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阻抗繼電器LZ-22廠家 阻抗繼電器LZ-22現貨 價格
針對零序功率方向繼電器的接線判斷具有一定的難度、錯誤接線時有發生,提出了一種分析方法,使問題與讀者熟悉的概念建立,減少理解記憶難點,增加聯想,便于正確掌握零序功率方向繼電器的接線的判定和校驗。
1 單相系統的方向繼電器
先看在單相系統兩側電源下的接地短路,保護安裝處的電流、電壓分別為U,I。假設線路阻抗角為70°左右,所以方向繼電器的zui大靈敏角應選為70°。方向繼電器的端子接線如圖1所示,加給方向繼電器的電流電壓分別為Uj,Ij,為了敘述方便,一律把Uj,Ij視作從U,I的極性端接入,Uj反映的是U相對U-的電壓,Ij反映的是I流向I-的電流。
方向繼電器暫時也沿用感受阻抗的說法,令Zj=Uj/Ij,這個感受阻抗的角度是保護安裝處的電壓電流之間的角度,由于可能受弧光電阻的影響,一般Zj的角度可能要小于70°。而方向繼電器在R,X阻抗復平面上的動作區,是以70 °方向為zui大靈敏角的上半平面。從極坐標的角度說,它的動作區是從-20 °開始,沿逆時針方向至160°為止。從方向阻抗繼電器的角度說,它相當于以70°方向的無窮長軸作直徑,圓的直徑的一端在原點,另一端在無窮遠處,因而這個圓內動作區,就是前述的從-20°開始,沿逆時針方向,直到160°為止的動作區。加在方向繼電器端子上的電流電壓向量圖,應這樣規定:以流過方向繼電器的電流向量Ij為橫坐標方向,這樣在R,X阻抗復平面上,Uj向量在線路送有功、無功時就落在*象限,方向繼電器的電流電壓向量圖和線路功率送受的四象限圖就建立了統一,如圖2所示。
這一節只談方向繼電器,解決了方向繼電器和方向阻抗繼電器的統一,以及方向繼電器的電流電壓向量圖和線路功率送受四象限圖建立統一。請注意方向繼電器的動作區的角度范圍和以往表述不同,同時注意,方向繼電器在出口金屬性短路時,由于電壓幅值為零,失去了方向判別能力,即存在著死區。
2 三相系統的零序功率方向繼電器
若三相分別采用方向繼電器,原則上也能保證三種單相接地短路時繼電器的方向性,它們加到三只方向繼電器上的電壓電流分別是:UA,IA,UB,IB,UC,IC。如果在左邊電源側也裝三只方向繼電器,它們端子上的電壓電流分別是:EA,IA,EB,IB,EC,IC。如果在線路正方向發生KA接地短路,則如下兩個方向繼電器的感受阻抗分別為:
Zj1=UA/IA=Zk (1)
Zj2=EA/IA=Zs+Zk (2)
從物理概念上說,它們對短路方向的判別應當是*的。
由于有了三相,存在3U0和3I0的零序分量,它們分別是:3U0=UA+UB+UC,3I0=IA+IB+IC。
先看在三相系統兩側電源下的單相接地短路,為了對比簡化,先假定:
(1) 兩側電勢幅值相等,夾角為零,且三相平衡,EA+EB+EC=0;
(2) 大地電阻為零;
(3) 三相導線相間距離很大,不考慮互感。
在上述簡化模型中,正常有UA=EA,UB=EB,UC=EC,三相電流全部為零,即線路處于空載。當發生KA接地短路時,由于三相導線之間不考慮互感,因而仍有UB=EB,UC=EC,IB=0,IC=0,此時若只選用一只方向繼電器,采用零序電壓電流作信號,接線的方式如圖3,則有:
Uj=-3U0=-(UA+EB+EC)=EA-UA (3)
Ij=3I0=IA (4)
Zj=EA/IA-UA/IA=(Zs+Zk)-Zk=Zs (5)
