相故障保护
谐振接地配电网单相接地故障保护复合启动及选线方法
谐振接地配电网单相接地故障保护复合启动及选线方法在电力系统的大舞台上，配电网扮演着至关重要的角色，如同人体的血管系统，将电能输送到每一个需要它的角落。
然而，当配电网发生单相接地故障时，整个系统的稳定性和安全性都将面临严峻考验。
这就像是一场突如其来的风暴，可能摧毁整个电网的和谐与平衡。
因此，如何快速、准确地识别并处理这类故障，成为了电力工程师们必须面对的挑战。
传统的故障检测方法往往依赖于单一的启动信号，这就像是在茫茫大海中仅凭一座灯塔来导航，一旦灯塔出现问题，船只就可能迷失方向。
而复合启动技术则像是为船只装备了先进的雷达系统，通过多个传感器收集数据，大大提高了故障检测的准确性和可靠性。
这种技术能够综合分析多种启动信号，如零序电压、零序电流等，从而在第一时间内发现异常情况。
选线方法则是处理故障的关键步骤。
它就像是医生为病人开处方一样，必须根据病情的严重程度和具体症状来选择合适的治疗方案。
在配电网中，不同的线路可能因为其独特的结构和运行环境而呈现出不同的故障特征。
因此，选线方法必须具备高度的灵活性和适应性，能够针对不同的故障类型和位置，采取最有效的隔离和修复措施。
然而，即使是最先进的技术也无法完全避免故障的发生。
因为电力系统是一个复杂而动态的环境，各种不可预测的因素都可能引发问题。
比如，极端天气条件可能导致设备损坏，或者操作人员的失误也可能引发事故。
因此，除了依靠技术手段外，还需要加强系统的管理和监控，提高人员的专业素质和应急响应能力。
在未来的发展中，随着人工智能和大数据技术的不断进步，我们有理由相信，配电网的故障保护将会变得更加智能化和自动化。
这就像是给电力系统装上了一双“鹰眼”，能够实时监控电网的状态，并在出现问题时迅速采取行动。
同时，通过大数据分析，我们可以更好地理解故障发生的模式和规律，从而提前采取措施预防事故的发生。
总之，谐振接地配电网单相接地故障保护复合启动及选线方法是一项复杂而重要的任务。
2电动机的相间短路保护
电动机的相间短路保护一、瞬时电流速断保护目前中、小容量的电动机广泛采用电流速断保护作为防御相间短路故障的主保护。
(一)保护的启动元件构成电动机电流速断保护的电流继电器可以是电磁型的，也可以是感应型的。
对于不易遭受过负荷的电动机(如给水泵、凝水泵、循环水泵的电动机)，可采用DL一10系列的电磁型电流继电器构成保护。
对于容易过负荷的高压电动机及容量在100kW以上的低压电动机(如排粉机、磨煤机、碎煤机以及灰浆泵等的拖动电动机)，则宜采用具有反时限特性的GL—10系列感应型电流继电器来构成保护，因为此时可利用继电器中的瞬动元件构成电动机的相间短路保护，作用于断路器跳闸；利用继电器中的反时限元件，构成电动机的过负荷保护，并根据拖动机械的特点，作用于发信号或减负荷及跳闸。
(二)保护装置的接线方式电动机相间电流保护的接线方式有两种，当灵敏度不能满足要求时可采用两相两继电器式不完全星形接线，如图11—1(a)所示，否则优先采用两相电流差单继电器式接线，如图11—1(b)所示。
为了使电流保护不仅能反应电动机内部的相间短路，同时也能反应电动机与断路器之间连线上的相间短路，保护用电流互感器的安装位置，应尽可能地靠近断路器侧。
此外，电动机保护的操作电源还可以采用交流操作电源，由感应型电流继电器构成且采用不同操作电源的保护接线图可参照前面第三章的图3—26。
由图3—26(b)可知，当保护采用交流操作电源和两相电流差单继电器式接线时，只要一个感应型电流继电器就可以构成一台电动机设备的相间保护和过负荷保护，并且由于这种接线不需要直流操作电源及相应的连接电缆，在电动机断路器的操作机构上又易于实现，因而有较广泛的应用。
(三)电流速断保护和过负荷保护的整定计算作为电网的末级，电动机电流速断保护不存在相邻元件故障时保护可能误动的问题，故保护的动作电流只需按躲过电动机的启动电流整定，即。
：iKrelKe，Ms(11IK 11—1)．Bct=—_，Ms 一)式中 K。
分相电流差动保护原理
分相电流差动保护原理分相电流差动保护是一种常用的电力系统保护方式，它主要用于检测电力系统中的相间故障，保护系统的安全稳定运行。
