绪论 一、不正常工作状态、故障、事故 ※不正常工作状态 指由于各种原因使电气设备或系统的运行参数偏离了规定允许值的情况，又称为异常状态。如变压器的过负荷等。 ※故障 指系统内各种短路、断线、短路加断线等。最严重最危险且最常见的故障是各种短路，如相间短路（三相和两相）、接地短路（单相和两相）、匝间短路等。 ※事故 指系统的正常工作遭到破坏，以致造成对用户的体停电或少送电、电能质量下降到不允许程度，甚至造成人身伤亡及电气设备的损坏。（前者称为停电事故，后者称为人身和设备事故）。 二、继电保护装置、继电保护及其任务 ※继电保护装置 能够反应电气设备的故障或不正常工作状态，并作用于断路器跳闸或发出信号的自动装置，又称为反事故装置。 ※继电保护 对继电保护装置构成原理的研究、动作行为的分析及整定计算等内容，统称为继电保护。 ※任务 1、当电力系统出现故障时，给控制主设备的断路器发出跳闸信号，将发生故障的主设备从系统中切除，保证无故障部分继续运行。2、当电力系统出现不正常工作状态时，一般延时发信号告诉值班人员予以处理。无人值班情况可跳闸。3、与自动装置相配合，提高系统供电可靠性。 三、基本要求 ※选择性、迅速性、灵敏性和可靠性 ※关系：即矛盾又统一 ※实际中要求在一定的条件下同时满足 ※四个基本要求是学习继电保护的基础，贯穿继电保护内容的始终 ※选择性 指当电力系统出现故障时，继电保护装置快速而有选择地将故障设备从系统中切除，保证无故障部分继续运行。 ※分析： K1点短路：①保护3动作跳开QF3；②保护2先于保护3动作跳开QF2；③保护3或QF3拒动，保护2动作跳开QF2。 ※迅速性 指保护装置的动作要迅速，即动作时（限）尽可能短 ①动作时间指从装置启动至向断路器发出跳闸命令为止的时间。 ②迅速性取决于系统对稳定性的要求、电网的结构、电压等级、设备的重要程度及工作条件等因素。对于线路主保护一般取决于电压等级，电压等级越高，动作时间越短。 110KV≤0.1S～0.5S 220～330KV≤0.04～0.1S 550KV及以上≤0.02S～0.04S ※灵敏性 指保护装置对保护范围内所发生故障的反应能力。 保护范围：指保护能够启动的区域。 灵敏性用灵敏系数Ksen来衡量。 Ksen采用对保护最不利的条件计算，不同的保护对其的要求不同，计算方法也不同，要求Ksen＞1，其值一 般在1.2～2之间。 ※可靠性 指在设备正常运行或外部发生故障时可靠不动作，而在设备内部发生故障或出现不正常状态时可靠动作。即该动作时不拒动，而不该动作时不误动。 四、构成及基本原理 ※构成 使被控量发生预定阶跃变化的一种自动器件。 ※基本原理 ※继电特性 ※图形符号 ※基本原理 利用被保护设备（元件）在正常运行与发生故障或出现不正常工作状态时参数变化的特点构成；将设备（元件）的参数与整定值进行比较，当满足条件时保护启动，瞬时或延时动作，跳闸或发出信号。 例如： 五、继电保护的发展 ※电磁型、整流型、晶体管 型、集成电路型、微机型 ※常规保护----电磁型、整 流型、晶体管型、（传统保护） 集成电路型。属布线逻辑型。 ※微机保护---属数字逻辑 型。 ※文字符号 用K□表示 继电器 例如：KA 电流继电器 一、基本知识 KV 电压继电器 ※定义 KM 中间继电器 指当输入量的变化达到规定 KW 功率方向继电器 要求时，在电气输出回路中， KS 信号继电器 ※继电器的触点（接点） ※常用触点 动合触点（常开触点）－继电器线圈不带电或带电不足时处于断开状态的触点。 动断触点（常闭触点）－继电器线圈不带电或带电不足时处于闭合状态的触点。 二、电磁式继电器 ※分类 电磁型电流继电器 电磁型电压继电器 电磁型时间继电器 电磁型中间继电器 电磁型信号继电器 1、基本知识 ※主要结构 螺管线圈式结构 吸引衔铁式结构 转动舌片式结构 ※基本工作原理 通入电流Ik ，作用在Z形舌片上的力距有： 工作力距－电磁力距Me－试图使舌片发生顺时针方向转动 制动力距－弹簧力距Ms和摩擦力距Mf(忽略）－阻止舌片发生顺时针方向转动。增大电流Ik，Me↑。当满足Me≥Ms时，舌片顺时针方向转动，被铁心吸持，接点闭合。减小电流Ik ，Me↓，当满足Me≤Ms时，舌片被铁心释放，恢复至初始状态，触点打开。 →1、电磁型继电器是利用线圈通电以后电磁铁对可动衔铁产生电磁力及电磁力距从而使可动衔铁位置发生改变，继电器的接点状 态发生变化。 2、Φ＝Ik×W/R Fe=K1 × Φ2 Me=Fe×L=K×Ik2 K=K1×L×(W/R)2 电磁力距与电流的平方成正比而与电流的方向无关，因此电磁型继电器即可以做成交流型的也可以做成直流型的。 2、电磁型电流继电器 ※交流电磁型电流继电器 作用和用途－作为保护的起动元件（或测量元件），接于电流互感器的二次侧 结构－转动舌片式结构 ※动作、动作条件及动作电流 动作－电流继电器的Z型舌片由初始位置变为被铁心吸持的位置，称为继电器动作。 动作条件：Me≥Ms 动作电流－使电流继电器动作的最小电流，称为继电器的动作电流。 用符合Iact.k表示。 当Ik ≥ Iact.k时，继电器动作 ※返回、返回条件及返回电流 返回－电流继电器的Z形舌片由被铁心吸持位置恢复至原来的初始位置，称为继电器的返回。 返回条件 Me≤Ms 返回电流－使电流继电器返回的最大电流称为继电器的返回电流。 用符号Ir.k表示 继电器动作后，Ik↓,当Ik ≤ Ir.k时继电器返回 返回系数－电流继电器的返回电流与动作电流之比，称为返回系数。 用符号 Kr表示。 Kr＝Ir.k/Iact.k Kr＝0.85～0.95 ※动作电流的调整 1、改变调整把手的位置 2、改变线圈的连接方式 ※动作、动作电压、动作条线圈并联时的动作电流是串件 联时的动作电流的两倍，即动作－继电器的Z形舌片由Iact.k并＝2Iact.k串 被铁心吸持位置变为释放位串联：动作磁势＝Iact.k串置，称为低KV的动作。 ×2W 动作条件－Me ≤Ms 并联：动作磁势＝2×Iact.k动作电压－使低电压继电器并×W/2= Iact.k并×W 动作的最高电压称为动作电Iact.k并=2Iact.k串 压。