資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。繼電保護(hù)工作基本知識(shí)電流互感器電流互感器(CT)是電力系統(tǒng)中很重要的電力元件,作用是將一次高壓側(cè)的大電流經(jīng)過(guò)交變磁通轉(zhuǎn)變?yōu)槎坞娏鞴┙o保護(hù)、測(cè)量、錄波、計(jì)度等使用,本局所用電流互感器二次額定電流均為5A,也就是銘牌上標(biāo)注為100/5,200/5等,表示一次側(cè)如果有100A或者200A電流,轉(zhuǎn)換到二次側(cè)電流就是5A。電流互感器在二次側(cè)必須有一點(diǎn)接地,目的是防止兩側(cè)繞組的絕緣擊穿后一次高電壓引入二次回路造成設(shè)備與人身傷害。同時(shí),電流互感器也只能有一點(diǎn)接地,如果有兩點(diǎn)接地,電網(wǎng)之間可能存在的潛電流會(huì)引起保護(hù)等設(shè)備的不正確動(dòng)作。如圖1.1,由于潛電流IX的存在,因此流入保護(hù)裝置的電流IY≠I,當(dāng)取消多點(diǎn)接地后IX＝0,則IY＝I。IYIYIIX保護(hù)裝置CT繞組在一般的電流回路中都是選擇在該電流回路所在的端子箱接地。可是,如果差動(dòng)回路的各個(gè)比較電流都在各自的端子箱接地,有可能由于地網(wǎng)的分流從而影響保護(hù)的工作。因此對(duì)于差動(dòng)保護(hù),規(guī)定所有電流回路都在差動(dòng)保護(hù)屏一點(diǎn)接地。IIX保護(hù)裝置CT繞組圖1.1圖1.1電流互感器實(shí)驗(yàn)1、極性實(shí)驗(yàn)功率方向保護(hù)及距離保護(hù),高頻方向保護(hù)等裝置對(duì)電流方向有嚴(yán)格要求,因此CT必須做極性試驗(yàn),以保證二次回路能以CT的減極性方式接線,從而一次電流與二次電流的方向能夠一致,規(guī)定電流的方向以母線流向線路為正方向,在CT本體上標(biāo)注有L1、L2,接線盒樁頭標(biāo)注有K1、K2,試驗(yàn)時(shí)經(jīng)過(guò)重復(fù)開斷的直流電流從L1到L2,用直流毫安表檢查二次電流是否從K1流向K2。線路CT本體的L1端一般安裝在母線側(cè),母聯(lián)(線?)和分段間隔的CT本體的L1端一般都安裝在I母或者分段的I段側(cè)。接線時(shí)要檢查L(zhǎng)1安裝的方向,如果不是按照上面一般情況下安裝,二次回路就要按交換頭尾的方式接線。2、變比實(shí)驗(yàn)CT需要將一次側(cè)電流按線性比例轉(zhuǎn)變到二次側(cè),因此必須做變比試驗(yàn),試驗(yàn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)CT是一穿心CT,其變比為(600/N)/5,N為升流器穿心次數(shù),如果穿一次,為600/5。對(duì)于二次是多繞組的CT,有時(shí)測(cè)得的二次電流誤差較大,是因?yàn)槠渌位芈烽_路,是CT磁通飽和,大部分一次電流轉(zhuǎn)化為勵(lì)磁涌流,此時(shí)應(yīng)當(dāng)把其它未測(cè)的二次繞組短接即可。同理在安裝時(shí)候,未使用的繞組也應(yīng)該全部短接,可是要注意,有些繞組屬于同一繞組上有幾個(gè)變比不同的抽頭,只要使用了一個(gè)抽頭,其它抽頭就不應(yīng)該短接,如果該繞組未使用,只短接最大線圈抽頭就能夠。變比試驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)CT二次電流分別為0.5A,1A,3A,5A,10A,15A時(shí)CT的二次電流。3、繞組的伏安特性試驗(yàn)理想狀態(tài)下的CT就是內(nèi)阻無(wú)窮大的電流源,不因?yàn)橥饨缲?fù)荷大小改變電流大小,實(shí)際中的CT只能在一定的負(fù)載范圍內(nèi)保持固定的電流值,伏安特性就是測(cè)量CT在不同的電流值時(shí)允許承受的最大負(fù)載,即10%誤差曲線的繪制。伏安特性試驗(yàn)時(shí)特別注意電壓應(yīng)由零逐漸上升,不可中途降低電壓再升高,以免因磁滯回線關(guān)系使伏安特性曲線不平滑,對(duì)于二次側(cè)是多繞組的CT,在做伏安特性試驗(yàn)時(shí)也應(yīng)將其它二次繞組短接。ZfhI1e ERxZfhI1e ERxm0I1標(biāo)為CT一次電流對(duì)其額定一次電流的倍數(shù)。圖1.2根據(jù)所測(cè)得U,I2值得到RX1,Rx1＝U/I2,找出與二次回路負(fù)載Rx最接近的值,在圖上找到該負(fù)荷對(duì)應(yīng)的m0,該條線路有可能承受的最大負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)倍數(shù)m,比較m和m0的大小,如果m＞m0,則該CT不滿足回路需求,如果m≤m0,該CT能夠使用。伏安特性測(cè)試點(diǎn)為I2在0.5A,1A,3A,5A,10A,15A時(shí)的二次繞組電壓值。圖1.2電壓互感器電壓互感器(PT)的作用是將高電壓成比例的變換為較低(一般為57V或者100V)的低電壓,母線PT的電壓采用星形接法,一般采用57V繞組,母線PT零序電壓一般采用100V繞組三相串接成開口三角形。線路PT一般裝設(shè)在線路A相(用于檢同期和檢無(wú)壓,所有保護(hù)的電壓均取自母線PT),采用100V繞組。若有些線路PT只有57V繞組也能夠,只是需要在DISA系統(tǒng)中將手動(dòng)同期合閘參數(shù)中的100V改為57V。PT變比測(cè)試由高壓專業(yè)試驗(yàn)。PT的一、二次也必須有一個(gè)接地點(diǎn),以保護(hù)二次回路不受高電壓的侵害,二次接地點(diǎn)選在主控室母線電壓電纜引入點(diǎn),由YMN小母線專門引一條半徑至少2.5mm永久接地線至接地銅排。PT二次只能有這一個(gè)接地點(diǎn)(嚴(yán)禁在PT端子箱接地),如果有多個(gè)接地點(diǎn),由于地網(wǎng)中電壓壓差的存在將使PT二次電壓發(fā)生變化,這在《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問(wèn)答》(以下簡(jiǎn)稱《技術(shù)問(wèn)答》)上有詳細(xì)分析。電流互感器二次繞組不允許開路。電壓互感器二次繞組不允許短路。CT與PT工作時(shí)產(chǎn)生的磁通機(jī)理是不同的。CT磁通是由與之串聯(lián)的高壓回路電流經(jīng)過(guò)其一次繞組產(chǎn)生的。此時(shí)二次回路開路時(shí),其一次電流均成為勵(lì)磁電流,使鐵芯的磁通密度急劇上升,從爾在二次繞組感應(yīng)出高達(dá)數(shù)千伏的感應(yīng)電勢(shì)。PT磁通是由與PT并聯(lián)的交流電壓產(chǎn)生的電流建立的,PT二次回路開路,只有一次電壓極小的電流產(chǎn)生的磁通產(chǎn)生的二次電壓,若PT二次回路短路則相當(dāng)于一次電壓全部轉(zhuǎn)化為極大的電流而產(chǎn)生極大磁通,PT二次回路會(huì)因電流極大而燒毀。瓦斯繼電器瓦斯繼電器是變壓器重要的主保護(hù),安裝在變壓器油枕下的油管中。輕瓦斯主要反映在運(yùn)行或者輕微故障時(shí)由油分解的氣體上升入瓦斯繼電器,氣壓使油面下降,繼電器的開口杯隨油面落下,輕瓦斯干簧觸點(diǎn)接通發(fā)出信號(hào),當(dāng)輕瓦斯內(nèi)氣體過(guò)多時(shí),能夠由瓦斯繼電器的氣嘴將氣體放出。重瓦斯主要反映在變壓器嚴(yán)重內(nèi)部故障(特別是匝間短路等其它變壓器保護(hù)不能快速動(dòng)作的故障)產(chǎn)生的強(qiáng)烈氣體推動(dòng)油流沖擊擋板,擋板上的磁鐵吸引重瓦斯干簧觸點(diǎn),使觸點(diǎn)接通而跳閘。我局用瓦斯繼電器分有載瓦斯繼電器,油管半徑一般為50mm或者80mm,本體瓦斯繼電器,油管半徑一般80mm。瓦斯試驗(yàn)輕瓦斯試驗(yàn)33將瓦斯繼電器放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上固定,(繼電器上標(biāo)注箭頭指向油枕),打開實(shí)驗(yàn)臺(tái)上部閥門,從實(shí)驗(yàn)臺(tái)下面氣孔打氣至繼電器內(nèi)部完全充滿油后關(guān)閉閥門,放平實(shí)驗(yàn)臺(tái),打開閥門,觀察油面降低到何處刻度線時(shí)輕瓦斯觸點(diǎn)導(dǎo)通,我局輕瓦斯定值一般為250mm—350mm,若輕瓦斯不滿足要求,能夠調(diào)節(jié)開口杯背后的重錘改變開口杯的平衡來(lái)滿足需求。33重瓦斯試驗(yàn)(流速實(shí)驗(yàn))從實(shí)驗(yàn)臺(tái)氣孔打入氣體至繼電器內(nèi)部完全充滿油后關(guān)上閥門,放平實(shí)驗(yàn)臺(tái),打開實(shí)驗(yàn)臺(tái)表計(jì)電源,選擇表計(jì)上的瓦斯孔徑檔位,測(cè)量方式選在”流速”,再繼續(xù)打入氣體,觀察表計(jì)顯示的流速值為整定值止,快速打開閥門,此時(shí)油流應(yīng)能推動(dòng)檔板將重瓦斯觸點(diǎn)導(dǎo)通。重瓦斯定值一般為1.0—1.2m/s,若重瓦斯不滿足要求,能夠經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)指針彈簧改變檔板的強(qiáng)度來(lái)滿足需求。密閉試驗(yàn)同上面的方法將起內(nèi)部充滿油后關(guān)上閥門,放平實(shí)驗(yàn)臺(tái),將表計(jì)測(cè)量方式選在”壓力”,打入氣體,觀察表計(jì)顯示的壓力值數(shù)值為0.25MPa,保持該壓力40分鐘,檢查繼電器表面的樁頭跟部是否有油滲漏。二次回路的標(biāo)號(hào)為了便于二次回路的施工與日常維護(hù),根據(jù)”四統(tǒng)一”的原則,必須對(duì)電纜和電纜所用芯進(jìn)行編號(hào),編號(hào)應(yīng)該做到使用者能根據(jù)編號(hào)了解回路用途,能正確接線。