繼電保護基本原理及應用

繼電保護

基本原理與應用主講人：侯成鋒一、電力系統(tǒng)繼電保護基礎知識二、變壓器保護三、線路保護四、母線保護五、電力電容器保護六、高壓電機保護一、電力系統(tǒng)繼電保護基礎知識1、什么是繼電保護裝置

“繼電”源于繼電器（Relay）。最早誕生的繼電器是電磁型過電流繼電器。在正常情況下，其觸點是打開的。當輸入電流大于預先設定的動作電流（稱為整定值）時，其觸點將閉合（啟動）。只有當輸入電流減小到小于返回電流時，繼電器觸點才重新打開（返回）。返回電流小于啟動電流。

繼電保護（RelayProtection）就是能反應電力系統(tǒng)中電氣設備發(fā)生的故障（如短路、斷線）或不正常運行狀態(tài)（如過負荷），并動作于相應斷路器跳閘或發(fā)出告警信號的一種自動化技術(shù)和裝置。

繼電保護裝置是保證電力元件安全運行的基本裝備，任何電力元件不得在無繼電保護的狀態(tài)下運行。電力系統(tǒng)的故障類型電力系統(tǒng)的常見故障類型分為：短路--中性點直接接地系統(tǒng)的單相短路、兩相短路、三相短路。斷路—即斷線及中性點不直接接地系統(tǒng)的單相接地。電網(wǎng)的頻率或電壓超過規(guī)定的范圍。電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩，穩(wěn)定運行狀態(tài)被破壞保護原理在分析電網(wǎng)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)下各種電氣量或其他特征物理量（如變壓器油箱內(nèi)的瓦斯）的變化規(guī)律的基礎上，找出它們與正常運行狀態(tài)的之間的差別，然后制定出合理的保護動作判據(jù)。正確配置保護裝置根據(jù)已經(jīng)提出的保護原理，設計實際裝置來實現(xiàn)繼電保護功能。2、繼電保護裝置的硬件構(gòu)成保護裝置的主要構(gòu)成：電源板，CPU板，交流采集板，開入板，開出板、顯示面板。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)—即模擬量輸入系統(tǒng)CPU主系統(tǒng)—即邏輯運算控制系統(tǒng)開入板—即開關(guān)量光隔輸入系統(tǒng)開出板—即開關(guān)量光隔功放輸出系統(tǒng)電源板—即提供整個裝置所需的直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)顯示面板—即人機接口和通訊系統(tǒng)2、繼電保護裝置的組成測量比較環(huán)節(jié)：測量特征量，并與整定值比較，以判斷是否應該啟動。邏輯判斷環(huán)節(jié)：按一定邏輯關(guān)系判斷是否發(fā)生區(qū)內(nèi)故障。執(zhí)行輸出環(huán)節(jié)：負責發(fā)出保護動作脈沖信號。

測量邏輯執(zhí)行跳閘或信號被測物理量123整定值3、繼電保護裝置各組成部分的作用

1）測量元件的作用：

測量從被保護對象輸入的有關(guān)物理量并與已給定的整定值進行比較，從而判斷保護是否應該啟動。

2）邏輯元件的作用：

根據(jù)測量部分輸出量的情況使保護裝置按一定邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應跳閘或發(fā)信號，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行元件。

3）執(zhí)行元件的作用：根據(jù)邏輯元件傳送的信號，最后完成保護裝置所擔負的任務。如在故障時動作于跳閘，不正常運行時發(fā)出告警信號。

一、電力系統(tǒng)繼電保護基礎知識4、繼電保護裝置的分類1）按保護對象分類2）按保護原理分類3）按保護所反映的故障類型分類4）按保護所起的作用分類5）按通信通道分類一、電力系統(tǒng)繼電保護基礎知識4、1按保護對象分類發(fā)電機保護電力變壓器保護輸電線路保護母線保護電力電容器保護高壓電動機保護4、2按保護原理分類（構(gòu)成保護判據(jù)的特征物理量）電流保護電壓保護距離保護差動保護方向保護零序保護4、2、1電流保護（1）三段式電流保護（2）反時限過電流保護（3）方向電流保護（4）零序電流保護

(5)復合電壓閉鎖過流保護三段式電流保護1）無時限電流速斷保護（I段保護）

2）帶時限電流速斷保護（II段保護）

3）定時限過電流保護（III段保護）它們可組合成兩段或三段電流保護。這三種電流保護都是反應電流增大而動作，區(qū)別主要在于按照不同的原則來整定動作電流及動作時限

I段保護（無時限電流速斷保護）

反應于短路電流幅值增大而瞬時動作。為了保證選擇性，被保護線路的保護動作電流要躲過（即大于）下級線路出口處（可等同于被保護線路末端母線處）短路時可能出現(xiàn)的最大短路電流。

動作電流的整定：

動作時限的整定：

tI取決于保護裝置本身固有的動作時間，一般小于10ms。考慮到躲過線路中避雷器的放電時間為（40～60）ms，一般人為地加入（60～80）ms的動作延時，以防止保護誤動作。I段保護評價：主要優(yōu)點是動作迅速，缺點是不可能保護線路的全長，并且保護范圍受電網(wǎng)運行方式變化及短路型式的影響。II段保護（帶時限電流速斷保護）從選擇性出發(fā)，通過與下級線路保護在動作電流與動作時限上的配合，將保護范圍延伸到下級線路中去，從而能夠以較小的時限快速切除被保護線路全線范圍內(nèi)的故障。動作電流配合表示要躲過下級保護的動作電流。動作時限配合表示在下級保護動作時限的基礎上，增加一定的動作延時。

動作電流的整定：

動作時限的整定：△t通常取為0.5s。隨著技術(shù)的發(fā)展，保護和斷路器動作速度以及定時精度有了很大的提高。為了縮短故障持續(xù)時間，減少故障引起的電壓驟降對用電設備的影響，人們開始傾向于將△t選得更小一些，如選為0.3s甚至更短。

II段保護評價：

主要優(yōu)點是能夠保護線路全長，動作比較迅速(僅當與下級線路I段配合時)，缺點是保護范圍受電網(wǎng)運行方式變化及短路型式的影響。當被保護線路同時配備了I段和II段保護時，它們的聯(lián)合工作就可以保證全線路范圍內(nèi)的故障都能夠在設定的時限（<0.5s）內(nèi)予以切除，在一般情況下都能夠滿足速動性的要求。具有這種性能的保護稱為該線路的“主保護”。III段保護（定時限過電流保護）即是一種過負荷保護，其動作電流按照躲開最大負荷電流來整定。其動作時限按選擇性要求來整定，是固定的（與電流的大小無關(guān)）。它在正常運行時不啟動，而在電網(wǎng)發(fā)生故障時，則能反應于電流的增大而動作。動作電流的整定：動作時限的整定：III段保護（定時限過電流保護）評價：

