后備保護(hù)器是電力系統(tǒng)中的一種重要組成部分，用于在主保護(hù)系統(tǒng)失敗或斷路器拒動(dòng)時(shí)介入，以切斷故障電路，防止電力系統(tǒng)進(jìn)一步受損。后備保護(hù)器的設(shè)計(jì)考慮了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，以及繼電保護(hù)的四個(gè)基本要求：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。以下是后備保護(hù)器如何檢測(cè)主保護(hù)系統(tǒng)失敗和確定介入時(shí)機(jī)的機(jī)制：
檢測(cè)主保護(hù)系統(tǒng)失敗
1. 監(jiān)視主保護(hù)動(dòng)作：
后備保護(hù)器通常監(jiān)視主保護(hù)的動(dòng)作信號(hào)。如果主保護(hù)系統(tǒng)檢測(cè)到故障并試圖動(dòng)作，但故障沒有被清除（例如，斷路器未成功跳閘），后備保護(hù)器將啟動(dòng)。
2. 冗余檢測(cè)：
后備保護(hù)器獨(dú)立于主保護(hù)，使用不同的算法和傳感器來檢測(cè)故障。即使主保護(hù)失敗，后備保護(hù)也能獨(dú)立檢測(cè)到故障的存在。
3. 時(shí)間延時(shí)：
后備保護(hù)器通常設(shè)有延時(shí)機(jī)制，確保只有在主保護(hù)未能及時(shí)清除故障之后才會(huì)動(dòng)作。這一延時(shí)是為了避免不必要的動(dòng)作，保證選擇性，即只在必要時(shí)才介入。
確定介入時(shí)機(jī)
1. 過流檢測(cè)：
后備保護(hù)器通常通過監(jiān)測(cè)過電流來判斷何時(shí)介入。當(dāng)檢測(cè)到持續(xù)的過電流，這表明主保護(hù)可能未能成功清除故障。
2. 零序電流檢測(cè)：
對(duì)于接地故障，后備保護(hù)器可以監(jiān)測(cè)零序電流。零序電流是由不對(duì)稱故障產(chǎn)生的，主保護(hù)系統(tǒng)未能清除這種故障時(shí)，零序電流將持續(xù)存在。
3. 電壓檢測(cè)：
在某些情況下，后備保護(hù)器也會(huì)監(jiān)測(cè)電壓水平。電壓的顯著下降或消失可能表明主保護(hù)未能清除故障。
4. 通信與協(xié)調(diào)：
現(xiàn)代的保護(hù)系統(tǒng)中，后備保護(hù)器可能與其他保護(hù)單元通過通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)調(diào)。如果主保護(hù)單元報(bào)告故障未清除，后備保護(hù)器會(huì)接收到這一信息并采取行動(dòng)。
介入機(jī)制
斷路器動(dòng)作：
后備保護(hù)器一旦確定介入時(shí)機(jī)，它將通過控制斷路器的跳閘機(jī)構(gòu)，使斷路器跳閘，從而切斷故障電路。
選擇性跳閘：
后備保護(hù)器會(huì)根據(jù)故障的位置和類型，選擇性地跳開適當(dāng)?shù)臄嗦菲?，以較小化停電范圍。
綜上所述，后備保護(hù)器通過獨(dú)立的故障檢測(cè)機(jī)制和延時(shí)策略，確保在主保護(hù)系統(tǒng)失效時(shí)能夠可靠地介入，保護(hù)電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。
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