繼電保護(hù) 學(xué)習(xí)感悟

繼電保護(hù)繼電保護(hù)包含：繼電保護(hù)技術(shù)，繼電保護(hù)裝置。為了及時正確處理故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，避免事故發(fā)生產(chǎn)生了繼電保護(hù)，它是一種重要的反事故措施，繼電保護(hù)裝置是完成繼電保護(hù)的核心。繼電保護(hù)裝置就是能反映電力系統(tǒng)中電器元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動作于斷路跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。繼電保護(hù)的基本任務(wù)：1·當(dāng)電力系統(tǒng)中某電器元件發(fā)生故障時，能制動、迅速、有選著的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，避免故障元件繼續(xù)遭到破壞，使非故障元件迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。2·當(dāng)系統(tǒng)中電器元件出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時，能及時的反映并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件發(fā)出信號或跳閘。繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本任務(wù)，就是要對各種繼電保護(hù)給出整定值。繼電保護(hù)的四個特性特性：選擇性速動性靈敏性可靠性。繼電保護(hù)的流程被測物理量→測量元件→邏輯元件分析→執(zhí)行元件→跳閘或信號認(rèn)識電力學(xué)中的常用字母Ij基準(zhǔn)電流Sj基準(zhǔn)容量Vj基準(zhǔn)電壓Kk可靠系數(shù)Zxt系統(tǒng)阻抗Kk可靠系數(shù)Imax最大電流Imin最小電流Idz動作電流Ijy校驗(yàn)值Zxl線路阻抗Kfh負(fù)荷系數(shù)Ifh負(fù)荷電流Id短路電流Kf返回系數(shù)Kzqd自啟動系數(shù)Kzz助增系數(shù)Ve額定電壓Idz動作電流Udz動作電壓如Ifh負(fù)荷電流，I電流的代表fh是負(fù)荷fuhe，拼音的縮寫。繼電保護(hù)分為：線路的保護(hù)，變壓器的保護(hù)，電容器的保護(hù)，發(fā)電機(jī)的保護(hù)等。線路保護(hù)電抗：電力線路電抗是由于導(dǎo)線中通過交流電流時在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生交變磁場而形成的對電流的阻抗。電納：電力線路的電容反映了導(dǎo)線帶電時，在其周圍介質(zhì)中建立的電廠效應(yīng)，由正常運(yùn)行的三相電力線路中導(dǎo)線之間的電容及導(dǎo)線與地之間的電容便組成了一相工作電容。靈敏系數(shù)一般分為主保護(hù)靈敏系數(shù)和后背保護(hù)靈敏系數(shù)兩種，保護(hù)范圍末端的靈敏系數(shù)等于標(biāo)么制計(jì)算中，基準(zhǔn)條件一般選基準(zhǔn)容量Sj=100MVA基準(zhǔn)電壓Uj=Up（Up為電網(wǎng)線電壓平均值）。標(biāo)么值：進(jìn)行電力系統(tǒng)計(jì)算時，采用沒有單位的阻抗，導(dǎo)納，電壓，電流，功率等的相對值進(jìn)行計(jì)算稱標(biāo)么值。標(biāo)么值等于實(shí)際有名值除以基準(zhǔn)值。線電壓與相電壓的標(biāo)么值相等，三相功率與單相功率的標(biāo)么值相等。線路標(biāo)么值X*j=Xd*Sj/Uj2X*d額定容量下的次暫態(tài)標(biāo)么值。變壓器X*j=Uk﹪*Sj/100*SeUk﹪短路電壓百分比。變壓器的短路電壓標(biāo)么值等于短路電抗標(biāo)么值。