第8章微機(jī)型繼電保護(hù)_第1頁(yè)
第8章微機(jī)型繼電保護(hù)_第2頁(yè)
第8章微機(jī)型繼電保護(hù)_第3頁(yè)
第8章微機(jī)型繼電保護(hù)_第4頁(yè)
第8章微機(jī)型繼電保護(hù)_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩105頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

第8章微機(jī)型繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置8.1短路8.2繼電保護(hù)的基本知識(shí)8.1短路

8.1.1短路的基本形式圖8-1短路的形式(a)三相短路(b)兩相短路(c)兩相接地短路(d)單相接地短路三相短路時(shí),由于短路回路阻抗相等,因此三相電流和電壓仍是對(duì)稱的,故屬于對(duì)稱短路;而出現(xiàn)其他類型短路時(shí),不僅每相電路中的電流和電壓數(shù)值不等,其相角也不同,這些短路屬于不對(duì)稱短路。8.1.2短路的原因

(1)電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞,如設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行,絕緣自然老化;設(shè)備本身設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行維護(hù)不良;絕緣材料陳舊;絕緣強(qiáng)度不夠而被正常電壓擊穿;設(shè)備絕緣正常而被過(guò)電壓(包括雷電過(guò)電壓)擊穿;設(shè)備絕緣受到機(jī)械損傷而使絕緣能力下降等都可能造成短路,這是短路發(fā)生的主要原因。

(2)氣象條件惡化,如雷擊過(guò)電壓造成的閃絡(luò)放電,風(fēng)災(zāi)引起架空線路斷線或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等。

(3)人為過(guò)失,如運(yùn)行人員帶負(fù)荷誤拉隔離開(kāi)關(guān),造成弧光短路;檢修線路或設(shè)備時(shí)未拆除檢修接地線就合閘供電,造成接地短路等。

(4)其他原因,鳥(niǎo)獸跨越于裸露的相線之間或相線與接地物體之間或者咬壞設(shè)備導(dǎo)線的絕緣,造成短路。

8.2繼電保護(hù)的基本知識(shí)

8.2.1繼電保護(hù)基本任務(wù)、發(fā)展概況及特點(diǎn)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置主要任務(wù)是:1)當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)或設(shè)備發(fā)生故障時(shí),應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給距離故障點(diǎn)最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障點(diǎn)及時(shí)從電力系統(tǒng)中切除,以最大限度地減少對(duì)電力元件本身的損壞,降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響,保證系統(tǒng)其他部分繼續(xù)運(yùn)行。2)當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)不正常的工作情況,要自動(dòng)、及時(shí)、有選擇地發(fā)出信號(hào),由值班人員進(jìn)行處理,或由裝置進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整,或切除繼續(xù)運(yùn)行會(huì)引起故障的設(shè)備。隨著我國(guó)電力系統(tǒng)向大電網(wǎng)、大機(jī)組、大電廠、超高壓與特高壓、核電站、高壓直流輸電、高度自動(dòng)化的方向發(fā)展,繼電保護(hù)的發(fā)展經(jīng)歷四個(gè)階段:1.電磁式繼電保護(hù)2.晶體管繼電保護(hù)裝置3.集成電路繼電保護(hù)裝置4.微機(jī)型繼電保護(hù)系統(tǒng)1.電磁式繼電保護(hù)采用電磁式繼電器的繼電保護(hù)裝置為第一代。這種保護(hù)裝置經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的生產(chǎn)運(yùn)行,有一定的靈敏度和可靠性。但是這種以電磁繼電器為主體的繼電保護(hù)系統(tǒng)存在著不少的缺點(diǎn),具體是容易發(fā)生線圈斷線,觸點(diǎn)抖動(dòng)、鐘表機(jī)構(gòu)失靈,且體積和功耗大、調(diào)試復(fù)雜、靈敏度低、邊沿刻度不準(zhǔn)等缺點(diǎn)。這些問(wèn)題長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有得到太大的改進(jìn)。但是,隨著微機(jī)保護(hù)的出現(xiàn)和普及,這種以電磁繼電器為主的保護(hù)系統(tǒng),在企業(yè)變配電站中已經(jīng)逐步被淘汰。2.晶體管繼電保護(hù)裝置20世紀(jì)70年代初期出現(xiàn)了晶體管保護(hù)裝置,這種保護(hù)裝置具有重量輕、體積小、功耗低、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。但是,由于元件質(zhì)量差、焊點(diǎn)多、接線復(fù)雜、抗干擾能力差,曾經(jīng)一度限制了晶體管保護(hù)的發(fā)展。在繼電保護(hù)裝置的發(fā)展史上,只是一個(gè)過(guò)渡期而已。3.集成電路繼電保護(hù)裝置第三代繼電保護(hù)裝置是以集成電路為主要保護(hù)元件,這種保護(hù)裝置的功能完善、通用性強(qiáng)、整定精度高、運(yùn)作離散值小、有良好的返回系數(shù)、焊點(diǎn)少、動(dòng)作速度快等一系列優(yōu)點(diǎn),因此,在20世紀(jì)80~90年代,國(guó)內(nèi)已有不少變電站、特別是農(nóng)網(wǎng)中10~35kV的小型變電站,裝設(shè)了這種保護(hù)裝置。目前,由于微機(jī)保護(hù)出現(xiàn),這種保護(hù)裝置也與其他類型的保護(hù)裝置一樣,被微機(jī)保護(hù)所取代。4.微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)現(xiàn)代微機(jī)保護(hù)裝置方向是向檢測(cè)、控制、保護(hù)一體化方向發(fā)展。檢測(cè)是指對(duì)電流、電壓、功率、頻率、電能等遙測(cè)量和各種開(kāi)關(guān)變位遙信量的檢測(cè)??刂剖菍?duì)斷路器分閘、合閘,重合閘,綜合自動(dòng)重合閘等操作的控制。保護(hù)則是把傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置中所要求的各種保護(hù)功能,改用微機(jī)加以實(shí)現(xiàn)。微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)能完成其他類型保護(hù)所能完成的所有保護(hù)功能,微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)還能完成其他類型保護(hù)所不能完成的功能。例如:通過(guò)目檢,對(duì)保護(hù)本身進(jìn)行不間斷地巡回檢查,以保證設(shè)備硬件處在完好狀態(tài);保護(hù)整定范圍和整定手段更靈活、更方便;對(duì)設(shè)備電氣量可以隨時(shí)進(jìn)行在線測(cè)量等。綜上所述,微機(jī)保護(hù)與傳統(tǒng)保護(hù)相比,具有可靠性高、靈活性強(qiáng)、調(diào)試維護(hù)量小、功能多等優(yōu)點(diǎn)。8.2.2繼電保護(hù)的基本要求

(1)選擇性。在供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),離故障點(diǎn)最近的保護(hù)裝置動(dòng)作,切除故障,而系統(tǒng)的其他部分仍正常運(yùn)行。當(dāng)k-1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí),應(yīng)使斷路器QF1動(dòng)作跳閘,切除電動(dòng)機(jī),而其他斷路器都不跳閘,滿足這一要求的動(dòng)作,稱為“選擇性動(dòng)作”。如果系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),靠近故障點(diǎn)的保護(hù)裝置不動(dòng)作,而離故障點(diǎn)遠(yuǎn)的前一級(jí)保護(hù)裝置動(dòng)作,稱為“失去選擇性”。(2)速動(dòng)性。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí),保護(hù)裝置應(yīng)盡快動(dòng)作,快速切除故障,減少對(duì)用電設(shè)備的損壞程度,縮小故障影響的范圍,提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。(3)可靠性。繼電保護(hù)的可靠性是對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的最基本性能要求,表現(xiàn)為兩個(gè)方面,一是在要求繼電保護(hù)動(dòng)作的異?;蚬收蠣顟B(tài)下,能準(zhǔn)確地完成動(dòng)作;二是在要求繼電保護(hù)不動(dòng)作的所有情況下,能夠可靠地閉鎖。(4)靈敏性。靈敏性是指保護(hù)裝置在其保護(hù)范圍內(nèi)對(duì)故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在規(guī)定的保護(hù)區(qū)內(nèi)短路時(shí),不論短路點(diǎn)的位置、短路形式及系統(tǒng)的運(yùn)行方式如何,都能靈敏反應(yīng)。8.2.3繼電保護(hù)的基本知識(shí)1.系統(tǒng)的最大、最小運(yùn)行方式在繼電保護(hù)的整定計(jì)算中,一般都要考慮電力系統(tǒng)的最大、最小運(yùn)行方式。最大運(yùn)行方式是指在被保護(hù)對(duì)象末端短路時(shí),系統(tǒng)的等值阻抗最小,通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流流最大的運(yùn)行方式。最小的運(yùn)行方式是指被保護(hù)對(duì)象末端短路時(shí),系統(tǒng)等值阻抗最大,通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流最小的運(yùn)行方式。2.主保護(hù)反映整個(gè)被保護(hù)元件上的故障并能以最短的延時(shí)有選擇地切除故障的保護(hù)稱為主保護(hù)。3.后備保護(hù)主保護(hù)或其斷路器拒絕動(dòng)作時(shí),用來(lái)切除故障的保護(hù)稱為后備保護(hù)。后備保護(hù)分近后備和遠(yuǎn)后備兩種:主保護(hù)拒絕動(dòng)作時(shí),由本元件的另一套保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備,稱為近后備;當(dāng)主保護(hù)或其斷路器拒絕動(dòng)作時(shí),由相鄰的元件或線路的實(shí)現(xiàn)后備的,稱為遠(yuǎn)后備。4.輔助保護(hù)為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的不足而增設(shè)的比較簡(jiǎn)單的保護(hù)稱為輔助保護(hù)。3.電流保護(hù)當(dāng)線路上發(fā)生短路時(shí),流過(guò)線路的電流突增,當(dāng)電流超過(guò)保護(hù)裝置的整定值并達(dá)到整定時(shí)間時(shí)保護(hù)動(dòng)作于跳閘,這種反應(yīng)電流升高而動(dòng)作的保護(hù)裝置稱為電流保護(hù)。

