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電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理華北電力大學(xué)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理華北電力大學(xué)1一緒論一緒論21電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用

(1)當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)、迅速、有選擇性的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,保證其他無故障設(shè)備迅速恢復(fù)正常運(yùn)行;(2)反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài),并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件(例如有、無經(jīng)常值班人員)而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用32繼電保護(hù)的基本原理

電力系統(tǒng)發(fā)生故障后,工頻電氣量變化的主要特征是:(1)電流增大。(2)電壓降低。(3)電流與電壓之間的比值和相位角改變。(4)不對(duì)稱短路時(shí),出現(xiàn)相序分量。正確區(qū)分正常運(yùn)行與故障狀態(tài)正確區(qū)分區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故障2繼電保護(hù)的基本原理

電力系統(tǒng)發(fā)生故障后,工頻電43繼電保護(hù)裝置的組成3繼電保護(hù)裝置的組成5微機(jī)保護(hù)的硬件結(jié)構(gòu)

繼電保護(hù)主要由AC板、CPU板、繼電器板、顯示面板和電源、開關(guān)量輸入輸出板(簡(jiǎn)稱開入開出板)等模塊構(gòu)成。微機(jī)保護(hù)的硬件結(jié)構(gòu)

繼電保護(hù)主要由AC板、CPU板、繼電器64對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求

(1)選擇性選擇性就是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時(shí),其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除,使停電范圍盡可能的小。當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí),應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)將故障切除。4對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求

(1)選擇性74對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求

(2)速動(dòng)性速動(dòng)性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)盡可能快地切除故障??焖偾谐收希瑢?duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行及電氣設(shè)備是有利的。從發(fā)生故障到故障切除所用的時(shí)間保護(hù)動(dòng)作時(shí)間+斷路器分閘時(shí)間4對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求

(2)速動(dòng)性從發(fā)生故障到84對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求

(3)靈敏性靈敏性是指:在最不利條件下在保護(hù)裝置對(duì)故障的反應(yīng)能力。最不利條件:系統(tǒng)為最小運(yùn)行方式保護(hù)范圍末端短路短路電流最小的短路類型靈敏性通常用靈敏系數(shù)來衡量。4對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求

(3)靈敏性94對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求

4.可靠性不拒動(dòng)不誤動(dòng)

正確動(dòng)作率=正確動(dòng)作次數(shù)/動(dòng)作總次數(shù)

X100%4對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求

4.可靠性正確動(dòng)作率=正105各種保護(hù)的保護(hù)范圍配合

5各種保護(hù)的保護(hù)范圍配合

11二基礎(chǔ)知識(shí)1.互感器2.變換器3.對(duì)稱分量濾過器二基礎(chǔ)知識(shí)1.互感器12高電壓大電流互感器低電壓小電流變換器更小弱電元件繼電器對(duì)稱分量濾過器序分量一次二次高電壓互感器低電壓變換器更小弱電元件繼電器對(duì)稱分量濾過器序分13(一).互感器1電壓互感器電壓互感器一般分為電磁式和電容式兩種。TV一次電壓額定值為電網(wǎng)的額定電壓二次電壓(線)額定值為100V電壓互感器的一、二次線圈額定電壓之比,稱為電壓互感器的變比(一).互感器1電壓互感器電壓互感器一般分為電磁14(1)電磁式電壓互感器誤差:幅值誤差ΔU'角度誤差δ受負(fù)荷的大小及其功率因數(shù)角的影響(1)電磁式電壓互感器誤差:15(2)電容式電壓互感器空載時(shí)的情況(2)電容式電壓互感器空載時(shí)的情況16(2)電容式電壓互感器ΔU’.負(fù)載時(shí)的分析誤差來源在于負(fù)荷電流在等值電源內(nèi)阻抗上的壓降。(2)電容式電壓互感器ΔU’.負(fù)載時(shí)的分析誤差來源在于負(fù)荷17(3)電壓互感器的工作特點(diǎn)和要求:

一次繞組與高壓電路并聯(lián);二次繞組不允許短路(短路電燒毀TV)

變換的準(zhǔn)確性。二次繞組有一點(diǎn)直接接地;,裝有熔斷器;(3)電壓互感器的工作特點(diǎn)和要求:一次繞組與高壓電路并聯(lián);18

(4)電壓互感器的接線方式1)單相電壓互感器接線可測(cè)量某兩相之間的線電壓;也可用在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中測(cè)量相對(duì)地電壓

(4)電壓互感器的接線方式1)單相電壓互感器接線可測(cè)量某19電壓互感器的接線方式2)V-V接線用來測(cè)量各相間電壓,但不能測(cè)量相對(duì)地電壓電壓互感器的接線方式2)V-V接線用來測(cè)量各相間電壓,但20

電壓互感器的接線方式3)一臺(tái)三相三柱式電壓互感器Y,Y0接線用于測(cè)量線電壓電壓互感器的接線方式3)一臺(tái)三相三柱式電壓互感器Y,Y0接21電壓互感器的接線方式4)一臺(tái)三相五柱式電壓互感器的接線它既能測(cè)量線電壓和相電壓,又可以用作絕緣監(jiān)察裝置。電壓互感器的接線方式4)一臺(tái)三相五柱式電壓互感器的接線它既22

電壓互感器的接線方式5)三個(gè)單相三繞組電壓互感器Yn,y0,d接線用于測(cè)量線電壓、相電壓和零序電壓電壓互感器的接線方式5)三個(gè)單相三繞組電壓互感器Yn,y023誤差有二:幅值誤差相位誤差δ誤差與負(fù)荷阻抗的大小成正比,與勵(lì)磁阻抗成反比。(1)電流互感器的誤差誤差有二:幅值誤差相位誤差δ誤差與負(fù)荷阻抗的大小成正比,與勵(lì)242電流互感器一次線圈額定電流已標(biāo)準(zhǔn)化二次線圈額定電流為5A或1A電流互感器的一、二次線圈額定電流之比,稱為電流互感器的變比TA**I1I22電流互感器一次線圈額定電流已標(biāo)準(zhǔn)化二次線圈額定電流為5A25(2)電流互感器的工作特點(diǎn)和要求:1)一次繞組與高壓回路串聯(lián),I1只取決于所在高壓回路電流,而與二次負(fù)荷大小無關(guān);2)二次回路不允許開路,否則會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的高電壓,危及人身及設(shè)備安全;3)二次回路必須有一點(diǎn)直接接地,防止一、二次繞組絕緣擊穿后產(chǎn)生對(duì)地高電壓,但僅一點(diǎn)接地;4)變換的準(zhǔn)確性。(2)電流互感器的工作特點(diǎn)和要求:26(3).電流互感器的接線方式三相星形接線方式(3).電流互感器的接線方式三相星形接線方式27兩相不完全星形接線兩相不完全星形接線28兩相差接線方式ACBKA兩相差接線方式ACBKA29三角形接線方式IIIACBKAaKAbKAc三角形接線方式IIIACBKAaKAbKAc30

