海南大学继电保护复习资料

1.电力系统一次设备：发电机，变压器，断路器，母线，输电线路，补偿电容电动机及其他用电设备。二次设备：对一次设备进行监视、控制和保护的设备。2•根据不同的运行条件，可以将电力系统的运行状态分为正常状态、 不正常状态和故障状态。最常见的不正常运行状态是过负荷。4•电力系统继电保护的基本性能应满足四个基本要求：选择性 无论何种故障类型，当线路阻抗角0一k-90时各相功率方向继电器都能动作的条件是30 _60，线路阻抗$=60°，那么a=30。比较好。消弧线圈有三种补偿方式： 完全补偿lx=Il,欠补偿1弋Il，过补偿lc[::Il,常用过补偿。距离保护的主要元件是距离继电器，距离保护装置的核心元件的阻抗继电器。在微机保护中，幅值比较既可以用电压的形式实现，也可以用阻抗形式实现，香味比较既可以用阻抗形式实现，也可以用电压形式实现。在单电源网络中，过渡电阻会使测量阻抗增大，双侧电源网络中，过渡阻抗可能使测量阻抗增大，也可能减小。10.阻抗继电器常用的接线方式接线方式继电器\(0卩U^(_30\—IY^i(30丫IYUyIy+K3I°ruk,IK ,%IkU；IKu\」k .K1UABIA—IBUAB—IBUABIAUAIA+K3I0K2UBC丨B—丨CUBC—ICUBCIBUB1B+K3I0K3UCAIC—IAUCA-IAUCAICUCIc+K3101■/・系统振荡时Z点位于一Z-处。当时3=180°,lswi=2E 达最大值，电压Uz=0此2己 zZI点称为系统振荡中心。纵联保护按照所用信息通道的不同类型可以分为导引线纵联保护， 电力线载波纵联保护，微波纵联保护，光纤纵联保护，按照保护动作原理可分为方向比较式纵联保护， 纵联电流差动保护。输电线路纵联保护的通信通道有导引线，电力载波（高频） ，微波，光纤。输电线高频保护所用的载波通道构成的主要元件有阻波器， 结合电容器，连接滤波器，高频收、接发信机。输电线路纵联保护载波通道按其工作方式可以分为： 正常无高频电流方式，正常有高频电流方式和移频方式。按信号的性质或作用，可以分为闭锁信号，允许信号，跳闸信号。1.防止电力系统发生事故的对策 ：非正常运行状态一一自动装置；一旦发生故障，迅速、有选择性地切除故障元件，保证系统中无故障部分的正常运行一一继电保护的任务。继电保护装置的基本任务：故障时，自动、迅速、有选择性切除故障元件，使非故障部分正常运行；不正常运行状态时，发出信号。继电保护装置的组成：测量部分，逻辑部分，执行部分。继电保护的基本原理：利用被保护元件故障前后某些突变的物理量为信息量， 当突变量达到一定值（整定值）时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。基本电气参数的变化：发生故障后，利用电流、电压、测量阻抗等的突然变化。2电流三段式：KA:电流继电器，KT:时间继电器，KM:中间继电器。采用中间继电器的原因： 电流继电器的触点容量比较小，不能直接接通跳闸线圈。 、电流三段式额的同异：同：反应于电流升高而动作。异：按不同整定原则选择起动电流。速断按躲开保护范围末端的最大短路电流整定； 限时速断按相邻线路电流速断保护的动作电流来整定；过电流保护按躲开最大负荷电流整定。 电流速断不能保护线路全长， 限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护。 为保证迅速而有选择性地切除故障， 将三种保护组合在一起，构成阶段式电流保护。电流保护基本概念:系统最大运行方式：在被保护线路末端发生短路时，系统等值阻抗最小，而通过保护装置短路电流为最大的运行方式。系统最小运行方式：在同样短路条件下，系统等值阻抗最大，而通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。最大短路电流与最小短路电流：最大运行方式下三相短路电流为最大短路电流，最小运行方式下两相短路电流为最小短路电流。保护装置的整定：根据对继电保护的基本要求， 确定保护装置起动值，灵敏参数，动作时限等过程。IIIIII段动作过程分析：离电源越远，负荷电流越小，所以 I段保护只能保护线路的80%,当短路电流不满足I段的动作电流时，II段动作，III段作为线路的主保护，当III段均拒动时，III段动作，作为线路的后备保护，由于 III段启动电流很小，所以既能保护本线路，也能保护下一线路全长。通过动作时间的整定，可以保证选择性。3.