分相电流差动保护原理是基于电力系统中各相之间的电流差异来实现的，通过对比各相电流的差异，可以及时准确地判断系统中是否存在相间故障，并采取相应的保护措施，保障电力系统的安全运行。
分相电流差动保护的原理基于基尔霍夫电流定律和电力系统中各相之间的电流关系。
在正常情况下，电力系统中各相之间的电流应该是平衡的，即各相电流之和为零。
但是当系统中出现相间故障时，故障点处的电流会发生变化，导致各相电流不再平衡，这时候就可以通过检测各相电流的差异来判断系统中是否存在故障。
分相电流差动保护系统通常由主保护装置和辅助装置组成。
主保护装置通过对各相电流进行采样和比较，来判断系统中是否存在相间故障，并进行相应的保护动作。
辅助装置则负责对主保护装置进行监测和辅助控制，以确保保护系统的可靠性和稳定性。
分相电流差动保护的原理是基于电力系统中各相之间的电流差异来实现的，因此在实际应用中需要注意以下几点：首先，对各相电流的采样和比较需要精准可靠，保证对系统中小电流差的准确检测。
其次，需要对保护系统进行合理的配置和参数设置，确保对各种类型的相间故障都能够及时准确地判断和保护。
最后，需要对保护系统进行定期的检测和维护，确保其可靠性和稳定性。
总的来说，分相电流差动保护原理是一种基于电力系统中各相之间的电流差异来实现的保护方式，它能够有效地保护电力系统的安全稳定运行。
在实际应用中，需要注意保护系统的精准可靠和稳定性，以确保系统能够及时准确地判断和保护各种类型的相间故障，保障电力系统的安全运行。
相序保护原理
相序保护原理
相序保护原理是电力系统中一种重要的保护措施，用于检测和保护电力设备免受相序故障的影响。
相序是指电力系统中三相电压或电流的相位关系。
在正常情况下，三相电压或电流的相位差约为120度，称为正序相位关系。
然而，由于各种原因，如线路故障、设备故障或操作失误，可能会导致电力系统中出现相序故障。
相序故障会引起电力设备的不平衡运行，进而导致设备过载、损坏甚至发生事故。
因此，要及时检测并对相序故障进行保护。
相序保护原理基于对电力系统中三相电压或电流的相位关系进行监测和比较。
通常使用的相序保护装置是继电器或数字保护装置，其工作原理如下：
1. 监测相序：相序保护装置通过测量三相电压或电流的相位关系来判断相序是否正常。
一般采用电压/电流互感器将电流或
电压信号转化为适宜的量值进行测量。
2. 比较相位关系：相序保护装置将测量得到的相位关系与正常的相位关系进行比较。
如果相位关系出现异常，即相序故障发生，保护装置将进行后续操作。
3. 输出保护动作：相序保护装置在检测到相序故障后，会输出保护信号，触发其他保护装置动作，例如断开电路或发出告警信号，以保护电力设备免受相序故障的影响。
相序保护原理的关键在于快速准确地检测相序故障，并及时采取必要的措施进行保护。
同时，相序保护装置还要能够排除正常的相位变化引起的误动作，以保证系统的可靠性和稳定性。
因此，在设计和应用相序保护装置时，需要考虑电力系统的工作条件、负载特性和设备的运行状况等因素，以确保保护装置的可靠性和适用性。
第二节 中性点不接地电网中单相接地故障的保护
第二节 小接地电流系统单相接地故障的保护一、中性点不接地系统单相接地的特点和保护方式（一）单相接地的特点图5—12(a)所示为一中性点不接地的简单系统。
为分析方便，假定电网负荷为零，并忽略电源和线路上的压降。
电网各相对地电容为0C ，这三个电容相当一对称负载，其中性点就是大地。
所以正常运行时，电源中性点对地电压等于零，即0=∙N U ，又因为忽略电源和线路上的压降，所以各相对地电压即为相电势。
各相电容0C 在三相对称电压作用下，产生三相电容电流也是对称的，并超前相应电压 90。
其相量如图5—12(b)所示。
三相对地电压之和与三相电容电流之和都为零，所以电网正常运行时无零序电压和零序电流。
图 5-12 中性点不接地的简单系统（a ）系统图；（b ）正常运行时的相量图；(c)接地故障时的相量图当A 相线路发生一点接地时，接地相对地电容0C 被短接，A 相对地电压变为零。
此时中性点对地电压就是中性点对A 相的电压，即A N E U ∙∙-=。
