电力系统基本概念及继电保护基本原理

员工培训手册电力系统根本概念及继电保护根本原理电力系统根本概念一、电力系统的组成1、电能在现代社会中的地位及优点：、电能在现代社会中是最重要、也是最便利的能源；、它可以便利地转化为别的形式的能，如机械能、热能、光能、化学能等；、易于实现输送和安排；、应用规模也很敏捷。2、几个根本概念：电力系统－－生产、输送、安排和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。动力系统－－假设把火电厂的汽轮机、锅炉、供热管道和热用户，水电厂的水轮机和水库等动力局部与电力系统包括在一起，称为动力系统。电力网－－电力系统中输送和安排电能的局部称为电力网。二、对电力系统运行的根本要求1、电力系统运行的根本特点：电能不能大量存储：生产、输送、安排和消费同时进展；电力系统的暂态过程格外短促；后果。2、依据以上电力系统的特点，对其的根本要求是：1〕保证安全牢靠供电；具体做法为：A 严密监视设备的运行状态和认真修理设备以削减其事故的发生；B 不断提高运行员的技术水平，削减误操作的次数；0员工培训手册系统具备有足够的有功及无功电源；完善电力系统的构造，提高抗干扰力量；利用现代的高科技实现对系统的掌握和监视；依据对用电牢靠性的要求，降负荷按等级划分。2〕要有符合要求的电能质量〔电压和频率；3〕要有良好的经济性：降低耗媒率，降低线损等。三、电力系统的接线方式1、无备用接线方式： 2、有备用接线方式：四、电压，电流，有功功率，无功功率，功率因数，频率的根本概念及相互关系U：电压有效值I：电流有效值F：频率CosǾ：功率因数P：有功功率Q：无功功率S:视在功率关系：S＝P＋jQP＝UICosǾQ＝UISinǾ五、一次设备与二次设备的概念1指直接用于生产、输送和安排电能的生产过程的高压电气设备，它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等；21员工培训手册指对一次设备的工作进展监测、掌握、调整、保护以及为运行、维护人员供给运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备，如熔断器、掌握开关、保护装置、掌握电缆等。六、发电机，变压器，线路，电容器，断路器，刀闸，电流互感器C，电压互感器等在电力系统中的作用1、发电机：把各种形式的能量转化为电能的设备。2、变压器：电能需要传送，变压器将电压上升进展长距离传输，这样可以降低损耗；当使用电能时，为了满足电气设备的要求，变压器将电压降低。3、线路：传输电能。4、电容器：给系统补偿无功。5、断路器：切断大电流的设备，具有灭弧的功能。6、刀闸：为了检修设备时，有牢靠的断点。7〔一次〕大电流→〔二次〕小电流〔额定值为5A或1；隔离作用。8、电压互感器：一次高电压 二次低电压〔额定值100。继电保护根本原理一、继电保护的作用继电保护的概念：当系统一旦发生故障时，保证系统能有选择性的、快速的切除故障的装置，称为继电保护装置；原来实现此功能的装置是由继电器组合来实现的，故称为继电保护装置，而目前继电器已被电子元件及计算机替代，但仍沿用此名称。在电力部门常用继电保护一词泛指机电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。系统发生短路时可能产生的后果、通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏；、短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短使用寿命；、电力系统中局部地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品的质量；、破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统震荡，甚至瓦解整个系统。继电保护的根本任务：、自动、快速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于连续遭到破坏，保证其他无故障局部快速恢复正常运行；、反映电气元件的不正常运行状态，并依据运行维护的条件，动作于发信号、减负荷或跳闸。继电保护的进展历程一、继电保护原理进展史：、1990、1901年消灭了感应型过电流继电器；、1908年提出比较被保护元件两端电流的差动保护原理；、1910年方向保护得到运用；、1920年前后距离保护消灭；、1927年前后消灭了利用高压输电线路上高频载波电流传送和比较输电线路两端功率方向或电流相位的高频保护装置；7、19508、1970二、继电保护装置进展史：2员工培训手册1、机电式继电器：上世纪50转动局部。优点：运用广，积存了丰富的运行阅历，技术比较成熟。缺点:体积大，功耗大，动作速度慢，机械转动局部和触点易磨损或粘连，调试维护简单。2、晶体管式机电保护装置〔第一代电子式静态保护装置：5070年月得到广泛应用。优点：解决了机电式继电器存在的缺点缺点：易受外界电磁干扰，在初期常常消灭“误动”的状况，牢靠性稍差。、集中电路继电保护装置〔其次代电子式静态保护装置：80更多的晶体管集中在一个半导体芯片上。优点：体积更小，工作更牢靠。、微机保护：90年月后，已大量投入使用，成为机电保护装置的主要形势。可以说微机保护代表着电力系统机电保护的将来，目前已成为电力系统保护、掌握、运行调度及事故处理的统一计算机系统的组成局部。