最新继电保护新原理与新技术
现代继电保护的现状及发展趋势
电力系统微机继电保护的现状及发展趋势系别机电工程学院专业班级电气工程及其自动化学生姓名XXX学号XXXXXXXXX目录目录 (1)前言 (2)一、微机继电保护的特点 (2)二、微机继电保护的发展史 (3)三、我国继电保护的现状 (4)四、继电保护的未来发展 (5)五、结束语 (7)前言继电保护技术是向着计算机化、智能化和数据通信一体化的方向发展。
随着计算机硬件的快速发展。
电力系统对微机保护的要求也在不断的提高当中,继电保护装置应该具有大容量的数据的长期存放的一个空间,这样才能够做到需要的时候快速处理这些数据,:还要有强大的通信能力,这样能够与其他保护和控制的装置来共享所有数据的信息,使得继电保护装置能够具备计算机的所欲功能。
为了保证整个电力系统能够安全运行,各个保护单元要能够协调工作,所以,实现微机保护装置的网络化是势在必行的。
大量电缆的投资很大,使得二次回路很复杂,但是如果利用数据通信一体化的计算机装置安装保护设备,通过计算机网络可以免除大量的控制电缆。
随着社会的不断发展,继电保护技术的发展也在不断网络化和智能化这对继电保护的技术提出了新的挑战,所以我们要对继电保护装置进行维护来使设备正常运行,从而提高整个电力系统的安全性。
一、微机继电保护的特点研究和实践证明,与传统的继电保护相比较,微机保护有许多优点,其主要特点如下:1.改善和提高继电保护的动作特征和性能,动作正确率高。
主要表现在能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护;可引进自动控制、新的数学理论和技术,如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等,其运行高正确率也已在实践中得到证明。
2.可以方便地扩充其他辅助功能。
如故障录波、波形分析等,可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。
3.工艺结构条件优越。
体现在硬件比较通用,制造容易统一标准;装置体积小,减少了盘位数量;功耗低。
4.可靠性容易提高。
110KV电网继电保护设计
110KV电网继电保护设计继电保护是电网运行中至关重要的一环,其作用是在发生故障时迅速切除故障部分,保护电网的安全运行。
110KV电网作为中高压电网的重要组成部分,其继电保护设计至关重要。
本文将深入研究110KV电网继电保护设计,探讨其原理、技术要点以及优化方案。
一、110KV电网继电保护原理110KV电网继电保护的原理是基于故障发生时的各种异常信号进行判断,并通过控制装置实现切除故障部分。
在设计中,需要考虑到各种可能发生的故障类型和异常信号,并制定相应的逻辑关系和动作规则。
1.1 故障类型110KV电网可能发生的故障类型包括短路、接地故障、过载等。
短路是指两个或多个相之间或相与地之间出现低阻值连接;接地故障是指线路或设备与地之间出现低阻值连接;过载则是指线路或设备承受超过额定负荷而导致运行异常。
1.2 异常信号在故障发生时,电网中会出现各种异常信号,如电流异常、电压异常、频率异常等。
这些异常信号是继电保护的重要依据,通过对这些信号的监测和分析,可以判断出故障的类型和位置,并采取相应的保护动作。
二、110KV电网继电保护技术要点110KV电网作为中高压电网的重要组成部分,其继电保护设计的合理性和准确性对于保障电力系统的安全稳定运行具有举足轻重的作用。
在110KV电网继电保护设计中,有以下几个关键的技术要点需要特别关注:2.1精确测量精确测量是继电保护设计的基础,也是关键的一环。
在故障发生时,通过精确测量电流、电压、频率等各种参数,可以准确判断故障类型和位置,从而为故障切除和系统保护提供依据。
为了实现精确测量,需要在继电保护设计中选用高精度、高可靠性的测量仪表,并通过定期校准和检修等手段确保其测量准确性。
2.2快速动作110KV电网继电保护的另一个重要特点是快速动作。
在发生故障时,快速切除故障部分是防止事态扩大和降低对整个系统影响的关键。
因此,在继电保护设计中,应充分考虑动作速度,采用快速响应的控制装置和保护装置,确保故障切除的及时性和准确性。
南瑞继电保护新原理新技术介绍(含纵差)
‘长期有差流’的装置异常信号
• 无论在TA断线侧和TA未断线侧,在主程 序中有压差流元件动作,10秒后可发‘长 期有差流’信号。
‘长期有差流’的装置异常信号
装置发了‘长期有差流’的信号后 1 • 如果‘TA断线闭锁差动’控制字 则闭锁差动保护。 0 • 如果‘TA断线闭锁差动’控制字 则不闭锁差动保护。但是将差动继电 器的定值抬高到 ‘TA断线差流定 值’。
• 制动电流:
I R I M I N I K I K 2 I K
IK
• 因为 I CD I R 继电器电 流。
输电线路电流纵差保护的主要问题
M IM
I N N
IC
⑴ 电容电流的影响 电容电流是从线路内部流出的 电流,因此它构成动作电流。 由于负荷电流是穿越性的电流, 它只产生制动电流。所以在空 载或轻载下电容电流最容易造 成保护误动。 解决方法: ① 提高起动电流定值 ② 必要时进行电容电流补偿
931保护中差动继电器的种类和特点
I CD
• 工频变化量分相差动继电 器的构成 动作电流:
