1、第三章電網距離保護距離保護的定義和基本原理距離保護：是利用短路時電壓、電流同時變化的特征， 測量電壓與電流的比值，反映故障點與保護安裝處的距 離而工作的保護。基本原理：按照幾點保護選擇性的要求，安裝在線路 兩端的距離保護僅在線路MN內部故障時，保護裝置才 應立即動作，將相應的斷路器跳開，而在保護區的反方 向或本線路之外的正方向短路時，保護裝置不應動作。與電流速斷保護一樣，為了保證在下級線路出口處短 路時保護不誤動作，在保護區的正方向（對于線路MN 的M側保護來說，正方向就是由M指向N的方向）上 設定一個小于線路全長的保護范圍，用整定距離Lset 表示。當系統發生故障時，首先判斷故障的方向，若故

2、障 位于保護區的正方向上，則設法測出故障點到保護安裝 處的距離Lk，并將Lk與Lset比較，若Lk小于Lset，說 明故障發生在保護范圍以內，這時保護應立即動作，跳 開相應的斷路器；若Lk大于Lset，說明故障發生在保護 范圍之外，保護不應動作，對應的斷路器不會跳開。若 故障位于保護區的反方向上，則無需進行比較和測量， 直接判斷為區外故障而不動作。通常情況下，距離保護可以通過測量短路阻抗的方 法來間接測量和判斷故障距離。方向圓特性的優點與缺點：優點：阻抗元件本身具有 方向性，只在正向區內故障時動作，反方向短路時不會 動作。缺點：動作特性經過坐標原點，在正向出口或反 向出口短路時，測量阻抗Zm的

3、阻抗值都很小，都會落 在坐標原點附近，正好處于阻抗元件臨界動作的邊沿 上，有可能出現正向出口短路時拒動或反向出口短路時 誤動的情況幾種繼電器的方式：電抗特性：動作情況只與測量阻抗中的電抗分量有 關，因而它有很強的耐受過渡電阻的能力。但是它本身 不具方向性，且在負荷阻抗下也可能動作，所以通常它 不能獨立應用，而是與其它特性復合，形成具有復合特 性的阻抗元件。電阻特性：通常也與其它特性復合，形成具有復合特 性的阻抗元件。測量阻抗：Zm定義為保護安裝處測量電壓與測量電 流的比值。動作阻抗：是阻抗元件處于臨界動作狀態對應的阻 抗 Zop。Zset的阻抗角稱為最靈敏角。最靈敏角一般取為被保 護線路的阻抗

4、角。短路阻抗：單位長度線路的復阻抗與短路距離的乘 積。整定阻抗：Zset=Z1*Lset。負荷阻抗：電力系統正常運行時，Um近似為額定電 壓，Im為額定電流，Zm為負荷阻抗。負荷阻抗與短路阻抗的區別：負荷阻抗的量值較大， 其阻抗角為數值較小的功率因數角，阻抗特性以電阻性 為主。短路阻抗的阻抗角就等于輸電線路的阻抗角，數 值較大，阻抗特性以電感特性為主。測量電壓的選取和測量電流的選取：要取故障環路上 的電壓、電流。為保護接地短路，取接地短路的故障環路為相一地故障 環路，測量電壓為保護安裝處故障相對地電壓，測量電 流為帶有零序電流補償的故障相電流，由它們算出的測 量阻抗能準確反映單相接地故障、兩相

5、接地故障和三相 接地短路情況下的故障距離，為接地距離保護接線方 式。對于相間短路，故障環路為相相故障環路，取測量電 壓為保護安裝處兩故障相的電壓差，測量電流為兩故障 相的電流差，有它們算出的測量阻抗能夠準確地反映兩 相短路、三相短路和兩相短路接地情況下的故障距離， 稱為相見距離保護接線方式。距離保護的構成和各部分的作用：距離保護一般有 啟動、測量、振蕩閉鎖、電壓回路短線閉鎖、配合邏輯 和出口等幾部分組成。1，啟動部分：用來判別系統是 否發生故障。2,測量部分：是距離保護的核心，對它 的要求是在系統故障的情況下，快速準確地測量出故障 的方向和距離，并與預先設定的保護范圍相比較，在區 內故障時給出

6、動作信號，區外故障時不動作。3,振蕩 閉鎖部分：在電力系統發生振蕩時，因為不是短路，距 離保護不應動作。但是振蕩時的電壓、電流幅值周期性 的變化，有可能導致距離保護誤動作。為防止保護誤動 作，要求該元件準確判別系統振蕩，并將保護閉鎖。4, 電壓回路斷線部分：電壓回路斷線時，將會造成保護測 量的電壓消失，從而可能使距離保護的測量部分出現誤 判斷，這種情況下應該要求各部分將保護閉鎖，以防止 出現不必要的誤動作。5,配合邏輯部分：該部分用來 時限距離保護各個部分之間的邏輯配合以及三段式距 離保護中各段之間的時限配合。6,出口部分：包括跳 閘出口和信號出口，在保護動作接通跳閘回路并發出相 應的信號。對

