電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課件

1、第一章緒論第一節(jié) 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用 反映故障或者非正常運(yùn)行狀態(tài)，并且動(dòng)作于斷路器（將故障元件從電力系統(tǒng)切除）或者發(fā)出信號(hào)（通知工作人員）的一種自動(dòng)裝置。第二節(jié) 繼電保護(hù)的基本原理1電氣量的變化規(guī)律：故障類型；電流，電壓，測(cè)量阻抗2非電氣量的變化規(guī)律：變壓器的瓦斯保護(hù)第三節(jié)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求選擇性：僅切除故障元件，縮小停電范圍速動(dòng)性:靈敏性：只要時(shí)本保護(hù)范圍發(fā)生故障，都應(yīng)該靈敏反映?？煽啃裕翰痪軇?dòng)，不誤動(dòng)第二章 電網(wǎng)電流保護(hù)和方向性電流保護(hù)第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)1電磁型電流繼電器 結(jié)構(gòu)圖 返回系數(shù)：Kf=If.j/Idz.j=0.80.852電流保護(hù)的基本原理 正常運(yùn)行時(shí)

2、通過電流為負(fù)荷電流，發(fā)生短路時(shí)候短路電流往往比較大，所以可以采用電流保護(hù) 圖形分析 選擇性的實(shí)現(xiàn)：(1)通過整定不同的動(dòng)作值實(shí)現(xiàn)(2)通過整定不同的動(dòng)作延時(shí)來實(shí)現(xiàn)3無時(shí)限電流速斷保護(hù)(1)一次側(cè)電流整定值 Idz=Krel*Idmax(3) ；Krel 取1.21.3(2)繼電器動(dòng)作電流 Ij.dz=Idz*Kjx/na(3)靈敏度：用保護(hù)范圍的大小衡量。(4)動(dòng)作時(shí)間 t=0秒(5)電流速斷保護(hù)的單相原理接線圖 4延時(shí)電流速斷保護(hù)(1)定值：不超過相鄰元件無時(shí)限速斷保護(hù)的保護(hù)范圍，Idz.1=Kk* Idz.2如果相鄰元件不止一個(gè)，則分別與兩個(gè)相鄰元件配合，分別計(jì)算，取較大的數(shù)值(2)靈敏度

3、：最小運(yùn)方下，被保護(hù)線路末端兩相短路時(shí)電流和動(dòng)作電流的比值Klm=Id/I.dz 規(guī)程要求1.31.5 (3)動(dòng)作時(shí)間：比相鄰元件無時(shí)限速斷保護(hù)時(shí)間多 t(4)當(dāng)靈敏度不滿足要求時(shí)，定值可以與相鄰元件的II段配合(5)單相原理接線圖 5定時(shí)限過電流保護(hù) (1)動(dòng)作值：1.Idz=Kk*Kzq*If.max / Kf Kk:可靠系數(shù) 1.151.25 Kzq:自啟動(dòng)系數(shù) Kf:返回系數(shù)，一般取0.85(2)動(dòng)作時(shí)間：采用階梯性時(shí)間原則(3)近后備靈敏度校驗(yàn)：要求不小于1.31.5(4)遠(yuǎn)后備靈敏度校驗(yàn)： 要求不小于1.2 6電流保護(hù)的接線方式： (1)三相三繼電器完全星形接線,缺點(diǎn)是設(shè)備投入大圖

4、形分析(2)兩相兩繼電器的不完全星形接線圖形分析 7特殊問題：過電流保護(hù)用作變壓器后備保護(hù)，可采用兩相三繼電器提高靈敏度。 圖形 分析8三階段電流保護(hù)的接線圖9三段式電流保護(hù)的評(píng)價(jià)(1)I段按照本線路某點(diǎn)短路的電流值來整定。不能夠保護(hù)本線路全長(2)II段不超過相鄰元件的I段,可以保護(hù)本線路全長(3)III段按照躲過最大負(fù)荷電流整定，但是III段由于階梯性時(shí)間，所以越接近電源處，動(dòng)作時(shí)間越長，以避免擴(kuò)大停電范圍，這也是個(gè)缺點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中，可以I和 III，或者II和 III或者I和 II和 III。10反時(shí)限過電流保護(hù) 反時(shí)限電流保護(hù)故障越嚴(yán)重，動(dòng)作時(shí)間越短。 動(dòng)作特性見圖11電網(wǎng)相間短路的電

5、流電壓聯(lián)鎖保護(hù) 電壓速斷保護(hù)：動(dòng)作特性圖 電流電壓聯(lián)鎖保護(hù)：t第二節(jié) 電網(wǎng)相間短路的方向電流保護(hù)1 方向性電流保護(hù)的工作原理(1)正方向的定義：雙側(cè)電源的誤動(dòng)問題：圖形分析(2)解決方法：方向元件的引入2 功率方向繼電器 (1)內(nèi)角lm= -lm+90度arglm-90度 圖形分析(2)最小動(dòng)作電流和最小動(dòng)作電壓(3)繼電器的潛動(dòng)：3 相間功率方向繼電器接線方式(1)接線方式：90度接線(2) 90度接線方向繼電器動(dòng)作特性分析1.正方向三相短路 特性分析2.正方向兩相短路（保護(hù)安裝處附近短路）特性分析3.正方向兩相短路（短路點(diǎn)遠(yuǎn)離保護(hù)安裝處）4雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中電流保護(hù)的整定的特點(diǎn)(1)電流速斷保

6、護(hù) 圖形 兩種防止誤動(dòng)措施 (2)限時(shí)電流速斷保護(hù)1. II段與下一級(jí)保護(hù)的I段配合2.助增電流 圖形與外汲電流圖形Kfz=M點(diǎn)短路時(shí)流經(jīng)保護(hù)1的電流/ M點(diǎn)短路時(shí)流經(jīng)保護(hù)2的電流5對(duì)方向電流保護(hù)的評(píng)價(jià)(1)在保護(hù)安裝出發(fā)生三相短路時(shí)U=0,會(huì)出現(xiàn)死區(qū)，且加裝方向元件時(shí)的投資增加，接線復(fù)雜 (2)對(duì)于速斷保護(hù)，若反方向短路的電流值大于整定值則需要安裝方向元件。(3)對(duì)于過電流保護(hù)，若動(dòng)作時(shí)間比背側(cè)的保護(hù)大t以上，可以不用裝設(shè)方向元件。第三節(jié) 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中接地短路的零序電流和方向保護(hù)1中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)接地短路的特點(diǎn)(1)很大的零序電流零序分量分析圖(2)零序電流和方向保護(hù)2 零序?yàn)V過器

