工频变化量方向继电器原理的研究

工频变化量方向继电器原理的研究

继电器是电气控制系统中常见的一种电器元件，在工业自动化、电力系统、交通运输、航空航天等领域都有广泛的应用。工频变化量方向继电器是一种特殊的继电器，它能够实现对交流电源电流或电压的检测和控制，其中变化量方向的判断是其核心原理之一。

工频变化量方向继电器的工作原理是基于电流或电压的变化量方向来进行判断。在交流电路中，电流或电压的变化方向是由正向和反向两种状态来表示的。利用这一特性，工频变化量方向继电器可以通过对电流或电压的采样和比较，来实现对变化量方向的判断。

在实际应用中，工频变化量方向继电器通常由采样电路、比较电路和控制电路三部分组成。采样电路用于对电流或电压进行采样，一般采用电流互感器或电压互感器来实现。比较电路则用于对采样信号进行比较，一般采用比较器或运算放大器等电子元件来实现。控制电路则用于通过比较电路的输出信号来控制继电器的动作，一般采用触发器、计数器等电子元件来实现。通过这三部分电路的协同作用，可以实现对工频变化量方向的判断和控制。

工频变化量方向继电器的应用范围广泛，主要包括电力系统、电气控制系统、自动化设备等领域。在电力系统中，工频变化量方向继电器可以用于断路器的保护，实现对电力设备的安全控制。在电气控制系统中，工频变化量方向继电器可以用于控制电机的正反转，

实现对机械设备的控制。在自动化设备中，工频变化量方向继电器可以用于实现对机器人的控制，实现自动化生产。

工频变化量方向继电器是一种特殊的继电器，它通过对电流或电压的变化量方向的判断来实现对电气设备的控制和保护。随着电气自动化技术的不断发展，工频变化量方向继电器将在更广泛的领域得到应用，并为人们的生产和生活带来更多的便利和安全。

工频变化量原理及应用分析

工频变化量原理及应用分析 来源：[https://www.docsj.com/doc/6619016674.html,]机电之家·机电行业电子商务平台！ 在我国电力系统继电保护领域,南瑞继保公司无疑是占尽技术优势和市场优势的领头羊。之所以能够取得这样辉煌的成就,是与南瑞继保公司董事长、中国工程院院士沈国荣先生和他创立的“工频变化量”理论紧密联系在一起的。基于这种原理的保护装置在安全性、快速性、灵敏性和选择性等各方面都有很大的提高,但是在传统的教科书中并没有具体的理论讲述,厂家的说明书也很不详细。下面将从原理和实际应用方面进行具体地分析。 1 工频变化量Deviation of Power Frequency Component (DPFC)原理分析 工频变化量的理论基础为叠加原理,即电力系统发生故障时,经过渡电阻短路,可认为是过渡电阻下面的一点金属性短路,即该点对系统中性点电压为零,可认为该点与中性点之间串联2个大小相等、相位相反的电压源,依然保持该点与中性点间电压为零,见图1。 “叠加”有2个含义:①短路后任一点的电压,如保护安装处M母线的电压(即M点到中性点电压,是我们关心的,箭头向上表示电位为升,M母线为正,中性点为负,),等于2个图中相

应点的电压之和(二种状态)。②短路后某个支路的电流,如流过保护的电流,等于2图中相应支路的电流之和。从重叠原理本身来说,对△UF没有要求,可以任意取值,但在保护装置里△UF取短路点短路以前的电压,Es、ER为电源电势,在短路前后不变,因此,图1称为正常负荷状态,图2称短路附加状态,目的就是凑出这二种状态。 与常规的稳态量保护装置不同,基于工频变化量原理的保护装置只是“考虑”短路附加状态的各种电气量,而不考虑正常负荷状态的各种电气量。在附加状态中,只有短路点有一个电压源,电气量全部为变化量用符号△表示。微机保护中正在采样的U、I减去“历史”上采样出来的U、I,即为加在继电器上的△U、△I。Zs为保护背后电源的等值阻抗,ZR为保护正方向的所有阻抗,S为保护背后中性点,由下图4、图5可得出2个基本关系式: 2 变压器的工频变化量比率差动保护 变压器有70%左右的故障是匝间短路,为了提高小匝间短路时差动保护的灵敏度,常规的比率制动特性差动保护中的起动电流往往整定得较小,例如整定成0.3~0.5倍的额定电流,而且初始部份没有制动特性,见下图6。

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。 *注：比率制动差动即一个和电流（差动），一个差电流（制动），两者综合考虑，差电流越大，才能动作。 5.采样不同步 解决办法：改进技术 6.死区故障 解决办法：远跳 线路M、N侧。将M侧母线保护动作的接点接在电流差动保护装置的“远跳”端子上，保护装置发现该端子的输入接点闭合后立即向N侧发“远跳”信号。N侧接收到该信号后再经（也可不经）起动元件动作作为就地判据发三相跳闸命令并闭锁重合闸。

工频变化量方向继电器原理的研究

工频变化量方向继电器原理的研究 继电器是电气控制系统中常见的一种电器元件，在工业自动化、电力系统、交通运输、航空航天等领域都有广泛的应用。工频变化量方向继电器是一种特殊的继电器，它能够实现对交流电源电流或电压的检测和控制，其中变化量方向的判断是其核心原理之一。 工频变化量方向继电器的工作原理是基于电流或电压的变化量方向来进行判断。在交流电路中，电流或电压的变化方向是由正向和反向两种状态来表示的。利用这一特性，工频变化量方向继电器可以通过对电流或电压的采样和比较，来实现对变化量方向的判断。 在实际应用中，工频变化量方向继电器通常由采样电路、比较电路和控制电路三部分组成。采样电路用于对电流或电压进行采样，一般采用电流互感器或电压互感器来实现。比较电路则用于对采样信号进行比较，一般采用比较器或运算放大器等电子元件来实现。控制电路则用于通过比较电路的输出信号来控制继电器的动作，一般采用触发器、计数器等电子元件来实现。通过这三部分电路的协同作用，可以实现对工频变化量方向的判断和控制。 工频变化量方向继电器的应用范围广泛，主要包括电力系统、电气控制系统、自动化设备等领域。在电力系统中，工频变化量方向继电器可以用于断路器的保护，实现对电力设备的安全控制。在电气控制系统中，工频变化量方向继电器可以用于控制电机的正反转，