相應(yīng)的一些換算公式：Ij=Sj/（1.732*Uj）Zj=Uj2/Sj無限時電流速斷，無限時電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線路全長且保護(hù)范圍受運(yùn)行方式的影響。無限時電流速斷保護(hù)范圍求發(fā)：Idz=0.866Em/Xm.max+XL.minLmin=1/X（0.866*Em/Idz-Xm.max）XL被保護(hù)線路單位長度的正序電抗。Xm.max是M側(cè)系統(tǒng)等值的最大系統(tǒng)電抗。限時電流速斷，由于無限時電流速斷保護(hù)一般不能保護(hù)線路的全長，無法切除本線路無限時電流速斷的保護(hù)范圍以外的短路故障，因此增設(shè)了限時電流速斷保護(hù)，它的動作范圍包括被保護(hù)線路的全長。靈敏度德校驗(yàn)：是驗(yàn)證限時電流速斷是否在任何情況下都能保護(hù)線路的全長。Kk=Idmin/IdzId.min是在系統(tǒng)最小方式下被保護(hù)線路末端發(fā)生兩相金屬性短路故障時流經(jīng)保護(hù)的短路電流。定時限過電流保護(hù)，限時電流速斷雖能保護(hù)線路的全長，但不能作為下一線路保護(hù)的后背，而定時限過電流保護(hù)不僅能保護(hù)本線路全長，還能保護(hù)相鄰線路的全長，可以起到后備的作用。這是因?yàn)檫^電流保護(hù)不是按躲過某一短路電流，而是按躲過最大負(fù)荷電流來整定的，故它的動作電流值較低，靈敏度較高，保護(hù)范圍大。同限時電流速斷保護(hù)一樣，定時限過電流保護(hù)也是靠適當(dāng)選取動作電流和動作時限來獲得選著性的。過流保護(hù)靈敏度的校驗(yàn)：1·當(dāng)過流保護(hù)作為本線路的近后備保護(hù)時，器校驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)選在本線路的末端，Klm大于等于1.3~1.5.2·當(dāng)過流保護(hù)作為相鄰元件的遠(yuǎn)后備時，其校驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)選在相鄰線路（元件）末端，要求Klm大于等于1.2.瞬時電流速斷保護(hù)整定計(jì)算原則：*1·按躲本線路末端母線故障整定當(dāng)本線路末端有多條出線或多臺變壓器時，按躲本線路末端母線故障的最大電流整定，Idz=Kk*Idmax=Kk*Ij/（Zxtmax+Zxl）2·按與變壓器速動保護(hù)配合整定當(dāng)線路無其他出線，僅有變壓器時，如果變壓器速動保護(hù)有跳閘自保持，線路保護(hù)有自動重合閘裝置。當(dāng)線路末端有一臺變壓器，器主保護(hù)為瞬時電流速斷時，與瞬時電流速斷配合整定。Idz=Kk*I`dz變壓器速斷保護(hù)區(qū)L得計(jì)算Id1=I`dz=Id（2-L）/ZId1變壓器的三相短路電流Id線路中的短路電流。Kk是由于計(jì)算，測量，調(diào)試及繼電器等各項(xiàng)誤差的影響，使保護(hù)的整定值偏離預(yù)定數(shù)值可能引起動作。為此，整定計(jì)算公式中引入了可靠系數(shù)。瞬時電流閉鎖電壓速斷保護(hù)整定原則：保護(hù)區(qū)很小或?yàn)榱銜r瞬時電流速斷不能滿足保護(hù)性能則選取瞬時電流閉鎖電壓速斷。1·按躲本線路末端母線故障整定對于瞬時電流閉鎖電壓速斷保護(hù)中的電流元件（一般起閉鎖作用），按保證本線路末端故障有足夠靈敏度整定，對于電壓元件（控制保護(hù)區(qū)，保證選著性），按躲本線路末端母線故障整定。電流元件定值：Idz=Idmin（2）/Klm=0.866Ij/Klm*（Zxtmin+Zxl）電壓元件定值Udz=Ucymin/Kk=Zxl/Kk*（Zxtmin+Zxl）Ucymin線路末端故障保護(hù)安裝處母線最小殘壓標(biāo)么值。2·按電流電壓元件保護(hù)區(qū)相等整定3·按斷流電壓元件靈敏度相等整定4·按保證母線殘壓整定5·按與本線路末端變壓器速動保護(hù)配合整定變壓器保護(hù)區(qū)的計(jì)算與瞬時電流速斷一樣延時電流速斷整定計(jì)算：Kfz多電源的電力系統(tǒng)中，相鄰上，下兩級保護(hù)間的整定配合，還受到中間分支電源的影響，將使上一級保護(hù)縮短或伸長，整定公式中需要引入分支系數(shù)。