繼電保護(hù)課件一三

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與應(yīng)用關(guān)于本課程教材：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與應(yīng)用，尹項(xiàng)根、曾克娥編著，華中科技大學(xué)出版社。第一章緒論第一節(jié)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概念和作用一、電力系統(tǒng)的故障狀態(tài)和不正常運(yùn)行狀態(tài)第一節(jié)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概念和作用故障狀態(tài)電氣元件發(fā)生短路、斷線時(shí)的狀態(tài)。一、電力系統(tǒng)的故障狀態(tài)和不正常運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生短路的嚴(yán)重后果：故障設(shè)備損壞甚至燒毀非故障元件損壞或者縮短使用壽命電能質(zhì)量惡化，影響產(chǎn)品質(zhì)量系統(tǒng)振蕩，甚至整個(gè)系統(tǒng)瓦解第一節(jié)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概念和作用一、電力系統(tǒng)的故障狀態(tài)和不正常運(yùn)行狀態(tài)不正常運(yùn)行狀態(tài)超過正常允許的工作范圍，但沒有發(fā)生故障時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。常見的不正常運(yùn)行狀態(tài)包括：過負(fù)荷短路故障引起鄰近健全設(shè)備電流升高頻率降低過電壓電力系統(tǒng)振蕩第一節(jié)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概念和作用一、電力系統(tǒng)的故障狀態(tài)和不正常運(yùn)行狀態(tài)電力系統(tǒng)的事故與事故的防治對(duì)策

事故：電力系統(tǒng)整體或部分的正常工作遭到破壞，并造成對(duì)用戶少送電或電能質(zhì)量變壞到不能容許的地步，甚至造成人身傷亡和電氣設(shè)備損壞等嚴(yán)重后果的事件

第一節(jié)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概念和作用一、電力系統(tǒng)的故障狀態(tài)和不正常運(yùn)行狀態(tài)電力系統(tǒng)的事故與事故的防治對(duì)策

序號(hào)事故發(fā)生時(shí)間地點(diǎn)危害12003年8月14日北美大停電5000萬人口停電1天多，損失達(dá)60億美元22003年9月23日瑞典南部和丹麥東部大停電影響500萬人口，損失10GWh負(fù)荷，機(jī)場(chǎng)與鐵路停運(yùn)，8小時(shí)后恢復(fù)31996年8月10日美國(guó)西部大停電停電戶數(shù)749萬戶，停電時(shí)間幾分到6小時(shí)41996年7月2日美國(guó)西部大停電停電戶數(shù)225萬戶，停電時(shí)間幾分到6小時(shí)51987年日本大停電停電201分鐘，造成鐵路、地鐵停運(yùn)

事故防治對(duì)策：

故障：電力系統(tǒng)必須在幾十毫秒內(nèi)準(zhǔn)確迅速地識(shí)別并切除故障

不正常運(yùn)行狀態(tài)：電力系統(tǒng)必須及時(shí)告警或者啟動(dòng)自動(dòng)控制裝置第一節(jié)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概念和作用一、電力系統(tǒng)的故障狀態(tài)和不正常運(yùn)行狀態(tài)電力系統(tǒng)的事故與事故的防治對(duì)策

事故：電力系統(tǒng)整體或部分的正常工作遭到破壞，并造成對(duì)用戶少送電或電能質(zhì)量變壞到不能容許的地步，甚至造成人身傷亡和電氣設(shè)備損壞等嚴(yán)重后果的事件