1）主要優(yōu)點是不僅能夠保護本線路的全長，而且也能保護相鄰線路的全長，從而起到遠后備保護的作用。缺點是動作速度較慢。另外，由于要躲過電動機的自啟動電流，因而降低了反應故障的靈敏性。2）對于靠近電源端的定時限過電流保護來說，不管短路電流多大，其動作延時都是很長的。因此，定時限過電流保護僅用作本線路和相鄰元件的后備保護。由于它作為相鄰元件后備保護的作用是在遠處實現(xiàn)的，因此是屬于遠后備保護。

3）對于電網(wǎng)終端的過電流保護來說，動作延時并不長。因此，可以作為主保護兼后備保護，而無需再裝設無時限和帶時限速斷保護。階段式電流保護的應用及評價概述(1)電流I段：由動作電流的整定來保證動作選擇性，按躲開某點的短路電流整定，動作迅速（無時限），但不能保護本線路全長，作為主保護的一部分。(2)電流II段：由動作電流整定與時限配合來保證動作選擇性，動作電流按躲開某點的短路電流整定，能保護本線路全長，動作時限較小，作為主保護的另一部分（電流I段的補充）(3)電流III段：由動作時限的配合來保證動作的選擇性，動作電流按躲開負荷電流整定，其值較小，靈敏度較高，然而動作時限較長，且越靠近電源短路，動作時限反而越長，一般作為后備保護，但是在電網(wǎng)終端可作為主保護。

反時限過電流保護

是動作時限與被保護線路中電流大小有關(guān)的一種保護，其動作時限與電流呈反時限特性，即當電流大時，保護的動作時限短，而電流小時動作時限長。

反時限過電流保護的整定反時限過電流保護起動電流的整定與定時限過電流保護類似。為保證選擇性，保護的動作時限的整定配合較復雜，當系統(tǒng)最小運行方式下短路時，其動作時限可能較長。因此，主要用于單側(cè)電源供電的終端線路和較小容量的電動機上，作為主保護和后備保護使用。保護的反時限動作特性與電氣設備發(fā)熱特性相吻合，因此適合用于保護電動機等電氣設備；當作為終端線路保護時，容易與分支線路上的熔斷器配合，保證其動作的選擇性。

方向電流保護

在雙側(cè)電源供電情況下，僅靠電流保護無法保證選擇性，需要增加故障方向判別元件，構(gòu)成方向電流保護。A單獨供電：由保護1、3、5起線路保護作用B單獨供電：由保護6、4、2起線路保護作用A/B同時供電情況下：當K1點短路時，對A側(cè)電源來說，如果保證保護的選擇性，要求保護3動作時間大于保護4的動作的時間。當K2點故障時，卻要求保護3的動作時間小于保護4的動作時間。解決方案是給電流保護加裝一個短路電流方向閉鎖元件，并將動作方向規(guī)定為短路電流由母線流向線路。即規(guī)定保護正方向為：保護安裝處母線→被保護線路被保護線路在其正方向短路時：保護動作；反方向短路時：由對側(cè)電源供給的短路電流可能造成該保護誤動作，此時的功率方向：線路→母線則要求閉鎖保護

當雙側(cè)電源網(wǎng)絡上的電流保護裝設方向元件以后，就可以把它們拆開看成兩個單側(cè)電源網(wǎng)絡的保護，這兩組方向保護之間不要求有配合關(guān)系，這樣就可以采用單側(cè)電源網(wǎng)絡的三段式電流保護的工作原理和整定計算原則。方向電流保護可通過判別短路功率的方向或電流、電壓之間的相位關(guān)系來實現(xiàn)。零序電流保護

在中性點直接接地（如110kV系統(tǒng)）或經(jīng)小電阻接地的配電網(wǎng)中，當線路發(fā)生單相或兩相接地故障時，將出現(xiàn)很大的零序電流。對于采用單三角形接線的補償電容器組，當任一臺或數(shù)臺電容器內(nèi)部串聯(lián)元件發(fā)生擊穿故障時，因三條支路電流失去平衡而同樣會出現(xiàn)零序電流在正常運行情況下，電網(wǎng)中并不存在零序電流。因此，可以利用零序電流構(gòu)成繼電保護。與相電流保護相比，零序電流保護具有靈敏度高、動作速度快、受系統(tǒng)運行方式影響小，較穩(wěn)定，且保護范圍廣，不受負荷電流及系統(tǒng)振蕩的影響的優(yōu)點。零序電流和零序電壓一般通過專門的零序電流互感器和零序電壓互感器（三相五柱式電壓互感器）獲得。在微機保護裝置中，也可以分別利用三相電流和三相電壓來合成：

零序電流保護一般由三段構(gòu)成，第Ⅰ段為無時限零序電流速斷保護，第II段為帶時限零序電流速斷保護，第III段為定時限零序過電流保護。三段式零序電流保護的基本工作原理，與一般的三段式電流保護工作原理基本相同。在雙電源或多電源電網(wǎng)中，一般有多臺變壓器中性點接地運行，零序電流保護往往需要加裝方向元件才能滿足線路保護選擇性要求。當被保護線路正方向發(fā)生短路時，零序電壓落后于零序電流；而當反方向發(fā)生短路時，零序電壓超前于零序電流。因此，通過測量零序電壓、電流之間的相位關(guān)系，即可以判斷接地故障的方向。零序電流速斷保護（零序電流I段）動作電流整定原則：躲開下條線路出口處(即本線末端)接地短路時,本保護所測的最大零序電流

躲開QF三相觸頭不同期合閘時出現(xiàn)的最大零序電流當線路具有單相重合閘ZCH時（例如220kV及以上線路），躲開非全相運行狀態(tài)下系統(tǒng)又發(fā)生振蕩時所出現(xiàn)的最大零序電流零序電流限時速斷保護（零序電流II段）動作電流整定原則：與下條線路的零序電流I段配合。躲開下條線路零序電流I段保護范圍末端接地短路時（即流過下條線路的零序電流剛好為其零序電流I段整定值時）流過本保護的最大零序電流零序過電流保護（零序電流III段）動作電流整定原則：躲開下條線路出口處相間短路時所測的最大不平衡電流：實際整定時還應考慮滿足各級線路靈敏系數(shù)按逐級配合的原則，即本保護零序電流III段的保護范圍不超出下條線路零序電流III段的保護范圍，即本線路零序電流III段與下條線路的零序電流III段配合

