí)電流、電壓的變化規(guī)律 2.電力系統(tǒng)振蕩時(shí)測(cè)量阻抗的變化規(guī)律P108 3.電力系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響 4.電力系統(tǒng)振蕩與短路時(shí)電氣量的差異：振蕩時(shí)，三相完全對(duì)稱，沒有零負(fù)序分量。而短路時(shí)總要長(zhǎng)時(shí)間或瞬時(shí)出現(xiàn)負(fù)序零序分量。振蕩時(shí)電氣量周期變化，與系統(tǒng)功角變化速度一致，比較慢，當(dāng)兩側(cè)功角擺開至180°時(shí)相當(dāng)于在振蕩中心發(fā)生三相短路；從短路前到短路后電氣量突然變化，速度快，而短路后短路電流、各點(diǎn)殘余電壓和測(cè)量阻抗在不計(jì)衰減時(shí)是不變的。振蕩時(shí)，電氣量周期性變化，若阻抗測(cè)量元件誤

9、動(dòng)，則在一個(gè)振蕩周期內(nèi)動(dòng)作和返回各一次，而短路時(shí)阻抗測(cè)量元件可能動(dòng)作，可能不動(dòng)作。3.5.3 距離保護(hù)的振蕩閉鎖措施P110基本要求：系統(tǒng)發(fā)生全相或非全相振蕩時(shí)，保護(hù)裝置不應(yīng)誤動(dòng)作跳閘。系統(tǒng)全相非全相振蕩過程中，被保護(hù)線路發(fā)生各種不對(duì)稱故障，保護(hù)裝置應(yīng)有選擇性的動(dòng)作跳閘，縱聯(lián)保護(hù)仍應(yīng)快速動(dòng)作。系統(tǒng)在全相振蕩過程中再發(fā)生三相故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)可靠動(dòng)作跳閘，并允許帶短延時(shí)。1.利用系統(tǒng)短路時(shí)負(fù)序、零序分量或電流突然變化，短路時(shí)開放保護(hù)，實(shí)現(xiàn)振蕩閉鎖 開放時(shí)間TDW要保證區(qū)內(nèi)故障時(shí)I、II段有足夠時(shí)間可靠跳閘、同時(shí)保證區(qū)外故障引起的振蕩在這短時(shí)間內(nèi)不進(jìn)入動(dòng)作區(qū)。啟動(dòng)元件只判別是否短路2.利用阻抗變化

10、率的不同來構(gòu)成振蕩閉鎖P112 3.利用動(dòng)作的延時(shí)實(shí)現(xiàn)振蕩閉鎖3.5.4 振蕩過程中再故障的判斷3.6 故障類型判別和故障選相P1133.7 距離保護(hù)特殊問題的分析P1143.7.1 短路點(diǎn)過渡電阻對(duì)距離保護(hù)的影響 1.過渡電阻的性質(zhì) 2.單測(cè)電源線路上過渡電阻對(duì)距離保護(hù)的影響 3.雙側(cè)電源線路上過渡電阻的影響P116 穩(wěn)態(tài)超越：因過渡電阻的存在而導(dǎo)致保護(hù)測(cè)量阻抗變小，進(jìn)一步引起保護(hù)誤動(dòng)的現(xiàn)象。 4.克服過渡電阻影響的措施：使用能容許較大過渡電阻而不至于拒動(dòng)大的測(cè)量元件動(dòng)作特性。3.7.2 線路串聯(lián)補(bǔ)償電容對(duì)距離保護(hù)的影響P1181.采用直線型動(dòng)作特性克服反向誤動(dòng) 2.用負(fù)序功率方向元件閉鎖誤

11、動(dòng)的距離保護(hù) 3.選取故障前的記憶電壓為參考電壓來克服串聯(lián)補(bǔ)償?shù)挠绊憽?4.通過整定計(jì)算來見笑串聯(lián)補(bǔ)償電容的影響 3.7.3 短路電壓、電流中的非工頻分量對(duì)距離保護(hù)的影響1.衰減直流分量對(duì)距離保護(hù)的影響及克服措施：對(duì)絕對(duì)值比較和相位比較都有影響，但對(duì)相位影響更大。方法：采用不受其影響的算法、采用各種濾除衰減直流分量的算法。 2.諧波及高頻分量對(duì)距離保護(hù)的影響與克服措施：模擬低通濾波、數(shù)字濾波3.8 工頻故障分量距離保護(hù)P1203.8.1 工頻故障分量的概念 特點(diǎn)：僅在故障后存在、故障點(diǎn)故障分量電壓最大，中性點(diǎn)最低、保護(hù)安裝處電壓電流相位關(guān)系只與保護(hù)安裝處到背側(cè)系統(tǒng)中性點(diǎn)間的阻抗決定，不受系統(tǒng)電

12、動(dòng)勢(shì)和短路點(diǎn)過渡電阻的影響。(只與故障狀況有關(guān)，不受負(fù)荷狀態(tài)、振蕩的影響，動(dòng)作特性良好。)3.8.2 工頻故障分量距離保護(hù)的工作原理P122 3.8.3 工頻故障分量距離保護(hù)的動(dòng)作特性P123 |Zs+Zset|>=|Zs+Zm|以-Zs為圓心，|Zs+Zset|為半徑，強(qiáng)耐受過渡電阻能力，且不存在由于對(duì)策電流助增引起的穩(wěn)態(tài)超越問題。 3.8.4 工頻故障分量的特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)：阻抗繼電器以電力系統(tǒng)故障引起的故障分量電壓、電流為測(cè)量信號(hào)，不反應(yīng)故障前的負(fù)荷量和系統(tǒng)振蕩，動(dòng)作性能基本上不受非故障狀態(tài)的影響，無需加振蕩閉鎖。阻抗繼電器僅反應(yīng)故障分量的工頻穩(wěn)態(tài)量，不反應(yīng)其中的暫態(tài)分量，動(dòng)作性能較

