繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)---110kv電網(wǎng)線路保護(hù)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　根據(jù)對繼電保護(hù)速動(dòng)性的要求，在簡單、可靠和保證選擇性的前提下，原則上力求裝設(shè)快速動(dòng)作的保護(hù)。即滿足了繼電保護(hù)的四要素：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。</p><p>　　本設(shè)計(jì)以110KV線路繼電保護(hù)為例，簡述了零序電流保護(hù)和距離保護(hù)的具體整定方法和有關(guān)注意細(xì)節(jié)，對輸電網(wǎng)絡(luò)做了較詳細(xì)的分析同時(shí)對于不同運(yùn)

2、行方式環(huán)網(wǎng)各個(gè)斷路器的情況進(jìn)行了述說，較為合理的選擇了不同線路，不同場合下的斷路器、電流互感器、電壓互感器的型號。</p><p>　　本次110kV相間短路計(jì)算設(shè)計(jì)運(yùn)用到了三段式距離保護(hù)。三段式距離保護(hù)為無時(shí)限電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)、定時(shí)限電流速斷保護(hù)。零序保護(hù)，縱連差動(dòng)保護(hù)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)、最大運(yùn)行方式、距離保護(hù)、110KV線路繼電保護(hù)</p>

3、;<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p><b>　　引言- 1 -</b></p><p>　　1繼電保護(hù)概述- 2 -</p><p>　　1.1繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的作用- 2 -</p&g

4、t;<p>　　1.2繼電保護(hù)的保護(hù)類型- 2 -</p><p>　　1.3繼電保護(hù)的任務(wù)- 2 -</p><p>　　1.4繼電保護(hù)裝置的組成- 3 -</p><p>　　1.5 繼電保護(hù)裝置的分類- 3 -</p><p>　　1.6對繼電保護(hù)的基本要求- 3 -</p><p>　　

5、2 常用繼電器- 6 -</p><p>　　2.1 繼電器的作用- 6 -</p><p>　　2.2 繼電器的型號- 6 -</p><p>　　2.3 常用繼電器的原理- 6 -</p><p>　　3輸電線路保護(hù)的配置- 8 -</p><p>　　3.1三段式電流保護(hù)- 8 -</p>

6、<p>　　3.1.1對相間短路，保護(hù)應(yīng)按下列原則配置- 8 -</p><p>　　3.1.2對相間短路，應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)保護(hù)裝置- 8 -</p><p>　　3.1.3 對線路AB的保護(hù)配置- 8 -</p><p>　　3.1.4 無時(shí)限電流速斷保護(hù)- 8 -</p><p>　　3.1.5 限時(shí)電流速斷保護(hù)-

7、 9 -</p><p>　　3.1.6 定時(shí)限過電流保護(hù)- 9 -</p><p>　　3.2 距離保護(hù)整定計(jì)算的方法及原理- 9 -</p><p>　　3.1.1距離保護(hù)第一段- 9 -</p><p>　　3.1.2距離保護(hù)第二段- 9 -</p><p>　　3.1.3距離保護(hù)的第三段- 10 -&

8、lt;/p><p>　　3.3接地保護(hù)- 11 -</p><p>　　3.3.1基本原理- 11 -</p><p>　　3.3.2零序電流保護(hù)的特點(diǎn)- 11 -</p><p>　　3.3.3無時(shí)限零序保護(hù)整定- 11 -</p><p>　　3.3.4定時(shí)限零序保護(hù)- 11 -</p><

9、;p>　　3.3.5零序過電流保護(hù)- 12 -</p><p>　　3.4輸電線路的縱差動(dòng)保護(hù)- 13 -</p><p>　　3.4.1縱差動(dòng)保護(hù)的基本原理- 13 -</p><p>　　3.4.2不平衡電流- 14 -</p><p>　　3.5高頻保護(hù)- 15 -</p><p>　　3.5.1

10、高頻保護(hù)的基本原理- 15 -</p><p>　　3.5.2高頻保護(hù)的工作原理- 15 -</p><p>　　3.5.3高頻通道及高頻信號類型- 16 -</p><p>　　4整定計(jì)算- 20 -</p><p>　　5線路保護(hù)方式的選擇、配置方案的確定- 22 -</p><p>　　5.1 保護(hù)的配

11、置原則- 22 -</p><p>　　5.2 配置方案的確定- 22 -</p><p>　　5.3 繼電器的選擇- 22 -</p><p>　　6對所選保護(hù)裝置的評價(jià)- 23 -</p><p>　　6.1對零序電流保護(hù)的評價(jià)- 23 -</p><p>　　6.2 電流保護(hù)的綜合評價(jià)- 23 -&l

12、t;/p><p>　　6.3距離保護(hù)的綜合評價(jià)- 23 -</p><p>　　7結(jié) 論- 25 -</p><p>　　總 結(jié)- 26 -</p><p>　　致 謝- 27 -</p><p>　　參考文獻(xiàn)- 28 -</p><p>　　附錄I 三段式電流保護(hù)接線圖- 29

13、 -</p><p>　　附錄II 三段式電流保護(hù)接線展開圖- 30 -</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力。因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚，在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段：繼電

14、保護(hù)的萌芽期、晶體管繼電保護(hù)、集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)和計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)。繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化的發(fā)展。</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅速發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力，與其它保護(hù)。</p>&l

15、t;p>　　繼電保護(hù)的原理是利用被保護(hù)線路或設(shè)備故障前后某些突變的物理量為信號量，當(dāng)突變量到達(dá)一定值時(shí)，起動(dòng)邏輯控制環(huán)節(jié)，發(fā)出相應(yīng)的跳閘脈沖或信號。對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能要求是有選擇性，速動(dòng)性，靈敏性，可靠性。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)以最常見的110KV電網(wǎng)線路保護(hù)設(shè)計(jì)為例進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，要求對整個(gè)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)方面的課程有綜合的了解。特別是對繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)、電路、發(fā)電廠的電氣部分

16、有一定的研究。重點(diǎn)進(jìn)行了電路的化簡，短路電流的求法，繼電保護(hù)中電流保護(hù)、距離保護(hù)的具體計(jì)算。</p><p><b>　　1繼電保護(hù)概述</b></p><p>　　1.1繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的作用</p><p>　　電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，可能發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見的同時(shí)也是最嚴(yán)重的是發(fā)生各種形式的短路。當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，可能產(chǎn)生的后果

17、為：</p><p>　?。?）通過故障點(diǎn)有很大的短路電流和燃起的電弧使故障元件損壞；</p><p>　?。?）短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用引起它們的損壞或壽命縮短；</p><p>　　（3）使電力系統(tǒng)電壓降低，影響電能質(zhì)量；</p><p>　?。?）破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性，使其發(fā)生振蕩甚至使系統(tǒng)瓦解。</p>

18、<p>　　基于以上情況，繼電保護(hù)的作用就是要能反映電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)信號，具體來說體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：</p><p>　?。?）自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除；</p><p>　?。?） 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)的條件動(dòng)作于發(fā)信號，減負(fù)荷或跳閘。</p><p>　

19、　1.2 繼電保護(hù)的保護(hù)類型</p><p>　?。?）電力設(shè)備和線路的保護(hù)應(yīng)有主保護(hù)和后備保護(hù)，必要時(shí)可裝設(shè)輔助保護(hù)。</p><p>　　1）主保護(hù)：滿足系統(tǒng)穩(wěn)定及設(shè)備安全要求，有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和全線故障的保護(hù)。</p><p>　　2）后備保護(hù)：主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用以切除故障的保護(hù)。后備保護(hù)可分為遠(yuǎn)后備和近后備兩種方式。</p>&l

