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继电保护知识一、基本概念：1，继电保护：泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。
2，继电保护装置：指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
3，事故：指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人生伤亡和电气设备的损坏。
4，近后备保护5，远后备保护6，一次和二次系统：一次系统：发电厂和变电所的电器主接线，是由高压电器设备通过连接线组成的系统称为一次系统。
一次设备对于运行可靠及检修方便要求甚高。
主要包括生产和转换电能的设备，接通或断开电路的设备，限制故障电流和防御过电压的电器，接地装置和载流导体5部分。
二次系统：二次系统是由二次设备组成的系统。
凡监视,控制，测量，以及起保护作用的设备，如测量表计，继电保护，控制和信号装置等，皆属于二次设备。
二、继电保护基本原理：1，单侧电源网络接线：——在电力系统正常运行时，每条线路上都流过由它宫殿的的负荷电流I f ,越靠近电源端的线路上负荷电流越大。
线路始端电压与电流之间的相位角决定于由它供电的负荷的功率因数和线路参数。
——在电力系统故障时，其状况图如上图（b)所示。
假定在线路B-C上发生了三相短路，则短路点的电压U d降低到零，从电源到短路点之间均将流过很大的短路电流I ,各变电所电压也将在不同程度上有很大降低，距短路点越近，电压降低越多。
2，双侧电源网络接线：——就电力系统中的任意元件来说，如上图所示，在正常运行时，在某一瞬间，负荷电流总是从一侧流入而从另一侧流出，如图（a)所示。
如果我们统一规定电流的正方向都是从母线流向线路，那么，A-B两侧电流大小相等，而相位相差180º。
当在线路A-B的范围以外（d1)短路时，如图（b)所示，由电源I所共给的短路电流I´d1流过线路A-B，此时A-B两侧的电流仍然是大小相等相位相反，其特征与正常情况相同。
继电保护的概念
继电保护是电力系统中一种保护装置，用于检测电力系统中的故障和异常情况，并通过电子继电器等设备发出信号，对故障电路进行断电或切除操作，以保护电力系统的安全稳定运行。
继电保护的主要功能包括以下几个方面：
1. 检测故障：继电保护能够检测电力系统中的各种故障，包括短路、过载、接地故障等，通过监测电流、电压、频率等参数，判断是否存在故障情况。
2. 定位故障：一旦检测到故障，继电保护能够迅速定位故障发生的地点，通过对电路的分区和测量数据进行比较分析，确定故障的位置。
3. 切除故障电路：继电保护在检测到故障后，会发出信号切除故障电路，以避免继续传导故障电流和进一步损害电力系统设备。
切除故障电路的方式可以是通过断路器切除电流，或者通过隔离开关切除电路。
4. 警报和报警：当发生故障或异常情况时，继电保护还可以发出警报和报警信号，通知运维人员及时采取措施，以保护电力系统的安全。
继电保护通过监测、判断和控制等手段，可以提高电力系统的可靠性、安全性和稳定性，有效保护电力设备和人员的安全，同时减少电力系统的故障和停电次数，
提高供电质量和供电可靠性。
继电保护57个名词解释继电保护是电力系统中非常重要的一项技术，其作用是通过电气设备和电力网络监测、测量、控制和保护，以确保电力系统的正常运行和安全性。
以下是57个与继电保护相关的名词解释。
1. 继电保护：一种系统，用于检测故障并在必要时采取措施，从而最大程度地减少故障对电力系统的影响。
2. 故障：电力系统中的任何异常情况，比如短路、开路、过电压等，会导致设备或系统失效或损坏。
3. 保护装置：一种设备或系统，用于监测电力系统中的异常情况，并采取必要的措施来保护系统的其他部分。
4. 故障电流：在故障发生时流动的电流，通常比正常工作电流大很多。
