繼電保護(hù)知識

1、 第七講第七講 繼電保護(hù)知識繼電保護(hù)知識 一、繼電保護(hù)裝置的基本知識一、繼電保護(hù)裝置的基本知識 （一）繼電保護(hù)裝置的任務(wù)（一）繼電保護(hù)裝置的任務(wù) 電氣設(shè)備在運(yùn)行中，由于外力破壞、內(nèi)部絕緣電氣設(shè)備在運(yùn)行中，由于外力破壞、內(nèi)部絕緣擊穿、運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)、檢修質(zhì)量不高及誤操作等擊穿、運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)、檢修質(zhì)量不高及誤操作等原因，可能造成電氣設(shè)備的故障或不正常工作狀原因，可能造成電氣設(shè)備的故障或不正常工作狀態(tài)。最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是短路，其中態(tài)。最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是短路，其中包括包括三相短路、兩相短路、兩相接地短路及單相三相短路、兩相短路、兩相接地短路及單相短路短路。在輸電線路中還可能發(fā)生斷線故

2、障。有時(shí)。在輸電線路中還可能發(fā)生斷線故障。有時(shí)同時(shí)發(fā)生，稱為復(fù)故障。同時(shí)發(fā)生，稱為復(fù)故障。 繼電保護(hù)裝置的任務(wù)是：繼電保護(hù)裝置的任務(wù)是： （1）當(dāng)被保護(hù)的輸電線路或電氣元件發(fā)）當(dāng)被保護(hù)的輸電線路或電氣元件發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置迅速動作，使斷路器生故障時(shí)，保護(hù)裝置迅速動作，使斷路器跳閘，將故障部分從電力系統(tǒng)中切除，使跳閘，將故障部分從電力系統(tǒng)中切除，使其破壞程度最小，并保證非故障部分繼續(xù)其破壞程度最小，并保證非故障部分繼續(xù)正常運(yùn)行。正常運(yùn)行。 （2）當(dāng)被保護(hù)的輸電線路或電氣元件發(fā)）當(dāng)被保護(hù)的輸電線路或電氣元件發(fā)生不正常工作狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置發(fā)出信號，生不正常工作狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置發(fā)出信號，通知運(yùn)行人員

3、采取相應(yīng)措施通知運(yùn)行人員采取相應(yīng)措施。（二）繼電保護(hù)的基本構(gòu)成（二）繼電保護(hù)的基本構(gòu)成 繼電保護(hù)裝置一般由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行繼電保護(hù)裝置一般由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分部分 組成。組成。測量部分測量被保護(hù)元件的某些參數(shù)，測量部分測量被保護(hù)元件的某些參數(shù)，并與保護(hù)的動作整定值進(jìn)行比較，以判斷被保護(hù)元并與保護(hù)的動作整定值進(jìn)行比較，以判斷被保護(hù)元件是否發(fā)生故障。如果運(yùn)行參數(shù)達(dá)到或超過動作整件是否發(fā)生故障。如果運(yùn)行參數(shù)達(dá)到或超過動作整定值，測量部分向邏輯部分發(fā)出信號，表明發(fā)生了定值，測量部分向邏輯部分發(fā)出信號，表明發(fā)生了故障，且保護(hù)裝置已經(jīng)啟動；邏輯部分接受測量部故障，且保護(hù)裝置已經(jīng)啟動；邏輯

4、部分接受測量部分送來的信號后，按照預(yù)定的邏輯條件，判斷保護(hù)分送來的信號后，按照預(yù)定的邏輯條件，判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該動作與跳閘，即實(shí)現(xiàn)選擇性的要求，裝置是否應(yīng)該動作與跳閘，即實(shí)現(xiàn)選擇性的要求，并向執(zhí)行部分發(fā)出信號；執(zhí)行部分根據(jù)邏輯部分送并向執(zhí)行部分發(fā)出信號；執(zhí)行部分根據(jù)邏輯部分送來的信號，按照預(yù)定的任務(wù)動作與斷路器跳閘或發(fā)來的信號，按照預(yù)定的任務(wù)動作與斷路器跳閘或發(fā)出信號。出信號。 (三）對繼電保護(hù)裝置的要求三）對繼電保護(hù)裝置的要求 為了使繼電保護(hù)裝置應(yīng)該能及時(shí)、正確地完成為了使繼電保護(hù)裝置應(yīng)該能及時(shí)、正確地完成它所承擔(dān)的任務(wù)，對繼電保護(hù)裝置有以下基本它所承擔(dān)的任務(wù)，對繼電保護(hù)裝置有以下基本要求

5、：要求： 1、可靠性、可靠性：是指在繼電保護(hù)裝置應(yīng)該動作時(shí)：是指在繼電保護(hù)裝置應(yīng)該動作時(shí)它不應(yīng)該拒動，而在不應(yīng)該動作時(shí)它不應(yīng)該誤它不應(yīng)該拒動，而在不應(yīng)該動作時(shí)它不應(yīng)該誤動。動。 2、 選擇性選擇性：是指繼電保護(hù)裝置的動作是應(yīng)該：是指繼電保護(hù)裝置的動作是應(yīng)該有所選擇，即只切除故障部分，以保證非故障有所選擇，即只切除故障部分，以保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行，從而將事故影響限制在最小的部分繼續(xù)運(yùn)行，從而將事故影響限制在最小的范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。3、快速性、快速性：就是要求繼電保護(hù)快速動作，以盡：就是要求繼電保護(hù)快速動作，以盡可能短的時(shí)間將故障從電網(wǎng)中切除。可能短的時(shí)間將故障從電網(wǎng)中切除。 4、靈敏性、靈敏性：

6、是指保護(hù)裝置對其保護(hù)范圍內(nèi)故障：是指保護(hù)裝置對其保護(hù)范圍內(nèi)故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。靈敏性通常用靈或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。靈敏性通常用靈敏系數(shù)敏系數(shù)K衡量，靈敏系數(shù)應(yīng)根據(jù)對保護(hù)裝置動作衡量，靈敏系數(shù)應(yīng)根據(jù)對保護(hù)裝置動作最不利的條件進(jìn)行計(jì)算。最不利的條件進(jìn)行計(jì)算。 二、常用的繼電器二、常用的繼電器 1、電流繼電器、電流繼電器：用于過電流和電流速斷保護(hù)。：用于過電流和電流速斷保護(hù)。 2、電壓繼電器、電壓繼電器：主要用于過電壓和欠壓保護(hù)：主要用于過電壓和欠壓保護(hù) 3、時(shí)間繼電器、時(shí)間繼電器：用作時(shí)限元件，用以建立必要的動作時(shí)限。：用作時(shí)限元件，用以建立必要的動作時(shí)限。 4、中間繼電器、中間

7、繼電器：用來增加觸點(diǎn)數(shù)量，也可使觸：用來增加觸點(diǎn)數(shù)量，也可使觸點(diǎn)閉合或斷開時(shí)帶有不大的延時(shí)，或通過繼電點(diǎn)閉合或斷開時(shí)帶有不大的延時(shí)，或通過繼電器的自保持以適應(yīng)保護(hù)裝置的需要。器的自保持以適應(yīng)保護(hù)裝置的需要。 5、信號繼電器、信號繼電器：用來作動作指示器，每種保：用來作動作指示器，每種保護(hù)都需要裝一個(gè)信號繼電器，以指示該保護(hù)的護(hù)都需要裝一個(gè)信號繼電器，以指示該保護(hù)的動作。當(dāng)信號繼電器動作后，一方面繼電器本動作。當(dāng)信號繼電器動作后，一方面繼電器本身有調(diào)牌指示，從而知道哪種保護(hù)動作，便于身有調(diào)牌指示，從而知道哪種保護(hù)動作，便于進(jìn)行事故分析；同時(shí)，動合觸點(diǎn)接通燈光信號進(jìn)行事故分析；同時(shí)，動合觸點(diǎn)接通燈

