继电保护与测控技术

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1、继电保护与测控技术唐玫1、继电保护装置：当电力系统中的电力元件如发电机、线路、变压器发生故障，危机电力系统安全运行时，能够直接 向断路器发出跳闸命令，同时向值班人员及时发出警报信号，以终止故障进一步扩展的自动化装置。2、电力系统的状态： 正常运行状态：电力系统中电气设备的工作电流在设定的路径中流动，电器参数电能质量符合规定要求。 不正常运行状态：电力系统中电器元件的正常工作遭到破坏，但系统还能维持运行的工作状态。（过负荷等） 故障状态：电力系统中设备的正常运行状态遭受破坏而无法正常运行的一种特殊状况。（短路故障最危险）3、继电保护装置的作用： 自动迅速的监测到各类故障，有选择性的借助断路器将故

2、障元件从电力系统中切除，以免故障元件进一步遭到 破坏，其他非故障元件迅速恢复正常运行。 反映电器元件的不正常运行状态，发出不同的警报信号，以便值班人员及时作出相应的处理。4、继电保护装置包括 测量元件、逻辑元件、执行元件。5、保护装置的分类：按反映的物理量分：反映电气量、反映非电气量。 按所起的作用分：主保护、后备保护（远后备、近后备）、辅助保护（辅助前两种保护）。6、继电保护装置的基本要求： 选择性：仅将故障设备切除；主保护拒动时才启动其他保护。 速动性：保护装置以最短的时间切除短路故障。 可靠性：指被保护范围发生故障时，保护装置动作的可靠程度，是对继电保护装置的最根本要求。不拒动不误动。灵

3、敏性：过值保护：K=保护范围末端短路时的最小计算值/保护动作参数欠值保护：K=保护范围末端短路时的最大计算值/保护动作参数7、电磁型继电器按结构分为：螺管线圈式、拍合式、转动舌片式。8、继电器的接点：常开节点（动合接点）：继电器衔铁未被吸合时，处于断开的接点。 常闭接点（动断接点）：略。9、动作电流：能够使继电器动作的最小电流值称为动作电流。返回电流：使电流继电器（KA）返回的最大电流值称为返回电流。10、电压继电器（KV）分为过电器继电器和低电压继电器（当电压继电器测量大电压降低导致电磁力减小使得衔铁返 回，常闭接点处于断开状态，称为继电器动作）两类。11、中间继电器作用（KM）：扩展控制回

4、路数目从而增加控制功能 扩展接点容量。12、信号继电器（KS）：主要用于指示保护或自动装置动作的继电器。13、时间继电器：KT14、互感器的作用：测量转换：将一次侧的高电压大电流转换为继电保护所需数值的电气量。 将一次高压系统与二次低压系统隔离。15、电流互感器：把大电流按比例降到可以用仪表直接测量的较小数值，5A。 电压互感器：把高电压按比例降到可以用仪表直接测量的数值， 100V。16、互感器使用注意事项： 投入运行之前要按照规程规定的项目进行试验检查。 互感器接线应保证正确性，TA串联，TV并联。 二次侧负荷容量不应超过其额定容量，否则造成互感器误差增大。 TA,TV二次侧必须接地，避免

5、二次侧出现高压危及人身安全。 TA二次侧不允许开路，TV二次侧不允许短路且在二次侧应装设熔断器。 接线时应注意端子的极性，接线时要找到互感器输入和输出的同名端。17、保护装置变换器类型：电流变换器UA电压变换器UV电抗变换器UX。18、微机保护系统的硬件结构包括： 数据采集系统：主要完成对模拟量的采集，将模拟输入量转换为数字量的功能。 微型机主系统输入/输出系统19、微机保护的软件系统中的保护软件的主程序包括2个模块：初始化和自检循环模块、故障处理模块。20、微机保护装置的抗干扰措施：接地、屏蔽、隔离。电流保护装置常用的接线方式： 三相完全星接：反应各种相间短路和接地短路，但投入设备多，不经济

6、。 两相两继电器不完全星接：不能全面反应接地故障，但接线简单经济。 两相三继电器不完全星接：提高灵敏性但还是不能全面的反应接地故障。 电流保护的类型主要分为瞬时电流速断保护、限时电流速断保护、过电流保护。 保护范围：瞬时电流速断保护：本段线路的 80%左右。限时电流速断保护：本段线路的全长并延伸至下一段线路但不超过下一段线路。 过电流保护：本段线路的全场并延伸至下一段线路甚至更长的距离。动作电流的整定：瞬时电流速断保护：按本段线路末端的最大短路电流进行整定。 限时电流速断保护：大于下一段线路电流速断保护的动作值。 过电流保护：按躲过最大负荷电流来整定。动作时间的整定：瞬时电流速断保护：无延时。

