电力系统继电保护基础知识

1、本文格式为Word版，下载可任意编辑电力系统继电保护基础知识 城市电网配电系统由于其掩盖的地域极其宽阔、运行环境极其简单以及各种人为因素的影响，电气故障的发生是不能完全避开的。在电力系统中的任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响，为了确保城市电网配电系统的正常运行，必需正确地设置继电爱护装置。 一、继电爱护的基本概念 牢靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的力量。牢靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理，系统牢靠性的定量评定，运行维护，牢靠性和经济性的协调等各方面。详细到继电爱护装置，其牢靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应当动作的故障时，它不

2、应当拒动作，而在任何其它该爱护不应动作的状况下，它不应误动作。 继电爱护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严峻危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的牢靠性的措施往往是相互冲突的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同，拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充分的旋转备用容量，输电线路许多，各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电爱护装置的误动作，使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小;但假如发电机变压器或输电线路故障时继电爱护装置拒动作，将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏，损失是巨大的。在此状况下提高继电爱护装置不拒动的牢靠性比提高其不误动的牢靠性更为重要。但在系

3、统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的状况下，继电爱护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时，将会引起对负荷供电的中断甚至造成系统稳定的破坏，损失是巨大的。而当某一爱护装置拒动时，其后备爱护仍可以动作而切除故障，因此在这种状况下提高继电爱护装置不误动的牢靠性比提高其不拒动的牢靠性更为重要。 二、爱护装置评价指标 1、继电爱护装置属于可修复元件，在分析其牢靠性时，应当先正确划分其状态，常见的状态有：正常运行状态。这是爱护装置的正常状态。检修状态。为使爱护装置能够长期稳定运行，应定期对其进行检修，检修时爱护装置退出运行。正常动作状态。这是指被爱护元件发生故障时，爱护装置正

4、确动作于跳闸的状态。误动作状态。是指爱护装置不应动作时，它错误动作的状态。例如，由于整定错误，发生区外故障时，爱护装置错误动作于跳闸。拒动作状态。是指爱护装置应当动作时，它拒绝动作的状态。例如，由于整定错误或内部机械故障而导致爱护装置拒动。故障修理状态。爱护装置发生故障后对其进行修理时所处的状态。 2、目前常用的评价统计指标有2.1正确动作率即肯定期限内(例如一年)被统计的继电爱护装置的正确动作次数与总动作次数之比。正确动作率=(正确动作次数/总动作次数)×100用正确动作率可以观测该继电爱护系统每年的变化趋势，也可以反映不同的继电爱护系统(如220kv与500kv)之间的对比状况，

5、从中找出薄弱环节。2.2牢靠度r(t)是指元件在起始时刻正常的条件下，在时间区间(0，t)不发生故障的概率。对于继电爱护装置，留意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。2.3可用率a(t)是指元件在起始时刻正常工作的条件下，时刻t正常工作的概率。牢靠度与可用率的不同在于，牢靠度中的定义要求元件在时间区间(0，t)连续的处于正常状态，而可用率则无此要求。2.4故障率h(t)是指元件从起始时刻直到时刻t完好条件下，在时刻t以后单位时间里发生故障的概率。2.5平均无故障工作时间mtbf设从修复到首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间，则其数学期望值为平均无故障工作时间。2.6修复率m(t)是指元件

6、自起始时刻直到时刻t故障的条件下，自时刻t以后每单位时间里修复的概率2.7平均修复时间mttr平均修复时间是修复时间的数学期望值。三、10kv供电系统继电爱护 10KV供电系统是电力系统的一部分。它能否平安、稳定、牢靠地运行，不但直接关系到企业用电的畅通，而且涉及到电力系统能否正常的运行。1、110KV供电系统的几种运行状况1.1供电系统的正常运行这种状况系指系统中各种设备或线路均在其额定状态下进行工作;各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况; 1.2供电系统的故障这种状况系指某些设备或线路消失了危及其本身或系统的平安运行，并有可能使事态进一步扩大的运行状况;1.3供电系统的特别运行

7、这种状况系指系统的正常运行遭到了破坏，但尚未构成故障时的运行状况。2、10KV供电系统继电爱护装置的任务2.1在供电系统中运行正常时，它应能完整地、平安地监视各种设备的运行状况，为值班人员供应牢靠的运行依据;2.2如供电系统中发生故障时，它应能自动地、快速地、有选择性地切除故障部分，保证非故障部分连续运行;2.3当供电系统中消失特别运行工作状况时，它应能准时地、精确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理。 3、几种常用电流爱护的分析 3.1反时限过电流爱护 继电爱护的动作时间与短路电流的大小有关，短路电流越大，动作时间越短;短路电流越小，动作时间越长，这种爱护就叫做反时限过电流爱护。反时限

8、过电流爱护虽外部接线简洁，但内部结构非常简单，调试比较困难;在灵敏度和动作的精确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电爱护装置。 3.2定时限过电流爱护 继电爱护的动作时间与短路电流的大小无关，时间是恒定的，时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在肯定范围内是连续可调的，这种爱护方式就称为定时限过电流爱护。继电器的构成。定时限过电流爱护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般采纳直流操作，须设置直流屏。 定时限过电流爱护的基本原理。在10kV中性点不接地系统中，广泛采纳的两相两继电器的定时限过电流爱护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。爱护装置的动作时间只打算于时间继电器的预先整定的时间，而与被爱护回路的短路电流大小无关，所以这种过电流爱护称为定时限过电流爱护。 动作电流的整定计算。过流爱护装置中的电流继电器动作电流的整定原则，是根据躲过被爱护线路中可能消失的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被爱护线路故障时才启动，而在最大负荷电流