8、光信號回路，引起治安人員注意。任務(wù)完成后，需由回路，引起治安人員注意。任務(wù)完成后，需由值班人員轉(zhuǎn)動信號繼電器上的復(fù)歸旋鈕，信號值班人員轉(zhuǎn)動信號繼電器上的復(fù)歸旋鈕，信號調(diào)牌和觸點(diǎn)才能復(fù)歸原位。調(diào)牌和觸點(diǎn)才能復(fù)歸原位。 6、差動繼電器、差動繼電器 變壓器差動保護(hù)能對變壓器內(nèi)部故障和變壓器差動保護(hù)能對變壓器內(nèi)部故障和一、二次引出線上的短路故障起到保護(hù)作一、二次引出線上的短路故障起到保護(hù)作用。用。由于差動保護(hù)反映故障靈敏、動作迅由于差動保護(hù)反映故障靈敏、動作迅速、沒有死區(qū)，而且不受不受上下級保護(hù)速、沒有死區(qū)，而且不受不受上下級保護(hù)配合的限制，因此對于重要的發(fā)電機(jī)和變配合的限制，因此對于重要的發(fā)電機(jī)和變

9、壓器，廣泛采用差動保護(hù)作為主要保護(hù)。壓器，廣泛采用差動保護(hù)作為主要保護(hù)。構(gòu)成差動保護(hù)的主要元件是差動繼電器構(gòu)成差動保護(hù)的主要元件是差動繼電器。三、電網(wǎng)的繼電保護(hù)三、電網(wǎng)的繼電保護(hù) （一）電網(wǎng)相間短路的電流電壓保護(hù)（一）電網(wǎng)相間短路的電流電壓保護(hù) 在電力系統(tǒng)中，輸電線路發(fā)生短路故障時(shí)，在電力系統(tǒng)中，輸電線路發(fā)生短路故障時(shí)，線路中的電流增大，母線電壓降低。利用電線路中的電流增大，母線電壓降低。利用電流增大這一特征，構(gòu)成當(dāng)電流超過某一預(yù)定流增大這一特征，構(gòu)成當(dāng)電流超過某一預(yù)定值使電流繼電器動作的保護(hù)，稱為線路的電值使電流繼電器動作的保護(hù)，稱為線路的電流保護(hù)。根據(jù)保護(hù)的工作原理，電流保護(hù)又流保護(hù)。根據(jù)

10、保護(hù)的工作原理，電流保護(hù)又分為定時(shí)限過電流保護(hù)、反時(shí)限過電流保護(hù)、分為定時(shí)限過電流保護(hù)、反時(shí)限過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)及低電壓閉鎖過電流保護(hù)。電流速斷保護(hù)及低電壓閉鎖過電流保護(hù)。 1、電流保護(hù)的接線方式、電流保護(hù)的接線方式 電流保護(hù)的接線方式是指電流繼電器和電流電流保護(hù)的接線方式是指電流繼電器和電流互感器二次繞組之間的連接方式。用于相間短互感器二次繞組之間的連接方式。用于相間短路的電流保護(hù)。路的電流保護(hù)。 （1）三相星形接線）三相星形接線 各相電流互感器二次繞組和電流繼電器線圈各相電流互感器二次繞組和電流繼電器線圈相互串聯(lián)，然后接成有中線的星形接線。相互串聯(lián)，然后接成有中線的星形接線。 特點(diǎn)：

11、能反應(yīng)各種類型的故障；在不同的故特點(diǎn)：能反應(yīng)各種類型的故障；在不同的故障類型下，接線系數(shù)均等于障類型下，接線系數(shù)均等于1。 （2）兩相不完全星形接線）兩相不完全星形接線 電流互感器裝在兩相上，其二次線圈與各自的電流互感器裝在兩相上，其二次線圈與各自的電流繼電器線圈串聯(lián)后，連接成不完全星形。采電流繼電器線圈串聯(lián)后，連接成不完全星形。采用不完全星形接線時(shí)，電網(wǎng)各處保護(hù)裝置的電流用不完全星形接線時(shí)，電網(wǎng)各處保護(hù)裝置的電流互感器應(yīng)裝設(shè)在同名的兩相上，一般裝在互感器應(yīng)裝設(shè)在同名的兩相上，一般裝在A相和相和C相上。相上。 特點(diǎn)：能反應(yīng)相間故障，但不能保護(hù)單相接地特點(diǎn)：能反應(yīng)相間故障，但不能保護(hù)單相接地短路

12、；在不同的故障類型下，接線系數(shù)均等于短路；在不同的故障類型下，接線系數(shù)均等于1。 （3）兩相電流差接線）兩相電流差接線 電流互感器裝在兩相上，流進(jìn)繼電器的電流等于兩個(gè)電流互感器裝在兩相上，流進(jìn)繼電器的電流等于兩個(gè)電流互感器二次電流之差。電流互感器二次電流之差。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 只能用于保護(hù)相間短路，其理由與兩相不完全只能用于保護(hù)相間短路，其理由與兩相不完全星形接線方式相同；對不同類型的相間短路，接星形接線方式相同；對不同類型的相間短路，接線系數(shù)不等。線系數(shù)不等。 2、定時(shí)限過電流保護(hù)、定時(shí)限過電流保護(hù) (1) 工作原理工作原理 構(gòu)成保護(hù)裝置的元件有構(gòu)成保護(hù)裝置的元件有: 電流互感器電流互感器TA

13、：其作用是將一次側(cè)被保護(hù)線路大電流按比例其作用是將一次側(cè)被保護(hù)線路大電流按比例變換為數(shù)值較小的二次電流。變換為數(shù)值較小的二次電流。電流繼電器電流繼電器KA：完成保護(hù)裝置的測量任務(wù)。當(dāng)線路發(fā)生短路故完成保護(hù)裝置的測量任務(wù)。當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，電流互感器障時(shí)，電流互感器TA的二次電流達(dá)到或超過電流繼電器的動作的二次電流達(dá)到或超過電流繼電器的動作電流，繼電器動作。電流，繼電器動作。時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器KT：用于建立保護(hù)裝置需要的動作延時(shí)，使保護(hù)裝用于建立保護(hù)裝置需要的動作延時(shí)，使保護(hù)裝置的動作具有選擇性。置的動作具有選擇性。信號繼電器信號繼電器KS：動作后，其觸點(diǎn)接通，發(fā)出信號，并以掉牌指動作后，

14、其觸點(diǎn)接通，發(fā)出信號，并以掉牌指明保護(hù)裝置的動作。明保護(hù)裝置的動作。 （2）定時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限）定時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限 定時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限應(yīng)根據(jù)選擇性的要求定時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限應(yīng)根據(jù)選擇性的要求加以確定。加以確定。 各保護(hù)裝置的動作時(shí)限是從電源逐級增長的。越靠各保護(hù)裝置的動作時(shí)限是從電源逐級增長的。越靠近電源線路，過電流保護(hù)的動作時(shí)限越長，似一個(gè)階梯，近電源線路，過電流保護(hù)的動作時(shí)限越長，似一個(gè)階梯，故稱為故稱為階梯形時(shí)限特性階梯形時(shí)限特性。由于各保護(hù)裝置的動作時(shí)限都。由于各保護(hù)裝置的動作時(shí)限都分別是固定的，與短路電流大小無關(guān)，所以稱為定時(shí)限分別是固定的，與短路電流大

15、小無關(guān)，所以稱為定時(shí)限過電流保護(hù)。過電流保護(hù)。 還需要指出，為了保護(hù)選擇性，當(dāng)相鄰的線路元件比還需要指出，為了保護(hù)選擇性，當(dāng)相鄰的線路元件比較多時(shí)，定時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限應(yīng)比相鄰的任一較多時(shí)，定時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限應(yīng)比相鄰的任一個(gè)保護(hù)動作時(shí)間均大個(gè)保護(hù)動作時(shí)間均大t。（3）定時(shí)限過電流保護(hù)動作電流的整定及靈敏度校）定時(shí)限過電流保護(hù)動作電流的整定及靈敏度校驗(yàn)：驗(yàn)： 動作電流的整定：動作電流的整定：選擇定時(shí)限過電流保護(hù)裝置動作選擇定時(shí)限過電流保護(hù)裝置動作電流時(shí)，應(yīng)保證正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)裝置不動作，故障時(shí)電流時(shí)，應(yīng)保證正常運(yùn)行時(shí)保護(hù)裝置不動作，故障時(shí)保護(hù)裝置可靠動作。保護(hù)裝置可靠動作。 靈敏度校

