武大电气电工基读书报告

1、电气工程基础（下）读书报告班级：12xx学号：201xxxxxx姓名：xxx授课教师：xxx目录第10章 远距离输电310.1 远距离交流输电310.2 高压直流输电410.3 灵活交流输电系统510.4 特高压电网5第十一章 电力系统内部过电压511.1 概述511.2 操作过电压511.3谐振过电压811.4电压互感器饱和过电压10第十三章 电力系统继电保护1213.1继电保护的基本原理1213.2 输电线路的继电保护1413.3 电力变压器的继电保护18第十四章 发电厂变电所的控制与信号系统2114.1 电气二次回路2114.2 控制回路和信号回路常用低压电器2214.3 高压断路器的控

2、制电路2214.4 高压隔离开关的电动操作与闭锁2314.5 信号及测量回路2314.6 发电厂变电所的操作电源23第10章 远距离输电超（特）高压输电技术中有交流输电和直流输电两种方案，前者中间抽能方便、经济，是基本方式。后者不存在同步稳定性问题，是大区域电网互联的理想方式，但直流输电系统造价高、中间抽能困难。10.1 远距离交流输电一、长线方程及稳态解线路的波阻抗分布参数线路的波阻抗与集中参数电路的电阻虽然有相同的量纲，但物理意义上有着本质的不同：波阻抗表示向同一方向传播的电压波和电流波之间比值的大小；电磁波通过波阻抗为Z的无损线路时，其能量以电磁能的形式储存于周围介质中而不像通过电阻那样

3、被消耗掉。波阻抗与线路参数和运行频率有关，而与线路电压、电流的大小无关。二.线路的自然功率课本P4在传输功率等于自然功率的条件下，线路任意点的电压均与首、末端电压相等。物理意义：此时在长线路输电系统中，线路电容所发出的感性无功功率，等于线路电感所消耗的无功功率。线路所能输送的自然功率与线路长度无关。三.空载线路的电压分布回路呈容性在电源电势E作用下，电容电流在电感上的压降使电容上的电压UC高于电源电势这种现象称为 电感电容效应、 电容效应 （容升效应）、 法拉效应可采用并联电抗器给予补偿。系统容量小时，长线电容效应显著应以系统最小运行方式(即Xs最大时)为依据考虑工频电压升高四.远距离输电线路

4、的功率-电压特性对应每个负荷功率因数，都有一个固有的最大传输功率极限，低于最大功率传输极限运行时有两个电压值，取较高的一个。受端为容性负荷时，功率极限和U2均较大，因此在受端安装并联电容器和静止无功补偿器SVC，可以较好调节电压，提高功率补偿极限。五.并联电抗器 高抗： 补偿线路的容抗 限制线路工频过电压 配合中性点小电抗抑制潜供电流等1.补偿线路的容抗。例10-2&补偿度2.对潜供电流的抑制在超高压输电线路中，时常会发生因雷击闪络等原因产生单相电弧接地故障，在具有单相自动重合闸的线路中，当故障相切除后，通过健全相对故障相的静电和电磁耦合，在接地电弧通道中仍将流过不大的感应电流，即潜供

5、电流或二次电流。线路越长、潮流越大，潜供电流越大。10.2 高压直流输电 一、直流输电的接线方式单极直流输电、单极两线直流输电、双极直流输电直流输电优点：1）线路造价低。2）可以联系两个不同频率或不要求同步的交流系统，稳定性好，控制灵活。缺点：1）消耗大量无功功率，需要进行无功功率补偿。2）产生谐波。3）换流站成本高。4）直流高压断路器制造困难，只适合点对点传输。10.3 灵活交流输电系统以大功率可控硅部件组成的电子开关代替现有的机械开关，灵活自如地调节电网电压、功角和线路参数。使电力系统变得更加灵活、可控、安全可靠。从而能在不改变现有电网结构的情况下提高系统的输送能力，增加其稳定性10.4