实现对机械设备的控制。在自动化设备中，工频变化量方向继电器可以用于实现对机器人的控制，实现自动化生产。 工频变化量方向继电器是一种特殊的继电器，它通过对电流或电压的变化量方向的判断来实现对电气设备的控制和保护。随着电气自动化技术的不断发展，工频变化量方向继电器将在更广泛的领域得到应用，并为人们的生产和生活带来更多的便利和安全。

继电保护知识

第一章概述 一、名词解释 1、继电器：继电器是当达到整定值时，将突然改变输出状态的一种自动器件。 2、继电保护装置：是由一个或若干个继电器连接而成，以实现某个（些）继电保护功能的装置。 3、选择性：是指首先由故障设备的保护切除故障，系统中非故障部分仍继续运行，以尽量缩小停电范围。当其保护或断路器拒动时，才由相邻设备的保护或断路器失灵保护切除故障。 4、速动性：是指保护装置应能尽快切除短路故障。 5、灵敏性：是指在设备的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置具有的反应能力。 6、可靠性：是指保护装置该动作时应动作，不该动作时别动作。 二、填空题 1、故障发生后对电力系统将造成的后果有：（烧坏故障设备）、（影响用户正常工作和产品质量）、（破坏电力系统稳定运行）。 2、电气设备运行超过额定电流时将引起：（过热）、（加速绝缘老化）、（降低寿命）、（引起短路）等。 3、继电保护的基本任务是（当电力系统故障时，能自动、快速、有选择地切除故障设备，使非故障设备免受损坏，保证系统其余部分继续运行）；（当发生异常情况时，能自动、快速、有选择地发出信号，由运行人员进行处理或切除继续运行会引起故障的设备）。 4、继电器是（当输入量达到整定值时将改变输出状态）的一种自动器件。继电保护装置由（一个或若干个继电器相连接）组成，一般分（测量）、（逻辑）、（执行）部分。 5、缩短故障切除时间就必须（缩短保护动作时间）和（减小断路器的跳闸时间）。 三、问答题 1、电力系统常见的故障、异常工作情况和事故是指什么？它们之间有何不同？又有何联系？ 答：最常见的故障指各种类型的短路，包括单相接地、两相短路、两相接地短路、三相短路和发电机、变压器绕组的匝间短路等。此外，还有输电线路，以及短路与断线组合的复故障等。 不正常情况指电气设备或线路正常工作遭到破坏，如过负荷、过电压、电力系统振荡、频率降低等，但未形成故障。 事故指人员伤亡、设备损坏、电能质量下降超过允许值和停电等。 故障可直接损坏电气设备，用户工作和产品质量受到影响，甚至破坏电力系统稳定运行，后果十分严重。异常工作情况对设备或用户以及电力系统的影响是缓慢的。事故不仅涵盖故障的后果还包括人员伤亡。 异常工作情况是造成严重故障的诱因之一。故障和异常情况若不及时处理将引发事故。 2、继电保护的基本原理有哪几种？ 答：基本原理有利用故障前、后电气量的显著变化如I、U;同时反应电压与电流之间数值变化如Z=U/I或相位变化如Φ＝ArgU/I;被保护设备两端电流相位（或功率方向）或大小的变化；故障时才出现的某些对称分量电流、电压或功率；非电气量变化如温度、气体等以及电气量波形和时域、频域分析上的特点等。3、继电保护的可靠性与哪些因素有关？ 答：可靠性与保护装置的制造、安装质量，设计，抗干扰和防不正确动作的措施以及调试、运行维护水平等因素有关。 4、什么叫灵敏系数？灵敏系数高说明什么？ 答：灵敏系数是在常见不利运行方式、不利故障类型以及合理选取短路点的情况下，故障参数计算值与保护动作参数之间的比值。 5、何谓主保护和后备保护？什么叫近后备和远后备、有何区别？什么情况下采用断路器失灵保护？ 答：主保护是指在设备的被保护范围内任何地点发生故障时，都能以最短时限（如瞬时）动作于跳闸。后备保护是指由于某种原因使故障设备保护装置或断路器拒绝动作时，由相邻设备的保护或故障设备的一套保护动作。 近后备是指某一设备同时装设两套保护，当该设备故障时，一套保护万一不动作，则由另一套保护动作于

继电保护知识讲义

继电保护课教案（№3）授课教师：钱嘉

浙西电力教育培训中心课时教案 授课时间：2010年1月日 第三章RCS－941A(B)输电线路保护 第一节RCS－941A线路保护装置 一、装置的应用 RCS－941A(B)为由微机实现的数字式高压线路成套快速变化装置。它包括完整的三段相间和接地距离及四段零序方向过流保护。RCS-941B还包括复合式距离方向元件和零序方向元件为主体的纵联保护，由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护。 RCS－941A用于无特珠要求的110KV高压输电线路。 RCS－941B用于要求全线快速跳闸的110KV高压输电线路。 二、装置的整体结构 装置的正面面板布置图。 装置的背面面板布置图。

