電力系統(tǒng)繼電保護(hù)(張保會(huì))資料.ppt

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù),2/528,前言,電力系統(tǒng)組成：發(fā)、輸、配、用 電能的特點(diǎn)： 一次設(shè)備： 發(fā)出、傳送、分配和使用電能的設(shè)備。 發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、輸電線路、電容器、電動(dòng)機(jī)等屬于一次設(shè)備 二次設(shè)備：對(duì)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān) 視、測(cè)量、控制和保護(hù)的設(shè)備。 （+管理）,3/528,4/528,1.1.1 正常工作狀態(tài),5/528,6/528,7/528,不正常工作狀態(tài)的危害,1、過(guò)負(fù)荷：因負(fù)荷超過(guò)電氣設(shè)備的額定值造成的電流增大 危害：造成載流導(dǎo)體的熔斷或加速絕緣材料的老化和損壞從而導(dǎo)致故障 2、頻率降低：由于系統(tǒng)中出現(xiàn)有功功率缺額而引起的危害 1）影響產(chǎn)品質(zhì)量 2）降到4748Hz以下會(huì)引起頻

2、率崩潰 3）使電壓下降可能引發(fā)電壓崩潰,8/528,不正常工作狀態(tài)的危害,3、過(guò)電壓：發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷而產(chǎn)生 危害：造成絕緣擊穿導(dǎo)致短路 4、系統(tǒng)振蕩：因系統(tǒng)受到擾動(dòng)而失去功率平衡。 危害：系統(tǒng)振蕩時(shí)，電流和電壓周期性 擺動(dòng)，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,9/528,10/528,11/528,12/528,鳥(niǎo)窩,13/528,14/528,Company Logo,二、線路運(yùn)行存在的問(wèn)題,線路落地?fù)舸┞访?15/528,16/528,17/528,18/528,19/528,20/528,21/528,22/528,23/528,24/528,25/528,26/528,27/528,28/528

3、,29/528,30/528,31/528,后備保護(hù)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)用來(lái)切除故 障的保護(hù)。 又分為遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)兩種； 近后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本設(shè)備或線路的另一套保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)；當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí)，由斷路器失靈保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)近后備保護(hù)。 遠(yuǎn)后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。 輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)。,32/528,33/528,34/528,35/528,36/528,37/528,二、選擇性 選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置僅將故障元件切除，而使非故障元件仍能正常運(yùn)

4、行，以盡量縮小停電范圍,38/528,39/528,40/528,41/528,42/528,43/528,44/528,45/528,46/528,47/528,第二章 電網(wǎng)的電流保護(hù),2.1單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路時(shí)電流量值特征,50/528,51/528,52/528,53/528,2.1.1 繼電器測(cè)量元件,Mdc,Mth,Mm,54/528,動(dòng)作電流：能使繼電器動(dòng)作的最小電流值，記作Iop,55/528,返回電流：能使繼電器返回（原位）的最大電流值Ire,56/528,57/528,58/528,59/528,60/528,2.1.2單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路時(shí)電流量值特征,目前，我國(guó)電力系統(tǒng)

5、主要的電壓等級(jí)： 500kV, 330kV, 220kV, 110kV, 66kV, 35kV, 10kV, 6kV, 380/220V。,61/528,62/528,最大運(yùn)行方式下三相短路,最小運(yùn)行方式下兩相短路,63/528,64/528,2.1.3 電流速斷保護(hù),對(duì)于僅反應(yīng)于電流幅值增大而瞬時(shí)動(dòng)作電流保護(hù)，稱為電流速斷保護(hù)。它是三段式電流保護(hù)的第一段,65/528,1電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流的整的整定,66/528,1電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流的整的整定,67/528,保護(hù)范圍,注意：保護(hù)范圍可能為0,68/528,69/528,動(dòng)作時(shí)間,保護(hù)本身沒(méi)有延時(shí)， 電流繼電器延時(shí)一般小于10ms；保護(hù)出

