继电保护1-2()课件

1.1、电力系统继电保护的作用1.2、继电保护的基本原理和保护装置的组成1.3、电力系统继电保护的分类1.4、对继电保护的基本要求1、继电保护系统的含义（1）继电保护技术：是一个完整的体系，它主要包括了电力系统的故障分析、各种继电保护原理及实现方法、继电保护的设计、继电保护运行及维护等技术（2）继电保护装置：是完成继电保护功能的核心。就是能反映电力系统中电器元件发生故障或不正常运行状态，并动作与断路器跳闸，或者发出信号的一种自动装置。2、电力系统的运行状态：

电力系统是指由发电、变电、输电、配电、用电等电器设备所组成的庞大的电气网络。（1）正常运行状态----指在额定运行指标内运行。（2）故障状态----指电力系统中的设备原件的正常运行状态遭受破坏而无法运行。如，短路、断线等。（3）不正常运行状态----指超出额定运行指标的运行。如，过负荷、过电压、系统振荡等。3、电力系统短路故障的危害：（1）短路点通过很大的短路电流，此电流行成的电弧有可能烧毁发生故障的原件。（2）短路电流通过其他非故障设备时，产生很大的热量和电动力，使这些元件的使用寿命缩短或破坏。（3）电力系统各发生故障处附近的电压急剧下降，影响用户的正常用电。（4）使电力系统各发电厂之间并联运行的稳定性受到破坏，引起系统振荡，甚至可能使整个电力系统解列。4、电力系统短路故障的发生概率：（1）三相短路------5%；

（2）两相短路------10%；（3）两相接地短路------20%；（4）不同地点的两相接地短路------20%；（5）单相接地短路------65%。其三部分的作用是：（1）测量部分：是测量被保护元件工作状态（正常状态、非正常状态）的一个或几个物理量，并且和已给的整定值进行比较，从而判断保护是否应该启动。（2）逻辑部分：是根据测量部分各输出量的大小、性质、出现的顺序或他们的组合，使保护装置按一定的逻辑程序工作，最后传到执行部分。（3）执行部分：是根据逻部分送的信号，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。7、继电保护装置的分类：（1）按照被保护的对象分类：输电线路的保护、电气设备的保护（2）按照保护原理分类：过电流、低电压、过电压、功率方向、阻抗距离、差动保护等（3）按照保护所反映的故障类型分类：相间短路保护、接地故障保护、非全相运行保护、失步保护、失磁保护等。（4）按继电保护装置的实现技术分类：电磁型保护、晶体管型保护、集成电路型保护、微机型保护（目前广泛使用）（5）按保护所起的作用分类：主保护、后备保护、辅助保护等。8、继电保护装置基本要求：

（1）选择性：继电保护装置在电力系统产生短路或不正常运行时，继电保护装置应该能够有选择地切除故障电流或给出提示信号，并保证故障范围最小。

（2）速动性：继电保护装置在电力系统产生短路时，继电保护装置应该在尽可能短的时间内有选择地切除故障，保证系统故障设备的安全性。速动性的意义：A、电力系统产生故障时，迅速切除故障可以提高系统供电的质量，减少停电时间，提高生产效率；B、提高故障设备的修复率；C、提高电力系统运行的稳定性；D、减小电力系统故障范围，提高自动重合闸的成功率。2.1、单侧电源电网相间短路的电流保护2.2、多测电源电网相间短路的方向性电流保护2.3、中性点直接接地电网中接地短路的零序电流及方向性保护2.4、中性点非直接接地电网中单相接地故障的零序电压、电流及方向保护第二章电网的电流保护

