繼電保護(hù)的基本概念繼電保護(hù)的基本概念1?；靖拍?。啟動(dòng)電流：對(duì)于響應(yīng)電流上升而動(dòng)作的電流速斷保護(hù)，能使保護(hù)裝置啟動(dòng)的較小電流值稱為保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流。2.返回電流：繼電器工作后返回的閾值為Mdc Mth-Mm，這個(gè)電磁轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的能使繼電器回到原來位置的較大電流值稱為繼電器的返回電流。3、繼電器特性：無論起動(dòng)和返回，繼電器動(dòng)作清晰簡(jiǎn)單，不可能停留在某個(gè)中間位置。這種特性稱為“繼電器特性”。4.系統(tǒng)較大運(yùn)行模式：對(duì)于每個(gè)保護(hù)裝置，通過保護(hù)裝置的短路電流為較大模式，稱為系統(tǒng)較大運(yùn)行模式。5.系統(tǒng)較小運(yùn)行方式：對(duì)于每套保護(hù)裝置，通過保護(hù)裝置的短路電流為較小方式，稱為系統(tǒng)較小運(yùn)行方式。6.電壓死區(qū)：當(dāng)功率方向繼電器的正方向出口附近發(fā)生三相短路、A-B或A-C兩相接地短路和A相接地短路時(shí)，由于Ua約為0或其值很小，繼電器無法工作，這就是繼電器的“電壓死區(qū)”。二、基本原則：1。電流速斷保護(hù)：只響應(yīng)電流增加，瞬間動(dòng)作。a .動(dòng)作特征：見圖2-5和圖2-5b。整定原則：根據(jù)電力系統(tǒng)短路分析，當(dāng)電源電位恒定時(shí)，短路電流取決于短路點(diǎn)與電源之間的總阻抗Z。三相短路電流可表示為：Id=E/Z=E/ZZZd公式中E——系統(tǒng)等效電源的相電位；Zd——短路點(diǎn)與保護(hù)裝置之間的阻抗；保護(hù)裝置和系統(tǒng)等效電源之間的阻抗；在一定的系統(tǒng)運(yùn)行方式下，E和Zs等于常數(shù)，ID會(huì)隨著ZD的增加而減小，如圖2-5所示。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行模式和故障類型改變時(shí)，Id也會(huì)相應(yīng)改變。不同安裝位置的保護(hù)裝置的較大和較小運(yùn)行方式應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接線的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。在較大運(yùn)行模式下，通過保護(hù)裝置的短路電流較大，而在較小運(yùn)行模式下，短路電流較小。這兩種情況下短路電流的變化如圖2-5中的曲線1和曲線2所示。為了保證電流速斷保護(hù)動(dòng)作的選擇性，必須將保護(hù)1的啟動(dòng)電流Idz.1設(shè)置為大于d4點(diǎn)短路時(shí)可能出現(xiàn)的較大短路電流，即變電站C母線在較大運(yùn)行方式下三相短路的電流Idc . max，即Idz . 1 Idc . max引入系數(shù)Kk=1.2-1.3。那么上面的公式可以寫成Idz.1=Kk*Id.c.max(2-11)。對(duì)于保護(hù)2，根據(jù)同樣的原理，其啟動(dòng)電流應(yīng)設(shè)置為大于d2短路時(shí)的較大短路電流Id.b.max，即Idz.2=Kk*Id.b.max啟動(dòng)電流與Zd無關(guān)，所以在圖2-5上，當(dāng)交點(diǎn)前有短路時(shí)，由于短路電流大于啟動(dòng)電流，保護(hù)裝置可以動(dòng)作。當(dāng)交點(diǎn)后出現(xiàn)短路時(shí)，由于短路電流小于啟動(dòng)電流，保護(hù)不會(huì)啟動(dòng)。因此，不可能通過選擇性電流速斷保護(hù)來保護(hù)線路的全長(zhǎng)。因此，速斷保護(hù)對(duì)被保護(hù)線路內(nèi)部故障的響應(yīng)能力(即靈敏度)只能用保護(hù)范圍的大小來衡量，通常用線路總長(zhǎng)度的百分比來表示。從圖2-5可以看出，當(dāng)系統(tǒng)處于較大運(yùn)行模式時(shí)，電流速斷的保護(hù)范圍較大，當(dāng)出現(xiàn)其他運(yùn)行模式或兩相短路時(shí)，電流速斷的保護(hù)范圍較小。一般應(yīng)根據(jù)這種運(yùn)行方式和故障類型檢查保護(hù)范圍。c .優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單快捷；缺點(diǎn)是無法保護(hù)線路全長(zhǎng)，保護(hù)范圍直接受的變化影響 #p#分頁標(biāo)題#e#

