基本概念及繼電保護(hù)基本原理培訓(xùn)ppt課件

1、電力系統(tǒng)根本概念及繼電維護(hù)根本原理 2006年6月.電力系統(tǒng)的根本概念一、電力系統(tǒng)的組成電力系統(tǒng)：消費(fèi)、保送、分配和消費(fèi)電能的各種電氣設(shè)備銜接在一同而組成的整體稱為電力系統(tǒng)。 電網(wǎng)：電力系統(tǒng)中保送和分配電能的部分稱為電力網(wǎng)。 元件、輸電線、終端饋線的概念.二、電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的根本要求運(yùn)轉(zhuǎn)根本特點(diǎn)：1電能不能大量存儲(chǔ)：消費(fèi)、保送和運(yùn)用同時(shí)進(jìn)展； 電容器能否用來儲(chǔ)存電能的？抽水蓄能電站?2電力系統(tǒng)的暫態(tài)缺點(diǎn)過程非常短暫；3與國民經(jīng)濟(jì)的各部門及人民日常生活有著極為親密的關(guān)系，供電的忽然中斷會(huì)帶來嚴(yán)重的后果。4缺點(diǎn)的發(fā)生具有偶爾性的，假設(shè)處置不當(dāng)，會(huì)迅速擴(kuò)展。.運(yùn)轉(zhuǎn)根本要求1平安可靠供電 A實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備

2、的運(yùn)轉(zhuǎn)形狀； B 及時(shí)仔細(xì)維修設(shè)備以減少缺點(diǎn)的發(fā)生； C不斷提高運(yùn)轉(zhuǎn)人員的技術(shù)程度，減少誤操作； 電力系統(tǒng)大部分事故是由于誤操作 D系統(tǒng)具備有足夠的電源容量；美加大停電聽說就是由于系統(tǒng)備用容量缺乏 E完善電力系統(tǒng)的構(gòu)造； 雙多電源、雙回多回 F劃分負(fù)荷等級(jí)。 變壓器過負(fù)荷分輪次自動(dòng)減載.2電能質(zhì)量電壓、頻率、諧波；鋼鐵行業(yè)產(chǎn)生大量的諧波，嚴(yán)重污染電網(wǎng)3經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)：降低耗煤率，降低線損等。潮流分析、負(fù)荷預(yù)測(cè).三、電力系統(tǒng)的接線方式 1、無備用接線方式： 2、有備用接線方式：.3、常見的一次系統(tǒng)接線方式.四、一次設(shè)備與二次設(shè)備的概念1、一次設(shè)備：指直接用于消費(fèi)、保送和分配電能的消費(fèi)過程的電氣設(shè)備，它

3、包括發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔分開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)、接觸器、刀開關(guān)、母線、輸電線路、電力電纜、電抗器、電動(dòng)機(jī)等強(qiáng)電；2、二次設(shè)備：指對(duì)一次設(shè)備的任務(wù)進(jìn)展監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)理、維護(hù)以及為運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)人員提供運(yùn)轉(zhuǎn)工況或消費(fèi)指揮信號(hào)所需的電氣設(shè)備，如熔斷器、控制開關(guān)、維護(hù)安裝、控制電纜等。弱電.繼電維護(hù)的根本原理一、系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)能夠產(chǎn)生的嚴(yán)重后果1 、數(shù)值較大的短路電流經(jīng)過缺點(diǎn)點(diǎn)時(shí)，引燃電弧，使缺點(diǎn)設(shè)備損壞或燒毀；2 、短路電流經(jīng)過非缺點(diǎn)設(shè)備時(shí)，產(chǎn)生發(fā)熱和電動(dòng)力，使其絕緣遭遭到破壞或縮短運(yùn)用壽命；3 、電力系統(tǒng)中部分地域的電壓大幅度下降，破壞電能用戶正常任務(wù)或影響產(chǎn)品的質(zhì)量；4 、破壞電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠之間

4、并列運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，使系統(tǒng)發(fā)生振蕩，甚至使整個(gè)電力系統(tǒng)瓦解。頻率穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定.二、繼電維護(hù)安裝 繼電維護(hù)安裝是指安裝在被維護(hù)設(shè)備上，反響被維護(hù)設(shè)備缺點(diǎn)或不正常運(yùn)轉(zhuǎn)形狀并作用于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)安裝。繼電維護(hù)安裝最初是以機(jī)電式繼電器為主構(gòu)成的，故稱為繼電維護(hù)安裝，而目前繼電器已被電子元件及計(jì)算機(jī)替代，但仍沿用此稱號(hào)。在電力部門常用繼電維護(hù)一詞泛指繼電維護(hù)技術(shù)或由各種繼電維護(hù)安裝組成的繼電維護(hù)系統(tǒng)。.三、繼電維護(hù)安裝的根本義務(wù)1 、自動(dòng)、迅速、有選擇性地將缺點(diǎn)設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，使缺點(diǎn)設(shè)備免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無缺點(diǎn)設(shè)備迅速恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)；(在最短的時(shí)間內(nèi)，切除缺點(diǎn)，把事故限制在最