這些要求無法由運(yùn)行人員做到，必須依靠繼電保護(hù)！第一節(jié)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概念和作用二、繼電保護(hù)的基本概念與作用繼電保護(hù)：電力系統(tǒng)安全保障體系的組成部分。繼電保護(hù)的基本作用（功能）：在全系統(tǒng)范圍內(nèi)，按指定分區(qū)實(shí)時(shí)地檢測(cè)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，快速及時(shí)地采取故障隔離或告警等措施，以求最大限度地維持系統(tǒng)穩(wěn)定、保持供電的連續(xù)性、保障人身的安全、防止或減輕設(shè)備的損壞。第一節(jié)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概念和作用三、繼電保護(hù)技術(shù)與繼電保護(hù)裝置繼電保護(hù)技術(shù)：完成繼電保護(hù)功能所需要用到的技術(shù)，主要由電力系統(tǒng)故障分析、繼電保護(hù)原理及實(shí)現(xiàn)、繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)、繼電保護(hù)運(yùn)行與維護(hù)等技術(shù)構(gòu)成繼電保護(hù)裝置：裝設(shè)于整個(gè)電力系統(tǒng)的各個(gè)元件上，例如線路，變壓器，發(fā)電機(jī)，母線等，能在指定區(qū)域快速準(zhǔn)確地對(duì)電氣元件發(fā)生的各種故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)作出反應(yīng)，并按規(guī)定時(shí)限內(nèi)動(dòng)作，使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種反事故裝置，又稱為保護(hù)繼電器第一節(jié)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概念和作用三、繼電保護(hù)技術(shù)與繼電保護(hù)裝置繼電保護(hù)的基本任務(wù)：自動(dòng)、快速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，并最大限度地保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行能對(duì)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)作出反應(yīng)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)規(guī)范和設(shè)備承受能力動(dòng)作，發(fā)出告警信號(hào)條件許可時(shí)，可采取預(yù)定措施，盡快地恢復(fù)供電和設(shè)備運(yùn)行第二節(jié)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)況一、繼電保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)的演化集保護(hù)裝置和斷電裝置于一體：熔斷器保護(hù)裝置和斷電裝置分離：作用于斷路器的過電流繼電器直接反映一次短路電流：電磁型過電流繼電器采用電流互感器和電壓互感器二次側(cè)電量作為輸入的、結(jié)構(gòu)獨(dú)立于一次系統(tǒng)的繼電器：現(xiàn)代繼電保護(hù)裝置第二節(jié)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)況二、保護(hù)原理的發(fā)展保護(hù)原理：選取電力系統(tǒng)的某一個(gè)或多個(gè)電氣量，根據(jù)其在正常狀態(tài)和不正常狀態(tài)下的變化特點(diǎn)，用其判斷被保護(hù)元件是處于正常運(yùn)行狀態(tài)還是不正常運(yùn)行狀態(tài)。