6、口中間繼電器延時(shí)60-80ms， 一方面延時(shí)動(dòng)作可以躲過(guò)線路中避雷器的放電時(shí)間40-60ms，另一方面擴(kuò)大觸電容量和數(shù)量?？梢?jiàn)，并不是瞬間完成的，有一定的延時(shí)。,70/528,71/528,72/528,73/528,構(gòu)成,74/528,結(jié)論,僅靠動(dòng)作電流值來(lái)保證其選擇性，保護(hù)范圍直接受到運(yùn)行方式變化的影響，一般不能保護(hù)線路全長(zhǎng)（當(dāng)線路末端為線路-變壓器單元時(shí)可以保護(hù)全長(zhǎng)）；需要根據(jù)具體場(chǎng)合選擇，一般適用于長(zhǎng)線路。 能無(wú)延時(shí)地（相對(duì)而言）保護(hù)本線路的一部分（不是一個(gè)完整的電流保護(hù)）。,75/528,2.1.4限時(shí)電流速斷保護(hù),定義： 是帶時(shí)限動(dòng)作的保護(hù)，用來(lái)切除本線路上速斷保護(hù)范圍之外的故障，

7、且作為速斷保護(hù)的后備保護(hù)。 要求： 任何情況下能保護(hù)線路全長(zhǎng)，并具有足夠的靈敏性； 在滿足要求的前提下，可以帶一定時(shí)間延時(shí)，但力求動(dòng)作時(shí)限最?。?在下級(jí)線路發(fā)生短路時(shí)，保證下級(jí)保護(hù)優(yōu)先切除故障，滿足選擇性要求。,76/528,1 啟動(dòng)電流的整定,77/528,2 動(dòng)作時(shí)限的選擇,應(yīng)比下一條線路速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限高出一個(gè)時(shí)間階梯t,t通常取0.5S,78/528,79/528,3 靈敏性校驗(yàn),按系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，線路末端 發(fā)生兩相短路時(shí)的短路電流進(jìn)行校驗(yàn),80/528,81/528,限時(shí)電流速斷動(dòng)作時(shí)限的配合關(guān)系,82/528,4 限時(shí)電流速斷保護(hù)的構(gòu)成（圖 1）,83/528,限時(shí)電流速斷保

8、護(hù)的構(gòu)成（圖 2）,84/528,小結(jié),限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍大于本線路全長(zhǎng)； 依靠動(dòng)作電流值和動(dòng)作時(shí)間共同保證其選擇性； 與第段共同構(gòu)成被保護(hù)線路的主保護(hù)，兼作第段的后備保護(hù)。,一句話：限時(shí)電流速斷保護(hù)作為本線路首段的近后備、本線路末端的主保護(hù)、相鄰下一線路首端的遠(yuǎn)后備。,85/528,2.1.5 （定時(shí)限 ）過(guò)電流保護(hù),過(guò)電流保護(hù)是指啟動(dòng)電流按躲最大負(fù)荷電流來(lái)整定的保護(hù)。它是三段式電流保護(hù)的第段。 該保護(hù)不僅能保護(hù)本線路全長(zhǎng)，且能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)。可作為本線路主保護(hù)的近后備保護(hù)以及相鄰下一路保護(hù)的遠(yuǎn)后備保護(hù),86/528,1 啟動(dòng)電流計(jì)算,動(dòng)作電流: 躲最大負(fù)荷電流 在外部故障切除后

9、，電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)可靠返回。,87/528,2 動(dòng)作時(shí)限的選擇,按階梯原則選擇,88/528,89/528,3 靈敏性的校驗(yàn),（1）作為近后備時(shí),90/528,3 靈敏性的校驗(yàn),（1）作為遠(yuǎn)后備時(shí),91/528,在各個(gè)靈敏度系數(shù)之間，要求靈敏系數(shù)互相配合,92/528,過(guò)電流保護(hù)的構(gòu)成,93/528,94/528,流入保護(hù)繼電器的電流與電流互感器的二次電流的比值，稱為接線系數(shù),95/528,96/528,97/528,兩種接線方式在各種故障時(shí)的性能分析,1、對(duì)各種相間短路，兩種接線方式均能正確反映；只是動(dòng)作繼電器的個(gè)數(shù)不同。 2、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的單相接地短路，三相 星形可反應(yīng)各種接地故障

10、，兩相（AC）星形不能反映B相接地故障 3、在小接地電流系統(tǒng)中，發(fā)生異地兩點(diǎn)接地 時(shí)，一般只要求切除一個(gè)接地點(diǎn)，而允許帶一個(gè)接地點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。,98/528,99/528,停電通知,100/528,101/528,102/528,結(jié)論（換一種說(shuō)法）： 當(dāng)在Y/變壓器的側(cè)發(fā)生兩相短路時(shí)：滯后相電流是其它兩相電流的兩倍并與它們反相位。 當(dāng)在Y/ 變壓器的Y側(cè)發(fā)生兩相短路時(shí)：超前相電流是其它兩相電流的兩倍，并與它們反相位。（作業(yè)：推導(dǎo)此結(jié)果） 當(dāng)過(guò)電流保護(hù)接于降壓變壓器的高壓側(cè)作為低壓側(cè)線路故障的后備保護(hù)，采用兩相星形接線時(shí)的靈敏度比三相星形接線時(shí)降低一半,103/528,兩相三繼電器接線方式