I CD I M I N
0.75
制动电流:
I R I M I N
IH
I R
I H 取为定值单中‘差动电
流高定值’、4倍实测电容 4U N IH 电流和 中的最大值。由 X C1 于
新一代电力系统继电保护——暂态保护
区域治理智能电力与应用新一代电力系统继电保护——暂态保护刘业标中国能源建设云南火电建设有限公司,云南 昆明 650217摘要:当单相接地故障发生时,经消弧线圈补偿后的故障电流较小,接地电弧不稳定,使得基于稳态量整定的分界开关存在误动现象,从故障暂态原理入手,可以使该问题得到可靠解决,本文针对暂态保护进行了分析。
关键词:电力系统;分界开关;暂态法单相接地故障占电网故障的80%左右,根据故障持续时间分为瞬时性、间歇性和永久性故障。
谐振接地方式不仅可以自动消除瞬间单相接地故障,还能降低间歇性故障发生概率,已成为国内中压配电网主要接地方式。
国际上,日本以及欧洲国家(德国、法国、意大利、俄罗斯等)也是采用小电流接地方式。
国内外统计数据表明,经消弧线圈接地故障跳闸率比小电阻接地减少50%左右。
一、分界开关误动原因针对中性点经消弧线圈接地的配电系统,开展用户分界开关性能测试,模拟区内外金属接地、弧光接地、间歇接地故障,发现间歇接地故障时分界开关误动几率高。
1稳态原因谐振接地补偿电容电流,非故障线路零序电流比故障线路高,残流小于10A,电流方向相同,不存在零序电流整定值区间,因整定值设置过低造成误动。
采用工频滤波算法的普通分界开关控制保护器,滤波后的零序电流幅值偏大,易超过整定值也会引起分界开关误动。
2暂态原因由于接地电流小,接地电弧易于熄灭和重燃,相当比例的接地故障为间歇性弧光接地故障。
间歇性故障暂态过程持续时间长、暂态零序电流幅值大。
如果按稳态量整定动作值,在出现间歇性接地故障时,因为有一个持续的暂态信号捣乱,暂态幅值远大于整定值,分界开关误动。
综上所述,谐振接地分界开关零序电流与电容电流难以从有效值上可靠区分,间歇性故障中暂态零序电流幅值偏大,传统保护整定值失效,导致分界开关不能正确动作。
暂态量不受消弧线圈的影响,利用其实现分界,能够提高可靠性。
二、采用暂态保护解决方案1原理分析暂态信号的主频在300-1000Hz,比消弧线圈中的阻抗主频大6-20倍,可以忽略消弧线圈对暂态信号的影响,几乎没有电感电流存在,暂态信号幅值大是因为高频下容抗小,容性电流大。
电力系统继电保护原理实验
实验一继电器特性实验二、原理说明1、电流继电器DL-20C系列电流继电器用于反映发电机、变压器及输电线路短路和过负荷的继电保护装置中。
过电流继电器:当电流升高至整定值时,继电器立即动作,其常开触点闭合,常闭触点断开。
继电器的铭牌刻度值是按电流继电器两线圈串联,电压继电器两线圈并联时标注的指示值等于整定值;若上述二继电器两线圈分别作并联和串联时,则整定值为指示值的2倍。
2、时间继电器DS系列时间继电器用于各种继电保护和自动控制线路中,使被控制元件按时限控制原则进行动作。
DS-20系列时间继电器是带有延时机构的吸入式电磁继电器,其中DS-21~DS-24是内附热稳定限流电阻型时间继电器(线圈适于短时工作),DS-21/C~DS-24/C是外附热稳定限流电阻型时间继电器(线圈适于长时工作)。
DS-25~28是交流时间继电器。
该继电器具有一付瞬时转换触点,一付滑动主触点和一付终止主触点。
当加电压于线圈两端时,衔铁克服塔形弹簧的反作用力被吸入,瞬时常开触点闭合,常闭触点断开,同时延时机构开始启动,先闭合滑动常开主触点,再延时后闭合终止常开主触点,从而得到所需延时,当线圈断电时,在塔形弹簧作用下,使衔铁和延时机构立刻返回原位。
从电压加于线圈的瞬间起到延时闭合常开主触点上,这段时间就是继电器的延时时间,可通过整定螺钉来移动静接点位置进行调整,并由螺钉下的指针在刻度盘上指示要设定的时限。
三、实验设备四、实验内容及步骤1、电流继电器整定点的动作值、返回值及返回系数测试电流继电器特性测试实验接线图注2如图1-1所示。
(1) 电流继电器的动作电流和返回电流测试a 、选择ZB11继电器组件中的DL-24C/6型电流继电器,确定动作值并进行初步整定。
选2.4A 和4.8A 为实验整定值。
b 、根据整定值要求对继电器线圈确定接线方式(串联或并联)本实验整定值2.4A 采用是串联的接线方式,4.8A 采用并联的接线方式。
c 、按图1-1接线,检查无误后,调节自耦调压器及变阻器,增大输出电流,使继电器动作。
主要的继电保护原理归纳总结
主要的继电保护相关原理归纳总结一、线路主保护(纵联保护)纵联保护:利用某种通信通道将输电线路两端的保护装置纵向连接起来,将各端的电气量传送到对端,将各端的电气量进行比较,一判断故障在本线路范围内还是范围之外,从而决定是否切断被保护线路。
任何纵联保护总是依靠通道传送的某种信号来判断故障的位置是否在被保护线路内,信号按期性质可分为三类:闭锁信号、允许信号、跳闸信号。
闭锁信号:收不到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。
允许信号:收到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。
跳闸信号:收到这种信号是保护动作与跳闸的充要条件。