延時電流速斷保護(hù)屬2段，應(yīng)保護(hù)全線，并與相鄰下一級線路保護(hù)1段相配合。1·與相鄰線瞬時電流速斷保護(hù)配合整定。Idz=Kk*Kfzmax*Id1Kfzmax=本線最大分支電流/被配合線路故障電流Kfz=I1/I2=Zxt（2）min/（Zxt1max+Zxl+Zxt2min）2·與相鄰線瞬時電流閉鎖電壓速斷保護(hù)配合3·與相鄰線距離保護(hù)1段配合整定4·與相鄰全線速動保護(hù)配合整定5·與線路末端變壓器或“T”接變壓器速動保護(hù)配合整定*6·按保證本線路末端故障靈敏度整定Idz=Idmin/Klm=0.866Ij/Klm*（Zxtmin+Zxl）7·按躲震蕩影響整定過流保護(hù)整定計(jì)算：過流保護(hù)是階段式保護(hù)的后備段，除對本線故障有足夠靈敏度外，對相鄰線也應(yīng)有一定遠(yuǎn)后備靈敏度，保護(hù)動作電流應(yīng)大于本線路最大負(fù)荷電流。一·不帶低電壓閉鎖的定時限過電流保護(hù)整定1·按躲開本線路最大負(fù)荷電流整定饋線是配電網(wǎng)中的一個術(shù)語，它可以指與任意配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)相連接的支路，可以是饋入支路，也可以是饋出支路。但因?yàn)榕潆娋W(wǎng)的典型拓?fù)涫禽椛湫?，所以大多饋線中的能量流動是單向的。但為提高供電可靠性，配網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化很復(fù)雜，功率的傳輸也并非絕對是一個方向。所以粗略地說，配電網(wǎng)中的支路都可稱之為饋線。對電網(wǎng)中非直饋線Idz=Kk*Ifh.max/Kf對電網(wǎng)中直饋線Idz=Kk*Kk*Ifh.max/Kf2·與相鄰單回線定時限過電流保護(hù)配合整定Idz=Kk*Kfz.max*Idz33·與相鄰環(huán)網(wǎng)線定時限過電流保護(hù)配合整定4·與相鄰單回線相間距離3段配合整定5·與相鄰換網(wǎng)線的相間距離3段配合整定6·對于單電源線路或雙電源有“T”接變壓器的線路7·保護(hù)靈敏度計(jì)算Klm=Id2min/Idz二·帶低電壓閉鎖的定時限過電流保護(hù)整定不考慮電動機(jī)自啟動問題，可躲開本線路正常情況下的最大負(fù)荷電流。電壓元件整定：按躲母線最低運(yùn)行電壓整定Udz=Ufh.min/Kk*KfUfh.min=0.9~0.95額定電壓三·帶復(fù)合電壓閉鎖的定時限過電流保護(hù)整定Udz=Kk*U2bp.max/Kf負(fù)序電壓元件按躲正常運(yùn)行中最大不平衡電壓整定。U2bp.max電壓互感器二次負(fù)序最大不平衡電壓。保護(hù)范圍受運(yùn)行方式的影響大以及靈敏性差是電流電壓保護(hù)的主要缺點(diǎn)。一、最大方式：是指電網(wǎng)所有設(shè)備投入運(yùn)行，總有功達(dá)到最大，發(fā)生故障后，短路點(diǎn)的短路電流達(dá)到最大。二、最小方式：是指電網(wǎng)盡可能少的設(shè)備運(yùn)行，總有功達(dá)到最小，發(fā)生故障后，短路點(diǎn)的短路電流最小。一個廠站的母線無論接幾臺變壓器，一般應(yīng)考慮其中容量最大的一臺停運(yùn)，一個廠站的母線上接有多條線路，一般應(yīng)考慮一條線路檢修，另一條線路又遇故障的方式Dm—幾何均距，D1、D2、D3—線間距離；為使用方便，對各種幾何均距的導(dǎo)線電抗值已預(yù)先算出并制成表格，在計(jì)算時，只需查找。幾何均距為：Dm=短路電流的計(jì)算：大方式下Idmax=Ij/Xxtmax+Xxl小方式下Idmin=0.866Ij/Xxtmin+Xxl接地保護(hù)，零序保護(hù)，距離保護(hù)。電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)是指三相電力系統(tǒng)中繞組或線圈采用星形連接的電力設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器等）各相的連接對稱點(diǎn)和電壓平衡點(diǎn)，其對地電位在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時為零或接近于零。