16、驗(yàn)靈敏度校驗(yàn)：為了保證達(dá)到預(yù)期的保護(hù)效果，還應(yīng)：為了保證達(dá)到預(yù)期的保護(hù)效果，還應(yīng)進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)，即在保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生短路時(shí)，驗(yàn)算保進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)，即在保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生短路時(shí)，驗(yàn)算保護(hù)的靈敏系數(shù)是否滿足要求。顯然，這種驗(yàn)算應(yīng)針對護(hù)的靈敏系數(shù)是否滿足要求。顯然，這種驗(yàn)算應(yīng)針對最不利的條件，亦即在短路電流的計(jì)算值為最小的條最不利的條件，亦即在短路電流的計(jì)算值為最小的條件下進(jìn)行。件下進(jìn)行。 3、電流速斷保護(hù)、電流速斷保護(hù) （1）瞬時(shí)電流速斷保護(hù)）瞬時(shí)電流速斷保護(hù) 定時(shí)限過電流保護(hù)簡單可靠，但由于它的動作定時(shí)限過電流保護(hù)簡單可靠，但由于它的動作電流是按躲過最大負(fù)荷電流來整定，保護(hù)范圍往往電流是按躲過最大負(fù)荷電流

17、來整定，保護(hù)范圍往往伸得很遠(yuǎn)，線路末端故障時(shí)上級線路定時(shí)限電流保伸得很遠(yuǎn)，線路末端故障時(shí)上級線路定時(shí)限電流保護(hù)也會啟動，甚至動作。為了保證選擇性，保護(hù)的護(hù)也會啟動，甚至動作。為了保證選擇性，保護(hù)的動作時(shí)限按階梯原則整定。如果線路數(shù)多，則靠近動作時(shí)限按階梯原則整定。如果線路數(shù)多，則靠近電源處的保護(hù)時(shí)限就很長，這是定時(shí)限保護(hù)的缺點(diǎn)。電源處的保護(hù)時(shí)限就很長，這是定時(shí)限保護(hù)的缺點(diǎn)。 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的概念：瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的概念：為了把電流保護(hù)范圍為了把電流保護(hù)范圍限限 制在本線路，可通過保護(hù)的動作電流大于相鄰制在本線路，可通過保護(hù)的動作電流大于相鄰下一級首端短路時(shí)的最大短路電流來實(shí)現(xiàn)。下一級首端短路

18、時(shí)的最大短路電流來實(shí)現(xiàn)。這種電這種電流保護(hù)的選擇性是靠動作電流的整定來獲得的。不流保護(hù)的選擇性是靠動作電流的整定來獲得的。不必加時(shí)限，可以做成瞬動保護(hù)，稱瞬時(shí)電流速斷保必加時(shí)限，可以做成瞬動保護(hù)，稱瞬時(shí)電流速斷保護(hù)護(hù)。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：具有可靠的選擇性和快速性，因此多用作具有可靠的選擇性和快速性，因此多用作線路或設(shè)備的主保護(hù)。線路或設(shè)備的主保護(hù)。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：不能保護(hù)線路的全長而且在不同的運(yùn)行方：不能保護(hù)線路的全長而且在不同的運(yùn)行方式下發(fā)生故障時(shí)保護(hù)范圍要隨著變化。所以具有保式下發(fā)生故障時(shí)保護(hù)范圍要隨著變化。所以具有保護(hù)的末端死區(qū)護(hù)的末端死區(qū) 。因此，過電流保護(hù)必須和速斷保。因此，過電流保護(hù)必須和速

19、斷保護(hù)同時(shí)配合使用。護(hù)同時(shí)配合使用。 （2）帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)）帶時(shí)限的電流速斷保護(hù) 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是動作迅速，但只能保瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是動作迅速，但只能保護(hù)線路首端，線路中、末端的故障必須由另外的保護(hù)線路首端，線路中、末端的故障必須由另外的保護(hù)裝置來切除，如果采用定時(shí)限過電流保護(hù)，其動護(hù)裝置來切除，如果采用定時(shí)限過電流保護(hù)，其動作又較長，為此增設(shè)一套要求即能保護(hù)全線，又能作又較長，為此增設(shè)一套要求即能保護(hù)全線，又能切除故障的保護(hù)，這種保護(hù)就是帶時(shí)限的電流速斷切除故障的保護(hù)，這種保護(hù)就是帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)。保護(hù)。 要求帶時(shí)限電流速斷保護(hù)能保護(hù)線路全長，就必要求帶時(shí)限電流速斷保

20、護(hù)能保護(hù)線路全長，就必然會使其保護(hù)范圍延伸到下一級線路，這樣當(dāng)下一然會使其保護(hù)范圍延伸到下一級線路，這樣當(dāng)下一級線路首端發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)也會啟動。為了保證級線路首端發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)也會啟動。為了保證選擇性的要求，必須使其動作時(shí)間比相鄰下一線路選擇性的要求，必須使其動作時(shí)間比相鄰下一線路 的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)大一時(shí)間級差，并且使其保的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)大一時(shí)間級差，并且使其保護(hù)范圍不能超過下級線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍不能超過下級線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍。護(hù)范圍。 4、低電壓閉鎖的過電流保護(hù)、低電壓閉鎖的過電流保護(hù) 低電壓閉鎖過電流保護(hù)的測量元件由低電壓繼低電壓閉鎖過電流保護(hù)的測量元件由低

21、電壓繼電器和電流繼電器共同組成，且它們的觸點(diǎn)互相電器和電流繼電器共同組成，且它們的觸點(diǎn)互相串聯(lián)。這樣，只有當(dāng)被保護(hù)線路故障時(shí)，在短路串聯(lián)。這樣，只有當(dāng)被保護(hù)線路故障時(shí)，在短路電流作用下電流繼電器動作，同時(shí)母線電壓下降，電流作用下電流繼電器動作，同時(shí)母線電壓下降，低電壓繼電器動作，它們的觸點(diǎn)均閉合時(shí)，保護(hù)低電壓繼電器動作，它們的觸點(diǎn)均閉合時(shí)，保護(hù)才能作用于跳閘才能作用于跳閘 。 低電壓繼電器的動作電壓一般取為低電壓繼電器的動作電壓一般取為電壓互感器二次側(cè)額定電壓的電壓互感器二次側(cè)額定電壓的0.60.7倍，即倍，即6070V。低電壓閉鎖。低電壓閉鎖過電流保護(hù)的動作電流可不躲過最大過電流保護(hù)的動作電

22、流可不躲過最大負(fù)荷電流而按正常持續(xù)負(fù)荷電流整定。負(fù)荷電流而按正常持續(xù)負(fù)荷電流整定。（二）電網(wǎng)相間短路的方向過電流保護(hù)（二）電網(wǎng)相間短路的方向過電流保護(hù) 1、方向過電流保護(hù)的工作原理、方向過電流保護(hù)的工作原理 （1）過電流保護(hù)方向性問題）過電流保護(hù)方向性問題 規(guī)定從母線流向線路的方向作為功率正方向，則規(guī)定從母線流向線路的方向作為功率正方向，則從線路流向母線的方向就是負(fù)方向從線路流向母線的方向就是負(fù)方向；在過電流保護(hù)在過電流保護(hù)中增加一個(gè)具有判別短路功率方向的元件，只有在中增加一個(gè)具有判別短路功率方向的元件，只有在功率方向?yàn)檎龝r(shí)才動作的方向元件閉鎖而不動。因功率方向?yàn)檎龝r(shí)才動作的方向元件閉鎖而不動

