繼電保護(hù)的基本概念繼電保護(hù)的基本概念1?；靖拍?。啟動(dòng)電流：對(duì)于響應(yīng)電流上升而動(dòng)作的電流速斷保護(hù)，能使保護(hù)裝置啟動(dòng)的較小電流值稱為保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流。2.返回電流：繼電器工作后返回的閾值為Mdc Mth-Mm，這個(gè)電磁轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的能使繼電器回到原來(lái)位置的較大電流值稱為繼電器的返回電流。3、繼電器特性：無(wú)論起動(dòng)和返回，繼電器動(dòng)作清晰簡(jiǎn)單，不可能停留在某個(gè)中間位置。這種特性稱為“繼電器特性”。4.系統(tǒng)較大運(yùn)行模式：對(duì)于每個(gè)保護(hù)裝置，通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流為較大模式，稱為系統(tǒng)較大運(yùn)行模式。5.系統(tǒng)較小運(yùn)行方式：對(duì)于每套保護(hù)裝置，通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流為較小方式，稱為系統(tǒng)較小運(yùn)行方式。6.電壓死區(qū)：當(dāng)功率方向繼電器的正方向出口附近發(fā)生三相短路、A-B或A-C兩相接地短路和A相接地短路時(shí)，由于Ua約為0或其值很小，繼電器無(wú)法工作，這就是繼電器的“電壓死區(qū)”。二、基本原則：1。電流速斷保護(hù)：只響應(yīng)電流增加，瞬間動(dòng)作。a .動(dòng)作特征：見(jiàn)圖2-5和圖2-5b。整定原則：根據(jù)電力系統(tǒng)短路分析，當(dāng)電源電位恒定時(shí)，短路電流取決于短路點(diǎn)與電源之間的總阻抗Z。三相短路電流可表示為：Id=E/Z=E/ZZZd公式中E——系統(tǒng)等效電源的相電位；Zd——短路點(diǎn)與保護(hù)裝置之間的阻抗；保護(hù)裝置和系統(tǒng)等效電源之間的阻抗；在一定的系統(tǒng)運(yùn)行方式下，E和Zs等于常數(shù)，ID會(huì)隨著ZD的增加而減小，如圖2-5所示。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行模式和故障類型改變時(shí)，Id也會(huì)相應(yīng)改變。不同安裝位置的保護(hù)裝置的較大和較小運(yùn)行方式應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接線的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。在較大運(yùn)行模式下，通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流較大，而在較小運(yùn)行模式下，短路電流較小。這兩種情況下短路電流的變化如圖2-5中的曲線1和曲線2所示。為了保證電流速斷保護(hù)動(dòng)作的選擇性，必須將保護(hù)1的啟動(dòng)電流Idz.1設(shè)置為大于d4點(diǎn)短路時(shí)可能出現(xiàn)的較大短路電流，即變電站C母線在較大運(yùn)行方式下三相短路的電流Idc . max，即Idz . 1 Idc . max引入系數(shù)Kk=1.2-1.3。那么上面的公式可以寫(xiě)成Idz.1=Kk*Id.c.max(2-11)。對(duì)于保護(hù)2，根據(jù)同樣的原理，其啟動(dòng)電流應(yīng)設(shè)置為大于d2短路時(shí)的較大短路電流Id.b.max，即Idz.2=Kk*Id.b.max啟動(dòng)電流與Zd無(wú)關(guān)，所以在圖2-5上，當(dāng)交點(diǎn)前有短路時(shí)，由于短路電流大于啟動(dòng)電流，保護(hù)裝置可以動(dòng)作。當(dāng)交點(diǎn)后出現(xiàn)短路時(shí)，由于短路電流小于啟動(dòng)電流，保護(hù)不會(huì)啟動(dòng)。因此，不可能通過(guò)選擇性電流速斷保護(hù)來(lái)保護(hù)線路的全長(zhǎng)。因此，速斷保護(hù)對(duì)被保護(hù)線路內(nèi)部故障的響應(yīng)能力(即靈敏度)只能用保護(hù)范圍的大小來(lái)衡量，通常用線路總長(zhǎng)度的百分比來(lái)表示。從圖2-5可以看出，當(dāng)系統(tǒng)處于較大運(yùn)行模式時(shí)，電流速斷的保護(hù)范圍較大，當(dāng)出現(xiàn)其他運(yùn)行模式或兩相短路時(shí)，電流速斷的保護(hù)范圍較小。一般應(yīng)根據(jù)這種運(yùn)行方式和故障類型檢查保護(hù)范圍。c .優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單快捷；缺點(diǎn)是無(wú)法保護(hù)線路全長(zhǎng)，保護(hù)范圍直接受的變化影響 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