按输电线路两端所用的保护原理分,可分为:(纵联)差动保护、纵联距离保护、纵联方向保护。
通道类型:一、导引线通道;二、载波(高频)通道;三、微波通道;四、光纤通道。
1.(纵联)差动保护(纵联)差动保护:原理是根据基尔霍夫定律,即流向一个节点的电流之和等于零。
差动保护存在的问题:(一).对于输电线路1.电容电流:电容电流从线路内部流出,因此对于长线路的空载或轻载线路容易误动。
解决办法:提高启动电流值(牺牲灵敏度);加短延时(牺牲快速性);必要是进行电容电流补偿。
*注:穿越性电流就是在保护区外发生短路时,流入保护区内的故障电流。
穿越电流不会引起保护误动。
2.TA断线,造成保护误动解决办法:使差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件:本侧起动原件起动;本侧差动继电器动作;收到对侧“差动动作”的允许信号。
保护向对侧发允许信号条件:保护起动;差流元件动作3.弱电侧电流纵差保护存在问题(变压器不接地系统的弱电侧在轻载或空载时电流几乎没有变化)解决办法:除两侧电流差突变量起动元件、零序电流起动元件和不对应起动元件外,加装一个低压差流起动元件。
4.高阻接地是保护灵敏度不够在线路一侧发生高阻接地短路时,远离故障点的一侧各个起动元件可能都不启动,造成两侧差动保护都不能切除故障。
解决办法:由零序差动继电器,通过低比率制动系数的稳态相差元件选相,构成零序1 段差动继电器,经延时动作。
电力系统继电保护新技术的发展与分析
电力系统继电保护新技术的发展与分析近年来,信息技术快速发展,电力系统继电保护技术也随之不断进步,新的技术不断推出,很大程度上改善了电力系统,让其更加全面与完善,给我国电力事业的发展提供了大力的支持。
在继电保护范围中广泛的普及使用新的技术,不光能够提升继电保护的效果,同时,还能够让电力系统运行的更为安全、稳定,进而促进社会经济的发展。
本文就对当前电力系统继电保护新技术的应用进行分析,了解其发展情况。
标签:电力系统;继电保护;新技术;发展一、电力系统继电保护新技术的应用(一)数字化技术的应用由于社会经济的快速发展以及科技的创新,数字化技术在电力系统继电保护的应用已经得到了普及,数字化变电站的建立,已经是当前电网建设的主流。
数字化技术的应用主要体现在两个方面:第一,智能化继电保护测试仪。
由于智能化变电站的开发以及使用,数字化测量仪器在电力用户与厂家中的需要不断增加。
第二,是全数字化变电站的实时仿真系统。
只能电话推广的主要方式就是建立具备数字化、信息化、自动化、互动化几个特点的数字化边带暗战。
但是当前很多的变电站还是不能检查出继电保护二次设备的功能,只有全数字化变电站站才能够进行此项工作。
(二)超高压输电技术的应用目前的电力系统不断升级,电网的电压等级也持续提升,对于高电压技术以及绝缘技术也有了更进一步的需求。
因为计算机继电保护和通讯技术的发展与普及,超高压继电保护系统的运转情况也不断提升。
当前,世界当中的许多国家,都已经建设超高压输电线路,它是指利用超高压等级来进行电能的输送。
超高压直流输电包扩以下几个特点:输送容量大;送电距离远;输送功率能够调控;不受系统稳定极限的影响;能够充分使用线路走廊资源;能维持输送功率或者降低输送功率的损害;能够按照系统的需要来做出表现,提升电力系统暂态稳固情况;进行系统的交流电压调控;能够快速进行功率改变。
当前超高压输电技术广泛的使用,在美国、俄罗斯、加拿大、日本等国家都已经首先对其进行研究与使用。
新型继电保护与故障测距原理与技术
新型继电保护与故障测距原理与技术发表时间:2018-02-01T15:50:47.927Z 来源:《防护工程》2017年第28期作者:袁晓斌巫光祥[导读] 近年来,我国电力行业取得了较快的发展,但电力故障也时有发生,对电力系统正常的运行带来较大影响。
国网江西省电力有限公司萍乡供电分公司江西省萍乡市 337000摘要:近年来,我国电力行业取得了较快的发展,但电力故障也时有发生,对电力系统正常的运行带来较大影响。
目前,运用继电保护技术来对电力系统故障和运行异常进行诊断,或采取相应保护措施来保护电力系统是比较好的办法,确保电力系统运行的安全性和可靠性。
文章从继电保护系统的原理、作用和特点入手,对继电保护系统运行中的常见故障进行了分析,并进一步对继电保护系统运行中常见故障的处理办法进行了具体的阐述。
关键词:继电保护;故障测距原理;技术电力生产发展的需要和新技术的陆续出现是电力系统继电保护原理和技术发展的源泉。
继电保护工作者总是在不断地根据需要和可能,对已有的继电保护装置进行改进和完善,同时努力探求实现继电保护的新原理,开发新型的继电保护装置。
计算机的应用为此创造了前所未有的良机[1]。
1.继电保护系统的原理、作用和特点高压电力系统继电保护技术的原理是电气测量器件对被保护对象实时检测其有关电气量(电流、电压、功率、频率等)的大小、性质、输出的逻辑状态、顺序或它们的组合,还有检测其他的物理量(如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高等)作为继电保护装置的输入信号,通过逻辑运算与给定的整定值进行比较,然后给出一组逻辑信号来判断相应的保护是否应该启动,并将有关命令传给执行机构,由执行机构完成保护的工作任务(跳闸或发出报警信号等)。
