继电保护演示文稿课件

1、继电保护原理朱洁 QQ:2690712246为什么学习继电保护继电保护在电力系统中的作用是什么 ？ 电力医院！人与设备活人的三种情况 -健康 -亚健康(不正常的生活习惯) -生病状态设备的三种情况 -正常运行 -不正常运行状态 -故障状态 第一章 继电保护的基本知识1.1电力系统继电保护的作用1.2继电保护的基本原理、构成与分类1.3对电力系统继电保护的基本要求1.4继电保护的发展1.1电力系统继电保护的作用1.继电保护的含义 -继电保护包括继电保护技术和继电保护装置 -继电保护技术是一个完整的体系，它主要包括故障分析、保护原理及实现方法、保护的设计、运行及维护等技术。（技术软件） -继电保护

2、装置是实现保护功能的核心。能反应电力系统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发出信号的一种自动装置。（硬件）1.1电力系统继电保护的作用不正常运行状态： -电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障的运行状态。 -如：过负荷、过电压、频率降低、系统振荡等。1.1电力系统继电保护的作用作用（保护的基本任务） -当电力系统发生故障时，自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行； -反应电力设备的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（例如有无经常值班人员）而动作于发出信号、减负荷或跳闸。1.2继电保护的

3、基本原理-I增加 故障点与电源间 过电流保护-U降低 母线电压 低电压保护-相位变化 正常：负荷的功率因数角一般为0-30左右 短路：输电线路的阻抗角一般为60-85方向保护-测量阻抗的降低，模值减少 距离保护（阻抗保护）-双侧电源线路外部故障I入=I出：内部故障I入I出 电流差动保护-反映负序、零序的序分量保护等-非电气量保护：瓦斯保护、过热保护1.2继电保护的构成构成一般由测量部分、逻辑部分和执行部分三部分构成。1.2继电保护的构成数字型的微机继电保护 - 把被保护元件输入的模拟电气量经模数转换后变成数字量，利用计算机进行处理和判断。微机保护装置由硬件部分和软件部分构成。1.2继电保护的分

4、类分类继电保护装置线路保护发变组保护变压器保护母线保护断路器失灵保护电动机保护电流保护电压保护距离保护差动保护方向保护零序保护高频保护瓦斯保护相间短路保护接地故障保护匝间短路保护断线保护失步、磁保护过励磁保护机电型保护整流型保护晶体管型保护集成电路型微机型保护主保护后备保护辅助保护1.3电力系统对继电保护的基本要求对动作于信号或跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。即保护四性。1.选择性 -选择性是指电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量缩小停电范围的一种性能。保护6动作，并断开相应的断路器。K2 点短路时，应

5、该由保护5 动作，并断开相应的断路器。K3点短路时，保护1和保护2 应该动作，并断开相应的断路器。1.3电力系统对继电保护的基本要求2.速动性 -速动性就是指保护快速切除故障的性能。 故障切除时间包括继电保护动作时间和断路器的跳闸时间之和。一般的快速保护动作时间为0.06-0.12s，最快的可达0.01-0.04s。一般的断路器的动作时间为0.06-0.15s，最快的可达0.02-0.06s。一般对不同结构和不同电压等级的电网，切除故障的最小时间应有不同的要求。其中继电保护装置的动作时间对于400-500kV以上的电网约为0.02-0.04s；220-330kV的电网约为0.04-0.1s；1

6、10kV的电网约为0.1-0.7s；配电网络故障切除的最小时间还可更长一些，其主要取决于不允许长时间电压降低的用户，一般约为0.5-1.0s。1.3电力系统对继电保护的基本要求3.灵敏性 -灵敏性是指在规定的保护范围内，保护对故障和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在区内故障时，不论短路点的位置、短路的类型及系统的运行方式如何，都能灵敏地正确地反应出来。通常，灵敏性用灵敏系数来衡量，也称为灵敏度。任何继电保护装置对规定的保护区内短路故障，都必须具有一定的灵敏度，以保证在考虑了短路电流计算、保护动作值整定实验等误差后，在最不利于保护动作的条件下仍能可靠动作。1.3.3 灵敏性灵

7、敏系数Ksen1对于反映数值下降而动作的欠量保护 Ksen=Udz/Udmax对于反映数值上升动作的过量保护 Ksen=Idmin/Idz1.4继电保护的发展电磁型整流型晶体管型集成电路微机型小结1.1电力系统继电保护的作用1.2继电保护的基本原理、构成与分类1.3对电力系统继电保护的基本要求1.4继电保护的发展第二章 电网的电流保护2.1常用继电器2.2互感器2.3电流保护2.1 常用继电器继电器的作用和分类1.作用 继电器是组成机电型、整流型等继电保护装置的基本元件，它是一种当输入量达到规定值时，其电气输出电路被接通或断开的自动动作的电器。分类继电器分类电磁型感应型整流型晶体管型电流继电器

8、电压继电器功率方向继电器阻抗继电器气体继电器测量继电器辅助继电器电磁型电流继电器动作分析电磁型电流继电器（KA） -电磁型电流继电器在电流保护中作为测量和启动元件，是反应被保护元件电流升高而动作的一种继电器。 -继电器动作条件：为使继电器动作，必须增大电流来增大电磁转矩，当电磁力矩大于弹簧的作用力矩及摩擦力矩之和时，保护动作。 电磁型电流继电器动作分析电流继电器动作电流：使继电器动作的最小电流值。返回电流：使继电器返回原位的最大电流值。返回系数 Kre=Ire/Iact继电器的继电特性:无论动作返回，继电器从起始位置到终止位置是突发性的（突变），不可能停在某个中间位置。电磁型电流继电器动作分析