11、,104/528,5 兩種接線方式的應(yīng)用,（1）三相星形接線：主要用于發(fā)電機(jī)、變壓器的后備保護(hù)，采用電流保護(hù)作為大電流接地系統(tǒng)的保護(hù)（要求較高的可靠性和靈敏性）；也用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，作為相間短路和單相接地短路的保護(hù)（但不常見(jiàn)）。 （2）兩相星形接線：中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)或經(jīng)高阻接地電網(wǎng)中，用于相間短路保護(hù)；（注：所有線路上的保護(hù)裝置應(yīng)安裝在相同的兩相上：A、C相）。,105/528,三段式電流保護(hù)的接線圖舉例,106/528,107/528,2.1.8 對(duì)電流保護(hù)的評(píng)價(jià),1、選擇性： 在單測(cè)電源輻射網(wǎng)中，有較好的選擇性， 但在多電源或單電源環(huán)網(wǎng)等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中可能無(wú)法保證選擇性。 2、靈敏性：

12、 受運(yùn)行方式的影響大，往往滿足不了要求。電流保護(hù)的缺點(diǎn) 例：第段：運(yùn)行方式變化較大且線路較短，可能使保護(hù)范圍為零； 第段：長(zhǎng)線路重負(fù)荷（IL增大，Id減小），靈敏性不滿足要求。 3、速動(dòng)性： 一般情況下可以滿足快速切除故障的要求（第、段滿足）； 第段越靠近電源，t越長(zhǎng)缺點(diǎn) 4、可靠性： 線路越簡(jiǎn)單，可靠性越高優(yōu)點(diǎn),108/528,2.2 雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的 方向性電流保護(hù),109/528,主要內(nèi)容,1、問(wèn)題的提出及解決辦法 2、功率方向繼電器 3、相間短路功率方向繼電器接線方式 4、方向性電流保護(hù)整定計(jì)算特點(diǎn) 5、對(duì)方向性電流保護(hù)的評(píng)價(jià),110/528,1、問(wèn)題的提出及解決辦法,111/5

13、28,112/528,113/528,（2）原因分析,114/528,（3）解決方法,115/528,116/528,2、功率方向繼電器,117/528,（1）基本原理,118/528,119/528,（2）功率方向繼電器的動(dòng)作方程,120/528,121/528,（2）功率方向繼電器的動(dòng)作方程,122/528,(二)功率方向繼電器的動(dòng)作區(qū),123/528,LG-11整流型功率方向繼電器,124/528,125/528,126/528,127/528,128/528,129/528,130/528,LG-11、LG-12小常識(shí),131/528,LG-11、LG-12小常識(shí),動(dòng)作時(shí)間： 對(duì)于LG

14、-11型，在靈敏角下，電壓由額定突然降4倍最小動(dòng)作電壓，電流同時(shí)由0升至額定電流時(shí)，動(dòng)作時(shí)間不大于30mS；對(duì)于LG-12型，在靈敏角下，同時(shí)突然加入額定電流和4倍最小動(dòng)作電壓時(shí)，動(dòng)作時(shí)間不大于40ms。 記憶時(shí)間： 對(duì)于LG-11型，當(dāng)模擬保護(hù)出口處短路在靈敏角下，突然增加額定電流至10倍額定電流，電壓自100V同時(shí)突然降到0的情況下，繼電器應(yīng)可靠動(dòng)作，其極化繼電器動(dòng)作保持時(shí)間不小于50ms,132/528,133/528,134/528,135/528,136/528,按相啟動(dòng),注意電流線圈和電壓線圈的極性,137/528,138/528,139/528,140/528,141/528,分

15、析正方向遠(yuǎn)方兩相短路,142/528,143/528,144/528,145/528,146/528,147/528,148/528,149/528,（二）限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算,150/528,（二）限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算,151/528,（二）限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算,152/528,（二）限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算,153/528,154/528,5、對(duì)方向性電流保護(hù)的評(píng)價(jià),155/528,156/528,直接接地： 110kV及以上電網(wǎng) 不接地： 36kV 單相接地電流30A 3560kV 單相接地電流10A 非直接接地： 其他情況,157/528,158/528,序網(wǎng)電流電