7、距離保護的評價：1，由于同時利用了短路時電壓， 電流的變化特征，通過測量故障阻抗來確定故障所處的 范圍，保護區穩定，靈敏度高，動作情況受電網運行方 式變化影響小，能夠再多側電源的高壓及超高壓復雜電 力系統中應用。2，由于只利用了線路一側短路時電壓 電流的變化特征，距離保護1段的整定范圍為線路全程 的80%-85%，這樣在雙側電源線路中，有30%-40%的 區域內故障時，只有一側的保護能無延遲地動作，另一 側保護須經0.5S的延時后跳閘；在220KV級以上電壓 等級的網絡中，有時候不能滿足電力系統穩定性對短路 切除快速性的要求，因此還應配備能夠全線快速切除故 障的縱聯保護。3,距離保護的阻抗測量

8、原理，除可以 應用于輸電線路的保護外，還可以應用于發電機變壓器 保護中，作為后備保護。4相對與電流電壓保護來說， 距離保護的構成接線算法都比較復雜，裝置自身的可靠 性稍差。7.振蕩閉鎖的措施和要求：措施：1，利用短路時的負序、 零序分量或電流突然變化時短時開放保護實現振蕩閉 鎖,2，利用阻抗變化率的不同來實現振蕩閉鎖3利用動 作的延時來實現振蕩閉鎖。要求：1系統發生全相或非 全相振蕩時保護裝置不應誤動作跳閘。2系統在全相或 非全相振蕩過程中，被保護線路發生各種類型的不對稱 故障，距離保護應有選擇性的動作跳閘。3系統在全相 振蕩過程中在發生三相故障時，保護裝置應可靠動作跳 閘， 并允許帶短延遲。

9、克服過渡電阻的措施：采用能容許較大的過渡電阻而 不至于拒動的測量元件動作特性，是克服過渡電阻的主 要措施。1偏移動作特性在+R軸方向上所占的面積比方 向阻抗動作特性大，耐受過渡電阻能力強，若在+R方 向上偏移一個角度，則面積更大，耐受過渡電阻能力更 強。2,四邊形特性測量元件有較好的耐受過渡電阻能力， 上邊適當的向下傾斜一個角度可有效避免穩態超越問 題3利用不同動作特性進行復合，可以獲得較好的抗過 渡電阻動作特性。線路串補電容對距離保護的影響：串聯補償電容后， 短路阻抗與短路距離之間不再成線性正比關系，此線性 關系被破壞，將使距離保護無法正常測量故障距離，對 其正常工作產生不利影響。減小其影響

10、的措施：1采用直線型動作特性克服反方 向誤動；2用負序功率方向元件閉鎖誤動的距離保護；3 選取故障前的記憶電壓作為參考電壓克服串聯補償電 容的影響；4通過整定計算來減小串聯補償電容的影響。影響距離保護正常工作的因素：（接地點的過渡電流 影響最大；系統震蕩，電流互感器）系統震蕩；短 路點過渡電阻；線路串聯補償電容；短路電壓、電流的 非工頻分量。工頻故障分量的概念：故障分量的特點：故障分量僅 在故障后存在，非故障狀態下不存在故障分量；故障點 的故障電壓最大、系統中性點的故障分量電壓為零；保 護安裝處的故障分量電壓、電流間相位關系由保護安裝 出到被測系統中性點間的阻抗決定，且不受系統電動勢 和短路點

11、過渡電阻的影響；故障分量獨立于非故障狀 態，但仍受非故障狀態運行方式的影響。包括工頻故障 分量和故障暫態分量。正方向故障動作特性：在正方向 故障時，特性圓的直徑很大，有很強的運行過渡電阻能 力。此外，盡管過渡電阻仍影響保護的動作范圍，但由 于【一般與【同相位，過渡電阻呈電阻性，與R軸平 行，不存在由于對側電流助增引起的穩態超越問題。反 方向故障動作特性：由于動作的區域在第一象限而測量 阻抗一Zm位于第三象限，所以繼電器不可能動作，具 有明確的方向性。工頻故障分量距離保護又稱為工頻變化量距離保護， 是一種通過反映工頻故障分量電壓電流而工作的距離 保護。工頻故障分量距離保護的特點：1距離繼電器以電