线路各相对地电压和零序电压分别为A KC KB KA K j A AC KC j A A B KB KA E U U U U eE E E U e E E E U U ∙∙∙∙∙∙∙∙∙-∙∙∙∙∙-=++==-==-==)(31330015015000 （5-17）上式说明，A 相接地后B 相和C 相对地电压升高3倍，此时三相电压之和不为零，出现了零序电压。
其相量如图5—12(c)所示。
保护安装点各相电流和故障点三倍零序电流分别为)(3)()(00000KC KB C B A K KC KB C B A KCC KBB U UC j I I I I U U C j I I I U C j I U C j I ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙+=++=+-=+-===ωωωω （5—18）上式说明，两非故障相出现超前相电压90的电容电流，流向故障点的电流，即为零序电容电流。
220kV线路C相接地故障保护动作跳闸分析报告
220kV线路C相接地故障保护动作跳闸分析报告一. 故障简述某220kV线路发生C相接地故障，线路保护IWJ，IIWJ快速动作，跳开C相开关后，重合闸动作，重合于二次故障，保护加速三相跳闸。
其中IWJ保护配置是国电南自PSL603GC光纤线路保护，IIWJ保护配置是北京四方CSC103D光纤线路保护。
二. 保护装置及录波器动作情况综自人员到达现场后，从保护装置和故障录波器中调取报告并打印，下表是220kV线路保护IWJ，IIWJ保护动作报告及故障测距（线路全长45.6km）：故障发生后，线路保护IWJ PSL603GC接地距离Ｉ段18ms出口，888ms重合闸重合于二次故障，978ms差动保护永跳出口，在987ms收对侧远传开入信号。
同时，线路保护IIWJ保护CSC103D分相差动14ms出口，893ms重合闸重合于故障，1001ms阻抗II段加速出口。
下图是故障录波器所录本间隔波形图的截屏图。
从录波器的波形图可以看出，无论是第一次故障，还是第二次故障，交流采样波形具有以下3个特点：（1）故障时C相电流突然增大，且无衰减现象，可以排除C相振荡的可能。
（2）故障时存在零序电流，且波形与C相一致，说明A，B两相无故障电流（3）故障时C相电压突然减小，且无衰减现象。
由此，根据电力系统故障计算理论，可以断定两次故障均为单相接地故障，特殊相为C相。
第一次故障时，PSL603GC接地阻抗I段测距阻抗为0.079+j0.206Ω, CSC103D光纤差动保护计算差动电流ID=70.50A，制动电流为IB=38.00A，下图为PSL603GC接地阻抗I段和CSC103D差动保护动作特性图，图中红色曲线圈住部分为动作区，红点为动作点，从动作特性图上可以看到，动作点均在动作区内，保护正确动作，且阻抗保护特性图显示动作点距原点很近，证明故障点距保护安装点很近，与故障测距结果相符。
随后，两套保护重合闸均在89ms启动， PSL603GC在888 ms重合闸出口，延时799ms；CSC103D为893 ms，延时805ms；定值单上两套保护单相重合闸长延时和短延时均为0.8s，实际延时符合定值设置，正确动作。
变电运行案例分析题
1、遇有哪些情况应停用线路重合闸装置？（8分）答:（1）装置不能正常工作时。
（2）不能满足重合闸要求的检查测量条件时。
（3）可能造成非同期合闸时。
（4）长期对线路充电时。
（5）断路器遮断容量不允许重合时。
（6）线路上有带电作业要求时。
（7）系统有稳定要求时。
（8）超过断路器跳合闸次数时2、断路器拒分、拒合的原因有哪些？（6分）答：（1）控制电源消失；（2）断路器分、合闸闭锁；（3）断路器操作控制选择小开关置于“就地”位置；（4）控制回路断线；（5）分合闸回路电气元件故障；（6）是否操作程序有误。
3．两台变压器并列运行条件是什么?否则会引起什么后果? （10分）答：两台变压器并列运行条件如下：(1)电压比相同（2分）(2)百分阻抗相等，允许相差不大于10％（2分）(3)接线组别相同（2分）如果电压比不相同，两台变压器并列运行将产生环流，影响变压器出力。
（1分）如果百分阻抗不相等，则变压器所带的负荷不能按变压器的容量成比例的分配，阻抗小的变压器带的负荷大，也将影响变压器出力。
（1分）变压器并列运行常常遇到电压比、百分阻抗不完全相同的情况，可以采用．改变变压器分头的方法来调整变压器阻抗值。