*應(yīng)用中間繼電器的原因：一是由于電流繼電器的接觸電容比較小，脫扣線圈不能直接連接，所以先啟動(dòng)中間繼電器，然后中間繼電器的觸點(diǎn)脫扣；第二，由于中間繼電器可以增加保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間，所以可以防止線路上的管式避雷器放電引起的速斷保護(hù)誤動(dòng)作。2.限時(shí)電流速斷保護(hù)：用于切除該線路速斷范圍以外的故障，也可作為速斷的后備保護(hù)。a .動(dòng)作特征：見(jiàn)圖2-10和圖2-10b。整定原則：假設(shè)保護(hù)1配有電流速斷，根據(jù)公式(2-11)計(jì)算其啟動(dòng)電流為Idz.1，其與短路電流變化曲線的交點(diǎn)m為保護(hù)1的電流速斷保護(hù)范圍。此時(shí)發(fā)生短路，短路電流為Idz.1，速斷保護(hù)剛好動(dòng)作。根據(jù)以上分析，保護(hù)2的限時(shí)電流速斷不應(yīng)超過(guò)保護(hù)1的電流速斷范圍。所以在單側(cè)供電的情況下，其啟動(dòng)電流在上面的I'''' dz.2idz.1的公式中應(yīng)該設(shè)置為不良等號(hào)，由于保護(hù)1和保護(hù)2的安裝位置不同，使用的電流互感器和繼電器也不同，很難有相同的特性，會(huì)導(dǎo)致其中一個(gè)誤動(dòng)作。引入系數(shù)Kk，我們得到Idz.2=Kk*Idz.1，其中Kk一般為1.1-1.2。從以上分析可以得出結(jié)論，限時(shí)速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限t2應(yīng)選擇比下一條線路速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限t1高一個(gè)時(shí)間段?，F(xiàn)在，以A-B線路發(fā)生故障時(shí)保護(hù)1和保護(hù)2的配合關(guān)系為例，判定原則如下：1)應(yīng)包含故障線路DL的跳閘時(shí)間，因?yàn)檫@段時(shí)間內(nèi)故障尚未消除，所以保護(hù)2在故障電流的作用下仍處于啟動(dòng)狀態(tài)。2)故障線路保護(hù)1中時(shí)間繼電器的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間應(yīng)大于設(shè)定值才能動(dòng)作。3)它應(yīng)該包括保護(hù)2中的時(shí)間繼電器可以比預(yù)定時(shí)間更早地動(dòng)作以閉合其觸點(diǎn)。4)如果保護(hù)2中的測(cè)量元件(電流繼電器)由于的影響在外部故障消除后不能立即返回，延遲測(cè)量元件返回的慣性時(shí)間也應(yīng)包括在保護(hù)2中。5)考慮一定裕度，加上裕度時(shí)間ty，對(duì)于常用斷路器和間接二次繼電器，t2 "與t1 "的關(guān)系為or=or=0.35-0.6，通常多花0.5s。c .優(yōu)缺點(diǎn)：*應(yīng)用時(shí)間繼電器的原因：采用時(shí)間繼電器時(shí)，必須經(jīng)過(guò)電流繼電器動(dòng)作后的一段延時(shí)t2。

動(dòng)作與跳閘，而如果在以前故障已經(jīng)切除，則電流繼電器立即返回，整個(gè)保護(hù)隨即恢復(fù)原狀，而不會(huì)誤動(dòng)作。3，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)：其起動(dòng)電流按照躲開(kāi)較大負(fù)荷電流來(lái)整定，正常時(shí)不應(yīng)該起動(dòng)而在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，則能反應(yīng)于電流的增大而動(dòng)作，在一般情況下，它不僅能夠保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，而且也能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)，以起到后備保護(hù)的作用。a.工作原理及整定原則：見(jiàn)圖2-14為保證在正常運(yùn)行情況下過(guò)電流保護(hù)絕不動(dòng)作，顯然保護(hù)裝置的起動(dòng)電流必須整定得大于該線路上可能出現(xiàn)的較大負(fù)荷電流If.max。然而，在實(shí)際上確定保護(hù)裝置的起動(dòng)電流時(shí)，還必須考慮在外部故障切除后，保護(hù)裝置是否能夠返回的問(wèn)題。在故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)要有一個(gè)自起動(dòng)的過(guò)程。