現假定在線路出口處發生KA接地短路,UA=0,此時依公式(1),(2),(5)有:Zj1=UA/IA=0,Zj2=EA/IA=Zs,Zj=EA/IA-UA/IA=Zs。由此可見,裝在線路出口處的分相的方向繼電器處于死區,而裝在左側電源處的分相的方向繼電器依然能正確判別方向動作。而零序功率方向繼電器的感受阻抗Zj=Zs=Zj2,它和裝在左邊電源側的方向繼電器感受阻抗Zj2*一樣,也能正確動作。至此讀者已很明白:零序功率方向繼電器,不但節省器件,而且沒有出口短路的死區問題。再看看公式(5),更令人感興趣的是零序功率方向繼電器的感受阻抗是一個定數Zs,它和短路地點遠近、弧阻大小無關,其阻抗角Arg(Zs)始終在70°左右,其判別方向的可靠性是很高的,可見零序功率方向繼電器比分相方向繼電器具有明顯的*性。
由此,我們還可以判定在正向出口發生KB或KC接地短路時, 零序功率方向繼電器的感受阻抗始終是Zj=Zs,而相應的裝在左側電源處的分相方向繼電器的感受阻抗也都是Zj=Zs,可見用一只零序功率方向繼電器就能全部反映分別的三種單相接地短路故障。
現在我們去掉上述3條簡化假定的制約,在單相接地時,在序網圖上看,零序功率方向繼電器,就接在零序網上,其感受阻抗就是零序網絡中的電源側系統阻抗Zj=Zs0。它也是定數,可見上述討論不受簡化條件的影響。
3 帶負荷測量零序功率方向繼電器
零序功率方向繼電器的具體接線如圖3, 其中開口三角的接線方式可有多種, 為使其統一, 建議三相電壓互感器的二次線圈按如下編號,a-x,b-y,c-z分別表示a,b,c三相的二次低壓線圈的兩端,a,b,c分別是極性端。ad-xd,bd-yd,cd-zd表示開口三角輔助線圈的兩端,其中ad,bd,cd分別是極性端。文章中這樣表示似乎繁瑣,但對端子排編號而言,很有幫助。一種zui方便的開口三角線圈接線*如下:開口三角線圈的接地端選cd,編號N600,然后zd和bd相連,yd和ad相連,為便于模擬A相出口處接地(設為金屬性),將電壓ua去掉,引出甩ua的試驗線,編號SA601,zui后引出xd,編號L630。 這樣引出的開口三角電壓Ud=-3U0, 適于將L630直接引向方向繼電器的U端。將N600直接引向方向繼電器的U-端,即Uj=Ud=-3U0。而電流回路3I0應當引向方向繼電器電流輸入的I端流入,從I-端流出,即Ij=3I0。
零序功率方向繼電器帶負荷試驗的要點,就是模擬出口A相接地短路,在正常三相負荷對稱、電壓正常時,UA+UB+UC=0。模擬A相出口接地短路,就是令UA=0,也就是設法將開口三角輸出電壓中的UA甩掉。具體方法是將方向繼電器的U*端從L630搬到SA601,同時又要設法只讓IA的電流經過方向繼電器的I*,I-。具體做法是將IB,IC兩相電流*從零序功率方向繼電器的電流圈外傍路。這時流過零序功率方向繼電器的電壓為Uj=-3U0=-(UB+UC)=UA,電流為Ij=3I0=IA。繼電器的感受阻抗為Zj=UA/IA,也就是負荷阻抗。試驗時為了可靠,試驗電壓只有UA一種,但可分別通入IA或IB或IC,分別得到感受阻抗,記為ZAA=UA/IA,ZAB=UA/IB,ZAC=UA/IC。圖4中,我們在R,X平面上把方向繼電器的動作區和線路送受功率的四象限法畫在一起,同時也將上述的測量感受阻抗ZAA,ZAB,ZAC都畫在上面,然后根據方向繼電器動作的情況來判別,是否和感受阻抗在動作區相應的位置狀況*。注意在R,X阻抗復平面上,ZAA-ZAB-ZAC阻抗向量是逆時針方向的。這是因為電流IA,IB,IC在分母上的緣故,若對電流只通IA,而對Uj分別加以UA或UB或UC時,這時方向繼電器感受阻抗分別記為:ZAA=UA/IA,ZBA=UB/IA,ZCA=UC/IA。