2021屆國家電網考試精講——繼電保護


斷路器操作機構:

繼電器通過短路電流產生較大的磁場導致觸電閉合,跳閘線圈得電銜鐵吸下來,斷路器斷開。






運行:

熱備用:

冷備用:

檢修:



XX故障——短路故障





正常、短路I、U、Z變化:I↑,U↓,Z↓

正常與短路變化程度:Z更加靈敏更貴

差動保護:(靈敏性更高,更貴)

- 10kv~35kv:電流保護
- 35kv~110kv:距離保護
- 220kv及以上:差動保護

序分量保護

突變量保護:根據電流有沒有突變判斷

行波保護:波的反射(行波測距)


1.3.2 繼電保護種類
1、按保護對象不同歸類:發(fā)電機保護、變壓器保護、輸電線路保護、母線保護、電動機保護、電容器保護、斷路器保護等。
2、按動作結果不同歸類:有動作千斷路器跳閘的短路故障保護和動作千發(fā)信號的異常運行保護兩大類。
3、按反應故障類型的不同歸類:相間短路保護、接地短路保護、匝間短路保護等。
4、按其功能的不同,有主保護、后備保護及輔助保護,且后備保護又有遠后備保護之分。
主保護:主保護是滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設備安全要求,能以最快速度有選擇地切除被保護設備和線路故障的保護。
后備保護:后備保護是主保護或斷路器拒動時,用以切除故障的保護。后備保護可分為遠后備和近后備兩種方式。
a.遠后備是當主保護或斷路器拒動時,由相鄰電力設備或線路的保護實現(xiàn)后備。
b.近后備是當主保護拒動時,由該電力設備或線路的另一套保護實現(xiàn)后備的保護;當斷路器拒動時,由斷路器失靈保護來實現(xiàn)的后備保護。
輔助保護:輔助保護是為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后備保護退出運行而增設的簡單保護。
主保護,后備保護必需有。
輔助保護可有可無 。

- 優(yōu)先采用遠后備
- 220kv及以上用近后備
1.3.3繼電保護裝置的組成
- 測量部分
- 邏輯部分
- 執(zhí)行部分

1.4??對繼電保護的基本要求
選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。
1.4.1 選擇性(離故障點最近,跳開后停電范圍最?。?/span>

啟動:故障在保護范圍內就啟動
動作:啟動中的保護里最快的跳閘
1.4.2 速動性(盡快切除故障)


1.4.3 靈敏性 (對輕微故障的反應能力)

1.4.4 可靠性 不誤動(安全性)不拒動(可信賴性)
可靠性主要取決于保護裝置本身的質量和運行維護水平
1.5 繼電保護發(fā)展簡史
一、原理的發(fā)展
二、裝置的發(fā)展
第二章 繼電保護裝置的基礎元件
2.1??互感器




2.1.1互感器的極性與參考方向

2.1.2 電流互感器的誤差
電流互感器的誤差主要由勵磁電流引起的
電壓互感器的誤差主要由繞組壓降引起的

10%誤差曲線

重點

2.2 繼電器
2.1.1 定義

- 測量型:輸入量的大小決定輸出
- 輔助型:輸入量的有無決定輸出
2.2.3 觸點

- 閉合叫動作,斷開叫返回。
繼電特性:由于在行程末端存在剩余轉矩和摩擦轉矩

- 動作電流:能使繼電器動作的最小電流,稱為繼電器的動作電流。
- 返回電流:能使繼電器返回的最大電流,稱為繼電器的返回電流。
- 動作電壓:能使繼電器動作的最大電壓,稱為繼電器的動作電流。
- 返回電壓:能使繼電器動作的最小電壓,稱為繼電器的動作電流。


電磁型中間繼電器↓ 電磁型信號繼電器↓

2.3??測量變換器

2、電流變換器:輸入電流輸出電壓
3、電抗變換器:輸入電流輸出電壓
第三章 相間短路的階段式電流電壓保護

短路電流變化曲線圖:

- 可以通過短路電流Ik大小判斷短路位置


- 短路電流Ik>I整定值,動作

- 由于測量誤差,導致A動作(失去選擇性)

- 提高整定值,提高選擇性,保護范圍減小,犧牲靈敏性。
- 短路發(fā)生在線路末端無法跳閘。

- Ⅰ段:輔助保護(無時限電流速段保護)
- Ⅱ段:主保護(限時電流速段保護)
- Ⅲ段:后備保護(定時限過電流保護)
線路變壓器組時Ⅰ段也能保護線路全長
整定計算:動作值、動作時間、靈敏性校驗





保護范圍受運行方式影響(最大>最小)、受短路類型影響(三相>兩項)、受過渡電阻影響(越小保護范圍越大),不受短路點位置的影響。





3.5 電流保護的接線方式



在串聯(lián)電路中:若采用完全星形接線,則百分之百正確動作;若采用兩相兩繼電器接線,則有三分之二的概率正確動作。
在并聯(lián)電路中:若采用完全星形接線,則百分之百不能正確動作;若采用兩相兩繼電器接線,則有三分之二的概率正確動作。

不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地可以繼續(xù)運行
切除兩條線路是錯的,之切除一條是對的
三相三繼電器百分百切除兩條線路
兩相兩繼電器三分之二正確

(1)Y,d11 接線的變壓器在三角形側發(fā)生兩相短路時,在星形側與故障相同名的滯后相上會出現(xiàn)其它兩相兩倍的短路電流。
(2)Y,d11 接線的變壓器在星形側發(fā)生兩相短路時,在三角形側與故障相同名的超前相上會出現(xiàn)其它兩相兩倍的短路電流。

3.7 電流電壓連鎖速斷保護
靈敏性提高

電壓保護:
運行方式越大保護范圍越小
第四章 相間短路的方向電流保護

母線指向線路為正


四、方向元件的裝設原則
總原則:反方向故障時,可能會誤動作的電流保護,才需要裝設。
- 動作時間長的可以不裝(同一條母線上)
- 動作值大的可以不裝





存在誤差,改變判據


- 把最靈敏角設置為正方向故障時的測量阻抗角

