工频变化量保护原理
工频变化量保护是电力系统中常用的一种保护手段，其原理是通
过监测电力系统中的工频电压和电流的变化量，以判断系统是否存在
异常情况，并及时采取相应的保护措施。
首先，我们来了解一下为什么需要工频变化量保护。在电力系统
运行过程中，由于各种原因可能会出现电网故障、设备故障等异常情况，这些异常情况会导致工频电压和电流的变化。如果这些变化超过
了正常范围，就可能对电力系统的稳定运行造成危害。因此，采用工
频变化量保护来监测这些变化，并及时做出相应的响应措施，对于保
障电力系统的安全运行具有重要意义。
工频变化量保护的原理可以简单概括为：通过对工频电压和电流
的采集，计算相邻采样点之间的变化量，并根据设定的阈值进行判断。当变化量超过设定的阈值时，就会触发保护装置，并通过断路器等控
制手段，将异常区域从电力系统中隔离，以避免异常扩大和对系统造
成损害。其中，阈值的设定需要根据具体情况进行分析，可以考虑电
力系统的稳定性要求、设备能承受的极限值等因素。
工频变化量保护的指导意义体现在以下几个方面：
1. 及时发现异常情况：工频变化量保护能够实时监测电压和电流
的变化情况，一旦发现异常，就能够及时作出响应。这样能够避免异
常情况扩大，保护电力系统的安全运行。
2. 规避故障风险：通过对工频变化量的监测，可以判断电力系统是否存在潜在的故障风险。一旦发现潜在风险，就可以采取预防性措施，避免故障的发生，保障电力系统的连续供电。
3. 提高系统可靠性：工频变化量保护能够在系统异常时及时切除故障区域，尽可能减小对整个系统的影响。这样能够提高系统的可靠性，减少停电时间和经济损失。
4. 辅助故障诊断：工频变化量保护记录了电力系统中电压和电流的变化情况，这些数据对于故障的诊断和定位具有重要意义。通过分析这些数据，可以帮助工程师快速准确地找出故障原因，并采取相应的修复措施。
总之，工频变化量保护是电力系统中一项非常重要的保护措施。通过监测电压和电流的变化量，及时发现异常情况，规避故障风险，并提高系统可靠性。未来，随着电力系统的发展，工频变化量保护在电力系统保护中的作用将愈发重要，我们需要不断深入研究和探索，提高其应用水平，为电力系统的安全稳定运行提供强有力的支撑。
第三章距离保护 第三章：电网距离保护 1.距离保护的定义和基本原理： 距离保护：是利用短路时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的壁纸，反映 故障点到保护安装处的距离而工作的保护。 基本原理：按照继电保选择性的要求，安装在线路两端的距离保护仅在下路MN内部 故障时，保护装置才应该立即动作，将相应的断路器跳开，而在保护区的反方向或本线路 之外正方向短路时，保护装置不应动作。与电流速断保护一样，为了保证在下级线路 的出口处短路时保护不误动作，在保护区的正方向（对于线路MN的M侧保护来说，正方 向就是由M指向N的方向）上设定一个小于本线路全长的保护范围，用整定距离Lset来 表示。 当系统发生短路故障时，首先判断故障的方向，若故障位于保护区的正方向上，则设 法测出故障点到保护安装处的距离Lk，并将Lk与Lset相比较，若Lk小于Lset，说明故 障发生在保护范围之内，这时保护应立即动作，跳开相应的断路器；若L K大于Lset，说明故障发生在保护范围之外，保护不应动作，对应的断路器不会跳开。若故障位于保护区的反方向上，则无需进行比较和测量，直接判断为区外故障而不动作。｝通常情况下，距离保护可以通过测量短路阻抗的方法来间接地测量和判断故障距离。 2.几种继电器的方式： 苹果特性：有较高的耐受过渡电阻的能力，耐受过负荷的能力比较差；橄榄特性正好 相反。电抗特性：动作情况至于测量阻抗中的电抗分量有关，与电阻无关，因而它有很 强的耐过渡电阻的能力。