電力系統(tǒng)繼電保護(hù)期末復(fù)習(xí)

1、1 緒論P(yáng)11.1 電力系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)、不正常工作狀態(tài)和故障狀態(tài)P11.1.1 正常工作狀態(tài) 1.1.2 常見的不正常工作狀態(tài)及其危害 1.1.3 故障狀態(tài)及其危害 1.1.3繼電保護(hù)的作用基本任務(wù)：自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到損壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)維條件，動作與發(fā)信號或跳閘。1.2 繼電保護(hù)的基本原理及其組成P51.2.1 繼電保護(hù)的基本原理1.2.2 保護(hù)裝置的構(gòu)成 1.測量比較元件 2.邏輯判斷元件 3.執(zhí)行輸出元件 P71.2.3 繼電保護(hù)的工作回路：P8將通過一次電力設(shè)備的電流、電

2、壓線性地傳變?yōu)檫m合繼電保護(hù)等二次設(shè)備使用的電流、電壓，并使一次設(shè)備與二次設(shè)備隔離的設(shè)備，如電流、電壓互感器及其與保護(hù)裝置連接的電纜等；斷路器跳閘線圈及與保護(hù)裝置出口間的連接電纜，指示保護(hù)裝置動作情況的信號設(shè)備；保護(hù)裝置及跳閘、信號回路設(shè)備的工作電源等。1.2.4 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的工作配合1.3 對繼電保護(hù)的基本要求P91.3.1 可靠性（安全性和信賴性）最基本，可靠不動作?？煽縿幼?，不拒動。1.3.2 選擇性 在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障從電力系統(tǒng)中斷開，最大限度地保證系統(tǒng)中無古戰(zhàn)各部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。1.3.3 速動性 1.3.4 靈敏性：保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。1.4

3、 繼電保護(hù)發(fā)展簡史P122 電網(wǎng)的電流保護(hù)P152.1 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)P152.2 雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的方向性電流保護(hù)P352.3 中性點直接接地系統(tǒng)中接地短路的零序電流及方向保護(hù)P462.4 中性點非直接接地系統(tǒng)中單相接地故障的保護(hù)P553 電網(wǎng)距離保護(hù)P673.1 距離保護(hù)的基本原理與構(gòu)成P673.1.1 距離保護(hù)的概念：利用短路時電壓、電流同時變化的特征，測量電壓與電流的比值，反應(yīng)故障點到保護(hù)安裝處的距離而工作的保護(hù)。3.1.2 測量阻抗及其與故障距離的關(guān)系 3.1.3 三相系統(tǒng)中測量電壓和測量電流的選取P691.單相接地短路故障 2 。5.故障環(huán)路3.1.4 距離保護(hù)

4、的時限特性 3.1.5 距離保護(hù)的構(gòu)成。(啟動 測量 震蕩閉鎖 電壓回路斷線 配合邏輯 出口部分)3.2 阻抗繼電器及其動作特性P743.2.1 阻抗繼電器動作區(qū)域的概念 3.2.2 阻抗繼電器的動作特性和P74動作方程 1.圓特性阻抗繼電器（偏移圓、方向圓、全阻抗圓、上拋圓、特性圓）2.蘋果形特性和橄欖形特性P78阻抗元件 3.直線特性的P79阻抗元件(電抗特性、電阻特性) 4.多邊形特性3.2.3 絕對值比較與相位比較之間的相互轉(zhuǎn)換P823.3 阻抗繼電器的實現(xiàn)方法P833.3.1 絕對值比較原理的實現(xiàn) 1.模擬式距離保護(hù)中絕對值比較的實現(xiàn) 2.數(shù)字式保護(hù)中絕對值比較的實現(xiàn)P853.3.2

5、 相位比較原理的實現(xiàn) 1.模擬式保護(hù)中相位比較的實現(xiàn) 2.數(shù)字式保護(hù)中相位比較的實現(xiàn)(相量比較方式、瞬時采樣值比較方式P88)3.3.3 比較工作電壓相位法實現(xiàn)的故障區(qū)段判斷1.比較工作電壓相位法的基本原理：同相區(qū)內(nèi)反相區(qū)外 以Um為極化(參考)電壓，方向圓特性，原點附近。2.以正序電壓為參考電壓的測量元件P91(不同故障下正序參考電壓的變化、動作特性P93) 正向故障偏移圓，正向出口短路也能可靠動作。注意：該特性是在正向故障的前提下導(dǎo)出的，所以動作區(qū)域包括原點并不意味著會失去方向性！反向故障上拋圓，可靠不動作。缺點：出口三相對稱性短路時三相電壓都為零，將失去比較依據(jù)。3.以記憶電壓為參考電壓

6、的測量元件P95(克服以上缺點且耐受過度電阻的能力比方向圓強(qiáng))3.3.4 阻抗繼電器的精確工作電流與精確工作電壓P97 (最小動作電流Iop.min、最小動作阻抗Iac.min,最小精確工作電壓Uac.min=Iac.min|Zset|=|10Uo/Ku|越小越好。)3.4 距離保護(hù)的整定計算與對距離保護(hù)的評價P993.4.1 距離保護(hù)的整定計算 1.距離保護(hù)第I段的整定 2.。3.4.2 對距離保護(hù)的評價 1.由于同時利用了短路時電壓、電流的變化特征，通過測量故障阻抗來確定故障所處的范圍，保護(hù)區(qū)穩(wěn)定，靈敏度高，動作情況受電網(wǎng)運(yùn)行方式變化的影響小，能夠在多側(cè)電源的高壓及超高壓復(fù)雜電力系統(tǒng)中應(yīng)用

7、。2.由于只利用了線路一側(cè)短路時電壓電流，一段保護(hù)范圍不夠全長，二段靈敏度不夠，有時不能滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定性對短路切除快速性的要求，因而，還應(yīng)配備能夠全線快速切除故障的縱聯(lián)保護(hù)。3.距離保護(hù)的阻抗測量原理，除可以用于輸電線路，還可以用于發(fā)電機(jī)，變壓器保護(hù)作為后備。4.相對于電流、電壓保護(hù)，距離保護(hù)的構(gòu)成、接線盒算法都比價復(fù)雜，裝置自身的可靠性稍差。3.5 距離保護(hù)的振蕩閉鎖P1063.5.1 振蕩閉鎖的概念：并聯(lián)運(yùn)行的電力系統(tǒng)或發(fā)電廠之間出現(xiàn)功率角大范圍周期性變化的現(xiàn)象，稱振蕩。失步振蕩屬于嚴(yán)重的不正常運(yùn)行狀態(tài)，而不是故障狀態(tài)。所以振蕩時，要采取必要的措施，防止保護(hù)因測量元件動作而無動。這種用來