16、壓分布特點(diǎn)：,正序電壓距故障點(diǎn)越近，電壓越低；距電源越近，電壓越高。 負(fù)序、零序距故障點(diǎn)越近，電壓越高。 各序分量經(jīng)變壓器后的相位變化： Y0：正序分量逆時(shí)針轉(zhuǎn)300；負(fù)序分量順時(shí)針轉(zhuǎn)300；側(cè)無(wú)零序流出。 Y0：正序分量順時(shí)針轉(zhuǎn)300；負(fù)序分量逆時(shí)針轉(zhuǎn)300；側(cè)無(wú)零序流出；Y0側(cè)無(wú)零序流出。,159/528,160/528,161/528,線路L-4和變壓器T-4包含在正（負(fù)）序網(wǎng)絡(luò)中，但是變壓器T-4中性點(diǎn)未接地，不能流通零序電流，所以他們不包括在零序網(wǎng)絡(luò)中相反，線路L-3和變壓器T-3因?yàn)榭蛰d不能流通正（負(fù)）序電流而不包括在正（負(fù)）序網(wǎng)絡(luò)中，但因變壓器T-3中性點(diǎn)接地。故L-3和T-3能

17、夠流通零序電流，所以他們包含在零序網(wǎng)絡(luò)中,162/528,163/528,164/528,165/528,166/528,對(duì)稱分量法的基本原理,167/528,168/528,169/528,170/528,171/528,注意： 正常運(yùn)行和電網(wǎng)相間短路時(shí)，由于電壓互感器的誤差以及三相系統(tǒng)對(duì)地不完全平衡，在開(kāi)口三角形側(cè)也可能有數(shù)值不大的電壓輸出，此電壓稱為不平衡電壓，以UUnb表示。 當(dāng)系統(tǒng)中存在有三次諧波分量時(shí)，一般三相中的三次諧波電壓是同相位的，在零序電壓過(guò)濾器的輸出端也有三次諧波電壓輸出。對(duì)反應(yīng)于零序電壓而動(dòng)作的保護(hù)裝置，應(yīng)該考慮躲開(kāi)它們的影響。,172/528,173/528,174/

18、528,175/528,2.3.3 零序電流速斷保護(hù) （I）段,176/528,177/528,178/528,179/528,180/528,181/528,182/528,183/528,184/528,185/528,186/528,187/528,188/528,189/528,190/528,191/528,192/528,193/528,G,194/528,195/528,=0,196/528,197/528,發(fā)電機(jī)出線端的零序電流（圖）,198/528,在故障線路上（圖）,199/528,200/528,中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地后零序分量分布的特點(diǎn)：,201/528,202/

19、528,5.中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中單相接地的保護(hù),203/528,(2)零序電流保護(hù) 利用故障線路零序電流較非故障線路為大的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)有選擇性地發(fā)出信號(hào)或動(dòng)作于跳閘。,5.中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中單相接地的保護(hù),204/528,(2)零序電流保護(hù) 利用故障線路零序電流較非故障線路為大的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)有選擇性地發(fā)出信號(hào)或動(dòng)作于跳閘。,5.中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中單相接地的保護(hù),205/528,(2)零序電流保護(hù) 利用故障線路零序電流較非故障線路為大的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)有選擇性地發(fā)出信號(hào)或動(dòng)作于跳閘。,5.中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中單相接地的保護(hù),206/528,(3)零序功率方向保護(hù),利用故障線路與非故障線路零序功率方向相反的特點(diǎn)

20、來(lái)實(shí)現(xiàn)有選擇性的保護(hù) 。用于零序電流保護(hù)不滿足要求和接線復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中。,207/528,在各級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)全系統(tǒng)的電容電流超過(guò)下列數(shù)值時(shí)，即應(yīng)裝設(shè)消弧線圈： 36kV電網(wǎng)30A； lOkV電網(wǎng)20A； 2266kV電網(wǎng)10A。,208/528,209/528,采用過(guò)補(bǔ)償后，通過(guò)故障線路保護(hù)安裝處的電流為補(bǔ)償以后的感性電流。其方向是由母線流向線路，與非故障線路的方向一樣。它的數(shù)值也和非故障線路容性電流差不多。因此前述的零序電流保護(hù)和零序功率方向保護(hù)均不能采用。 目前消弧線圈接地電網(wǎng)的單相接地保護(hù)方式主要還有有下列幾種：,210/528,(2)利用破壞補(bǔ)償?shù)姆椒?。在發(fā)生接地故障后，利用出現(xiàn)的U0