6、特高压电网第十一章 电力系统内部过电压11.1 概述11.2 操作过电压1、空载变压器的分闸过电压（切空变过电压）切空变过电压的根本原因：开关截流（断路器灭弧性能越强，电流变化速度越快，切空变过电压事故越多）由截流引起的变压器上的过电压为,截流值越大则过电压越高，当截流发生在励磁电流的幅值时，过电压最大为。（为励磁电流最大值，由于不是很大，又可以采用各种方法使增加，故过电压倍数较小，一般不超过2）。影响切空变过电压的因素：断路器性能（断路器性能越好，过电压越高）；变压器电容C的影响（C越大，过电压越高）；变压器电感L的影响（新式变压器采用冷轧硅钢片，使励磁电流减小，过电压降低）限制切空变过电压

7、的措施：加装避雷器（用限制雷电过电压的普通阀式避雷器来吸收空载变压器励磁绕组储存的磁能，避雷器装在断路器的变压器侧）。注意：切断有负载的变压器是不会产生过电压，原因是负载电流大，电弧过零熄灭，不会出现截流，因而不会产生过电压。2、操作空载长线的过电压（1）关合空载长线（合空线）关合空载长线的暂态过程可用右图等值电路来表示，其中L与C构成震荡回路，其震荡角频率，其值比工频高得多，可以假设求过渡过程中C的电压时电源电压保持不变。根据拉普拉斯或解微分方程的方法可得。由于震荡而产生的过电压可用如下通式表示：（2）开断空载长线（切空线）开断空载长线的等值电路如右图，其过电压发生过程可用下图分析：当电流过

8、零熄弧书剑，电容电压恰为电源电压幅值，电弧熄灭后，电容电压保持不变，当半个周期之后，电源电压达到-时，断口电压达2，断口可能被击穿，电弧重燃，则电容上电压由起始值以震荡，则电容电压最大值可能达到-3。依次类推，过电压可按5、-7逐次增加。引起切空线过电压的根本原因：电弧的重燃。但是由于电弧重燃和熄灭都具有随机性，故在中性点不接地系统中过电压倍数一般不超过3.54倍，中性点接地系统中不超过3倍。切控线过电压的影响因素：电弧重燃和熄灭的随机性，断路器的不同期合闸，母线上有其他出线。限制措施：提高断路器的熄弧能力（即加快断口在开断小电流是的介质强度恢复）。（3）重合空长线重合空长线过电压最大相当于切

9、空线时开关第一次重燃时的过电压-3。综上（1）（2）（3）有，切空线过电压最高，如果采用切空线无重燃断路器，则最大过电压将发生在重合空线时。3、空载长线操作过电压的限制措施由于采用了性能较好的断路器，切空线重燃现象基本消除，金属氧化物避雷器性能的提高，用它作切空线过电压的后备保护，故线路中不考虑切空线过电压问题。220kV及以下线路，重合过电压倍数不高，不需采用任何限制重合空线过电压的措施。330kV及以上线路需采取措施限制重合空线过电压，常用方法是断路器断口上加装并联电阻如右图。并联电阻主要是起阻尼作用，电阻越大阻尼作用越强，则震荡出现的过电压就不会太高。并联电阻也能起到限制切空线过电压的作

10、用。4、电弧接地过电压（只发生在中性点不接地系统中）电弧接地过电压分析的等值电路和发展过程如右图所示。过程如下：电弧接地过电压危害：持续时间较长，而且遍及全网，对网内装设的绝缘较差的老设备、线路上存在的绝缘弱点、尤其是由发电机电压直配的电网中绝缘强度很低的旋转电机等，都存在较大的威胁，在一定程度上会影响电网的安全运行。限制措施：加强绝缘监督工作及时发现隐患；若线路过长，运行条件许可时，采用分网运行方式，减小接地电流和有利于接地电弧的自熄；利用改善功率因数的电容器组（接于线间）；加装消弧线圈。11.3谐振过电压谐振过电压危害：可能因持续的过电压而危及电气设备的绝缘；可能因持续的过电流而烧毁小容量