高压电力系统继电保护技术的作用是专业对电力系统的正常运行工况进行监测显示,对异常工况进行及时的故障报警、故障诊断或快速切断异常线路(或设备等)的电力,进而为用户的正常生产、生活用电提供保证。
继电保护原理
继电保护原理FAQ1、什么是继电保护和安全自动装置?各有什么作用?答:继电保护装置是指反应电力系统电气元件故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的自动装置,是用于保护电力元件的成套硬件设备,任何电力元件不得在无继电保护的状态下运行;电力系统安全自动装置是用于保护电力系统的,用于快速恢复电力系统的完整性,防止发生和中止已开始发生的足以引起系统大面积停电的重大系统事故,如失去系统稳定、电压崩溃或频率崩溃等。
2、电力系统对继电保护的基本要求是什么?答:“四性”要求:选择性、快速性、灵敏性、可靠性。
其中,选择性是指故障时仅切除故障元件,尽量减少停电范围;快速性又称速动性,是指保护动作时间要尽可能短,能够快速切除故障;灵敏性是衡量保护动作灵敏程度的能力,通常用灵敏度(灵敏系数)来表示;可靠性是指保护范围内故障不拒动,保护范围外故障不误动,其中不误动的可靠性称为“安全性”(security),不拒动的可靠性称为“可信赖性”(reliability)。
3、灵敏度过高或过低会产生什么问题?答:灵敏度过高说明保护动作越灵敏,越能可靠反应要求动作的故障或异常状态,但是在不该动作的时候容易产生误动,与选择性矛盾。
灵敏度过低或不满足要求,则在最不利于保护动作的运行方式下,保护会拒动。
4、继电器一般怎样分类?答:继电器按其在继电保护中的作用,可分为测量继电器和辅助继电器。
其中,测量继电器能直接反应被保护元件的电气量变化,按所反应电气量的不同,又可分为:电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器、差动继电器等。
辅助继电器用于辅助实现保护功能,按其作用的不同,分为中间继电器、时间继电器以及信号继电器等。
5、什么是主保护、后备保护?答:主保护是指满足系统稳定和设备安全要求,能以最快速度有选择性地切除被保护故障设备的保护;后备保护是主保护或断路器拒动时,用来切除故障的保护,又可分为近后备保护和远后备保护。
近后备保护是当主保护拒动时,由本电力设备的另外一套保护来实现后备的保护,这种后备作用是在主保护安装处本地实现;远后备保护是主保护或断路器拒动时,由相邻电力设备的保护来实现后备保护,是在远处实现。
继电保护原理
继电保护原理
继电保护是一种常用的电气保护装置,其原理是利用电流、电压和其他参数的变化来监测电力系统中的故障,并通过控制继电器的动作来实现系统的保护。
继电保护的基本原理是利用电流或电压信号的变化来触发继电器的动作。
在正常情况下,电力系统中的电流和电压是稳定的,继电器处于闭合状态。
但是,当电力系统中发生故障时,例如短路或过载,电流或电压会发生异常变化,这时继电器将接收到异常信号,并触发动作。
继电保护系统通常由传感器、测量装置、继电器和触发器等组成。
传感器用于检测电流、电压和其他参数的变化,并将其转化为电信号。
测量装置负责测量和记录这些电信号的数值。
继电器是一个电磁开关装置,当接收到来自传感器或测量装置的异常信号时,会触发电磁线圈的动作,使开关状态发生变化。
触发器负责控制继电器的触发条件和动作时间。
继电保护的作用是保护电力系统中的各种设备和线路免受过电流、过电压、短路、地故障等故障的损害。
通过及时检测并断开故障点附近的电力传输,继电保护可以防止故障扩大,减少事故发生的可能性,并保护设备和人员的安全。
继电保护在电力系统中起着至关重要的作用,它不仅能够实现故障检测和保护,还可以提供监测和记录故障信息的功能,为电力系统的运行和维护提供重要依据。
同时,随着电力系统的
不断发展,继电保护的技术也在不断创新和改进,使其能够适应各种新型设备和复杂的故障情况,确保电力系统的稳定运行。
继电保护及原理归纳
主要的继电保护及原理一、线路主保护(纵联保护)纵联保护:利用某种通信通道将输电线路两端的保护装置纵向连接起来,将各端的电气量传送到对端,将各端的电气量进行比较,一判断故障在本线路范围内还是范围之外,从而决定是否切断被保护线路。
任何纵联保护总是依靠通道传送的某种信号来判断故障的位置是否在被保护线路内,信号按期性质可分为三类:闭锁信号、允许信号、跳闸信号。
闭锁信号:收不到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。
允许信号:收到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。
跳闸信号:收到这种信号是保护动作与跳闸的充要条件。
按输电线路两端所用的保护原理分,可分为:(纵联)差动保护、纵联距离保护、纵联方向保护。
通道类型:一、导引线通道;二、载波(高频)通道;三、微波通道;四、光纤通道。
1)(纵联)差动保护(纵联)差动保护:原理是根据基尔霍夫定律,即流向一个节点的电流之和等于零。
差动保护存在的问题:一、对于输电线路1、电容电流:电容电流从线路内部流出,因此对于长线路的空载或轻载线路容易误动。
解决办法:提高启动电流值(牺牲灵敏度);加短延时(牺牲快速性);必要是进行电容电流补偿。
