(已结帖)电源电气擂台第八十一期-继电保护中采取哪些措施来提高灵敏系数? 点击:4742 | 回复:7



玻璃的心

    
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发表于:2012-11-10 23:46:03
楼主

在继电保护中,当计算的灵敏系数不能满足要求时,必须采取哪些措施来提高灵敏系数? 

 

针对以上问题进行阐述,阐述最详细,原创最多的获一等奖

 

工控电力电源擂台两周一期。

奖项设置: 


一等奖1名:50MP,二等奖5名:10MP,三等奖各奖励100积分。 

MP介绍:gongkongMP即工控币,是中国工控网的用户积分与回馈系统的一个网络虚拟计价单位, 
类似于大家熟悉的QB,1个MP=1元人民币。 

MP有什么用?兑换服务:以1个MP=1元来置换中国工控网的相关服务。 
兑换现金:非积分获得的MP可兑换等值现金(满100MP后、用户可通过用户管理后台申请兑换)。




刘阳和

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发表于:2012-11-22 17:39:31
1楼

     供电系统中对继电保护装置的基本要求有可靠性、灵敏性、速动性、选择性。其中灵敏性是指继电保护装置对故障和异常工作状况的反应能力。在保护装置的保护区内,不管短路点的位置如何、短路的性质怎样,保护装置不应拒动,保护区外发生故障时,不应误动。保护装置灵敏与否,一般用灵敏系数来衡量。灵敏系数即被保护区发生短路时,流过保护安装处的最小短路电流与保护装置一次动作电流的比值。灵敏系数越高,反应轻微故障的能力越强。

    在计算灵敏系数时,最小短路电流的计算应在系统可能出现的最小运行方式下,取被保护线路末端两相短路电流作为最小短路电流。

    通过以上叙述,我们可以知道当计算的灵敏叙述不够时,首先可以通过降低保护装置继电器动作电流来实现,最小短路电流不变,而动作电流降低,所以计算灵敏系数增大。

    还可以通过改变接线方式来提高灵敏系数。在保护装置的整定计算中,必须引入接线系数k,原因是电流保护的接线方式不同,通过继电器的电流与互感器的二次电流是不相同的。所以接线方式不同,灵敏系数也不同。