13、穩(wěn)定。阻抗繼電器的動(dòng)作判據(jù)簡(jiǎn)單，因而實(shí)現(xiàn)方便，動(dòng)作速度較快。阻抗繼電器具有明確的方向性，因而既可以作為距離元件，又可以作為方向元件使用。阻抗繼電器本身具有較好的選相能力。應(yīng)用：可作為快速距離保護(hù)一段，快速切除一段范圍內(nèi)故障。還可與四邊形特性的阻抗繼電器復(fù)合組成復(fù)合距離繼電器，作為縱聯(lián)保護(hù)的方向元件。4 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)P1284.1 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)概述P1284.1.1 引言按照所利用信息通道類型P129：1導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù) 2.電力線載波縱聯(lián)保護(hù) 3.微波縱聯(lián)保護(hù) 4.光纖縱聯(lián)保護(hù)按照保護(hù)動(dòng)作原理：1.方向比較式縱聯(lián)保護(hù) 2.縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)4.1.2 輸電線路短路時(shí)兩側(cè)電氣量的故障特征分析

14、P1301.兩端電流相量和的故障特征 2.兩端功率方向的故障特征 3.兩端電流相位特征 4.兩端測(cè)量阻抗的特征4.1.3 縱聯(lián)保護(hù)的基本原理P1311.縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù) 2.方向比較式縱聯(lián)保護(hù) 3.電流相位比較式縱聯(lián)保護(hù) 4.距離縱聯(lián)保護(hù)：相對(duì)于2.只是用方向阻抗元件代替功率方向元件。優(yōu)點(diǎn)：II段外的故障方向元件不動(dòng)作，減少了方向元件動(dòng)作次數(shù)，可靠性高。4.2 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換P1324.2.1 導(dǎo)引線通信（環(huán)流式、均壓式）4.2.2 電力載波通信P133（1、電力線載波通信的構(gòu)成:輸電線路、阻波器、耦合電容器、連接濾波器、高頻收發(fā)信機(jī)，接地開關(guān)。2、電力線載波通道的特點(diǎn)：無中繼

15、通信距離長(zhǎng)。經(jīng)濟(jì)、使用方便。工程施工比較簡(jiǎn)單。3、電力線載波通道的工作方式：P135 正常無高頻電流方式。正常有高頻電流方式。三移頻方式。4、電力線載波信號(hào)的種類：閉鎖信號(hào)允許信號(hào)跳閘信號(hào)）4.2.3 微波通信P137 1.微波通信縱聯(lián)保護(hù)的構(gòu)成 2.微波通信縱聯(lián)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)：（與電力線載波相比）有一條獨(dú)立于輸電線路的通信通道，輸電線路上產(chǎn)生的干擾，如故障點(diǎn)電弧、斷路器操作、沖擊過電壓、電暈等，對(duì)通信系統(tǒng)沒有影響；通道的檢修不影響輸電線路運(yùn)行。擴(kuò)展了通信頻段，可以傳遞的信息容量增加、速率加快，可以實(shí)現(xiàn)縱聯(lián)電流分相差動(dòng)原理的保護(hù)。受外界干擾的影響小，工業(yè)、雷電等干擾的頻譜基本上不再微波頻段內(nèi)，通信

16、誤碼率低，可靠性高。輸電線路的任何故障都不會(huì)使通道工作破壞，因此可以傳送內(nèi)部故障時(shí)的允許信號(hào)和跳閘信號(hào)。缺點(diǎn)：微波在視線距離內(nèi)傳送的特點(diǎn)決定了在通信距離較遠(yuǎn)時(shí)，必須假設(shè)微波中繼站，通道價(jià)格較貴。4.2.4 光纖通信P138 1.光纖通信的構(gòu)成：發(fā)射機(jī)、光纖、中繼器和光接收機(jī)組成。 2.光纖通信的特點(diǎn)P139：通信容量大?？梢怨?jié)約大量金屬材料。光纖通信還有保密性好，敷設(shè)方便，不怕雷擊，不受外界電磁干擾，抗腐蝕和不怕潮等優(yōu)點(diǎn)。光纖最重要的特性之一是無感應(yīng)性能，因此利用光線可以構(gòu)成無電磁感應(yīng)的、極為可靠的通道。缺點(diǎn)：通信距離不夠長(zhǎng)，在長(zhǎng)距離通信時(shí)，要用中繼器及其附加設(shè)備。此外當(dāng)光纖斷裂時(shí)不易尋找或鏈

17、接，不過，由于光纖數(shù)目多，可以將斷裂的光纖迅速用備用光纖替換。4.3 方向比較式縱聯(lián)保護(hù)P1394.3.1 工頻故障分量的方向元件P140：應(yīng)滿足以下要求（正確反映所有類型故障時(shí)故障點(diǎn)的方向且無死區(qū)不受負(fù)荷的影響，在正常負(fù)荷狀態(tài)下不啟動(dòng)不受系統(tǒng)振蕩影響，在振蕩無故障時(shí)不誤動(dòng)，振蕩中再故障時(shí)仍能正確判定故障點(diǎn)的方向在兩相運(yùn)行中又發(fā)生短路時(shí)仍能正確判定故障點(diǎn)的方向） 特點(diǎn)：不受負(fù)荷狀態(tài)的影響不受故障點(diǎn)過渡電阻的影響正、反方向短路時(shí)，方向性明確無電壓死區(qū)不受系統(tǒng)振蕩影響。4.3.2 閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)P141 1.閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)的工作原理 2.閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)的構(gòu)成（區(qū)外短路兩端供電線路區(qū)內(nèi)短

18、路單電源供電線路區(qū)內(nèi)短路對(duì)于用故障分量構(gòu)成的功率方向元件,在震蕩中不會(huì)誤動(dòng)）不論遠(yuǎn)、近故障端總是先假設(shè)故障發(fā)生在反方向，所以保護(hù)啟動(dòng)后首先發(fā)閉鎖信號(hào)，再根據(jù)本端故障判別結(jié)果決定停信還是持續(xù)發(fā)。這帶來了兩問題：需要等待以確定對(duì)端是否發(fā)信或消失才能判別結(jié)果，延遲了保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。（固有缺點(diǎn)）KA1應(yīng)比KA2靈敏(動(dòng)作電流小)，若沒有，則會(huì)使對(duì)端誤動(dòng)。 方向比較式缺點(diǎn)：僅反應(yīng)區(qū)內(nèi)故障而動(dòng)作，可快速切除保護(hù)范圍內(nèi)的各種故障，但不能作為變電站母線和下級(jí)相鄰線路的后備。4.3.3 閉鎖式距離縱聯(lián)保護(hù)P143 克服以上缺點(diǎn)，但當(dāng)后備保護(hù)檢修時(shí)，主保護(hù)也被迫停運(yùn)，運(yùn)行檢修靈活性不夠。4.3.4 影響方向比較式縱