（1分）接线组别必须是一致的，否则会造成短路。
（1分）4、发出“断路器三相位置不一致”信号时应如何处理？（8分）答：当可进行单相操作的断路器发出“三相位置不一致”信号时，运行人员应立即检查三相断路器的位置，如果断路器只跳开一相，应立即合上断路器，如果合不上应将断路器拉开；若是跳开两相，应立即将断路器拉开。
如果断路器三相位置不一致信号不复归，应继续检查断路器的位置中间继电器是否卡涩，触点是否接触不良，及断路器辅助触点的转换是否正常。
5、变压器过负荷应当如何处理？（10分）答：（1）运行中发现变压器负荷达到相应调压分接头的额定值90%及以上，应立即向调度汇报，并做好记录。
（2）根据变压器允许过负荷情况，及时做好记录，并派专人监视主变的负荷及上层油温和绕组温度（3）按照变压器特殊巡视的要求及巡视项目，对变压器进行特殊巡视。
16中性点非直接接地电网中单相接地故障保护
16中性点非直接接地电网中单相接地故障保护在电力系统中，保护设备的作用至关重要。
针对16中性点非直接接地电网中单相接地故障的保护问题，本文将从原理、方法和实施措施等方面进行探讨，以期提高电网安全可靠性。
1. 原理16中性点非直接接地电网是指系统中存在16个地点的电中性点，在系统中采用非直接接地的方式。
在单相接地故障发生时，可以通过保护装置的响应来实现对故障点的检测和定位。
2. 方法为了实现对单相接地故障的保护，常采用的方法之一是差动保护。
差动保护原理是通过测量电流的差异来判断是否有故障发生。
如果差动电流超过设定值，则会启动保护装置。
3. 实施措施(1) 安装差动保护装置：在系统重要节点处安装差动保护装置，以监测电流差异并及时启动保护装置。
保护装置应选择性能稳定可靠，响应速度快的设备。
(2) 配备远动功能：差动保护装置应配备远动功能，以实现与其他设备的通信和控制。
通过远动功能，可以实现对保护装置的状态监测和远程操作。
(3) 定期检查和维护：对保护装置进行定期检查和维护，确保其正常运行。
定期检查包括装置的清洁和连接件的固定。
维护包括对装置的检修和更换。
(4) 应急措施：针对因单相接地故障引发的应急情况，应制定相应的应急措施。
包括制定故障处理方案、培训人员应对紧急情况的能力等。
综上所述，对于16中性点非直接接地电网中单相接地故障的保护，我们可以通过安装差动保护装置、配备远动功能、定期检查和维护以及制定应急措施等方式来进行保护。
这些措施将提高电网的可靠性和运行安全性，保障电力系统的正常供电。
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三相异步电动机是一种应用很广泛的电气拖动设备。
电机在运行过程中，会因各种原因造成损坏，在这些故障中，缺相故障造成电机损坏占很大比例，由此而烧毁的电动机数量是巨大的，造成的经济损失也是极为严重的。
根据电机学原理。
电机在缺相时．定子绕组流通的不再是三相交流电流。
而是单相电流。
气隙中的磁场由圆形旋转磁场变为单相脉振的磁场，一方面，电机缺相启动时，其启动转矩为零．电机实际上是处于两相短路状态。
电动机绕组严重发热。
破坏电机绝缘，以致于烧毁电机，影响生产，甚至造成事故。
另外，电机在缺相运行时。
过载能力已明显减低．转差率变大。
定转子电流加大，势必使绕组发热，电机运行极为不利。
防止三相异步电动机缺相运行，是有很大的经济价值。
于是。
我们从电机的缺相机理人手，设计出几例保护电路，确保电动机的正常运转。
1电机缺相故障原因
对于三相异步电动机，正常运行的情况应该是三相对称的交流电流通入三相对称的定子绕组中产生圆形的旋转磁场，当三相电流缺掉一相后．电机将会出现不正常的运行现象，电动机造成缺相故障的原因主要有以下几种情况。
1．1电源缺相
三相电源接入交流电动机之前。
该电源已少一相或两相(电源已经出现问题，三相熔断器中的一相熔体被烧断)，它可造成电机无法启动或启动运转异常。
1．2控制回路造成缺相
控制回路中的接触器、继电器长期使用，触点可能存在一定程度的氧化。
引起接触不良，或元件动作机构长期磨损。
这些电气元器件，当受到电动机启动电流(一般为额定电流的5—7倍)的冲击，或受到机电设备的震动或运动机构卡住失灵等而误动作，定子绕组由此而缺相。
1．3电动机接线盒中接线柱松脱