优点：1〕具有巨大的计算、分析和规律推断力量，有存储记忆功能，因而可以实现任何性能完善且简单的保护原理；2〕微机保护可以自检，牢靠性高；3〕可用同一的硬件实现不同的4〕功能强大：故障录波，故障测距，大事挨次记录，调度通讯等功能。继电保护的四性及相互关系4、选择性：即保护装动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量削减，让无故障局部仍能连续安全运行。图片d1、d2、d3考虑拒动的可能：远后备、近后备。、速动性：快速切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性，削减用户在电压降低的状况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度。、灵敏性：指对其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反映力量。在保护范围内，不管短路点的位置、短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，都能敏锐的正确反映。灵敏系数：检验保护装置所保护的范围发生故障时，继电保护装置的反映力量。对于过量保护装置，灵敏系数的含义：Klm=保护范围内发生金属性短路时故障参数的计算值/保护装置的动作参数故障参数的计算值依据实际状况合理地承受最不利于保护动作的系统运行方式和故障类型来选定。3员工培训手册、牢靠性：该动作时，不拒动；不该动作时，不误动。二、四性的相互关系：、选择性与速动性存在冲突，解决冲突的方法是：切除故障允许有肯定的延时；对于维持系统稳定的、重要的、可能危及人生安全的故障必需保证快速切除。、灵敏性与牢靠性存在冲突，保护设置太灵敏，简洁引起“误动”，不行靠；保护设置过分的考虑“稳妥性”，增加了“拒动”的可能性。为了解决这个冲突，我们一般依据电力系统的构造和负荷性质的不同，误动和拒动的危害程度有所不同来进展考虑：，提高继电保护“不拒动”的牢靠性比提高“不误动”的牢靠性更为重要；电保护“不误动”的牢靠性比提高“不拒动”的牢靠性更为重要。电网线路保护的根本原理一、阶段式电流保护1、电流速断保护：说明：该保护简洁牢靠、动作快速，得到广泛应用；但缺点是不行能保护线路的全长，并且保护范围受系统运行方式的影响，一般对于系统运行方式变化很大或线路很短的状况下使用速断保护，效果不佳。图片：分析：a〕整定原则：依据躲过最大运行方式下本线路尾端三相短路时电流整定。b〕为何不能保护线路的全长：保证选择性；c〕保护范围怎样受系统运行方式的影响：最大运行方式时，保护范围最大；最小运行方式时，保护范围最小，甚至失灵。4员工培训手册2、限时电流速断保护1〕说明：有选择性的电流速断不能保护线路全长，故需增加一段的保护，用以切除本线路上速断范围以外的故障，同时也作为速断的后备，这就引出了限时电流速断保护。对于该保护的要求是：a〕在任何状况下，能保护线路的全长，并具有足够的灵敏性；b〕在较小的时限快速切除全线路范围以内的故障。3〕分析：a〕高出一个时间阶段Δt0.5b〕限时速断保护灵敏性的要求：为了保证在线路末端短路时，保护装置肯定能够动作，对限时电流速断保护要求Klm>1.3～1.5，以防止当线路末端短路时，消灭一些不利于保护动作启动的因素〔如非金属性短路、计算误差、互感器误差、保护装置误差等，使保护拒动。c〕速断与限时速断保护协作的评价：两个保护的联合工作保证了全线路范围内的故障都能在0.5秒的时间范围内切除，在一般的状况下都能够满足速动性的要求，能够构成一条线路的主保护。3、定时限过电流保护1〕说明：由于速断保护不能保护线路的全长，故通过限时速断保护既可作为主保护保护本线路尾端速断所不能保护的范围，又能作为本线路速断的后备保护，但限时速断保护不能作为相邻下一条线路的后备保护，故为了保证整个系统的牢靠性，引入了定时限过电流保护。该保护通常依据躲开最大负荷电流来整定，在正常运行状况下不应启动，而在电网发生故障时，则能反映于电流的增大而动作，在一般状况下，它不仅能保护线路的全长，也能保护相邻线路的全长，以起到后备保护的作用。5员工培训手册4、阶段式电流保护的评价：其主要优点就是简洁、牢靠，并且在一般状况下也能够满足快速切除故障的要求，因此在电网中特别是在35kV电力系统运行方式变化的影响。5、电流保护的接线方式：三相星形接线、两相星形接线两相星形接线较为简洁经济，因此在中性点直接接地电网和非直接接地电网中，都广泛采用作为相间保护。并且经过分析，在分布很广的中性点非直接接地电网中2/3的时机只切除一条线路，而承受三相星形接100％的同时切除两条线路，不利于系统运行。性及灵敏性〔分析当过电流保护接于降压变压器的高压侧作为低压侧线路故障的后备保护时，假设保护承受三相星形接线，则有一相由于流有较其他两相大一倍的电流，故灵敏系数增加了。6员工培训手册如上图所示，降压变压器低压侧发生AB两相短路时，在故障点有，IA2=-IB2，IC2=0，设低压侧每相绕组中的电流为别为Ia2，Ib2，Ic2，则：Ia2－Ib2＝IA2，Ib2－Ic2＝IB2，Ic2－Ia2＝IC2。由此可得：Ia2＝Ic2＝IA2/3，Ib2＝2IA2/3。依据变压器的工作原理，即可求得高压侧电流的关系为：IA1＝IC1，IB1＝－2IA1。由此可以看出，假设变压器高后备承受三相保护，B二、电网的方向性电流保护1、工作原理：1〕络，每条线路的两侧均装有断路器和保护装置〔为什么〕2〕方向元件应保证正方向牢靠动作，反方向牢靠不动作，才能保证保护有选择性动作。定义：电流从母线流向线路为正方向。