电气基础知识技术培训【保护部分】(3)

联差动不会误动。

TA断线时，发生故障或系统扰动，导致起动元件动作，若TA断线闭锁差动整定为1，则闭锁电流差动保护，若TA断线闭锁差动整定为0，且该相差流大于TA断线差流定值，则开放电流差动保护。 5】为了可靠起见，只有两侧差动保护均动作，才允许差动保护出

220KV联络线纵联保护逻辑图

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5、距离保护：是指保护安装处至故障点的测量阻抗，并根据阻抗数值的大小来确定保护动作时限的保护。它不受运行方式和故障类型的 17

影响，距离保护分为相间距离和接地距离两种。

方向阻抗继电器：它不但能测量阻抗的大小，而且能判断故障方向。 １］组成：［1］启动元件：电流突变量。

［2］测量元件：测量阻抗。 ［3］方向元件：判别方向。

当输电线路发生短路故障时，保护装置安装处的母线电压下降，而流过线路本身的电流增大，这时的电压与电流的比值，反映了保护安装处到短路点的线路阻抗，离短路点越近，此阻抗越小，离的越远，则阻抗越大．在正常工作时，保护装置测量的是正常时的负荷阻抗，保护不应动作，即：该种保护是反映测量阻抗降低的一种保护，即测量阻抗小于或等于整定阻抗时，保护动作。

２］距离保护的时限特性：

距离保护的动作时间与故障点至保护装设处的阻抗之间的关系，称为距离保护的时限特性。

t1、t2：分别是距离保护１和２的第Ｉ段动作时限，为保护装置的固 18

有动作时限，为瞬时动作，能保护本线路全长的８０%－８５%，不能保护本线全长，因距离保护测量阻抗及ＰＴ、ＣＴ误差的原始保护装置对本线末端故障与下一线路的始端故障不能准确的区别，如将本线路距离保护延伸至本线全长，那么在下一线路首端发生短路故障时，就会造成保护无选择性跳闸。

3】系统振荡与短路时电流电压的变化特点：

【1】 系统振荡时，系统的三相对称性并未破坏，因此振荡时系统中

不会出现负序和零序电流、电压；而当短路时总要长期【在不对称短路过程中】或瞬间【在三相短路开始时】出现负序分量。

【2】 系统短路时电气量是突变的，而系统振荡时，电流电压将平滑

地作周期性变化。变化的周期与电势间相角δ有关。δ由0o变化至360o所需时间称为一个振荡周期。由电力系统运行的实际经验得知，振荡周期一般为0.15-3s。

【3】 短路后，短路电流和各点电压的值是不变的；而振荡时，电流

和各点的电压值均作周期性变化。当δ=180o时出现振荡电流的最大值，将会大大超过负荷电流，通常为负荷电流的三倍。

【4】 振荡中心的电压变化最剧烈，当δ=180o时其值为零，好像在该

处发生三相短路一样。

4】振荡对距离保护的影响：

运行经验证明：当系统失去同步后，在调节器和自动装置的作用下，往往可以自行拉入同步。即使不能迅速恢复同步，也应在系统预先规定的解列点自动或手动解列。而分散装设在各处的距离保护【特 19

别是I、II段】都可能因感受到振荡的影响而误动作，后果是很严重的。一般装设振荡闭锁装置防止距离保护误动。使距离保护在系统发生振荡时自动退出工作即将保护“闭锁”。

对振荡闭锁的要求：1、系统发生振荡而未发生故障时，应可靠将保护闭锁。2、系统发生短路时，不应闭锁保护。3、振荡过程中发生故障时，保护应能正确动作。4、先短路而后又发生振荡时，保护不会无选择性动作。更多内容请访问久久建筑网
5、振荡闭锁装置动作后，应尽可能快地复归，以便准备号下次动作。

5】断线闭锁：

为了避免在PT二次回路断线的情况下又发生外部故障，造成距离保护无选择性的动作，还需要装设单独的断线闭锁装置，以闭锁此时保护并发出信号。它主要反映的是断线后出现的零序电压。

对断线闭锁的要求：1、当电压回路发生各种可能使保护误动作的故障情况时，它能可靠地将保护闭锁。2、当被保护线路故障时，不因故障电压的畸变错误地将保护闭锁，以保证保护可靠动作。运行经验证明，同时还要检查电流回路是否也发生变化。

6、零序方向电流保护：

1】 中性点直接接地系统发生接地故障时零序分量的特点：

中性点直接接地系统中发生接地短路时，系统中将出现很大的零序电流，这在正常运行时是不存在的，因此利用零序电流来构成接地保护就有很大优点。当发生单相接地时，故障点出现零序电压，规定零序电压的方向是线路高于大地为正。零序电流可以看成是由 20

故障点的零序电压所产生的，它们经过变压器中性点构成回路。零序电流的正方向，仍然采用由母线流向故障点为正。

我们以前学过，利用对称分量法将电流和电压分解为正序、负序和零序分量，而零序分量具有以下特点：

接地短路时的零序等效网络及电流、电压分布：

零序网络图

零序电压分布图

【1】 故障点的零序电压ùd0最高，离故障点越远处的零序电压最

低，到变压器接地的中性点处的零序电压为0。保护安装处的零序电压分别为ùA0及ùB0。

【2】 由于零序电流是由零序电压ùd0产生的，因此因此零序电流的

大小和相位由零序电压和电网中性点至接地故障点的零序阻抗所决定，即因为ùd0=-ì"0 (X"d0+ XB-2.0)