5、小的范圍內(nèi))2 、反響電氣設(shè)備的不正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況，并根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)的條件，動(dòng)作于發(fā)信號(hào)，由運(yùn)轉(zhuǎn)人員進(jìn)展處置或自動(dòng)進(jìn)展調(diào)整或?qū)⒗^續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)引起事故的電氣設(shè)備切除，此類安裝允許帶有一定的延時(shí)。3、繼電維護(hù)安裝還可以和電力系統(tǒng)中其它自動(dòng)化安裝配合，在條件允許時(shí)，采取預(yù)定措施，縮短事故停電時(shí)間。 養(yǎng)兵千日，用兵一時(shí)，國境線不可一日無兵，電力系統(tǒng)不可一刻無維護(hù).四、繼電維護(hù)的根本特性4個(gè)根本要求：1 、選擇性：即維護(hù)裝動(dòng)作時(shí)，僅將缺點(diǎn)設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，盡量減少停電范圍，保證無缺點(diǎn)部分仍能繼續(xù)平安運(yùn)轉(zhuǎn)。 維護(hù)安裝或斷路器能夠拒動(dòng)，需思索后備維護(hù)問題.2 、速動(dòng)性：快速切除缺點(diǎn)可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性

6、，減少用戶在電壓降低的情況下任務(wù)的時(shí)間，以及減少缺點(diǎn)設(shè)備的損壞程度。 常識(shí)：快速維護(hù)動(dòng)作時(shí)間普通30ms，最快10ms 斷路器動(dòng)作時(shí)間普通60150ms ，最快2060ms3 、靈敏性：指對(duì)其維護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生缺點(diǎn)或不正常運(yùn)轉(zhuǎn)形狀的反響才干。在維護(hù)范圍內(nèi)，不論短路點(diǎn)的位置、短路的類型如何，以及短路點(diǎn)能否有過渡電阻，都能敏銳的正確反映。靈敏系數(shù)：4 、可靠性：維護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動(dòng)作的缺點(diǎn)時(shí)，必需可靠動(dòng)作；不該動(dòng)作時(shí)，必需可靠不動(dòng)。.四性的相互關(guān)系：1 、選擇性與速動(dòng)性存在矛盾，二者兼顧，構(gòu)造復(fù)雜，本錢過高有些情況必需保證快速動(dòng)作： 1維持系統(tǒng)穩(wěn)定，快速切除高壓輸電線路缺點(diǎn)； 2使發(fā)電廠或重要用戶母

7、線電壓低于允許值普通0.7以下 3大容量發(fā)電機(jī)、變壓器、及電動(dòng)機(jī)內(nèi)部缺點(diǎn) 4危及人身平安或公共平安的缺點(diǎn)等 差動(dòng)維護(hù)可處理矛盾2 、靈敏性與可靠性存在矛盾，太靈敏，易“誤動(dòng) ；過分的思索“穩(wěn)妥性，添加了“拒動(dòng)的能夠性。1系統(tǒng)中有充足的備用容量、輸電線路很多、各系統(tǒng)之間和電源與負(fù)荷之間聯(lián)絡(luò)很嚴(yán)密時(shí)，提高繼電維護(hù)“不拒動(dòng)的可靠性比提高“不誤動(dòng)的可靠性更為重要；2系統(tǒng)中備用容量很少，各系統(tǒng)之間和電源與負(fù)荷之間聯(lián)絡(luò)比較薄弱的情況下，提高繼電維護(hù)“不誤動(dòng)的可靠性比提高“不拒動(dòng)的可靠性更為重要。3、快速性與可靠性.五、繼電維護(hù)安裝開展史1 、機(jī)電式繼電器：以電磁型、感應(yīng)型、電動(dòng)型繼電器為主，都具有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)

8、部分。2 、晶體管繼電維護(hù)安裝第一代電子式靜態(tài)維護(hù)安裝3 、集成電路繼電維護(hù)安裝第二代電子式靜態(tài)維護(hù)安裝。4 、微機(jī)維護(hù)安裝采用單片機(jī)、DSP、嵌入式微機(jī)等.線路維護(hù)的根本原理一、三段式電流維護(hù)1、電流速斷維護(hù)第I段電流維護(hù)、瞬動(dòng)I段電流維護(hù))：1簡(jiǎn)單可靠、廣泛運(yùn)用； 缺陷是不能夠維護(hù)線路的全長(zhǎng)，且維護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式的和短路類型變化的影響；對(duì)于短線路很能夠維護(hù)范圍為零首末端短路電流相差不大。2圖片：3分析：a整定原那么：按照躲過最大運(yùn)轉(zhuǎn)方式下本線路尾端三相短路時(shí)電流整定。b為何不能維護(hù)線路的全長(zhǎng)：保證選擇性；c維護(hù)范圍怎樣受系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式的影響：最大運(yùn)轉(zhuǎn)方式時(shí)，維護(hù)范圍最大；最小運(yùn)轉(zhuǎn)方式時(shí)，

9、維護(hù)范圍最小，甚至失靈。.2、時(shí)限電流速斷維護(hù)第II段電流維護(hù)1切除本線路上速斷維護(hù)范圍以外的缺點(diǎn)，對(duì)于該維護(hù)的要求是：a 在任何情況下，能維護(hù)線路的全長(zhǎng)，并具有足夠的靈敏性；b 在較小的時(shí)限快速切除全線路范圍以內(nèi)的缺點(diǎn)。3分析：a整定原那么：按照維護(hù)范圍不超出相鄰線路I段或II段電流維護(hù)的范圍，動(dòng)作時(shí)限比相鄰線路速斷維護(hù)高出一個(gè)時(shí)間階段t，通常取0.5秒。b 限時(shí)速斷維護(hù)靈敏性的要求：為了保證在線路末端短路時(shí)，維護(hù)安裝一定可以動(dòng)作，對(duì)限時(shí)電流速斷維護(hù)要求Klm 1.31.5，以防止當(dāng)線路末端短路時(shí)，出現(xiàn)一些不利于維護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)的要素如非金屬性短路、計(jì)算誤差、互感器誤差、維護(hù)安裝誤差等，使維護(hù)拒

