微机保护与测控装置技术培训资料手册

珠海万力达电气股份有限公司

微机保护与测控装置技术培训手册

部门：研发中心保护部 编写：姜万东、吴艳虎

审阅：林存利 日期：2008-10-11

微机保护与测控装置技术培训手册

目 录

前 言............................................................................................................................................... 4 第１部分 基础理论知识 ............................................................................................................... 5

1.1 序电流分量提取 ............................................................................................................. 5 1.2 序电压分量提取 ............................................................................................................. 6 1.3 两表法功率计算 ............................................................................................................. 7 1.4 积分电度的实现 ............................................................................................................. 7 1.5 相角显示实现原理 ......................................................................................................... 7 1.6 电力系统接地方式的分析 ............................................................................................. 8 第２部分 保护逻辑与功能 ........................................................................................................... 9

2.1 复合电压闭锁方向过流 ................................................................................................. 9 2.2 ＰＴ断线告警功能分析 ............................................................................................... 10 2.3 电动机磁平衡保护 ....................................................................................................... 11 2.4 零序方向元件 ............................................................................................................... 12 2.5 变压器差动原理分析 ................................................................................................... 15 2.6 转子接地保护的原理分析 ........................................................................................... 17 2.7 纵向零序电压保护和基波零序电压保护的区别 ....................................................... 19 2.8 发电机失磁保护 ........................................................................................................... 19 第３部分 产品功能拓展 ............................................................................................................. 21

3.1 线路保护的遥控和手动同期合闸 ............................................................................... 21 3.2 电动机的正/反转控制 ................................................................................................. 21 3.3 电动机的软启动功能 ................................................................................................... 21 3.4 电动机启动电流记录 ................................................................................................... 22 3.5 GPS硬对时功能 ............................................................................................................ 22 3.6 103规约双RS485通讯，104规约以太网通讯 ......................................................... 23 3.7 AD的动态自检测功能 .................................................................................................. 23 第４部分 常见问题分析 ............................................................................................................. 25

4.1 测量电流或电压反相序对功率的影响 ....................................................................... 25 4.2 电动机比率差动保护问题分析 ................................................................................... 27 4.3 反时限过流保护问题 ................................................................................................... 27 4.4 保护装置出口继电器的容量问题 ............................................................................... 27 4.5 交流电源经过整流桥进入开入问题 ........................................................................... 28 4.6 保护计量精度问题 ....................................................................................................... 28 4.7 功率显示不正确的问题 ............................................................................................... 28 4.8 各PT二次接地不一致导致产生零序电压的问题 ..................................................... 29 4.9 变压器差动因接线形式整定不当导致差动误动的问题 ........................................... 29 4.10 区外故障、同期合闸或雷击使CT饱和而导致差动误动的问题。 ....................... 29 4.11 发电机电压小于5%或大于90%专用出口的应用注意事项。 ................................. 30 4.12 单相弧光接地对频率测量和频率保护的影响 ......................................................... 31 4.13 ＡＤ电源的滤波电容不稳定发电导致的问题 ......................................................... 31 4.14 ＡＤ基准滤波电容发生不稳定放电导致的问题 ..................................................... 31 第５部分 技术答疑 ..................................................................................................................... 32 第６部分 附录 ............................................................................................................................. 33

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附录1 附录2 附录3 附录4 基于采样点计算频率原理在电压变化时的误差分析 .......................................... 33 中原燃气MTPR-620Hb差动速断保护误动作分析 ............................................ 37 AD774正电源放电引起的采样变化图 ............................................................... 46 晖春电厂问题分析 .............................................................................................. 48

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前 言

该培训手册的编写，目的是为了公司工程技术人员、售后人员整体了解我公司的综合保护测控装置的一般原理、应用以及常见问题的处理而编写的。作为编写人员，由于技术水平的限制，难免有所偏颇和错误之处。同时，有一部分原理和问题上的分析，是完全属于编写者本人的一般性见解，如果有异议或者其他意见，本人将非常欢迎进行探讨，并能一起进步。

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第１部分 基础理论知识

1.1 序电流分量提取

序分量法，在保护原理和应用上非常重要的意义。通常，我们可以把不对称分量分解为正序分量、负序分量和零序分量。

不对称短路时，电源一侧提供了正序电流，而故障点处提供了负序电流和零序电流。所以，对于负序方向元件和零序方向元件与相间方向元件的动作区，是有很大区别的。

对于三相接线:

..1?.j120j240?I1??Ia?eIb?eIc?

3??..?1?.j240j120I2??Ia?Ib?Ic?ee? 3???..1?.? I0??Ia?Ib?Ic?

3??保护装置通过FFT（傅立叶运算），分别采样并计算得到Ia、Ib、Ic向量的实部，虚部，

通过对上面三个应用和通道，可以很方便的计算出正序电流、负序电流和零序电流。

对于不接地系统，由于有时为了节省投资，采用两相互感器。因此，计算序分量的计算就不能直接应用上面的三个公式。对于零序，就不能用该公式了。但考虑到，不接地系统，在运行和发生单相接地时零序电流都很小，可认为值为０。Ia +Ib + Ic = 3I0 = 0,将Ib＝-(Ia + Ic)带入到正序和负序电流的计算公式中，则可以推导出下面的两个公式：

两相接线时，正、负序电流算法：

.3?.?j60??j30I1?Ia?Ic??e e3??.3?.j60?j30I2?Ia?Ic??e e3??对于零序电流，不接地系统一般用穿芯互感器从外部取得。即使三相接线，也不采用上

面的零序计算公式进行计算。主要的原因是，由于不接地系统的零序电流很小，一般为几百个mA左右，而采用保护电流计算，由于保护电流的误差比较大，同时通道的不平衡，都导致计算出的零序电流和实际零序电流有很大区别。因此不接地系统零序电流都是外采的。如果为接地系统，则可以用零序计算公式来合成，因为接地系统的零序电流很大，通道的误差不会带来多大的影响。

上面所推导的两相计算正、负序分量，理论的前提是，Ia + Ic + Ic = 3I0 = 0，如果是电阻接地系统，接地电流比较大时，序分量的误差将比较可观。因此，应该理解两相计算负序电流的应用条件。

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