但是它本身不具有方向性，且在负荷阻抗情况下也可能动作，所 以通常它不能独立应用，而是与其他特性复合，形成具有复合特性的阻抗原件。电阻特性：通常也与其他特性复合，形成具有复合特性的阻抗原件。多边形特性：能同时兼顾 耐受过渡电阻的能力和躲负荷的能力。 3测量阻抗：Zm定义为保护安装处测量电压Um&与测量电流Im&之比，即Um&/Im& 动 作阻抗：使阻抗原件处于临界动作状态对应的阻抗（Zop）。 Zset1的阻抗角称为最灵敏角。最灵敏角一般取为被保护线路的阻抗角短路阻抗： Zk=Z1Lk（单位长度线路的复阻抗与短路距离的乘积）整定阻抗：Zset=Z1Lset 4.负荷阻抗与短路阻抗的区别：负荷阻抗的量值较大，其阻抗角为数值较小的功率因 数角，阻抗特性以电阻性为主。短路阻抗的阻抗角就等于输电线路的阻抗角，数值较大， 阻抗特性以电感性为主。
几种常见型号的分相电流差动保护的比较 本文将对目前工区范围内常见的几种分相电流差动的保护原理，装置结构、日常运行操作等方面做一个简要的介绍和比较，从而找出其共性和不同之处，为日常运行工作提供参考。 1. 分相电流差动的基本原理 1) 基本原理 保护通过通讯通道把一端的带有时标的电流信息数据传送到另一端，各侧保护利用本地和对侧电流数据按相将同一时刻的电流值进行差动电流计算，比较两端的电流的大小与相位，以此判断出是正常运行、区内故障还是区外故障。 以母线指向线路为正方向，根据基尔霍夫电流定律，在不考虑电容电流和CT 采样误差的情况下：正常运行或区外故障时一侧电流由母线流向线路，为正值，另一侧电流由线路流向母线，为负值，两电流大小相同，方向相反，所以0M N I I += ，差流元件不动作。区内故障时两侧实际短路电流都是由母线流向线路，和参考方向一致，都是正值，差动电流会很大，满足差动方程，差流元件动作。 2) 与相差高频在原理上的区别 相差高频保护是比较被保护线路两侧电流相位的高频保护。当两侧故障电流相位相同时保护被闭锁，两侧电流相位相反时保护动作跳闸。 两者区别在于相差高频不比较电流值只比较相位，分相电流差动同时比较两侧的电流幅值和相位。 3) 保护的通道 分相电流差动保护需要将线路两端的电流信息进行比较，应此要有专门的通道来传输这些电流信息，目前保护通道主要有载波通道与光纤通道。由于光纤通道具有可靠性好，传输信息量大的优点，因此分相电流差动保护均使用光纤通道。 光纤通道分为两种：一种为复用通道，另一种为专用通道。 专用光纤通道：专用纤芯方式相对比较简单，运行的可靠性也比较高 ，220kV 及以下线路光纤保护多采用专用纤芯方式 复用光纤通道：两地之间通过通信网通信。由于通信网是复用的，所以需要用通信设备进行信号的复接。多用于500kV 长距离输电线路。 2. 分相电流差动保护的优势 与高频距离、相差高频等纵联保护相比分相电流差动主要有以下优点： A. 分相电流的差动保护中只要引入电流量就能实现故障判别，而无需引入电压量。因 而在原理上得到了很大的简化。 B. 分相电流差动保护中只对电流值进行测量计算，不对故障距离阻抗进行计算，因此 提高了耐过渡电阻的能力。 C. 分相电流差动保护中只要对两端电流差值和相位进行测量计算就能明确选出故障 相，故障选相变得非常容易，而这在其它保护方法中是难点。 D. 分相电流差动保护不受系统振荡影响。在系统振荡时两端电流方向与正常时相同， 相位的摆动完全一致，即使在系统振荡时发生故障，保护装置也能根据两端电流相位变化正确动作。
工频变化量原理及应用分析 来源：[https://www.doczj.com/doc/7819318240.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。
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。