*注:穿越性电流就是在保护区外发生短路时,流入保护区内的故障电流。
穿越电流不会引起保护误动。
2、 TA断线,造成保护误动解决办法:使差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件:本侧起动原件起动;本侧差动继电器动作;收到对侧“差动动作”的允许信号。
保护向对侧发允许信号条件:保护起动;差流元件动作3、弱电侧电流纵差保护存在问题(变压器不接地系统的弱电侧在轻载或空载时电流几乎没有变化)解决办法:除两侧电流差突变量起动元件、零序电流起动元件和不对应起动元件外,加装一个低压差流起动元件。
4、高阻接地是保护灵敏度不够在线路一侧发生高阻接地短路时,远离故障点的一侧各个起动元件可能都不启动,造成两侧差动保护都不能切除故障。
解决办法:由零序差动继电器,通过低比率制动系数的稳态相差元件选相,构成零序1 段差动继电器,经延时动作。
电力系统中的新型继电保护技术
电力系统中的新型继电保护技术随着科技的不断进步和电力系统的快速发展,新型继电保护技术在电力系统的可靠性和安全性方面发挥着重要作用。
本文将讨论一些新型继电保护技术,包括数字式继电保护、智能继电保护和自适应保护等。
通过深入了解这些技术的原理和应用,我们可以更好地理解电力系统的保护机制,并为未来继电保护技术的发展提供一些思路。
数字式继电保护技术是目前电力系统中最常见的新型保护技术之一。
传统的继电保护设备通常是基于模拟电路工作的,而数字式继电保护技术采用数字信号处理的方法,可以实现更精确和可靠的保护功能。
数字式继电保护设备主要包括数字式继电保护装置和数字式继电保护终端。
数字式继电保护装置通过采集电力系统中的电流和电压信号,并利用数字信号处理技术进行计算和判断,从而实现对电力设备的保护。
数字式继电保护终端则用于与数字式继电保护装置进行通信和数据传输,实现对电力系统状态的监测和控制。
智能继电保护技术是另一种重要的新型继电保护技术。
智能继电保护设备具备自主判断和决策能力,可以根据电力系统的实际运行状态和故障情况实时调整保护参数和控制策略,从而实现对电力设备的精确保护。
智能继电保护设备通常基于人工智能、模糊逻辑和神经网络等技术实现。
它不仅可以提高电力系统的安全性和可靠性,还可以提高继电保护设备的自动化水平,减少运行和维护成本。
智能继电保护技术在电力系统中的应用前景非常广阔,其中一个重要的应用领域是智能配电网。
自适应保护技术是一种根据电力系统的运行状态和故障情况自动调整保护参数和控制策略的新型继电保护技术。
传统的继电保护设备通常采用固定的保护参数和控制策略,对于不同的故障情况和运行状态可能不够灵活和精确。
而自适应保护技术通过实时监测和分析电力系统的工作状态和故障情况,利用自适应算法和控制策略进行调整,从而实现对电力设备的精确保护。
自适应保护技术可以有效应对电力系统的复杂变化和恶劣环境,提高系统的抗干扰能力和适应能力。
继电保护技术的学术文献
继电保护技术的学术文献继电保护技术在电力系统中起着至关重要的作用。
它通过监测电力系统的状态和运行情况,及时发现故障和异常,采取相应的措施来保护电力设备的安全运行。
本文将从继电保护技术的基本原理、应用领域和未来发展趋势等方面进行阐述。
继电保护技术的基本原理是利用继电器来实现对电力系统的监测和保护。
继电器是一种能够根据输入信号来控制输出电路的装置,它通过感知电力系统中的电流、电压等参数的变化,并根据预设的保护逻辑来判断是否存在故障。
一旦发现故障,继电器会迅速采取动作,切断故障部分,以避免故障扩大和对电力设备造成损害。
继电保护技术广泛应用于电力系统的各个环节,包括发电、输电和配电等环节。
在发电环节,继电保护技术可以对发电机、变压器等设备进行保护,保证电力系统的稳定运行。
在输电和配电环节,继电保护技术可以对电缆、线路等设备进行保护,避免故障对电力系统的影响。
随着电力系统的规模不断扩大和电力设备的复杂性不断增加,继电保护技术也在不断发展。
未来,继电保护技术将更加注重对电力系统的智能化和自适应性的要求。
例如,引入人工智能和大数据分析等技术,可以实现对电力系统的自动化监测和故障诊断,提高继电保护的准确性和可靠性。
继电保护技术的发展还面临一些挑战。
首先,电力系统的复杂性和不确定性使得继电保护技术的设计和应用变得更加复杂。
其次,继电保护技术需要与其他电力系统的装置和设备进行紧密配合,才能实现对电力系统的全面保护。
此外,继电保护技术的安全性和可靠性也是发展过程中需要重点关注的问题。
继电保护技术是电力系统中不可或缺的一部分,它通过监测和保护电力设备,确保电力系统的安全运行。
随着电力系统的发展和需求的变化,继电保护技术也在不断创新和发展,以适应新的挑战和需求。
未来,继电保护技术将朝着智能化、自适应性和可靠性的方向发展,为电力系统的安全运行提供更好的保障。
继电保护基本原理及应用
零序电流和零序电压一般通过专门的零序电流互感器和零序
电压互感器(三相五柱式电压互感器)获得。在微机保护装 置中,也可以分别利用三相电流和三相电压来合成:
零序电流保护一般由三段构成,第Ⅰ段为无时限零序电流速 断保护,第 II 段为带时限零序电流速断保护,第 III 段为定时 限零序过电流保护。三段式零序电流保护的基本工作原理, 与一般的三段式电流保护工作原理基本相同。
II段保护(带时限电流速断保护)