3〕图例说明：2、关于方向保护几个问题的说明：1〕90度接线：主要防止在正方向出口四周发生三相短路、相间接地短路以及单相接地短路时，由于单相电压数值很小，甚至为0，使保护不能判别方向，通常指保护存在“电压死区”，可能引起保护拒动，故为了削减或消退“死区”，承受90度接线，即进展方向推断时，A相电流对BC相间电压进展推断，B相电流对CAC相电流对AB相间电压进展推断。2〕90即保护装置记录故障前的几个电压波形，当故障发生时，将故障电流与记录的电压相角进展比较。7员工培训手册三、中性点直接接地电网的零序保护11故障点的零序电压最高，系统中距离故障点越远处的零序电压越低。零序电流的分布，主要打算于送电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，而与电源的数目及位置无关。3〕对于发生故障的线路，两端零序功率的方向与正序功率的方向相反，由线路流向母线。4〕置无关，保护安装处的零序电压实际上是该点到零序网络中性点之间零序阻抗上的电压降。5〕零序等效网络也不变。8员工培训手册2、三段式零序电流保护〔与阶段式保护类似，这里主要谈一下1〕1〕零序一段〔零序电路速断〕整定原则：A 躲开下一条线路出口处单相或两相接地短路时可能消灭的最大零序电流。B 躲开断路器三相触头不同期合闸时所消灭的最大零序电流。C 最大零序电流。分析：在有些状况下，假设依据原则2〕整定使启动电流过大，而使保护范围缩小，可以考虑在手动合闸以及三相重合闸时，将该保护带有肯定的延时0.1秒，以躲过断路器三相不同期合闸。对于线路承受单相自动重合闸时，假设依据原则1〕行状态下又发生系统震荡时的最大零序电流，在这种状况下，一般设置两个零序速断保护：灵敏一段：依据原则a、b整定，故定值较小，保护范围较大，主要任务是全相运行状况下的保护，而当单相重合闸启动时闭锁，恢复时投入。不灵敏一段：依据原则3〕整定，故定值较大，保护范围较小，目的是在单相重合闸过程中起到保护作用。3110kV保护。两者比较，零序保护具有如下优点：2－3安，而过流保护至少依据躲过最大负荷电流整定。发生单相接地短路时，故障相的电流与3I0受系统运行方式变化的影响小而电流速断与限时电流速断直承受系统运行方式的变化大。C 不受某些不正常运行状态的影响：如发生系统震荡、短时过负荷时，三相是对称的，不会产生零序电流而动作，而电流保护则有可能误动。D 在超高压系统中，单相接地故障约占70％－90%，其他的故障也往往是由其引起，因此，9员工培训手册承受特地的零序保护具有显著的优越性。四、中性点非直接接地电网的零序保护1、中心点不接地电网单相接地故障的特点：三相之间的线电压仍旧对称，对负荷的供电没有影响，可以连续运行1－2个小时；1.732，以便运行人员实行措施排解故障；在发生单相接地时，全系统都将消灭零序电压，并且整个系统零序电压相等；4〕际方向为母线流向线路；5〕在故障线路上，零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之和，方向由线路流向母线。10员工培训手册2、中性点经消弧线圈接地电网相关问题：1〕消弧线圈的作用：中性点不接地系统发生单相接地故障时，在接地点流过全系统的对地电容电流，假设该电流够大，就会在接地点燃起电弧，导致两点或多点的接地短路，造成停电事故。为了解决这个问题，在系统的中性点接入一个电感线圈，当系统发生接地时，给系统补偿一个电感电流，2〕参加消弧线圈接地电网的零序等效网络如下：3、消弧线圈的补偿方式：11员工培训手册全补偿：IL=IC，接地点的电流近似为0，从补偿效果来说，应当是最好的，但其存在很大的缺点，由于完全补偿时，感抗与容抗相等，满足串联谐振的条件，故在正常状况下，假设架空线路对地电容的不平衡或负荷不平衡，并且在断路器非全相合闸时，都将会在中性点产生不利用戴维南定理〔什么是戴维南定理，中心点位移电压计算公式〔不计负荷的影响：U0=〔Ea*jωCa+Eb*jωCb+Ec*jωCc〕/〔jωCa+jωCb+jωCc〕＝〔EaCa+EbCb+EcCc〕/〔Ca+Cb+Cc〕欠补偿：IL<IC，补偿后的接地电流仍旧为容性，仍不能避开全补偿存在的缺点，由于当线路运行方式发生变化时，如线路跳闸，有可能消灭全补偿的状况。3〕过补偿：补偿最正确方式。4倍，可以将暂态电流看成如下两个电流的叠加：1〕故障相电压的突然降低，引起的放电电容电流；2〕非故障相电压的突然上升，引起的充电电容电流。5、中性点不接地电网的单相接地保护生零序电压的原理，进展报警，提示运行治理员准时处理故障，但不能区分哪条线路接地，必须靠人为拉闸进展选线。2〕零序基波电流保护：依据不接地系统单相接地时，在故障线路上，零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之和，也即故障线路上零序电流最大的特点设置保护区分哪条线路接地。3〕零序五次谐波电流保护：在带有消弧线圈的不接地系统中，电容基波电流被补偿，装置很难4〕零序电流功率方向保护：利用发生接地时，在故障线路上零序电流方向由线路流向母线，非故障线路零序电流方向由母线流向线路的原理进展保护。五、电网距离保护1、根本概念﹑牢靠﹑﹑灵敏性﹑〔尤其35kv以上的系统。距离保护的性能比电流保护更加完善。反映故障点到保护安装处的距离——距离保护，它根本上不受系统的运行方式的影响。2、对距离保护的评价12员工培训手册选择性在多电源的简单网络中能保证动作的选择性。快速性距离保护的第一段能保护线路全长的85%，对双侧电源的线路，至少有30%的范围保护要以II灵敏性由于距离保护同时反响电压和电流，比单一反响电流的保护灵敏度高。距离保护第一段的保护范围不受运行方式变化的影响。保护范围比较稳定。