電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)電流要大于它正常工作的電流，因此，引入一個(gè)自起動(dòng)系數(shù)Kzq來(lái)表示自起動(dòng)時(shí)較大電流Izq.max與正常運(yùn)行時(shí)較大負(fù)荷電流If.max之比，即Izq.max=Kzq*If.max保護(hù)4和5在這個(gè)電流的作用下必須立即返回。為此應(yīng)使保護(hù)裝置的返回電流Ih大于Izq.max。引入可*系數(shù)Kk，則Ih=Kk*Izq.max=Kk*Kzq*If.max由于保護(hù)裝置的起動(dòng)與返回是通過(guò)電流繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，繼電器返回電流與起動(dòng)電流之間的關(guān)系也就代表著保護(hù)裝置返回電流與取得道路之間的關(guān)系。引入繼電器的返回系數(shù)Kh，則保護(hù)裝置的起動(dòng)電流即為Idz=Ih/Kh=Kk*Kzq*If.max/Kh式中Kk——可*系數(shù)，一般采用1.15-1.25；Kzq——自起動(dòng)系數(shù)，數(shù)值大于1，應(yīng)由網(wǎng)絡(luò)具體接線和負(fù)荷性質(zhì)確定；Kh——電流繼電器的返回系數(shù)，一般采用0.85.由這一關(guān)系可見(jiàn)，當(dāng)Kh越小時(shí)，則保護(hù)裝置的起動(dòng)電流越大，因而其靈敏性就越差。這是不利的。這就是為什么要求過(guò)電流繼電器應(yīng)有較高的返回系數(shù)的原因。b.靈敏性的校驗(yàn)：參見(jiàn)式2-18。當(dāng)過(guò)電流保護(hù)作為本線路的主保護(hù)時(shí)，應(yīng)采用較小運(yùn)行方式下本線路末端兩相短路時(shí)的電流進(jìn)行校驗(yàn)，要求Klm 1.3-1.5；當(dāng)作為相鄰線路的后備保護(hù)時(shí)，則應(yīng)采用較小運(yùn)行方式下相鄰線路末端兩相短路時(shí)的電流進(jìn)行校驗(yàn)，此時(shí)要求klm 1.2.此外，在各個(gè)過(guò)電流保護(hù)之間，還必須要求靈敏系數(shù)相互配合，即對(duì)同一故障點(diǎn)而言，要求越*近故障點(diǎn)的保護(hù)應(yīng)具有越高的靈敏系數(shù)。在后備保護(hù)之間，只有當(dāng)靈敏系數(shù)和動(dòng)作時(shí)限都相互配合時(shí)，才能切實(shí)保證動(dòng)作的選擇性。這一點(diǎn)在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)中，尤其應(yīng)該注意。 c.缺陷：當(dāng)故障越*近電源端時(shí)，短路電流越大，此時(shí)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作切除故障的時(shí)限反而越長(zhǎng)，所以過(guò)電流保護(hù)較少用來(lái)作主保護(hù)。4，階段性電流保護(hù)總體評(píng)價(jià)： 電流速斷、限時(shí)電流速斷和過(guò)電流保護(hù)都是反應(yīng)于電流升高而動(dòng)作的保護(hù)裝置。它們之間的區(qū)別主要在于按照不同的原則來(lái)選擇起動(dòng)電流，即速斷是按照躲開(kāi)某一點(diǎn)的較大短路電流來(lái)整定，限時(shí)速斷是按照躲開(kāi)前方各相鄰元件電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流而整定。而過(guò)電流保護(hù)則是按照躲開(kāi)較大負(fù)荷電流來(lái)整定。由于電流速斷不能保護(hù)線路全長(zhǎng)，限時(shí)電流速斷又不能作為相鄰元件的后備保護(hù)，因此，為保證迅速而有選擇性地切除故障，常常將電流速斷、限時(shí)電流速斷和過(guò)電流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成階段式電流保護(hù)。具體應(yīng)用時(shí)，可以只采用速斷加過(guò)電流保護(hù)，或限時(shí)速斷加過(guò)電流保護(hù)，也可以三者同時(shí)采用。使用I段、II段或III段組成的階段式電流保護(hù)，其較主要的優(yōu)點(diǎn)就是簡(jiǎn)單、可*，并且在一般情況下也能夠滿足快速切除故障的要求。因此在電網(wǎng)中特別是在35kv及以下的較低電壓的網(wǎng)絡(luò)中獲得了廣泛的應(yīng)用。保護(hù)的缺點(diǎn)是它直接受電網(wǎng)的接線以及電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響，例如整定值必須按系統(tǒng)較大運(yùn)行方式來(lái)選擇，而靈敏性則必須用系統(tǒng)較小運(yùn)行方式來(lái)校驗(yàn)，這就使它往往不能滿足靈敏系數(shù)或保護(hù)范圍的要求。四、基本接線方式：電流保護(hù)的接線方式，即指保護(hù)中電流繼電器與電流互感器二次線圈之間的連接方式。