動作時限按“階梯原則”配合（保證各級線路保護的動作選擇性）方向性零序電流（零序功率方向）保護

多臺變壓器中性點接地的復雜網(wǎng)中零序保護的方向問題d1短路：若IIdz.2>IIdz.3,保護3的I段會誤動若tIII2>tIII3，保護3的III段會誤動

d2短路：若IIdz.3>IIdz.2,保護2的I段會誤動若tIII3>tIII2，保護2的III段會誤動

為防止誤動，在可能誤動的保護上增設零序功率方向元件GJ0

（規(guī)定保護正方向：安裝處母線→被保護線路）三段式方向性零序電流保護的原理與一般的三段式電流保護工作原理基本相同。

復合電壓啟動（閉鎖）的過流保護

復合電壓是指不對稱故障時的負序電壓和三相故障時的低電壓。即由相間低電壓和負序電壓構(gòu)成。在運行中，若負序電壓大于整定值或低電壓低于整定值，復壓元件啟動。兩個電壓元件是“或”的關(guān)系，再加上過流元件（電流取自本側(cè)的LH，任一相電流大于過流定值），就滿足復合電壓閉鎖過流保護的出口條件了。電壓元件：負序過電壓元件（U2>)

;低電壓元件（Uab<)1、工作情況分析：(1)發(fā)生不對稱短路時：┌出現(xiàn)較大U2→[U2>]啟動；└同時Id↑→[Ia>],[Ib>],[Ic>]中至少有一個啟動；則：整套保護延時動作。(2)發(fā)生三相對稱短路時：┌三相電壓下降為殘壓→[Uab<]啟動；└同時同時Id↑→三相電流元件皆啟動則：整套保護延時動作(3)變壓器過載Ifh.max時：┌I↑→電流元件誤啟動；└但無U2且Uab較大→電壓元件不啟動；則：整套保護不誤動。

三個過電流元件的整定同低電壓啟動的過流保護。

一個低電壓元件的整定同低電壓啟動的過流保護。

一個負序過電壓元件的整定：躲過正常時負序過濾器輸出的不平衡電壓U2.bp.max

一般取(經(jīng)驗公式)：U2.dz=(0.06~0.12)Ue.T復壓過流保護整定4、2、2電壓保護

電壓保護一般用于無功補償電容器組的保護，具體可以分為：（1）過壓保護（2）低電壓保護（3）失壓保護（4）零序電壓保護（5）負序電壓保護1）過壓保護當接有補償電容器組的母線電壓過高時，不但電容器的功率損耗和發(fā)熱量隨電壓值的平方增大，而且電容器的壽命也隨之縮短。還有可能導致其過熱損壞。我國有關(guān)規(guī)程規(guī)定補償電容器允許在105％Ue下長期運行，在110％Ue下運行時間不得超過6h。所以，電容器組的運行電壓若超過1.05～1.10倍額定電壓，過壓保護應動作，把電容器從電網(wǎng)上切除。過壓保護的動作時限應躲過電網(wǎng)可能發(fā)生的瞬時過電壓。2）失壓保護

當電容器組所接母線突然失壓時，可能產(chǎn)生以下后果：

1）當電壓突然恢復時，電源變壓器與補償電容器形成串聯(lián)回路(即LC回路)，在過渡過程中，可能在電容器上出現(xiàn)過電壓而損壞。

2）母線失壓后，如在電容器上的殘留電荷未完全釋放的情形下，電壓突然恢復，由于合閘瞬間電源極性使殘留與電源電壓相加亦會使電容器損壞。因此，失壓保護必須在電容器組所接母線失壓后，立即將其從電網(wǎng)上切除。失壓保護的啟動電壓應小于正常運行時電容器組所接母線可能出現(xiàn)的最低電壓值，動作時延應大于該母線上所接饋線短路保護的最長動作時延。但又應小于電源側(cè)自動重合閘的動作時延。3）零序電壓保護當補償電容器組為三相星形接法時，當任一臺或數(shù)臺電容器內(nèi)部串聯(lián)元件發(fā)生擊穿故障時，三條支路電壓不平衡，三相電壓互感器二次電壓相量和不為零，可由此構(gòu)成零序電壓保護。4）負序電壓保護負序電壓保護就是根據(jù)電容器故障引起三相電壓不平衡而產(chǎn)生負序電壓分量來實現(xiàn)保護功能的?，F(xiàn)在一般都是在微機內(nèi)通過開入的電壓，計算得出負序電壓、負序電流，然后再進行判斷故障與否。4、2、3距離保護（1）距離測量的基本概念當配電線路發(fā)生短路故障時，故障點到保護安裝處的距離可以通過“測量阻抗”來換算（測量阻抗是母線處的測量電壓與電流的比值）。就是反應映故障點至保護安裝處之間的距離（阻抗），并根據(jù)距離的遠近（阻抗的大?。┒_定動作時間的一種保護裝置。故障距離或故障后的測量阻抗與故障電流的大小無關(guān)，也基本不受電網(wǎng)運行方式的影響。因此，通過測量故障距離可以實現(xiàn)繼電保護，這就是距離保護，也稱為阻抗保護，其保護范圍比較穩(wěn)定。（2）距離保護的阻抗整定原則距離保護動作時的阻抗值，整定為線路上被保護范圍末端發(fā)生故障時的測量阻抗值在被保護范圍內(nèi)故障時，測量阻抗小于整定值，保護動作；而在被保護范圍外故障時，測量阻抗大于整定值，保護不動作。（3）三段式距離保護

類似于電流保護，距離保護也采用具有三段動作范圍的階梯時限特性，并分別稱為距離保護的I、II、III段

距離Ⅰ段是瞬時動作的，t1是其固有動作時間。距離Ⅰ段只能保護本線路全長的80％～85％。為了切除本線路末端15％～20％范圍以內(nèi)的故障，就需設置距離II段。距離II段整定值的選擇類似帶時限電流速斷，即應使其不超出下一條線路距離Ⅰ段的保護范圍，同時帶有一個的△t時限，以保證選擇性。距離Ⅰ段與II段的聯(lián)合工作構(gòu)成本線路的主保護。為了作為相鄰線路保護和斷路器拒動的后備保護，同時也作為本線路距離Ⅰ、II段的后備保護，還應該裝設距離III段。對距離III段整定值的考慮與過電流保護相似，其起動阻抗要按躲開正常運行時的負荷阻抗來選擇，而動作時限則應使其比距離Ⅲ段保護范圍內(nèi)其它各保護的最大動作時限延長一個△t

。4）距離保護的構(gòu)成原理主要由三種元件構(gòu)成。微機保護中，利用自產(chǎn)零序電壓與外引零序電壓比較構(gòu)成TV斷線信號雖然負序、零序電流啟動元件可起到TV斷線閉鎖作用，但是在斷線時又發(fā)生外部故障的情況下閉鎖失敗引起誤動。在微機保護中，利用自產(chǎn)零序電壓與外引零序電壓比較構(gòu)成TV斷線信號4、2、4縱聯(lián)電流差動保護全線（回路）速動繼電保護的必要性