5. 保护定时器：一种装置，用于在设定的时间段内控制或启动保护装置。
6. 保护继电器：一种用于控制电力系统中的保护装置的电子设备，可检测到故障并采取相应措施。
7. 电流互感器：一种设备，用于将电流变压器输出的高电流转换为适合继电保护设备使用的低电流。
8. 电压互感器：一种设备，用于将电压变压器输出的高电压转换为适合继电保护设备使用的低电压。
9. 保护区域：电力系统中需要保护的特定区域，通常由继电保护装置的设置范围确定。
10. 防护区域：电力系统中需要保护的特定区域，该区域是由故障电流或故障电压所定义的。
11. 短路：电力系统中两个或多个电源之间出现低阻抗连接，导致异常电流流动的情况。
12. 过电压：电力系统中超出额定电压的电压水平。
13. 过电流：电力系统中超过电流额定值的电流。
14. 地线故障：电力系统中地线与正常导线之间出现低阻抗连接导致的故障。
15. 过负荷：电力系统中设备或电缆承受超过其额定负荷的情况。
16. 保护计算：通过计算电力系统的参数和输入数据进行保护继电器的设置和校准。
17. 过流保护：一种保护装置，用于检测电力系统中的过电流情况，并采取必要的措施来限制电流水平。
18. 热保护：一种保护装置，用于监测电力系统中设备的温度，并在温度超过设定值时采取保护措施。
继电保护课程设计报告班级：电气081学号： 200809060姓名：倪学超指导教师：苏宏升评语：2012 年03 月04 日1 基本题目1.1 设计题目一台双绕组牵引变压器的容量为15MV A ，电压比为5.27/%5.22110⨯±KV ,Y ,d11接线；已知：27.5kV 外部短路最大短路电流为2400A ，最小短路电流为2000A,110kV 侧电流互感器变比为300/5，27.5kV 侧电流互感器变比为900/5；可靠系数取rel K =1.3。
试对牵引变压器进行相关保护的设计。
1.2 设计题目分析对于变压器的保护配置主要有主保护和后备保护。
1.2.1 主保护分析主保护一般以纵联差动保护和重瓦斯保护为主。
电流纵差动保护不但能正确区分区内外故障，而且不需要与其它元件的保护配合，可以无延时的切除区内各种故障，具有明显的独特的优点。
本设计中变压器的主保护主要选电流纵差动保护，电流纵差动保护的原理图见附录。
它的整定计算如下： （1）按躲过外部短路故障时的最大不平衡电流，整定式为：s e t I =rel K max unb I ⋅ (1.1) 式中 r e lK ——可靠系数，取1.3 m a xunb I ⋅——外部短路故障时的最大不平衡电流。
m a x unb I ⋅包括电流互感器和变压器变比不完全匹配的最大不平衡电流和互感器传变误差引起的最大不平衡电流。
m a x unb I ⋅=（za f ∆+U ∆+0.1np K st K ）maxk I ⋅ (1.2)式中 max k I ⋅ ——外部短路故障时最大短路电流；za f ∆——由于电流互感器计算变比和实际变比不一致引起的相对误差，单相变压器按式(1.2)计算，Y ,d11接线三相变压器的计算式为za f ∆=121/3TA T TA n n n - ，当采用中间变流器进行补偿时，取补偿剩余的相对误差；U ∆——由变压器分接头改变引起的相对误差，一般可取调整范围的一半；0.1——电流互感器容许的最大稳态相对误差；st K ——电流互感器同型系数，取为1.np K ——非周期分量系数，取1.5~2，当采用速饱和变流器时，由于非周期分量能引起其饱和，抑止不平衡输出，可取为1。
（2）躲过变压器最大的励磁涌流，整定式为set I =rel K K μN I(1.3)式中 rel K ——可靠系数，取1.3~1.5；N I ——变压器的额定电流；K μ——励磁涌流的最大倍数（即励磁涌流与变压器额定电流的比值），取4~8。
（3）躲过电流互感器二次回路断线引起的差电流。
变压器某侧电流互感器二次回路断线时，另一侧电流互感器的二次电流全部流入差动继电器中，要引起保护的误动。