對(duì)相間短路的電流保護(hù)，目前廣泛應(yīng)用的是三相星形接線和兩相星形接線。(一)三相星形接線如圖2-1所示，是將三個(gè)電流互感器與三個(gè)電流圖2-1繼電器分別按相連接在一起，互感器和繼電器均接成星形，在中線上流回的電流為Ia Ib Ic,正常時(shí)此電流為零，在發(fā)生接地短路時(shí)則為三倍零序電流3I0。三個(gè)繼電器的觸點(diǎn)是并聯(lián)接線的，相當(dāng)于“或”回路當(dāng)其中任一觸點(diǎn)閉合后均可動(dòng)作與跳閘或起動(dòng)時(shí)間繼電器等。由于在每相上均有電流繼電器，因此，它可以反應(yīng)各種相間短路和中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的單相接地短路。(二)兩相星形接線如圖2-2所示，用裝設(shè)在A、C相上的兩個(gè)電流互感器與兩個(gè)電流繼電器分別按相連接在一起，它和三相星形接線的主要區(qū)別在于B相上不裝設(shè)電流互感器和相應(yīng)的繼電器，因此，它不能反應(yīng)B相中所流過(guò)的電流。在這種接線中，中線上流回的電流是IA IC。當(dāng)采用以上兩種接線方式時(shí)，流入繼電器的電流IJ就是互感器的二次電流I2，設(shè)電流互感器的變比為nl=I1/I2，則IJ=I2=I1/nl，。因此，當(dāng)保護(hù)裝置的起動(dòng)電流整定為IDZ時(shí)，則反映到繼電器上的起動(dòng)電流即應(yīng)為：IDZJ=IDZ/nl。(三)兩種接線方式的經(jīng)濟(jì)性比較：三相星形接線需要三個(gè)電流互感器、三個(gè)電流繼電器和四根二次電纜，相對(duì)來(lái)講是復(fù)雜和不經(jīng)濟(jì)的。具體使用情況如下：三相星形接線廣泛應(yīng)用于發(fā)電機(jī)、干式變壓器等大型貴重電力設(shè)備的保護(hù)中，因?yàn)樗芴岣弑Ｗo(hù)動(dòng)作的可*性和靈敏性。此外，它也可用于中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，作為相間短路和單相接地短路的保護(hù)。然而，實(shí)際應(yīng)用中為達(dá)上述目的而采用三相星形接線方式的并不多。由于兩相星形接線較為簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，因此在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)和非直接接地電網(wǎng)中，都是廣泛地采用它作為相間短路的保護(hù)，此外在分布很廣的中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中，兩點(diǎn)接地短路發(fā)生在圖2-1所示線路上的可能性要比圖2-2的可能性大得多。，采用兩相星形就可以保證有2/3的機(jī)會(huì)只切除一條線路，這一點(diǎn)比之用三相星形接線是有優(yōu)越性的。當(dāng)電網(wǎng)中的電流保護(hù)采用兩相星形接線方式時(shí)，應(yīng)在所有的線路上將保護(hù)裝置安裝在相同的兩相上，以保證在不同線路上發(fā)生兩點(diǎn)及多點(diǎn)接地時(shí)，能切除故障。電力干式變壓器的繼電保護(hù)一、基本概念1，勵(lì)磁涌流：當(dāng)干式變壓器空載投入和外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，則可能出現(xiàn)數(shù)值很大的勵(lì)磁電流，即為勵(lì)磁涌流。這是因?yàn)樵诜€(wěn)態(tài)工作情況下，如圖6-2（a）所示。鐵心中的磁通不能突變，因此，將出現(xiàn)一個(gè)非周期分量的磁通，其幅值為 Φm。這樣在經(jīng)過(guò)半個(gè)周期以后，鐵心之中的磁通達(dá)到2Φm，如圖6-2（b)。其數(shù)值較大可達(dá)額定電流的6—8倍，如圖6-2（c）所示。請(qǐng)看勵(lì)磁電流動(dòng)態(tài)演示圖2，較小起動(dòng)電流：如圖6-1所示，當(dāng)中沒(méi)有電流時(shí)，為使差動(dòng)繼電器起動(dòng)，需在工作線圈中加入一個(gè)電流，由此電流產(chǎn)生的磁通在中感應(yīng)一定的電勢(shì)，它剛好能使執(zhí)行元件動(dòng)作，此電流稱作繼電器的較小起動(dòng)電流。二、保護(hù)類型1.故障類型及不正常運(yùn)行狀態(tài)a.干式變壓器的內(nèi)部故障可分為油箱內(nèi)和油箱外故障兩種：油箱內(nèi)故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵心的燒損，油箱外的故障主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路和接地短路。（上述接地短路均系對(duì)中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)的一側(cè)而言）b.