繼電保護1-2()課件

1.1、電力系統(tǒng)繼電保護的作用1.2、繼電保護的基本原理和保護裝置的組成1.3、電力系統(tǒng)繼電保護的分類1.4、對繼電保護的基本要求1、繼電保護系統(tǒng)的含義（1）繼電保護技術(shù)：是一個完整的體系，它主要包括了電力系統(tǒng)的故障分析、各種繼電保護原理及實現(xiàn)方法、繼電保護的設(shè)計、繼電保護運行及維護等技術(shù)（2）繼電保護裝置：是完成繼電保護功能的核心。就是能反映電力系統(tǒng)中電器元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作與斷路器跳閘，或者發(fā)出信號的一種自動裝置。2、電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)：

電力系統(tǒng)是指由發(fā)電、變電、輸電、配電、用電等電器設(shè)備所組成的龐大的電氣網(wǎng)絡(luò)。（1）正常運行狀態(tài)----指在額定運行指標(biāo)內(nèi)運行。（2）故障狀態(tài)----指電力系統(tǒng)中的設(shè)備原件的正常運行狀態(tài)遭受破壞而無法運行。如，短路、斷線等。（3）不正常運行狀態(tài)----指超出額定運行指標(biāo)的運行。如，過負荷、過電壓、系統(tǒng)振蕩等。3、電力系統(tǒng)短路故障的危害：（1）短路點通過很大的短路電流，此電流行成的電弧有可能燒毀發(fā)生故障的原件。（2）短路電流通過其他非故障設(shè)備時，產(chǎn)生很大的熱量和電動力，使這些元件的使用壽命縮短或破壞。（3）電力系統(tǒng)各發(fā)生故障處附近的電壓急劇下降，影響用戶的正常用電。（4）使電力系統(tǒng)各發(fā)電廠之間并聯(lián)運行的穩(wěn)定性受到破壞，引起系統(tǒng)振蕩，甚至可能使整個電力系統(tǒng)解列。4、電力系統(tǒng)短路故障的發(fā)生概率：（1）三相短路------5%；

（2）兩相短路------10%；（3）兩相接地短路------20%；（4）不同地點的兩相接地短路------20%；（5）單相接地短路------65%。其三部分的作用是：（1）測量部分：是測量被保護元件工作狀態(tài)（正常狀態(tài)、非正常狀態(tài)）的一個或幾個物理量，并且和已給的整定值進行比較，從而判斷保護是否應(yīng)該啟動。（2）邏輯部分：是根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、出現(xiàn)的順序或他們的組合，使保護裝置按一定的邏輯程序工作，最后傳到執(zhí)行部分。（3）執(zhí)行部分：是根據(jù)邏部分送的信號，最后完成保護裝置所擔(dān)負的任務(wù)。如發(fā)出信號，跳閘或不動作等。7、繼電保護裝置的分類：（1）按照被保護的對象分類：輸電線路的保護、電氣設(shè)備的保護（2）按照保護原理分類：過電流、低電壓、過電壓、功率方向、阻抗距離、差動保護等（3）按照保護所反映的故障類型分類：相間短路保護、接地故障保護、非全相運行保護、失步保護、失磁保護等。（4）按繼電保護裝置的實現(xiàn)技術(shù)分類：電磁型保護、晶體管型保護、集成電路型保護、微機型保護（目前廣泛使用）（5）按保護所起的作用分類：主保護、后備保護、輔助保護等。8、繼電保護裝置基本要求：

（1）選擇性：繼電保護裝置在電力系統(tǒng)產(chǎn)生短路或不正常運行時，繼電保護裝置應(yīng)該能夠有選擇地切除故障電流或給出提示信號，并保證故障范圍最小。

（2）速動性：繼電保護裝置在電力系統(tǒng)產(chǎn)生短路時，繼電保護裝置應(yīng)該在盡可能短的時間內(nèi)有選擇地切除故障，保證系統(tǒng)故障設(shè)備的安全性。速動性的意義：A、電力系統(tǒng)產(chǎn)生故障時，迅速切除故障可以提高系統(tǒng)供電的質(zhì)量，減少停電時間，提高生產(chǎn)效率；B、提高故障設(shè)備的修復(fù)率；C、提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性；D、減小電力系統(tǒng)故障范圍，提高自動重合閘的成功率。2.1、單側(cè)電源電網(wǎng)相間短路的電流保護2.2、多測電源電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護2.3、中性點直接接地電網(wǎng)中接地短路的零序電流及方向性保護2.4、中性點非直接接地電網(wǎng)中單相接地故障的零序電壓、電流及方向保護第二章電網(wǎng)的電流保護

