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城市轨道交通供电系统继电保护

城市轨道交通供电系统继电保护

城市轨道交通供电系统

郑州铁路职业技术学院

URBANRAILTRANSITPOWERSUPPLYSYSTEM

第一节

目录

目录

继电保护的构成

继电保护的构成

一、继电保护的构成

其结构框图如图所示

一、继电保护的构成

测量部分主要是测量并采集被保护对象的一个或几个物理量，并将测量结果或采集结果与保护的整定值相比较，比较结果将用于下一步的逻辑运算。

如根据比较结果，给出“是”、“非”；“大于”、“不大于”；等于“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护是否应该启动。

逻辑部分是根据测量值和整定值的比较结果，由逻辑作出判断，以决定保护装置采取何种反应。

如根据测量部分各输出量的大小、性质、输出的逻辑状态出现的顺序或它们的组合，使保护装置按照一定的逻辑关系工作，最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号，并将有关命令传给执行部分。

执行部分是根据逻辑部分传递的信号，最后完成保护装置所担负的任务。

如故障时，动作于跳闸；异常运行时，发出信号；正常运行时，不应动作。

一、继电保护的构成

简单的线路过电流保护接线图

现以如图所示的简单的线路过电流保护装置为例，说明传统的机电型继电保护的组成与工作原理。

一、继电保护的构成

在正常运行时，通过被保护元件的电流为负荷电流，小于电流继电器KA的动作电流，电流继电器不会动作，对应的触点不会闭合

由图中可以看出，测量回路由电流互感器TA的二次绕组连接电流继电器KA组成。

电流互感器的作用是将被保护元件的大电流变成小电流，并将保护装置与高压部分隔离。

当线路发生短路故障时，流经电流继电器的电流大于继电器的动作电流，电流继电器立即动作，对应的触点闭合，将逻辑回路中时间继电器KT的线圈通电，时间继电器KT动作，经过整定时间tset后，时间继电器的触点闭合，接通执行回路中信号继电器KS的线圈和断路器QF的跳闸线圈YR回路，使断路器QF跳闸，切除故障线路

同时

信号继电器KS动作，其常开触点闭合发出信号，并自保持，该信号由值班人员做好记录后，手动复归。

一、继电保护的构成

微机型继电保护硬件结构原理框图

对于现在常用的微机型继电保护，它是将被保护元件输入的模拟电气量经过模/数转换（A/D）变换成数字量，利用微机进行处理和判断。

微机继电保护装置主要由硬件部分和软件部分组成，其硬件结构的原理框图如图所示。

一、继电保护的构成

数据采集系统

该系统包括电压形成、模拟滤波、采样保持（S/H）、多路转换开关（MPX）以及模/数（A/D）转换等功能模块，完成模拟输入量到数字量的准确转换。

（1）

微机主系统

该系统包括微处理器（CPU）、只读存储器或闪存内存单元、随机存取存储器、定时器、并行接口及串行接口等。微处理器可以执行编制好的程序，对数据采集系统输入RAM区的原始数据进行分析、处理，完成测量，逻辑运算和控制功能。

（2）

开关量（或数字量）输入/输出系统

该系统由微机的并行接口、光隔离器件及有触点的中间继电器等组成，以完成各种保护出口的跳闸、信号、外部触点输入、人机对话及通信等功能。

（3）

微机保护的硬件一般包括以下三大部分

一、继电保护的构成

该系统的工作原理如下

被保护元件的模拟量（交流电流、电压）经电流互感器TA和电压互感器TV进入到微机继电保护的模拟量输入通道。

由于需要同时输入多路电压或电流信号（如三相电压和三相电流），因此要配置多路输入通道。

在输入通道中，电量变换器将电流互感器的电流信号和电压互感器的电压信号变成适用于微机保护用的低电压量，再由模拟低通滤波器滤除直流分量、低频分量和高频分量及各种干扰波后，进入采样保持电路。

一、继电保护的构成

采样保持电路将一个在时间上连续变化的模拟量转换为在时间上的离散量，完成对输入模拟量的采样。

通过多路转换开关将多个输入电气量按输入时间前后分开，依次送到模/数转换器，将模拟量转换为数字量进入计算机系统进行运算处理，判断是否发生故障，通过开关量输出通道，经光隔离电路送到出口继电器发出跳闸脉冲给断路器跳闸线圈YR，使断路器跳闸，切除系统中的故障部分。

对继电保护装置的基本要求

对继电保护装置的基本要求

二、对继电保护装置的基本要求

即

选择性

速动性

灵敏性

可靠性

选择性有两层含义

一是当电力系统某一元件发生故障时，电力系统中很大范围内的电气量都将发生变化，因此，位于此范围内的继电保护装置都有可能动作，这样势必造成大面积的停电。

为了缩小供电系统的停电范围，要求保护装置只将发生故障元件有选择性地切除。

二是当由于某种原因，距离短路点最近的保护装置或断路器拒绝动作时，相邻元件的保护装置应起后备作用。

二、对继电保护装置的基本要求

如图所示的电路中，当k1点发生短路故障时，应由故障线