7、(1)零序電壓濾過器 電壓互感器二次繞組開口三角形 誤差:基波三次諧波不平衡電壓Ubp(2)零序電流濾過器 誤差：3零序電流保護(hù)整定(1) 零序I段整定定值1.躲開下一條線路出口處單相或者兩相短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流3I0。2. 需要考慮躲開斷路器三相觸頭不同期合閘時(shí)所出現(xiàn)的最大零序電流3I0.bt 。 取以上兩種較大者。(2)零序II段1.定值：與相鄰元件的零序I段配合。圖形 其中：2.時(shí)限：3.靈敏度校驗(yàn)(3) 零序過電流保護(hù)（零序III段）1.動(dòng)作值：躲過下一條線路出口處相間短路時(shí)所出現(xiàn)的最大不平衡電流2.動(dòng)作時(shí)限按照階梯性原則。圖形分析。4方向性零序電流保護(hù) (1)必要性分析 (2

8、)功率方向繼電器的接線方式取-3U0，3I0，最靈敏角為70度85度5 對(duì)零序電流的評(píng)價(jià)(1)優(yōu)點(diǎn)1.零序III段按照躲不平衡電流而不是負(fù)荷電流整定，靈敏度高。2.動(dòng)作延時(shí)短3. 所以受運(yùn)方影響較小4. 零序短路電流變化比相電流顯著，所以保護(hù)范圍較大5.零序電流不受電力系統(tǒng)振蕩等影響(2)缺點(diǎn)：非全相運(yùn)行狀態(tài)，出現(xiàn)零序電流，為防止誤動(dòng)，可以考慮在單重時(shí)將零序電流保護(hù)暫時(shí)推出。第四節(jié) 中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中單相接地故障保護(hù)1中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地故障的特點(diǎn)(1) 電壓變化圖形(2) A相發(fā)生單相接地時(shí)，故障點(diǎn)的零序電壓U0=-EA (3)單相接地時(shí)的零序等效網(wǎng)絡(luò)圖。結(jié)論：2 中性點(diǎn)經(jīng)過消弧線圈

9、接地電網(wǎng)中單相接地保護(hù) 消弧線圈的作用：(1)補(bǔ)償度1.完全補(bǔ)償 即IC = I L 在正常運(yùn)行時(shí)若對(duì)地電容不對(duì)稱或者斷路器不同時(shí)合閘圖形分析，一般不采用2.欠補(bǔ)償：IC I L 一般不采用3. 過補(bǔ)償：IC I L 補(bǔ)償度p = (I L -IC)/ IC一般為5%10% 3中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中單相接地的保護(hù)(1)絕緣監(jiān)視裝置原理：圖形分析缺點(diǎn)：不能夠指出究竟是那條線路出現(xiàn)接地故障(2)零序電流保護(hù)原理：故障線路零序電流為全網(wǎng)絡(luò)中非故障線路電容電流的總和，較大。整定：躲本線路的電容電流靈敏度:按照本線路發(fā)生單相接地的最小零序電流(3)零序功率方向?qū)τ诠收暇€路，零序功率從線路到母線。 第三章 電

10、網(wǎng)距離保護(hù)第一節(jié) 距離保護(hù)的作用原理 1距離保護(hù)的基本概念(1)距離保護(hù)的引入： (2)主要元件為 1.起動(dòng)元件 2.阻抗繼電器：3.時(shí)間元件(3)評(píng)價(jià)：在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中可以保證選擇性I段動(dòng)作范圍8085%,對(duì)于雙側(cè)電源系統(tǒng)，有3040%范圍不能同時(shí)將兩側(cè)電源切除靈敏度高，I段保護(hù)范圍不受運(yùn)方影響，其他兩段由于分支系數(shù)，有影響，但是相對(duì)較小。接線復(fù)雜，可靠性低。2距離保護(hù)整定計(jì)算(1)距離I段(2) 距離II段與相鄰I段配合 (3) 距離III段(4)系統(tǒng)一次側(cè)阻抗和繼電器阻抗 二次側(cè)繼電器阻抗ZJ=UJ/IJ=Zd*Na/Nv。第二節(jié) 阻抗繼電器1阻抗繼電器的動(dòng)作特性：(1)全阻抗繼電器 ;方向

11、阻抗繼電器 ;偏移特性的阻抗繼電器 (2)全阻抗繼電器比幅原理：比相原理 (3)方向阻抗繼電器當(dāng)反方向發(fā)生短路時(shí)，測(cè)量阻抗位于第三象限，繼電器不能動(dòng)作。所以具有方向性。即不需要另加方向元件，就可以判斷正方向故障。比幅原理：比相原理：(4)四邊形特性阻抗繼電器 角度a：相間短路保護(hù)阻抗繼電器的接線(1)0度接線： (2)特性分析1. 三相短路2.兩相短路3.中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)兩相接地短路3接地短路阻抗繼電器的零序電流補(bǔ)償接線JA：采用UJ=UA ；IJ=IA+k*3I0；JB：采用UJ=UB ；IJ=IB+k*3I0；JC：采用UJ=UC ；IJ=IC+k*3I0；第四節(jié) 集成電路型方向阻抗繼電

12、器的特性分析1方向阻抗繼電器的死區(qū)和消除辦法消除方法：(1)記憶回路： 記憶電壓 震蕩頻率 參數(shù)選擇：（1）工頻下LC串聯(lián)諧振1/LC=Wc f為50HZ（2）故障后的震蕩頻率為 （1）工頻角頻率Wc =（2）工頻角頻率Wc =對(duì)于快速動(dòng)作的繼電器，考慮滿足第一個(gè)要求對(duì)于動(dòng)作較慢的繼電器，考慮滿足第二個(gè)要求。2引入非故障相電壓 如，JAB：引入U(xiǎn)J為UAB，在保護(hù)安裝處AB相短路時(shí)候，UAB=0，引入U(xiǎn)C2記憶回路對(duì)繼電器動(dòng)作特性的影響 穩(wěn)態(tài)特性不變，但是記憶回路的暫態(tài)過程消失前，阻抗繼電器的初態(tài)特性不同于暫態(tài)特性，需單獨(dú)討論。(1)正方向短路時(shí)候的初態(tài)特性。UJ=IJ*ZJ IJ=E/(Zs

