继电保护讲义一二三.ppt

电力系统继电保护原理,第一章关于继电保护的几个基本概念和保护的发展历程,一、继电保护的作用电力系统的故障和不正常的工作状态1、系统的短路故障：故障类型：d(3)、d(2)、d(1)、d(1，1)及匝间短路,故障的危害：短路电流可达额定电流的几倍至几十倍，它的热效应和电动力效应使故障支路内的电气设备遭受损坏或缩短使用寿命。短路电流引起电弧，可能烧毁故障设备及其周围的设备。短路时电压大幅下降，使用户的正常工作被坏。短路会使系统产生振荡，严重时会使系统瓦解。不对称故障时产生的负序电流会在发电机转子中感应出二次谐波电流，致使发电机损坏。,2、电力系统不正常的工作方式：指由于各种原因，使电气设备或系统运行参数偏离了规定容许值的情况。A、主要有如下几种形式发电机或变压器过负荷发电机突然甩负荷引起过电压系统有功缺额引起频率下降发电机或变压器过励磁小接地系统单相接地变压器的油面下降B、危害：危害没有短路严重，但如长时间存在会发展成为故障；使设备使用寿命缩短。,3、继电保护的作用发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭受破坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件而动作于信号或跳闸。4、继电保护装置的概念：指能反映电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或信号的一种自动装置。,二、继电保护的基本原理（一）、各种原理1、反应故障时电流增大的过电流保护。2、反应故障时电压降低的低电压保护。3、反应保护安装处与故障点距离的距离保护。4、反应被保护元件两侧电流之差的差动保护。,（二）、原理方框图1、测量部分：测量从被保护元件输入的有关电气量，并于给定的整定值进行比较，从而判断保护是否应起动。2、逻辑部分：根据测量部分输出量的大小、性质、输出状态、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的逻辑关系工作。,3、执行部分：根据逻辑部分传送的信号，最后完成保护装置所负担的任务。如跳闸、信号。三、对继电保护的基本要求1、可靠性：指继电保护的工作应安全可靠，当保护范围内发生故障时，保护装置能可靠动作即不拒动（可信赖性），而在不属于它该动作的情况下，则不应该误动（安全性）。这是对继电保护的最基本要求。,提高继电保护可靠性的办法：主要是采用经过全面论证，有实际运行经验或经过试验证明确实为技术性能满足要求、元件工艺质量优良的继电保护装置采取必要的检测、闭锁和双重化等措施保护装置接线简单，便于整定、调试和运行维护，对于保证可靠性也具有重要作用。2、选择性：指继电保护装置动作时只切除故障设备，以保证非故障部分继续运行，从而将故障影响限制在最小范围。其有两层含义：,发生故障时，首先由被保护设备的保护动作，驱动故障设备的断路器跳闸，切除故障。其次，当被保护设备的保护或开关拒动时，由后备保护动作切除故障。,后备保护：远后备保护：当相邻下一元件的保护或短路器拒动时，本元件保护应动作，起后备作用。近后备保护：装设两套及以上保护，其中一套做主保护的后备。3、速动性：为减小故障产生的危害，要求保护尽可能快的切除故障设备。故障切除时间=保护装置的动作时间+短路器跳闸时间,4、灵敏性：是指对其保护范围内发生故障或不正常状态的反应能力。灵敏性的好坏用灵敏系数Ksen(Klm)来衡量。过量保护：Ksen=欠量保护：Ksen=,第二章基本元件,一电磁式电流继电器1、工作原理：电磁感应原理。2、表示符号：文字符号:LJ（KA）图形符号,3、动作条件和动作电流：动作条件：动作电流：当时刻，流入继电器的电流。（最小电流）4、返回条件和返回电流：返回条件：返回电流：当时刻，流入继电器的电流。