19、聯(lián)保護(hù)正確工作的因素及應(yīng)對(duì)措施P1441.非全相運(yùn)行：克服非全相運(yùn)行期間負(fù)序、零序方向縱聯(lián)保護(hù)誤動(dòng)的措施一般是：使用線路側(cè)電壓，這也是超高壓壓互裝于線路側(cè)原因；在兩相運(yùn)行期間退出負(fù)序、零序方向元件，僅保留使用工頻突變量的方向元件。2.功率倒向：解決辦法是增加延時(shí)返回元件t1，發(fā)信元件動(dòng)作后延時(shí)t1時(shí)間返回，t1按照大于兩側(cè)方向元件動(dòng)作與返回的最大時(shí)間差再加一個(gè)裕度時(shí)間整定。3.分布電容：為防止線路空載合閘時(shí)引起負(fù)序方向元件的誤動(dòng)，對(duì)負(fù)序方向元件采取按躲過空載線路兩相先閉合時(shí)出現(xiàn)的穩(wěn)態(tài)負(fù)序電容電流進(jìn)行整定。但在空載合閘的過渡過程中，負(fù)序充電電容電流的數(shù)值會(huì)很大，一般很難由整定值躲開，必要時(shí)應(yīng)增大

20、保護(hù)啟動(dòng)時(shí)間躲過空載合閘的過渡過程，或用方向阻抗元件代替負(fù)序方向元件等。4.4 縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)P1464.4.1 縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)原理 1.縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)的工作原理 2.輸電線路縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)特性分析P1494.4.2 兩側(cè)電流的同步測(cè)量 1.基于數(shù)據(jù)通道的同步方法 2.基于具有統(tǒng)一時(shí)鐘的同步方法4.4.3 縱聯(lián)電流相位差動(dòng)保護(hù)P152 1.工作原理 2.動(dòng)作特性與相繼動(dòng)作P153 3.負(fù)序?yàn)V過器（負(fù)序電壓、電流濾過器）4.4.4 影響縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)作的因素P1565 自動(dòng)重合閘P1605.1 自動(dòng)重合閘的作用及對(duì)它的基本要求P1605.1.1 自動(dòng)重合閘的作用技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果：大大

21、提高供電的可靠性，減小線路停電的次數(shù)，特別是單測(cè)電源的單回線路尤為顯著在高壓輸電線路上采用重合閘，還可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而提高傳輸容量對(duì)斷路器本身由于機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)誤動(dòng)作而引起的無跳閘，也能起糾正的作用。重合于永久性故障時(shí)：使電力系統(tǒng)再次收到故障沖擊，對(duì)超高壓系統(tǒng)還可能降低并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。使斷路器的工作條件變得更加惡劣，因?yàn)樗诤芏痰臅r(shí)間內(nèi)，連續(xù)切斷兩次短路電流。5.1.2 對(duì)重合閘的基本要求P1615.1.3 自動(dòng)重合閘的分類P161-1625.2 輸電線路的三相一次自動(dòng)重合閘P1625.2.1 單側(cè)電源線路的三相一次自動(dòng)重合閘：(實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單：在單側(cè)電源線路上，不需要考

22、慮電源同步檢查問題、重合不需要區(qū)分故障類別和選擇故障相)由重合閘啟動(dòng)、重合閘時(shí)間、一次合閘脈沖、手動(dòng)跳閘閉鎖、手動(dòng)合閘于故障時(shí)保護(hù)加速跳閘等元件組成。5.2.2 雙側(cè)電源線路的檢同期三相一次自動(dòng)重合閘1.雙側(cè)電源送電線路重合閘的特點(diǎn)P163 考慮電源同步 重合時(shí)間：兩側(cè)都跳閘后再重合(斷開時(shí)間可能不同)2.雙側(cè)電源輸電線路重合閘的主要方式 快速自動(dòng)重合閘（應(yīng)滿足1、線路兩側(cè)都裝有可以進(jìn)行快速重合的斷路器，如快速氣體斷路器2、線路兩側(cè)都裝有全線速動(dòng)的保護(hù)，如縱聯(lián)保護(hù)3、重合閘瞬間輸電線路中出現(xiàn)的沖擊電流對(duì)電力設(shè)備、電力系統(tǒng)的沖擊均在允許范圍內(nèi)。）非同期重合閘 檢同期的自動(dòng)重合閘P165。三種方法

23、：。3.具有同步檢定和無電壓檢定的重合閘P1655.2.3 重合閘時(shí)限的整定原則P167 1. 單側(cè)電源線路的三相重合閘 原則：在斷路器跳閘后，負(fù)荷電動(dòng)機(jī)向故障點(diǎn)反饋電流的時(shí)間，故障點(diǎn)電弧熄滅并使周圍介質(zhì)恢復(fù)絕緣強(qiáng)度需要的時(shí)間。在斷路器動(dòng)作跳閘息弧后，其觸頭周圍絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)以及消弧室重新充滿油、氣需要的時(shí)間；同時(shí)其操作機(jī)構(gòu)恢復(fù)原狀準(zhǔn)備好再次動(dòng)作所需要的時(shí)間。如果重合閘時(shí)利用繼電保護(hù)跳閘出口啟動(dòng)，其動(dòng)作時(shí)限還應(yīng)該加上斷路器的跳閘時(shí)間。 2. 雙側(cè)電源線路三相重合閘的最小時(shí)間：除滿足以上原則，還應(yīng)考慮兩側(cè)繼電保護(hù)以不同時(shí)限切出故障的可能性。（考慮本側(cè)先跳對(duì)側(cè)后跳。） 3. 雙側(cè)電源線路三相重合閘