電壓變換器(YVM)的工作原理與電壓互感器完全相同。但由于電壓變換器是專用設(shè)備,二次負(fù)荷是固定不變的,因此,其幅值誤差可以計(jì)入變壓比之內(nèi)。但是角度誤差是不能計(jì)入的。(二)變換器1電壓變換器電壓變換器(YVM)的工作原理與電壓互感器完全相同。31L1L2mnRZLW1W2R忽略勵(lì)磁電流:當(dāng)Ifh=0

時(shí):2電流變換器L1L2mnRZLW1W2R忽略勵(lì)磁電流:當(dāng)Ifh=032R’φR↓3電抗變壓器RW1**W2改變?chǔ)战?對(duì)幅值稍有影響R’φR↓3電抗變壓器RW1**W2改變?chǔ)战?對(duì)幅值稍有影33(三)對(duì)稱分量濾過器1對(duì)稱分量濾過器的基本原理其中(三)對(duì)稱分量濾過器1對(duì)稱分量濾過器的基本原理其中34三相五柱式電壓互感器2零序電壓濾過器三相五柱式電壓互感器2零序電壓濾過器35用三個(gè)單相式電壓互感器用三個(gè)單相式電壓互感器36接于發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的電壓互感器接于發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的電壓互感器37保護(hù)裝置內(nèi)部合成零序電壓保護(hù)裝置內(nèi)部合成零序電壓383零序電流濾過器3零序電流濾過器39

對(duì)于采用電纜引出的送電線路,廣泛采用零序電流互感器的接線獲得零序電流。

采用零序電流互感器的優(yōu)點(diǎn)是沒有不平衡電流,同時(shí)接線也更簡(jiǎn)單。對(duì)于采用電纜引出的送電線路,廣泛采用零序電流互感器的40當(dāng)加入零序電壓時(shí):所以因?yàn)閰?shù):4電阻-電容式負(fù)序電壓濾過器當(dāng)加入零序電壓時(shí):所以因?yàn)閰?shù):4電阻-電容式負(fù)序電壓濾過41當(dāng)加入正序電壓時(shí):4電阻-電容式負(fù)序電壓濾過器參數(shù):當(dāng)加入正序電壓時(shí):4電阻-電容式負(fù)序電壓濾過器參數(shù):42當(dāng)加入負(fù)序電壓時(shí):若改變輸入的相序(A,C,B),則為正序?yàn)V過器。4電阻-電容式負(fù)序電壓濾過器參數(shù):當(dāng)加入負(fù)序電壓時(shí):若改變輸入的相序(A,C,B),則為正序?yàn)V43電阻-電感型負(fù)序電流濾過器參數(shù):圖中C是作角度誤差補(bǔ)償用的由左圖可得:5負(fù)序電流濾過器電阻-電感型負(fù)序電流濾過器參數(shù):圖中C是作角度誤差補(bǔ)償用44

加入零序電流:加入零序電流:45加入正序電流:TAM有角度誤差,TX的轉(zhuǎn)移阻抗不是純電抗,故在TAM副邊加一電容,以補(bǔ)償角誤差。則即要使加入正序電流:TAM有角度誤差,TX的轉(zhuǎn)移阻抗不是純電抗,故46

加入負(fù)序電流:加入負(fù)序電流:47將負(fù)序電流濾過器的關(guān)系破壞即可。在上述做法的基礎(chǔ)上,增加一個(gè)電流變換器加入零序電流。復(fù)合電流:復(fù)合電流:6復(fù)合電流濾過器將負(fù)序電流濾過器的關(guān)系破壞即可。在上述做法的基礎(chǔ)上,增加48

三階段式電流保護(hù)及重合閘三階段式電流保護(hù)及重合閘49(一)輸電線路保護(hù)的配置10~35kV單電源輸電線路:階段式電流保護(hù)(I、II主保護(hù);III后備保護(hù))單電源環(huán)網(wǎng)或多電源輻射型網(wǎng)絡(luò):方向電流保護(hù)(I、II主保護(hù);III后備保護(hù))110kV輸電線路:距離保護(hù)及零序電流保護(hù)(I、II主保護(hù);III后備保護(hù))220~500kV輸電線路:全線速動(dòng)保護(hù)(主保護(hù)),距離保護(hù)及零序電流保護(hù)(后備保護(hù))(一)輸電線路保護(hù)的配置50(二)重合閘工作方式10~110kV輸電線路:三相一次重合閘,包括停用、三重二種工作方式。220~500kV輸電線路:綜合重合閘,包括停用、三重、單重、綜重四種工作方式。(二)重合閘工作方式10~110kV輸電線路:三相一次重合51(三)相間故障電流及方向電流保護(hù)相間故障電流保護(hù)(三)相間故障電流及方向電流保護(hù)相間故障電流保護(hù)52對(duì)于僅反應(yīng)于電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù),稱為電流速斷保護(hù)。它是三段式電流保護(hù)的第Ⅰ段。

1電流速斷保護(hù)對(duì)于僅反應(yīng)于電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù),稱為電流速斷保護(hù)。53k1K2式中:(1)動(dòng)作電流的整定k1K2式中:(1)動(dòng)作電流的整定54k1K2(2)最小保護(hù)范圍校驗(yàn)要求≥(15~20)%k1K2(2)最小保護(hù)范圍校驗(yàn)要求≥(15~20)%55特例:線路-變壓器組特例:線路-變壓器組562限時(shí)電流速斷保護(hù)2限時(shí)電流速斷保護(hù)57式中:(1)動(dòng)作電流的整定式中:(1)動(dòng)作電流的整定58(2)動(dòng)作時(shí)限的選擇通常取為0.5s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Δt。(2)動(dòng)作時(shí)限的選擇通常取為0.5s應(yīng)比下一條線路速斷保護(hù)的59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)要求≥1.3(3)靈敏度的校驗(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603過電流保護(hù)3過電流保護(hù)61(1)動(dòng)作電流的整定(1)大于流過該線路的最大負(fù)荷電流