13、+ZJ) 90度 270度90度 270度(2)反方向短路時(shí)候的初態(tài)特性。UJ=IJ*ZJ ZJ= - Zd IJ=E/( ZJ Zs) 90度 270度-ZdRjxZzd0Zs第五節(jié) 距離保護(hù)的整定計(jì)算舉例已知各線路裝有距離保護(hù)，對(duì)保護(hù)1的相間短路保護(hù)I ，II， III段進(jìn)行整定計(jì)算。已知:系統(tǒng)E1：E1=115/3; Xx1.max=25歐姆；Xx1.min=20歐姆；系統(tǒng)E2：E2=115/3; Xx1.max=30歐姆；Xx1.min=25歐姆；變壓器容量SB=31.5MVA，Ud%=10.5%；線路AB 30公里，線路BC 60公里，各線路每公里阻抗Z1=0.4歐姆/公里。阻抗角7

14、0 度。線路AB的最大負(fù)荷電流 I fh.max=350A。功率因數(shù)0.9，電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)系數(shù) Kzq=1,正常運(yùn)行時(shí)母線最低工作電壓等于0.9Ue(Ue=110KV)。保護(hù)8的III段動(dòng)作時(shí)限 0.5秒保護(hù)10的III段動(dòng)作時(shí)限 1.5秒解：一：AB線路的正序阻抗：0.4*30=12歐姆BC線路的正序阻抗：0.4*60=24歐姆變壓器等值阻抗：10.5%*115*115/31.5=44.1歐姆二：距離I段的整定一般按照躲開下條線路出口的原則正定動(dòng)作阻抗：Kk*Z1=0.85*12=10.2歐姆 Kk一般取0.80.85動(dòng)作時(shí)間：0秒第六節(jié) 影響距離保護(hù)的因素1過渡電阻的影響 電弧電阻 物體對(duì)

15、地短路(1)單側(cè)電源線路上過渡電阻的影響測(cè)量阻抗=保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)的線路阻抗+過渡電阻對(duì)距離保護(hù)的影響：ARjxjxBCR(2)雙側(cè)電源過渡電阻的影響 (3)防止過渡電阻影響的方法1.阻抗繼電器的動(dòng)作特性在+R軸方向所占面積越大，受過渡電阻的影響越小。2.利用瞬時(shí)側(cè)測(cè)量裝置來固定繼電器的動(dòng)作。其依據(jù)為2電力系統(tǒng)振蕩的影響(1)電流變化規(guī)律令Em=E0度 En=E-度 I=(Em-En)/Z =(2)振蕩時(shí)的U變化 =E* k=Zm/Zk=1/2時(shí)，E* ，為振蕩中心。 (3)阻抗的變化 Em=En情況下其運(yùn)動(dòng)軌跡為1/2 Z的直線當(dāng)EmEn時(shí)，為位于第一象限的圓弧當(dāng)Em基本原理(1) 具有1

16、00%保護(hù)范圍(2)原理接線：IJ=I2m+I2n=(I1M+I1N)/na 內(nèi)部故障情況：流入繼電器電流為總的故障電流 正常運(yùn)行以及外部故障時(shí)，所以I1M= I1N 所以IJ=02影響輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的因素(1)CT有幅值誤差和相位誤差 (2)外部短路電流很大時(shí)，不平衡電流增大(3)兩側(cè)的CT的型號(hào)，容量相同時(shí)，可適當(dāng)?shù)凸烙?jì)不平衡電流。(4)暫態(tài)過程中會(huì)出現(xiàn)非周期分量，非周期分兩會(huì)造成CT的飽和，增大誤差。第二節(jié)輸電線路的高頻保護(hù)1高頻保護(hù)的基本概念(1)基本原理(2)基本分類分為方向高頻以及相差高頻保護(hù)兩種。2高頻通道的構(gòu)成原理(1)阻波器 (2)結(jié)合電容器和連接濾過器3高頻通道的工作

17、原理(1) “故障時(shí)發(fā)信”和“長期發(fā)信”兩種方式。(2) 閉鎖信號(hào)： 允許信號(hào)： 跳閘信號(hào)：4 高頻方向保護(hù)1基本原理2動(dòng)作特性分析 （1）外部故障分析：（2）兩端供電線路內(nèi)部故障分析（3）單端電源供電線路內(nèi)部故障分析（4）系統(tǒng)振蕩功率方向元件采用全電流和全電壓 功率方向元件反應(yīng)負(fù)序或者零序（5）問題1：雙電流元件 分別用于發(fā)信和跳閘的電流元件（6）問題2：對(duì)于遠(yuǎn)離故障點(diǎn)的II端，需要設(shè)置一定的延時(shí)，降低了整套保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間5高頻閉鎖負(fù)序方向保護(hù)的原理(1)原理 利用負(fù)序功率的高頻閉鎖方向保護(hù) (2)動(dòng)作特性分析： 內(nèi)部故障 外部故障6高頻閉鎖距離保護(hù)(1)現(xiàn)有保護(hù)的缺點(diǎn)：(2)高頻閉鎖距離保

18、護(hù)原理： (3)高頻閉鎖距離保護(hù)的缺點(diǎn)：主保護(hù)（高頻方向）和后備保護(hù)（距離）結(jié)合使用，接線復(fù)雜，不利于運(yùn)行和維修。7高頻閉鎖零序方向保護(hù) 三段零序電流方向元件代替上述三段距離保護(hù)。8 相差高保護(hù)(1)基本原理： (2)動(dòng)作電流：I1+kI2。負(fù)序電流I2在濾過器輸出中占主要地位，一般取68倍(3)動(dòng)作原理：(4)誤差分析：1.最嚴(yán)重情況：內(nèi)部三相短路：參見圖形： IM和IN的一次電流相差100度 CT角誤差，不超過7度 保護(hù)裝置本身誤差，可到達(dá)15度 線路總延時(shí)度數(shù)為T=L公里*6度/100公里 對(duì)送電側(cè)，兩側(cè)信號(hào)的總角差為122+T度 對(duì)于受電側(cè)，為122-T度ImEmEnIn702.外部發(fā)

19、生短路 信號(hào)相差180（22+T）度3.閉鎖角的整定 閉鎖角度取22+T+Yd度 裕度角Yd可取15度 校驗(yàn)：內(nèi)部最不利短路下，相位差位于動(dòng)作區(qū)域。4.保護(hù)的相繼動(dòng)作 必須一端的保護(hù)先動(dòng)作跳閘，另外一端的保護(hù)才能夠動(dòng)作跳閘，稱之為“相繼動(dòng)作”。第五章 自動(dòng)重合閘 第一節(jié) 自動(dòng)重合閘在電力系統(tǒng)中的作用1安裝自動(dòng)重合閘的意義： “瞬時(shí)性”故障 供電的可靠性 成功率一般在60%90%2 自動(dòng)重合閘的優(yōu)點(diǎn)(1)投資低，工作可靠(2)提高了供電可靠性，減小停電次數(shù)(3)在高壓輸電系統(tǒng)使用重合閘提高并聯(lián)運(yùn)行穩(wěn)定性(4) 重合閘能提高供電可靠性，可暫緩架設(shè)雙回線路(5)對(duì)于斷路器本身或者繼電保護(hù)誤動(dòng)作引起的