*應(yīng)用中間繼電器的原因：一是由于電流繼電器的接觸電容比較小，脫扣線圈不能直接連接，所以先啟動(dòng)中間繼電器，然后中間繼電器的觸點(diǎn)脫扣；第二，由于中間繼電器可以增加保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間，所以可以防止線路上的管式避雷器放電引起的速斷保護(hù)誤動(dòng)作。2.限時(shí)電流速斷保護(hù)：用于切除該線路速斷范圍以外的故障，也可作為速斷的后備保護(hù)。a .動(dòng)作特征：見圖2-10和圖2-10b。整定原則：假設(shè)保護(hù)1配有電流速斷，根據(jù)公式(2-11)計(jì)算其啟動(dòng)電流為Idz.1，其與短路電流變化曲線的交點(diǎn)m為保護(hù)1的電流速斷保護(hù)范圍。此時(shí)發(fā)生短路，短路電流為Idz.1，速斷保護(hù)剛好動(dòng)作。根據(jù)以上分析，保護(hù)2的限時(shí)電流速斷不應(yīng)超過保護(hù)1的電流速斷范圍。所以在單側(cè)供電的情況下，其啟動(dòng)電流在上面的I'''' dz.2idz.1的公式中應(yīng)該設(shè)置為不良等號(hào)，由于保護(hù)1和保護(hù)2的安裝位置不同，使用的電流互感器和繼電器也不同，很難有相同的特性，會(huì)導(dǎo)致其中一個(gè)誤動(dòng)作。引入系數(shù)Kk，我們得到Idz.2=Kk*Idz.1，其中Kk一般為1.1-1.2。從以上分析可以得出結(jié)論，限時(shí)速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限t2應(yīng)選擇比下一條線路速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限t1高一個(gè)時(shí)間段?，F(xiàn)在，以A-B線路發(fā)生故障時(shí)保護(hù)1和保護(hù)2的配合關(guān)系為例，判定原則如下：1)應(yīng)包含故障線路DL的跳閘時(shí)間，因?yàn)檫@段時(shí)間內(nèi)故障尚未消除，所以保護(hù)2在故障電流的作用下仍處于啟動(dòng)狀態(tài)。2)故障線路保護(hù)1中時(shí)間繼電器的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間應(yīng)大于設(shè)定值才能動(dòng)作。3)它應(yīng)該包括保護(hù)2中的時(shí)間繼電器可以比預(yù)定時(shí)間更早地動(dòng)作以閉合其觸點(diǎn)。4)如果保護(hù)2中的測(cè)量元件(電流繼電器)由于的影響在外部故障消除后不能立即返回，延遲測(cè)量元件返回的慣性時(shí)間也應(yīng)包括在保護(hù)2中。5)考慮一定裕度，加上裕度時(shí)間ty，對(duì)于常用斷路器和間接二次繼電器，t2 "與t1 "的關(guān)系為or=or=0.35-0.6，通常多花0.5s。c .優(yōu)缺點(diǎn)：*應(yīng)用時(shí)間繼電器的原因：采用時(shí)間繼電器時(shí)，必須經(jīng)過電流繼電器動(dòng)作后的一段延時(shí)t2。

動(dòng)作與跳閘，而如果在以前故障已經(jīng)切除，則電流繼電器立即返回，整個(gè)保護(hù)隨即恢復(fù)原狀，而不會(huì)誤動(dòng)作。3，定時(shí)限過電流保護(hù)：其起動(dòng)電流按照躲開較大負(fù)荷電流來整定，正常時(shí)不應(yīng)該起動(dòng)而在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，則能反應(yīng)于電流的增大而動(dòng)作，在一般情況下，它不僅能夠保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，而且也能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)，以起到后備保護(hù)的作用。a.工作原理及整定原則：見圖2-14為保證在正常運(yùn)行情況下過電流保護(hù)絕不動(dòng)作，顯然保護(hù)裝置的起動(dòng)電流必須整定得大于該線路上可能出現(xiàn)的較大負(fù)荷電流If.max。然而，在實(shí)際上確定保護(hù)裝置的起動(dòng)電流時(shí)，還必須考慮在外部故障切除后，保護(hù)裝置是否能夠返回的問題。在故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)要有一個(gè)自起動(dòng)的過程。電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)電流要大于它正常工作的電流，因此，引入一個(gè)自起動(dòng)系數(shù)Kzq來表示自起動(dòng)時(shí)較大電流Izq.max與正常運(yùn)行時(shí)較大負(fù)荷電流If.max之比，即Izq.max=Kzq*If.max保護(hù)4和5在這個(gè)電流的作用下必須立即返回。