20、t;p>　　3）輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的不足而增設(shè)的簡單保護(hù)。</p><p>　　電力設(shè)備和線路的異常運(yùn)行保護(hù)，是反映被保護(hù)電力設(shè)備或線路異常運(yùn)行狀態(tài)的保護(hù)。</p><p>　?。?）繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求。</p><p>　　1）可靠性是四性的前提，在擬制，配置和維護(hù)保護(hù)裝置時(shí)，都必須滿足可靠性的要求。<

21、/p><p>　　2）選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)拒動(dòng)時(shí)由相鄰設(shè)備或線路保護(hù)切除故障。</p><p>　　3）靈敏性是指在被保護(hù)設(shè)備或線路范圍內(nèi)故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)有足夠</p><p><b>　　的靈敏系數(shù)。</b></p><p>　　4）速動(dòng)性是指保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障

22、，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，限制故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障范圍</p><p>　　1.3繼電保護(hù)的任務(wù)</p><p>　　繼電保護(hù)裝置就是能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動(dòng)裝置。</p><p>　　繼電保護(hù)的基本任務(wù)是：</p><p>　?。?）當(dāng)電力系統(tǒng)中某電器元件發(fā)生故障時(shí)

23、，能自動(dòng)、迅速、有選擇地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。</p><p>　?。?）當(dāng)系統(tǒng)中電氣元件出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，能及時(shí)反應(yīng)并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件發(fā)出信號或跳閘。</p><p>　　1.4繼電保護(hù)裝置的組成</p><p>　　繼電保護(hù)裝置一般由測量元件、邏輯元件和執(zhí)行元件三部分組成，如圖1.1所示。 &l

24、t;/p><p><b>　　被測物理量跳閘或</b></p><p><b>　　信號脈沖</b></p><p><b>　　整定值</b></p><p>　　圖1-1 繼電保護(hù)裝置基本組成框圖</p><p>　　1.5 繼電保護(hù)裝置的分類<

25、/p><p>　　其中按保護(hù)所起的作用分類：主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)等。</p><p>　　主保護(hù)是指滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)元件故障的保護(hù)。</p><p>　　后備保護(hù)是指當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)用來切除故障的保護(hù)。后備保護(hù)又分為遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)兩種。</p><p>　　1.6對繼電保護(hù)的基本要求&

26、lt;/p><p>　　根據(jù)繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中所擔(dān)負(fù)的任務(wù)，繼電保護(hù)裝置必須滿足以下四</p><p>　　個(gè)基本要求，即選擇性、速性動(dòng)、靈敏性和可靠性。</p><p><b>　　1.選擇性</b></p><p>　　所謂繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作選擇性就是指當(dāng)系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時(shí)，</p><p

27、>　　其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備和線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線路的設(shè)備或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，應(yīng)由相鄰的設(shè)備或線路的保護(hù)將故障切除。雖然擴(kuò)大了停</p><p>　　電范圍，但控制了故障的擴(kuò)大，它起著對下一段線路的后備保護(hù)作用。</p><p><b>　　2.速動(dòng)性</b></p><p>　　快速切除故障，可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定

28、性，減輕故障設(shè)備的損壞程度，防止故障的擴(kuò)展，提高自動(dòng)重合閘的成功率，減少對用電單位的影響，迅速恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。</p><p>　　故障切除的時(shí)間等于繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間與斷路器跳閘時(shí)間之和，對于反應(yīng)故障的繼電保護(hù)，要求快速動(dòng)作的主要理由和必要性在于：</p><p>　　(1) 快速切除故障可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；</p><p>　　(2) 快速切

29、除故障可以防止故障的擴(kuò)大，提高自動(dòng)重合閘和備用電源或設(shè)備自動(dòng)投入成功率，因?yàn)榭焖偾谐收?，對提高故障點(diǎn)的滅弧速度，縮小短路持續(xù)時(shí)間，防止出現(xiàn)接地故障發(fā)展為相間故障；兩相短路發(fā)展為三相短路；暫時(shí)性故障發(fā)展為永久性故障等。</p><p>　　(3) 快速切除故障可以減少發(fā)電廠廠用電及用戶電壓降低的時(shí)間，加速恢復(fù)正常運(yùn)行的過程，保證廠用電及用戶工作的穩(wěn)定性。</p><p>　　(4) 快速切

30、除故障可以減輕電氣設(shè)備和線路的損壞程度，短路電流通過的時(shí)間愈長，則設(shè)備損壞的程度就愈嚴(yán)重，甚至燒毀，特別在發(fā)電機(jī)變壓器的內(nèi)部短路時(shí)，是不允許帶時(shí)限切除故障的。從上述理由可知，快速切除故障，對提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性具有重大意義。</p><p>　　(5) 一般快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.08—0.12s，一般斷路器的跳閘時(shí)間為0.1—0.27s，因此，一般快速保護(hù)切除故障的時(shí)間為0.18—0.27s；最快速保護(hù)的動(dòng)

31、作時(shí)間為0.02—0.03s，最小的斷路器跳閘時(shí)間為0.04—0.05s，所以最快速保護(hù)切除故障的時(shí)間為0.06—0.08s。</p><p><b>　　3.靈敏性</b></p><p>　　所謂靈敏性，即在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常工作情況下，繼電保護(hù)裝置的反應(yīng)能力，也就是在保護(hù)范圍內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置以及短路的類型如何，都能敏銳且正確的反應(yīng)。繼電保護(hù)的靈

32、敏性以靈敏系數(shù)來衡量。</p><p>　　對于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量增加的保護(hù)裝置靈敏系數(shù)=保護(hù)區(qū)末端金屬性</p><p>　　短路時(shí)故障參數(shù)的最小計(jì)算值∕保護(hù)裝置動(dòng)作參數(shù)的整定值如：過電流保護(hù)的靈敏系數(shù)為:</p><p><b>　　(1-1) </b></p><p>　　式中 ——保護(hù)區(qū)末端金屬性最小短路電流

33、二次值</p><p>　　——保護(hù)裝置的二次動(dòng)作電流</p><p>　　靈敏系數(shù)= (1-2)</p><p>　　對于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量降低的保護(hù)裝置靈敏系數(shù)=保護(hù)裝置動(dòng)作參數(shù)的</p><p>　　整定值∕保護(hù)區(qū)末端金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的最大計(jì)算值。</p><p>　　靈敏系數(shù)= (1-3)</

34、p><p><b>　　3.可靠性</b></p><p>　　保護(hù)裝置的可靠性是指在其保護(hù)范圍內(nèi)、外發(fā)生故障時(shí)，該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作，不該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠不動(dòng)作。保護(hù)裝置工作的可靠性是非常重要的，因?yàn)椴豢煽康谋Ｗo(hù)裝置輕則誤發(fā)警告信號，重則將擴(kuò)大事故或直接造成事故。</p><p>　　保護(hù)裝置的選擇性、靈敏性、快速性、可靠性這四大基本要求是相互聯(lián)系而有

35、時(shí)又互相矛盾的。在具體考慮保護(hù)的四大基本要求時(shí)，必須從全局著眼。一般來說，在可靠性的前提下，首先要滿足選擇性，非選擇性動(dòng)作是絕對不允許的。但是為了保證選擇性，有時(shí)可能使故障的時(shí)間延長從而要影響到整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，這時(shí)就必須保證快速性而暫時(shí)犧牲部分選擇性，因?yàn)榇藭r(shí)快速性是照顧全局的措施。應(yīng)該指出，這暫時(shí)犧牲選擇性的部分，盡量用自動(dòng)重合閘或備用電源自動(dòng)投入或其他措施予以補(bǔ)救。</p><p>　　保護(hù)裝置不能可靠工