20、誤跳閘，起到糾正的作用3自動(dòng)重合閘的缺點(diǎn)(1)重合于永久性故障時(shí)電力系統(tǒng)再次受到故障沖擊(2)使得斷路器的工作條件變得更加嚴(yán)重。第二節(jié) 對(duì)自動(dòng)重合閘裝置的基本要求（1）下列情況不應(yīng)啟動(dòng)重合閘：由值班人員控制斷斷路器時(shí)；手動(dòng)和閘，由于線路上有故障，而由繼電保護(hù)裝置斷開斷路器時(shí)（2）由繼電保護(hù)或者其他原因跳閘后，重合閘應(yīng)動(dòng)作（3）自動(dòng)重合閘的動(dòng)作次數(shù)應(yīng)該符合預(yù)先規(guī)定。在任何情況下，例如繼電器觸點(diǎn)粘住等，重合閘均不應(yīng)該多次的重合到永久性故障上。（4）自動(dòng)重合閘動(dòng)作后，一般應(yīng)能夠自動(dòng)復(fù)歸。（5）自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)該能在重合閘之前或者重合閘之后加速繼電保護(hù)的動(dòng)作，以便更好的與繼電保護(hù)相配合，加速故障的切除

21、。（6）在雙測(cè)電源的線路上實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，應(yīng)考慮合閘時(shí)兩側(cè)電源間的同步問題。（7）當(dāng)斷路器處于不正常狀態(tài)而不允許實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，應(yīng)將重合閘裝置閉鎖第三節(jié)雙側(cè)電源送電線路重合閘的方式和選擇原則1 雙測(cè)電源送電線路重合閘的特點(diǎn) （1）兩側(cè)的重合閘必須保證在兩側(cè)的斷路器都跳閘了之后再進(jìn)行重合。 （2）當(dāng)線路上發(fā)生故障跳閘后，常常存在著重合閘時(shí)兩側(cè)電源是否同步，以及是否允許非同步合閘的問題。2雙側(cè)電源送電線路重合閘的主要方式(1)并列運(yùn)行的發(fā)電廠或者電力系統(tǒng)之間，在電氣上有緊密聯(lián)系時(shí)2并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電廠或者電力系統(tǒng)之間，在電氣聯(lián)系較弱時(shí)（例如只有兩個(gè)聯(lián)系線路或者三個(gè)弱聯(lián)系的線路）。(1)當(dāng)非同步合閘的最大沖

22、擊電流超過允許數(shù)值時(shí)，不允許非同步合閘。見圖(2)非同步合閘的最大沖擊電流符合要求，但從系統(tǒng)安全角度看不適合采用非同期合閘時(shí)，可以在僅有一回線路運(yùn)行時(shí)，停用重合閘，以避免非同步重合。(3)在沒有其他旁路聯(lián)系的雙回線上，當(dāng)不能夠采用非同步合閘時(shí)，可以通過檢定另一回路上有無電流來判斷兩側(cè)電源是否同步。見圖3雙側(cè)電源的單回線路，不能采用非同步重合閘時(shí)(1)圖 正常時(shí)由系統(tǒng)向小電源側(cè)輸送功率。(2)圖對(duì)水電廠許可時(shí)采用水輪發(fā)電機(jī)自同步重合閘(3)當(dāng)兩側(cè)電源與兩側(cè)所帶得負(fù)荷各自接近平衡，線路斷開時(shí)，兩側(cè)電源可以采用無壓檢定和同步檢定進(jìn)行重合閘。第四節(jié) 具有同步檢定和無壓檢定的重合閘1基本工作原理：（1）

23、檢查線路無電壓一側(cè)的重合閘首先動(dòng)作（2）不成功，本側(cè)斷路器再次跳開（3）成功，另外一側(cè)檢定同步后，恢復(fù)供電。2 問題：（1）同時(shí)設(shè)計(jì)同步檢定和無壓檢定，輪流使用 （2）檢無壓一側(cè)同時(shí)投入檢定同步繼電器3無壓檢定繼電器 一般為0.5倍的額定電壓第五節(jié) 重合閘動(dòng)作時(shí)限的選擇1 單側(cè)電源線路的三相重合閘動(dòng)作時(shí)限影響因素： （1）介質(zhì)恢復(fù)絕緣強(qiáng)度 電動(dòng)機(jī)向故障點(diǎn)反饋電流產(chǎn)生的影響（2）斷路器跳閘后，其觸頭周圍絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)以及消弧室重新充滿油（油斷路器） 操作機(jī)構(gòu)恢復(fù)原狀（3）如果重合閘繼電器利用繼電保護(hù)來啟動(dòng)，則其動(dòng)作時(shí)限還應(yīng)該加上斷路器的跳閘時(shí)間。2 雙側(cè)電源線路的三相重合閘 兩側(cè)保護(hù)動(dòng)作時(shí)限可能

24、不同。圖形 第六節(jié) 重合閘和繼電保護(hù)的配合1 重合閘前加速 (1)應(yīng)用范圍：主要用于35KV以下有發(fā)電廠或者重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。這些線路一般只裝設(shè)簡單的過電流保護(hù)。 (2)原理：第一次快速無選擇性切除故障。如果重合閘于故障線路，再有選擇性跳閘。 (3) 優(yōu)點(diǎn)：能夠快速切除瞬時(shí)性故障;可能使得瞬時(shí)故障來不及發(fā)展為永久性故障，提高重合閘的成功率; 保證發(fā)電機(jī)和重要變電所母線電壓在0.60.7倍的額定電壓以上，保證供電質(zhì)量; 使用設(shè)備少，只要一套重合閘裝置（保護(hù)3） (4)缺點(diǎn) 斷路器工作條件惡劣，動(dòng)作次數(shù)多; 重合于永久性故障時(shí)，故障切除的時(shí)間可能較長 如果

25、重合閘裝置或者近電源斷路器拒絕合閘，將擴(kuò)大停電范圍2 重合閘后加速(1)應(yīng)用范圍：主要用于35KV以上的網(wǎng)絡(luò)以及對(duì)重要負(fù)荷供電的線路上，這些線路上一般裝設(shè)性能比較完善的保護(hù)裝置，如三段式電流、距離保護(hù)。(2)原理: 后加速就是線路第一次故障時(shí)有選擇性動(dòng)作，如果永久性故障，則加速保護(hù)動(dòng)作，瞬時(shí)切除故障.(3)優(yōu)點(diǎn)： 第一次有選擇性的切除故障 重合閘后，保證永久性故障能瞬時(shí)切除不受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷條件的限制（前加速方式 (4)缺點(diǎn)：每個(gè)斷路器上都需要一套重合閘，與前加速比復(fù)雜 第一次切除故障可能帶延時(shí)第七節(jié) 單相自動(dòng)重合閘1 定義： 220500KV的架空線路上，由于線之間的距離大，絕大多數(shù)為單相接

