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繼電保護(hù)測(cè)試儀的組成

發(fā)布日期：2019-05-18　點(diǎn)擊：1688次

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(duì)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)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(cè)試儀就屬于電力系統(tǒng)的二次設(shè)備。

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(cè)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)電源線路如圖1-1所示，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(gè)電流增大而動(dòng)作于跳閘。

(2)低電壓保護(hù)。如圖1所示，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(gè)下降的電壓而動(dòng)作。   

圖1：?jiǎn)蝹?cè)電源線路

(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(cè)量阻抗）的減小而動(dòng)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(cè)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(shí)被保護(hù)元件兩側(cè)電流相位（或功率方向）的差別

圖2所示為雙側(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(duì)線路AB兩側(cè)電流相位（或功率方向）的分析如下。

圖2：雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)
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(shí)，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(shí)，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(shí)，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(dòng)勢(shì)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(shí)，兩側(cè)電流相位或功率方向的差別構(gòu)成各種差動(dòng)原理的保護(hù)（內(nèi)部故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作），如縱聯(lián)差動(dòng)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(duì)稱短路）時(shí)，負(fù)序分量和零序分量為零；在發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，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(shí)所發(fā)生的氣體而構(gòu)成氣體（瓦斯）保護(hù)；反應(yīng)于電動(dòng)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(gè)部分組成的，即測(cè)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。

圖3：繼電保護(hù)測(cè)試儀的原理結(jié)構(gòu)圖

1.測(cè)量部分

測(cè)量部分是測(cè)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(gè)或幾個(gè)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(dòng)。

2．邏輯部分

邏輯部分的作用是根據(jù)測(cè)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(hào)，后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。如故障時(shí)，動(dòng)作于跳閘；不正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)出信號(hào)；正常運(yùn)行時(shí)，不動(dòng)作。