8、防止系統(tǒng)振蕩時保護(hù)誤動的措施，為振蕩閉鎖。3.5.2 電力系統(tǒng)振蕩對距離保護(hù)測量元件的影響P1071.電力系統(tǒng)振蕩時電流、電壓的變化規(guī)律 2.電力系統(tǒng)振蕩時測量阻抗的變化規(guī)律P108 3.電力系統(tǒng)振蕩對距離保護(hù)的影響 4.電力系統(tǒng)振蕩與短路時電氣量的差異：振蕩時，三相完全對稱，沒有零負(fù)序分量。而短路時總要長時間或瞬時出現(xiàn)負(fù)序零序分量。振蕩時電氣量周期變化，與系統(tǒng)功角變化速度一致，比較慢，當(dāng)兩側(cè)功角擺開至180°時相當(dāng)于在振蕩中心發(fā)生三相短路；從短路前到短路后電氣量突然變化，速度快，而短路后短路電流、各點殘余電壓和測量阻抗在不計衰減時是不變的。振蕩時，電氣量周期性變化，若阻抗測量元件誤

9、動，則在一個振蕩周期內(nèi)動作和返回各一次，而短路時阻抗測量元件可能動作，可能不動作。3.5.3 距離保護(hù)的振蕩閉鎖措施P110基本要求：系統(tǒng)發(fā)生全相或非全相振蕩時，保護(hù)裝置不應(yīng)誤動作跳閘。系統(tǒng)全相非全相振蕩過程中，被保護(hù)線路發(fā)生各種不對稱故障，保護(hù)裝置應(yīng)有選擇性的動作跳閘，縱聯(lián)保護(hù)仍應(yīng)快速動作。系統(tǒng)在全相振蕩過程中再發(fā)生三相故障時，保護(hù)裝置應(yīng)可靠動作跳閘，并允許帶短延時。1.利用系統(tǒng)短路時負(fù)序、零序分量或電流突然變化，短路時開放保護(hù)，實現(xiàn)振蕩閉鎖 開放時間TDW要保證區(qū)內(nèi)故障時I、II段有足夠時間可靠跳閘、同時保證區(qū)外故障引起的振蕩在這短時間內(nèi)不進(jìn)入動作區(qū)。啟動元件只判別是否短路2.利用阻抗變化

10、率的不同來構(gòu)成振蕩閉鎖P112 3.利用動作的延時實現(xiàn)振蕩閉鎖3.5.4 振蕩過程中再故障的判斷3.6 故障類型判別和故障選相P1133.7 距離保護(hù)特殊問題的分析P1143.7.1 短路點過渡電阻對距離保護(hù)的影響 1.過渡電阻的性質(zhì) 2.單測電源線路上過渡電阻對距離保護(hù)的影響 3.雙側(cè)電源線路上過渡電阻的影響P116 穩(wěn)態(tài)超越：因過渡電阻的存在而導(dǎo)致保護(hù)測量阻抗變小，進(jìn)一步引起保護(hù)誤動的現(xiàn)象。 4.克服過渡電阻影響的措施：使用能容許較大過渡電阻而不至于拒動大的測量元件動作特性。3.7.2 線路串聯(lián)補(bǔ)償電容對距離保護(hù)的影響P1181.采用直線型動作特性克服反向誤動 2.用負(fù)序功率方向元件閉鎖誤

11、動的距離保護(hù) 3.選取故障前的記憶電壓為參考電壓來克服串聯(lián)補(bǔ)償?shù)挠绊憽?4.通過整定計算來見笑串聯(lián)補(bǔ)償電容的影響 3.7.3 短路電壓、電流中的非工頻分量對距離保護(hù)的影響1.衰減直流分量對距離保護(hù)的影響及克服措施：對絕對值比較和相位比較都有影響，但對相位影響更大。方法：采用不受其影響的算法、采用各種濾除衰減直流分量的算法。 2.諧波及高頻分量對距離保護(hù)的影響與克服措施：模擬低通濾波、數(shù)字濾波3.8 工頻故障分量距離保護(hù)P1203.8.1 工頻故障分量的概念 特點：僅在故障后存在、故障點故障分量電壓最大，中性點最低、保護(hù)安裝處電壓電流相位關(guān)系只與保護(hù)安裝處到背側(cè)系統(tǒng)中性點間的阻抗決定，不受系統(tǒng)電

12、動勢和短路點過渡電阻的影響。(只與故障狀況有關(guān)，不受負(fù)荷狀態(tài)、振蕩的影響，動作特性良好。)3.8.2 工頻故障分量距離保護(hù)的工作原理P122 3.8.3 工頻故障分量距離保護(hù)的動作特性P123 |Zs+Zset|>=|Zs+Zm|以-Zs為圓心，|Zs+Zset|為半徑，強(qiáng)耐受過渡電阻能力，且不存在由于對策電流助增引起的穩(wěn)態(tài)超越問題。 3.8.4 工頻故障分量的特點及應(yīng)用特點：阻抗繼電器以電力系統(tǒng)故障引起的故障分量電壓、電流為測量信號，不反應(yīng)故障前的負(fù)荷量和系統(tǒng)振蕩，動作性能基本上不受非故障狀態(tài)的影響，無需加振蕩閉鎖。阻抗繼電器僅反應(yīng)故障分量的工頻穩(wěn)態(tài)量，不反應(yīng)其中的暫態(tài)分量，動作性能較

13、穩(wěn)定。阻抗繼電器的動作判據(jù)簡單，因而實現(xiàn)方便，動作速度較快。阻抗繼電器具有明確的方向性，因而既可以作為距離元件，又可以作為方向元件使用。阻抗繼電器本身具有較好的選相能力。應(yīng)用：可作為快速距離保護(hù)一段，快速切除一段范圍內(nèi)故障。還可與四邊形特性的阻抗繼電器復(fù)合組成復(fù)合距離繼電器，作為縱聯(lián)保護(hù)的方向元件。4 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)P1284.1 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)概述P1284.1.1 引言按照所利用信息通道類型P129：1導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù) 2.電力線載波縱聯(lián)保護(hù) 3.微波縱聯(lián)保護(hù) 4.光纖縱聯(lián)保護(hù)按照保護(hù)動作原理：1.方向比較式縱聯(lián)保護(hù) 2.縱聯(lián)電流差動保護(hù)4.1.2 輸電線路短路時兩側(cè)電氣量的故障特征分析