用符号Uact.k表示。 当Uk↓，满足Uk≤ Uact.k 时，继电器动作 ※返回、返回条件、返回电 压、返回系数 返回－继电器的Z形舌片由 被释放位置变为被铁心重新 吸持的位置，称为低KV的返 回。 返回条件：Me≥Ms 返回电压：使低电压继电器 返回的最低电压称为继电器 的返回电压。 用符号 Ur.k表示 3、电磁型电压继电器 低电压继电器动作后，升高※交流电磁型电压继电器 电压Uk，当满足Uk≥Ur.k时，作为保护的起动元件（或测继电器返回。 量元件），接于电压互感器的返回系数：Kr= Ur.k/Uact.k 二次侧。 其值1＜Kr≤1.2 结构－转动舌片式结构 4、电磁型时间继电器 原理：设在电压继电器的线※直流电磁型时间继电器 圈上加电压Uk， 则线圈中作用－用来建立保护所需要流入的电流Ik（Ik= Uk/Zk 的延时时间，以保证保护动Zk－线圈的阻抗）,产生电磁作的选择性和某种逻辑关 力距Me∝ Ik2 ∝ Uk2， 系。 改变Uk的大小即改变Me的结构－由电磁机构（螺管线大小，从而可使Z形舌片顺圈式）和钟表机构组成 转或逆转。 ※具有延时动作瞬时返回的分类－分为过电压继电器和特性 低电压继电器 ※一般具有一对延时闭合的※过电压继电器 动合触点和一对瞬时切换触反应电压升高而动作，通常点 具有一对动合触点，其动作、时间的整定－改变静触点的动作电压、返回、返回电压位置 的定义方法与电流继电器完5、电磁型中间继电器 全一样。 ※直流电磁型中间继电器 ※低电压继电器 反应电作用－①触点数目多，可同压下降而动作，通常具有一时接通不同的回路；②可建对动断触点，其动作、动作立必要的短延时；③触点容电压、返回、返回电压与电量大，可接通较大电流的回压继电器的定义正好相反。 路；④可实现保护装置电流 起动电压保持或电压起动二、电流保护常用接线方式电流保持。 及其应用 结构－吸引衔铁式 ※电流保护常用接线方式 一般动作与返回为瞬时的，※三相完全星形接线方式 当在铁心套上铜质短路环※两相不完全星形接线方后，动作或返回可带有延式（两相两继电器接线） 时。位于顶部，动作、返回※两相不完全星形接线方均带有延时；位于根部， 式（两相三继电器接线） 返回带有延时。 ※三相完全星形接线 6、电磁型信号继电器 ※接线图 ※直流电磁型信号继电器 作用－作为装置动作的信号指示，标示装置所处的状态，或接通灯光信号（音 响）回路。 ※KS是一种瞬时动作而触点能自保持的继电器 ※机械自保持型，常用DX-11型，结构为吸引衔铁式 （触点机械自保持，掉牌显 示，手动复归） ※磁力自保持型，常用※特点： DXM-2A型（触点靠磁力自1、能反应各种相间短路故保持，灯光显示，电动复归） 障及中性点直接接地系统分类－信号继电器分为串的接地故障 联信号继电器（电流起动 2、在任何情况下，接线系型）和并联信号继电器（电数均等于1。 压起动型） ※应用 电流保护 发电机、变压器及中性点直接接地电网 的接线方式 ※两相不完全星形接线（两一、定义 相两继电器接线） ※电流保护的接线方式 ※接线图 保护中电流继电器的线圈与电流互感器二次绕组之间的连接方式，称为～～。 ※接线系数 流入电流继电器线圈中的电流Ik与电流互感器二次电流I2之比，称为～～。 用符号Kcon表示。 ※已知一次动作电流Iact， 电流互感器的变比nTA和电流保护的接线方式，则可※特点： 确定二次动作电流（KA的1、能反应各种相间短路故动作电流）Iact.k即 障及不完全反应中性点直Iact.k=Kcon×Iact/nTA 接接地电网的单相接地故四、单相原理接线图 障 2、任何情况下，Kcon＝1 ※ 动作电流： ※应用：分析中性点非直接使电流保护起动的最小一次接地电网不同地点不同相别电流，称为保护的动作电流。两点接地 用符号Iact表示 ※要求：只切除一个接地点 当I≥Iact时，保护起动 L1 A B C 当I＜Iact时，保护不起动 I－流过被保护线路（保护）L2 B C A C A B 的电流 切除线路数 二、动作电流的整定 1 2 1 1 2 1 原则－ 1、采用三相完全星形接线同按大于（躲过）被保护线路时切除两条线路，扩大停电末端母线三相短路时流过保范围 护的最大短路电流整定。 2、采用两相不完全星形接线公式－ 有2/3的机会只切除一条线Iact.1=Krel×I(3)k.B.max 路 式中：Krel-可靠系数 广泛应用于中性点非直接接取值1.2～1.3 地电网，也可应用于中性点I(3)k.B.max――最大运行直接接地电网。 方式下，末端母线三相短路※两相不完全星形接线（两时流过保护的最大电流， 相三继电器接线） 取t＝0秒时短路电流周期分 ※接线图 量有效值 三、保护区（保护范围） ※特点： 1、一般不能保护线路全长，只能保护线路首端部分 2、保护区受系统运行方式和故障类型的影响 最大运行方式 三相短路 保护区最大 最小运行方式 两相短路 保护区最小 （该点为所有电流保护所共※特点：同两相两继电器接同具有的） 线 ※灵敏性（度）： ※应用：Y,d11接线变压器通常用保护区占线路全长的电源侧电流保护 百分比表示，保护区越大，※分析 说明灵敏性越好。 Y,d11变压器电源侧电流保※ 校验： 护采用两相三继电器接线的最大运行方式下 灵敏度是采用两相两继电器Lmax/L×100%≥50% 接线灵敏度的二倍。 最小运行方式下 Lmin/L×100%≥15%～20% 瞬时电流速断保护 ※注：保护区末端的短路电一、定义 流就是保护的动作电流 ※反应电流增大且瞬时动作 的电流保护，称为瞬时电流 速断保护。用符号 表 示。 