电机定子三相绕组中一相绕组断开。
从而造成电机运行缺相。
1．4连结头虚接或分断
供电线路中的连结头出现虚接或可能受到外力而分断，也会使得电动机缺相。
1．5绝缘老化
电动机在运行相当一段时间后，定子绕组的绝缘可能出现老化(电动机运行的环境温度长期过高。
供电电压偏高或者是负载过大时)，造成电动机定子绕组相间或匝间短路，电动机定子绕组也会出现一相或多相断开。
2缺相保护电路
电动机处于缺相时无启动转矩，电机不能转动，容易被发现．而当电动机在运行中发生缺相时。
常常不易被发现，以致产生过流．将电机烧坏，因而研制一种高可靠的电动机运行缺相保护装置非常必要。
一台三相异步电动机，其定子绕组是Y或△连接。
不论是电动机启动前还是启动后产生单相运行故障，三相定子绕组中流过的电流均比正常三相运转时大(一般均超过电动机额定电流)。
利用这一特点，将增大的电流信号检测出来，经执行元件。
把电动机从电源上切除或报警。
2．1热继电器兼作过载和单相运行保护(图1)
热继电器就是利用电流热效应原理，将电动机单相运行时绕组电流增大信号检测出来并作用于执行元件，切断电动机电源。
其方法是把热继电器的加热元件串联到被保护电动机的主回路上。
当单相运行发生时，电动机绕组电流增大，加热元件温度上升，使热继电器中双金属片受热弯曲而推动导板，使推动导板上动、静触电动作，切断电动机控制回路中接触器线圈电源，从而使电动机主回路电源切断。
目前．我国生产的热继电器动作有延时特性。
即当通过加热元件上的电流等于整定电流厶(电动机的额定电流)时，不动作；当通过加热元件的电流I=1．21；v时，20min动作；当电流I=1．5厶时，2rain动作；l=6I；v时，5s动作。
动作的延时特性既能满足电动机启动
电流达5—7倍额定电流的启动过程不动作．保证电动机能正常启动；又能当电动机发生单相运行时电流达1．9—2．2倍额定电流时在2min内能切除电动机电源，保护电动机。
因此热继电器不失为一种较可靠灵敏的过载和单相运行保护电器。
但选择和整定热继电器整定值仍是很重要的。
我们一般将三个发热元件串联在每相中，热继电器的热元件额定值按所接电动机线电流1／3乘以1．1倍来确定。
2．2欠电流或过电流继电器保护(图2)
欠电流方法就是断线一路的线电流趋于0，相应的欠电流继电器动作，切断主回路接触器以达到保护目的。
过电流方法。
就是利用断相一路的相电流大于额定值，相应的过电流继电器动作切断主回路接触器，达到保护目的。
一般也是用三线圈的电流继电器以增加保护的可靠性。
2．3利用三相电流不平衡产生的零序电流进行单相保护(图3)
三只电流互感器LH或一只穿心式电流互感器，其一次侧接入主回路，二次侧接一只电流继电器。
三相运行时。
三只电流互感器合成电势为O。
二次回路中电流也为0，电流继电器不动作；单相运行时，三相电流不平衡，三只电流互感器的合成电势不为0，二次回路电流也不为0，电流继电器动作。
切断主回路接触器。
达到保护的目的。
2．4电动机启动运行缺相双重保护电路(图4)
保护电路动作的原理：
按下启动按钮SBl。
中间继电器KAl通电，其常开触点接通中间继电器KA2的线圈，KA2常开触点接通接触器KM线圈。
其主触点闭合，电机正常运行，同时KM辅助常开接通中间继电器KA3的线圈，KA3常开作为KM的自锁。
使得启动按钮SBl在松开时，接触器KM能够自保。
当按下SB2时．KM线圈掉电。
辅助常开断开KA3线圈，使得SB2恢复后。
KM也不会得电，电机停止运转。
当电机启动时发生缺相故障时，假设A或C缺相，显然KAl不会得电，KA2和KM均不能通电，电机不会运行。
如果缺B相KAl得电，但KA2不会通电，电机也不会运行。
从而实现了电机的缺相保护。
电机在运行过程中。
如果A或B缺相。
KM线圈的电压不够其额定电压，将断开其触点，电机停止运转，如果C缺相，KA3失电，电机也会停止运行，有效地保护了电动机．使得电机不致在缺相故障状态下运行而烧毁绕组。
3结束语
以上介绍的几种方法，设计思路均是把三相电源引入控制回路中．最后一种方法可以实现启动运行缺相双重保护，应当指出的是，为了保证电动机和所带负荷的安全。
防止三相异步电动机缺相运行，平日应认真检查负荷开关、动力线路和动静触点的可靠性，要有责任心和维修保养工作，确保电机正常运转。