工频变化量保护原理 工频变化量保护是电力系统中常用的一种保护手段，其原理是通 过监测电力系统中的工频电压和电流的变化量，以判断系统是否存在 异常情况，并及时采取相应的保护措施。 首先，我们来了解一下为什么需要工频变化量保护。在电力系统 运行过程中，由于各种原因可能会出现电网故障、设备故障等异常情况，这些异常情况会导致工频电压和电流的变化。如果这些变化超过 了正常范围，就可能对电力系统的稳定运行造成危害。因此，采用工 频变化量保护来监测这些变化，并及时做出相应的响应措施，对于保 障电力系统的安全运行具有重要意义。 工频变化量保护的原理可以简单概括为：通过对工频电压和电流 的采集，计算相邻采样点之间的变化量，并根据设定的阈值进行判断。当变化量超过设定的阈值时，就会触发保护装置，并通过断路器等控 制手段，将异常区域从电力系统中隔离，以避免异常扩大和对系统造 成损害。其中，阈值的设定需要根据具体情况进行分析，可以考虑电 力系统的稳定性要求、设备能承受的极限值等因素。 工频变化量保护的指导意义体现在以下几个方面： 1. 及时发现异常情况：工频变化量保护能够实时监测电压和电流 的变化情况，一旦发现异常，就能够及时作出响应。这样能够避免异 常情况扩大，保护电力系统的安全运行。
2. 规避故障风险：通过对工频变化量的监测，可以判断电力系统是否存在潜在的故障风险。一旦发现潜在风险，就可以采取预防性措施，避免故障的发生，保障电力系统的连续供电。 3. 提高系统可靠性：工频变化量保护能够在系统异常时及时切除故障区域，尽可能减小对整个系统的影响。这样能够提高系统的可靠性，减少停电时间和经济损失。 4. 辅助故障诊断：工频变化量保护记录了电力系统中电压和电流的变化情况，这些数据对于故障的诊断和定位具有重要意义。通过分析这些数据，可以帮助工程师快速准确地找出故障原因，并采取相应的修复措施。 总之，工频变化量保护是电力系统中一项非常重要的保护措施。通过监测电压和电流的变化量，及时发现异常情况，规避故障风险，并提高系统可靠性。未来，随着电力系统的发展，工频变化量保护在电力系统保护中的作用将愈发重要，我们需要不断深入研究和探索，提高其应用水平，为电力系统的安全稳定运行提供强有力的支撑。
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
对工频变化量距离继电器的一点认识 为了帮助大家对工频变化量距离继电器的理解，我从电压的角度来分析这个继电器。看下图（以对称故障为例，继电器装在M侧）： In △ M N △Im、△In分别为正、反方向故障时与负荷电流无关的由故障引起的突变量电流。 正方向F1点故障时，故障前M侧母线电压： Um′﹦Em﹣I fh*Zs ， 工作电压： Uop′﹦Um′﹣I fh*Zzd 。 故障后M侧母线电压： Um〞﹦Em﹣(△Im＋I fh) *Zs ， 工作电压： Uop〞﹦Um〞﹣(△Im＋I fh) *Zzd。 F1点短路时工作电压的变化量： △Uop﹦Uop〞﹣Uop′﹦Um〞﹣Um′﹣(△Im＋Ifh)*Zzd﹣(﹣Ifh*Zzd) ﹦﹣△Im(Zzd＋Zs)。 正方向F1点故障时，故障前F1点的电压： U k1′﹦Um′﹣I fh*Z k1， 故障后F1点的电压： U k1〞﹦Um〞﹣(△Im＋I fh) Z k1。 F1点的电压变化量：△U k1﹦U k1〞﹣U k1′﹦﹣△Im*( Z k1＋Zs)。 比较︱△Uop︱与︱△U k1︱, 显然F1点故障时，Z k1﹤Zzd，︱△Uop︱﹥
