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继电保护研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路等),使之免遭损害,所以也称继电保护。基本任务是:当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的短时间和小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。
继电保护电力系统发生故障后,工频电气量变化的主要特征是:
1、电流。短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流至大大**过负荷电流;
2、电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时,系统各点的相间电压或相电压值下降,且越靠近短路点,电压越低;
3、电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角,一般约为20°,三相短路时,电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的,一般为60°~85°,而在保护反方向三相短路时,电流与电压之间的相位角则是180°+(60°~85°);
4、测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。正常运行时,测量阻抗为负荷阻抗;金属性短路时,测量阻抗转变为线路阻抗,故障后测量阻抗显著减小,而阻抗角。
继电保护装置为了完成它的任务,必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。对于作用于继电器跳闸的继电保护,应同时满足四个基本要求,而对于作用于信号以及只反映不正常的运行情况的继电保护装置,这四个基本要求中有些要求可以降低。
继电保护灵敏性
灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时,保护装置的反应能力。
能满足灵敏性要求的继电保护,在规定的范围内故障时,不论短路点的位置和短路的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻,都能正确反应动作,即要求不但在系统运行方式下三相短路时能可靠动作,而且在系统小运行方式下经过较大的过渡电阻两相或单相短路故障时也能可靠动作。
系统运行方式:被保护线路末端短路时,系统等效阻抗小,通过保护装置的短路电流为运行方式;
系统小运行方式:在同样短路故障情况下,系统等效阻抗为,通过保护装置的短路电流为小的运行方式。
保护装置的灵敏性是用灵敏系数来衡量。
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