26、地故障，在這種情況下，只要把故障的一相斷開，然后再進(jìn)行單相重合，而沒有故障的兩相仍然繼續(xù)運(yùn)行，可以提高供電的可靠性和穩(wěn)定性。稱為單相重合閘。 如果為永久性故障，單相重合不成功，2 故障相選擇元件 (1)對(duì)故障相選擇元件（選相元件）的基本要求 1保證選擇性 2足夠的靈敏度 (2)常用的選相元件 1電流選相元件 2低電壓選相元件 3阻抗選相元件 4相電流差突變量選相元件3 動(dòng)作時(shí)限選擇（1）考慮兩側(cè)的選相元件和保護(hù)依不同的實(shí)限切除故障（2）潛供電流對(duì)滅弧的影響 圖 ：4保護(hù)裝置、選相元件和重合閘的配合 全相運(yùn)行階段，所有保護(hù)投入非全相運(yùn)行階段，會(huì)誤動(dòng)的保護(hù)被閉鎖對(duì)于單相接地故障， 單跳，單重對(duì)于相

27、間故障，跳三相，重合三相或者不進(jìn)行重合閘。5 對(duì)單相重合閘的評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)：（1）在絕大多數(shù)情況下保證對(duì)用戶的連續(xù)供電。 （2）提高系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性。缺點(diǎn)：（1） 需要專門的按相操作的斷路器 （2）需要專門的選相元件和繼電器配合 （3）為了防止非全相運(yùn)行時(shí)某些保護(hù)誤動(dòng)作，需采取額外的措施第八節(jié)綜合重合閘簡介(1)單相接地單跳單重，如不成功，跳三相(2)相間故障三跳三重，如不成功，跳開三相 (3)選相元件拒絕動(dòng)作時(shí)能跳開三相并進(jìn)行三相重合(4)非全相中可能誤動(dòng)保護(hù)應(yīng)可靠閉鎖。 (5)當(dāng)一相跳開后，重合閘拒絕動(dòng)作時(shí)，應(yīng)該將其他兩相自動(dòng)斷開(6)任何兩相的分相斷路器動(dòng)作后，應(yīng)該聯(lián)跳第三相(7) 在重合

28、不成功后，均應(yīng)考慮加速切除三相(8)在非全相運(yùn)行過程中，如果又發(fā)生另外一相或者兩相故障，保護(hù)應(yīng)有選擇性第六章 發(fā)電機(jī)保護(hù)概述 重要性： 內(nèi)部故障：1常見的內(nèi)部故障:（1）定子繞組相間短路；（2）定子繞組單相匝間短路；（3）定子繞組單相接地；（4）勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地或兩點(diǎn)接地。2發(fā)電機(jī)的主要異常運(yùn)行狀態(tài)有:（1）外部短路或系統(tǒng)振蕩引起的發(fā)電機(jī)定子繞組過電流；（2）定子電流超過額定值的定子繞組過負(fù)荷；（3）勵(lì)磁回路過負(fù)荷；（4）勵(lì)磁電流異常下降或消失；（5）定子繞組過電壓；（6）發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行；（7）220kV及以上高壓電網(wǎng)非全相運(yùn)行或非全相重合閘時(shí)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)負(fù)序電流，從而引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子表層過熱及

29、振動(dòng)等。第一節(jié) 發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障主保護(hù)1 比率制動(dòng)式縱差保護(hù)(1)基本原理 參見圖 差動(dòng)電流 id；制動(dòng)電流 ires,判據(jù) (2)外部短路不平衡電流以及動(dòng)作特性 圖(3)整定1.最小動(dòng)作電流Iop0=Krel*2*0.03*Ign/na或者Iop0=Krel*Iunb02.拐點(diǎn)Ires0=(0.81.0)Ign/na3.最大制動(dòng)系數(shù) 2標(biāo)積制動(dòng)式縱差保護(hù) (1)原理判據(jù)：外部短路時(shí)夾角0度，判據(jù)右側(cè)表現(xiàn)為很大的制動(dòng)作用。當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路時(shí)，可能呈現(xiàn)90度270度，右側(cè)呈現(xiàn)負(fù)值，即不再是制動(dòng)量而是助動(dòng)量，保護(hù)靈敏動(dòng)作。3故障分量比率制動(dòng)式縱差保護(hù) (1)原理：全電流保護(hù)故障分量保護(hù) (2)判據(jù)(

30、3)制動(dòng)系數(shù)K的選取 1.原則：不拒動(dòng),不誤動(dòng)2.內(nèi)部短路分析：圖形上式右方的最小值為2.0(阻抗角相同), 只要K0.056,不誤動(dòng)4.可見,K在0.0562之間取值,都能夠滿足不誤動(dòng),不拒動(dòng)的要求,一般選取K=1.0,參見圖形.4不完全縱差保護(hù) (1)原理:本保護(hù)反映相間和匝間短路,兼顧分支開焊故障. 只能用在分支數(shù)大于等于2的多分支大型發(fā)電機(jī)上。 原理圖形(2) 整定計(jì)算 互感器變比的選擇互感器的同型系數(shù)取1.05高靈敏單元件橫差保護(hù) (1)原理：本保護(hù)反應(yīng)匝間短路和分支開焊以及機(jī)內(nèi)繞組相間短路. 適用于分支數(shù)大于等于2的多分支大型發(fā)電機(jī)上. 原理圖形(2)整定計(jì)算步驟：1.常規(guī)短路試驗(yàn)

31、時(shí)，實(shí)測(cè)中性點(diǎn)連線電流的基波和三次諧波分量大小(Iunb.1和Iunb.3)。2.根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，利用線形外推法推算發(fā)電機(jī)機(jī)端三相短路時(shí)，最大基波和三次諧波分量不平衡電流。3.計(jì)算和整定動(dòng)作電流 4.存在的問題： 當(dāng)勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地時(shí)的誤動(dòng)作問題6故障分量負(fù)序方向保護(hù) (1)原理：一切發(fā)電機(jī)內(nèi)部的不對(duì)稱故障,負(fù)序功率輸出發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí),絕無負(fù)序功率輸出當(dāng)外部系統(tǒng)存在不對(duì)稱，序功率由外部系統(tǒng)流入圖形 (2)判據(jù)：靈敏角取90度，內(nèi)部故障，P為正數(shù)，為3倍的負(fù)序電壓電流模的乘積。外部故障，正好相反。(3)問題：1. 發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前發(fā)生內(nèi)部短路，保護(hù)失效。 2.外部不對(duì)稱較嚴(yán)重時(shí)，有可能使得負(fù)序方向保

