①、用于监视电力系统的正常运行,当被?;さ牡缌ο低撤⑸收鲜?,应该由该元件的继电?;ぷ爸醚杆僮既返馗牙牍收显ui近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以zui大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响。当系统和设备发生的故障足以损坏设备或危及电网安全时,继电保护装置能zui大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响。(如:单相接地、变压器轻、重瓦斯信号、变压器温升过高等)。
②、反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号,提示值班员迅速采取措施,使之尽快恢复正常,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电?;ぷ爸迷市泶ǖ难邮倍?。
③、实现电力系统的自动化和远程操作,以及工业生产的自动控制。如:自动重合闸、备用电源自动投入、???、遥测等。
继电保护装置的基本要求
继电?;ぷ爸糜β憧煽啃浴⒀≡裥?、灵敏性和速动性的要求:这四“性”之间紧密,既矛盾又统。
A、动作选择性---指先由故障设备或线路本身的?;で谐收希惫收仙璞富蛳呗繁旧淼谋;せ蚨下菲骶芏?,才允许由相邻设备?;ぁ⑾呗繁;せ蚨下菲魇Я楸;だ辞谐收?。上、下级电网(包括同级)继电?;ぶ涞恼?,应遵循逐级配合的原则,以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。切断系统中的故障部分,而其它非故障部分仍然继续供电。
B、动作速动性---指?;ぷ爸糜】烨谐搪饭收希淠康氖翘岣呦低澄榷ㄐ裕跚峁收仙璞负拖呗返乃鸹党潭?,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。
C、动作灵敏性---指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,?;ぷ爸糜哂斜匾牧槊粝凳ü娉讨杏芯咛骞娑ǎ?。通过继电?;さ恼ㄖ道词迪?。整定值的校验般年进行次。
D、动作可靠性---指继电?;ぷ爸迷诒;し段诟枚魇庇煽慷?,在正常运行状态时,不该动作时应可靠不动作。任何电力设备(线路、母线、变压器等)都不允许在无继电?;さ淖刺略诵校煽啃允嵌约痰绫;ぷ爸眯阅艿膠ui根本的要求。
继电保护主要是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化构成继电?;ざ鞯脑恚褂衅渌奈锢砹?,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下,不管反应哪种物理量,继电?;ぷ爸枚及ú饬坎糠郑ê投ㄖ档髡糠郑?、逻辑部分、执行部分。
①、电力系统运行中的参数(如电流、电压、功率因数角)在正常运行和故障情况时是有明显区别的。继电保护装置就是利用这些参数的变化,在反映、检测的基础上来判断电力系统故障的性质和范围,进而作出相应的反应和处理(如发出警告信号或令断路器跳闸等)。
②、继电?;ぷ爸玫脑砜蛲挤治觯?br />
A、取样单元---它将被?;さ牡缌ο低吃诵兄械奈锢砹浚ú问┚缙衾氩⒆晃痰绫;ぷ爸弥斜冉霞鸬ピ梢越邮艿男藕?,由台或几台传感器如电流、电压互感器组成。
