电力变压器差动保护
将元件两端电流互感器按差接法连接,正常运行或外部故障时,流入继电器得电流为两侧电流差,接近零;内部故障时,流入继电器得电流为两侧电流与,其值为短路电流,继电器动作。将此原理应用于变压器,即为变压器差动保护
1.母联死区保护得概念
对于双母线或单母线分段,在母联单元上只安装一组TA情况下,母联TA与母联断路器之间(K点)故障称为死区故障。当K点发生故障,II母判为区内故障,I母判为区外故障,II母保护动作并跳开母联断路器后,K点故障仍然存在于I母,未能彻底切除故障。双母线保护装置具有"母联死区保护"功能。死区故障时,I母或II母保护动作后,发令切除该段母线上所有运行单元(包括母联开关),同时保护程序继续判别大差就是否返回、母联TA上故障电流就是否消失。若经过延时(确保母联断路器可靠跳闸),大差未返回、母联TA仍有故障电流,则启动母联死区保护,发令动作于另一段母线保护得出口,从而彻底切除死区故障。
双母线母联单元热备用状态,即母联得两隔离刀闸闭合而母联断路器断开时,在死区发生故障,若母线保护按母联隔离刀闸状态计算两小差,则将造成故障母线判为区外,而非故障母线判为区内。为解决此问题,将母联断路器辅助接点(常开接点)接入保护装置,作为判定母联单元"断"或"联"运行方式得依据。母联断路器得辅助接点未闭合时,母线保护按双母线分列运行时得保护逻辑判别及出口。I母小差及II母小差判据中不计入母联电流。此时,若发生死区故障,故障母线判为区内而正确迅速动作,非故障母线则判为区外可靠不动作。母联断路器得辅助接点闭合后,母线保护则按常规双母线并列运行时得保护逻辑判别及出口。
2、电容式电压互感器(CVT)得简单结构与特点
电容式电压互感器就是由串联电容器抽取电压,再经变压器变压作为表计、继电保护等得电压源得电压互感器,电容式电压互感器还可以将载波频率耦合到输电线用于长途通信、远方测量、选择性得线路高频保护、遥控、电传打字等。因此与常规得电磁式电压互感器相比,电容式电压互感器器除可防止因电压互感器铁芯饱与引起铁磁谐振外,在经济与安全上还有很多优越之处。
电容式电压互感器主要由电容分压器与中压变压器组成。电容分压器由瓷套与装在其中得若干串联电容器组成,瓷套内充满保持0、1MPa正压得绝缘油,并用钢制波纹管平衡不同环境以保持油压,电容分压可用作耦合电容器连接载波装置。中压变压器由装在密封油箱内得变压器,补偿电抗器与阻尼装置组成,油箱顶部得空间充氮。一次绕组分为主绕组与微调绕组,一次侧与一次绕组间串联一个低损耗电抗器。由于电容式电压互感器得非线性阻抗与固有得电容有时会在电容式电压互感器内引起铁磁谐振,因而用阻尼装置抑制谐振,阻尼装置由电阻与电抗器组成,跨接在二次绕组上,正常情况下阻尼装置有很高得阻抗,当铁磁谐振引起过电压,在中压变压器受到影响前,电抗器已经饱与了只剩电阻负载,使振荡能量很快被降低。
3、在综合重合闸装置中。通常采用两种重合闸时间,即“短延时”与“长延时”.这就是
为什么？
这就是为了使三相重合与单相重合得重合时间可以分别进行整定。因为由于潜供电流得影响,一般单相重合得时间要比三相重合得时间长。另外可以在高频保护投入或退出运行时,采用不同得重合闸时间。当高频保护投入时,重合闸时间投“短延时”;当高频保护退出运行时,重合闸时间投“长延时”。
4、电压切换回路在安全方面应注意哪些问题?手动与自动切换方式各有什么优缺点?
