12、10KV以上供配电工程继电保护及二次回路设计(2-09)

10KV及以上供配电工程设计与施工

第九篇

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第一章概论

第一章概论

第一节继电保护和二次回路的发展历程

电力系统的继电保护装置负有保证电力系统安全可靠工作、有效切除故障的重大使命，采用优质、廉价、灵敏、快速的继电保护系统，是建设电力工程目标。

随着我国电力系统向大电网、大机组、大电厂、超高压方向发展，继电保护和二次回路的发展可以基本上分为四个时代。

一、电磁式继电保护时代

采用电磁式继电器的继电保护装置为第一代。这种保护装置经过了长期生产考验，具有一定的灵敏度和可靠性。由于大批设计、运行人员熟悉这种保护方式的设计、安装、调整和检修，因此，目前还在生产中广泛地应用。但是这种以电磁继电器为主体的继电保护系统存在着不少的缺点，具体是：容易发生线圈断线、触点抖动、钟表机构失灵，且体积和功耗大、调试复杂、灵敏度低、边沿刻度不准等。这些问题长期以来没有得到太大的改进。

二、晶体管继电保护装置时代

这种保护装置具有重量轻、体积小、!"世纪#"年代初期出现了晶体管保护装置，

功耗低、灵敏度高等许多优点。但是，由于元件质量差、焊点多、接线复杂、抗干扰能力差，曾一度限制了晶体管保护的发展。近几年来，就晶体管保护产品的质量、抗干扰能力等问题曾召开了一系列的研讨会议，由于工艺上的改进，晶体管保护的产品日趋稳定，各种类型的晶体管保护继电器均有定型产品出售。从运行单位的经验表明，晶体管

经过几年来保护能经受住运行的考验，例如，有的$""%&系统便装设晶体管保护装置，

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第九篇%"#$以上供配电工程继电保护及二次回路设计

的运行，证明保护装置的动作是可靠的。另外，在一些小型的变电所中也有采用晶体管保护的。

三、集成电路继电保护装置时代

第三代继电保护装置是以集成电路为主要保护元件，目前已有定型产品生产，市售产品多采用小规模集成元件进行组装。实践表明：由于集成电路的功能完善、通用性强、整定精度高、动作离散值小、有良好的返回系数、焊点少、动作速度快等一系列优点，国内已有不少变电所装设了这种保护装置。

从国内厂家生产的集成电路保护装置来看，有带微型计算机和不带计算机两种。带微型计算机的总体方案是：利用集成元件来检测、控制、保护输配电线路和电气设备，再用微型计算机给出各种保护的动作信息，显示各种开关的变位情况，以及变电所的运行方式等。不带微型计算机的仅在保护的逻辑回路方面相对于第一、二代产品作原则上的改进，在信号系统方面，仍采用灯光和音响的显示方式。

四、微机保护系统时代

现代微机保护装置方向是向检测、控制、保护一体化方向发展。检测是指对电流、电压、功率、频率、电能等遥测量和各种开关变位遥信量的检测。控制是对断路器分、合闸、重合闸、综合自动重合闸等操作的控制。保护则是把传统继电保护装置中所要求的各种保护功能，改用计算机加以实现。

计算机保护装置的优点在于其快速性、灵敏性，而且能完成传统保护装置难以实现的功能，如输配电线路单相接地的选线、对短路暂态信息的监测等。因此，计算机保护装置在各大电网中对!!"#$以上的变电所已有取代传统保护的趋向。

在变电所的设计中，二次回路的设计虽非主体，但是，大量的生产实践证明，二次回路的好坏，对保证电力生产过程的协调、安全、系统稳定、优质地供电起着非常关键的作用。

随着集成电路的发展和计算机在电力系统中的应用，二次回路正向着弱电化、选线

电压互感器的化、远动化的方向迅速发展。目前，二次回路的操作电压是%%"&!!"$，

二次电压是%""$，电流互感器的二次电流是’(，这类二次回路称为强电二次回路。强电二次回路的最大缺点是体积大、控制和保护屏的数量多、占地大、监视面积广，从而加重运行人员的负担。为了克服上述缺点，在操作回路中实行弱电化，例如电压互感器电

电流互感器电流为")’(，这样，一方面可降低对控制设备和仪表的绝缘要求，压为’"$，

缩小控制电缆的截面；另一方面也可以缩小控制设备和仪表的体积。采用弱电控制后，对断路器和隔离开关的控制，都经过中间断电器进行间接控制。所谓选线化，就是采用与自动电话相类似的拨号选线技术，以便在控制台上用少量的操纵开关控制较多的设备，即选控，或者用少量的仪表测量较多回路的参数，即选测。所谓远动化即四遥技术，—%%%*—

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第一章概论

就是遥信、遥测、遥控和遥调。远动是把有线、无线通信、计算机技术应用于二次回路的成果，这一成果大大地扩充了传送信号的数量和传输的距离。

第二节保护继电器的功能与分类

一、保护继电器的功能

（一）概念

保护继电器的功能，是电力系统中的某处发生短路或接地事故时，或者由于绝缘被破坏对系统剩余部分产生恶劣影响而使系统运行异常时，检查出其异常状态，发出把这个部分直接从系统中分离出来而将断路器跳开的指令。

（二）保护继电器必备条件

保护继电器必须具备的条件如下：

切断事故区间，有使切断区间减小到最低限度和不使停电区间扩大的能!"选择性：

力。

在万一发生抑制误动作及拒动发生的同时，也有不引发更坏结果的决定#"可靠性：

性措施。

根据事故的发生地点，故障电流的大小变化。有保护性能不受故障电流$"灵敏性：

大小影响的灵敏度。

为了维持稳定、减轻设备破损程度和防止事故扩大，有必要的速度。%"快速性：

二、保护继电器分类

（一）根据动作时间分类

继电器中从故障电流流动开始到主接点闭合时的时间称为时限或限时，这个特性主要有以下%种：

（连续反时限）继电器：具有随着使继电器动作的驱动作用量增加，动作速!"反时限

度加快（动作时间变短）的特性。

与使继电器动作的驱动作用量的增减无关，以一定的时间进行动#"定时限继电器：

作。

（瞬时）继电器：动作时间不延迟，最近还有动作时间在#周波以下的情$"高速度

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以上供配电工程继电保护及二次回路设计

况，通常称这为高速度。另外，在国际上，称!"#秒以下的为瞬时型。

在驱动作用量达到某值之前为反时限，在此以外为定时$"反对限—定时限继电器：

限的特性。另外，即使是定时限特性的继电器，严格地说，是指在动作临界值附近的某一小范围中有这个特性。

（二）根据功能分类

根据所用继电器的电路的电气现象来分类，可以列举以下的继电器：

（欠）电流继电器：所需保护电路的电流大于（小于）一定值时动作的继电器。%"过

（欠）电压继电器：所需保护电路的电压比整定值大（小）时动作的继电器。&"过

正常时所用继电器电路的电压或电流等在&点上相等，故障时出现#"差动继电器：

差值，由此而动作的继电器。

平行的多回线中，当%回线发生故障时，根 …… 此处隐藏：11372字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……