B、比较鉴别单元---包括给定单元,由取样单元来的信号与给定信号比较,以便下级处理单元发出何种信号。(正常状态、异常状态或故障状态)比较鉴别单元可由4只电流继电器组成,二只为速断?;?,另二只为过电流?;ぁ5缌骷痰缙鞯恼ㄖ导次ǖピ?,电流继电器的电流线圈则接收取样单元(电流互感器)来的电流信号,当电流信号达到电流整定值时,电流继电器动作,通过其接点向下级处理单元发出使断路器zui终掉闸的信号;若电流信号小于整定值,则电流继电器不动作,传向下级单元的信号也不动作。鉴别比较信号“速断”、“过电流”的信息传送到下单元处理。
C、处理单元---接受比较鉴别单元来的信号,按比较鉴别单元的要求进行处理,根据比较环节输出量的大小、性质、组合方式出现的先后顺序,来确定?;ぷ爸檬欠裼Ω枚?;由时间继电器、中间继电器等构成。电流?;ぃ核俣?--中间继电器动作,过电流——时间继电器动作。(延时过程)
D、执行单元---故障的处理通过执行单元来实施。执行单元般分两类:类是声、光信号继电器;(如电笛、电铃、闪光信号灯等)另类为断路器的操作机构的分闸线圈,使断路器分闸。
E、控制及操作电源---继电?;ぷ爸靡笥凶约憾懒⒌慕涣骰蛑绷鞯缭?,而且电源功率也因所控制设备的多少而增减;交流电压般为220伏,功率1KVA以上。
①、电流?;ぃ海ò凑毡;さ恼ㄔ?,保护范围及原理特点)
A、过电流?;?--是按照躲过被保护设备或线路中可能出现的zui大负荷电流来整定的。如大电机启动电流(短时)和穿越性短路电流之类的非故障性电流,以确保设备和线路的正常运行。为使上、下级过电流?;つ芑竦醚≡裥裕谑毕奚仙栌懈鱿嘤Φ募恫?。
B、电流速断保护---是按照被?;ど璞富蛳呗纺┒丝赡艹鱿值膠ui大短路电流或变压器二次侧发生三相短路电流而整定的。速断?;ざ?,理论上电流速断?;っ挥惺毕蕖<匆粤忝爰耙韵率毕薅骼辞卸隙下菲鞯?。
过电流?;ず偷缌魉俣媳;こE浜鲜褂?,以作为设备或线路的主保护和相邻线路的备用?;?。
C、定时限过电流保护---在正常运行中,被保护线路上流过zui大负荷电流时,电流继电器不应动作,而本级线路上发生故障时,电流继电器应可靠动作;定时限过电流?;び傻缌骷痰缙鳌⑹奔浼痰缙骱托藕偶痰缙魅槌桑ǖ缌骰ジ衅鞫尾嗟牡缌骷痰缙鞑饬康缌鞔笮?rarr;时间继电器设定动作时间→信号继电器发出动作信号);定时限过电流?;さ亩魇奔溆攵搪返缌鞯拇笮∥薰?,动作时间是恒定的。(人为设定)
D、反时限过电流?;?--继电?;さ亩魇奔溆攵搪返缌鞯拇笮〕煞幢?,即短路电流越大,继电?;さ亩魇奔湓蕉?,短路电流越小,继电?;さ亩魇奔湓匠ぁT?0KV系统中常用感应型过电流继电器。(GL-型)
E、无时限电流速断---不能保护线路全长,它只能?;は呗返牟糠?,系统运行方式的变化,将影响电流速断的?;し段В吮Vざ鞯难≡裥?,其起动电流必须按zui大运行方式(即通过本线路的电流为zui大的运行方式)来整定,但这样对其它运行方式的保护范围就缩短了,规程要求zui小?;し段Р挥π∮谙呗啡さ?5%。另外,被保护线路的长短也影响速断?;さ奶匦裕毕呗方铣な?,?;し段Ь徒洗?,而且受系统运行方式的影响较小,反之,线路较短时,所受影响就较大,?;し段趸崴醵涛?。
②、电压?;ぃ海ò凑障低车缪狗⑸斐;蚬收鲜钡谋浠鞯募痰绫;ぃ?br />
