繼電保護基礎知識課件

繼電保護基礎知識課件contents繼電保護概述保護動作原理類繼電保護器介紹繼電保護裝置組成與功能繼電保護整定計算與配合關系電力系統(tǒng)自動化設備與通信技術案例分析：典型故障處理與預防措施總結與展望目錄01繼電保護概述繼電保護是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，它能夠在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常時，快速、準確地切除故障部分，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。定義繼電保護裝置能夠實時監(jiān)測電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，就會立即啟動保護動作，將故障部分從系統(tǒng)中隔離出來，避免故障擴大，減少停電范圍，提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。作用繼電保護定義與作用故障類型電力系統(tǒng)常見的故障類型包括短路、斷路、接地等。其中，短路故障最為常見，包括單相短路、兩相短路和三相短路。危害電力系統(tǒng)故障會導致電壓降低、電流增大、設備損壞等嚴重后果。短路故障會產(chǎn)生大量的短路電流，對電力設備和系統(tǒng)造成極大的沖擊和破壞。斷路和接地故障則會影響電力系統(tǒng)的正常運行，導致停電和設備損壞。電力系統(tǒng)故障類型及危害繼電保護經(jīng)歷了從電磁式保護到晶體管保護、集成電路保護、微機保護的發(fā)展歷程。隨著計算機技術和通信技術的飛速發(fā)展，微機保護已經(jīng)成為主流。發(fā)展歷程未來繼電保護將朝著智能化、網(wǎng)絡化、自適應等方向發(fā)展。智能化保護能夠自動識別故障類型和位置，實現(xiàn)快速、準確的故障切除。網(wǎng)絡化保護則能夠實現(xiàn)信息共享和協(xié)同動作，提高保護動作的可靠性和速度。自適應保護則能夠根據(jù)電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)自動調整保護參數(shù)和策略，提高保護的適應性和靈活性。趨勢繼電保護發(fā)展歷程與趨勢02保護動作原理類繼電保護器介紹差動保護原理及應用場景差動保護是利用基爾霍夫電流定理工作的，當變壓器正常工作或區(qū)外故障時，將其看作理想變壓器，則流入變壓器的電流和流出電流（折算后的電流）相等，差動繼電器不動作。當變壓器內部發(fā)生故障時，兩側（或三側）向故障點提供短路電流，差動保護感受到的二次電流和的正比于故障點電流，差動繼電器動作。差動保護原理差動保護主要應用在電力變壓器、發(fā)電機、母線、電動機等電氣設備中，用于保護設備免受內部故障的損害。應用場景過電流保護通常設置在被保護設備的電源側，通過電流互感器檢測電流大小，當電流超過預定值時，保護裝置動作切斷故障電路。過電流保護的動作特性是當電流超過整定值時，保護裝置會延時一定時間后動作，以避開瞬時過載或短路時的大電流沖擊。過電流保護設置與動作特性動作特性過電流保護設置距離保護基本原理距離保護是反映故障點至保護安裝地點之間的距離（或阻抗）的一種保護裝置，其基本原理是比較被保護線路始端的電壓與電流的比值（即阻抗）與整定阻抗的大小，從而判斷故障點的位置并作出相應的動作。實現(xiàn)方式距離保護通常通過測量被保護線路的電壓、電流和相位等參數(shù)，計算出故障點到保護安裝地點的阻抗，并與整定阻抗進行比較，以確定是否動作。距離保護基本原理及實現(xiàn)方式瓦斯保護在變壓器中應用瓦斯保護原理瓦斯保護是變壓器內部故障的主保護，當變壓器內部發(fā)生故障時，會產(chǎn)生氣體并聚集在瓦斯繼電器內，使瓦斯繼電器的觸點閉合，從而啟動保護裝置切斷故障電路。應用場景瓦斯保護主要應用于油浸式變壓器中，用于保護變壓器免受內部故障的損害，如匝間短路、鐵芯故障等。逆功率保護原理逆功率保護是當發(fā)電機從系統(tǒng)吸收有功功率變?yōu)橄蛳到y(tǒng)送出有功功率時，即發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C運行狀態(tài)時，保護裝置動作切斷發(fā)電機與其他設備的聯(lián)系，以保護發(fā)電機免受損壞。保護策略逆功率保護通常設置在發(fā)電機的出口處，通過檢測發(fā)電機的功率方向和大小來判斷是否動作。