继电保护及自动化装置.ppt

,继电保护及自动装置,一、 继电保护的基础知识,1.电力系统的常见故障 1.1按故障性质不同归类： 有瞬时性故障和永久性故障两种。 1.2按故障形式不同归类： 有短路故障（横向故障）、断线故障（纵向故障）等。短路故障又分为三相短路 、两相短路 、两相接地短路 、中性点直接接地系统的单相接地短路等，其中，三相短路为对称短路，其余均为不对称短路；三相短路、两相短路又称相间短路，且以三相短路最为危险，以单相接地短路最为常见。,1.3短路故障的危害： （1）故障点的电弧将故障设备烧坏； （2）短路电流的热效应和电动力效应使故障回路的设备受到损伤，使绝缘老化，降低设备的寿命； （3）系统电压损失增大使设备工作电压下降，离故障点越近，所受影响越大，用户的正常工作条件遭到破坏； （4）破坏电力系统运行的稳定性，严重时引起系统振荡甚至使整个电力系统瓦解，导致大面积停电。,1.4各种短路故障的特点 1.4.1单相接地短路故障 A单相接地故障的特点： 1、一相电流增大，一相电压降低；出现零序电流、零序电压。 2、电流增大、电压降低为同一相别。 3、零序电流相位与故障相电流同相，零序电压与故障相电压反相。,1.4.2两相短路故障 AB两相短路故障的特点： 1、两相电流增大，两相电压降低；没有零序电流、零序电压。 2、电流增大、电压降低为相同两个相别。 3、两个故障相电流基本反相。,1.4.3两相接地短路故障 AB两相接地短路故障的特点： 1、两相电流增大，两相电压降低；出现零序电流、零序电压。 2、电流增大、电压降低为相同两个相别。,1.4.4三相短路故障 ABC三相短路故障特点： 1、三相电流增大，三相电压降低； 2、没有零序电流、零序电压。,2.电力系统的异常运行状态 2.1 定义： 电力系统的正常工作遭到破坏但还未形成故障，可继续运行一段时间的这种情况，称之为异常运行状态。 2.2 电力系统异常运行状态的形式也有很多，最常见的有：过负荷、中性点非直接接地系统的单相接地、发电机突然甩负荷引起的过电压、电力系统振荡等。,2.3异常运行状态的危害 （1）、电气设备过负荷指的是设备工作电流超过其额定电流的这种情况，又称过载。长时间的过负荷运行将引起设备过热，加速绝缘老化，轻者降低设备使用寿命，严重时绝缘击穿引发短路。 （2）、当发电机突然甩负荷造成过电压时，将直接威胁电气绝缘安全。 （3）、电力系统振荡时，电流、电压周期性摆动，则严重影响系统的正常运行。,3继电保护装置的任务及作用 3.1 当电力系统电气设备出现异常运行状态时，自动、及时、有选择地发出信号，让值班人员进行处理，或切除继续运行会引起故障的设备。 3.2 在电力系统电气设备出现故障时，自动、快速且有选择性地借助断路器跳闸将故障设备从系统中切除，以避免故障设备的损坏，防止事故的进一步扩大，保证系统其余非故障部分能继续运行。 3.3 继电保护和安全自动装置的配置要满足电力网结构和厂站主接线的要求，并考虑电力网和厂站运行方式的灵活性。,3.3继电保护装置的“四性” （1）选择性 采用阶梯原则进行整定，即从故障点向电源方面的各级保护，其灵敏度逐级降低，其动作时限逐级增长，从而确保了动作的选择性。 （2）快速性 目前，最快保护的动作时间只需410ms，一般是约0.02s。继电保护装置应同时满足选择性和快速性的要求，但有时这两个要求不能同时满足，可保证选择性，牺牲一点快速性对整个系统有利。,（3）灵敏性。 灵敏系数越高，表示保护装置对故障的反应能力越强，反之，则越弱。要求灵敏系数不能低于规定值，对各种保护灵敏系数的规定，详见继电保护和安全自动装置技术规程（GB/T 14285-2006） （4）可靠性。 