14、P1301.兩端電流相量和的故障特征 2.兩端功率方向的故障特征 3.兩端電流相位特征 4.兩端測量阻抗的特征4.1.3 縱聯(lián)保護(hù)的基本原理P1311.縱聯(lián)電流差動保護(hù) 2.方向比較式縱聯(lián)保護(hù) 3.電流相位比較式縱聯(lián)保護(hù) 4.距離縱聯(lián)保護(hù)：相對于2.只是用方向阻抗元件代替功率方向元件。優(yōu)點：II段外的故障方向元件不動作，減少了方向元件動作次數(shù)，可靠性高。4.2 輸電線路縱聯(lián)保護(hù)兩側(cè)信息的交換P1324.2.1 導(dǎo)引線通信（環(huán)流式、均壓式）4.2.2 電力載波通信P133（1、電力線載波通信的構(gòu)成:輸電線路、阻波器、耦合電容器、連接濾波器、高頻收發(fā)信機(jī)，接地開關(guān)。2、電力線載波通道的特點：無中繼

15、通信距離長。經(jīng)濟(jì)、使用方便。工程施工比較簡單。3、電力線載波通道的工作方式：P135 正常無高頻電流方式。正常有高頻電流方式。三移頻方式。4、電力線載波信號的種類：閉鎖信號允許信號跳閘信號）4.2.3 微波通信P137 1.微波通信縱聯(lián)保護(hù)的構(gòu)成 2.微波通信縱聯(lián)保護(hù)的優(yōu)點：（與電力線載波相比）有一條獨立于輸電線路的通信通道，輸電線路上產(chǎn)生的干擾，如故障點電弧、斷路器操作、沖擊過電壓、電暈等，對通信系統(tǒng)沒有影響；通道的檢修不影響輸電線路運(yùn)行。擴(kuò)展了通信頻段，可以傳遞的信息容量增加、速率加快，可以實現(xiàn)縱聯(lián)電流分相差動原理的保護(hù)。受外界干擾的影響小，工業(yè)、雷電等干擾的頻譜基本上不再微波頻段內(nèi)，通信

16、誤碼率低，可靠性高。輸電線路的任何故障都不會使通道工作破壞，因此可以傳送內(nèi)部故障時的允許信號和跳閘信號。缺點：微波在視線距離內(nèi)傳送的特點決定了在通信距離較遠(yuǎn)時，必須假設(shè)微波中繼站，通道價格較貴。4.2.4 光纖通信P138 1.光纖通信的構(gòu)成：發(fā)射機(jī)、光纖、中繼器和光接收機(jī)組成。 2.光纖通信的特點P139：通信容量大?？梢怨?jié)約大量金屬材料。光纖通信還有保密性好，敷設(shè)方便，不怕雷擊，不受外界電磁干擾，抗腐蝕和不怕潮等優(yōu)點。光纖最重要的特性之一是無感應(yīng)性能，因此利用光線可以構(gòu)成無電磁感應(yīng)的、極為可靠的通道。缺點：通信距離不夠長，在長距離通信時，要用中繼器及其附加設(shè)備。此外當(dāng)光纖斷裂時不易尋找或鏈

17、接，不過，由于光纖數(shù)目多，可以將斷裂的光纖迅速用備用光纖替換。4.3 方向比較式縱聯(lián)保護(hù)P1394.3.1 工頻故障分量的方向元件P140：應(yīng)滿足以下要求（正確反映所有類型故障時故障點的方向且無死區(qū)不受負(fù)荷的影響，在正常負(fù)荷狀態(tài)下不啟動不受系統(tǒng)振蕩影響，在振蕩無故障時不誤動，振蕩中再故障時仍能正確判定故障點的方向在兩相運(yùn)行中又發(fā)生短路時仍能正確判定故障點的方向） 特點：不受負(fù)荷狀態(tài)的影響不受故障點過渡電阻的影響正、反方向短路時，方向性明確無電壓死區(qū)不受系統(tǒng)振蕩影響。4.3.2 閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)P141 1.閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)的工作原理 2.閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)的構(gòu)成（區(qū)外短路兩端供電線路區(qū)內(nèi)短

18、路單電源供電線路區(qū)內(nèi)短路對于用故障分量構(gòu)成的功率方向元件,在震蕩中不會誤動）不論遠(yuǎn)、近故障端總是先假設(shè)故障發(fā)生在反方向，所以保護(hù)啟動后首先發(fā)閉鎖信號，再根據(jù)本端故障判別結(jié)果決定停信還是持續(xù)發(fā)。這帶來了兩問題：需要等待以確定對端是否發(fā)信或消失才能判別結(jié)果，延遲了保護(hù)動作時間。（固有缺點）KA1應(yīng)比KA2靈敏(動作電流小)，若沒有，則會使對端誤動。 方向比較式缺點：僅反應(yīng)區(qū)內(nèi)故障而動作，可快速切除保護(hù)范圍內(nèi)的各種故障，但不能作為變電站母線和下級相鄰線路的后備。4.3.3 閉鎖式距離縱聯(lián)保護(hù)P143 克服以上缺點，但當(dāng)后備保護(hù)檢修時，主保護(hù)也被迫停運(yùn)，運(yùn)行檢修靈活性不夠。4.3.4 影響方向比較式縱

19、聯(lián)保護(hù)正確工作的因素及應(yīng)對措施P1441.非全相運(yùn)行：克服非全相運(yùn)行期間負(fù)序、零序方向縱聯(lián)保護(hù)誤動的措施一般是：使用線路側(cè)電壓，這也是超高壓壓互裝于線路側(cè)原因；在兩相運(yùn)行期間退出負(fù)序、零序方向元件，僅保留使用工頻突變量的方向元件。2.功率倒向：解決辦法是增加延時返回元件t1，發(fā)信元件動作后延時t1時間返回，t1按照大于兩側(cè)方向元件動作與返回的最大時間差再加一個裕度時間整定。3.分布電容：為防止線路空載合閘時引起負(fù)序方向元件的誤動，對負(fù)序方向元件采取按躲過空載線路兩相先閉合時出現(xiàn)的穩(wěn)態(tài)負(fù)序電容電流進(jìn)行整定。但在空載合閘的過渡過程中，負(fù)序充電電容電流的數(shù)值會很大，一般很難由整定值躲開，必要時應(yīng)增大