而在R,X阻抗復平面上,ZAA-ZBA-ZCA阻抗向量是順時針的,這是因為UA,UB,UC在分子上的緣故。之所以對方向繼電器要引出感受阻抗的概念,是基于如下原因:在線路功率送受四象限圖上,Ij向量的方向選R軸的正方向,而零序功率方向繼電器帶負荷測量時,Ij是輪流引入IA,IB,IC,而電壓UA不變,因而在同一張功率送受四象限圖上,就很難來繪制上述三種情況的向量圖。引用感受阻抗的概念,使我們繞過這一難點,感受阻抗的角度是從實軸算起,它描述的是UjIj的角度,又符合R,X阻抗復平面上的概念,因而把ZAA,ZAB,ZAC三個復阻抗同時在一個平面上表達就沒有問題。
下面舉一實例:某線路受有功10MW,受無功70MVAR,模擬出口KA接地短路,即將U端引向SA601。當電流通IA時,測得角度為-100°,繼電器制動;當電流通IB時,測得角度為20 °,繼電器動作;當電流通IC時,測得角度為140°,繼電器也動作。相位表測得角度均以電壓電流的角度為正。按本文方法繪制R,X阻抗復平面,零序功率方向繼電器的動作區,同時畫出方向繼電器的感受阻抗ZAA,ZAB,ZAC,并注明動作情況。從圖可見,零序功率方向繼電器的接線是正確的。
1. 繼電器額定電壓、整定范圍、功率消耗、返回系數。
2. 動作值極限誤差:在基準條件下,繼電器各整定值極限誤差不超過±6%。
3. 動作值*性:在基準條件下,繼電器動作值的*性不超過6 %整定值。
4. 溫度變化引起的變差:在標稱極限溫度下,動作電壓的變差不超過±5%整定值。
5. 動作時間:在1.1倍實測動作值時,過電壓繼電器的動作時間不大于0.12 s(對DY-32~34/60C不大于0.15 s);在2倍實測動作值時,動作時間不大于0.04 s(對DY-32~34/60C不大于0.06 s);低電壓繼電器在0.5倍實測動作值時,動作時間不大于0.15s。
6. 熱性能:當周圍環境溫度為40℃時,繼電器能在*允許電壓(見表1)下工作,無絕緣和其它元件損壞,其線圈溫升不超過65℃。
7. 過載能力:當繼電器的線圈并聯時,在zui小整定值處,使電壓均勻地自1.05倍整定電壓升至2.2倍整定電壓時,繼電器動合觸點不應有不能工作的抖動。
8. 絕緣性能
a. 絕緣電阻不小于300MΩ。
b. 介質強度
繼電器各導電電路連在一起與外露的非帶電金屬部分及外殼之間,能承受2kV(有效值)、50Hz的交流電壓歷時1min的試驗,而無絕緣擊穿或閃絡現象。
9. 動作可靠性
a. 在動作電壓或返回電壓下,繼電器動作過程中的可動系統不應停滯在中間位置。
b. 當對線圈突然施加1.75倍的整定電壓激勵量時,其動合觸點應無抖動地閉合。
c. 當無外來碰撞和振動,繼電器的整定值整定在銘牌中部(或大于中部整定值)時,過電壓繼電器激勵量為整定電壓的0.6倍,繼電器的動斷觸點應可靠地閉合,動合觸點應可靠地斷開;低電壓繼電器激勵量不低于整定電壓的1.5倍,繼電器的動斷觸點應可靠地斷開,在0.6倍的整定電壓(或更低)時,繼電器的動斷觸點應可靠地閉合。
10. 觸點性能
a. 觸點斷開容量:在直流有感(τ= 5ms)回路,U≤250V,I≤2A,為50W;在交流(cosφ=0.4)回路,U≤250V,I≤2A,為250VA。
b. 電壽命:5×10次。
c. 機械壽命為10次。
在三相四線電路中,三相電流的相量和等于零,即Ia+Ib+IC=0
如果在三相四線中接入一個電流互感器,這時感應電流為零。當電路中發生觸電或漏電故障時,回路中有漏電電流流過,這時穿過互感器的三相電流相量和不等零,其相量和為:Ia+Ib+Ic=I(漏電電流)