1）在電力系統(tǒng)中，為保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，要求對超高壓輸電線路全長范圍內(nèi)的故障進行無時限切除（即全線速動）；

2）在配電網(wǎng)中，一些重要的線路，如要求全線速動的110kV線路、110kV短線路以及直接接入配電網(wǎng)的中小型分散發(fā)電廠的聯(lián)絡線等，需要配備能夠保護線路全長的無時限速斷保護；

3）如果電網(wǎng)接有對電壓驟降特別敏感的重要用電設備，也應無時限切除故障，以防止故障持續(xù)時間過長引起長時間低電壓，影響這些重要用電設備的正常運行；

4）對于變壓器、發(fā)電機等元件，也需要其主保護在整個元件回路范圍內(nèi)具有速動特性;5）所有單端電氣量保護不具有全線（回路）速動特性;6）解決問題的途徑是通過縱向比較被保護設備兩端的同類電氣量（如電流、功率方向）之間的差異，識別內(nèi)部故障和外部故障。如果是內(nèi)部故障，則兩端的保護將各自瞬時動作于跳閘。這種雙端電氣量保護稱為縱聯(lián)保護;7）目前，在縱聯(lián)保護中應用較為廣泛的是縱聯(lián)電流差動保護，簡稱縱差保護線路光纖縱差保護

變壓器縱差保護一、電力系統(tǒng)繼電保護基礎知識4、3所反映的故障類型分類相間短路保護接地故障保護匝間短路保護斷線保護失步保護失磁及過勵磁保護一、電力系統(tǒng)繼電保護基礎知識4、4按保護所起的作用分類主保護后備保護輔助保護

主保護：反應被保護元件自身的故障并以盡可能短的延時，有選擇性地切除故障的保護稱為主保護。后備保護：當主保護拒動時起作用，從而動作于相應斷路器以切除故障元件，其中又分為近后備和遠后備。

近后備保護：當主保護拒動時，由本電力設備或線路的另一套保護來實現(xiàn)后備的保護?；蛘哂蓴嗦菲魇ъ`保護來實現(xiàn)（當斷路器拒動時，只動作于母聯(lián)斷路器和母線分段斷路器）。

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。輔助保護：為補充主保護和后備保護的不足，而增設的較簡單的保護。

一、電力系統(tǒng)繼電保護基礎知識4、4按保護所起的作用分類一、電力系統(tǒng)繼電保護基礎知識4·5按通信通道分類

主要針對線路保護而言?？煞譃橛型ǖ辣Ｗo和無通道保護。前者包括高頻保護、微波保護、光纖保護等，后者包括所有只利用本端測量信號的保護原理。一、電力系統(tǒng)繼電保護基礎知識5、對繼電保護裝置的基本要求選擇性靈敏性速動性可靠性5、1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，使停電范圍盡量減小，以保證系統(tǒng)中非故障部分繼續(xù)安全運行。為此，保護要盡力跳開離故障點最近的斷路器，如圖所示。

如果d3點短路：6動作：有選擇性；5動作：無選擇性如果6拒動，5再動作：有選擇性(5作為6的遠后備保護)

如果d1點短路：1、2動作：有選擇性；3、4動作：無選擇性后備保護（本元件主保護拒動時）：

(1)由前一級保護作為后備叫遠后備.

(2)由本元件的另一套保護作為后備叫近后備.

5、2速動性

速動性是指繼電保護裝置應以盡可能快的速度斷開故障元件。速動性的好處：減輕故障設備的損壞程度，減少用戶在低電壓情況下工作的時間，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。故障切除時間t等于保護裝置的動作時間與斷路器動作時間之和。故障后,為防止并列運行的系統(tǒng)失步,減少用戶在電壓降低情況下工作的時間及故障元件損壞程度，應盡量地快速切除故障。

(快速保護:幾個工頻周期，微機保護：30ms以下)5、3靈敏性靈敏性是指保護裝置對其保護區(qū)發(fā)生故障或異常運行狀態(tài)的反應能力。在規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生故障時，不論短路點的位置、短路的類型如何，以及短路點是否有過渡電阻，保護裝置都應能靈敏反應，沒有似動非動的模糊狀態(tài)。保護裝置的靈敏性通常用靈敏系數(shù)Ksen來衡量。根據(jù)規(guī)程規(guī)定，要求靈敏系數(shù)在1.2~2之間。保護不該動作情況與應該動作情況所測電氣量相差越大→靈敏度↑

5、4可靠性可靠性是指在保護裝置規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了它應該反應的故障時，保護裝置應可靠地動作；而在不屬于該保護動作的其他任何情況下，則不應該動作。即要求裝置不拒動、不誤動（主保護對動作快速性要求相對較高；后備保護對靈敏性要求相對較高）在實際工作中，在確定被保護元件的保護方式時，還要考慮其經(jīng)濟性要求，即在滿足基本保護功能要求的前提下，應盡可能減少投資。隨著電力市場化進程的深入，對經(jīng)濟性要求越來越重視，甚至把它和前面介紹的四個基本要求合在一起，稱為保護的五個基本要求?？紤]經(jīng)濟性時，不能僅僅局限于保護裝置本身投資的大小，還應從電網(wǎng)的整體安全及社會利益出發(fā)，按被保護元件在電網(wǎng)中的作用和地位來確定保護方式，因為保護不完善或不可靠造成的損失，一般都遠遠超過即使是最復雜的保護裝置的投資?？傊畬^電保護裝置的各項基本要求是研究分析繼電保護性能的基礎。這些要求之間往往是相互制約的，例如提高保護裝置動作可靠性的措施，一般會造成動作速度及動作靈敏性下降，并增加保護成本。因此，繼電保護的研究、設計、制造和運行的絕大部分工作就是圍繞著如何處理好這些基本要求之間關(guān)系進行的。因此實際工作中，要根據(jù)具體情況以及要解決的主要矛盾，統(tǒng)籌兼顧，尋求一個適當?shù)慕鉀Q方案。6