20、保護(hù)啟動時間躲過空載合閘的過渡過程，或用方向阻抗元件代替負(fù)序方向元件等。4.4 縱聯(lián)電流差動保護(hù)P1464.4.1 縱聯(lián)電流差動保護(hù)原理 1.縱聯(lián)電流差動保護(hù)的工作原理 2.輸電線路縱聯(lián)電流差動保護(hù)特性分析P1494.4.2 兩側(cè)電流的同步測量 1.基于數(shù)據(jù)通道的同步方法 2.基于具有統(tǒng)一時鐘的同步方法4.4.3 縱聯(lián)電流相位差動保護(hù)P152 1.工作原理 2.動作特性與相繼動作P153 3.負(fù)序濾過器（負(fù)序電壓、電流濾過器）4.4.4 影響縱聯(lián)電流差動保護(hù)正確動作的因素P1565 自動重合閘P1605.1 自動重合閘的作用及對它的基本要求P1605.1.1 自動重合閘的作用技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果：大大

21、提高供電的可靠性，減小線路停電的次數(shù)，特別是單測電源的單回線路尤為顯著在高壓輸電線路上采用重合閘，還可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而提高傳輸容量對斷路器本身由于機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)誤動作而引起的無跳閘，也能起糾正的作用。重合于永久性故障時：使電力系統(tǒng)再次收到故障沖擊，對超高壓系統(tǒng)還可能降低并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。使斷路器的工作條件變得更加惡劣，因為它要在很短的時間內(nèi)，連續(xù)切斷兩次短路電流。5.1.2 對重合閘的基本要求P1615.1.3 自動重合閘的分類P161-1625.2 輸電線路的三相一次自動重合閘P1625.2.1 單側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘：(實現(xiàn)簡單：在單側(cè)電源線路上，不需要考

22、慮電源同步檢查問題、重合不需要區(qū)分故障類別和選擇故障相)由重合閘啟動、重合閘時間、一次合閘脈沖、手動跳閘閉鎖、手動合閘于故障時保護(hù)加速跳閘等元件組成。5.2.2 雙側(cè)電源線路的檢同期三相一次自動重合閘1.雙側(cè)電源送電線路重合閘的特點P163 考慮電源同步 重合時間：兩側(cè)都跳閘后再重合(斷開時間可能不同)2.雙側(cè)電源輸電線路重合閘的主要方式 快速自動重合閘（應(yīng)滿足1、線路兩側(cè)都裝有可以進(jìn)行快速重合的斷路器，如快速氣體斷路器2、線路兩側(cè)都裝有全線速動的保護(hù)，如縱聯(lián)保護(hù)3、重合閘瞬間輸電線路中出現(xiàn)的沖擊電流對電力設(shè)備、電力系統(tǒng)的沖擊均在允許范圍內(nèi)。）非同期重合閘 檢同期的自動重合閘P165。三種方法

23、：。3.具有同步檢定和無電壓檢定的重合閘P1655.2.3 重合閘時限的整定原則P167 1. 單側(cè)電源線路的三相重合閘 原則：在斷路器跳閘后，負(fù)荷電動機(jī)向故障點反饋電流的時間，故障點電弧熄滅并使周圍介質(zhì)恢復(fù)絕緣強(qiáng)度需要的時間。在斷路器動作跳閘息弧后，其觸頭周圍絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)以及消弧室重新充滿油、氣需要的時間；同時其操作機(jī)構(gòu)恢復(fù)原狀準(zhǔn)備好再次動作所需要的時間。如果重合閘時利用繼電保護(hù)跳閘出口啟動，其動作時限還應(yīng)該加上斷路器的跳閘時間。 2. 雙側(cè)電源線路三相重合閘的最小時間：除滿足以上原則，還應(yīng)考慮兩側(cè)繼電保護(hù)以不同時限切出故障的可能性。（考慮本側(cè)先跳對側(cè)后跳。） 3. 雙側(cè)電源線路三相重合閘

24、的最佳重合時間的概念P168-169 條件：最后一次操作完成后，對應(yīng)最終網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎路€(wěn)定平衡點的系統(tǒng)暫態(tài)能量值最小的時刻。（一般重合于永久性故障后是不穩(wěn)定的，重合閘時間整定為最小時間，即是最佳時間）5.2.4 自動重合閘與繼電保護(hù)的配合P170：重合閘前加速保護(hù)和重合閘后加速保護(hù)兩種方式1.重合閘前加速保護(hù)：優(yōu)點（能快速切除瞬時性故障可能使瞬時性故障來不及發(fā)展成永久性故障，從而提高重合閘的成功率能保證發(fā)電廠和重要變電所的母線電壓在0.6-0.7倍額定電壓以上，從而保證廠用電和重要用戶的電能質(zhì)量使用設(shè)備少，只需一套重合閘，簡單經(jīng)濟(jì)） 缺點（斷路器工作條件惡劣，動作次數(shù)多重合于永久性故障上時，故障切

25、除的時間可能較長如果重合閘裝置或斷路器拒絕合閘，則將擴(kuò)大停電范圍。）35kV以下廠、所引出的支配線路，以便快速切出故障，保證母線電壓。2.重合閘后加速保護(hù)P171:優(yōu)點（第一次有選擇切除故障，不會擴(kuò)大停電范圍，特別是高壓網(wǎng)一般不允許無選擇性動作后用重合閘糾正保證了永久性故障瞬時切除，并仍然是有選擇性的。和前加速相比，使用中不受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷條件的限制，一般來說是有利而無害的） 缺點（每個斷路器上都需要裝設(shè)一套重合閘，與前加速相比略復(fù)雜第一次切除故障可能帶有延時）5.3 高壓輸電線路的單相自動重合閘P1725.3.1 單相自動重合閘與保護(hù)的配合關(guān)系：單相重合過程中，由于非全相運(yùn)行系統(tǒng)中出現(xiàn)負(fù)序零

