继电保护及二次系统-许艳妮

1、继电保护与二次系统继电保护与二次系统 主讲主讲 许艳妮许艳妮高压电工作业培训高压电工作业培训u 继电保护任务及基本要求继电保护任务及基本要求u 变压器保护变压器保护u 电力线路保护电力线路保护u 高压电动机及电力电容器组保护高压电动机及电力电容器组保护u 自动重合闸的作用及基本要求自动重合闸的作用及基本要求u 备用电源自动投入装置的作用及基本要求备用电源自动投入装置的作用及基本要求u 二次回路基本知识二次回路基本知识u 变电所操作电源变电所操作电源u 继电保护与二次系统的安全运行继电保护与二次系统的安全运行u 继电保护新技术的发展和应用继电保护新技术的发展和应用 内容提要内容提要1 1、一次系

2、统、一次系统 发电厂和变电所中发电厂和变电所中直接与生产和输配电能有关直接与生产和输配电能有关的设备称的设备称为一次设备，包括：发电机、变压器、断路器、隔离开为一次设备，包括：发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、互感器、电抗器、移相电容器、避雷器、输关、母线、互感器、电抗器、移相电容器、避雷器、输配电线路等。由一次设备连接的系统称为一次系统。配电线路等。由一次设备连接的系统称为一次系统。2 2、二次系统：、二次系统： 对一次电气设备进行对一次电气设备进行监视、测量、操纵、控制和起保护监视、测量、操纵、控制和起保护作用作用的辅助设备，称为二次设备，如：各种继电器、信的辅助设备，称为二次设备，

3、如：各种继电器、信号装置、测量仪表、控制开关、控制电缆、操作电源和号装置、测量仪表、控制开关、控制电缆、操作电源和小母线等。由二次设备连接成的回路称为二次回路或二小母线等。由二次设备连接成的回路称为二次回路或二次系统。次系统。 概概 述述3 3、继电保护装置、继电保护装置当电力系统中的电力元件当电力系统中的电力元件( (如发电机、线路等如发电机、线路等) )或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信发出警告信号号，或者直接向所控制的断路器，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令发出跳闸命令

4、以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护装置。一般通称为继电保护装置。 概概 述述一、继电保护任务一、继电保护任务 1 1、反映电力系统元件和电气设备故障，当电气设备、反映电力系统元件和电气设备故障，当电气设备发生短路故障时，能自动迅速地将故障设备从电发生短路故障时，能自动迅速地将故障设备从电力系统切除，将事故限制在最小范围内；力系统切除，将事故限制在最小范围内；2 2、反映电力系统的异常运行状态，根据运行维护条、反映电力系统的异常运行状态，根据运行维护条件和设备承受能力，自动发出信号，减负荷或延件和设备承受能力，自动发出信号，减负

5、荷或延时跳闸。时跳闸。 因此，继电保护的主要实现功能：因此，继电保护的主要实现功能：能区分正能区分正常运行和短路故障；能区分短路点的远近。常运行和短路故障；能区分短路点的远近。第一节 继电保护任务及基本要求二、继电保护的基本要求二、继电保护的基本要求 1 1、保护方式：保护方式：电流过负荷保护、过电流保护、电流过负荷保护、过电流保护、电流速断保护、电流方向保护、低电压保护、过电流速断保护、电流方向保护、低电压保护、过电压保护、电流闭锁电压速断保护、差动保护、电压保护、电流闭锁电压速断保护、差动保护、距离保护、高频保护、瓦斯保护等。距离保护、高频保护、瓦斯保护等。 2 2、基本要求：基本要求：选

6、择性、快速性、灵敏性、可选择性、快速性、灵敏性、可靠性靠性第一节 继电保护任务及基本要求（1 1）选择性）选择性 当供电系统发生故障时，离故障点最近的保当供电系统发生故障时，离故障点最近的保护装置应先动作，切除故障，而供电系统的其护装置应先动作，切除故障，而供电系统的其他无故障部分继续运行，满足这一要求的动作他无故障部分继续运行，满足这一要求的动作就叫有选择性。就叫有选择性。 k点点故故障障QF2动动作作第一节 继电保护任务及基本要求（2）快速性）快速性保护装置在尽可能的条件下，应尽快地动保护装置在尽可能的条件下，应尽快地动作切除事故，以减少对用电设备的影响，如作切除事故，以减少对用电设备的影