24、的最佳重合時(shí)間的概念P168-169 條件：最后一次操作完成后，對(duì)應(yīng)最終網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎路€(wěn)定平衡點(diǎn)的系統(tǒng)暫態(tài)能量值最小的時(shí)刻。（一般重合于永久性故障后是不穩(wěn)定的，重合閘時(shí)間整定為最小時(shí)間，即是最佳時(shí)間）5.2.4 自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合P170：重合閘前加速保護(hù)和重合閘后加速保護(hù)兩種方式1.重合閘前加速保護(hù)：優(yōu)點(diǎn)（能快速切除瞬時(shí)性故障可能使瞬時(shí)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(shè)備少，只需一套重合閘，簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)） 缺點(diǎn)（斷路器工作條件惡劣，動(dòng)作次數(shù)多重合于永久性故障上時(shí)，故障切

25、除的時(shí)間可能較長(zhǎng)如果重合閘裝置或斷路器拒絕合閘，則將擴(kuò)大停電范圍。）35kV以下廠、所引出的支配線路，以便快速切出故障，保證母線電壓。2.重合閘后加速保護(hù)P171:優(yōu)點(diǎn)（第一次有選擇切除故障，不會(huì)擴(kuò)大停電范圍，特別是高壓網(wǎng)一般不允許無選擇性動(dòng)作后用重合閘糾正保證了永久性故障瞬時(shí)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(luò)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷條件的限制，一般來說是有利而無害的） 缺點(diǎn)（每個(gè)斷路器上都需要裝設(shè)一套重合閘，與前加速相比略復(fù)雜第一次切除故障可能帶有延時(shí)）5.3 高壓輸電線路的單相自動(dòng)重合閘P1725.3.1 單相自動(dòng)重合閘與保護(hù)的配合關(guān)系：?jiǎn)蜗嘀睾线^程中，由于非全相運(yùn)行系統(tǒng)中出現(xiàn)負(fù)序零

26、序分量，可能導(dǎo)致系統(tǒng)中某些保護(hù)誤動(dòng)作。此時(shí)可以將這些保護(hù)整定時(shí)間大于單相非全相運(yùn)行的時(shí)間以躲開之，也可在單相重合閘時(shí)將改保護(hù)閉鎖。閉鎖的方法：不會(huì)誤動(dòng)的N端子和可能誤動(dòng)的M端子。利用否回路即可閉鎖。5.3.2 單相自動(dòng)重合閘的特點(diǎn)1.故障相選擇元件 對(duì)選相元件的基本要求：保證選擇性，即選項(xiàng)元件與繼保配合只跳故障一相，而接于另外兩相上的選相元件不動(dòng)作。故障相末端發(fā)生單相接地，該相選相元件應(yīng)保證足夠的靈敏性。選相元件種類：電流選相元件、低電壓選相元件、阻抗選相元件。2.動(dòng)作時(shí)限的選擇 除滿足三相重合閘要求，即大于故障點(diǎn)滅弧與去游離時(shí)間，大于斷路器及其操動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)歸原狀時(shí)間。還應(yīng)考慮：不論單、雙側(cè)電源

27、，要考慮兩側(cè)選相元件與繼電保護(hù)以不同時(shí)限切除故障的可能性潛洪電流對(duì)滅弧所產(chǎn)生的影響（非故障相通過靜電或電磁耦合的聯(lián)系對(duì)故障點(diǎn)供電）。3.對(duì)單相重合閘的評(píng)價(jià)P174： 優(yōu)點(diǎn)：能在絕大多數(shù)的故障情況下保證對(duì)用戶的連續(xù)供電，可靠性提高。特別是對(duì)單測(cè)電源單回路重要負(fù)荷供電時(shí)。提高雙側(cè)電源聯(lián)絡(luò)線兩系統(tǒng)之間的聯(lián)系，系統(tǒng)穩(wěn)定性提高。對(duì)聯(lián)系薄弱的系統(tǒng)，當(dāng)三相切除并繼之以三相重合閘而很難再恢復(fù)同步時(shí)，采用單相重合閘能避免兩系統(tǒng)解列。 缺點(diǎn)：需要有按相操作的斷路器需要專門的選相元件與繼電器保護(hù)相配合，再考慮一些特殊要求后，使重合閘回路的接線較復(fù)雜。需要采取措施防止因非全相運(yùn)行導(dǎo)致的其他線路保護(hù)誤動(dòng)，因此保護(hù)的接線

28、、整定計(jì)算和調(diào)試工作復(fù)雜化。5.3.3 輸電線路自適應(yīng)單相重合閘的概念：能自動(dòng)識(shí)別故障的性質(zhì)，在永久性故障時(shí)不重合的重合閘成為自適應(yīng)重合閘。瞬時(shí)性故障電弧熄滅后接地消失，斷開相兩端電壓持續(xù)較高。永久性故障接地長(zhǎng)期存在，斷開相兩端電壓較低。1.單相重合閘期間斷開相工頻電壓分布P1752.瞬時(shí)與永久性故障的區(qū)分 5.4 高壓輸電線路的綜合重合閘簡(jiǎn)介P176 基本原則6 電力變壓器保護(hù)P1786.1 電力變壓器的故障類型和不正常工作狀態(tài)P178故障：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。郵箱內(nèi)故障包括繞組相間短路和接地短路、匝間短路以及鐵芯燒損等。（電弧不僅破壞絕緣、燒毀鐵芯，而

29、且變壓器油受熱分解大量氣體，可能使郵箱爆炸）不正常：外部短路引起的過電壓、負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間超過額定容量引起的過負(fù)荷，風(fēng)扇故障或漏油等引起冷卻能力下降等。6.2 變壓器縱差動(dòng)保護(hù)P1786.2.1 變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的基本原理和接線方式6.2.2 變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流及減小不平衡電流影響的方法1.計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致產(chǎn)生的不平衡電流P181 2.由變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭產(chǎn)生的不平衡電流3.電流互感器傳變誤差產(chǎn)生的不平衡電流P182 4.變壓器勵(lì)磁電流產(chǎn)生的不平衡電流（勵(lì)磁涌流，空合、外障切）5.措施 P185變比：引入補(bǔ)償 互感器性能：選用同型號(hào)、減小二次負(fù)載 流互暫態(tài)中非周期電流：速飽和中間