二次編號(hào)應(yīng)根據(jù)等電位的原則進(jìn)行,就是電氣回路中遇于一點(diǎn)的導(dǎo)線都用同一個(gè)數(shù)碼表示,當(dāng)回路經(jīng)過(guò)接點(diǎn)或者開關(guān)等隔離后,因?yàn)楦綦x點(diǎn)兩端已不是等電位,因此應(yīng)給予不同的編號(hào),下面將具體的解釋些常見(jiàn)編號(hào)電纜的編號(hào)本間隔電纜的編號(hào)本間隔電纜的編號(hào)該電纜所在一次間隔的種類該電纜所在一次間隔的種類該電纜所在一次間隔的調(diào)度編號(hào)尾數(shù)該電纜所在一次間隔的調(diào)度編號(hào)尾數(shù)本間隔電纜的編號(hào):一般從101開始編號(hào),以先間隔各個(gè)電氣設(shè)備至端子箱電纜,再端子箱至主控室電纜,先電流回路,后控制回路,再信號(hào)回路,最后其它回路(如電氣聯(lián)鎖回路,電源回路)的順序,逐條編號(hào),同一間隔電纜編號(hào)不允許重復(fù)。該電纜所在一次間隔的種類:采用英文大寫字母表示,220KV出線間隔E,母聯(lián)EM,旁路EP,110KV出線間隔Y,母聯(lián)YM,旁路YP,分段YF,35KV出線間隔U,分段UF,10KV出線間隔S,分段SF,電容器C,主變及主變各側(cè)開關(guān)B,220KVPT:EYH,110KVPT:YYH,35KVPT:UYH,10KVPT:SYH。該電纜所在一次間隔的調(diào)度編號(hào)尾數(shù):如白沙變電站的豆沙線調(diào)度編號(hào)261,這里就編1,1#主變編1,1母PT編1,依此類推,如果該變電站只有一路旁路,或者一個(gè)母聯(lián)或者分段開關(guān),不需要編號(hào)。各個(gè)安控裝置如備自投,故障解列,低周減載等的電纜不單獨(dú)編號(hào),統(tǒng)一將電纜歸于裝置所控制的間隔依照上面的原則編號(hào)。電源電纜編號(hào)電源種類電源種類電纜號(hào)數(shù)電纜號(hào)數(shù):電源電纜聯(lián)系全站同一一次電壓等級(jí)的所有間隔,因此應(yīng)該單獨(dú)統(tǒng)一編號(hào),一般從01開始依順序編號(hào)電源種類:交流電源編JL,直流電源編ZL。由上面可知,所有相同間隔的相同功能電纜除了首位數(shù)有區(qū)別,其它數(shù)字應(yīng)該是一樣的。號(hào)頭的編號(hào)電流回路編號(hào)編號(hào)電流流入裝置的順序相別電流流入裝置的順序:流入第一個(gè)裝置為1,流出后進(jìn)入下一個(gè)裝置為2,依次類推。編號(hào):一般的CT有四組繞組,保護(hù)用的編號(hào)41,遙測(cè)、錄波用42,計(jì)度用44,留一組備用。相別:A、B、C、N,N為接地端。比較特殊的電流回路:220KV母差:A320、B320、C320、N320;110KV母差:A310、B310、C310、N310;主變中性點(diǎn)零序電流:L401,N401;主變中性點(diǎn)間歇零序電流:L402,N402。PT所在位置電壓等級(jí)PT所在位置電壓等級(jí)相別電壓等級(jí):本變電站一次電壓等級(jí),由羅馬數(shù)值表示,高壓側(cè)Ⅰ,中壓側(cè)Ⅱ,低壓側(cè)Ⅲ,零序電壓不標(biāo)。PT所在位置:PT在I母或者母線I段上,保護(hù)遙測(cè)等標(biāo)630,計(jì)度用標(biāo)630’,PT在II母或者母線II段上,則分別標(biāo)640與640相別:A、B、C為三相電壓,L為零序電壓。線路電壓編號(hào)A609。電壓回路接地端都統(tǒng)一編號(hào)N600,可是開口三角形接地端編N600’或者N600△以示區(qū)別。傳統(tǒng)的同期回路需要引入母線開口三角形電壓回路的100V抽頭用來(lái)與線路電壓做同期比較,該抽頭編號(hào)Sa630或者a630。控制回路普通開關(guān)主變高壓側(cè)開關(guān)主變中壓側(cè)開關(guān)主變低壓側(cè)開關(guān)控制正電源1101201301控制負(fù)電源2102202302合閘3或7103或107203或207303或307跳閘33或37133或137233或237333或337對(duì)于分相操作的220KV線路開關(guān),在上面的編號(hào)前還要加A、B、C相名加以區(qū)分。R3333白沙等非綜合自動(dòng)化站手動(dòng)跳閘:或者R3333綜合自動(dòng)化手動(dòng)遙控正電源L1,合閘L3,跳閘L33。母差跳閘R33。對(duì)于雙跳圈的220KV以上開關(guān),母差跳閘編R033與R133,跳閘回路編37與37’以示區(qū)別,這些方法也同樣適用與其它雙跳圈回路。主變非電量保護(hù):正電源01,本體重瓦斯03,有載重瓦斯05,壓力釋放07等(輕瓦斯屬于信號(hào)回路)。信號(hào)回路:701—999范圍的奇數(shù)編號(hào),一般信號(hào)正電源701,信號(hào)負(fù)電源702,801—899之間為遙測(cè)信號(hào),901—999之間為光字牌信號(hào)(現(xiàn)在很少用)。但在本局綜合自動(dòng)化站也有用801表示正電源,803—899為遙測(cè)信號(hào)的。電壓切換回路:731、733、735、737,白沙站也有用61、63代替731和733。電壓并列回路:890、892、894、896。母差刀閘信號(hào):01、71、73。電源回路:直流儲(chǔ)能電源+HM,－HM,交流電源~A,~B、~C、~N。以上編號(hào)是工作中常見(jiàn)的編號(hào),在下一章介紹二次回路時(shí)會(huì)做進(jìn)一步的標(biāo)注。基本二次回路電流與電壓回路一電流回路1A21A1A21A11B11C11B21C2第一個(gè)裝置A411B411C411N411第二個(gè)裝置A412B412C412N412圖2.1端子箱端子排以一組保護(hù)用電流回路(圖2.1)為例,結(jié)合上一章的編號(hào),A相第一個(gè)繞組頭端與尾端編號(hào)1A1,1A2,如果是第二個(gè)繞組則用2A1,2A2,其它同理。二、電壓回路母線電壓回路的星形接線采用單相二次額定電壓57V的繞組,星形接線也叫做中性點(diǎn)接地電壓接線。以變變電站高壓側(cè)母線電壓接線為例,如圖2.2YHaYHaYHbYHc1JBA601B601C601N6001ZK2ZK3ZKGA602B602C602A630IB630IC630I1YMa1YMb1YMcYMNJDC圖2.2(1)為了保證PT二次回路在莫端發(fā)生短路時(shí)也能迅速將故障切除,采用了快速動(dòng)作自動(dòng)開關(guān)ZK替代保險(xiǎn)。(2)采用了PT刀閘輔助接點(diǎn)G來(lái)切換電壓。當(dāng)PT停用時(shí)G打開,自動(dòng)斷開電壓回路,防止PT停用時(shí)由二次側(cè)向一次側(cè)反饋電壓造成人身和設(shè)備事故,N600不經(jīng)過(guò)ZK和G切換,是為了N600有永久接地點(diǎn),防止PT運(yùn)行時(shí)因?yàn)閆K或者G接觸不良,PT二次側(cè)失去接地點(diǎn)。(3)1JB是擊穿保險(xiǎn),擊穿保險(xiǎn)實(shí)際上是一個(gè)放電間隙,正常時(shí)不放電,當(dāng)加在其上的電壓超過(guò)一定數(shù)值后,放電間隙被擊穿而接地,起到保護(hù)接地的作用,這樣萬(wàn)一中性點(diǎn)接地不良,高電壓侵入二次回路也有保護(hù)接地點(diǎn)。(4)傳統(tǒng)回路中,為了防止在三相斷線時(shí)斷線閉鎖裝置因?yàn)闊o(wú)電源拒絕動(dòng)作,必須在其中一相上并聯(lián)一個(gè)電容器C,在三相斷線時(shí)候電容器放電,供給斷線裝置一個(gè)不對(duì)稱的電源。(5)因母線PT是接在同一母線上所有元件公用的,為了減少電纜聯(lián)系,設(shè)計(jì)了電壓小母線1YMa,1YMb,1YMc,YMN(前面數(shù)值”1”代表I母PT。)PT的中性點(diǎn)接地JD選在主控制室小母線引入處。(6)在220KV變電站,PT二次電壓回路并不是直接由刀閘輔助接點(diǎn)G來(lái)切換,而是由G去啟動(dòng)一個(gè)中間繼電器,經(jīng)過(guò)這個(gè)中間繼電器的常開接點(diǎn)來(lái)同時(shí)切換三相電壓,該中間繼電器起重動(dòng)作用,裝設(shè)在主控制室的輔助繼電器屏上。對(duì)于雙57V繞組的PT,另一組用于表計(jì)計(jì)度,接線方式與上面完全一致,公用一個(gè)擊穿保險(xiǎn)1JB,只是編號(hào)略有不同,能夠參見(jiàn)上一章的講解。母線零序電壓按照開口三角形方式接線,采用單相額定二次電壓100V繞組。如圖2.3。YHaYHaYHbYHcSa601L602L601N600△G4ZK2JBSa602L630ISa630IYMn1SaYm Aa1YML圖2.3圖2.3(1)開口三角形是按照繞組相反的極性端由C相到A相依次頭尾相連。(2)零序電壓L630不經(jīng)過(guò)快速動(dòng)作開關(guān)ZK,因?yàn)檎＿\(yùn)行時(shí)U0無(wú)電壓,此時(shí)若ZK斷開不能及時(shí)發(fā)覺(jué),一旦電網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)保護(hù)就無(wú)法正確動(dòng)作。(3)零序電壓尾端N600△按照《反措》要求應(yīng)與星形的N600分開,各自引入主控制室的同一小母線YMn,同樣,放電間隙也應(yīng)該分開,用2JB。(4)同期抽頭Sa630的電壓為－Ua,即－100V,經(jīng)過(guò)ZK和G切換后引入小母線SaYm。補(bǔ)充知識(shí):開口三角形為什么要接成相反的極性?在圖2.4中,電網(wǎng)D點(diǎn)發(fā)生不對(duì)稱故障,故障點(diǎn)D出現(xiàn)零序電動(dòng)勢(shì)E0,零序電流I0從線路流向母線,母線零序電壓U0卻是規(guī)定由母線指向系統(tǒng),因此必須將零序電壓按照相反方向接線才能使零序功率方向是由母線指向系統(tǒng)。這是傳統(tǒng)接線方式,在保護(hù)實(shí)現(xiàn)微機(jī)化后,零序電壓由保護(hù)計(jì)算三相電壓矢量和來(lái)自產(chǎn),不再采用母線零序繞組,這樣接線是為了備用。圖2.4圖2.4MJI0U0E0D線路電壓的接法線路PT一般安裝在線路的A相,采用100V繞組。A601N600A609ZKYHx(1)線路電壓的ZK裝在各自的端子箱。A601N600A609ZKYHx圖2.5保護(hù)裝置(2)線路電壓采用反極性接法,U