(2)外部故障切除后電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí),應(yīng)可靠返回k1(1)動(dòng)作電流的整定(1)大于流過該線路的最大負(fù)荷電流(262(2)動(dòng)作時(shí)限的選擇按階梯原則選擇(2)動(dòng)作時(shí)限的選擇按階梯原則選擇63(3)靈敏性的校驗(yàn)(1)作為近后備時(shí)采用最小運(yùn)行方式下本線路末端兩相短路時(shí)的電流來校驗(yàn),要求1(3)靈敏性的校驗(yàn)(1)作為近后備時(shí)采用最小運(yùn)行方式下本線路643.靈敏性的校驗(yàn)(2)作為遠(yuǎn)后備時(shí)采用最小運(yùn)行方式下相鄰線路末端兩相短路時(shí)的電流來校驗(yàn),要求13.靈敏性的校驗(yàn)(2)作為遠(yuǎn)后備時(shí)采用最小運(yùn)行方式下相鄰線路65123456k1在各個(gè)過電流保護(hù)之間,要求靈敏系數(shù)互相配合123456k1在各個(gè)過電流保護(hù)之間,要求靈敏系數(shù)互相配合66321k24電流保護(hù)的整定計(jì)算算例ABDQF1QF2CQF3Dk1321k24電流保護(hù)的整定計(jì)算算例ABDQF1QF2CQ67電流保護(hù)的整定計(jì)算算例計(jì)算三相短路電流最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式電流保護(hù)的整定計(jì)算算例計(jì)算三相短路電流最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方68電流保護(hù)的整定計(jì)算算例計(jì)算三相短路電流最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式電流保護(hù)的整定計(jì)算算例計(jì)算三相短路電流最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方69電流保護(hù)的整定計(jì)算算例計(jì)算保護(hù)1的電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流二次值電流保護(hù)的整定計(jì)算算例計(jì)算保護(hù)1的電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流二次值70電流保護(hù)的整定計(jì)算算例計(jì)算保護(hù)1的電流速斷保護(hù)計(jì)算最小保護(hù)范圍電流保護(hù)的整定計(jì)算算例計(jì)算保護(hù)1的電流速斷保護(hù)計(jì)算最小保護(hù)范71電流保護(hù)的整定計(jì)算算例計(jì)算保護(hù)1的限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流二次值電流保護(hù)的整定計(jì)算算例計(jì)算保護(hù)1的限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流二72電流保護(hù)的整定計(jì)算算例計(jì)算保護(hù)1的限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限靈敏系數(shù)校驗(yàn)電流保護(hù)的整定計(jì)算算例計(jì)算保護(hù)1的限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限靈73電流保護(hù)的整定計(jì)算算例計(jì)算保護(hù)1的過電流保護(hù)AB線路最大負(fù)荷電流動(dòng)作電流電流保護(hù)的整定計(jì)算算例計(jì)算保護(hù)1的過電流保護(hù)AB線路最大負(fù)荷74電流保護(hù)的整定計(jì)算算例計(jì)算保護(hù)1的過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限靈敏系數(shù)校驗(yàn)電流保護(hù)的整定計(jì)算算例計(jì)算保護(hù)1的過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限靈敏系數(shù)75

5相間故障方向電流保護(hù)為什么要加功率方向繼電器?

在單電源環(huán)網(wǎng)或雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中為了保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性。5相間故障方向電流保護(hù)為什么要加功率方向繼電器?在單電76900接線所謂900接線方式是指系統(tǒng)三相對(duì)稱,COSφ=1時(shí),加入繼電器的電流超前電壓900。900接線所謂900接線方式是指系統(tǒng)三相對(duì)稱,COSφ=1時(shí)77接線圖接線圖78

功率方向繼電器的動(dòng)作區(qū):設(shè)功率方向繼電器的動(dòng)作區(qū):設(shè)79功率方向繼電器的動(dòng)作區(qū):設(shè)功率方向繼電器的動(dòng)作區(qū):設(shè)80

取30°或45°;

:加入功率方向繼電器的電壓和電流之夾角:輸電線路的阻抗角,取決于線路參數(shù);:當(dāng)時(shí),:功率方向繼電器的內(nèi)角;功率方向繼電動(dòng)作最靈敏。

四個(gè)角度:取30°或45°;:加入功率方向繼電器的電壓和電流之81(1)各種相間短路時(shí)的動(dòng)作情況內(nèi)角的選擇范圍:(1)正方向三相短路以KWA為例:(1)各種相間短路時(shí)的動(dòng)作情況內(nèi)角的選擇范圍:(1)正方向三82分析正方向出口兩相短路(以BC兩相短路為例)取分析正方向出口兩相短路(以BC兩相短路為例)取83分析正方向出口兩相短路(BC兩相短路)分析正方向出口兩相短路84KWA:KWC:分析正方向出口兩相短路(以BC兩相短路為例)不動(dòng)作KWB:動(dòng)作動(dòng)作==UU,IICArBr&&&&°-==30IUargBCArB&&j==UU,IIABrCr&&&&°-==30IUargCABrC&&jKWA:KWC:分析正方向出口兩相短路(以BC兩相短路為例)85分析正方向遠(yuǎn)方兩相短(以BC兩相短路為例)分析正方向遠(yuǎn)方兩相短86KWA:KWC:分析正方向遠(yuǎn)方兩相短路(BC兩相短路)不動(dòng)作KWB:動(dòng)作動(dòng)作==,UU,IICArBr&&&&°-==60IUargBCArB&&j==,UU,IIABrCr&&&&°==0IUargCABrC&&jKWA:KWC:分析正方向遠(yuǎn)方兩相短路不動(dòng)作KWB:動(dòng)作動(dòng)作87小結(jié):

采用90°接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):①對(duì)各種兩相短路都沒有死區(qū)。②適當(dāng)選擇內(nèi)角α后,對(duì)線路上各種相間故障都能保證動(dòng)作的方向性。缺點(diǎn):三相短路時(shí)仍有死區(qū)。小結(jié):采用90°接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):88(2)方向性電流保護(hù)整定計(jì)算特點(diǎn)(1)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算(2)方向性電流保護(hù)整定計(jì)算特點(diǎn)(1)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)89必須同時(shí)考慮正反方向短路當(dāng):當(dāng):保護(hù)2帶方向保護(hù)2不帶方向必須同時(shí)考慮正反方向短路當(dāng):當(dāng):保護(hù)2帶方向保護(hù)2不帶方向90同一線路兩側(cè)的電流速斷保護(hù),定值小者加方向元件,定值大者不加方向元件。保護(hù)1可不加KW

電流速斷保護(hù)方向元件的裝設(shè)原則同一線路兩側(cè)的電流速斷保護(hù),定值小者加保護(hù)1可不加KW電流91

對(duì)同一變電站的電源出線,動(dòng)作延時(shí)長(zhǎng)的可不加KW,動(dòng)作延時(shí)小的或相等時(shí)要加KW。(2)過電流保護(hù)方向元件的裝設(shè)原則對(duì)同一變電站的電源出線,動(dòng)作延時(shí)(2)過電流92四零序電流及零序方向電流保護(hù)四零序電流及零序方向電流保護(hù)931零序電量特點(diǎn)——零序電壓故障點(diǎn)的零序電壓3U0最高,離故障點(diǎn)越遠(yuǎn),3U0越低。變壓器中性點(diǎn)接地處3U0=0。1零序電量特點(diǎn)——零序電壓故障點(diǎn)的零序電壓3U0最高,離故941零序電量特點(diǎn)——零序電流零序電流的分布與中性點(diǎn)接地變壓器的位置有關(guān)。與電源的位置、數(shù)目無關(guān)。零序電流的大小與線路及中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗有關(guān)。1零序電量特點(diǎn)——零序電流零序電流的分布與中性點(diǎn)接地變壓器的951零序電量特點(diǎn)——零序功率故障線路上,零序功率的方向與正序相反,從線路→母線。故障線路上,零序電流的方向由母線→線路。1零序電量特點(diǎn)——零序功率故障線路上,零序功率的方向與正序相962零序電量特點(diǎn)

