電力系統(tǒng)繼電保護重點

本文格式為Word版，下載可任意編輯——電力系統(tǒng)繼電保護重點知識點：

繼電保護的基本要求：可靠性、選擇性、速動性和靈敏性。保護裝置由測量比較元件、規(guī)律判斷元件、執(zhí)行輸出元件。*過流繼電器的返回系數(shù)Kre恒小于1.在實際應用中往往為0.85-0.9*最大最小運行方式.P16*限時電流速斷保護。P19

*電流保護的接線方式：三相星形接線，兩相星形接線方式。P29附圖

三相星形接線用在中性點直接接地系統(tǒng)中，作為相間短路和單相接地短路的保護。兩相星形接線在中性點直接接地系統(tǒng)和非直接接地系統(tǒng)中，被廣泛用作為相間短路的保護。

功率方向繼電器廣泛采用的是90度接線方式。零序電壓、零序電流特點、與功率相位關系。P43-44中性點不接地系統(tǒng)單相接地故障的特點P51。

電流、電壓保護的主要優(yōu)點是簡單、經(jīng)濟、可靠，在35KV及以下電壓等級的電網(wǎng)中得到了廣泛的應用。P66表3-1.

阻抗繼電器及其動作特性P69-71（1）偏移圓特性（2）方向圓特性（3）全阻抗圓特性。P94例3-1.

電力系統(tǒng)振蕩：并聯(lián)運行的電力系統(tǒng)或發(fā)電廠之間出現(xiàn)功率角大范圍周期性變化的現(xiàn)象。

電力系統(tǒng)振蕩與短路時電氣量的差異P101電力線載波通道的特點和工作方式P124自動重合閘作用P149

雙側電源輸電線路重合閘的特點和主要方式P152-153重合閘時限的整定原則P155

重合閘前加速、后加速優(yōu)缺點P158-159

變壓器保護配置有哪些保護：瓦斯保護、縱差動保護或電流速斷保護、外部相間短路和接地短路時的后備保護、過勵磁保護、其他非電量保護。

由于發(fā)電機簡單發(fā)生繞組線棒和定子鐵芯之間絕緣的破壞，因此發(fā)生單相接地故障的比例很高，約占定子故障的70%-80%。

本文基本上是老師勾的重點知識點，自己歸納了下，有些比較難碼字，自己翻書查看。還有部分計算題和少數(shù)知識點沒有歸納，請見諒！本文后面附精選習題答案，請自行查看。

感謝！

1.繼電保護的基本任務是什么？P4

(1)自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復正常運行。

(2)反應電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運行維護的條件(如有無經(jīng)常值班人員)而動作于信號或跳閘。此時一般不要求保護迅速動作，而是根據(jù)對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時，以免暫短地運行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。

2.闡述遠后備保護和近后備保護的優(yōu)缺點。

答：遠后備保護的優(yōu)點是：保護范圍覆蓋所有下級電力元件的主保護范圍，它能解決遠后備保護范圍內(nèi)所有故障元件由任何原因造成的不能切除問題。

遠后備保護的缺點是：（1）當多個電源向該電力元件供電時，需要在所有的電源側的上級元件處配置遠后備保護；（2）動作將切除所有上級電源測的斷路器，造成事故擴大；（3）在高壓電網(wǎng)中難以滿足靈敏度的要求。

近后備保護的優(yōu)點是：（1）與主保護安裝在同一斷路器處，在主保護拒動時近后備保護動作；（2）動作時只能切除主保護要跳開的斷路器，不造成事故的擴大；（3）在高壓電網(wǎng)中能滿足靈敏度的要求。

近后備保護的缺點是：變電所直流系統(tǒng)故障時可能與主保護同時失去作用，無法起到“后備〞的作用；斷路器失靈時無法切除故障，不能起到保護作用。

3．解釋“動作電流〞和“返回系數(shù)〞，過電流繼電器的返回系數(shù)過低或高各有何缺點？

答：在過電流繼電器中，為使繼電器啟動并閉合其觸點，就必需增大通過繼電器線圈的電流

Ik，以增大電磁轉(zhuǎn)矩，能使繼電器動作的最小電流稱之為動作電流Iop。

在繼電器動作之后，為使它重新返回原位，就必需減小電流以減小電磁力矩，能使繼

電器返回原位的最大電流稱之為繼電器的返回電流

Ire。

過電流繼電器返回系數(shù)過小時，在一致的動作電流下起返回值較小。一旦動作以后要使繼電器返回，過電流繼電器的電流就必需小于返回電流，真陽在外故障切除后負荷電流的作用下繼電器可能不會返回，最終導致誤動跳閘；而返回系數(shù)過高時，動作電流惡和返回電流很接近，不能保證可靠動作，輸入電流正好在動作值附近時，可能回出現(xiàn)“抖動〞現(xiàn)象，使后續(xù)電路無法正常工作。