這樣互感器二次線圈中就有一個感應電壓,此電壓加于檢測部分的電子放大電路,與保護區裝置預定動作電流值相比較,如大于動作電流,即使靈敏繼電器動作,作用于執行元件掉閘。這里所接的互感器稱為零序電流互感器,三相電流的相量和不等于零,所產生的電流即為零序電流。
產生零序電流的兩個條件:
1、無論是縱向故障、還是橫向故障、還是正常時和異常時的不對稱,只要有零序電壓的產生;
2、零序電流有通路。
以上兩個條件缺一不可。因為缺少*個,就無源泉;缺少第二個,就是我們通常討論的“有電壓是否一定有電流的問題。
零序公式:3U0=UA+UB+UC,3I0=IA+IB+IC
正序、負序、零序的出現是為了分析在系統電壓、電流出現不對稱現象時,把三相的不對稱分量分解成對稱分量(正、負序)及同向的零序分量。只要是三相系統,就能分解出上述三個分量(有點象力的合成與分解,但很多情況下某個分量的數值為零)。對于理想的電力系統,由于三相對稱,因此負序和零序分量的數值都為零(這就是我們常說正常狀態下只有正序分量的原因)。當系統出現故障時,三相變得不對稱了,這時就能分解出有幅值的負序和零序分量度了(有時只有其中的一種),因此通過檢測這兩個不應正常出現的分量,就可以知道系統出了毛病(特別是單相接地時的零序分量)。下面再介紹用作圖法簡單得出各分量幅值與相角的方法,先決條件是已知三相的電壓或電流(矢量值),當然實際工程上是直接測各分量的。由于上不了圖,請大家按文字說明在紙上畫圖。
從已知條件畫出系統三相電流(用電流為例,電壓亦是一樣)的向量圖(為看很清楚,不要畫成太)。
(1)求零序分量:把三個向量相加求和。即A相不動,B相的原點平移到A相的頂端(箭頭處),注意B相只是平移,不能轉動。同方法把C相的平移到B相的頂端。此時作A相原點到C相頂端的向量(些時是箭頭對箭頭),這個向量就是三相向量之和。zui后取此向量幅值的三分一,這就是零序分量的幅值,方向與此向量是一樣的。
(2)求正序分量:對原來三相向量圖先作下面的處理:A相的不動,B相逆時針轉120度,C相順時針轉120度,因此得到新的向量圖。按上述方法把此向量圖三相相加及取三分一,這就得到正序的A相,用A相向量的幅值按相差120度的方法分別畫出B、C兩相。這就得出了正序分量。
(3)求負序分量:注意原向量圖的處理方法與求正序時不一樣。A相的不動,B相順時針轉120度,C相逆時針轉120度,因此得到新的向量圖。下面的方法就與正序時一樣了。
通過上述方法大家可以分析出各種系統故障的大概情況,如為何出現單相接地時零序保護會動作,而兩相短路時基本沒有零序電流。
在這里再說說各分量與諧波的關系。由于諧波與基波的頻率有特殊的關系,故在與基波合成時會分別表現出正序、負序和零序特性。但我們不能把諧波與這些分量等同起來。由上所述,之所以要把基波分解成三個分量,是為了方便對系統的分析和狀態的判別,如出現零序很多情況就是發生單相接地,這些分析都是基于基波的,而正是諧波疊加在基波上而對測量產生了誤差,因此諧波是個外來的干擾量,其數值并不是我們分析時想要的,就如三次諧波對零序分量的干擾。
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香港:中西區、東區、九龍城區、觀塘區、南區、深水埗區、黃大仙區、灣仔區、油尖旺區、離島區、葵青區、北區、西貢區、沙田區、屯門區、大埔區、荃灣區、元朗區。
澳門:花地瑪堂區、圣安多尼堂區(花王堂區)、望德堂區、大堂區、風順堂區(圣老楞佐堂區)、離島、凼仔、路環