當發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C運行狀態(tài)時，保護裝置會立即動作切斷發(fā)電機與其他設備的聯(lián)系。發(fā)電機逆功率保護策略VS縱聯(lián)保護是當線路發(fā)生故障時，使兩側開關同時快速跳閘的一種保護裝置。其基本原理是比較被保護線路兩側的電流大小和相位等參數(shù)，從而判斷故障點的位置并作出相應的動作。優(yōu)勢分析縱聯(lián)保護具有動作速度快、靈敏度高、選擇性好等優(yōu)點，能夠快速切除故障線路，減小對系統(tǒng)的影響。同時，由于縱聯(lián)保護需要兩側開關同時動作，因此其可靠性也相對較高?？v聯(lián)保護原理縱聯(lián)保護原理及優(yōu)勢分析低電壓保護通常設置在被保護設備的電源側，通過檢測電壓大小來判斷是否動作。當電壓低于整定值時，保護裝置會切斷故障電路以避免設備在過低電壓下運行而損壞。過電壓保護通常設置在被保護設備的電源側或負載側，通過檢測電壓大小來判斷是否動作。當電壓超過整定值時，保護裝置會切斷故障電路以避免設備在過高電壓下運行而損壞。同時，過電壓保護還可以防止雷電等過電壓對設備的危害。低電壓保護設置過電壓保護設置低電壓和過電壓保護設置03繼電保護裝置組成與功能

測量比較元件功能描述測量比較元件是繼電保護裝置的重要組成部分，其主要功能是將被保護設備的物理量（如電流、電壓、功率等）與設定的閾值進行比較。當被保護設備的物理量超過或低于設定的閾值時，測量比較元件會輸出相應的信號，以判斷被保護設備是否發(fā)生故障。測量比較元件的準確性和快速性對繼電保護裝置的性能有著重要影響，因此要求其具備高精度和高速度的特點。邏輯判斷元件是根據(jù)測量比較元件輸出的信號進行邏輯運算的部件，其主要功能是判斷被保護設備是否發(fā)生故障以及故障的類型。邏輯判斷元件通常采用微處理器或數(shù)字信號處理器等電子器件實現(xiàn)，通過編程實現(xiàn)各種復雜的邏輯運算。邏輯判斷元件的輸出信號將直接決定執(zhí)行輸出元件的動作，因此要求其具備高可靠性和高實時性的特點。邏輯判斷元件工作原理執(zhí)行輸出元件通常采用電磁鐵、電動機或氣體壓力等機械部件實現(xiàn)，通過控制這些部件的動作來實現(xiàn)對斷路器的控制。執(zhí)行輸出元件的動作速度和準確性對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性有著重要影響，因此要求其具備快速、準確和可靠的特點。執(zhí)行輸出元件是繼電保護裝置中最終執(zhí)行動作的部件，其主要功能是根據(jù)邏輯判斷元件的輸出信號來控制斷路器的跳閘或發(fā)出警報信號。執(zhí)行輸出元件動作過程輔助設備是繼電保護裝置中不可或缺的組成部分，其主要功能是為測量比較元件、邏輯判斷元件和執(zhí)行輸出元件提供必要的輔助支持。輔助設備包括電源、信號傳輸線路、接口電路等，這些設備為繼電保護裝置提供穩(wěn)定的工作環(huán)境和可靠的信號傳輸。輔助設備的性能和質量對繼電保護裝置的整體性能有著重要影響，因此要求其具備高穩(wěn)定性、高可靠性和易維護性的特點。輔助設備在繼電保護中作用04繼電保護整定計算與配合關系整定方法包括計算法、經(jīng)驗法、實測法等，根據(jù)具體保護類型和實際情況選擇?？煽啃栽瓌t保護裝置應能可靠動作，不應因本身缺陷或外部干擾而誤動或拒動。靈敏性原則保護裝置應在故障時靈敏動作，避免拒動或誤動。選擇性原則通過合理整定，使保護裝置僅切除故障部分，盡可能減少停電范圍。速動性原則快速切除故障，減輕設備損壞程度，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。整定計算基本原則和方法主保護與后備保護配合主保護快速切除故障，后備保護作為主保護的補充，在主保護拒動時動作。相鄰設備保護配合通過合理整定定值和時間，實現(xiàn)相鄰設備保護間的協(xié)調配合，避免越級跳閘。保護與自動裝置配合保護與自動重合閘、備用電源自動投入等自動裝置配合，提高供電可靠性。各級設備間配合關系確定03整定計算實例分析結合具體電網(wǎng)結構和保護配置，進行整定計算實例分析，加深對整定計算原則和方法的理解。01靈敏度校驗校驗保護裝置在不同故障類型和不同運行方式下的靈敏度，確保保護可靠動作。02動作時間協(xié)調通過合理整定動作時間，實現(xiàn)各級保護間的動作時間協(xié)調，避免保護誤動或拒動。