︱△U k1︱。F3点故障时，由于Z k3﹥Zzd，︱△Uop︱﹤︱△U k3︱。 反方向F2点故障时，流进M侧CT的电流由对侧电源提供，分析时既以对侧电源为电源，故障前M侧母线电压： Um′﹦I fh*Zs′＋En， 工作电压： Uop′﹦Um′﹣I fh*Zzd 。 故障后M侧母线电压： Um〞﹦En＋[（﹣△In）＋I fh]* Zs′， 工作电压：△Uop〞﹦Um〞﹣[（﹣△In）＋I fh]* Zzd]。 △Uop﹦△Uop〞﹣△Uop′﹦Um〞﹣Um′﹣[（﹣△In） ＋I fh]* Zzd＋I fh*Zzd﹦﹣△In （Zs′﹣Zzd）。 反方向F2故障时，故障前F2点的电压： U k2′﹦En＋I fh*（Z k2＋Zs′）， F2故障点后： U k2〞﹦En＋[（﹣△In）＋I fh]*（Z k2＋Zs′）， F2点的电压变化量：△U k2﹦U k2〞﹣U k2′﹦﹣△In*（Z k2＋Zs′）。 比较︱△Uop︱与︱△U k2︱，显然F3点故障时，（Z k2＋Zs′）﹥（Zs′﹣Zzd）既︱△Uop︱﹤︱△U k3︱。 从以上分析得出：正方向区内故障时︱△Uop︱﹥△Uz，区外及背后故障时︱△Uop︱﹤△Uz。 通过以上分析,我们看出工频变化量距离继电器原理的由来是基于发生故障前后故障点电压的变化与整定点工作电压的变化之间的关系遵循一定的规律，这两个变化量与负荷电流无关。还有发生故障前后，电源的输出电压是不变的 （△E=0）。设故障前各点电压U k1、U k2、U k3都为Uz(Uz取故障前工作电压的半波积分值的记忆量，空载时约为1.05倍的母线测量电压)，故障后电压变为零，电压的变化量既为Uz，这个电压的变化量相当于在故障点投入了一个新电源△Uz。 另外， TV断线时，此继电器不用退出，△Uz（故障点电压变化量）自动抬高至1.5Un。在正方向故障时继电器灵敏度不受影响，但保护范围会缩短。反方向故障时，︱△Uop︱﹦︱△In* Zzd︱﹦︱[En／（Z k2＋Zs′）]* Zzd︱﹤1.5Un，所以也不会动作，但在实际应用中Zzd的值整定得大于（Z k2＋Zs′），工频变化
继电保护的作用及原理 当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施的成套设备，一般通称为继电保护装置。 本期就为大家详细介绍继电保护的基本原理、基本要求、基本任务、分类和常见故障分析及其处理。 1、基本原理。继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障，是保护区内故障还是区外故障的功能。保护装置要实现这一功能，需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。 电力系统发生故障后，工频电气量变化的主要特征是：a.电流增大短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。 b.电压降低当发生相间短路和接地短路故障时，系统各点的相间电压或相电压值下降，且越靠近短路点，电压越低。 c.电流与电压之间的相位角改变正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角，一般约为20°，三相短路时，电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的，一般为60°～85°，而
在保护反方向三相短路时，电流与电压之间的相位角则是180° +(60°～85°)。 d.测量阻抗发生变化测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。正常运行时，测量阻抗为负荷阻抗；金属性短路时，测量阻抗转变为线路阻抗，故障后测量阻抗显著减小，而阻抗角增大。 不对称短路时，出现相序分量，如两相及单相接地短路时，出现负序电流和负序电压分量；单相接地时，出现负序和零序电流和电压分量。这些分量在正常运行时是不出现的。利用短路故障时电气量的变化，便可构成各种原理的继电保护。 