变电站微机保护_图文.ppt

的首端标以K1，末端标以K2;CT电流互感器。
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零序电流
2021/6/21
在三相四线电路中，三相电流的相量和等于零，即Ia+Ib+IC=0。如果在三相四 线中接入一个电流互感器，这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故 障时，回路中有漏电电流流过，这时穿过互感器的三相电流相量和不等零， 其相量和为：Ia+Ib+Ic=I(漏电电流）。这样互感器二次线圈中就有一个感应电 压，此电压加于检测部分的电子放大电路，与保护区装置预定动作电流值相 比较，如大于动作电流，即使灵敏继电器动作，作用于执行元件掉闸。这里 所接的互感器称为零序电流互感器，三相电流的相量和不等于零，所产生的
PT电压互感器，其极性是基本二次、线圈单项首端 为a,末端为x。辅助二次线圈首端为aD,末端为xD。
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进线有流、开口电压、三相电压计算的综合判别法。
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CT断线：
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电流互感器是一种专门用于变换电流的特种变压器。 互 感器的一次绕组串联在电力线路中，线路电流就是互感器 的一次电流I1，二次绕组外部接有负荷，如果是测量用电 流互感器，二次就接测量仪表；如果是保护用电流互感器， 二次绕组就接保护控制装置。 电流互感器的一、二次绕组 之间有足够的绝缘，从而保证所有低电压设备和电力线路 的高电压相隔离。电力线路中的电流各不相同，通过电流 互感器一、二次绕组匝数比的配置，可以将不同的一次电 流变化成较小的标准的电流值，一般是5A或1A。这样可以 减小仪表和继电器的尺寸，也可以简化其规格，有利于仪 表和继电器的小型化、标准化
4. 按结构形式分按结构形式分按结构形式分按结构形式分 大致可以分为 1) 贯穿式 又可分为单匝贯穿式和多匝贯穿式 2) 支柱式 3) 母线式 适用于大电流场合，例如安装在发电机母线上，发电机母线就是互感

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电力系统微机保护＿＿绪论
1）采样数字化 保护装置直接接收电子式互感器输出数字信号，不依赖外部对时信号实现 保护功能。 2）保护就地化 保护装置采用小型化、高防护、低功耗设计，实现就地化安装，缩短信号 传输距离，保障主保护的独立性和速动性。 3）元件保护专网化 元件保护分散采集各间隔数据，装置间通过光纤直连，形成高可靠无缝冗 余的内部专用网络，保护功能不受变电站SCD文件变动影响。 4）信息共享化 智能管理单元集中管理全站保护设备，作为保护与变电站监控的接口，采 用标准通信协议，实现保护与变电站监控之间的信息共享。
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电力系统微机保护＿＿绪论
继电保护是保证系统安全、稳定运行的第一道防线，是 系统安全稳定运行的“哨兵”！ 继电保护学科方向—电力系统及其自动化二级学科 电力系统继电保护 内容：
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电力系统微机保护＿＿绪论
• 一、计算机在继电保护领域中的应用和发展概况 • （1）世界微机保护的发展历史
1、绪论 2、基本原理学习 3、学习讨论 4、微机保护硬件学习 5、微机保护常规算法的学习
本课程成绩评定：
1、出勤（10%） 2、学习讨论（20%） 3、考试（70%）
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电力系统微机保护＿＿绪论
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电力系统微机保护＿＿绪论
• 继电保护装置是一种能反应电力系统故障和不正常状 态，并及时动作于断路器跳闸或发出信号的自动化设 备。
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电力系统微机保护＿＿绪论
3、智能化运检体系
1）加强智能站文件管控，提升变电站建设运行水平 构建智能站配置文件管控平台，确保配置文件的正确性及一致性；研究基于系统 描述的继电保护虚端子关联的自动化生成方法，简化智能站配置流程；建立基于标准 工程文件的继电保护数据、模型、图形的一体化展示平台，对二次设备实现自动精益 化评估。 2）实施智能化高效检修，实现智能站可观、可控、可维护 通过“装置智能诊断、远程终端支持、安措自动执行、二次回路可视、检修综合 决策”等技术，实现变电站可观、可控、可维护，提升现场工作效率和防误水平。 3）研发信息化单兵装备，提高现场智能感知和作业能力 研究、推广手持终端、智能穿戴设备等基于物联网技术的信息化单兵装备，提高 现场智能感知和作业能力，实现继电保护设备和人员的双向互动、现场和远程的双向 互动，提升现场工作的质量、效率和应急抢修能力。 4）开展自动化无人巡视，提升巡视质量和效率 利用人工智能技术，建立二次设备机器人巡视和远方巡视相结合的自动化巡视模 式，有效提高巡视效率，减轻现场人员压力。

