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升压站保护及设备培训教材 第一节 升压站保护叙述 本节主要讲述升压站保护，二期扩建部分新增保护有南瑞的PRC21A断路器保护柜（RCS-921A断路器保护装置及CXZ-22R2分相操作箱）、南自的SSE520C频率电压紧急控制装置；如下对升压站保护进行简述。 一、母线保护的基本原理 母线发生故障的几率较线路低，但故障的影响面很大，这是因为母线上通常连有较多的电气元件，母线故障将使这些元件停电，从而造成大面积停电事故，并可能破坏系统的稳定运行，使故障进一步扩大，可见母线故障是最严重的电气故障之一，因此利用母线保护清除和缩小故障造成的后果，是十分必要的。母线保护总的来说可以分为两大类型：1.利用供电元件的保护来保护母线，2.装设母线保护专用装置。 母线故障利用供电元件的保护缺点：延时太长，选择性较差。母线保护应特别强调其可靠性，并尽量简化结构，母线保护采用差动保护一般可以满足继电保护的要求，并得到广泛应用。母线上连接元件较多，母差保护的基本原则为： 1.幅值上看：正常运行和区外故障时：，即 母线故障时： ＝0 动作 2.相位上看：正常运行和区外故障时，流入、流出电流反相位 母线故障时 ， 流入电流同相位 母线的完全差动保护如13-1图 ： 3.作用原理：将母线的连接元件都包括在差动回路中，需在母线的所有连接元件上装设具有相同变比和特性的CT。 正常运行或外部故障时 （） 所以， 二次侧 母线故障时 二次侧 4.整定计算 两个条件： ① 躲外部短路可能产生的 ②CT(LH)二次回路断线时不误动 ： 母线连接元件中，最大负荷支路上最大负荷电流。 取较大者为定值。 ——连接元件最少时 二、线路距离保护 （一）距离保护作用原理 在线路发生短路时阻抗Zk=Uk/Ik=Zd等于保护安装点到故障点的 (正序)阻抗，显然该阻抗和故障点的距离是成比例的，因此习惯地线路的距离保护称为阻抗保护，三段式距离保护的原理和电流保护是相似的，其差别在于距离保护反应的是电力系统故障时测量阻抗的下降，而电流保护反应是电流的升高。 距离保护I段：距离保护I段保护范围不伸出本线路，即保护线路全长的80％～85％，瞬时动作。 距离保护II段：距离保护II段保护范围不伸出下回线路I段的保护区。为保证选择性，延时动作。 距离保护Ⅲ段：按躲开正常运行时负荷阻抗来整定。 （二）影响距离保护正确动作的因素及防止方法 1.短路点过渡电阻的影响 电力系统中短路一般不是纯金属性的，而是在短路点存在过渡电阻，此过渡电阻一般是由电弧电阻引起的，它的存在，使得距离保护的测量阻抗发生变化。一般情况下，会使保护范围缩短。但有时候也能引起保护超范围动作或反方向动作(误动)。 解决过渡电阻影响的办法有许多。例如，采用躲避过渡电阻能力较强的阻抗继电器：用瞬时测量的技术，因为过渡电阻(电弧性)在故障刚开始时比较小，而时间长了以后反而增加，根据这一特点采用在故障开始瞬间测量的技术可以使过渡电阻的影响减少到最小。 2.系统振荡的影响 电力系统振荡对距离保护影响较大，不采取相应的闭锁措施将会引起误动。防止振荡期间误动的手段较多，下面介绍两种情况。 （1)利用负序和零序分量元件起动的闭锁回路。电力系统振荡是对称的振荡。在振荡时没有负序分量。而电力系统发生的短路绝大部分是不对称故障，即使三相短路故障也往往是刚开始为不对称然后发展为对称短路的。因此，在短路时，会出现负序分量或短暂出现负序分量，根据这一原理可以区分短路和振荡。 （2)利用测量阻抗变化速度构成闭锁回路。电力系统振荡时，距离继电器测量到的阻抗会周期性变化，变化周期和振荡周期相同。而短路时，测量到的阻抗是突变的，阻抗从正常负荷阻抗突变到短路阻抗。因此，根据测量阻抗的变化速度可以区分短路和振荡。 3.串联补偿电容的影响 高压线路的串联补偿电容可大大缩短其所联结的两电力系统间的电气距离，提高输电线路的输送功率，对电力系统稳定性的提高具有很大作用，但它的存在对继电保护装置将产生不利影响，保护设备使用或整定不当可能会引起误动。 串联补偿电容(简称“串补”)的存在，使得阻抗继电器在电容器两侧分别发生短路时，感受到的测量阻抗发生了跃变，这种跃变使三段式距离保护之间的配合变得复杂和困难，常常会引起保护非选择性动作和失去方向性。为防止此情况发生，通常采用如下措施： （1)用直线型阻抗继电器或功率方向继电器闭锁误动作区域。即在阻抗平面上将误动的区域切除。但这也可能带来另外一些问题。例如