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1、第10章水電站繼電保護10.1概述10.2基礎知識10.3發(fā)電機保護10.4變壓器保護10.5微機繼電保護復習與思考10.1概述10.1.1電力系統(tǒng)繼電保護的任務和作用10.1.2電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求10.1.3繼電保護裝置的組成10.1.4繼電保護的分類和發(fā)展返回本章10.1.1電力系統(tǒng)繼電保護的任務和作用10.1.1.1電力系統(tǒng)的各種故障和不正常運行狀態(tài)1、故障:包括各種短路和斷線(單相和兩相),其中最常見同時也最危險的故障是發(fā)生各種型式的短路。在發(fā)生短路時可能產(chǎn)生以下的后果:(1)通過故障點的很大
2、的短路電流和所燃起的電弧,使故障元件損壞。(2)短路電流通過非故障元件,由于發(fā)熱和電動力的作用,引起它們的損壞或縮短它們的使用壽命。(3)電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低,破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量。(4)破壞電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性,引起系統(tǒng)振蕩,甚至使整個系統(tǒng)瓦解。10.1.1電力系統(tǒng)繼電保護的任務和作用2、不正常運行狀態(tài):電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞,但沒有發(fā)生故障的運行狀態(tài)。如:過負荷、頻率降低、過電壓、電力系統(tǒng)振蕩等。10.1.1.2繼電保護的基本任務(1)自動、迅速、有選擇性地
3、將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞,保證其他無故障部分迅速恢復正常運行。(2)反應電氣元件的不正常運行狀態(tài),并根據(jù)運行維護的條件(例如有無經(jīng)常值班人員),而動作于發(fā)出信號、減負荷或跳閘。10.1.2電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求動作于跳閘的繼電保護,在技術(shù)上一般應滿足四個基本要求,即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性1、選擇性繼電保護動作的選擇性是指保護裝置動作時,僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使停電的范圍盡量小,以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)工作。2、速動性快速地切除故障可以提高電力系統(tǒng)并聯(lián)運
4、行的穩(wěn)定性,減少用戶在電壓降低的情況下工作的時間,以及縮小故障元件的損壞程度。10.1.2電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求繼電保護速動性應根據(jù)電力系統(tǒng)的接線以及被保護元件的具體情況來確定,故障切除的總時間等于保護裝置動作時間和斷路器動作時間之和。???一般的快速保護的動作時間為0.04~0.08s,最快的可達0.01~0.02s;一般的斷路器的動作時間為0.06~0.15s,最快的可達0.02~0.06s。3、靈敏性繼電保護的靈敏性,是指對于其保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力。滿足靈敏性要求的保護裝置
5、應在區(qū)內(nèi)故障時,不論短路點的位置和短路的類型如何,都能靈敏地正確反應。通常靈敏性用靈敏系數(shù)來衡量,表示為Ksen4、可靠性保護裝置的可靠性是指在該保護裝置規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了它應該動作的故障時,它不應該拒絕動作(拒動),而在任何其他該保護不應該動作的情況下,則不應該錯誤動作(誤動)。以上四個基本要求是分析研究繼電保護性能的基礎,也是貫穿全課程的一個基本線索。在它們之間,既有矛盾的一面,又有在一定條件下統(tǒng)一的一面。10.1.3繼電保護裝置的組成繼電保護裝置的組成:?一般由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分組成。10
6、.1.4繼電保護的分類和發(fā)展1、繼電保護的分類(1)按被保護的對象分類:輸電線路保護、發(fā)電機保護、變壓器保護、電動機保護、母線保護等;(2)按保護原理分類:電流保護、電壓保護、距離保護、差動保護、方向保護、零序保護等;(3)按保護所反應故障類型分類:相間短路保護、接地故障保護、匝間短路保護、斷線保護、失步保護、失磁保護及過勵磁保護等;(4)按繼電保護裝置的實現(xiàn)技術(shù)分類:機電型保護(如電磁型保護和感應型保護)、整流型保護、晶體管型保護、集成電路型保護及微機型保護等;(5)按保護所起的作用分類:主保護、后備保護、
7、輔助保護等;10.1.4繼電保護的分類和發(fā)展2、繼電保護的發(fā)展繼電保護的原理和結(jié)構(gòu)形式發(fā)展如下:10.2基礎知識10.2.1電壓互感器(TV)10.2.2電流互感器(TA)10.2.3變換器10.2.4繼電器返回本章10.2.1電壓互感器(TV)電壓互感器(TV)是隔離高電壓,供繼電保護、自動裝置和測量儀表獲取一次電壓信息的傳感器。是一種特殊型式的變換器。分為電磁式電壓互感器、電容式電壓互感器、光電式互感器10.2.2電流互感器(TA)1、作用:電流互感器(TA)就是把大電流按比例降到可以用儀表直接測量的數(shù)值
8、,以便用儀表直接測量,并作為各種繼電保護的信號源。且其一、二次繞組之間有足夠的絕緣,從而保證所有低壓設備與高電壓相隔離。2、電流互感器極性在繼電保護中按“減極性”原則標示。即一次電流由“*”端流入電流互感器作為它的假定正方向,而二次電流由“*”端流出電流互感器作為它的假定正方向。如圖所示:10.2.2電流互感器(TA)3、電流互感器的準確度級a:測量用電流互感器的準確度級為:0.1、0.2、0.5、