繼電保護交流培訓教材第一章(概述)課件

1、繼電保護交流培訓材料1微機保護概述微機保護硬件系統(tǒng)微機保護軟件系統(tǒng)線路保護變壓器保護母線保護2微機保護概述3本節(jié)主要內(nèi)容一、繼電保護的作用二、繼電保護的基本原理 三、對繼電保護的要求四、繼電保護的發(fā)展五、微機保護的構(gòu)成與特點4一、繼電保護的作用電力系統(tǒng)一次設(shè)備發(fā)電機、變壓器、輸電線路、負荷等組成。二次設(shè)備繼電保護、安全自動控制裝置、測量儀表、通信系統(tǒng)。5一、繼電保護的作用 電力系統(tǒng)是由一次設(shè)備和二次設(shè)備共同組成的一個實時動態(tài)平衡系統(tǒng)。 一次設(shè)備是電力系統(tǒng)的主干。電能的生產(chǎn)、傳輸、配電以及消費是靠一次系統(tǒng)來完成的。 二次設(shè)備是電力系統(tǒng)的智能系統(tǒng)，沒有二次設(shè)備的參與，電力系統(tǒng)無法正常工作。6一、繼

2、電保護的作用電力系統(tǒng)非正常運行不正常運行電氣設(shè)備的正常工作遭到破壞但未出現(xiàn)故障，如過負荷故障各種類型短路和斷線，包括各相導體之間或?qū)w與地之間的不正常短路，以及三相或某相開斷。7一、繼電保護的作用 繼電保護的基本任務(wù)是：自動、迅速、有選擇性的將故障設(shè)備切除；反映不正常運行狀態(tài)，發(fā)生告警信號、減負荷或者跳閘。10一、繼電保護的作用 繼電保護裝置就是指能反應電力系統(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。 繼電保護，泛指繼電保護理論、技術(shù)與裝置，以及各種裝置一起所組成的控制系統(tǒng)。11本節(jié)主要內(nèi)容一、繼電保護的作用二、繼電保護的基本原理 三、對繼電保護的要求四

3、、繼電保護的發(fā)展五、微機保護的構(gòu)成與特點12二、繼電保護的基本原理2.距離保護 輸電線路故障時，根據(jù)測量得到的電壓、電流可以計算出故障點到測量點之間的線路阻抗，該阻抗值比正常運行情況下的負荷阻抗值小。據(jù)此，可以構(gòu)成阻抗繼電器，因為線路阻抗與線路距離成正比，所以阻抗保護又稱為距離保護。16二、繼電保護的基本原理2.距離保護 距離保護往往作為110kV輸電線路相間和接地故障的主保護。17二、繼電保護的基本原理3.縱聯(lián)保護 用通信通道將輸電線路兩端的保護裝置縱向聯(lián)結(jié)起來，將本端的電氣量傳送到對端進行比較，以判斷故障在本線路范圍內(nèi)還是在線路范圍之外，從而決定是否切斷被保護線路。 差動保護是目前應用最廣

4、的縱聯(lián)保護方案。也是超高壓線路主保護。18二、繼電保護的基本原理3.縱聯(lián)保護 線路MN故障時線路MN正常運行時（忽略線路分布電導和電）19三、對繼電保護的要求3.靈敏性 靈敏性是指對于保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力。靈敏性通常用靈敏系數(shù)來衡量，其計算按以下原則：選擇最不利于保護動作的運行方式；選擇最不利于保護動作的故障類型；選擇最不利于保護動作的故障點。23三、對繼電保護的要求4.可靠性 可靠性包含兩點：不拒動不誤動24本節(jié)主要內(nèi)容一、繼電保護的作用二、繼電保護的基本原理 三、對繼電保護的要求四、繼電保護的發(fā)展五、微機保護的構(gòu)成與特點25四、繼電保護的發(fā)展 電子技術(shù)、計算機技術(shù)與

5、通訊技術(shù)的飛速發(fā)展為繼電保護技術(shù)的發(fā)展不斷注入了新的活力。繼電保護技術(shù)在四十余年的時間里經(jīng)歷了若干個歷史階段：電磁式保護晶體管保護集成電路保護微機保護基于保護、控制。測量、數(shù)據(jù)通信于一體的綜合自動化系統(tǒng)26四、繼電保護的發(fā)展 微機保護是指以微機型、微處理器為技術(shù)手段構(gòu)成的繼電保護。上世紀六十年代，提出用計算機構(gòu)成保護裝置；七十年代研究獲得發(fā)展，并在國外出現(xiàn)了少數(shù)計算機繼電保護樣機在電力系統(tǒng)中試運行。我國1984年研制出第一套微機保護裝置（楊奇遜）。27四、繼電保護的發(fā)展目前，在我國不同原理、不同機型的微機線路和主設(shè)備保護異彩紛呈，各具特色。集保護、控制、測量、通信于一體的變電站自動化發(fā)展迅速。

