继电保护1课件

继电保护第一章绪论课程介绍一、本课程在本专业中的地位及教学目标二、本课程的教学内容三、学习本课程的基本要求1一、本课程在本专业中的地位及教学目标

本课程是本专业的一门主要专业课，必修课，考试课。通过本课程的学习，能够使学生掌握发电厂、变电站继电保护装置工作原理、配置原则，常用继电器的试验方法；培养学生继电保护装置整定计算和识读继电保护装置原理图、展开图的技能，为毕业后从事发电厂、变电站和电力系统继电保护的设计研发、运行、安装、调试检修等工作打下基础。2二、本课程的教学内容1、理论部分1）继电保护的基础元件（互感器及变换器、继电器等）2）电网的继电保护（电网的相间短路保护、接地保护、距离保护、差动保护、高频保护）3）输电线路的自动重合闸4）主设备保护（如电力变压器保护、同步发电机的继电保护、母线保护、电力电容器保护等）5）微机继电保护2、实践部分继电保护装置的实验及调试实习3三、学习本课程的几点要求1、学会抓重点，领会问题的真谛；2、提倡课前预习、课堂认真听讲、课后复习三部曲；3、扩大自己的视野，以教材为蓝本，钻研学习相关参考书籍及期刊杂志；4、成绩评定：考勤、纪律10%+作业10%+试验10%+期考70%。4电力系统电网区域电网：供电电压在220kV及以上的电网（全国电网山东电网）地方电网：供电电压小于等于110kV的电网我国电网形势：西电东送、南北互供、全国联网。一次设备二次设备高压断路器电流互感器电压互感器从发电厂到用户的送电过程示意图由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的发电、输电、变电、配电和用电的整体电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所。3、6、10、35、66、110、220、330、500kV我国区域电网分布图我国除台湾外已经形成东北、华北、西北、华东（含福建）、华中（含川渝）和南方等6个跨省区电网和山东、海南、新疆、西藏4个独立省网。除西北电网以330kV为主网架外，其他跨省电网和山东电网都已建成500kV主网架。香港、澳门电网分别以400kV和110kV和广东电网从而和南方电网相联；华中和华东电网通过葛上直流输电工程已实现了互联；东北和华北、华北和华中电网通过交流500kV实现了互联；华中和南方电网通过三广直流输电工程实现了互联；全国联网的局面正在快速推进中，2010年前后可基本实现除新疆、西藏、台湾以外的全国联网。2.电力系统的故障和不正常运行状态（三相交流系统）故障：三相短路K(3)、两相短路K(2)、单相短路接地K(1)、两相短路接地K(1,1)、断线、变压器绕组匝间短路、复合故障等。其中最常见且最危险的是各种类型的短路。1.1电力系统继电保护的作用7短路的危害1.电流I增加危害故障设备和非故障设备；2.电压U降低或增加影响用户的正常工作；3.破坏系统稳定性，使事故进一步扩大（系统震荡，电压崩溃）；4.发生不对称故障时，出现负序电流I2，使旋转电机产生附加发热；发生接地故障时出现零序电流I0，对相邻通讯系统造成干扰。1.1电力系统继电保护的作用81、变压器短路故障93、单相接地故障11*不正常运行状态：—电力系统中电气原件的正常工作遭受破坏，但没有发生故障的运行状态。—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。1.1电力系统继电保护的作用121.2继电保护的基本原理、构成及分类1.2.1基本原理—原则上说：只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特征（差别），即可找出一种原理，且差别越明显，保护性能越好。—为区别系统正常运行状态与故障或不正常运行状态——必须找出两种情况下的区别。141.2.1基本原理—I增加故障点与电源间—>过电流保护—U降低母线电压—>低电压保护—相位变化正常：为负荷的功率因数角一般为0-30°左右短路：为输电线路的阻抗角一般60°~85°—>方向保护—测量阻抗降低，模值减少—>阻抗保护—双侧电源线路外部故障I入=I出：内部故障I入=I出；—>电流差动保护。—反应负序、零序的序分量保护等。—非电气量：瓦斯保护，过热保护。15—以过电流保护为例1.2.2保护装置的构成举例说明

