继电保护装置的作用课件

煤矿供电机电工程系项目六：继电保护煤矿供电机电工程系项目六：继电保护1第一节继电保护的基本知识任务描述任务分析为了保证供电系统安全可靠运行，就必须用继电保护装置来反映电力系统中电气设备或线路发生的故障或不正常运行状态；这就要求我们要掌握一些机电保护装置的基本知识。通过分析电力系统中电气设备或线路发生的故障或不正常运行状态来说明对继电保护装置的类型、结构、作用和要求。第一节继电保护的基本知识任务描述任务分析为了保证供电2一、继电保护装置的作用、结构和保护原理

1、继电器保护装置的作用继电保护装置的作用当发生过负荷一相断线一相接地发出信号，提醒工作人员及时采取措施当发生短路时控制断路器跳闸一、继电保护装置的作用、结构和保护原理1、继电器保护装置的32、对继电保护装置的要求选择性切除故障部分，防止越级跳闸速动性快速切断故障，减少故障存在的时间灵敏性对故障或不正常运行状态的反映能力；用灵敏系数Kr来反映参数量增加的参数量降低的可靠性不拒动、不误动。具体：有所偏重如：线路保护偏重选择性、井下偏重速动性。2、对继电保护装置的要求选择性切除故障部分，防止越级跳闸速动4二、常用保护继电器作用

接通或断开控制或保护回路种类

1、电磁式电流继电器作用：当电流超过某一整定值时继电器动作。整定方法：A、平滑调节（调弹簧）B、级进调节（线圈抽头）特点：接点容量较小，不能直接作用于断路器跳闸，必须通过其它继电器转换。动作时间：0.01～0.05s；动作电流；返回电流；返回参数二、常用保护继电器作用接通或断开控制或保护回路种类1、5作用

2、电磁式时间继电器提供必要的时间延时特点

时间继电器的特点是当继电器得到信号(如其铁心线圈接通或断开电源)后，触点状态不是立即改变，而是经过一段时间的延迟后才改变。作用2、电磁式时间继电器提供必要的时间延时特点时6A、特点：延时动作B、原理：钟表机构；电磁式时间继电器结构图A、特点：延时动作电磁式时间继电器结构图7电磁式时间继电器外形A、特点：延时动作B、原理：钟表机构；电磁式时间继电器外形A、特点：延时动作83、电磁式中间继电器作用：A、提供足够数量的触点以便同时控制不同的电路。B、增加触点容量，以便接通断开较大的电流回路（如跳闸回路）C、提供必要的延时特性，以满足保护及自动装置的要求。种类：电压式、电流式；瞬动、延时动作。瞬动时间：0.05-0.06s3、电磁式中间继电器作用：A、提供足够数量的触点以便同时控9作用

4、信号继电器

在继电保护和自动装置中，信号继电器用作动作指示，以便判别故障性质。作用4、信号继电器在继电保护和自动装置中，信号继10作用

5、感应式继电器感应式电流继电器不仅具有电流继电器的作用，而且具有时间继电器、中间继电器和信号继电器的作用特点

感应式继电器是根据电磁感应原理制成的，它由铁心和线圈组成的电磁系统以及和铝盘或铝环组成的电磁感应系统两部分组成。作用5、感应式继电器感应式电流继电器不仅具有电流继11三、继电保护装置的接线方式

常用接线方式有三种（如下图）三、继电保护装置的接线方式常用接线方式有三种（如下图）12完全星型特点：正确反映各类短路故障：相间短路、单相接地短路应用：中性点直接接地系统不完全星型特点：相间短路保护。单相接地故障时，继电器不会动作应用：中性点不直接接地系统。两相电流差接线特点：相间短路保护。单相接地故障时，继电器不会动作应用：相间短路。一般用作电动机，不太重要的10kV及以下线路的过电流保护。

