電廠繼電保護(hù)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基礎(chǔ)

關(guān)于電廠繼電保護(hù)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基礎(chǔ)第1章繼電保護(hù)基礎(chǔ)[任務(wù)]1.明確繼電保護(hù)的“四性”。2.學(xué)會測試?yán)^電器特性的方法。[知識點]1.繼電保護(hù)的任務(wù)，對繼電保護(hù)的基本要求。2.電磁型繼電器的作用。3.微機(jī)保護(hù)的構(gòu)成、特點。[目標(biāo)]1.熟練掌握繼電保護(hù)的任務(wù)、對繼電保護(hù)的基本要求。2.掌握主保護(hù)、后備保護(hù)、近后備和遠(yuǎn)后備的概念。3.掌握電磁型繼電器的作用。4.掌握微機(jī)保護(hù)的構(gòu)成、特點。第2頁,共47頁，2024年2月25日，星期天1.1繼電保護(hù)的任務(wù)1.2對繼電保護(hù)的基本要求1.3繼電保護(hù)的基本原理及構(gòu)成1.4繼電器1.6繼電保護(hù)的發(fā)展概況1.5微機(jī)保護(hù)概述第3頁,共47頁，2024年2月25日，星期天目標(biāo)：掌握電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)；掌握電力系統(tǒng)對繼電保護(hù)的基本要求；理解繼電保護(hù)的基本原理及構(gòu)成，初步建立起繼電保護(hù)的基本概念。第4頁,共47頁，2024年2月25日，星期天1.1繼電保護(hù)的任務(wù)第5頁,共47頁，2024年2月25日，星期天

1.1.1繼電保護(hù)的概念和作用第6頁,共47頁，2024年2月25日，星期天電力系統(tǒng)：由生產(chǎn)、變換、輸送、分配、消耗電能的各種電氣元件連接在一起組成的整體。第7頁,共47頁，2024年2月25日，星期天

電力系統(tǒng)

生產(chǎn)變換輸送分配消耗

發(fā)電機(jī)變壓器--輸電線路--變壓器用電設(shè)備

電網(wǎng)第8頁,共47頁，2024年2月25日，星期天

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。第9頁,共47頁，2024年2月25日，星期天繼電保護(hù)技術(shù)繼電保護(hù)系統(tǒng)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)泛指：

第10頁,共47頁，2024年2月25日，星期天

繼電保護(hù)技術(shù)是一個完整的體系，它主要包括繼電保護(hù)的原理及實現(xiàn)方法、繼電保護(hù)的配置及整定、繼電保護(hù)的安裝調(diào)試、繼電保護(hù)的運行維護(hù)及事故處理等技術(shù)。

第11頁,共47頁，2024年2月25日，星期天

繼電保護(hù)系統(tǒng)：電流、電壓互感器二次回路、繼電保護(hù)裝置、通信設(shè)備。第12頁,共47頁，2024年2月25日，星期天第13頁,共47頁，2024年2月25日，星期天第14頁,共47頁，2024年2月25日，星期天繼電保護(hù)的范圍第15頁,共47頁，2024年2月25日，星期天繼電保護(hù)的作用：

在全系統(tǒng)范圍內(nèi)，按指定分區(qū)實時地檢測各種故障和不正常運行狀態(tài)，快速及時地采取故障隔離或告警等措施，最大限度地維持系統(tǒng)的穩(wěn)定、保證供電的連續(xù)性、保障人身的安全、防止或減輕設(shè)備的損壞。第16頁,共47頁，2024年2月25日，星期天1.1.2繼電保護(hù)的任務(wù)第17頁,共47頁，2024年2月25日，星期天1.電力系統(tǒng)的故障和不正常運行狀態(tài)

故障:包括各種短路和斷線，其中最常見同時也最危險的故障是發(fā)生各種類型的短路。在發(fā)生短路時可能產(chǎn)生以下的后果:

(1)通過故障點的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞。

(2)短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動力的作用，引起它們的損壞或縮短它們的使用壽命。

(3)電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量。

(4)破壞電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使整個系統(tǒng)瓦解。

第18頁,共47頁，2024年2月25日，星期天短路類型：

三相短路—k（3）；兩相短路—k（2）；兩相接地短路—k（1，1）；單相接地短路—k（1）；

匝間短路。第19頁,共47頁，2024年2月25日，星期天

不正常運行狀態(tài):電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒有發(fā)生故障的運行狀態(tài)。如：過負(fù)荷、頻率降低、過電壓、電力系統(tǒng)振蕩等。

事故：系統(tǒng)或其中一部分的正常工作遭到破壞，并造成對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)備損壞的事件。

第20頁,共47頁，2024年2月25日，星期天2.繼電保護(hù)的基本任務(wù)

(1)當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能自動、迅速、有選擇性地將故障元件從系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到損壞，保證系統(tǒng)非故障部分迅速恢復(fù)正常運行。

(2)當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)時，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能及時反應(yīng)，并根據(jù)運行維護(hù)的條件，動作于發(fā)出信號、減負(fù)荷或延時跳閘。第21頁,共47頁，2024年2月25日，星期天對繼電保護(hù)的四個基本要求：選擇性、速動性、靈敏性、可靠性?！^電保護(hù)的“四性”1.2電力系統(tǒng)對繼電保護(hù)的基本要求第22頁,共47頁，2024年2月25日，星期天

1、選擇性

選擇性：電力系統(tǒng)故障時，繼電保護(hù)裝置動作，僅切除故障元件，盡量縮小停電范圍，使系統(tǒng)中的非故障部分仍能繼續(xù)運行。第23頁,共47頁，2024年2月25日，星期天第24頁,共47頁，2024年2月25日，星期天

主保護(hù)是指反應(yīng)被保護(hù)元件自身故障，并能按要求快速切除故障的保護(hù)。

后備保護(hù)是指主保護(hù)或斷路器拒動時起作用的保護(hù)。后備保護(hù)又有近后備和遠(yuǎn)后備之分。近后備保護(hù)是主保護(hù)拒動時，由電氣元件本身的另一套保護(hù)實現(xiàn)后備保護(hù)的方式；當(dāng)斷路器拒動時，由同一發(fā)電廠或變電所內(nèi)的有關(guān)斷路器動作，實現(xiàn)后備的方式。遠(yuǎn)后備保護(hù)是主保護(hù)或斷路器拒動時，由相鄰元件的保護(hù)來實現(xiàn)后備。第25頁,共47頁，2024年2月25日，星期天2、速動性

速動性：繼電保護(hù)裝置快速動作的性能。

切除故障的時間包括繼電保護(hù)裝置的動作時間和斷路器的跳閘時間

。

一般的快速保護(hù)的動作時間為0.06~0.12s，最快的可達(dá)0.01~0.04s；一般的斷路器的動作時間為0.06~0.15s，最快的可達(dá)0.02~0.06s。

繼電保護(hù)快速動作有利于減小設(shè)備損壞程度，提高電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。第26頁,共47頁，2024年2月25日，星期天3、靈敏性

靈敏性：繼電保護(hù)裝置對其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力。繼電保護(hù)的靈敏性，又稱靈敏度，通常用靈敏系數(shù)來衡量。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在事先規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)部故障時，不論短路點的位置、短路的類型如何，以及短路點是否有過渡電阻，都能敏銳感覺，正確反應(yīng)。

第27頁,共47頁，2024年2月25日，星期天（2）對反應(yīng)故障時參數(shù)量降低動作的保護(hù)裝置（欠量動作保護(hù)），其靈敏系數(shù)

（1）對反應(yīng)故障時參數(shù)量增加動作的保護(hù)裝置（過量動作保護(hù)），其靈敏系數(shù)第28頁,共47頁，2024年2月25日，星期天