在设计手动与自动电压切换回路时,都应有效地防止在切换过程中对一次侧停电得电压互感器进行反充电。电压互感器得二次反充电,可能会造成严重得人身与设备事故。为此,切换回路应采用先断开后接通得接线。在断开电压回路得同时,有关保护得正电源也应同
时断开。电压回路切换采用手动方式与自动方式,各有其优缺点。手动切换,切换开关装在户内,运行条件好,切换回路得可靠性较高。但手动切换增加了运行人员得操作工作量,容易发生误切换或忘记切换,造成事故。为提高手动切换得可靠性,应制定专用得运行规程,对操作程序作出明确规定,由运行人员执行。自动切换可以减轻运行人员得操作工作量,也不容易发生误切换与忘记切换得事故。但隔离开关得辅助触点,因运行环境差,可靠性不高,经常出现故障,影响了切换回路得可靠性。为了提高自动切换得可靠性,应选用质量好得隔离开关辅助触点,并加强经常性得维护。
5、跳闸位置继电器与合闸位置继电器有什么作用？
它们得作用如下:
1)可以表示断路器得跳、合闸位置如果就是分相操作得,还可以表示分相得跳、合闸信号。
2)可以表示断路器位置得不对应或表示该断路器就是否在非全相运行壮态。
3)可以由跳闸位置继电器得某相得触点去启动重合闸回路。
4)在三相跳闸时去高频保护停信。
5)在单相重合闸方式时,闭锁三相重合闸。
6)发出控制回路断线信号与事故音响信号。
6、简述微机保护投运前为什么要用系统工作电压及负荷电流进行检验。
利用系统工作电压及负荷电流进行检验就是对装置交流二次回路接线就是否正确得最后—次检验,因此事先要做出检验得预期结果,以保证装置检验得正确性。
(1)检验交流电压、电流得相序:通过打印得采样报告来判断交流电压、电流得相序就是否正确,零序电压、零序电流应为零。
(2)测定负荷电流相位:根据打印得采样报告,分析各相电流对电压得相位,就是否与反应—次表计值换算得角度与幅值相—致。
(3)检验3U回路。
1)L、N线检查:主要依靠校对导线来确定。
2)检查电压互感器开口三角得接线就是否符合保护装置得极性要求。对于新建变电站,应在屋外电压互感器端子箱与保护屏端子排处,分别测定二次与三次绕组得各同名相电压,以此来判断极性端。然后在电压互感器端子箱处,引出S—N电压加到微机保护3Uo 绕组上,打印采样值,判断3U。得极性就是否正确。对于已运行得变电站,可参照已运行得,且零序功率方向元件正确动作过得电压互感器开口三角得接线进行核对。或者在L、N 线校对导线正确,L线无断线得基础上,把S端用电缆芯临时引至微机保护屏上代替L端,参照上法检验。
(4)检验3I。回路:在3I。回路通一个IA电流,若3I。与IA得采样值得相位与幅值相同,说明3I。回路正确。
7、三相重合闸起动回路中得同期继电器常闭触点回路中,为什么要串接检线路有电压常开触点?
三相检同期重合闸起动回路中串联KV常开触点,目得就是为了保证线路上确有电压才进行检同期重合,另外在正常情况下,由于某种原因在检无压重合方式下,因为断路器自动脱落,线路有电压无法进行重合,此时,如果串有KV常开触点得检同期起动回路与检无压起动回路并联工作,就可以靠检同期起动回路纠正这一误跳闸。
8、继电保护装置中得作为电流线性变换成电压得电流互感器与电抗变压器,其主要区别有哪些?前者如何使I1与U2:同相?后者如何使I1与U2达到所需要得相位?
主要区别在铁芯结构上,TA无气隙,而DKB有气隙,开路励磁阻抗TA大而DKB小;在一次电流与二次电压相位上,TA同相,DKB一次电流落后二次电压90°;TA二次电压取自负荷电阻R上得压降,为达到同相可并适当得电容,DKB可在二次线圈上并联可变电阻,靠改变电
阻获得所需得相位。
9、什么叫电压互感器反充电?对保护装置有什么影响?