11、的电感元件设备；影响保护装置的工作条件（如影响避雷器的正常运行）。注意：电力系统中的有功负荷是阻尼震荡和限制谐振过电压的有利因素，所以通常只有在空载或轻载的情况下才会发生谐振。1、线性谐振过电压线性谐振的谐振回路由线性电感和电容元件所组成。在正弦电源作用下，懂系统自振频率与电源频率相等或接近时，将产生线性谐振。（简化电路如右）当即时，相位上相反，电路自振角频率，即当回路的总阻抗为零或外加电源的频率和电路的固有自振角频率相等时，出现电压谐振现象。但是在实际电路中一般存在电阻，电阻的存在对谐振过电压的发展起到阻尼作用，。2、铁磁谐振过电压铁磁谐振回路是由线性电容和铁芯电感组成的谐振回路（如右图），

12、 右下图为伏安特性曲线图，曲线1是电容C的伏安特性曲线，曲线2是非线性电感的伏安特性曲线，曲线3是回路总压降即。由图可得铁磁谐振的七条性质：铁磁谐振不像线性谐振那样需要有严格的C值，而是在满足的很大范围内都可能发生。当电源电压由正常值E开始不断加大时，电路的工作点将沿曲线3自a点上升，但当电源电压超过m点值以后，工作点从m点突然跳到n点，并沿n-e段上升。n点与m点相比，虽电源电压相等，但是电容上的电压却大得多，电感上的电压也增大了，因而产生过电压，电路状态从感性变为容性。可见，由于某种激发因素导致铁芯饱和从而产生过电压。需要“激发”是铁磁谐振的第二个性质。电容越大，电容的伏安特性曲线（曲线1

13、）斜率下降，则需要电源电压升高等“激发”因素就越大。因此，电容越大，出现铁磁谐振的可能性就越小。铁磁谐振时，L和C上电压不会趋于无限大，而是有限值。由于铁芯电感的饱和效应，铁磁谐振过电压幅值一般不会很高，但电流有可能很大。铁磁谐振发生后，即使电源电压降低至正常工作电压以下，电路也不会回到0-m段，而是稳定工作在d-n段，此时电感和电容上的电压都比正常工作时的高，所以谐振仍可能存在。铁磁谐振状态可以自保持是第五个性质。谐振发生前电路呈感性，但谐振发生后电路呈容性，产生铁磁谐振时电流相角发生180°转变（称电流翻相）。翻相会造成三相相序改变，从而引起小容量异步电机反转。电路中由于有非线性

14、电感的存在，电流波形发生畸变，含有高次谐波和分次谐波，这是铁磁谐振的第七个性质。若电路中存在电阻时（如右图），此时有，则非线性谐振回路的伏安特性曲线如右下图。由右图可知，要彻底消除基波铁磁谐振，只需增大电阻R使曲线上的d点抬高，使之高于正常工作时的电压E，即。3、断线谐振过电压（属于铁磁谐振过电压）A、断线：开关不同期操作和输电线断线。B、断线谐振过电压的影响：使系统中性点位移、负载变压器相序反转、绕组电流急剧增加、铁芯发出响声、导线发出电晕声等，严重时会使绝缘闪络、避雷器爆炸，甚至损坏电力设备。C、谐振产生过程及分析：假设C相断线，等值电路如右图，根据电路画出相量图，由DF点看进去，由戴维南

15、定理可知，等值电源为，等值阻抗为和的并联，再电感两端看进去，利用戴维南定理可知，等值电源和电容为得到最终的电路图如右所示（其中L=）。则产生串联铁磁谐振所需条件为：D、断线谐振过电压的危害：危及保护分级绝缘变压器中性点避雷器；传递过电压，危及低压侧设备绝缘；可能使低压侧翻相小型电机反转。E、限制断线过电压措施：不采用熔断器，提高断路器动作时的三相同期性，保证断路器不发生非全相拒动（不同期度三相不大于10ms）；加强线路的巡视和检修，预防断线发生；若断线操作后有异常现象，可立即复原，并进行检查；不要讲空载变压器长期挂在线路上。11.4电压互感器饱和过电压1、中性点不接地系统中的电压互感器饱和过电