(1)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)。按躲過(guò)被保護(hù)線路末端的最大短路電流來(lái)整定的電流保護(hù),稱為電流速斷保護(hù)。電流速斷保護(hù)動(dòng)作是沒(méi)有延時(shí)的。它的特點(diǎn)是動(dòng)作可靠,切除故障快,但不能保護(hù)線路全長(zhǎng),保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響較大。(2)限時(shí)電流速斷保護(hù)。按與下一線路電流速斷保護(hù)相配合以獲得選擇性的帶較短時(shí)限的電流保護(hù),稱為限時(shí)電流速斷保護(hù)。其特點(diǎn)是動(dòng)作可靠,切除故障較快,可以保護(hù)線路的全長(zhǎng),其保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響。(3)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流的整定原則是動(dòng)作電流應(yīng)避開(kāi)最大可能的負(fù)荷電流。定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限,是按階梯原則整定的,即從負(fù)荷至電源方向的各相鄰保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限逐級(jí)增長(zhǎng)一個(gè)時(shí)間級(jí)差。為了實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作選擇性,各保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間一般按階梯原則進(jìn)行整定。相鄰保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間,自負(fù)荷向電源方向逐漸增大△t,且每套保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間是恒定不變的,與短路電流的大小無(wú)關(guān)。具有這種動(dòng)作時(shí)限特性的過(guò)電流保護(hù)稱為定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)是指動(dòng)作時(shí)間隨短路電流的增大而自動(dòng)減小動(dòng)作時(shí)間的保護(hù)。使用在輸電線路上的反時(shí)限過(guò)電流保護(hù),能更快的切除被保護(hù)線路首端的故障。4.三段式電流保護(hù)由電流速斷、限時(shí)電流速斷與定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)組合構(gòu)成的一套保護(hù)裝置,稱為三段式電流保護(hù)。電流速斷保護(hù)是靠動(dòng)作電流的整定獲得選擇性;時(shí)電流速斷和定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)是靠上、下級(jí)保護(hù)的動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的配合獲得選擇性。5.接地保護(hù)對(duì)中點(diǎn)直接接地的電網(wǎng),發(fā)生單相接,則為單相短路,短路電流很大,通常在這種電網(wǎng)中利用單相接地電流的零序分量,構(gòu)成零序電流保護(hù)。零序電流保護(hù)反應(yīng)的是零序電流,而在負(fù)荷電流中不包含(或很少包含)零序分量,不必考慮避開(kāi)負(fù)荷電流。對(duì)小接地的電網(wǎng),發(fā)生單相接地時(shí),接地電流為電容電流,由于其值較小,不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成很大的威脅,按運(yùn)行規(guī)程要求,可以帶故障運(yùn)行2小時(shí),在運(yùn)行中查明并排除故障。因此,小接地電流中利用單相接地電容電流構(gòu)成的接地保護(hù)裝置,常作用于信號(hào),而不作用于跳閘。如果零序電流保護(hù)裝置加入了方向元件,則可構(gòu)成零序方向保護(hù)。6.電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生短路時(shí),除了電流劇增外,電網(wǎng)的電壓也將顯著下降,利用這兩種特點(diǎn)構(gòu)成的速斷保護(hù)裝置稱為電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)。當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí),供電母線電壓會(huì)劇烈下降,利用這一特點(diǎn),反應(yīng)電壓突然降低且瞬時(shí)跳閘的保護(hù),稱為電壓速斷保護(hù)。電壓速斷保護(hù)不能單獨(dú)使用,因?yàn)殡妷核贁啾Wo(hù)沒(méi)有選擇故障線路的能力。且在電壓互感器二次回路斷線時(shí)會(huì)誤動(dòng)作,所以一般不單獨(dú)使用。電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)有足夠大的保護(hù)區(qū),且在最大或最小運(yùn)行方式下也不會(huì)誤動(dòng)。它比單一的電流或電壓速斷保護(hù)的保護(hù)區(qū)大。系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí),對(duì)過(guò)電流及低電壓保護(hù)的影響是電流保護(hù)在運(yùn)行方式變小時(shí),保護(hù)范圍會(huì)縮小,甚至變得無(wú)保護(hù)范圍;電壓保護(hù)在運(yùn)行方式變大時(shí),保護(hù)范圍會(huì)縮短,但不可能無(wú)保護(hù)范圍。7.方向過(guò)流保護(hù)在多電源供電或單電源供電的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)采用過(guò)流保護(hù)不能滿足選擇性要求時(shí),采用方向過(guò)流保護(hù)。方向過(guò)流保護(hù)不但能反應(yīng)電流的大小,而且還能反應(yīng)功率傳遞的方向。8.距離保護(hù)所謂距離保護(hù),就是反映故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離的一種保護(hù)裝置,距離越近,其動(dòng)作時(shí)間越短。9.高頻保護(hù)所謂高頻保護(hù)就是采用高頻載波電流,以輸電線路為通道,傳送反映線路兩端電氣量的信號(hào),比較線路兩端的電氣量,以確定其動(dòng)作與否的保護(hù)裝置。高頻保護(hù)可保護(hù)線路全長(zhǎng),且可區(qū)別故障是發(fā)生在本線路末端,還是下一線路的首端。8.1.4微機(jī)型繼電保護(hù)硬件的基本結(jié)構(gòu)