12、力系 統故障引起的故障電壓電流為測量信號，不反應故障前 的負荷量和系統震蕩，動作特性基本上不受非故障狀態 的影響，無需加振蕩閉鎖2距離繼電器僅反映故障中的 工頻穩態量，不反應其中的暫態分量，動作性能較穩定 3距離繼電器的動作判據簡單，因為實現方便，動作速 度較快；4距離繼電器具有明確的方向性，既可以作為 距離保護又可以作為方向元件使用5距離繼電器本身具 有較好的選相能力。應用：鑒于以上特點，工頻故障分量距離保護可以作為 快速距離保護的I段，用來快速地切除I段范圍內的故 障。此外，它還可以與四邊形特性阻抗繼電器復合組成 復合繼電器，作為縱聯保護的方向元件。（它不能用于 后備保護）第四章輸電線路縱

13、聯保護縱聯保護基本原理保護裝置通過TV獲得本端電壓：保護裝置通過TA獲 得本端電流f形成或提取電氣量特征f將本端電氣量 傳送到對端；接受對端發送來的電氣量f比較兩端電氣 量特征f符合條件則跳開本端斷路器并告知對端；不符 合則不動作。通信方式：導引線通信；電力線載波通信，微波通信， 光線通信。按照動作原理分類：方向比較式縱聯保護；縱聯電流 差動保護。方向比較式縱聯保護：兩側保護裝置將本側的功率方 向，測量阻抗是否在規定方向內區段內的判別結果傳到 對側，每側保護裝置根據兩側的判別結果區分是區內還 區外故障。這類保護在通道中傳輸的是邏輯信號，而不 是電氣量本身，傳送的信息量較少，但對信息可靠性要 求

14、很高。按保護判別方向所用的原理分為方向縱聯保護 和距離縱聯保護。縱聯差動保護：利用通道本側電流的波形或代表電流 相位的信號傳到對側，每側保護根據兩側電流的幅值和 相位比較的結果來區分是區內還是區外故障。這類保護 每側都直接比較兩側的電氣量，信息傳輸量大，并且要 求兩側信息采集的同步，實現技術要求高。電力線載波通信的構成1輸電線路（三相輸電線路都可以用來傳遞高頻信號， 任意一相與大地間可以組成相地回路）；2阻波器（為了 使高頻載波信號僅在本線路中傳輸而不穿越到相鄰線 路上去，采用了電感線圈與可調電感線圈組成的并聯諧 振回路。當其諧振頻率為載波信號所選定的載波頻率 時，對載波電流呈現極高的阻抗，從

15、而將高頻電流阻擋 在本線路以內。而對工頻電流，阻波器僅呈現電感線圈 的阻抗，工頻電力暢通無阻）3耦合電容器（為使工頻 對地泄漏電流降低到極小，采用耦合電容器，它的容量 極小，對工頻信號呈現極大的阻抗，同時可以防止工頻 電壓入侵高頻收、發機；對高頻電流則阻抗很小，與連 接濾波器共同組成帶通濾波器，只允許此帶通頻率內的 高頻電流通過）4連接濾波器（它是一個可調電感的空 心變壓器和一個接在副邊的電容。連接濾波器與耦合電 容器共同組成一個“四端口網絡”帶通濾波器，時所需 頻帶的電流能夠順利通過。同時空心變壓器的使用進一 步使收、發信機與輸電線路的高壓部分相隔離，提高了 安全性）5高頻收、發機（高頻收發

16、機由繼電保護部分 控制發出預定頻率的高頻信號，通常是在電力系統發生 故障啟動后發出信號，但也有采用長期發信號發生故障 啟動保護后停止發生信號或改變信號頻率的工作方式。 發信機發出的高頻信號經載波信道傳送到對端，被對端 和本端的收信機所接受，兩端的收信機及接受本側的高 頻信號又接受對側的高頻信號，兩個信號經比較判斷 后，作用于繼電保護的輸出部分）6接地開關（當檢修連 接濾波器時，接通接地開關，使耦合電容器下端可靠接 地。信號頻率范圍：50400khz工作方式：1正常無高頻電流方式：在電力系統正常運 行工況下發信機不發信，沿通道不傳送高頻電流，發信 機只在電力電力系統發生故障期間才由保護的啟動元

17、件啟動發信，又稱為故障啟發發信方式。2正常有電流 高頻方式：在電力系統正常工作條件下發信機處于發信 狀態，沿高頻通道傳送高頻電流，又稱為長期發信方式。 優點是可靠性高裝置簡化。缺點是增加了對其他設備的 干擾時間，要求收信機自身有更高的抗干擾能力。3移 頻方式：在電力系統正常運行工況下，發信機處在發信 狀態，向對端送出頻率為fl的高頻電流，這一高頻電流 可做通道連續檢查或閉鎖保護之用。在線路發生故障時, 該發頻率為f2的高頻電流。這種方式能監視通道的工作 狀況提高通道工作可靠性，且抗干擾能力強，但占用頻 帶寬，通道利用率低。5.光纖通信的構成：光發射機、光纖、中繼器、光接收 機。光發射機的作用是