其次、第三段的保护范围受运行方式变化影响〔分支系数变化〕牢靠性由于阻抗继电器构成简单，距离保护的直流回路多，振荡闭锁、断线闭锁等使接线简单，牢靠性较电流保护低。六、输电线纵联保护1、纵联保护在电网中的优势：纵联保护在电网中可实现全线速动，因此它可保证电力系统并列运行的稳定性和提高输送功率、缩小故障造成的损坏程度、改善与后备保护的协作性能。2、保护原理：1〕利用外部故障，两侧电流叠加为0，而内部故障时，两侧电流叠加后形成差流的原理进展保护；2〕利用外部故障，两侧故障电流方向为〔正、负，而内部故障时，两侧电流的方向全为正实现保护；3〕利用外部故障，两侧故障电流相位相差180度，而内部故障时，两侧电流相位相差0度原理进展保护。3、信号传输通道：导引线保护；电力线载波〔高频保护；微波保护；光纤保护。七、自动重合闸1、自动重合闸的意义：电力系统运行阅历说明，架空线路故障大都是“瞬时性”的〔如雷击线路、大风引起的碰供电的牢靠性，缩短了停电的时间。其技术经济效果归纳如下：1〕提高供电的牢靠性，削减停电次数；提高并列系统的稳定性；节约投资，可以暂缓架设双回线路；13员工培训手册对于断路器偷跳或继保误动起到订正作用。2、对自动重合闸的根本要求1〕自动重合闸的闭锁条件：A人为的操作应当闭锁重合闸〔手合、遥合B人为合闸在故障上闭锁重合闸；C当断路器处于不正常状态〔操作机构中气压、油压、液压降低等〕时应闭锁重合闸。2〕除上述条件外，当继电保护动作跳闸或其他状况引起的开关跳闸，应启动重合闸；启动重合闸的原则：开关位置不对应启动；保护启动；需合理设置重合闸次数：一般设置一次；重合闸应当与保护协作，具有前加速或后加速的功能；在双侧电源网络中，应考虑重合检同期、检无压的问题；3、自动重合闸动作时限的要求原则上越短越好，但应力争重合成功，保证：故障点电弧熄灭、绝缘恢复；闸，否则可能发生DLDL1s4、自动重合闸与继电保护的协作两者关系极为亲热，保护可利用重合闸供给的便利条件，加速切出故障，一般有如下两种协作方式：1〕重合闸前加速保护〔简称“前加速”〕L1、L2、L31速断动，跳1DL——>ZCH假设不成功，按选择性动作。优点：快速切出故障，设备少。缺点：永久性故障，再次切除故障的时间可能很长；装ZCH的DL动作次数多，假设DL将扩大停电范围。35KV2、重合闸后加速保护〔简称“后加速”〕每条线路上均装有选择性的保护和ZCH。第一次故障时，保护按有选择性的方式动作跳闸，假设是永久性故障，重合后则加速保护动作，切除故障。例：1IIZCH1优点：第一次跳闸时有选择性的，再次切除故障的时间加快，有利于系统并联运行的稳定性。缺点：第一次动作时间可能带时限。14员工培训手册35KV八、变压器保护的根本原理一、变压器的故障：1、油箱内部故障：各项绕组之间的相间短路单项绕组局部线匝之间的匝间短路单项绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障。2、油箱外部故障1〕2〕绝缘套管闪耀或破坏引出线通过外壳发生的单相接地短路。二、变压器不正常工作状态：1、油箱漏油造成油面降低2、外部接地引起的中性点过压3、外部短路或过负荷4、外加电压过高或频率降低三、应装设的继电保护装置瓦斯保护瓦斯保护 防范变压器油箱内各种短路故障和油面降低重瓦斯 跳闸轻瓦斯 信号纵差动保护和电流速断保护 防范变压器绕组和引出线的多相短路大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路相间短路的后备保护,作为〔1〕(2)的后备a过电流保护bc零序电流保护：防范大接地电流系统中变压器外部接地短路过负荷保护：防范变压器对称过负荷过励磁保护：防范变压器过励磁变压器纵差动保护构成变压器纵差动保护的根本原则15员工培训手册不平衡电流产生的缘由和消退方法：理论上，正常运行和区外故障时，Ij=I1“-I2“=0。实际上，很多因素使Ij=Ibp≠0〔Ibp〕下面争论不平衡电流产生的缘由和消退方法：1、由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流：〔Υ/Δ-11〕Y.d1130°。消退方法：相位校正。 变压器Y侧C〔二次侧：Δ形。变压器Δ侧C〔二次侧Y形。Y.Y12从以下图可以看出差动臂中的 幅值相差1.732倍，对常规保护来说，通过CT变比进展调整，微机保护通过平衡系数进展调整。16员工培训手册2、由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流:CT的变比是标准化的,如:600/5,800/5,1000/5,1200/5,所以,很难完全满足计算的要求，即Ij≠0,产生Ibp.消退方法:常规保护利用差动继电器的平衡线圈进展磁补偿，微机保护不存在此问题，对CT变比没有要求，通过平衡系数设置即可。17员工培训手册3、由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流:(CTIbp.CT=Ktx∙Ker∙Id.max/nl1 其中Ktx=1此不平衡电流在整定计算中应予以考虑.4、由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流:转变分接头→转变nB→破坏nl2/nl1=nB产生的不平衡电流.(CT二次侧不允许开路,即nl2,nl1不能转变),Ibp.ΔU=±ΔU∙Id.max/nl1 无法消退.此不平衡电流在整定计算中应予以考虑.5、暂态状况下的不平衡电流:⑴非周期重量的影响:比稳态Ibp大,且含有很大的非周期重量,持续时间比较长(几十周波).