4、可靠性

可靠性：保護(hù)該動作時應(yīng)動作（即不拒動），不該動作時不動作（即不誤動）?？尚刨囆裕杭幢Ｗo(hù)范圍內(nèi)故障時可靠動作（即不拒動）。安全性：保護(hù)范圍外故障時可靠不動作（即不誤動）。第29頁,共47頁，2024年2月25日，星期天1.3繼電保護(hù)的基本原理

及保護(hù)裝置的構(gòu)成第30頁,共47頁，2024年2月25日，星期天1.3.1繼電保護(hù)的基本原理1、反應(yīng)電氣量的繼電保護(hù)

（1）反應(yīng)故障時電流增大構(gòu)成的電流保護(hù);（2）反應(yīng)故障時電壓降低構(gòu)成的低電壓保護(hù)；（3）同時反應(yīng)故障時電壓降低和電流增加構(gòu)成的阻抗（距離）保護(hù);（4）同時反應(yīng)故障時電壓與電流之間相位角的變化則可以構(gòu)成方向保護(hù)；（5）同時反應(yīng)故障時線路兩側(cè)電氣量變化則可以構(gòu)成縱聯(lián)差動保護(hù)、高頻保護(hù)。第31頁,共47頁，2024年2月25日，星期天第32頁,共47頁，2024年2月25日，星期天第33頁,共47頁，2024年2月25日，星期天

零序、負(fù)序分量是不對稱故障的特征，常采用以零序、負(fù)序分量構(gòu)成的繼電保護(hù)反應(yīng)不對稱故障。例如零序電流保護(hù)。第34頁,共47頁，2024年2月25日，星期天

2、反應(yīng)非電氣量的繼電保護(hù)（1）反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部氣體或油流速度的瓦斯保護(hù)；（2）反應(yīng)變壓器及電動機(jī)繞組溫度變化的溫度保護(hù)第35頁,共47頁，2024年2月25日，星期天測量部分執(zhí)行部分邏輯部分1.3.2繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成輸入信息整定值輸出信號1.模擬式繼電保護(hù)裝置第36頁,共47頁，2024年2月25日，星期天

測量部分：測量被保護(hù)元件的某些運行參數(shù)，并與保護(hù)整定值進(jìn)行比較，以判斷被保護(hù)元件是否發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)。

邏輯部分：對測量信號進(jìn)行綜合判斷，確定保護(hù)的動作情況。（即根據(jù)測量部分輸出信號的性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)，使保護(hù)裝置按照一定的邏輯關(guān)系判斷故障的類型和范圍，最后確定是否使斷路器跳閘或發(fā)出信號，并將有關(guān)命令傳送給執(zhí)行部分。）執(zhí)行部分：根據(jù)邏輯部分判斷的結(jié)果，執(zhí)行保護(hù)的任務(wù)，發(fā)出跳閘脈沖或發(fā)信號。第37頁,共47頁，2024年2月25日，星期天第38頁,共47頁，2024年2月25日，星期天硬件部分：由各種電子元器件構(gòu)成的電子電路。軟件部分：計算機(jī)的程序。2.數(shù)字式繼電保護(hù)裝置第39頁,共47頁，2024年2月25日，星期天第40頁,共47頁，2024年2月25日，星期天繼電保護(hù)裝置的分類：按繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成原理分類：電流保護(hù)、電壓保護(hù)、縱差動保護(hù)、功率方向保護(hù)、距離保護(hù)、高頻保護(hù)等。按被保護(hù)的對象分類：線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、母線保護(hù)、電動機(jī)保護(hù)、電容器保護(hù)等。第41頁,共47頁，2024年2月25日，星期天按構(gòu)成保護(hù)裝置的元件分類：機(jī)電型保護(hù)裝置、靜態(tài)型保護(hù)裝置、微機(jī)型保護(hù)裝置；按照保護(hù)的功能分類：主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)等。第42頁,共47頁，2024年2月25日，星期天電磁型繼電保護(hù)裝