36、作的主要原因是安裝調(diào)試質(zhì)量不高、運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)、繼電器質(zhì)量差及設(shè)計(jì)不合理等。為了提高保護(hù)工作的可靠性，必須注意以下幾個(gè)方面：保護(hù)裝置應(yīng)該采取質(zhì)量高、動(dòng)作可靠的繼電器元件和器件；保護(hù)裝置的接線應(yīng)盡可能地簡化，盡量減少繼電器及串聯(lián)接點(diǎn)；提高保護(hù)裝置的安裝和調(diào)試質(zhì)量，并加強(qiáng)經(jīng)常性的維護(hù)管理。</p><p>　　一套保護(hù)裝置，在滿足選擇性的前提下，應(yīng)有較高的靈敏度。然而有時(shí)為了保證選擇性，往往需要適當(dāng)?shù)亟档鸵恍╈`敏度。例

37、如，有些保護(hù)在計(jì)算其動(dòng)作值時(shí)，為了保證選擇性，就需要考慮保護(hù)裝置間靈敏度的配合，這往往要適當(dāng)增加其動(dòng)作值而降低其靈敏度?？傊?，要處理好這四大要求之間的關(guān)系，必須根據(jù)實(shí)際情況合理地確定保護(hù)方案及正確地選擇保護(hù)動(dòng)作值。</p><p><b>　　2 常用繼電器</b></p><p>　　2.1 繼電器的作用</p><p>　　繼電保護(hù)裝置由若

38、干繼電器組成，繼電器是一種能自動(dòng)動(dòng)作的電器，只要施加一個(gè)物理量或當(dāng)施加的物理量達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，它就動(dòng)作，這種動(dòng)作特性稱為繼電特性。</p><p>　　2.2 繼電器的型號</p><p>　　我國繼電器型號的編制是以漢語拼音字母表示的，由動(dòng)作原理代號，主要功能代號，設(shè)計(jì)序號及主要規(guī)格代號所組成。</p><p>　　2.3 常用繼電器的原理</p>

39、<p>　　1.電磁式過電流繼電器</p><p>　　電磁式過電流繼電器是反應(yīng)被保護(hù)元件電流升高而動(dòng)作的一種繼電器。它是采用轉(zhuǎn)動(dòng)舌片式結(jié)夠，具有一對動(dòng)和觸點(diǎn)，所謂動(dòng)和觸點(diǎn)是指繼電器線圈沒帶電時(shí)打開的觸點(diǎn)，又稱為常開觸點(diǎn)；相對應(yīng)的還又一對動(dòng)段觸點(diǎn)，又稱為常</p><p><b>　　閉觸點(diǎn)。</b></p><p>　　電磁式過電流

40、繼電器在繼電保護(hù)中作為測量元件，它的作用是測量被保護(hù)元件所流過的電流大小并與整定值比較，決定其是否動(dòng)作。即當(dāng)其線圈通以電流時(shí)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩滿足前面關(guān)系時(shí)，繼電器就動(dòng)作或返回。</p><p>　　2.電磁式電壓繼電器</p><p>　　電磁式電壓繼電器分為低電壓繼電器和過電壓繼電器，過電壓繼電器的工作情況與過電流繼電器類似，電磁式低電壓繼電器是反應(yīng)被保護(hù)元件電壓降低而動(dòng)作的一種

41、繼電器。它也是采用轉(zhuǎn)動(dòng)舌片式結(jié)構(gòu)，它一般具有一對動(dòng)合觸點(diǎn)和一對動(dòng)段觸點(diǎn)。</p><p>　　電壓繼電器作為測量元件，它的作用是測量被保護(hù)元件所接入的電壓大小并與其整定值比較，決定其是否動(dòng)作。</p><p><b>　　3.時(shí)間繼電器</b></p><p>　　時(shí)間繼電器是輔助繼電器，它由一個(gè)電磁起動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)一鐘表機(jī)構(gòu)成。電磁起動(dòng)機(jī)構(gòu)采用螺

42、桿線圈式結(jié)構(gòu)，由于保護(hù)的操作電源一般采用直流電源，因此時(shí)間繼電器多為電磁式直流繼電器。</p><p><b>　　3.信號繼電器</b></p><p>　　信號繼電器是輔助繼電器，一般是吸引銜鐵式結(jié)構(gòu)。當(dāng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)，明顯</p><p>　　標(biāo)志出繼電器或保護(hù)裝置動(dòng)作狀態(tài)，或接通燈、聲、光信號電路以便分析保護(hù)動(dòng)作行為和電力系統(tǒng)故障性質(zhì)。&l

43、t;/p><p><b>　　4.中間繼電器</b></p><p>　　中間繼電器作為輔助繼電器一般是銜鐵式結(jié)構(gòu)。用于保護(hù)裝置中以擴(kuò)展前級繼電器觸點(diǎn)對數(shù)或觸點(diǎn)容量。該繼電器觸點(diǎn)可以作成瞬時(shí)動(dòng)作的，也可做成帶有較小時(shí)間動(dòng)作的或延時(shí)返回的。</p><p><b>　　5.阻抗繼電器</b></p><p&g

44、t;　　(1) 全阻抗繼電器：全阻抗繼電器的動(dòng)作特性是以保護(hù)安裝點(diǎn)為圓心、以整定阻抗為半徑所作的一個(gè)園。園內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，園外為非動(dòng)作區(qū)，圓周是動(dòng)作邊界。</p><p>　　全阻抗繼電器具有以下特點(diǎn)：</p><p>　?、倨饎?dòng)阻抗等于整定阻抗；</p><p>　?、谌杩估^電器沒有方向性會(huì)誤動(dòng)作。</p><p>　　(2) 方向阻抗繼電器

45、：方向阻抗繼電器的動(dòng)作特性是以整定阻抗為直徑并且圓周經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的一個(gè)圓，圓內(nèi)為動(dòng)作區(qū)，圓外為非動(dòng)作區(qū)，圓周是動(dòng)作</p><p><b>　　邊界。</b></p><p>　　方向阻抗繼電器有如下特點(diǎn)：</p><p>　?、佼?dāng)測量阻抗的阻抗角不同時(shí)，方向阻抗繼電器的起動(dòng)阻抗也不相同，因此應(yīng)調(diào)整繼電器的最大靈敏角，以使繼電器工作在最靈敏的條

46、件下。</p><p>　?、诜较蜃杩估^電器在第三象限誤動(dòng)作區(qū)，即繼電器本身具有方向性，因此稱之為方向阻抗繼電器。</p><p>　　3輸電線路保護(hù)的配置</p><p>　　3.1三段式電流保護(hù)</p><p>　　3.1.1對相間短路，保護(hù)應(yīng)按下列原則配置</p><p>　　保護(hù)裝置采用遠(yuǎn)后備方式</p&

47、gt;<p>　　下列情況應(yīng)快速切除故障 </p><p>　　a.如線路短路，使發(fā)電廠廠用母線電壓低于額定電壓的60%時(shí)； </p><p>　　b.如切除線路故障時(shí)間長，可能導(dǎo)致線路失去熱穩(wěn)定時(shí)； </p><p>　　c.城市配電網(wǎng)絡(luò)的直饋線路，為保證供電質(zhì)量需要時(shí)； </p><p>　　d.與高壓電網(wǎng)鄰近的線路，如切除

48、故障時(shí)間長，可能導(dǎo)致高壓電網(wǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定問題時(shí)；</p><p>　　3.1.2對相間短路，應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)保護(hù)裝置：</p><p><b>　　單側(cè)電源線路 </b></p><p>　　可裝設(shè)一段或兩段式電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)，必要時(shí)可增設(shè)復(fù)合電壓閉鎖元件。 </p><p>　　由幾段線路串聯(lián)的單側(cè)電源線路及分支線