⑵由ILy当变压器电压突然增加的状况下(如:空载投入,区外短路切除后).IL↑→励磁涌流，可达(6-8)Ie.特点:a有很大的直流重量.(80%基波)b有很大的谐波重量,尤以二次谐波为主.(20%基波)c波形间消灭连续.(削去负波后)措施:a承受具有速饱和铁芯的差动继电器;bcd九、电动机保护的根本原理电动机在系统中的地位：1、在电网总负荷中，约有60％为异步电动机，以电力作为原动力的负荷中，有90％左右是异步电动机；2、异步电动机构造简洁、本钱低廉、维护便利，它的机械特性能满足大多数生产机械的要求，在工农业生产中广泛应用；3、同步电动机、异步电动机保护的区分：同步电动机增加失磁保护、失步保护。电动机的各种故障及其保护：1、绕组故障：长期过负荷导致损坏：电压太低不能顺当启动、启动过于频繁；－－设置宠保护、低电压保护：其反映定子电流的过负荷，依据定子电流的大小来限定允许过负荷时间的长短。18员工培训手册相间或对地短路：由于长期受电、热、机械或化学作用，使绝缘老化或损坏；－－差动保护或电流速断保护。3〕长期承受负序电流而烧损：电压的不平衡、波动过大、断相运行；－－负序保护。4〕温度过高烧损、冷却系统故障；－－设置温度保护直接跳闸。5〕轴承损害造成偏心、扫膛，以及因机械故障造成堵转；－－过流保护。2、轴承故障，都应当有相应的非电量保护：机械负荷过大或震惊过大；使用润滑剂不适宜、缺少润滑油甚至无油；环境恶劣，如多尘、腐蚀性气体等。绕组温度过高，热量传至轴承，致使轴承烧损。常规的电动机的温度保护与宠保护〔电流型保护〕的比较1、温度保护的优越性及缺点：1〕优越性：直接反响电动机温度的保护，能够反响反复短时运行电动机的过负荷、机械损耗剧增、通风不良、电压或频率过高造成铁损增加、不对称电压下的过负荷、转子过热等。2〕缺点：热惯性造成动作时间滞后，在电动机启动等大电流过负荷时失去保护作用。2、宠保护的优越性及缺点：优越性：利用过负荷大电流的热损耗，使热元件受热翘曲或熔化，到达保护的目的，可弥补温度保护热惯性造成动作时间滞后。缺点：继电器〔双金属片〕的发热特性与电动机的发热特性不一样。继电器与电动机的安装位置不同，两者的环境温度不同。继电器与电动机的散热特性很不全都。子电流、堵转、通风不良、转子扫膛等有关。3、总结：只反响电流大小的宠保护与只反响电动机温度的温度保护都存在优缺点，只有两者结合，组成的温度－电流保护，是一种比较抱负的电动机过负荷保护。电流保护1〕相间短路保护之一－－电流速断保护保护装设条件：2023kW远大于正常工作电流、启动、或堵转电流、电动机向外部短路点的反响电流时可承受；并且能装设此类保护的电动机容量应小于供电变压器容量的一半，保证电动机在发生堵转的状况下，电流速断保护不误动。相间短路保护之二－－差动保护A适用范围：额定容量在2023kW2023kW装设差动保护。B差动原理：略。C电机启动差动误动状况分析及解决方法：电动机在启动时，两侧二次电流产生暂态不平衡电流，缘由为：在此过程中，两侧互感器的暂态传变特性不全都，而大型异步电动机的自启动暂态过程可以连续数秒之久，在这期间要求两侧互感器在一样一次暂态电流下得到一样的二次电流，这对于一般的保护级电流互感器是19员工培训手册没有保证的，故差动保护在电动机自启动过程中有可能误动作。解决方法：电动机在自启动过程中，传统的差动保护将有很大的不平衡差流，但这种不平衡差流中有格外显著的二次谐波成分，而且二次谐波电流与基波电流之比并不随暂态不平衡电流的衰减而减小。并且依据测试结果，其二次谐波含量大于30％－40％，故使用二次谐波制动原理的变压器差动保护有助于抑制电动机自启动差动保护误动作。D磁平衡式差动保护单相接地保护－－零序电压、零序电流电动机堵转保护－－反时限过流、定时限过流A当电动机启动时间短于允许堵转的时间，我们可以应用反时限过流保护构成堵转保护。B当电动机启动时间长于允许堵转的时间，可承受定时限过流保护＋启动时间过长保护。5〕负序电流保护：A负序电流的发热特性：在定子上的发热特性：幅值一样的定子正序电流I1I2I1I2故绕组正序电阻、负序电阻相等，故在定子上产生的铜损相等。在转子上的发热特性：幅值一样的定子正序电流I1和定子负序电流I2在转子绕组产生的热量大不一样，由于对于正序电流I1来说，产生的正旋转磁场相对于转子静止则对应的转子绕组电阻近似为直流电阻R1；而对于负序电流I2来说，产生的方向旋转磁场相对于转子为两倍同步转速，对应的转子绕组电阻为沟通电阻R2。对于一般的鼠笼式电动机有：R2/R1＝1.25~6，故对于一样幅值的负序电流来说，其在转子上产生的热量是负序电流的1.25~6倍。B 分析：在电源电压不对称、断相、反相等均引起负序电流，过宠保护已能供给保护，但对严峻的不对称故障负序电流很大要求依据负序电流设置单独的快速保护定值设置为1.0IN〔1。C 三相电源电压不对称时的I2/I1I2/I1＝K0*U2/U1〔K0启动电流倍数。6〕过负荷保护电压保护：1、低电压保护装设低压保护的原则：20员工培训手册电源电压短时降低或短时中断后恢复时，为保证重要电动机自启动而需要断开次要电动机。动机。3〕需要自启动，但为保证人身和设备安全，在电源电压长时间消逝后，需从电网中自动断开的电动机。4〕属一类负荷，但装有自动投入装置的备用电动机。2、负序电压保护十、电容器保护的根本原理电力电容器的故障起因及后果1补偿系统无功电源容量的缺乏，提高功率因数、改善电压质量、降低线损；并且它比同步调相机制造简洁、施工简易、维护便利、投资节约。