10、動(dòng)。c速斷與限時(shí)速斷維護(hù)配合的評(píng)價(jià)：兩個(gè)維護(hù)的結(jié)合任務(wù)保證了全線路范圍內(nèi)的缺點(diǎn)都能在0.5秒的時(shí)間范圍內(nèi)切除，在普通的情況下都可以滿足速動(dòng)性的要求，可以構(gòu)成一條線路的主維護(hù)。.3、定時(shí)限過電流維護(hù)第III段電流維護(hù) 能維護(hù)本線路的全長(zhǎng)，也能維護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)，作為本級(jí)線路的近后備維護(hù) ，還作為相鄰線路的遠(yuǎn)后備維護(hù)，以時(shí)限保證選擇性。 按照躲開最大負(fù)荷電流來整定，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下不應(yīng)啟動(dòng)，而在電網(wǎng)發(fā)生短路缺點(diǎn)時(shí)，那么能反映于電流的增大而動(dòng)作。.4、三段式電流維護(hù)的評(píng)價(jià)：其主要優(yōu)點(diǎn)就是簡(jiǎn)單、可靠，并且在普通情況下也可以滿足快速切除缺點(diǎn)的要求，因此在電網(wǎng)中特別是在35kV及以下的較低電壓網(wǎng)絡(luò)中獲得了

11、廣泛運(yùn)用。但其缺陷是受電網(wǎng)的接線以及電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式變化的影響。5、電流維護(hù)的接線方式：三相星形接線、兩相星形接線1兩相星形接線在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)和非直接接地電網(wǎng)中，都廣泛采用作為相間維護(hù)。當(dāng)兩條并行線路發(fā)生異地兩相接地時(shí)只需2/3時(shí)機(jī)切除一條線路，而采用三相星形接線時(shí)100同時(shí)切除兩條線路直接接地，不利于小電流接地系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。串聯(lián)線路發(fā)生此情況時(shí)那么有1/3時(shí)機(jī)誤動(dòng)，切除近電源缺點(diǎn)點(diǎn)，擴(kuò)展停電范圍。2三相星形接線廣泛用于發(fā)電機(jī)、變壓器等大型貴重電氣設(shè)備的維護(hù)中，能提高維護(hù)的可靠性及靈敏性分析當(dāng)過電流維護(hù)接于降壓變壓器的高壓側(cè)作為低壓側(cè)線路缺點(diǎn)的后備維護(hù)時(shí)，假設(shè)維護(hù)采用三相星形接線，那么有一相

12、由于流有較其他兩相大一倍的電流，故靈敏系數(shù)添加了一倍。所以普通采用高后備作為線路的后備維護(hù)為好 。. 如上圖所示，降壓變壓器低壓側(cè)發(fā)生AB兩相短路時(shí)，在缺點(diǎn)點(diǎn)有，IA2=-IB2，IC2=0，設(shè)低壓側(cè)每相繞組中的電流為別為Ia2，Ib2，Ic2，那么：Ia2 Ib2 IA2， Ib2 Ic2 IB2， Ic2 Ia2 IC2。由此可得： Ia2 Ic2 IA2 / 3 ， Ib2 2IA2 / 3 。根據(jù)變壓器的任務(wù)原理，即可求得高壓側(cè)電流的關(guān)系為：IA1 IC1， IB12 IA1。由此可以看出，假設(shè)變壓器高后備采用三相維護(hù)，其B相較其他兩相大一倍的電流，因此，靈敏系數(shù)添加一倍。.二、電網(wǎng)相

13、間短路的方向電流維護(hù)1、任務(wù)原理：1對(duì)于單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)，斷路器及維護(hù)都安裝在被維護(hù)線路接近電源的一側(cè)；而對(duì)于雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)，每條線路的兩側(cè)均裝有斷路器和維護(hù)安裝。為什么2方向元件應(yīng)保證正方向可靠動(dòng)作，反方向可靠不動(dòng)作，才干保證維護(hù)有選擇性動(dòng)作。定義：電流從母線流向線路為正方向。3圖例闡明：.2、關(guān)于方向維護(hù)幾個(gè)問題的闡明：190度接線：主要防止在正方向出口附近發(fā)生三相短路、相間接地短路以及單相接地短路時(shí)，由于單相電壓數(shù)值很小，甚至為0，使維護(hù)不能判別方向，通常指維護(hù)存在“電壓死區(qū)，能夠引起維護(hù)拒動(dòng)，故為了減少或消除“死區(qū)，采用90度接線，即進(jìn)展方向判別時(shí)，A相電流對(duì)BC相間電壓進(jìn)展判別， B相電流

14、對(duì)CA相間電壓進(jìn)展判別，C相電流對(duì)AB相間電壓進(jìn)展判別。2采用記憶功能：采用90度接線依然不能減小和消除三相短路時(shí)的死區(qū)，因此采用記憶回路，即維護(hù)安裝記錄缺點(diǎn)前的幾個(gè)電壓波形，當(dāng)缺點(diǎn)發(fā)生時(shí)，將缺點(diǎn)電流與記錄的電壓相角進(jìn)展比較。3調(diào)整功率方向元件內(nèi)角，可以使功率方向元件丈量功率最大，具有最好的靈敏性，取決于線路的短路阻抗，普通為30或45度.三、中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的零序維護(hù)1、中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)發(fā)生接地時(shí)零序分量的特點(diǎn)：1缺點(diǎn)點(diǎn)的零序電壓最高，系統(tǒng)中間隔缺點(diǎn)點(diǎn)越遠(yuǎn)處的零序電壓越低。2零序電流的分布，主要決議于輸電線路的零序阻抗和中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗，與電源數(shù)目和位置無關(guān)。3對(duì)于發(fā)生缺點(diǎn)的線