30、變流器很容易飽和，磁通變化小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通變化率成正比，故非周期分量不易傳變到流互二次側(cè)。而周期很容易傳到二次側(cè)。(勵(lì)磁涌流也可以用此法)6.2.3 縱差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算原則P186躲過外部短路故障時(shí)的最大不平衡電流躲過變壓器最大的勵(lì)磁涌流躲過電流互感器二次回路斷線引起的差電流2.縱差動(dòng)保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn)：區(qū)內(nèi)故障最小差動(dòng)電流比去整定值>=26.2.4 具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器P188(最大制動(dòng)比) 1.差動(dòng)繼電器的制動(dòng)特性 2.差動(dòng)繼電器在內(nèi)部故障時(shí)的動(dòng)作行為(比不帶制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器靈敏性大大提高，動(dòng)作電流由Iset.max變?yōu)镮set.min)數(shù)字式保護(hù)中制動(dòng)電流的構(gòu)成 平均

31、電流制動(dòng) 復(fù)式制動(dòng) 標(biāo)積制動(dòng)6.3 變壓器的勵(lì)磁涌流及鑒別方法P1906.3.1單相變壓器的勵(lì)磁涌流特點(diǎn)：在變壓器空載合閘時(shí)，涌流是否產(chǎn)生以及涌流的大小與合閘角有關(guān)，合閘角=0和=時(shí)勵(lì)磁涌流最大。波形完全偏離時(shí)間軸的一次，并且出現(xiàn)間斷。涌流越大，間斷角越小。含有很大成分的非周期分量，間斷角越小，非周期分量越大。含有大量高次諧波，以二次諧波為主。間斷角越小，二次諧波越小。6.3.2 三相變壓器勵(lì)磁涌流的特征P193特點(diǎn)：由于三相電壓之間120°相位差，故三相勵(lì)磁涌流不會(huì)相同，任何情況下空載投入變壓器，至少有兩相出現(xiàn)不同程度的勵(lì)磁涌流。某相的勵(lì)磁涌流可能不再偏離時(shí)間軸的一側(cè)，變成了對(duì)稱性

32、涌流。其數(shù)值較小。三相勵(lì)磁涌流中有一相或兩相二次諧波含量較小，但至少有一相比較大。勵(lì)磁涌流波形間斷角減小。但對(duì)稱性涌流的波寬是120°而不是180°6.3.3 防止勵(lì)磁涌流引起誤動(dòng)的方法P1941.采用速飽和中間變流器：原理如上。缺：對(duì)稱性涌流無非周期，變流器不飽和，只能差動(dòng)整定躲過。動(dòng)流大，靈敏低。2.二次諧波制動(dòng)的方法：三相或門制動(dòng)+不帶二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)繼電器（稱差動(dòng)電流速斷保護(hù)：躲過最大勵(lì)流整定）變涌流嚴(yán)重時(shí)，二次小，可能誤動(dòng)。若減小整定，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)障時(shí)保護(hù)的動(dòng)作速度，故加三相或門制動(dòng)。又互感器越飽和二次越大，為加快內(nèi)障時(shí)保護(hù)動(dòng)作速度，設(shè)差動(dòng)電流速斷保護(hù)。原理簡(jiǎn)單、調(diào)

33、試方便、靈敏高。缺點(diǎn)：在電容分量大系統(tǒng)，二次大，速度受影響。若空和變前故障存在，因非障相為勵(lì)磁涌流，保護(hù)閉鎖，且勵(lì)流衰減慢，保護(hù)動(dòng)作慢。3.間斷角鑒別的方法：按相閉鎖。間斷角+反應(yīng)波寬判據(jù)（對(duì)稱性涌流） 方法：變勵(lì)流中非周期大，CT飽和，CT二次側(cè)間斷角會(huì)消失：CT勵(lì)流滯后i, i過零后勵(lì)流不為零，通過二次負(fù)載續(xù)流，間斷角消失?？蓪?duì)續(xù)流微分，重新得到間斷角。優(yōu)點(diǎn)：由于采用按相閉鎖的方法，在變壓器合閘于內(nèi)部故障時(shí)，能夠快速動(dòng)作。缺點(diǎn)：暫態(tài)高次諧波分量會(huì)使電流波形畸變，雖然波形畸變一般不會(huì)產(chǎn)生“間斷角”，但會(huì)影響電流的波寬。若波形畸變很嚴(yán)重（微分后情況）導(dǎo)致波寬小于整定值（140°），則

34、差動(dòng)保護(hù)也將被暫時(shí)閉鎖而造成動(dòng)作延緩。 過勵(lì)磁：飽和對(duì)稱，五次等奇次大，沒有間斷角沒有偶次，可以五次諧波制動(dòng)（與空合不同）6.4 變壓器相間短路的后備保護(hù)P1976.4.1 過電流保護(hù) 躲過最大負(fù)荷電流整定。 1.對(duì)并列運(yùn)行的變壓器 2.對(duì)降壓變壓器(考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)最大電流)6.4.2 低電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù) 電流電壓元件都動(dòng)作才啟動(dòng)。由于有低電壓繼電器，電流繼電器可不考慮并聯(lián)切或電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)，而是按變壓器額定電流整定。 壓繼整定：正常最低工作電壓 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)電壓6.4.3 復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)P199(消除返回系數(shù)影響：三相短，瞬負(fù)壓，負(fù)過壓繼電動(dòng)作時(shí)強(qiáng)制低壓繼動(dòng)作)6.4.4 三

35、繞組變壓器相間短路后備保護(hù)的特點(diǎn)P2001.單側(cè)電源的三繞組變壓器。兩套過電流保護(hù)。tIII最小，II側(cè)tI中，I側(cè)tT最大。tT跳三相2.多側(cè)電源的三繞組變壓器。三側(cè)都有過電流保護(hù)。I、II側(cè)增設(shè)指向母線方向原件6.5 變壓器接地短路的后備保護(hù)P2016.5.1 變電所單臺(tái)變壓器的零序電流保護(hù) 兩段式、每段兩時(shí)限（小范圍、大切變）6.5.2 自耦變壓器零序電流保護(hù)的特點(diǎn) 自耦變中性線零序電流大小方向不確定，不能用零序電流保護(hù)6.5.3 多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的接地保護(hù) 一部分中性點(diǎn)不接地運(yùn)行。限制障流、零流大小分布不收運(yùn)式影響，靈敏高1.全絕緣變壓器的接地保護(hù)P204 零序電壓保護(hù)=失去中性點(diǎn)