具体硬件模块图见图 各插件原理说明 组成装置的插件有：电源插件（DC）、交流插件（AC）、低通滤波器（LPF），CPU插件（CPU）、通信插件（COM）、24V 光耦插件（OPT）、跳闸出口插件（OUT）、操作回路插件（SWI）、电压

切换插件（YQ）、显示面板（LCD）。 输入电流电压先经隔离互感器传变至二侧，成为小信号电压，然后一组进入VFC插件，将电压信号经压频变换器转换为频率信号，供CPU1,CPU2作保护测量 另一组信号进入MONI(CPU3)插件，由内部数模转换后作装置总起动元件。 1、直流电源模件（DC） 作用是将220V（或110V）直流电压变换成能满足各元件要求的弱电电源电压，有±12V、两路+24V、+5V电压。±12V供运算放大器用，一路+24V供信号、出口继电器用，另一路供光耦用，+5V为CPU使用。 2、交流输入模件(AC) 作用是将电压或电流变换成满足模/数变换器量程的电压。（电力系统的过压对数据采集系统有干扰作用，所以这一环节要采取一定的过电压防护措施和干扰抑制措施）交流电压互感器的变比时15：1共四组，为A,B,C三相母线电压和线路电压。U A 、U B 、U C 为三相电压输入，额定电压为 100 /√3 V；U X 为重合闸中检无压、检同期元件用的电压输入，额定电压为 100V 或 100 / √3V，当输入电压小于30V 时，检无压条件满足，当输入电压大于40V时，检同期中有压条件满足；如重合闸不投或不检重合，则该输入电压可以不接。如果重合闸投入且使用检无压或检同期方式（由定值中重合闸方式整定），则装置在正常运行时检查该输入电压是否大于40V，若小于40V，经10秒延时报线路TV断线告警，BJJ继电器动作。正常运行时测量 U X 与 U A 之间的相位差，与定值中的固定角度差定值比较，若两者的角度差大于。10°，则经500ms报“角差整定异常”告警。 电流电抗器变换比为In：0.35V,共四组,为A,B,C三相电流和零相电流I A、 I B、 I C、I0，分别为三相电流和零序电流输入，值得注意的是：虽然保护中零序方向、零序过过流元件均采用自产的零序电流计算，但是零序电流起动元件起动元件仍由外部的输入零序电流计算，因此如果零序电流不接，则所有与零序电流相关的保护均不能动作，如纵联零序

继电保护

第一节微机保护的硬件系统 一套微机保护由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬件系统是构成微机保护的基础，软件系统是微机保护的核心。图1-1表示出了微机保护的硬件系统构成，它由下述几部分构成：⑴微机主系统。它是由中央处理器（CPU）为核心，专门设计的一套微型计算机，完成数字信号的处理工作。⑵数据采集系统。完成对模拟信号进行测量并转换成数字量的工作。⑶开关量的输入输出系统。完成对输入开关量的采集和驱动小型继电器发跳闸命令和信号工作。⑷外部通信接口。⑸人机对话接口。完成人机对话工作。⑹电源。把变电站的直流电压转换成微机保护需要的稳定的直流电压。 微机主系统人机对话接口 图1-1 微机保护的硬件构成框图 一中央处理器CPU 它是微机主系统的大脑，是微机保护的神经中枢。软件程序需要在CPU的控制下才能遂条执行。当前，在微机保护中应用的CPU主要有以下一些类型： 1.单片微处理器 例如Intel公司的80X86系列，Motorola公司的MC683XX系列。其中32位的CPU例如MC68332具有极高的性能，在RCS900系列的主设备保护装置中得到了应用。16位的如Intel公司的80296，在RCS900型的线路、主设备保护中用到了该芯片。

2.数字信号处理器（DSP） 它将很多器件，包括一定容量的存储器都集成在一个芯片中，所以外围电路很少。因而这种数字信号处理器的突出特点是运算速度快、可靠性高、功耗低。它执行一条指令只需数十纳秒（ns），而且在指令中能直接提供数字信号处理的相关算法。因此特别适宜用于构成工作量较大、性能要求高的微机保护。在RCS900型的线路、主设备保护中，保护的计算工作都是由DSP来完成的，使用的芯片是AD公司的DSP-2181。二存储器 用以保存程序、定值、采样值和运算中的中间数据。存储器的存储容量和访问时间将影响保护的性能。在微机保护中根据任务的不同采用的存储器有下述三种类型的存储器。 ⒈随机存储器（RAM）。 在RAM中的数据可以快速地读、写，但在失去直流电源时数据会丢失。所以不能存放程序和定值。只用以暂存需要快速进行交换的临时数据，例如运算中的中间数据、经过A/D转换后的采样数据等。现在有一种称做非易失性随机存储器（NVRAM）它既可以高速地读/写，失电后也不会丢失数据，在RCS900保护中用以存放故障录波数据。 ⒉只读存储器（ROM）。 目前使用的是一种紫外线可擦除、电可编程的只读存储器——EPROM。EPROM 中的数据可以高速读取，在失电后也不会丢失，所以适用于存放程序等一些固定不变的数据。要改写EPROM中的程序时先要将该芯片放在专用的紫外线擦除器中，经紫外线照射一段时间，擦除原有的数据后，再用专用的写入器（编程器）写入新的程序。所以存放在EPROM中的程序在保护正常使用中不会被改写，安全性高。 ⒊电可擦除且可编程的只读存储器（EEPROM）。 EEPROM中的数据可以高速读取，且在失电后也不会丢失，同时不需要专用设备在使用中可以在线改写。因此在保护中EEPROM适宜于存放定值。既无需担心在失电后定值丢失之虞，必要时又可方便地改写定值。由于它可以在线改写数据，所以它的安全性不如EPROM。此外EEPROM写入数据的速度较慢，所以也不宜代替RAM 存放需要快速交换的临时数据。还有一种与EEPROM有类似功能的器件称作快闪（快擦写）存储器（Flash Memory），它的存储容量更大，读/写更方便。在RCS900型的保护中使用Flash存放程序，在软件中采取措施确保在运行中程序不会被擦写。 三数据采集系统 数据采集系统的作用是将从电压、电流互感器输入的电压、电流的连续的模拟信号转换成离散的数字量供给微机主系统进行保护的计算工作。在介绍数据采集系统前，先对若干名词作一些解释。 ⑴采样。在给定的时刻对连续的模拟信号进行测量称做采样。每隔相同的时刻对模拟信号测量一次称做理想采样。微机保护采用的都是理想采样。 ⑵采样频率s f。每秒采样的次数称做采样频率。采样频率越高对模拟信号的测 量越正确。但采样频率越高对计算机的运算速度的要求也越高，计算机必须在相邻两个采样时刻之间完成它的运算工作。否则将造成数据的堆积而导致运算的紊乱。在目前的技术条件下微机保护中使用的采样频率有600Hz、1000Hz、1200Hz三种。在南瑞继保电器公司原先生产的LFP900保护中使用的采样频率是600Hz和1000Hz。目前生产的RCS900保护中使用的采样频率是1200Hz。 ⑶采样周期s T。相邻的两个采样点之间的时间称做采样同期。显然采样同期与