1.微機(jī)型繼電保護(hù)裝置的特點(diǎn)與傳統(tǒng)保護(hù)相比,微機(jī)型繼電保護(hù)裝置有以下特點(diǎn):維護(hù)調(diào)試方便;可以充分利用保護(hù)裝置的自檢功能,可靠性高;可以改善繼電保護(hù)性能;靈活性大,通過(guò)人機(jī)對(duì)話,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行參數(shù)設(shè)置;易于保護(hù)信息管理和交換。2.微機(jī)型繼電保護(hù)硬件的基本結(jié)構(gòu)微機(jī)型繼電保護(hù)硬件的基本結(jié)構(gòu)如圖8-3所示。微機(jī)型繼電保護(hù)裝置一般由中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、模擬量輸入接口、開(kāi)關(guān)量輸入/輸出接口設(shè)備、人機(jī)對(duì)話、打印機(jī)等部分構(gòu)成。(1)中央處理器(CPU):對(duì)由模擬量、開(kāi)關(guān)量輸入設(shè)備提供的數(shù)字量信息進(jìn)行處理,并通過(guò)數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線連成一個(gè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和操作控制。(2)存儲(chǔ)器:用于存放裝置自檢、保護(hù)定值等運(yùn)行程序。其中RAM中用于存放實(shí)時(shí)處理的數(shù)據(jù),EPROM中存放用于微機(jī)型繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的程序,EEPROM中存放用于保護(hù)的整定值。(3)模擬量輸入接口(亦稱為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)):將輸入保護(hù)裝置的連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為可以被微機(jī)型繼電保護(hù)裝置識(shí)別處理的離散的數(shù)字信號(hào),模擬量輸入接口主要包括:電壓變換、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)電路等。1)電壓變換回路的作用:①將從電流互感器、電壓互感器或其他變送器上獲得的模擬量轉(zhuǎn)換成與微機(jī)電平相匹配的電壓;②將微機(jī)型繼電保護(hù)與系統(tǒng)的二次設(shè)備之間構(gòu)成屏蔽與隔離,阻止來(lái)自強(qiáng)電系統(tǒng)對(duì)微機(jī)型繼電保護(hù)的干擾。一般采用各種中間變換器來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬量的變換,例如電流變換器(TA)、電壓變換器(TV)和電抗變換器(TX)等。其實(shí)現(xiàn)方法如圖所示。變換器原理圖2)采樣定理和模擬低通濾波器。輸入信號(hào)中包含了各種頻率成分,其中最高的頻率為fmax,若要在采樣后將其完全不失真地恢復(fù)出來(lái),采樣頻率必須不小于2fmax,即fn≥2fmax,這就是采樣定理。如果不能滿足采樣定理的要求,那么在頻譜中會(huì)發(fā)生“頻率混疊”現(xiàn)象。系統(tǒng)故障瞬間,電壓、電流中會(huì)含有很高的頻率成分,目前繼電保護(hù)的原理都是基于工頻分量,對(duì)于高頻分量不關(guān)心,為了防止出現(xiàn)頻率混疊現(xiàn)象,在采樣回路之前設(shè)置一個(gè)模擬低通濾波器使輸入量限制在一定的頻帶內(nèi),一方面可以降低最高頻率,使采樣頻率不至于過(guò)高,降低對(duì)硬件采樣速度的要求,另一方面在相對(duì)較低的采樣頻率下不會(huì)產(chǎn)生頻率混疊現(xiàn)象。目前微機(jī)型繼電保護(hù)中采用的模擬低通濾波器可分為無(wú)源低通濾波器和有源低通濾波器兩類。無(wú)源低通濾波器主要由RLC元件構(gòu)成,有源低通濾波器主要由運(yùn)算放大器和RC元件組成。3)采樣保持電路(S/H)。采樣保持電路用于將采樣時(shí)刻得到的輸入模擬量的該時(shí)刻的幅值完整地記錄下來(lái),并且根據(jù)要求準(zhǔn)確的保持一段時(shí)間供A/D轉(zhuǎn)換用。在A/D轉(zhuǎn)換期間,采樣保持回路中的輸出不應(yīng)變化。4)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)。A/D轉(zhuǎn)換是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換電路分成直接法和間接法兩大類。直接法是通過(guò)基準(zhǔn)電壓與取樣保持電壓進(jìn)行比較,從而直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。其特點(diǎn)是工作速度高,轉(zhuǎn)換精度容易保證,調(diào)準(zhǔn)也比較方便,如逐次逼近式戶A/D轉(zhuǎn)換器。間接法是將取樣后的模擬信號(hào)先轉(zhuǎn)換成時(shí)間t或頻率f,然后再將t或f轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。其特點(diǎn)是工作速度較低,但轉(zhuǎn)換精度可以做得較高,且抗干擾性強(qiáng),如壓頻變換式A/D轉(zhuǎn)換器(VFC)。(4)開(kāi)關(guān)量輸入輸出接口:開(kāi)關(guān)量輸入接口將外部提供給保護(hù)裝置使用的開(kāi)關(guān)量,如表示斷路器的“合閘”或“分閘”狀態(tài)的輔助觸點(diǎn),通過(guò)光電隔離后,供CPU系統(tǒng)處理。光電隔離有效地防止了外部對(duì)保護(hù)裝置內(nèi)部的干擾。開(kāi)關(guān)量輸出接口負(fù)責(zé)保護(hù)對(duì)外部的實(shí)現(xiàn)操作控制。如在系統(tǒng)故障時(shí)發(fā)出跳閘命令,去跳開(kāi)斷路器。(5)人機(jī)對(duì)話接口部件:人機(jī)對(duì)話使工作人員可以對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行操作、調(diào)試和得到相關(guān)信息。打印機(jī)可以將保護(hù)動(dòng)作情況以及保護(hù)自檢情況打印出來(lái),使工作人員更能直觀地了解保護(hù)裝置的動(dòng)作情況。8.1.5微機(jī)型繼電保護(hù)的軟件簡(jiǎn)介

微機(jī)型繼電保護(hù)裝置的軟件功能主要包括保護(hù)功能、保護(hù)裝置的系統(tǒng)監(jiān)控、人機(jī)對(duì)話、通信、自檢、事故記錄及分析報(bào)告以及調(diào)試功能。微機(jī)型繼電保護(hù)裝置的軟件通??煞譃楸O(jiān)控程序和運(yùn)行程序兩部分。監(jiān)控程序包括人機(jī)接口鍵盤(pán)命令處理程序及為插件調(diào)試、整定設(shè)置顯示等配置的程序。運(yùn)行程序是指保護(hù)裝置在運(yùn)行狀態(tài)下所需執(zhí)行的程序。微機(jī)型繼電保護(hù)運(yùn)行程序各部分功能是微機(jī)型繼電保護(hù)運(yùn)行程序一般可分為三個(gè)部分。(1)主程序。包括初始化、全面自檢、開(kāi)放及等待中斷等。(2)中斷服務(wù)程序。通常有采樣中斷、串行口中斷等。采樣中斷包括數(shù)據(jù)采集與處理、保護(hù)啟動(dòng)判定等;串行口中斷完成保護(hù)CPU與保護(hù)管理CPU之間的數(shù)據(jù)傳送。(3)故障處理程序。在保護(hù)啟動(dòng)后才投入,用以進(jìn)行保護(hù)特性計(jì)算、判定故障性質(zhì)等。1.微機(jī)型繼電保護(hù)軟件的系統(tǒng)配置由于微機(jī)型繼電保護(hù)的硬件分為人機(jī)接口和保護(hù)兩大部分,因此相應(yīng)的軟件也就分為接口軟件和保護(hù)軟件兩大部分。(1)接口軟件。接口軟件是指人機(jī)接口部分的軟件,其程序可分為監(jiān)控程序和運(yùn)行程序。執(zhí)行哪一部分程序由接口面板的工作方式或顯示器上顯示的菜單選擇來(lái)決定。調(diào)試方式下執(zhí)行監(jiān)控程序,運(yùn)行方式下執(zhí)行運(yùn)行程序。接口的監(jiān)控程序主要就是鍵盤(pán)命令處理程序,是為接口插件(或電路)及各CPU保護(hù)插件(或采樣電路)進(jìn)行調(diào)節(jié)和整定而設(shè)置的程序。接口的運(yùn)行程序由主程序和定時(shí)中斷服務(wù)程序構(gòu)成。主程序主要完成巡檢(各CPU保護(hù)插件)、鍵盤(pán)掃描和處理及故障信息的排列和打印。定時(shí)中斷服務(wù)程序包括軟件時(shí)鐘程序、以硬件時(shí)鐘控制并同步各CPU插件的軟時(shí)鐘、檢測(cè)各CPU插件啟動(dòng)元件是否動(dòng)作的檢測(cè)啟動(dòng)程序。所謂軟件時(shí)鐘就是每經(jīng)1.66ms產(chǎn)生一次定時(shí)中斷,在中斷服務(wù)程序中軟件計(jì)數(shù)器加1,當(dāng)軟件計(jì)數(shù)器加到600時(shí),秒計(jì)數(shù)加1。(2)保護(hù)軟件的配置。各保護(hù)CPU插件的保護(hù)軟件配置為主程序和兩個(gè)中斷服務(wù)程序。主程序通常都有三個(gè)基本模塊:初始化和自檢循環(huán)模塊、保護(hù)邏輯判斷模塊和跳閘處理模塊。通常把保護(hù)邏輯判斷和跳閘處理總稱為故障處理模塊。一般而言,初始化和自檢循環(huán)和跳閘處理兩個(gè)模塊,在不同的保護(hù)裝置中基本上是相同的,而保護(hù)邏輯判斷模塊就隨不同的保護(hù)裝置而不同。如距離保護(hù)中保護(hù)邏輯就包含有振蕩閉鎖程序部分,而零序電流保護(hù)就沒(méi)有振蕩閉鎖程序部分。中斷服務(wù)程序有定時(shí)采樣中斷服務(wù)程序和串行口通信中斷服務(wù)程序。在不同的保護(hù)裝置中,采樣算法是不相同的,使得采樣中斷服務(wù)程序部分也不相同。不同保護(hù)的通規(guī)約不同,也會(huì)造成串行口通信中斷服務(wù)程序的不同。(3)保護(hù)軟件的三種工作狀態(tài)。保護(hù)軟件有三種工作狀態(tài):運(yùn)行、調(diào)試和不對(duì)應(yīng)狀態(tài)。不同狀態(tài)時(shí)程序流程也就不同。有的保護(hù)沒(méi)有不對(duì)應(yīng)狀態(tài),只有運(yùn)行和調(diào)試兩種工作狀態(tài)。當(dāng)保護(hù)插件面板的方式開(kāi)關(guān)或顯示器菜單選擇為“運(yùn)行”,則該保護(hù)就處于運(yùn)行狀態(tài),其軟件就執(zhí)行保護(hù)主程序和中斷服務(wù)程序。當(dāng)選擇為“調(diào)試”時(shí),復(fù)位CPU后就工作在調(diào)試狀態(tài)。當(dāng)選擇為“調(diào)試”但不復(fù)位CPU并且接口插件工作在運(yùn)行狀態(tài)時(shí),就處于不對(duì)應(yīng)狀態(tài)。也就是說(shuō)保護(hù)CPU插件與接口插件狀態(tài)不對(duì)應(yīng)。設(shè)置不對(duì)應(yīng)狀態(tài)是為了對(duì)模數(shù)插件進(jìn)行調(diào)整,防止在調(diào)試過(guò)程中保護(hù)頻繁動(dòng)作及告警。2.中斷服務(wù)程序及其配置(1)實(shí)時(shí)性和中斷工作方式。所謂實(shí)時(shí)性就是指在限定的時(shí)間內(nèi),對(duì)外來(lái)事件能夠及時(shí)做出迅速反應(yīng)的特性。如保護(hù)裝置需要在限定的極短時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)采樣,在限定時(shí)間內(nèi)完成分析判斷并發(fā)出跳閘、合閘命令、告警信號(hào),在其他系統(tǒng)對(duì)保護(hù)裝置巡檢或查詢時(shí)及時(shí)響應(yīng)。保護(hù)要對(duì)外來(lái)事件做出及時(shí)反應(yīng),就要求保護(hù)中斷正在執(zhí)行的程序,而去執(zhí)行服務(wù)于外來(lái)事件的操作任務(wù)和程序。中斷是分級(jí)的,在程序執(zhí)行過(guò)程中,總是先響應(yīng)級(jí)別高的中斷后,再去響應(yīng)級(jí)別低的中斷。(2)中斷服務(wù)程序。對(duì)保護(hù)裝置而言,其外部事件主要是指電力系統(tǒng)狀態(tài)、人機(jī)對(duì)話、系統(tǒng)機(jī)的串行通信要求。電力系統(tǒng)狀態(tài)是保護(hù)最關(guān)心的外部事件,保護(hù)裝置必須每刻掌握保護(hù)對(duì)象的系統(tǒng)狀態(tài)。因此,要求保護(hù)定時(shí)采樣系統(tǒng)狀態(tài),一般采用定時(shí)器中斷方式,每經(jīng)1.66ms中斷原程序的運(yùn)行,轉(zhuǎn)去執(zhí)行采樣計(jì)算的中斷服務(wù)程序,采樣結(jié)束后將采樣計(jì)算結(jié)果再傳送給原程序,然后再回去執(zhí)行被中斷了的原程序。這種采用定時(shí)中斷方式的采樣服務(wù)程序稱為定時(shí)采樣中斷服務(wù)程序。在采樣中斷服務(wù)程序中,除了有采樣和計(jì)算外,通常還含有保護(hù)的啟動(dòng)元件程序及保護(hù)某些重要程序。保護(hù)裝置還應(yīng)隨時(shí)接受工作人員的干預(yù),即改變保護(hù)裝置的工作狀態(tài)、查詢系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、調(diào)試保護(hù)裝置,這就是利用人機(jī)對(duì)話方式來(lái)干預(yù)保護(hù)工作。系統(tǒng)機(jī)與保護(hù)的通信要求,實(shí)際上是屬于高一層次對(duì)保護(hù)的干預(yù)。這種通信要求常用主從式串行口通信來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)系統(tǒng)主機(jī)對(duì)保護(hù)裝置有通信要求時(shí),或者接口CPU對(duì)保護(hù)CPU提出巡檢要求時(shí),保護(hù)串行通信口就提出中斷請(qǐng)求,在中斷響應(yīng)時(shí),就轉(zhuǎn)去執(zhí)行串行口通信的中斷服務(wù)程序。(3)保護(hù)的中斷服務(wù)程序配置。根據(jù)中斷服務(wù)程序基本概念的分析,一般保護(hù)裝置總是要配有定時(shí)采樣中斷服務(wù)程序和串行通信中斷服務(wù)程序。對(duì)單CPU保護(hù),CPU除保護(hù)任務(wù)之外還有人機(jī)接口任務(wù),因此還可以配置有鍵盤(pán)中斷服務(wù)程序。3.微機(jī)型繼電保護(hù)主程序