2、电容器故障主要有：内部故障：高电场、高电压－－电容器局部击穿－－与之串联的其他电容器组电压抬高－－的电容元件击穿－－恶性连锁反响－－整台电容器贯穿性短路－－发热－－内局部解气体－－“鼓肚”－－爆裂、起火。电容器外部相间和接地短路。电容器的过压：电容器只允许在1.1倍工频电压下长期运行。电容器的失压：即在系统失压的状况下，跳开电容器，由于：A 再次给上电压时，电容器的剩余电荷可能使电压超过1.1倍工频电压；B 变压器带电容器合闸时，可能产生谐振过电压；C 空载变压器〔停电后供电初期〕因电压较高，可能造成电容器过压。电容器组内部故障保护1当电容器绕组本身内部元件全部击穿形成相间短路，产生很大的短路电流的状况下，该保护起作用，对于电容器的初期内部故障无法反映。2、反映初期内部故障的保护不平衡保护：中性点不接地单星形接线不平衡保护：检测电容器中性点和地之间的电位差进展保护。21员工培训手册。中性点不接地双星形接线不平衡保护：承受两种方案，一是检测两组电容器中性点之间的不平衡电流进展保护；二是检测两组电容器中性点之间的不平衡电压进展保护。中性点接地双星形接线不平衡保护：承受差流的方式进展保护。零序电流保护〔单三角形接线电容器组〕22员工培训手册三元件横差保护〔每相两分支、双三角形接线电容器组〕电容器回路相间短路保护1、电流速断2、过电流保护系统特别的电容器保护1、过电压保护：1.1倍工频稳态过电压下长期运行；1.15倍工频稳态过24301.21.351120〔二次值。2、低电压保护：一般取5060伏〔二次值，假设取50保护误动。十一、备自投的根本原理23员工培训手册系统的三种运行方式备自投原理1监测两回进线的电流、电压及母线电压，当装置检测到某一进线电压失压、无流且本段母线电压失压，而另一回进线电压正常时，则跳失压进线断路器，确认进线断路器跳开后合另一进线断路器。2监测两回进线的电流、电压及母线电压，当装置检测到某一进线电压失压、无流且本段母线电压失压，而另一回进线电压、母线电压正常时，则跳失压进线断路器，确认进线断路器跳开后合母联断路器。3监测两回进线的电流、电压及母线电压，当装置检测到某一进线电压失压、无流且本段母线电压失压，而另一回进线电压正常时，则同时跳失压进线断路器，确认进线断路器跳开后合另一进线断路器和母联断路器。24员工培训手册DCAP-3000系列监控保护装置综述1清华紫光DCAP-3000为一体的分散式数字保护系列产品之一。分散式监控保护装置的突出特点是保护单元可以安装在一次开关设备上或开关设备旁，通过光纤或双绞线将保护单元与主掌握室的后台主机相联，从而构成综合自动化系统。监控保护单元就地安装不仅能削减变电站的建筑面积和节约大量的二次电缆，从而节约投资，还能削减变电站安装、调试及维护的工作量并提高系统的牢靠性。DCAP-3000系列分散式监控保护装置包括如下型号。线路、馈出变、电容器、母联及备自投监控保护装置：DCAP-3000〔三相DCAP-3001馈出变压器监控保护装置，适用于馈出变压器以及承受断路器的站用变压器。DCAP-3020补偿电容器组监控保护装置，适用于各种容量及接线的补偿电容器组。DCAP-3022滤波电容器组监控保护装置，适用于各种容量及接线的滤波电容器组。DCAP-3030母联分段监控保护及综合备自投装置，适用于110kV及以下电压等级母联开关，完成母联开关〔或桥开关〕的监控保护以及母联〔或桥开关带有合闸检同期功能。电动机监控保护装置：DCAP-3010高压电动机监控保护装置，适用于2023kW及以下电动机。DCAP-3011高压电动机监控保护装置，适用于要求带差动保护的电动机。DCAP-3012高压电动机监控保护装置，适用于要求带磁平衡差动保护的电动机。变压器监控保护装置：DCAP-3040两侧电流差动保护装置，承受二次谐波制动〔可选配五次谐波制动〕和比率制动原理〔可选波形对称原理，适用于电力变压器、电抗器、发电机、发变组、电动机和其它两端口电力设备。DCAP-3041A三侧电流差动保护装置，承受二次谐波制动〔可选配五次谐波制动〕和比率制动原理〔可选波形对称原理力设备。DCAP-3041B四侧电流差动保护装置，承受二次谐波制动〔可选配五次谐波制动〕和比率制动原理〔可选波形对称原理DCAP-3041C变压器零序差动保护装置，承受比率制动原理，主要适用于自耦变压器。DCAP-3043智能型非电量保护装置，完成主变瓦斯、温度、压力等非电量的保护。DCAP-3050主变后备监控保护装置，适用于两圈主变压器的高/低压侧或三圈主变的中/低压侧要求取复合电压的状况，每侧配置一个该装置，可选配阻抗保护和过激磁保护功能。DCAP-3051主变后备监控保护装置，适用于要求三侧有复合电压的变压器，每侧配置一个该装置，可选配阻抗保护和过激磁保护。发电机监控保护装置：DCAP-3040两侧电流差动保护装置，承受二次谐波制动〔可选配五次谐波制动〕和比率制动原理〔可选波形对称原理，适用于电力变压器、电抗器、发电机、发变组、电动机和其它两端口电力设备。DCAP-3080发电机监控保护装置，适用于200MW及以下的中小型发电机。25员工培训手册DCAP-3081发电机变压器组成套保护装置，适用于300MW及以下的发变组保护。DCAP-3082发电机转子接地保护装置，具有一点接地和两点接地保护功能。DCAP-3116发电机横差保护装置，具有三元件裂相横差和三元件零序横差保护功能。高压线路成套保护装置：DCAP-3111线路成套保护装置，具有短线路的光纤纵差保护及电流保护功能。DCAP-3110DCAP-3112高压线路成套保护装置，适用于中性点接地系统，带有相间距离、接地距离和零序保护等功能。DCAP-3115平行双回线路横联差动保护装置。