18、把信號轉變成光信號，一般由調 制器和光調制器組成。光接收機的作用是吧光信號轉變 成電信號，一般有光探測器和電解器組成。各種通道的優缺點：1導引線通信：優點：不受電力 系統振蕩的影響，不受非全相運行的影響，在單側電源 運行時仍能正確工作，還具有簡單可靠，維修工作量極 小，投運率極高，技術成熟，服務年限長動作速度快等 優點。缺點：導引線愈長分布電容愈大則保護裝置的安 全可靠性愈低。導引線造價高，隨著使用長度增加初投 資劇增。2電力線載波通信：優點：無中繼通信距離長; 經濟、方便使用；工程施工比較簡單。缺點：高壓輸電 線路上的電暈短路開關操作會對載波通信造成干擾，通 信率低一般用來傳輸狀態信號不能滿

19、足實時性要求。3 微波通信：優點：有一條獨立的通信通道，輸電線路上 的干擾對通信系統沒有影響，通道檢修不影響輸電線路 運行。通信頻段寬，傳遞信息容量大速率快。受外界干 擾小，通信誤碼率低，可靠性高。輸電線路故障不會使 通道工作破壞。缺點：傳播距離短，必須架設微波中繼 站，通道價格高。4光纖通信：優點：通信容量大；可 以節約大量金屬材料；光纖通信保密性好，敷設方便， 不怕雷擊，不受外界電磁干擾，抗腐蝕和不怕潮等；最 重要的特性之一就是無感應性能，因此利用光纖可以構 成無電磁感應的，極為可靠的通道。缺點：通信距離不 夠長，長距離需要中繼站和附加設備，斷裂不易找尋和 修復。但由于光纜中光纖眾多可將斷

20、裂光纖用備用替 代。6.閉鎖式方向縱聯保護的基本原理：兩端保護各安裝功 率方向元件，當系統發生故障時，兩端功率方向元件判 別流過本端的功率方向，功率方向為負者發出閉鎖信 號，閉鎖兩端保護。允許式方向縱聯保護：功率防線為正者發出允許信號， 允許兩端保護跳閘。閉鎖式距離縱聯保護：把方向比較式縱聯保護和距離保 護結合起來構成閉鎖式距離縱聯保護，可使內部故障時 能夠瞬間動作，外部故障時則有不同的時限特性，起到 后備保護作用，從而兼有兩種保護的優點，并且能夠簡 化整個保護接線。7方向比較式縱聯保護，反應工頻故障分量的方向原件 特點：1不受負荷狀態影響2不受故障點過渡電阻影響 3正反方向短路時方向性明確。

21、4無電壓死區5不受系 統振蕩影響。第五章自動重合閘自動重合閘的作用：解決瞬時性故障，盡快恢復供電。 在電力系統輸電線路上，采用自動重合閘的作用可歸納 如下：1可大大提高供電可靠性，在線路上發生暫時性 故障時，迅速恢復供電，減少線路停電的次數，這對電 測電源回路尤為明顯；2在高壓輸電線路上采用重合閘， 還可以提高電力系統并列運彳丁的穩定性，還可以提高傳 輸容量；3對斷路器本身由于機構不良或繼電保護誤動 作而引起的誤跳閘，也能騎糾正作用。不利：使電力系 統再一次受到故障的沖擊，對超高壓系統還可能降低并 列運行的穩定性。使斷路器的工作條件變得更加惡劣。采用重合閘的目的：其一是保證并列運行系統的穩定

22、性；其二是盡快恢復瞬時故障時元件的供電，從而自動 恢復整個系統的正常運行。2對自動重合閘的基本要求：1在下列情況下重合閘不 應動作：值班人員手動操作或通過遙控裝置將斷路器斷 開；手動投入斷路器，由于線路上有故障，而隨即被繼 電保護將其斷開；當斷路器處于不正常工作狀態而不允 許實現重合閘。2當斷路器由繼電保護動作或其他原因 跳閘后，重合閘均應動作，使斷路器重新合閘。3自動 重合閘裝置的動作次數應符合預先的規定4自動重合閘 動作以后，一般應能自動復歸，準備好下一次在動作， 5自動重合閘裝置的合閘時間應能整定6雙側電源的線 路上實現重合閘時，應考慮合閘時兩側電源間的同步問 題，并滿足所提出要求。分類

23、：根據重合閘控制的斷路器所接通或斷開的電力 元件不同，可將重合閘分為線路重合閘，變壓器重合閘 和母線重合閘等。根據重合閘次數不同，可將重合閘分 為一次重合閘和多次重合閘。多次重合閘一般使用在配 電網中與分段器配合，自動隔離故障區段，是配電自動 化的重要組成部分。而一次重合閘主要用于輸電線路， 提高系統的穩定性。根據重合閘控制相數不同，可將重 合閘分為單相重合閘、三相重合閘、綜合重合閘和分組 重合閘。一般說：1一般沒有特殊要求的單電源線路，宜采用一般的三相 重合閘；2凡是選用簡單的三相重合閘能滿足要求的線 路，都應當選用三相重合閘；3當發生單相接地短路時， 如果使用三相重合閘不能滿足要求，會出現