此外，除了上述反应工频电气量的保护外，还有反应非工频电气量的保护，如瓦斯保护。 2、基本要求。继电保护装置为了完成它的任务，必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。对于作用于继电器跳闸的继电保护，应同时满足四个基本要求，而对于作用于信号以及只反映不正常的运行情况的继电保护装置，这四个基本要求中有些要求可以降低。 ①选择性选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除，当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路的保护将故障切除。
工频变化量继电保护原理 工频变化量继电保护是电力系统中常用的一种保护装置，它主要用来检测电网中的电压、电流等参数的变化情况，以保证电力系统的正常运行。本文将介绍工频变化量继电保护的原理和作用。 工频变化量继电保护的原理是基于电力系统中的频率和幅值的变化来进行判断和保护的。在电力系统中，电压、电流等参数的频率和幅值都是有一定范围的，当这些参数的变化超出了设定的范围时，就会触发继电保护装置进行动作，以保护电力系统的安全运行。 工频变化量继电保护需要检测电网中的频率变化情况。在电力系统中，频率是指电压或电流的周期性变化的次数，单位是赫兹（Hz）。正常情况下，电网的频率是比较稳定的，一般在50Hz或60Hz左右。当电网的频率超出了设定的范围，如低于47Hz或高于53Hz，就会触发继电保护装置进行动作。这种情况可能是由于电网负荷变化、发电机故障或电网故障等原因引起的，继电保护装置的动作将及时切断电力系统与电网的连接，以防止故障扩大或对电力设备造成损坏。 工频变化量继电保护还需要检测电网中的幅值变化情况。在电力系统中，幅值是指电压或电流的最大值，单位是伏特（V）或安培（A）。正常情况下，电网的幅值也是比较稳定的，一般在设定的范围内变化。当电网的幅值超出了设定的范围，如低于90%或高于
110%，就会触发继电保护装置进行动作。这种情况可能是由于电网负荷过大、设备故障或电网故障等原因引起的，继电保护装置的动作将及时切断电力系统与电网的连接，以保护电力设备不受损坏。 工频变化量继电保护是一种基于电力系统中频率和幅值变化的保护装置。通过检测电网中的频率和幅值的变化情况，继电保护装置可以及时切断电力系统与电网的连接，以保护电力系统的安全运行。在实际应用中，工频变化量继电保护通常与其他保护装置相结合，共同保障电力系统的稳定性和可靠性。同时，为了保证继电保护装置的准确性和可靠性，还需要定期对其进行检测和校准，以确保其正常工作和保护功能的可靠性。 工频变化量继电保护是电力系统中常用的一种保护装置，它通过检测电网中的频率和幅值的变化情况来保护电力系统的安全运行。在电力系统中，频率和幅值的变化可能会引起电力设备的故障或损坏，因此及时的继电保护是十分重要的。通过合理的设置和调整，工频变化量继电保护可以保障电力系统的稳定性和可靠性，为电力供应提供保障。
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。
工频变化量继电保护原理 1.原理概述 工频变化量继电保护是通过对电网输入信号的采集与分析，实时监测 电力系统的频率变化。通常电力系统的频率在正常运行时是相对稳定的， 但在发生故障或其他异常情况时，电网的频率会发生变化。通过对频率变 化的监测和分析，可以及时判断电力系统中是否存在异常，从而采取相应 的保护措施。 2.工作原理 工频变化量继电保护主要分为两个步骤：信号采集和信号分析。首先，需要安装传感器或传动装置来采集电力系统中的频率信号。常用的传感器 包括频率传感器和变送装置等，它们能够实时测量电力系统中的频率值。 采集到的频率信号会送入继电保护装置中进行分析。 