——電壓、電流相位關(guān)系相位差由ZT10的阻抗角決定,與被保護(hù)線路的零序阻抗及故障點(diǎn)的位置無關(guān)2零序電量特點(diǎn)

——電壓、電流相位關(guān)系相位差由ZT10的阻973零序電壓的獲得用三個(gè)單相式電壓互感器3零序電壓的獲得用三個(gè)單相式電壓互感器983零序電壓的獲得三相五柱式電壓互感器3零序電壓的獲得三相五柱式電壓互感器993零序電壓的獲得接于發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的PT3零序電壓的獲得接于發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的PT1003零序電壓的獲得集成電路3零序電壓的獲得集成電路1013零序電壓的獲得微機(jī)保護(hù)中:3零序電壓的獲得微機(jī)保護(hù)中:1024零序電流的獲得零序流過濾器4零序電流的獲得零序流過濾器1034零序電流的獲得零序電流互感器4零序電流的獲得零序電流互感器1044零序電流的獲得變壓器中性點(diǎn)CT4零序電流的獲得變壓器中性點(diǎn)CT1054零序電流的獲得微機(jī)保護(hù)中:4零序電流的獲得微機(jī)保護(hù)中:1065零序電流保護(hù)I段:零序電流速斷保護(hù)220kV及以上:靈敏I段,不靈敏I段II段:零序電流限時(shí)速斷保護(hù)III段:零序過電流保護(hù)5零序電流保護(hù)I段:零序電流速斷保護(hù)1076零序方向電流保護(hù)零序電流分布6零序方向電流保護(hù)零序電流分布1086零序方向電流保護(hù)零序功率方向元件電磁型繼電器的靈敏角:+700微機(jī)保護(hù)的靈敏角:-11006零序方向電流保護(hù)零序功率方向元件1096零序方向電流保護(hù)零序功率元件的靈敏角UC3U0UAUBIAΦsen=-1100靈敏線UC3U0UAUBIA-3U0Φsen=700靈敏線6零序方向電流保護(hù)零序功率元件的靈敏角UC3U0UAU1107測(cè)定開口三角的接線7測(cè)定開口三角的接線111測(cè)定開口三角的接線UAa+UBb+UCc+UAUBUC測(cè)定開口三角的接線UAa+UBb+UCc+UAUBUC112五電網(wǎng)的距離保護(hù)

距離保護(hù)的基本原理電流保護(hù)的優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單﹑可靠﹑經(jīng)濟(jì),其缺點(diǎn):保護(hù)范圍或靈敏度受系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化影響很大。隨著電力系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大、電壓等級(jí)的增高(特別是35kV以上的系統(tǒng)),系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化越來越大,電流保護(hù)的選擇性﹑靈敏性﹑快速性很難滿足要求。距離保護(hù)受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響小,因此在高壓、超高電網(wǎng)中廣泛采用距離保護(hù)。五電網(wǎng)的距離保護(hù)

距離保護(hù)的基本原理113不同狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)圖(a)正常運(yùn)行時(shí)電流、電壓(b)短路故障時(shí)電流、電壓不同狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)圖(a)正常運(yùn)行時(shí)電流、電壓114不同狀態(tài)的測(cè)量阻抗

不同狀態(tài)的測(cè)量阻抗1151阻抗繼電器阻抗繼電器是距離保護(hù)的核心元件。其主要作用是測(cè)量短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的阻抗,并與整定的阻抗值進(jìn)行比較,以確定保護(hù)是否應(yīng)該動(dòng)作。測(cè)量阻抗-加于繼電器端子上電壓電流的比值動(dòng)作阻抗-繼電器剛好動(dòng)作時(shí)的阻抗;整定阻抗-對(duì)應(yīng)一定保護(hù)范圍的繼電器阻抗1阻抗繼電器阻抗繼電器是距離保護(hù)的核心元件。其主要作用測(cè)116用復(fù)平面分析阻抗繼電器動(dòng)作特性

用復(fù)平面分析阻抗繼電器動(dòng)作特性1172阻抗繼電器的接線

(1)對(duì)阻抗繼電器接線方式的基本要求:1)阻抗繼電器的測(cè)量阻抗應(yīng)與故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離成正比,即Zm∝LK。2)阻抗繼電器的測(cè)量阻抗與故障的類別無關(guān)。2阻抗繼電器的接線

(1)對(duì)阻抗繼電器接線方式的基本要求118相間距離保護(hù)采用零度接線方式可正確反應(yīng)的故障類型相間距離保護(hù)采用零度接線方式可正確反應(yīng)的故障類型119接地距離保護(hù)可正確反應(yīng)的故障類型采具有零序電流補(bǔ)償?shù)慕泳€方式接地距離保護(hù)可正確反應(yīng)的故障類型采具有零序電流補(bǔ)償?shù)慕泳€方式120

微機(jī)距離保護(hù)的主要功能突變量起動(dòng)元件

阻抗測(cè)量元件

振蕩閉鎖靜穩(wěn)定破壞檢測(cè)選相模塊

區(qū)段劃分PT二次斷線判別分相跳閘三相跳閘

跳閘出口

后加速A相電流元件BC阻抗元件

后備跳閘0秒加速二段0秒加速三段1.5秒加速三段X相近加速距離三段

0.5s一段

1S二段整組復(fù)歸

AN、BN、CN、AB、BC、CA相電流差突變量元件

I、II、III段、轉(zhuǎn)換性故障判別微機(jī)距離保護(hù)的主要功能突變量起動(dòng)元件阻抗測(cè)量元件121

園特性的方向阻抗測(cè)量元件園特性的方向阻抗測(cè)量元件122

園特性阻元件動(dòng)作方程幅值比較動(dòng)作方程半徑測(cè)量阻抗—圓心大于園特性阻元件動(dòng)作方程幅值比較動(dòng)作方程半徑測(cè)量阻抗—圓心大于123偏移特性偏移特性124方向阻抗特性方向阻抗特性125全阻抗特性全阻抗特性126

園特性阻元件動(dòng)作方程相位比較動(dòng)作方程園特性阻元件動(dòng)作方程相位比較動(dòng)作方程127

方向特性全阻抗特性偏移特性方向特性全阻抗特性偏移特性128

四邊形及多邊形方向阻抗測(cè)量元件四邊形及多邊形方向阻抗測(cè)量元件1293由輸電線路的微分方程計(jì)算R、X的方法

Z3由輸電線路的微分方程計(jì)算R、X的方法Z130電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課件131