電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地是一種工作接地，保證電力設(shè)備和整個電力系統(tǒng)在正常及故障狀態(tài)下具有適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行條件。只有接地才有零序電流零序電流的分段：零序電流一段：1·躲過下一段線路出口處單相或者兩相接地短路時出現(xiàn)的最大零序電流。2·躲開斷路器三相觸頭不同時期合閘時候所出現(xiàn)的最大零序電流。兩者比較取最大零序電流二段：與下一段線路的一段配合，即是躲過下一段的第一段保護(hù)范圍末端接地短路時，通過本保護(hù)裝置的最大零序電流。當(dāng)零序電流的保護(hù)的效果不能滿足電力系統(tǒng)要求時，則應(yīng)裝設(shè)接地距離保護(hù)。距離保護(hù)在線路正常運(yùn)行時的測量阻抗稱為負(fù)荷阻抗其值較大。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時，測量阻抗等于保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)之間的線路阻抗，其值較小，因?yàn)樵诙搪窌r的測量阻抗反映了短路點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)之間距離的長短，所以稱這種原理的保護(hù)為距離保護(hù)。阻抗繼電器是距離保護(hù)的核心元件其作用是測量短路點(diǎn)到保護(hù)安裝點(diǎn)之間的阻抗，并與整定阻抗值進(jìn)行比較，以確定保護(hù)裝置是否動作。距離保護(hù)定值計(jì)算中所用助增系數(shù)或分支系數(shù)的選著及計(jì)算。電流分支系數(shù)是指在相鄰線路短路時，流過本線路的短路電流占流過相鄰線路短路電流的份數(shù)，對過電流保護(hù)來說，在整定配合上應(yīng)選取可能出現(xiàn)的最大分支系數(shù)。Kzz-助增系數(shù)助增系數(shù)等于電流分支系數(shù)的倒數(shù)，助增系數(shù)將使距離保護(hù)測量到的阻抗增大，保護(hù)范圍縮短在整定配合上應(yīng)選取可能出現(xiàn)的最小助增系數(shù)。當(dāng)Kzz小于1時又稱為及出系數(shù)。分支系數(shù)計(jì)算選用的短路點(diǎn)一般應(yīng)選著不利于的運(yùn)行方式下在相鄰線路保護(hù)配合段保護(hù)范圍的末端。分支負(fù)荷電流產(chǎn)生的分支系數(shù)與短路電流的作用相反單較小一般不考慮。距離保護(hù)的整定計(jì)算：距離保護(hù)一段整定計(jì)算1·當(dāng)被保護(hù)線路無中間分支線路（或無分支變壓器）時，定值計(jì)算按躲過本線路末端故障整定，一般可按被保護(hù)線路正序阻抗的百分之八十到百分之八十五計(jì)算。2·當(dāng)線路末端僅為一臺變壓器時（即線路變壓器組），定值計(jì)算按不伸出線路末端變壓器內(nèi)部整定，即按躲過變壓器其他各側(cè)的母線故障整定。3·當(dāng)線路末端變電所為兩臺及以上變壓器并列運(yùn)行且變壓器均裝設(shè)有差動保護(hù)時。如果本線路上裝設(shè)有高頻保護(hù)時，距離1段仍可按（1）項(xiàng)的方式計(jì)算。當(dāng)本線路上未裝設(shè)高頻保護(hù)時，則可以按躲開本線路末端故障或按躲開終端變電所其他母線故障整定。4·當(dāng)線路終端變電所為兩臺及以上變壓器并列運(yùn)行（變壓器未裝設(shè)差動保護(hù)）時，如果本線路未裝設(shè)高頻保護(hù)，根據(jù)情況可以按躲開本線路末端故障，或者按躲變壓器的電流速斷保護(hù)范圍末端故障整定。5·當(dāng)被保護(hù)線路中間接有分支線路或分支變壓器時，其計(jì)算按同時躲開本線路末端和躲開分支線路（分支變壓器）末端故障整定。