（4）对保护装置要提高安装和调整实验的质量，加强经常的维护管理。
以上四个基本要求是分析研究继电保护的基础，也是贯穿论文的一个基本线索。根据被保护元件在电力系统中的地位和作用来确定具体的保护方式，以满足其相应的要求。
1.4继电保护技术的发展史
继电保护的发展是随着电力系统和自动化技术的发展而发展的。几十年来，随着我国电力系统想高电压、大机组、现代化大电网发展，继电保护技术及其装置应用水平获得很大提高。在20世纪50年代以前，查不独都是用电磁型的机械元件构成。随着半导体器件的发展，陆续推广了利用整流二极管构成的整流型元件和由半导体分立元件组成的装置。70年代以后，利用集成电路构成的装置在电力系统继电保护中得到广泛运用。到80年代，微型机在安全自动装置和继电保护装置中逐渐应用。随着新技术、新工艺的采用，继电保护硬件设备的可靠性、运行维护方便性也不断得到提高。继电保护技术将达到更高的水平。
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2 发电机变压器组的后备保护
2.1概述
按照继电保护的配置原则，中、小型发电机、变压器只装设一套主保护，当主保护或有关断路器拒动时，应装设近后备和/或远后备保护，为被保护设备或相邻元件提供后备保护作用。
对于200～300MW及以上的发电机或发—变组，现在一般采用微机保护，其主保护将包含完全或不完全纵差、完全或不完全裂相横差，一组或二组零序电流型横差，对于任一内部鼓掌具有两套或以上的主保护灵敏动作，即双重化主保护配置，因此 从近后备保护来说，大型发电机或发电机—变压器组已经没有必要再装设。特别是比较复杂的、容易误动的后备阻抗保护，更是弊多利少，因为发—变组内部任一点发生短路，已有多重高速、灵敏、选择性好的差动保护，后备保护实在用不上；相反，在发—变组外部短路时，由于后备保护在选择性上不及纵差保护，易于造成误动，其结果是发—变组上装设的后备保护（特别是后备阻抗保护），误动作率极高，对机组的安全运行不利。再者，通常装设的后备保护，其保护区比主保护大、灵敏度比主保护高，动作速度较慢，但是结合发电机和变压器的保护，其主保护为各种差动保护，后备保护（包括后备阻抗保护）在灵敏度和选择性上远不及主保护，可以说现有的各种后备保护在技术性能上“没有资格”充当后备作用。根本原因是发电机和变压器内部短路时，端口三相电流可能不大，三相电压可能不低，相应的测量阻抗就可能较大，这明显表现出主设备保护和线路保
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护的不同。
作为大容量发—变组的高压输电线路，电压在220KV及以上，均装有双重高频主保护，多段相间距离和接地距离保护，还有多段零序电流保护和断路器失灵保护，因此超高压输电线路没有要求发—变组提供远后备保护。
220KV及以上的母线不一定总有两套母线保护，因此发—变组有必要为这种超高压母线提供后备保护，这使大型发—变组装设后备保护的唯一必要，为此装设的后备阻抗保护应该使最简单的一段距离元件，动作圆很小，无需振荡闭锁环节。
2.2相间短路后备保护
2.2.1发电机变压器内部和外部相间短路
(1) 对发电机、变压器内部相间短路的后备保护：
（a）发电机、变压器各自单设差动保护，再加后备总差动保护，使差动保护完全双重化，这样可以保证快速切除故障并防止相邻元件保护无选择性动作，保护装置较复杂。
（b）用反时限负序过电流保护和定子过负荷保护作为发电机和变压器的后备保护。并利用这两种反时限保护装置兼作相间短路的后备保护，因充分发挥了反时限电流保护的作用，从而简化了保护装置。存在不足之处，即在靠近发电机—变压器的相邻区域中发生短路故障时，延长了切除故障的时间而三相短路的动作时限较两相短路动作时限长的多。为此可增加一套负序电流及相电流速断保护，按躲过高压母线相间短路来整定，以便在发电机—变压器组及厂用变压器引出线和主变压器低压侧短路时，快速切除故障。这一保护可与已有反时限负序电流和相电流保护结合起来，实现比较简单。