正常状态：

一次设备通过的电流为负载电流，

KA流过的二次电流小于动作值

KA不动作其接点不闭合断路器主、辅触点保护不动作。电流继电器时间继电器电流互感器脱扣器中间继电器跳闸线圈161.2.2保护装置的构成一般由测量部分、逻辑部分和执行部分三个主要部分组成。—测量部分：测量被保护对象的有关物理量（如电流、电压、阻抗、功率等），与给定量进行比较，给出“是”、“非”、“大于”、“不大于”等具有“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护是否该动作。17—逻辑原件：根据测量输出的大小、性质、输出逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，使保护按一定的布尔逻辑及时序逻辑工作，最后然后确定跳闸或发信号，并将有关命令传给执行原件。

逻辑回路有：或、与、非、延时启动、延时返回、记忆等。—执行元件：根据逻辑原件传送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。

故障时→跳闸；不正常运行时→发信号；正常运行时→不动作。1.2.2保护装置的构成18按照保护原理分类按照故障类型分类按照保护所起的作用分类按被保护装置分类按照保护装置的硬件结构分类1.2.3继电保护的分类19按照故障类型分类相间故障保护接地故障保护匝间短路保护非全相运行保护等21按照保护所起的作用分类主保护：是指装设在本元件断路器处并瞬时动作的保护。我们一般都希望故障能够被主保护动作切除。后备保护：后备保护可分为近后备和远后备两种。

①近后备：装设在本元件断路器处，动作时限比主保护长。当本元件主保护拒动时，才由近后备保护动作来切除故障。

②远后备：装设在相邻上一元件断路器处，动作时限比近后备保护时限还要长。当本元件的保护或开关拒动时，利用相邻元件的远后备保护切除故障。辅助保护：起辅助作用的保护。如为消附除方向继电器的电压死区或为加速切除靠近母线附近的线路故障而加装的电流速断保护。22按照保护装置的硬件结构分类电磁型保护晶体管型保护集成电路型保护微机型保护241.3对电力系统继电保护的基本要求四性：1、选择性；2、速动性；3、灵敏性；4、可靠性对四性的评价：以上四条基本要求，选择性是关键，灵敏性必须足够高，速动性达到要求即可，最重要的是必须满足可靠性的要求。

251.3.1选择性保护装置动作时仅将故障对象从电力系统中切除，使停电范围限制在最小的范围内。当K3点发生短路故障时，应由故障线路WL1上的保护P7和P5动作，将故障线路WL1切除，这时变电所B则仍可由非故障线路WL2继续供电。当K4点发生短路故障时，应由线路的保护P4动作，使断路器4QF跳闸，将故障线路WL4切除，这时只有WL4停电。由此可见，继电保护有选择性的动作可将停电范围限制到最小，甚至可以做到不中断对用户的供电。26考虑后备保护的问题。当K1点发生短路故障时，距短路点最近的保护P1应动作切除故障WL5，但由于某种原因，该处的保护或断路器拒动，故障便不能消除，此时如其前面一条线路(靠近电源测)的保护P3动作，故障也可消除。此时保护P3所起的作用就称为相邻元件的近后备保护。同理保护P5和P6又应该作为保护P3的远后备保护。如K1点故障，保护1装置两套保护装置即主保护和近后备保护，当主保护拒动时，可用近后备保护切除故障线路WL5。1.3.1选择性271.3.2速动性速动性就是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。故障切除时间包括保护装置和断路器动作时间，一般快速保护的动作时间为0.06s～0.12s，最快的可达0.02s～0.04s，一般断路器的跳闸时间为0.06s～0.15s，最快的可达0.02s～0.06s。

281.3.3灵敏性灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生故障或不正常运行情况时，保护装置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。过量继电器欠量继电器291.3.4可靠性可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护最根本的要求。所谓安全性是要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动。所谓信赖性