23、。因此，增加了方向閉鎖解決了保護(hù)的無選擇性的問題。此，增加了方向閉鎖解決了保護(hù)的無選擇性的問題。 （2）方向過電流保護(hù)時(shí)限特性）方向過電流保護(hù)時(shí)限特性 接于同一變電所母線的各電源線路的過電流保護(hù)，接于同一變電所母線的各電源線路的過電流保護(hù)，時(shí)限大者（至少一個(gè)時(shí)限大者（至少一個(gè)t) 可不裝設(shè)方向元件，時(shí)限可不裝設(shè)方向元件，時(shí)限小者應(yīng)裝設(shè)方向元件，時(shí)限相等者小者應(yīng)裝設(shè)方向元件，時(shí)限相等者 （指時(shí)限差在一（指時(shí)限差在一個(gè)個(gè)t內(nèi)內(nèi)）都應(yīng)裝設(shè)方向元件。都應(yīng)裝設(shè)方向元件。 （3）方向過電流的組成）方向過電流的組成 A、啟動元件、啟動元件電流繼電器電流繼電器KA。 B、方向元件、方向元件功率方向繼電器功率方

24、向繼電器KW。 C、時(shí)限元件、時(shí)限元件時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器KT。 D、信號元件、信號元件信號繼電器信號繼電器KS。 2、方向過電流的保護(hù)、方向過電流的保護(hù) （1）方向過電流保護(hù)的整定）方向過電流保護(hù)的整定 A、 動作電流的整定動作電流的整定：動作電流是指測量元件的：動作電流是指測量元件的電流繼電器的動作電流值，其計(jì)算方法與定時(shí)限電流繼電器的動作電流值，其計(jì)算方法與定時(shí)限過電流保護(hù)一樣，即按躲開被保護(hù)線路中的最大過電流保護(hù)一樣，即按躲開被保護(hù)線路中的最大負(fù)荷電流來整定，其電流元件的靈敏度也與不帶負(fù)荷電流來整定，其電流元件的靈敏度也與不帶方向的過電流保護(hù)相似。方向的過電流保護(hù)相似。 B、動作時(shí)限的

25、整定、動作時(shí)限的整定：保護(hù)裝置的動作時(shí)限是按：保護(hù)裝置的動作時(shí)限是按逆向階梯原則整定的，即同一動作方向的保護(hù)裝逆向階梯原則整定的，即同一動作方向的保護(hù)裝置其動作時(shí)限按階梯原則來整定。置其動作時(shí)限按階梯原則來整定。 （2）方向過電流保護(hù)的原理接線圖：）方向過電流保護(hù)的原理接線圖： 啟動元件和方向元件的觸點(diǎn)采用啟動元件和方向元件的觸點(diǎn)采用“安相啟動安相啟動”接線，接線，即將各個(gè)同名相的電流元件和方向元件的即將各個(gè)同名相的電流元件和方向元件的觸點(diǎn)串聯(lián)，然后與其它相回路并聯(lián)起來，在串聯(lián)觸點(diǎn)串聯(lián)，然后與其它相回路并聯(lián)起來，在串聯(lián)到時(shí)間繼電器的線圈上，這樣接線的目的是為了到時(shí)間繼電器的線圈上，這樣接線的目

26、的是為了避免受故障相電流的影響而造成保護(hù)的無動作。避免受故障相電流的影響而造成保護(hù)的無動作。（方向元件采用方向元件采用90度接線）度接線）。 方向電流保護(hù)由于接線簡單，動作可靠，廣泛地方向電流保護(hù)由于接線簡單，動作可靠，廣泛地用于用于35KV及以下兩側(cè)電源供電的輻射型電網(wǎng)和單及以下兩側(cè)電源供電的輻射型電網(wǎng)和單電源環(huán)形電網(wǎng)中。電源環(huán)形電網(wǎng)中。 （三）輸電線路的接地保護(hù)三）輸電線路的接地保護(hù) 1、中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的接地保護(hù)、中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的接地保護(hù) 在我國，在我國，110KV及以上電壓等級的電網(wǎng)及以上電壓等級的電網(wǎng)均為均為中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)。在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)。在中性

27、點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，發(fā)生一點(diǎn)接地故障即構(gòu)成單相接地短路，將產(chǎn)生發(fā)生一點(diǎn)接地故障即構(gòu)成單相接地短路，將產(chǎn)生很大的故障相電流，從對稱分量角度分析，則出很大的故障相電流，從對稱分量角度分析，則出現(xiàn)很大的零序電流，故現(xiàn)很大的零序電流，故中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)稱為中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)稱為大接地電流電網(wǎng)。大接地電流電網(wǎng)。 在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，線路發(fā)生接地故障在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，線路發(fā)生接地故障占所有故障次數(shù)中的大多數(shù)，約占占所有故障次數(shù)中的大多數(shù)，約占80% ，采用專采用專用的零序電流保護(hù)用的零序電流保護(hù)，可以提高保護(hù)靈敏性和快速，可以提高保護(hù)靈敏性和快速性。性。 （1）中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的零序過電流保護(hù)

28、）中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的零序過電流保護(hù) 零序過電流保護(hù)的保護(hù)范圍伸到了下一線路的零序過電流保護(hù)的保護(hù)范圍伸到了下一線路的末端，甚至更遠(yuǎn)，為了保證選擇性，零序過電流保末端，甚至更遠(yuǎn)，為了保證選擇性，零序過電流保護(hù)的動作時(shí)限也按階梯原則整定。同時(shí)，同一線路護(hù)的動作時(shí)限也按階梯原則整定。同時(shí)，同一線路零序過電流保護(hù)的動作時(shí)限比相間短路過電流保護(hù)零序過電流保護(hù)的動作時(shí)限比相間短路過電流保護(hù)的動作時(shí)限短，即動作速度快。的動作時(shí)限短，即動作速度快。 （2）中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的零序電流速斷保護(hù)）中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的零序電流速斷保護(hù) 瞬時(shí)動作的零序電流速斷保護(hù)的工作原理與相瞬時(shí)動作的零序電流速斷保護(hù)的工作原理與

29、相間電流速斷保護(hù)類似，動作電流按躲過被保護(hù)線路間電流速斷保護(hù)類似，動作電流按躲過被保護(hù)線路末端發(fā)生接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流的三末端發(fā)生接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流的三倍來整定。倍來整定。 零序電流速斷保護(hù)不能保護(hù)全長，但由于線路零序電流速斷保護(hù)不能保護(hù)全長，但由于線路的零序阻抗比正序阻抗大的多，使得其保護(hù)的范的零序阻抗比正序阻抗大的多，使得其保護(hù)的范圍較大；同時(shí)零序電流受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響圍較大；同時(shí)零序電流受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響小，使零序電流保護(hù)的保護(hù)范圍比較穩(wěn)定。小，使零序電流保護(hù)的保護(hù)范圍比較穩(wěn)定。 在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，通常由零序電流速在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，通常由零序

30、電流速斷保護(hù)、限時(shí)零序電流速斷保護(hù)、零序過電流保斷保護(hù)、限時(shí)零序電流速斷保護(hù)、零序過電流保護(hù)構(gòu)成三段式零序電流保護(hù)。護(hù)構(gòu)成三段式零序電流保護(hù)。 （3）零序電流方向保護(hù)）零序電流方向保護(hù) 在雙側(cè)電源的接地電網(wǎng)中，線路兩端變壓器的在雙側(cè)電源的接地電網(wǎng)中，線路兩端變壓器的中性點(diǎn)均接地，當(dāng)發(fā)生接地短路時(shí)，零序電流將中性點(diǎn)均接地，當(dāng)發(fā)生接地短路時(shí)，零序電流將由兩側(cè)流向線路的接地故障點(diǎn)，這時(shí)零序過電流由兩側(cè)流向線路的接地故障點(diǎn)，這時(shí)零序過電流保護(hù)應(yīng)加方向元件才能保證動作的選擇性。保護(hù)應(yīng)加方向元件才能保證動作的選擇性。 2、中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)的接地保護(hù)、中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)的接地保護(hù) 電壓為電壓為335K