干式變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有：由于干式變壓器外部相間短路引起的過(guò)電流和外部接地短路引起的過(guò)電流和中性點(diǎn)過(guò)電壓；由于負(fù)荷超過(guò)額定容量引起的過(guò)負(fù)荷以及由于漏油等原因而引起的油面降低。2.相應(yīng)保護(hù)類型a.瓦斯保護(hù)：針對(duì)干式變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面的降低而裝設(shè)，反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作。其中輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作與信號(hào)，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳開(kāi)干式變壓器各電源側(cè)的短路器。應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)的干式變壓器容量界限是：800kVA及以上的油浸式變壓器河400kVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器。b.縱差動(dòng)保護(hù)：(1)基本接線如圖6-3，由圖可知，要實(shí)現(xiàn)干式變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)就適當(dāng)?shù)剡x擇兩側(cè)電流互感器的變比，使其比值等于干式變壓器的變比。(2)保護(hù)特點(diǎn)：需要躲開(kāi)流過(guò)差動(dòng)回路中的不平衡電流。不平衡電流產(chǎn)生的原因和消除方法詳見(jiàn)表6-1。(3)差動(dòng)繼電器類型：帶有速飽和變流器的差動(dòng)繼電器及具有比率制動(dòng)和二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)繼電器。c.電流和電壓保護(hù)：根據(jù)干式變壓器容量和系統(tǒng)短路電流水平的不同，實(shí)現(xiàn)保護(hù)的方式有：過(guò)電流保護(hù)、低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)、復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)以及負(fù)序過(guò)電流保護(hù)等。d.零序保護(hù)：對(duì)中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)內(nèi)，由外部接地短路引起過(guò)電流時(shí)，如干式變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行則應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，當(dāng)有選擇性要求時(shí)應(yīng)增設(shè)零序方向元件。e.過(guò)負(fù)荷保護(hù)：對(duì)400KVA以上的干式變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單先運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。f.過(guò)勵(lì)磁保護(hù)：高壓側(cè)電壓為500KVA及以上的干式變壓器，對(duì)頻率降低和電壓升高而引起的干式變壓器勵(lì)磁電流的升高，應(yīng)裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)。母線保護(hù)一．裝設(shè)母線保護(hù)的基本原則發(fā)電廠和變電所的母線是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成元件，當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，將使連接在故障母線上的所有元件在修復(fù)故障故障母線期間，或轉(zhuǎn)換到另一組無(wú)故障的母線上運(yùn)行以前被迫停電。此外，在電力系統(tǒng)中樞紐變電所的母線上故障時(shí)，還可能引起系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，造成嚴(yán)重的后果。一般說(shuō)來(lái)，不采用專門(mén)的母線保護(hù)，而利用供電元件的保護(hù)裝置就可以把母線故障切除。當(dāng)雙母線同時(shí)運(yùn)行或母線分段單母線時(shí)，供電元件的保護(hù)裝置則不能保證有選擇性地切除故障母線，因此應(yīng)裝設(shè)專門(mén)的母線保護(hù),具體情況如下：1）在110KV及以上的雙母線和分段單母線上，為保證有選擇性地切除任一組（或段）母線上所發(fā)生的故障，而另一組（或段）無(wú)故障的母線仍能繼續(xù)進(jìn)行，應(yīng)裝設(shè)專門(mén)的母線保護(hù)。