完全星型特点：正确反映各类短路故障：相间短路、单相接地短路13第二节供电线路的保护任务描述任务分析为了保证供电系统安全可靠运行，就必须用继电保护装置来反映电力系统中电气设备或线路发生的故障或不正常运行状态；这就要求我们要掌握一些机电保护装置的基本知识。通过分析电力系统中电气设备或线路发生的故障或不正常运行状态来说明对继电保护装置的类型、结构、作用和要求。第二节供电线路的保护任务描述任务分析为了保证供电系统14一定时限电流保护原理图一定时限电流保护原理图15二、定时限过流保护的时限特性图时限级差：定时限△t=0.5～0.7s;反时限△t=0.7～0.9s时限配合：采用阶梯原则。二、定时限过流保护的时限特性图时限级差：定时限△t=0.516三、保护装置的整定计算动作电流的整定灵敏度校验三、保护装置的整定计算动作电流的整定灵敏度校验17四、反时限电流保护原理图四、反时限电流保护原理图18五、电流速断保护1）无时限电流速断保护（瞬动保护）五、电流速断保护1）无时限电流速断保护（瞬动保护）192）限时电流速断保护装置第一级速断装置：瞬时电流速断保护装置第二级速断装置：限时电流速断保护装置第一段线路的限时电流速断保护的动作电流要比下一段线路的瞬时速断装置的动作电流大些。如下图所示：2）限时电流速断保护装置第一级速断装置：瞬时电流速断保20第三节高压设备保护任务描述任务分析为了保证供电系统安全可靠运行，就必须用继电保护装置来反映电力系统中电气设备或线路发生的故障或不正常运行状态；这就要求我们要掌握一些机电保护装置的基本知识。通过分析电力系统中电气设备或线路发生的故障或不正常运行状态来说明对继电保护装置的类型、结构、作用和要求。第三节高压设备保护任务描述任务分析为了保证供电系统安21电力变压器的保护一、变压器的瓦斯保护瓦斯保护的主要元件是瓦斯继电器，它安装在变压器油箱和油枕的连接处瓦斯保护装置保护范围，油箱内部故障和油面降低等不正常运行状态结构、组成电力变压器的保护一、变压器的瓦斯保护瓦斯保护的主要元件是瓦斯22二、变压器的速断保护演示保护范围：变压器内部、外部套管和引出线上的全部故障原理电源侧为大接地电流系统时采用完全星形接线；电源侧为小接地电流系统时采用两相不完全星形接线整定灵敏系数优缺点二、变压器的速断保护演示保护范围：变压器内部、外部套管和引出23三、变压器的纵联差动保护差动保护是反应变压器两侧电流之差的保护装置，其保护原理接线如下图所示。当保护范围内部发生短路时（S1点），对于单侧电源供电的变压器，则仅变压器一侧电流互感器有电流，此时I2=0，Ik=I1，继电器就动作，使变压器两侧断路器跳闸，瞬时切除故障。三、变压器的纵联差动保护差动保护是反应变压器两侧电流之差的保24在供电系统中，如果两台变压器并联运行，当保护范围外部发生故障时，差动保护不动作。而其中一台变压器发生故障时，流过继电器的电流Ik=I1+I2，故障变压器的差动保护动作，有选择的将故障变压器切除，保证非故障变压器正常运行在供电系统中，如果两台变压器并联运行，当保护范围外部发生故障25差动保护中不平衡电流的产生及克服方法A、变压器接线方式的影响通常采用相位补偿。即将变压器星形接线侧的电流互感器二次侧接成三角形；变压器三角形接线侧的电流互感器二次侧接成星形来消除两侧电流互感器二次电流的相位差。B、电流互感器类型的影响采用提高保护装置的动作电流，即在整定保护装置的动作电流时，引入同型系数。C、电流互感器变化的影响，采用BCH型差动继电器，通过调整差动继电器平衡线圈的匝数来补偿。D、变压器励磁涌流的影响,广泛采用速饱和变流器来消除对差动保护的影响。E、改变分接头的影响，采用提高保护装置的动作电流值以躲过不平衡电流的影响。差动保护中不平衡电流的产生及克服方法A、变压器接线方式的影响26四、变压器的过电流保护