零序方向-变化量方向-振荡闭锁

（一）零序方向继电器 对零序方向继电器的最基本要求是利用比较零序电压和零序电流的相位来区分正、反方向的接地短路。 ㈠ 正、反方向接地短路时，零序电压和零序电流的夹角。 (a) 正方向短路(b) 反方向短路 I 0 S 0Z I 0 U 0 I ) Z Z I U +=(c) 正方向短路相量图 (d) 反方向短路相量图 图3-2 正、反方向接地短路时的零序序网图和相量图 设零序方向继电器装在MN 线路的M 侧。在图3-2所示的零序序网图中， 加在继电器的上的零序电压、电流按传统方式规定它的正方向。零序电压的正方向是母线电压为正、中性点电压为负，图中电压箭头表示电位升方向。零序电流以母线流向被保护线路方向为其正方向。 900系列线路保护中的零序方向继电器采用比较零序功率的方法实现。 ()l I U P ??-??=cos 33000 （3-1）

l ?：为线路零序阻抗的阻抗角，取080 ?：为03U 超前于0 3I 的夹角，00I U arg =?。 （1）正方向故障时 根据图3-2（a ）所示的正方向短路的零序序网图，按上述规定的电压、 电流正方向可得： 00S Z I U -= （3-2） 如果系统中各元件零序阻抗的阻抗角都为080。正方向短路时根据（3-2）式，零序电压超前零序电流的角度为： ()()000000100180-=-=-==S S Z arg Z arg I U arg ? （3-3） 正方向短路时的相量图示于图3-2（c ）中。 因此得 ()0 00000033)80100cos(33cos 33I U I U I U P l ?-=--??=-??=?? 为负的最大值。故而正方向的零序方向继电器的动作方程可定为： ()()?? ???=-<-??==-<-??=时1当2033时5当133000000A I VA .cos I U P A I VA cos I U P N l N l ???? （3-4） 在正方向短路时正方向的零序方向继电器可以灵敏动作。 （2）反方向短路时 根据图3-2（b ）所示的反方向短路的零序序网图，按上述规定的电压、 电流正方向可得： )Z Z (I U R l 0 000+= （3-5） 反方向短路时根据（3-5）式，零序电压超前零序电流的角度为 ()()0000080=+==R l Z Z arg I U arg ? （3-6） 反方向短路时的相量图示于图3-2（d ）中。 当反方向短路时得： ()0 00000033)8080cos(33cos 33I U I U I U P l ?=-??=-??=?? 为正的最大值，故而反方向的零序方向继电器的动作方程为： ()VA cos I U P l 033000>-??=?? （3-7） 在反方向短路时，反方向的零序方向继电器可以灵敏动作。反方向的零序方向继电器的动作边界为VA 0，而正方向的零序方向继电器的动作

继电保护原理保护精品教案

西安电力高等专科学校继电保护课程教案

§6 电网的距离保护 §6-1 距离保护的基本原理 一、基本概念 距离保护是由阻抗继电器完成电压、电流比值测量，根据比值的大小来判断故障的远近，并利用故障的远近确定动作时间的一种保护装置。通常将该比值称为阻抗继电器的测量阻抗 表示为： K K K I U Z = 正常运行时，加在阻抗继电器上的电压为额定电压，电流为负荷电流，此时测量阻抗就是负荷阻抗： L N L K I U Z Z == 下图中k 点短路时，加在阻抗继电器上的电压为母线的残压k U ，电流为短路电流k I ，阻抗继电器的一次测量阻抗就是短路阻抗 ：k k k k I U l z Z =?= 由于N k U U <<，L k I I >>，因此L k Z Z <<。故利用阻抗继电器的测量阻抗可以区分故障与正常运行，并且能够判断出故障的远近。 故障点k 距离保护安装处越远，测量阻抗越大。因此测量阻抗越大，保护动作时间应当越长，并采用三段式距离保护来满足继电保护的基本要求。三段式距离保护的动作原则与电流保护类似。距离保护阶梯型时限特性见下图。 （1）I 段瞬时动作，为保证选择性，保护区不能伸出本线路，即测量阻抗小于本线路阻 抗时动作。引入可靠系数I rel K =（0.8～0.85），保护PD1的I 段动作阻抗为： MN rel act Z K Z I I =1.