方向性电流保护的工作原理：为了消除双侧电源网络中保护无选择性的动作， 就需要在可能误动作的保护上加设一个功率方向元件， 只有在仅靠时限不能满足动作选择性的时候才需要装设功率方向元件； 当短路功率由母线流向线路时动作； 由线路流向母线时不动作， 双侧电源网络相间短路方向就是在单侧电源网络相间短路白虎的基础上增加了方向判别元件。90°接线方式：系统在三相对称且功率因数为 1的情况下，接入功率方向测量元件的电流Ir超前所加电压Ur的相角为90°的接线方式。90°接线方式为什么能消除死区：90°接线方式在不对称短路时， la的电流很大，Ubc的电压很高。死区：继电器的电压死区：发生不对称短路时，由于Ua=O或数值很小，使继电器不能动作。死区：当lr<lactmin,Ur<Uactmin时功率方向测量元件将不会动作， 当短路正向出口附近处发生相间短路时，如果母线电压均小于最小动作电压， 三个功率方向测量元件都会拒动， 因而保护也会拒动。如何解决误动：误动作的保护都是在自己所保护的线路反方向发生故障时， 由对侧电源供给的短路电流引起的。为了消除这种无选择性的动作， 就需要在可能误动作的保护上装设一个功率方向闭锁元件，该元件只当短路功率方向由母线流向线路时动作， 由线路流向母线时不动作，从而继电保护的动作具有一定的方向性。振荡和短路的区别：振荡时电流和电压幅值变化速度缓慢，而短路是突然增加或降低的；振荡时电流和各点电压幅值均做周期变化，各点电流和电压之间相位角也做周期变化；振荡时三相完全对称，电力系统中不会出现负序分量，而短路时总要长期或瞬间出现负序分量。解释负序电压滤过器原理接线图： 从三相不对称电压中取出其负序分量的回路称为负序电a- U - U压滤过器，由图可知UX2空X2；UR1 RR2-JX2 R-JXi当输入端只有正序电压加入时，其向量图如下左图，其m-n端的空载输入电压为Umn=UR1•UX2=0当加入负序电压时，其向量图如下右图 ”m-n端空载输入电压为Umn2=UriUx2=1.5■3Ua2^30当输入端只有零序电压时，以上结果说明，滤过器的空载输出电压与输入端的负序相电压成正比，bc图3-37负序电压滤过器原理接线图Umn=UR1Ux2=°。且相位超前30方向阻抗继电器的概念及死区消除方法：对于方向阻抗继电器，当保护出口短路时，故障线路母线上的残余电压将降低到零，即Um=0。对幅值比较的方向阻抗继电器，其动作条1・1-1・1・ImZset>Um——ImZset当Um=0时，该式变为ImZset>——ImZset2222件为，此时被比较的两个电压变为相等， 理论上处于动作边界，实际上，由于继电器的执行元件动作需要消耗一定的功率，因此，在这样情况下继电器不动作。对于相位比较的方向阻抗继电器， 其动1mZset_Um.-90sarg 90作条件为 Um ，当Um=0时，无法进行比相，继电器也不动作。这种不动作的范围，称为保护装置的“死区” 。禾U用记忆回路和引入第三相电压减小和消除死区。阻抗继电器的接线方式：根据距离保护的工作原理，加入继电器的电压和电流应满足：继电器的测量阻抗应能准确判断故障地点，即与故障点至保障安装处的距离成正比。继电器的测量阻抗应与故障类型无关，即保护范围不随故障类型而变化。 Zm =ZkIm0°接线：三相短路：三个继电器均动作 zm3) 仏ZiL。Ia-Ib两相短路(AB)：K1能正确动作，但对于K2,K3，由于所加的电压为故障相与非故障相的电压，其值较UAB高，而电流又只有一个故障相的电流，数值较( IA-IB)小，其测量阻抗必然大于Z1L,不能动作，但由于K1能正确动作，所以K2,K3拒动不会影响整套保护的动作。Zm2)「匕一翠]A一丨B中性点直接接地电网中的两相接地短路：Zm=(Zl-Zm)L二ZiL,动作与两相短路相同。

试说明下图的工作原理： ti:瞬时动作延时返回元件， t2延时动作瞬时返回元件,KA2:高定值启动停信元件， KAi:低定值电流发信元件。1）区外故障：入线路AB上的保护1,2，在A端的保护1可能启动，元件 碎心KAi灵敏度较高，先启动发信机发出闭锁信号，但是随之启动元件KA2、功率正方向元件KW同时动作,Y1元件有输出，立即停止发信，并经过t2延时后Y2KAi灵敏度较高，先启动发信机发出闭锁信号，但是随之启动元件KA2、功率正方向元件KW同时动作,Y1元件有输出，立即停止发信，并经过t2延时后Y2元件的一个输入条件:::齢电容需I•:1.■-fl21■■KAi发信后，功率方向为负，功率正方向元件KAi发信后，功率方向为负，功率正方向Y1不动作，Y2两个输入端条件都不满足，保护2不能跳闸。由于