二、动作时限的整定 ※时限特性－阶梯时限特 性 ※动作时限的特点 1、离电源越远，t越短→电 网末端元件的过流保护可 瞬时动作或带0.5S延时动 作，作为主保护 2、离电源越近，t越长→一 般作为后备保护即作为本 级线路的近后备保护，作为 相邻元件的远后备保护 三、动作电流的整定 ※遵循原则： 1、线路正常运行时保护可五、总结 靠不起动 ※瞬时电流速断保护是一2、外部故障已经起动的保种反应电流增大而瞬时动护在外部故障切除 后应作的电流保护 立即返回 ※其动作电流按大于被保※整定原则：按大于被保护护线路末端母线三相短路线路可能通过的最大负荷时流过保护的增大短路电电流整定 流整定 ※公式： 公式为 Iact=Krel×I(3)k.B.max 式中：Krel-可靠系数，取Krel=1.2～1.3 1.2～1.25 ※靠动作电流的整定获得Kast-自起动系数，一般取选择性 1.5～3 ※保护的动作时间为保护Kr－电流继电器的返回系本身组成元件固有动作时数，取0.85~0.95 间之和，小于0.1秒，故认ILmax-线路可能出现的最为是瞬时动作即t≈0s 大负荷电流 ※一般不能保护线路全长四、保护区 只保护线路始端部分，保护※特点： 区受系统运行方式和故障1、较广，包括本级线路、类型影响 下级元件甚至更远 ※作为线路的主保护 2、受系统运行方式和故障类型的影响 定时限过电流保护 ※灵敏性校验 一、定义 校验点：近后备保护 本级是一种动作电流按大于流线路末端母线 过保护的最大负荷电流整 远后备保护 下定的电流保护。用符号 级元件末端母线 表示 ※条件：最小两相短路电流 ※因动作时限一旦整定就※公式： 不变，所以称为定时限。简Ksen=I(2)k.min/Iact 称过电流保护或过流保护 ※ 要求： Ksen(近）≥1.3～1.5 ※应用：35KV线路 Ksen(远）≥1.2 五、单相原理接线图 t1=t2+Δt=2.0s+0.5s=2.5s 校验Ksen Ksen(近） =I(2)k.B.min/Iact =0.866×780/282=2.4＞1.5 满足要求 Ksen(远） ＝I(2)k.C.min/Iact =0.866×600/282=1.84＞ 1.2 满足要求 七、小结 ※是一种动作电流按大于流 过保护的最大负荷电流整定六、练习题 的电流保护。用符号 题一：如图所示网络，假设表示 各元件上均装设了过电流保※ 动作电流 护，已知保护6～8的动作时 限，试确定保护1～5的动作※动作时限 时限。 tn=t(n+1)max+Δt ※靠动作时限的整定获得选 择性 ※保护区较广包括本级、下 级甚至更远；保护区仍受系答：按阶梯时限原则确定各统运行方式和故障类型的影保护的动作时限 取t5=0s 响。 ∵t5＜t8=1.0s ∴t4=t8+※一般情况下作为后备保护Δt=1.0s+0.5s=1.5s 即本级线路的近后备保护，∵t4＞t7=0.5s ∴t3=t4+相邻元件的远后备保护；电Δt=1.5s+0.5s=2.0s∴网末端可作为主保护。 t2=t3 +Δ三段式电流保护 t=2.0s+0.5s=2.5s ∵t2>t6=2.0s ∴t1=t2 +一、三段式电流保护的构成Δt=2.5s+0.5s=3.0s 及配合 题二：如图所示网络，拟在※构成： 各线路上装设过电流保护1、由 2、3、4。已知线路L1的 ILmax＝100A组成， I（3）k.B.min=780A, 其中：1、瞬时电流速断保护I3）k.C.min=600A, 作为Ⅰ段，保护线路首端部t3=1.5s，t4=1.0s,Kast=2, 分，瞬时动作; Kr=0.85,Krel=1.2，试确定2、限时电流速断保护作为Ⅱ保护1的动作电流、动作时段，保护线路全长并延伸至限，并校验Ksen。 下级首端部分，一般以0.5S 时限动作; 3、定时限过电流保护作为Ⅲ 段，保护线路全长及下级甚答：动作电流 Iact=Krel至更远，带较长时限动作 ×Kast×ILmax/Kr=1.2×2Ⅰ段和Ⅱ段共同作为线路的×100/0.85≈282(A) 主保护，Ⅲ段作为后备保护动作时限 ∵t3＞t4 t2=t3+即本级线路的近后备保护、Δt=1.5s+0.5s=2.0s ∴下级元件的远后备保护。 ※例题：如图所示网络，分※原理图 析1）K1点短路 2）K2以整体的继电器及二次回点短路。问都有哪些保护的路元件为基础绘制的，能直哪几段起动？最终哪个保观而清晰地表示它们电气护的哪段动作跳开哪个断连接及动作原理的接线图，路器？ 称为～～。 ※特点：1、各继电器及元 件均以整体的图形加以表 示 2、互相连接的交直流回路 及信号回路综合地画在一 起 3、为了方便阅读及表明动 作原理，一般还将一次回路 的有关部分如QF、被保护元答：K1点：保护1的Ⅱ段件等包括在图中 和Ⅲ段、保护2的Ⅰ段、Ⅱ※缺点：1、只有大致连接段和Ⅲ段起动，保护2的Ⅰ 轮廓而无细节 段动作跳开QF2。 2、不能反应实际布置和连K2点：保护1的Ⅱ段和Ⅲ接 段起动，保护1 的Ⅱ段动3、元件较多时，接线复杂，作跳开QF1。 难以阅读和绘制且不便于二、两段式电流保护的构成 现场查找回路和调试 ※瞬时电流速断保护和定※应用：理论教学中 时限过电流保护 ※展开图 应用如10KV线路 以电气回路为基础，将继电※限时电流速断保护和定器和元件用展开的形式表时限过电流保护 示的接线图，称为～～。 应用如10KV分段断路器 ※特点：1、分别绘制保护 的交、直流及信号回路 2、同一个继电器或元件的 不同部分分别画在它们各 自所属的回路中 3、同一个继电器或元件的三、保护接线图 不同部分都标以相同的符※指表示继电器与其它二号 次回路元件之间电气连接4、展开图的右侧有文字说的图纸。 明表，以说明各回路的作用方框图归总式原理图（原理或性质 图） ※阅读原则：先交流、后直※分为原理图、安装图、 流最后信号回路 展开式原理图（展开图）。 由上至下，由左至右 以三段式电流保护为例介※应用：现场广泛应用 绍方框图、原理图和展开图 限时电流速断保护 ※方框图 一、定义及要求 ※定义 反应电流增大且以较短时限动作的电流保护，称为限 时电流速断保护。 性）来提高灵敏系数 用符号 表示。↓ IⅡact.1=KⅡrel× ※要求 IⅡact.2 1、能保护线路全长 ↑tⅡ1=tⅡ2+ 2、动作时限应尽可能短 Δt=0.5S+0.5S=1.0S 二、动作电流的整定 五、单相原理接线图 保护区的配合就是动作电流 的配合 ※原则：按与相邻线路的瞬 时电流速断保护的动作电流 相配合整定。 IⅡact.1＞IⅠact.2 ※公式： IⅡact.1=KⅡrel× IⅠact.2 KⅡrel-可靠系数 取1.1～1.2 三、动作时限的整定 六、瞬时电流速断保护与限※原则：按与相邻线路瞬时时电流速断保护的配合 电流速断保护的动作时限相※时限特性：保护装置的动配合整定。 