49、路，如上述保護(hù)不能滿足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求時(shí)，速斷保護(hù)可無選擇地動(dòng)作，但應(yīng)以自動(dòng)重合閘來補(bǔ)救。此時(shí)，速斷保護(hù)應(yīng)躲開降壓變壓器低壓母線的短路。 </p><p>　　3.1.3 對線路AB的保護(hù)配置</p><p>　　為了保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，并將故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)下的影響限制到最小范圍，按照GB 14258—1993《繼電保護(hù)和安裝自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，線路AB應(yīng)裝設(shè)

50、以下配置：</p><p>　　3.1.4 無時(shí)限電流速斷保護(hù)</p><p>　　無時(shí)限電流速斷保護(hù)是反應(yīng)電流升高而不帶時(shí)限的一種電流保護(hù)，其時(shí)由電流繼電器、中間繼電器、和信號繼電器組成。但其受系統(tǒng)的運(yùn)行方式影響，在最大和最小運(yùn)行方式下其保護(hù)范圍大小不同，其最小保護(hù)范圍應(yīng)不小于線路全長的15%-20%。</p><p>　　3.1.5 限時(shí)電流速斷保護(hù)</p

51、><p>　　由于無時(shí)限電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線路的全長，無法切除本線路無時(shí)限電流速斷保護(hù)范圍以外的短路故障，為此增設(shè)限時(shí)電流速斷保護(hù)，它的動(dòng)作范圍應(yīng)包括線路的全長，為了獲得動(dòng)作選擇性，限時(shí)電流速斷保護(hù)必須帶有時(shí)限。</p><p>　　3.1.6 定時(shí)限過電流保護(hù)</p><p>　　限時(shí)電流速斷保護(hù)雖然能保護(hù)線路的全長，但不能作為下一線路的后備保護(hù)，定時(shí)限過電流保護(hù)不

52、僅能保護(hù)線路全長，還能做為下一線路的后備保護(hù)。定時(shí)限過電流保護(hù)是按躲過最大負(fù)荷電流來整定的</p><p>　　3.2 距離保護(hù)整定計(jì)算的方法及原理</p><p>　　3.1.1距離保護(hù)第一段</p><p><b>　　1.動(dòng)作阻抗</b></p><p>　　(1)對輸電線路，按躲過本線路末端短路來整定，即取<

53、;/p><p>　　(3-1) </p><p>　　圖3-1電力系統(tǒng)接線圖</p><p><b>　　(2)動(dòng)作時(shí)限</b></p><p>　　3.1.2距離保護(hù)第二段</p><p><b>　　1．動(dòng)作阻抗</b></p><p>　

54、　（1）與下一線路的第一段保護(hù)范圍配合，并用分支系數(shù)考慮助增及外汲電流對測量阻抗的影響，即</p><p>　　) (3-2)</p><p><b>　　式中為分支系數(shù)</b></p><p><b>　　(3-3)</b></p><p>　?。?）與相鄰變壓器的快

55、速保護(hù)相配合</p><p><b>　　(3-4)</b></p><p>　　?。?）、（2）計(jì)算結(jié)果中的小者作為。</p><p><b>　　2. 動(dòng)作時(shí)限</b></p><p>　　保護(hù)第Ⅱ段的動(dòng)作時(shí)限，應(yīng)比下一線路保護(hù)第Ⅰ段的動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限階段，即</p><p

56、><b>　　(3-5)</b></p><p><b>　　3.靈敏度校驗(yàn)</b></p><p><b>　　(3-6)</b></p><p>　　如靈敏度不能滿足要求，可按照與下一線路保護(hù)第Ⅱ段相配合的原則選擇動(dòng)作阻抗，即</p><p>　　這時(shí)，第Ⅱ段的動(dòng)作時(shí)

57、限應(yīng)比下一線路第Ⅱ段的動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限階段,即</p><p><b>　　(3-7)</b></p><p>　　3.1.3距離保護(hù)的第三段</p><p><b>　　1．動(dòng)作阻抗</b></p><p>　　按躲開最小負(fù)荷阻抗來選擇，若第Ⅲ段采用全阻抗繼電器，其動(dòng)作阻抗為</p>

58、<p>　　(3-8) </p><p><b>　　2．動(dòng)作時(shí)限</b></p><p>　　保護(hù)第Ⅲ段的動(dòng)作時(shí)限較相鄰與之配合的元件保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限階段，即</p><p>　　(3-9) </p><p><b>　　3．靈敏度校驗(yàn)</b><

59、/p><p>　　作近后備保護(hù)時(shí) </p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　作遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí) （3-11） </p><p>　　式中，Kfz為分支系數(shù)，取最大可能值。</p><p><b>　　3.3接地保護(hù)</b>&

60、lt;/p><p><b>　　3.3.1基本原理</b></p><p>　　工作原理:反映被保護(hù)線路零序電流升高而動(dòng)作的保護(hù)</p><p>　　作用：作為被保護(hù)線路接地故障的主保護(hù)</p><p>　　保護(hù)區(qū)：線路始端一部分</p><p>　　整定計(jì)算原則與相間短路的無時(shí)限電流速斷保護(hù)類似&l

61、t;/p><p>　　3.3.2零序電流保護(hù)的特點(diǎn)</p><p>　　1、故障點(diǎn)處的零序電壓最高，離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)，零序電壓越低，變壓器中性點(diǎn)接地處的零序電壓為零。</p><p>　　2、零序電流是由故障點(diǎn)處零序電壓產(chǎn)生，其大小與分布由接地變壓器的分布與數(shù)目決定。 </p><p>　　3、零序或負(fù)序功率方向與正序功率方向相反，即正序功率方向?yàn)橛?/p>

62、母線指向故障點(diǎn)，而零序功率方向卻由故障點(diǎn)指向母線。</p><p>　　3.3.3無時(shí)限零序保護(hù)整定</p><p>　　1、躲過被保護(hù)線路末端接地短路故障時(shí)，流過本保護(hù)的最大零序電流</p><p>　　2、躲過斷路器三相觸頭不同時(shí)合閘時(shí)，流過保護(hù)的最大零序電流。（為提高保護(hù)靈敏度可讓保護(hù)帶有0.1秒延時(shí),此條可不考慮)</p><p>　

63、　當(dāng)被保護(hù)線路采用單相自動(dòng)重合閘時(shí)，保護(hù)還應(yīng)躲過單相重合閘過程中出現(xiàn)非全相運(yùn)行又伴隨振蕩時(shí)的零序電流。</p><p>　　3.3.4定時(shí)限零序保護(hù)</p><p>　　按與相鄰線路的零序Ⅰ段配合整定</p><p><b>　　（3-12）</b></p><p>　　2、按躲過非全相運(yùn)行時(shí)的零序電流整定(不靈敏II段

64、按此原則整定)</p><p>　　3.3.5零序過電流保護(hù)</p><p>　　工作原理:反映被保護(hù)線路零序電流升高而帶有較長時(shí)限動(dòng)作的保護(hù)</p><p>　　作用：作為被保護(hù)線路接地故障的后備保護(hù)</p><p>　　保護(hù)區(qū)：本線路全長和下一相鄰線路全長</p><p>　　出口方式：跳開本線路出口斷路器<

65、/p><p>　　整定計(jì)算原則：1、在下一相鄰線路上發(fā)生三相短路時(shí)，本保護(hù)不動(dòng)作。</p><p>　　2、與下一相鄰線路零序過電流保護(hù)靈敏度配合</p><p>　　零序過電流保護(hù)的整定</p><p>　　躲過相鄰線路出口處發(fā)生三相短路時(shí)，流過保護(hù)的最大不平衡電流。 </p><p><b>　?。?-13）