為此應(yīng)使保護(hù)裝置的返回電流Ih大于Izq.max。引入可*系數(shù)Kk，則Ih=Kk*Izq.max=Kk*Kzq*If.max由于保護(hù)裝置的起動(dòng)與返回是通過電流繼電器來實(shí)現(xiàn)的。因此，繼電器返回電流與起動(dòng)電流之間的關(guān)系也就代表著保護(hù)裝置返回電流與取得道路之間的關(guān)系。引入繼電器的返回系數(shù)Kh，則保護(hù)裝置的起動(dòng)電流即為Idz=Ih/Kh=Kk*Kzq*If.max/Kh式中Kk——可*系數(shù)，一般采用1.15-1.25；Kzq——自起動(dòng)系數(shù)，數(shù)值大于1，應(yīng)由網(wǎng)絡(luò)具體接線和負(fù)荷性質(zhì)確定；Kh——電流繼電器的返回系數(shù)，一般采用0.85.由這一關(guān)系可見，當(dāng)Kh越小時(shí)，則保護(hù)裝置的起動(dòng)電流越大，因而其靈敏性就越差。這是不利的。這就是為什么要求過電流繼電器應(yīng)有較高的返回系數(shù)的原因。b.靈敏性的校驗(yàn)：參見式2-18。當(dāng)過電流保護(hù)作為本線路的主保護(hù)時(shí)，應(yīng)采用較小運(yùn)行方式下本線路末端兩相短路時(shí)的電流進(jìn)行校驗(yàn)，要求Klm 1.3-1.5；當(dāng)作為相鄰線路的后備保護(hù)時(shí)，則應(yīng)采用較小運(yùn)行方式下相鄰線路末端兩相短路時(shí)的電流進(jìn)行校驗(yàn)，此時(shí)要求klm 1.2.此外，在各個(gè)過電流保護(hù)之間，還必須要求靈敏系數(shù)相互配合，即對(duì)同一故障點(diǎn)而言，要求越*近故障點(diǎn)的保護(hù)應(yīng)具有越高的靈敏系數(shù)。在后備保護(hù)之間，只有當(dāng)靈敏系數(shù)和動(dòng)作時(shí)限都相互配合時(shí)，才能切實(shí)保證動(dòng)作的選擇性。這一點(diǎn)在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)中，尤其應(yīng)該注意。 c.缺陷：當(dāng)故障越*近電源端時(shí)，短路電流越大，此時(shí)過電流保護(hù)動(dòng)作切除故障的時(shí)限反而越長(zhǎng)，所以過電流保護(hù)較少用來作主保護(hù)。4，階段性電流保護(hù)總體評(píng)價(jià)： 電流速斷、限時(shí)電流速斷和過電流保護(hù)都是反應(yīng)于電流升高而動(dòng)作的保護(hù)裝置。它們之間的區(qū)別主要在于按照不同的原則來選擇起動(dòng)電流，即速斷是按照躲開某一點(diǎn)的較大短路電流來整定，限時(shí)速斷是按照躲開前方各相鄰元件電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流而整定。而過電流保護(hù)則是按照躲開較大負(fù)荷電流來整定。由于電流速斷不能保護(hù)線路全長(zhǎng)，限時(shí)電流速斷又不能作為相鄰元件的后備保護(hù)，因此，為保證迅速而有選擇性地切除故障，常常將電流速斷、限時(shí)電流速斷和過電流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成階段式電流保護(hù)。具體應(yīng)用時(shí)，可以只采用速斷加過電流保護(hù)，或限時(shí)速斷加過電流保護(hù)，也可以三者同時(shí)采用。使用I段、II段或III段組成的階段式電流保護(hù)，其較主要的優(yōu)點(diǎn)就是簡(jiǎn)單、可*，并且在一般情況下也能夠滿足快速切除故障的要求。因此在電網(wǎng)中特別是在35kv及以下的較低電壓的網(wǎng)絡(luò)中獲得了廣泛的應(yīng)用。保護(hù)的缺點(diǎn)是它直接受電網(wǎng)的接線以及電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響，例如整定值必須按系統(tǒng)較大運(yùn)行方式來選擇，而靈敏性則必須用系統(tǒng)較小運(yùn)行方式來校驗(yàn)，這就使它往往不能滿足靈敏系數(shù)或保護(hù)范圍的要求。四、基本接線方式：電流保護(hù)的接線方式，即指保護(hù)中電流繼電器與電流互感器二次線圈之間的連接方式。對(duì)相間短路的電流保護(hù)，目前廣泛應(yīng)用的是三相星形接線和兩相星形接線。(一)三相星形接線如圖2-1所示，是將三個(gè)電流互感器與三個(gè)電流圖2-1繼電器分別按相連接在一起，互感器和繼電器均接成星形，在中線上流回的電流為Ia Ib Ic,正常時(shí)此電流為零，在發(fā)生接地短路時(shí)則為三倍零序電流3I0。