32、護(hù)拒動(dòng)，可采用發(fā)電機(jī)負(fù)序功率故障分量，即 7縱向零序過電壓保護(hù) (1)原理：內(nèi)部相間短路，匝間短路：對(duì)中性點(diǎn)縱向零序電壓單相接地短路時(shí)：對(duì)地橫向零序電壓， 對(duì)中性點(diǎn)無零序電壓。(2)問題：必須裝設(shè)專門的電壓互感器，其一次側(cè)中性點(diǎn)直接與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)連接，且不允許接地。8轉(zhuǎn)子二次諧波電流保護(hù) (1)原理：發(fā)電機(jī)內(nèi)部不對(duì)稱故障 轉(zhuǎn)子感應(yīng)較大二次諧波電流 (2)問題：1.外部系統(tǒng)的任何不對(duì)稱的誤動(dòng)增設(shè)判別發(fā)電機(jī)內(nèi)外故障的選擇性測(cè)量元件。 2. 誤動(dòng)次數(shù)多，整定困難3.專用的轉(zhuǎn)子回路電抗變壓器來測(cè)量轉(zhuǎn)子二次諧波電流 第二節(jié)發(fā)電機(jī)相間短路后備保護(hù)1過電流保護(hù) 1000KW以及以下的發(fā)電機(jī)用作后備保護(hù)2復(fù)合

33、電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)1000KW以上的發(fā)電機(jī)宜裝設(shè)此后備保護(hù) (1) 動(dòng)作電流按照發(fā)電機(jī)額定負(fù)荷下可靠返回的條件整定 (2) 低電壓元件：電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)和發(fā)電機(jī)失磁時(shí)不誤動(dòng)(3)負(fù)序電壓元件：躲正常運(yùn)行最大負(fù)序不平衡電壓整定 3復(fù)合過電流保護(hù) 負(fù)序過流 單相低壓啟動(dòng)過流保護(hù) 4阻抗保護(hù)： 適用于后備保護(hù)的靈敏度要求比較嚴(yán)格時(shí) 全阻抗繼電器 容易受到系統(tǒng)震蕩和發(fā)電機(jī)失磁等的影響第三節(jié) 發(fā)電機(jī)定子單相接地保護(hù)1重要性定子繞組的絕緣和定子鐵芯燒壞容易發(fā)展成危害更大的定子繞組相間或者匝間短路2基波零序電壓定子接地保護(hù)(1)原理：定子繞阻中性點(diǎn)不接地的發(fā)電機(jī)，當(dāng)定子繞組內(nèi)a處發(fā)生A相接地的情況，故障點(diǎn)的各

34、相對(duì)大地電壓:故障點(diǎn)的零序電壓為: 取自發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)單相PT或者消弧線圈的二次電壓或者機(jī)端三相PT的開口三角 (2)整定：1.按照躲過最大不平衡電壓整定。可以增設(shè)三次諧波阻波環(huán)節(jié) 2. 檢驗(yàn)高壓側(cè)接地短路時(shí)，通過升壓變壓器高低壓繞阻間的耦合電容傳遞到發(fā)電機(jī)側(cè)的零序電壓大小。從整定值以及延時(shí)兩方面與系統(tǒng)接地保護(hù)配合。3.優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)簡單，可靠。在中性點(diǎn)附近有死區(qū)，但是一般小于15%。100MW及以上發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)100%的定子接地保護(hù)。 3三次諧波電壓定子接地保護(hù) (1)原理：定子繞阻中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)除基波外，還含有三，五，七次等高次諧波。當(dāng)在距離發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)a處發(fā)生定子繞阻金屬性單相接地時(shí)，中性點(diǎn)N

35、和機(jī)端S處的三次諧波電壓比值如圖 (2)判據(jù)：當(dāng)Us3Un3時(shí)保護(hù)動(dòng)作，則在發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)作，而在中性點(diǎn)附近發(fā)生接地時(shí)，保護(hù)具有很高的靈敏度。(3)結(jié)論：與基波零序電壓保護(hù)構(gòu)成100%定子接地保護(hù)。4外加電源式100%定子接地保護(hù)(1)原理：在電機(jī)定子回路和大地之間外加一個(gè)信號(hào)電源，其一為外加20HZ電源，另一為外加12.5HZ電源。(2)優(yōu)缺點(diǎn)：靈敏度比較高，沒有死區(qū)。需要附加低頻電源，投資大，接線較復(fù)雜，可靠性也受低頻電源的影響。 第四節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路接地保護(hù) 1兩點(diǎn)接地故障的危害表現(xiàn)為 ：1.轉(zhuǎn)子繞組的一部分被短路，另一部分繞組的電流增加，這破壞了發(fā)電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的對(duì)稱性，引

36、起劇烈震動(dòng)。2.轉(zhuǎn)子電流通過轉(zhuǎn)子本體，可能燒損轉(zhuǎn)子 3.轉(zhuǎn)子本體局部通過轉(zhuǎn)子電流，引起局部發(fā)熱，使得轉(zhuǎn)子發(fā)生緩慢變形形成偏心，進(jìn)一步加劇震動(dòng)。 2勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù) (1)電橋式一點(diǎn)接地保護(hù) 圖形 1.靈敏度分析：(2)疊加直流電壓式一點(diǎn)接地保護(hù) 圖形 1.整定：躲過正常運(yùn)行時(shí)流過繼電器的電流整定 正常運(yùn)行等值電路圖形 2.負(fù)端經(jīng)過過渡電阻接地，靈敏度分析 3.正端經(jīng)過過渡電阻接地，靈敏度分析 4.結(jié)論：在勵(lì)磁繞組負(fù)端接地時(shí).靈敏度最低，正端或者 負(fù)端接地時(shí)，保護(hù)裝置的靈敏度相差很大，要求當(dāng)負(fù)端接地時(shí)，最小靈敏度應(yīng)該能夠滿足要求。 (3)疊加交流電壓式一點(diǎn)接地保護(hù) 采用的是50Hz交流電壓經(jīng)