(1)初始化。初始化是指保護(hù)裝置在送上電源之后或按下復(fù)位鍵時(shí)首先執(zhí)行的程序,其主要是對(duì)單片機(jī)CPU及可編程擴(kuò)展芯片的工作方式、參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,以便在后面的程序中按預(yù)定方案工作。例如,CPU的各種地址指針的設(shè)置;并行、串行及定時(shí)器可編程擴(kuò)展芯片的工作方式和參數(shù)的設(shè)置。初始化有三個(gè)部分:初始化(一)、初始化(二)、采集系統(tǒng)初始化。3.微機(jī)型繼電保護(hù)主程序

初始化(一)是對(duì)單片機(jī)及其擴(kuò)展芯片的進(jìn)行初始化,使保護(hù)輸出的開(kāi)關(guān)量出口初始化,賦以正常值,以保證出口繼電器均不動(dòng)作。初始化(一)是運(yùn)行與監(jiān)控程序都需要用到的初始化程序。初始化(一)后通過(guò)人機(jī)接口液晶顯示器顯示主菜單,由工作人員選擇運(yùn)行或調(diào)試(退出運(yùn)行)工作方式。如選擇“退出運(yùn)行”就進(jìn)入監(jiān)控程序,進(jìn)行人機(jī)對(duì)話并執(zhí)行調(diào)試命令。若選擇“運(yùn)行”,則開(kāi)始初始化(二)。3.微機(jī)型繼電保護(hù)主程序

初始化(二)包括采樣定時(shí)器的初始化、控制采樣間隔時(shí)間、對(duì)RAM區(qū)中所有運(yùn)行時(shí)要使用的軟件計(jì)數(shù)器及各種標(biāo)志位清零等程序。3.微機(jī)型繼電保護(hù)主程序

初始化完成后,開(kāi)始對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行全面自檢。如裝置不正常則顯示裝置故障信息,然后開(kāi)放串行口中斷,等待管理系統(tǒng)CPU通過(guò)串行口中斷來(lái)查詢自檢狀況,向微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度傳送各保護(hù)的自檢結(jié)果。如裝置自檢通過(guò),則進(jìn)行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的初始化。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)初始化主要指采樣值存放地址指針初始化,如果是VFC式采樣方式,則還需對(duì)可編程計(jì)數(shù)器初始化。完成采樣系統(tǒng)初始化后,開(kāi)放采樣定時(shí)器中斷和串行口中斷,等待中斷發(fā)生后轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序。3.微機(jī)型繼電保護(hù)主程序

(2)自檢的內(nèi)容和方式。在完成初始化(二)之后進(jìn)人全面自檢。全面自檢包括對(duì)RAM、EPROM、E2FROM等回路的自檢。(3)開(kāi)放中斷與等待中斷。(4)自檢循環(huán)。在開(kāi)放了中斷后,所有準(zhǔn)備工作就緒了,主程序就進(jìn)入自檢循環(huán)階段。8.2高壓線路的微機(jī)型繼電保護(hù)8.2.1線路相間短路的三段式電流保護(hù)在電力系統(tǒng)中,輸電線路發(fā)生短路故障時(shí),線路中的電流增大,母線電壓降低。利用電流增大這一特征,當(dāng)電流超過(guò)某一設(shè)定值時(shí)保護(hù)即動(dòng)作,稱為線路的電流保護(hù)。該設(shè)定值叫做動(dòng)作電流的整定值Iset。1.瞬時(shí)電流速斷保護(hù)(1)工作原理瞬時(shí)電流速斷保護(hù)工作原理瞬時(shí)電流速斷保護(hù)是通過(guò)對(duì)動(dòng)作電流的合理整定來(lái)保證選擇性的(2)動(dòng)作電流整定原則。瞬時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流的整定原則為:躲過(guò)本線路末端短路的可能出現(xiàn)的最大短路電流。(3)動(dòng)作示意。當(dāng)A、C任何一相的電流幅值大于整定值時(shí),比較環(huán)節(jié)KA有輸出。在某些特殊情況下需要閉鎖跳閘回路,設(shè)置閉鎖環(huán)節(jié)。閉鎖環(huán)節(jié)在保護(hù)不需要閉鎖時(shí)輸出為1,在保護(hù)需要閉鎖時(shí)輸出為0。當(dāng)比較環(huán)節(jié)KA有輸出并且不被閉鎖時(shí),與門有輸出,發(fā)出跳閘命令,同時(shí)啟動(dòng)信號(hào)回路KS。35KV/10KV線路保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)于所加的全部模擬量的采樣頻率可取為每周24點(diǎn),且采樣頻率隨外加頻率可自動(dòng)調(diào)整,采用傅氏算法求取保護(hù)電流值。(4)保護(hù)范圍。已知保護(hù)動(dòng)作電流的整定值,大于整定值的短路電流對(duì)應(yīng)的短路點(diǎn)區(qū)域,就是保護(hù)范圍。保護(hù)的范圍隨運(yùn)行方式、故障類型的變化而變化,在各種運(yùn)行方式下發(fā)生各種短路時(shí)保護(hù)都能動(dòng)作切除故障的最小范圍稱為最小保護(hù)范圍,最小保護(hù)范圍為在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下兩相短路時(shí)出現(xiàn)。一般情況下,應(yīng)按這種運(yùn)行方式和故障類型來(lái)校驗(yàn)保護(hù)的最小范圍,要求大于被保護(hù)線路全長(zhǎng)的15%~20%。瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠、動(dòng)作迅速,缺點(diǎn)是不可能保護(hù)線路的全長(zhǎng),并且保護(hù)范圍直接受運(yùn)行方式變化的影響。2.限時(shí)電流速斷保護(hù)