变压器的过电流保护装置安装在变压器的电源侧，它既能反应变压器的外部故障，又能作为变压器内部故障的后备保护；同时也作为下一级线路的后备保护。图为变压器过电流保护的单相原理接线图，当过电流保护装置动作后，断开变压器两侧的断路器。四、变压器的过电流保护变压器的过电流保护装置安装在变27五、变压器的过负荷保护演示变压器的过负荷保护是反应变压器不正常运行状态的，一般经延时后动作于信号。其接线图如下：五、变压器的过负荷保护演示变压器的过负荷保护是反应变压器不28变压器的过负荷保护动作时限：为防止短路时和电动机启动时误发信号，过负荷保护的动作延时，要大于变压器的过电流保护的动作时间和电动机的启动时间，一般取10s。动作电流：按躲过变压器的额定电流整定，即式中：IN.T—变压器的额定电流，Kre—返回系数，取0.85；Kk—可靠系数，取1.05。变动作时限：动作电流：式中：IN.T—变压器的额定电29六、变压器保护接线六、变压器保护接线30第四节过电压保护任务描述任务分析第四节过电压保护任务描述任务分析31一、过电压类型和保护

过电压内部过电压外部过电压直击雷过电压感应雷过电压雷电入侵波过电压内部过电压大气过电压直接雷击过电压感应过电压反击过电压采用避雷针或避雷线进行防护采用避雷器进行防护应使避雷针、避雷线与配电装置带电部分或接地网之间的距离符合要求超过正常工作要求的电压2.5～4倍电网的额定电压1、过电压的分类一、过电压类型和保护过电压内部过电压外部过电压直击雷过电压322、避雷针和避雷线的保护作用避雷针作用：防止建筑物免遭直接雷击的侵袭。组成：接闪器、接地引下线、接地极。避雷线作用：防止架空线路免遭直接雷击。设置：位于架空导线的上方材质：35mm2镀锌钢绞线。(1)避雷针与避雷线2、避雷针和避雷线的保护作用避雷针避雷线(1)避雷针与避333、避雷器管型避雷器的结构图与保护原理图3、避雷器管型避雷器的结构图与保护原理图344、变电所的防雷保护进出线的防雷保护变电所的防雷保护直击雷的防护雷电入侵波的防护4、变电所的防雷保护进出线的防雷保护变直击雷的防护雷电入侵波35二、内部过电压产生的原因及防护内部过电压产生的原因1）操作过电压2）电弧接地过电压3）谐振过电压内部过电压的防护措施1）阀型避雷器2）压敏电阻3）阻容吸收装置4）调节电路参数5）装设电容器破坏谐振。二、内部过电压产生的原因及防护内部过电压1）操作过电压内36三、阻容吸收装置的组成和过电压保护原理防止真空断路器或真空接触器切断感性负荷时产生的操作过电压对设备绝缘的损坏图中电容C1、C2、C3不仅可以减缓过电压的上升陡度，而且可以降低负荷回路的阻抗，电阻R1～R3用来用来增强线路的绝缘，电阻R4～R6用来消耗过电压的能量，减少电弧重燃和对感性负荷绝缘的影响。三、阻容吸收装置的组成和过电压保护原理防止真空断路器或真空37小结继电保护装置的组成、任务、常用继电器电流保护常用的接线方式供电线路保护装置的接线、组成、原理、应用等变压器常用保护装置：保护对象、原理、分类、安装、优缺点过电压的原因、危害、分类及预防措施变压器保护接线、整定小结继电保护装置的组成、任务、常用继电器电流保护常用的接线38思考题继电保护装置的作用、结构和保护原理.

继电保护有那些基本概念.

如何看懂继电保护装置原理图.供电线路常用保护装置的安装接线、工作原理.高压电气设备常用保护装置的安装接线、工作原理.思考题继电保护装置的作用、结构和保护原理.继电保护39煤矿供电机电工程系项目六：继电保护煤矿供电机电工程系项目六：继电保护40第一节继电保护的基本知识任务描述任务分析为了保证供电系统安全可靠运行，就必须用继电保护装置来反映电力系统中电气设备或线路发生的故障或不正常运行状态；这就要求我们要掌握一些机电保护装置的基本知识。通过分析电力系统中电气设备或线路发生的故障或不正常运行状态来说明对继电保护装置的类型、结构、作用和要求。第一节继电保护的基本知识任务描述任务分析为了保证供电41一、继电保护装置的作用、结构和保护原理