x=－100V,與零序電壓的抽頭Usa比較進(jìn)行同期合閘。圖2.5保護(hù)裝置(3)線路電壓的尾端N600在保護(hù)屏的端子上經(jīng)過(guò)短接線與小母線的下引線YMn端子相連。電壓操作系統(tǒng)輔助繼電器屏前面介紹了在220KV變電站中,母線電壓引入時(shí),并不是直接由PT刀閘輔助接點(diǎn)來(lái)切換,而是經(jīng)過(guò)輔助接點(diǎn)啟動(dòng)輔助繼電器屏上的中間繼電器,用中間繼電器的常開接點(diǎn)進(jìn)行切換,該回路如圖2.61GWJ1GWJ2GWJ3GWJ4GWJ1QJ2QJ13BK890892894896105103102101+KM－KM1RD2RD5ZK5ZK1151171QJ2GWJ4GWJIGIIGI母PT端子箱ZKII母PT端子箱ZKI母PT刀閘輔助接點(diǎn)II母PT刀閘輔助接點(diǎn)母聯(lián)或分段的刀閘與開關(guān)輔助接點(diǎn)串聯(lián)圖2.61GQM2GQM731733MDL2G1GMDL2G1GA609A609A609A609(1)PT刀閘輔助接點(diǎn)IG和IIG去啟動(dòng)中間繼電器1GWJ,2GWJ,3GWJ,4GWJ,利用1GWJ與3GWJ的常開接點(diǎn)去代替圖2.2與圖2.3的G,為了防止輔助接點(diǎn)接觸不良,需要兩對(duì)接點(diǎn)并接。(2)1GQM和2GQM是電壓切換小母線,電壓切換用于雙母線接線方式,1GQM和2GQM分別是間隔運(yùn)行于I母和II母的切換電源,由圖2.6可知,在該母線PT運(yùn)行時(shí)(IG或IIG合上),電壓切換小母線才能帶電(2GWJ與4GWJ合上),要么是在電壓并列時(shí),1QJ合上勾通1GQM和2GQM。5ZK開關(guān)在端子箱,能夠根據(jù)需要人工切斷該小母線電源。(3)BK是電壓并列把手開關(guān),電壓并列是指雙母線其中一條母線的PT退出運(yùn)行,可是該母線依然在運(yùn)行中,將另外一條母線上的PT二次電壓自動(dòng)切換到停運(yùn)PT的電壓小母線上。二次電壓要并列,必須要求兩條母線的一次電壓是同期電壓,因此引入母聯(lián)的刀閘和開關(guān)的輔助接點(diǎn)。同時(shí),即便兩條母線同期但分列運(yùn)行,如果II母采用了I母的電壓,當(dāng)連接在II母上的線路有故障時(shí),I母電壓卻無(wú)變化,這樣II母線路的保護(hù)就可能拒動(dòng)。因此只有母聯(lián)開關(guān)在運(yùn)行時(shí)候才允許二次電壓并列。電壓并列回路由圖2.7表示。圖中只畫出A相電壓的并列,需要并列的有YMa,YMb,YMc,YML,SaYM。單母線分段接線的電壓并列同理。2QJ2QJ1YMa2YMa圖2.7(4)信號(hào)2GWJ2GWJ4GWJIGIIG1QJ701901903切換電源消失電壓并列動(dòng)作圖2.8圖2.8隨著繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在有些220KV間隔回路沒(méi)有采用1GQM和2GQM小母線的731和733電源,而是直接采用該間隔保護(hù)的第三組操作電源(下一節(jié)將講述)來(lái)當(dāng)該間隔的731和733。白沙變電站290開關(guān)既是。因此在白沙站工作要注意這兩種不同的方式。計(jì)度表屏二、電壓切換回路(以CZX-12型為代表)計(jì)度表屏1021ZZJ2ZZJ7317331021ZZJ2ZZJ7317331G1G4G4G2G2G7357377317331YQJ2YQJ4D1694D1704D1714D171CZX-12CZX-12旁路保護(hù)裝置計(jì)度表屏計(jì)度表屏圖2.9圖2.9(1)圖2.9是線路或主變間隔的切換圖,旁路開關(guān)間隔沒(méi)有4G回路(結(jié)合一次系統(tǒng)圖2.11)。線路運(yùn)行在某一母線,該母線刀閘合上,導(dǎo)通電源,4D169或4D170和1ZZJ或2ZZJ動(dòng)作。1ZZJ與2ZZJ是普通電磁型繼電器,裝設(shè)在計(jì)度屏上,一般用型號(hào)DZY-207,用于計(jì)度電壓的切換(圖2.13),計(jì)度只切換A、B、C三相電壓,圖中只畫出A相。(2)當(dāng)旁路帶路時(shí),本線的4G合上,而旁路開關(guān)同樣要選擇是運(yùn)行在I母還是II母,旁路的1YQJ1與2YQJ1同樣需要?jiǎng)幼?因此,本線的1ZZJ和2ZZJ也能夠動(dòng)作,該線路表計(jì)仍能夠繼續(xù)計(jì)度。III(3)圖2.10是CZX-12型操作箱內(nèi)部回路,1YQJ1與2YQJ1是自保持型繼電器,是動(dòng)作線圈,是返回線圈,運(yùn)行于I母時(shí),1YQJ1動(dòng)作,2YQJ1返回,運(yùn)行于II母時(shí),2YQJ1動(dòng)作,1YQJ1返回,這樣母線電壓如圖2.12就切換進(jìn)保護(hù)裝置。自保持繼電器動(dòng)作后必須要返回線圈通電才能返回,能夠防止運(yùn)行中刀閘輔助接點(diǎn)斷開導(dǎo)致電壓消失,保護(hù)誤動(dòng)。1YQJ2與2YQJ2是普通繼電器用于信號(hào)回路,如圖2.14。III4D1694D1704D1694D1704D171IIIIII2YQJ12YQJ11YQJ11YQJ12YQJ21YQJ2圖2.10保護(hù)裝置保護(hù)裝置1YQJ12YQJ1A630IA640IA720I圖2.12I母I母II母1G2GDL3G4G旁母1G2GDL3G線路或主變間隔旁路間隔圖2.11保護(hù)裝置保護(hù)裝置1ZZJ2ZZJA630I’A720I’圖2.13A640I’7017011YQJ21YQJ22YQJ22YQJ2DL901903切換繼電器同時(shí)動(dòng)作信號(hào)交流失壓信號(hào)(母線PT失壓)本間隔開關(guān)輔助接點(diǎn)圖2.14這里要注意,交流失壓不但用了1YQJ2和2YQJ2的閉接點(diǎn),還串聯(lián)了開關(guān)的常開接點(diǎn),也就是說(shuō)只有開關(guān)在運(yùn)行時(shí)候才有必要發(fā)交流失壓信號(hào)。(4)圖2.12只畫出A相電壓的切換,現(xiàn)在保護(hù)一般需要A、B、C三相與Sa電壓的切換。切記注意N600不經(jīng)過(guò)該切換,是因?yàn)槿f(wàn)一該切換接點(diǎn)接觸不良,將使保護(hù)內(nèi)部電壓回路失去接地點(diǎn),而保護(hù)內(nèi)部相電壓也會(huì)不正確。同時(shí),所有PT的N600是同一母線YMn,也不需要切換?？墒菆D2.12也有缺陷,例如該裝置原運(yùn)行在I母后轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài),因其II母刀閘此時(shí)未合上,1YQJ1不能返回,保護(hù)內(nèi)仍有I母電壓,因此該保護(hù)不能算是徹底轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)。因此,現(xiàn)在的操作箱又做出了一點(diǎn)改動(dòng),示意圖2.15(未畫出旁路4G回路)。102731102731735’1G7351G7357357372G7372G737737733733圖2.151YQJ1II1YQJ1I1YQJ22YQJ12YQJ2I2YQJ1II圖2.151YQJ1II1YQJ1I1YQJ22YQJ12YQJ2I2YQJ1II該回路不再由另一把母線刀閘動(dòng)作來(lái)返回本母線刀閘動(dòng)作的繼電器,而是選用本刀閘的輔助常閉接點(diǎn)來(lái)返回繼電器,這樣就能解決上面的缺陷。在上了母差保護(hù)之后,圖2.9的電纜設(shè)計(jì)同樣遇到缺陷,比如在旁路帶路時(shí)候,旁路運(yùn)行在I母,那么4G,1YQJ接通操作箱,本線的1YQJ1動(dòng)作,那么在旁路倒母線刀閘時(shí)候,旁路兩把刀閘都合上,即4G,1YQJ,2YQJ都接通,這樣本線的1YQJ1,2YQJ1全部動(dòng)作,這與本線實(shí)際情況不一致,母差保護(hù)報(bào)警”刀閘異?！?。因此在龍頭1#主變已經(jīng)取消了旁路刀閘和4G回路,在旁路帶路時(shí)候改由把手開關(guān)直接選擇那段母線電壓直接引進(jìn)保護(hù)。(母差刀閘位置接線參見(jiàn)圖2.21)保護(hù)操作回路繼電保護(hù)操作回路是二次回路的基本回路,110KV操作回路構(gòu)成該回路的基本結(jié)構(gòu),220KV操作回路也是在該回路上發(fā)展而來(lái),同時(shí)保護(hù)的微機(jī)化也是將傳統(tǒng)保護(hù)的電氣量、開關(guān)量進(jìn)行邏輯計(jì)算后交由操作回路,因此微機(jī)保護(hù)僅僅是將傳統(tǒng)的操作回路小型化,板塊化。下面就講解110KV的操作回路。圖2.16。