(1)工作原理。為了使線路L1的限時(shí)電流速斷保護(hù),保護(hù)線路的全長(zhǎng),所以它的保護(hù)范圍必然要延伸到下級(jí)線路中去,這樣當(dāng)下級(jí)線路出口處發(fā)生短路時(shí),它就要?jiǎng)幼?,是無(wú)選擇性動(dòng)作,為了保證動(dòng)作的選擇性,就必須使保護(hù)的動(dòng)作帶有一定的時(shí)限,此時(shí)限的大小與其延伸的范圍有關(guān)。如果它的保護(hù)范圍不超過(guò)下級(jí)線路速斷保護(hù)的范圍,動(dòng)作時(shí)限則比下級(jí)線路的速斷保護(hù)高出一個(gè)時(shí)間階梯△t。2.限時(shí)電流速斷保護(hù)

(2)電流整定和時(shí)限整定。限時(shí)電流速斷保護(hù)的可靠系數(shù),一般取1.1~1.2(3)動(dòng)作示意。它比電流速斷保護(hù)多了延時(shí)KT,當(dāng)線路A、C兩相的任何一相的幅值大于整定值,且延時(shí)大于設(shè)定時(shí)間時(shí),保護(hù)動(dòng)作于跳閘。(5)靈敏性的校驗(yàn)。為了能保護(hù)本線路的全長(zhǎng),限時(shí)電流速斷保護(hù)必須在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下,線路末端發(fā)生兩相短路時(shí),具有足夠的反應(yīng)能力,這個(gè)能力通常用靈敏度來(lái)衡量。3.定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)(1)工作原理。為防止本線路主保護(hù)(電流速斷、限時(shí)電流速斷保護(hù))拒動(dòng)和下一級(jí)線路的保護(hù)或斷路器拒動(dòng),裝設(shè)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)作后備保護(hù)。過(guò)電流保護(hù)有兩種:一種是保護(hù)啟動(dòng)后出口動(dòng)作時(shí)間是固定的整定時(shí)間,稱為定時(shí)限過(guò)電流保護(hù);另一種是出口動(dòng)作時(shí)間與過(guò)電流的倍數(shù)相關(guān),電流越大,出口動(dòng)作越快,稱為反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。(2)動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限整定計(jì)算原則。1)動(dòng)作電流的整定。為保證在正常情況下過(guò)電流保護(hù)不動(dòng)作,保護(hù)裝置的動(dòng)作電流必須大于該線路上出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流IL.max;同時(shí)還必須考慮在外部故障切除后電壓恢復(fù),負(fù)荷自啟動(dòng)電流作用下保護(hù)裝置必須能夠返回,其返回電流應(yīng)大于負(fù)荷自啟動(dòng)電流。2)動(dòng)作時(shí)限的整定。(3)靈敏度的校驗(yàn)。當(dāng)過(guò)流保護(hù)作為本線路主保護(hù)時(shí),要求當(dāng)作為相鄰線路的后備保護(hù)時(shí),要求(4)動(dòng)作示意。定時(shí)限過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作示意圖和限時(shí)電流速斷保護(hù)的相同4.階段式電流保護(hù)電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)都是反應(yīng)電流升高而動(dòng)作的保護(hù)。它們之間的區(qū)別在于按照不同的原則來(lái)選擇動(dòng)作電流。電流速斷保護(hù)是按照躲開(kāi)本線路末端的最大短路電流來(lái)整定;限時(shí)電流速斷是按照躲開(kāi)下級(jí)各相鄰線路電流速斷保護(hù)的最大動(dòng)作范圍來(lái)整定;而過(guò)電流保護(hù)則是按照躲開(kāi)本元件最大負(fù)荷電流來(lái)整定。由于電流速斷不能保護(hù)線路全長(zhǎng),限時(shí)電流速斷又不能作為相鄰元件的后備保護(hù),因此為保證迅速而有選擇性地切除故障,常常將電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)組合在一起,構(gòu)成階段式電流保護(hù)。具體應(yīng)用時(shí),可以只采用速斷保護(hù)加過(guò)電流保護(hù),或限時(shí)速斷保護(hù)加過(guò)電流保護(hù),也可以三者同時(shí)采用。

8.2.2小接地系統(tǒng)單相接地故障的零序保護(hù)10kV/35kV線路為小接地系統(tǒng),當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí),有零序電壓U0輸出,同時(shí)也有零序電流I0輸出。但是由于其接地程度不同,所以輸出零序電壓U0的大小也將不同;而零序電流I0自母線流向故障線路,故障線路零序電流I0的數(shù)值為各完好線路零序電流的總和。特別在出線較多的系統(tǒng)中,發(fā)生單相接地時(shí),故障線路比非故障線路的零序電流大得多。應(yīng)該注意的是為了保護(hù)動(dòng)作的選擇性。零序電流保護(hù)的整定值應(yīng)避開(kāi)相鄰線路發(fā)生單相接地時(shí)流入本線路的零序電流。零序電流保護(hù)的計(jì)算如下:U0>U0setI0>I0sett0>t0set

當(dāng)零序電壓和零序電流大于整定值時(shí),保護(hù)裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào),在后臺(tái)機(jī)上將自動(dòng)進(jìn)行選線操作。當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí),進(jìn)行小電流接地選線是計(jì)算機(jī)保護(hù)所具有的獨(dú)特功能。微機(jī)型繼電保護(hù)所設(shè)計(jì)的小電流接地選線系統(tǒng),其功能是在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),將各線路的零序功率方向及零序電流數(shù)值遠(yuǎn)傳到上位機(jī)系統(tǒng),經(jīng)過(guò)綜合比較各線路的零序功率方向及零序電流數(shù)值,來(lái)判斷哪條線路真正接地,裝置要求用戶接入TV開(kāi)口三角電壓(Vx、V。)和TA的零序電流。8.2.3監(jiān)控部分

1.測(cè)量全部測(cè)量量均由數(shù)據(jù)通道傳送到前置機(jī)與后臺(tái)機(jī)。電流、功率等數(shù)值還可顯示在微處理器插件面板的顯示器上。主要測(cè)量:(1)電流:Ia、Ic。(2)功率:P(有功)、Q(無(wú)功)。(3)功率因數(shù)cosφ(4)電能:kWh、kvarh。2.控制(1)斷路器“分”、“合”操作。(2)手動(dòng)按鈕或接收后臺(tái)機(jī)/遠(yuǎn)動(dòng)命令。3.事件順序記錄當(dāng)各類保護(hù)動(dòng)作或所監(jiān)視的開(kāi)關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),裝置將自動(dòng)記錄事件發(fā)生的時(shí)間及動(dòng)作值,事件順序記錄將傳至后臺(tái)機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)及處理。4.故障錄波裝置可對(duì)所輸入的各個(gè)值進(jìn)行連續(xù)采樣,采樣值存放于RAM中。當(dāng)錄波條件滿足時(shí),將保留啟動(dòng)前4個(gè)周波的數(shù)據(jù),且繼續(xù)采樣并存放150個(gè)周波的數(shù)據(jù)。故障錄波的數(shù)據(jù)將通過(guò)數(shù)據(jù)通道傳至后臺(tái)機(jī),后臺(tái)機(jī)將數(shù)據(jù)做進(jìn)一步的處理。還可將數(shù)據(jù)通過(guò)其他數(shù)據(jù)通道進(jìn)行遠(yuǎn)傳。8.3電力變壓器的保護(hù)