1、继电器保护装置的作用继电保护装置的作用当发生过负荷一相断线一相接地发出信号，提醒工作人员及时采取措施当发生短路时控制断路器跳闸一、继电保护装置的作用、结构和保护原理1、继电器保护装置的422、对继电保护装置的要求选择性切除故障部分，防止越级跳闸速动性快速切断故障，减少故障存在的时间灵敏性对故障或不正常运行状态的反映能力；用灵敏系数Kr来反映参数量增加的参数量降低的可靠性不拒动、不误动。具体：有所偏重如：线路保护偏重选择性、井下偏重速动性。2、对继电保护装置的要求选择性切除故障部分，防止越级跳闸速动43二、常用保护继电器作用

接通或断开控制或保护回路种类

1、电磁式电流继电器作用：当电流超过某一整定值时继电器动作。整定方法：A、平滑调节（调弹簧）B、级进调节（线圈抽头）特点：接点容量较小，不能直接作用于断路器跳闸，必须通过其它继电器转换。动作时间：0.01～0.05s；动作电流；返回电流；返回参数二、常用保护继电器作用接通或断开控制或保护回路种类1、44作用

2、电磁式时间继电器提供必要的时间延时特点

时间继电器的特点是当继电器得到信号(如其铁心线圈接通或断开电源)后，触点状态不是立即改变，而是经过一段时间的延迟后才改变。作用2、电磁式时间继电器提供必要的时间延时特点时45A、特点：延时动作B、原理：钟表机构；电磁式时间继电器结构图A、特点：延时动作电磁式时间继电器结构图46电磁式时间继电器外形A、特点：延时动作B、原理：钟表机构；电磁式时间继电器外形A、特点：延时动作473、电磁式中间继电器作用：A、提供足够数量的触点以便同时控制不同的电路。B、增加触点容量，以便接通断开较大的电流回路（如跳闸回路）C、提供必要的延时特性，以满足保护及自动装置的要求。种类：电压式、电流式；瞬动、延时动作。瞬动时间：0.05-0.06s3、电磁式中间继电器作用：A、提供足够数量的触点以便同时控48作用

4、信号继电器

在继电保护和自动装置中，信号继电器用作动作指示，以便判别故障性质。作用4、信号继电器在继电保护和自动装置中，信号继49作用

5、感应式继电器感应式电流继电器不仅具有电流继电器的作用，而且具有时间继电器、中间继电器和信号继电器的作用特点

感应式继电器是根据电磁感应原理制成的，它由铁心和线圈组成的电磁系统以及和铝盘或铝环组成的电磁感应系统两部分组成。作用5、感应式继电器感应式电流继电器不仅具有电流继50三、继电保护装置的接线方式

常用接线方式有三种（如下图）三、继电保护装置的接线方式常用接线方式有三种（如下图）51完全星型特点：正确反映各类短路故障：相间短路、单相接地短路应用：中性点直接接地系统不完全星型特点：相间短路保护。单相接地故障时，继电器不会动作应用：中性点不直接接地系统。两相电流差接线特点：相间短路保护。单相接地故障时，继电器不会动作应用：相间短路。一般用作电动机，不太重要的10kV及以下线路的过电流保护。