66、</b></p><p>　　與下一相鄰線路零序過電流保護(hù)靈敏度配合</p><p><b>　?。?-14）</b></p><p>　　圖3-2三段式零序電流保護(hù)原理圖</p><p>　　3.4輸電線路的縱差動(dòng)保護(hù)</p><p>　　3.4.1縱差動(dòng)保護(hù)的基本原理</p&

67、gt;<p>　　輸電線的縱聯(lián)保護(hù)就是用某種通信通道將輸電線兩端的保護(hù)裝置縱向聯(lián)結(jié)起來，將各端的電氣量（電流、功率的方向等）傳送到對端，將兩端的電氣量比較，以判斷故障在本線路范圍內(nèi)還是在線路范圍之外，從而決定是否切斷被保護(hù)線路。因此，從理論上講這種縱聯(lián)保護(hù)有絕對的選擇性。 輸電線的縱聯(lián)保護(hù)隨著所采用的通道不同，在裝置原理、結(jié)構(gòu)、性能和適用范圍方面具有很大差別。縱差動(dòng)保護(hù)是最簡單的一種用輔助導(dǎo)線或稱導(dǎo)引線作為通道的縱

68、聯(lián)保護(hù)縱差動(dòng)保護(hù)的基本原理是基于比較被保護(hù)線路始端和末端電流的大小和相位原理構(gòu)成的。下面就以短線路為例來說明。如圖所示，在線路的兩端裝設(shè)特性和變比完全相同的電流互感器，兩側(cè)電流互感器一次回路的正極性均接于靠近母線的一側(cè)，二次回路的同極性端子相連接（標(biāo)“*”號者為正極性），差動(dòng)繼電器則并聯(lián)聯(lián)接在電流互感器的二次端子上。</p><p>　　按照電流互感器極性和正方向的規(guī)定，一次側(cè)電流從“*”端流入，二次側(cè)電流從“*

69、”端流出。當(dāng)線路正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流是兩側(cè)電流互感器二次側(cè)電流之差，近似為零，也就是相當(dāng)于繼電器中沒有電流流過；當(dāng)被保護(hù)線路內(nèi)部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流是兩側(cè)電流互感器二次側(cè)電流之和。</p><p>　　圖3-3 工作原理說明（正常運(yùn)行及外部故障）</p><p>　　圖3-4工作原理說明（區(qū)內(nèi)故障）</p><p>　　即當(dāng)線路正常運(yùn)行

70、或外部故障（指在兩側(cè)電流互感器所包括的范圍之外故障）時(shí)，如圖所示，在理想情況下，流入繼電器線圈的電流為兩側(cè)電源供給短路點(diǎn)的總電流。大于繼電器的動(dòng)作電流，繼電器動(dòng)作。將線路兩側(cè)的斷路器跳開。</p><p>　　從以上分析看出，縱差動(dòng)保護(hù)裝置的保護(hù)范圍就是線路兩側(cè)電流互感器之間的距</p><p>　　離。保護(hù)范圍以外短路時(shí)，保護(hù)不動(dòng)作，故不需要與相鄰元件的保護(hù)在動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)限上互相配合，

71、因此，它可以實(shí)現(xiàn)全線瞬時(shí)動(dòng)作切除故障。但它不能作相鄰元件的后備保護(hù)。</p><p>　　在線路正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，由于兩側(cè)電流互感器的特性不可能完全一致，以致反映在電流互感器二次回路的電流不等，繼電器中將通過不平衡電流。</p><p>　　3.4.2不平衡電流</p><p>　?。ㄒ唬┓€(wěn)態(tài)不平衡電流</p><p>　　前面講的是被保

72、護(hù)線路兩端的電流互感器的特性完全一致的理想情況，所以在正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流為零。實(shí)際上電流互感器的特性總是有差別的，即使是同一廠家生產(chǎn)的相同型號、相同變比的電流互感器也是如此，這個(gè)特性不同主要表現(xiàn)在勵(lì)磁特性和勵(lì)磁電流不同。當(dāng)一次電流較小時(shí)，這個(gè)差別的表現(xiàn)還不明顯；當(dāng)一次電流較大時(shí)，</p><p>　　電流互感器的鐵芯開始飽和，于是勵(lì)磁電流開始劇烈上升，由于兩電流互感器的勵(lì)磁特性不同，即兩鐵

73、芯的飽和程度不同，所以兩個(gè)勵(lì)磁電流劇烈上升的程度不一樣，造成兩個(gè)二次電流之間的差別較大，飽和程度越嚴(yán)重，這個(gè)差別就越大。</p><p>　　設(shè)電流互感器二次電流為</p><p>　　m=1/ nTA (M－1) （3-15） </p><p>　　n=1/ nTA (N－)

74、 （3-16） </p><p>　　式中1、2——分別為兩側(cè)電流互感器的勵(lì)磁電流。</p><p>　　正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，流入繼電器的電流為</p><p>　　g=（m－n）=1/nTA[(M－1)－（N－2）]</p><p>　　=1/nTA（2－1）= unb

75、 （3-17）</p><p>　　unb——不平衡電流，</p><p>　　由此可見，不平衡電流等于兩側(cè)電流互感器的勵(lì)磁電流之差。因此，凡導(dǎo)致勵(lì)磁電流增加的各種因素，以及兩個(gè)電流互感器的勵(lì)磁特性的差別，是使不平衡電流增大的主要原因。</p><p>　　（二）暫態(tài)過程中的不平衡電流</p><p>　　由于差動(dòng)保護(hù)是瞬時(shí)性動(dòng)作的，因此

76、，需要考慮在外部短路的暫態(tài)過程中，差動(dòng)</p><p>　　回路出現(xiàn)的不平衡電流。這時(shí)短路電流中除含有周期分量外，還含有按指數(shù)規(guī)律衰減的非周期分量，短路電流波形如圖所示。</p><p>　　圖3-5 外部短路暫態(tài)過程中的短路電流和不平衡電流</p><p>　?。╝）一次側(cè)短路電流；(b)不平衡電流</p><p>　　當(dāng)短路電流流過電流互

77、感器的一次側(cè)時(shí)，由于非周期分量對時(shí)間的變化率遠(yuǎn)小于周期分量的變化率，因此，它很難傳變到二次側(cè)，而大部分成為勵(lì)磁電流。另一方面，由于電流互感器勵(lì)磁回路以及二次回路中的磁通不能突變，將在二次回路中引起自由非周期分量電流。因此，在暫態(tài)過程中勵(lì)磁電流將大大超過其穩(wěn)態(tài)電流，并含有很大且緩慢衰減的非周期分量，使其特性曲線偏于時(shí)間軸的一側(cè)，不平衡電流最大值出現(xiàn)在故障以后幾個(gè)周波。</p><p>　　為了保證差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的選擇

78、性，差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流必須躲過最大不平衡電流。</p><p><b>　　3.5高頻保護(hù)</b></p><p>　　3.5.1高頻保護(hù)的基本原理</p><p>　　目前，電壓為220kV及以上的電力系統(tǒng)中，為了保證其并列運(yùn)行的穩(wěn)定性和提高輸送功率，在很多情況下，都要求保護(hù)裝置能無延時(shí)地從線路兩側(cè)切除被保護(hù)線路任何一點(diǎn)的故障。雖然輸電線路的