9、2.电流继电器动作电流的调整方法(1)改变继电器线圈的连接方法。辅助继电器时间继电器KT -作用：用来建立保护动作时限中间继电器KM -作用：用以同时接通或断开几条独立回路和用以代替小容量触点电磁型信号继电器KS -作用：用以在保护动作时，发出灯光和音响信号，并对保护装置的地址起记忆作用，以便分析动作情况和故障性质。 常用原件名称及文字符号序号元件名称文字符号序号元件名称文字符号1电流继电器KA23电流变换器UA2电压继电器KV24低电压继电器UR3时间继电器KT25负序电压继电器KVN4中间继电器、接触器KM26备自投装置AAT5信号继电器KS27电阻R6温度继电器K28连接片XB7气体继电

10、器（瓦斯）KG29熔断器FU8功率方向继电器KW30断路器QF9差动继电器KD31隔离开关QS10阻抗继电器KZ32刀开关QK电流保护输电线路发生相间短路时，电流会突然增大，故障相间的电压会降低。利用电流增大这一特征，可以构成电流保护。电流保护主要包括： -无时限电流速断保护 -限时电流速断保护 -定时限电流速断保护无时限电流速断保护仅反应电流增大而能瞬时动作切除故障的保护，称无时限电流速断保护，也称电流速断保护。（电流段）整定原则：保护装置的启动电流应按躲过下一线路出口处通过保护的最大短路电流（最大运行方式发生三相短路时的电流）来整定。I1act=KrelI1d.Bmax ( Krel=1.

11、21.3)保护的灵敏性：用保护范围来衡量。 -最大保护范围：Lmax50%L -最小保护范围：Lmin15%L无意义电流速断保护的优缺点： -优点是简单可靠，动作迅速，因而获得了广泛的应用； - 缺点是不可能保护线路的全长，并且保护范围直接受运行方式变化的影响。几个基本概念几个基本概念系统最大运行方式 -归算到保护安装处系统的等值阻抗最小，通过保护的短路电流最大的运行方式。系统最小运行方式 -归算到保护安装处系统的等值阻抗最大，通过保护的短路电流最小的运行方式。最大短路电流 -最小短路电流 -限时电流速断保护1工作原理由于瞬时电流速断保护不能保护线路全长，因此可增加一段带时限的电流速断保护。用

12、以保护瞬时电流速断保护保护不到的那段线路的故障，同时也能作为速断保护的后备，这就是限时电流速断保护（又称第段电流保护）。对这个保护的要求，首先是在任何情况下能保护本线路的全长，并且具有足够的灵敏性，其次是在满足上述要求的前提下，力求具有最小的动作时限；在下级线路短路时，保证下级保护优先切除故障，满足选择性要求。(加一个动作时限)限时电流速断保护整定原则：保护装置的启动电流应按躲过下一线路出口处通过保护的最大短路电流（最大运行方式发生三相短路时的电流）来整定。 I2act=K2relI1act ( K2rel=1.11.2)动作时间：t2=t1+t (t=0.5s)灵敏度校验： K2sen=Id

13、.Bmin/I2act(1.31.5)定时限过电流保护过电流保护有两种：一种是保护启动后出口动作时间是固定的整定时间，称为定时限过电流保护；另一种是出口动作时间与过电流的倍数相关，电流越大，出口动作越快，称为反时限过电流保护。过电流保护在正常运行时不启动，而在电网发生故障时，则能反应于电流的增大而动作。 定时限过电流保护整定原则：按躲过本线路最大负荷电流来整定。同时保证在外部故障切除后，保护装置能够返回。动作时限：按阶梯性原则整定。 -第段的动作电流比第、段的动作电流小得多，其灵敏度比第、段更高。 -在后备保护之间，只有灵敏系数和动作时限都相互配合时，才能保证选择性。 -保护范围是本线路和下一

14、相邻线路全长。 -电网末端第段的动作时间可以是保护中所有元件的固有动作时间之和，故可不设电流速断保护，也可简化为+段或+段。阶段电流保护的整定计算例题 已知Z1=0.4/km，Kk=1.25，Kk=1.1，Kk=1.2，Kzq=1.5，Kh=0.85，t3max=0.5s 对保护1进行三段整定。如图所示： Zsmax=0.3 Zsmin=0.2 Iloamax=150A阶段电流保护的整定计算保护1的段整定：按躲过本线路末端最大运行方式发生三相短路最大短路电流。 Idz=KkIdBmax=Kk = =1.8KA -动作时限：t1=0s阶段电流保护的整定计算保护1的段整定：下一相邻线路保护2的1段动作值可靠系数来获得。 I”dz=K”kI2dz= =1.34kA -动作时限：t2=t1+t=0.5s -灵敏系数校验：利用最小运行方式下本线路末端（母线B处）发生两相金属性短路时流过保护的电流来校验，即 Klm= = 1.3(满足)保护1的段整定计算 -按躲过本线路可能流过的最大负荷电流来整定，即 Idz=阶段电流保护的整定计算电流保护的接线方式三相星形接线（也称为完全星星接线）两相星形接线（也称为不完全星星接线）小结第段的动作电流比第、段的动作电流小得多，其灵敏度比第、段更高。在后备保护之间，只有灵敏系数和动作时限都相