完全星型特点：正确反映各类短路故障：相间短路、单相接地短路52第二节供电线路的保护任务描述任务分析为了保证供电系统安全可靠运行，就必须用继电保护装置来反映电力系统中电气设备或线路发生的故障或不正常运行状态；这就要求我们要掌握一些机电保护装置的基本知识。通过分析电力系统中电气设备或线路发生的故障或不正常运行状态来说明对继电保护装置的类型、结构、作用和要求。第二节供电线路的保护任务描述任务分析为了保证供电系统53一定时限电流保护原理图一定时限电流保护原理图54二、定时限过流保护的时限特性图时限级差：定时限△t=0.5～0.7s;反时限△t=0.7～0.9s时限配合：采用阶梯原则。二、定时限过流保护的时限特性图时限级差：定时限△t=0.555三、保护装置的整定计算动作电流的整定灵敏度校验三、保护装置的整定计算动作电流的整定灵敏度校验56四、反时限电流保护原理图四、反时限电流保护原理图57五、电流速断保护1）无时限电流速断保护（瞬动保护）五、电流速断保护1）无时限电流速断保护（瞬动保护）582）限时电流速断保护装置第一级速断装置：瞬时电流速断保护装置第二级速断装置：限时电流速断保护装置第一段线路的限时电流速断保护的动作电流要比下一段线路的瞬时速断装置的动作电流大些。如下图所示：2）限时电流速断保护装置第一级速断装置：瞬时电流速断保59第三节高压设备保护任务描述任务分析为了保证供电系统安全可靠运行，就必须用继电保护装置来反映电力系统中电气设备或线路发生的故障或不正常运行状态；这就要求我们要掌握一些机电保护装置的基本知识。通过分析电力系统中电气设备或线路发生的故障或不正常运行状态来说明对继电保护装置的类型、结构、作用和要求。第三节高压设备保护任务描述任务分析为了保证供电系统安60电力变压器的保护一、变压器的瓦斯保护瓦斯保护的主要元件是瓦斯继电器，它安装在变压器油箱和油枕的连接处瓦斯保护装置保护范围，油箱内部故障和油面降低等不正常运行状态结构、组成电力变压器的保护一、变压器的瓦斯保护瓦斯保护的主要元件是瓦斯61二、变压器的速断保护演示保护范围：变压器内部、外部套管和引出线上的全部故障原理电源侧为大接地电流系统时采用完全星形接线；电源侧为小接地电流系统时采用两相不完全星形接线整定灵敏系数优缺点二、变压器的速断保护演示保护范围：变压器内部、外部套管和引出62三、变压器的纵联差动保护差动保护是反应变压器两侧电流之差的保护装置，其保护原理接线如下图所示。当保护范围内部发生短路时（S1点），对于单侧电源供电的变压器，则仅变压器一侧电流互感器有电流，此时I2=0，Ik=I1，继电器就动作，使变压器两侧断路器跳闸，瞬时切除故障。三、变压器的纵联差动保护差动保护是反应变压器两侧电流之差的保63在供电系统中，如果两台变压器并联运行，当保护范围外部发生故障时，差动保护不动作。而其中一台变压器发生故障时，流过继电器的电流Ik=I1+I2，故障变压器的差动保护动作，有选择的将故障变压器切除，保证非故障变压器正常运行在供电系统中，如果两台变压器并联运行，当保护范围外部发生故障64差动保护中不平衡电流的产生及克服方法A、变压器接线方式的影响通常采用相位补偿。即将变压器星形接线侧的电流互感器二次侧接成三角形；变压器三角形接线侧的电流互感器二次侧接成星形来消除两侧电流互感器二次电流的相位差。B、电流互感器类型的影响采用提高保护装置的动作电流，即在整定保护装置的动作电流时，引入同型系数。C、电流互感器变化的影响，采用BCH型差动继电器，通过调整差动继电器平衡线圈的匝数来补偿。D、变压器励磁涌流的影响,广泛采用速饱和变流器来消除对差动保护的影响。E、改变分接头的影响，采用提高保护装置的动作电流值以躲过不平衡电流的影响。差动保护中不平衡电流的产生及克服方法A、变压器接线方式的影响65四、变压器的过电流保护

变压器的过电流保护装置安装在变压器的电源侧，它既能反应变压器的外部故障，又能作为变压器内部故障的后备保护；同时也作为下一级线路的后备保护。图为变压器过电流保护的单相原理接线图，当过电流保护装置动作后，断开变压器两侧的断路器。四、变压器的过电流保护变压器的过电流保护装置安装在变66五、变压器的过负荷保护演示变压器的过负荷保护是反应变压器不正常运行状态的，一般经延时后动作于信号。其接线图如下：五、变压器的过负荷保护演示变压器的过负荷保护是反应变压器不67变压器的过负荷保护动作时限：为防止短路时和电动机启动时误发信号，过负荷保护的动作延时，要大于变压器的过电流保护的动作时间和电动机的启动时间，一般取10s。动作电流：按躲过变压器的额定电流整定，即式中：IN.T—变压器的额定电流，Kre—返回系数，取0.85；Kk—可靠系数，取1.05。变动作时限：动作电流：式中：IN.T—变压器的额定电68六、变压器保护接线六、变压器保护接线69第四节过电压保护任务描述任务分析第四节过电压保护任务描述任务分析70一、过电压类型和保护

过电压内部过电压外部过电压直击雷过电压感应雷过电压雷电入侵波过电压内部过电压大气过电压直接雷击过电压感应过电压反击过电压采用避雷针或避雷线进行防护采用避雷器进行防护应使避雷针、避雷线与配电装置带电部分或接地网之间