15、路，兩端零序功率的方向與正序功率的方向相反，由線路流向母線。4任一維護(hù)安裝處的零序電壓與零序電流之間的關(guān)系，與被維護(hù)線路的零序阻抗及缺點(diǎn)點(diǎn)的位置無關(guān)，維護(hù)安裝處的零序電壓實(shí)踐上是該點(diǎn)到零序網(wǎng)絡(luò)中性點(diǎn)之間零序阻抗上的電壓降。5在電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式變化時(shí)，假設(shè)送電線路和中性點(diǎn)接地的變壓器數(shù)目不變，那么零序阻抗和零序等效網(wǎng)絡(luò)也不變。運(yùn)轉(zhuǎn)方式發(fā)生變化時(shí)，正序阻抗和負(fù)序阻抗改動(dòng)引起零序電壓分量改動(dòng)間接影響零序電流。.接地短路時(shí)的零序等效網(wǎng)絡(luò).2、三段式零序電流維護(hù)與三段式電流維護(hù)類似，但只反響接地短路，以I段零序?yàn)槔?零序I段零序電流速斷整定原那么：A 躲過被維護(hù)線路末端單相或兩相接地短路時(shí)能夠出現(xiàn)的最大

16、零序電流。B 躲過斷路器三相觸頭不同時(shí)接通時(shí)所出現(xiàn)的最大零序電流。C 當(dāng)線路采用單相自動(dòng)重合閘時(shí)，應(yīng)躲開在非全相運(yùn)轉(zhuǎn)形狀下又發(fā)生系統(tǒng) 振蕩時(shí)，所出現(xiàn)的最大零序電流。.2)分析：A 在有些情況下，假設(shè)按照原那么2整定使啟動(dòng)電流過大，而使維護(hù)范圍減少，可以思索在手動(dòng)合閘以及三相重合閘時(shí)，將該維護(hù)帶有一定的延時(shí)0.1秒，以躲過斷路器三相不同期合閘。B 對(duì)于線路采用單相自動(dòng)重合閘時(shí)，假設(shè)按照原那么1、2進(jìn)展整定，普通躲不過非全相運(yùn)轉(zhuǎn)形狀下又發(fā)生系統(tǒng)震蕩時(shí)的最大零序電流，在這種情況下，普通設(shè)置兩個(gè)零序速斷維護(hù)：靈敏一段：按照原那么a、b整定，故定值較小，維護(hù)范圍較大，主要義務(wù)是全相運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的維護(hù)，而當(dāng)

17、單相重合閘啟動(dòng)時(shí)閉鎖，恢復(fù)時(shí)投入。不靈敏一段：按照原那么3整定，故定值較大，維護(hù)范圍較小，目的是在單相重合閘過程中起到維護(hù)作用。.3、為何110kV及以上系統(tǒng)普通采用零序電流維護(hù)，而不采用三相電流維護(hù)作為單相接地缺點(diǎn)的維護(hù)。兩者比較，零序維護(hù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：A 靈敏度高：零序過流維護(hù)按照躲開不平衡電流的原那么整定，其值普通為23安，而過流維護(hù)至少按照躲過最大負(fù)荷電流整定。發(fā)生單相接地短路時(shí)，缺點(diǎn)相的電流與3I0相等。B 受系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式變化的影響小，而電流速斷與限時(shí)電流速斷直接受系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式的變化大。C 不受某些不正常運(yùn)轉(zhuǎn)形狀的影響：如發(fā)生系統(tǒng)振蕩、短時(shí)過負(fù)荷時(shí)，三相是對(duì)稱的，不會(huì)產(chǎn)生零序電流而動(dòng)

18、作，而電流維護(hù)那么有能夠誤動(dòng)。D 在超高壓系統(tǒng)中，單相接地缺點(diǎn)約占7090%，其他的缺點(diǎn)也往往是由其引起，因此，采用專門的零序維護(hù)具有顯著的優(yōu)越性。 零序電壓閉鎖零序電流維護(hù)，小電阻接地系統(tǒng).四、中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)的零序維護(hù)1、中心點(diǎn)不接地電網(wǎng)單相接地缺點(diǎn)的特點(diǎn)：1三相之間的線電壓依然對(duì)稱，對(duì)負(fù)荷的供電沒有影響，可以繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12個(gè)小時(shí)；2單相接地后，其他兩相對(duì)地電壓升高1.732倍，對(duì)系統(tǒng)的絕緣呵斥影響，故應(yīng)該及時(shí)發(fā)信號(hào)，以便運(yùn)轉(zhuǎn)人員采取措施排除缺點(diǎn)；3) 在發(fā)生單相接地時(shí)，全系統(tǒng)都將出現(xiàn)零序電壓，并且整個(gè)系統(tǒng)零序電壓相等；4在非缺點(diǎn)相的元件上流有零序電流，其數(shù)值等于本身的對(duì)地電容電流，電容