LD綠燈,表示分閘狀態(tài)HD紅燈,表示合閘狀態(tài)TWJ跳閘位置繼電器HWJ合閘位置繼電器HBJI合閘保持繼電器,電流線圈啟動(dòng)TBJI跳閘保持繼電器,電流線圈啟動(dòng)TBJV跳閘保持繼電器,電壓線圈保持KK手動(dòng)跳合閘把手開關(guān)DL1斷路器輔助常開接點(diǎn)DL2斷路器輔助常閉接點(diǎn)－KM+KM－KM+KM2RD1RD2RD1RDD3812LDD3812LDD31D53TWJD31D53TWJ開關(guān)機(jī)構(gòu)合圈開關(guān)機(jī)構(gòu)合圈7DL1TBJVHBJI7DL1TBJVHBJIHQHBJIHQHBJID41保護(hù)重合閘出口TBJVLP2HJD41保護(hù)重合閘出口TBJVLP2HJTBJITBJVTBJITBJVD74HYJKKTBJVD74HYJKKTBJVKK21KK21KKD44L356KKD44L356D1遠(yuǎn)方遙控跳合閘L1D1遠(yuǎn)方遙控跳合閘L1KKJKKJKKD42L3378KKD42L3378D212D212KKKKTYJTYJD71D71D46D46機(jī)構(gòu)氣壓接點(diǎn)機(jī)構(gòu)氣壓接點(diǎn)D47D4711D40DL2LP1TJ37TQTBJI保護(hù)跳閘出口開關(guān)機(jī)構(gòu)跳圈TBJIHDHWJ251J1HYJ253TYJJ211D40DL2LP1TJ37TQTBJI保護(hù)跳閘出口開關(guān)機(jī)構(gòu)跳圈TBJIHDHWJ251J1HYJ253TYJJ2圖2.16圖2.16(1)當(dāng)開關(guān)運(yùn)行時(shí),DL1斷開,DL2閉合。HD,HWJ,TBJI線圈,TQ構(gòu)成回路,HD亮,HWJ動(dòng)作,可是由于各個(gè)線圈有較大阻值,使得TQ上分的電壓不至于讓其動(dòng)作,保護(hù)調(diào)閘出口時(shí),TJ,TYJ,TBJI線圈,TQ直接勾通,TQ上分到較大電壓而動(dòng)作,同時(shí)TBJI接點(diǎn)動(dòng)作自保持TBJI線圈一直將斷路器斷開才返回(即DL2斷開)。(2)合閘回路原理與跳閘回路回路相同。(3)在合閘線圈上并聯(lián)了TBJV線圈回路,這個(gè)回路是為了防止在跳閘過(guò)程中又有合閘命令而損壞機(jī)構(gòu)。例如合閘后合閘接點(diǎn)HJ或者KK的5,8粘連,開關(guān)在跳閘過(guò)程中TBJI閉合,HJ,TBJV線圈,TBJI勾通,TBJV動(dòng)作時(shí)TBJV線圈自保持,相當(dāng)于將合圈短接了(同時(shí)TBJV閉接點(diǎn)斷開,合閘線圈被隔離)。這個(gè)回路叫防躍回路,防止開關(guān)跳躍的意思,簡(jiǎn)稱防躍。(4)KKJ是合后繼電器,經(jīng)過(guò)D1、D2兩個(gè)二極管的單相導(dǎo)通性能來(lái)保證只有手動(dòng)合閘才能讓其動(dòng)作,手動(dòng)跳閘才能讓其復(fù)歸,KKJ是磁保持繼電器,動(dòng)作后不自動(dòng)返回,KKJ又稱手合繼電器,其接點(diǎn)能夠用于”備自投”、”重合閘”,”不對(duì)應(yīng)”等。(5)HYJ與TYJ是合閘和跳閘壓力繼電器,接入斷路器機(jī)構(gòu)的氣壓接點(diǎn),在以SF6為滅弧絕緣介質(zhì)的開關(guān)中,如果SF6氣體有泄露,則當(dāng)氣體壓力降至危及滅弧時(shí)該接點(diǎn)J1和J2導(dǎo)通,將操作回路斷開,禁止操作。這里應(yīng)該注意是當(dāng)氣壓低閉鎖電氣操作時(shí)候,不應(yīng)該在現(xiàn)場(chǎng)用機(jī)械方式打跳開關(guān),氣壓低閉鎖是因?yàn)闅鈮阂巡荒軠缁?此時(shí)任何將開關(guān)斷開的方法性質(zhì)是一樣的,容易讓滅弧室炸裂,正確的方法是先把該斷路器的負(fù)荷去掉之后,再手動(dòng)打跳開關(guān)。(6)位置繼電器HWJ,TWJ的作用有兩個(gè),一是顯示當(dāng)前開關(guān)位置,二是監(jiān)視跳、合線圈,例如,在運(yùn)行時(shí),只有TQ完好,TWJ才動(dòng)作。前面講了,在開關(guān)運(yùn)行時(shí),TQ上有分壓,在開關(guān)斷開時(shí),HQ上有電壓。若跳、合圈的動(dòng)作電壓低于所分到的電壓開關(guān)會(huì)誤動(dòng)。根據(jù)規(guī)定,線圈電壓應(yīng)為直流全電壓的35%—70%,即77V—154V。這就是跳、合閘實(shí)驗(yàn)。注意做實(shí)驗(yàn)時(shí)候應(yīng)該讀取線圈動(dòng)作時(shí)候的負(fù)載電壓。隨著斷路器技術(shù)水平的發(fā)展,機(jī)構(gòu)內(nèi)部的二次回路已發(fā)生極大的變化,不再是單一斷路器的輔助接點(diǎn)DL,加入了彈簧儲(chǔ)能接點(diǎn),氣壓接點(diǎn)等(當(dāng)然,它們的邏輯圖依然能夠簡(jiǎn)化成圖2.16所示)。有時(shí)該二次回路與操作回路有不兼容的情況,以西安高壓開關(guān)廠的LW25-126型號(hào)開關(guān)為例,這個(gè)合閘回路能夠由圖2.17簡(jiǎn)單表示。CN合閘彈簧儲(chǔ)能接點(diǎn),儲(chǔ)能完畢后接點(diǎn)閉合QY開關(guān)內(nèi)部氣壓常開接點(diǎn),充氣完畢后接點(diǎn)閉合－KM+KM－KM+KMD381LDD381LD2TWJ2TWJQYCN52YKKQYCN52YKKHQDL1785HQDL1785D41DL2D41DL2RTQRTQ52Y52Y52Y52Y圖2.17圖2.17當(dāng)手動(dòng)合閘時(shí)KK動(dòng)作,合閘過(guò)程中DL1斷開,DL2閉合,整個(gè)回路由KK、DL2、R、52Y線圈勾通,52Y線圈動(dòng)作,52Y開接點(diǎn)閉合,合閘后回路LD、TWJ、52Y開接點(diǎn)、并聯(lián)的R和52Y時(shí)間接點(diǎn)、52Y線圈勾通(雖然52Y時(shí)間接點(diǎn)延時(shí)斷開,但不影響回路邏輯)。盡管這個(gè)回路阻值較大,不能讓LD亮,不能讓TWJ動(dòng)作,可是足以讓52Y線圈一直保持動(dòng)作狀態(tài),所有52Y閉接點(diǎn)一直斷開,HQ被隔離。即使是斷路器跳開,52Y閉接點(diǎn)也不會(huì)返回,影響了下一次合閘,此時(shí)就必須將操作電源斷開一下讓52Y復(fù)歸。該52Y回路設(shè)計(jì)是斷路器廠家機(jī)構(gòu)內(nèi)部的防躍功能,可是由于52Y與保護(hù)元件TWJ等的電氣參數(shù)不匹配,52Y線圈動(dòng)作電壓過(guò)小所致。為此,采用以下辦法解決此弊端:斷開D11和D12的短接線,D11直接接在斷路器輔助閉接點(diǎn)上,回路命名7’,如圖2.18簡(jiǎn)示。這種接線的缺點(diǎn)是TWJ和LD不再監(jiān)視合圈HQ是否完好。－KM+KM－KM+KMD387’DL121LDD387DL121LDTWJTWJDL17KKDL17KKHQ85HQ85D41D41圖2.18圖2.18操作回路最重要的也是最常見(jiàn)的故障信號(hào)是”控制回路斷線”,控制回路斷線原理如圖2.19控制回路斷線控制回路斷線TWJHWJ901701圖2.19當(dāng)HWJ與TWJ都不動(dòng)作時(shí)發(fā)”控制回路斷線”,現(xiàn)象是開關(guān)位置信號(hào)消失,位置指示燈熄滅,光字牌或者后臺(tái)機(jī)發(fā)信號(hào),保護(hù)報(bào)”THWJ”信號(hào)等?？刂苹芈窋嗑€故障原因一般有:(1)控制保險(xiǎn)損壞;(2)開關(guān)斷開狀態(tài)下未儲(chǔ)能(需一定的蓄能時(shí)間);(3)氣壓低機(jī)構(gòu)內(nèi)部氣壓接點(diǎn)斷開操作回路;(4)跳、合線圈有燒壞;(5)斷路器輔助接點(diǎn)接觸不良;(6)電纜芯37或7(7’)接線不穩(wěn)固;(7)TWJ或HWJ線圈被燒壞等。在用M調(diào)試臺(tái)做重合閘實(shí)驗(yàn)需要取外部接點(diǎn)信號(hào),一般取開關(guān)的合位接點(diǎn)信號(hào)。結(jié)合圖2.17,如果取跳位,在開關(guān)合閘之后,彈簧需要一段時(shí)間重新儲(chǔ)能,也就是說(shuō)跳位信號(hào)不能及時(shí)動(dòng)作(此時(shí)保護(hù)應(yīng)短時(shí)發(fā)”控制回路斷線”信號(hào),這是正常的),調(diào)試臺(tái)也就不能準(zhǔn)確模擬實(shí)際故障情況。這里簡(jiǎn)單介紹一下220KV線路等保護(hù)操作回路的問(wèn)題。220KV等級(jí)保護(hù)屬于雙操作電源配置,在第二章第二節(jié)切換電源中講到了第三組電源,其實(shí)第三組電源不是獨(dú)立的電源,如圖2.20所示,第三組電源在第一組電源有電時(shí)自動(dòng)切換至第一組電源,當(dāng)?shù)谝唤M電源消失時(shí)自動(dòng)切換到第二組電源。第三組電源主要用于壓力監(jiān)視回路,中間備用繼電器,主變風(fēng)機(jī)控制回路等。11JJ11JJ11JJ11JJ11JJ11JJ+KM1+KM2+KM3－KM3－KM2－KM11RD3RD4RD2RD圖2.20所有保護(hù)及安控裝置作用于該斷路器的出口接點(diǎn)都必須經(jīng)過(guò)該斷路器的操作系統(tǒng),不允許出口接點(diǎn)直接接入斷路器。其它回路1母差保護(hù)上線路刀閘位置信號(hào)回路母差保護(hù)需要判斷該間隔運(yùn)行在哪段母線上,一般采用該間隔的刀閘位置繼電器,結(jié)合圖2.9有圖2.21。圖2.21圖2.21母差保護(hù)信號(hào)公共端I母刀閘位置II母刀閘位置0171731YQJ12YQJ1圖2.10的刀閘輔助接點(diǎn)2失靈啟動(dòng)母差回路在220KV線路等保護(hù)中,還專門裝設(shè)有失靈保護(hù),失靈保護(hù)最核心的功能是提供一組過(guò)流動(dòng)作接點(diǎn)。在間隔發(fā)生故障時(shí)候本保護(hù)跳閘出口接點(diǎn)TJ2動(dòng)作,故障電流同時(shí)使失靈保護(hù)的LJ也動(dòng)作,這樣失靈啟動(dòng)母差。若本保護(hù)在母差動(dòng)作之前把故障切除,則TJ、LJ都返回,母差復(fù)歸,否則,母差保護(hù)將延時(shí)出口對(duì)應(yīng)該間隔的母差跳閘接點(diǎn)對(duì)其跟跳。