79、縱差動(dòng)保護(hù)能區(qū)分是保護(hù)范圍內(nèi)部還是外部的故障，并且當(dāng)內(nèi)部故障時(shí)能立即使保護(hù)作用于跳閘，但它僅對短距離輸電線是有效的。對于中、長距離的輸電線路，為了繼電保護(hù)的需要而敷設(shè)輔助電纜，這不僅在經(jīng)濟(jì)上是不合理的，而且在技術(shù)上也是不能實(shí)現(xiàn)的。一般它只用在5—7km以下的輸電線路，國外有用于長達(dá)30km的線路上的保護(hù)方式。為此可引入高頻保護(hù)，它是以輸電線載波通道作為通信通道的縱聯(lián)保護(hù)。高頻保護(hù)廣泛應(yīng)用于高壓和超高壓輸電線路，是比較成熟和完善的一種無時(shí)

80、限快速原理保護(hù)。</p><p>　　3.5.2高頻保護(hù)的工作原理 </p><p>　　高頻保護(hù)的工作原理是：將線路兩端的電流相位或功率方向轉(zhuǎn)化為高頻信</p><p>　　號，然后，利用輸電線路本身構(gòu)成高頻電流通道，將此信號送至對端，以比較兩端電流的相位或功率方向的一種保護(hù)裝置。當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，它瞬時(shí)將兩端的斷路器跳閘。當(dāng)外部故障時(shí)，保護(hù)裝置不動(dòng)

81、作。從原理上看，高頻保護(hù)和縱差動(dòng)保護(hù)的工作原理相似，即它不反應(yīng)保護(hù)范圍以外的故障，同時(shí)在參數(shù)的選擇上無需和下一條線路相配合。高頻保護(hù)主要作為在220kV及以上的電壓等級電網(wǎng)的主保護(hù)。</p><p>　　目前廣泛采用的高頻保護(hù)，按工作原理的不同可分為兩大類，既方向高頻保護(hù)和相差高頻保護(hù)。方向高頻保護(hù)的基本原理是比較線路兩端的功率方向，而相差高頻保護(hù)的基本原理則是比較兩端電流的相位。在實(shí)現(xiàn)以上兩類保護(hù)的過程中，都需

82、要解決一個(gè)如何將功率方向或電流相位轉(zhuǎn)化為高頻信號，以及如何進(jìn)行比較的問題。</p><p>　　相差高頻保護(hù)的基本原理主要是比較兩端電流的相位的保護(hù)。規(guī)定電流方向由母線流向線路為正，從線路流向母線為負(fù)。若線路兩側(cè)電源電勢同相位，系統(tǒng)各元件阻抗角相等，則：當(dāng)線路內(nèi)部故障時(shí)，兩側(cè)電流同相位；當(dāng)外部故障時(shí)，兩側(cè)電流相位差為180°，它就是利用這種原理構(gòu)成的保護(hù)裝置。</p><p>　

83、　方向高頻保護(hù)的基本工作原理是，以比較被保護(hù)線路兩端的功率方向，來判別輸電線路的內(nèi)部或外部故障。</p><p>　　3.5.3高頻通道及高頻信號類型</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)高頻保護(hù)，首先必須解決高頻通道問題，目前廣泛采用輸電線路本身作為一個(gè)通道，即輸電線路在傳輸50Hz工頻電流的同時(shí)，還迭加傳輸一個(gè)高頻信號——稱為載波信號，以進(jìn)行線路兩端電量的比較。為了與傳輸線路中的工頻電流相區(qū)別

84、，載波信號一般采用40—500kHz的高頻電流，這是因?yàn)轭l率低于40kHz，不僅受干擾大且高頻阻波器制造困難。頻率高于500kHz不僅傳輸衰耗大，而且將與廣播電臺(tái)造成互相干擾之緣故。</p><p>　　一、高頻通道的組成 </p><p><b>　　1．輸電線路</b></p><p>　　利用三相輸電線路傳送高頻電流信號，它與一般的

85、通信線路相比有以下優(yōu)點(diǎn)：絕緣水平高、導(dǎo)線截面大、桿塔基礎(chǔ)牢、可靠性高。其缺點(diǎn)是：高頻電流的傳輸要按三相系統(tǒng)考慮，分析、計(jì)算比較復(fù)雜；輸電線路運(yùn)行中不允許輕易停電，給通道檢查、維修造成困難；雷擊、電暈、絕緣子放電、短路等對高頻通道產(chǎn)生強(qiáng)烈的干擾，甚至損壞設(shè)備。</p><p><b>　　2．高頻阻波器</b></p><p>　　高頻阻波器有單頻阻波器、雙頻阻波器、帶

86、頻阻波器和寬帶阻波器等若干類型。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中，為保證保護(hù)工作的可靠性，廣泛使用高頻保護(hù)專用</p><p><b>　　的單頻阻波器。</b></p><p>　　高頻阻波器是由電感線圈和可調(diào)電容組成的并聯(lián)諧振回路，當(dāng)其諧振頻率為選用的載波頻率時(shí)，它所呈現(xiàn)的阻抗最大，約為1000Ω以上，從而使高頻電流限制在被保護(hù)輸電線路以內(nèi)，即在兩側(cè)高頻阻波器之內(nèi)，不致于流入

87、相鄰的線路上去。對工頻電流（50Hz）而言，高頻阻波器的阻抗僅是電感線圈的阻抗，其值約為0.4Ω,因而工頻電流可暢通無阻，不會(huì)影響輸電線路正常傳輸。</p><p><b>　　3．結(jié)合電容器</b></p><p>　　結(jié)合電容器的容量很小，對工頻電流具有很大的阻抗，能阻止工頻電壓侵入高頻收發(fā)信機(jī)，而對高頻電流，則阻抗很小，高頻電流可順利通過。它與連接濾波器共同組成

88、帶通濾波器，只允許此通帶頻率內(nèi)的高頻電流通過。</p><p><b>　　4．連接濾波器</b></p><p>　　連接濾波器是由一個(gè)可調(diào)的空心變壓器4、高頻電纜5和電容器10組成它與結(jié)合電容器共同組成帶通濾波器，此帶通濾波器使所需頻帶的高頻電流能夠通過。</p><p>　　帶通濾波器在線路一側(cè)的阻抗，與輸電線路的波阻抗(約為400Q)匹

89、配；而在電纜一側(cè)的阻抗，則應(yīng)與高頻電纜的波阻抗(約為100Q)相匹配。這樣，就可以避免高頻信號的電磁波在傳送的過程中發(fā)生反射，因而減少高頻能量的附加衰耗，使高頻收信機(jī)收到的高頻功率最大。同時(shí)，還利用連接濾波器進(jìn)一步使高頻收信機(jī)與高壓輸電線路隔離，以保證收發(fā)信機(jī)與人身的安全。</p><p>　　5．高頻電纜 </p><p>　　高頻電纜是一個(gè)單芯同軸電纜。它將位于主控制室內(nèi)的收發(fā)信

90、機(jī)和戶外的連接濾波器連接起來，雖然這段距離僅有幾百米，但由于工作頻率高，若采用普通電纜，衰耗將很大。高頻電纜的波阻抗一般為100Ω左右。</p><p><b>　　6．保護(hù)間隙</b></p><p>　　保護(hù)間隙是高頻通道的輔助設(shè)備。用它來保護(hù)高頻電纜和高頻收發(fā)信機(jī)免遭過電壓的襲擊。</p><p><b>　　7．接地刀閘<

91、;/b></p><p>　　接地刀閘也是高頻通道的輔助設(shè)備。在調(diào)整或檢修高頻收發(fā)信機(jī)和連接濾波器時(shí)，用它來進(jìn)行安全接地，以保證人身和設(shè)備的安全。</p><p><b>　　8．高頻收、發(fā)信機(jī)</b></p><p>　　高頻收發(fā)信機(jī)的作用是發(fā)送和接收高頻信號。發(fā)信機(jī)部分是由繼電保護(hù)來控制，通常都是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)起動(dòng)之后它才

