继电保护与自动装置

继电保护装置：四性：可靠性、选择性、灵敏性和速动性。

距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离（或阻抗）。并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。该装置的主要元件为距离（阻抗）继电器，它可根据其端子上所加的电压和电流测知保护安装处至短路点间的阻抗值，此阻抗称为继电器的测量阻抗。当短路点距保护安装处近时，其测量阻抗小，动作时间短；当短路点距保护安装处远时，其测量阻抗增大，动作时间增长，这样就保证了保护有选择性地切除故障线路。

阻抗继电器的测量阻抗应与保护安装到故障点的距离成正比，而与系统的运行方式无关。

故障切除时间是指发生故障起到断路器跳闸灭弧为止的时间，等于继电保护装置动作时间与断路器跳闸时间（包括灭弧时间）之和。

对于不同的电压等级和结构的电网，其最小切除时间不同。330~500KV 0.02s~0.04s;

200~330KV 0.04~0.1s;110KV 0.1~0.7s;配电网为0.5~1.0s;断路器的跳闸时间也不同，我国制造的一般为0.05s~0.15s；

继电器快速动作时间一般为0.02s~0.5s；

继电器控制断路器的跳闸线圈YT来达到控制断路器跳闸的目的。电流继电器KA接于电流互感器TA的二次侧。中间继电器KM：增加电流继电器触点的容量；增加保护装置的固有动作时间，避免当避雷器放电动作时，引起保护的误动。

断路器的操作术语：

操作：动触头从一个位置转换至另一个位置的动作过程；

分闸：断路器从合位置转换到分位置的操作；

合闸操作：。。分。。。。。合。。。。。；

关合（接通）：用于建立回路通电状态的合操作；

开断（分断）：在通电状态下，用于回路的分操作；

开合：即开断和关合的总称；

负序型电压继电器用于发电机和变压器的继电保护线路中，作为电压闭锁元件，它反应不对称故障时线路电压的负序分量。

在计算电力系统不平衡情况下引用了对称分量法，即任何三相不平衡的电流、电压或阻抗都可以分解成为三个平衡的相量成分即正相序（UA1、UB1、UC1）、负相序（UA2、UB2、UC2）和零相序（UA0、UB0、UC0），

即有：UA=UA1+UA2+UA0，UB=UB1+UB2+UB0，UC=UC1+UC2+UC0，

其正相序的相序（顺时方向）依次为UA1、UB1、UC1，大小相等，互隔120度；

负相序的相序（逆时方向）依次为UA2、UB2、UC2，大小相等，互隔120度；

零相序大小相等且同相，各相序都是按逆时针方向旋转。

在对称分量法中引用算子a，其定义是单位相量依逆时针方向旋转120度，则有：UA0=1/3（UA+UB+UC），UA1=1/3（UA+aUB+aaUC），UA2=1/3（UA+aaUB+aUC）

注意以上都是以A相为基准，都是矢量计算。

知道了UA0实际也知道了UBO和VCO，同样知道了UA1也就知道了UB1和UC1，知道了UA2也就知道了UB2和UC2。

变压器绕组方向和电流方向不同，使得一、二次绕组之间有加极性和减极性问题。当一、二次绕组的对应端子为同名端时，电压为一、二次侧电压之差；

。。。。。。。。。。。。异名端。。，。。。。。。。。。。之和；

电流互感器与电压互感器均属于特殊的变压器。

在继电保护中，通常把电流互感器的一、二次侧电流的正方向规定为一次侧电流从端子L1流入，二次侧电流则从其同极性端子K1流出，“一次流入二次流出为同极性”。

短路电流计算：

计算高压电网短路电流时，一般只记及各元件的电抗，采用标幺值计算。通常取基准容量Sb为1000MVA，基准电压为各级的平均电压，即Ub=Uav=1.05Un(Un为额定电压）。

Sb=squart(3)Ub*Ib;

Xb=Ub/(squart(3)*Ib)=Ub*Ub/Sb;

电路各元件参数的标幺值为有名值与基准值之比，即：

U*=U/Ub;

S*=S/Sb;

I*=I/Ib;

X*=X/Xb;

同期调相机是电力系统中很重要的无功功率源，正常运行时，它向系统输送无功功率，以改善系统的功率因数，提高同步发电机的有功出力，并维持系统电压在一定的水平上。

反时限保护是在电力行业多用于发电厂的厂用电动机保护，其意思是：被保护设备（如电动机）故障时，故障电流（或称短路电流）越大，该继电保护的动作延时越小，即：上述电流和与动作时间成反比；与反时限保护相对应的是定时限保护，定时限保护的动作时间与故障电流无关，是一定的（由继电保护人员整定）。

反时限过流保护的优点是在线路靠近电源处短路时保护动作时限较短；缺点是时限配合较复杂，虽然每条线路靠近电源端短路时动作时限比末端短路时动作时限短，但当线路级数较多时，总的动作时限仍然很长。

线路保护

输电线路按电压等级分类，在我国可分为：

3~10KV中性点非直接接地的电力网线路；

35KV及以上中性点非直接接地。。；

110KV中性点非直接接地的电力网。。；

110kv~220kv中性点直接接地的电力网。。；

330kv~500KV中性点直接接地的电力网。。；1）主保护的双重化，即设置两套完整、独立的全线速动保护，每套保护对全线路内发生的各种故障（包括单相接地、相间短路、两相接地、三相短路、非全相运行故障及转移故障等），均能无时限动作切除故障。2）每条线路都应配置能反应线路各种类型故障的后备保护。对于相间短路，后备保护宜采用阶段式距离保护；对于接地短路，应装设接地距离保护，并辅以阶段式或反时限零序电流保护。3）根据一次系统过电压的要求装设过电压保护。

线路的相间短路保护装置主要有以下三种：

1、线路的阶段式电流保护装置；

2、线路的电流电压闭锁速断保护装置；

3、线路的相间短路的方向电流保护装置。

线路的阶段式电流保护：

是指其保护范围、动作时间和整定值的配合带有阶段性。

一般有两段式和三段式电流保护。

第I段是无时限电流速断保护-----只能保护线路的一部分。

第II段是带时限电流速断保护-----只能保护本线路的全长，但不能作为下一线路的后备保护。

第III段是过电流保护----作为本线路和下一线路的后备保护。

全线速动保护：包括线路差动保护（即纵联差动保护和横联差动保护）及高频保护（包括高频相差保护、高频方向保护、高频闭锁距离零序电流保护、高频远方跳闸保护等）两大类。

线路纵差保护：利用对被保护线路两端电流的幅值和相位进行比较的原理动作而设置的，只能用于短线路；

线路横差保护：利用平行线路上的一种速动保护。反应两回线中电流之差的大小和方向，装设在线路两侧，故障时从线路两侧切除故障线路。

高频保护不反应被保护线路以外的故障，不能作为下一段线路的后备保护，线路上还需要装设其他保护作为本线路与下一线路的后备保护。

高频保护的选择性好，灵敏度高，广泛应用于110~220KV及以上的超高压电网中作为线路的主保护。

高频保护按其工作原理可以分为两大类：相差高频保护和方向高频保护。线路内部故障时，两侧电流同相位；外部故障时，两侧电流相位差180度。方向高频保护比较被保护线路两侧的功率方向来判断线路的内、外部故障。

在我国得到广泛采用的有以下三种：

1、高频闭锁方向保护；

2、相差高频保护；

3、高频闭锁距离保护及高频闭锁零序电流保护。

一般规定，从母线流向线路的功率方向为正方向，从线路流向母线的功率方向为负方向。在两侧都装有功率方向元件。

自动重合闸（AAR装置）