    如果仍达不到灵敏系数要求,则必须改变保护方案了。

iceboy851013

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发表于:2012-11-22 18:21:39
2楼
整定计算的基本要求 继电保护有四个基本要求,即可靠性、选择性、灵敏性、速动性,要全面考虑。在某些情 况下,“四性”的要求有矛盾不能兼顾时,应有所侧重;片面强调某一项要求,都会导致保 护复杂化、影响经济指标及不利于运行维护等弊病。整定计算尤其需要处理好四性的协调 关系。 (一) 可靠性 要求保护装置处于良好状态,随时准备动作。保护装置的误动作是造成正常情况下停电、 事故情况下扩大事故的直接根源,因此必须避免,用简单的话来说,就是“该动的就动,不 该动的不动”,即不误动、不拒动。 保护的可靠性主要由高质量的保护装置、合理的设计、可靠的安装调试、精心的运行维护 来保证。 整定计算中,主要通过制定简单、合理的保护方案来保证。另外在运行方式变化时应注意 对定值进行调整以确保保护系统可靠动作。 (二) 选择性 选择性是指当电力系统发生故障时,继电保护装置应该有选择性地切除故障部分,让非故 障部分继续运行,使停电范围尽量缩小。首先由故障线路或元件本身 的保护切除故障,当 上述保护或开关拒动时,才允许相邻保护动作。继电保护选择性的满足,主要由整定计算 来考虑,通过正确整定保护装置的动作值和动作时间来 通过正确整定保护装置的动作值和动作时间来 实现, 实现,即通常 说的灵敏度和动作时间配合, 说的灵敏度和动作时间配合,其原则是从故障点向电源方面的各级 保护,其灵敏度逐级降低,其动作时限逐级增长。 保护,其灵敏度逐级降低,其动作时限逐级增长。时限配合:上一级保护时限比下一级保护时限要大,所大的时限差,即为时限级差。 时限配合:上一级保护时限比下一级保护时限要大,所大的时限差,即为时限级差。此时 限级差视不同的配合情况选取不同的数值。一般情况下,高精度时间 元件的保护之间相互 配合的级差采用 0.3S;与差动及瓦斯保护、纵联保护、横差保护等之间配合的级差采用 0.4S,定时限与反时限保护配合的级差采用 0.5S。 保护范围配合:也叫灵敏度有配合。保护装置对被保护对象的故障反应有一定的范围,上 一级保护的保护范围应比下一级相应段保护范围为短,即在下一级保护范围末端故障时, 在下一级保护范围末端故障时, 在下一级保护范围末端故障时 下一级保护动作,上一级保护不动作这叫做范围有配合。 下一级保护动作,上一级保护不动作这叫做范围有配合。 选择性是继电保护中的一个很重要的问题,一般不允许无选择性产生。如不能做到应该按 照相关规程进行处理,并尽量减小不配合导致失去选择性带来的危害。 为了满足选择性,企业供配电系统的继电保护需要一定时限,允许切除故障的时间一 般为 20~55s。速动性和选择性往往是矛盾的,一般应首先满足选择性。但应在满足 选择性的情况下,尽量缩短切除故障的时间。切除故障所需要的时间等于继 电保护装置整定的延时时间及其动作时间与断路器跳闸至灭弧时间 的总和,为此,应尽量采用快速继电保护和快速断路器。但在允许有一定延时来切除故障的场合,不一定要选用快速动作的断路器和继电保护装置,以便降低设备投资 费用。保护装置在无法兼顾选择性和速动性的情况下,为了快速切除故障以保护某些 关键设备,或为尽快恢复系统的正常运行,有时也只好牺牲选择性来保证速动性。 (三) 灵敏性 在保护装置的保护范围内发生故障,保护反映的灵敏程度叫灵敏性,习惯上常叫灵敏度。 灵敏性用灵敏系数来衡量。灵敏系数指在被保护对象的某一指定点 (通常指被保护对象的 灵敏系数指在被保护对象的某一指定点 通常指被保护对象的 灵敏系数指在 末端)发生金属性短路,故障量与整定值之比 反映故障参量上升的 如过电流保护)或整定 反映故障参量上升的, 末端 发生金属性短路,故障量与整定值之比(反映故障参量上升的,如过电流保护 或整定 发生金属性短路 值与故障量之比(反映故障参量下降的, 压保护)。 