31、V的電網(wǎng)，采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)的電網(wǎng)，采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的方式，統(tǒng)稱為中性點(diǎn)非直接接地電消弧線圈接地的方式，統(tǒng)稱為中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)。也網(wǎng)。也稱為小電流接地系統(tǒng)稱為小電流接地系統(tǒng)。（1）中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)單相接地時(shí)的零序電壓和零）中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)單相接地時(shí)的零序電壓和零序電容電流序電容電流： 中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中發(fā)生單相接地時(shí)不會出現(xiàn)大中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中發(fā)生單相接地時(shí)不會出現(xiàn)大電流，且不會改變線電壓的數(shù)值和對稱性，故可以電流，且不會改變線電壓的數(shù)值和對稱性，故可以在較長時(shí)間（在較長時(shí)間（12小時(shí)）帶著接地點(diǎn)繼續(xù)向負(fù)荷供小時(shí)）帶著接地點(diǎn)繼續(xù)向負(fù)荷供電。因此，電。因此，中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)

32、的單相保護(hù)通常用作中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)的單相保護(hù)通常用作信號，運(yùn)行人員根據(jù)接地信號采取措施加以消除。信號，運(yùn)行人員根據(jù)接地信號采取措施加以消除。 （2） 絕緣監(jiān)視裝置：絕緣監(jiān)視裝置： 利用中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)接地時(shí)出現(xiàn)零序電壓利用中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)接地時(shí)出現(xiàn)零序電壓的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)無選擇性的絕緣監(jiān)視裝置。的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)無選擇性的絕緣監(jiān)視裝置。過電過電壓繼電器接在三相無柱式電壓互感器開口三角形壓繼電器接在三相無柱式電壓互感器開口三角形連接的二次繞組輸出端。連接的二次繞組輸出端。該裝置無選擇性，值班該裝置無選擇性，值班人員根據(jù)信號和電壓表指示的變化，只能知道電人員根據(jù)信號和電壓表指示的變化，只能知道電網(wǎng)發(fā)生了

33、接地故障及故障的相別，但不知道接地網(wǎng)發(fā)生了接地故障及故障的相別，但不知道接地故障發(fā)生在與母線相連的哪條線路上，必須運(yùn)行故障發(fā)生在與母線相連的哪條線路上，必須運(yùn)行人員依次短時(shí)斷開線路的方法查找故障，因此人員依次短時(shí)斷開線路的方法查找故障，因此這這種裝置適用于出線較少的電網(wǎng)。種裝置適用于出線較少的電網(wǎng)。（3）零序電流的保護(hù)：）零序電流的保護(hù)： 利用故障線路的零序電流大于非故障線路的零序利用故障線路的零序電流大于非故障線路的零序電流這一特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)有選擇性的零序電流保護(hù)。電流這一特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)有選擇性的零序電流保護(hù)。 （四）輸電線路的距離保護(hù)（四）輸電線路的距離保護(hù) 1、距離保護(hù)的作用和工作原理、距離

34、保護(hù)的作用和工作原理 所謂距離保護(hù)，就是反映故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處所謂距離保護(hù)，就是反映故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近確定動作時(shí)間的一種的距離，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近確定動作時(shí)間的一種保護(hù)裝置。故障點(diǎn)距保護(hù)安裝處越近，保護(hù)動作保護(hù)裝置。故障點(diǎn)距保護(hù)安裝處越近，保護(hù)動作時(shí)間就越短，否則相反，從而保證了動作的選擇時(shí)間就越短，否則相反，從而保證了動作的選擇性。性。 選擇阻抗繼電器測量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的選擇阻抗繼電器測量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離，因此距離，因此距離保護(hù)又稱阻抗保護(hù)距離保護(hù)又稱阻抗保護(hù)。保護(hù)安裝處。保護(hù)安裝處母線電壓與線路電流之比，稱為測量阻抗，故障母線電壓與線路電流之比，稱為測量阻

35、抗，故障時(shí)他反映了保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)的阻抗。將此阻時(shí)他反映了保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)的阻抗。將此阻抗與整定阻抗比較，若小于整定阻抗，說明故障抗與整定阻抗比較，若小于整定阻抗，說明故障點(diǎn)在保護(hù)范圍之內(nèi)，若大于整定阻抗，說明故障點(diǎn)在保護(hù)范圍之內(nèi)，若大于整定阻抗，說明故障點(diǎn)在保護(hù)范圍之外。點(diǎn)在保護(hù)范圍之外。 距離保護(hù)的動作時(shí)限廣泛采用三段式階梯形距離保護(hù)的動作時(shí)限廣泛采用三段式階梯形時(shí)限特性，時(shí)限特性，它具有三個(gè)保護(hù)范圍及相應(yīng)的三段延它具有三個(gè)保護(hù)范圍及相應(yīng)的三段延時(shí)。距離保護(hù)的保護(hù)范圍比較穩(wěn)定。時(shí)。距離保護(hù)的保護(hù)范圍比較穩(wěn)定。 為保證選擇性，瞬時(shí)動作的距離為保證選擇性，瞬時(shí)動作的距離段段的保護(hù)范圍為被保

36、護(hù)線路全長的的保護(hù)范圍為被保護(hù)線路全長的80%85% ，動作時(shí)限為各繼電器的固有，動作時(shí)限為各繼電器的固有時(shí)間，約時(shí)間，約0.1秒秒。距離。距離段的保護(hù)范圍為被段的保護(hù)范圍為被保護(hù)線路全長及下一線路的保護(hù)線路全長及下一線路的30%40% ，動作時(shí)限要與下一線路的距離動作時(shí)限要與下一線路的距離段的動作段的動作時(shí)限配合；時(shí)限配合；距離距離段為后備保護(hù)段為后備保護(hù)，其保護(hù)，其保護(hù)范圍較長，一般包括本線路及下一線路全范圍較長，一般包括本線路及下一線路全長甚至更遠(yuǎn)，故距離長甚至更遠(yuǎn)，故距離段的動作時(shí)限按階段的動作時(shí)限按階梯原則整定梯原則整定。2、三段式距離保護(hù)的主要組件：、三段式距離保護(hù)的主要組件： （

37、1）啟動元件）啟動元件。啟動元件可采用電流繼電器。啟動元件可采用電流繼電器或阻抗繼電器或阻抗繼電器 （2）方向元件）方向元件?？刹捎霉β史较蚶^電器，其作?？刹捎霉β史较蚶^電器，其作用是判別故障時(shí)短路功率的方向。用是判別故障時(shí)短路功率的方向。 （3）測量元件）測量元件。常采用阻抗繼電器，其作用。常采用阻抗繼電器，其作用是測量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的阻抗，并與整定是測量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的阻抗，并與整定阻抗進(jìn)行比較，確定保護(hù)是否動作。阻抗進(jìn)行比較，確定保護(hù)是否動作。 （4）時(shí)間元件）時(shí)間元件。采用時(shí)間繼電器或時(shí)間電路，。采用時(shí)間繼電器或時(shí)間電路，其作用是為距離其作用是為距離2段和段和3段建立必要的動作

38、時(shí)限，段建立必要的動作時(shí)限，以保證保護(hù)動作的選擇性。以保證保護(hù)動作的選擇性。 3、阻抗繼電器的構(gòu)成原理、阻抗繼電器的構(gòu)成原理 正常運(yùn)行時(shí)，阻抗繼電器的感受阻抗大于阻抗正常運(yùn)行時(shí)，阻抗繼電器的感受阻抗大于阻抗繼電器的整定阻抗，繼電器不動作；內(nèi)部故障時(shí)，繼電器的整定阻抗，繼電器不動作；內(nèi)部故障時(shí)，阻抗繼電器的感受阻抗小于阻抗繼電器的整定阻阻抗繼電器的感受阻抗小于阻抗繼電器的整定阻抗，繼電器動作；外部故障時(shí)，阻抗繼電器的感抗，繼電器動作；外部故障時(shí)，阻抗繼電器的感受阻抗大于阻抗繼電器的整定阻抗，繼電器不動受阻抗大于阻抗繼電器的整定阻抗，繼電器不動作；作； （1）整流型全阻抗繼電器）整流型全阻抗繼電器