作时限与保护安装处到短路※公式： 点距离之间的关系，称tⅡ1=tⅠ2＋Δt≈0.5S 为～～。 Δt-时限级差一般在0.3～ 用t=f(L)表示 0.6S之间 通常取0.5S 七、小结 ※ 选择性的保证 ※是一种反应电流增大且以分析证明靠动作电流和动作较短时限动作的电流保护，时限的整定获得选择性 用符号 表示。 四、保护区 ※特点 ※动作电流一般按与相邻元1、在任何情况下均可保护线件的瞬时电流速断保护相配路全长，并可保护下级元件合整定，公式为： 首端部分； IⅡact.1 =KⅡrel×IIact.2 2、保护区仍然受系统运行方KⅡrel取1.1～1.2 式和故障类型的影响。 ※动作时限按与与相邻元件※灵敏性校验 的瞬时电流速断保护相配合校验条件：最小两相短路电整定，公式为： tⅡ1=tI2+流 Δt≈0.5S 校验点：被保护线路末端母※靠动作电流和动作时限的线 整定获得选择性 公式 ： ※可保护线路全长及下级元Ksen=I(2)k.B.min/IⅡact件始端部分，保护区受系统要求： Ksen≥1.3 运行方式和故障类型的影响 ※若Ksen不满足要求怎么※单独应用作为主保护，与办？ 瞬时电流速断保护配合则作方法：改与下级的限时电流为线路末端部分的主保护，速断保护相配合整定动作电作为瞬时电流速断保护的后流和动作时限即降低动作电备保护。 流延长动作时限（牺牲迅速 短路电流 ※短路电流大小影响因素 K1点三相短路时，流过保护（线路L1）的电流大小为：Eat Ik(3)=Xat+X1Lk ※短路点的位置 保持系统运行方式不变即Xat不变，改变Lk，即改变了Ik(3). ※系统运行方式 1、保持Lk不变，改变系统运行方式即改变Xat，即改变了电流Ik（3） 2、系统运行方式有正常运行方式、极端运行方式等 ①最大运行方式：系统电源投入容量最大， Xat最小（Xatmin) Ik最大（Ikmax) ②最小运行方式：系统电源投入容量最小， Xat最大（Xatmax) Ik最小（Ikmin) ※短路类型 1、保持短路点位置不变、运行方式不变，短路电流与故障类型有关 2、同一运行方式下、同一短路点分别发生三相短路和两相短路，若X1∑=X2 ∑,，则可以近似认为 ※在同一故障点: 最大运行方式下发生三相短路时短路电流最大 Ik(3)max 最小运行方式下发生两相短路时短路电流最小 Ik(2)min 互感器 1、表示符号 分为: 电流互感器 TA(LH、CT)不带气隙 普通 带气隙 超高压电网 电压互感器 TV(YH、PT） 电磁式 220KV以下 电容式 220KV以上 ※原则：当在互感器一、二 次绕组对应端子同时通入电 流时，铁心中由之产生的磁 通同方向，则对应端子为同 极性端 ※规定：L1与K1、L2与K2 分别为同极性端子，若给出 同极性符号“＊”或“•”，则标 有同极性符号端为同极性端 （同名端），无极性符号端亦 为同极性端 4、保护用互感器一、二次电 气量的正方向规定 ※正方向规定： 一次侧：由标有极性符号端 指向无符号端 二次侧： TV：与一次侧规定相同 TA：与一次侧规定正好相反 即由无极性符号端指向有极 性端 ※说明：正方向规定只是规 定了一、二次电气量方向的 相对关系，实际应用中若一 次侧电气量的方向发生了改 变，二次侧电气量的方向也 随之发生变化。 5、保护用电流互感器的选用 ※误差要求：变比误差不超 过10%,角度误差不超过7° ※准确级：3级（某些保护 用）、D级、P级、B级 2、作用 ※校验：按10%误差曲线校※将高电压、大电流 验 低电压、小电流，并实现高练习 低压回路隔离 ※额定情况下，TA二次额定 电流为5A(1A),TV二次额定 电压为100V，使继电器和测 量仪表标准化 ※可降低造价，方便运行维 护和调整试验 注意事项：①互感器二次侧 必须可靠接地 ②TA二次侧不允许开路，TV 二次侧不允许短路 3、保护用互感器的极性 表示互感器一、二次绕组的 相对绕向关系 方向电流保护的基本原理 ※方向电流保护 加装了方向元件的电流保护，称为～～。 ※方向元件的加装原则 瞬时电流速断保护：当在保护安装处反方向故障，通过保护的电流大于瞬时电流速断保护动作电流时，必须加方向元件。 限时电流速断保护：保护安装处背后瞬时电流速断保护保护区末端故障，流过本保护的电流大于保护的动作电流，必须加方向元件。 过电流保护：位于同一母线两侧的保护。 ※动作时限长的不加短的加；若动作时限相同，都加；负荷分支参与比较但不加方向元件。 若t2＜t3 t5 ＜t3 则保护2加方向元件 若t2＝t3 t5 ＜t3 则保护2和3均加方向元件 ※例题：如图所示双电源网络，保护1～10均为定时限过电流保护，已知保护7～10的动作时限，试确定保护1～6的动作时限并确定哪些保护需要加方向元件。 解：1）将网络分解后，在每一个单电源网中按阶梯时限原则确定各保护的动作时限。 网Ⅰ: ∵t10=1.0S ∴t5=t10+ Δt=1.0s+0.5s=1.5s ∵t5＞t9=0.5S ∴t3=t5+ Δt=1.5s+0.5s=2.0s ∵t3＞t8=1.5S ∴t1=t3+ Δt=2.0s+0.5s=2.5s 网Ⅱ： ∵t7=0.5S ∴t2=t7+ Δt=0.5Ss+0.5s=1.0s ∵t2＜t8=I.5S ∴t4=t8+ Δt=1.5s+0.5s=2.0s ∵t4＞t9=0.5S ∴t6=t4+ Δt=2.0s+0.5s=2.5s 2）按过电流保护装设方向元件的原则确定保护1、2、5、6需加方向元件 ※小结 ※在双电源及单电源网络中装设电流保护时，为了保证保护动作的选择性，电流保护应考虑加装方向元件，从而构成了方向电流保护。 ※方向元件的动作方向为由母线指向线路 ※网络中电流保护加装方向元件后，网络可进行分解，分解成两个的单电源网。 ※电流保护是否需要加装方向元件应遵循相应的原则。 ※零序电流的特点： 分布：取决于中性点接地变压器的数目和位置系统处于各种运行方式时，可保持零序电流的分布基本不变 大小：取决于中性点接地变压器和输电线路的零序阻抗 ※取得零序分量的方法 1、取得零序电流的方法 序电流滤过器 功率方向继电器 零序电流互感器 1、作用及判短路别功率方2、 取得零序电压的方法 向的原理 零序电压滤过器 ※作用：通过测量继电器端零序电压互感器 子上所加电压与电流的相※零序电压滤过器 位角判别短路功率方向。 由一个三相五柱式电压互感2、整流型功率方向继电器 器或三个单相电压互感器二※潜动：只加入一个电气量次侧接成开口三角形构成。 继电器就动作，称为～～。 应用：任何电网 3、功率方向继电器的接线※零序电压互感器 方式 工作原理：发电机定子绕组※功率方向继电器电压线单相接地时， 圈、电流线圈与电压互感UN＝Uo Umn＝UN/nTV 器、电流互感器二次绕组之应用：发电机 间的连接方式，称为功率方中性点直接接地系统向继电器的接线方式。 ※在三相对称且功率因数的接地保护 等于1(COSΦ=1)的系统中,电流超前电压90°,称为 ※利用中性点直接接地系统90°接线方式. 接地时出现的零序电流构成的保护称为零序电流保护。 电网的接地保护 1、三段式零序电流保护 ※中性点直接接地系统： ※构成 又称为大电流接地系统。电由 零序Ⅰ段（瞬时零序电流压等级在110KV及以上，需速断保护）保护线路首端部装设专用的接地保护，保护分，瞬时动作 动作于跳闸。 零序Ⅱ段（限时零序电流※中性点非直接接地系统： 速断保护）保护线路全长且又称为小电流接地系统。电延伸至下级，一般带0.5S延压等级一般在66（35）KV时 及以下，装设专用接地保 零序Ⅲ段（零序过电流保护，保护一般动作于信号。 护）保护本级线路、下级甚※零序电压的特点： 至更远，带较长时限动作 分布：取决于中性点接地变其中：Ⅰ、Ⅱ段作为主保护，压器的数目和位置。 Ⅲ段作为后备保护即本级的大小：接地点零序电压最近后备保护相邻元件的远后高，变压器接地中性点零序备保护 电压最低为零，其它各处离 接地点愈远零序电压愈低。 中性点不接地电网的接地保护 保护一般动作信号，特殊情况可动作跳闸 1、绝缘监视装置 ※构成原理： 利用电网发生单相接地时，出现零序电压且各处零序电压相等的特点构成。 ※原理接线：由一个三相五柱式电压互感器或三个单相电压互感器接成Yo/ Yo/ ※电压表：测量各相对地电压即查找接地相。 1）可以是单刻度也可以 是双刻度（10KV、35KV) 2）用一次值表示 ※KV：反应零序电压即反应单相接地故障 动作电压Uact.k=15V 特点：动作无选择性 ※查找接地线路：依次手动或通过接地搜索按钮断开各线路断路器 ※应用：出线较少且允许短时停电的电网。（现场母线装设反应母线单相接地故障） 2、零序电流保护 ※构成原理： 利用故障线路始端的零序电流大于非故障线路始端的零序电流的特点构成。 线路对地电容表示为Co 当其为故障线路时 3w(Co∑－Co）Uo 当其为非故障线路时 3wCoUo 显然有 3w(Co∑－Co）Uo＞ 3wCoUo ※动作电流： 按躲过正常运行时出线的零序电流及其它线路单相接地时本线路始端流过的稳态电容电流整定 Iact=Krel×3wCoU相 Krel－有延时取2，瞬时动作取4～5。 ※特点：有选择性 ※灵敏性校验： Ksen=3w(Co∑－Co)U相/Iact =3w(Co∑－Co)U相/(Krel×3wCoU相) = (Co∑－Co)/KrelCo 要求Ksen≥1.25 ※应用：出线较多且有条件安装零序电流互感器的电网 3、零序功率方向保护 ※构成原理： 利用故障线路始端的零序电流与非故障线路始端的零序电流方向相反的特点构成。 ※线路对地电容表示为Co ※方向元件－零序功率方向继电器 LG－12型功率方向继电器最大灵敏角Φsen.max＝90° 特点：有选择性、可误动 应用：较复杂电网或采用零序电流保护灵敏性不满足要求的电网 ※ 整定阻抗－当Φset＝ ΦzL时保护区末端至保护安 装处的线路阻抗。 用符号Zset 表示 ※基本原理 ①线路正常运行时：ZM＝ZLd＞Zset 保护不启动 ②线路故障时：ZM＝Z1Lk＝Zk＞Zset 保护不启动 ZM＝Z1Lk＝Zk≤Zset 保护启动 ③启动后的保护动作时限与距离有关 保护1：ZM1＝ZAB+Z1Lk＝Z1(LAB+Lk） 保护2：ZM2＝Z1Lk 距离长时限长，距离短时限短，从而保证选择性 1、三段式距离保护 ※组成 距离Ⅰ段： ZⅠset.1＝Krel×ZAB Krel－可靠系数 取0.8～0.85 电网的距离保护 可保护线路全长的（80～※利用线路故障时阻抗下85）％ 瞬时动作 降的特点构成低阻抗保护，距离Ⅱ段： 习惯称距离保护 ZⅡset.1＝Krel×（ZAB＋Z※特点： Ⅰset.2) 保护区基本不受系统运行tⅡ1＝tⅠ2＋Δt＝0.5s 方式的影响，能够区分短路可保护线路全长及下级线与负荷状态 路始端的一部分 ※ 应用： 110KV及以上线路 ※距离保护－反应故障点 至保护安装处的阻抗（距 离）并根据阻抗的大小（距 离的远近）确定动作时限的距离Ⅲ段： 保护。用符号 表示。 整定阻抗按躲过线路的最 小负荷阻抗整定动作时限※测量阻抗－保护安装处按阶梯时限原则确定 母线电压与流过保护的电保护区较广包括本级、下级流的比值。又称为感受阻甚至更远 抗。 一般Ⅰ 、Ⅱ段作为主保护， ZM＝U/I Ⅲ段作为后备保护 2、 主要元件及其作用 ※电压二次回路断线闭锁元件：TV二次断线时将保护闭锁 ※起动元件：被保护线路发生短路时立即起动保护，判断是否是保护范围内的故障。 ※测量元件：测量短路点到保护安装处的阻抗，决定保护是否动作。 ※振荡闭锁元件：也可以理解为故障开放元件。在系统振荡时将保护闭锁。 ※时间元件：设置必要的延时以满足选择性。 3、原理框图 4．工作情况 ①正常运行时 起动元件及测量元件ZⅠ、ZⅡ、ZⅢ均不动作，距离保护可靠不动作。 ②线路故障时 起动元件动作，振荡闭锁元件开放，测量元件ZⅠ、ZⅡ、ZⅢ测量至保护安装处的阻抗，在其保护范围内时动作，保护出口跳闸。 ③TV二次断线 闭锁保护并发出断线信号 ④系统振荡 起动元件不动作，振荡闭锁元件不开放，将保护闭锁 的长短），以判别故障是否发生在保护范围内，决定保护是否动作。 