2）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)，應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)。為滿足速動(dòng)性和選擇性的要求，母線保護(hù)都是按差動(dòng)原理構(gòu)成的。所以不管母線上元件有多少，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的基本原則仍是適用的，即：a)在正常運(yùn)行以及母線范圍以外故障時(shí)，在母線上所有連接元件中，流入的電流和流出的電流相等，或表示為I總=0；b）當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，所有與電源連接元件都向故障點(diǎn)供給短路電流，而在供電給負(fù)荷的連接元件中電流等于零，因此，I總=Id。c）如從每個(gè)連接元件中電流的相位來(lái)看，則在正常運(yùn)行以及外部故障時(shí)，至少有一個(gè)元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的，具體地說(shuō)，就是電流流入的元件和電流流出的元件這兩者的相位相反。而當(dāng)母線故障時(shí)，除電流等于零的元件以外，其它元件中的電流則是同相位的。二．完全電流差動(dòng)母線保護(hù)原理接線如圖8-4所示，在母線的所有連接元件上裝設(shè)具有相同變比和特性的電流互感器。因?yàn)樵谝淮蝹?cè)電流總和為零時(shí)，母線保護(hù)用電流互感器必須具有相同的變比nl，才能保證二次側(cè)的電流總和也為零。所有互感器的二次線圈在母線側(cè)的端子互相連接，另一端的端子也互相連接，然后接入差動(dòng)繼電器。這樣，繼電器中的電流Ij即為各個(gè)二次電流的向量和。在正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，流入繼電器的是由于各互感器的特性不同二引起的不平衡電流Ibp；而當(dāng)母線上（如圖中d點(diǎn)）故障時(shí)，則所有與電源連接的元件都向d點(diǎn)供給短路電流，于是流入繼電器的電流為Id即為故障點(diǎn)的全部短路電流，此電流足夠使繼電器2動(dòng)作而起動(dòng)出口繼電器3，使斷路器DL1、DL2和DL3跳閘。差動(dòng)繼電器的起動(dòng)電流應(yīng)按如下條件考慮，并選擇其中較大的一個(gè)：1）躲開(kāi)外部故障時(shí)所產(chǎn)生的較大不平衡電流，當(dāng)所有電流互感器均按10誤差曲線選擇，且差動(dòng)繼電器采用具有速飽和鐵心的繼電器時(shí)，起動(dòng)電流Idz.j可按下式計(jì)算：式中Kk為可*系數(shù)，取為1.3；Id.max為在母線范圍外任一連接元件上短路時(shí)，流入差動(dòng)保護(hù)電流互感器的較大短路電流；nl為母線保護(hù)用電流互感器的變比。2）由于母線差動(dòng)保護(hù)電流回路中連接的元件較多，接線復(fù)雜，因此，電流互感器二次回路斷線的機(jī)率就比較大，為了防止在正常運(yùn)行情況下，任一電流互感器二次回路斷線時(shí)，引起保護(hù)裝置誤動(dòng)作，起動(dòng)電流應(yīng)大于任一連接元件中較大的負(fù)荷電流If.max，即：Idz.j=Kk*If.max/nl當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，應(yīng)采用下式校驗(yàn)靈敏系數(shù)，其值一般應(yīng)不低于2Klm=Id.min/Idz.j*nl式中Id.min應(yīng)采用實(shí)際與中可能出現(xiàn)的連接元件較少時(shí)，在母線上發(fā)生故障的較小短路電流值。這種保護(hù)方式適用與單母線或雙母線經(jīng)常只有一組母線運(yùn)行的情況。自動(dòng)重合閘一.基本概念（1）瞬時(shí)性故障：在線路被繼電保護(hù)迅速斷開(kāi)后，電弧即行熄滅，故障點(diǎn)的絕緣強(qiáng)度重新恢復(fù)，外界物體也被電弧燒掉而消失，此時(shí)，如果把斷開(kāi)的線路斷路器再合上，就能恢復(fù)正常的供電，因此稱這類故障為“瞬時(shí)性故障”。（2）永久性故障：在線路被斷開(kāi)以后，故障仍然存在，這時(shí)即使再合上電源，由于故障仍然存在，線路還要被繼電保護(hù)再次斷開(kāi)，因而就不能恢復(fù)正常的供電。此類故障稱為“永久性故障”。二.基本要求1，在下列情況下，重合閘不應(yīng)動(dòng)作：1）由值班人員手動(dòng)操作或通過(guò)遙控裝置將斷路器斷開(kāi)時(shí)；2）手動(dòng)投入斷路器，由于線路上有故障，而隨即被繼電保護(hù)將其斷開(kāi)時(shí)。