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繼電保護的設計要求1）傳統(tǒng)配電網(wǎng)一般采用輻射性供電方式，因而其保護不需要像輸電網(wǎng)保護那樣判別故障方向。2）配電網(wǎng)故障對電網(wǎng)整體運行的影響相對較小，因此并不嚴格要求配電網(wǎng)保護像輸電網(wǎng)保護那樣超高速動作。3）近年來，隨著我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨合理，電力系統(tǒng)繼電保護的配置越來越強調(diào)簡單、實用，對配電網(wǎng)保護來說，這一趨勢更加明顯。4）隨著用戶對電能質(zhì)量（尤其是電壓驟降）要求的提高以及分散發(fā)電、配電自動化技術(shù)的發(fā)展，對配電網(wǎng)保護也提出了新要求。5）隨著嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展及其在變電所自動化系統(tǒng)和配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的廣泛應用，配電網(wǎng)的保護裝置可以融合數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA）、自動控制（包括自動重合閘、自動無功補償、備用電源自投、自動減載等）、饋線自動化（FA）等功能，并且能夠?qū)崿F(xiàn)分散、就地安裝，甚至直接嵌入到開關(guān)設備內(nèi)部，形成智能化開關(guān)設備的控制內(nèi)核。6）隨著對故障暫態(tài)現(xiàn)象認識的不斷深入，在小電流接地系統(tǒng)的繼電保護方面取得了重大突破。7）隨著電子傳感器及高速數(shù)據(jù)（光纖）通信技術(shù)的發(fā)展，微機保護裝置可以通過通信接口獲取來自現(xiàn)場的數(shù)字化后的電壓、電流信號，進而實現(xiàn)全數(shù)字式繼電保護，使微機保護裝置的構(gòu)成出現(xiàn)革命性的變化。7、配電網(wǎng)繼電保護的特點與發(fā)展二、電力變壓器保護1、變壓器保護的概述變壓器是電力系統(tǒng)中非常重要的設備，廣泛應用于不同電壓等級的變電站中。絕大部分變壓器安裝在戶外，受自然條件影響大，還受到連接負荷和電力系統(tǒng)故障影響。變壓器一旦因故障而遭到破壞，將造成很大的經(jīng)濟損失，影響供電可靠性，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行造成較大的擾動。

2、變壓器保護的故障類型按故障位置可分為以下三種：

A.油箱內(nèi)故障：繞組的相間短路及匝間短路。

B.油箱外的故障：外部相間短路引起的過電流；中性點直接接地或經(jīng)小電阻接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過電流及中性點過電壓。

C.變壓器的異常運行方式：過負荷；過勵磁；油面降低；變壓器油溫、繞組溫度過高及油箱壓力過高和冷卻系統(tǒng)故障。3、變壓器保護類型及配置A.短路故障的主保護:主要有縱差保護、重瓦斯保護、壓力釋放保護。另外，根據(jù)變壓器的容量、電壓等級及結(jié)構(gòu)特點，可配置零差保護及分側(cè)差動保護。B.短路故障的后備保護:主要有復合電壓閉鎖過流保護；零序過電流或零序方向過電流保護；負序過電流或負序方向過電流保護；復合電壓閉鎖功率方向保護；低阻抗保護等。

C.異常運行保護：主要有過負荷保護，過激磁保護，變壓器中性點間隙保護，輕瓦斯保護，溫度、油位保護及冷卻器全停保護等?，F(xiàn)在的微機保護均提供了各種保護測控軟件模塊可根據(jù)變壓器類型進行配置，一般110KV電力變壓器典型保護配置有：

變壓器差動保護裝置（動作跳主變兩側(cè)開關(guān)）:差動速斷保護、比率差動保護

變壓器高后備保護測控裝置（動作跳主變兩側(cè)開關(guān)）:兩段復壓過流、兩段零序過流、I段零序方向過流、零序過壓保護、間隙零序過流保護

變壓器低后備保護測控裝置（動作跳低壓側(cè)開關(guān)）：兩段復壓過流、兩段零序過流、零序過壓保護

變壓器非電量保護及操作裝置：本體重瓦斯跳閘、有載開關(guān)重瓦斯跳閘、本體輕瓦斯報警、壓力釋放報警、超溫報警、油位高低異常報警4、1關(guān)于變壓器的主保護概述

變壓器保護的主保護有各類原理的差動保護和差動速斷保護及瓦斯保護。差動保護可對變壓器內(nèi)部的各種繞組相間短路及較嚴重的匝間短路及套管出線的各種短路能夠進行保護；差動速斷則主要針對嚴重的變壓器差動范圍內(nèi)的故障，防止因為CT飽和拒動；瓦斯保護則只能對變壓器油箱內(nèi)的短路故障進行反應。雙重化的變壓器保護則有兩套差動保護及差動速斷。

4、2變壓器的差動保護

變壓器的差動保護一般由啟動元件和差動元件及涌流識別元件和TA斷線閉鎖元件構(gòu)成。啟動元件負責起動差動保護，所以靈敏度相當高，一般有差電流突變量啟動、差流越限啟動、工頻變化量差流啟動元件等。只有在差動保護的啟動元件啟動后才進入對應的差動保護計算程序。4、2、1差動元件差動元件是變壓器差動保護的最主要的部分。差動保護的基本原理是基于基爾霍夫第一定律，即∑I=0；它代表的物理意義是理論上變壓器正常運行或外部故障時，流入變壓器的電流等于流出變壓器的電流。此時，縱差保護不應動作。大多數(shù)的差動保護的動作電流均取它的絕對值Icd=|∑I|作為動作電流。當變壓器內(nèi)部故障時，若忽略負荷電流不計，則只有流進變壓器的電流而沒有流出變壓器的電流，Icd很大，當Icd滿足動作條件其縱差保護動作，切除變壓器。

由于正常運行時變壓器的繞組連接組別使的變壓器各側(cè)相位會有偏移，各側(cè)的CT實際變比同理論變比不一致會使變壓器差動保護在正常運行時差動電流Icd不等于0，我們稱之為不平衡電流，所以裝置需要對這兩種情形進行相位和幅值的平衡，使得在正常情況下不平衡電流盡可能等于0。正常時，CT特性不同造成不平衡電流較小，當外部短路時不平衡電流增大，可能造成差動保護誤動。解決方法如下：1、增大差動動作電流－>降低了動作靈敏度2、采用比率制動，動作電流隨外部短路時不平衡電流增大而自動提高比率制動重點在制動電流選擇上，要求外部短路時盡可能大，內(nèi)部短路時盡可能小。4、2、2比率制動的差動保護正常時，CT特性不同造成不平衡電流較小，當外部短路時不平衡電流增大，可能造成差動保護誤動。解決方法如下：1、增大差動動作電流－>降低了動作靈敏度2、采用比率制動，動作電流隨外部短路時不平衡電流增大而自動提高比率制動重點在制動電流選擇上，要求外部短路時盡可能大，內(nèi)部短路時盡可能小。4、2、2比率制動的差動保護