（2）II 段延时动作，为保证选择性，保护区不能伸出相邻线路I 段保护区，即测量阻抗小于本线路阻抗与相邻线路I 段动作阻抗之和时动作。引入可靠系数（一般取0.8）， 保护PD1的II 段动作阻抗为：)(1.NP rel MN rel act Z K Z K Z I I I +=Ⅱ （3）III 段除了作为本线路的近后备保护外，还要作为相邻线路的远后备保护。其测量阻抗小于负荷阻抗时起动，故动作阻抗小于最小的负荷阻抗。动作时间与电流保护III 段时间有相同的配置原则，即大于相邻线路最长的动作时间。 二、距离保护组成 三段式距离保护的单相原理框图如上图所示，由起动元件、测量元件与逻辑回路三部分组成。 （1）起动元件 起动元件的主要作用是在被保护线路发生故障时起动保护装置或进入故障计算程序。采用负序电流及电流突变量元件作为起动元件。 （2）测量元件 测量元件完成保护安装处到故障点阻抗或距离的测量，并与事先确定好的整定值进行比较，当保护区内部故障时动作，外部故障时不动作。测量元件由I 、II 、III 段的阻抗继电器1KR 、2KR 、3KR 来完成。 （3）逻辑回路 逻辑回路一般由一些逻辑门与时间元件组成，用于判断保护区内部或外部故障，并在不同保护区内部故障时以相应的动作延时控制断路器的跳闸。 §6-2 阻抗继电器的分类与特性 一、阻抗继电器的分类与基本原理 阻抗继电器是距离保护的核心元件，它的作用是用来测量保护安装处故障点到故障点的阻抗（距离），并与整定值进行比较，以确定是保护区内部故障还是保护区外故障。 1.阻抗继电器分类 （1）阻抗继电器分类根据阻抗继电器的比较原理，阻抗继电器可以分为幅值比较式和相位比较式。 （2）根据阻抗继电器的输入量不同，阻抗继电器可以分为单相式（第I 型）和多相补偿式（第II 型）两种。 （3）根据阻抗继电器的动作边界（动作特性）的形状不同，阻抗继电器可以分为圆特

继电保护知识

CT不允许断路，PT不允许开路的原因 电流互感器二次侧不许开路运行。接在电流互感器副线圈上的仪表线圈的阻抗很小，相当于在副线圈短路状态下运行。互感器副线圈端子上电压只有几伏。因而铁芯中的磁通量是很小的。原线圈磁动势虽然可达到几百安或上千安匝或更大。但是大部分被短路副线圈所建立的去磁磁动势所抵消，只剩下很小一部分作为铁芯的励磁磁动势以建立铁芯中的磁通。如果在运行中时副线圈断开，副边电流等于零，那么起去磁作用的磁动势消失，而原边的磁动势不变，原边被测电流全部成为励磁电流，这将使铁芯中磁通量急剧，铁芯严重发热以致烧坏线圈绝缘，或使高压侧对地短路。另外副线圈开路会感应出很高的电压，这对仪表和操作人员是很危险的所以电流互感器二次侧不许断开。 为什么电压互感器二次侧不能短路？ 如果电压互感器的二次侧运行中短路，二次线圈的阻抗大大减小，就会出现很大的短路电流，使副线圈因严重发热而烧毁。因此在运行中互感器不允许短路。一般电压互感器二次侧要用熔断器。只有35千伏及以下的互感器中，才在高压侧有熔断器其目的是当互感器发生短路时把它从高压电路中切断 1、什么叫低周滑差闭锁？ 所谓的低周滑差就是频率的变化率，即df/dt;所谓的低周滑差闭锁就是df/dt小于滑差整定值！ 当系统频率低于整定值，且无低电压闭锁和滑差闭锁时，经整定延时，低周保护动作。我公司RCS－941定值为：低周滑差闭锁定值为5HZ/S;低周保护低频定值为45HZ；低周保护时间定值为10S， 不好意思再问：为什么要低周滑差闭锁低周保护？ 系统有功缺额造成频率降低是缓慢下降的，如频率降低过快例如大于5HZ/S，则可能是系统发生故障，此时低周不应动作，即滑差闭锁。 低电压闭锁是指二次电压低于60V（60%Ue)时，认为是电压回路断线或失压，此时应闭锁低周装置。 2、CT安装的位置不一样，以母线指向线路为方向，有的在开关的前面，有的在开关的后面，不知道大家知道是什么意思否？ 这是为了母差保护与线路保护的配合问题，目的是防止保护死区；母线保护用的CT是靠线路侧的，线路保护用的CT是靠母线侧的。 3、继电保护中的中央信号与遥信的差别？信息子站与后台的差别？ 在控制回路图中,中央信号接点为自保持接点,用于在中央控制室发光字牌,动作条件消失后，也必须到就地手动复归，不过这种回路是原始发光字牌的产物，目前看已经没有必要了； 所谓的遥信回路与中央信号回路最大不同点，就是遥信接点是瞬时动作接点；不过，对于网络计算机控制系统来说，无论是自保持接点，还是瞬时动作接点没有什么区别，对于计算机的记忆功能来说，没有必要在用自保持接点。 所谓信息子站，是相对于省局或网局的保护信息总站来说的，至于后台就是指用于监控或管理的微机。

