簡述繼電保護(hù)的基本原理精選(九篇)

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第1篇：簡述繼電保護(hù)的基本原理范文

【關(guān)鍵詞】主變差動(dòng)保護(hù) 誤動(dòng) 原因分析 對策

一、主變差動(dòng)保護(hù)簡述

主變差動(dòng)保護(hù)一般包括：差動(dòng)速斷保護(hù)、比率差動(dòng)保護(hù)、二次（五次）諧波制動(dòng)的比率差動(dòng)保護(hù)。不管哪種保護(hù)功能的差動(dòng)保護(hù)，基本原理是反應(yīng)被保護(hù)變壓器各端流入和流出電流的差，在保護(hù)區(qū)內(nèi)故障，差動(dòng)回路中的電流值大于整定值，差動(dòng)保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作，而在保護(hù)區(qū)外故障，主變差動(dòng)保護(hù)則不應(yīng)動(dòng)作。

（一）比率差動(dòng)保護(hù)

比率差動(dòng)保護(hù)在變壓器輕微故障時(shí)，例如匝間短路的圈數(shù)很少時(shí)，不帶制動(dòng)量，使保護(hù)在變壓器輕微故障時(shí)具有較高的靈敏度。而在較嚴(yán)重的區(qū)外故障時(shí)，有較大的制動(dòng)量，提高保護(hù)的可靠性。二次諧波制動(dòng)主要區(qū)別是故障電流還是勵(lì)磁涌流，因?yàn)橹髯兛蛰d投運(yùn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生比較大的勵(lì)磁涌流，并伴隨有二次諧波分量，為了使主變不誤動(dòng)，采用諧波制動(dòng)原理。通過判斷二次諧波分量，是否達(dá)到設(shè)定值來確定是主變故障還是主變空載投運(yùn)，從而決定比率差動(dòng)保護(hù)是否動(dòng)作。二次諧波制動(dòng)比一般取0.12～0.18。對于有些大型的變壓器，為了增加保護(hù)的可靠性，也有采用五次諧波的制動(dòng)原理。

（二） 差動(dòng)速斷保護(hù)

差動(dòng)速斷是在較嚴(yán)重的區(qū)內(nèi)故障情況下，快速跳開變壓器各側(cè)斷路器，切除故障點(diǎn)。差動(dòng)速斷的定值是按躲過變壓器的勵(lì)磁涌流，和最大運(yùn)行方式下穿越性故障引起的不平衡電流，兩者中的較大者。定值一般?。?～14）Ie。

二、 主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的原因和分析

主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的原因，主要是因?yàn)樵O(shè)備選型、安裝、調(diào)試、整定等不符合變壓器實(shí)際運(yùn)行需求造成的，下面就逐一列舉、分析：

（一）設(shè)備選型不合理造成主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作

1.保護(hù)裝置選型不滿足運(yùn)行需求。保護(hù)原理落后，性能較差。如大型變壓器應(yīng)采用諧波制動(dòng)原理的而未采用，在變壓器空載投入和故障恢復(fù)時(shí)勵(lì)磁電流引起比率差動(dòng)誤動(dòng)作。

2.電流互感器飽和特性不滿足差動(dòng)保護(hù)要求。電流互感器的飽和實(shí)際就是鐵芯中的磁通達(dá)到飽和，電流互感器分為P和TP兩大類。P類電流互感器要求在穩(wěn)態(tài)情況下不飽和，而TP類電流互感器則要求在穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)的情況下都不飽和。當(dāng)采用P類電流互感器時(shí)，當(dāng)外部存在故障，外部故障切除瞬間，外部存在間歇性的短路情況等，均容易導(dǎo)致主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。

3.主變各側(cè)電流互感器不匹配，造成差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。兩側(cè)電流互感器采用不同類型的，這樣在外部故障存在時(shí)，當(dāng)滿足一定條件時(shí)，必然將導(dǎo)致主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。

（二）設(shè)備安裝、調(diào)試錯(cuò)誤造成主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作

1.電流互感器極性接反導(dǎo)致誤動(dòng)作。對于微機(jī)差動(dòng)保護(hù)來說，差動(dòng)電流是根據(jù)平衡系數(shù)、比率制動(dòng)系數(shù)、電流互感器接線系數(shù)等參數(shù)由軟件來計(jì)算完成，不管是采用加的算法還是采用減的算法都能得到差動(dòng)電流。從電磁感應(yīng)知道，電流互感器有極性，也就是同名端，主變差動(dòng)回路電流互感器的同名端指向母線側(cè)還是指向變壓器，將對差動(dòng)電流的計(jì)算結(jié)果正確與否有直接影響。