简单来说，使保护装置处在良好的工作状态下，不误动、不拒动、正确动作。,4.继电保护的基本原理 4.1保护是由测量部分、逻辑部分、执行部分组成。,4.电磁式继电器的控制原理,4.3过流继电器,4.4三段式过流保护的二次回路,二、 电流、电压互感器的基础知识,1、电流互感器 1.1电流互感器的结构,1.2电流互感器的作用 线路上的电压都比较高，如直接测量是非常危险的。为便于二次仪表测量和保护装置的需要，把一次侧换算成二次侧的小电流（我国规定电流互感器的二次额定为5A或1A），电流互感器就起到变流和电气隔离作用。,1.3桃源电站用CT的分类 我厂电流互感器的厂家主要是： 发电机机端CT：大连中广、大连北方，型号是LZZBJ9-10A1、LZZBJ9-10C4/4，变比是2000/1,测量用0.5、0.2S，保护用是5P20。 主变：厂家是南京智达、衢州日新，型号是LRD-110，变比是50/1、75/1，无测量，均为保护用5P20。 GIS：厂家是河南平高，测量是0.5、0.2，保护用5P2 。 10.5KV厂用段：大连北方，型号是LZZBJ9-10，变比是500/1、200/1、125/1、50/1等，测量是0.5，保护用5P20。,1.4电流互感器的日常维护与故障处理。 日常的巡视工作具体分为以下几点：检查互感器的外观，看看互感器是否存在渗油现象，或是冒烟放电的现象，及时发现解决问题可以避免火灾的发生；检查零部件是否存在松动的现象；CT二次回路有且只有一点可靠接地。检查二次侧接地良好。 运行中的电流互感器二次回路严禁开路，正常运行时一次测电流和二次侧电流在铁芯中产生的磁势刚好中和，当二次侧开路时，二次侧产生的磁势为0，使铁芯中的磁通剧增达到饱和状态，在二次侧产生高电压威胁着设备和人身的安全。可能有放电火花及放电声，铁心因磁饱和引起损耗而发热，使绝缘材料受热融化产生异味，且表计摇摆不定或无指示，保护可能误动。二次回路开路后的处理尽可能停电处理，当不允许停电时，尽量减少一次侧充电电流，然后要保证人体与带电部分保持安全距离的前提下，戴好绝缘手套，用专用的短接线将电流互感器的二次回路短接，再排除开路点，操作过程中要有人监护。,2.电压互感器 额定电压通常为100V,运行时严禁短路。 2.1电压互感器的结构,2.2我厂电压互器的分类 发电机：厂家大连中广，型号： JDZX10-10B、 JDZX11-10C， 变比有： 10.5/3/0.1/3， 10.5/3/0.1/3/0.1/3 10.5/3/0.1/3/0.1/3/0.1/3 测量用0.5、0.2，保护用 3P。 220KV母线：厂家是河南平高电气，型号 ZF11-252（L），测 量用0.5，保护3P ， 变比： 220/3/0.1/3/0.1/3/0.1/3/0.1。 10.5KV厂用：厂家是大连北方，型号： JDZX10-10， 变比： 10.5/3/0.1/3/0.1/3/0./3， 测量用0.2、0.5，保护用3P。,2.3电压互感器故障分析和日常维护 （1）三相电压指示不平衡：一相降低（可为零），另两相正常，线电压不正常，或伴有声、光信号，可能是互感器高压或低压熔断器熔断； （2）中性点非直接接地系统，：一相降低（可为零），另两相升高（可达线电压）或指针摆动，可能是单相接地故障或基频谐振，如三相电压同时升高，并超过线电压（指针可摆到头），则可能是分频或高频谐振（谐振一般是单相接地障或合闸时，电压互感的铁心饱和，电感减少，使得电感与系统的电容相同引起的谐振过压）； （3）中性点直