繼電保護測試儀的組成繼電保護的基本原理,由各種類型的發(fā)電廠、輸電設(shè)備和配電設(shè)施以及用電設(shè)備組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng),我們把它統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。一般將電能通過的設(shè)備成為電力系統(tǒng)成為電力電力系統(tǒng)的一次設(shè)備,如發(fā)電機、變壓器、斷路器、輸電電路等,對一次設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)視、測量、控制和保護的設(shè)備,被稱為電力系統(tǒng)的二次設(shè)備。繼電保護測試儀就屬于電力系統(tǒng)的二次設(shè)備。

一、繼電保護裝置的基本原理
為了完成繼電保護的任務(wù),繼電保護就必須能夠區(qū)別是正常運行還是非正常運行或故障,要區(qū)別這些狀態(tài),關(guān)鍵的就是要尋找這些狀態(tài)下的參量情況,找出其間的差別,從而構(gòu)成各種不同原理的保護。
1.利用基本電氣參數(shù)的區(qū)別
發(fā)生短路后,利用電流、電壓、線路測量阻抗等的變化,可以構(gòu)成如下保護:
(1)過電流保護。單側(cè)電源線路,若在BC段上發(fā)生三相短路,則從電源到短路點k之間將流過很大的短路電流Ik,可以使保護2反應(yīng)這個電流增大而動作于跳閘。
(2)低電壓保護。短路點k的電壓Uk降到零,各變電站母線上的電壓都有所下降,可以使保護2反應(yīng)于這個下降的電壓而動作。
(3)距離保護。距離保護反應(yīng)于短路點到保護安裝地之間的距離(或測量阻抗)的減小而動作。如圖1所示,設(shè)以Zk表示短路點到保護2(即變電站B母線)之間的阻抗,則母線上的殘余電壓為:
UB=IkZko ZB
就是在線路始端的測量阻抗,它的大小正比于短路點到保護2之間的距離。
2.利用內(nèi)部故障和外部故障時被保護元件兩側(cè)電流相位(或功率方向)的差別
為雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)。若統(tǒng)一規(guī)定電流的正方向是從母線流向線路,則對線路AB兩側(cè)電流相位(或功率方向)的分析如下。
a——正常運行情況;b——線路AB外部短路情況;c——線路AB內(nèi)部短路情況
正常運行時,A、B兩側(cè)電流的大小相等,相位相差180°;當線路AB外部故障時,A、B兩側(cè)電流仍大小相等,相位相差180°;當線路AB內(nèi)部短路時,A、B兩側(cè)電流一般大小不相等,在理想情況下(兩側(cè)電動勢同相位且全系統(tǒng)的阻抗角相等),兩側(cè)電流同相位。從而可以利用電氣元件在內(nèi)部故障與外部故障(包括正常運行情況)時,兩側(cè)電流相位或功率方向的差別構(gòu)成各種差動原理的保護(內(nèi)部故障時保護動作),如縱聯(lián)差動保護、相差高頻保護、方向高頻保護等。
3.序分量是否出現(xiàn)
電氣元件在正常運行(或發(fā)生對稱短路)時,負序分量和零序分量為零;在發(fā)生不對稱短路時,一般負序和零序都較大。因此,根據(jù)這些分量的是否存在可以構(gòu)成零序保護和負序保護。此種保護裝置具有良好的選擇性和靈敏性。
4.反應(yīng)于非電氣量的保護
反應(yīng)于變壓器油箱內(nèi)部故障時所發(fā)生的氣體而構(gòu)成氣體(瓦斯)保護;反應(yīng)于電動機繞組的溫度升高而構(gòu)成過負荷保護等。
二、繼電保護裝置的組成
繼電保護的種類雖然很多,但是在一般情況下,都是有三個部分組成的,即測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。其原理結(jié)構(gòu)如圖3所示。
繼電保護測試儀的原理結(jié)構(gòu)
1.測量部分
測量部分是測量被保護元件工作狀態(tài)(正常工作、非正常工作或故障狀態(tài))的一個或幾個物理量,并和已給的整定值進行比較,從而判斷保護是否應(yīng)該啟動。
2.邏輯部分
邏輯部分的作用是根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、出現(xiàn)的順序或它們的組合,使保護裝置按一定的邏輯程序工作,后傳到執(zhí)行部分。
3.執(zhí)行部分
執(zhí)行部分的作用是根據(jù)邏輯部分送的信號,后完成保護裝置所擔負的任務(wù)。如故障時,動作于跳閘;不正常運行時,發(fā)出信號;正常運行時,不動作。