微機比率制動特性有以下幾種：常規(guī)比率（兩折線、三折線）變斜率標積制動復式比率制動工頻變化量比率制動

目前所使用最廣泛的是折線型的比率制動。4、2、2比率制動的差動保護折線型比率制動由啟動電流、拐點電流、制動比率斜率等構(gòu)成三折線用于提高大電流式抗保護能力4、3變壓器的勵磁涌流變壓器的高、低壓側(cè)是通過電磁聯(lián)系的，故僅在電源的一側(cè)存在勵磁電流，它通過電流互感器構(gòu)成差回路中不平衡電流的一部分。在正常運行情況下，其值很小，小于變壓器額定電流的3%。當發(fā)生外部短路故障時，由于電源側(cè)母線電壓降低，勵磁電流更小，因此這些情況下的不平衡電流對差動保護的影響一般可以不必考慮。變壓器的高、低壓側(cè)是通過電磁聯(lián)系的，故僅在電源的一側(cè)存在勵磁電流，它通過電流互感器構(gòu)成差回路中不平衡電流的一部分。在正常運行情況下，其值很小，小于變壓器額定電流的3%。當發(fā)生外部短路故障時，由于電源側(cè)母線電壓降低，勵磁電流更小，因此這些情況下的不平衡電流對差動保護的影響一般可以不必考慮。

在變壓器空載投入電源或外部故障切除后電壓恢復過程中，會出現(xiàn)勵磁涌流。特別是在電壓為零時刻合閘時，變壓器鐵芯中的磁通急劇增大，使鐵芯瞬間飽和，這時出現(xiàn)數(shù)值很大的沖擊勵磁電流(可達5～10倍的額定電流)，通常稱為勵磁涌流。勵磁涌流包含以下特點：勵磁涌流幅值大且衰減，含有非周期分量；中小型變壓器勵磁涌流大（可達10倍以上），衰減快；大型變壓器一般不超過4.5倍，衰減慢。勵磁涌流波形出現(xiàn)間斷特性勵磁涌流中含有明顯的二次諧波和偶次諧波，短時時很少。涌流有對稱性涌流和非對稱性涌流

4、4二次諧波制動為了在變壓器空投時防止勵磁涌流引起差動保護誤動,其動作判據(jù)為： I⑵>Id*XB2；其中：I⑵為差動電流中的二次諧波含量；Id為變壓器差動電流；XB2為差動保護二次諧波制動系數(shù)；制動方式： 最大相制動：諧波比最大相（I2/I1）制動 綜合相制動：分別考慮諧波與基波最大值 分相制動：諧波取最大值，分別與基波比較制動二次諧波制動在微機保護中應用廣泛4、5差動保護的動作邏輯

4、6差動保護在運行操作中的注意事項當主變壓器的某側(cè)開關(guān)要使用旁路代路時，需要在主變保護裝置上（一般在保護屏中下側(cè)）對開關(guān)CT和套管CT進行切換。在進行切換前應退出差動保護，并嚴禁在切換過程中將CT二次側(cè)開路。在切換完成后，需檢查保護裝置采樣，確認無差流及保護動作的情況下方可投入差動保護。5、變壓器的后備保護的概述作用：電力變壓器應裝設外部接地、相間短路引起的過電流保護及中性點過電壓保護裝置，以作為相鄰元件及變壓器內(nèi)部故障的后備保護。

高低后備保護類型有：過電流保護、復壓閉鎖（方向）過流保護、零序（方向）過流保護、間隙過流保護、阻抗保護、過激勵保護、過載閉鎖調(diào)壓、過負荷報警、母線絕緣監(jiān)視（零序過壓）保護、CT斷線報警、PT斷線報警三、線路保護1、1線路縱聯(lián)保護的概述對線路縱聯(lián)保護的介紹，主要從以下三個方面開展：1）反應一側(cè)電氣量變化的保護的缺陷2）通道類型3）高頻信號的性質(zhì)三、線路保護1、1、1反應一側(cè)電氣量變化保護的缺陷三、線路保護1、1、1反應一側(cè)電氣量變化的保護的缺陷只反應M側(cè)電氣量（電流、電壓）變化的保護無法區(qū)分本線路末端F1點和相鄰線路始端F2點的短路。為保證F1點短路M側(cè)保護的選擇性，其瞬時動作的第Ⅰ段按躲過F2點短路整定。所以反應一側(cè)電氣量變化的保護的缺陷是不能瞬時切除本線路全長范圍內(nèi)的短路（例如線路的距離保護）。三、線路保護1、1、1反應一側(cè)電氣量變化的保護的缺陷可是對于N側(cè)來說，反應N側(cè)電氣量變化的保護恰很容易區(qū)分F2和F3點的短路。所以反應兩側(cè)電氣量保護的保護能瞬時切除本線路全長范圍內(nèi)的短路。

因此，就產(chǎn)生了能綜合反應兩側(cè)電氣量變化的保護，縱聯(lián)保護。三、線路保護1、1、2通道類型1）電力線載波通道。信號頻率是50～400KHz。這種頻率在通信上屬于高頻頻段范圍，所以把這種通道也稱做高頻通道。把利用這種通道的縱聯(lián)保護稱做高頻保護。高頻頻率的信號只能有線傳輸，所以輸電線路也作為高頻通道的一部份。載波通道存在的主要問題：①通道擁擠。所以構(gòu)成分相式的縱聯(lián)保護存在困難。②輸電線路上的三相金屬性短路將影響高頻信號的傳輸。③容易受到電磁干擾。三、線路保護1、1、2通道類型2）微波通道。信號頻率是3000～30000MHz。這種頻率在通信上屬于微波頻段范圍，所以把這種縱聯(lián)保護稱做微波保護。微波通道有較寬的頻帶可以傳送多路信號，可利用來構(gòu)成分相式的縱聯(lián)保護。微波通道與輸電線路沒有聯(lián)系，輸電線路的故障不影響信號的傳輸，可用于傳送各種信號（閉鎖、允許、跳閘）。微波頻率的信號可以無線傳輸也可以有線傳輸。三、線路保護1、1、2通道類型3）光纖通道

。用光纖通道做成的縱聯(lián)保護有時也稱做光纖保護。光纖通信的優(yōu)點：①通信容量大，又一般采用脈沖編碼調(diào)制方式可以進一步提高通信容量，因此可以利用它構(gòu)成輸電線路的分相縱聯(lián)保護。②光信號的傳輸不受電磁干擾的影響。③輸電線路的故障也不影響信號的傳輸。④若干根光纖制成光纜直接與架空地線做在一起，在架空線路建設的同時光纜的鋪設也一起完成。