从选择性出发,通过与下级线路保护在 动作电流与动作时限上的配合,将保 护范围延伸到下级线路中去,从而能 够以较小的时限快速切除被保护线路 全线范围内的故障。 动作电流配合表示要躲过下级保 护的动作电流。 动作时限配合表示在下级保护动 作时限的基础上,增加一定的动作延 时。
I 式中 K rel 为可靠系数: I K rel 1.2 ~ 1.3
动作时限的整定: t I 取决于保护装置本身固有的动作时 间,一般小于10 ms。考虑到躲过线路中避 雷器的放电时间为(40~60)ms,一般人 为地加入(60~80)ms的动作延时,以防 止保护误动作。 I段保护评价: 主要优点是动作迅速,缺点是不可能 保护线路的全长,并且保护范围受电网运 行方式变化及短路型式的影响。
1)测量元件的作用: 测量从被保护对象输入的有关物理量并与已给 定的整定值进行比较,从而判断保护是否应该启动。 2)逻辑元件的作用: 根据测量部分输出量的情况使保护装置按一定 逻辑关系工作,最后确定是否应跳闸或发信号,并 将有关命令传给执行元件。 3)执行元件的作用: 根据逻辑元件传送的信号,最后完成保护装置 所担负的任务。如在故障时动作于跳闸,不正常运 行时发出告警信号。
反时限过电流保护的整定
反时限过电流保护起动电流的整定与定时限过电 流保护类似。为保证选择性,保护的动作时限的整定 配合较复杂,当系统最小运行方式下短路时,其动作 时限可能较长。因此,主要用于单侧电源供电的终端 线路和较小容量的电动机上,作为主保护和后备保护 使用。 保护的反时限动作特性与电气设备发热特性相 吻合,因此适合用于保护电动机等电气设备;当作为 终端线路保护时,容易与分支线路上的熔断器配合, 保证其动作的选择性。
电力系统继电保护原理
(8)误上电。由于600MW发电机一变压器组出线一般为3 /2断路器接线,在发电机并网前误合发电机断路器的 几率增大,国外有由于误合闸而导致发电机损伤的报 道。
被保护的设备正常运行时,输入量不会越过整 定值或边界,自动化开关是打开的,没有输出 量,保护装置不动作;当被保护设备发生故障 或出现不正常工作状态时,输入量就会越过整 定值或边界,自动化开关自动闭合,有输出量 及保护装置动作。
继电保护装置一般由三个部分组成,即测量部 分、逻辑部分和执行部分 。
此对以下这些状态的处理也同样必须及时,准确小的负序电流流经定子绕组就可能会引起转子部件 的严重过热,甚至会烧损转子铁芯、槽锲和护环。大 机组上,一般都配置两套反应负序过流的保护。
(2)定子对称过流。当外部发生对称三相短路时,会引 起发电机定子过热,因此应有反应对称过流的保护。
三. 继电保护的作用原理
电力系统发生短路时,电气量将发生下述变化。 1.电流增大,在短路点与电回间直接联
系的电气设备上的电流会增大。 2.电压降低。系统故障相的相电压或相
间电压会下降,而且离故障点愈近,电压下降 愈多,甚至降为零。
3.电流电压间的相位角会发生变化。
利用短路时这些电气量的变化,可以构成各种 作用原理的继电保护。
1)测量回路1的作用是测量被保护设备物理量 (申流、电压、功率方向等)的变化,以确定 电力系统是否发生故障和不正常工作情况,而 后输出出相应的讯号至逻辑回路。 即:从被保
护设备来的输入信号通过测量部分形成有关量, 与给定的整定值或设定的边界进行比较,判断 出保护是否启动。
2)逻辑回路的作用是根据测量回路的输 出讯号进行逻辑判断,以确定是否向执 行回路发出相应的讯号。即:根据测量 部分输出量的大小、性质、出现的顺序 或他们的组合,按规定的逻辑关系工作, 确定是否将断路器跳闸或发出信号,并 将命令转送给执行部分;
继电保护新原理与新技术-广域后备保护
广域后备保护-跳闸与闭锁
• 现在以图7-4所示的线路为例说明。
• 图7-4中,L5上的主保护拒动 。 • 广域后备保护使故障线路L5跳闸,并且
• (1)电网互联的发展趋势对系统稳定 性提出了更高的要求。
广域后备保护概述
• (2)继电保护系统存在的某些问题难以 有效解决,必须探索新的保护原理。
广域后备保护概述
• 后备保护选择性的获取要以延长动作时间为代 价,且主保护和后备保护间的动作要相互配合, 这就导致后备保护动作延时过长,在发生恶劣 故障的情况下根本起不到应有的保护作用;一 些后备保护的整定值较低,易受过负荷等不正 常运行状态的影响而误动作;依赖后备保护切 除故障时可能会扩大切除范围,导致不必要的 停电。在断路器失灵保护中也存在类似的问题。
后备保护专家系统-综述
• 运用这些信息,工作站决定变电站内的 断路器是否需要跳闸,是否需要把决定 传送给邻近的BPES子系统 。
• 如果变电站有局域网(LAN),则工作站 及其RTU‘s之间的通信可以通过局域网完 成。
后备保护专家系统-综述
• 若没有局域网,则可以通过广域网 (WAN) 或者其他高速通信网。
南通道
中通道
广域后备保护概述
• 故障组件的切除,由保护继电器对相关 断路器进行操作来实现 。
• 主保护一般仅切除故障组件,后备保护 则可能切除多个组件 。
广域后备保护概述
• 由于后备保护同时保护多个组件,其动 作可能附带切除了非故障组件,造成多 组件同时停运事件,使电力系统超越其 所能承受的运行范畴、引发级联跳闸, 最终造成整个电力系统的瘫痪。
继电保护新原理与新技术-距离保护基础知识篇
谢谢!