37、過一普通電流繼電器K和一個(gè)隔直耦合電容C疊加到勵(lì)磁繞組的一端與地之間 。1.優(yōu)點(diǎn)： 接線簡單，沒有死區(qū) 整個(gè)勵(lì)磁繞組上任意一點(diǎn)接地靈敏度基本上相似。 2.缺點(diǎn)： 需要考慮勵(lì)磁回路對(duì)地之間 對(duì)地電容的影響。對(duì)于空冷或者氫冷機(jī)組，對(duì)地容抗要遠(yuǎn)小于對(duì)地絕緣電阻 ，應(yīng)用這種原理，靈敏度很低 。3勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù) (1)電橋兩點(diǎn)接地保護(hù)裝置 第五節(jié) 低勵(lì)失磁保護(hù) 低勵(lì)：發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流低于靜穩(wěn)極限所對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電流。 失磁，表示發(fā)電機(jī)完全失去勵(lì)磁。 1失磁的危害： (1)將從系統(tǒng)中吸收無功，造成系統(tǒng)電壓降低。 (2)可能造成系統(tǒng)中其他發(fā)電機(jī)的過電流。 (3)轉(zhuǎn)子和定子磁場(chǎng)間出現(xiàn)速度差，則在轉(zhuǎn)子回路中感

38、應(yīng)轉(zhuǎn)差頻率的電流，引起轉(zhuǎn)子局部過熱。 (4)發(fā)電機(jī)受到交變的異步電磁力矩的沖擊發(fā)生振動(dòng)，轉(zhuǎn)差率越大，振動(dòng)越厲害1發(fā)電機(jī)失磁后的基本物理過程 系統(tǒng)接線圖功角公式：轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程(1)失步前（功角180度)：同步功率隨著功角的變化呈現(xiàn)周期性振蕩狀態(tài)。若發(fā)電機(jī)完全失磁，則同步功率為零。 2失磁發(fā)電機(jī)機(jī)端阻抗的變化軌跡(1) 失步前，功率P基本保持不變 ，發(fā)電機(jī)端的測(cè)量阻抗為 圖中圓1為P=0.7Pn等有功阻抗圓 (2)靜穩(wěn)極限圓 無功功率均為一常數(shù): 機(jī)端阻抗為圖中圓2為靜穩(wěn)極限阻抗圓 (3)失步后的異步運(yùn)行階段 1.失步之后，機(jī)端測(cè)量阻抗變化的軌跡在下述阻抗圓內(nèi),圓心，半徑為 異步邊界阻抗圓位于靜穩(wěn)

39、邊界阻抗圓的內(nèi)部，失步之后，最終測(cè)量阻抗將進(jìn)入異步邊界圓內(nèi)，表明發(fā)電機(jī)已經(jīng)進(jìn)入異步運(yùn)行狀態(tài)。圖中圓3為穩(wěn)態(tài)異步邊界阻抗圓 3判據(jù)(1)發(fā)電機(jī)側(cè)主判據(jù)兩者取一: 1.機(jī)端測(cè)量阻抗超越靜穩(wěn)邊界阻抗圓的邊界 2.機(jī)端測(cè)量阻抗進(jìn)入異步邊界阻抗圓 (2)系統(tǒng)側(cè)主判據(jù) :高壓母線三相同時(shí)低電壓繼電器動(dòng)作作為判據(jù) (3)輔助判據(jù) ：1.負(fù)序電壓元件2.負(fù)序電流元件3.勵(lì)磁低電壓元件，也可采用變勵(lì)磁電壓判據(jù) 第六節(jié) 發(fā)電機(jī)失步保護(hù)和失步預(yù)測(cè)保護(hù) 1失步的危害(1) 發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓周期性的嚴(yán)重下降，使得廠用輔機(jī)工作穩(wěn)定性破壞 ,甚至導(dǎo)致全廠停機(jī) 。(2) 振蕩電流的幅值接近機(jī)端三相短路 (3)振蕩過程中產(chǎn)生的對(duì)

40、軸系的周期性扭力，可能造成大軸嚴(yán)重機(jī)械損壞 (4)振蕩過程由于周期性轉(zhuǎn)差變化在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流，引起轉(zhuǎn)子繞組發(fā)熱 (5)大型機(jī)組于系統(tǒng)失步，可能導(dǎo)致系統(tǒng)解列甚至崩潰事件2雙阻抗元件失步保護(hù) (1)整定雙透鏡參見圖形(2)判據(jù)：3三阻抗元件失步保護(hù) (1)整定三元件參見圖形(2)透鏡特性 :系統(tǒng)振蕩的最短振蕩周期為0.2秒 ,從進(jìn)入透鏡開始(135度)到到達(dá)阻擋器直線(180度)需25ms，則失步穿越整個(gè)透鏡時(shí)間大于50ms。 (3)阻擋器特性 :功角180度的臨界線 (4)電抗線特性：電抗線以下為I段，以上為II段。4失步預(yù)測(cè)保護(hù) (1)兩機(jī)系統(tǒng)示意圖 ；Ug Uh采樣波形(2)算法：第

41、七節(jié)轉(zhuǎn)子表層負(fù)序過負(fù)荷保護(hù)（負(fù)序電流保護(hù)） 1必要性：2發(fā)電機(jī)短期承受負(fù)序電流的能力 : 對(duì)于特定的發(fā)電機(jī)，它的承受轉(zhuǎn)子溫升的能力是一定的，用發(fā)熱常數(shù)A來表示 。對(duì)間接冷卻汽輪發(fā)電機(jī),A=30對(duì)間接冷卻水輪發(fā)電機(jī),A=40而直接冷卻發(fā)電機(jī)A小得多3保護(hù)的整定：(1)定時(shí)限保護(hù)，一般用于A很大的空冷機(jī)組,特別是水輪發(fā)電機(jī)參見圖形(2)反時(shí)限負(fù)序電流保護(hù) 參見圖形 (3)判據(jù)的運(yùn)行實(shí)踐和修正 1. 但是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子已經(jīng)燒損 :2. 但是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子沒有損壞第八節(jié)主設(shè)備異常運(yùn)行的其他保護(hù)1過勵(lì)磁保護(hù) 必要性分析2過負(fù)荷保護(hù) 大型發(fā)電機(jī)都要裝設(shè)反映定子和轉(zhuǎn)子繞組平均發(fā)熱狀況的過負(fù)荷保護(hù)裝置。3過電壓保護(hù)