因?yàn)樵谶@種情況下，故障是屬于永久性的，它可能是由于檢修質(zhì)量不合格、隱患未消除或者保安的接地線忘記拆除等原因所產(chǎn)生，因此再重合一次也不可能成功。2，除上述條件外，當(dāng)斷路器由繼電保護(hù)動(dòng)作或其它原因而跳閘后，重合閘均應(yīng)動(dòng)作，使斷路器重新合閘。3，為了能夠滿足第1、2項(xiàng)所提出的要求，應(yīng)優(yōu)先采用由控制開(kāi)關(guān)的位置與斷路器位置不對(duì)應(yīng)的原則來(lái)起動(dòng)重合閘，即當(dāng)控制開(kāi)關(guān)在合閘位置而斷路器實(shí)際上在斷開(kāi)位置的情況下，使重合閘起動(dòng)，這樣就可以保證不論是任何原因使斷路器跳閘以后，都可以進(jìn)行一次重合。當(dāng)用手動(dòng)操作控制開(kāi)關(guān)使斷路器跳閘以后，控制開(kāi)關(guān)與斷路器的位置仍然是對(duì)應(yīng)的。因此，重合閘就不會(huì)起動(dòng)。4，自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。如一次式重合閘就應(yīng)該只動(dòng)作一次，當(dāng)重合于永久性故障而再次跳閘以后，就不應(yīng)該在動(dòng)作；對(duì)二次式重合閘就應(yīng)該能夠動(dòng)作兩次，當(dāng)?shù)诙沃睾嫌谟谰眯怨收隙l以后，它不應(yīng)該再動(dòng)作。5，自動(dòng)重合閘在動(dòng)作以后，一般應(yīng)能自動(dòng)復(fù)歸，準(zhǔn)備好下一次再動(dòng)作。但對(duì)10KV及以下電壓的線路，如當(dāng)?shù)赜兄蛋嗳藛T時(shí)，為簡(jiǎn)化重合閘的實(shí)現(xiàn)，也可采用手動(dòng)復(fù)歸的方式。采用手動(dòng)復(fù)歸的缺點(diǎn)是：當(dāng)重合閘動(dòng)作后，在值班人員未及時(shí)復(fù)歸以前，而又一次發(fā)生故障時(shí)，重合閘將拒絕動(dòng)作，這在雷雨季節(jié)，雷害活動(dòng)較多的地方尤其可能發(fā)生。6，自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)有可能在重合閘以前或重合閘以后加速繼電保護(hù)的動(dòng)作，以便更好地與繼電保護(hù)相配合加速故障的切除。7，在雙側(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)電源的同步問(wèn)題，并滿足所提出的要求。8，當(dāng)斷路器處于不正常狀態(tài)（如操作機(jī)構(gòu)中使用的氣壓、液壓降低等）而不允許實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，應(yīng)將自動(dòng)重合閘裝置鎖閉。三．重合閘與繼電保護(hù)的配合1，前加速保護(hù)：重合閘前加速保護(hù)一般又簡(jiǎn)稱為“前加速保護(hù)”。如圖5-11所示的網(wǎng)絡(luò)接線，假定在每條線路上均裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)限按階梯型原則來(lái)配合。因而在*近電源端保護(hù)3處的時(shí)限就很長(zhǎng)。為了能加速故障的切除，可在保護(hù)3處采用前加速的方式，即當(dāng)任何一條線路上發(fā)生故障時(shí)，較好次都由保護(hù)3瞬時(shí)動(dòng)作予以切除。如果故障是在線路A-B以外（如d點(diǎn)），則保護(hù)3的動(dòng)作都是無(wú)選擇性的。但斷路器3跳閘后，即起動(dòng)重合閘重新恢復(fù)供電，從而糾正了上述無(wú)選擇性動(dòng)作。如果此時(shí)的故障是瞬時(shí)性的，則在重合閘以后就恢復(fù)了供電。如果故障是永久性的，則由保護(hù)1或2切除，當(dāng)保護(hù)2拒動(dòng)時(shí)則保護(hù)3第二次就按有選擇性的時(shí)限t3動(dòng)作于跳閘。為了使無(wú)選擇性的動(dòng)作范圍不擴(kuò)展的太長(zhǎng)，一般規(guī)定當(dāng)干式變壓器低壓側(cè)短路時(shí)，保護(hù)3不應(yīng)動(dòng)作。因此，其起動(dòng)電流還應(yīng)按照躲開(kāi)相鄰干式變壓器低壓側(cè)的短路（d2）來(lái)整定。采用前加速的優(yōu)點(diǎn)是：a.能夠快速地切除瞬時(shí)性故障；b.可能使瞬時(shí)性故障來(lái)不及發(fā)展成永久性故障，從而提高重合閘的成功率；c.能保證發(fā)電廠和重要變電所的母線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；d.使用設(shè)備少，只需裝設(shè)一套重合閘裝置，簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。采用前加速的缺點(diǎn)是：a.斷路器工作條件惡劣，動(dòng)作次數(shù)較多；b.重合于永久性故障上時(shí)，故障切除時(shí)間可能較長(zhǎng)；c.