通过电压互感器二次侧向不带电得母线充电称为反充电。如220kV电压互感器,变比为2200,停电得一次母线即使未接地,其阻抗(包括母线电容及绝缘电阻)虽然较大,假定为1MΩ,但从电压互感器二次测瞧到得阻抗只有／(2200)2=0.2Ω,近乎短路,故反充电电流较大(反充电电流主要决定于电缆电阻及两个电压互感器得漏抗),将造成运行中电压互感器二次侧小开关跳开或熔断器熔断,使运行中得保护装置失去电压,可能造成保护装置得误动或拒动。
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一、电力系统继电保护得概念与作用
1、电力系统故障与不正常运行
故障:短路与断线(断相)
短路:
大电流接地系统d(3)、d(2)、d(1)、d(1。1)
小电流接地系统d(3)、d(2)、d(1。1)
断相:
单相断线与两项断线(不要与PT二次断线混淆)
其中最常见且最危险得就是各种类型得短路。其后果:
1I增加危害故障设备与非故障设备;
2U降低影响用户正常工作;
3破坏系统稳定性,使事故进一步扩大(系统震荡,互解)
I2(I0)旋转电机产生附加发热I0—相邻通讯系统
故障特征:
I增加、U降低、Z降低
接地故障、断线有零序
不对称故障有负序
不正常运行状态:
电力系统中电气元件得正常工作遭到破坏,但没有发生故障得运行状态。
如:小电流接地系统d(1)、过负荷、过电压、频率降低、系统震荡等。
2.继电保护得作用:
要求能区分故障与正常运行、判断故障设备(区内还就是区外故障)
两个作用:故障
不正常运行状态
故障与不正常运行状态—>事故(P1),不可能完全避免且传播很快(光速)
要求:几十毫秒内切除故障人(×),继电保护装置(√)
任务:P2、被形象得比喻为“静静得哨兵”
二、继电器继电器动作:继电器返回:
继电特性:
三、继电保护得基本原理、构成与分类:
1.基本原理:
为区分系统正常运行状态与故障或不正常运行状态——找差别:特征。
①增加故障点与电源间—>过电流保护
②U降低—>低电压保护
③变化;正常:20°左右—>短路:60°～85°—>方向保护、
④;模值减少—>阻抗保护
⑤—>——〉电流差动保护
⑥I2、I0序分量保护等。
另非电气量:瓦斯保护,过热保护
原则上说:只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量得变化特征(差别),即可找出一种原理,且差别越明显,保护性能越好。
2.构成
以过电流保护为例:
正常运行:Ir=IfLJ不动
故障时:Ir=Id>IdzLJ动—>SJ动(延时)—>XJ动—>信号
TQ动—>跳闸
一般由测量元件、逻辑元件与执行元件三部分组成。
(1)测量元件
作用:测量从被保护对象输入得有关物理量(如电流、电压、阻抗、功率方向等),并与已给定得整定值进行比较,根据比较结果给出“就是”、“非”、“大于”、“不大于”等具有“0”或“1”性质得一组逻辑信号,从而判断保护就是否应该启动。
(2)逻辑元件
作用:根据测量部分输出量得大小、性质、输出得逻辑状态、出现得顺序或它们得组合,使保护装置按一定得布尔逻辑及时序逻辑工作,最后确定就是否应跳闸或发信号,并将有关命令
传给执行元件。
逻辑回路有:或、与、非、延时启动、延时返回、记忆等。
(3)执行元件:
作用;根据逻辑元件传送得信号,最后完成保护装置所担负得任务。如:故障时→跳闸;不正常运行时→发信号;正常运行时→不动作。
3、分类:
几种方法如下:
(1)按被保护得对象分类:输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保护
等;
(2)按保护原理分类:电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等;
(3)按保护所反应故障类型分类:相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保护、
失步保护、失磁保护及过励磁保护等;
(4)按继电保护装置得实现技术分类:机电型保护(如电磁型保护与感应型保护)、整流型保
护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等;
(5)按保护所起得作用分类:主保护、后备保护、辅助保护等;