變壓器故障一般分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。變壓器的內(nèi)部故障指油箱里面發(fā)生的故障,包括繞組的相間短路、繞組與鐵心間的短路故障、繞組匝間短路和單相接地短路。內(nèi)部故障是很危險(xiǎn)的,因?yàn)槎搪冯娏鳟a(chǎn)生的電弧不僅會(huì)破壞繞組絕緣,燒壞鐵心,還可能使絕緣材料和變壓器油受熱而產(chǎn)生大量氣體,引起變壓器外殼變形、破壞甚至引起爆炸。外部故障指的是變壓器外部引出線間的各種相間短路故障、引出線因絕緣套管閃絡(luò)或破碎通過(guò)箱殼發(fā)生的單相接地短路。變壓器發(fā)生故障時(shí),必須將其從電力系統(tǒng)中切除。變壓器的異常運(yùn)行狀態(tài)有由于外部短路和過(guò)負(fù)荷而引起的過(guò)電流、變壓器溫度升高及油面下降超過(guò)了允許程度等。變壓器的過(guò)負(fù)荷和溫度升高將使絕緣材料迅速老化,絕緣強(qiáng)度降低,影響變壓器的使用壽命,進(jìn)一步引起其他故障。當(dāng)變壓器處于異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),應(yīng)給出異常告警信號(hào),告知運(yùn)行值班人員及時(shí)處理。為了保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,當(dāng)變壓器發(fā)生故障或異常運(yùn)行狀況時(shí)能將影響范圍限制到最小,電力變壓器應(yīng)裝設(shè)如下繼電保護(hù):縱差保護(hù)、瓦斯保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、接地保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)勵(lì)磁保護(hù)以及反映變壓器油溫、油位、繞組溫度、油箱內(nèi)壓力過(guò)高、冷卻系統(tǒng)故障等異常狀況的保護(hù)裝置。變壓器微機(jī)型繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)要求:變壓器微機(jī)型繼電保護(hù)所用的電流互感器二次側(cè)采用Y接線,其相位補(bǔ)償和電流補(bǔ)償系數(shù)由軟件實(shí)現(xiàn)在正常運(yùn)行中顯示差流值,防止極性、變比、相別等錯(cuò)誤接線,并具有差流超限報(bào)警功能。氣體繼電器保護(hù)回路不進(jìn)入微機(jī)型繼電保護(hù)裝置,直接作用于跳閘,以保證可靠性,但用其觸點(diǎn)向微機(jī)型繼電保護(hù)裝置輸入動(dòng)作信息顯示和打印。設(shè)有液晶顯示,便于整定、調(diào)試、運(yùn)行監(jiān)視和故障異常顯示。具備高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)接口及打印功能。8.3.1變壓器的氣體等非電量保護(hù)利用變壓器的油、氣、溫度等非電氣量構(gòu)成的變壓器保護(hù)稱為非電量保護(hù),主要有氣體保護(hù)、壓力保護(hù)、溫度保護(hù)、油位保護(hù)及冷卻器全停保護(hù)。非電量保護(hù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要?jiǎng)幼饔谔l或信號(hào)。1.氣體保護(hù)

當(dāng)變壓器內(nèi)發(fā)生故障時(shí),由于短路電流和短路點(diǎn)電弧的作用,變壓器內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生大量氣體,同時(shí)變壓器油流速度加快,利用氣體和油流來(lái)實(shí)現(xiàn)的保護(hù)稱為氣體保護(hù)。氣體保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主要保護(hù)。氣體保護(hù)的主要元件是氣體繼電器,它安裝在油箱與油枕之間的連接管道中。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí),輕氣體保護(hù)動(dòng)作,發(fā)出輕氣體動(dòng)作信號(hào);當(dāng)變壓器內(nèi)部嚴(yán)重故障時(shí),重氣體保護(hù)動(dòng)作,發(fā)出重氣體動(dòng)作信號(hào)并根據(jù)保護(hù)壓板投退情況進(jìn)行出口跳閘。圖中XB為跳閘出口壓板。氣體保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作快、靈敏度高和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,并能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種類型的故障,特別是當(dāng)繞組短路匝數(shù)很少時(shí),故障點(diǎn)的循環(huán)電流雖然很大,可能造成嚴(yán)重的過(guò)熱,但反應(yīng)在外部電流的變化卻很小,各種反應(yīng)電流量的保護(hù)(如變壓器差動(dòng)保護(hù))都難以動(dòng)作,因此氣體保護(hù)對(duì)保護(hù)這種故障有特殊的優(yōu)越性。氣體保護(hù)的缺點(diǎn):不能反應(yīng)變壓器油箱外套管及連接線上的故障,因此不能作為防御變壓器內(nèi)部故障的唯一保護(hù)。按規(guī)定,對(duì)于l000kVA及以上的戶外變壓器及320kVA以上的戶內(nèi)變壓器應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)。2.其他非電量保護(hù)

(1)壓力保護(hù)也是變壓器郵箱內(nèi)部故障的主保護(hù),含壓力釋放和壓力突變保護(hù),用于反應(yīng)變壓器油的壓力。(2)溫度保護(hù)包括油溫和繞組溫度保護(hù),當(dāng)變壓器溫度升高達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溫度時(shí),溫度保護(hù)發(fā)出告警信號(hào)并投入啟動(dòng)變壓器的備用冷卻器。(3)當(dāng)變壓器油箱內(nèi)油位異常時(shí),油位保護(hù)動(dòng)作發(fā)出告警信號(hào)。(4)當(dāng)運(yùn)行中的變壓器冷卻器全停時(shí),變壓器溫度會(huì)升高,若不及時(shí)處理,可能會(huì)導(dǎo)致變壓器繞組絕緣損壞,因此冷卻器全停保護(hù)在變壓器運(yùn)行中冷卻器全停時(shí)動(dòng)作,發(fā)出告警信號(hào)并經(jīng)長(zhǎng)延時(shí)切除變壓器。8.3.2變壓器的微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)變壓器的差動(dòng)保護(hù)作為變壓器電氣量的主保護(hù),其保護(hù)范圍是各側(cè)電流互感器所包圍的電氣部分,在這個(gè)范圍內(nèi)發(fā)生的繞組相間短路、匝間短路、引出線相間短路及中性點(diǎn)接地側(cè)繞組、引出線、套管單相接地短路時(shí),差動(dòng)保護(hù)均要?jiǎng)幼鳌?.差動(dòng)保護(hù)基本原理(縱差原理)變壓器縱差動(dòng)保護(hù)是在假設(shè)變壓器的電能量傳遞為線性的情況下,基于基爾霍夫第一定律構(gòu)成,即縱差動(dòng)保護(hù)的單相接線原理如圖圖中示出在不同故障情況下的電流分布。圖中TM為變壓器,TA1、TA2為變壓器兩側(cè)的電流互感器,KD為差動(dòng)元件。變壓器兩側(cè)電流互感器的一次繞組與二次繞組按減極性接線,一次繞組的極性端在母線側(cè)。(a)正常運(yùn)行和外部故障時(shí)的電流分布(b)內(nèi)部短路故障時(shí)的電流分布縱差動(dòng)保護(hù)的單相接線原理如圖假設(shè)變壓器TM接線組別為Yny0,變比為1,兩側(cè)電流互感器TA1、TA2變比相同。正常運(yùn)行或外部發(fā)生短路故障時(shí)(k1點(diǎn)短路),流過(guò)變壓器的是穿越性電流,流過(guò)差動(dòng)繼電器的電流(a)正常運(yùn)行和外部故障時(shí)的電流分布(b)內(nèi)部短路故障時(shí)的電流分布縱差動(dòng)保護(hù)的單相接線原理如圖當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)(k2點(diǎn)短路),差動(dòng)繼電器流過(guò)的電流就是(a)正常運(yùn)行和外部故障時(shí)的電流分布(b)內(nèi)部短路故障時(shí)的電流分布大于繼電器動(dòng)作電流時(shí),差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作,跳開(kāi)變壓器兩側(cè)斷路器,將故障變壓器從系統(tǒng)中切除。2.影響差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作性能的各種因素(1)差動(dòng)回路中的不平衡電流。差動(dòng)回路中的不平衡電流包括穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)情況下的不平衡電流。在穩(wěn)態(tài)情況下,變壓器及變壓器各側(cè)電流互感器勵(lì)磁電流的影響、變壓器有載調(diào)壓、變壓器兩側(cè)差動(dòng)電流互感器的銘牌變比與實(shí)際計(jì)算值不同、變壓器兩側(cè)TA的型號(hào)及變比誤差不同都會(huì)引起或增大差動(dòng)回路中的不平衡電流。由于差動(dòng)保護(hù)是瞬時(shí)動(dòng)作的,因此差動(dòng)回路中的不平衡電流要考慮暫態(tài)過(guò)程的影響。如變壓器出口故障過(guò)程中、大接地電流系統(tǒng)側(cè)接地故障時(shí)變壓器的零序電流、變壓器過(guò)勵(lì)磁、變壓器兩側(cè)差動(dòng)TA的特性等都可能影響到差動(dòng)回路中的不平衡電流。(2)變壓器的勵(lì)磁涌流。空載投入變壓器時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁電流稱作勵(lì)磁涌流。勵(lì)磁涌流的大小與變壓器結(jié)構(gòu)有關(guān),與合閘前變壓器鐵心中剩磁的大小及方向有關(guān),與合閘角有關(guān),與變壓器的容量、變壓器與電源之間的聯(lián)系阻抗有關(guān)。測(cè)量表明:空投變壓器時(shí)由于鐵心飽和勵(lì)磁涌流很大,勵(lì)磁涌流通常為其額定電流的2~6倍,最大可達(dá)8倍以上。由于勵(lì)磁涌流只在充電側(cè)流入變壓器,就會(huì)在差動(dòng)回路中產(chǎn)生很大的不平衡電流。勵(lì)磁涌流具有如下特點(diǎn):①涌流數(shù)值很大,含有明顯的非周期分量電流,波形偏于時(shí)間軸一側(cè);②勵(lì)磁涌流并波形呈尖頂狀,且波形是間斷的,且間斷角很大;③含有明顯的高次諧波電流分量,其中二次諧波電流分量尤為明顯;④在同一時(shí)刻三相涌流之和近似等于零;⑤勵(lì)磁涌流是衰減的。根據(jù)勵(lì)磁涌流的特點(diǎn),為防止勵(lì)磁涌流造成變壓器縱差保護(hù)的誤動(dòng),在工程中應(yīng)用二次諧波含量高,波形不對(duì)稱和波形間斷角比較大三種原理,來(lái)判斷差回路中電流突然增大是變壓器內(nèi)部故障還是勵(lì)磁涌流引起的。當(dāng)識(shí)別出是勵(lì)磁涌流時(shí),將差動(dòng)保護(hù)閉鎖,從而防止縱差保護(hù)誤動(dòng)。3.微機(jī)型變壓器差動(dòng)保護(hù)的硬件配置該裝置有兩個(gè)獨(dú)立的單片機(jī),其中CPU1完成保護(hù)任務(wù)中的輸入量采樣計(jì)算、動(dòng)作邏輯判斷、直至保護(hù)跳閘;CPU2完成啟動(dòng)和管理任務(wù),該元件在保護(hù)上與CPU1完全獨(dú)立,當(dāng)保護(hù)動(dòng)作后,其一方面為獨(dú)立的差動(dòng)保護(hù)開(kāi)放保護(hù)出口繼電器的正電源;另一方面來(lái)完成人機(jī)對(duì)話。當(dāng)保護(hù)跳閘并整組復(fù)歸后,CPU2接收CPU1傳來(lái)的跳閘報(bào)告、事件記錄以及波形數(shù)據(jù)等,并進(jìn)行顯示、打印。VFC芯片是壓頻變換芯片,作用是把輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成正比于輸入電壓瞬時(shí)值的一連串的等幅脈沖。光電隔離器把外部輸入與CPU隔離開(kāi),起抗干擾作用。8.3.3變壓器的微機(jī)后備保護(hù)