若跟跳后該故障還存在,則母差上所有間隔的出口接點(diǎn)全部動(dòng)作(有些母差保護(hù)沒(méi)有跟跳功能)。在220KV系統(tǒng)中,由于是分相操作,分別提供三相接點(diǎn),使用時(shí)應(yīng)將三相接點(diǎn)并聯(lián),如圖2.2301母差保護(hù)信號(hào)公共端01母差保護(hù)信號(hào)公共端TJ2失靈啟動(dòng)母差TJ2失靈啟動(dòng)母差03LJ03LJ本間隔保護(hù)跳閘出口接點(diǎn)本間隔失靈保護(hù)過(guò)流接點(diǎn)本間隔保護(hù)跳閘出口接點(diǎn)本間隔失靈保護(hù)過(guò)流接點(diǎn)圖2.22圖2.22LJaTJaLJaTJa0301LJbTJb0301LJbTJbTJcTJcLJcLJc圖2.23圖2.233不一致保護(hù)在有些失靈保護(hù)中還提供了不一致保護(hù)功能,不一致又叫非全相,反應(yīng)在斷路器處于單相或兩相運(yùn)行的情況下是否要把運(yùn)行相跳開。如圖2.24只要斷路器三相不全在跳閘位置或者合閘位置,非全相保護(hù)都要啟動(dòng),經(jīng)定值整定是否跳閘。圖2.24圖2.24TwJaTwJbTwJcHwJa失靈保護(hù)信號(hào)公共端失靈保護(hù)開關(guān)位置HwJbHwJc結(jié)合圖2.16,本間隔保護(hù)的開關(guān)位置信號(hào)4綜合重合閘回路220KV斷路器屬于分相操作機(jī)構(gòu),因此重合閘就分停用、單相重合閘,三相重合閘和綜合重合閘四種方式,由裝設(shè)在保護(hù)屏的重合閘把手開關(guān)人工切換。這四種方式的動(dòng)作特征如下:單重:單相故障單跳單重,多相故障三跳不重。三重:任何故障都三跳三重。綜重:單相故障單跳單重,多相故障三跳三重。停用:單相故障單跳不重,多相故障三跳不重。注意,選擇停用方式時(shí),僅僅是將該保護(hù)的重合閘功能閉鎖,而不是三跳,這是因?yàn)?20KV線路是雙保護(hù)配置,一套重合閘停用,另一套重合閘可能是在單重方式下運(yùn)行,因此本保護(hù)不能夠三跳。如果重合閘全部停用,為了保證在任何故障情況下都三跳,必須把”勾通三跳壓板”投上(對(duì)于220KV旁路開關(guān)只有一套保護(hù),因此要停用重合閘就必須先將”勾三壓板”投入)。整個(gè)回路如圖2.25本保護(hù)信號(hào)輸入公共端本保護(hù)信號(hào)輸入公共端勾通三跳壓板勾通三跳壓板勾通三跳GST1QK勾通三跳GST1QKTwJcTwJbTwJaTwJcTwJbTwJa單重方式65單重方式65圖2.16中的跳位綜重方式圖2.16中的跳位綜重方式4343三重方式21圖2.25三重方式21圖2.25勾通三跳信號(hào)閉鎖了重合閘,相當(dāng)與把重合閘放電,切換在單重方式時(shí)引入斷路器跳位接點(diǎn)是為了當(dāng)斷路器三跳時(shí)也能閉鎖重合。在220KV斷路器的操作回路中,還設(shè)有跳閘R端子和跳閘Q端子。它們是為外部其它保護(hù)對(duì)本斷路器跳閘出口接點(diǎn)而設(shè)計(jì)。跳閘后要啟動(dòng)重合閘的其它保護(hù)出口接點(diǎn)接Q端子,跳閘后將重合閘閉鎖的接R端子(如母差跳閘)。在110KV斷路器操作回路中與其對(duì)應(yīng)的是保護(hù)跳閘和手動(dòng)跳閘端子。5斷路器位置信號(hào)分相操作機(jī)構(gòu)斷路器必須三相都合上才能算是處于合閘位置,只要有一相斷路器跳開就屬于分閘狀態(tài),因此HWJ是串聯(lián),TWJ是并聯(lián)方式來(lái)發(fā)信號(hào)。TwJbTwJbTwJcHwJaHwJbHwJcTwJa701901903斷路器合閘位置斷路器分閘位置圖2.266復(fù)合電壓并聯(lián)啟動(dòng)復(fù)合電壓是指不對(duì)稱故障時(shí)的負(fù)序電壓和三相故障時(shí)的低電壓。在運(yùn)行中,若負(fù)序電壓大于整定值或低電壓低于整定值,復(fù)壓元件UB啟動(dòng)。復(fù)合電壓主要用于主變的后備保護(hù)。復(fù)壓并聯(lián)啟動(dòng)是指人工投入壓板或由主變其它側(cè)的復(fù)壓元件來(lái)滿足本側(cè)的復(fù)壓條件,如圖2.27,以主變高壓側(cè)后備保護(hù)為例。中壓側(cè)復(fù)壓元件中壓側(cè)復(fù)壓元件保護(hù)信號(hào)公共端31LP14本側(cè)復(fù)壓并聯(lián)啟動(dòng)中壓側(cè)復(fù)壓并聯(lián)啟動(dòng)高壓側(cè)UB32LP9UB低壓側(cè)復(fù)壓并聯(lián)啟動(dòng)高壓側(cè)33LP7保護(hù)信號(hào)公共端31LP14本側(cè)復(fù)壓并聯(lián)啟動(dòng)中壓側(cè)復(fù)壓并聯(lián)啟動(dòng)高壓側(cè)UB32LP9UB低壓側(cè)復(fù)壓并聯(lián)啟動(dòng)高壓側(cè)33LP7圖2.27低壓側(cè)復(fù)壓元件圖2.27低壓側(cè)復(fù)壓元件復(fù)壓并聯(lián)主要是考慮到在容量比較大的變壓器一側(cè)發(fā)生故障,其它側(cè)的電壓變化不大,此時(shí)其它側(cè)后備保護(hù)可能因?yàn)閺?fù)壓條件不滿足而復(fù)合電壓過(guò)流元件不能動(dòng)作。7主變風(fēng)機(jī)回路圖2.28所示了主變風(fēng)機(jī)控制的一般回路。ZK是選擇”自動(dòng)”/”手動(dòng)”把手開關(guān),C是交流接觸器,BK是單組風(fēng)機(jī)的電源開關(guān),RT是風(fēng)機(jī)的熱耦,WJ是主變溫度計(jì),一般設(shè)計(jì)為兩個(gè)值45℃和55℃,55℃時(shí)風(fēng)機(jī)啟動(dòng),45℃時(shí)風(fēng)機(jī)返回。GFL是主變后備保護(hù)提供的過(guò)負(fù)荷接點(diǎn),作過(guò)負(fù)荷啟動(dòng)風(fēng)機(jī)用(能夠?qū)⑷齻?cè)后備保護(hù)的GFL接點(diǎn)并聯(lián)使用)。因此風(fēng)機(jī)啟動(dòng)方式有三種:(1)手動(dòng)啟動(dòng)方式ZK的2、4直接啟動(dòng)ZJ,ZJ啟動(dòng)C(2)溫度啟動(dòng)方式ZK的1、3接通,溫度超過(guò)45℃時(shí)1ZJ動(dòng)作,超過(guò)55℃時(shí)ZJ動(dòng)作,1ZJ與ZJ的接點(diǎn)對(duì)ZJ線圈自保持,一直需要溫度下降到(3)過(guò)負(fù)荷啟動(dòng)方式主變過(guò)負(fù)荷時(shí),啟動(dòng)時(shí)間繼電器1SJ,延時(shí)啟動(dòng)ZJ。2SJ作用是延時(shí)報(bào)風(fēng)機(jī)故障信號(hào)。如圖2.29補(bǔ)充:220KV主變風(fēng)機(jī)啟動(dòng)方式與110KV主變?cè)硗耆恢隆Ｖ饕獏^(qū)別有兩點(diǎn)(1)220KV主變溫度計(jì)提供兩組溫度啟動(dòng)接點(diǎn),各個(gè)風(fēng)機(jī)能夠根據(jù)事先把手開關(guān)設(shè)定的”溫度I”或”溫度II”在不同的溫度逐一投入。(2)把手開關(guān)還設(shè)有”輔助”檔,當(dāng)運(yùn)行的風(fēng)機(jī)因故停止工作時(shí),把手開關(guān)在輔助擋風(fēng)機(jī)將自動(dòng)投入運(yùn)行。因?yàn)?20KV主變風(fēng)機(jī)控制二次回路比較復(fù)雜,這里就不再畫出,需要時(shí)能夠參考廠家提供圖紙。圖2.28圖2.28FCC1SJRTZJGFHWJ55°1SJ2SJWJ45°1ZJZJZJ1ZJ其它風(fēng)機(jī)ZK2413BKZJ~A~B~C~NA12A13A14N12N14CRD圖2.29圖2.292SJ701C901通風(fēng)故障8主變測(cè)溫回路主變測(cè)溫常見(jiàn)的是Pt100電阻,測(cè)溫原理如圖2.30這種方式測(cè)溫對(duì)Pt100電阻的精確度要求較高,就是導(dǎo)線上的電阻r影響也必須考慮,因此設(shè)計(jì)了T05+的補(bǔ)償回路,根據(jù)補(bǔ)償,就能夠獲得Pt上的壓降,再計(jì)算出Pt的電阻,最后對(duì)照Pt100的溫度和電阻的特性就能夠得到主變的溫度。測(cè)溫裝置rT05rT05+測(cè)溫裝置rT05rT05+rPtT05－rPtT05－溫度計(jì)內(nèi)部溫度計(jì)內(nèi)部圖2.30圖2.309有載調(diào)壓機(jī)構(gòu)S6”1—N”升壓極限位置開關(guān),在最高檔斷開;S7”N—1”圖2.31是有載調(diào)壓機(jī)構(gòu)的示意簡(jiǎn)圖。升壓時(shí)按鈕S1動(dòng)作,K1閉合,電機(jī)M正相序轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)壓機(jī)構(gòu)升檔,降壓時(shí)S2動(dòng)作,K2閉合,電機(jī)M反相序轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)壓機(jī)構(gòu)降檔。緊急停止時(shí)S3閉合,Q1動(dòng)作斷開操作回路。主變后備保護(hù)保護(hù)在過(guò)流時(shí)候,BTYJ動(dòng)作,閉鎖調(diào)壓。圖2.31圖2.31L1L2L3~A~B~C~NRDK1K2MBTYJLPQ1S1S2S3K2K1S6S7K1K2Q1L81L31L41L91021023過(guò)負(fù)荷閉鎖有栽調(diào)壓有載機(jī)構(gòu)的檔位顯示一般有三種,一種是一一對(duì)應(yīng)方式,如圖2.32,當(dāng)前在哪個(gè)檔位就哪個(gè)檔位帶電,另一種是BCD碼方式,按照8421記數(shù)方法,如圖2.33,在1檔時(shí)M1通,在2檔時(shí)M2通,在3檔時(shí)M1和M2都導(dǎo)通,在4檔時(shí)M3導(dǎo)通等等,還有一種是位數(shù)方法,如圖2.34,M11表示十位數(shù),帶電表示1,不帶電表示0,后面的M1—M10表示個(gè)位的0—10數(shù)字。