2.1、单侧电源电网相间短路的电流保护当电网输电线路发生短路时，故障相电流增大。根据这一特征，可以构成反应故障时电流增大而动作的电流保护。-无时限电流速断保护（电流一段保护）-限时电流速断保护（电流二段保护）-定时限过电流保护（电流三段保护）三种保护配合使用构成主后备保护、完成对输电线路所有故障点的反应。2.1.1、反应单一电气量的继电器继电器是根据某种输入信号来实现自动切换电路的自动控制电器。当其输入量达到一定值时，能使其输出的被控制量发生预计的状态变化，如触点打开、闭合或电平由高变低、由低变高等，具有对被控制电路实现“通”、“断”控制的作用，所以它“类似于开关”。2.1.1、反应单一电气量的继电器按工作原理可分为电磁式、感应式、电动式、电子式(如晶体管型)、整流式、热式(利用电流热效应的原理)、数字式等；1.电磁型继电器（电磁型电压继电器工作原理与电流继电器基本相同）-电流继电器KA-电压继电器KV（1）继电器动作的条件：为使继电器动作，必须增大电流通过增大电流来增大电磁转矩，当继电器的电磁力矩大于弹簧的作用力距和摩擦力矩之和时，衔铁被吸合时，称为继电器动作。-动作电流：使继电器动作的最小电流值（启动电流）（2）继电器的返回条件:继电器动作后，当电流减小时，继电器在弹簧的作用下将返回。为使继电器返回，弹簧的作用力矩必须大于电磁力矩和摩擦力矩之和。-返回电流：使继电器返回原位的最大电流值-返回系数：返回电流和启动电流的比值（一般在0.85—0.9之间）（3）继电特性：无论是动作还是返回，继电器都是突发性的从起始位置到最终位置，它不可能停留在某一个中间位置上。这种特性就称之为继电器的“继电特性”。电磁型继电器动作分析-时间继电器KT用途：电磁型时间继电器作为辅助元件用于各种保护及自动装置中，时被控制元件达到所需要的延时，在保护装置中用于主保护与后备保护的选择性配合。-中间继电器KM用途：电磁型中间继电器用于作为各种保护和自动控制装置中，以增加保护和控制回路的接点数量和接点容量。-电磁型信号继电器用途：用于在保护动作时，发出灯光和音响信号，并对保护装置的动作起记忆作用，以便分析保护装置动作情况和电力系统故障性质。辅助继电器-仅反映电流增大而能瞬时动作切除故障的保护称为无时限电流速断保护，简称电流速断保护。1、基本概念：2.1.2、电流速断保护-三相短路电流：Es：系统等效电源的相电势，母线上的电压；Zs：保护安装处到系统等效电源之间的阻抗，即系统阻抗；Z1：线路单位长度的正序阻抗，单位为Ω/km；Lk

——短路点至保护安装处之间的距离。2、保护装置的整定-1）保护装置的启动值-对因电流升高而动作的电流保护来讲，使启动保护装置的最小电流值称为保护装置的启动电流。-保护装置的启动值是用电力系统的一次侧参数表示的，当一次侧的短路电流达到这个数值时，安装在该处的这套保护装置就能够启动2.1.2、电流速断保护-2）保护装置的整定-所谓整定就是根据对继电保护的基本要求，确定保护装置的启动值（一般情况下式指电力系统一次侧的参数）、灵敏性、动作时限等过程。2.1.2、电流速断保护二、电流速断保护原理及整定计算-1.基本原理-以保护2为例-当本线路末端d1点短路时，希望速断保护2能够瞬时动作切除故障-当相邻线路的始端（习惯上又称为出口处）d2点短路时，按照选择性的要求，速度按保护2就不应该动作，因为该处的故障应由速度按保护1动作切除。2.1.2、电流速断保护-优先保证动作的选择性-从保护装置启动参数的整定上保证下一条线路出口处短路时不启动，在继电保护技术中，这又称为按躲开下一条线路出口处短路的条件整定。-一般情况下速断保护只保护被保护线路的一部分2、保护的灵敏性-1）用保护的范围来衡量-2）通常用线路全长的百分数来表示-3）由图可见，当系统为最大运行方式时，电流速断的保护范围为最大-4）当出现系统最小运行方式下的两相短路时，电流速断的保护范围为最小-5)一般情况下应按最小方式，两相短路电流来校验其保护范围最大保护范围：最小保护范围：2.1.2、电流速断保护三、原理接线图及其特点：1、电流速断保护原理接线图-中间继电器KM的作用：增大接点容量增大装置动作时间(0.06~0.08s)-QF辅助接点作用：保护KM的接点2.1.2、电流速断保护三、原理接线图及其特点：2、特点-优点：动作迅速，简单可靠-缺点：不能保护线路全长，单独使用不能作为主保护，保护范围受系统运行方式变化的影响3、保护的使用情况-当系统运行方式变化很大，或者被保护线路的长度很短时，速断保护就可能没有保护范围，因而不能采用-在个别情况下，有选择性的电流速断也可以保护线路的全长，例如当电网的终端线路上采用线路-变压器组的接线方式时2.1.2、电流速断保护被保护线路长短不同时，对电流速度按保护的影响（