24、大面積停電 活著重要用戶停電，應當選用單相重合閘或綜合重合 閘。無壓合閘與同期合閘：無壓合閘：當線路無電壓是重合閘重合同期合閘：檢測母線電壓與線路電壓，滿足同期條件時 允許重合閘重合。同期與無壓的配置關系：在使用檢查線路無電壓式重 合閘的一側，當改廁斷路器在正常運行狀況下由于某種 原因而跳開時，由于對側并未動作，線路上有電壓，因 而就不能實現重合閘，這是一個很大的缺陷。解決方法：（通常都是在檢定無電壓的一側也同時投入同步檢定 繼電器，兩者經“或門”并聯工作。此時如遇上述情況， 則同步檢定繼電器就能夠起作用，當符合同步條件時， 即可將誤跳閘的斷路器重新投入。但是，在使用同步檢 定的另一側，其無電

25、壓檢定是絕對不允許同時投入的。） 兩側的投入方式可以利用其中的切片定期輪換，這樣可 使兩側斷路器切斷故障次數大致相同。同步檢測繼電器的檢測公式和允許誤差的相位：U=2Usin（6 /2）；當6大到一定數值以后，電磁吸引力 動作舌片，即把繼電器的常閉觸點打開，將重合閘閉鎖， 使之不能動作。繼電器的6定值調節范圍一般為20 40。整定值為+15重合閘的最小時間按下述原則確定：1在斷路器跳閘 后，負荷電動機向故障點反饋電流的時間；故障點的電 弧熄滅并使周圍介質恢復絕緣強度所需時間；2在斷路 器跳閘息弧后，其觸頭周圍絕緣強度的恢復以及消弧室 重新填滿油、氣所需要的時間；同時其操動機構恢復原 狀態準備好

26、再次動作所需要的時間；3若重合閘是利用 繼電保護跳閘出口啟動，其動作時限還應該加上斷路器 跳閘時間。根據我國經驗，重合閘最小時間為0.30.4s前加速：為了加速故障的切除，可在保護3處采用前 加速的方式，即當任何一條線路上發生故障時，第一次 都由保護3瞬時無選擇性動作予以切除，重合閘以后保 護第二次動作切除故障是有選擇性的。其啟動電流還應 該躲開相鄰變壓器低壓側的短路來整定。主要用于35KV 以下由發電廠或重要變電所引出的直配線路上，以便快 速切除故障，保證母線電壓。優點：1能夠快速地切除瞬時性故障2有可能使瞬時性 故障來不及發展成永久性故障，從而提高重合閘成功 率；3能保證發電廠和重要變電所

27、的母線電壓子在0.6 到0.7倍整定電壓以上，從而保證廠用電和重要用戶的 電能質量；4使用設備少，只需裝設一套重合閘裝置， 簡單、經濟。缺點：1斷路器工作條件惡劣，動作次數過多；2重合 于永久性故障上時，故障切除的時間可能較長3如果重 合閘裝置拒絕合閘，將擴大停電范圍。后加速：所謂后加速就是當線路第一次故障時，保護有 選擇性動作，然后進行重合閘。如果重合于永久性故障， 則在斷路器合閘后，再加速保護動作瞬時切除故障，而 與第一次動作是否帶有時限無關。廣泛應用于35KV以 上的網絡以及對重要負荷供電的輸電線路上。優點：1第一次是有選擇性的切除故障，不會擴大停電 范圍，特別是在重要的高壓電網中，一般

28、不允許保護無 選擇性地動作而以后重合閘來糾正；2保證了永久性故 障能瞬時切除，并仍然是有選擇性的；3和前加速相比， 使用中不受網絡結構和負荷條件限制，一般來說是有利 而無害的。缺點：1每個斷路器上都需要裝設一套重合閘，與前加 速相比略為復雜。2第一次切除故障可能帶有延遲。使用雙側電源：合閘時間與繼保配合；雙側電源送電 線路重合閘的主要方式：快速自動重合閘；非同期重合 閘；檢同期的自動重合閘。特點：（1）線路上發生故障 跳閘以后，常存在著重合閘時兩側電源是否同步，以及 是否允許非同步合閘的問題。（2）當線路發生故障時， 兩側保護可能以不同實現動作于跳閘，線路兩側的重合 閘必須保證在兩側的斷路器都