文字符号 KR ※基本概念 测量阻抗：继电器端子上所加的电压与电流的比值。(又称为继电器的感受阻抗） Zm＝Um/Im＝ 整定阻抗：当Φzl＝Φset时，保护区末端至保护安装处线路阻抗的二次值。 用符号Zset.k表示 对应整定的保护范围 动作阻抗：阻抗继电器刚好动作时的测量阻抗。 用符号Zact.k表示 对应实际的保护范围 影响阻抗继电器正确工作的因素及克服方法 ※主要因素有： 1、故障点的过渡电阻 2、分支电流的影响（助增电流和外汲电流） 3、电压互感器二次回路断线 4、振荡的影响 ※过渡电阻的特点：客观存在，阻性，多表现为电弧电阻，出现在短路后的0.3到0.5秒对 II 段影响最大，如果数值较大会造成保护拒动。 ※消除过渡电阻影响的方法：选择四边形特性的测量元件；对圆特性阻抗继电器采用瞬时测定装置（迅速测定短路时的阻抗，启动保护并保持保护直到保护最终动作）。 阻抗继电器的 ※助增电流的存在使QF1第II段距离保护的测量阻抗增构成原理 大，导致实际保护范围的缩作用：用来测量故障点至保 短。 护安装处阻抗的大小（距离 ※外汲电流的存在使QF1第 II段距离保护的测量阻抗减小，导致实际保护范围的增大。 ※消除过渡电阻影响的方法：在整定中引入分支系数予以考虑。 ※分支系数实际上反应的是短路发生时，流过上级保护安装处的实际电流。数值上等于短路点电流与流过上级保护的电流比值。 ※分支系数为一复数。助增电流分支系数的模大于1；外汲电流分支系数的模小于1。 ※当电压互感器二次回路断线（Ua、Ub、Uc一相或两相断线）时，Um=0保护将误动作。 ※此时由于一次侧为正常运行状态，就要求保护装置能够在电压互感器二次回路断线时可靠闭锁。 ※常用磁平衡原理构成电压互感器二次回路断线闭锁装置。 ※振荡时电气量与短路时电气量的比较 1、振荡时电源电势间相角随时间变化，产生振荡电流，电流电压幅值周期性渐变。短路时电流电压量是突变的。2、振荡时电流与电压间相位随电源间相角变化而变化。短路时相位基本不变。3、振荡时三相对称，没有负序及零序分量。短路时总要出现负序及零序分量4、振荡有振荡周期。 5、振荡时要求保护闭锁，短路时要求保护动作。 ※振荡对距离保护的影响 振荡周期一般为0.5到1.5秒间，所以对距离I段影响最大，对距离III影响最小 ※对振荡闭锁装置的要求：振荡时闭锁距离保护中误动作的阻抗继电器；短路时开放保护使之动作。 路 谐振回路，通高频。即通高※采用光纤作为通道构成光频阻工频。 纤纵差动保护 ⑷连接滤波器： 动保护 ※差动保护原理广泛应用于两侧分别构成高频串联谐振※输电线路的纵联保护－发电机、变压器及母线 回路，通高频； 双端测量保护 4、光纤纵差动保护 两侧阻抗与连接元件的波阻将线路两端的电气量沿通※采用光纤通道传送载有两抗相匹配，以减少高频能量道传送至对端，在各端同时端电流量的信号信号频率在的附加损耗。 比较两端电气量，来判断本1014HZ左右 ⑸放电间隙：防止过电压对线路是否发生故障，从而决※若干根光纤合在一起称为收发信机的损坏。 定是否动作的保护，称为输光缆 接地刀闸：检修、调试高频电线路的纵联保护。 二、高频保护 保护时保证人身安全。 ※根据采用通道的不同，又1、定义及应用 ⑹高频电缆：将室内的收发分为： ※定义： 信机与室外设备连接起来并纵差动保护－敷设导引线 将线路两端的电气量转换为屏蔽干扰信号。 50HZ 高频信号，利用输电线路构⑺高频收发信机：发送和接高频保护－高频通道 成的高频通道，将高频信号受高频信号。 40～500KHZ 传送至对端进行比较，从而4、高频信号 微波保护－微波通道 决定是否动作的一种继电保※定义：指线路故障时两端2000MHZ 护。 保护所传送的信息或命令。光纤纵差动保护－光纤通※应用：110KV重要线路、※高频电流：频率为40～道 1014HZ 220KV线路 500kHZ之间的电流。 ※ 特点： 2、构成及分类 ※利用方式 ①可保护线路全长 ※分类： 根据收信机输出信号与本侧②可实现瞬时动作 ⑴方向高频保护：利用高频保护输出信号之间的逻辑关③动作具有绝对的选择性 信号比较线路两端功率方向系分为： ④不反应过负荷、系统振荡的高频保护。有：高频闭锁 1、 允许信号：允许保护动等。 方向保护、高频闭锁距离保作跳闸的高频信号。 一、线路的纵差动保护 护、高频闭锁零序方向电流 1、构成原理 保护 ※规定电流的方向：由母线⑵相差高频保护：利用高频 指向线路为正方向 信号比较线路两端电流相位2、闭锁信号：制止保护动作※利用比较线路始端和末的高频保护。 将保护闭锁的高频信号。 端电流大小和相位的原理3、高频通道的构成及工作式 构成 ※构成：有“相－相”制和“相 2、基本工作原理 －地”制两种。 采用环路法接线： 我国常用“相－地”制 3、跳闸信号：线路对端发来各侧的电流互感器二次侧⑴输电线路：传送工频和高的直接使保护动作跳闸的高通过差动继电器构成各自频信号 频信号。 电流流通的回路 ⑵高频阻波器：将高频信号 3、 应用 的传送范围在被保护线 存在问题： 路内。即通工频阻高频。 ※不经济 ※为由电感线圈与可变电容5、收发信机工作方式 ※导引线断线或短路，保护器组成的并联谐振回路，谐※单频制：各侧收信机和发将误动或拒动 振频率为高频信号的频率。 信机工作频率相同即收信机※需装设监视导引线是否⑶耦合电容器（结合电容不仅可接受本侧发信机发送完好的装置 器）：将低压的高频收发信机的信号还可接受对侧发信 应用： 与高压的输电线路隔离； 机发送的信号。 ※长度不超过10KM的短线 与连接滤波器构成高频串联 ※双频制：各侧收信机和发 输电线路的全线速信机工作频率不同即收信机只接受对侧发信机发送的信号。 我国常采用单频制。 ※我国高频保护常采用故障时发闭锁信号方式： 优点：①可靠性高（内部故障伴随通道破坏保护仍可正确动作） ②抗干扰能力强 习题 一、填空题 1、根据不同的通道可以实现不同的纵联保护。利用（敷设导引线）可实现输电线路纵差动保护；利用（高频通道）可实现高频保护；利用（微波通道）可实现微波保护；利用（光纤通道）可实现光纤保护。 2、输电线路的纵差动保护是利用比较线路两端电流的（大小）和（相位）的原理构成的。 