继电保护讲义

1、继电保护培训讲义一、相间短路的电流电压保护输电线路发生相间短路时的特征是线路电流增大，线路所在母线电压降低。此外，当线路内部故障时，电流从两侧的母线流向线路；当线路外部故障时，流经线路的短路电流是穿越性的，仅一侧由母线流 向线路，另一侧则由线路流向母线。 通常规定，线路电流由母线流向线 路为电流正方向；而由线路流向母线为电流反方向。根据这些特征，可以构成过电流保护、低电压闭锁过电流保护和方向过电流保护和电压 速断保护等。1 .电流保护的接线方式电流保护有三种基本接线方式。(1) 三相三继电器的完全星形接线(2) 两相三继电器的不完全星形接线(3) 两相一继电器的两相电流差接线二. 相间短路的三

2、段式电流保护由无时限电流速断、带时限电流速断与定时限过电流保护相配合构成的一整套保护，称为三段式电流保护，其时限特性见图2 8。第工段为无时限电流速断保护，它的保护范围为本线路的一部分，动 作时限为主11，它由继电器的固有动作时限决定。第H段为带时限电 流速断保护，它的保护范围为线路 11的全部并延伸至线路 L2的一部 分，其动作时限为外=f / +厶2。无时限电流速断和带时限电流速断是 110kV及以下电压等级线路 L1的主保护。第三段为定时限过电流保 护，保护范围包括L1及L2全部。三、高频保护目前，电压为110kV及以上的电力系统中，为了保证其并列运行的稳定性和提高输送功率，在很多情况下

3、，都要求保护装置能无延时 地从线路两侧切除被保护线路任何一点的故障，也就是所谓的全线速 动保护。1、高频保护的工作原理高频保护的工作原理是：将线路两端的电流相位或功率方向转化 为高频信号，然后利用输电线路本身构成高频电流通道，将此信号送 至对端，以比较两端电流的相位或功率方向的一种保护装置。当保护 分为内部发生故障时，它瞬时将两端的断路器跳闸。当外部故障时保 护装置不动作。它与纵差动保护的工作原理相似。高频保护按照其工作原理的不同分为相差高频保护和方向高频保 护。1.1 相差高频保护是比较两端电流的相位的保护，规定电流方向由 母线流向线路为正，若线路两侧电源电势同相位，系统各元件阻抗角 相等，

4、贝V:当电流内部故障时，两侧电流同相位；当外部故障时，两侧 电流相差180 °。1.2 方向高频保护是比较被保护线路两端的功率方向，来判别输电 线路的内部或外部故障。r'Jfc1K/ V卜A123456咼频闭锁信号咼频闭锁信号咼频闭锁方向保护原理示意图如上图所示的电力系统中，当线路 BC上的d点发生故障时，它两侧 的功率都是从母线流向输电线路，两侧保护3和4的发信机均收不到高频闭锁信号，断路器 3和4无延时跳闸。而对输电线路 AB和CD 来说，均为外部故障，流经 2和5保护的功率方向都为负，2和5保 护的发信机发信，使本侧与对侧的收信机分别收到高频闭锁信号，故 使断路器1、2

5、和5、6都不跳闸。2、高频保护的基本类型2 . 1.高频零序方向保护高频零序方向保护作为输电线路接地短路的主保护，由于控制收 发信机的正向故障判别元件采用零序方向元件而得名。它可以构成超 范围、欠范围允许式或超范围闭锁式，其特点和要求为：(1) 正常运行和系统振荡时，电网中无零序分量，保护不会动作。(2) 保护安装处出口短路，零序电压较高，零序方向元件无电压死 区。(3) 区外接地短路，线路两侧零序电流基本相等而近故障点处的零 序电压咼，易于实现灵敏度配合(4) 在环网中可能发生零序电流(功率)倒向，该保护不应误动作跳 闸。(5) 装设综合重合闸的输电线路，在非全相运行期间，若零序方向元件动作

6、使保护误动时，则在此期间内宜将本保护闭锁(6) 若零序电压取自母线上电压互感器，当断路器合闸三相不同期而出现较大零序分量时，保护不应误动作跳闸。(7) 在装设综合重合闸装置的线路上，当发生单相接地故障时，故 障相两侧先跳开断路器的保护装置，仍需短时保持原来的载频信号状 态，即不停发载频允许信号或不改发载频闭锁信号，这是为了使后跳 闸一侧保护装置可靠跳闸2 . 2.高频负序方向保护高频闭锁方向保护作为输电线路不对称短路的主保护，由于控制 收发信机的正向故障判别元件采用负序方向元件而得名。它具有高频 零序方向保护的优点，但其结构比较复杂。进口保护采用较多2 . 3.高频闭锁式距离保护。高频负序方向保护一般利用三阶段式距离保护装置中任何一段方 向阻抗元件，作为故障判别元件和控制收发信机的停、发信，构成各种方式(允许式或闭锁式)高频距离保护，但我国目前多采用高频闭锁式距 离保护。它不仅可作为线路相间短路和接地短路的主保护，而且可以 作为相邻线路的后备保护。其