29、跳閘以后，再進行重合。單相選相元件：電流選相元件，低電壓選相元件，阻 抗選相元件、相電流差突變量選相元件。單相重合閘應當考慮的問題：（1）不論是單側電源 還是雙側電源，軍營考慮兩側選相元件與繼電保護與不 同時限切除故障的可能性。（2）潛供電流對滅弧所產生 的影響.單相自動重合閘：單相短路跳開故障單相經一段時間 重合單相，若不成功再跳開三相的重合方式稱為單相自 動重合閘。優點：1能在絕大多數的故障情況下保證對 用戶的連續供電，從而提高供電的可靠性；當由單側電 源單回路向重要負荷供電時，對保證不間斷供電更有顯 著的優越性。2在雙側電源的聯絡線上采用單相重合閘， 可以在故障是大大加強兩個系統的聯系，

30、當三相切除并 繼之以三相重合閘而很難再恢復同步時，采用單相重合 閘就能避免兩系統解列。缺點：1需要有按相操作的斷 路器。2需要專門的選相元件與繼電器保護相配合，在 考慮一些特殊的要求后，使重合閘回路的接線比較復 雜。3在單相重合閘過程中，由于非全相運行能引起本 線路和電網中其他線路的保護誤動作。需要根據情況采 取措施防止這樣死保護接線，整定計算和調試工作復雜 化。主要應用于220-500KV的線路上，對于110KV電網只在 一部分重要線路上使用。9.瞬時故障有：表面閃絡，大風引起的碰線，鳥類樹枝 等引起的短路等，斷開的線路繼電器再合上，可恢復供 電。永久性故障：由于線路倒桿、斷線、絕緣子擊穿或

31、損 壞引起的故障，再合閘，故障依然存在。10高壓輸電線路的綜合重合閘：1單相接地短路時跳開 單相，然后進行單相重合，如重合不成功則跳開三相不 再進行重合。2各種相間短路時跳開三相，然后進行三 相重合，如重合不成功仍跳開三相，而不進行重合。3 當選相元件拒絕動作時，應能跳開三相并進行三相重 合。4對于非全相運行中可能誤動作的保護，應進行可 靠的閉鎖，對于在單相接地時可能誤動作的相間保護， 應有防止單相接地誤跳三相的措施。5當一相跳開后重 合閘拒絕動作時，為防止線路長期出現非全相運行，應 該將其他兩相自動斷開。6任意兩相的分相跳閘繼電器 動作后，應連跳第三相，使三相斷路器均跳閘。7無論 單相或三相

32、重合閘，再重合不成功之后，均應考慮能加 速切除三相即實現重合閘后加速。8在非全相運行過程 中如有發生另一相或兩相的故障，保護應能有選擇性的 予以切除。上述故障如發生在單相重合閘的脈沖發出以 前，則故障切除后能進行三相重合，如發生在重合閘脈 沖發出以后，則切除三相不再進行重合。9對空氣斷路 器或液壓傳動的油斷路器，當氣壓或液壓低于不允許實 現重合閘時應將重合閘回路自動閉鎖，但如果在重合閘 過程中下降到低于運行值時，則應保證重合閘動作的完 成。第六章電力變壓器保護變壓器的故障類型，不正常運行狀態和保護方式：變 壓器的故障可以分為油箱外（主要是套管和引出線上發 生相間短路及接地短路）和油箱內（包括繞

33、組的相間短 路、接地短路、匝間短路以及貼心的損毀等）兩種故障。 不正常運行狀態：變壓器外部短路引起的過電流，負荷 長時間超過額定容量引起的過負荷，風扇故障或漏油等 原因引起的冷卻能力下降等，對于中性點不接地的變壓 器外部接地短路造成變壓器中性點過電壓。實踐表明， 變壓器套管和引出線上的相間短路、接地短路、繞組的 匝間短路是比較常見的，而油箱內發生相間短路的情況 比較少。變壓器油箱內故障時，除了變壓器各側電流、 電壓變化外，油箱內的油、氣、溫度等非電量也會發生 變化。因此，變壓器的保護分電量保護（縱差動保護， 過電流保護等）和非電量保護。2、發電機應裝設的繼電保護裝置：（1）定子繞組及其 引出線

34、的相間短路，應裝設縱差動保護（2）定子繞組 單相接地故障，當單相接地故障電流大于規定的允許值 時，應裝設有選擇性的接地保護故障（3）定子繞組的 匝間短路，當定子繞組星形接線、每相有并聯分支且中 性點側有分支引出端時，應裝設橫差保護；200MW及以 上的發電機有條件時可裝設雙重化橫差保護。（4）發電 機外部短路引起的過電流，因采取下列保護方式：負序 過電流及單元件低電壓啟動過電流保護，一般用于50MW 及以上的發電機；復合電壓啟動的過電流保護，一般用 于1MW以上的發電機；過電流保護，用于1MW及以下的 小型發電機；帶電流記憶的低壓過流保護，用于自并勵 發電機（5）對于由不對稱負荷或外部不對稱短