三個(gè)繼電器的觸點(diǎn)是并聯(lián)接線的，相當(dāng)于“或”回路當(dāng)其中任一觸點(diǎn)閉合后均可動(dòng)作與跳閘或起動(dòng)時(shí)間繼電器等。由于在每相上均有電流繼電器，因此，它可以反應(yīng)各種相間短路和中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的單相接地短路。(二)兩相星形接線如圖2-2所示，用裝設(shè)在A、C相上的兩個(gè)電流互感器與兩個(gè)電流繼電器分別按相連接在一起，它和三相星形接線的主要區(qū)別在于B相上不裝設(shè)電流互感器和相應(yīng)的繼電器，因此，它不能反應(yīng)B相中所流過的電流。在這種接線中，中線上流回的電流是IA IC。當(dāng)采用以上兩種接線方式時(shí)，流入繼電器的電流IJ就是互感器的二次電流I2，設(shè)電流互感器的變比為nl=I1/I2，則IJ=I2=I1/nl，。因此，當(dāng)保護(hù)裝置的起動(dòng)電流整定為IDZ時(shí)，則反映到繼電器上的起動(dòng)電流即應(yīng)為：IDZJ=IDZ/nl。(三)兩種接線方式的經(jīng)濟(jì)性比較：三相星形接線需要三個(gè)電流互感器、三個(gè)電流繼電器和四根二次電纜，相對(duì)來講是復(fù)雜和不經(jīng)濟(jì)的。具體使用情況如下：三相星形接線廣泛應(yīng)用于發(fā)電機(jī)、干式變壓器等大型貴重電力設(shè)備的保護(hù)中，因?yàn)樗芴岣弑Ｗo(hù)動(dòng)作的可*性和靈敏性。此外，它也可用于中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，作為相間短路和單相接地短路的保護(hù)。然而，實(shí)際應(yīng)用中為達(dá)上述目的而采用三相星形接線方式的并不多。由于兩相星形接線較為簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，因此在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)和非直接接地電網(wǎng)中，都是廣泛地采用它作為相間短路的保護(hù)，此外在分布很廣的中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中，兩點(diǎn)接地短路發(fā)生在圖2-1所示線路上的可能性要比圖2-2的可能性大得多。，采用兩相星形就可以保證有2/3的機(jī)會(huì)只切除一條線路，這一點(diǎn)比之用三相星形接線是有優(yōu)越性的。當(dāng)電網(wǎng)中的電流保護(hù)采用兩相星形接線方式時(shí)，應(yīng)在所有的線路上將保護(hù)裝置安裝在相同的兩相上，以保證在不同線路上發(fā)生兩點(diǎn)及多點(diǎn)接地時(shí)，能切除故障。電力干式變壓器的繼電保護(hù)一、基本概念1，勵(lì)磁涌流：當(dāng)干式變壓器空載投入和外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，則可能出現(xiàn)數(shù)值很大的勵(lì)磁電流，即為勵(lì)磁涌流。這是因?yàn)樵诜€(wěn)態(tài)工作情況下，如圖6-2（a）所示。鐵心中的磁通不能突變，因此，將出現(xiàn)一個(gè)非周期分量的磁通，其幅值為 Φm。這樣在經(jīng)過半個(gè)周期以后，鐵心之中的磁通達(dá)到2Φm，如圖6-2（b)。其數(shù)值較大可達(dá)額定電流的6—8倍，如圖6-2（c）所示。請(qǐng)看勵(lì)磁電流動(dòng)態(tài)演示圖2，較小起動(dòng)電流：如圖6-1所示，當(dāng)中沒有電流時(shí)，為使差動(dòng)繼電器起動(dòng)，需在工作線圈中加入一個(gè)電流，由此電流產(chǎn)生的磁通在中感應(yīng)一定的電勢(shì)，它剛好能使執(zhí)行元件動(dòng)作，此電流稱作繼電器的較小起動(dòng)電流。二、保護(hù)類型1.故障類型及不正常運(yùn)行狀態(tài)a.干式變壓器的內(nèi)部故障可分為油箱內(nèi)和油箱外故障兩種：油箱內(nèi)故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵心的燒損，油箱外的故障主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路和接地短路。（上述接地短路均系對(duì)中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)的一側(cè)而言）b.干式變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有：由于干式變壓器外部相間短路引起的過電流和外部接地短路引起的過電流和中性點(diǎn)過電壓；由于負(fù)荷超過額定容量引起的過負(fù)荷以及由于漏油等原因而引起的油面降低。