1.變壓器微機(jī)后備保護(hù)的種類用來(lái)作為外部短路和內(nèi)部短路的后備保護(hù)裝置稱為變壓器的后備保護(hù)。變壓器的后備保護(hù)有三段兩時(shí)限復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)、兩段零序過(guò)流保護(hù)、零序過(guò)壓保護(hù)、負(fù)序過(guò)流保護(hù)、間隙過(guò)壓保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)流啟動(dòng)風(fēng)冷等。(1)高壓側(cè)電流速斷保護(hù)。高壓側(cè)電流速斷保護(hù)常稱為高壓側(cè)定時(shí)限過(guò)流保護(hù),其工作原理圖如圖所示。其保護(hù)的基本原理是:當(dāng)A、C相電流基波最大值大于或等于整定值時(shí),則定時(shí)器啟動(dòng),若在整定時(shí)限內(nèi),電流恢復(fù)正常值,則終止延時(shí),若電流持續(xù)到整定時(shí)限,且當(dāng)保護(hù)出口處于投入狀態(tài),則保護(hù)動(dòng)作。(2)高壓側(cè)反時(shí)限過(guò)流保護(hù)。高壓側(cè)反時(shí)限過(guò)流保護(hù)是針對(duì)高壓側(cè)正序電流相對(duì)于額定電流的比值而設(shè)定的反時(shí)限曲線,當(dāng)正序電流大于額定電流時(shí),根據(jù)所設(shè)計(jì)的時(shí)間常數(shù)計(jì)算出延時(shí)時(shí)間,當(dāng)時(shí)間達(dá)到反時(shí)限曲線的限時(shí),保護(hù)動(dòng)作。保護(hù)出口動(dòng)作時(shí)間可用下使計(jì)算:T為出口動(dòng)作時(shí)間;為正序電流;為額定電流;為時(shí)間常數(shù)(3)高壓側(cè)零序過(guò)流保護(hù)。高壓側(cè)零序過(guò)流保護(hù)的的設(shè)計(jì)原則是當(dāng)零序電流大于或等于整定值時(shí),則定時(shí)器啟動(dòng)。若在整定的時(shí)限內(nèi)電流恢復(fù)正常值,則終止延時(shí);若零序電流在整定時(shí)限內(nèi)沒(méi)有恢復(fù)正常值,且保護(hù)出口處于投入狀態(tài),則保護(hù)動(dòng)作。(4)高壓側(cè)負(fù)序過(guò)流保護(hù)。高壓側(cè)負(fù)序過(guò)流保護(hù)的的設(shè)計(jì)原則是當(dāng)負(fù)序電流大于或等于整定值時(shí),則定時(shí)器啟動(dòng)。若在整定的時(shí)限內(nèi)電流恢復(fù)正常值,則終止延時(shí);若負(fù)序電流在整定時(shí)限內(nèi)沒(méi)有恢復(fù)正常值,且保護(hù)出口處于投入狀態(tài),則保護(hù)動(dòng)作。(5)變壓器復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)。復(fù)合電壓過(guò)電流保護(hù)適用于過(guò)電流保護(hù)不滿

足靈敏度要求的降壓變壓器。利用負(fù)序電壓和低電壓構(gòu)成的復(fù)合電壓能夠?qū)Ψ从潮Wo(hù)范圍內(nèi)變壓器的各種故障,降低了過(guò)電流保護(hù)的電流整定值,提高了過(guò)電流保護(hù)的靈敏度。復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù),由復(fù)合電壓元件、過(guò)電流元件及時(shí)間元件構(gòu)成,作為被保護(hù)設(shè)備及相鄰設(shè)備相間短路故障的后備保護(hù)。保護(hù)的接入電流為變壓器本側(cè)TA二次三相電流,接入電壓為變壓器本側(cè)或其他側(cè)TV二次三相電壓。對(duì)于微機(jī)型保護(hù)可以通過(guò)軟件方法將本側(cè)電壓提供給其他側(cè)使用。這樣就保證了變壓器任意某側(cè)TV檢修時(shí),仍能使用復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)。復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)動(dòng)作邏輯當(dāng)變壓器發(fā)生故障,故障側(cè)電壓低于整定值或負(fù)序電壓大于整定值且a、b、c相中任意一相的電流大于整定值時(shí),保護(hù)動(dòng)作,經(jīng)延時(shí)作用于切除變壓器。8.4微機(jī)型備用電源自動(dòng)投入裝置(AAT)