铁路系统监控保护装置：DCAP-3005自闭、贯穿监控保护装置，用于铁路变电站自闭、贯穿线的监控保护及备自投，带有合闸检同期功能。DCAP-3210直流牵引监控保护装置，用于电车、轻轨及地铁的直流保护测控。DCAP-3400电铁馈线监控保护装置，适用于各种运行方式下的牵引变电所、开闭所和分区亭的馈线和进线的保护、测量和掌握，同时供给故障测距功能。DCAP-3440电铁变压器差动保护装置，适用于各种接线方式下的牵引变压器的差动保护。DCAP-3450电铁变压器后备监控保护装置，适用于各种接线方式下的牵引变压器的后备保护和动力变的保护。DCAP-3443电铁变压器本体保护装置，完成各种接线方式下的牵引变压器瓦斯、温度等故障的报警及保护跳闸。DCAP-3422电铁并补监控保护装置，完成牵引变电所内各种并补电容器的保护测控功能。电厂关心测控装置：DCAP-3511/3514/3518电站和电厂1/4/8路微机自动准同期装置，导前时间可在线测量，具有自动调频调压功能。DCAP-3520电站和电厂温度自动巡检装置，可测量32路温度，可设置过温报警，具有在线校准以消退引线误差。DCAP-3530电站和电厂转速智能测控装置，具有七轮出口，七轮定值可设定。DCAP-3540电厂电量变送及自动稳频稳压装置，主要用于电厂解列后发电机系统的频率及电压的自动调整，到达稳频稳压的要求。DCAP-3542其他测控装置：DCAP-3002线路监控装置，完成一条线路的全部监控功能。DCAP-300832次谐波含量。DCAP-3060380V侧的监测功能。DCAP-3064电压切换装置，用于双母线的电压切换。DCAP-3065PT监控保护装置，完成一组PT柜电压的测量，具有绝缘监察、零序保护和低电压保护功能。DCAP-3090综合数字测控装置，用于电站和电厂各种开关量信号和直流量信号的采集及开出掌握。DCAP-3093PT测量及切换装置，完成两段母线相电压的测量及PT切换。DCAP-309432路独立的开关量26员工培训手册输出。DCAP-3024电容器自动投切装置，依据所测无功自动投切多组电容器，可用于发电厂、变电所及厂矿企业的供电系统。DCAP-3621PT消退谐振。硬件配置说明：键盘显示 看门狗温度输入

光电隔离

CPU

光电 通信隔离 接口开关量输入光电隔离开关量输入光电隔离整形PTCT滤波放大双口RAM 隔离 出口CPU看门狗①承受双CPUCPUCPU②承受双口RAM实现两个CPUCPURAMCPUCPU示，同时发送给上位机。③系统故障自诊断：保护CPU定时向双口RAMCPUCPURAMCPU20ms不变时，认为保护CPU系统消灭故障。同时告知上位机系统并实施后备功能。当监控CPU系统故障或通讯故障时，上位机接收不到装置的信息，发出装置退出运行信号。④看门狗自复位：两个CPU当程序跑飞或死机时，能自动复位。⑤ CPU板承受4层板工艺，全悬浮设计，与其它插件及外界电路的全面隔离，能格外有效地防止尖脉冲及浪涌的干扰。⑥ 模拟量采集：电流电压模拟量通过CT/PT板上的小CT和小PTCPU系统的采样回路，各CPU⑦ 开关量采集：开关量输入承受光电隔离芯片与CPU插件的隔离，并进展波形整形后，进入CPU⑧ 开关量输出：两个CPUI/O⑨ 串口通讯：CPU27员工培训手册DCAP-3000300〔V2.0〕第一局部：根本问题1234CPU插件的双CPU5CPU6、装置的监控测量精度是多少。7、装置的保护测量精度是多少。8910、 怎样理解CPU插件的全悬浮设计的特点。11、 怎样理解该系列装置硬件模块化设计的特点。12、 怎样理解该系列装置软件模块化设计的特点。13、 该系列装置最多能分析到多少次谐波含量。14、 什么是电力系统的谐波。15、 衡量电能质量的三个标准是怎样的。16、 电力系统为什么要设计防跳继电器17、 怎样设计防跳继电器内置和外置。18、 合闸保持继电器的主要作用是什么。19、 什么是电力综合自动化系统的SOE功能。该系列装置的SOE区分率是多少。20、 该系列装置的正常工作温度范围是多少。21、 该系列装置有哪两种电度计量方式。22、 该系列装置怎样设置故障录波的时间长度。23、 该系列装置一般有多少路独立的出口继电器。24、 跳闸表设置有哪些优点。25、 该系列装置一般有多少路联跳设置，联跳设计有哪些优点。26、 联跳延时和联跳出口保持时间有何区分。27、 装置的全部开入和开出是怎样通过联跳功能的设置联系在一起的。28、 什么是继电保护的返回系数。该系列装置的返回系数一般是多少。29、 该系列装置为什么可以只承受一点法校准精度。30、 该系列装置怎样查看保护软件版本号。31、 该系列装置怎样查看监控软件版本号。32、 该系列装置怎样查看动作记录。33、 该系列装置怎样查看通信状况。34、 该系列装置怎样查看充电状况。35、 该系列装置怎样进展模拟故障试验。36、 该系列装置怎样查看谐波含量。37、 该系列装置怎样查看开入状态。38、 该系列装置怎样查看保护测量量。39、 该系列装置怎样在线检查出口继电器是否正确动作。28员工培训手册40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、