36、無零流+零序電壓。躲過有中性點(diǎn)單相接地最大零壓；同時(shí)保證單相接地且失去中性點(diǎn)時(shí)的靈敏度。2.分級(jí)絕緣變壓器接地后備保護(hù)的概念 高壓繞組分級(jí)絕緣，中性點(diǎn)絕緣水平低：放電間隙(放電即切)+零序電壓(后備)6.6 變壓器零序電流差動(dòng)保護(hù)P205要求各CT變比一致。整定原則：躲過外部單相接地故障時(shí)不平衡I.躲過勵(lì)涌流情況下外部三相故障零序不平衡I6.7 變壓器保護(hù)配置原則P2061.瓦斯保護(hù)2.縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù) 3.外部相間短路和接地短路 4.過負(fù)荷保護(hù) 5.過勵(lì)磁保護(hù) 6 其他非電量保護(hù)7 發(fā)電機(jī)保護(hù)P2107.1 發(fā)電機(jī)的故障、不正常運(yùn)行狀態(tài)及其保護(hù)方式P210故障：定子繞組相間短路、定子

37、一相繞組內(nèi)匝間短路、定子繞組單相接地、轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地或兩點(diǎn)接地、轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路勵(lì)磁電流消失。 不正常：外部短路引起的定子繞組過電流、負(fù)荷超額定容量引起的三相對(duì)稱過負(fù)荷、外部不對(duì)稱短路或不對(duì)稱負(fù)荷引起的發(fā)電機(jī)負(fù)序過電流、突然甩負(fù)荷引起定子繞組過電壓、勵(lì)磁回路故障或強(qiáng)勵(lì)時(shí)間長(zhǎng)引起轉(zhuǎn)子繞組過負(fù)荷、汽輪機(jī)主氣門突然關(guān)斷引起發(fā)電機(jī)逆功率等。保護(hù)P210-2117.2 發(fā)電機(jī)定子繞組短路故障的保護(hù)P2117.2.1 發(fā)電機(jī)定子繞組短路故障的特點(diǎn)：?jiǎn)蜗嘟拥夭粐?yán)重，相間匝間短路嚴(yán)重。短路形成：1.單相接地，電弧引發(fā)故障點(diǎn)相間短路。2.線棒間絕緣擊穿形成相間短路3.單相接地，由于電位變化引起其他地點(diǎn)另一點(diǎn)接地，

38、構(gòu)成兩點(diǎn)接地短路4.發(fā)電機(jī)端部放點(diǎn)引起相間短路 5.定子繞組同一相的匝間短路故障。 （相間短路最多）7.2.2 比率制動(dòng)式縱差動(dòng)保護(hù) P2127.2.3 標(biāo)積制動(dòng)式縱差動(dòng)保護(hù)P2137.2.4 發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)的接線方式P2131.發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作邏輯 因發(fā)電機(jī)非直接接地，兩相短路時(shí)至少有兩相差動(dòng)繼電器動(dòng)作。故當(dāng)兩相或以上動(dòng)作，可判為內(nèi)部短路；而僅一相動(dòng)作判為TA斷線。為對(duì)付一點(diǎn)區(qū)內(nèi)一點(diǎn)區(qū)外接地短路，有負(fù)序電壓也判為區(qū)內(nèi)。2.發(fā)電機(jī)不完全縱差動(dòng)保護(hù) 完全縱差動(dòng)保護(hù)引入定子機(jī)端和中性點(diǎn)全部電流，同相匝間短路時(shí)差電流仍為零故引入中性點(diǎn)側(cè)部分分支電流，即不完全縱差動(dòng)。 N選多時(shí)相間靈敏高匝間靈

39、敏低。注意以下問題：TA的誤差(變比不同)、誤差源增加(分支參數(shù))、整定值(提高門檻)、靈敏度7.2.5 發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)整定與靈敏度P2151.縱差動(dòng)保護(hù)靈敏度系數(shù)的定義與校驗(yàn)：機(jī)端發(fā)生兩相金屬性短路差動(dòng)電流和動(dòng)作電流的比值。2.縱差動(dòng)保護(hù)的整定P215 啟動(dòng)電流Idmin=0.3Ign 拐點(diǎn)電流Iresmin=(0.51)Ign 制動(dòng)系數(shù)Kres制動(dòng)線斜率K7.2.6 發(fā)電機(jī)橫差動(dòng)保護(hù)P2161.發(fā)電機(jī)裂相橫差動(dòng)保護(hù)基本原理(匝間短路) （當(dāng)短路匝數(shù)小，環(huán)流也小，可能小于啟動(dòng)電流，故有死區(qū)）2.單元件橫差動(dòng)保護(hù)基本原理(適用多分支、多中性點(diǎn)引出。能反應(yīng)定子繞組匝間短路、分支線棒開焊及機(jī)內(nèi)相

40、間短路) 不同中性點(diǎn)間不平衡電流原因：定子同相不同分支的繞組參數(shù)不完全相同，致兩端電動(dòng)勢(shì)及支路電流不同。發(fā)電機(jī)定子氣隙磁場(chǎng)不完全均勻，在不同定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不同；轉(zhuǎn)子偏心，在不同定子繞組中產(chǎn)生不同電動(dòng)勢(shì)。存在三次諧波(使用三次諧波濾過器)。整定躲過。7.2.7 縱向零序電壓式定子繞組匝間短路保護(hù)P2181.縱向零序電壓式定子繞組匝間短路保護(hù)基本原理同相匝間短路，在機(jī)端與中性點(diǎn)間產(chǎn)生縱向零序電壓。TV一次中性點(diǎn)與機(jī)中性點(diǎn)連開口三角形取得，超過定值則動(dòng)作。2.縱向零序電壓的整定：躲過外部短路最大不平衡電流。需要具有良好三次諧波濾過器。3.負(fù)序功率方向元件：防止區(qū)外故障匝間短路保護(hù)誤動(dòng)。對(duì)