21、的特點(diǎn)，短時(shí)將消弧線圈切除，這樣可以根據(jù)不接地系統(tǒng)所采用的方式實(shí)現(xiàn)有選擇的保護(hù)。待保護(hù)動(dòng)作后，再將消弧線圈投入 (3)短時(shí)投入有效電阻的方法。發(fā)生單相接地時(shí)，在中性點(diǎn)與地之間投入一個(gè)有效電阻，使在接地點(diǎn)產(chǎn)生一有效分量電流，再利用余弦型功率方向繼電器進(jìn)行選擇故障線路。經(jīng)一定延時(shí)后再把電阻切除。 此外，還有反映5次諧波電流的接地保護(hù)和反映暫態(tài)零序電流首半波的接地保護(hù) 到目前為止，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的單相接地保護(hù)，還沒(méi)有令人滿意的保護(hù)方案。,211/528,212/528,213/528,214/528,215/528,216/528,217/528,218/528,219/528,220/5

22、28,221/528,222/528,223/528,224/528,225/528,226/528,227/528,228/528,返回,230/528,231/528,正常運(yùn)行時(shí)電壓、電流和測(cè)量阻抗的關(guān)系,232/528,233/528,234/528,距離保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間t與保護(hù)安裝點(diǎn)至短路點(diǎn)之間的距離l的關(guān)系稱為距離保護(hù)的時(shí)限特性,235/528,斷路器2的三段t2III應(yīng)與繼電器3的三段配合,236/528,237/528,3.1.3 距離保護(hù)的具體組成元件,238/528,3.2 阻抗繼電器,3.2.1 阻抗繼電器的分類 按加入繼電器的補(bǔ)償電壓分類 單相式，多相式 按繼電器的動(dòng)作特性

23、分類 圓特性、非圓特性 按比較回路實(shí)現(xiàn)方法分類 比幅式、比相式,239/528,240/528,241/528,全阻抗繼電器動(dòng)作特性,242/528,方向阻抗繼電器的動(dòng)作特性,243/528,偏移特性阻抗繼電器的動(dòng)作特性,244/528,蘋(píng)果型動(dòng)作特性,245/528,橄欖型動(dòng)作特性,246/528,多邊形特性（一）,247/528,3.2.3 阻抗繼電器的特性分析,248/528,249/528,250/528,1）幅值比較動(dòng)作方程,251/528,2）相位比較動(dòng)作方程,252/528,253/528,1）幅值比較動(dòng)作方程（比幅式）,254/528,2）相位比較動(dòng)作方程,255/528,25

24、6/528,1）幅值比較動(dòng)作方程,257/528,1）幅值比較動(dòng)作方程,258/528,2）相位比較動(dòng)作方程,259/528,260/528,261/528,3.3 阻抗繼電器的實(shí)現(xiàn)方法,262/528,回顧（比幅與比相的關(guān)系）,263/528,1）幅值比較動(dòng)作方程（比幅式）,264/528,3.3.1 幅值比較原理的實(shí)現(xiàn),比幅式阻抗繼電器構(gòu)成框圖,265/528,Ku為實(shí)數(shù),266/528,幅值比較回路,（1）均壓式,267/528,（2）環(huán)流式,268/528,（回顧）相位比較動(dòng)作方程,269/528,270/528,271/528,272/528,273/528,3.4 距離保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方

25、法,1 基本要求 （1）測(cè)量阻抗正比于保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)之間的距離 （2）測(cè)量阻抗與故障類型無(wú)關(guān) 2 常用的幾種接線方式,274/528,3.母線殘壓的計(jì)算公式,零序電流補(bǔ)償系數(shù),275/528,276/528,4. 0o 接線方式分析,(1) 三相(金屬性)短路時(shí),277/528,（2）BC兩相短路時(shí),278/528,（2）BC兩相短路時(shí),279/528,在兩相短路時(shí)，只有接于故障環(huán)路的阻抗繼電器的測(cè)量阻抗等于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)的線路正序阻抗。其余兩只阻抗繼電器的測(cè)量阻抗偏大，不會(huì)誤動(dòng)作。這也就是為什么要用三個(gè)阻抗繼電器并分別接于不同相間的原因。,280/528,（3）中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的