26、序分量，可能導(dǎo)致系統(tǒng)中某些保護(hù)誤動作。此時可以將這些保護(hù)整定時間大于單相非全相運(yùn)行的時間以躲開之，也可在單相重合閘時將改保護(hù)閉鎖。閉鎖的方法：不會誤動的N端子和可能誤動的M端子。利用否回路即可閉鎖。5.3.2 單相自動重合閘的特點1.故障相選擇元件 對選相元件的基本要求：保證選擇性，即選項元件與繼保配合只跳故障一相，而接于另外兩相上的選相元件不動作。故障相末端發(fā)生單相接地，該相選相元件應(yīng)保證足夠的靈敏性。選相元件種類：電流選相元件、低電壓選相元件、阻抗選相元件。2.動作時限的選擇 除滿足三相重合閘要求，即大于故障點滅弧與去游離時間，大于斷路器及其操動機(jī)構(gòu)復(fù)歸原狀時間。還應(yīng)考慮：不論單、雙側(cè)電源

27、，要考慮兩側(cè)選相元件與繼電保護(hù)以不同時限切除故障的可能性潛洪電流對滅弧所產(chǎn)生的影響（非故障相通過靜電或電磁耦合的聯(lián)系對故障點供電）。3.對單相重合閘的評價P174： 優(yōu)點：能在絕大多數(shù)的故障情況下保證對用戶的連續(xù)供電，可靠性提高。特別是對單測電源單回路重要負(fù)荷供電時。提高雙側(cè)電源聯(lián)絡(luò)線兩系統(tǒng)之間的聯(lián)系，系統(tǒng)穩(wěn)定性提高。對聯(lián)系薄弱的系統(tǒng)，當(dāng)三相切除并繼之以三相重合閘而很難再恢復(fù)同步時，采用單相重合閘能避免兩系統(tǒng)解列。 缺點：需要有按相操作的斷路器需要專門的選相元件與繼電器保護(hù)相配合，再考慮一些特殊要求后，使重合閘回路的接線較復(fù)雜。需要采取措施防止因非全相運(yùn)行導(dǎo)致的其他線路保護(hù)誤動，因此保護(hù)的接線

28、、整定計算和調(diào)試工作復(fù)雜化。5.3.3 輸電線路自適應(yīng)單相重合閘的概念：能自動識別故障的性質(zhì)，在永久性故障時不重合的重合閘成為自適應(yīng)重合閘。瞬時性故障電弧熄滅后接地消失，斷開相兩端電壓持續(xù)較高。永久性故障接地長期存在，斷開相兩端電壓較低。1.單相重合閘期間斷開相工頻電壓分布P1752.瞬時與永久性故障的區(qū)分 5.4 高壓輸電線路的綜合重合閘簡介P176 基本原則6 電力變壓器保護(hù)P1786.1 電力變壓器的故障類型和不正常工作狀態(tài)P178故障：油箱外故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路以及接地短路。郵箱內(nèi)故障包括繞組相間短路和接地短路、匝間短路以及鐵芯燒損等。（電弧不僅破壞絕緣、燒毀鐵芯，而

29、且變壓器油受熱分解大量氣體，可能使郵箱爆炸）不正常：外部短路引起的過電壓、負(fù)荷長時間超過額定容量引起的過負(fù)荷，風(fēng)扇故障或漏油等引起冷卻能力下降等。6.2 變壓器縱差動保護(hù)P1786.2.1 變壓器縱差動保護(hù)的基本原理和接線方式6.2.2 變壓器差動保護(hù)的不平衡電流及減小不平衡電流影響的方法1.計算變比與實際變比不一致產(chǎn)生的不平衡電流P181 2.由變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭產(chǎn)生的不平衡電流3.電流互感器傳變誤差產(chǎn)生的不平衡電流P182 4.變壓器勵磁電流產(chǎn)生的不平衡電流（勵磁涌流，空合、外障切）5.措施 P185變比：引入補(bǔ)償 互感器性能：選用同型號、減小二次負(fù)載 流互暫態(tài)中非周期電流：速飽和中間

30、變流器很容易飽和，磁通變化小，感應(yīng)電動勢與磁通變化率成正比，故非周期分量不易傳變到流互二次側(cè)。而周期很容易傳到二次側(cè)。(勵磁涌流也可以用此法)6.2.3 縱差動保護(hù)的整定計算原則P186躲過外部短路故障時的最大不平衡電流躲過變壓器最大的勵磁涌流躲過電流互感器二次回路斷線引起的差電流2.縱差動保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗：區(qū)內(nèi)故障最小差動電流比去整定值>=26.2.4 具有制動特性的差動繼電器P188(最大制動比) 1.差動繼電器的制動特性 2.差動繼電器在內(nèi)部故障時的動作行為(比不帶制動特性的差動繼電器靈敏性大大提高，動作電流由Iset.max變?yōu)镮set.min)數(shù)字式保護(hù)中制動電流的構(gòu)成 平均

31、電流制動 復(fù)式制動 標(biāo)積制動6.3 變壓器的勵磁涌流及鑒別方法P1906.3.1單相變壓器的勵磁涌流特點：在變壓器空載合閘時，涌流是否產(chǎn)生以及涌流的大小與合閘角有關(guān)，合閘角=0和=時勵磁涌流最大。波形完全偏離時間軸的一次，并且出現(xiàn)間斷。涌流越大，間斷角越小。含有很大成分的非周期分量，間斷角越小，非周期分量越大。含有大量高次諧波，以二次諧波為主。間斷角越小，二次諧波越小。6.3.2 三相變壓器勵磁涌流的特征P193特點：由于三相電壓之間120°相位差，故三相勵磁涌流不會相同，任何情況下空載投入變壓器，至少有兩相出現(xiàn)不同程度的勵磁涌流。某相的勵磁涌流可能不再偏離時間軸的一側(cè)，變成了對稱性

32、涌流。其數(shù)值較小。三相勵磁涌流中有一相或兩相二次諧波含量較小，但至少有一相比較大。勵磁涌流波形間斷角減小。但對稱性涌流的波寬是120°而不是180°6.3.3 防止勵磁涌流引起誤動的方法P1941.采用速飽和中間變流器：原理如上。缺：對稱性涌流無非周期，變流器不飽和，只能差動整定躲過。動流大，靈敏低。2.二次諧波制動的方法：三相或門制動+不帶二次諧波制動的差動繼電器（稱差動電流速斷保護(hù)：躲過最大勵流整定）變涌流嚴(yán)重時，二次小，可能誤動。若減小整定，會導(dǎo)致內(nèi)障時保護(hù)的動作速度，故加三相或門制動。又互感器越飽和二次越大，為加快內(nèi)障時保護(hù)動作速度，設(shè)差動電流速斷保護(hù)。原理簡單、調(diào)