靈敏度校驗和動作時間協(xié)調05電力系統(tǒng)自動化設備與通信技術自動重合閘裝置功能當輸電線路發(fā)生瞬時性故障時，自動重合閘裝置能夠在斷路器跳閘后自動重合，恢復供電，提高電力系統(tǒng)的供電可靠性。自動化設備類型包括微機保護裝置、故障錄波器、自動重合閘裝置、備用電源自投裝置等。微機保護裝置功能通過采集電力系統(tǒng)的電壓、電流等信號，對電力系統(tǒng)進行實時監(jiān)測和保護，當發(fā)生故障時能夠快速切除故障部分，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。故障錄波器功能記錄電力系統(tǒng)發(fā)生故障時的電氣量變化過程，為故障分析和處理提供重要依據(jù)。自動化設備類型及功能介紹通信技術種類包括光纖通信、微波通信、衛(wèi)星通信等。利用光纖傳輸速度快、帶寬大、抗干擾能力強的特點，將保護裝置的采樣數(shù)據(jù)、控制命令等信息實時傳輸?shù)街髡净蛳噜彵Ｗo裝置，實現(xiàn)快速、準確的保護動作。利用微波傳輸距離遠、容量大的特點，將電力系統(tǒng)的實時運行信息和故障信息傳輸?shù)竭h方監(jiān)控中心，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和保護。利用衛(wèi)星通信覆蓋范圍廣、不受地理條件限制的特點，將電力系統(tǒng)的運行信息和故障信息實時傳輸?shù)綉敝笓]中心，為快速處理電力系統(tǒng)故障提供有力支持。光纖通信在繼電保護中應用微波通信在繼電保護中應用衛(wèi)星通信在繼電保護中應用通信技術在繼電保護中應用智能化變電站特點采用先進的信息、控制技術，實現(xiàn)變電站的智能化管理和運行。通過智能電子設備（IED）實現(xiàn)保護、控制、測量等功能的集成和優(yōu)化，提高保護動作的準確性和快速性。采用基于IEC61850標準的通信協(xié)議，實現(xiàn)保護裝置之間的信息互聯(lián)和共享，同時利用高速網(wǎng)絡通信技術和智能算法，實現(xiàn)保護裝置的快速、準確動作。提高了保護的可靠性和靈敏性，減少了誤動作和拒動的可能性；實現(xiàn)了變電站的自動化和智能化管理，提高了運行效率和管理水平。繼電保護在智能化變電站中應用智能化變電站中繼電保護實現(xiàn)方式智能化變電站中繼電保護的優(yōu)勢智能化變電站中繼電保護實現(xiàn)06案例分析：典型故障處理與預防措施線路發(fā)生短路，保護裝置動作，斷路器跳閘。故障現(xiàn)象處理方法預防措施檢查線路及設備，找出短路點并排除；對保護裝置進行校驗，確保其正確動作。加強線路巡視，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患；定期對保護裝置進行校驗和維護。030201案例一：線路短路故障處理變壓器內部發(fā)生故障，如繞組短路、鐵芯故障等，保護裝置動作，斷路器跳閘。故障現(xiàn)象對變壓器進行解體檢查，找出故障點并進行修復；對保護裝置進行校驗，確保其正確動作。處理方法定期對變壓器進行預防性試驗和檢查，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患；加強變壓器的運行維護，確保其正常運行。預防措施案例二：變壓器內部故障處理誤動作原因01保護裝置整定值設置不當、二次回路接線錯誤、裝置本身故障等。處理方法02對保護裝置進行重新整定和校驗，確保其正確動作；檢查二次回路接線并進行修復；對裝置本身進行檢查和修復。預防措施03加強保護裝置的整定計算和管理，確保其整定值正確；加強二次回路的維護和檢查，確保其接線正確、可靠；定期對保護裝置進行校驗和維護，確保其正常運行。案例三：誤動作原因分析及預防措施07總結與展望繼電保護裝置能夠迅速、準確地檢測并隔離故障，防止故障擴大，從而保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行通過及時切除故障部分，繼電保護能夠減少停電范圍和時間，提高供電可靠性。提高供電可靠性繼電保護裝置能夠減輕或避免設備損壞，延長設備使用壽命，降低維修成本。保護電力設備安全繼電保護在電力系統(tǒng)中重要性配電網(wǎng)自動化水平低當前配電網(wǎng)自動化水平相對較低，難以實現(xiàn)故障快速定位和隔離。新能源接入帶來的挑戰(zhàn)隨著新能源的大規(guī)模接入，電力系統(tǒng)的結構和運行特性發(fā)生變化，對繼電保護提出了更高的要求。繼電保護裝置誤動作由于裝置本