42、大型汽輪發(fā)電機(jī)：對(duì)定子繞組的絕緣帶來威脅變壓器：勵(lì)磁電流劇增，引起過勵(lì)磁和過磁通。過勵(lì)磁：絕緣因發(fā)熱而降級(jí)過磁通：變壓器鐵芯飽和并在鐵芯相鄰的導(dǎo)磁體中產(chǎn)生巨大渦流損失，嚴(yán)重時(shí)可因渦流發(fā)熱使絕緣材料永久性破壞。對(duì)200MW以及以上的汽輪發(fā)電機(jī)則都裝設(shè)電壓保護(hù) 。4逆功率保護(hù) 定義： 汽輪機(jī)：殘留在汽輪機(jī)尾部蒸汽與長葉片摩擦使過熱 。燃?xì)廨啓C(jī)：齒輪損壞的問題柴油發(fā)電機(jī)：未燃盡燃油可引發(fā)爆炸或者著火的危險(xiǎn)。因以上的發(fā)電機(jī)組都應(yīng)該裝設(shè)逆功率保護(hù)。5發(fā)電機(jī)頻率異常保護(hù) (1)必要性： 對(duì)水輪發(fā)電機(jī)：一般來說沒有限制汽輪機(jī)：若運(yùn)行頻率接近或者等于葉片自然頻率時(shí)，將導(dǎo)致共振，使材料疲勞，達(dá)到不允許的程度時(shí)，

43、葉片就有可能斷裂 。(2)保護(hù)措施：1.頻率升高，說明系統(tǒng)中有功功率過剩，將降低原動(dòng)機(jī)的出力，必要時(shí)將從系統(tǒng)中切除部分機(jī)組。2.頻率下降：投入備用機(jī)組，根據(jù)頻率自動(dòng)減載。6非全相運(yùn)行保護(hù) (1)成因: (2)必要性：對(duì)于大型發(fā)電機(jī)-變壓器組，在220KV以及以上的電壓側(cè)為分相操作的斷路器時(shí)，要求裝設(shè)非全相運(yùn)行保護(hù)。(3)判據(jù)：非全相運(yùn)行保護(hù)，一般由靈敏的負(fù)序電流元件和非全相判別回路組成。7發(fā)電機(jī)啟動(dòng)和停機(jī)保護(hù) 對(duì)于在低轉(zhuǎn)速啟動(dòng)過程中可能加勵(lì)磁電壓的發(fā)電機(jī)，如果原有保護(hù)在這種方式下不能正確工作時(shí)，需加裝發(fā)電機(jī)起停機(jī)保護(hù)，該保護(hù)應(yīng)能在低頻情況下正確工作。8發(fā)電機(jī)意外加電壓保護(hù) (1)必要性：發(fā)電機(jī)

44、在盤車過程中，由于出口斷路器誤合閘，突然加電壓，使得發(fā)電機(jī)異步啟動(dòng)，在國外多次出現(xiàn)過，它能夠給機(jī)組造成損傷。因此需要有相應(yīng)的保護(hù)，迅速切除電源。 (2)判據(jù)：延時(shí)返回的低頻元件和過電流保護(hù)共同存在為判據(jù)。9斷路器斷口閃絡(luò)保護(hù) (1)起因： (2)判據(jù)：斷路器三相斷開位置時(shí)有負(fù)序電流出現(xiàn)。(3)措施：斷路器三相斷開位置時(shí)有負(fù)序電流出現(xiàn)。斷口閃絡(luò)保護(hù)首先動(dòng)作于滅磁，以降低斷口電壓,失效時(shí)再啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)。10電流互感器二次斷線保護(hù) (1)嚴(yán)重性：1. 二次側(cè)要產(chǎn)生很高的電壓。2.大機(jī)組均系封閉母線，發(fā)電機(jī)電壓回路內(nèi)的電流互感器均裝在封閉母線中，一旦遭受破壞，更換困難，要招致很大的停電損失。(2

45、)保護(hù)配置：1.二次側(cè)并聯(lián)放電間隙2. 二次側(cè)并接非線性電阻 第七章 變壓器保護(hù)第一節(jié)概述內(nèi)部故障：相間短路； 匝間短路； 單相接地短路等。外部故障：變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上故障絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的單相接地(通過外殼)短路,引出線之間的相間故障等變壓器的不正常工況：由外部短路或過負(fù)荷引起的過電流；油箱漏油造成的油面降低變壓器中性點(diǎn)電壓升高由于外加電壓過高或頻率降低而引起的過勵(lì)磁等。第二節(jié) 變壓器差動(dòng)保護(hù) 1勵(lì)磁涌流分析 (1)理論分析： 空載單相變壓器突然投入無窮大電源時(shí),若忽略變壓器漏抗,并考慮一次繞組匝數(shù)為1,則勵(lì)磁涌流的波形圖 (2)波形特點(diǎn)：1.包含很大成分的非周期分量

46、,往往使得涌流偏于時(shí)間軸的一側(cè)2.含有大量的高次諧波分量,并且以二次諧波為主3.勵(lì)磁涌流波形出現(xiàn)間斷2縱差保護(hù)的技術(shù)要求：(1) 勵(lì)磁涌流時(shí),縱差保護(hù)不應(yīng)該誤動(dòng)作 (2)過勵(lì)磁時(shí)，縱差保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)作 (3)具有比率制動(dòng)或標(biāo)積制動(dòng)特性 (4)在最小運(yùn)行方式下，縱差保護(hù)區(qū)內(nèi)各側(cè)引出線上兩相金屬性短路時(shí)，靈敏系數(shù)不應(yīng)小于2 (5)裝設(shè)差電流速斷輔助保護(hù) 3整定計(jì)算(1)比率制動(dòng)特性同發(fā)電機(jī)保護(hù)(2)差電流速斷：躲變壓器初始勵(lì)磁涌流或外部短路最大不平衡電流整定K:倍數(shù),視變壓器容量和系統(tǒng)電抗大小,推薦如下:6300KVA 及以下 712;630031500KVA 4.57.040000120000KV

47、A 3.06.0120000KVA 及以上 2.05.0 (3)二次諧波制動(dòng)比輔助判據(jù)：可整定為15一20 (4)涌流間斷角輔助判據(jù)：閉鎖角可取為60度70度 4誤差分析(1)穩(wěn)態(tài)不平衡電流 1.電流互感器型號(hào)不同引起的不平衡電流 2.實(shí)際的CT變比和計(jì)算變比不同引起的3.變壓器調(diào)壓分接頭改變引起的 (2)暫態(tài)情況下的不平衡電流 1.短路電流的非周期分量引起鐵芯飽和,誤差增大2. 出現(xiàn)的勵(lì)磁涌流 5減小誤差的方法(1)減小穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流 1.通過軟件實(shí)現(xiàn)電流相位和幅值補(bǔ)償 (2)減小暫態(tài)情況下的不平衡電流1.采用以下措施防止勵(lì)磁涌流間斷角為60度65度；利用二次諧波制動(dòng),制動(dòng)比為15%20%；利用波形對(duì)稱原理的差動(dòng)繼電器