继电保护原理简单介绍(3)

1.9 小电流接地选线

    中性点不接地系统，正常运行时，忽略电源和线路上的压降，电网各相对地电容可认为相同，则三个电容构成一对称负荷。正常情况下电源中性点对地电压为0，三相对地电压之和与三相电容电流之和均为0，此时电网中没有零序电压和零序电流。当发生单相接地之后，接地相对地电容被短接，电网出现如下特点：

    1)接地相电位变为0，此时大地的电位不再和电网中性点等电位，而非接地相电压将升高√3，系统内出现零序电压U0，其大小等于故障前电网的相电压。

    2)非故障线路的零序电流为线路本身对地电容电流，方向从母线流向线路，超前零序电压90°。

    3)故障线路的零序电流为所有非故障线路零序电流之和，其方向从线路流向母线，滞后零序电压90°。

    由于小接地系统单相接地时故障电流非常小，电源的三相电源保持平衡，规程允许带故障运行2～3个小时。为了防止故障扩大，必须尽快找到故障线路，并排除故障。通过以上故障线路和非故障线路零序电流与零序电压之间的相位关系，就可以确定接地线路。

    需要注意的是，以上分析是在金属性接地的基础上，但实际发生接地时情况差异很大，可能带有很大的过渡阻抗接地，导致零序电流和零序电源之间的相位畸变，选线的准确性下降，这是实际运行中不可避免的。

2、变压器保护

2.1 瓦斯保护

    油浸式变压器是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。当变压器内部发生短路故障时，故障点局部产生高温，使油温升高体积膨胀，甚至沸腾，油内溶解的空气就会排出，变成气泡上升。故障点产生电弧，使绝缘物和变压器油分解而产生大量的气体。气体排出的多少，与变压器故障的严重程度和性质有关。利用这种气体来实现保护的装置，称为瓦斯保护。

    反应变压器内部故障的各种保护装置，除瓦斯保护外，由于受灵敏度的限制，都不能完全反应变压器内部所有形式的故障，特别是匝间短路、严重漏油等故障。如绕组的匝间短路，将在短路的线匝内流着超过额定数值的电流，但在变压器外电路中的电流值还不足以使变压器的过流保护或差动保护动作，在这种情况下，瓦斯保护却能动作。这样一来，当变压器内部有不正常的情况或轻微故障时，运行人员能迅速发现并处理，可避免变压器遭受严重的损坏。因此，瓦斯保护是反应变压器内部故障最有效的一种保护。

    当变压器内部发生严重漏油时，变压器油面降低，瓦斯继电器内的油面跟着下降。瓦斯继电器的轻瓦斯保护动作，发出“轻瓦斯动作”信号。

    变压器内部故障时，产生气体的强烈程度取决于故障的严重程度。发生轻微故障时，产生的气体较少且速度慢，气体上升到油面后，聚集在瓦斯继电器的顶部，占去了充油的空间，一部分被挤入油枕。由于气体的压力使油面下降，当油面下降到预定高度时，轻瓦斯保护动作，发出告警信号。

    当变压器内部发生严重故障时，故障点周围的温度剧增，变压器油和绝缘材料分解并产生大量瓦斯气体，变压器内部压力升高，迫使变压器油从油箱向油枕方向冲击。到一定程度时，重瓦斯保护动作，瞬时作用于跳闸回路，切断变压器电源，以防止事故发展。

2.2 比率差动保护

    按照反应电流和电压量构成的保护装置，测量元件限于装设在被保护元件的一侧，无法区分被保护范围末端和相邻线路始端的故障。为了保证动作的选择性，在整定动作参数时必须与相邻元件的保护相配合，一般采用缩短保护区(提高灵敏度)或延长动作时限(降低速动性)的方法来获得选择性。但从保证系统稳定运行和减轻故障变压器的损失及避免扩大事故的要求来看，希望能快速切除被保护范围内任意点发生的故障。如果保护装置的测量元件能够同时反应被保护设备两端的电量时，就能够正确判断内部和外部发生的故障。被保护元件发生内部故障和外部故障时，其各侧功率方向或电流相位是有差别的，因而根据比较被保护元件各端电流大小和相位差别的办法而构成的终联差动保护，获得了广泛非运用。

发布时间:2012-2-29 访问次数:3505