什么是继电保护的两点算法，该系列装置怎样设置保护两点算法。该系列装置怎样设置两相电流输入保护或三相电流输入保护。什么是遥控联动设置，怎样设置，设置时务必留意哪些事项。全部装置所显示的正序电压和负序电压是线电压的还是相电压的。复合电压中正序电压定值是按线电压计算还是按相电压计算。复合电压中负序电压定值是按线电压计算还是按相电压计算。监控保护程序不能下载的缘由有哪些。保护定值或监控参数不能掉电保存的缘由有哪些。5V精度校不准的缘由有哪些。24V220VDCAP-3000DCAP-3000DCAP-3000DCAP-3000系列装置承受GPSDCAP-3000系列装置与后台机通信中断的缘由有哪些。其次局部：装置问题DCAP-3000装置12345678910、 低周减载为什么要求具有滑差闭锁功能。11、 低周减载为什么要求具有电流闭锁功能。12、 低周减载为什么要求具有低压闭锁功能。13、 低周减载为什么要求具有断路器位置信号闭锁功能。14、 该装置低周动作的频率范围是多少，为什么要设置动作频率下限。15、 该装置具有几段零序电流保护。16、 充电保护主要有哪些作用。17、 充电保护延时和充电保护有效时间有什么区分。18、 怎样做充电保护试验。19、 PT断线的推断条件是什么。20、 PT断线的推断条件中的正序电压和负序电压是相电压的还是线电压的。21、 PT断线是怎样闭锁方向、复合电压有关的电流保护的。22、 PT断线是怎样闭锁失压保护的。29员工培训手册23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、

CT断线的推断条件是什么。该装置是怎样推断掌握回路断线的。PTCT该装置由哪些条件启动事故报警或预报报警。该装置怎样推断偷跳状态。该装置为什么只有在重合闸和偷跳自投均投入的状况下，偷跳自投功能才有效。该装置检同期和检无压一般选择哪个继电器作为输出。该装置检同期和检无压为什么要求承受常闭接点输出。在“保护投退”中怎样选择“额定同期电压在“保护定值”中怎样设置“同期电压相位为什么要求设置“检同期有压定值”和“检同期无压定值什么是检同期过程中的“导前时间在检同期合闸过程中，有功功率一般怎样流淌。在检同期合闸过程中，无功功率一般怎样流淌。在检同期合闸过程中，相差过大会有什么严峻后果。该装置在“合闸时检同期”和“合闸时检无压”同时投入时会消灭什么状况，为什么。该装置失电告警一般承受常开还是常闭接点输出。该装置是否具有低压侧零序电流保护功能。DCAP-3001装置1I2II34II5678910、 该装置是否具有低压侧零序电流保护功能。11、 该装置PT断线能否闭锁低压保护。12、 该装置是否具有测温功能。DCAP-3010、3010B装置123、该装置通过什么保护来实现电动机的断相保护功能。4、该装置通过什么保护来实现电动机的堵转保护功能。5、该装置通过什么保护来实现电动机的失步保护功能。6730员工培训手册8、该装置的PT910、 该装置的PT断线是否闭锁负序过压保护。11、 该装置负序过压保护定值是相电压的还是线电压的。12、 怎样推断电动机启动过程完毕。13、 装置是怎样实现对电动机启动过程进展掌握的。DCAP-3011装置12B3456B789DCAP-3065装置123PTDCAP-3020、3022装置123、什么是差压保护，该装置可否设计成单相差压保护。4、什么是差流保护，该装置是单相还是三相差流保护。56789PT10、 什么是电流有效值保护。11、 滤波电容器为什么要求具有电流有效值保护。12、 补偿电容器和滤波电容器在功能上有什么不同。13、 该装置是否能实现多滤波支路的电容器电流有效值保护。31员工培训手册DCAP-3030装置12、该装置的PT3、该装置的CT4CT5、该装置开关量输入接线有什么特别要求。6、该装置开关量输出接线有什么特别要求。78910、 复合电压中的负序电压是线电压的还是相电压的。11、 备用电源自投有哪几种方式。12、 失压跳闸投退是否受备自投的投退影响。13、 该装置将失压跳进线和备自投功能分开设计投退，有什么优点。14、 备用电源自投方式一的充电条件有哪些。怎样理解充电条件。15、 备用电源自投方式一的放电条件有哪些。怎样理解放电条件。16、 备用电源自投方式一的失压跳闸应具备哪些条件。17、 方式一的备用电源自投有哪三种状况。18、 备用电源自投方式二的充电条件有哪些。19、 备用电源自投方式二的放电条件有哪些。20、 备用电源自投方式二的失压跳闸应具备哪些条件。21、 方式二的备用电源自投有哪两种状况。22、 备用电源自投方式三的充电条件有哪些。23、 备用电源自投方式三的放电条件有哪些。24、 备用电源自投方式三的失压跳闸应具备哪些条件。25、 方式三的备用电源自投有哪两种状况。26、 备用电源自投充电延时时间为多少。27、 该装置是怎样设计备用电源自投闭锁信号的，该信号是否具有记忆功能。28、 进线失压的推断条件是什么。29、 进线有压的推断条件是什么。30、 母线失压的推断条件是什么。31、 母线有压的推断条件是什么。32、 为什么电压条件变化通过延时后影响充电条件，而开关量变化瞬时影响充电条件。33、 该装置是否设计了过流后加速保护功能。过流后加速保护定值是否可以设置。34、 该装置是否设计了零序过流后加速保护功能零序过流后加速保护定值是否可以设置。35、 后加速保护启动的条件是什么。36、 后加速保护是否具有延时退出功能。退出延时是多少。37、 该装置为什么要设计后加速保护功能。38、 该装置电流速断保护是否具有后加速功能。39、 充电保护和后加速保护在设计上是否有冲突的地方。40、 该装置PT断线的推断条件是什么。41、 PT断线的推断条件中负序电压是哪段母线的电压，是线电压的还是相电压的。32员工培训手册42、43、44、45、46、47、48、

PTPTPT当进线无PT时怎样设计备自投。备自投相应的充放电条件有什么变化。当进线无CT时怎样设计备自投。备自投相应的充放电条件有什么变化。当无母线PT时怎样设计备自投。备自投相应的充放电条件有什么变化。该装置的合