2.電流互感器相序接反導(dǎo)致誤動(dòng)作。電力系統(tǒng)正常地相序?yàn)檎?，也就是以A相為基準(zhǔn)，B相比A相超前120°，C相比A相滯后120°。如果主變?nèi)我庖粋?cè)的電流互感器出現(xiàn)相序接錯(cuò)的情況，就會(huì)形成差電流，導(dǎo)致主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。

3. 電流互感器中性線沒有按照一點(diǎn)接地原則接線導(dǎo)致誤動(dòng)作。差動(dòng)保護(hù)的二次電流回路接地時(shí)，包括各側(cè)電流互感器的二次電流回路，必須在保護(hù)裝置安裝處通過一點(diǎn)可靠接于接地網(wǎng)。因?yàn)橐粋€(gè)變電站的接地網(wǎng)各點(diǎn)并非絕對等電位，在不同點(diǎn)之間有一定的電位差，當(dāng)發(fā)生區(qū)外短路故障時(shí)，有較大的電流流入接地網(wǎng)，各點(diǎn)之間將會(huì)產(chǎn)生較大的電位差。如果差動(dòng)保護(hù)的二次電流回路在接地網(wǎng)的不同點(diǎn)接地，接地網(wǎng)中的不同接地點(diǎn)間的電位差，產(chǎn)生的電流將會(huì)流入保護(hù)二次回路，這一電流將可能增加差動(dòng)回路中的不平衡電流，使差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。

三、定值計(jì)算不正確造成主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作

（一）差動(dòng)速斷定值計(jì)算不正確造成誤動(dòng)作。差動(dòng)速斷是在較嚴(yán)重的區(qū)內(nèi)故障情況下，快速跳開變壓器各側(cè)的斷路器，切除故障點(diǎn)。差動(dòng)速斷的定值是按躲過變壓器的勵(lì)磁涌流和最大運(yùn)行方式下，穿越性故障引起的不平衡電流，兩者中的較大者。定值一般取（4～14）Ie。對于保護(hù)定值的計(jì)算部門，特別是非電力系統(tǒng)的定值計(jì)算部門，往往根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，將差動(dòng)速斷定值取為（5～6）Ie。這樣，就會(huì)造成主變在空載合閘時(shí)斷路器出現(xiàn)誤跳。

（二）二次諧波制動(dòng)的比率差動(dòng)定值計(jì)算不正確造成誤動(dòng)作。比率差動(dòng)是當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)輕微故障時(shí)，保護(hù)不帶制動(dòng)量動(dòng)作跳開各側(cè)的斷路器，使保護(hù)在變壓器輕微故障時(shí)具有較高的靈敏度；而在區(qū)外故障時(shí)，通過一定的比率進(jìn)行制動(dòng)，提高保護(hù)的可靠性；同時(shí)利用變壓器空載合閘時(shí)，產(chǎn)生的二次諧波量來區(qū)別是故障電流還是勵(lì)磁涌流，實(shí)現(xiàn)保護(hù)制動(dòng)。一般差動(dòng)電流和制動(dòng)電流都在額定情況下計(jì)算得到，但現(xiàn)場變壓器卻在一般運(yùn)行方式下，由于電流互感器變比、同時(shí)系數(shù)、計(jì)算誤差的影響，就會(huì)導(dǎo)致變壓器實(shí)際運(yùn)行時(shí)形成一定的差電流，導(dǎo)致比率差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。

（三）電流互感器接線方式整定值選擇不正確造成誤動(dòng)作。對于微機(jī)保護(hù)來說，實(shí)現(xiàn)高、低壓側(cè)電流相角的轉(zhuǎn)移由軟件來完成，不管高壓側(cè)是采用Y型接線還是采用型接線，都能得到正確的差動(dòng)電流，和傳統(tǒng)的常規(guī)繼電保護(hù)比較，實(shí)際運(yùn)用更方便、靈活，但也是由于這種靈活性、方便性，往往導(dǎo)致現(xiàn)場的差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。

四、 防止主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的對策

（一）對于設(shè)備選型不合理造成主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作情況，應(yīng)積極選用技術(shù)成熟、先進(jìn)的設(shè)備，并應(yīng)嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、文件執(zhí)行。