39、 不論故障發(fā)生在正方向海是反方向，只要測量不論故障發(fā)生在正方向海是反方向，只要測量阻抗落在園內(nèi)阻抗落在園內(nèi) ，繼電器就動作，所以稱為全阻抗。，繼電器就動作，所以稱為全阻抗。全阻抗繼電器的動作特性是無方向性的。全阻抗繼電器的動作特性是無方向性的。 （2）整流型方向阻抗繼電器）整流型方向阻抗繼電器 方向阻抗繼電器的特性園是一個(gè)以整定阻抗為直方向阻抗繼電器的特性園是一個(gè)以整定阻抗為直徑，圓周經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的園。園內(nèi)為動作區(qū)。園徑，圓周經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的園。園內(nèi)為動作區(qū)。園外為非動作區(qū)。故該繼電器具有方向性。但是存外為非動作區(qū)。故該繼電器具有方向性。但是存在所謂在所謂“電壓死區(qū)電壓死區(qū)”。 （3）偏移特性阻

40、抗繼電器）偏移特性阻抗繼電器 為了消除方向阻抗繼電器的電壓死區(qū)而又具有為了消除方向阻抗繼電器的電壓死區(qū)而又具有一定的方向性，選用偏移特性阻抗繼電器，其動一定的方向性，選用偏移特性阻抗繼電器，其動作特性介于方向阻抗繼電器和全阻抗繼電器之間。作特性介于方向阻抗繼電器和全阻抗繼電器之間。 （4）阻抗繼電器的接線方式）阻抗繼電器的接線方式 A、 對阻抗繼電器接線方式的要求對阻抗繼電器接線方式的要求 使阻抗繼電器端子上的測量阻抗與保護(hù)安裝處使阻抗繼電器端子上的測量阻抗與保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的距離成正比，而與電網(wǎng)的運(yùn)行方式無關(guān)；至故障點(diǎn)的距離成正比，而與電網(wǎng)的運(yùn)行方式無關(guān)；如果阻抗繼電器用來反應(yīng)幾種短路故障

41、，則它所測如果阻抗繼電器用來反應(yīng)幾種短路故障，則它所測量的阻抗不應(yīng)隨故障類型而改變。量的阻抗不應(yīng)隨故障類型而改變。 B、反應(yīng)相間故障阻抗繼電器的、反應(yīng)相間故障阻抗繼電器的0度接線方式度接線方式 反應(yīng)相間故障的阻抗器廣泛采用接線電壓和兩反應(yīng)相間故障的阻抗器廣泛采用接線電壓和兩相電流差的接線方式。相電流差的接線方式。 C、反應(yīng)接地故障阻抗繼電器的接線方式：、反應(yīng)接地故障阻抗繼電器的接線方式： 反應(yīng)接地故障的阻抗繼電器采用加相電壓和補(bǔ)反應(yīng)接地故障的阻抗繼電器采用加相電壓和補(bǔ)償后的相電流的接線方式能滿足要求。這種接線式，償后的相電流的接線方式能滿足要求。這種接線式，在接地距離保護(hù)和綜合重合閘的選相元件

42、中得到了在接地距離保護(hù)和綜合重合閘的選相元件中得到了廣泛的應(yīng)用。廣泛的應(yīng)用。 D、影響阻抗繼電器正確測量的因數(shù)：、影響阻抗繼電器正確測量的因數(shù)： a、故障點(diǎn)過渡電阻的影響。、故障點(diǎn)過渡電阻的影響。 b、分支電流的影響。、分支電流的影響。 c、電力系統(tǒng)振蕩的影響及振蕩閉鎖回路、電力系統(tǒng)振蕩的影響及振蕩閉鎖回路 。 d、電壓回路斷線的影響及斷線閉鎖回路。、電壓回路斷線的影響及斷線閉鎖回路。 （五）輸電線路的差動保護(hù)五）輸電線路的差動保護(hù) 1、線路縱差動保護(hù)、線路縱差動保護(hù) 前述輸電線路的電流、前述輸電線路的電流、電壓保護(hù)和距離保護(hù)，電壓保護(hù)和距離保護(hù)，均不能實(shí)現(xiàn)全線路瞬時(shí)切除故障，這在高電壓大容均

43、不能實(shí)現(xiàn)全線路瞬時(shí)切除故障，這在高電壓大容量系統(tǒng)中往往不能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定要求。而量系統(tǒng)中往往不能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定要求。而 縱差動?？v差動保護(hù)可以滿足全線路瞬時(shí)切除故障的要求。護(hù)可以滿足全線路瞬時(shí)切除故障的要求。 （1）差動保護(hù)的構(gòu)成和工作原理）差動保護(hù)的構(gòu)成和工作原理 縱差動保護(hù)是按比較被保護(hù)線路首端和末端電流縱差動保護(hù)是按比較被保護(hù)線路首端和末端電流的大小和相位的原理來構(gòu)成。的大小和相位的原理來構(gòu)成。 為此，在線路兩端各裝一組型號、變比相同為此，在線路兩端各裝一組型號、變比相同的電流互感器，將它們的二次側(cè)按環(huán)流法連接。的電流互感器，將它們的二次側(cè)按環(huán)流法連接。若線路兩端的互感器一次側(cè)的正極性端子均

44、置若線路兩端的互感器一次側(cè)的正極性端子均置于靠近母線的一側(cè)，則將它們二次側(cè)的同極性于靠近母線的一側(cè)，則將它們二次側(cè)的同極性端子相聯(lián)結(jié)，再將差動繼電器的線圈并聯(lián)接入，端子相聯(lián)結(jié)，再將差動繼電器的線圈并聯(lián)接入，這就構(gòu)成了縱差動保護(hù)。這就構(gòu)成了縱差動保護(hù)。 縱差動保護(hù)不反應(yīng)外部故障，故不需要與相縱差動保護(hù)不反應(yīng)外部故障，故不需要與相鄰線路保護(hù)在時(shí)限上進(jìn)行配合，可以瞬時(shí)跳閘，鄰線路保護(hù)在時(shí)限上進(jìn)行配合，可以瞬時(shí)跳閘，且保護(hù)范圍為兩端電流互感器之間的線路全長。且保護(hù)范圍為兩端電流互感器之間的線路全長。因此縱差動保護(hù)可實(shí)現(xiàn)線路瞬時(shí)切除故障。因此縱差動保護(hù)可實(shí)現(xiàn)線路瞬時(shí)切除故障。 （2）縱差動保護(hù)的不平衡電

45、流）縱差動保護(hù)的不平衡電流 不平衡電流的產(chǎn)生不平衡電流的產(chǎn)生： 正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，Ik0，這是理性的情況。，這是理性的情況。實(shí)際上電流互感器總存在勵(lì)磁電流，且兩側(cè)電流互感實(shí)際上電流互感器總存在勵(lì)磁電流，且兩側(cè)電流互感器的特性又不會完全一致，因此在正常運(yùn)行或外部故器的特性又不會完全一致，因此在正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，流過繼電器的電流不為零，那么把這個(gè)電流稱障時(shí)，流過繼電器的電流不為零，那么把這個(gè)電流稱為縱差動保護(hù)的不平衡電流。為縱差動保護(hù)的不平衡電流。 暫態(tài)過程中的不平衡電流暫態(tài)過程中的不平衡電流 由于差動保護(hù)是瞬時(shí)動作的，因此需要考慮外部由于差動保護(hù)是瞬時(shí)動作的，因此需

46、要考慮外部故障時(shí)暫態(tài)過程中的不平衡電流，通過分析，暫態(tài)過故障時(shí)暫態(tài)過程中的不平衡電流，通過分析，暫態(tài)過程中的不平衡電流更大。程中的不平衡電流更大。 2、平行線路的橫聯(lián)方向差動保護(hù)、平行線路的橫聯(lián)方向差動保護(hù) 為了提高供電的可靠性，重要的輸電線路常采為了提高供電的可靠性，重要的輸電線路常采用雙回路線路運(yùn)行的方式，在每回線路的兩側(cè)均裝用雙回路線路運(yùn)行的方式，在每回線路的兩側(cè)均裝有斷路器，當(dāng)任一回線路故障時(shí)，將故障線路切除，有斷路器，當(dāng)任一回線路故障時(shí)，將故障線路切除，另一回線路可繼續(xù)供電。要求保護(hù)不僅應(yīng)能判斷是另一回線路可繼續(xù)供電。要求保護(hù)不僅應(yīng)能判斷是內(nèi)部故障還是外部故障，還應(yīng)判斷是哪一回線路故