M2M2M802M802801M1M801M2M3M803M811M11801M1M801M2M3M803M811M11801M801M1M802M3M803M80n801M801M1M2M802M3M4M803M804801M801M1M802M3M803M80n801M801M1M2M802M3M4M803M804圖2.32圖2.33圖2.34圖2.32圖2.33圖2.3410交直流電源回路斷路器需要交流電源柜內(nèi)照明,加熱,需要直流電源電機(jī)儲(chǔ)能(220V)或者作合閘電源(240V)。電源回路比較簡(jiǎn)單,這里只簡(jiǎn)單介紹一下。2#直流屏1#直流屏2#直流屏1#直流屏2RD1RD2RD1RD5432154321圖2.35至機(jī)構(gòu)5至機(jī)構(gòu)1至機(jī)構(gòu)4至機(jī)構(gòu)3至機(jī)構(gòu)2圖2.35至機(jī)構(gòu)5至機(jī)構(gòu)1至機(jī)構(gòu)4至機(jī)構(gòu)3至機(jī)構(gòu)2每個(gè)一次電源等級(jí)相同的間隔用一條主線路,主線路把所有該等級(jí)間隔的端子箱串聯(lián)起來(lái),圖2.34表示出了直流回路是一個(gè)手拉手的合環(huán)回路,每個(gè)端子箱都有一個(gè)開環(huán)的刀閘,這樣某個(gè)機(jī)構(gòu)要停止供電時(shí)只需要斷開它自己和旁邊某一側(cè)端子箱的刀閘即可,而不影響其它機(jī)構(gòu)的正常供電,在主線路上已經(jīng)有直流屏的出線保險(xiǎn)(1RD、2RD)因此只能是安裝刀閘不能是可熔保險(xiǎn)或者空氣開關(guān)?？墒窃诘綑C(jī)構(gòu)箱去的分支線路中還必須有可熔保險(xiǎn)或者空氣開關(guān)。這里要說(shuō)明一下合閘電源和儲(chǔ)能電源的不同點(diǎn),在以往的開關(guān)中,多是由操作電源動(dòng)作接觸器,接觸器的大容量接點(diǎn)接通合閘電源,開關(guān)的合閘線圈瞬間經(jīng)過(guò)沖擊大電流產(chǎn)生巨大磁場(chǎng),線圈中的鐵芯動(dòng)作帶動(dòng)開關(guān)動(dòng)觸頭連桿,把開關(guān)合上,因此合閘電纜都比較粗,用2×30以上的鋁芯電纜,在合閘瞬間直流屏受到的沖擊影響也比較大。現(xiàn)在的彈簧操作機(jī)構(gòu)開關(guān),都是事先由儲(chǔ)能電源將合閘彈簧儲(chǔ)能,合閘時(shí)操作電源經(jīng)過(guò)合圈,合圈中的鐵芯頂開固定彈簧的棘爪,彈簧瞬間釋放能量,由這個(gè)彈簧的彈性勢(shì)能能去推動(dòng)連桿將動(dòng)觸頭合上。經(jīng)過(guò)比較合閘電源和儲(chǔ)能電源的不同,因工作需要斷開運(yùn)行開關(guān)的合閘電源必須經(jīng)過(guò)調(diào)度部門的同意,因?yàn)楹祥l電源一旦斷開,開關(guān)重合閘就不起作用了。儲(chǔ)能電源不存在這個(gè)缺陷。交流回路與直流回路的結(jié)構(gòu)完全一致。變電站的音響信號(hào)回路自從變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化后,已徹底取消了原有的中央信號(hào)和音響系統(tǒng)。可是在宜賓局白沙和龍頭變電站等非綜合自動(dòng)化站仍在運(yùn)行,因其設(shè)計(jì)巧妙,物美價(jià)廉在許多用戶站中也得到了大量使用。同時(shí)該回路是一個(gè)比較完善的系統(tǒng)圖,因此需要對(duì)其有比較清楚的認(rèn)識(shí)。一閃光系統(tǒng)閃光回路的繼電器1ZJ、2ZJ都是直流屏本身自帶繼電器,閃光小母線(+)SM編號(hào)100裝設(shè)在直流屏和控制屏,再用電纜連接兩塊屏的小母線(在直流屏上均能看見(jiàn)以三個(gè)端子為一組的端子排,分別為+KM,—KM和SM)。其與操作回路圖構(gòu)成的閃光回路可用圖2.36表示。－KM－KM+KM(+)SM2RD2ZJ2ZJ2ZJ1ZJ1ZJ1TA1BDKK9101415LDHDDL1DL2TQHQ圖2.36－KM’100結(jié)合本書最后的附圖《非綜合自動(dòng)化的控制回路》分析,KK開關(guān)的9、10是合后狀態(tài),14、15是分后狀態(tài)。當(dāng)KK在合后狀態(tài),斷路器在分閘時(shí),負(fù)電源經(jīng)過(guò)不對(duì)應(yīng)回路與(+)SM接通,由于1ZJ線圈電阻存在,LD發(fā)出暗光,同時(shí)1ZJ時(shí)間接點(diǎn)延時(shí)動(dòng)作2ZJ,2ZJ常開接點(diǎn)延時(shí)閉合,1ZJ線圈被短路,LD發(fā)出明光,同時(shí)2ZJ常閉接點(diǎn)延時(shí)打開,1ZJ返回,2ZJ也返回,LD又發(fā)出暗光,一直延續(xù)下去。斷路器在合閘時(shí)的不對(duì)應(yīng)狀態(tài)同理。1TA是實(shí)驗(yàn)按鈕,白燈1BD能起到監(jiān)視電源的作用,1TA和1BD裝設(shè)在中央信號(hào)控制屏。這里的+KM、—KM和(+)SM母線是直流屏上的母排,我們接出控制電源后到每塊保護(hù)屏的小母線上(這里只畫出了保護(hù)屏的—KM’小母線),然后每個(gè)保護(hù)有專用的控制保險(xiǎn)(這里只畫出2RD),每一路保護(hù)的不對(duì)應(yīng)回路都并聯(lián)接在—KM’和(+)SM之間。不對(duì)應(yīng)信號(hào)的復(fù)歸,只需要將把手KK開關(guān)打在短路器相應(yīng)位置即可。二事故音響系統(tǒng)中央信號(hào)系統(tǒng)由事故信號(hào)與預(yù)告信號(hào)兩部分組成,事故信號(hào)除了上面的燈光信號(hào)外,還必須要有音響信號(hào),事故信號(hào)用電笛,預(yù)告信號(hào)分瞬時(shí)預(yù)告信號(hào)和延時(shí)預(yù)告信號(hào),預(yù)告信號(hào)用電鈴,音響信號(hào)需要有自動(dòng)復(fù)歸重復(fù)動(dòng)作的功能。KK開關(guān)的1、3和19、17是合后狀態(tài);沖擊繼電器1XMJ在線圈ZC突然經(jīng)過(guò)電流,或者電流突然變化時(shí),ZC動(dòng)作,當(dāng)電流穩(wěn)定時(shí),ZC返回。圖2.37圖2.37XPM2SYMII2SYMI727I727II1SXJ2SXJ1JJ1ZJ1SJ2ZJZJ1SJDDZJZJZCZJ1ZJYJAZC1RD2RD－XM+XMSYM2TA1SXJ2SXJ311917TWJ7017087029294KKKK沖擊繼電器1XMJ圖2.16中跳位。在不對(duì)應(yīng)瞬間ZC線圈經(jīng)過(guò)突變電流,ZC啟動(dòng)ZJ線圈,ZJ的一個(gè)接點(diǎn)自保持ZJ線圈(因?yàn)閆C馬上就會(huì)返回,以備下一次啟動(dòng)),一個(gè)接點(diǎn)去啟動(dòng)電笛DD,還有一個(gè)接點(diǎn)去啟動(dòng)時(shí)間繼電器1SJ,1SJ開接點(diǎn)延時(shí)啟動(dòng)1ZJ線圈,1ZJ閉接點(diǎn)斷開讓ZJ返回,停止電笛。這個(gè)回路主要考慮到兩點(diǎn):1、啟動(dòng)回路ZC與音響回路ZJ裝置分開,以保證音響裝置一經(jīng)啟動(dòng)即與原來(lái)不對(duì)應(yīng)回路無(wú)關(guān),ZC馬上返回達(dá)到重復(fù)動(dòng)作的目的。2、時(shí)間繼電器1SJ很快能將音響信號(hào)解除(同時(shí)燈光信號(hào)保留),以免干擾處理事故。所有斷路器的不對(duì)應(yīng)回路都能夠接在SYM和－XM之間。由于220KV變電站10KV出線都是屬于開關(guān)間就地保護(hù),為了簡(jiǎn)化接線,按各母線段裝設(shè)單獨(dú)的事故信號(hào)小母線2SYMI和2SYMII。將10KV各個(gè)斷路器不對(duì)應(yīng)都接在XPM和2SYMI或2SYMII之間。該三根小母線裝設(shè)在10KV開關(guān)柜內(nèi)。當(dāng)10KV開關(guān)事故跳閘時(shí)首先啟動(dòng)事故信號(hào)繼電器2SXJI或2SYMII,該兩個(gè)繼電器各自一個(gè)接點(diǎn)去啟動(dòng)沖擊繼電器,一個(gè)接點(diǎn)去接通分段光字牌報(bào)警。2TA是手動(dòng)實(shí)驗(yàn)按鈕,能夠每天檢查音響回路。YJA是手動(dòng)解除音響按鈕。2TA、YJA裝設(shè)在中央信號(hào)控制屏上。1JJ能夠監(jiān)視XM電壓。三預(yù)告信號(hào)圖2.38圖2.382XJJ1JJPM1YBM2YBMKDM2XJJ2JJ2ZJ2ZJZJZJZCZJZC2TAYJA1ZJ9019033RD4RD7047032YBM1YBM709710+XM－XM沖擊繼電器2XMJ78101291115161314564312事故信號(hào)保險(xiǎn)熔斷控制回路斷線1ZKDL2SJGPGP預(yù)告信號(hào)裝置是當(dāng)設(shè)備故障或某些不正常運(yùn)行情況下能自動(dòng)發(fā)出音響和燈光信號(hào)的裝置。對(duì)某些瞬時(shí)異常信號(hào)能很快恢復(fù)正常,不必馬上發(fā)出告警,因此加延時(shí),成為延時(shí)預(yù)告信號(hào)。音響小母線1YBM、2YBM用與瞬時(shí)預(yù)告信號(hào),3YBM、4YBM用于延時(shí)預(yù)告信號(hào)。結(jié)合圖2.37與圖2.38會(huì)發(fā)現(xiàn)音響回路為了簡(jiǎn)化接線是作為整體來(lái)設(shè)計(jì),相互之間有聯(lián)系,所有元件統(tǒng)一編號(hào)。