26、兩相（金屬性）接地短路時(shí),在兩相接地短路時(shí)，只有接于故障環(huán)路得阻抗繼電器測(cè)量阻抗等于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)的線路正序阻抗。其余兩只阻抗繼電器的測(cè)量阻抗較大，不會(huì)誤動(dòng)作,281/528,5.具有零序電流補(bǔ)償?shù)?o接線方式的分析（1）A相接地短路,282/528,5.具有零序電流補(bǔ)償?shù)?o接線方式的分析,在單相接地短路時(shí)，只有接于故障相的阻抗繼電器的測(cè)量阻抗等于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)的線路正序阻抗。其余兩只阻抗繼電器的測(cè)量阻抗偏大，不會(huì)誤動(dòng)作。這也就是為什么要用三個(gè)阻抗繼電器并分別接于不同相的原因,283/528,5.具有零序電流補(bǔ)償?shù)?o接線方式的分析（2）兩相接地短路,，,，,284/528,5.

27、具有零序電流補(bǔ)償?shù)?o接線方式的分析（2）兩相接地短路,285/528,5.具有零序電流補(bǔ)償?shù)?o接線方式的分析,在兩相接地短路時(shí) 接在故障相的阻抗繼電器的測(cè)量阻抗等于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)的線路正序阻抗。 接在非故障相的兩只阻抗繼電器的測(cè)量阻抗較大，不會(huì)誤動(dòng)作。,286/528,5.具有零序電流補(bǔ)償?shù)?o接線方式的分析（3）兩相短路,287/528,288/528,3.5 阻抗繼電器的精確工作電流 與精確工作電壓,289/528,在靈敏角條件下，方向阻抗繼電器的實(shí)際動(dòng)作條件,290/528,291/528,292/528,293/528,294/528,3.6 阻抗繼電器的死區(qū),295/528

28、,296/528,297/528,298/528,299/528,300/528,記憶回路 記憶回路是一個(gè)由R、L、C組成的電路,301/528,(2)引入第三相電壓,思考：記憶回路只能保證方向阻抗繼電器在暫態(tài)過(guò)程中正確動(dòng)作，但它的作用時(shí)間有限。,解決方法：引入非故障相電壓。,第三相電壓為C相，它通過(guò)高阻值的電阻R接到記憶回路中 Cj和Rj的連接點(diǎn)上。,正常時(shí) ：電壓 較高且Lj、Cj處于工頻諧振狀態(tài)，而R值又很大，第三相電壓 基本上不起作用。,302/528,當(dāng)系統(tǒng)中AB相發(fā)生突然短路時(shí)：,(2)引入第三相電壓,303/528,結(jié)論： 超前 近90，電阻Rj上電壓降 超前 90，即極化電壓與

29、故障前電壓 同相位。因此，當(dāng)出口兩相短路時(shí)，第三相電壓可以保證方向阻抗繼電器正確動(dòng)作，即能消除死區(qū)。,(2)引入第三相電壓,304/528,(2) 引入非故障相電壓,305/528,出口兩相短路時(shí)，引入第三相電壓而產(chǎn)生的UP 可保證繼電氣的方向性 三相短路時(shí)，無(wú)第三相電壓，故不能消除出口三相短路的死區(qū) 3.7 影響距離保護(hù)正確工作的 因素及對(duì)策,306/528,影響阻抗繼電器正確工作的因素,短路點(diǎn)的過(guò)渡電阻 電力系統(tǒng)振蕩 保護(hù)安裝處與故障點(diǎn)之間的分支電路 TA、TV的誤差 TV二次回路斷線 串聯(lián)補(bǔ)償電容,307/528,3.6 短路點(diǎn)過(guò)渡電阻對(duì)距離保護(hù)的影響,308/528,309/528,3

30、10/528,M1,M2,311/528,312/528,313/528,314/528,3.7.2 電力系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響,315/528,316/528,317/528,此處有錯(cuò)講完改,318/528,319/528,320/528,321/528,322/528,323/528,324/528,325/528,326/528,327/528,當(dāng)保護(hù)安裝處越靠近振蕩中心時(shí)，受到影響越大 振蕩中心在保護(hù)范圍以外或位于保護(hù)的反方向時(shí)，則在振蕩的影響下距離保護(hù)不會(huì)誤動(dòng),328/528,系統(tǒng)振蕩對(duì)不同特性的阻抗繼電器的影響,329/528,繼電器的動(dòng)作特性在阻抗平面上沿 方向所占面積越大，受