16、压（由中性点位移导致过电压）A、此过电压表现：两相（基波时）或三相（谐波时）对地电压升高；相电压以每秒一次左右的低频摆动（分谐波时）；引起绝缘破坏或避雷器爆炸（高次谐波时）；出现虚幻接地现象；在电压互感器中引起过电流使熔丝熔断或电压互感器烧坏。B、过电压出现原因：电压互感器在正常工作时接近于空载状态，呈现为一个很大的励磁电感，当回路受到 “激发”（电压电流突然增大）后，励磁电感会因饱和而突然减小，从而引起过电压。C、过电压产生过程及分析：如右图，每相对地接有电压互感器励磁电感（铁芯电感）和线路对地字部分电容。在较低电压时，故并联后相当于等值电容。当电压升高等原因使L减小，则并联后等值于电感。例

17、如当A相瞬时接地时使B相和C相电压升高时，则B、C相的对地阻抗可变成等值电感，而A相对地阻抗仍保持等值电容，如右图。作出相量图如右图，可见要满足三相电流相量和为零，负载侧中性点位移到ABC之外，即移到线电压三角形之外，电源中性点的点位将超过相电压，而负载侧B、C相的相电压都会超过线电压值，即出现过电压。（类似于A相接地短路，因此称为虚幻接地现象）将电路图运用戴维南定理等效后分析可知，这种电压只可能是“电感电容效应”而不可能形成铁磁谐振，原因是：形成铁磁谐振时，电容上的电压必然要比电感上的电压高，此时由于饱和A相的等值电容也将变成电感，从而阻止基波串联谐振的形成。但是当三相基波电压同时升高超过线

18、电压时，各相对地阻抗均看成等值电感，而电源中性点存在对地电容，此时有可能发生基波串联谐振过电压。D、中性点直接接地的电压互感器受到的“激发”：电源对只带电压互感器的空母线突然合闸；一相导线突然对地发弧。E、特点：三相对地电压同时升高，高频电压较高，指示稳定；低频电压测量时指针摆动；可自保持，也可持续一段时间后自行消失（当谐波源不能提供稳定谐波时，则会使过电压自行消失）。F、危害性：35kV系统过电压可达3.5倍，66kV系统过电压可达4.74倍（其中分频谐波危害最大）；过电流会使电压互感器冒油，烧损甚至爆炸。G、限制措施：选用励磁特性较好的电磁式电压互感器或只使用电容式电压互感器（能从根本上消

19、除）；使电压互感器带有零序电阻；特殊情况下，可将电网中性点改为暂时经电阻接地或直接接地，或采用临时倒闸措施改变电路参数；在个别情况下，可在10kV及以下母线上装设一组三相对地电容器，或利用电缆段代替架空线段，减小对地容抗，使对地容抗与电压互感器高压侧在线电压下每相励磁电抗之比小于0.01，即可避免谐振；禁止使用一相或两相电压互感器接在相线与地线间，以保证三相对低阻抗的对称性，避免中性点位移或产生谐振。2、110kV、220kV中性点接地系统中的电压互感器饱和过电压A、中性点接地系统中，电压互感器饱和过电压出现在用断口间具有并联电容的断路器切空线时。B、过电压产生过程和分析：等值电路图如右。分析

20、过程和谐振过电压相同。C、危害性：当C值小时谐振往往属于基波性质的，测量到的过电压为额定相电压的1.653倍；当C值大时谐振具有分频性质（1/3次为主），过电压幅值不高，但励磁电流很大，可达到额定励磁电流的80倍，会使电压互感器过热烧毁，甚至喷油爆炸。第十三章 电力系统继电保护13.1继电保护的基本原理1、继电保护的任务及应用A、常见故障类型：单相接地短路、两相接地短路、两相短路、三相短路和各种断线故障。短路故障是最常见也是最危险的故障。B、短路造成的后果：短路点会流过很大的短路电流并产生电弧，从而烧坏甚至烧毁故障设备；短路电流通过故障设备时，由于发热及电动力的作用，使设备损坏或使用寿命缩短；

21、电力系统中大部分地区的电压下降，破坏用户的正常工作；破坏电力系统各发电厂之间并列运行的稳定性，使事故扩大，甚至使整个系统瓦解。C、电力系统事故：系统或其中的一部分正常工作遭到破坏，导致对用户少送电或使电能质量变坏，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏。D、继电保护装置：能迅速反应电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态，并动作于跳闸或发出信号的一种自动装置。E、继电保护装置基本任务：对故障特征量进行提取、分析，自动、迅速、有选择性地将故障设备从电力系统中切除，保证无故障部分迅速恢复正常运行；反应电气元件的不正常工作状态，并根据运行维护条件分别动作于发信号、减负荷或跳闸，反应不正常工作状态的保护装置