2.相應(yīng)保護(hù)類型a.瓦斯保護(hù)：針對(duì)干式變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面的降低而裝設(shè)，反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作。其中輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作與信號(hào)，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳開干式變壓器各電源側(cè)的短路器。應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)的干式變壓器容量界限是：800kVA及以上的油浸式變壓器河400kVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器。b.縱差動(dòng)保護(hù)：(1)基本接線如圖6-3，由圖可知，要實(shí)現(xiàn)干式變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)就適當(dāng)?shù)剡x擇兩側(cè)電流互感器的變比，使其比值等于干式變壓器的變比。(2)保護(hù)特點(diǎn)：需要躲開流過差動(dòng)回路中的不平衡電流。不平衡電流產(chǎn)生的原因和消除方法詳見表6-1。(3)差動(dòng)繼電器類型：帶有速飽和變流器的差動(dòng)繼電器及具有比率制動(dòng)和二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)繼電器。c.電流和電壓保護(hù)：根據(jù)干式變壓器容量和系統(tǒng)短路電流水平的不同，實(shí)現(xiàn)保護(hù)的方式有：過電流保護(hù)、低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)、復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)以及負(fù)序過電流保護(hù)等。d.零序保護(hù)：對(duì)中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)內(nèi)，由外部接地短路引起過電流時(shí)，如干式變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行則應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，當(dāng)有選擇性要求時(shí)應(yīng)增設(shè)零序方向元件。e.過負(fù)荷保護(hù)：對(duì)400KVA以上的干式變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單先運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。f.過勵(lì)磁保護(hù)：高壓側(cè)電壓為500KVA及以上的干式變壓器，對(duì)頻率降低和電壓升高而引起的干式變壓器勵(lì)磁電流的升高，應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)。母線保護(hù)一．裝設(shè)母線保護(hù)的基本原則發(fā)電廠和變電所的母線是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成元件，當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，將使連接在故障母線上的所有元件在修復(fù)故障故障母線期間，或轉(zhuǎn)換到另一組無故障的母線上運(yùn)行以前被迫停電。此外，在電力系統(tǒng)中樞紐變電所的母線上故障時(shí)，還可能引起系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，造成嚴(yán)重的后果。一般說來，不采用專門的母線保護(hù)，而利用供電元件的保護(hù)裝置就可以把母線故障切除。當(dāng)雙母線同時(shí)運(yùn)行或母線分段單母線時(shí)，供電元件的保護(hù)裝置則不能保證有選擇性地切除故障母線，因此應(yīng)裝設(shè)專門的母線保護(hù),具體情況如下：1）在110KV及以上的雙母線和分段單母線上，為保證有選擇性地切除任一組（或段）母線上所發(fā)生的故障，而另一組（或段）無故障的母線仍能繼續(xù)進(jìn)行，應(yīng)裝設(shè)專門的母線保護(hù)。