電力系統(tǒng)繼電保護(hù)第一章緒論-張保全版

1、選用教材選用教材:張保會(huì)張保會(huì) 尹項(xiàng)根主編尹項(xiàng)根主編成績(jī)分布：課堂成績(jī)80%+實(shí)驗(yàn)成績(jī)20% 課堂學(xué)時(shí)42學(xué)時(shí)期末成績(jī)70%，平時(shí)成績(jī)30%； 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí) 按要求完成實(shí)驗(yàn)并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。第一章第一章 緒論緒論第一節(jié)第一節(jié) 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用 v一、電力系統(tǒng)的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài) 電力系統(tǒng)的一次設(shè)備：電力系統(tǒng)的一次設(shè)備：發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、母線(xiàn)、輸電線(xiàn)路、補(bǔ)償電容器、電動(dòng)機(jī)及其他用電設(shè)備等。 電力系統(tǒng)的一次設(shè)備：電力系統(tǒng)的一次設(shè)備：對(duì)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、控制和保護(hù)的設(shè)備。v根據(jù)不同的運(yùn)行條件，可以將電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)分為正常狀態(tài)正常狀態(tài)、不正常狀態(tài)

2、不正常狀態(tài)和故障狀態(tài)故障狀態(tài)。v不正常運(yùn)行狀態(tài)：過(guò)負(fù)荷；系統(tǒng)中出現(xiàn)有功功率缺額而引起的額定頻率減低；發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷引起的發(fā)電機(jī)頻率升高；中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)和非有效接地系統(tǒng)中的單相接地引起的非接地相對(duì)地電壓升高；系統(tǒng)振蕩。v故障：各種形式的短路；斷線(xiàn)故障或者幾種故障同時(shí)發(fā)生的復(fù)合故障。v發(fā)生故障時(shí)可能產(chǎn)生的后果：（1）通過(guò)故障點(diǎn)的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞。（2）短路電流通過(guò)系統(tǒng)中非故障元件時(shí)，由于發(fā)熱和電動(dòng)力作用引起它們的損壞或縮短使用壽命。（3）部分電力系統(tǒng)的電壓大幅度下降，使大量電力用戶(hù)的正常工作和生活遭到破壞或產(chǎn)生廢品。（4）破壞電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠(chǎng)之間并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，

3、引起系統(tǒng)振蕩，甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解。v二、繼電保護(hù)裝置及其任務(wù) v繼電保護(hù)裝置繼電保護(hù)裝置：反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。v繼電保護(hù)裝置基本任務(wù)：繼電保護(hù)裝置基本任務(wù)： (1) 發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭受破壞，保證非故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行； (2) 對(duì)不正常運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘，且能與自動(dòng)重合閘相配合。第二節(jié)第二節(jié) 繼電保護(hù)的基本原理和繼電保護(hù)的基本原理和 保護(hù)裝置的組成保護(hù)裝置的組成v一、繼電保護(hù)的基本原理1. 利用基本電氣參數(shù)的區(qū)別（1

4、）過(guò)電流保護(hù)。（2）低電壓保護(hù)。（3）距離保護(hù)。 AB C12kI) 3(k0kUkZv2. 利用內(nèi)部故障和外部故障時(shí)被保護(hù)元件兩側(cè)電流相位（或功率方向）的差別v規(guī)定電流的正方向：從母線(xiàn)流向線(xiàn)路，線(xiàn)路AB兩側(cè)電流相位（或功率方向）。 雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò) v (a) 正常運(yùn)行情況；(b) 線(xiàn)路AB外部短路情況；(c) 線(xiàn)路AB內(nèi)部短路情況 ABC(a)ABC(b)1kABC(c)2kv3.序分量是否出現(xiàn) 電氣元件在正常運(yùn)行（或發(fā)生對(duì)稱(chēng)短路）時(shí)，負(fù)序分量和零序分量為零；在發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，一般負(fù)序和零序都較大。 根據(jù)這些分量的是否存在可以構(gòu)成零序保護(hù)和負(fù)序保護(hù)。此種保護(hù)裝置都具有良好的選擇性和靈敏性。v

5、4.反應(yīng)非電氣量的保護(hù) 反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障時(shí)所發(fā)生的氣體而構(gòu)成瓦斯保護(hù)；反應(yīng)于電動(dòng)機(jī)繞組的溫度升高而構(gòu)成過(guò)負(fù)荷保護(hù)等。 v二、繼電保護(hù)裝置的組成v繼電保護(hù)由三個(gè)部分組成：測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。 測(cè)量部分邏輯部分執(zhí)行部分輸入信號(hào)輸出信號(hào)整定值第三節(jié)第三節(jié) 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 v電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能應(yīng)滿(mǎn)足四個(gè)基本要求：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性。選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性。v一、選擇性 保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無(wú)故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。 k1點(diǎn)短路時(shí)，應(yīng)先由保護(hù)3動(dòng)作跳閘，將故障線(xiàn)路CD切除，

6、而變電所A、B、C繼續(xù)供電，而不是由保護(hù)1或2首先動(dòng)作跳閘，中斷變電所B、C、D的供電，造成大面積停電。 ABCD1k123二、速動(dòng)性v 短路時(shí)快速切除故障，可以縮小故障范圍，減輕短路引起的破壞程度，減小對(duì)用戶(hù)工作的影響，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，在發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)力氣保護(hù)裝置能迅速動(dòng)作切除故障。v 故障切除的總時(shí)間等于保護(hù)裝置和斷路器動(dòng)作時(shí)間之和。一般的快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.060.12s，最快的可達(dá)0.010.04s，一般的斷路器的動(dòng)作時(shí)間為0.060.15s，最快的可達(dá)0.020.06s。v三、靈敏性v指對(duì)于保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。滿(mǎn)足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在

7、事先規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置、短路的類(lèi)型如何，以及短路點(diǎn)是否存在過(guò)渡電阻，都能敏銳感覺(jué)，正確反應(yīng)。保護(hù)裝置的靈敏性，通常用靈敏系數(shù)來(lái)衡量，靈敏系數(shù)越大，則保護(hù)的靈敏度就越高，反之就越低。v四、可靠性v指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了屬于它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，它不應(yīng)該拒絕動(dòng)作，而在其他不屬于它應(yīng)該動(dòng)作的情況下，則不應(yīng)該誤動(dòng)作。第四節(jié)第四節(jié) 繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史 v 首先出現(xiàn)了反應(yīng)電流超過(guò)一預(yù)定值的過(guò)電流保護(hù)。熔斷器熔斷器就是最早的、最簡(jiǎn)單的過(guò)電流保護(hù)。v電力系統(tǒng)的發(fā)展，熔斷器已不能滿(mǎn)足選擇性和快速性的要求，于是出現(xiàn)了作用于專(zhuān)門(mén)的斷流裝置（斷路器）的過(guò)電流繼電器。v1890年出現(xiàn)了裝于斷路器上直接反應(yīng)一次短路電流的電磁型過(guò)電流繼電器。20世紀(jì)初隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器才開(kāi)始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護(hù)。這個(gè)時(shí)期可認(rèn)為是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的開(kāi)端。v1908年提出了比較被保護(hù)元件兩端電流的電流差動(dòng)保護(hù)原理。v1910年方向性電流保護(hù)開(kāi)始得到應(yīng)用，在此時(shí)期也出現(xiàn)了將電流與電壓相比較的保護(hù)原理。v在1927年前后，出現(xiàn)了利用高壓輸電線(xiàn)上高頻載波電流傳送和比較輸電線(xiàn)兩端功率方