22、通常允许一定的延时动作；能支持电力系统的安全运行。2、继电保护的分类和组成A、分类：反应故障时电流上升而动作的保护（过电流保护）；反应故障时电压下降而动作的保护（低电压保护）；反应故障时测量阻抗降低而动作的保护（距离保护）；利用内部故障和外部故障时，被保护元件两侧电流相位和功率方向的差别，构成的差动原理的保护（纵联差动保护、相差高频保护、方向高频保护）；只反应某一个对称分量的电流和电压的保护（负序和零序保护）。B、继电保护装置组成：测量部分、逻辑部分和执行部分组成。3、对继电保护的基本要求动作于跳闸的继电保护装置需满足四个要求；选择性、速动性、灵敏性和可靠性。A、选择性：当系统发生故障时，保护

23、装置仅将故障设备从系统中切除，使停电范围尽量减小，保证系统中非故障部分仍能继续运行。B、速动性：快速切除设备。 要求动作迅速的原因：减少用户在电压降低的条件下的运行时间，降低短路电流及其引起的电弧对故障设备的损坏程度，以及保证电力系统并列运行的稳定性。C、灵敏性：对其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。 反应数值上升的保护装置，灵敏系数为： 反应数值下降的保护装置，灵敏系数为：D、可靠性；在保护范围内发生了它应该动作的故障时，保护应可靠动作，即不拒动；而在任何其他不应动作的情况下，保护应可靠不动作，即不误动。 一般而言，组成保护装置的元器件的质量越高、接线越简单，则保护装置的可靠性越

24、高。13.2 输电线路的继电保护1、相间短路的电流保护A、瞬时电流速断保护（保证了选择性、速动性，牺牲了灵敏性）中间继电器的作用：利用中间继电器的常开触点（容量大）代替电流继电器的小容量触点，接通跳闸线圈；利用带有一定延时的中间继电器增大保护固有动作时间，防止管式避雷器放电引起速断保护误动作。假设电源电势一定时，三相短路的短路电流为，两相短路的短路电流为。动作电流整定：（其中取1.21.3）。动作时限：灵敏度：（不小于15%20%）由图可见，瞬时电流速断保护不能保护线路全长，且保护范围受系统运行方式和故障类型的影响。（优点是：简单、快速、可靠）B、限时电流速断保护动作电流整定：（取值1.11.

25、2） 动作时限：（t=0.5s）灵敏系数：（如果灵敏度不满足要求，可考虑与下一条线路的限时电流速断保护相配合，同时其动作时限应比相邻线路的限时电流速断大一个t，以保证选择性）C、定时限过电流保护特点：其动作电流只需按躲过最大负荷电流来整定，故动作电流小，灵敏度高，保护的选择性靠不同的动作时限来保证，不仅能保护本线路的全长，而且还能保护相邻线路的全长，起到远后备的作用。动作电流整定：（取1.151.25；决定于网络接线和负荷性质，其数值大于1；取0.85）动作时限：灵敏系数：（当作为本线路近后备和主保护时，分子取最小运行方式下本线路末端两相短路时的短路电流进行计算，要求灵敏系数不小于1.31.5

26、,；当作为相邻线路的远后备时，分子取最小运行方式下相邻线路末端两相短路时的短路电流进行计算，灵敏系数不小于1.2）D、电流保护的接线方式电流保护的接线方式：电流保护中电流继电器线圈与电流互感器二次绕组间的连接方式。目前有三相星形接线（完全接线）和两相星形接线（不完全接线）。三相星形接线和两相星形接线的比较：当并行线路上发生两点接地时，三相星形接线的保护会同时切除两条故障线路，而采用两相星形接线就有2/3机会只切除一条线路，提高了供电的可靠性；当两点接地发生在串联线路上时，若采用三相星形接线的保护一定只会切除原理电源的故障点，而采用两相星形接线接线时，有1/3机会使靠近电源的线路误跳，扩大了停电