值与故障量之比 反映故障参量下降的,如低电 压保护 。 反映故障参量下降的 主保护的灵敏系数仅考虑对被保护设备(本级),后备保护的灵敏系数则主要考虑的是对 主保护的灵敏系数仅考虑对被保护设备(本级),后备保护的灵敏系数则主要考虑的是对 ), 相邻设备(下一级)。 相邻设备(下一级)。 灵敏性灵敏性是指在所规定的保护范围内发生所有可能发生的故障或不正常工 作状态时,保护装置的迅速反应能力。希望的保护范围是指在该保护范围内故 障时,不论故障点的位置以及故障的类型如何,保护装置都能敏锐且正确地使 继电保护装置的启动元件启动。反应能力是用继电保护装置的灵敏系数(灵敏度) 来衡量。如果保护装置对保护区内极轻微的故障都能及时迅速地反应和动作, 就说明保护装置的灵敏度高。继电保护装置的灵敏度一般是用被保护电气设备 故障时,通过保护装置的故障参数,例如短路电流与保护装置整定的动作参数 例如动作电流的比值大小来判断的,这个比值叫灵敏系数,亦称灵敏度,其大 小代表灵敏度高低。 对于反映故障时参数量增加而动作的保护装置,其灵敏度的为灵敏度=保 护区末端金属性短路时的最小计算值/f 呆护装置动作参数的整定值。 对于反映故障参数量降低而动作的保护装置,其灵敏度的涵义为:灵敏度 =保护装置动作参数的整定偷保护区末端金属性短路时的最大计算值。 对不同作用的保护装置和被保护设备,所要求的灵敏度是不同的。要求保 护装置不但在最大运行方式下三相金属性短路时能可靠地动作,而且在最小运 行方式和经过较大的过渡电阻两相短路时(最不利于启动的情况)也能可靠地动 作。最大运行方式是指被保护线路末端短路时,系统等值阻抗最小,而通过保 护装置的短路电流为最大的运行方式。 最小运行方式是指电力系统处于短路阻抗为最大,短路电流为最小的状态 的一种运行方式。即指被保护线路末端短路时,系统等值阻抗最大,而通过保 护装置的短路电流为最小的运行方式。校验保护装置的灵敏度,应根据对保护 装置动作最不利的条件进行计算,即把灵敏度校验点选在保护区末端,只校验 在最小运行方式下该点发生两相短路时,保护装置的灵敏度是否满足要求。 校验灵敏度,应根据不利正常(含正常检修)运行方式和不利故障类型(一般仅考虑金属 性短路和接地故障)计算,要求灵敏系数不能低于规定值,对各种保护灵敏系数的规定, 详见《继电保护和安全自动装置技术规程(GB/T 14285-2006)》。 校验灵敏度应注意的几个问题: (1) 计算短路电流较小的短路类型。例如,零序电流要以单相接地或两相接地进行比较,相 电流稳定值以三相短路与两相短路相比较。 (2) 选择可能出现的最小运行方式,重点在于被检验保护反映灵敏度最小的那种方式。例 如,多电源变为单侧小电源的情况。 (3) 经 Y/△接线变压器的不对称短路相电流电压的分布发生改变,对不同接线、不同相别 (A、B 两相或 B、C 两相或 C、A 两相)、不同相数的保护装置反映灵敏度则不同。 例如:YN,d11 接线变压器 d 侧 AB 相短路时,电流电压的分布为: ①Y 侧各相电流的分布规律是两故障相中的滞后相电流最大,数值上为△侧故障相电流的 2/1.732 倍,其它两相电流大小相等、方向相同,数值上为△侧故障相电流的 1/1.732 倍。 ②Y 侧各相电压的情况是两故障相中的滞后相电压总为零(当忽略变压器内部压降时), 或者很小。另两相电压总是相等。 (4) 负荷电流对保护的灵敏度有影响,对于短路点较远的短路,因为分支负荷端电压较高, 还吸取一定的负荷电流,因而减小了短路支路的电流。某些容量较大的同步电动机,短路 开始瞬间(对速动保护)可向短路点送出短路电流,因而又增大了短路支路的电流。 (5) 两侧电源及环状网路中的相继动作能使灵敏度改变。 (6) 在一套保护中有几个元件时,其各元件灵敏度要求是不同的,其中灵敏度最低的代表 该套保护的灵敏度。 (7) 考虑保护动作过程中灵敏度的变化,例如失灵启动元件,应分别校验母联开关跳开前 后的灵敏度。 (四) 速动性 短路故障引起电流的增大、电压的降低,保护装置快速地断开故障,有利于减轻设备的损 坏程度,为负荷创造尽快恢复的条件,提高发电机并列运行的稳定性。 为了提高速动性,一是配置快速保护;二是可通过合理的缩小动作时间级差来提高快速性; 三是正确地采用先无选择性和后用重合闸补救相结合的措施,或备用电源自投的方式。例 如:线路变压器组、分段保护等。 (五) 合理解决“四性”的矛盾 继电保护的四性在整定计算中非常重要,在制定保护系统方案中常常很难同时满足四个基 本要求,整定计算工作很重要的一部分就是对四性进行统一协调。 (1) 可靠性与选择性、灵敏性、速冻性存在矛盾。例如保护装置的环节越少、回路越简单可 靠性越高,但简单的保护很难满足选择性、快速性、灵敏性的要求。 (2) 选择性与灵敏性存在矛盾。例如,对于电流保护,提高整定值可以保证选择性,降低整 定值才能保证灵敏性,尤其是大、小方式相差较大时,很难同时满足二者的要求。 (3) 选择性与速动性存在矛盾。时间越长越容易保证选择性,但无法满足速动性的要求。 对于四性的矛盾,要具体分析电网的实际情况进行合理的取舍,具体原则如下: a.地区电网服从主系统电网; b.下一级电网服从上一级电网; c.局部问题自行消化; d.尽可能照顾地区电网和下一级电网的需要; e.保证重要用户供电。对动作于跳闸的继电保护,在技术上一般应满足四个基本要 求:选择性、速动性、灵敏性、可靠性。 即保护四性。 (一) 选择性: 选择性是指电力系统发生故障时,保护装置仅将故障元件切除,而使非故障 元件仍能正常运行,以尽量缩小停电范围。 例: 当 d1 短路时,保护 1、2 动→跳 1DL、2DL,有选择性 当 d2 短路时,保护 5、6 动→跳 5DL、6DL,有选择性 当 d3 短路时,保护 7、8 动→跳 7DL、8DL,有选择性 若保护 7 拒动或 7DL 拒动,保护 5 动→跳 5DL(有选择性) 若保护 7 和 7DL 正确动作于跳闸,保护 5 动→跳 5DL,则越级跳闸(非选择性) 小结:选择性就是故障点在区内就动作,区外不动作。当主保护未动作时,由 近后备或远后备切除故障,使停电面积最小。因远后备保护比较完善(对保护 装置 DL、二次回路和直流电源等故障所引起的拒绝动作均起后备作用)且实现 简单、经济,应优先采用。 (二) 速动性: 快速切除故障。○1 提高系统稳定性;○2 减少用户在低电压下的动作时间;○3 减少故障元件的损坏程度 ,避免故障进一步扩大。 一般的快速保护动作时间为 0.06~0.12s,最快的可达 0.01~0.04s。 一般的断路器的动作时间为 0.06~0.15s,最快的可达 0.02~0.06s。 (三) 灵敏性: 指在规定的保护范围内,对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置 应在区内故障时,不论短路点的位置与短路的类型如何,都能灵敏地正确地反 应出来。 通常,灵敏性用灵敏系数来衡量,并表示为 Klm。 其中故障参数的最小、最大计算值是根据实际可能的最不利运行方式、故障类 型和短路点来计算的。 在《继电保护和安全自动装置技术规程(DL400-91)》中,对各类保护的灵 敏系数 Klm 的要求都作了具体规定。 (四) 可靠性: 指发生了属于它改动作的故障,它能可靠动作,即不发生拒绝动作(拒动); 而在不改动作时,他能可靠不动,即不发生错误动作(简称误动)。 影响可靠性有内在的和外在的因素: 内在的:装置本身的质量,包括元件好坏、结构设计的合理性、制造工艺水平、 内外接线简明,触点多少等; 外在的:运行维护水平、调试是否正确、正确安装 上述四个基本要求是分析研究继电保护性能的基础,也是贯穿全课程的一个基 本线索。在它们之间既有矛盾的一面,又有在一定条件下统一的一面。