3、纵差动保护产生不平衡电流的根本原因是（各侧电流互感器的励磁特性不同），其实际是（电流互感器的励磁电流不能忽略 ）。 4、高频通道中的主要元件包括：（输电线路）、（高频阻波器）、（耦合电容器）、（连接滤波器）、（放电间隙 ）、（接地刀闸）、（高频电缆 ）和（高频收发信机）。 5、相差高频保护的基本原理是比较被保护线路两端的（电流之间的相位角）；高频闭锁方向保护的基本原理是比较被保护线路两端的（短路功率方向）。 ６、国内高频闭锁方向保护的起动方式有：（远方）起动和（方向元件）起动。 ７、相差高频保护的核心元件是：（比相元件）。 ８、高频信号的利用方式高频闭锁方向保护基本原有：（允许信号）、（闭锁信理： 号）和（跳闸信号）。 内部故障： 二、综合题 线路两侧短路功率方向均为１、结合线路纵差动保护的正方向，两侧发信机均不发单相原理接线，分析其基本信，因而两侧收信机均无高工作原理。 频信号输出，两侧保护收不采用环路法接线：各侧的电到闭锁信号而动作跳闸。 流互感器二次侧通过差动外部故障： 继电器构成各自电流流通靠近故障点侧的短路功率方的回路 向为反方向，该侧发信机发正常运行及外部故障： 信，发送的信号一方面被本II＝IⅡ Im＝II2－IⅡ2 侧收信机接收，另一方面沿理想情况下：（忽略TA的励高频通道传送被对侧收信机磁电流）Im＝(II－IⅡ）接收，两侧保护均收到闭锁/nTA＝0 信号，将保护闭锁。 KD不动作，保护不动 相差高频保护工作原理 内部故障： 理想情况下 II＋IⅡ＝Ik 1、内部故障时：两侧电流同Im＝II2＋IⅡ2＝（II＋I相位，两侧发信机同时发信Ⅱ)/nTA＝Ik/nTA 同时停信，两侧收信机收到为折算至二次侧的短路点和输出的是间断的信号。在的短路电流 信号间断的时间内，由于无当Im≥Iact.k时，KD动作，闭锁信号，保护动作跳闸。 保护动作 2、外部故障时：两侧电流相２、我国高频保护为什么广位相反，两侧发信机交错发泛采用故障时发闭锁信号信和停信，两侧收信机接收方式？ 和输出的是连续的信号。由优点：①可靠性高（内部故于一直有闭锁信号，保护被障伴随通道破坏，保护仍可闭锁。 正确动作） 母线保护 ②抗干扰能力强 ３、什么是高频信号？什么※母线故障原因 是高频电流？两者在什么1、母线绝缘子和断路器套管情况下是统一的？ 的闪络 高频信号指线路故障时两2、装于母线上的TV和装在端保护所传送的信息或命母线与断路器之间的TA故令。 障 高频电流：频率为40～3、母线隔离开关和断路器的500kHZ之间的电流。 支持绝缘子损坏 对于故障时发信方式，有高4、运行人员误操作 频电流，就是有信号；对于一、母线完全差动保护 长期发信方式，无高频电1、单母线完全差动保护 流，就是有信号；对于移频适用于 35KV及以上单母线方式，故障时发出的某一频或一组备用一组工作的双母率的高频电流为有信号。 线 ４、分析高频闭锁方向保护2、元件固定连接的双母线完和相差高频保护的基本工全差动保护 作原理。 同时运行的双母线要求保护 动作具有选择性即只切除故障母线，保证非故障母线继续运行 ※该保护选择故障母线的方法－利用在每组母线上装设单母线完全差动保护选择故障母线 二、母线充电保护 当一组母线经过检修投入运行之前，通常利用母联断路器（或分段断路器）对该母线加以电压，即进行充电试验。当被试验母线存在故障时，利用装设在母联断路器（分段断路器）上的充电保护切除故障。 ※充电保护正常时不投入 ※保护动作时跳母联断路器（或分段断路器） ※充电保护投入时闭锁母差保护（防止由于母联TA极性错误造成母差保护误动），退出时解除闭锁。 三、断路器失灵保护 ※断路器失灵： 故障元件的断路器在保护作用下拒绝动作（跳闸），即为断路器失灵故障。 ※断路器失灵保护； 在母线的连接元件上发生故障，故障元件的保护正确动作，而其断路器拒绝动作；或故障发生在断路器和电流互感器之间，故障元件的保护动作，断路器跳开，但故障并未切除，此时利用故障元件的保护，以较短的时限，动作于同一母线上其它有关断路器跳闸的后备保护，称为断路器失灵保护。 ※失灵保护在下列情况下应可靠动作： 1.母线连接元件的断路器失灵 2.母联断路器（分段断路器）失灵 3.故障发生在断路器与电流互感器之间而且故障元件的断路器已跳闸 ※失灵保护动作时断开与失灵断路器连接在同一母线上的所有有源支路的断路器；对于线路，在失灵保护动作的同时，应使故障线路高频保护的发信机停信，作用线路对侧断路器跳闸。 ※起动条件： 1.故障元件的保护出口继电器动作后不返回； 2.在故障元件保护的保护范围内依然存在着故障，失灵判别元件起动。 ※失灵判别元件： 检查母线电压的低电压元件－母线上连接元件较多 检查故障元件电流的电流元件－母线上连接元件较少 ※动作时间： 躲开断路器的跳闸时间与保护的返回时间之和。 例如：220kV断路器 动作时间可取0.3s 中性点过电压 ⑸冷却系统故障引起的油温升高 ⑹过电压或系统频率降低引起的过励磁等 3、保护配置 ※瓦斯保护－反应油箱内部各种短路故障及油面降低（作为变压器的主保护） ※纵差动保护（或电流速断保护）－反应变压器绕组或套管及引出线相间短路、中性点直接接地系统侧绕组或套管及引出线的单相接地以及绕组匝间短路（作为变压器的主保护） ※过电流保护－反应变压器外部相间短路（作为变压器相邻元件相间短路的后备并作为变压器主保护的后备） ※零序电流保护－反应110kV及以上中性点直接接地系统中变压器的外部接地短路（作为变压器相邻元电力变压器的继电件接地短路的后备并作为变压器内部接地的后备保保护 护） 1、变压器的故障类型、异※过负荷保护－反应变压常工作情况和继电保护方器绕组对称过负荷（后备保式 护） ※故障类型 ※过励磁保护－反应高压分为油箱内部故障：绕组的侧为500kV的大容量变压器相间短路、匝间短路和中性个过励磁（后备保护） 点直接接地侧的接地故障2、变压器的瓦斯保护 油箱外部故障：绝缘套管和反应油浸式变压器油箱内引出线上发生的相间短路部的各种短路故障，作为变及中性点直接接地侧的接 压器的主保护之一。 