92、發(fā)出信號，但有時(shí)也可以采用長期發(fā)信的方式。由發(fā)信機(jī)發(fā)出信號，通過高頻通道為對端的收信機(jī)所接收，也可為自己一端的收信機(jī)所接收。高頻收信機(jī)接收到由本端和對端所發(fā)送的高頻信號。經(jīng)過比較判斷之后，再動(dòng)作于跳閘或?qū)⑺]鎖。</p><p>　　上述的高頻阻波器、結(jié)合電容器、連接過濾器和高頻電纜等設(shè)備，統(tǒng)稱為高壓輸電線路的高頻加工設(shè)備，通過這些加工設(shè)備，就可以將超高壓輸電線路，構(gòu)</p><p>　　

93、成高頻傳輸通道，解決了高頻信號的傳輸問題。</p><p>　　二、高頻通道的工作方式</p><p>　　高頻保護(hù)中高頻通道的工作方式與高頻保護(hù)信號有著密切聯(lián)系，所以在討論高頻保護(hù)信號前，先對高頻通道的工作方式進(jìn)行討論。繼電保護(hù)中的高頻通道按工作方式可分為故障起動(dòng)發(fā)信方式、長期發(fā)信方式和移頻方式三大類。</p><p>　　(一) 故障起動(dòng)發(fā)信方式</p&g

94、t;<p>　　故障起動(dòng)發(fā)信方式在正常條件下發(fā)信機(jī)不工作，通道中沒有高頻電流，只在電力系統(tǒng)發(fā)生故障期間才由起動(dòng)元件起動(dòng)發(fā)信。</p><p>　　故障起動(dòng)發(fā)信方式，為確知高頻通道是否完好，一般采用定期檢查的方法。定期檢查可手動(dòng)或自動(dòng)進(jìn)行。自動(dòng)檢查較為復(fù)雜，是利用特殊裝置實(shí)現(xiàn)的，按規(guī)定時(shí)間自動(dòng)檢查通道，并向值班員發(fā)出信號。手動(dòng)檢查較為簡單，通常是每班檢查一次，其缺點(diǎn)是不能發(fā)現(xiàn)相鄰兩次檢查之間通道發(fā)生的

95、破壞，但因其幾率是很小的，故后一種方式在我國電力系統(tǒng)中得到了廣泛采用。</p><p>　　(二) 長期發(fā)信方式</p><p>　　長期發(fā)信方式在正常工作條件下發(fā)信機(jī)始終處于發(fā)信狀態(tài)，沿高頻通道傳送高頻電流。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是高頻通道經(jīng)常處于監(jiān)視狀態(tài)，可靠性較高，也無需發(fā)信機(jī)的起動(dòng)元件，裝置可稍為簡化，并可提高保護(hù)靈敏度。其缺點(diǎn)是增大了通道間的相互干擾，降低了收發(fā)信機(jī)的使用年限。實(shí)踐證明，

96、在晶體管使用有足夠余度條件下以及通道中頻率間隔較寬時(shí)，采用該方式不會(huì)產(chǎn)生大的問題。</p><p>　　但是，在長期發(fā)信方式下，通道能否得到完整的監(jiān)視，要視具體情況而定。一般在高頻保護(hù)中，兩側(cè)的發(fā)信機(jī)工作在同一頻率(單頻制)，任何一側(cè)的收信機(jī)不僅收到對側(cè)傳送來的高頻電流，而且也同時(shí)收到本側(cè)發(fā)信機(jī)發(fā)出的高頻電流，因此任一個(gè)發(fā)信機(jī)損壞或通道中斷都不能從收信結(jié)果判斷出來，仍需采用其他附加措施才能達(dá)到完全監(jiān)視通道的目的。

97、對于兩側(cè)發(fā)信機(jī)工作頻率不同的情況(雙頻制)，任一側(cè)的收信機(jī)只收到對側(cè)傳送來的高頻電流，故能及時(shí)發(fā)現(xiàn)收發(fā)信機(jī)損壞和通道中斷，達(dá)到監(jiān)視目的。</p><p><b>　　(三)移頻方式</b></p><p>　　在正常工作條件下，發(fā)信機(jī)處于發(fā)信狀態(tài)，向?qū)?cè)傳送頻率為f1的高頻電流，對側(cè)收到這一高頻電流可作通道的連續(xù)檢查或閉鎖保護(hù)用。線路發(fā)生短路故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置控制發(fā)

98、信機(jī)移頻，停止發(fā)送頻率為f1的高頻電流，而發(fā)出頻率為f2的高頻電流。這種方式能經(jīng)常監(jiān)視通道的工作狀況，提高了通道工作的可靠性，并具有較強(qiáng)的抗干擾能力。</p><p><b>　　三、高頻信號</b></p><p>　　高頻信號就是高頻電流信號，可分為閉鎖信號、允許信號和跳閘信號。</p><p>　　信號反映需要傳送的信息。在線路內(nèi)部發(fā)生短

99、路故障時(shí)，信號的作用是使保護(hù)動(dòng)作，因此傳送的應(yīng)是允許信號或跳閘信號；在線路外部發(fā)生短路故障時(shí)，信號的作用應(yīng)使保護(hù)不動(dòng)作，所以傳送的應(yīng)是閉鎖信號。</p><p><b>　　(一)閉鎖信號</b></p><p>　　閉鎖信號是阻止保護(hù)動(dòng)作跳閘的信號，所以無閉鎖信號是繼電保護(hù)作用于跳閘的必要條件，其邏輯關(guān)系只有同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件保護(hù)才作用于跳閘：本側(cè)保護(hù)元件PR動(dòng)作

100、和無閉鎖信號。</p><p>　　需要指出的是，在故障起動(dòng)發(fā)信方式條件下，收到高頻電流if為有閉鎖信號；在長期發(fā)信方式條件下，收不到高頻電流為有閉鎖信號；對于移頻方式，收到移頻后頻率的電流為有閉鎖信號。</p><p>　　此外，對于電流相位比較式高頻保護(hù)，高頻信號的性質(zhì)不僅由是否收到高頻電流來決定，而且還應(yīng)由收到的高頻電流與反映本側(cè)電流相位的信號的相對關(guān)系來決定。</p>

101、<p><b>　　(二)允許信號</b></p><p>　　允許值號是允許保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號，即允許信號的存在是保護(hù)動(dòng)作于跳閘的必要條件，只有同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件保護(hù)才作用于跳閘：本側(cè)保護(hù)元件PR動(dòng)作和有允許信號。</p><p>　　應(yīng)當(dāng)指出，在故障起動(dòng)發(fā)信方式下，收到高頻電流if為有允許信號；在長期發(fā)信方式條件下，收不到高頻電流為有允許信號；對于

102、移頻方式，收到移頻后的頻率為f2的高頻電流為有允許信號。此外，在相位比較式高頻保護(hù)中，還應(yīng)注意收到的高頻電流信號與反映本側(cè)電流相位的信號間的相位關(guān)系。</p><p><b>　　（三）跳閘信號</b></p><p>　　跳閘信號是直接引起跳閘的信號，即有跳閘信號是保護(hù)作用于跳閘的充分條件，跳閘信號與保護(hù)元件動(dòng)作與否無關(guān)，只要收到跳閘信號，就作用于跳閘。</p

103、><p><b>　　4整定計(jì)算</b></p><p>　　對AB線路所配置的保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算</p><p>　　保護(hù)1的無時(shí)限電流速斷</p><p><b>　　一次動(dòng)作電流：</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p>