方向阻抗继电器
• 比相式动作方程:
Z Z 0 J zd 90 arg 270 Z J
0
偏移特性阻抗继电器
• 比相式动作方程:
Z Z 0 J A 90 arg 270 Z Z J B
0
以Zzd为弦的圆特性
• 比相式动作方程:
Z Z 0 J zd 90 arg 270 Z J
• 式中:
Z R e R a g g IM IM
•
I
I
j
为
I 超前 I M 的角度。
过渡电阻产生的附加阻抗及对阻 抗继电器的影响
cos jsin ,因而 Z a 可能呈 • 由于 e 现不同的性质,从而导致测量阻抗发生变化。
j
过渡电阻产生的附加阻抗及对阻 抗继电器的影响
• 如图,在F点经过渡电阻短路:
过渡电阻产生的附加阻抗及对阻 抗继电器的影响
• 以单相接地短路为例,阻抗继电器的测量阻抗为:
IZ I R I U K g M M Z Z R Z Z J K g K a I I I M M M
过渡电阻产生的附加阻抗及对阻 抗继电器的影响
短路时母线残压计算的一般公式
U Uk I1Z1 I 2Z2 I0 Z0 Z0 Z1 Uk (I 1I 2 I0 )Z1 3I0 Z1 3Z1 Uk I Z1 K3I0Z1 Uk (I K3I0 )Z1
短路时母线残压计算的一般公式
继电保护新原理与新技术 距离保护基础知识
新型继电保护与故障测距原理与技术
新型继电保护与故障测距原理与技术继电保护是高压输电线路的重要组成部分,在保证安全可靠的运行中发挥着重要作用。
为了更好的发挥继电保护的作用,许多国家和地区正在采用新型的继电保护和故障测距技术。
继电保护技术是一种被广泛采用的检测和处理线路故障的技术。
它可以根据特定的条件来评估故障的性质和位置,从而有效的检测并处理线路故障,保证输电系统的安全可靠运行。
然而,继电保护技术也有一些局限性,如它不能在不破坏电路及设备的前提下测出故障距离。
该技术的优点在于它可以实现精确的故障测距,使继电保护的效果更加明显,并且不会破坏高压输电线路,而是在不影响电路和设备正常运行的情况下安全、准确的测量故障距离。
此外,新型继电保护与故障测距技术还可以实现智能故障识别,对故障发生的时间、位置、原因等信息进行准确识别,便于把握故障情况,有助于继电保护在线路中及时有效的执行。
例如。
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制动电流
IR0 IM0IN0
0.7 5
I QD 0 为定值单中‘零序起动
电流定值’。
I R0 经100ms延时动作。
零序差动继电器本身无选相 功能,所以再另外用稳态分 相差动继电器选相。两者构 成‘与’门。
931保护中差动继电器的种类和特点
零序差动继电器的特点
• 由于不反应负荷电流,所以负荷电流 不产生制动电流。
大,不会影响线路内部短路灵敏度。
电容电流的补偿
ICIMCINC
其中
M
N
IMC
U M1 2X C1
U M 2 2XC2
U M 0 2XC0
U M 0 2X C1
U M 0 2X C1
1C 2 j2XC
IMC
1C 2
j2XC
I NC
U M U M 0 U M 0 2X C1 2X C0 2X C1
• 受过渡电阻的影响较小。 因此在重负荷线路上发生经高电阻短 路时灵敏度较高。
931保护中差动继电器的种类和特点
ICDBC IL
• 与零序差动继电器配合使用 作为选相用的稳态分相差动 继电器的构成
动作电流 ICDBC 为经过电容 电流补偿后的差动电流。
制动电流
0.15
ICD IMIN
IR I L 为I QD 0 、0.6倍实测电容电 流和 0 .6U N 中的最大值。制动
U M U M 0 U M 0
故而 2XC1
2XC0
ICIMC INC
U M2X C U 1M02U XM C00U N2X C U 1N02U XNC00
采样数据的传输
在64kb/s通信接口的条件下,实现了 每周12点采样数据的传输,而其他差动 保护每周仅传输4~6点。每周12点的采 样数据保证了差动继电器工作的正确性和 工频变化量差动继电器的实现。
流还比较大。
⑴与⑵式构成‘与’ 门。满足条件,不进行电容电流的补
931保护中差动继电器的种类和特点
选相用稳态分相差动继电器特点
• 判别‘电容电流很小’的判据