随聿而安123

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3楼

       继电保护灵敏性是指继电保护对设计规定要求动作的故障及异常状态能够可靠动作的能力。故障时通入装置的故障量和给定的装置起动值之比,称为继电保护的灵敏系数。它是考核继电保护灵敏性的具体指标,在一般的继电保护设计与运行规程中,对它都有具体的规定要求。继电保护愈灵敏,愈能可靠地反应于要求动作的故障或异常状态;但同时也愈易于在非要求动作的情况下产生误动作,因而与选择性发生矛盾,需要协调处理。
       为了使继电保护装置能及时、正确地完成它所担负的任务,对继电保护装置有以下4个基本要求,即选择性、快速性、灵敏性、可靠性。
(1)选择性:系统发生故障时,要求保护装置只将故障设备切除,保证无故障设备继续运行,从而尽量缩小停电范围,这就是保护装置动作的选择性。保护装置的选择性是由合理地选用保护方式,正确地整定计算及正确地调整试验来获得。
(2)快速性:电力系统发生短路故障,短路电流很大,故障设备要承受电弧的烧损及短路电流造成的热效应和电动力效应的损坏。短路时,系统电压大幅度下降,严重影响用户用电,并可能使系统的稳定运行遭到破坏。因此,当故障发生时,快速地从系统中将故障设备切除。快速切除故障设备,能缩小故障范围,减轻设备损坏程度,提高系统的稳定性,保证系统非故障部分的正常运行,缩短停电时问和减少损失。因此,在可能的条件下要力求保护装置的快速动作。
故障切除时间,是从故障发生时刻起到开关跳闸灭弧为止这段时间,它等于保护动作时问与开关切闸时间(包括熄弧时间)的和。因此要快速切除故障就要选择快速动作的保护和快速动作的开关。日前常用的最快速的保护装置时限可达到0.02-0.04s。
(3)灵敏性:灵敏性是指对被保护设备可能发生的故障和不正常运行情况的反应能力。为了使得保护装置在系统发生故障时起到保护作用,要求在系统各种运行方式,保护装置均应有足够的灵敏性。一般要求保护装置在实际可能的最小运行方式有足够的灵敏性,常用灵敏度来衡缺保护装置的灵敏性的大小,灵敬度一般用KL表示。
(4)可靠性:保护装置的可靠性包括两个方面,即不误动和不拒动。也就是正确反映保护范围内的正常运行和故障状态。
电力系统实际运行中,常常发生保护装置的误动作或拒动作。其主要原因是调试得不好,运行维护不当以及继电器制造质量差,设计接线不合理,接线错误及整定计算的.

 

chuanlin

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4楼
  供电系统中对继电保护装置的基本要求有可靠性、灵敏性、速动性、选择性。其中灵敏性是指继电保护装置对故障和异常工作状况的反应能力。在保护装置的保护区内,不管短路点的位置如何、短路的性质怎样,保护装置不应拒动,保护区外发生故障时,不应误动。保护装置灵敏与否,一般用灵敏系数来衡量。灵敏系数即被保护区发生短路时,流过保护安装处的最小短路电流与保护装置一次动作电流的比值。灵敏系数越高,反应轻微故障的能力越强。

安徽 爱学习

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5楼

在继电保护中,当计算的灵敏系数不能满足要求时,必须采取措施:

动作于跳闸的继电保护,在技术上一般应满足四个基本要求,即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。继电保护的灵敏性是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。保护装置的灵敏性,通常用灵敏系数来衡量。对反应于故障时参数增加而动作的保护装置,灵敏系数的含义是Ksen=保护范围内发生金属性短路时故障参数的计算值保护装置的动作参数(1)对反应于故障时参数减少而动作的对反应于故障时参数减少而动作的装置,灵敏系数的含义是n=保护范保围护内装发置的生动金属作性参短数路时故障参数的计算值

(2)灵敏系数的取值对于各类继电保护装置最小灵敏系取值.

如果不能满足要求。就要提高灵敏系数,改变接线方式,降低继电器动作电流等。如仍达不到灵敏系数的要求,应该改变保护方案了。

时三——王者之师

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发表于:2013-01-29 15:01:11
6楼

采取以下措施提高灵敏系数:

1首先选配参数合适的继电器,避免工作区接近继电器参数的极限值。

2根据负荷具体特性,正定适当的设定值。

3随着电子产品可靠性提高,电子类产品性能优于传统热继电器。灵敏度要求比较高的情况下应选用电子继电器保护器。

zdm2008

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发表于:2013-01-30 06:41:45
7楼

一、做好接地工作。不要有外界干扰。

二、大胆建议下,在继电器上加上电阻,就像按钮加上就会避免误动作一样。短接一个电阻。这样避免了误动作也带来了安全性,比如继电器用于连锁输出点。很重要。一旦误动作就可能装置停工或出大事。


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