8.4.1備用電源自動(dòng)投入裝置的作用及基本要求在對(duì)供電可靠性要求較高的工廠變配電所中,通常采用兩路及兩路以上的電源進(jìn)線,或互為備用,或一個(gè)為主電源,另一個(gè)為備用電源。當(dāng)工作電源線路中發(fā)生故障而斷電時(shí),需要把備用電源自動(dòng)投入運(yùn)行以確保供電的可靠性。備用電源自動(dòng)投入裝置是當(dāng)工作電源或工作設(shè)備因故障斷開(kāi)后,能自動(dòng)將備用電源或備用設(shè)備投入工作,使用戶不致停電的一種自動(dòng)裝置,亦稱AAT。目前普遍采用的微機(jī)型備自投裝置不但體積小、質(zhì)量輕、接線簡(jiǎn)單、可靠性高,而且使用智能化,即能夠根據(jù)設(shè)定的運(yùn)行方式自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前的運(yùn)行方式,選擇自投方式。對(duì)備用電源自動(dòng)投入裝置的要求如下:(1)要求工作電源確實(shí)斷開(kāi)后,備用電源才允許投入。工作電源失壓后,無(wú)論其進(jìn)線斷路器是否跳開(kāi),即使測(cè)量其進(jìn)線電流為零,還是要先跳開(kāi)該斷路器,并確認(rèn)是跳開(kāi)后,才能投入備用電源。這是為了防止備用電源投入到故障元件上,擴(kuò)大事故,加重設(shè)備損壞程度。例如,當(dāng)工作電源故障保護(hù)拒動(dòng),被上一級(jí)后備保護(hù)切除,備自投裝置動(dòng)作后合于故障的工作電源。(2)工作電源失壓時(shí),還必須檢查工作電源無(wú)電流,才允許啟動(dòng)備自投裝置,以防止TV二次回路斷線造成失壓,引起的備自投裝置誤動(dòng)。(3)當(dāng)工作母線和備用母線同時(shí)失去電壓時(shí),即備用電源不滿足有電壓條件時(shí),備自投裝置不應(yīng)動(dòng)作。(4)工作電源或工作設(shè)備,無(wú)論任何原因造成電壓消失,備自投裝置均應(yīng)動(dòng)作。由于運(yùn)行人員的誤操作而造成失壓時(shí),備自投裝置應(yīng)動(dòng)作,使備用電源投入工作,以保證不間斷的供電。(5)應(yīng)具有閉鎖備自投裝置的功能。每套備自投裝置,均應(yīng)設(shè)置有閉鎖備用電源自動(dòng)投入的邏輯回路,以防止備用電源投到故障的元件上,造成事故擴(kuò)大。(6)備自投裝置的動(dòng)作時(shí)間,以使負(fù)荷的停電時(shí)間盡可能短為原則。從工作母線失去電壓到備用電源自動(dòng)投入為止,中間有一段停電時(shí)間。無(wú)疑停電時(shí)間短對(duì)用戶電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)是有利的,但是停電時(shí)間過(guò)短,電動(dòng)機(jī)殘壓可能較高,當(dāng)備自投裝置動(dòng)作時(shí),可能會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的沖擊電流和沖擊力矩,導(dǎo)致對(duì)電動(dòng)機(jī)的損傷。銅通常備自投裝置的動(dòng)作時(shí)間以1~1.5s為宜。(7)備自投裝置只允許動(dòng)作一次。當(dāng)工作電源失壓,備自投裝置動(dòng)作后,若繼電保護(hù)裝置再次動(dòng)作,又將備用電源斷開(kāi),說(shuō)明可能存在永久性故障。因此,不允許再次投入備用電源,以免多次投入到故障元件上,對(duì)系統(tǒng)造成不必要的沖擊。微機(jī)型備自投裝置可以通過(guò)邏輯判斷來(lái)實(shí)現(xiàn)只動(dòng)作一次的要求。8.4.2微機(jī)型備自投方式及原理1.備自投一次接線方案(1)變壓器低壓側(cè)的備自投。主變壓器低壓母線及分段斷路器的主接線1)暗備用自投方案。1號(hào)主變壓器和2號(hào)主變壓器互為暗備用,當(dāng)1號(hào)、2號(hào)主變壓器同時(shí)運(yùn)行,兩臺(tái)主變壓器各帶一段母線,而3QF斷開(kāi)作為自投斷路器。8.4.2微機(jī)型備自投方式及原理1)暗備用自投方案。主變壓器低壓母線及分段斷路器的主接線當(dāng)1號(hào)主變壓器故障保護(hù)跳開(kāi)1QF時(shí),或者1號(hào)主變壓器高壓側(cè)失壓時(shí),均引起低壓母線Ⅰ段失壓,同時(shí)I1無(wú)電流,而低壓母線Ⅱ段有電壓。即跳開(kāi)1QF合上3QF,保證了對(duì)Ⅰ段母線的連續(xù)供電。自投動(dòng)作的條件是:Ⅰ段母線失壓,I1無(wú)電流,Ⅱ段母線有電壓,1QF確已斷開(kāi)。檢查I1無(wú)電流是為了防止Ⅰ母TV二次斷線引起的誤動(dòng)8.4.2微機(jī)型備自投方式及原理1)暗備用自投方案。主變壓器低壓母線及分段斷路器的主接線當(dāng)2號(hào)主變壓器故障保護(hù)跳開(kāi)2QF時(shí),或者2號(hào)主變壓器高壓側(cè)失壓時(shí),引起II段母線失壓,I2無(wú)電流,而I段母線有電壓時(shí),即跳開(kāi)2QF合上3QF。自投動(dòng)作的條件是:II段母線失壓,I2無(wú)電流,I段母線有電壓,2QF確已斷開(kāi)。8.4.2微機(jī)型備自投方式及原理2)明備用自投方案。主變壓器低壓母線及分段斷路器的主接線一臺(tái)主變壓器運(yùn)行,另一臺(tái)主變壓器為備用。母線分段斷路器3QF閉合,由運(yùn)行的變壓器帶兩段母線運(yùn)行,備用變壓器低壓側(cè)的斷路器斷開(kāi)作為自投斷路器。此方案有兩種運(yùn)行方式。8.4.2微機(jī)型備自投方式及原理2)明備用自投方案。主變壓器低壓母線及分段斷路器的主接線運(yùn)行方式一:1號(hào)主變壓器運(yùn)行,2號(hào)主變壓器備用。若1號(hào)主變壓器故障,保護(hù)跳開(kāi)1QF,或者1號(hào)主變壓器高壓側(cè)失壓,均引起低壓母線失壓,同時(shí)I1無(wú)電流。即跳開(kāi)1QF合上2QF,由2號(hào)主變壓器供電,保證了對(duì)低壓母線的連續(xù)供電。8.4.2微機(jī)型備自投方式及原理2)明備用自投方案。主變壓器低壓母線及分段斷路器的主接線運(yùn)行方式二:2號(hào)主變壓器運(yùn)行,1號(hào)主變壓器備用。當(dāng)2號(hào)主變壓器運(yùn)行,1號(hào)主變壓器備用時(shí),若2號(hào)主變壓器故障,保護(hù)跳開(kāi)2QF,或者2號(hào)主變壓器高壓側(cè)失壓,均引起低壓母線失壓,同時(shí)I2無(wú)電流。即跳開(kāi)2QF合上1QF,由1號(hào)主變壓器供電。(2)內(nèi)橋斷路器的備自投。1)明備用的自投方案。運(yùn)行方式一:斷路器1QF、3QF在合位,2QF在分位,進(jìn)線L1帶兩段母線運(yùn)行,進(jìn)線L2是備用電源,2QF是備用斷路器。自投條件是:I母線失壓,線路的I1、I2無(wú)電流,線路L2有電壓,斷路器1QF確已斷開(kāi),此時(shí)合上斷路器2QF。運(yùn)行方式二:斷路器2QF、3QF在合位,1QF在分位時(shí),進(jìn)線L2帶兩段母線運(yùn)行,進(jìn)線L1是備用電源,1QF是備用斷路器。自投條件是:Ⅱ母線失壓,線路的I1、I2無(wú)電流,線路L1有電壓,斷路器2QF確已斷開(kāi),此時(shí)合上斷路器1QF。(2)內(nèi)橋斷路器的備自投。2)暗備用的自投方案。如果兩段母線分列運(yùn)行,橋斷路器3QF在分位,而1QF、2QF在合位,兩條進(jìn)線各帶一段母線運(yùn)行。這時(shí)進(jìn)線Ll和L2互為備用電源,這是暗備用的接線方案。這種暗備用方案與變壓器低壓母線分段斷路器自投方案相同。(3)線路的備自投。該接線是單母線方式,一般在城網(wǎng)的末端變電站和農(nóng)網(wǎng)變電站中普遍采用。有兩個(gè)電源向母線供電。正常運(yùn)行中兩條線路L1、L2中僅一條線路供電,另一條線路作為備用。斷路器1QF和2QF只有一個(gè)在合位,另一個(gè)在分位。當(dāng)母線失壓,備用線路有電壓,且I1(I2)無(wú)電流時(shí),即可跳開(kāi)1QF(2QF),合上2QF(1QF)。該方案的自投條件是:母線失壓,線路L2(L1)有電壓,線路I1(I2)無(wú)電流,1QF(2QF)確實(shí)已斷開(kāi),此時(shí)合上2QF(1QF)。8.5輸電線路自動(dòng)重合閘裝置(ARC)8.5.1輸電線路自動(dòng)重合閘的作用和分類1.自動(dòng)重合閘裝置(簡(jiǎn)稱ARC)在電力系統(tǒng)中的作用ARC就是將被切除的線路斷路器重新自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置。輸電線路上采用自動(dòng)重合閘裝置的作用可歸納如下:(1)提高輸電線路供電可靠性,減少因瞬時(shí)性故障停電造成的損失。(2)對(duì)于雙端供電的高壓輸電線路,可提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性,從而提高線路的輸送容量。(3)可以糾正由于斷路器本身機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)誤動(dòng)作而引起的誤跳閘。規(guī)程規(guī)定:“1KV及以上的架空線路和電纜與架空混合線路,在具有斷路器的條件下,應(yīng)裝設(shè)ARC”。但是,采用ARC后,對(duì)系統(tǒng)也會(huì)帶來(lái)不利影響,當(dāng)重合于永久性故障時(shí),系統(tǒng)再次受到短路電流的沖擊,可能引起系統(tǒng)振蕩。同時(shí),斷路器在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)兩次切斷短路電流,使斷路器的工作條件惡化。因此,自動(dòng)重合閘的使用有時(shí)受系統(tǒng)和設(shè)備條件的制約。2.對(duì)ARC的基本要求

(1)ARC動(dòng)作應(yīng)迅速。(2)手動(dòng)跳閘時(shí)不應(yīng)重合。(3)手動(dòng)合閘于故障線路時(shí),繼電保護(hù)動(dòng)作使斷路器跳閘后,不應(yīng)重合。(4)ARC宜采用控制

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論