104、;<p><b>　　繼電器動(dòng)作電流：</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　保護(hù)1的限時(shí)電流速斷保護(hù)</p><p>　　要計(jì)算保護(hù)1的Ⅱ段動(dòng)作電流，應(yīng)先計(jì)算出保護(hù)2的無時(shí)限</p><p>　　電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流 </p>&l

105、t;p>　　保護(hù)1限時(shí)速斷保護(hù)與保護(hù)2的Ⅰ段和變壓器的快速保護(hù)相配合</p><p>　　動(dòng)作電流應(yīng)躲過點(diǎn)點(diǎn)短路故障時(shí)流過保護(hù)1的最大電流 （4-3）</p><p>　　繼電器的動(dòng)作電流為 ： </p><p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　動(dòng)作時(shí)限

106、為：</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)：</b></p><p><b>　　（4-6）</b></p><p><b>　　過電流保護(hù)</b></p><p&g

107、t;　　保護(hù)Ⅰ過電流保護(hù)動(dòng)作電流為：</p><p><b>　　（4-7）</b></p><p>　　取Krel=1.2，Kres=1.5，Kss=0.85，則</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　繼電器動(dòng)作電流為： （4-9）&

108、lt;/p><p>　　動(dòng)作時(shí)限按階梯型時(shí)限特性，整定為</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p><b>　?。?-11）</b></p><p><b>　　（4-12）</b></p><p><b>　　靈敏度校驗(yàn)：

109、</b></p><p>　　作本線路近后備保護(hù) </p><p><b>　　（4-13）</b></p><p><b>　　作BC線路后備保護(hù)</b></p><p><b>　?。?-14）</b></p><p>　　做變壓器B1后

110、備保護(hù)</p><p><b>　?。?-15）</b></p><p>　　為了提高變壓器后兩相短路的靈敏度，可以采用兩相三繼電器接線，則變壓器后備保護(hù)的靈敏度為：</p><p><b>　?。?-16） </b></p><p>　　5線路保護(hù)方式的選擇、配置方案的確定</p>

111、<p>　　5.1 保護(hù)的配置原則</p><p>　　小電流接地系統(tǒng)（35KV及以下）輸電線路一般采用三段式電流保護(hù)反應(yīng)相間短路故障：由于小電流接地系統(tǒng)沒有接地點(diǎn)，故單相接地短路僅視作異常運(yùn)行狀態(tài)，一般利用母線上的絕緣檢查裝置發(fā)信號，由運(yùn)行人員分區(qū)停電尋找接地設(shè)備。對于變電站來講，母線上出線回路較多，也涉及供電的連續(xù)性問題，故一般采用零序電流保護(hù)反應(yīng)接地故障。</p><p>

112、　　110KV輸電線路一般采用三段式相間距離保護(hù)作為故障的保護(hù)方式，采用階段式零序電流保護(hù)作為接地短路的保護(hù)方式。對于極個(gè)別非常短的線路，如有必要也可以采用縱差保護(hù)作為主保護(hù)</p><p>　　5.2 配置方案的確定</p><p>　　根據(jù)題目的要求和保護(hù)的配置原則，從經(jīng)濟(jì)性出發(fā)：本系統(tǒng)線路的保護(hù)方式采用三段式相間距離保護(hù)作為故障的保護(hù)方式，采用階段式零序電流保護(hù)作為接地短路的保護(hù)方式

113、。其中，第一段作為線路的主保護(hù)，二、三段作為后備保護(hù)。</p><p>　　5.3 繼電器的選擇</p><p>　　無時(shí)限速斷保護(hù) 選用DL-11/100型電流繼電器，其整定范圍為25 -100A。</p><p>　　限時(shí)電流速速斷保護(hù) 選用DL-11/50型電流繼電器，其整定范圍是12.5-50A。</p><p>　　過電流保護(hù)

114、 選用DL-11/10型電流繼電器，其整定范圍2.4-10A。</p><p>　　6對所選保護(hù)裝置的評價(jià)</p><p>　　6.1對零序電流保護(hù)的評價(jià)</p><p>　　零序電流保護(hù)通常由多段組成，一般是四段式，并可根椐運(yùn)行需要增減段數(shù)。為了某些運(yùn)行情況的需要，也可設(shè)置兩個(gè)一段或二段，以改善保護(hù)的效果。接地距離保護(hù)的一般是二段式，一般都是以測量下序阻抗為基本原

115、理。接地距離保護(hù)的保護(hù)性能受接地電阻大小的影響很大。</p><p>　　當(dāng)線路配置了接地距離保護(hù)時(shí)，根椐運(yùn)行需要一般還應(yīng)配置階段式零序電流保護(hù)。特別是零序電流保護(hù)中最小定值的保護(hù)段，它對檢測經(jīng)較大接地電阻的短路故障較為優(yōu)越。因此，零序電流保護(hù)不宜取消，但可適當(dāng)減少設(shè)置的段數(shù)。</p><p>　　零序電流保護(hù)和接地距離保護(hù)一般按階梯特性構(gòu)成，其整定配合遵循反映同種故障類型的保護(hù)上下級之間

116、必須相互配合的原則，主要考慮與相鄰下一級的接地保護(hù)相配合；當(dāng)裝設(shè)接地短路故障的保護(hù)時(shí)，則一般在同原理的保護(hù)之間進(jìn)行配合整定。</p><p>　　6.2 電流保護(hù)的綜合評價(jià)</p><p>　　電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分，限時(shí)電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路全長，但不能作為下一段線路的后備保護(hù)，因此必須采用定時(shí)限過電流保護(hù)作為本線路和相鄰下一線路的后備保護(hù)。實(shí)際上，供配電線路并不一定都要裝設(shè)

117、三段式電流保護(hù)。比如，處于電網(wǎng)未端附近的保護(hù)裝置，當(dāng)定時(shí)限過電流保護(hù)的時(shí)限不大于0.5時(shí)，而且沒有防止導(dǎo)線燒損及保護(hù)配合上的要求的情況下，就可以不裝設(shè)電流速斷保護(hù)和限時(shí)電流速斷保護(hù)，而將過電流保護(hù)作為主保護(hù)。</p><p>　　三段式電流保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是簡單、可靠，并且一般情況下都能較快切除故障。缺點(diǎn)是它的靈敏度受保護(hù)方式和短路類型的影響，此外在單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中才有選擇性。故一般適用于35KV以下的電網(wǎng)保護(hù)中。&

118、lt;/p><p>　　6.3距離保護(hù)的綜合評價(jià)</p><p>　　主要優(yōu)點(diǎn)：能滿足多電源復(fù)雜電網(wǎng)對保護(hù)動(dòng)作選擇性的要求；阻抗繼電器是同時(shí)反應(yīng)電壓的降低和電流的增大而動(dòng)作的，因此距離保護(hù)較電流保護(hù)有較高的</p><p>　　靈敏度。其中Ⅰ段距離保護(hù)基本不受運(yùn)行方式的影響，而Ⅱ、Ⅲ段受系統(tǒng)運(yùn)行變化的影響也較電流保護(hù)要小一些，保護(hù)區(qū)域比較穩(wěn)定。</p>&

119、lt;p>　　主要缺點(diǎn)：不能實(shí)現(xiàn)全線瞬動(dòng)。對雙側(cè)電源線路，將有全線的30﹪～40﹪的第Ⅱ段時(shí)限跳閘，這對穩(wěn)定有較高要求的超高壓遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)來說是不能接</p><p>　　受的。阻抗繼電器本身較長復(fù)雜，還增設(shè)了振蕩閉鎖裝置，電壓斷線閉鎖裝置，因此距離保護(hù)裝置調(diào)試比較麻煩，可靠性也相對低些</p><p><b>　　7結(jié) 論</b></p>&