132電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課件1334工頻變化量方向阻抗測(cè)量元件工頻變化量補(bǔ)償電壓門檻電壓4工頻變化量方向阻抗測(cè)量元件工頻變化量補(bǔ)償電壓門檻電壓134

正方向區(qū)內(nèi)故障反方向故障正方向區(qū)外故障QF2QF1

135

正方向區(qū)內(nèi)故障反方向故障正方向區(qū)外故障

136正方向故障的系統(tǒng)圖正方向故障的系統(tǒng)圖137

正方向故障的阻抗動(dòng)作特性

?。?/p>

正方向故障的阻抗動(dòng)作特性取:138

正方向故障的阻抗動(dòng)作特性正方向故障的阻139反方向故障的系統(tǒng)圖反方向故障的系統(tǒng)圖140

反方向故障的阻抗動(dòng)作特性

?。?/p>

反方向故障的阻抗動(dòng)作特性?。?41反方向故障的阻抗動(dòng)作特性反方向故障的阻抗動(dòng)作特性1425電力系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響

發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間或兩系統(tǒng)之間功角δ的周期性擺動(dòng)現(xiàn)象稱為振蕩振蕩原因:靜穩(wěn)定破壞故障切除慢發(fā)電機(jī)失磁非同期合閘5電力系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間或兩系統(tǒng)之143系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響并列運(yùn)行的電力系統(tǒng)或發(fā)電廠之間出現(xiàn)功角大范圍的周期性變化的現(xiàn)象,稱為電力系統(tǒng)振蕩。在我國(guó),把電力系統(tǒng)振蕩看作不正常運(yùn)行狀態(tài),因此,在系統(tǒng)振蕩過程中,要求繼電保護(hù)裝置不發(fā)跳閘命令,對(duì)于振蕩過程中可能誤動(dòng)作的繼電保護(hù),采取措施實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)的閉鎖。系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響并列運(yùn)行的電力系統(tǒng)或發(fā)電廠之間144雙側(cè)電源系統(tǒng)雙側(cè)電源系統(tǒng)145(1)系統(tǒng)振蕩時(shí)電壓電流的變化規(guī)律(1)系統(tǒng)振蕩時(shí)電壓電流的變化規(guī)律146電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課件147電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課件148(2)系統(tǒng)振蕩時(shí)測(cè)量阻抗的變化規(guī)律(2)系統(tǒng)振蕩時(shí)測(cè)量阻抗的變化規(guī)律149電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課件150電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課件151電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課件152電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課件153電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課件154系統(tǒng)振蕩時(shí)測(cè)量阻抗的軌跡系統(tǒng)振蕩時(shí)測(cè)量阻抗的軌跡155系統(tǒng)振蕩時(shí)測(cè)量阻抗的變化軌跡

系統(tǒng)振蕩時(shí)測(cè)量阻抗的變化軌跡156(3)系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響

(1)系統(tǒng)振蕩對(duì)安裝在不同地點(diǎn)的距離保護(hù)的影響(3)系統(tǒng)振蕩對(duì)距離保護(hù)的影響(1)系統(tǒng)振蕩對(duì)安裝在不同157電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課件158(4)系統(tǒng)振蕩對(duì)不同特性的阻抗繼電器的影響方向阻抗繼電器全阻抗繼電器(4)系統(tǒng)振蕩對(duì)不同特性的阻抗繼電器的影響方向阻抗繼電器全阻159(5)對(duì)振蕩閉鎖回路的要求

1)當(dāng)系統(tǒng)只發(fā)生振蕩而無故障時(shí),應(yīng)可靠閉鎖保護(hù)2)區(qū)外故障而引起系統(tǒng)振蕩時(shí),應(yīng)可靠閉鎖保護(hù)3)區(qū)內(nèi)故障,不論系統(tǒng)是否振蕩,都不應(yīng)閉鎖保護(hù)(5)對(duì)振蕩閉鎖回路的要求1)當(dāng)系統(tǒng)只發(fā)生振蕩而無故障時(shí)160*

單純振蕩,突變量元件不動(dòng)作,用距離保護(hù)三段或相電流元件判斷,保護(hù)不開放解決方法*

發(fā)生故障,突變量元件動(dòng)作,短時(shí)(0.15-0.16秒)開放距離保護(hù)I、II段,III段可用延時(shí)躲過振蕩的影響*單純振蕩,突變量元件不動(dòng)作,用距離保護(hù)三段或相電流元件判161