27、范围。结论：在大接地电流系统中，为了正确反应所有单相接地短路一般采用三相星形接线；小接地电流系统中通常为了节省投资，而采用两相星形接线。E、阶段式电流保护瞬时电流速断保护特点：能迅速切除故障线路，但不能保护线路全长。限时电流速断保护特点：能保护线路全长，但不能作为相邻线路的后备保护。定时限过电流保护特点：能作为相邻线路的后备保护，但如将其作为本线路的主保护时，往往动作时限过长，不能满足速动性的要求。三段式电流保护：瞬时速断保护（I段）和限时电流速断保护（II段）一起作为本线路相间短路的主保护，定时限过电流保护（III段）作为本线路相间短路的近后备和相邻线路的远后备保护。2、相间短路的方向性电流

28、保护A、功率方向的规定：功率正方向为从母线流向线路；功率负方向为从线路流向母线。B、方向过电流保护：在过电流保护基础上加装功率方向元件的保护。C、方向过电流保护组成：方向元件、电流元件、时间元件。D、动率方向继电器的工作原理动作条件：（或，）最灵敏角：当电流落在处时，和同相位，继电器输出最大功率，继电器工作在最灵敏状态，此时为最灵敏角。功率方向继电器的电压“死区”：当保护安装附近靠近母线的一段线路发生三相短路时，母线电压降大幅度下降，如果，则功率方向继电器不能正确工作，此段区域称为功率方向继电器的电压“死区”。消除死区的方法：设置记忆回路；引入第三相电压。3、接地故障的电流保护接地故障特点：故

29、障电流和电压中会出现零序分量。A、中性点直接接地电网接地短路时的特点零序电流参考正方向：母线流向故障点为正零序电压参考正方向：由线路指向大地为正零序分量的特点：故障点的零序电压最高，变压器中性点接地处零序电压为零；零序电流是由故障点处的零序电压产生的，零序电流的大小和分布主要决定于变压器的零序阻抗，即决定于中性点接地变压器的数目和分布；当电力系统运行方式变化时，若线路和中性点接地的变压器数目不变，则零序阻抗和零序网络就不变，但由于系统的正序和负序阻抗要随运行方式的变化而变化，从而改变各序电压之间的电压分配，故将影响零序分量的大小；故障线路两端零序功率的方向与正序功率正好相反，正序功率方向是由母

30、线指向故障点，而零序功率的方向实际上都是由线路指向母线的。B、零序电压和零序电流的获取零序电压获取：从三台三绕组电压互感器或一台三相五柱式三绕组电压互感器中结成开口三角形的第三绕组侧的开口处获得：零序电流的获取：由三相电流互感器获取：C、中性点直接接地电网的零序电流保护瞬时零序电流速断保护整定原则（共三条，注意整定时电流均为3）：躲过下一条线路出口处单相或两相接地短路时流过保护的最大零序电流（取1.21.3）躲过断路器三相触头不同期合闸时，流过保护的最大零序电流（取1.11.2）当线路采用单相自动重合闸时，保护应躲过在非全相运行过程中出现震荡时的零序电流（取1.11.2）在装有综合重合闸的线路

31、上需设置两个零序I段保护：一个是灵敏I段，其动作电流按前两个原则整定（取大值）；另一个是不灵敏I段，按最后一个原则整定，专门用于非全相运行时的接地保护。限时零序电流速断保护动作电流整定：与下一条线路的零序I段配合（取1.11.2，为分支系数）动作时限：灵敏系数要求：Ks1.31.5 零序过电流保护整定原则（两条）：躲过相邻线路出口处发生三相短路时流过保护的最大不平衡电流（取1.21.3）各级零序III段保护之间在灵敏度上的逐级配合（取1.11.2）动作时限：如右图确定灵敏系数要求：当用作远后备时，保护装置灵敏度应按相邻线路末端接地短路时，流过保护的最小零序电流来校验，Ks1.2；当用作近后备时