2）110KV及以上的單母線，重要發(fā)電廠的35KV母線或高壓側(cè)為110KV及以上的重要降壓變電所的35KV母線，按照裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)的要求必須快速切除母線上的故障時(shí)，應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)。為滿足速動(dòng)性和選擇性的要求，母線保護(hù)都是按差動(dòng)原理構(gòu)成的。所以不管母線上元件有多少，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的基本原則仍是適用的，即：a)在正常運(yùn)行以及母線范圍以外故障時(shí)，在母線上所有連接元件中，流入的電流和流出的電流相等，或表示為I總=0；b）當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，所有與電源連接元件都向故障點(diǎn)供給短路電流，而在供電給負(fù)荷的連接元件中電流等于零，因此，I總=Id。c）如從每個(gè)連接元件中電流的相位來看，則在正常運(yùn)行以及外部故障時(shí)，至少有一個(gè)元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的，具體地說，就是電流流入的元件和電流流出的元件這兩者的相位相反。而當(dāng)母線故障時(shí)，除電流等于零的元件以外，其它元件中的電流則是同相位的。二．完全電流差動(dòng)母線保護(hù)原理接線如圖8-4所示，在母線的所有連接元件上裝設(shè)具有相同變比和特性的電流互感器。因?yàn)樵谝淮蝹?cè)電流總和為零時(shí)，母線保護(hù)用電流互感器必須具有相同的變比nl，才能保證二次側(cè)的電流總和也為零。所有互感器的二次線圈在母線側(cè)的端子互相連接，另一端的端子也互相連接，然后接入差動(dòng)繼電器。這樣，繼電器中的電流Ij即為各個(gè)二次電流的向量和。在正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，流入繼電器的是由于各互感器的特性不同二引起的不平衡電流Ibp；而當(dāng)母線上（如圖中d點(diǎn)）故障時(shí)，則所有與電源連接的元件都向d點(diǎn)供給短路電流，于是流入繼電器的電流為Id即為故障點(diǎn)的全部短路電流，此電流足夠使繼電器2動(dòng)作而起動(dòng)出口繼電器3，使斷路器DL1、DL2和DL3跳閘。差動(dòng)繼電器的起動(dòng)電流應(yīng)按如下條件考慮，并選擇其中較大的一個(gè)：1）躲開外部故障時(shí)所產(chǎn)生的較大不平衡電流，當(dāng)所有電流互感器均按10誤差曲線選擇，且差動(dòng)繼電器采用具有速飽和鐵心的繼電器時(shí)，起動(dòng)電流Idz.j可按下式計(jì)算：式中Kk為可*系數(shù)，取為1.3；Id.max為在母線范圍外任一連接元件上短路時(shí)，流入差動(dòng)保護(hù)電流互感器的較大短路電流；nl為母線保護(hù)用電流互感器的變比。2）由于母線差動(dòng)保護(hù)電流回路中連接的元件較多，接線復(fù)雜，因此，電流互感器二次回路斷線的機(jī)率就比較大，為了防止在正常運(yùn)行情況下，任一電流互感器二次回路斷線時(shí)，引起保護(hù)裝置誤動(dòng)作，起動(dòng)電流應(yīng)大于任一連接元件中較大的負(fù)荷電流If.max，即：Idz.j=Kk*If.max/nl當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，應(yīng)采用下式校驗(yàn)靈敏系數(shù)，其值一般應(yīng)不低于2Klm=Id.min/Idz.j*nl式中Id.min應(yīng)采用實(shí)際與中可能出現(xiàn)的連接元件較少時(shí)，在母線上發(fā)生故障的較小短路電流值。這種保護(hù)方式適用與單母線或雙母線經(jīng)常只有一組母線運(yùn)行的情況。自動(dòng)重合閘一.基本概念（1）瞬時(shí)性故障：在線路被繼電保護(hù)迅速斷開后，電弧即行熄滅，故障點(diǎn)的絕緣強(qiáng)度重新恢復(fù)，外界物體也被電弧燒掉而消失，此時(shí)，如果把斷開的線路斷路器再合上，就能恢復(fù)正常的供電，因此稱這類故障為“瞬時(shí)性故障”。（2）永久性故障：在線路被斷開以后，故障仍然存在，這時(shí)即使再合上電源，由于故障仍然存在，線路還要被繼電保護(hù)再次斷開，因而就不能恢復(fù)正常的供電。此類故障稱為“永久性故障”。二.基本要求1，在下列情況下，重合閘不應(yīng)動(dòng)作：1）由值班人員手動(dòng)操作或通過遙控裝置將斷路器斷開時(shí)；2）手動(dòng)投入斷路器，由于線路上有故障，而隨即被繼電保護(hù)將其斷開時(shí)。因?yàn)樵谶@種情況下，故障是屬于永久性的，它可能是由于檢修質(zhì)量不合格、隱患未消除或者保安的接地線忘記拆除等原因所產(chǎn)生，因此再重合一次也不可能成功。