19、性無功功率的實(shí)踐方向?yàn)槟妇€流向線路；5在缺點(diǎn)線路上，零序電流為全系統(tǒng)非缺點(diǎn)元件對(duì)地電容電流之和，方向由線路流向母線。.2、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)相關(guān)問題：1消弧線圈的作用： 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時(shí)，在接地點(diǎn)流過全系統(tǒng)的對(duì)地電容電流，假設(shè)該電流夠大，就會(huì)在接地點(diǎn)燃起電弧，導(dǎo)致兩點(diǎn)或多點(diǎn)的接地短路，呵斥停電事故。為理處理這個(gè)問題，在系統(tǒng)的中性點(diǎn)接入一個(gè)電感線圈，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地時(shí)，給系統(tǒng)補(bǔ)償一個(gè)電感電流，該電感電流也流過接地點(diǎn)，對(duì)電容電流進(jìn)展補(bǔ)償，消除接地弧光，故這個(gè)電感線圈叫消弧線圈。北京供電局南泥溝110kV變電站，沒有消弧線圈就出問題了，正在加裝2參與消弧線圈接地電網(wǎng)的零序等效網(wǎng)

20、絡(luò)如下：.3、消弧線圈的補(bǔ)償方式： 1完全補(bǔ)償：IL=IC，接地點(diǎn)的電流近似為0，僅從防止弧光電壓角度看補(bǔ)償效果最好，但其存在很大的缺陷，由于完全補(bǔ)償時(shí)，滿足串聯(lián)諧振的條件，在正常情況下，假設(shè)架空線路對(duì)地電容的不平衡或負(fù)荷不平衡，并且在斷路器非全相合閘時(shí)，都將會(huì)在中性點(diǎn)產(chǎn)生不平衡電壓，該電壓在串聯(lián)諧振回路中產(chǎn)生更大電流，使中性點(diǎn)對(duì)地電壓升高，這是不允許的，實(shí)踐上不采用。2欠補(bǔ)償： ILZCH重合，假設(shè)勝利，恢復(fù)正常供電；假設(shè)不勝利，按選擇性動(dòng)作。優(yōu)點(diǎn)：快速切出缺點(diǎn)，設(shè)備少。缺陷：永久性缺點(diǎn)，再次切除缺點(diǎn)的時(shí)間能夠很長(zhǎng)；裝ZCH的DL動(dòng)作次數(shù)多，假設(shè)DL拒動(dòng)，將擴(kuò)展停電范圍。主要用于35kV以下

21、的電網(wǎng)。 .2、重合閘后加速維護(hù)簡(jiǎn)稱“后加速 每條線路上均裝有選擇性的維護(hù)和ZCH。 第一次缺點(diǎn)時(shí)，維護(hù)按有選擇性的方式動(dòng)作跳閘，假設(shè)是永久性缺點(diǎn)，重合后那么加速維護(hù)動(dòng)作，切除缺點(diǎn)。 例： 第一次短路時(shí)，維護(hù)1 II段動(dòng)，ZCH重合，之后維護(hù)1瞬時(shí)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：第一次跳閘時(shí)有選擇性的，再次切除缺點(diǎn)的時(shí)間加快，有利于系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。缺陷：第一次動(dòng)作時(shí)間能夠帶時(shí)限。運(yùn)用于35KV以上的高壓網(wǎng)絡(luò)中。.變壓器維護(hù)的根本原理概述 一、變壓器的缺點(diǎn)： 1、油箱內(nèi)部缺點(diǎn)：1各項(xiàng)繞組之間的相間短路2單項(xiàng)繞組部分線匝之間的匝間短路3單項(xiàng)繞組或引出線經(jīng)過外殼發(fā)生的單相接地缺點(diǎn) 。 2、油箱外部缺點(diǎn) 1引出線的相

22、間短路2絕緣套管閃爍或破壞引出線經(jīng)過外殼發(fā)生的單相接地短路 。.二、變壓器不正常任務(wù)形狀：1、油箱漏油呵斥油面降低2、外部接地引起的中性點(diǎn)過壓3、外部短路或過負(fù)荷 4、外加電壓過高或頻率降低 三、應(yīng)裝設(shè)的繼電維護(hù)安裝 1瓦斯維護(hù) 防御變壓器油箱內(nèi)各種短路缺點(diǎn)和油面降低 重瓦斯 跳閘 輕瓦斯 信號(hào)2差動(dòng)維護(hù)和差動(dòng)速斷維護(hù) 防御變壓器繞組和引出線的多相短路、大接地電流系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路 .3相間短路的后備維護(hù),作為1(2)的后備a 過電流維護(hù)b復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流維護(hù)c負(fù)序過電流4)零序電流維護(hù)：防御大接地電流系統(tǒng)中變壓器外部接地短路5)過負(fù)荷維護(hù)：防御變壓器對(duì)稱過負(fù)荷

23、6)過勵(lì)磁維護(hù)：防御變壓器過勵(lì)磁.變壓器縱差動(dòng)維護(hù) 一、構(gòu)成變壓器縱差動(dòng)維護(hù)的根本原那么 .二不平衡電流產(chǎn)生的緣由和消除方法： 實(shí)際上，正常運(yùn)轉(zhuǎn)和區(qū)外缺點(diǎn)時(shí)，Ij=I1- I2=0 。 實(shí)踐上，很多要素使Ij= Ibp0 。Ibp為不平衡電流 下面討論不平衡電流產(chǎn)生的緣由和消除方法：1、由變壓器兩側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流：/-11Y.d11 接線方式兩側(cè)電流的相位差30。 消除方法：相位校正。 變壓器Y側(cè)CT二次側(cè)：形。 Y.d11 變壓器側(cè)CT二次側(cè)：Y形。 Y.Y12 從以下圖可以看出差動(dòng)臂中的 幅值相差1.732倍，對(duì)常規(guī)維護(hù)來說，經(jīng)過CT變比進(jìn)展調(diào)整，微機(jī)維護(hù)經(jīng)過平衡系數(shù)進(jìn)展調(diào)