7、限时电流速断保护：比下一段电流速断保护的动作时间大一个厶，即0.5S。 过电流保护：比下一段线路的过电流保护的动作时间打一个既0.5S对于负荷重距离又长的线路，过电流保护的灵敏度也难满足要求，通常还要采用电压速断和低电压启动的过电流 保护加以完善。低电压启动过电流保护可以达到提高灵敏度的目的。 电力系统网络分为：双侧电源供电的辐射网、单侧电源供电的环网。功率方向继电器原理：功率方向继电器接入电压和电流两个物理量，通过判断两者之间的相位关系来确定短路电 流的方向，并且规定短路功率的方向由母线指向线路为正方向，只有当线路中的短路功率方向为正方向时，元件 才会启动，其中功率方向继电器KPD和电流继电

8、器KA为串联，二者构成逻辑与关系，只有两个原件均动作时， 从才动作信号输出。距离保护比电流保护或电压保护的灵敏度更高，其他性能也更加完善。 距离保护的核心元件是阻抗继电器。圆阻抗继电器分为：全阻抗继电器：无方向性。方向阻抗继电器：有方向性但存在动作死区。 偏移阻抗继电器：有方向性消除了动作死区。常用的折线特性有两种：两边折线阻抗特性和三边折线阻抗特性。 精工电流：继电器的动作阻抗和整定阻抗之间的差值等于整定阻抗的10%时，继电器所加入的电流。 阻抗继电器的接线方式： 测量阻抗应正比于短路点到保护装置的安装处，与运行方式无关。 若继电器保护不同类型的故障，则应与故障类型无关。测量阻抗主要受以下因

9、素的影响：短路点的过度电阻电力系统的振荡保护安装处与故障点之间有分支 电路 电流电压互感器的误差 电压互感器二次回路断线 串联补偿电容怎样减小过度电阻的影响：采用四边形阻抗继电器采用瞬时测量装置 震荡闭锁装置的作用：防止电力系统振荡时影响保护系统发生误动作。震荡闭锁装置的要求：只发生振荡而无故障时，装置应可靠闭锁 在保护区外因故障引起的振荡时，装置应可靠闭锁。 在保护区内的故障，无论是否振荡，装置不应闭锁。 断线闭锁装置：防止电压互感器二次侧断线而使保护系统误动作。 小电流接地系统：中性点不接地，中性点接消弧线圈接地（测量时测零序电压） 大电流接地系统：中性点直接接地（测量时测零序电流） 零序

10、分量分为零序电压和零序电流。21、22232425262728293031323334353637383940414243、P63 图， P64 图，要会画。44、45464748495051525354555657、自动重合闸装置ARD的作用：对于瞬消性故障，可迅速回复供电提高供电可靠性。 对于双侧电源供电的线路，可以提咼设备并列运彳丁的稳定性，提咼输送容量。 对于断路器或保护装置误跳闸时，可以避免此类事故的发生。对自动重合闸的基本要求： 动作时间尽可能的短。 不允许多次重合闸，要设置防跳措施。 重合闸后应自动复归。 手动或操作断路器分闸时不应重合闸。 手动断路器合闸于故障电路时不能重合闸（

11、永久性故障） 除两种情况外，当断路器跳闸时，重合闸装置均应启动。 能在重合闸之前和之后 加速继电保护的动作。断路器故障跳闸后，再次启动重合闸继电器，但此时电容C由于断路器合闸时间较短，电容C来不及充电，所以 自动重合闸继电器无法动作，断路器不会进丁二次重合闸。自动重合闸与继电保护的配合一般有前加速保护和后加速保护。变压器的运丁状态有：正常运丁、不正常运丁、故障。变压器的故障可分为油箱内部故障和油箱外部故障。 变压器的继电保护种类：主保护（瓦斯保护、差动保护）、后备保护、零序电流保护、过负荷保护、其他保护。 瓦斯保护：反应变压器内部多相短路、匝间短路、铁芯故障、油面下降或漏油、接触不良。差动保护：是比较变压器各侧电流的大小和相位原理构成的一种保护装置，能反应变压器油箱内部与套管、引出 线及套管上的各种故障，并能顺势切除。不平衡电流产生的原因：正常运行时由励磁电流引起的不平衡电流。 变压器各侧电流相位不同引起的不平衡电流。 电流互感器计算变化与实际变化不同。 变压器各侧电流互感器型号不同。 变压器带负荷调节分接头。后背保护既是变压器主保护的后备保护，同时兼有母线或线路后备保护的作用。 作为变压器的后备保护，保护用电流互感器装设在中性点接地线上。