（最大电流）,5、返回系数：,6、电压继电器过电压继电器：反应电压升高而动作，Kh1低电压继电器动作其常闭接点闭合,二、直流电磁继电器1、电磁型中间继电器（1）文字符号：ZJ（KM）；图形符号：（2）作用：扩展回路数。接通大电流回路。利用其固有的动作延时。利用某些中间继电器的自保持功能。,2、电磁型时间继电器文字符号：SJ（KT）；图形符号：结构特点：电磁结构+钟表机构作用：在保护中建立必要的延时，以保证选择性。动作时限的调整：改变静触点的位置。,3、电磁型信号继电器文字符号：XJ（KS）；图形符号：作用：在保护中作为动作指示器，保护动作后，一方面信号继电器有掉牌指示或灯光指示，另一方面闭合它的机械保持接点，接通灯光或音响信号回路。,三、测量变换器作用：1、电路隔离。2、电量变换。3、定值调整。种类：电压变换器（YB）；电流变换器（LB）；电抗变压器（DKB）,一、电压变换器1、作用：电压电压2、关系：3、原理图：,二、电流变换器1、作用：电流电压2、关系：3、原理图：,三、电抗变压器1、作用：电流电压模拟被保护线路的阻抗角。2、特点：励磁阻抗小。二次负荷很大，近于开路。3、原理和结构图：,4、工作原理L3开路时L3接入电阻R,第三章电网的电流保护及方向电流保护（相间故障）,第一节电流速断保护1、出发点：速动性保护动作时间t=0s2、选择性：由保护整定值保证。,Ik=IdLk=Ld,3、系统运行方式的确定最大运行方式：对所讨论的保护来说，能使系统等效阻抗最小，短路电流最大的运行方式。最小运行方式：对所讨论的保护来说，能使系统等效阻抗最大，短路电流最小的运行方式。最大短路电流=最大运行方式下发生三相短路最小短路电流=最小运行方式下发生两相短路,4、动作电流（IOP）整定原则：躲过本线路末端金属性短路时的最大短路电流。式中:保护装置1的动作电流，为一次值，线路中的一次电流达到该值是保护装置刚好动作。,、KK可靠系数，考虑装置的误差，短路电流计算误差和非周期分量电流的影响，取1.21.3,5、灵敏性：用保护区校验。15%6、保护特点:(1)速动性好（2）保护范围随着系统运行方式和故障类型而变化=AM=AN（3）不能保护线路全长。（灵敏度最差）,7、适用线路：（1）长线路。（2）系统运行方式变化小的线路。8、保护的作用：辅助保护。弥补主保护的不足。9、保护接线图：,第二节限时电流速断保护（段）,1、出发点：保护的灵敏性。2、保护区：要求保护线路全长。3、选择性：时间+动作电流的整定（1）时间整定,、动作电流的整定：躲过相邻线路段的动作电流（保证保护范围不超过相邻线路段的保护范围）为段的可靠系数，一般取1.11.24、灵敏性：,5、灵敏度系数取1.31.5的原因,由于计算误差和过渡电阻的影响，实际的短路电流可能比计算值小，不利于保护的起动。由于互感器可能具有负误差，使实际流入继电器的电流小于计算值。保护装置的实际动作电流可能有正误差（实际的动作值比整定值大）。6、特点：灵敏性好，可以保护线路全长。速动性好。,选择性由时间和动作电流的整定保证保护区随着系统运行方式和故障类型而变化不能做相邻线路的完全后备保护7、作用：线路的主保护。8、接线图：,第三节定时限过电流保护（段）,1、出发点：可靠性。2、作用：做主保护的近后备和相邻元件的远后备保护。3、动作电流的整定原则躲过最大的负荷电流电动机自起动系数，大于1，由网络具体接线和负荷性质确定，一般取1.53,外部故障被切除以后，保护应能可靠返回。4、灵敏性最好（可以保护本线路和相邻线路的全长）。近后备：远后备：,5、选择性由保护动作时间的整定保证（阶梯时限原则）,6、速动性：最差（距离电源越近，保护动作时间越长）7接线图：,第四节阶段式电流保护,一、电流保护的接线方式,二、阶段式电流保护三段式：+两段式：+或+接线图包括：原理图和展开图展开图：交流电流回路交流电压回路直流回路信号回路,三段式电流保护原理接线图：,三段式电流保护原理展开图,第五节方向性电流保护,短路功率：一般指短路时某点电压与电流相