32、，零序III段的灵敏度按本线路末端接地短路时，流过保护的最小零序电流来校验，Ks1.31.5。对零序电流保护的评价：灵敏度高，保护范围稳定；动作时限短D、中性点不接地电网单相接地故障的特点及接地保护特点：发生单相接地时，全系统均会出现零序电压和零序电流；流过非故障元件保护安装处的零序电流的大小等于该线路本身的对地电容电流，容性无功功率的方向为由母线流向线路；流过故障线路保护安装处的零序电流为全系统非故障元件的对地电容电流之和，容性无功功率的方向为由线路流向母线。中性点不接地电网的单相接地故障的保护：绝缘监视装置、零序电流保护盒零序功率方向保护。13.3 电力变压器的继电保护1、变压器的常见故障

33、和不正常工作状态A、变压器故障及相应保护措施B、变压器不正常运行状态及相应保护措施2、纵差动保护的基本原理A、理想情况下（忽略励磁电流）原理如右图当正常运行及保护范围外部故障时有当线路内部故障时有B、实际情况下（考虑励磁电流）电流互感器的二次侧电流为：当正常运行及保护范围外部故障时有：因而，为保证纵差动保护动作的选择性，差动继电器的动作电流必须躲过外部短路时出现的最大不平衡电流。纵差动保护主要用作变压器内部相间故障的主保护。3、变压器的纵差动保护特点：正常运行时，低压侧的额定电流不同：不平衡电流产生的原因及防止其对差动保护影响的方法：A、变压器励磁涌流造成的不平衡电流励磁涌流：正常运行时，变压

34、器的励磁电流很小，一般不超过额定电流的2%10%，但当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，会出现数值很大的励磁电流，其数值可达额定电流的610倍，此电流称为励磁涌流。（其出现的根本原因是铁芯饱和）影响励磁涌流的因素：外加电压的相位、铁芯中的剩磁、电源容量、变压器容量等。励磁涌流的特点：励磁涌流中含很大的非周期分量，常使有流偏于时间轴一侧；包含大量的高次谐波，以二次谐波为主；波形之间出现明显的间断。防止励磁涌流对差动保护影响的措施：采用具有速饱和变流器的差动继电器；利用二次谐波制动原理构成差动保护；鉴别短路电流和励磁涌流波形之间的差别。B、变压器两侧电流相位不同引起的不平衡的电流（由于连接

35、方式改变造成相位变化）若变压器采用Y/d11接线时，则需要两侧电流互感器变比之间关系为：C、电流互感器变比标准化引起的不平衡电流为减小这一不平衡电流：可将差动继电器的平衡线圈接入互感器二次电流较小的一侧，以平衡差动电流产生的磁势。D、两侧电流互感器型号不同产生的不平衡电流当变比和型号不同的电流互感器相对误差将达到10%，因此纵差动保护整定时应按相对误差为10%来计算不平衡电流。E、变压器带负荷调整分接头产生的不平衡电流分接头的改变实际上就是改变了变压器的变比，必然会在差动保护的二次回路引起新的不平衡电流。综上所述：（其中10%为电流互感器的相对误差，U 为变压器带负荷调压引起的相对误差，f为电

36、流互感器变比或平衡线圈匝数标准化后 所引起的相对误差，为外部最大短路电流归算到二次侧的数值）4、变压器纵差动保护的整定计算（三个原则）A、正常运行时，为防止电流互感器二次回路断线引起保护误动，差动保护的动作电流应躲过变压器的最大负荷电流：（取1.31.5）B、躲过保护范围外部短路时流过差动继电器的最大不平衡电流：（）C、当采用速饱和铁芯的差动继电器时，要求继电器的动作电流能躲过变压器额定电流，即：（）最终选定动作电流为：灵敏系数校验：第十四章 发电厂变电所的控制与信号系统14.1 电气二次回路（基本概念）二次设备：对一次设备进行监视、控制、测量和保护的设备。包括：控制和信号设备、测量表计、继电保护装置及各种自动装置等。二次系统：由二次电气设备构成的系统。二次接线（二次回路）：将二次设备按照工作要求互相连接组合在一起所形成的电路。二次回路分为：操作控制回路、测量回路、信号回路、保护回路、操作电源回路和自动控制装置回路。二次接线图：将二次设备按照工作要求连接在一起的图。二次接线图按用途分类：原理接线图、展开接线图、安装接线图。14.2 控制回路和信号回路常用低压电器接触器：一种能频繁操作交直流电路及大容量控制电路的