三、線路保護1、1、2通道類型4）導引線通道。用電纜作為通道傳送保護信息這就是導引線通道。用導引線為通道構(gòu)成的縱聯(lián)保護稱做導引線保護?？紤]到雷擊以及在大接地電流系統(tǒng)中發(fā)生接地故障時地中電流引起的地電位升高的影響，作為導引線的電纜也應有足夠的絕緣水平，從而增大了投資。而且上述影響也可能會引起保護的不正確動作。此外導引線的參數(shù)也會影響保護的性能。一般來說，導引線通道只適用于小于十公里的短線路上。

三、線路保護1、1、3高頻信號的性質(zhì)1）閉鎖式信號。

收不到高頻信號是保護動作于跳閘的必要條件，這樣的高頻信號是閉鎖信號。閉鎖信號主要是在非故障線路上傳輸?shù)模捎谳旊娋€路本身是高頻通道的一部份，所以非故障線路上傳送高頻信號應該是可靠的。在使用閉鎖信號時，一般都采用相-地耦合的高頻通道。三、線路保護1、1、3高頻信號的性質(zhì)2）允許式信號。

收到高頻信號是保護動作于跳閘的必要條件，這樣的高頻信號是允許信號。允許信號主要是在故障線路上傳輸?shù)?，擔心高頻電流能不能經(jīng)過短路點往對側(cè)傳送。在使用允許信號時一般采用相-相耦合的高頻通道，這時即使單相金屬性短路信號也能傳輸。但用相-相耦合高頻通道后萬一發(fā)生相間的金屬性短路還是會出現(xiàn)通道阻塞現(xiàn)象。所以還應有相應的措施防止縱聯(lián)保護拒動。三、線路保護1、2縱聯(lián)方向距離保護的基本原理電網(wǎng)的距離保護反映故障點到保護安裝處的距離——距離保護，它基本上不受系統(tǒng)的運行方式的影響。三、線路保護1、2縱聯(lián)方向距離保護的基本原理故障線路的特征是：兩側(cè)的F+均動作，兩側(cè)的F-均不動作，這在非故障線路中是不存在的。而非故障線路的特征是：兩側(cè)中至少有一側(cè)（近故障點的一側(cè)）的F+不動作、而F-可能動作也可能不動作，這在故障線路中是不存在的。采用閉鎖信號時，在F+不動作或F-動作的這一側(cè)一直發(fā)高頻信號，所以非故障線路至少近故障點的一側(cè)能一直發(fā)閉鎖信號。三、線路保護1、3縱聯(lián)保護的通道檢查三、線路保護1、3縱聯(lián)保護的通道檢查在按下屏上的‘通道試驗’按鈕后的發(fā)信邏輯是先發(fā)信200ms，然后停信，等連續(xù)收信5秒后再發(fā)信10秒。另一側(cè)由于起動元件沒有起動所以在收到對側(cè)的高頻信號后立即遠方起信發(fā)信10秒。兩側(cè)整個發(fā)信的高頻信號的包絡線分別如上圖所示。兩側(cè)在整個15秒時間內(nèi)都應該收到信號。如果收信出現(xiàn)缺口或收信電平降低很多發(fā)通道異常告警信號。三、線路保護1、4縱聯(lián)保護通道的形成縱聯(lián)保護的高頻通道由以下幾部分組成：1）高頻阻波器2）耦合電容器3）結(jié)合濾波器4）高頻電纜5）保護間隙6）接地刀閘7）高頻收發(fā)信機三、線路保護1、4縱聯(lián)保護通道的組成1、4縱聯(lián)保護通道的形成

縱聯(lián)保護的高頻通道由以下幾部分組成：

1）高頻阻波器高頻阻波器是由電感線圈和可調(diào)電容組成的并聯(lián)諧振回路，使高頻電流限制在被保護輸電線路以內(nèi)。而工頻電流可暢通無阻。

2）耦合電容器高壓電容器，電容很小，對工頻電壓呈現(xiàn)很大的阻抗，使收發(fā)信機與高壓輸電線路絕緣，載頻信號順利通過。

3）結(jié)合濾波器它是一個可調(diào)節(jié)的空心變壓器，與結(jié)合電容器共同組成帶通濾波器，連接濾波器起著阻抗匹配的作用，可以避免高頻信號的電磁波在傳輸過程中發(fā)生反射，并減少高頻信號的損耗，增加輸出功率。

4）高頻電纜用來連接戶內(nèi)的收發(fā)信機和裝在戶外的連接濾波器。

1、4縱聯(lián)保護通道的形成

5）保護間隙保護間隙是高頻通道的輔助設備。用它來保護高頻電纜和高頻收發(fā)信機免遭過電壓的襲擊。6）接地刀閘接地刀閘也是高頻通道的輔助設備。在調(diào)整或檢修高頻收發(fā)信機和結(jié)合濾波器時，用它來進行安全接地，以保證人身和設備的安全。7）高頻收發(fā)信機高頻收發(fā)信機的作用是發(fā)送和接受高頻信號。發(fā)信部分是由繼電保護裝置來控制，通常是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護啟動之后才發(fā)出信號，但有時也可以采用長期發(fā)訊的方式。由發(fā)信機發(fā)出信號，通過高頻通道為對端的收信機所接受，也可以為自己一端的收信機所接受。高頻收信機接受到由本端和對端所發(fā)送的高頻信號，經(jīng)過比較判斷后，再動作于跳閘或?qū)⑵溟]鎖。

三、線路保護1、5縱聯(lián)方向距離保護在運行中的注意事項對于縱聯(lián)方向距離保護，首先應定期進行通道交換，一旦發(fā)現(xiàn)有交換不正常，并有通道告警的信號發(fā)出，應立即向調(diào)度匯報情況，退出高頻保護壓板，并通知保護人員到現(xiàn)場處理。

線路保護概述110KV線路側(cè)開關(guān)裝的保護有：

光纖差動保護，三段式線間距離保護，三段式接地距離保護，三段式零序過流保護，三段式過流保護，過電壓保護，欠電壓保護，重合閘后加速保護，零序電壓保護，相電流過負荷，重合閘（檢同期）。對于110kV線路保護而言，差動保護、距離保護和零序保護都是主保護35KV、10KV、6KV及以下電壓等級的線路保護有：

三段式電流保護、過負荷保護、零序電流保護、零序電壓保護、電流加速保護、低壓保護、過壓保護、三相重合閘、低壓減載、PT斷線告警、CT斷線告警四、母線保護1、母線保護的意義對于重要的220～500kv的超高壓變電站按照要求應當裝設母線保護以保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，而對于500kv和重要的220kv變電站配置雙重化的母線保護。另對于母線故障要求有選擇性切除故障及快速切除母線故障的變電站也可裝設專用母線保護。 對于低壓母線當在母線發(fā)生故障時如無專用母線保護則只能靠變壓器后備保護及相鄰的其它保護切除母線故障。2、母線保護的要求

