继电保护原理-课件

1、电力系统继电保护Protection Principle of Power System 编著 孙春阳吉林省东方电器有限公司地点：金城街831号联系电话86760158（办）内容 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 实验 总计 继电保护的主要特点继电保护工作涉及到每个电气主设备和二次辅助设备。继电保护是一门综合性的科学，它奠基于理论电工、电机学和电力系统等基础理论，还与电子技术、通信技术、计算机技术和信息科学等新理论新技术有着密切的关系。继电保护是一门理论和实践并重的学科。继电保护工作稍有差错，即可能对电力系统的运行造成严重的影响，给国民经

2、济和人民生活带来不可估量的损失。方 式实践（60%）+平时（40%）平时包括：动手能力、实验精细度、学习态度、平时观察总结问题。参考书孙国凯等编著. 电力系统继电保护原理.北京:中国水利水电出版社.2002,1贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理.北京:水利水电出版社.1985王瑞敏主编.电力系统继电保护原理.北京:农业出版社.1994王维俭编.电力系统继电保护基本原理.北京:清华大学出版社.1991第一章 绪 论基本要求学习内容习题与思考题本章基本要求 了解电力系统的故障和不正常运行状态及引起的后果；掌握继电保护装置概念、继电保护的任务（作用）、原理及组成；熟练掌握对继电保护的基本要求。返回

3、第一节 电力系统继电保护的作用 一、电力系统的故障和不正常运行状态电力系统的故障：三相短路f(3)、两相短路f(2) 、单相短路接地f(1)、两相短路接地f(1,1)、断线、变压器绕组匝间短路、复合故障等。不正常运行状态：小接地电流系统的单相接地、过负荷、变压器过热、系统振荡、电压升高、频率降低等。三、继电保护装置及其任务 继电保护装置：就是指反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。 返回基本任务： 1、 发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障元件（设备）从电力系统中切除，使非故障部分继续运行。 2、 对不正常运行状态，为保证选择性，一般要求

4、保护经过一定的延时，并根据运行维护条件（如有无经常值班人员），而动作于发出信号（减负荷或跳闸），且能与自动重合闸相配合。1、利用基本电气参数的区别 发生短路后，利用电流、电压、线路测量阻抗等的变化，可以构成如下保护。 （1）电流保护：反映电流的增大而动作。 （2）低电压保护：反应于电压的降低而动作。 （3）距离保护：反应于短路点到保护安装地之间的距离（或测量阻抗的减小）而动作。2、利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电流相位（或功率方向）的差别。 规定电流的正方向是从母线流向线路。 正常运行和线路AB外部故障时，A-B两侧电流的大小相等相位相差180 。 当线路AB内部短路时，A-B两侧电流

5、一般大小相等、相位相等。构成各种差动原理的保护，如纵联差动保护，相差高频保护、方向高频保护等。3、对称分量是否出现 电气元件在正常运行（或发生对称短路）时，负序分量和零序分量为零； 在发生不对称短路时，一般负序和零序都较大。 因此，根据这些分量的是否存在可以构成零序保护和负序保护。此种保护装置都具有良好的选择性和灵敏性。4、反应非电气量的保护 反应变压器油箱内部故障时所产生的气体而构成瓦斯保护； 反应于电动机绕组的温度升高而构成过负荷保护等。 二、继电保护装置的组成 继电保护一般由三个部分组成:测量部分、逻辑部分和执行部分，其原理结构如下图所示。测量被保护元件工作状态的物理量，并和已给的整定值

6、进行比较，从而判断保护是否应该起动。根据测量部分各输出量的大小，性质，出现的顺序等，使保护装置按一定的逻辑程序工作，最后传到执行部分。根据逻辑部分送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如发出信号，跳闸或不动作等。短路故障时：流过一次设备的电流激增 返回 KA流过的二次电流大于KA动作值KA接点闭合， KT得电KT触点闭合KM线圈得电，其触点闭合QF的YT线圈得电跳闸切除故障。举例说明第三节 对继电保护装置的基本要求 选择性 速动性 灵敏性可靠性d3点短路：保护6动作，6QF跳闸； 若保护6或6QF拒动， 5QF跳闸；d2点短路：保护5动作，5QF跳闸； 若保护5或5QF拒动，保护1和保护3动

7、作于1QF、3QF跳闸；d1点短路：保护1和保护2动作，1QF、2QF跳闸； 若保护2或2QF拒动，保护3动作于3QF跳闸；主保护：能有选择性地快速切除全线故障的保 护。后备保护：当故障线路的主保护或断路器拒动时用以切除故障的保护。近后备保护：作为本线路主保护的后备保护。远后备保护：作为下一条相邻线路主保护或开关拒跳的后备保护。 灵敏性是指对保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。保护装置的灵敏性，通常用灵敏系数来衡量，灵敏系数越大，则保护的灵敏度就越高，反之就越低。 三、灵敏性(Sensitivity)对过量继电器：对欠量继电器： 以上四个基本要求之间，有的相辅相成，有的相互制约，需要

8、针对不同的使用条件，分别地进行协调。 此四个基本要求是分析研究继电保护的基础，也是贯穿全课程的一个基本线索。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。 四、可靠性(Reliability) 可靠性是指在规定的保护范围内发生了属于它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在其它不属于它应该动作的情况下，则不应该误动作。返回第四节 继电保护技术发展简史 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。在20世纪50年代及以前，差不多都是用电磁型的机械元件构成。随后陆续推广了整流型元件和由半导体分力元件组成的装置。70年代以后，集成电路构成的继电保护装置中

9、得到广泛运用。到80年代，微型机在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。 复习思考题： 1、 在电力系统中继电保护的任务是什么？2、继电保护的基本原理有哪些？都是怎样构成的？3、电力系统对继电保护的基本要求是什么？什么 叫选择性，速动性，灵敏性和可靠性？4、何谓主保护、后备保护？何谓远后备保护、近后备保护？5、继电保护装置由哪几部分组成？各部分的作用是什么？习题:1. 如下图所示，试按图回答下列问题： （1）当d1点短路时，根据选择性要求应由哪些保护动作并跳开哪些断路器？如此时保护6拒动或6QF因失灵而拒跳，保护又将如何动作？ （2）当d2点短路时，根据选择性要求应由哪些保护动作并跳开哪些断路器？如此时保护3拒动或3QF拒跳，但保护1动作并跳开1QF，问此种动作是否有选择性？如果拒动的为 2QF，对保护1的动作又应作何评价？ 2. 在下图 所示网络中，设在d点发生短路，试就以下几种情况评述保护 1和保护2对四项基本要求的满足情况： （ 1）保护 1按整定时间先动作跳开 1QF，保护2