5.4 变压器微机保护
〔3〕TA断线监视 假设运行中发现TA某相断线，那么断线相的二
次电流为零，于是差电流不为零，这可能引起差 动保护误动作。TA二次回路断线的判据有3条。 1〕 Ia Ib Ic 某一值； 2〕零序电流 I0 I0.set
3〕 m Ia a ,Ib,x Ic 5 A
TA断线后，发告警信号，用户可根据情况由控 制字选择是否闭锁差动保护。
图5-10 双绕组变压器的差动电流
〔a〕外部短路时差动回路的电流
〔b〕内部短路时差动回路的电流
Ir es IhIl
5.4 变压器微机保护
差动保护曲线一般采用三段式比率制动的特性，如图
5-11所示。
Id 动作区
差动保护动作方程为：
当 Id Iop.min
Ir esIr e.s0
Iop.min
制动区 Ires.0 Ires.1
当变压区空载投入或外部故障切除后电压恢复时， 励磁涌流可到达额定电流的6－8倍。此时，需要 考虑，否那么会造成保护误动。
励磁涌流特点：2次谐波占有比例大，而短路电流 中二次谐波很小。
5.4 变压器微机保护
▪ 3、二次谐波原理比率差动保护
抑制不平 衡电流
I1a,I1b,I1c 1侧
I/V
I2a,I2b,I2c 2侧
4、变压器微机差动保护
〔1〕比率制动式差动保护的根本概念
比率制动特性的原理是保护的动作电流〔差动电流定
值〕随着外部短路电流按比率增大，即保证外部短
路不误动，又保证内部短路又具有较高的灵敏度。
比率就是指差动保护的差动电流与制动电流之比。
3(内部故障
Id
差动电流） 4(有制动差动
保护特性）

数据输出
可见，输入模拟电压uin变换成一串等幅脉冲，而 等幅脉冲Uo(f)的频率与输入电压成正比。
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根据反充电与充电电荷平衡原理：
UR R2
T0 =
U in R1
T
(8—1)
输出频率
fO=T 1=UURiT nR 0R21=KUin
(8—2)
可见，输出频率fo反应了输入电压Uin的大小。
打印机、信号灯等 • 便于综合自动化。 • 开关电源，要强调抗干扰。
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微机保护硬件组成
数据采集系统
BUS CPU主系统
开关量系统
TV
电压形成
TA
模
二
数
次
变
侧
换
来
电压形成
电源部分
串行通讯SIO
并行 接口
PIO
光耦 光耦
开入量 开出量
键盘 显示设备
打印机
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人机对话
要求2： CH越大越好
8、模拟开关的动作延时、闭合电阻和开断 时的泄露电流要小。
采样电子开关
ui
CH的大小应当如 何确定呢？
AS 阻 抗
阻
抗
uo
变 换
CH
变 换
1
S(t)
2
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（8）ALF和采样频率
问题 离散信号怎样才能真实反映被采样的连续信号， 若要求不丢失信息，应满足什么条件？
Dn 至CPU
0
u O (f )
0
Dn
t
(a)
VFC的脉冲输出频率正

第三代电网就是“现代电网”、“下一代电网”、“智能电网”
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第一章 绪论
第三代电网发展时间构架： 第一代电网发展于20世纪前半期； 第二代电网发展于20世纪后半期，我国以1972年330kV系统 建成开始； 第三代电网从本世纪初开始。设想2050年在世界范围内实现。
下一代电网发展面临的机遇和挑战 1、大规模可再生能源电力接入电网的挑战 2、全面智能化对电网运行控制的挑战（智能、高效、可靠） 3、未来电网结构及运行控制模式 电源发展模式；电网发展模式；电网运行控制模式；电网仿 真计算分析模式；电力系统继电保护模式；新一代智能用电 与电网互动模式等。
础。
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第一章 绪论
晶体管继电保护时代：自50年代末，晶体管继电保护已在 开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展 和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合 作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院 研制的晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝500 kV线路 上，结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。
第一章 绪论
一、电网和电网技术的代际传承和发展
电网定义的扩展＝电力系统 基于对电网历史发展和未来预测的主要技术经济特征，可将电 网的发展分为三个阶段，形成三代电网的概念。
第一代电网的主要特征
10万kW一下的小机组； 220kV电压一下的输配电； 孤立的小电网或城市电网。
第二代电网的主要特征
大机组：大容量化石燃料的火电、 大水电和核电；
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第一章 绪论
5、网架互联增强：多区域间失步后的有效解列非单个继电器可以完 成；
6、单台设备容量近百万千瓦：故障切除对系统影响极大，要求预知 检修。
（二）实现技术和条件的发展，奠定保护发展的基础 1、高速的数据采集与处理芯片发展：采集、处理暂态信号不再困难； 2、小波等非周期信号分析算法发展：使得提取暂态量特征更为方便； 3、数字化变电站光通信的普及：使得获取局域、广域实时信息容易； 4、同步相量PMU装置、WAMS系统：使广域动态相量信息可以使用。