31、振蕩的影響就越大 當(dāng)保護(hù)的動(dòng)作帶有較大的延時(shí) 時(shí)，可躲過(guò)振蕩的影響 距離保護(hù)的第I段和第II段， 必須經(jīng)過(guò)振蕩閉鎖控制； 距離保護(hù)的第三段， 可以利用延時(shí)躲過(guò)振蕩的 影響,330/528,5.振蕩閉鎖措施 基本要求 當(dāng)系統(tǒng)只發(fā)生振蕩而無(wú)故障時(shí)，應(yīng)可靠閉鎖保護(hù) 區(qū)外故障而引起系統(tǒng)振蕩時(shí)，應(yīng)可靠閉鎖保護(hù) 區(qū)內(nèi)故障，不管系統(tǒng)是否發(fā)生振蕩，都不應(yīng)閉鎖保護(hù) 振蕩閉鎖措施 利用短路出現(xiàn)負(fù)序分量而震蕩時(shí)無(wú)負(fù)序分量 利用振蕩和短路時(shí)電氣量變化速度不同,331/528,利用短路出現(xiàn)負(fù)序分量而震蕩時(shí)無(wú)負(fù)序分量,332/528,333/528, 利用振蕩和短路時(shí)電氣量變化速度不同,利用振蕩和短時(shí)電氣量變化速度不同,

32、334/528,3.8 距離保護(hù)的整定計(jì)算及對(duì)距離保護(hù)的評(píng)價(jià),3.8.1 距離保護(hù)的整定計(jì)算 1距離保護(hù)段整定阻抗,335/528,2.距離保護(hù)段整定阻抗,336/528,2.距離保護(hù)段整定阻抗,337/528,距離保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的配合,欠量保護(hù)，靈敏度表示方法與電流保護(hù)不同,338/528,339/528,340/528,341/528,4.整定計(jì)算舉例,342/528,343/528,344/528,345/528,346/528,347/528,348/528,電力系統(tǒng)縱聯(lián)保護(hù),4.1 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)概述,350/528,1.反應(yīng)單側(cè)電氣量的缺陷,351/528,352/528,353/

33、528,高電壓，短線路,354/528,355/528,356/528,357/528,358/528,359/528,阻波器： 由一電感線圈與可變電容器并聯(lián)組成的回路，其諧振頻率為載波頻率 對(duì)載波電流：Z1000將高頻電流限制在被保護(hù)線路以內(nèi) 對(duì)工頻電流：Z0.04 工頻電流可暢通無(wú)阻。,360/528,361/528,362/528,結(jié)合電容器 結(jié)合電容器的電容量很小， 對(duì)工頻電流具有很大的阻抗，可防止工頻電壓侵入高頻收信機(jī)。 對(duì)高頻電流則阻抗很小，高頻電流可順利通過(guò)。 結(jié)合電容器與連接濾波器共同組成帶通濾波器，只允許通帶內(nèi)的高頻電流通過(guò),363/528,連接濾波器： 連接濾波器是一個(gè)可調(diào)

34、節(jié)的空心變壓器。在其連接至高頻電纜一側(cè)的線圈中串接有電容器 連接濾波器與結(jié)合電容器共同組成帶通濾波器，使所需頻帶的高頻電流能夠通過(guò),364/528,高頻電纜的作用是將位于主控室的高頻收、發(fā)信機(jī)與戶外變電站的帶通濾波器連接起來(lái),365/528,保護(hù)間隙是帶通頻道的輔助設(shè)備，用它保護(hù)高頻收發(fā)信機(jī)和高頻電纜免受過(guò)電壓的襲擊,366/528,接地刀閘 接地刀閘也是高頻通道的輔助設(shè)備。在調(diào)整或維修高頻收發(fā)信機(jī)和連接濾波器時(shí)，將它接地，以保證人身安全。,367/528,高頻收發(fā)信機(jī)：用來(lái)發(fā)出和接收高頻信號(hào),368/528,高頻收發(fā)信機(jī)：用來(lái)發(fā)出和接收高頻信號(hào),369/528,370/528,371/528

35、,372/528,373/528,374/528,375/528,376/528,377/528,378/528,379/528,這種按閉鎖信號(hào)構(gòu)成的保護(hù)只在非故障線路上才傳送高頻信號(hào)，而在故障線路上并不傳送高頻信號(hào)。因此，在故障線路上由于短路使高頻通道可能遭到破壞時(shí)，并不會(huì)影響保護(hù)的正確動(dòng)作,380/528,低定值電流啟動(dòng)發(fā)信原件,高定值電流啟動(dòng)停信原件,功率方向元件,381/528,延時(shí)200ms返回,延時(shí)4-16ms,382/528,距離保護(hù)本身的啟動(dòng)元件或第III段距離元件,第II段方向距離元件,383/528,384/528,385/528,386/528,387/528,388/5