33、試方便、靈敏高。缺點：在電容分量大系統(tǒng)，二次大，速度受影響。若空和變前故障存在，因非障相為勵磁涌流，保護(hù)閉鎖，且勵流衰減慢，保護(hù)動作慢。3.間斷角鑒別的方法：按相閉鎖。間斷角+反應(yīng)波寬判據(jù)（對稱性涌流） 方法：變勵流中非周期大，CT飽和，CT二次側(cè)間斷角會消失：CT勵流滯后i, i過零后勵流不為零，通過二次負(fù)載續(xù)流，間斷角消失?？蓪m(xù)流微分，重新得到間斷角。優(yōu)點：由于采用按相閉鎖的方法，在變壓器合閘于內(nèi)部故障時，能夠快速動作。缺點：暫態(tài)高次諧波分量會使電流波形畸變，雖然波形畸變一般不會產(chǎn)生“間斷角”，但會影響電流的波寬。若波形畸變很嚴(yán)重（微分后情況）導(dǎo)致波寬小于整定值（140°），則

34、差動保護(hù)也將被暫時閉鎖而造成動作延緩。 過勵磁：飽和對稱，五次等奇次大，沒有間斷角沒有偶次，可以五次諧波制動（與空合不同）6.4 變壓器相間短路的后備保護(hù)P1976.4.1 過電流保護(hù) 躲過最大負(fù)荷電流整定。 1.對并列運(yùn)行的變壓器 2.對降壓變壓器(考慮電動機(jī)自啟動時最大電流)6.4.2 低電壓啟動的過電流保護(hù) 電流電壓元件都動作才啟動。由于有低電壓繼電器，電流繼電器可不考慮并聯(lián)切或電動機(jī)自啟動，而是按變壓器額定電流整定。 壓繼整定：正常最低工作電壓 電動機(jī)自啟動電壓6.4.3 復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)P199(消除返回系數(shù)影響：三相短，瞬負(fù)壓，負(fù)過壓繼電動作時強(qiáng)制低壓繼動作)6.4.4 三

35、繞組變壓器相間短路后備保護(hù)的特點P2001.單側(cè)電源的三繞組變壓器。兩套過電流保護(hù)。tIII最小，II側(cè)tI中，I側(cè)tT最大。tT跳三相2.多側(cè)電源的三繞組變壓器。三側(cè)都有過電流保護(hù)。I、II側(cè)增設(shè)指向母線方向原件6.5 變壓器接地短路的后備保護(hù)P2016.5.1 變電所單臺變壓器的零序電流保護(hù) 兩段式、每段兩時限（小范圍、大切變）6.5.2 自耦變壓器零序電流保護(hù)的特點 自耦變中性線零序電流大小方向不確定，不能用零序電流保護(hù)6.5.3 多臺變壓器并聯(lián)運(yùn)行時的接地保護(hù) 一部分中性點不接地運(yùn)行。限制障流、零流大小分布不收運(yùn)式影響，靈敏高1.全絕緣變壓器的接地保護(hù)P204 零序電壓保護(hù)=失去中性點

36、無零流+零序電壓。躲過有中性點單相接地最大零壓；同時保證單相接地且失去中性點時的靈敏度。2.分級絕緣變壓器接地后備保護(hù)的概念 高壓繞組分級絕緣，中性點絕緣水平低：放電間隙(放電即切)+零序電壓(后備)6.6 變壓器零序電流差動保護(hù)P205要求各CT變比一致。整定原則：躲過外部單相接地故障時不平衡I.躲過勵涌流情況下外部三相故障零序不平衡I6.7 變壓器保護(hù)配置原則P2061.瓦斯保護(hù)2.縱差動保護(hù)或電流速斷保護(hù) 3.外部相間短路和接地短路 4.過負(fù)荷保護(hù) 5.過勵磁保護(hù) 6 其他非電量保護(hù)7 發(fā)電機(jī)保護(hù)P2107.1 發(fā)電機(jī)的故障、不正常運(yùn)行狀態(tài)及其保護(hù)方式P210故障：定子繞組相間短路、定子

37、一相繞組內(nèi)匝間短路、定子繞組單相接地、轉(zhuǎn)子繞組一點接地或兩點接地、轉(zhuǎn)子勵磁回路勵磁電流消失。 不正常：外部短路引起的定子繞組過電流、負(fù)荷超額定容量引起的三相對稱過負(fù)荷、外部不對稱短路或不對稱負(fù)荷引起的發(fā)電機(jī)負(fù)序過電流、突然甩負(fù)荷引起定子繞組過電壓、勵磁回路故障或強(qiáng)勵時間長引起轉(zhuǎn)子繞組過負(fù)荷、汽輪機(jī)主氣門突然關(guān)斷引起發(fā)電機(jī)逆功率等。保護(hù)P210-2117.2 發(fā)電機(jī)定子繞組短路故障的保護(hù)P2117.2.1 發(fā)電機(jī)定子繞組短路故障的特點：單相接地不嚴(yán)重，相間匝間短路嚴(yán)重。短路形成：1.單相接地，電弧引發(fā)故障點相間短路。2.線棒間絕緣擊穿形成相間短路3.單相接地，由于電位變化引起其他地點另一點接地，

38、構(gòu)成兩點接地短路4.發(fā)電機(jī)端部放點引起相間短路 5.定子繞組同一相的匝間短路故障。 （相間短路最多）7.2.2 比率制動式縱差動保護(hù) P2127.2.3 標(biāo)積制動式縱差動保護(hù)P2137.2.4 發(fā)電機(jī)縱差動保護(hù)的接線方式P2131.發(fā)電機(jī)縱差動保護(hù)的動作邏輯 因發(fā)電機(jī)非直接接地，兩相短路時至少有兩相差動繼電器動作。故當(dāng)兩相或以上動作，可判為內(nèi)部短路；而僅一相動作判為TA斷線。為對付一點區(qū)內(nèi)一點區(qū)外接地短路，有負(fù)序電壓也判為區(qū)內(nèi)。2.發(fā)電機(jī)不完全縱差動保護(hù) 完全縱差動保護(hù)引入定子機(jī)端和中性點全部電流，同相匝間短路時差電流仍為零故引入中性點側(cè)部分分支電流，即不完全縱差動。 N選多時相間靈敏高匝間靈