有的差动保护采用断线识别的动作电流必须大于正常运行情况下变压器的最大负荷电流，即s e t I =rel K max l I ⋅ (1.4) 式中 r e lK ——可靠系数，取1.3； max l I ⋅——变压器的最大负荷电流。
在最大负荷电流不能确定时，可取变压器的额定电流。
1.2.2 后备保护分析变压器的后备保护则设计为过电流保护和低电压启动的过电流保护的原理图如图1.1所示。
图1.1 低电压启动的过电流保护原理图整定计算如下： （1）过电流保护保护的动作电流按照躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定，即set I =maxrelL reK I K ⋅(1.5) 式中 r e l K ——可靠系数，取1.3； re K ——返回系数，取0.9;max L I ⋅——变压器可能出现的最大负荷电流。
对于降压变压器，应考虑电动机子启动时的最大电流，计算式为m a x L I ⋅=ss K 'max L I ⋅ (1.6)（2）低电压启动的过电流保护 电流继电器的整定：采用低电压继电器后，电流继电器的整定值就可以不再考虑并联运行变压器切除或电动机自启动时可能出现的最大负荷，而是按大于变压器的额定电流整定，即s e t I =rel Nre K I K(1.7)低电压继电器的动作电压按以下条件整定，并取最小值。
①按躲过正常运行时可能出现的最低工作电压整定，计算式为s e t U =min L rel re U K K⋅(1.8) 式中 m i n L U ⋅——最低工作电压，一般取0.9n U （n U 为变压器的额定电压）； r e lK ——可靠系数，取1.1~1.2； re K ——低电压继电器的返回系数，取1.15~1.25。
②按躲过电动机自启动时的电压整定：当低压继电器由变压器低压侧 互感器供电时，计算式为s e t U =（0.5~0.6）n U (1.9) 当低压继电器由变压器高压侧互感器供电时，计算式为set U =0.7n U （1.10)另外本设计采用由BCH-2型继电器构成的差动保护。
2 设计过程2.1 主保护设计2.1.1确定基本侧在变压器的各侧中，二次额定电流最大一侧称为基本侧。
（1）变压器一次侧额定电流。
①110kV 侧：1N I =150003110⨯=78.73 (A) ②27.5kV 侧：1N I =15000327.5⨯=314.93(A)（2）电流互感器变比。
①110kV 侧: 1TA n =3005=60 ②27.5kV 侧： 2TA n =9005=180 （3）电流互感器二次电流。
按下式计算各侧电流互感器的二次额定电流：12con NN TA K I I n =（2.1）式中 con K ——电流互感器接线系数，星形接线con K =1；三角形接线con K =3。
①110kV 侧：2N I =378.7360⨯=2.27（A ） ②27.5kV 侧：2N I =314.93180=1.75（A ） 变压器低压侧为基本侧。
（4）低压侧的最大短路电流max k I ⋅=2400 A2.1.2基本侧动作电流T n =21TA TA n n（2.2）za f ∆=1603/(3180)-⨯⨯=0.42max unb I ⋅=（za f ∆+U ∆+0.1np K st K ）max k I ⋅=（0.42+0.05+0.1）⨯2400=1368（A ）set I =rel K K μN I =1.3⨯314.93=409.41（A ）set I =rel K max l I ⋅=1.3⨯314.93=409.41（A ）按上面的三个条件计算纵差动保护的动作电流，并选取最大者。
比较可知：选一次动作电流set I =1368 A2.1.3 确定基本侧工作线圈的匝数 基本侧工作线圈的匝数：w cal W ⋅=0op rAW I ⋅（2.3）op r I ⋅=con set TA K I n（2.4）式中 w s eW ⋅——基本侧工作线圈整定匝数； w cal W ⋅——基本工作线圈计算匝数； 0AW ——继电器动作安匝，标准为60； op r I ⋅——继电器动作电流；TA n ——基本侧电流互感器变比。
