電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理緒 論課件

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理

ProtectionPrincipleofPowerSystem辦公地點(diǎn)：農(nóng)工樓320聯(lián)系電話：88760692（家）88487128（辦）課程內(nèi)容安排第一章2學(xué)時(shí)第二章16學(xué)時(shí)第三章10學(xué)時(shí)第四章2學(xué)時(shí)第五章3學(xué)時(shí)第六章3學(xué)時(shí)第七章6學(xué)時(shí)第八章2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)（5個(gè)）總計(jì)54學(xué)時(shí)繼電保護(hù)的主要特點(diǎn)繼電保護(hù)工作涉及到每個(gè)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(cuò)，即可能對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活帶來不可估量的損失?？荚嚪绞狡谀┙K考（60%）+平時(shí)（40%）平時(shí)包括：作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度、平時(shí)回答問題。參考書孫國(guó)凱等編著.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.北京:中國(guó)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)題與思考題第一章緒論

第一節(jié)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用第二節(jié)繼電保護(hù)的基本原理和保護(hù)裝置的組成第三節(jié)對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求

第四節(jié)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史

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。二、發(fā)生故障可能引起的后果

1、故障點(diǎn)通過很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障設(shè)備燒壞；

2、系統(tǒng)中設(shè)備，在通過短路電流時(shí)所產(chǎn)生的熱和電動(dòng)力使設(shè)備縮短使用壽命；3、因電壓降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響產(chǎn)品質(zhì)量；破壞系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，產(chǎn)生振蕩，甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解。

事故事故：指系統(tǒng)的全部或部分的正常運(yùn)行遭到破壞，以致造成對(duì)用戶的停止送電、少送電、電能質(zhì)量變壞到不能容許的程度，甚至毀壞設(shè)備等等。

第二節(jié)

繼電保護(hù)的基本原理和保護(hù)

裝置的組成

繼電保護(hù)的原理是利用被保護(hù)線路或設(shè)備故障前后某些突變的物理量為信息量，當(dāng)突變量達(dá)到一定值時(shí)，起動(dòng)邏輯控制環(huán)節(jié)，發(fā)出相應(yīng)的跳閘脈沖或信號(hào)。1、利用基本電氣參數(shù)的區(qū)別。2、利用內(nèi)部故障和外部故障時(shí)被保護(hù)元件兩側(cè)電流相位（或功率方向）的差別。3、對(duì)稱分量是否出現(xiàn)。4、反應(yīng)非電氣量的保護(hù)。

一、繼電保護(hù)的基本原理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(cè)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(dòng)作。（2）低電壓保護(hù)：反應(yīng)于電壓的降低而動(dòng)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(cè)量阻抗的減?。┒鴦?dòng)作。2、利用內(nèi)部故障和外部故障時(shí)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(shí)，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(shí)，A-B兩側(cè)電流一般大小相等、相位相等。構(gòu)成各種差動(dòng)原理的保護(hù)，如縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，相差高頻保護(hù)、方向高頻保護(hù)等。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(shí)所產(chǎn)生的氣體而構(gòu)成瓦斯保護(hù)；反應(yīng)于電動(dòng)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(gè)部分組成:測(cè)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(cè)量被保護(hù)元件工作狀態(tài)的物理量，并和已給的整定值進(jìn)行比較，從而判斷保護(hù)是否應(yīng)該起動(dòng)。根據(jù)測(cè)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(hào)，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。如發(fā)出信號(hào)，跳閘或不動(dòng)作等。舉例說明

正常狀態(tài)：一次設(shè)備通過的電流為負(fù)載電流

KA流過的二次電流小于動(dòng)作值KA不動(dòng)作其接點(diǎn)不閉合斷路器主、輔觸點(diǎn)保護(hù)不動(dòng)作。電流繼電器時(shí)間繼電器電流互感器脫扣器中間繼電器跳閘線圈第三節(jié)對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求

選擇性速動(dòng)性靈敏性可靠性一、選擇性(Selectivity)

選擇性是指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。d3點(diǎn)短路：保護(hù)6動(dòng)作，6QF跳閘；若保護(hù)6或6QF拒動(dòng)，5QF跳閘；d2點(diǎn)短路：保護(hù)5動(dòng)作，5QF跳閘；若保護(hù)5或5QF拒動(dòng)，保護(hù)1和保護(hù)3動(dòng)作于1QF、3QF跳閘；d1點(diǎn)短路：保護(hù)1和保護(hù)2動(dòng)作，1QF、2QF跳閘；若保護(hù)2或2QF拒動(dòng)，保護(hù)3動(dòng)作于3QF跳閘；

二、速動(dòng)性（Speed)

速動(dòng)性是指盡可能快地切除故障。

短路時(shí)快速切除故障，可以縮小故障范圍，減輕短路引起的破壞程度，減小對(duì)用戶工作的影響，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

靈敏性是指對(duì)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(duì)過量繼電器：對(duì)欠量繼電器：以上四個(gè)基本要求之間，有的相輔相成，有的相互制約，需要針對(duì)不同的使用條件，分別地進(jìn)行協(xié)調(diào)。此四個(gè)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(gè)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(dòng)作的故障時(shí)，它不應(yīng)該拒絕動(dòng)作，而在其它不屬于它應(yīng)該動(dòng)作的情況下，則不應(yīng)該誤動(dòng)作。返回最初熔斷器難以實(shí)現(xiàn)選擇性電壓、電流保護(hù)環(huán)網(wǎng)、多源網(wǎng)方向電流、電壓保護(hù)受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響，難以滿足選擇性、靈敏性、速動(dòng)性距離保護(hù)單端測(cè)量方式，難以保證快速跳閘差動(dòng)保護(hù)長(zhǎng)距離難以實(shí)現(xiàn)高頻保護(hù)返回復(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(duì)繼電保護(hù)的基本要求是什么？什么叫選擇性，速動(dòng)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(shí)，根據(jù)選擇性要求應(yīng)由哪些保護(hù)動(dòng)作并跳開哪些斷路器？如此時(shí)保護(hù)6拒動(dòng)或6QF因失靈而拒跳，保護(hù)又將如何動(dòng)作？（2）當(dāng)d2點(diǎn)短路時(shí)，根據(jù)選擇性要求應(yīng)由哪些保護(hù)動(dòng)作并跳開哪些斷路器？如此時(shí)保護(hù)3拒動(dòng)或3QF拒跳，但保護(hù)1動(dòng)作并跳開1QF，問此種動(dòng)作是否有選擇性？如果拒動(dòng)的為2QF，對(duì)保護(hù)1的動(dòng)作又應(yīng)作何評(píng)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(píng)述保護(hù)1和保護(hù)