繼電保護(hù)原理-課件

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)Protection Principle of Power System 編著 孫春陽吉林省東方電器有限公司地點(diǎn)：金城街831號聯(lián)系電話86760158（辦）內(nèi)容 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 實(shí)驗(yàn) 總計(jì) 繼電保護(hù)的主要特點(diǎn)繼電保護(hù)工作涉及到每個電氣主設(shè)備和二次輔助設(shè)備。繼電保護(hù)是一門綜合性的科學(xué)，它奠基于理論電工、電機(jī)學(xué)和電力系統(tǒng)等基礎(chǔ)理論，還與電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息科學(xué)等新理論新技術(shù)有著密切的關(guān)系。繼電保護(hù)是一門理論和實(shí)踐并重的學(xué)科。繼電保護(hù)工作稍有差錯，即可能對電力系統(tǒng)的運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響，給國民經(jīng)

2、濟(jì)和人民生活帶來不可估量的損失。方 式實(shí)踐（60%）+平時（40%）平時包括：動手能力、實(shí)驗(yàn)精細(xì)度、學(xué)習(xí)態(tài)度、平時觀察總結(jié)問題。參考書孫國凱等編著. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.北京:中國水利水電出版社.2002,1賀家李,宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.北京:水利水電出版社.1985王瑞敏主編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.北京:農(nóng)業(yè)出版社.1994王維儉編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本原理.北京:清華大學(xué)出版社.1991第一章 緒 論基本要求學(xué)習(xí)內(nèi)容習(xí)題與思考題本章基本要求 了解電力系統(tǒng)的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)及引起的后果；掌握繼電保護(hù)裝置概念、繼電保護(hù)的任務(wù)（作用）、原理及組成；熟練掌握對繼電保護(hù)的基本要求。返回

3、第一節(jié) 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用 一、電力系統(tǒng)的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)電力系統(tǒng)的故障：三相短路f(3)、兩相短路f(2) 、單相短路接地f(1)、兩相短路接地f(1,1)、斷線、變壓器繞組匝間短路、復(fù)合故障等。不正常運(yùn)行狀態(tài)：小接地電流系統(tǒng)的單相接地、過負(fù)荷、變壓器過熱、系統(tǒng)振蕩、電壓升高、頻率降低等。三、繼電保護(hù)裝置及其任務(wù) 繼電保護(hù)裝置：就是指反應(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)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。 返回基本任務(wù)： 1、 發(fā)生故障時，自動、迅速、有選擇地將故障元件（設(shè)備）從電力系統(tǒng)中切除，使非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。 2、 對不正常運(yùn)行狀態(tài)，為保證選擇性，一般要求

4、保護(hù)經(jīng)過一定的延時，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件（如有無經(jīng)常值班人員），而動作于發(fā)出信號（減負(fù)荷或跳閘），且能與自動重合閘相配合。1、利用基本電氣參數(shù)的區(qū)別 發(fā)生短路后，利用電流、電壓、線路測量阻抗等的變化，可以構(gòu)成如下保護(hù)。 （1）電流保護(hù)：反映電流的增大而動作。 （2）低電壓保護(hù)：反應(yīng)于電壓的降低而動作。 （3）距離保護(hù)：反應(yīng)于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地之間的距離（或測量阻抗的減小）而動作。2、利用內(nèi)部故障和外部故障時被保護(hù)元件兩側(cè)電流相位（或功率方向）的差別。 規(guī)定電流的正方向是從母線流向線路。 正常運(yùn)行和線路AB外部故障時，A-B兩側(cè)電流的大小相等相位相差180 。 當(dāng)線路AB內(nèi)部短路時，A-B兩側(cè)電流

5、一般大小相等、相位相等。構(gòu)成各種差動原理的保護(hù)，如縱聯(lián)差動保護(hù)，相差高頻保護(hù)、方向高頻保護(hù)等。3、對稱分量是否出現(xiàn) 電氣元件在正常運(yùn)行（或發(fā)生對稱短路）時，負(fù)序分量和零序分量為零； 在發(fā)生不對稱短路時，一般負(fù)序和零序都較大。 因此，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。4、反應(yīng)非電氣量的保護(hù) 反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障時所產(chǎn)生的氣體而構(gòu)成瓦斯保護(hù)； 反應(yīng)于電動機(jī)繞組的溫度升高而構(gòu)成過負(fù)荷保護(hù)等。 二、繼電保護(hù)裝置的組成 繼電保護(hù)一般由三個部分組成:測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分，其原理結(jié)構(gòu)如下圖所示。測量被保護(hù)元件工作狀態(tài)的物理量，并和已給的整定值