如果重合閘裝置或斷路器拒絕合閘，則將擴(kuò)大停電范圍。甚至在較末一級(jí)線路上故障時(shí)，都會(huì)使連接在這條線路上的所有用戶停電。前加速保護(hù)主要用于35KV以下由發(fā)電廠或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。在這些線路上一般只裝設(shè)簡(jiǎn)單的電流保護(hù)。2，后加速保護(hù)重合閘后加速保護(hù)一般又簡(jiǎn)稱為“后加速”。所謂后加速就是當(dāng)線路較好次故障時(shí)，保護(hù)有選擇性地動(dòng)作，然后進(jìn)行重合。如果重合于永久性故障上，則在斷路器合閘后，再加速保護(hù)動(dòng)作，瞬間切除故障，而與較好次動(dòng)作是否帶有時(shí)限無(wú)關(guān)。后加速的配合方式廣泛應(yīng)用于35KV以上的網(wǎng)絡(luò)及對(duì)重要負(fù)荷供電的送電線路上。因?yàn)樵谶@些線路上一般都裝有性能比較完善的保護(hù)裝置。后加速保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)：a.較好次是有選擇性的切除故障，不會(huì)擴(kuò)大停電范圍，特別是在重要的高壓電網(wǎng)中，一般不允許保護(hù)無(wú)選擇性的動(dòng)作而后以重合閘來(lái)糾正。b.保證了永久性故障能瞬間切除，并仍然是有選擇性的c.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，一般說(shuō)來(lái)是有利而無(wú)害的。后加速保護(hù)的缺點(diǎn)：a.每個(gè)斷路器上都需要裝設(shè)一套重合閘，與前加速相比較為復(fù)雜；b.較好次切除故障可能帶有延時(shí)。原理接線圖如5-12，LJ為過(guò)電流繼電器的觸點(diǎn)，當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，它起動(dòng)時(shí)間繼電器SJ，然后經(jīng)整定的時(shí)限后SJ2觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)出口繼電器ZJ而跳閘。當(dāng)重合閘以后，如前分析，JSJ的觸點(diǎn)將閉合1s的時(shí)間，如果重合于永久性故障上，則LJ再次動(dòng)作，此時(shí)即可由時(shí)間繼電器的瞬時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)SJ1、壓板LP和JSJ的觸點(diǎn)串聯(lián)而立即起動(dòng)ZJ動(dòng)作于跳閘，從而實(shí)現(xiàn)了重合閘以后使過(guò)電流保護(hù)加速的要求。綜合重合閘在采用單相重合閘以后，如果發(fā)生各種相間故障時(shí)仍然需要切除三相，然后再進(jìn)行三相重合閘，如重合不成功則再次進(jìn)行重合。因此，實(shí)際上在實(shí)現(xiàn)單相重合閘時(shí)，也總是把實(shí)現(xiàn)三相重合閘的問(wèn)題結(jié)合在一起考慮，故稱它為“綜合重合閘”。實(shí)現(xiàn)綜合重合閘回路接線時(shí)，應(yīng)考慮的一些基本原則如下：1）單相接地短路時(shí)跳開(kāi)單相，然后進(jìn)行單相合閘，如重合不成功則跳開(kāi)三相而不再進(jìn)行重合；2）各種相間短路時(shí)跳開(kāi)三相，然后進(jìn)行三相重合。如重合不成功，仍跳開(kāi)三相，而不再進(jìn)行重合；3）當(dāng)選相元件拒絕動(dòng)作時(shí)，應(yīng)跳開(kāi)三相并進(jìn)行三相重合；4）對(duì)于非全相運(yùn)行中可能誤動(dòng)作的保護(hù)，應(yīng)進(jìn)行可*的閉鎖；對(duì)于在單相接地時(shí)可能誤動(dòng)作的相間保護(hù)（如距離保護(hù)），應(yīng)有防止單相接地誤跳三相的措施；5）當(dāng)一相跳開(kāi)后重合閘拒絕動(dòng)作時(shí)，為防止線路長(zhǎng)期出現(xiàn)全相運(yùn)行，應(yīng)將其它兩相自動(dòng)斷開(kāi)；6）任兩相的分相跳閘繼電器動(dòng)作后，應(yīng)聯(lián)跳第三相，使三相斷路器均跳閘；7）無(wú)論單相或三相重合閘，在重合不成功之后，均應(yīng)考慮能加速切除三相，即實(shí)現(xiàn)重合閘后加速；8）在非全相運(yùn)行過(guò)程中，如又發(fā)生另一相或兩相的故障，保護(hù)應(yīng)能有選擇性地予以切除；9）對(duì)空氣斷路器或液壓傳動(dòng)地油斷路器，當(dāng)氣壓或液壓低至不允許實(shí)行重合閘時(shí)，應(yīng)將重合閘回路自動(dòng)閉鎖；但如果在重合閘過(guò)程中下降到低于允許值時(shí)，則應(yīng)保證重合閘動(dòng)作的完成。 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