A、过电压?;?--防止电压升高可能导致电气设备损坏而装设的。(雷击、高电位侵入、事故过电压、操作过电压等)10KV开闭所端头、变压器高压侧装设避雷器主要用来?;た厣璞浮⒈溲蛊?;变压器低压侧装设避雷器是用来防止雷电波由低压侧侵入而击穿变压器绝缘而设的。
B、欠电压?;?--防止电压突然降低致使电气设备的正常运行受损而设的。
C、零序电压保护---为防止变压器相绝缘破坏造成单相接地故障的继电?;?。主要用于三相三线制中性点绝缘(不接地)的电力系统中。零序电流互感器的次侧为被?;は呗罚ㄈ绲缋氯嘞撸咎自诘缋律?,二次绕组接电流继电器;电缆相线必须对地绝缘,电缆头的接地线也必须穿过零序电流互感器;原理:正常运行及相间短路时,次侧零序电流为零(相量和),二次侧内有很小的不平衡电流。当线路发生单相接地时,接地零序电流反映到二次侧,并流入电流继电器,当达到或超过整定值时,动作并发出信号。(变压器零序电流互感器串接於零线端子出线铜排)
③、瓦斯?;ぃ河徒奖溲蛊髂诓糠⑸收鲜?,短路电流所产生的电弧使变压器油和其它绝缘物产生分解,并产生气体(瓦斯),利用气体压力或冲力使气体继电器动作。故障性质可分为轻瓦斯和重瓦斯,当故障严重时(重瓦斯)气体继电器触点动作,使断路器跳闸并发出报警信号。轻瓦斯动作信号般只有信号报警而不发出跳闸动作。
变压器初次投入、长途运输、加油、换油等原因,油中可能混入气体,积聚在气体继电器的上部(玻璃窗口能看到油位下降,说明有气体),遇到此类情况可利用瓦斯继电器顶部的放气阀(螺丝拧开)放气,直瓦斯继电器内充满油??悸前踩诒溲蛊魍5缡苯蟹牌?。容量在800KVA及以上的变压器应装设瓦斯保护。
④差动保护:这是种按照电力系统中,被?;ど璞阜⑸搪饭收?,在?;ぶ胁牟畹缌鞫鞯闹直;ぷ爸?。常用做主变压器、发电机和并联电容器的?;ぷ爸茫雌渥爸梅绞降牟煌煞治?br />
A、横联差动保护---常用作发电机的短路?;ず筒⒘缛萜鞯谋;?,般设备的每相均为双绕组或双母线时,采用这种差动保护。
B、纵联差动?;?--般常用作主变压器的?;ぃ亲疟;け溲蛊髂诓亢屯獠抗收系闹鞅;?。
⑤高频保护:这是种作为主系统、高压长线路的高可靠性的继电?;ぷ爸谩D壳拔夜呀ǔ傻亩嗵?00KV的超高压输电线路就要求使用这种可行性、选择性、灵敏性和动作迅速的?;ぷ爸?。高频保护分为相差高频?;?;方向高频?;ぁ?br />
相差高频?;さ幕驹硎潜冉狭蕉说缌鞯南辔坏谋;?。规定电流方向由母线流向线路为正,从线路流向母线为负。就是说,当线路内部故障时,两侧电流同相位而外部故障时,两侧电流相位差180度。方向高频?;さ幕竟ぷ髟硎?,以比较被?;は呗妨蕉说墓β史较?,来判别输电线路的内部或外部故障的种?;ぷ爸?。
⑥距离?;ぃ赫庵旨痰绫;ひ彩侵飨低车母呖煽啃?、高灵敏度的继电保护,又称为阻抗?;ぃ庵直;な前凑粘は呗?故障点不同的阻抗值而整定的。
⑦平衡?;ぃ赫馐侵肿魑哐共⒘缛萜鞯谋;ぷ爸?。继电保护有较高的灵敏度,对于采用双星形接线的并联电容器组,采用这种?;そ衔室恕K歉莶⒘缛萜鞣⑸收鲜辈牟黄胶獾缌鞫鞯闹直;ぷ爸?。
⑧负序及零序?;ぃ赫馐亲魑嗟缌ο低持蟹⑸欢猿贫搪饭收虾徒拥毓收鲜钡闹饕;ぷ爸?。
⑨方向保护:这是种具有方向性的继电保护。对于环形电网或双回线供电的系统,某部分线路发生故障时,而故障电流的方向符合继电?;ふǖ牡缌鞣较?,则?;ぷ爸每煽康囟鳎谐收系?。
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