距離保護(hù)二段整定計(jì)算1·按與相鄰線路距離保護(hù)一段配合整定。2·按躲過相鄰變壓器其他側(cè)母線故障整定。3·按與相鄰距離保護(hù)2段配合整定。4·按保證被保護(hù)線路末端故障保護(hù)有足夠靈敏度整定。5·當(dāng)相鄰線路末端裝設(shè)有其他類型的保護(hù)情況。在電力系統(tǒng)中，距離保護(hù)上，下級保護(hù)段之間必須自定值及時間上相互配合，由于各種類型距離保護(hù)裝置的特點(diǎn)不同，為了防止保護(hù)不當(dāng)所帶來的保護(hù)誤動作，因此必須考慮由此而引起的在定值配合上出現(xiàn)的一些問題。輸電線路線路的接地保護(hù)中性點(diǎn)接地方式：中性點(diǎn)直接接地，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地，中性點(diǎn)不接地四種。系統(tǒng)中全部或部分變壓器中性點(diǎn)直接接地，是大接地電流系統(tǒng)的標(biāo)志。其主要目的是降低對整個系統(tǒng)絕緣水平的要求。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，當(dāng)線路上發(fā)生接地短路時，故障相電壓與電流之比將大于其線路正序相阻抗值，換句話說，母線上故障相電壓值等于故障相電流與其正序相相抗的乘積。為使接地距離保護(hù)正確的反映正序相阻抗值，接地距離保護(hù)需引入零序電流補(bǔ)償系數(shù)進(jìn)行修正。零序電流補(bǔ)償系數(shù)值與線路的正序阻抗值和零序阻抗及零序互感阻抗有關(guān)。Kf按正常運(yùn)行條件量整定的保護(hù)，在受到故障量的作用動作時，當(dāng)故障消失后保護(hù)部能返回到正常位置將發(fā)生誤動作。因此，整定計(jì)算公式中引入了返回系數(shù)。Klm在繼電保護(hù)的范圍內(nèi)發(fā)生故障，保護(hù)裝置反映的靈敏程度成為靈敏度。Kzqd按負(fù)荷電流整定的保護(hù)，必須考慮電動機(jī)自啟動狀態(tài)的影響。二、變壓器保護(hù)整定計(jì)算：變壓器的后備保護(hù)：電流速斷，延時速斷，過流，過負(fù)荷，間隙過流過壓，反時限過流等。1、變壓器的過電流保護(hù)按躲過負(fù)荷電流，考慮到電機(jī)的起動或自起動所產(chǎn)生最大負(fù)荷電流整定,即Idz=KK*Kzq*Ie/KfKK一可靠系數(shù)取1.2~1.3Kzq一綜合負(fù)荷1.5~2.5；工業(yè)用戶用實(shí)際自起動系數(shù)Kf一繼電器返回系數(shù)，一般取0.8～0.85靈敏性效驗(yàn)，當(dāng)系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下，變壓器二次側(cè)母線兩相短路時，保護(hù)裝置的障靈敏度系數(shù)應(yīng)≥1.25～1.5?？砂聪率接?jì)算：Klm=Idmin/IdzIdmin一本臺變壓器低壓母線故障最小短路電流Idz一本臺過流保護(hù)裝置次動作電流時間的配合：如上一級過流時限為1.5S，T1=0.6s跳分段；（設(shè)10KV出線過流時間）2·變壓器的復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)按變壓器額定電流保護(hù)Idz=kk*Ie/kfIe—額定電流Kk-可靠系數(shù)1.15-1.2Kf—返回系數(shù)0.85與變壓器其他側(cè)配合整定Idz1=kp*Idz2Idz1=kp*Idz3Idz2=Kp*Idz3Kp---配合系數(shù)1.15-1.2靈敏性效驗(yàn)，當(dāng)系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下，變壓器另側(cè)母線兩相短路時，保護(hù)裝置的障靈敏度系數(shù)應(yīng)≥1.25～1.5?？砂聪率接?jì)算：Klm=Idmin/IdzIdmin一本臺變壓器低壓母線故障最小短路電流Idz一本臺過流保護(hù)裝置次動作電流3·過負(fù)荷保護(hù)：一般過負(fù)荷可近似綜合取1