6、進(jìn)行比較，從而判斷保護(hù)是否應(yīng)該起動。根據(jù)測量部分各輸出量的大小，性質(zhì)，出現(xiàn)的順序等，使保護(hù)裝置按一定的邏輯程序工作，最后傳到執(zhí)行部分。根據(jù)邏輯部分送的信號，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。如發(fā)出信號，跳閘或不動作等。短路故障時：流過一次設(shè)備的電流激增 返回 KA流過的二次電流大于KA動作值KA接點(diǎn)閉合， KT得電KT觸點(diǎn)閉合KM線圈得電，其觸點(diǎn)閉合QF的YT線圈得電跳閘切除故障。舉例說明第三節(jié) 對繼電保護(hù)裝置的基本要求 選擇性 速動性 靈敏性可靠性d3點(diǎn)短路：保護(hù)6動作，6QF跳閘； 若保護(hù)6或6QF拒動， 5QF跳閘；d2點(diǎn)短路：保護(hù)5動作，5QF跳閘； 若保護(hù)5或5QF拒動，保護(hù)1和保護(hù)3動

7、作于1QF、3QF跳閘；d1點(diǎn)短路：保護(hù)1和保護(hù)2動作，1QF、2QF跳閘； 若保護(hù)2或2QF拒動，保護(hù)3動作于3QF跳閘；主保護(hù)：能有選擇性地快速切除全線故障的保 護(hù)。后備保護(hù)：當(dāng)故障線路的主保護(hù)或斷路器拒動時用以切除故障的保護(hù)。近后備保護(hù)：作為本線路主保護(hù)的后備保護(hù)。遠(yuǎn)后備保護(hù)：作為下一條相鄰線路主保護(hù)或開關(guān)拒跳的后備保護(hù)。 靈敏性是指對保護(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。保護(hù)裝置的靈敏性，通常用靈敏系數(shù)來衡量，靈敏系數(shù)越大，則保護(hù)的靈敏度就越高，反之就越低。 三、靈敏性(Sensitivity)對過量繼電器：對欠量繼電器： 以上四個基本要求之間，有的相輔相成，有的相互制約，需要

8、針對不同的使用條件，分別地進(jìn)行協(xié)調(diào)。 此四個基本要求是分析研究繼電保護(hù)的基礎(chǔ)，也是貫穿全課程的一個基本線索。根據(jù)被保護(hù)元件在電力系統(tǒng)中的地位和作用來確定具體的保護(hù)方式，以滿足其相應(yīng)的要求。 四、可靠性(Reliability) 可靠性是指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了屬于它應(yīng)該動作的故障時，它不應(yīng)該拒絕動作，而在其它不屬于它應(yīng)該動作的情況下，則不應(yīng)該誤動作。返回第四節(jié) 繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展簡史 繼電保護(hù)的發(fā)展是隨著電力系統(tǒng)和自動化技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。在20世紀(jì)50年代及以前，差不多都是用電磁型的機(jī)械元件構(gòu)成。隨后陸續(xù)推廣了整流型元件和由半導(dǎo)體分力元件組成的裝置。70年代以后，集成電路構(gòu)成的繼電保護(hù)裝置中

9、得到廣泛運(yùn)用。到80年代，微型機(jī)在繼電保護(hù)裝置中逐漸應(yīng)用。隨著新技術(shù)新工藝的采用，繼電保護(hù)硬件設(shè)備的可靠性，運(yùn)行維護(hù)方便性也不斷得到提高。繼電保護(hù)技術(shù)將達(dá)到更高的水平。 復(fù)習(xí)思考題： 1、 在電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的任務(wù)是什么？2、繼電保護(hù)的基本原理有哪些？都是怎樣構(gòu)成的？3、電力系統(tǒng)對繼電保護(hù)的基本要求是什么？什么 叫選擇性，速動性，靈敏性和可靠性？4、何謂主保護(hù)、后備保護(hù)？何謂遠(yuǎn)后備保護(hù)、近后備保護(hù)？5、繼電保護(hù)裝置由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？習(xí)題:1. 如下圖所示，試按圖回答下列問題： （1）當(dāng)d1點(diǎn)短路時，根據(jù)選擇性要求應(yīng)由哪些保護(hù)動作并跳開哪些斷路器？如此時保護(hù)6拒動或6QF因失靈而拒跳，保護(hù)又將如何動作？ （2）當(dāng)d2點(diǎn)短路時，根據(jù)選擇性要求應(yīng)由哪些保護(hù)動作并跳開哪些斷路器？如此時保護(hù)3拒動或3QF拒跳，但保護(hù)1動作并跳開1QF，問此種動作是否有選擇性？如果拒動的為 2QF，對保護(hù)1的動作又應(yīng)作何評價(jià)？ 2. 在下圖 所示網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)在d點(diǎn)發(fā)生短路，試就以下幾種情況評述保護(hù) 1和保護(hù)2對四項(xiàng)基本要求的滿足情況： （ 1）保護(hù) 1按整定時間先動作跳開 1QF，保護(hù)2