在振蕩中又發(fā)生故障,識(shí)別故障防止誤動(dòng)的方法1增加延時(shí)。I段帶0.5秒延時(shí),II段帶1秒延時(shí)III段延時(shí)大于最大振蕩周期2用負(fù)序和零序分量識(shí)別不對(duì)稱故障3用線路壓降的有功分量加延時(shí)識(shí)別對(duì)稱短路在振蕩中又發(fā)生故障,識(shí)別故障防止誤動(dòng)的方法1增加延時(shí)。I162電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課件1636影響距離保護(hù)正確工作的因素(1)故障點(diǎn)的過渡電阻。(2)故障點(diǎn)與保護(hù)安裝處之間的分支電流。(3)電壓互感器二次回路斷路線。(4)系統(tǒng)振蕩等。6影響距離保護(hù)正確工作的因素(1)故障點(diǎn)的過渡電阻。164(1)故障點(diǎn)過渡電阻的影響單側(cè)電源時(shí)過渡電阻的影響(1)故障點(diǎn)過渡電阻的影響單側(cè)電源時(shí)過渡電阻的影響165單側(cè)電源線路上過渡電阻的影響(1)使繼電器的測(cè)量阻抗增大,保護(hù)范圍縮短(3)線路越短,受過渡電阻的影響越大(2)可能導(dǎo)致保護(hù)無選擇性動(dòng)作單側(cè)電源線路上過渡電阻的影響(1)使繼電器的測(cè)量阻抗增大,166雙側(cè)電源線路上過渡電阻的影響對(duì)送電側(cè)附加阻抗呈容性,測(cè)量阻抗的電抗部分將減小雙側(cè)電源線路上過渡電阻的影響對(duì)送電側(cè)附加阻抗呈容性,測(cè)量167雙側(cè)電源線路上過渡電阻的影響對(duì)受電側(cè)附加阻抗呈感性,測(cè)量阻抗的電抗部分將增大雙側(cè)電源線路上過渡電阻的影響對(duì)受電側(cè)附加阻抗呈感性,測(cè)量168雙側(cè)電源時(shí)過渡電阻的影響雙側(cè)電源時(shí)過渡電阻的影響169(2)分支電流的影響1)助增電流的影響(2)分支電流的影響1)助增電流的影響1701)助增電流的影響1)助增電流的影響1712)汲出電流的影響2)汲出電流的影響172(3)電壓互感器二次回路斷線的影響運(yùn)行中,測(cè)量阻抗當(dāng)電壓互感器二次回路斷線時(shí)保護(hù)誤動(dòng)作。為防止這種誤動(dòng)作,設(shè)一閉鎖裝置,當(dāng)出現(xiàn)電壓互感器二次回路斷線時(shí)將距離保護(hù)閉鎖,退出運(yùn)行。(3)電壓互感器二次回路斷線的影響運(yùn)行中,測(cè)量阻抗當(dāng)電壓互感1737距離保護(hù)的整定計(jì)算距離保護(hù)的I段:按輸電線路全長(zhǎng)阻抗的80%-85%整定。距離保護(hù)的II段:按與相鄰線路的距離I段配合按與相鄰的變壓器差動(dòng)保護(hù)配合7距離保護(hù)的整定計(jì)算距離保護(hù)的I段:1747距離保護(hù)的整定計(jì)算距離保護(hù)的III段:按與相鄰線路的距離II段配合。按與相鄰線路的距離III段配合。按躲過最小負(fù)荷阻抗整定。7距離保護(hù)的整定計(jì)算距離保護(hù)的III段:175距離保護(hù)的整定計(jì)算算例t9=0.5sABCTPTCDQF2QF5QF6QF1QF3QF4QF8QF1030KM60KM60KM80KMEt10=1.5sQF7距離保護(hù)的整定計(jì)算算例t9=0.5sABCTPTCDQF2176距離保護(hù)的整定計(jì)算算例線路變壓器負(fù)荷阻抗計(jì)算距離保護(hù)的整定計(jì)算算例線路變壓器負(fù)荷阻抗計(jì)算177距離保護(hù)的整定計(jì)算算例1)距離I段的整定2)距離II段的整定距離保護(hù)的整定計(jì)算算例1)距離I段的整定2)距離II段的整定178距離保護(hù)的整定計(jì)算算例與變壓器保護(hù)配合距離保護(hù)的整定計(jì)算算例與變壓器保護(hù)配合179與變壓器保護(hù)配合的最小分支系數(shù)取以上兩者中小者與變壓器保護(hù)配合的最小分支系數(shù)取以上兩者中小者180距離II段的動(dòng)作時(shí)間距離II段的靈敏系數(shù)距離II段的動(dòng)作時(shí)間距離II段的靈敏系數(shù)1813)距離III段的整定計(jì)算按方向阻抗繼電器計(jì)算躲避過最小負(fù)荷阻抗的定值3)距離III段的整定計(jì)算按方向阻抗繼電器計(jì)算躲避過最小負(fù)182距離III段的整定計(jì)算距離III段的動(dòng)作時(shí)間-按階梯時(shí)間原則取動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)者2.5秒距離III段的整定計(jì)算距離III段的動(dòng)作時(shí)間-按階梯時(shí)間原則183近后備-對(duì)本線路末端故障的靈敏度距離III段的靈敏系數(shù)遠(yuǎn)后備-對(duì)相鄰線路末端故障的靈敏度近后備-對(duì)本線路末端故障的靈敏度距離III段的靈敏系數(shù)遠(yuǎn)后備184遠(yuǎn)后備-對(duì)變壓器故障的靈敏度距離III段的靈敏系數(shù)遠(yuǎn)后備-對(duì)相鄰線路末端故障的靈敏度遠(yuǎn)后備-對(duì)變壓器故障的靈敏度距離III段的靈敏系數(shù)遠(yuǎn)后備-對(duì)185遠(yuǎn)后備-對(duì)變壓器故障的靈敏度距離III段的靈敏系數(shù)遠(yuǎn)后備-對(duì)變壓器故障的靈敏度距離III段的靈敏系數(shù)186六高壓輸電線路的高頻保護(hù)六高壓輸電線路的高頻保護(hù)1871.高頻保護(hù)的構(gòu)成電氣量

繼電保護(hù)發(fā)信機(jī)收信機(jī)收信機(jī)發(fā)信機(jī)繼電保護(hù)電氣量

通道

1.高頻保護(hù)的構(gòu)成電氣量繼電保護(hù)發(fā)信機(jī)收信機(jī)收信機(jī)發(fā)信機(jī)188縱聯(lián)式繼電保護(hù)以高壓輸電線路構(gòu)成的載波通道以二次電纜作為通道短線路縱差動(dòng)保護(hù)高頻保護(hù)高頻方向保護(hù)高頻距離保護(hù)電流相位差動(dòng)保護(hù)縱聯(lián)式繼電保護(hù)以高壓輸電線路構(gòu)成的載波通道以二次電纜作為通道189以光纖作為通道光纖方向保護(hù)光纖差動(dòng)保護(hù)以微波作為通道微波分相電流差動(dòng)保護(hù)以光纖作為通道光纖方向保護(hù)光纖差動(dòng)保護(hù)以微波作為通道微波分相190

第一類是縱聯(lián)方向保護(hù)。

高頻距離(閉鎖/允許)保護(hù)

高頻負(fù)序方向(閉鎖/允許)保護(hù)

高頻零序方向(閉鎖/允許)保護(hù)高頻突變量方向(閉鎖/允許)保護(hù)第一類是縱聯(lián)方向保護(hù)。高頻距離高頻負(fù)序方向(高頻零序方向191第二類是差動(dòng)縱聯(lián)保護(hù)高頻相差保護(hù)

導(dǎo)引線差動(dòng)保護(hù)光纖縱差保護(hù)

微波分相電流差動(dòng)保護(hù)

第二類是差動(dòng)縱聯(lián)保護(hù)高頻相差保護(hù)導(dǎo)引線差動(dòng)保護(hù)光纖縱差192高頻信號(hào)在保護(hù)中的作用允許信號(hào)閉鎖信號(hào)跳閘信號(hào)高頻閉鎖信號(hào)跳閘測(cè)量元件(帶方向)與門閉鎖信號(hào)的跳閘邏輯高頻信號(hào)在允許信號(hào)閉鎖信號(hào)跳閘信號(hào)高頻閉鎖信號(hào)跳閘測(cè)量元件(193高頻允許信號(hào)跳閘測(cè)量元件(帶方向)與門高頻跳閘信號(hào)跳閘測(cè)量元件(帶方向)或門允許信號(hào)的跳閘邏輯跳閘信號(hào)的跳閘邏輯高頻允許信號(hào)跳閘測(cè)量元件(帶方向)與高頻跳閘信號(hào)跳閘測(cè)量元件194