在信号分析步骤中，继电保护装置会将采集到的频率信号与预设的频 率范围进行比较。如果超出了预设的范围，则判定为频率异常，将触发相 应的保护措施。在分析阶段，还可以设置一些额外的判据来排除偶然因素，从而提高保护系统的准确性和可靠性。 3.触发保护措施 一旦工频变化量继电保护装置检测到电力系统中的频率异常，会立即 触发相应的保护措施。根据具体情况，保护措施可以分为两种方式。 首先是过流保护，主要用于对电力系统中短路或其他大电流异常情况 进行保护。当检测到频率异常时，继电保护装置会立即切断故障部分的电流，从而避免故障的扩散和损坏其他设备。
其次是过频保护，主要用于对电力系统中电源频率异常的保护。当检 测到频率异常时，继电保护装置会通过控制其中一设备的运行状态，调整 电力系统中的频率，从而保持系统的稳定运行。 4.优势和应用 -可靠性高：通过实时监测电力系统中的频率变化，能够及时发现并 判定频率异常，从而及时采取相应的保护措施，保护电力系统的安全运行。 -高灵敏度：继电保护装置能够对电力系统中微小的频率变化进行监 测和判断，提高了故障的检出率和准确性。 -高效性：通过及时触发保护措施，可以有效减少故障的损害范围和 程度，保护设备的安全。 总之，工频变化量继电保护通过对电力系统中频率变化的监测和分析，能够及时判断电力系统是否存在异常，并及时采取相应的保护措施。这种 保护方式具有高可靠性、高灵敏度和高效性的特点，广泛应用于电力系统 的保护和控制中。
ofPanzhihuaUniversity Oct.2005・自然科学研究・工频变化量阻抗保护的整定和校验 孙勇 (攀枝花电业局,四川攀枝花617000) 摘要介绍了工频变化量阻抗保护在微机保护中的应用,以及其动作特性的测定方法。 关键词工频变化量;整定;校验 随着微机保护的广泛运用,许多继电保护新原理也不断被提出和广泛应用。工频变化量阻抗保护在许多厂家的保护装置都有使用,但在实际工作中,经常被问及其动作特性及如何校验的问题。本文分析了工频变化量阻抗保护的原理,并总结了保护整定中的一些问题,。 1工作原理 (1荷状态(图2)
与短路后产生的故障分量3・84・
第22卷孙勇:工频变化量阻抗保护的整定和校验第5 期在电力系统中,工频变化量继电器用于构成快速距离Ⅰ段时
, 其动作方程为: |△UOP|>UOPM Uop为整定值末端电压,上式代表定值 末端电压变化量大于UOPM时继电器动作, 否则不动作。 对相间阻抗继电器有: UOPΦΦ=UΦΦ-IΦΦZSET 对接地阻抗继电器有: UOPΦ=UΦ-(IΦ+K3I0)ZSET UOPM为动作门槛,取故障前工作电压的 记忆量,当ZK落在圆内继电器动作,其动作 特性是以矢量-Zs的末端为圆心,以 |ZS+ZSET| 为半径的园。如图6所示: 90○ 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 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： 串联补偿电路与并联补偿电路的问题研究 引言：无功补偿的两大类型手段，串联补偿与并联补偿， 基于对以上两种无功补偿电路的理解，我们来研究一下串联补偿电路中补偿电路的继电保护问题，并提出保护电路的方案，同时来讨论一下并联补偿与串联补偿的兼容性问题。 1串补电容对线路保护的影响 1.1补偿原理 串联补偿：通过在线路这种串联电容器（一般长距离输电线路呈感性），改变线路的阻抗特性，从而达到传输的目标。串联补偿电容器对输电线路的控制是直接的，提供了很强的纵向潮流控制能力。同时提供了无功补偿。 并联补偿：通过在线路这种并联电容器（或电抗器），通过电容器（或电抗器）向系统产生（或吸收无功功率）。从而改善潮流分布的目标。并联电容器向连接的节点提供无功功率，与补偿点相连的所有都将受到不可控的影响，尽管并联补偿是一种很好的电压控制方式，但对系统的纵向潮流控制能力较弱。 