10KV电力系统的继电保护的综合评价

10KV电力系统的继电保护的综合评价 摘要：本文对10kV电力系统中继电保护的现状进行了分析。对10kV 系统中应配置的继电保护及过电流保护装置进行了说明。并提出了采用零序电流保护来进行单相接地保护。关键词：10kV电力系统；继电保护；综合评价 1 10kV 系统的继电保护装置 1.1 继电保护装置的设置要求 按照工厂企业10kV 供电系统的设计规范要求，在10kV的供电线路、配电变压器和分段母线上一般应设置以下保护装置： （1）10kV线路应配置的继电保护 10kV线路一般均应装设过电流保护。当过电流保护的时限不大于0.5~0.7s，并没有保护配合上的要求时，可不装设电流速断保护；自重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时，应装设略带时限的电流速断保护。 （2）配电变压器应配置的继电保护 ①当配电变压器容量小于400kV A 时：一般采用高压熔断器保护; ②当配电变压器容量为400~630kV A，高压侧采用断路器时，应装设过电流保护，而当过流保护时限大于0.5s 时，还应装设电流速断保护；对于车间内油浸式配电变压器还应装设气体保护； ③当配电变压器容量为800kV A 及以上时，应装设过电流保护，而当过流保护时限大于 0.5s 时，还应装设电流速断保护；对于油浸式配电变压器还应装设气体保护:另外尚应装设温度保护。 （3）分段母线应配置的继电保护 对于不并列运行的分段母线，应装设电流速断保护，但仅在断路器合闸的瞬间投入，合闸后自动解除: 另外应装设过电流保护。如采用的是反时限过电流保护时，其瞬动部分应解除；对于负荷等级较低的配电所可不装设保护。 1.2 继电保护装置的设置 1.2.1 主保护和后备保护 10V供电系统中的电气设备和线路应装设短路故障保护。短路故障保护应有主保护、后备保护，必要时可增设辅助保护。当在系统中的同一地点或不同地点装有两套保护时，其中有一套动作比较快，而另一套动作比较慢，动作比较快的就称为主保护：而动作比较慢的就称为后备保护。即：为满足系统稳定和设备的要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护，就称为主保护；当主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护，就称为后备保护。后备保护不应理解为次要保护，它同样是重要的。后备保护不仅可以起到当主保护应该动作而未动作时的后备，还可以起到当主保护虽己动作但最终未能达到切除故障部分的作用。 除此之外，它还有另外的意义。为了使快速动作的主保护实现选择性，从而就造成了主保护不能保护线路的全长，而只能保护线路的一部分。也就是说，出现了保护的死区，这一死区就必须利用后备保护来弥补不可。后备保护包括近后备和远后备，当主保护或断路器拒动时，由相临设备或线路的保护来实现的后备称为远后备保护；由本级电气设备或线路的另一套保护实现后备的保护，就叫近后备保护。 1.2.2 辅助保护 为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护，称为辅助保护。另外，10kV 系统中一般可在进线处装设电流保护；在配电变压器的高压侧装设电流保护、温度保护(油浸变压器根据其容量大小尚应考虑装设气体保护)；高压母线分

2006年高考湖北卷理科综合试题及参考答案

期末考试课题 一、三变量表决器 1、题解： 举重运动设三名裁判，每个裁判分别判断选手的试举情况，成功点亮白灯，失败点亮红灯。有两盏或两盏以上的白灯则选手试举成功，否则失败。请你设计出一个电路，完成上述功能。 2、技术要求： (1)、画出完整的电路图，包括电源部分、逻辑部分、显示部分。电源部分采用三端稳压器即可，逻辑部分可以采用任何逻辑门电路，显示部分采用发光二极管即可，无需采用电流放大器。需要使用的芯片资料请自行在图书馆或网上查阅。图纸单独用手绘图，无需使用电脑和其它的绘图软件。 （2）、写出电路的工作原理，使用说明书，不低于1000字 （3）、要求在输出端使用红、白灯表示选手的最终试举结果，成功亮白灯，失败亮红灯。 二、8路彩灯控制器 1、题解： 用中小规模的集成电路设计一个8路彩灯控制器，用计数器和译码器作为核心元件。假如时钟脉冲已经产生，电路工作时8路彩灯依次点亮并循环。 2、技术要求： （1）、画出完整的电路图，包括电源部分、逻辑部分、显示部分。电源部分采用三端稳压器即可，逻辑部分可以采用任何计数器和译码器电路，彩灯采用发光二极管LED模拟即可，需要使用的芯片资料请自行在图书馆或网上查阅。图纸单独用手绘图，无需使用电脑和其它的绘图软件。 （2）、写出电路的工作原理，使用说明书，不低于1000字 （3）、要求有复位控制，复位按钮断开时彩灯熄灭，闭合时彩灯循环点亮。 三、四人抢答器 1、题解： 设计一台可供4名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。4名选手编号为1、2、3、4各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1、2、3、4。设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。接通电源后，将开关拨到”清除”状态，抢答器处于禁止状态,编号显示器不亮；将开关置于“开始”状态，抢答器开始工作。 2、技术要求： （1）、画出完整的电路图，包括电源部分、逻辑部分、显示部分。电源部分采用三端稳压器即可，逻辑部分可以采用任何逻辑器件，显示部分采用1个LED 数码管即可，需要使用的芯片资料请自行在图书馆或网上查阅。图纸单独用手绘图，无需使用电脑和其它的绘图软件。 （2）、写出电路的工作原理，使用说明书，不低于1000字 （3）、要求抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动