方向高頻保護(hù)中的方向元件工頻變化量方向元件負(fù)序功率方向元件零序功率方向元件相電壓補(bǔ)償方向元件高頻距離保護(hù)中的方向元件方向阻抗元件方向高頻保護(hù)中的方向元件工頻變化量方向元件負(fù)序功率方向元件1951同時(shí)反應(yīng)輸電線路各側(cè)的電氣量2必須具有信號(hào)傳輸通道3保護(hù)具有絕對(duì)的選擇性,不需與鄰線保護(hù)配合4對(duì)相鄰線路的故障不具備后備性縱聯(lián)式保護(hù)的特點(diǎn)1同時(shí)反應(yīng)輸電線路各側(cè)的電氣量縱聯(lián)式保護(hù)的特點(diǎn)196高頻保護(hù)的分類:高頻閉鎖突變量方向(工頻變化量)保護(hù)高頻閉鎖負(fù)序方向保護(hù)高頻閉鎖零序方向保護(hù)高頻閉鎖距離保護(hù)以上也可按允許信號(hào)構(gòu)成高頻保護(hù)的分類:以上也可按允許信號(hào)構(gòu)成197高頻突變量方向(工頻變化量)保護(hù)可反應(yīng)全相、非全相狀態(tài)下各種故障,不受系統(tǒng)振蕩、負(fù)荷電流的影響,動(dòng)作速度快。缺點(diǎn)是只能反映故障初瞬的情況,不能反映穩(wěn)態(tài)的故障情況。方向元件的靈敏度受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響。高頻突變量方向(工頻變化量)保護(hù)可反應(yīng)全相、非全相狀態(tài)下各種198高頻閉鎖負(fù)序方向保護(hù)主要缺點(diǎn)是不能可靠反映三相短路。靈敏度也受運(yùn)行方式變化的影響。非全相運(yùn)行再故障時(shí)保護(hù)不能可靠動(dòng)作??煞从掣鞣N不對(duì)稱故障。不受振蕩和平行線零序互感的影響。高頻閉鎖負(fù)序方向保護(hù)主要缺點(diǎn)是不能可靠反映三相短路。靈敏度也199

高頻閉鎖距離保護(hù):

保護(hù)范圍基本固定。可兼作下一線路的后備保護(hù)。缺點(diǎn)是受系統(tǒng)振蕩影響大。受過渡電阻影響保護(hù)范圍可能伸長(zhǎng)或縮短。采用方向特性正方向出口故障有死區(qū)。有串補(bǔ)電容時(shí)保護(hù)性能變壞。TV二次斷線保護(hù)誤動(dòng)??紤]分布參數(shù)時(shí)測(cè)量阻抗與故障點(diǎn)距離不成正比。高頻閉鎖距離保護(hù):保護(hù)范圍基本固定??杉孀飨乱痪€路200分相電流差動(dòng)保護(hù)不受振蕩的影響,具有絕對(duì)的選擇性,缺點(diǎn)是受輸電線路分布電容影響大。具有選相功能,受過渡電阻的影響小。分相電流差動(dòng)保護(hù)不受振蕩的影響,具有絕對(duì)的選擇性,缺點(diǎn)是受輸201750kV線路每公里電容電流:傳送自然功率時(shí)的負(fù)荷電流為:當(dāng)線路長(zhǎng)度為1000kM時(shí):750kV線路每公里電容電流:傳送自然功率時(shí)的負(fù)荷電流為:當(dāng)202自然功率:電場(chǎng)能量與磁場(chǎng)能量平衡時(shí)的狀態(tài),輸電線路既不消耗無功,也不產(chǎn)生無功。1150kV線路自然功率:自然功率:電場(chǎng)能量與磁場(chǎng)能量平衡時(shí)的狀態(tài),1150kV線路自203相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)可反映全想狀態(tài)下各種故障和非全相狀態(tài)下除兩相接地短路外的各種故障。不受振蕩的影響。不能反應(yīng)三相短路。相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)可反映全想狀態(tài)下各種故障和非全相不能2042閉鎖式高頻方向保護(hù)2閉鎖式高頻方向保護(hù)205高頻通道的構(gòu)成方式

收發(fā)信機(jī)保護(hù)收發(fā)信機(jī)保護(hù)高頻通道的構(gòu)成方式收發(fā)信機(jī)保護(hù)收發(fā)信機(jī)保護(hù)206保護(hù)裝置跳閘的條件是:兩側(cè)正方向元件均動(dòng)作;兩側(cè)都不發(fā)信;收不到閉鎖信號(hào);QF1QF2QF3QF4QF5QF6ABCDK保護(hù)裝置跳閘的條件是:QF1QF2QF3QF4QF5QF6A207高頻閉鎖信號(hào)

高頻閉鎖信號(hào)

123456ABCDK近故障點(diǎn)一側(cè):正方向元件不動(dòng)作且收到閉鎖信號(hào);遠(yuǎn)故障點(diǎn)一側(cè):正方向元件動(dòng)作但收到閉鎖信號(hào);高頻閉鎖信號(hào)高頻閉鎖信號(hào)123456ABCDK近故障點(diǎn)一208閉鎖式高頻保護(hù)的問題1發(fā)信元件與停信元件的靈敏度配合問題2外部故障切除時(shí)遠(yuǎn)故障點(diǎn)側(cè)保護(hù)誤動(dòng)問題3外部故障近故障點(diǎn)側(cè)發(fā)信元件拒動(dòng)造成遠(yuǎn)故障點(diǎn)側(cè)保護(hù)誤動(dòng)問題4單側(cè)電源內(nèi)部故障問題5環(huán)網(wǎng)故障切除功率倒方向問題閉鎖式高頻保護(hù)的問題1發(fā)信元件與停信元件的靈敏度配合問題2209環(huán)網(wǎng)中功率倒向示意圖

環(huán)網(wǎng)中功率倒向示意圖210

高頻閉鎖方向保護(hù)的組成框圖t1t2t3高頻閉鎖方向保護(hù)的組成框圖t1t2t3211保護(hù)跳閘條件(1)高定值起動(dòng)元件(突變量電流元件)動(dòng)作(2)正方向測(cè)量元件動(dòng)作(3)先收到5~7ms信號(hào)(4)然后收不到高頻信號(hào)保護(hù)跳閘條件212(3)允許式高頻方向保護(hù)(3)允許式高頻方向保護(hù)213

相—相制高頻保護(hù)通道音頻接口保護(hù)結(jié)合濾波器載波機(jī)同左側(cè)相—相制高頻保護(hù)通道音頻接口保護(hù)結(jié)合濾波器載波機(jī)同左側(cè)214

鍵控邏輯頻率合成器邏輯處理收信監(jiān)視發(fā)信收信載波機(jī)GGT1

T1T2

T2T1+T2

T1+T2音頻接口功能示意圖頻率合成收信監(jiān)215KQF1QF2QF3QF4QF5QF6ABCD區(qū)內(nèi)故障本側(cè)正方向元件動(dòng)作同時(shí)收到對(duì)側(cè)的允許信號(hào)KQF1QF2QF3QF4QF5QF6ABCD區(qū)內(nèi)故障本側(cè)正216kQF1QF2QF3QF4QF5QF6ABCD區(qū)外故障近故障點(diǎn)一側(cè):正方向元件不動(dòng)作遠(yuǎn)故障點(diǎn)一側(cè):收不到對(duì)側(cè)的允許信號(hào)kQF1QF2QF3QF4QF5QF6ABCD區(qū)外故障近故障2171.區(qū)內(nèi)故障通道破壞引起的問題