7、响，如果故障能在果故障能在0.2s内切除，则一般电动机就不内切除，则一般电动机就不会停转。迅速的动作还能减轻对系统的破坏会停转。迅速的动作还能减轻对系统的破坏程度，减轻对元件的损害程度，减少用户在程度，减轻对元件的损害程度，减少用户在低电压下工作的时间和停电时间，加速恢复低电压下工作的时间和停电时间，加速恢复正常运行的过程，提高系统的稳定性。正常运行的过程，提高系统的稳定性。 第一节 继电保护任务及基本要求（3）可靠性）可靠性保护装置在其保护范围内发生故障时，必须可保护装置在其保护范围内发生故障时，必须可靠动作，不应拒绝动作，在不该动作的情况下就不靠动作，不应拒绝动作，在不该动作的情况下就不应

8、该误动作。为了满足可靠性的要求，保护装置接应该误动作。为了满足可靠性的要求，保护装置接线应尽可能简单，力求减少继电器接点，避免保护线应尽可能简单，力求减少继电器接点，避免保护装置断线、短路、接地和错误的接线，所有辅助元装置断线、短路、接地和错误的接线，所有辅助元件如连接端子、连接导线以及安装施工，都应当十件如连接端子、连接导线以及安装施工，都应当十分可靠。分可靠。 第一节 继电保护任务及基本要求（4）灵敏性保护装置对其保护区内发生故障或不正常运行状态的反应能力称为灵敏性，如果保护装置对其保护区内极轻微的故障都能及时地反应动作，即具有足够的反应能力，说明保护装置的灵敏度高。保护装置灵敏与否，一般

9、都用灵敏系数来衡量。第一节 继电保护任务及基本要求三、继电保护与二次回路常用的电气符号三、继电保护与二次回路常用的电气符号第一节 继电保护任务及基本要求三、继电保护与二次回路常用的电气符号三、继电保护与二次回路常用的电气符号1、继电器、继电器 当输入量当输入量(如电压、电流、温度等如电压、电流、温度等)达到规定值时，使被控制的达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。输出电路导通或断开的电器。1）分类：分类：电流继电器电流继电器KA，电压继电器，电压继电器KV， 时间继电器时间继电器KT，中间继电器，中间继电器KM， 信号继电器信号继电器KS，差动继电器，差动继电器KD， 气体继电器气

10、体继电器KG第一节 继电保护任务及基本要求二、继电保护与二次回路常用的电气符号1、继电器2）继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。第一节 继电保护任务及基本要求一、电力变压器保护种类电流过负荷保护、过电流保护、电流速断保护、差动保护、气体保护、瓦斯保护等。 3-10KV配电变压器的继电保护主要有过电流保护、电流速断保护。 变压器容量在400kVA以下时，采用熔断器保护。用熔断器保护时，一般高压侧使用户外跌落式熔断器，作过电流保护；低压侧熔断器作过负荷保护。第二节 变压器保护一、电力变压器保护种

11、类 变电所单台油浸变压器容量在800KVA及以上，或车间内装设的容量在400KVA及以上的油浸变压器应装设气体保护。 大容量变压器，单台容量10000KVA及以上，或者单台容量在6300KVA及以上的并列运行变压器，规程规定应装设差动保护。对于大容量、高电压的降压变压器，为了提高灵敏度，常采用复合电压闭锁的过电流保护。第二节 变压器保护一、电力变压器保护种类 变电所单台油浸变压器容量在800KVA及以上，或车间内装设的容量在400KVA及以上的油浸变压器应装设气体保护。 大容量变压器，单台容量10000KVA及以上，或者单台容量在6300KVA及以上的并列运行变压器，规程规定应装设差动保护。对