47、內(nèi)部故障還是外部故障，還應(yīng)判斷是哪一回線路故障。橫聯(lián)方向差動保護(hù)能滿足這種要求。障。橫聯(lián)方向差動保護(hù)能滿足這種要求。 （1）橫聯(lián)方向差動保護(hù)的構(gòu)成及工作原理）橫聯(lián)方向差動保護(hù)的構(gòu)成及工作原理 它是按比較平行雙回線路中電流的大小和相位的它是按比較平行雙回線路中電流的大小和相位的原理來構(gòu)成的。為此，在每回線路各裝一組型號、原理來構(gòu)成的。為此，在每回線路各裝一組型號、變比相同的電流互感器，將他們的二次側(cè)按環(huán)流法變比相同的電流互感器，將他們的二次側(cè)按環(huán)流法連接。連接。 若平行線上電流互感器一次側(cè)的正極性端子朝若平行線上電流互感器一次側(cè)的正極性端子朝著同一方向安裝，則將它們二次側(cè)的異極性端子著同一方向安

48、裝，則將它們二次側(cè)的異極性端子相聯(lián)結(jié)，構(gòu)成差回路，然后將電流繼電器的線圈相聯(lián)結(jié)，構(gòu)成差回路，然后將電流繼電器的線圈與功率方向繼電器的電流線圈串聯(lián)后再并聯(lián)在差與功率方向繼電器的電流線圈串聯(lián)后再并聯(lián)在差回路上，這就構(gòu)成了平行線路一側(cè)的橫聯(lián)方向差回路上，這就構(gòu)成了平行線路一側(cè)的橫聯(lián)方向差動保護(hù)。為了從線路兩側(cè)切除故障，在線路兩側(cè)動保護(hù)。為了從線路兩側(cè)切除故障，在線路兩側(cè)各裝一套橫聯(lián)方向差動保護(hù)。各裝一套橫聯(lián)方向差動保護(hù)。 橫聯(lián)方向差動保護(hù)的組成元件：橫聯(lián)方向差動保護(hù)的組成元件： 啟動元件。用來判斷是內(nèi)部故障還是外部故障，啟動元件。用來判斷是內(nèi)部故障還是外部故障，當(dāng)被保護(hù)的任一回線路故障時(shí)，電流繼電器

49、均動當(dāng)被保護(hù)的任一回線路故障時(shí)，電流繼電器均動作，啟動保護(hù)裝置。作，啟動保護(hù)裝置。 方向元件方向元件。用來判斷是哪一回線故障。用來判斷是哪一回線故障。 （2）相繼動作區(qū)）相繼動作區(qū) 當(dāng)故障發(fā)生在對側(cè)母線附近，兩側(cè)保護(hù)的這種當(dāng)故障發(fā)生在對側(cè)母線附近，兩側(cè)保護(hù)的這種先后動作稱為先后動作稱為“相繼動作相繼動作”?？赡馨l(fā)生相繼動作?？赡馨l(fā)生相繼動作的區(qū)域叫做的區(qū)域叫做“相繼動作區(qū)相繼動作區(qū)”。相繼動作區(qū)內(nèi)的故。相繼動作區(qū)內(nèi)的故障仍能有選擇性的被切除，但延長了故障切除時(shí)障仍能有選擇性的被切除，但延長了故障切除時(shí)間。間。 （3）啟動元件動作電流的整定）啟動元件動作電流的整定 躲過外部故障時(shí)的最大不平衡電流

50、。躲過外部故障時(shí)的最大不平衡電流。 躲過單回線路運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流。躲過單回線路運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流。 橫聯(lián)方向差動保護(hù)能有選擇性地切除平行線路的橫聯(lián)方向差動保護(hù)能有選擇性地切除平行線路的故障，且動作迅速，接線簡單。但在相繼動作區(qū)內(nèi)故障，且動作迅速，接線簡單。但在相繼動作區(qū)內(nèi)故障時(shí)，故障切除時(shí)間將延長。另外，它不反應(yīng)外故障時(shí)，故障切除時(shí)間將延長。另外，它不反應(yīng)外部故障，故它不能作相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)；單回部故障，故它不能作相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)；單回線路運(yùn)行時(shí)保護(hù)必須退出，故不能作單回線路運(yùn)行線路運(yùn)行時(shí)保護(hù)必須退出，故不能作單回線路運(yùn)行時(shí)的保護(hù)。時(shí)的保護(hù)。 3、平行線路的電流平衡保護(hù)、平行線路

51、的電流平衡保護(hù) （1）電流平衡保護(hù)的接線圖及工作原理）電流平衡保護(hù)的接線圖及工作原理 電流平衡保護(hù)是平行線路橫聯(lián)方向差動保護(hù)的一電流平衡保護(hù)是平行線路橫聯(lián)方向差動保護(hù)的一種形式，它是基于比較平行線路兩回線中電流幅值種形式，它是基于比較平行線路兩回線中電流幅值大小的原理而構(gòu)成。大小的原理而構(gòu)成。 注意：在單側(cè)電源的平行線路上，電流平衡注意：在單側(cè)電源的平行線路上，電流平衡保護(hù)只能裝于送電端保護(hù)只能裝于送電端 ，受電端不能裝設(shè)，受電端不能裝設(shè)。因?yàn)椤Ｒ驗(yàn)閱蝹?cè)電源平行線路的任一回線故障時(shí)，對受電端單側(cè)電源平行線路的任一回線故障時(shí)，對受電端保護(hù)來說，流過兩個(gè)電流平衡繼電器的工作線圈保護(hù)來說，流過兩個(gè)電

52、流平衡繼電器的工作線圈和制動線圈的電流大小總是相等的，保護(hù)將不動和制動線圈的電流大小總是相等的，保護(hù)將不動作。這種情況下，受電端通常裝設(shè)橫聯(lián)方向差動作。這種情況下，受電端通常裝設(shè)橫聯(lián)方向差動保護(hù)，只有送電端裝設(shè)電流平衡保護(hù)。保護(hù)，只有送電端裝設(shè)電流平衡保護(hù)。（六）輸電線路的高頻保護(hù)（六）輸電線路的高頻保護(hù) 1、概述、概述（1）高頻保護(hù)的作用及基本原理）高頻保護(hù)的作用及基本原理 對于高電壓、遠(yuǎn)距離的輸電線路，要構(gòu)成能對于高電壓、遠(yuǎn)距離的輸電線路，要構(gòu)成能夠反應(yīng)被保護(hù)線路兩端電氣量而不用敷設(shè)二次夠反應(yīng)被保護(hù)線路兩端電氣量而不用敷設(shè)二次輔助導(dǎo)線，就必須能反應(yīng)兩端電器量的信號和輔助導(dǎo)線，就必須能反應(yīng)兩

53、端電器量的信號和傳輸這個(gè)信號的通道。傳輸這個(gè)信號的通道。將線路兩端的工頻電氣將線路兩端的工頻電氣量（電流相位或功率方向）調(diào)制量（電流相位或功率方向）調(diào)制50300KHZ的高頻電流信號上，以被保護(hù)輸電線路本身為的高頻電流信號上，以被保護(hù)輸電線路本身為通道（稱為電力線路載波通道）構(gòu)成的保護(hù)，通道（稱為電力線路載波通道）構(gòu)成的保護(hù)，稱為高頻保護(hù)（或稱載波護(hù)）稱為高頻保護(hù)（或稱載波護(hù)）。 它能無時(shí)限切除被保護(hù)線路上任一處的故障，它能無時(shí)限切除被保護(hù)線路上任一處的故障，故目前高頻保護(hù)是故目前高頻保護(hù)是220KV及以上電網(wǎng)的主保護(hù)。及以上電網(wǎng)的主保護(hù)。 高頻保護(hù)由繼電部分和通信部分構(gòu)成，線路兩高頻保護(hù)由繼