41、匝間短路產(chǎn)生大負(fù)序功率的，指向發(fā)電機(jī)，為允許式。7.3 發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)P2197.3.1 發(fā)電機(jī)定子繞組單項(xiàng)接地時(shí)電氣量的特征P220發(fā)生單相接地故障比例高，大型發(fā)電機(jī)定子繞組對(duì)地電容大，機(jī)端附近發(fā)生接地故障時(shí)，故障點(diǎn)電容電流大，影響發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行；同時(shí)接地弧光過電壓，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)其他位置絕緣破壞，形成危害嚴(yán)重的相間或匝間短路故障。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，采用欠補(bǔ)償，感性電流小于接地容性電流，有利于減小電力變壓器耦合電容傳遞的過電壓。7.3.2 利用零序電壓構(gòu)成的發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)零序電壓與成正比。影響不平衡零序電壓的因素：發(fā)電機(jī)三次諧波電動(dòng)勢(shì)、機(jī)端三相TV各相間的變比誤差、發(fā)

42、電機(jī)電壓系統(tǒng)中三相對(duì)地絕緣不一致及主變高壓側(cè)發(fā)生接地故障時(shí)由高壓側(cè)傳遞到發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的零序電壓。7.3.3 利用三次諧波電壓構(gòu)成的發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)。P2211.保護(hù)原理：可以保護(hù)<0.5范圍。 再加上基波零序電壓構(gòu)成接地保護(hù)>0.15范圍。這樣就可保護(hù)全范圍2.反應(yīng)三次諧波電壓比值的定子繞組單相接地保護(hù)3.改進(jìn)的反應(yīng)三次諧波電壓比值的定子繞組單相接地保護(hù)7.3.4 利用零序電壓和疊加電源構(gòu)成的發(fā)電機(jī)100%定子繞組單相接地保護(hù)低頻電源由中性點(diǎn)變壓器或機(jī)端開口三角形注入一次發(fā)電機(jī)定子繞組。不僅發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行可以測(cè)，靜止或啟動(dòng)、停機(jī)過程都能測(cè)故障。且對(duì)定子繞組各處故障檢測(cè)靈敏度

43、相同！7.4 發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)P2247.4.1 負(fù)序電流保護(hù)的作用：系統(tǒng)不對(duì)稱短路或負(fù)荷不平衡，定子有負(fù)序電流。該電流在發(fā)電機(jī)氣隙建立反向磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子各繞組和鐵芯感應(yīng)出100Hz倍頻電流。使某些電流密度大的部位局部灼傷，發(fā)熱，導(dǎo)致重大事故。且反向磁場(chǎng)與定子負(fù)序電流產(chǎn)生100Hz交變轉(zhuǎn)矩，引起定轉(zhuǎn)子振動(dòng)，威脅發(fā)電機(jī)安全。7.4.2 定時(shí)限負(fù)序過電流保護(hù)P226KA2較大，經(jīng)KT1跳閘。 KA3較小，經(jīng)KT2發(fā)信號(hào)。KA1與低壓繼電器組成低壓?jiǎn)?dòng)過電流，反應(yīng)三相對(duì)稱故障(KT1)對(duì)過負(fù)荷(KA3)，躲過發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許的負(fù)序電流值和最大負(fù)荷下負(fù)序過濾器的不平衡電流。兩段式定時(shí)限負(fù)序過電流保護(hù)的動(dòng)作

44、特性與發(fā)電機(jī)允許的負(fù)序電流曲線不能很好的配合。此外，它也不能反映負(fù)序電流變化時(shí)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的熱積累過程。（裝設(shè)能夠模擬發(fā)電機(jī)允許負(fù)序電流曲線的反時(shí)限負(fù)序過電流保護(hù)）7.4.3 反時(shí)限負(fù)序過電流保護(hù)P228負(fù)序電流大于上限整定值，按上限定時(shí)限動(dòng)作。如果負(fù)序電流低于下限整定值，但不足以使反時(shí)限部分動(dòng)作，或反時(shí)限部分動(dòng)作時(shí)間太長(zhǎng)，則按下限定時(shí)限動(dòng)作。負(fù)序電流在上、下限整定值之間，則按反時(shí)限動(dòng)作。7.5 發(fā)電機(jī)的失磁保護(hù)P2287.6 發(fā)電機(jī)的失步保護(hù)P2357.7 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路接地保護(hù)P2378 母線保護(hù)P2428.1 母線故障和裝設(shè)母線保護(hù)基本原則P242與輸電線路不同，母線故障大多有絕緣子對(duì)地放

45、電引起的，開始單相接地，隨電弧移動(dòng)發(fā)展為兩相或三相接地。由其他設(shè)備的后備保護(hù)切除母線故障：時(shí)間較長(zhǎng)不能保證有選擇性切除故障母線。故：下列情況裝設(shè)有選擇性的快速母線保護(hù)：在110kV及以上的雙母線和分段單母線上，為保證有選擇的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然繼續(xù)運(yùn)行。110kV及以上的單母線，重要發(fā)電廠的35kV母線或高壓側(cè)為110KV及以上的重要降壓變電所的35kV母線，按照裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)的要求必須快速切除母線上的故障時(shí)。8.2 母線差動(dòng)保護(hù)基本原理P243母線差動(dòng)保護(hù)基本原則：正常運(yùn)行與母線范圍外故障時(shí)，母線上所有連接元件中，流入的電流和流出的電流相等。母線故障