1RD、2RD是事故信號(hào)保險(xiǎn),3RD、4RD是預(yù)告信號(hào)保險(xiǎn)。1YBM1YBM2YBM15161314+XM－XM1ZKZC3RD4RD703901GP709710704外部接點(diǎn)圖2.39結(jié)合圖2.38與圖2.39來(lái)分析預(yù)告信號(hào)的動(dòng)作情況當(dāng)圖2.39外部信號(hào)接點(diǎn)動(dòng)作時(shí),圖中已標(biāo)出電流流動(dòng)方向,相應(yīng)的光字牌點(diǎn)亮,1ZK打在運(yùn)行位置,15與16,13與14接通沖擊繼電器的ZC動(dòng)作。與事故音響分析同理,電鈴DL發(fā)出預(yù)告信號(hào),同時(shí)2ZJ的另一個(gè)接點(diǎn)去啟動(dòng)圖2.37的1SJ,1SJ常開接點(diǎn)延時(shí)啟動(dòng)1ZJ,1ZJ的接點(diǎn)斷開圖2.38中的ZJ,中止預(yù)告信號(hào)。KDM是控制回路斷線小母線,由10KV系統(tǒng)公用,將10KV斷路器的控制回路斷線(圖2.19)接在PM與KDM上。同樣,PM和KDM裝在10KV開關(guān)柜內(nèi)。6654321GPGP789101112+KM1YBM2YBM－KM3RD4RD7047031ZK1ZK1ZK1ZK1ZK1ZK圖2.40在日常試驗(yàn)檢查光字牌的燈泡是否完好,能夠利用轉(zhuǎn)換開關(guān)1ZK打在試驗(yàn)位置,此時(shí)1ZK的接點(diǎn)導(dǎo)通如圖2.40,圖中已經(jīng)標(biāo)出電流的流動(dòng)方向。試驗(yàn)的時(shí)候,燈泡是串聯(lián)的,只要有一個(gè)燈泡損壞,該光字牌就不會(huì)亮。而1ZK在運(yùn)行時(shí)燈泡是并聯(lián)的,其中一個(gè)燈泡損壞不影響另一個(gè)燈泡工作。之因此實(shí)驗(yàn)時(shí)候用6對(duì)1ZK的接點(diǎn)串聯(lián),是為了1ZK在切換時(shí)候能更好的斷弧,因?yàn)橐粋€(gè)變電站光字牌比較多,也就是說(shuō)圖2.40中的負(fù)載比較大,對(duì)斷弧的要求也就較高。以上圖2.38至圖2.40是瞬時(shí)預(yù)告信號(hào)。其實(shí)延時(shí)預(yù)告信號(hào)與瞬時(shí)預(yù)告信號(hào)原理完全一樣。主要區(qū)別有三點(diǎn):1、增加一個(gè)沖擊繼電器3XMJ與時(shí)間繼電器2SJ,該3XMJ繼電器的ZJ啟動(dòng)后不直接啟動(dòng)2ZJ,而是去啟動(dòng)2SJ,由2SJ延時(shí)啟動(dòng)圖2.38的2ZJ。2、圖2.38的1ZJ接點(diǎn)不但能斷開2XMJ的ZJ,也要連接在3XMJ的ZJ上,能自動(dòng)斷開3XMJ的ZJ。3、增加一個(gè)與圖2.38接線方式完全一樣的延時(shí)信號(hào)把手2ZK和兩條延時(shí)音響小母線3YBM和4YBM。延時(shí)信號(hào)電源也是采用703和704。過(guò)負(fù)荷信號(hào)屬于延時(shí)信號(hào),可是卻接在瞬時(shí)信號(hào)上,這是因?yàn)楸Ｗo(hù)內(nèi)部已經(jīng)對(duì)過(guò)負(fù)荷接點(diǎn)延時(shí)動(dòng)作了,不需要再在音響系統(tǒng)中延時(shí)。四其它中央信號(hào)分析圖2.36,1JJ監(jiān)視了事故信號(hào)保險(xiǎn),可是監(jiān)視自身的2JJ卻無(wú)法發(fā)出信號(hào),因此還要另設(shè)一個(gè)回路來(lái)監(jiān)視3RD和4RD的運(yùn)行情況,如圖2.41,采用控制小母線KM和5RD,6RD來(lái)完成。－KM+KM(+)SM－KM+KM(+)SM1005RD6RD5RD1005RD6RD5RD1061052JJ1061052JJ2BD2BD2JJ2JJ圖2.41圖2.41正常運(yùn)行時(shí),2JJ開接點(diǎn)閉合,白燈2BD發(fā)出平光,同時(shí)也監(jiān)視了5RD與6RD的運(yùn)行情況,當(dāng)3RD、4RD斷開時(shí),2JJ閉接點(diǎn)閉合,BD接在閃光小母線(+)SM上發(fā)出閃光。保護(hù)裝置動(dòng)作后,還同時(shí)伴隨著機(jī)械掉牌,以便分析故障類型和保護(hù)動(dòng)作情況,因此還設(shè)有”掉牌未復(fù)歸”光字牌。圖2.42預(yù)告信號(hào)回路預(yù)告信號(hào)回路圖2.423RD4RD+XM－XMFMPM7161XJ2XJ掉牌未復(fù)歸信號(hào)7043RD4RD+XM－XM703重合閘動(dòng)作信號(hào)704保護(hù)重合閘接點(diǎn)703圖2.43專門設(shè)計(jì)了”掉牌”小母線FM和PM,電源與預(yù)告信號(hào)公用3RD、4RD,小母線一般設(shè)置在保護(hù)屏的頂端,簡(jiǎn)化了二次接線。只要全站有一個(gè)信號(hào)繼電器XJ未復(fù)歸,”掉牌”光字牌都會(huì)亮,提醒工作人員手動(dòng)復(fù)歸。我局在保護(hù)實(shí)現(xiàn)微機(jī)化后就取消了FM和PM,但很多用戶站還在使用。特別的,在圖2.42可知,”掉牌”信號(hào)不需要發(fā)音響信號(hào),因?yàn)橹暗谋Ｗo(hù)動(dòng)作已經(jīng)發(fā)出相應(yīng)的音響。同理,重合閘光字牌也不需要發(fā)音響信號(hào),因?yàn)橹暗拈_關(guān)動(dòng)作已經(jīng)發(fā)出事故音響信號(hào)。重合閘光字牌接線如圖2.43所示。同期裝置在白沙和龍頭變電站,還有同期控制系統(tǒng)。要合上一個(gè)斷路器,必須要用同期開關(guān)TK把待并兩側(cè)電壓送入同期比較裝置,將同期繼電器TJJ投入工作,插入防誤鎖,才能經(jīng)過(guò)KK開關(guān)合上斷路器。這種同期系統(tǒng)二次回路如圖2.42圖2.42圖2.42137591115135820818813815811895713312468A611A612N6011STK7252STK722TJJTJJTJJTHASSTQMaTQMa’YMn3THM2THM1THMA610A620N600723722721TKKK控制正電源至操作回路防誤鎖Sa630Sa640A734A609電壓切換圖中的同期繼電器TJJ有兩個(gè)線圈,若比較的電壓不同期,TJJ動(dòng)作,常閉接點(diǎn)打開。S是測(cè)量?jī)蓚€(gè)電壓的電壓表。TQMa和TQMa’是同期電壓小母線,由同期開關(guān)TK與1#手同期開關(guān)1STK把比較電壓送入TJJ。1THM、2THM和3THM是同期合閘小母線,操作回路正電源由TK送至1THM,再經(jīng)過(guò)1STK進(jìn)入同期回路,如果是用同期繼電器,正電源經(jīng)過(guò)同期接點(diǎn)進(jìn)入2THM;如果是手同期操作,則合上2#手同期開關(guān)2STK而且合上同期按鈕THA,正電源進(jìn)入3THM,然后插入防誤鎖,就能夠操作控制開關(guān)KK分合斷路器(結(jié)合附圖《非綜合自動(dòng)化的控制回路》)。母聯(lián)開關(guān)的同期回路與線路同期回路基本一致,只不過(guò)母聯(lián)的同期TK上的9和15分別引入的是Sa630和Sa640。注意,這里的同期合閘與保護(hù)的同期重合閘是不相同的,前者受人為控制,本質(zhì)上是手動(dòng)合閘,后者是保護(hù)的自動(dòng)重合閘。一般的同期需要滿足三個(gè)條件:1、電壓相等;2、頻率相等;3、相角相同即同步。可是在微機(jī)保護(hù)的同期重合閘中,使用了很巧妙的辦法:只記憶跳閘前線路電壓A609和母線電壓A630的相角差,再與重合閘時(shí)兩電壓的相角差做比較,誤差在20°內(nèi)就認(rèn)為是同期的。這是因?yàn)殡娋W(wǎng)的電壓等級(jí)是一定的,待并兩側(cè)電網(wǎng)的頻率是由各自的發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié),只要兩邊電網(wǎng)的相角差一致就認(rèn)為兩側(cè)并未失步,能夠同期。這和發(fā)電機(jī)并網(wǎng)是不同的。新型微機(jī)保護(hù)的工作原理本局的保護(hù)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)微機(jī)化,微機(jī)保護(hù)比起電磁型保護(hù)來(lái)講,能夠?qū)﹄姎饬窟M(jìn)行很復(fù)雜的計(jì)算,形成新的保護(hù)原理,從而開發(fā)出新種類的繼電器。這對(duì)調(diào)試保護(hù)提出了新的要求,因此必須熟悉這些原理,才能保證微機(jī)保護(hù)安裝調(diào)試的質(zhì)量。鑒于各保護(hù)都有專用的技術(shù)說(shuō)明書,這里只對(duì)書中部分難點(diǎn)作出詳細(xì)的分析。工頻變化量距離繼電器距離繼電器的工作方式是比較測(cè)量阻抗ZJ與整定值Zzd的大小.可是保護(hù)裝置是無(wú)法直接得到ZJ,需要對(duì)所測(cè)電壓和電流進(jìn)行計(jì)算,也就是說(shuō),能夠把比較阻抗的方程轉(zhuǎn)化為比較故障時(shí)候的極化電壓Up和工作電壓Uop的方法。極化電壓:故障點(diǎn)在故障前的電壓,是保護(hù)的記憶量;工作電壓:工作電壓的公司是保護(hù)選取采用的公式,該公式能在保護(hù)計(jì)算中能很好的區(qū)分出區(qū)內(nèi)故障和區(qū)外故障。工作電壓的公式:Uop=U－Zzd*I下面分析工頻變化量距離繼電器的工作原理正常運(yùn)行時(shí),輸電線路忽略線路阻抗的情況下線路電壓Uz處處相等。