采用允許信號(hào)時(shí),高頻通道一旦破壞,將造成內(nèi)部故障保護(hù)拒動(dòng)。允許式高頻方向保護(hù)的問題1.區(qū)內(nèi)故障通道破壞引起的問題采用允許信號(hào)時(shí),高頻通道一218

解決方法采用解除閉鎖式(微機(jī)保護(hù)中采用)起動(dòng)前鑒頻信號(hào)正常起動(dòng)后收不到允許信號(hào)相間故障本側(cè)正方向元件可靠動(dòng)作解決方法采用解除閉鎖式(微機(jī)保護(hù)中采用)起動(dòng)前鑒頻信號(hào)正常2192.單側(cè)電源內(nèi)部故障的問題單電源內(nèi)部故障時(shí),由于另一側(cè)未合閘,方向元件不動(dòng)作,不能向合閘側(cè)發(fā)出高頻允許信號(hào),因此,合閘側(cè)保護(hù)拒動(dòng)。QF1AQF2Bk2.單側(cè)電源內(nèi)部故障的問題單電源內(nèi)部故障時(shí),由于另一側(cè)未合閘220

采用三跳回授功能收到對(duì)側(cè)允許信號(hào)本側(cè)斷路器為三跳位置向?qū)?cè)發(fā)出允許信號(hào)解決方法采用三跳回授功能收到對(duì)側(cè)允許信號(hào)解決方法221電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課件222

高頻保護(hù)中的方向測(cè)量元件負(fù)序功率方向元件的動(dòng)作區(qū)反應(yīng)負(fù)序電壓與負(fù)序電流的相位關(guān)系動(dòng)作區(qū)高頻保護(hù)中的方向測(cè)量元件負(fù)序功率方向元件的動(dòng)作區(qū)反應(yīng)負(fù)序電223零序功率方向元件的動(dòng)作區(qū)反應(yīng)零序電壓與零序電流的相位關(guān)系動(dòng)作區(qū)零序功率方向元件的動(dòng)作區(qū)反應(yīng)零序電壓與零序電流的相位關(guān)系動(dòng)作224工頻變化量方向元件

QF1QF2

F點(diǎn)發(fā)生單相金屬性接地的系統(tǒng)工頻變化量方向元件QF1225

QF1QF2

QF1QF2

正常負(fù)荷狀態(tài)短路附加狀態(tài)QF1QF2QF1QF2226

QF1QF2正方向故障的事故系統(tǒng)圖QF1QF2正方向故障的227電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課件228正方向元件動(dòng)作判據(jù)反方向元件動(dòng)作判據(jù)正方向元件動(dòng)作判據(jù)反方向元件動(dòng)作判據(jù)229電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課件230

反方向故障的事故系統(tǒng)

QF1QF2

231電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課件232電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課件233方向元件動(dòng)作區(qū)方向元件動(dòng)作區(qū)234結(jié)論正方向故障時(shí):反方向故障時(shí):元件可靠不動(dòng)作元件可靠動(dòng)作,元件可靠不動(dòng)作元件可靠動(dòng)作,結(jié)論正方向故障時(shí):反方向故障時(shí):元件可靠不動(dòng)作元件可靠2353適應(yīng)過渡電阻能力強(qiáng)。4可適用于具有串聯(lián)補(bǔ)償電容的高壓輸電線路。5對(duì)于大系統(tǒng)長(zhǎng)線路加入補(bǔ)償阻抗,靈敏度不會(huì)降低。2非全相運(yùn)行、系統(tǒng)振蕩方向元件的性能不受影響。1分析所得結(jié)論與故障類型無關(guān)優(yōu)點(diǎn)3適應(yīng)過渡電阻能力強(qiáng)。4可適用于具有串聯(lián)補(bǔ)償電容的高壓輸2364輸電線路的光纖縱差保護(hù)4輸電線路的光纖縱差保護(hù)237輸電線路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)穩(wěn)態(tài)差動(dòng)電流穩(wěn)態(tài)制動(dòng)電流QF1QF2MN輸電線路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)穩(wěn)態(tài)差動(dòng)電流穩(wěn)態(tài)制動(dòng)電流QF1QF2M238輸電線路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)突變量差動(dòng)電流突變量制動(dòng)電流輸電線路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)突變量差動(dòng)電流突變量制動(dòng)電流239分相縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的特性分相縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的特性240零序差動(dòng)保護(hù)的特性零序差動(dòng)保護(hù)的特性241突變量差動(dòng)的動(dòng)作方程不經(jīng)電容電流補(bǔ)償經(jīng)電容電流補(bǔ)償突變量差動(dòng)的動(dòng)作方程不經(jīng)電容電流補(bǔ)償經(jīng)電容電流補(bǔ)償242高定值差動(dòng)的動(dòng)作方程不經(jīng)電容電流補(bǔ)償經(jīng)電容電流補(bǔ)償高定值差動(dòng)的動(dòng)作方程不經(jīng)電容電流補(bǔ)償經(jīng)電容電流補(bǔ)償243低定值差動(dòng)的動(dòng)作方程不經(jīng)電容電流補(bǔ)償經(jīng)電容電流補(bǔ)償?shù)投ㄖ挡顒?dòng)的動(dòng)作方程不經(jīng)電容電流補(bǔ)償經(jīng)電容電流補(bǔ)償244零序差動(dòng)的動(dòng)作方程按線路內(nèi)部經(jīng)高阻接地有靈敏度整定220kV線路按過渡電阻為100歐500kV線路按過渡電阻為300歐零序差動(dòng)的動(dòng)作方程按線路內(nèi)部經(jīng)高阻接地有靈敏度整定220kV245定值整定原則分相差動(dòng)低定值:長(zhǎng)線路投入電容電流補(bǔ)償按大于,短線路一般不低于分相差動(dòng)高定值:長(zhǎng)線路投入電容電流補(bǔ)償按大于,不投電容電流補(bǔ)償按大于短線路一般不低于定值整定原則分相差動(dòng)低定值:長(zhǎng)線路投入電容電流補(bǔ)償按大于246定值整定原則零序差動(dòng)定值:1按躲過區(qū)外三相短路零序最大不平衡電流;2按區(qū)內(nèi)經(jīng)高阻接地故障有足夠靈敏度整定;3一般不低于;定值整定原則零序差動(dòng)定值:1按躲過區(qū)外三相短路零序最大不平247縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的電容電流補(bǔ)償縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的電

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