54、電部分和通信部分構(gòu)成，線路兩端所用設(shè)備相同。端所用設(shè)備相同。 高頻保護(hù)的類型：高頻保護(hù)的類型： 高頻閉鎖方向保護(hù)。高頻閉鎖方向保護(hù)。 電流相位差動高頻保護(hù)。電流相位差動高頻保護(hù)。 高頻閉鎖距離保護(hù)及高頻閉鎖零序電流保護(hù)。高頻閉鎖距離保護(hù)及高頻閉鎖零序電流保護(hù)。（2）高頻通道的構(gòu)成原理）高頻通道的構(gòu)成原理 輸電線路高頻通道輸電線路高頻通道 輸電線路是按照傳輸工頻電力的要求設(shè)計(jì)建造的，輸電線路是按照傳輸工頻電力的要求設(shè)計(jì)建造的，利用輸電線路作為高頻保護(hù)的通道傳輸高頻信號，必利用輸電線路作為高頻保護(hù)的通道傳輸高頻信號，必須另有與輸電線路相連接的高頻加工設(shè)備。須另有與輸電線路相連接的高頻加工設(shè)備。 微

55、波通道微波通道 利用微波通道傳送微波信號以比較線路兩端電器利用微波通道傳送微波信號以比較線路兩端電器量構(gòu)成的保護(hù)，稱為微波保護(hù)。量構(gòu)成的保護(hù)，稱為微波保護(hù)。 光纖通道光纖通道 由光纖通道傳送信號構(gòu)成的保護(hù)，稱光纖保護(hù)。由光纖通道傳送信號構(gòu)成的保護(hù)，稱光纖保護(hù)。 2、高頻閉鎖方向保護(hù)、高頻閉鎖方向保護(hù) 高頻閉鎖方向保護(hù)是利用高頻信號間接地比較線高頻閉鎖方向保護(hù)是利用高頻信號間接地比較線路兩側(cè)功率方向，以判別是被保護(hù)線路內(nèi)部故障還是路兩側(cè)功率方向，以判別是被保護(hù)線路內(nèi)部故障還是外部故障，決定其是否動作的一種保護(hù)。外部故障，決定其是否動作的一種保護(hù)。 一般規(guī)定母線指向線路的功率方向?yàn)檎较?，一般?guī)定

56、母線指向線路的功率方向?yàn)檎较?，線路指向母線的功率方向?yàn)榉捶较?。被保護(hù)線路兩側(cè)線路指向母線的功率方向?yàn)榉捶较?。被保護(hù)線路兩側(cè)都裝有方向元件，當(dāng)被保護(hù)線路都裝有方向元件，當(dāng)被保護(hù)線路內(nèi)部故障時(shí)內(nèi)部故障時(shí)，兩側(cè)短，兩側(cè)短路功率方向均為母線指向線路，方向元件均感受為正路功率方向均為母線指向線路，方向元件均感受為正方向，兩側(cè)均不發(fā)閉鎖信號，線路兩側(cè)斷路器立即跳方向，兩側(cè)均不發(fā)閉鎖信號，線路兩側(cè)斷路器立即跳閘。閘。 當(dāng)被保護(hù)線路當(dāng)被保護(hù)線路外部故障時(shí)外部故障時(shí)，近故障點(diǎn)一側(cè)的，近故障點(diǎn)一側(cè)的短路功率方向由線路指向母線，該側(cè)方向元件感受短路功率方向由線路指向母線，該側(cè)方向元件感受為反方向，發(fā)出高頻閉鎖信號

57、，一方面使該側(cè)保護(hù)為反方向，發(fā)出高頻閉鎖信號，一方面使該側(cè)保護(hù)不動作，另一方面將高頻閉鎖信號送到對側(cè)；對側(cè)不動作，另一方面將高頻閉鎖信號送到對側(cè)；對側(cè)的短路功率方向由母線指向線路，方向元件感受為的短路功率方向由母線指向線路，方向元件感受為正方向，但因收到對側(cè)送來的高頻閉鎖信號，故這正方向，但因收到對側(cè)送來的高頻閉鎖信號，故這一側(cè)保護(hù)被閉鎖而不會動作，一側(cè)保護(hù)被閉鎖而不會動作，從而保證了選擇性從而保證了選擇性。 3、相差高頻保護(hù)、相差高頻保護(hù) 相差高頻保護(hù)是利用高頻電流比較線路兩側(cè)電流相差高頻保護(hù)是利用高頻電流比較線路兩側(cè)電流相位的一種保護(hù)。相位的一種保護(hù)。 要實(shí)現(xiàn)線路兩側(cè)電流相位的比較，必須把

58、對側(cè)電要實(shí)現(xiàn)線路兩側(cè)電流相位的比較，必須把對側(cè)電流相位的信息通過高頻電流傳送到本側(cè)，與本側(cè)電流相位的信息通過高頻電流傳送到本側(cè)，與本側(cè)電流相位的信息進(jìn)行比較，由比相元件給出比較結(jié)果。流相位的信息進(jìn)行比較，由比相元件給出比較結(jié)果。若相位為零，保護(hù)判斷為內(nèi)部故障，瞬時(shí)動作切除若相位為零，保護(hù)判斷為內(nèi)部故障，瞬時(shí)動作切除故障；若接近故障；若接近180度時(shí)，保護(hù)判斷為外部故障，可度時(shí)，保護(hù)判斷為外部故障，可靠不動作?？坎粍幼鳌?組成：組成： 啟動元件：是一個(gè)故障檢測器；啟動元件：是一個(gè)故障檢測器； 操作元件：控制發(fā)信機(jī)的狀態(tài)；操作元件：控制發(fā)信機(jī)的狀態(tài)； 比相元件：將結(jié)果進(jìn)行分析、判斷比相元件：將結(jié)果

59、進(jìn)行分析、判斷 ，決定保，決定保護(hù)是否動作的邏輯電路。護(hù)是否動作的邏輯電路。 4、 高頻閉鎖距離保護(hù)高頻閉鎖距離保護(hù) 兩側(cè)裝有三段式距離保護(hù)的線路，線路全兩側(cè)裝有三段式距離保護(hù)的線路，線路全長的長的30%40% 發(fā)生故障時(shí)，一側(cè)需以發(fā)生故障時(shí)，一側(cè)需以0.5秒延時(shí)切除故障。如在原有距離保護(hù)裝置的秒延時(shí)切除故障。如在原有距離保護(hù)裝置的基礎(chǔ)上增設(shè)高頻部分，構(gòu)成高頻閉鎖距離?；A(chǔ)上增設(shè)高頻部分，構(gòu)成高頻閉鎖距離保護(hù)，就能無時(shí)限切除被保護(hù)線路任一處的故護(hù)，就能無時(shí)限切除被保護(hù)線路任一處的故障，而且距離保護(hù)還可作為相鄰線路的后備障，而且距離保護(hù)還可作為相鄰線路的后備保護(hù)。保護(hù)。 （四）電力變壓器的繼電保

60、護(hù)（四）電力變壓器的繼電保護(hù) 1、電力變壓器的故障、不正常工作狀態(tài)及其保、電力變壓器的故障、不正常工作狀態(tài)及其保護(hù)方式：護(hù)方式： 變壓器的故障變壓器的故障：為油箱內(nèi)故障和油箱外故障。：為油箱內(nèi)故障和油箱外故障。 變壓器的不正常工作狀態(tài)變壓器的不正常工作狀態(tài)：主要有外部故障引：主要有外部故障引起的過電流、過負(fù)荷、油面降低及因過電壓或頻起的過電流、過負(fù)荷、油面降低及因過電壓或頻率降低引起的過勵(lì)磁。率降低引起的過勵(lì)磁。 保護(hù)方式保護(hù)方式：瓦斯保護(hù)；縱差動保護(hù)或電流速斷：瓦斯保護(hù)；縱差動保護(hù)或電流速斷保護(hù)；相間短路的后備保護(hù)；接地保護(hù)；過負(fù)荷保護(hù)；相間短路的后備保護(hù)；接地保護(hù)；過負(fù)荷保護(hù)。保護(hù)。 2、