2，除上述條件外，當(dāng)斷路器由繼電保護(hù)動(dòng)作或其它原因而跳閘后，重合閘均應(yīng)動(dòng)作，使斷路器重新合閘。3，為了能夠滿足第1、2項(xiàng)所提出的要求，應(yīng)優(yōu)先采用由控制開關(guān)的位置與斷路器位置不對(duì)應(yīng)的原則來起動(dòng)重合閘，即當(dāng)控制開關(guān)在合閘位置而斷路器實(shí)際上在斷開位置的情況下，使重合閘起動(dòng)，這樣就可以保證不論是任何原因使斷路器跳閘以后，都可以進(jìn)行一次重合。當(dāng)用手動(dòng)操作控制開關(guān)使斷路器跳閘以后，控制開關(guān)與斷路器的位置仍然是對(duì)應(yīng)的。因此，重合閘就不會(huì)起動(dòng)。4，自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。如一次式重合閘就應(yīng)該只動(dòng)作一次，當(dāng)重合于永久性故障而再次跳閘以后，就不應(yīng)該在動(dòng)作；對(duì)二次式重合閘就應(yīng)該能夠動(dòng)作兩次，當(dāng)?shù)诙沃睾嫌谟谰眯怨收隙l以后，它不應(yīng)該再動(dòng)作。5，自動(dòng)重合閘在動(dòng)作以后，一般應(yīng)能自動(dòng)復(fù)歸，準(zhǔn)備好下一次再動(dòng)作。但對(duì)10KV及以下電壓的線路，如當(dāng)?shù)赜兄蛋嗳藛T時(shí)，為簡(jiǎn)化重合閘的實(shí)現(xiàn)，也可采用手動(dòng)復(fù)歸的方式。采用手動(dòng)復(fù)歸的缺點(diǎn)是：當(dāng)重合閘動(dòng)作后，在值班人員未及時(shí)復(fù)歸以前，而又一次發(fā)生故障時(shí)，重合閘將拒絕動(dòng)作，這在雷雨季節(jié)，雷害活動(dòng)較多的地方尤其可能發(fā)生。6，自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)有可能在重合閘以前或重合閘以后加速繼電保護(hù)的動(dòng)作，以便更好地與繼電保護(hù)相配合加速故障的切除。7，在雙側(cè)電源的線路上實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，應(yīng)考慮合閘時(shí)兩側(cè)電源的同步問題，并滿足所提出的要求。8，當(dāng)斷路器處于不正常狀態(tài)（如操作機(jī)構(gòu)中使用的氣壓、液壓降低等）而不允許實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，應(yīng)將自動(dòng)重合閘裝置鎖閉。三．重合閘與繼電保護(hù)的配合1，前加速保護(hù)：重合閘前加速保護(hù)一般又簡(jiǎn)稱為“前加速保護(hù)”。如圖5-11所示的網(wǎng)絡(luò)接線，假定在每條線路上均裝設(shè)過電流保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)限按階梯型原則來配合。因而在*近電源端保護(hù)3處的時(shí)限就很長(zhǎng)。為了能加速故障的切除，可在保護(hù)3處采用前加速的方式，即當(dāng)任何一條線路上發(fā)生故障時(shí)，較好次都由保護(hù)3瞬時(shí)動(dòng)作予以切除。如果故障是在線路A-B以外（如d點(diǎn)），則保護(hù)3的動(dòng)作都是無選擇性的。但斷路器3跳閘后，即起動(dòng)重合閘重新恢復(fù)供電，從而糾正了上述無選擇性動(dòng)作。如果此時(shí)的故障是瞬時(shí)性的，則在重合閘以后就恢復(fù)了供電。如果故障是永久性的，則由保護(hù)1或2切除，當(dāng)保護(hù)2拒動(dòng)時(shí)則保護(hù)3第二次就按有選擇性的時(shí)限t3動(dòng)作于跳閘。為了使無選擇性的動(dòng)作范圍不擴(kuò)展的太長(zhǎng)，一般規(guī)定當(dāng)干式變壓器低壓側(cè)短路時(shí)，保護(hù)3不應(yīng)動(dòng)作。因此，其起動(dòng)電流還應(yīng)按照躲開相鄰干式變壓器低壓側(cè)的短路（d2）來整定。采用前加速的優(yōu)點(diǎn)是：a.能夠快速地切除瞬時(shí)性故障；b.可能使瞬時(shí)性故障來不及發(fā)展成永久性故障，從而提高重合閘的成功率；c.能保證發(fā)電廠和重要變電所的母線0.6-0.7倍額定電壓以上，從而保證廠用電和重要用戶的電能質(zhì)量；d.使用設(shè)備少，只需裝設(shè)一套重合閘裝置，簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。采用前加速的缺點(diǎn)是：a.斷路器工作條件惡劣，動(dòng)作次數(shù)較多；b.