电力系统继电保护..doc

《电力系统继电保护》 第 章 绪 论 ? 　　　可靠性是指在保护范围内发生了故障该保护应动作时，不应由于它本身的缺陷而拒动作；而在不属于它动作的任何情况　下，则应可靠地不动作。 　　　以上四个基本要求是设计、配置和维护继电器保护的依据，又是分析评价继电保护的基础。这四个基本要求之间，是相　互联系的，但往往又存在着矛盾。因此，在实际工作中，要根据电网的结构和用户的性质，辩证地进行统一。电力系统保护分为主保护和后备保护，后备保护是指当主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护，后备保护可分为远后备保护和近后备保护2种，远后备保护就是当主保护或断路器拒动时，由相邻的电力设备或线路的保护来实现的后备保护，如变压器的后备保护就是线路的远后备。近后备保护是当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备保护，如线路的零序保护和距离保护就是相互后备的 单侧电源网络相间短路的电流保护 ?　　输电线路发生相间短路时，电流会突然增大，故障相间的电压会降低。利用电流会这一特征，就可以构成电流保护。　　电流保护装置的中心环节是反应于电流增大而动作的电流继电器。电流继电器是反应于一个电器量而电阻的简单继电器的典型。　 继电器 ?（1）电磁型继电器 ，则产生与其成正比的磁通 ，通过由铁心、空气隙和可动舌片而成的磁路，使舌片磁化于铁心的磁极产生电磁吸力，其大小于 成正比，这样由电磁吸引力作用到舌片上的电磁转距 可表示为 （ 2.1 ） 式中 比例常数； 电磁铁与可动铁心之间的气隙。 　　　　　　（ a ）螺管线圈式； 　　　　　　　 (b) 吸引衔铁式；　　　　　　　　　(c) 转动舌片式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图 2.1 电磁型继电器的结构原理 1 —线圈； 2 —可动衔铁； 3 —电磁铁； 4 —止挡； 5 —接点； 6 —反作用弹簧 正常工作情况下，线圈中流入负荷电流，继电器不工作，这是由于弹簧对应于空气隙 产生一个初始力矩 。由于弹簧的张力与伸长量成正比，因此，当空气长度由 减小到 时，弹簧产生的反作用力矩为 式中 比例常数。 另外，在可动舌片转动的过程中，还必须克服摩擦力力矩 。因此 1 ）继电器动作的条件。为使继电器动作，必须增大电流 ，通过增大电流 来增大电磁电磁转矩，使其满足关系式： 2 ） 动作电流 。能够满足上述条件，使继电器动作的最小电流值 称为继电器的动作电流（起动电流），记作 。 3 ）继电器的返回条件。继电器动作后，当 减小时，继电器在弹簧的作用下将返回。为使继电器返回，弹簧的作用力矩 必须大于电磁力矩 及摩擦力矩 之和，即 或 4 ） 返回电流。 满足上述条件，使继电器返回原位的最大值电流称为继电器的返回电流，记为 ， 5 ）返回系数。 返回电流和起动电流的比值成为继电器的返回系数，可表示为 6 ） 动作电流的调整方法： ①改善继电器线圈的匝数； ②改变弹簧的张力； ③改变初始空气隙的长度。 7 ） 剩余力矩 。在继电器的动作过程和返回过程中，随着气隙 的变化，都将出现一个剩余力矩 ，从而使继电器的动作过程和返回过程都雪崩式的进行，继电器要么动作、要么返回，它不可能停留在某一个中间状态，具有明显的“继电特性”。同时，该力矩还有利于继电器的触点可靠的接触与断开。 2、几个基本概念 1 ）系统最大运行方式 在被保护线末端发生短路时，系统等值阻抗最小，而通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。 2 ）最小运行方式 在同样短路条件下，系统等值阻抗最大，而通过保护装置的电流为最小的运行方式。系统等值阻抗的大小与投入运行的电气设备及线路的多少等有关。 3 ）最小短路电流与最大短路电流 在最大运行方式下三相短路时通过保护装置的电流为最大，称之为最大短路电流。而在最小运行方式下两相短路时，通过保护装置的短路电流为最小，称之为最小短路电流。 4 ）保护装置的起动值 对因电流升高而动作的电流保护来讲，使起动保护装置的最小电流值称为保护装置的起动电流，记作 。保护装置的起动值是用电力系统的一次侧参数表示的，当一次侧的短路电流达到这个数值时，安装在该处的这套保护装置就能够起动。 5 ）保护装置的整定 所谓整定就是根据对继电保护的基本要求，确定保护装置的起动值（一般情况下是指电力系统一次侧的参数）、灵敏性、动作时限等过程。 3、无时限电流速断保护 根据对保护速动性的要求，在满足可靠性和保护选择性的前提下，保护装置的动作时间，原则上总是越快越好。因此，各种电气元件应力求装设快速动作的继电保护。仅反应电流增大而能瞬时动作切除故障的保护，称为电流速断保护，也称为无时限流速断保护。 (1)、工作原理 无时限速断保护是为了保证其动作的选择性，一般