35、路引起 的負序過電流，一般在50MW及以上的發電機上裝設負 序過電流保護（6）對于有對稱負荷引起的發電機定子 繞組過電流，應裝設接于一相電流的過負荷保護（7） 對于水輪發電機定子繞組過電壓，應裝設帶延時的過電 壓保護（8）對于發電機勵磁回路的一相接地故障，對 1MW及以下的小心發電機可裝設定期檢測裝置；對1MW 以上的發電機應裝設專用的勵磁回路一點接地保護（9） 對于發電機勵磁消失故障，在發電機不允許失磁運行 時，應在自動滅磁開關斷開時連鎖開發電機的斷路器； 對采用半導體勵磁以及100MW及以上采用電機勵磁的發 電機，應增設直接反應發電機失磁時電氣參數變化的專 用失磁保護。（10）對于轉子回路

36、的過負荷，在100MW 及以上，并且采用半導體勵磁系統的發電機上，應裝設 轉子過負荷保護（11）對于汽門發電機主汽門突然關閉 而出現的發電機變電動機運行的異常方式，為防止損壞 汽輪機，對200MW及以上的大容量汽輪發電機宜裝設逆 功率保護（12）對于300MW及以上的發電機，應裝設過 勵磁保護（13）其他保護：如當電力系統振蕩影響機組 安全運行時，在300MW機組上，宜裝設失步保護；當汽 輪機低頻運行會造成機械振動，葉片損傷，對汽輪機危 害極大時，可裝設低頻保護；當水冷發電機斷水時，可 裝設斷水保護。影響縱差動保護的因素：變壓器差動保護的不平衡電 流：1計算變比與實際變比不一致產生的不平衡電流

37、2 由變壓器帶負荷調節分接頭產生的不平衡電流3電流 互感器傳變誤差產生的不平衡電流4變壓器勵磁電流 產生的不平衡電流勵磁涌流：當變壓器空載投入或外部 故障切除后電壓恢復時，變壓器電壓從零或很小的數值 突然上升到運行電壓。在這個電壓上升的暫態過程中變 壓器可能會嚴重飽和，產生很大的暫態勵磁電流。這個 電流稱為勵磁涌流。減少不平衡電流的主要措施：1計算變比與實際變比 不一致產生的不平衡電流的補償。2減少因電流互感器 性能不同引起的穩態不平衡電流。應盡可能使用型號性 能完全相同的D級電流互感器使兩側電流互感器的磁化 曲線相同，以減少不平衡電流。3減少電流互感器的暫 態不平衡電流，常采用在差動回路中接

38、入具有速飽和特 性的中間變流器的方法通常還要采用其他增加鐵心飽 和的輔助措施，如帶加強型速飽和中間變流器差動保 護。4單相變壓器勵磁涌流有以下特點：（1）在變壓器空載 合閘時，涌流是否產生以及涌流大小與合閘角有關，合 閘角a =0和a =n時勵磁涌流最大。（2）波形完全偏離 時間軸一側，并且出現間斷。涌流越大，間斷角越小。（3）含有很大成分的非周期分量，間斷角小，非周期 分量大。（4）含有大量高次諧波分量，而以二次諧波為 主。間斷角越小，二次諧波也越小。三相變壓器勵磁涌 流有以下特點：（1）由于三相電壓之間有120的相位 差，因而三相勵磁涌流不會相同，任何情況下空載投入 變壓器，至少在兩相中要

39、出現不同程度的勵磁涌流。（2） 某相勵磁涌流可能不再偏離時間軸的一側，變成了對稱 性涌流。其它兩相仍為偏離時間軸一側的非對稱性涌 流。對稱性涌流的數值比較小。非對稱性涌流仍含有大 量的非周期分量，但對稱性涌流中無非周期分量。（3） 三相勵磁涌流中有一相或兩相二次諧波較小，但至少有 一相比較大。（4）勵磁涌流的波形仍然是間斷的，但間 斷角顯著減小，其中又以對稱性涌流的間斷角最小。但 對稱性涌流有另外一個特點：勵磁涌流的正向最大值與 反向最大值之間的相位角差120。這個相位差稱為波 寬，先按穩態故障電流的波寬為180。防止勵磁涌流 引起縱差動保護的誤動：1采用速飽和中間變流器;2二 次諧波制動的方

40、法；3間斷角鑒別的方法。勵磁涌流的鑒別方法可以分為頻域特征鑒別和時域特 征鑒別兩類，1和2屬于前者，3屬于后者。4變壓器主保護通常采用差動保護和瓦斯保護還應裝設 相間短路和接地短路的后備保護，后備保護的作用是為 防止由外部故障引起的變壓器繞組過電流，并作相鄰原 件保護的后備并在可能的條件下作變壓器內部故障主 保護后備。4.變壓器的相間短路后備保護：通常采用過電流保護、 低電壓啟動的過電流保護、復合電壓啟動的過電流保護 以及負序過電流保護等，也有采用阻抗保護作為后被保 護的情況。靈敏度級別比較：（1）過電流保護：按躲過可能出現的 最大負荷電流整定。啟動電流較大，對升壓變壓器或容 量較大降壓變壓器