過電流保護(hù)電流差動(dòng)保護(hù)距離保護(hù)高頻保護(hù)快速行波保護(hù)第二節(jié)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)況三、保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)技術(shù)的發(fā)展20世紀(jì)50年代以前：機(jī)電型繼電保護(hù)裝置20世紀(jì)50年代：電子型繼電保護(hù)裝置、集成電路型繼電保護(hù)裝置20世紀(jì)90年代以來：微機(jī)型繼電保護(hù)裝置微機(jī)保護(hù)裝置具有以下特點(diǎn)：具有強(qiáng)大的計(jì)算、分析和邏輯判斷能力，優(yōu)良的存儲(chǔ)記憶功能，可以實(shí)現(xiàn)性能完善且復(fù)雜的保護(hù)原理可以連續(xù)不斷地對(duì)本身的工作狀況進(jìn)行自檢，可靠性高用同一硬件實(shí)現(xiàn)不同的保護(hù)原理，制造簡(jiǎn)化，容易實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化兼具故障錄波、故障測(cè)距、事件順序記錄、網(wǎng)絡(luò)通信等輔助功能第三節(jié)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求對(duì)作用于跳閘的繼電保護(hù)裝置，必須滿足：選擇性速動(dòng)性靈敏性可靠性第三節(jié)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求一、選擇性：繼電保護(hù)裝置應(yīng)在盡可能小的范圍內(nèi)將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，盡量縮小停電范圍，最大限度地保證系統(tǒng)中非故障部分能繼續(xù)運(yùn)行第三節(jié)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求一、選擇性：對(duì)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作有選擇性的要求，還需要考慮繼電保護(hù)裝置或者斷路器由于自身故障等原因而拒絕動(dòng)作的可能性，簡(jiǎn)稱拒動(dòng)把反映被保護(hù)元件（線路）故障，快速動(dòng)作于跳閘的保護(hù)裝置稱為主保護(hù)把主保護(hù)失效時(shí)作備用的保護(hù)裝置稱為后備保護(hù)遠(yuǎn)后備、近后備第三節(jié)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求二、速動(dòng)性：快速地切除故障能夠提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低情況下的工作時(shí)間，以及減小故障元件的損壞程度。必須快速切除的故障：高壓線路故障導(dǎo)致發(fā)電廠、重要用戶母線電壓過低的故障大型發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)內(nèi)部故障引起小截面導(dǎo)線過熱的故障危及人身安全的故障強(qiáng)干擾故障第三節(jié)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求三、靈敏性：靈敏性：對(duì)于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力滿足靈敏性的保護(hù)裝置，在被保護(hù)元件任何地點(diǎn)發(fā)生任何類型的故障時(shí)，都能夠敏銳感覺，正確反應(yīng)四、可靠性：對(duì)于任何一臺(tái)保護(hù)裝置，在為其規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，它不應(yīng)該拒絕動(dòng)作；而在其他任何情況下，包括系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)或發(fā)生了該保護(hù)裝置不應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，則不應(yīng)該錯(cuò)誤動(dòng)作第四節(jié)陽(yáng)繼電帝保護(hù)的蓮基本原畝理、構(gòu)推成和分蘇類一、挖繼電泉保護(hù)符的基畝本原所理：電流明辯顯增大電壓明紐奉顯降低電壓蜘和電廊流的倉(cāng)相位伴角會(huì)稅發(fā)生仔變化測(cè)量阻穿抗會(huì)發(fā)岸生變化電氣元包件流入柱與流出役電流的雜關(guān)系發(fā)級(jí)生變化出現(xiàn)負(fù)優(yōu)序和零不序分量過電證流保戀護(hù)低電漸壓保增護(hù)方向保估護(hù)阻抗保騰護(hù)差動(dòng)摸保護(hù)序分量蓄保護(hù)非電芽氣量托保護(hù)傾：瓦帽斯保懶護(hù)、童過熱愁保護(hù)邪等等第四節(jié)軋繼電產(chǎn)保護(hù)的卡基本原例理、構(gòu)株成和分負(fù)類二、繼棗電保護(hù)犬裝置的貌構(gòu)成：整定值敲：繼電保柱護(hù)裝置毯中預(yù)先凳設(shè)定的菌門檻值播。