（c）装设有电流、电压元件构成反应三相短路的后备保护装置，对不对称短路故障，仍有反时限负序过电流保护装置作为后备保护。反应对称故障的电流，电压保护分为两段，Ⅰ段反应高压母线以内的故障，按躲过高压母线三相短路的条件整定，延时取0.5s，Udz?(0.45~0.5)Ue，Idz?(1.4~1.5)Ie，Ⅱ段反应相
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邻元件上的三相短路，电压元件按躲过最低工作电压整定，取Udz?0.7Ue，动作电流按躲过最大负荷电流整定，取Idz?(1.4~1.5)Ie，其延时与相邻元件后备保护相配合。如后备保护的动作时间超过允许值时，可采用后备接线，在相邻元件断路器拒动时，以较短延时断开发电机，变压器。
(2) 对于220千伏母线及相邻线路的相间短路故障时,如采用反时限负序过电流保护及相电流保护作为后备保护,当延时过长时,为加速切除故障可采用如下方案:
(a) 采用低阻抗保护设置，作为相邻元件的后备。
(b) 采用带时贤的电流速段保护装置，作为相邻元件的后备。
(c) 当主变为220/110千伏的二绕组变压器或自藕变压器时，220千伏侧可采用低阻抗保护或带时限的电流速断保护，但保护范围不宜延伸到110千伏母线，否则要加装方向元件，而110千伏侧可采用复合电压起动的过电流保护，并与相邻线路的后备段相配合。
2.2.2对厂用变压器内部及低压侧短路
厂用变压器后备保护决定于发电机、变压器组保护的配置，特别与总后备的差动保护范围有关。总后备差动保护有如下两种方案：
（1）当总差动保护范围不包括厂用变压器时，即总差动保护接于厂用变压器低压侧的电流互感器上，此时厂用变压器有双重差动保护。
（2）当总差动保护范围不包括厂用变压器时，总差动保护接于厂用变压器高压侧的电流互感器上，此时厂用变压器高压侧应装设过电流保护，作为厂用变压器内部及其低压侧短路的后备保护。为了有选择性地切除低压侧各分支的故障，每个分支还应单独装设过电流保护。
对以上保护方案，要求保护装置简单、可靠，尽量缩短后备动作时限。由差动保护装置和阻抗保护装置构成的后备保护方案比较完善，但后备差动保护方案较复杂。为了简化保护起见，可在反时限电流保护的基础上，增设负序电流速段和相电流速段保护作为内部故障后备；低阻抗保护或带时限的电流速段
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保护作为相邻元件故障的后备保护。
2.2.3外部相间短路后备保护的特点
发电机变压器组有厂用分支时，在厂用分支上应装设单独的后备保护，在低压侧下不另设保护，而是利用发电机的外部短路保护作为后备保护。该保护应带两段时限，以便在外部短路时，仍能保证常用负荷的供电。
对于200MW及以上的发电机变压器组，当装有双重快速保护，且在发电机侧没有带时限的后备保护时，应在变压器高压侧装设后备保护，作为相邻元件保护的后备。
2.2.4相间短路后备保护的整定计算
发电机变压器组的后备保护，也作为相邻元件的后备保护，但在不同情况下，后备保护的整定方法是不同的。
（1）发电机对于发电机双绕组变压器组，可利用发电机的后备保护作为整组的后备保护，在变压器低压侧不再装设后备保护。如果发电机电压母线上有厂用分支时，厂用分支线上应装设单独的后备保护，而发电机的后备保护则应有两个不同的时限，以较小的时限跳开变压器高压侧的断路器，以较大的时限跳开所有的断路器和发电机的灭磁开关。
动作参数的整定计算按有关保护的整定公式计算。
动作时间的整定应与所有出线的保护中动作时限最大者相配合，即比出线保护的最大时限还大一个?t。
（2）发电机三绕组变压器组后备保护的配置原则及整定计算方法，与三绕组变压器的后备保护相同。
（3）对于大型发电机变压器组，为了防止发电机出口发生不对称短路时，出现较大的负序电流而使转子表面过热，多数都采用反时限特性的负序过电流保护，动作特性应满足I22?t?A的条件。但当发电机电压侧有厂用分支时，在厂用变压器内部发生故障的情况下，除了发电机和变压器都分别装设差动保护外，还要装一套发电机变压器组的公用差动保护，作为后备保护。这种公用差动保护的整定
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电气自动化专业毕业论文