24、整。 .2、由計(jì)算變比與實(shí)踐變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流: CT的變比是規(guī)范化的,如:600/5,800/5,1000/5,1200/5,所以,很難完全滿足計(jì)算的要求，即Ij0,產(chǎn)生Ibp. 消除方法:常規(guī)維護(hù)利用差動(dòng)繼電器的平衡線圈進(jìn)展磁補(bǔ)償，微機(jī)維護(hù)不存在此問題，對(duì)CT變比沒有要求，經(jīng)過平衡系數(shù)設(shè)置即可。 .3、由兩側(cè)電流互感器型號(hào)不同而產(chǎn)生的不平衡電流:(CT變換誤差) Ibp.CT =KtxKerId.max/ nl1 其中Ktx =1 此不平衡電流在整定計(jì)算中應(yīng)予以思索.4、由變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭而產(chǎn)生的不平衡電流: 改動(dòng)分接頭改動(dòng)nB破壞nl2/ nl1= nB或 的關(guān)系. 產(chǎn)生新

25、的不平衡電流.(CT二次側(cè)不允許開路,即nl2, nl1不能改動(dòng)), Ibp. U=U Id.max/ nl1 無法消除. 此不平衡電流在整定計(jì)算中應(yīng)予以思索.5、暫態(tài)情況下的不平衡電流: 非周期分量的影響:比穩(wěn)態(tài)Ibp大,且含有很大的非周期分量,繼續(xù)時(shí)間比較長(zhǎng)(幾十周波). . 由ILy產(chǎn)生的不平衡電流: 當(dāng)變壓器電壓忽然添加的情況下(如:空載投入,區(qū)外短路切除后).IL 勵(lì)磁涌流，可達(dá)(6-8) Ie. 石碑山發(fā)生過區(qū)外短路切除后主變差動(dòng)動(dòng)作 特點(diǎn): a 有很大的直流分量.(80%基波) b 有很大的諧波分量,尤以二次諧波為主.(20%基波) c 波形間出現(xiàn)延續(xù).(削去負(fù)波后) 措施: a

26、 采器具有速飽和鐵芯的差動(dòng)繼電器; b延續(xù)角原理的差動(dòng)維護(hù); c利用二次諧波制動(dòng); d利用波形對(duì)稱原理的差動(dòng)維護(hù)。.二、微機(jī)型差動(dòng)維護(hù)原理以DCAP-3040安裝為例1、差動(dòng)速斷維護(hù) 差動(dòng)速斷維護(hù)本質(zhì)上是反響差動(dòng)電流的過電流維護(hù)，該維護(hù)不經(jīng)任何閉鎖回路，直接快速動(dòng)作于出口。2、差動(dòng)維護(hù) 安裝采用比率差動(dòng)、二次諧波制動(dòng)的原理。1為何差動(dòng)維護(hù)需采取比率差動(dòng)的原理：防止在變壓器區(qū)外缺點(diǎn)穿越性缺點(diǎn)時(shí)，高低壓側(cè)CT傳變特性不一致，導(dǎo)致差流的產(chǎn)生，并且超越定值而動(dòng)作，當(dāng)采用了帶比率制動(dòng)的差動(dòng)維護(hù)后，隨著穿越電流的增大，差動(dòng)啟動(dòng)的門檻將會(huì)抬高，保證穿越性缺點(diǎn)不誤動(dòng)。2差動(dòng)維護(hù)動(dòng)作特性差動(dòng)維護(hù)動(dòng)作特性曲線如以

27、下圖所示： . 圖中Icd為差動(dòng)電流、Izd為制動(dòng)電流、Idz0為最小動(dòng)作電流，Izd0為最小制動(dòng)電流，Isd為差流速斷動(dòng)作電流，Kl為比率制動(dòng)系數(shù)。動(dòng)作電流高低壓側(cè)電流相減；制動(dòng)電流為高低壓側(cè)電流取平均值。 比率差動(dòng)動(dòng)作方程如下： IcdIdz0 并且 IcdIdz0+k1(Izd-Izd0) .3、二次諧波制動(dòng) 維護(hù)利用三相差動(dòng)電流中的二次諧波分量作為勵(lì)磁涌流閉鎖判據(jù)。二次諧波制動(dòng)方程如下： Icd2K2*Icd 式中：Icd2為A,B,C三相差動(dòng)電流中二次諧波電流，K2為二次諧波制動(dòng)系數(shù)，Icd為對(duì)應(yīng)的三相差動(dòng)電流。閉鎖方式為“或門出口，即任一相涌流滿足條件，同時(shí)閉鎖三相維護(hù)。變壓器后備