6、國際電工委員會（IEC）制定了變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)的IEC61850通信標準體系。它采用分層分布式體系，為不同的IED實現(xiàn)互操作和系統(tǒng)無縫連接提供了途徑。從而使變電站自動化系統(tǒng)向數(shù)字化變電站發(fā)展。28本節(jié)主要內(nèi)容一、繼電保護的作用二、繼電保護的基本原理 三、對繼電保護的要求四、繼電保護的發(fā)展五、微機保護的構(gòu)成與特點29五、微機保護的構(gòu)成與特點1.傳統(tǒng)繼電保護的構(gòu)成 不同原理的繼電保護裝置一般都由三個基本部分組成，如圖所示：30五、微機保護的構(gòu)成與特點1.傳統(tǒng)繼電保護的構(gòu)成測量部分：測量被保護設(shè)備工作狀態(tài)（正常狀態(tài)、故障狀態(tài)或不正常工作狀態(tài)）的有關(guān)的電氣量，判斷是否發(fā)生故障。邏輯部分：根據(jù)各測

7、量元件輸出量的大小、性質(zhì)、組合方式、出現(xiàn)的順序，來判斷被保護設(shè)備的工作狀態(tài)，以決定保護是否應該動作。執(zhí)行部分：根據(jù)邏輯部分所作出的決定，執(zhí)行保護裝置所承擔的任務(wù)，即發(fā)出信號、跳閘或不動作。31五、微機保護的構(gòu)成與特點2.例：方向過電流保護示意圖電流互感器LH和電壓互感器YH功率方向繼電器線圈電流繼電器的線圈 監(jiān)視著被保護設(shè)備的工作狀態(tài) 保護裝置的測量部分 只有在發(fā)生故障時，短路功率方向為正方向并且電流增大到大于預定整定值時才動作。34五、微機保護的構(gòu)成與特點2.例：方向過電流保護示意圖繼電器觸點回路延時元件 如導通則向執(zhí)行部分送出執(zhí)行信號 保護裝置的邏輯部分中間繼電器等 接到邏輯部分送來的信號

8、后，發(fā)出使斷路器跳閘的脈沖，以完成保護裝置的動作 保護裝置的執(zhí)行部分35五、微機保護的構(gòu)成與特點3.微機保護的構(gòu)成 微機保護主要由兩部分構(gòu)成：微機保護硬件系統(tǒng)和微機保護的軟件算法及原理。 微機保護硬件系統(tǒng)主要包括：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理、開關(guān)量輸入輸出、通信及電源等。微機保護的軟件算法及原理主要包括數(shù)字濾波器、算法、保護原理、邏輯判斷等。364、微機保護裝置硬件系統(tǒng)構(gòu)成微機保護裝置硬件系統(tǒng)包含以下五個部分：（1）數(shù)據(jù)采集單元即模擬量輸入系統(tǒng)。包括電壓形成、模擬濾波、采樣保持、多路轉(zhuǎn)換以及模數(shù)轉(zhuǎn)換等功能塊，完成將模擬輸入量準確地轉(zhuǎn)換為所需的數(shù)字量的功能。（2）數(shù)據(jù)處理單元即微機主系統(tǒng)。包括微處理

9、器、只讀存儲器、隨機存取存儲器以及定時器等微處理器執(zhí)行存放在只讀存儲器中的程序，對由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入至隨機存取存儲器中的數(shù)據(jù)進行分析處理，以完成各種繼電保護的功能。（3）數(shù)字量輸入/輸出接口即開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)。由若干并行接口、光電隔離器及中間繼電器等組成，以完成各種保護的出口跳閘、信號警報、外部接點輸入及人機對話等功能。（4）通信接口。包括通信接口電路及接口以實現(xiàn)多機通信或聯(lián)網(wǎng)。（5） 電源。供給微處理器、數(shù)字電路、A/D轉(zhuǎn)換芯片及繼電器所需的電源。保護裝置的硬件示意圖如下所示 ：37微機保護硬件示意框圖38微機保護的軟件5、軟件結(jié)構(gòu)監(jiān)控程序包括對人機接口鍵盤命令處理程序及為插件調(diào)試、整定設(shè)置顯示等配置的程序。運行程序監(jiān)控程序運行程序就是指保護裝置在運行狀態(tài)下所需執(zhí)行的程序。 39一、軟件結(jié)