39、敏低。注意以下問題：TA的誤差(變比不同)、誤差源增加(分支參數(shù))、整定值(提高門檻)、靈敏度7.2.5 發(fā)電機(jī)縱差動保護(hù)整定與靈敏度P2151.縱差動保護(hù)靈敏度系數(shù)的定義與校驗：機(jī)端發(fā)生兩相金屬性短路差動電流和動作電流的比值。2.縱差動保護(hù)的整定P215 啟動電流Idmin=0.3Ign 拐點電流Iresmin=(0.51)Ign 制動系數(shù)Kres制動線斜率K7.2.6 發(fā)電機(jī)橫差動保護(hù)P2161.發(fā)電機(jī)裂相橫差動保護(hù)基本原理(匝間短路) （當(dāng)短路匝數(shù)小，環(huán)流也小，可能小于啟動電流，故有死區(qū)）2.單元件橫差動保護(hù)基本原理(適用多分支、多中性點引出。能反應(yīng)定子繞組匝間短路、分支線棒開焊及機(jī)內(nèi)相

40、間短路) 不同中性點間不平衡電流原因：定子同相不同分支的繞組參數(shù)不完全相同，致兩端電動勢及支路電流不同。發(fā)電機(jī)定子氣隙磁場不完全均勻，在不同定子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不同；轉(zhuǎn)子偏心，在不同定子繞組中產(chǎn)生不同電動勢。存在三次諧波(使用三次諧波濾過器)。整定躲過。7.2.7 縱向零序電壓式定子繞組匝間短路保護(hù)P2181.縱向零序電壓式定子繞組匝間短路保護(hù)基本原理同相匝間短路，在機(jī)端與中性點間產(chǎn)生縱向零序電壓。TV一次中性點與機(jī)中性點連開口三角形取得，超過定值則動作。2.縱向零序電壓的整定：躲過外部短路最大不平衡電流。需要具有良好三次諧波濾過器。3.負(fù)序功率方向元件：防止區(qū)外故障匝間短路保護(hù)誤動。對

41、匝間短路產(chǎn)生大負(fù)序功率的，指向發(fā)電機(jī)，為允許式。7.3 發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)P2197.3.1 發(fā)電機(jī)定子繞組單項接地時電氣量的特征P220發(fā)生單相接地故障比例高，大型發(fā)電機(jī)定子繞組對地電容大，機(jī)端附近發(fā)生接地故障時，故障點電容電流大，影響發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行；同時接地弧光過電壓，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)其他位置絕緣破壞，形成危害嚴(yán)重的相間或匝間短路故障。中性點經(jīng)消弧線圈接地，采用欠補(bǔ)償，感性電流小于接地容性電流，有利于減小電力變壓器耦合電容傳遞的過電壓。7.3.2 利用零序電壓構(gòu)成的發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)零序電壓與成正比。影響不平衡零序電壓的因素：發(fā)電機(jī)三次諧波電動勢、機(jī)端三相TV各相間的變比誤差、發(fā)

42、電機(jī)電壓系統(tǒng)中三相對地絕緣不一致及主變高壓側(cè)發(fā)生接地故障時由高壓側(cè)傳遞到發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的零序電壓。7.3.3 利用三次諧波電壓構(gòu)成的發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)。P2211.保護(hù)原理：可以保護(hù)<0.5范圍。 再加上基波零序電壓構(gòu)成接地保護(hù)>0.15范圍。這樣就可保護(hù)全范圍2.反應(yīng)三次諧波電壓比值的定子繞組單相接地保護(hù)3.改進(jìn)的反應(yīng)三次諧波電壓比值的定子繞組單相接地保護(hù)7.3.4 利用零序電壓和疊加電源構(gòu)成的發(fā)電機(jī)100%定子繞組單相接地保護(hù)低頻電源由中性點變壓器或機(jī)端開口三角形注入一次發(fā)電機(jī)定子繞組。不僅發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行可以測，靜止或啟動、停機(jī)過程都能測故障。且對定子繞組各處故障檢測靈敏度

43、相同！7.4 發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)P2247.4.1 負(fù)序電流保護(hù)的作用：系統(tǒng)不對稱短路或負(fù)荷不平衡，定子有負(fù)序電流。該電流在發(fā)電機(jī)氣隙建立反向磁場，轉(zhuǎn)子各繞組和鐵芯感應(yīng)出100Hz倍頻電流。使某些電流密度大的部位局部灼傷，發(fā)熱，導(dǎo)致重大事故。且反向磁場與定子負(fù)序電流產(chǎn)生100Hz交變轉(zhuǎn)矩，引起定轉(zhuǎn)子振動，威脅發(fā)電機(jī)安全。7.4.2 定時限負(fù)序過電流保護(hù)P226KA2較大，經(jīng)KT1跳閘。 KA3較小，經(jīng)KT2發(fā)信號。KA1與低壓繼電器組成低壓啟動過電流，反應(yīng)三相對稱故障(KT1)對過負(fù)荷(KA3)，躲過發(fā)電機(jī)長期允許的負(fù)序電流值和最大負(fù)荷下負(fù)序過濾器的不平衡電流。兩段式定時限負(fù)序過電流保護(hù)的動作

44、特性與發(fā)電機(jī)允許的負(fù)序電流曲線不能很好的配合。此外，它也不能反映負(fù)序電流變化時發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的熱積累過程。（裝設(shè)能夠模擬發(fā)電機(jī)允許負(fù)序電流曲線的反時限負(fù)序過電流保護(hù)）7.4.3 反時限負(fù)序過電流保護(hù)P228負(fù)序電流大于上限整定值，按上限定時限動作。如果負(fù)序電流低于下限整定值，但不足以使反時限部分動作，或反時限部分動作時間太長，則按下限定時限動作。負(fù)序電流在上、下限整定值之間，則按反時限動作。7.5 發(fā)電機(jī)的失磁保護(hù)P2287.6 發(fā)電機(jī)的失步保護(hù)P2357.7 發(fā)電機(jī)勵磁回路接地保護(hù)P2378 母線保護(hù)P2428.1 母線故障和裝設(shè)母線保護(hù)基本原則P242與輸電線路不同，母線故障大多有絕緣子對地放

45、電引起的，開始單相接地，隨電弧移動發(fā)展為兩相或三相接地。由其他設(shè)備的后備保護(hù)切除母線故障：時間較長不能保證有選擇性切除故障母線。故：下列情況裝設(shè)有選擇性的快速母線保護(hù)：在110kV及以上的雙母線和分段單母線上，為保證有選擇的切除任一組或段母線上發(fā)生的故障，而另一組或段無故障的母線仍然繼續(xù)運(yùn)行。110kV及以上的單母線，重要發(fā)電廠的35kV母線或高壓側(cè)為110KV及以上的重要降壓變電所的35kV母線，按照裝設(shè)全線速動保護(hù)的要求必須快速切除母線上的故障時。8.2 母線差動保護(hù)基本原理P243母線差動保護(hù)基本原則：正常運(yùn)行與母線范圍外故障時，母線上所有連接元件中，流入的電流和流出的電流相等。母線故障