41、，靈敏度往往不能滿足f可用低壓啟 動的過電流保護；（2）低電壓啟動的過電流保護：對升 壓變壓器，一側接電壓互感器，另一側故障，不能滿足 靈敏度的要求，用兩組低電壓繼電器接變壓器的電壓互 感器，接線復雜f已廣泛用復合電壓啟動過電流保護和 負序電流保護；復合電壓啟動的過電流保護：對大容量變壓器 和發電機組，額定電流很大，故障電流很小，不能滿足 作為相鄰元件后被保護要求f采用負序電流保護（不對 稱故障時靈敏度）零序電流保護1、11段動作電流的整定原則：其動作電流按下時整定11K K 1111K為可靠系數，取1.2； K為零序電流分支系數；1 re1b為鄰相元件零序電流保護后備段的動作電流；動作時限

42、t3=t3+At，t4=t3+At配合：零序電流保護I段與相鄰元 件零序電流保護I段相配合；零序電流保護II段與相鄰 元件零序電流保護后備段配合。零序電流差動保護的動作判據與一般差動保護一樣， 整定原則為：（1）躲過外部單相接地故障時的不平衡電 流。不平衡電流的計算公式與一般電流差動保護類似。（2）躲過勵磁涌流情況下和外部三相故障時產生的零 序不平衡電流。勵磁涌流對零序電流差動保護而言是穿 越性電流，理論上不會產生不平衡電流，三相故障時一 次側也無零序電流。實際中產生的零序不平衡電流是由 于各個電流互感器傳變誤差引起的。零序電流差動保護 的動作電流比一般電流差動保護小，因此在變壓器內部 單相接

43、地故障時靈敏度比較高。自耦變壓器高中壓側零序電流的測量方法：由于自耦 變壓器高、中壓兩側具有共同的接地中性點，兩側的零 序電流保護不能接于中性線的電流互感器上，而應分別 接于本側三相電流骨干器的零序電流濾過器上。變壓器保護（配置原則）包括：瓦斯保護，縱差動保 護或電流速斷保護，外部相間短路和接地短路時的后備 保護，過負荷保護，過勵磁保護，其他非電量保護。縱差動保護動作電流的整定原則：（1）躲過外部短路 時的最大不平衡電流；（2）躲過變壓器的最大勵磁電流；（3）躲過電流互感器二次回路斷線引起的差電流。 第七章發電機的故障類型及保護方式主要有：定子繞組相間短路對1MW以上發電機的定 子繞組及其引出

44、線的相間短路，應裝設縱差動保護。定子一相繞組內的匝間短路一一當定子繞組星 形接線、每相有并聯分支且中性點側有分支引出端時， 應裝設橫差保護；200MW及以上的發電機有條件時可裝 設雙重化橫差保護。定子繞組單相接地對直接連接于大于規定 的允許值時，應裝設有選擇性的接地保護故障。轉子繞組一點接地或兩點接地對于發電機 勵磁回路的一點接地故障，對于1MW及以下的小型發電 機可裝設定期檢測裝置；對1MW以上的發電機應裝設專 用的勵磁回路一點接地保護裝置。轉子勵磁回路勵磁電流異常下降或完全消失一 一對于發電機勵磁消失故障，在發電機不允許失磁運行 時，應在自動滅磁開關斷開時連鎖開發電機的斷路器； 對采用半導

45、體勵磁以及100MW及以上采用電機勵磁的發 電機，應增設直接反應發電機失磁時電氣參數變化的專 用失磁保護。2發電機定子繞組短路故障的特點：1發生單相接地， 由于電弧引發故障點處相間短路2直接發生線棒間絕緣 擊穿形成相間短路3發生單相接地，然后由于電位的變 化引發其他地點發生另一點接觸構成兩點接地短路4發 電機端部放電構成相間短路5定子繞組同一相的匝間短 路故障。發電機定子相間短路的縱差保護有哪幾種接線方式:1）發電機縱差保護的動作邏輯：由于發電機中性點為 非直接接地，當發電機內部發生相間短路時，當兩 相或兩相以上差動繼電器動作時，可判斷為發電機 內部發生短路故障；而僅有一相差動繼電器動作 時，則判為TA斷線。為了對付發生一點在區內接 地而另外一點在區外接地引起的短路故障，當有一 相差動繼電器動作且同時有負序電壓時也判定為 發電機內部短路故障。這種動作邏輯的特點是單相 TA斷線不會誤動，因此可省去專用的TA斷線閉鎖 環節，且保護安全可靠。2）發電機不完全縱差保護接線：通常大型的汽輪或水輪發電機沒相定子繞組均為兩個或者多個并聯分 支。若僅引入發電機的中性點側部分分支電