28、維護(hù)：復(fù)合電壓閉鎖過流維護(hù) 1、過電流維護(hù)： 維護(hù)安裝的啟動(dòng)電流按照躲開變壓器能夠出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流整定，詳細(xì)思索： 1并列運(yùn)轉(zhuǎn)的變壓器，思索忽然切除一臺(tái)時(shí)所出現(xiàn)的過負(fù)荷； .2對(duì)降壓變壓器，應(yīng)思索低壓側(cè)負(fù)荷電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的最大電流。2、復(fù)合電壓之低電壓閉鎖1作用：保證并列一臺(tái)變壓器忽然切除或電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)，過流維護(hù)不誤動(dòng)，而系統(tǒng)發(fā)生缺點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)，特別時(shí)三相對(duì)稱短路。2電壓值的整定：低電壓?jiǎn)?dòng)值應(yīng)該小于在正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下母線能夠出現(xiàn)的最低任務(wù)電壓，并且保證電動(dòng)機(jī)在自啟動(dòng)過程中，可以前往。普通二次電壓整定為0.7Ue。 3、復(fù)合電壓之負(fù)序電壓閉鎖1作用：在發(fā)生各種不對(duì)稱短路時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)序電壓，用以

29、啟動(dòng)維護(hù)。2負(fù)序電壓整定：其整定值很小，維護(hù)很靈敏，按照躲開正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下出現(xiàn)的最大不平衡電壓，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)閱歷，普通可取0.060.12Ue，即612V。 .電動(dòng)機(jī)維護(hù)的根本原理一、電動(dòng)機(jī)在系統(tǒng)中的位置：1、在電網(wǎng)總負(fù)荷中，約有60為異步電動(dòng)機(jī)，以電力作為原動(dòng)力的負(fù)荷中，有90左右是異步電動(dòng)機(jī)；2、異步電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單、本錢低廉、維護(hù)方便，它的機(jī)械特性能滿足大多數(shù)消費(fèi)機(jī)械的要求，在工農(nóng)業(yè)消費(fèi)中廣泛運(yùn)用；3、同步電動(dòng)機(jī)、異步電動(dòng)機(jī)維護(hù)的區(qū)別：同步電動(dòng)機(jī)添加失磁維護(hù)、失步維護(hù)。二、電動(dòng)機(jī)的各種缺點(diǎn)及其維護(hù)：1、繞組缺點(diǎn)：1長(zhǎng)期過負(fù)荷導(dǎo)致?lián)p壞：電壓太低不能順利啟動(dòng)、啟動(dòng)過于頻繁；設(shè)置熱維護(hù)、低電壓維護(hù)：

30、其反映定子電流的過負(fù)荷，按照定子電流的大小來限定允許過負(fù)荷時(shí)間的長(zhǎng)短。.2相間或?qū)Φ囟搪罚河捎陂L(zhǎng)期受電、熱、機(jī)械或化學(xué)作用，使絕緣老化或損壞；差動(dòng)維護(hù)或電流速斷維護(hù)。3長(zhǎng)期接受負(fù)序電流而燒損：電壓的不平衡、動(dòng)搖過大、斷相運(yùn)轉(zhuǎn)；負(fù)序維護(hù)。4溫度過高燒損、冷卻系統(tǒng)缺點(diǎn)；設(shè)置溫度維護(hù)直接跳閘。5軸承損害呵斥偏心、掃膛，以及因機(jī)械缺點(diǎn)呵斥堵轉(zhuǎn)；過流維護(hù)。.2、軸承缺點(diǎn)，都應(yīng)該有相應(yīng)的非電量維護(hù)：1機(jī)械負(fù)荷過大或震動(dòng)過大；2運(yùn)用光滑劑不適宜、短少光滑油甚至無油；3環(huán)境惡劣，如多塵、腐蝕性氣體等。4繞組溫度過高，熱量傳至軸承，致使軸承燒損。三、常規(guī)的電動(dòng)機(jī)的溫度維護(hù)與熱維護(hù)電流型維護(hù)的比較1、溫度維護(hù)的優(yōu)

31、越性及缺陷：1優(yōu)越性：直接反響電動(dòng)機(jī)溫度的維護(hù)，可以反響反復(fù)短時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的過負(fù)荷、機(jī)械損耗劇增 、通風(fēng)不良、電壓或頻率過高呵斥鐵損添加、不對(duì)稱電壓下的過負(fù)荷、轉(zhuǎn)子過熱等。2缺陷：熱慣性呵斥動(dòng)作時(shí)間滯后，在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)等大電流過負(fù)荷時(shí)失去維護(hù)作用。2、熱維護(hù)的優(yōu)越性及缺陷：1優(yōu)越性：利用過負(fù)荷大電流的熱損耗，使熱元件受熱翹曲或熔化，到達(dá)維護(hù)的目的，可彌補(bǔ)溫度維護(hù)熱慣性呵斥動(dòng)作時(shí)間滯后。2缺陷：.1繼電器雙金屬片的發(fā)熱特性與電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱特性不一樣。2繼電器與電動(dòng)機(jī)的安裝位置不同，兩者的環(huán)境溫度不同。3繼電器與電動(dòng)機(jī)的散熱特性很不一致。4熱繼電器的動(dòng)作直接并獨(dú)一取決與定子的電流，而電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱溫升與