測(cè)量煤量與其菊進(jìn)行比沿較，以嗓決定保觸護(hù)是否抽動(dòng)作，秘所以，殊有時(shí)候刷也稱其斷為動(dòng)作女值。確墨定保護(hù)盛裝置的若整定值攔，通常鉤稱為對(duì)代保護(hù)進(jìn)禽行整定關(guān)計(jì)算。第四景節(jié)畏繼電民保護(hù)胡的基躲本原軌理、肺構(gòu)成精和分毀類三、繼蛋電保護(hù)罵的分類諸：被保護(hù)耗對(duì)象：線路稀保護(hù)、渡設(shè)備保嚼護(hù)保護(hù)原段理：電樹流保纖護(hù)、宵電壓沒保護(hù)郊、距脾離保晉護(hù)等請(qǐng)等識(shí)別騙的故凍障或回不正幻玉常運(yùn)礎(chǔ)行狀狠態(tài)：相球間短府路保完護(hù)、韻接地偏故障解保護(hù)畜等等實(shí)現(xiàn)強(qiáng)技術(shù)：集奇成電披路型吧、微舒機(jī)型顯保護(hù)職責(zé)訪和重栽要性：主保們護(hù)、后嚇備保護(hù)測(cè)量疫值和旦整定播值的宰關(guān)系：過量艘保護(hù)、催欠量保外護(hù)第二趣章享繼電井保護(hù)激的系路統(tǒng)配虜置與繼事電特紋性第一節(jié)催繼電疼保護(hù)的保系統(tǒng)配拿置與繼倚電特性一、喂繼電味保護(hù)稻的系南統(tǒng)配有置與廁保護(hù)所范圍盒：第一你節(jié)士繼電倒保護(hù)習(xí)的系跑統(tǒng)配獲置與喜繼電待特性一、丈繼電森保護(hù)嬌的系所統(tǒng)配堆置與翁保護(hù)鬧范圍獅：第一節(jié)另繼電惕保護(hù)的桂系統(tǒng)配訂置與繼刮電特性二、繼莫電特性勞：上一堂斥課內(nèi)容踐回顧1電力系羽統(tǒng)的故價(jià)障狀態(tài)砍、不正叉常狀態(tài)倉(cāng)、事故2繼電保惡護(hù)、繼莊電保護(hù)背技術(shù)、滔繼電保軌護(hù)裝置3繼電尿保護(hù)林的發(fā)迎展歷觀史3繼電友保護(hù)幸的四鋸性要持求4繼電保箏護(hù)的分悟類5繼電鬧保護(hù)靜的系喇統(tǒng)配吊置與抓繼電產(chǎn)特性第二節(jié)春繼電斗保護(hù)用準(zhǔn)的電力蕉互感器一、騙電壓你互感鵝器：高電月壓變錢換為爆工作喉電壓離；高西、低綠電壓饒隔離蘆；TV（PT）電磁壇式電岡壓互地感器蠢電途容式糟電壓涉互感書器（CV犬T）與電惑磁式共電壓嫩互感蹦器相賢比，竹電容目式電衰壓互效感器兆：絕緣可龜靠性高雨、價(jià)格落低，在腰高壓電振網(wǎng)中得山到較廣抬泛的應(yīng)亂用暫態(tài)響慈應(yīng)特性韻慢，需賀要增設(shè)竭快速響朗應(yīng)回路外以適應(yīng)列快速保概護(hù)的測(cè)偶量要求第二節(jié)蓋繼電饒保護(hù)用哀的電力泄互感器二、電間流互感宜器：大電流信變換為情小電流揭；高、崗低電壓傘隔離；TA（CT）等效電叔路圖10％誤差望曲線一次透電流侍增大理，鐵悲芯飽紅和磁阻增門大，勵(lì)闖磁阻抗英減小，鏟勵(lì)磁電伶流急劇旅增加變比傭誤差兇和角啊度誤鳳差均泊顯著股增大第二節(jié)苦繼電輕保護(hù)用骨的電力挺互感器二、電結(jié)流互感更器：大容棗量電固力系疼統(tǒng)中叛發(fā)生迅短路已時(shí)，嘩短路隨電流繡不僅寇數(shù)值滅很大固，而鋼且含功有大虎量的倡非周仰期分旱量。累這些蘇非周奔期分撥量將島使鐵撿芯嚴(yán)落重飽勒和，寨引起究二次限電流憐的大滿小和瓶波形諷都嚴(yán)牧重畸龍變。減小暫確態(tài)過程揚(yáng)中的誤融差：1選取久額定擋電流印較大盛的電嘉流互揮感器2減少艱電流扯互感版器的遞二次芳負(fù)荷3采用悲帶小訴氣隙競(jìng)的電模流互盤感器4盡量采聲用高速腿動(dòng)作的排保護(hù)裝襖置第三節(jié)突微機(jī)抬繼電保熔護(hù)裝置扭簡(jiǎn)介一、公微機(jī)餓保護(hù)西裝置隔的構(gòu)越成原巡壽理：一臺(tái)完傲整的微刃機(jī)保護(hù)漿裝置包墻括硬件嶼和軟件數(shù)兩個(gè)部蝕分：硬件：模擬盡和數(shù)字押電路，騙與外部擊系統(tǒng)建屑立電氣勿聯(lián)系和環(huán)為軟件緒提供運(yùn)賓行平臺(tái)軟件：計(jì)