220kV线路保护原理

模块4 线路微机保护装置原理（ZY1900201004） 【模块描述】本模块包含了线路保护的配置及原理，通过对零序电流保护，距离保护，纵联保护，重合闸等原理的讲解，掌握线路保护装置的原理。 【正文】 一、220kV线路保护的配置 220kV线路保护一般分为四个部分，即纵联主保护、距离后备保护、零序后备保护及自动重合闸装置；而110kV输电线路保护一般只包括三个部分，即距离保护、零序保护和自动重合闸装置。两个电压等级的输电线路保护都包含了距离和零序保护，其原理基本相同，只是保护段的配置稍有不同，其最大的区别体现在三个部分：一是采用的保护后备方式不同，220kV线路保护一般采用近后备方式，通过双重化配置实现，而110kV线路保护一般采用远后备方式，只配置一套保护；二是220kV线路保护比110kV线路保护多配置了纵联主保护，可以实现全线速动；三是220kV线路保护自动重合闸装置一般采用单相重合闸功能，而110kV线路保护一般采用三相重合闸功能。 二、220kV线路保护原理 1．典型220kV线路微机保护装置原理 目前220kV线路微机保护装置配置的一般为：主保护为能实现全线速动的纵联保护，后备保护为阶段式相间距离和接地距离保护、阶段式零序保护（方向可投退，目前省内220kV线路的零序保护已将Ⅰ至Ⅲ段都退出，只投入了Ⅳ段），还有重合闸装置。纵联保护根据原理分类主要是分相差动、纵联方向和纵联距离，按纵联通道分为光纤通道和载波通道。目前省内系统220kV线路纵联保护载波通道主要采用专用高频收发信机构成所谓的高频保护，并按其工作方式又分为闭锁式和允许式两种，当然，也有少部分220kV线路纵联保护采用载波机通信构成载波保护，一般采用允许式工作方式。 例如，目前典型使用的产品中，光纤分相差动保护的典型产品为RCS-931、PSL-603、CSC-103（CSC-103）、WXH-803等，高频保护的典型产品为RCS-901（902）、PSL-601（602）、CSC-101（102）、WXH-801（802）等，RCS-901（902）、PSL-601（602）、CSC-101（102）、WXH-801（802）一般采用高频通道的闭锁式工作方式。 2．典型220kV线路微机保护装置保护原理比较 2.1南瑞公司的RCS900系列保护原理介绍 RCS-901A (B、D) 包括以纵联变化量方向和零序方向元件为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护，其中，RCS-901A 由三段式相间和接地距离及二个延时段零序方向过流构成全套后备保护；RCS-901B 由三段式相间和接地距离及四个延时段零序方向过流构成全套后备保护； RCS-901D 以RCS-901A为基础，仅将零序Ⅲ段方向过流保护改为零序反时限方向过流保护。RCS-901A (B、D) 保护有分相出口，配有自动重合闸功能，对单或双母线结线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。 RCS-902A（B、C、D）包括以纵联距离和零序方向元件为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护。其中，RCS-902A 由三段式相间和接地距离及二个延时段零序方向过流构成全套后备保护；RCS-902B 由三段式相间和接地距离及四个延时段零序方向过流构成全套后备保护；RCS-902C 设有分相命令，纵联保护的方向按相比较，适用于同杆并架双回线，后备保护配置同RCS-902A；RCS-902D 以RCS-902A 为基础，仅将零序Ⅲ段方向过流保护改为零序反时限方

继电保护原理方向保护原理

继电保护原理方向保护原理 一、零序方向保护原理 在系统正常运行时，只有正序分量，没有零序分量，当系统发生接地短路故障或不对称断线故障时才产生零序分量，因此零序分量是构成保护的一种很可利用的故障特征量。 要构成方向保护必须能够区分正、反方向故障。接下来我们分析一下正、反方向短路故障时零序分量的方向性。 规定正方向：电流由母线指向线路为正方向； 电压以电压升为正方向 1、正方向短路故障： 系统接线及零序序网如下图示 由图可得：Uo=－Io×Xso 通常情况下零序阻抗角按约75度考虑，所以正方向短路时Uo超前Io约-105度。

2、反方向短路故障：零序序网如下图示 由图可得：Uo=Io×(Xlo+Xro) 通常情况下零序阻抗角按约75度考虑，所以反方向短路时Uo超前Io约75度。 分析序网要切记一点，在计算某点电压时要由高电位点经过无电源端至低电位点构成回路，如果从电源端计算，则等于电源电压加（或减）两点间压降，而电源电压很可能也是一个未知数。对于零序网络来说，短路点电压最高，可以看成是零序回路的电源。 由分析可以看出：在特定的正方向下，零序分量具有明确的方向性。 根据上述推导，如果要构成一个零序方向继电器，使它在正方向短路时动作，反方向短路时不动，则该继电器的最大动作灵敏角应为Uo超前Io约-105度。据此我们可以画出零序方向继电器的动作特性图：

由动作特性可得动作方程： 165o≤arg3U O/3I O≤－15o 当我们知道动作特性及动作方程后，就可以构成继电器。 二、负序方向保护原理 同样在系统正常运行时，也没有负序分量，当系统发生不对称短路故障或不对称断线故障时才产生负序分量，因此负序分量也是构成保护的一种很可利用的故障特征量。 接下来我们看一下系统正、反方向短路故障时负序序网图： 由图可得：正方向短路U2=－I2×Xs2 反方向短路U2=I2×(Xl2+Xr2) 通常情况下负序阻抗角按约75度考虑，所以正方向短路时U2超前I2约-105度。反方向短路时U2超前I2约75度。 由上述分析可以看出：负序分量同零序方向具有相同的动作特性，在特定的正方向下，具有明确的方向性。（其他分析同零序方向） 三、工频变化量方向（突变量方向）保护原理 当系统发生短路故障时，根据叠加原理，短路后状态=短路前状态+短路附加状态以两侧为无穷大系统发生金属性短路为例：则短路后状态UK=0。那么等效图如下图示：