如圖3.1NMK~EN=EEM=EK~~EN=EEM=ENMK~EN=EEM=EK~~EN=EEM=EMN~MN~UzUzUzUzUzUzUzUzUzUzUzUzUzUz圖3.1圖3.1圖3.2圖3.2在線路K點(diǎn)發(fā)生金屬性接地短路,故障點(diǎn)電壓為零,相當(dāng)于在圖3.1的K點(diǎn)增加了一個(gè)反方向的電壓Uz。如圖3.2根據(jù)電路的疊加原理,就能夠?qū)D3.2分解為正常運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)(圖3.1)與故障分量網(wǎng)絡(luò)(圖3.3)。故障分量網(wǎng)絡(luò)就是工頻變化量分析的對(duì)象。圖3.3圖3.3MN~~KUzEN=0EM=0圖3.3只有一個(gè)附加電勢(shì)Uz,它的值就是故障前的母線電壓,這里選作極化量。一、作出區(qū)內(nèi)故障阻抗圖。圖3.4圖3.4圖3.4UzKZkZMFZZdUopMN△IZM:M側(cè)系統(tǒng)阻抗;ZK線路M側(cè)母線至K點(diǎn)阻抗;Zzd:保護(hù)整定值;工作電壓Uop:保護(hù)范圍末端F點(diǎn)的電壓;△I:電流故障分量。線路M側(cè)的保護(hù)動(dòng)作情況,Uz=(ZM+ZK)*△IUop=(ZM+Zzd)*△I作出函數(shù)U=△I*X的坐標(biāo)圖,圖3.5,當(dāng)X=(ZM+ZK)時(shí),U=Uz,當(dāng)X=(ZM+Zzd)時(shí),U=UopUUUopUopUMUzUMUzXZMXZMZZdZKZZdZK圖3.5圖3.5這里的Uop的電壓是實(shí)際是不存在的,只不是是保護(hù)計(jì)算出的一個(gè)比較電氣量,△UM=ZM*△I,是故障后母線電壓的電氣量。因此Uop=△UM+Zzd*△I。公式右邊所有的電氣量是能夠測(cè)到的,因此能夠計(jì)算出Uop的值。由圖3.5明顯能夠得到在區(qū)內(nèi)故障時(shí)候︱Uz︱<︱Uop︱(式3.1)同理能夠分析出正方向區(qū)外故障︱Uz︱>︱Uop︱(式3.2)二、反方向故障的阻抗圖如圖3.6△△IMMKKZZdZSUopNFZkUzZZdZSUopNFZkUz圖3.6圖3.6在M側(cè)反方向K點(diǎn)故障時(shí),Uop=Zs*△I,Uz=(ZZd+ZK+Zs)*△I。同樣作出函數(shù)U=△I*X的坐標(biāo)圖(圖3.7),當(dāng)X=Zs,U=Uop;當(dāng)X=(ZZd+ZK+Zs),U=Uz。Zs雖然無(wú)法實(shí)際測(cè)到,但︱Uz︱—︱Uop︱=︱(ZZd+ZK)*△I︱=︱ZZd*△I︱+△UM,公式右邊的數(shù)值也是能夠測(cè)得的,︱Uz︱—︱Uop︱>0。UUUzUopUMUzUopUMXZKZZdZSXZKZZdZS圖3.7圖3.7可知,在反方向故障時(shí)︱Uz︱>︱Uop︱(式3.3)歸納式3.1、式3.2和式3.3,就得到工頻變化量距離繼電器動(dòng)作方程︱Uz︱<︱Uop︱,同時(shí)也證明Uop作為工作電壓選擇的正確性。以上是以M側(cè)繼電器為分析對(duì)象,同理也能夠分析出N側(cè)繼電器動(dòng)作方程。三、工頻變化量距離繼電器的動(dòng)作特征正方向區(qū)內(nèi)故障,得到公式︱Uz︱<︱Uop︱,即︱ZM+ZK︱<︱ZM+Zzd︱,也就是︱ZK－(－ZM)︱<︱Zzd－(－ZM)︱動(dòng)作區(qū)間是圓點(diǎn)在－ZM,半徑為︱ZM+Zzd︱的圓內(nèi)。圖3.8該動(dòng)作區(qū)間包含了坐標(biāo)原點(diǎn),因此能很好的切除出口短路故障。用電氣變化量作為分析對(duì)象比普通阻抗繼電器更加靈敏,有關(guān)工頻變化量構(gòu)成的保護(hù)能夠閱讀本章第四節(jié)《復(fù)合距離繼電器》。ZS’ZZdZS’ZZdZZd圖3.9ZZd圖3.9ZSZSZkZk圖3.8圖3.8正方向區(qū)外或者反方向故障時(shí),令ZZd+Zs=Zs’,注意到ZK是M側(cè)的反方向,有︱ZS’－Zzd︱<︱ZS’－Zk︱,動(dòng)作區(qū)間是以Zs’為圓心,︱ZS’－Zzd︱?yàn)榘霃降纳蠏亪A,這個(gè)圓在整定值Zzd之外,因此不會(huì)誤動(dòng)做。圖3.9普通距離繼電器在南瑞系列保護(hù)中,作為后備保護(hù)的普通距離繼電器一般也是比較工作電壓與極化電壓來(lái)判定保護(hù)是否應(yīng)該動(dòng)作。極化量Up一般選擇用故障時(shí)候的正序電壓U1,因?yàn)樵诒认嗍嚼^電器中,極化量是作為基準(zhǔn)量與Uop比相,一般要求Up能保持故障前電壓的相位不變,幅值不能太小,比較容易取得的電氣量。正序電壓U1能夠很好的滿足要求。以A相故障分析23⑴23U1a=Ua12⑵12U1a=Ua13⑶13U1a=Ua⑷三相對(duì)稱故障U1a≈0(注:以上公式推導(dǎo)過(guò)程可參閱《技術(shù)問(wèn)答》第2版第23頁(yè))UopUpUopUp繼電器的比相方程－90°＜arg＜90°(式3.5)工作電壓:Uop=U－I*Zzd極化電壓:Up=－U1mUp=－(ZK+Zs)*I*ejδ在圖3.10中,線路K點(diǎn)發(fā)生故障時(shí),U1m=Em*eUp=－(ZK+Zs)*I*ejδjjδMNKEN=EEM=E~~UsUkMNKEN=EEM=E~~UsUk圖3.10圖3.10δENEMNM圖3.11這里需要解釋?duì)慕堑拇嬖?如果考慮正常運(yùn)行情況下負(fù)荷的潮流情況,上面分析的是電流從M側(cè)流向N側(cè),必須要有電勢(shì)角(也就是兩邊要有電位差)。如圖3.11,系統(tǒng)電勢(shì)EM超前M點(diǎn)電壓δ角,即公式中的δ＜0。如果電流是從EN流向EM,則EM落后M點(diǎn)電壓δ角,即公式中的＞0。δENEMNM圖3.11把以上的公式帶入式3.5,最后得到j(luò)δ－90°＜arg〔(Zk－Zzd)/(Zs+Zk)*e〕＜90jδ作出上式的動(dòng)作特征區(qū)間,有圖3.12。δ=0δδ=0δ=30°－ZsZzd③③00②－Zs’－Zs②－Zs’－Zsδ=－30°①①圖3.12圖3.12圖3.12給出了在δ=0、δ=－30°和δ=30°的三種動(dòng)作區(qū)間,結(jié)合上面的公式分析,在送電側(cè)δ＜0,動(dòng)作區(qū)間偏向第一象限,克服過(guò)渡電阻的能力強(qiáng),在受電側(cè),動(dòng)作區(qū)間偏向第二象限,能較好的躲避負(fù)荷阻抗。這里要注意兩點(diǎn):1、記憶回路提供的極化量并不是一直不變的,它只在故障瞬間保持故障前的狀態(tài),只有它幅值逐漸衰減,但在衰減的過(guò)程中保持相位不變。用圖3.13能夠表示出該動(dòng)作區(qū)間的變化過(guò)程,①是故障瞬間的暫態(tài)圓,②是故障過(guò)程中極化量衰減時(shí)的過(guò)渡圓,③是最終的穩(wěn)態(tài)圓。2、取用極化量是－U1m,而不是U1m,如果采用U1m,就得不到該動(dòng)作區(qū)間。以上主要解釋了在三相短路時(shí)候的動(dòng)作方程及特征區(qū)間,反應(yīng)接地故障的接地距離繼電器和反應(yīng)相間故障的相間距離繼電器與其原理基本一致,不同的地方有兩點(diǎn):1、極化量的選取,三相故障時(shí)選用記憶量,其它距離繼電器選用故障的正序分量,前面已經(jīng)很詳細(xì)的說(shuō)明了。2、接地距離繼電器由于零序電流的存在引入了零序補(bǔ)償系數(shù)K,因此它的工作為Uop=U－(I+3K*I0)Zzd,下面以A相故障為例,推導(dǎo)零序補(bǔ)償系數(shù)K的公式。UA=U1+U2+U0=Z1*I1+Z2*I2+Z0*I0=Z1*I1+Z1*I2+Z1*I0+Z0*I0－Z1*I0(一般的Z1=Z2)Z0－Z13Z1Z0－Z13Z1Z0－Z13Z1=Z1*IA+3Z1*()*I0Z0－Z13Z1=Z1*IA+3K*I0Z1(令K=)=(IA+3K*I0)*Z1UφIUφIφ+3K*I0UAIA+3K*I0同時(shí),變換公式得到Z1=,得到單相繼電器的接線方式為。南瑞系列保護(hù)接地距離I、II段還提供了能夠整定的穩(wěn)態(tài)角θ,θ能夠取0°,15°和30°動(dòng)作區(qū)間向第一象限偏移θ角,提高抗過(guò)渡電阻的能力。如圖3.14ZzdZzd12°θ=012°θ=0ZzdZzd－Zs－Zsθ=30－Zs－Zsθ=30°θ=15°θ=15°圖3.15圖3.14圖3.15圖3.14為了防止對(duì)側(cè)助增電流引起的超越,在I、II段中還提供了電抗繼電器,該繼電器大約向下傾斜12°,故其動(dòng)作區(qū)間如圖3.15。作為遠(yuǎn)后備保護(hù)的III段距離繼電器不設(shè)電抗繼電器,因?yàn)榧词故窍乱欢喂收铣竭M(jìn)本段的距離III段范圍內(nèi),下一段的距離I、II、III段動(dòng)作時(shí)間也比本段的距離III段動(dòng)作時(shí)間快,因此不需要。距離繼電器的超越在上一節(jié)中提到加入電抗繼電器是為了防止超越,這一節(jié)就分析為什么會(huì)出現(xiàn)超越。在系統(tǒng)中,線路經(jīng)過(guò)過(guò)渡電阻R接地,如圖3.16UmI1圖3.16UmI1圖3.16EM=EEN=EMN~~KZkZsRI1I2ZJ=因?yàn)閁m=Zk*I1+(I1+I2)*RI2I1I2I1I1+I2因此ZJ=Zk+R+*RI1+I2I2I1jθI2I1I2I1jθI2I1θ為I1和I2的夾角。jθjθ因此,ZJ在特征區(qū)間能夠用圖3.17表示,當(dāng)I1超前I2,θ＜0,I1落后I2,θ＞0,由于對(duì)側(cè)助增電流的角度的不確定性,在θ＜0時(shí),測(cè)量阻抗ZJ小于實(shí)際的阻抗(Zk+R),在II段的故障就有可能落在I段動(dòng)作。因此,我們?cè)O(shè)計(jì)了電抗繼電器來(lái)躲避這種情況。－Zs－ZsZkRθ=0θ＞0θ＜0距離II段距離I段K圖3.17復(fù)合距離繼電器在高頻保護(hù)中,南瑞公司902系列保護(hù)采用復(fù)合距離繼電器作為高頻方向元件。復(fù)合距離繼電器由兩部分組成,一部分是第一節(jié)講述的工頻變化量距離