地故障 ※定义 ※异常工作情况 利用油浸式变压器油箱内⑴外部短路引起的绕组过部故障时变压器油及绝缘电流 物质受热分解产生的气体⑵由于电动机自起动或并而构成的保护，称为～～。 联工作的变压器被断开及重瓦斯保护--反应油箱内尖封负荷等原因引起的绕部严重故障瞬时动作跳闸 组对称过负荷 轻瓦斯保护--反应油箱内⑶ 油箱漏油造成的油面 部轻微故障及油箱漏油瞬降低 时动作信号 ⑷外部接地故障引起的 ※气体继电器（瓦斯继电器） 瓦斯保护一经起动就可靠动图形符号 作跳闸 ※R1－附加电阻 用以提 高KH的灵敏性 ※安装位置 ※特点 安装于变压器油箱和油枕之1、接线简单，动作快，灵敏间的通道上，即导（连性高（尤其是变压器绕组的接管道）上。 匝间短路故障）； ※形式 2、瓦斯保护动作后，通过KG浮筒式、浮筒挡板式、开口的排气孔收集气体，观察气杯挡板式 体的颜色、可燃性、气味、目前常用开口杯挡板式瓦斯化学成分等可大致判断故障继电器 的性质和严重程度； ※开口杯挡板式瓦斯继电器 3、可反应油箱内部的各种短工作原理 路故障，但不反应套管及引1、正常运行 出线的故障。 2、油箱内部轻微故障产生少4.是油箱漏油或绕组、铁芯量气体，气体沿着导缓烧毁的唯一保护。 慢地进入继电器内部，并聚3、变压器的纵差动保护 集在顶部。当气体聚集到一※利用比较变压器各侧电流定程度时，轻瓦斯接点闭合。 的大小和相位的原理构成 3、油箱内部严重故障气体夹※保护区为各侧保护用电流杂着变压器油形成油流以一互感器之间的区域，包括变定的速度冲击挡板，重瓦斯压器绕组、引出线及绝缘套接点闭合。 管 4、油箱漏油继电器内部油面※可反应变压器绕组、引出降低，轻瓦斯接点闭合。 线的各种短路故障，作为变※保护的参数整定 压器的主保护之一 轻瓦斯保护： 气体的容积 ※变压器的励磁涌流 250～300cm3 通过改变重变压器空载合闸或外部故障锤的位置进行调整 切除后电压恢复时的励磁电重瓦斯保护： 油流的速度 流，称为～～。 0.6～1.5m/s 通过改变※励磁涌流的特点： 弹簧的拉力进行调整 1.最大值为（６～8）IN.T； ※保护的原理接线 2.含有强烈的非周期分量，※XB－连接片 用以改变重使波形偏于时间轴的一次＝瓦斯保护出口方式 侧； 正常时连接KOF，保护动作３.含有大量的高次谐波，其跳闸。 中以二次谐波为主； 在变压器换油、对KG做试４.波形有明显间断角。 验、变压器吊芯后重投入运※措施： 行等情况连接R，保护动作1.采用具有速饱和变流器的信号。 差动继电器； ※KOF－出口中间继电器 2.采用二次谐波制动原理构电压线圈－起动线圈 成差动保护； 电流线圈－自保持线圈 3.采用鉴别波形间断角原理※采用自保持的原因： 构成差动保护或利用比较励（ 因为油流的方向不稳定）磁涌流与短路电流变化率 为保证油箱内部故障时，重 原理构成差动保护； ４.利用波形对称原理构成差动保护。 ※改变变压器调压分接头的位置 改变分接头的位置，相当于改变变压器的变比 措施：在整定计算中引入 Δu－取调压范围的一半 ※直流助磁特性 差动继电器的动作电流与直流助磁电流之间的关系，称为～～。 ※稳压管V 用来获得制动特性的转折点 ※ 制动线圈的接入原则 要求：区外故障时流入保护的制动电流最大，而区内故障时流入保护的制动电流最小即制动作用最小，使保护有较高的灵敏性。 原则： 单侧电源，制动线圈接于负荷侧； 双侧电源，制动线圈接于小电源侧。 4、变压器的接地保护 ※反应中性点直接接地系统侧变压器绕组及引出线的接地故障； ※作为变压器主保护的接地后备及相邻元件（母线及线路）的接地故障后备保护； ※变压器中性点运行方式不同，中性点有无放电间隙，导致接地保护配置方式不同。 ※中性点可接地或不接地运行的分级绝缘变压器的接地保护 ※中性点未装设放电间隙 要求：接地故障时，保护动作先切除中性点不接地变压器，若故障还存在，再切除中性点接地变压器。 防止在系统失去接地中性点的情况下，变压器中性点出现过电压。 ※组成： 靠不动且低于变压器中性点 零序电流保护：同前 绝缘的耐压水平整定 在变压器中性点接地时起一般取Uact＝180V 保护作用 5、变压器的过电流保护 零序电压保护： ※反应变压器外部故障引起在变压器中性点不接地时的变压器绕组过电流； 起保护作用，由： ※作为变压器主保护的相间零序电压元件3Uo：反应高故障的后备及相邻元件相间压侧接地时出现的零序电故障的后备保护； 压，Uk.act＝5V ※保护方式有：过电流保护、零序电流元件3Io：判别变低电压起动的过电流保护、压器中性点是否接地运行 复合电压起动的过电流保负序电流元件I2：防止TV护、负序电流保护、低阻抗二次断线引起保护误动作 保护； ※ 特点： ※目前中小容量的变压器常两种保护方式不同时工作，用复合电压起动的过电流保但方式灵活（当变压器中性护。 点接地方式改变时，保护始 ※负序电压继电器 终存在）。 优点： ※中性点装设放电间隙 1.提高了电压元件反应不对要求：系统接地故障时，保称短路的灵敏性 护动作先切除中性点接地2.提高了三相短路时电压元变压器，若故障还存在，再 件的灵敏性 切除中性点不接地变压器。 （1.15～1.2)倍 ※组成： （原因：KVU Ures/Uact＝① 零序电流保护－作为变Kres) 压器中性点接地运行时 3.变压器后的不对称短路，的接地保护 灵敏性与变压器的接线方式－两段式 无关 均以较短时限跳母联或分广泛应用于普通的降压变压段断路器，以较长时限跳各器 侧断路器 ※负序电流保护 ②间隙电流保护－作为变优点： 压器中性点不接地运行时1.提高了电流元件反应不对的接地保护 称短路的灵敏性 －反应中性点过电压间隙2.变压器后发生不对称短路击穿后的放电电流（零序电时的灵敏性与变压器的接线流）而工作，瞬时动作跳开方式无关 变压器各侧断路器 3.接线简单 －Iact＝100A（一次） 应用于63MVA以上的升压变③零序电压保护－作为间压器及系统联络变压器 隙电流保护的后备，在变压 器中性点过电压但不足以※过负荷保护 使间隙击穿或间隙拒动时反应变压器绕组三相对称过动作 负荷 －动作时间t＝0.5S 保护安装在一相上且装于电跳变压器各侧断路器 源侧 －动作电压按系统接地而保护所用电流互感器与差动又未失去接地中性点时可 保护共用