1.2串联补偿电路对继电保护向量的影响 1. 2.1电压反相 通常在非串补线路上，电源流出的短路电流落后于电源电势，母线电压与电源电势基本同相。但在串补系统中，如从电源到保护安装处的感抗大于容抗，当靠近串补处发生故障时（如图1-1中F1点故障），将导致 加在继电器上的电压相位和电源电势相差180°，即保护丈量的电压将发生反向。在故障序网图中，也会发生电压反向。 图1-1 简易的串联补偿电路系统 间隔保护或方向保护的电流方向不会因串补而改变。这种电压方向的变化将对保护动作的正确性产生影响，但对不以丈量故障电压为参考量的保护（如电流差动保护），则不会造成影响。 1.2.2电流反向 在串补线路上，以线路始端母线电压为基准，线路短路电流可能超前于电势，相位变化约180°，即发生电流反向。当电源负序阻抗小于电容容抗时，保护测得的负序电流也将反方向。以电流为参考量的保护，如间隔保护、方向保护、电流差动保护，在电流发生反向时，正常的选择性将受到影响。 1.3串联补偿电容对典型继电保护的影响 1.3.1串联补偿电容对间隔保护的影响 工频变化量距离保护定值校验 时 峰 [摘 要] 本文介绍了工频变化量距离保护定值的校验方法，并给出了RCS-931保护装置调试步骤及相关试验数据。 [关键词]工频变化量、定值校验、动作方程 在实际保护装置调试中，对RCS －931系列超高压线路成套保护装置中的工频变化量距离保护定值的校验经常会遇到困难，本文针对此保护原理分析了工频变化量距离保护定值的校验方法，在具体保护装置调试中总结了试验步骤，并给出了相关试验数据。 1 保护原理 电力系统发生短路故障时，其短路电流、电压可分解为故障前负荷状态的电流、电压分量和故障分量，反应工频变化量的继电器只考虑故障分量，不受负荷状态的影响。其动作方程为： |ΔOP U |> Z U ----------（1） 式中：ΔOP U 为工作电压的工频变化量；Z U 为动作门槛，自适应于运行状况，是一个浮动值，取故障前工作电压记忆量。 对接地故障，工作电压： ΦOP U ＝ΦU －(ΦI ＋K ×30I )×ZD Z ， Φ=A,B,C ---------（2） ΦOP U 为工作电压；ΦU 为相电压；ΦI 为相电流，0I 为零序电流，K 为零序补偿系数，ZD Z 为工频变化量距离保护定值。 对于相间距离继电器，工作电压 ΦΦOP U =ΦΦU –ΦΦI ×ZD Z ， ΦΦ=AB,BC,CA ---------（3） ΦΦU 为相间电压，ΦΦI 为相电流差值。 正方向经过渡电阻故障时的动作特性可用解析法分析，如图1所示。 以三相短路为例，设Z U =|ΔF E | 由 ΔF E =-ΔI ×(S Z +K Z ) ΔOP U =ΔU -ΔI ×ZD Z =-ΔI ×(S Z +ZD Z ) 则 |ΔI ×(S Z +ZD Z )|＞|ΔI ×(S Z +K Z )| |S Z +ZD Z |>|S Z +K Z | ----------（4） 式中，S Z 为系统阻抗，ZD Z 为整定阻抗，K Z 为测量阻抗。 由式(4)可知，正方向故障时，工频变化量距离继电器的动作特性是一个圆，其圆心为矢量－S Z 的末端，半径为| S Z +ZD Z |（见图2）。 2 定值校验 本节以单相接地故障为例，结合RCS-931保护装置介绍工频变化量距离保护定值校验的具体计算方法，简单介绍试验步骤并给出具体试验数据。相间短路故障直接给出公式及试验数据，不另做详细说明。 2.1 计算方法220kV线路保护原理
继电保护原理方向保护原理
串联补偿电路与并联补偿电路的问题
工频变化量距离保护定值校验
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