UN XC1
0.1I N
及 ICD0.1IN
满足上两判据说明电容电流很小,不需进行
电容电流的补偿。但为了在空载电容电流作用下
该继电器不误动,将起始动作电流由 I L 抬高 到 IM 。因为电容电流很小,该 IM 值也不是很
策
输电线路电流纵差保护的主要问题
⑷ 由于两侧TA暂态特性和饱和程度 的差异、二次回路时间常数的差异 在区外故障或区外故障切除时出现 差动电流(动作电流),容易造成 差动继电器误动。 解决方法: 提高比率制动特性的起动电流和 制动系数。在制动量上增加浮动门 槛。
输电线路电流纵差保护的主要问题
动作电流
I C D
ICD IMIN
制动电流
IR IMIN
0.7 5
IM 取为定值单中‘差动电流
低定值’、1.5倍实测电容电流
IM
IR
和 1.5U N
X C1
中的最大值。依靠定
值躲电容电流。 经40ms延时动作。
931保护中差动继电器的种类和特点
• 零序差动继电器的构成
ICD 0
IQD0
动作电流
ICD 0IM0IN0
解决方法: 使两侧采样同步,或进行相位补偿。
931保护中差动继电器的种类和特点
ICD
IH
• 工频变化量分相差动继电器 的构成
动作电流
ICDIM IN
0.7 5
制动电流
IRIM IN
I H 取为定值单中‘差动电流 I R 高定值’、4倍实测电容电流
和 4 U N 中的最大值。由于 I H
X C1
大于电容电流,依靠定值躲 电容电流影响.
931保护中差动继电器的种类和特点
选相用稳态分相差动继电器特点
• 判别‘计算电容电流与实测电容电流相差较大’的条
件
⑴
0.75UN XC1
ICD
I CD
或
0.75ICD
UN XC1
式中X C 1 为实测电容电流。上式说明可能整定
的UN
XC1
值0.1I有N 错。
ICD0.1IN
⑵
IN
或
式中 为TA二次额定电流。该式说明电容电
931保护中差动继电器的种类和特点
• 稳态Ⅰ段分相差动继电器的 构成
I C D
动作电流ICD IMIN制动电流0.7 5
IR IMIN
I H 取为定值单中‘差动电流
IH
高定值’、4倍实测电容电流
I R 和 4 U N 中的最大值。依靠
X C1
定值躲电容电流。
931保护中差动继电器的种类和特点
• 稳态Ⅱ段分相差动继电器的 构成
继电保护新原理与新技术
线路保护部份
1. 光纤电流纵差保护原理 2. 工频变化量阻抗继电器 3. 工频变化量方向继电器 4. 以正序电压作为极化量的阻抗继电器和
电抗继电器构成的距离保护 5. 振荡闭锁新原理 6. 单侧电源线路上发生短路防止纵联保护
拒动的措施 7. 在有串联补偿电容线路上线路保护的对
931保护中差动继电器的种类和特点
工频变化量差动继电器的特点
• 不受负荷电流的影响。因此负荷电流不会产生 制动电流。
• 受过渡电阻的影响也较小。 • 在单侧电源线路上发生短路,只要短路前有负
荷电流,短路后无电源侧的工频变化量电流也 会形成动作电流。 由于上述原因该继电器很灵敏。提高了重负荷 线路上发生经高电阻短路时的灵敏度。
在2Mb/s通信接口的条件下,实现了 每周24点采样数据的传输及差动计算。
经差动开放的远方跳闸
装置接收到对侧的分相跳闸信号,用本 侧的高灵敏度的差动继电器作为就地判据 跳对应相。
⑸ 两侧采样不同步,造成不平衡电流的加大。 线路纵差保护与元件保护中用的纵差保护
不同,线路纵差保护两侧电流是由不同装置采 样的。两侧电流采样时间不一致,使动作电流 不是同一时刻的两侧电流的相量和,最大的误 差是相隔一个采样周期(931保护是0.833ms,折 合工频电角度为 15 0 )。这将加大区外故障时 的不平衡电流。
X C1
系数仅取为0.15。
931保护中差动继电器的种类和特点
选相用稳态分相差动继电器特点
• 由于 I L 值和制动系数值都取得很小,所以该继电 器很灵敏。不会影响零序差动继电器的灵敏度。
• 由于 I L 比电容电流小,故动作电流要经电容电流 补偿。
• 当‘计算电容电流与实测电容电流相差较大’时、判 断TV断线时、‘判断电容电流很小’时,动作电流 不再进行电容电流的补偿。为防止电容电流的影 响,将初始动作电流由 I L 抬高到 IM 。因为电容 电流的补偿要用到TV的电压和线路容抗的定值, 而这些值现在可能是不正确的。