重合于永久性故障上時(shí)，故障切除時(shí)間可能較長(zhǎng)；c.如果重合閘裝置或斷路器拒絕合閘，則將擴(kuò)大停電范圍。甚至在較末一級(jí)線路上故障時(shí)，都會(huì)使連接在這條線路上的所有用戶停電。前加速保護(hù)主要用于35KV以下由發(fā)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。在這些線路上一般只裝設(shè)簡(jiǎn)單的電流保護(hù)。2，后加速保護(hù)重合閘后加速保護(hù)一般又簡(jiǎn)稱為“后加速”。所謂后加速就是當(dāng)線路較好次故障時(shí)，保護(hù)有選擇性地動(dòng)作，然后進(jìn)行重合。如果重合于永久性故障上，則在斷路器合閘后，再加速保護(hù)動(dòng)作，瞬間切除故障，而與較好次動(dòng)作是否帶有時(shí)限無關(guān)。后加速的配合方式廣泛應(yīng)用于35KV以上的網(wǎng)絡(luò)及對(duì)重要負(fù)荷供電的送電線路上。因?yàn)樵谶@些線路上一般都裝有性能比較完善的保護(hù)裝置。后加速保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)：a.較好次是有選擇性的切除故障，不會(huì)擴(kuò)大停電范圍，特別是在重要的高壓電網(wǎng)中，一般不允許保護(hù)無選擇性的動(dòng)作而后以重合閘來糾正。b.保證了永久性故障能瞬間切除，并仍然是有選擇性的c.和前加速相比，使用中不受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷條件的限制，一般說來是有利而無害的。后加速保護(hù)的缺點(diǎn)：a.每個(gè)斷路器上都需要裝設(shè)一套重合閘，與前加速相比較為復(fù)雜；b.較好次切除故障可能帶有延時(shí)。原理接線圖如5-12，LJ為過電流繼電器的觸點(diǎn)，當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，它起動(dòng)時(shí)間繼電器SJ，然后經(jīng)整定的時(shí)限后SJ2觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)出口繼電器ZJ而跳閘。當(dāng)重合閘以后，如前分析，JSJ的觸點(diǎn)將閉合1s的時(shí)間，如果重合于永久性故障上，則LJ再次動(dòng)作，此時(shí)即可由時(shí)間繼電器的瞬時(shí)常開觸點(diǎn)SJ1、壓板LP和JSJ的觸點(diǎn)串聯(lián)而立即起動(dòng)ZJ動(dòng)作于跳閘，從而實(shí)現(xiàn)了重合閘以后使過電流保護(hù)加速的要求。綜合重合閘在采用單相重合閘以后，如果發(fā)生各種相間故障時(shí)仍然需要切除三相，然后再進(jìn)行三相重合閘，如重合不成功則再次進(jìn)行重合。因此，實(shí)際上在實(shí)現(xiàn)單相重合閘時(shí)，也總是把實(shí)現(xiàn)三相重合閘的問題結(jié)合在一起考慮，故稱它為“綜合重合閘”。實(shí)現(xiàn)綜合重合閘回路接線時(shí)，應(yīng)考慮的一些基本原則如下：1）單相接地短路時(shí)跳開單相，然后進(jìn)行單相合閘，如重合不成功則跳開三相而不再進(jìn)行重合；2）各種相間短路時(shí)跳開三相，然后進(jìn)行三相重合。如重合不成功，仍跳開三相，而不再進(jìn)行重合；3）當(dāng)選相元件拒絕動(dòng)作時(shí)，應(yīng)跳開三相并進(jìn)行三相重合；4）對(duì)于非全相運(yùn)行中可能誤動(dòng)作的保護(hù)，應(yīng)進(jìn)行可*的閉鎖；對(duì)于在單相接地時(shí)可能誤動(dòng)作的相間保護(hù)（如距離保護(hù)），應(yīng)有防止單相接地誤跳三相的措施；5）當(dāng)一相跳開后重合閘拒絕動(dòng)作時(shí)，為防止線路長(zhǎng)期出現(xiàn)全相運(yùn)行，應(yīng)將其它兩相自動(dòng)斷開；6）任兩相的分相跳閘繼電器動(dòng)作后，應(yīng)聯(lián)跳第三相，使三相斷路器均跳閘；7）無論單相或三相重合閘，在重合不成功之后，均應(yīng)考慮能加速切除三相，即實(shí)現(xiàn)重合閘后加速；8）在非全相運(yùn)行過程中，如又發(fā)生另一相或兩相的故障，保護(hù)應(yīng)能有選擇性地予以切除；9）對(duì)空氣斷路器或液壓傳動(dòng)地油斷路器，當(dāng)氣壓或液壓低至不允許實(shí)行重合閘時(shí)，應(yīng)將重合閘回路自動(dòng)閉鎖；但如果在重合閘過程中下降到低于允許值時(shí)，則應(yīng)保證重合閘動(dòng)作的完成。 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