12、于大容量、高电压的降压变压器，为了提高灵敏度，常采用复合电压闭锁的过电流保护。第二节 变压器保护二、变压器过电流保护1、定时限过流保护 采用时间继电器，其动作时间一经整定后就固定不变的电流保护。2、反时限过流保护 动作时间随电流的大小而变化，电流越大时间越短的电流保护。3、保护的整定原则 按照避开保护设备的最大工作电流整定。 动作时间的整定采用阶梯式，即位于电源侧的上一级保护时 间要比下级保护时间长。 第二节 变压器保护二、变压器过电流保护 第二节 变压器保护二、变压器过电流保护1、定时限过流保护原理和展开图2、反时限过电流保护原理和展开图 第二节 变压器保护三、常用继电器介绍1、电磁型电流继

13、电器 第二节 变压器保护三、常用继电器介绍1、电磁型电流继电器动作电流返回电流返回系数 第二节 变压器保护三、常用继电器介绍2、电磁型电压继电器与电磁型电流继电器完全相似，只是将电流线圈改为电压线圈过电压继电器低电压继电器 第二节 变压器保护三、常用继电器介绍3、GL系列感应型过电流继电器结构：由电磁元件和感应元件组成。特点：电流大，动作时间短；电流小，动作时间长。触点容量大，不需要时间继电器和中间继电器，具有反时限特性。 第二节 变压器保护三、常用继电器介绍4、电磁型时间继电器 电磁型时间继电器用以在继电保护回路中建立所需要的动作延时。 时间继电器外型尺寸和电磁型电流继电器相仿，内部结构包括

14、电磁铁，机械型钟表结构，以及动合触点。 时间继电器动作时间的长短只与动、静触点之间的距离有关。第二节 变压器保护三、常用继电器介绍4、电磁型中间继电器 作用：增加触点数量和触点容量；触点延时闭合或延时断开功能；电流自保持或电压自保持功能。 工作原理第二节 变压器保护三、常用继电器介绍5、电磁型信号继电器作用：用来发出保护动作信号，根据信号继电器所发出的信号，值班人员能够很方便地发现事故和统计保护装置动作次数。 工作原理 注意事项 第二节 变压器保护四、变压器电流速断保护原理接线继电器选择第二节 变压器保护五、变压器电流差动保护 差动保护是变压器主保护，保护区为构成保护的各侧电流互感器之间包围的

15、部分。 正常运行和外部故障 内部故障 第二节 变压器保护六、变压器气体保护 1、气体继电器安装在变压器油箱与油枕之间的连接管道中。2、变电所单台油浸变压器容量在800KVA及以上，或车间内装设的容量在400KVA及以上的油浸变压器应装设气体保护。3、气体保护具有灵敏度高、动作迅速、接线简单的特点。 第二节 变压器保护一、过电流保护、电流速断保护及限时电流速断保护三者之间的配合二、低电压保护三、电流方向保护规定正方向：以母线流向线路为正第三节 电力线路及设备保护四、高压电动机保护 常用保护：电流速断保护、电流纵差保护、过负荷保护五、 3KV10KV电力电容器组继电保护 常用保护：电流速断或延时电

16、流速断 其他：低电压、过电压、不平衡电压保护六、自动化系统功能七、保护动作与故障判断八、继电保护的重要意义第三节 电力线路及设备保护 一、自动重合闸装置一、自动重合闸装置1、自动重合闸定义电力系统自动装置2、自动重合闸应符合的基本要求 二、备用电源自动投入装置二、备用电源自动投入装置1、备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置定义电力系统自动装置2、备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置应满足的基本要求 一一 二次回路概述二次回路概述1、一次设备定义一次设备定义二次回路基本知识2、二次设备定义二次设备定义 二二 二次回路接线图二次回路接线图1、原理接线图原理接线图二次回路基本知识2、展开接线图展开接线图3、安装接线图安装接线图 三三 二次回路编号二次回路编号1、基本要求基本要求二次回路基