繼電保護(hù)的基本工作原理分析
繼電保護(hù)裝置必須具有正確區(qū)分被保護(hù)元件是處于正常運(yùn)行狀態(tài)還是發(fā)生了故障,是保護(hù)區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障的功能。保護(hù)裝置要實(shí)現(xiàn)這一功能,需要根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)來(lái)構(gòu)成。 電力系統(tǒng)發(fā)生故障后,工頻電氣量變化的主要特征是:
(1) 電流增大。短路時(shí)故障點(diǎn)與電源之間的電氣設(shè)備和輸電線(xiàn)路上的電流將由負(fù)荷電流增大至大大超過(guò)負(fù)荷電流。
(2) 電壓降低。當(dāng)發(fā)生相間短路和接地短路故障時(shí),系統(tǒng)各點(diǎn)的相間電壓或相電壓值下降,且越靠近短路點(diǎn),電壓越低。
(3) 電流與電壓之間的相位角改變。正常運(yùn)行時(shí)電流與電壓 間的相位角是負(fù)荷的功率因數(shù)角,一般約為 20°,三相短路時(shí),電流與電壓之間的相位角是由線(xiàn)路的阻抗角決定的,一般為 60°~85°,而在保護(hù)反方向三相短路時(shí),電流與電壓之間的相 位角則是 180°+(60°~85°)。
(4) 測(cè)量阻抗發(fā)生變化。測(cè)量阻抗即測(cè)量點(diǎn)(保護(hù)安裝處)電 壓與電流之比值。正常運(yùn)行時(shí),測(cè)量阻抗為負(fù)荷阻抗;金屬性短 路時(shí),測(cè)量阻抗轉(zhuǎn)變?yōu)榫€(xiàn)路阻抗,故障后測(cè)量阻抗顯著減小,而阻抗角增大。濕度傳感器探頭, ,不銹鋼電熱管 PT100傳感器, ,鑄鋁加熱器,加熱圈 流體電磁閥
不對(duì)稱(chēng)短路時(shí),出現(xiàn)相序分量,如兩相及單相接地短路時(shí),出現(xiàn)負(fù)序電流和負(fù)序電壓分量;單相接地時(shí),出現(xiàn)負(fù)序和零序電流和電壓分量。這些分量在正常運(yùn)行時(shí)是不出現(xiàn)的。
利用短路故障時(shí)電氣量的變化,便可構(gòu)成各種原理的繼電保護(hù)。
此外,除了上述反應(yīng)工頻電氣量的保護(hù)外,還有反應(yīng)非工頻電氣量的保護(hù)。