继电保护教材 绪论课件

1、绪 论第一节 电力系统继电保护的作用故障：包括各种形式的短路和断线。短路的后果： 短路电流产生热效应设备发热； 产生电弧高温使故障元件损坏； 产生电动力使非故障元件损坏； 电压破坏用户工作的稳定性或产品质量； 系统稳定性系统振荡甚至使系统瓦解。 不正常运行状态：电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障的情况。如过负荷、过电压、系统发生振荡等。 事故：指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。 继电保护装置：指能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。第

2、二节 继电保护的基本原理和保护 装置的组成 一、 继电保护的基本原理 利用正常运行与区内外短路故障电气参数变化的特征构成保护的判据，根据不同的判据就构成不同原理的继电保护。 如图0-1(a)所示的网络接线，在电力系统正常运行时的特点： 每条线路上的电流负荷电流 各母线上电压在额定电压的5%10%范围内变化 线路始端电压与电流之间的相位角决定于由它供电的负荷的功率因数角和线路的参数。 当系统发生故障时，如图0-1(b)所示。假定在线路L(BC）上发生了三相短路，其特点： 电流短路电流（从电源出发，流向短路点） 各母线上电压降低，短路点处降低到零 短路点到变电站B母线之间的阻抗ZK下降。 还有根据

3、电气设备的特点实现反应非电量的保护。如瓦斯保护、过热保护等。二、继电保护装置的组成 （1）测量部分 测量部分是测量从被保护对象输入的有关电气量，并与已给定的整定值进行比较，根据比较的结果，从而判断保护是否应该起动。第三节 对电力系统继电保护的基本要求 主保护：尽可能快速（符合要求）的切除被保护元件内部故障的保护叫主保护。后备保护：当被保护元件主保护拒动时利用该保护切除相应断路器的保护叫后备保护。后备保护分近后备和远后备。辅助保护：为补充主保护某种性能的不足（如方向元件的电压死区）或加速切除某部分故障而装设的简单保护。二、速动性 定义：继电保护装置动作尽可能快。 要求快速动作的主要理由和必要性：

4、可以提高电力系统并列运行的稳定性。 例：K点发生了短路故障时，A母线电压将大大下降到接近于零，使A厂送不出负荷，发电机转速迅速升高。而B厂母线，则由于远离短路点，还有较高残压。如果保护动作时间较长，A、B两厂的发电机转差增大，使系统发生振荡甚至解列。可以加速系统电压的恢复，改善用户电动机的自起动条件，使用户的工作尽可能少受故障影响。要求在发电厂母线的引出线上发生短路故障，机端母线电压下降到额定电压的60以下时，必须无时限地切除故障。 可以减轻电弧对故障设备的破坏，以及电流对故障支路元件的损坏程度。 可以防止故障进一步的扩大和发展，提高自动重合闸的成功率。 注意： 切除故障的时间 = 继保动作时

5、间 + QF跳闸时间 一般的快速保护的动作时间为0.040.08s，最快的可达0.010.02s，一般的断路器的动作时间为0.060.15s，最快的可达0.020.06s。 保护的速动性要求是相对的 优点可以提高电力系统并联运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度。 缺点动作迅速而同时又能满足选择性要求的保护装置，一般结构比较复杂，价格比较昂贵。 因此不同电压等级的电网，要求不同，但并非越快越好，必须根据技术条件而定。 三、灵敏性 定义：是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。 通常用灵敏系数来衡量，它主要决定于被保护元件和电力系统的参数和

6、运行方式。灵敏系数应根据常见的不利方式和不利的短路形式计算。最大运行方式：投入运行的机组的容量最大，系统的等值阻抗最小，当系统短路时，短路电流最大的运行方式。最小运行方式：投入运行的机组的容量最小，系统的等值阻抗最大，当系统短路时，短路电流最小的运行方式。四、可靠性（安全性和信赖性） 定义：是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作（信赖性），而在任何其他该保护不应该动作的情况下，则不应该误动作（可靠性）。 动作不可靠的主要原因：继电器及元件质量差；安装调试质量不高；运行维护不当以及设计和整定计算的错误等。 提高可靠性的措施： 选用最简单的保护方式、质量高、动作

7、可靠的继电器或元件和简单的回路来构成，并采取必要的检测闭锁和双重化等措施； 保护装置要便于整定、调试和运行维护； 要正确地进行设计和整定计算，保证安装、调试质量，提高运行维护水平。 继电器指具有“继电特性”的电器元件。 定义：当作为控制它的物理量达到一定数值或进入某一定的物理量时，它能够使被控制的物理量发生突然的变化。继电器的分类： 按接入的方法分： 按作用于断路器的跳闸方法分 按工作原理分 继电器的表示方法： 用一个方框上面带有触点的图形，继电器所反应的参数在方框里用一个在电工中通用的字母表示，如电流I ，电压用U ，时间用t,阻抗用Z等。常用继电器和接点的表示方法见表0-1。第五节 继电保护的发展简史 最早的继电保护是熔断器19世纪末期出现了电磁型过电流继电器1901年出现了感应型过电流继电器1908年出现了电流差动保护原理20世纪20年代出现了距离保护1927年出现了高频方向保护1950年前后出现了微波保护20世纪50年代出现了行波保护的思想，70年代末期出现了装置之后原理上的创新甚少！从20世纪