ùd0=-ì'0(X’d0+ ZB-1.0) 所以ì"0=-ùd0/ X"d0+ XB-2.0

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ì'0=-ùd0/ X’d0+ ZB-1.0

上面公式说明了零序电流的分布主要决定于线路的零序阻抗和中

性点接地变压器的零序阻抗，而与电源的数目和位置无关。但是当变

压器中性点不接地时，零序电流为0，如图若变压器T-1不接地，则

ì'0=0；负号表示ì'0、ì"0的实际方向与标注的方向相反。

【3】 零序功率的正方向与正序功率的正方向相反。

【4】 保护安装处如A点的零序电压为ùA0=(-ì'0) ZB-1.0；即接入

保护装置的零序电压与零序电流的相位差，只取决于保护安装

处反方向变压器的零序阻抗，而与被保护线路的零序阻抗及故

障点的位置无关。

2】 零序电流保护段数的配置：

系统全相运行时设置四个灵敏段：即I段、II段、III段、IV段；

考虑系统可能出现非全相运行情况，设置瞬时动作的不灵敏I段和

带延时的不灵敏II段。

3】 装设方向性零序保护的必要性：

在双侧或多侧电源中性点直接接地的电网中，电源处变压器中性

点一般至少有一台是接地的，由于零序电流的实际流向是由故障点

流向各个中性点接地的变压器。因此在变压器接地数目比较多的复

杂网络中，就要考虑零序电流保护中动作的方向性问题。如图： I。1 I。2 I。3 I。4

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零序方向元件选择性说明 I。d1 I。d2

两侧电源处的变压器中性点均直接接地。当d1点发生接地短路时，零序电流I0d1同时流经零序III段保护2及零序III段保护3，如果保护3的时限小于保护2，则保护3将先于保护2跳闸，造成保护误动作。如果保护3的时限大于保护2，则d2点发生接地短路时，保护2将先于保护3跳闸，也会造成误动作。由此可见，在上述网络中，如果仅配置无方向的零序电流保护，就可能失去选择性，导致保护误动作。为了解决这一矛盾，在零序电流保护的基础上，加装方向元件，以判别正、反方向的故障，这就是零序方向电流保护。

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零序电压过滤器 零序电流过滤器

取得零序电流和零序电压的接线图

4】 零序方向保护软件：包括全相运行和非全相运行两个相互独立

的程序模块。在全相运行中 设有四段式零序保护和重合闸加速功能。其中零序I、II、III段动作后均可选跳，零序IV段为后备保护，动作后跳三相；重合闸加速功能可按控制字加速任在非全相运行中设两段零序保护，即不灵敏I段和 23

不灵敏II段，两段均动作于跳三相。两种运行方式每一段均可由控制字来选择是否带方向。

7、输电线路自动重合闸：

基本要求：a、动作应迅速。B、能自动重合。c、只动作一次，当重合于永久性故障而断路器被继电保护再次动作跳开后，不应再重合。d、装置应有闭锁回路，在以下情况下不应动作：手动重合时不应动作；当手动合闸于故障线路时，保护动作使断路器跳闸后，不应重合；当母线差动保护或变压器差动保护动作时，应将重合闸闭锁；当断路器处于不正常状态（如SF6气体压力、密度降低等）而不允许实现重合闸时，应将重合闸闭锁。e、在双侧电源的线路上实现重合闸时，应考虑合闸时两侧电源的同步问题。f、重合闸动作以后，应能自动复归，准备好下次动作。g、装置应有在重合闸之后或之前加速保护装置动作的可能。

1】 选择方式：单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸、停运重合

闸四种方式。在综合重合闸中，区分单跳和三跳启动重合闸非常重要，为了确保无误，采用以下方式：1、为防止综合重合闸对单跳和三跳的误判断，重合闸装置引入了断路器三跳位置继电器的信号，程序在发出单重命令前先检查有无三跳位置继电器动作的信号，若检测到这一信号，则转入三重程序段。2、在重合闸功能投入后，首先进入三跳启动重合闸程序，没有检测到三跳启动重合闸信号时，才转入单跳启动程序段，从而保证了三跳启动重合闸优先。

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2】 合闸的计时回路：在重合闸软件中，专门设计了一个计数器，

当断路器在“合闸”位置时开始计时，线路发生故障保护将断路器跳闸后，此时重合闸装置计时达到规定值（20S）而投入，当重合闸装置发出合闸脉冲后将计数器清零。若重合闸重合于永久性故障上，保护再次跳开断路器，此时重合闸装置由于计时未达到规定值而不再启动，因而避免了重合闸在第一次重合于永久性故障后再动作。

【1】计数应满足以下条件：断路器在合闸位置，接进保护装置的跳闸位置继电器TWJ不动作；重合闸启动回路不动作。

【2】重合闸在以下情况不动作，充电计数器必须清零：

a、重合闸在停运位置；b、重合闸在实现单相重合闸后保护动

作跳三相；c、收到外部闭锁重合闸的信号（如手动跳闸时闭锁重合闸等）d、重合闸装置发出了“计数器清零”信号；e、重合闸计数器计数未到“规定值”，而跳闸位置继电器TWJ动作或有保护启动重合闸。

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