1)母線保護應當能正確區(qū)分母線區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障，區(qū)內(nèi)故障應快速動作。2)母線保護應當有抗飽和措施以防止區(qū)外由于飽和而誤動，且當由區(qū)外轉(zhuǎn)到區(qū)內(nèi)時應當能夠正確動作。3)母線保護應具有規(guī)定的靈敏度，且對構(gòu)成環(huán)路的各類母線(如3/2斷路器接線、雙母線分段接線等)，保護不應因母線故障時流出母線的短路電流影響而拒動

4）母線保護應有很高可靠性，對雙母線的母線應通過復壓閉鎖5）微機性母線保護應當能自動適應運行方式的變化，包括雙母線接線對故障母線的選擇，刀閘切換時位置元件切換及母線充電合閘于有故障母線等情況。6）母線保護可允許不同變比的TA一起使用。7）當交流電流回路不正?；驍嗑€時應閉鎖母線差動保護，并發(fā)出告警信號，對一個半斷路器接線可以只發(fā)告警信號不閉鎖母線差動保護

四、母線保護3、1母線差動保護元件母線差動保護的主要元件是差動繼電器，其基本原理是利用差動原理。母線正常運行時：

母線發(fā)生故障時：

四、母線保護3、1母線差動保護元件對于母線分段等形式的母線保護，為了能有選擇性的僅切除故障母線采用多個差動元件來滿足要求，即設置一個大差動元件和每段母線的小差動元件。

大差動元件將所有母線的支路的電流（不包括分段或母聯(lián)）加入差動繼電器，即將所有母線作為一個整體來保護，其作用是區(qū)分是否在母線上發(fā)生故障，

各段母線的小差動元件則僅將該段所有支路電流（包括與該段相聯(lián)的分段及母聯(lián)）接入，即僅將該段作為保護對象，用于區(qū)分是否在該段母線上發(fā)生故障，當在該段母線發(fā)生故障時，大差動和該段差動同時動作時僅將該段母線切除。簡而概之，“大差判故障，小差選母線“。四、母線保護3、2復式比率差動元件復式比率差動元件的特點在于其制動量引入了差動電流，即制動電流選為常規(guī)比率差動元件的制動電流與差動電流之差，這樣在理論上區(qū)外故障有較強的制動，區(qū)內(nèi)故障無制動，因此能更明確地區(qū)分區(qū)外故障和區(qū)內(nèi)故障及提高區(qū)內(nèi)故障時的靈敏度。動作表達式為：

其中Id為母線上各元件的矢量和，即差電流。Ir為母線上各元件的標量和，即和電流。Idset為差電流門坎定值；Kr為復式比率系數(shù)（制動系數(shù)）四、母線保護3、3母線差動保護復壓閉鎖元件為了防止在正常情況下由于TA回路異常及其它原因造成的差動元件誤啟動，對于除3/2接線的其它母線差動保護均需復壓元件閉鎖，在復壓閉鎖元件開放時允許差動元件出口。復壓閉鎖元件由低電壓、零序過壓、復壓元件構(gòu)成，其判據(jù)為： Uφ≤Ubs；3U0≥U0bs；U2≥U2bs其中Uφ為相電壓，3U0為三倍零序電壓、U2為負序相電壓，Ubs為相電壓閉鎖值，U0bs和U2bs分別為零序、負序電壓閉鎖值。以上三個判據(jù)任一個動作時，電壓閉鎖元件開放。四、母線保護4、1斷路器失靈保護的概述當輸電線路、變壓器、母線或其他主設備發(fā)生短路，保護裝置動作并發(fā)出了跳閘指令，但故障設備的斷路器拒絕動作，稱之為斷路器失靈。發(fā)生斷路器失靈故障的原因很多，主要有：斷路器跳閘線圈斷線、斷路器操作機構(gòu)出現(xiàn)故障、空氣斷路器的氣壓降低或液壓式斷路器的液壓降低、直流電源消失及控制回路故障等。四、母線保護4、1斷路器失靈保護的概述斷路器失靈后，若沒有斷路器失靈保護則只能靠相鄰元件的后備動作，時間會較長，則可能導致重要的元件（變壓器等）被燒毀、停電范圍擴大甚至導致電網(wǎng)瓦解。所謂斷路器失靈保護就是針對斷路器失靈，以較短的延時切除相關(guān)的電源支路的支路斷路器以減小停電范圍。

母線差動保護和失靈保護可共用一個出口。

四、母線保護4、2斷路器失靈保護的要求斷路器失靈保護同母線保護一樣非常重要，其誤動或拒動都將造成嚴重后果。因此，要求其安全性及動作可靠性高。一般均有相關(guān)的啟動和閉鎖條件。斷路器失靈保護動作后，宜無延時再次去跳斷路器。對于雙母線或單母線分段接線，保護動作后以較短的時間斷開母聯(lián)或分段斷路器，再經(jīng)另一時間斷開與失靈斷路器接在同一母線上的其他斷路器。斷路器失靈保護動作后應閉鎖重合閘。四、母線保護4、3斷路器失靈保護的邏輯四、母線保護4、4斷路器失靈保護的運行注意事項利用裝置本身的斷路器失靈的過流元件進行失靈判別，將元件保護的保護跳閘接點引入裝置。如上圖，若斷路器失靈，外部的保護動作接點始終處于動作狀態(tài)（斷路器未失靈，故障切除后則動作接點需迅速返回），分相跳閘接點則分相檢測電流，三相跳閘接點則檢測三相電流，裝置內(nèi)部的過流元件動作，通過運行方式識別，選擇對應失靈出口回路切除故障。對于220KV系統(tǒng)，母差裝置需引入線路保護的三跳接點和單跳接點，變壓器保護的三跳接點。

五、電力電容器保護電力電容器簡介無功補償裝置作為無功電源，調(diào)節(jié)系統(tǒng)無功功率的平衡，維持系統(tǒng)（電壓）的穩(wěn)定。無功補償?shù)脑瓌t：分層、分區(qū)、就地平衡實現(xiàn)無功功率的就地補償，能夠減少系統(tǒng)少輸送無功，避免電壓和功率的損耗。提高發(fā)電機的出力。并聯(lián)電容器是電網(wǎng)中用得最多的一種無功功率補償設備

電容器間隔主接線

串聯(lián)電抗器作用

限制合閘涌流，降低合閘涌流倍數(shù)和頻率。抑制、濾出高次諧波的作用。限制短路電流，提高母線電壓。減少放電電流和助增電流。降低操作過電壓。

放電線圈電容器的接線方式

星型接線雙星型接線三角型接線雙三角型接線

H型接線

35kV及以下系統(tǒng)中電容器組需考慮的故障情況：

1、電容器組與斷路器之間連線的