46、時，與母線連接的元件都向故障點供給短路電流或流出殘留的負(fù)荷電流。正常與區(qū)外故障，至少有一元件的電流相位與其余元件的電流相位相反。而當(dāng)故障時，除電流為零的元件以外，其余所有元件電流時接近同相位的。8.2.1 單母線完全電流母線差動保護(hù)：所有元件都裝上變比和特性相同的TA，同極性端接在一起?？偤蛻?yīng)為零。1.躲開外部故障時產(chǎn)生的最大不平衡電2.大于任一連接元件中最大負(fù)荷電流IL.max，即Irset=Krel*Iunbmax 靈敏度校驗Ksen=Ik.min/IrsetnTA8.3 母線保護(hù)的特殊問題及其對策P2518.4 斷路器失靈保護(hù)簡介P2531.裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)的條件：相鄰元件保護(hù)的靈敏度

47、不夠時應(yīng)裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)。對分相操作的斷路器，允許只按單相接地故障來校驗其靈敏度。根據(jù)變電所的重要性和裝設(shè)失靈保護(hù)作用的大小來決定裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)。2.對斷路器失靈保護(hù)的要求：失靈保護(hù)的誤動和母線保護(hù)誤動一樣，影響范圍很廣，必須有較高的可靠性。失靈保護(hù)首先動作與母線斷路器和分段斷路器，此后相鄰元件保護(hù)已能以相繼動作切除故障，失靈保護(hù)僅動作與母聯(lián)斷路器和分段斷路器。在保證不誤動的前提下，應(yīng)以較短延時、有選擇性地切除有關(guān)斷路器。失靈保護(hù)的故障鑒別元件和跳閘閉鎖元件，應(yīng)對斷路器所在線路或設(shè)備末端故障有足夠靈敏度。當(dāng)某接于母線上的元件的出口斷路器動作與跳閘時，也啟動失靈保護(hù)中的公用時間繼電器，其延

48、時大于斷路器跳閘與返回時間。當(dāng)斷路器舉動，則時間繼電器動作，啟動失靈保護(hù)的出口繼電器，使接于該組(段)母線上所有其他電源的斷路器跳閘，從而切除故障。為提高失靈保護(hù)可靠性，還要”與”一個電流檢測條件。為提高出口回路可靠，再與一個復(fù)合電壓元件。延時分兩段：I段跳母聯(lián)或分段斷路器。II段跳所有電源出口斷路器。9 數(shù)字式繼電保護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)P256基于可編程數(shù)字電路技術(shù)和實時數(shù)字信號處理技術(shù)實現(xiàn)的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)。模擬式：機(jī)電型、整流型、晶體管型、集成電路型保護(hù)裝置。 以及數(shù)字式保護(hù)裝置。9.1 數(shù)字式保護(hù)裝置硬件原理概述P2561.數(shù)字核心部分(專用微型計算機(jī))：由CPU、存儲器、定時器/計算器及控制電

49、路等組成。2.模擬量輸入(AI)接口部件：輸入變換及電壓形成回路（電流變換器、電抗變換器）、前置模擬低通濾波器(ALF)、采樣保持(S/H)電路、模數(shù)變換(A/D)電路。 3.開關(guān)量輸入(DI)接口部件 4.開關(guān)量輸出(DO)接口部件 5.人機(jī)對話(MMI)接口部件:緊湊鍵盤 顯示屏 指示燈 按鈕 打印機(jī)接口 調(diào)試通信接口。 6.外部通信(CI)接口部件 9.2 數(shù)字式保護(hù)的數(shù)據(jù)采集與數(shù)字濾波P2639.2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本原理將連續(xù)的模擬信號轉(zhuǎn)化為離散的數(shù)字信號：時間離散化 幅值離散化1.采樣過程描述及采樣定理：采樣頻率應(yīng)大于輸入信號最高頻率的兩倍。若采樣頻率太低，將會產(chǎn)生疊頻現(xiàn)象，將

50、高頻信號誤認(rèn)為低頻信號。當(dāng)頻率fs=2fmax，由采樣值無法唯一的確認(rèn)輸入信號。實際中：電力系統(tǒng)中故障信號包含很高的頻率成分，為了不對數(shù)字保護(hù)硬件系統(tǒng)要求太高，可以對輸入信號先進(jìn)行模擬低通濾波，降低其高次頻率，從而降低采樣頻率。實際采樣中常按保護(hù)原理所用信號頻率的410來選擇。2模數(shù)變換過程及技術(shù)指標(biāo)：分辨率越高，量化誤差越小。分辨率：反應(yīng)A/D對輸入電壓信號微小變化的區(qū)分能力的一種度量。精度：A/D變換結(jié)果與實際輸入的接近程度。變換速度:完成一次A/D變換的時間。3.多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實現(xiàn)方案：多路采樣保持器(S/H)、多路轉(zhuǎn)換器(MPX)及模數(shù)變換器。平時，采樣保持器處于“跟隨狀態(tài)”，到

51、達(dá)采樣時刻，CPU發(fā)出指令，進(jìn)入“采樣保持”狀態(tài)。9.2.2 數(shù)字濾波的基本概念P267特點：不以計算電氣量特征參數(shù)為目的，而是通過對采樣序列的數(shù)字運(yùn)算得到一個新序列，新序列中已濾除了不需要的頻率成分。 原理：對采樣后的信號，延遲K次諧波的半周期或一周期，再與原信號相加或相減。精度高，可靠性高，靈活性好。常系數(shù)線性差分方程 FIR：數(shù)據(jù)窗：Wd=K+1，相應(yīng)時延=KTs=(Wd-1)Ts 9.2.3 數(shù)字保護(hù)中常用的簡單數(shù)字濾波器P2701.最簡單的單位系數(shù)數(shù)字濾波器差分濾波器：y(n)=x(n)-x(n-K)，|H(w)|=|2sin(kf/Nf1)| 直流及頻率為fm=NKf1及整次諧波將完全濾除。用途：消除直流和某些諧波分量的影響、抑制故障信號中