按继电器实际抽头，选用差动线圈的整定匝数：w se w cal W W ⋅⋅≤。
根据选用的基本侧工作线圈匝数w se W ⋅，算出继电器的实际动作电流op r I ⋅和保护的二次动作电流op I ：op r I ⋅=w se AW W ⋅（2.5）op I =op r TA con I n k ⋅（2.6）工作线圈匝数等于差动线圈和平衡线圈之和，即：w se W ⋅=d se W ⋅+b se W ⋅ （2.7）式中 d s e W ⋅——差动线圈整定匝数；b se W ⋅——平衡线圈整定匝数。
所以有二次动作电流o p rI ⋅=con set TAK I n =1368180=7.6（A ） w c a l W ⋅=0op rAW I ⋅=607.6=7.8（匝） 选d se W ⋅=4匝，b se W ⋅=3匝。
继电器实际动作电流：op r I ⋅=607=8.56（A ） 2.1.4 确定110kV 侧平衡线圈及工作线圈匝数n b c a l W ⋅=22bse nbI W I -d se W ⋅=1.7572.27⨯-4=1.4（匝） 取1nb se W ⋅=匝，工作线圈nw se W ⋅5=匝。
2.1.5 计算er f ∆er f ∆=nb cal nb se nb cal d seW W W W ⋅⋅⋅⋅--=1.411.44-+=0.037＜0.05 所以不必重算动作电流。
2.1.6校验灵敏度27.5kV 侧两相短路最小电流为min k I ⋅=2000A归算至110kV 侧的短路电流为max k I ⋅=320001368⨯=2.5＞2满足灵敏度要求。
2.2 后备保护后备保护选择过电流保护和低电压启动过电流保护 2.2.1 过电流保护'max L I ⋅取变压器额定电流N I =314.93 A ；ss K ——综合负荷的自启动系数，取ss K =1.5 。
所以整定电流set I =1.31.5314.930.9⨯⨯=682.3（A ） 灵敏度校验：sen K =min k setI I ⋅=2000682.3=2.9＞1.5 满足要求。
2.2.2 低电压启动的过电流保护过电流保护按躲过可能出现的最大负荷电流整定，启动电流比较大，对于升压变压器或容量较大的降压变压器，灵敏度往往不能满足要求。
为此可以采用低电压启动的过电流保护。
电流继电器的整定：采用低电压继电器后，电流继电器的整定值就可以不再考虑并联运行变压器切除或电动机自启动时可能出现的最大负荷，而是按大于变压器的额定电流整定，即set I =relN reK I K 则有 s e tI =1.2314.930.85⨯=444.1（A ） 低电压继电器的动作电压按以下条件整定，并取最小值。
（1）按躲过正常运行时可能出现的最低工作电压整定，set U =0.927.51.1 1.2⨯⨯=18.75（kV ）（2）按躲过电动机自启动时的电压整定：当低压继电器由变压器低压侧 互感器供电时，计算式为s e tU =（0.5~0.6）n U （2.8） 当低压继电器由变压器高压侧互感器供电时，计算式为set U =0.7n U对于降压变压器，负荷在低压侧，电动机自启动时高压侧电压比低压侧高了一个变压器压降（标幺值）。
所以高压侧取值比较高，但仍按式 （2.8）整定，原因是发电机在失磁运行时低压母线电压会比较低。
所以： s e t U =0.6⨯27.5=16.5（kV ） 取 s e tU =16.5 kV 。
电流继电器灵敏度的校验方法与不带低压启动的过电流保护相同。
低电压继电器的灵敏系数按下式校验sen K =min setK U U ⋅ （2.9）式中，min K U ⋅——灵敏度校验点发生三相金属性短路时，保护安装处感受到的最 大残压。