32、定子電流、轉(zhuǎn)子電流、堵轉(zhuǎn)、通風(fēng)不良、轉(zhuǎn)子掃膛等有關(guān)。3、總結(jié)：只反響電流大小的熱維護(hù)與只反響電動(dòng)機(jī)溫度的溫度維護(hù)都存在優(yōu)缺陷，只需兩者結(jié)合，組成新的溫度電流維護(hù)，是一種比較理想的電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷維護(hù)。四、電流維護(hù)1相間短路維護(hù)之一電流速斷維護(hù)維護(hù)裝設(shè)條件：2000kW以下的電動(dòng)機(jī)，可裝設(shè)電流速斷維護(hù)；電動(dòng)機(jī)端部相間短路電流遠(yuǎn)大于正常任務(wù)電流、啟動(dòng)、或堵轉(zhuǎn)電流；并且能裝設(shè)此類維護(hù)的電動(dòng)機(jī)容量應(yīng)小于供電變壓器容量的一半，保證電動(dòng)機(jī)在發(fā)生堵轉(zhuǎn)的情況下，電流速斷維護(hù)不誤動(dòng)。.2相間短路維護(hù)之二差動(dòng)維護(hù)A 適用范圍：額定容量在2000kW以上，或小于2000kW但電流速斷維護(hù)靈敏度不夠的電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)維護(hù)

33、。B 差動(dòng)原理：略。C 電機(jī)啟動(dòng)差動(dòng)誤動(dòng)情況分析及處理方法： 電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，兩側(cè)二次電流產(chǎn)生暫態(tài)不平衡電流，緣由為：在此過程中，兩側(cè)互感器的暫態(tài)傳變特性不一致，而大型異步電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)暫態(tài)過程可以延續(xù)數(shù)秒之久，在這期間要求兩側(cè)互感器在一樣一次暫態(tài)電流下得到一樣的二次電流，這對(duì)于普通的維護(hù)級(jí)電流互感器是沒有保證的，故差動(dòng)維護(hù)在電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)過程中有能夠誤動(dòng)作。 處理方法：電動(dòng)機(jī)在自啟動(dòng)過程中，傳統(tǒng)的差動(dòng)維護(hù)將有很大的不平衡差流，但這種不平衡差流中有非常顯著的二次諧波成分，而且二次諧波電流與基波電流之比并不隨暫態(tài)不平衡電流的衰減而減小。并且根據(jù)測(cè)試結(jié)果，其二次諧波含量大于3040，故運(yùn)用二次諧波制

34、動(dòng)原理的變壓器差動(dòng)維護(hù)有助于抑制電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)差動(dòng)維護(hù)誤動(dòng)作。.D 磁平衡式差動(dòng)維護(hù).3單相接地維護(hù)零序電壓、零序電流4電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)維護(hù)反時(shí)限過流、定時(shí)限過流A 當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間短于允許堵轉(zhuǎn)的時(shí)間，我們可以運(yùn)用反時(shí)限過流維護(hù)構(gòu)成堵轉(zhuǎn)維護(hù)。B 當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)于允許堵轉(zhuǎn)的時(shí)間，可采用定時(shí)限過流維護(hù)啟動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)維護(hù)。5負(fù)序電流維護(hù)：A 負(fù)序電流的發(fā)熱特性：在定子上的發(fā)熱特性：幅值一樣的定子正序電流I1和定子負(fù)序電流I2在定子繞組上產(chǎn)生的熱量一樣，三相定子電流I1、I2產(chǎn)生的氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，對(duì)定子繞組而言，為正、反同步轉(zhuǎn)速，故繞組正序電阻、負(fù)序電阻相等，故在定子上產(chǎn)生的銅損相等。在轉(zhuǎn)子上的發(fā)熱特性：幅值

35、一樣的定子正序電流I1和定子負(fù)序電流I2在轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的熱量大不一樣，由于對(duì)于正序電流I1來說，產(chǎn)生的正旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子靜止，那么對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子繞組電阻近似為直流電阻R1；而對(duì)于負(fù)序電流 I2來說，產(chǎn)生的方向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子為兩倍同步轉(zhuǎn)速，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子繞組電阻為交流電阻R2。對(duì)于普通的鼠籠式電動(dòng)機(jī)有： R2 / R11.256，故對(duì)于一樣幅值的負(fù)序電流來說，其在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的熱量是負(fù)序電流產(chǎn)生熱量的1.256倍。.B分析：在電源電壓不對(duì)稱、斷相、反相等均引起負(fù)序電流，過熱維護(hù)已能提供維護(hù)，但對(duì)嚴(yán)重的不對(duì)稱缺點(diǎn)，負(fù)序電流很大，要求根據(jù)負(fù)序電流設(shè)置單獨(dú)的快速維護(hù)，定值設(shè)置為1.0IN1倍額定電流。C三

36、相電源電壓不對(duì)稱時(shí)的I2 / I1計(jì)算公式： I2 / I1K0*U2/U1 K0 啟動(dòng)電流倍數(shù)。6過負(fù)荷維護(hù)五、電壓維護(hù)：1、低電壓維護(hù)裝設(shè)低壓維護(hù)的原那么：1電源電壓短時(shí)降低或短時(shí)中斷后恢復(fù)時(shí)，為保證重要電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)而需求斷開次要電動(dòng)機(jī)。2電源電壓短時(shí)降低或短時(shí)中斷，根據(jù)消費(fèi)過程或消費(fèi)工藝要求，不允許或不需求自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。3需求自啟動(dòng)，但為保證人身和設(shè)備平安，在電源電壓長(zhǎng)時(shí)間消逝后，需從電網(wǎng)中自動(dòng)斷開的電動(dòng)機(jī)。4屬一類負(fù)荷，但裝有自動(dòng)投入安裝的備用電動(dòng)機(jī)。2、負(fù)序電壓維護(hù).電容器維護(hù)的根本原理一、電力電容器的缺點(diǎn)原因及后果1、電力電容器的作用：補(bǔ)償系統(tǒng)無功電源容量的缺乏，提高功率因數(shù)、改善電壓質(zhì)量、降低線損；并且它