繼電器的動作電流、返回電流和返回系數(shù)都可能根據(jù)要求進行設定。

習題：2.7如圖2-2所示網(wǎng)絡，在位置1、2和3處裝有電流保護，系統(tǒng)參數(shù)為：E??115/3kV，

XG1?15?、XG2?10?，XG3?10?，L1?L2?60km，L3?40km，

ⅠⅡⅢLB?C?50km，LC?D?30km，LD?E?20m，線路阻抗0.4?/km，Krel=1.2、Krel=Krel=1.15，求：

IB?C.max?300A，IC?D.max?200A，ID?E.max?150A，Kss=1.5、Kre=0.85。試

（1）發(fā)電機元件最多三臺運行，最少一臺運行，線路最多三條運行，最少一條運行，請確定保護3在系統(tǒng)最大、最小運行方式下的等值阻抗。

（2）整定保護1、2、3的電流速斷定值，并計算各自的最小保護范圍。（3）整定保護2、3的限時電流速斷定值，并校驗使其滿足靈敏度要求（

Ksen?1.2）

（4）整定保護1、2、3的過電流定值，假定流過母線E的過電流保護動作時限為0.5s，校驗保護1作后備用，保護2和3作遠備用的靈敏度。

G1A9L18BCD21EG27L263G35L34

圖2-2簡單電網(wǎng)示意圖

解：由已知可得

XL1=XL2=0.4×60=24?，XL3=0.4×40=16?，XBC=0.4×50=20?，

XCD=0.4×30?，XDE=0.4×20=8?

（1）經(jīng)分析可知，最大運行方式及阻抗最小時，則有三臺發(fā)電機運行，線路L1~L3全部運行，由題意G1，G2連接在同一母線上，則

Xs.min=（XG1||XG2+XL1||XL2）||(XG3+XL3)=(6+12)||(10+16)=10.6

同理，最小運行方式下即阻抗最大，分析可知只有在G1和L1運行，相應地有

Xs.max=XG1+

XL1=39

BE?C320232D18EXs.min10.6

圖2-3等值電路

（2）對于保護1，其等值電路圖如圖2-3所示，母線E最大運行方式下發(fā)生三相短路流過

Ik.E.max?保護1的最大短路電流為

EXs.min?XBC?XCDXDE?115/3?1.312kA10.6?20?12?8

ⅠⅠIIKset.1相應的速斷定值為=rel×k.E.max=1.2×1.312=1.57kA

E3ⅠIZs.max?Z1Lmin最小保護范圍計算公式為set=2?3?E??12?Ⅰ?Zs.max???Iset?0.4??L??min==-85.9km

即1處的電流速斷保護在最小運行方式下沒有保護區(qū)。

對于保護2等值電路如圖2-3所示，母線D在最大運行方式下發(fā)生三相短路流過保護2的最大電流

Ik.D.max=Xs.minE?XBC?XCD=1.558kA

ⅠⅠIIKset.2相應的速斷定值為=rel×k.D.max=1.2×1.558=1.87kA

?3?E??12?Ⅱ?Zs.max???Iset.2?0.4??L??min最小保護范圍為==-70.6km

即2處的電流速斷保護在最小運行方式下也沒有保護區(qū)。

對于保護3等值電路如圖2-3所示，母線C在最大運行方式下發(fā)生三相短路流過保護3的

EIX?XBC=2.17kA

最大電流k.C.max=s.minⅠⅠIIKset.3相應的速斷定值為=rel×k.C.max=1.2×2.17=2.603kA

?3?E??12?Ⅱ?Zs.max???Iset.3?0.4??L??min最小保護范圍為==-42.3km

即3處的電流速斷保護在最小運行方式下也沒有保護區(qū)。

上述計算說明，在運行方式變化很大的狀況下，電流速斷保護在較小運行發(fā)生下可能沒有

保護區(qū)。

ⅡⅡⅠIKIset（3）整定保護2的限時電流速斷定值為=setset.1=1.15×1.57=1.806kA

線路末段（即D處）最小運行發(fā)生下發(fā)生兩相短路時的電流為

3EIk.D.max=2