36、28,389/528,390/528,391/528,392/528,393/528,394/528,395/528,396/528,397/528,398/528,399/528,400/528,401/528,402/528,403/528,404/528,405/528,5.2.1 單側(cè)電源線路的三相一次重合閘 三相一次重合閘就是不論在本線路上發(fā)生任何類型的故障，繼電保護(hù)裝置均將線路三相斷路器一起斷開(kāi)，然后重合閘裝置起動(dòng)，將三相斷路器一起合上。若故障為永久性故障，則繼電保護(hù)裝置將再次將斷路器三相一起斷開(kāi)，而不再重合。,406/528,407/528,408/528,409/528,410

37、/528,411/528,412/528,413/528,414/528,415/528,416/528,417/528,418/528,419/528,420/528,421/528,422/528,423/528,424/528,425/528,426/528,427/528,428/528,外部相間短路引起的過(guò)電流 外部接地短路引起的過(guò)電流和中性點(diǎn)過(guò)電壓 負(fù)荷超過(guò)額定容量引起的過(guò)負(fù)荷 漏油等原因引起的油面降低 過(guò)勵(lì)磁,429/528,430/528,431/528,432/528,433/528,434/528,435/528,436/528,437/528,438/528,439/52

38、8,2.三相變壓器接線產(chǎn)生的不平衡電流,440/528,441/528,442/528,443/528,444/528,445/528,446/528,6.2.3 具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器,1.BCH-1型差動(dòng)繼電器的制動(dòng)特性,447/528,448/528,449/528,450/528,K=2,451/528,變壓器相間短路的后備保護(hù),452/528,大于變壓器正常運(yùn)行的負(fù)荷電流,453/528,454/528,455/528,456/528,457/528,458/528,459/528,460/528,462/528,463/528,464/528,465/528,466/528,46

39、7/528,468/528,469/528,發(fā)電機(jī)的故障 定子繞組 定子繞組及引出線上的相間短路 定子繞組的匝間短路 定子繞組的單相接地故障 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,470/528,471/528,472/528,473/528,474/528,475/528,2 不正常運(yùn)行狀態(tài) 定子繞組過(guò)電流 對(duì)稱過(guò)負(fù)荷 負(fù)序過(guò)電流和過(guò)負(fù)荷 定子繞組過(guò)電壓 轉(zhuǎn)子繞組過(guò)負(fù)荷 逆功率。,476/528,477/528,478/528,479/528,總結(jié)：發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)（1） 發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)：定子繞組及其引出線的相間短路保護(hù) 橫差動(dòng)保護(hù)：定子繞組一相匝間短路的保護(hù) 單相接地

40、保護(hù)：對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地短路的保護(hù) 發(fā)電機(jī)的失磁保護(hù)：反應(yīng)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路勵(lì)磁電流急劇下降或消失 過(guò)電流保護(hù)：反應(yīng)外部短路引起的過(guò)電流，同時(shí)兼作縱差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù) 負(fù)序電流保護(hù)：反應(yīng)不對(duì)稱短路或三相負(fù)荷不對(duì)稱時(shí)，發(fā)電機(jī)定子繞組中出現(xiàn)的負(fù)序電流,480/528,總結(jié)：發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)（2） 過(guò)負(fù)荷保護(hù)：發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)作用于信號(hào)的保護(hù) 過(guò)電壓保護(hù)：反應(yīng)突然甩負(fù)荷而出現(xiàn)的過(guò)電壓 轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)和兩點(diǎn)接地保護(hù)：勵(lì)磁回路的接地故障保護(hù) 轉(zhuǎn)子過(guò)負(fù)荷保護(hù)： 逆功率保護(hù)：當(dāng)汽輪機(jī)主汽門(mén)誤關(guān)閉而發(fā)電機(jī)出口斷路器未跳閘，發(fā)電機(jī)失去原動(dòng)力而變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)運(yùn)行，從電力系統(tǒng)中吸收有功功率。危害：汽輪機(jī)尾部葉片有可能過(guò)熱而造成事故。 非電量保護(hù)：如斷水保護(hù),481/528,482/528,各項(xiàng)保護(hù)可動(dòng)作于： 停機(jī) 解列滅磁 解列 減出力 縮小故障影響范圍 程序跳閘 信號(hào),483/528,484/