主保护满足系统稳定与设备安全要求,能以最快速度有选择地切除被保护设备与线路故障得保护。
?回复
?1楼
?2013-03-03 20:24
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?绝世火云
?铁杆会员
8
后备保护主保护或断路器拒动时用来切除故障得保护。又分为远后备保护与近后备保护两种。
①远后备保护:当主保护或断路器拒动时,由相邻电力设备或线路得保护来实现得后备保护。
②近后备保护:当主保护拒动时,由本电力设备或线路得另一套保护来实现后备得保护;当断
路器拒动时,由断路器失灵保护来实现后备保护。
辅助保护:为补充主保护与后备保护得性能或当主保护与后备保护退出运行而增设得简单保护。
3.电保护包括继电保护技术与继电保护装置。
＊继电保护技术就是一个完整得体系,它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成。
＊继电保护装置就是完成继电保护功能得核心。P1
继电保护装置就就是能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并动作于断路
器跳闸或发出信号得一种自动装置。
四、对继电保护得基本要求:对动作于跳闸得继电保护,在技术上一般应满足四个基本要求:选择性、速动性、灵敏性、可靠性。即保护四性。
(一)选择性:P4
选择性就是指电力系统发生故障时,保护装置仅将故障元件切除,而使非故障元件仍能正常运行,以尽量缩小停电范围。
例:
当d1短路时,保护1、2动→跳1DL、2DL,有选择性
当d2短路时,保护5、6动→跳5DL、6DL,有选择性
当d3短路时,保护7、8动→跳7DL、8DL,有选择性
若保护7拒动或7DL拒动,保护5动→跳5DL(有选择性)
若保护7与7DL正确动作于跳闸,保护5动→跳5DL,则越级跳闸(非选择性)
小结:选择性就就是故障点在区内就动作,区外不动作。当主保护未动作时,由近后备或远后备切除故障,使停电面积最小。因远后备保护比较完善(对保护装置DL、二次回路与直流电源等故障所引起得拒绝动作均起后备作用)且实现简单、经济,应优先采用。
(二)速动性:
快速切除故障。1提高系统稳定性;2减少用户在低电压下得动作时间;3减少故障元件得损坏程度,避免故障进一步扩大。
;
t－故障切除时间;
tbh-保护动作时间;
tDL-断路器动作时间;
一般得快速保护动作时间为0、06～0、12s,最快得可达0、01～0、04s。
一般得断路器得动作时间为0、06～0、15s,最快得可达0、02～0、06s。
(三)灵敏性:P5
指在规定得保护范围内,对故障情况得反应能力。满足灵敏性要求得保护装置应在区内故障时,不论短路点得位置与短路得类型如何,都能灵敏地正确地反应出来。
通常,灵敏性用灵敏系数来衡量,并表示为Klm。
对反应于数值上升而动作得过量保护(如电流保护)
对反应于数值下降而动作得欠量保护(如低电压保护)
其中故障参数得最小、最大计算值就是根据实际可能得最不利运行方式、故障类型与短路点来计算得。
在《继电保护与安全自动装置技术规程(DL400－91)》中,对各类保护得灵敏系数Klm得要求都作了具体规定(参见附录2,P231)。
(四)可靠性:P5
指发生了属于它改动作得故障,它能可靠动作,即不发生拒绝动作(拒动);而在不改动作时,她能可靠不动,即不发生错误动作(简称误动)。
影响可靠性有内在得与外在得因素:
内在得:装置本身得质量,包括元件好坏、结构设计得合理性、制造工艺水平、内外接线简明,触点多少等;
外在得:运行维护水平、调试就是否正确、正确安装
上述四个基本要求就是分析研究继电保护性能得基础,也就是贯穿全课程得一个基本线索。在它们之间既有矛盾得一面,又有在一定条件下统一得一面。
四、发展:原理:随电力系统得发展与科学技术得进步而发展
过电流保护(最早熔断器)电流差动保护方向性电流保护
(1901年)(1908年)(1910年)
距离保护高频保护微波保护行波保护、光纤保护
(1920年)(1927年)(50年代)(70年代诞生、50年代有设想)
结构型式:
机电型电子型微机型(华北电力大学80年代)数字式
(电磁型、感应型、电动型)晶体管
集成电路
20世纪50年代60年代末提出70年代后半期出样机