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繼電保護(hù)測試儀的組成繼電保護(hù)的基本原理

時間:2023/7/4閱讀:376
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  繼電保護(hù)測試儀的組成繼電保護(hù)的基本原理,由各種類型的發(fā)電廠、輸電設(shè)備和配電設(shè)施以及用電設(shè)備組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng),我們把它統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。一般將電能通過的設(shè)備成為電力系統(tǒng)成為電力電力系統(tǒng)的一次設(shè)備,如發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、輸電電路等,對一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測量、控制和保護(hù)的設(shè)備,被稱為電力系統(tǒng)的二次設(shè)備。繼電保護(hù)測試儀就屬于電力系統(tǒng)的二次設(shè)備。

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  一、繼電保護(hù)裝置的基本原理


  為了完成繼電保護(hù)的任務(wù),繼電保護(hù)就必須能夠區(qū)別是正常運(yùn)行還是非正常運(yùn)行或故障,要區(qū)別這些狀態(tài),關(guān)鍵的就是要尋找這些狀態(tài)下的參量情況,找出其間的差別,從而構(gòu)成各種不同原理的保護(hù)。


  1.利用基本電氣參數(shù)的區(qū)別


  發(fā)生短路后,利用電流、電壓、線路測量阻抗等的變化,可以構(gòu)成如下保護(hù):


  (1)過電流保護(hù)。單側(cè)電源線路,若在BC段上發(fā)生三相短路,則從電源到短路點(diǎn)k之間將流過很大的短路電流Ik,可以使保護(hù)2反應(yīng)這個電流增大而動作于跳閘。


  (2)低電壓保護(hù)。短路點(diǎn)k的電壓Uk降到零,各變電站母線上的電壓都有所下降,可以使保護(hù)2反應(yīng)于這個下降的電壓而動作。


  (3)距離保護(hù)。距離保護(hù)反應(yīng)于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地之間的距離(或測量阻抗)的減小而動作。如圖1所示,設(shè)以Zk表示短路點(diǎn)到保護(hù)2(即變電站B母線)之間的阻抗,則母線上的殘余電壓為:


  UB=IkZko ZB


  就是在線路始端的測量阻抗,它的大小正比于短路點(diǎn)到保護(hù)2之間的距離。


  2.利用內(nèi)部故障和外部故障時被保護(hù)元件兩側(cè)電流相位(或功率方向)的差別


  為雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)。若統(tǒng)一規(guī)定電流的正方向是從母線流向線路,則對線路AB兩側(cè)電流相位(或功率方向)的分析如下。


  a——正常運(yùn)行情況;b——線路AB外部短路情況;c——線路AB內(nèi)部短路情況


  正常運(yùn)行時,A、B兩側(cè)電流的大小相等,相位相差180°;當(dāng)線路AB外部故障時,A、B兩側(cè)電流仍大小相等,相位相差180°;當(dāng)線路AB內(nèi)部短路時,A、B兩側(cè)電流一般大小不相等,在理想情況下(兩側(cè)電動勢同相位且全系統(tǒng)的阻抗角相等),兩側(cè)電流同相位。從而可以利用電氣元件在內(nèi)部故障與外部故障(包括正常運(yùn)行情況)時,兩側(cè)電流相位或功率方向的差別構(gòu)成各種差動原理的保護(hù)(內(nèi)部故障時保護(hù)動作),如縱聯(lián)差動保護(hù)、相差高頻保護(hù)、方向高頻保護(hù)等。


  3.序分量是否出現(xiàn)


  電氣元件在正常運(yùn)行(或發(fā)生對稱短路)時,負(fù)序分量和零序分量為零;在發(fā)生不對稱短路時,一般負(fù)序和零序都較大。因此,根據(jù)這些分量的是否存在可以構(gòu)成零序保護(hù)和負(fù)序保護(hù)。此種保護(hù)裝置具有良好的選擇性和靈敏性。


  4.反應(yīng)于非電氣量的保護(hù)


  反應(yīng)于變壓器油箱內(nèi)部故障時所發(fā)生的氣體而構(gòu)成氣體(瓦斯)保護(hù);反應(yīng)于電動機(jī)繞組的溫度升高而構(gòu)成過負(fù)荷保護(hù)等。


  二、繼電保護(hù)裝置的組成


  繼電保護(hù)的種類雖然很多,但是在一般情況下,都是有三個部分組成的,即測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。其原理結(jié)構(gòu)如圖3所示。


  繼電保護(hù)測試儀的原理結(jié)構(gòu)


  1.測量部分


  測量部分是測量被保護(hù)元件工作狀態(tài)(正常工作、非正常工作或故障狀態(tài))的一個或幾個物理量,并和已給的整定值進(jìn)行比較,從而判斷保護(hù)是否應(yīng)該啟動。


  2.邏輯部分


  邏輯部分的作用是根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、出現(xiàn)的順序或它們的組合,使保護(hù)裝置按一定的邏輯程序工作,后傳到執(zhí)行部分。


  3.執(zhí)行部分


  執(zhí)行部分的作用是根據(jù)邏輯部分送的信號,后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。如故障時,動作于跳閘;不正常運(yùn)行時,發(fā)出信號;正常運(yùn)行時,不動作。

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