继电保护及自动装置 1.1继电保护的基本知识 1.1继电保护的基本知识

电力系统继电保护与自动装置福建电力职业技术学院P1■电力工程系王锦坤本课程主要内容福建电力职业技术学院P1项目一 继电保护的基本知识和技能项目二 输电线路的保护及自动重合闸项目三 电力系统的元件保护项目四 电力系统安全自动装置项目（项目描述、教学目标） 任务（教学目标、任务描述、任务准备、相关知识、任务实施）复习思考题,项目总结。学习与考核要求福建电力职业技术学院P1期末总评=平时成绩50%+期末考试成绩50%

平时成绩=个人（小组））作业+互动提问+上课考勤联系方式福建电力职业技术学院P11385972175913960166506@139.com项目一 继电保护的基本知识和技能福建电力职业技术学院P15【学习项目描述】:该项目介绍了继电保护的任务、基本要求、分类等基本知识，电流、电压互感器的工作原理及准确度等级、极性的检验方法，电磁型继电器的工作原理及检验方法。【学习目标】:通过该项目的学习，能陈述继电保护的基本知识、互感器的工作原理、电磁型继电器的工作原理，具备电流互感器、电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器的检验能力。任务一:继电保护的基本知识【学习目标】:通过学习和查阅资料，学生能结合电力系统的运行状态描述继电保护的任务及作用，能按照不同的分类方式对继电保护进行分类说明，能对继电保护的动作行为是否满足四个基本要求进行分析。树立正确的学习态度，学会查阅资料，养成自觉学习的好习惯具备团队协作能力。【任务描述】:该任务是该课程的入门引导，通过教师讲授、小组讨论、学生查阅资料对继电保护有一个初步的认识，找到日常生活中最简单的继电保护。福建电力职业技术学院P16P1福建电力职业技术学院【相关知识】：介绍继电保护的任务及作用、对继电保护的基本要求、继电保护的组成、继电保护的分类、继电保护的发展史。一、电力系统的运行状态1.电力系统故障短路是指电力系统相与相或相与地之间非正常的连接包括三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路。断相是指电力系统一相或两相断开,包括单相断相和两相断相。电力系统发生短路时可能产生以下后果:通过短路点的短路电流和所燃起的电弧，烧损故障元件；短路电流通过故障元件和非故障元件时发热和产生的电动力将引起电气设备的机械损伤和绝缘损伤；电力系统中部分地区电压降低，使大量的电力用户的正常工作受到破坏，影响产品质量；破坏电力系统运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使系统瓦解。福建电力职业技术学院P182.电力系统不正常工作状态电力系统正常工作状态遭到破坏、使设备的运行参数偏离正常值，但未形成故障，称为不正常工作状态。例如：设备过负荷，系统频率异常，电压异常，系统振荡等，其中电力系统中最常见的不正常运行状态之一是过负荷。福建电力职业技术学院P19二、电力系统继电保护的任务当电力系统发生故障时,有选择性地将故障元件从系统中快速、自动地切除,使其损坏程度减至最轻,以避免故障元件继续遭到破坏,保证系统其他非故障部分能继续运行。反应电力系统的不正常工作状态,在有人值班的情况下,一般发出报警信号,提醒值班人员进行处理；在无人值班情况下,继电保护装置可视设备承受能力作用于减负荷或延时跳闸。福建电力职业技术学院P110三、对继电保护的基本要求（1）选择性继电保护的选择性是指继电保护动作时,仅将故障元件或线路从电力系统中切除,使系统无故障部分继续运行。即首先由故障设备或线路本身的保护切出故障,当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。福建电力职业技术学院P111图1-1保护选择性说明图当6.3kVⅡ母线上的引出线L-4上k点发生故障,则应该由引出线L-4的保护装置动作,仅将本引出线的断路器4QF断开福建电力职业技术学院P112,而发电机2G的主断路器6QF和母线分段断路器QF不应断开,否则,将引起Ⅱ母线上所有引出线停电。（2）速动性继电保护的速动性是指继电保护以允许而又可能的最快速度动作于断路器的跳闸,断开故障元件。继电保护快速动作可以减轻故障元件的损坏程度,提高线路故障后自动重合闸的成功率,特别有利于故障后的电力系统同步运行的稳定性。通常以故障切除时间衡量继电保护的速动性,故障切除时间等于保护装置的动作时间和断路器动作时间的总和。福建电力职业技术学院P113（3）灵敏性继电保护的灵敏性是对于其保护范围内发生故障及不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在规定的保护范围内部故障时,在系统任意运行条件下,无论短路点位置、短路类型如何,以及短路点是否有过渡电阻,当发生短路时都能正确反应。继电保护的灵敏性,通常以灵敏系数来衡量。福建电力职业技术学院P114（4）可靠性继电保护的可靠性是对电力系统继电保护的最基本性能要求,它包括两个方面的性能,即可信赖性与安全性。可信赖性要求继电保护在设计要求它动作的状态下能够准确地完成动作；安全性是要求继电保护在非设计要求它动作的其他所有情况下,能够可靠地不动作。简言之,前者是要求保护在应动作时,不拒动；后者是要求保护在不应动作时,不误动。福建电力职业技术学院P115为满足上述四点基本要求,确保故障元件能够从电力系统中被切除,电力设备和线路短路故障的保护应有主保护和后备保护,必要时可增设辅助保护。福建电力职业技术学院P116四、继电保护的基本原理及其组成1．继电保护基本原理电力系统发生短路时，工频电气量将发生下列变化:（1）电流增大。（2）电压降低。电流与电压间的相位角会发生变化。不对称短路时，会出现负序或零序分量。利用电流增大的特点可以构成过电流保护；利用电压降低的特点可以构成低电压保护；利用电流增大和电压降低的特点可以构成阻抗保护；利用电流增大和电流电压间相位角的变化可以构成方向电流保护等。福建电力职业技术学院P1172.继电保护装置的构成继电保护装置通常由测量比较元件、逻辑判断元件和执行输出元件三部分组成，如图1-2所示。图1-2继电保护的构成福建电力职业技术学院P118五、继电保护的分类1、按照继电保护装置的构成原理分类通常有电流保护、电压保护、差动保护、功率方向保护、距离保护和高频保护等。2、按照被保护的对象分类有线路保护、变压器保护、发电机保护、母线保护、电动机保护、电容器保护等。3.按照构成保护装置的元件或模块分类，通常分为机电型保护装置、静态型保护装置和微机型保护装置。福建电力职业技术学院P1194.按照继电保护的作用不同，可分为主保护、后备保护、辅助保护和异常运行保护。主保护是指满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择性的切除被保护设备和线路故障的保护。后备保护是指被保护元件主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。可分为远后备和近后备两种。辅助保护是指为补充主保护和后备保护性能的不足或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。福建电力职业技术学院P120六、继电保护的发展与展望电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段（机电型的、晶体管型的、集成电路型的和微机型的）。福建电力职业技术学院P121思考题什么是故障、不正常运行状态？什么是事故？它们之间有何不同？又有何联系？电力系统常见的故障类型有哪些？故障后果表现在哪些方面？电力系统中继电保护的基本任务是什么？对动作于跳闸的继电保护有哪些基本要求？并详细说明。继电保护装置一般由哪几部分组成？各部分的作用是什么？福建电力职业技术学院P