46、時(shí)，與母線連接的元件都向故障點(diǎn)供給短路電流或流出殘留的負(fù)荷電流。正常與區(qū)外故障，至少有一元件的電流相位與其余元件的電流相位相反。而當(dāng)故障時(shí)，除電流為零的元件以外，其余所有元件電流時(shí)接近同相位的。8.2.1 單母線完全電流母線差動(dòng)保護(hù)：所有元件都裝上變比和特性相同的TA，同極性端接在一起?？偤蛻?yīng)為零。1.躲開外部故障時(shí)產(chǎn)生的最大不平衡電2.大于任一連接元件中最大負(fù)荷電流IL.max，即Irset=Krel*Iunbmax 靈敏度校驗(yàn)Ksen=Ik.min/IrsetnTA8.3 母線保護(hù)的特殊問題及其對(duì)策P2518.4 斷路器失靈保護(hù)簡(jiǎn)介P2531.裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)的條件：相鄰元件保護(hù)的靈敏度

47、不夠時(shí)應(yīng)裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)。對(duì)分相操作的斷路器，允許只按單相接地故障來校驗(yàn)其靈敏度。根據(jù)變電所的重要性和裝設(shè)失靈保護(hù)作用的大小來決定裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)。2.對(duì)斷路器失靈保護(hù)的要求：失靈保護(hù)的誤動(dòng)和母線保護(hù)誤動(dòng)一樣，影響范圍很廣，必須有較高的可靠性。失靈保護(hù)首先動(dòng)作與母線斷路器和分段斷路器，此后相鄰元件保護(hù)已能以相繼動(dòng)作切除故障，失靈保護(hù)僅動(dòng)作與母聯(lián)斷路器和分段斷路器。在保證不誤動(dòng)的前提下，應(yīng)以較短延時(shí)、有選擇性地切除有關(guān)斷路器。失靈保護(hù)的故障鑒別元件和跳閘閉鎖元件，應(yīng)對(duì)斷路器所在線路或設(shè)備末端故障有足夠靈敏度。當(dāng)某接于母線上的元件的出口斷路器動(dòng)作與跳閘時(shí)，也啟動(dòng)失靈保護(hù)中的公用時(shí)間繼電器，其延

48、時(shí)大于斷路器跳閘與返回時(shí)間。當(dāng)斷路器舉動(dòng)，則時(shí)間繼電器動(dòng)作，啟動(dòng)失靈保護(hù)的出口繼電器，使接于該組(段)母線上所有其他電源的斷路器跳閘，從而切除故障。為提高失靈保護(hù)可靠性，還要”與”一個(gè)電流檢測(cè)條件。為提高出口回路可靠，再與一個(gè)復(fù)合電壓元件。延時(shí)分兩段：I段跳母聯(lián)或分段斷路器。II段跳所有電源出口斷路器。9 數(shù)字式繼電保護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)P256基于可編程數(shù)字電路技術(shù)和實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)。模擬式：機(jī)電型、整流型、晶體管型、集成電路型保護(hù)裝置。 以及數(shù)字式保護(hù)裝置。9.1 數(shù)字式保護(hù)裝置硬件原理概述P2561.數(shù)字核心部分(專用微型計(jì)算機(jī))：由CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)算器及控制電

49、路等組成。2.模擬量輸入(AI)接口部件：輸入變換及電壓形成回路（電流變換器、電抗變換器）、前置模擬低通濾波器(ALF)、采樣保持(S/H)電路、模數(shù)變換(A/D)電路。 3.開關(guān)量輸入(DI)接口部件 4.開關(guān)量輸出(DO)接口部件 5.人機(jī)對(duì)話(MMI)接口部件:緊湊鍵盤 顯示屏 指示燈 按鈕 打印機(jī)接口 調(diào)試通信接口。 6.外部通信(CI)接口部件 9.2 數(shù)字式保護(hù)的數(shù)據(jù)采集與數(shù)字濾波P2639.2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本原理將連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為離散的數(shù)字信號(hào)：時(shí)間離散化 幅值離散化1.采樣過程描述及采樣定理：采樣頻率應(yīng)大于輸入信號(hào)最高頻率的兩倍。若采樣頻率太低，將會(huì)產(chǎn)生疊頻現(xiàn)象，將

50、高頻信號(hào)誤認(rèn)為低頻信號(hào)。當(dāng)頻率fs=2fmax，由采樣值無法唯一的確認(rèn)輸入信號(hào)。實(shí)際中：電力系統(tǒng)中故障信號(hào)包含很高的頻率成分，為了不對(duì)數(shù)字保護(hù)硬件系統(tǒng)要求太高，可以對(duì)輸入信號(hào)先進(jìn)行模擬低通濾波，降低其高次頻率，從而降低采樣頻率。實(shí)際采樣中常按保護(hù)原理所用信號(hào)頻率的410來選擇。2模數(shù)變換過程及技術(shù)指標(biāo)：分辨率越高，量化誤差越小。分辨率：反應(yīng)A/D對(duì)輸入電壓信號(hào)微小變化的區(qū)分能力的一種度量。精度：A/D變換結(jié)果與實(shí)際輸入的接近程度。變換速度:完成一次A/D變換的時(shí)間。3.多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案：多路采樣保持器(S/H)、多路轉(zhuǎn)換器(MPX)及模數(shù)變換器。平時(shí)，采樣保持器處于“跟隨狀態(tài)”，到

51、達(dá)采樣時(shí)刻，CPU發(fā)出指令，進(jìn)入“采樣保持”狀態(tài)。9.2.2 數(shù)字濾波的基本概念P267特點(diǎn)：不以計(jì)算電氣量特征參數(shù)為目的，而是通過對(duì)采樣序列的數(shù)字運(yùn)算得到一個(gè)新序列，新序列中已濾除了不需要的頻率成分。 原理：對(duì)采樣后的信號(hào)，延遲K次諧波的半周期或一周期，再與原信號(hào)相加或相減。精度高，可靠性高，靈活性好。常系數(shù)線性差分方程 FIR：數(shù)據(jù)窗：Wd=K+1，相應(yīng)時(shí)延=KTs=(Wd-1)Ts 9.2.3 數(shù)字保護(hù)中常用的簡(jiǎn)單數(shù)字濾波器P2701.最簡(jiǎn)單的單位系數(shù)數(shù)字濾波器差分濾波器：y(n)=x(n)-x(n-K)，|H(w)|=|2sin(kf/Nf1)| 直流及頻率為fm=NKf1及整次諧波將完全濾除。用途：消除直流和某些諧波分量的影響、抑制故障信號(hào)中