西安交通大学智慧树知到“电气工程及其自动化”《继电保护原理》网课测试题带答案

西安交通大学智慧树知到“电气工程及其自动化”《继电 保护原理》网课测试题答案 （图片大小可自由调整） 第1卷 一.综合考核(共15题) 1.下列不属于三相变压器的励磁涌流的特点的是()。 A.任何情况下空载投入变压器，至少在两相中要出现不同程度的励磁涌流 B.三相均为偏离时间轴一侧的非对称性涌流 C.三相励磁涌流中有一相或两相二次谐波含量比较小，但至少有一相比较大 D.励磁涌流的正向最大值与反向最大值之间的相位相差120° 2.最小短路电流是指()。 A.最小运行方式下的三相短路电流 B.最大运行方式下的两相短路电流 C.最小运行方式下的两相短路电流 D.最大运行方式下的三相短路电流 3.纵联电流差动保护工作原理建立在基尔霍夫电压定律基础之上。() A.对 B.错 4.从保护原理上讲，受系统振荡影响的是() A.暂态方向保护 B.电流纵差保护 C.距离保护 5.双侧电源线路受过渡电阻影响，对于送电端，附加阻抗Ik2Rg/Ik1表现为()，可能使测量阻抗减小。 A.纯电阻性阻抗 B.感性阻抗 C.容性阻抗 D.不确定 6.一般来说，变压器()时，励磁涌流最大。 A.u=0时空载合闸 B.u=um时空载合闸 C.变压器并网时 D.变压器负荷变化时 7.功率方向继电器常用的接线方式一般采用()。 A.90度接线方式 B.60度接线方式 C.30度接线方式 D.20度接线方式 8.限时电流速断保护的动作电流按躲过下一条线路(电流速断保护范围末段)发生短路时最小短路电流来整定。() A.对 B.错 9.方向阻抗继电器中，记忆回路的作用是() A.提高灵敏度 B.消除正向出口三相短路的死区 C.防止反向出口短路动作 10.下列不属于基于数据通道的同步方法的是()。 A.采样时刻调整法 B.采样数据修正法 C.时钟校正法 D.基于全球定位系统同步时钟 11.故障分量方向元件受负荷状态的影响，不受故障点过渡电阻的影响。() A.正确 B.错误 12.工频变化量方向元件判别()的相角，当测量相角反相时动作。 A.电压变化量、电流变化量 B.电压工频变化量、电流工频变化量 C.电压幅值变化量、电流幅值变化量 D.电压相角变化量、电流相角变化量 13.主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护是辅助保护。() A.对 B.错 14.发电机转子两点接地时，其气隙磁场将发生畸变，定子绕组中将产生2次谐波负序分量。() A.正确 B.错误 15.考虑助增电流的影响，在整定距离保护Ⅱ段的动作阻抗时，分支系数应取() A.大于1，并取可能的最小值

(完整版)高压微机线路保护

高压微机线路保护 员工培训讲义

目录 1. 继电保护基本概念 (1) 1.1继电保护在电力系统中的作用 (1) 1.2对电力系统继电保护的基本要求 (2) 1.3输电线路继电保护 (3) 2. 微机保护的硬件和软件系统 (5) 2.1微机保护的硬件系统 (5) 2.1.1 模拟量数据采集系统 (6) 2.1.2 开关量的输入输出系统 (8) 2.2微机保护的软件系统 (10) 2.2.1 软件主程序结构 (10) 2.2.2 保护继电器算法 (11) 2.2.3 对称分量法简介 (16) 2.3RCS-900线路保护装置的硬件说明 (17) 2.3.1 电源插件(DC) (17) 2.3.2 交流输入插件（AC） (19) 2.3.3 操作回路插件SWI（以RCS-941为例） (20) 2.3.4 显示面板（LCD） (21) 2.3.5 其它插件 (21) 3．RCS-900系列线路保护装置继电器的工作原理 (22) 3.1动作继电器 (22) 3.1.1 阻抗继电器 (22) 3.1.2 工频变化量距离继电器 (31) 3.1.3 工频变化量方向继电器(ΔF+，ΔF-) (37) 3.1.4 零序方向继电器 (40) 3.1.5 电流差动继电器 (42) 3.2协同动作继电器工作的辅助继电器 (47)

3.2.1 装置总起动元件 (47) 3.2.2 电压断线闭锁元件 (49) 3.2.3 交流电流断线判断元件 (50) 3.3线路自动重合闸 (50) 3.3.1 自动重合闸的作用及应用 (50) 3.3.2 自动重合闸的工作方式及动作过程 (51) 3.3.3 自动重合闸的起动方式 (52) 3.3.4 重合闸的前加速和后加速 (53) 3.3.5 重合闸的充电与闭锁 (54) 4. RCS-900纵联保护 (58) 4.1绪论 (58) 4.1.1 通道类型 (58) 4.1.2 信号的种类 (60) 4.2闭锁式纵联保护 (61) 4.2.1 闭锁式纵联保护基本原理 (61) 4.2.2 闭锁式纵联保护的逻辑关系 (62) 4.2.3 闭锁式纵联保护的重点问题 (62) 4.3允许式纵联保护 (67) 4.3.1 允许式纵联方向、距离保护 (67) 4.3.2 允许式纵联保护的重点问题 (69) 4.4纵联保护通道 (72) 4.4.1 高频通道 (72) 4.4.2 专用收发讯机 (73) 4.4.3 光纤通信接口装置 (76) 4.4.4 光电转换接口装置 (76) 4.4.5 MUX-31通道切换装置 (77) 4.4.6 光纤通信接口装置的使用连接图 (77)