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第四节 继电保护简史 为什么叫继电保护？ 继电保护是指研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路、母线等）使之免遭损害，所以沿称继电保护。 继电保护的历史 19世纪的最后25年里，作为最早的继电保护装置熔断器已开始应用。电力系统的发展，电网结构日趋复杂，短路容量不断增大，到20世纪初期产生了作用于断路器的电磁型继电保护装置。虽然在1928年电子器件已开始被应用于保护装置，但电子型静态继电器的大量推广和生产，只是在50年代晶体管和其他固态元器件迅速发展之后才得以实现。静态继电器有较高的灵敏度和动作速度、维护简单、寿命长、体积小、消耗功率小等优点，但较易受环境温度和外界干扰的影响。1965年出现了应用计算机的数字式继电保护。大规模集成电路技术的飞速发展,微处理机和微型计算机的普遍应用,极大地推动了数字式继电保护技术的开发，目前微机数字保护正处于日新月异的研究试验阶段，并已有少量装置正式运行。 第一节 主变保护二次接线 一、简介 电力变压器是电力系统重要的供电元件，它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响，因此必须根据变压器的容量和重要程度装设可靠的继电保护装置。对变压器的保护可以分为本体保护和电气保护两类。变压器的本体保护也称为非电量保护，它反映的是变压器内部故障，主要有：瓦斯继电器动作、油位异常、油温异常等，这些现象可能是变压器构造故障（如变压器漏油）造成，也有可能是电气原因（如匝间短路导致油膨胀产生气体并起动瓦斯继电器）造成。变压器的电气保护依靠采集相关电流量、电压量完成。电气保护主要包括：纵差动保护、电流速断保护、过负荷保护等。电气保护反映变压器内部（含套管和引出线）的短路故障及接地故障、变压器外部短路故障引起的变压器过电流等。 本章选用的主变模型是SZ10-40000/110±8×1.25％/10.5kV，其含义为：主变容量为40000kVA，两绕组，电压等级为110/10kV、自冷、有载调压。微机保护模型是南瑞继保公司产品：RCS-9671（差动保护）+RCS-9681（高压侧后备保护）+RCS-9682（低压侧后备保护）+RCS-9661（非电量保护）+RCS-9603（主变测控及有载调压），以上装置和相应切换开关、复归按钮等组成一面主变保护屏。 RCS-9000系列A型变压器保护测控装置主要技术指标直流电源：220V、110V交流电压：100/√3、100V交流电流：5A、1A额定频率：50HZ 二、差动保护二次接线 2.RCS-96712.1功能概述RCS-9671为由多微机实现的变压器差动保护，适用于110KV及以下电压等级的双圈、三圈变压器，满足四侧差动的要求。 本装置包括差动速断保护，比率差动保护，中、低侧过流保护，CT断线判别功能，差动保护动作出口后，跳开变压器各侧断路器。RCS-9671装置中的比率差动保护采用二次谐波制动。 四侧差动：电力工程中应用的变压器，最多也只是三圈变压器，“四侧”从何而来？在主变高压侧为内桥接线的三圈变压器差动保护中，由于在内桥断路器投入（两台主变并列运行或另一条高压进线有功率输出）的情况下，流入主变高压侧的电流实际是流过进线与内桥的电流之差，所以主变差动电流由高压侧、内桥、中压侧、低压侧四侧电流“差得”。主变差动保护示意如图5-1所示。 图5-1中左侧所示为高压侧为内桥接线的三圈变压器差动保护示意，红色部分为主变差动保护的保护范围，黄色部分显示的电流为实际流向，保护运算中的选取的流向与此不尽相同，浅蓝色部分所示为主变套管CT，若将高压侧纵差CT选用此处CT，则只需三侧电流差动，但内桥断路器将失去快速保护。图5-1右侧所示为本章选用的模型，不配置套管CT，其图例与左侧相同。 2.2电流回路 主变差动保护各侧电流在主变保护屏一点接地，针对图5-1右侧所示的主变模型，其差动保护电流回路接线如图5-2所示。 星形——三角形接线的变压器，低压侧电流会超前高压侧电流30°，在继电器构成的保护回路中，可以通过将主变高压侧电流互感器接成星形——三角形接线（二次侧电流超前一次侧30°，与主变低压侧一次电流相位相同），将主变低压侧电流互感器接成星形——星形接线（二次侧电流相位与一次侧相同）来校正相位差，但这种接线同时会造成高压侧电流互感器二次侧电流增大√3倍，需要通过将高压侧电流互感器的变比增大√3倍来校正，但由于此变比不是标准变比，所以需要在低压侧增加一个自耦变流器来校正变比不匹配造成的差电流。在采用微机保护后，电流进入保护装置后，软件会自动校正各侧电流相位差，所以主变各侧电流互感器均采用星形——星形接线，变比按照实际负荷选择。差动