2.1、單側(cè)電源電網(wǎng)相間短路的電流保護當(dāng)電網(wǎng)輸電線路發(fā)生短路時，故障相電流增大。根據(jù)這一特征，可以構(gòu)成反應(yīng)故障時電流增大而動作的電流保護。-無時限電流速斷保護（電流一段保護）-限時電流速斷保護（電流二段保護）-定時限過電流保護（電流三段保護）三種保護配合使用構(gòu)成主后備保護、完成對輸電線路所有故障點的反應(yīng)。2.1.1、反應(yīng)單一電氣量的繼電器繼電器是根據(jù)某種輸入信號來實現(xiàn)自動切換電路的自動控制電器。當(dāng)其輸入量達到一定值時，能使其輸出的被控制量發(fā)生預(yù)計的狀態(tài)變化，如觸點打開、閉合或電平由高變低、由低變高等，具有對被控制電路實現(xiàn)“通”、“斷”控制的作用，所以它“類似于開關(guān)”。2.1.1、反應(yīng)單一電氣量的繼電器按工作原理可分為電磁式、感應(yīng)式、電動式、電子式(如晶體管型)、整流式、熱式(利用電流熱效應(yīng)的原理)、數(shù)字式等；1.電磁型繼電器（電磁型電壓繼電器工作原理與電流繼電器基本相同）-電流繼電器KA-電壓繼電器KV（1）繼電器動作的條件：為使繼電器動作，必須增大電流通過增大電流來增大電磁轉(zhuǎn)矩，當(dāng)繼電器的電磁力矩大于彈簧的作用力距和摩擦力矩之和時，銜鐵被吸合時，稱為繼電器動作。-動作電流：使繼電器動作的最小電流值（啟動電流）（2）繼電器的返回條件:繼電器動作后，當(dāng)電流減小時，繼電器在彈簧的作用下將返回。為使繼電器返回，彈簧的作用力矩必須大于電磁力矩和摩擦力矩之和。-返回電流：使繼電器返回原位的最大電流值-返回系數(shù)：返回電流和啟動電流的比值（一般在0.85—0.9之間）（3）繼電特性：無論是動作還是返回，繼電器都是突發(fā)性的從起始位置到最終位置，它不可能停留在某一個中間位置上。這種特性就稱之為繼電器的“繼電特性”。電磁型繼電器動作分析-時間繼電器KT用途：電磁型時間繼電器作為輔助元件用于各種保護及自動裝置中，時被控制元件達到所需要的延時，在保護裝置中用于主保護與后備保護的選擇性配合。-中間繼電器KM用途：電磁型中間繼電器用于作為各種保護和自動控制裝置中，以增加保護和控制回路的接點數(shù)量和接點容量。-電磁型信號繼電器用途：用于在保護動作時，發(fā)出燈光和音響信號，并對保護裝置的動作起記憶作用，以便分析保護裝置動作情況和電力系統(tǒng)故障性質(zhì)。輔助繼電器-僅反映電流增大而能瞬時動作切除故障的保護稱為無時限電流速斷保護，簡稱電流速斷保護。1、基本概念：2.1.2、電流速斷保護-三相短路電流：Es：系統(tǒng)等效電源的相電勢，母線上的電壓；Zs：保護安裝處到系統(tǒng)等效電源之間的阻抗，即系統(tǒng)阻抗；Z1：線路單位長度的正序阻抗，單位為Ω/km；Lk

——短路點至保護安裝處之間的距離。2、保護裝置的整定-1）保護裝置的啟動值-對因電流升高而動作的電流保護來講，使啟動保護裝置的最小電流值稱為保護裝置的啟動電流。-保護裝置的啟動值是用電力系統(tǒng)的一次側(cè)參數(shù)表示的，當(dāng)一次側(cè)的短路電流達到這個數(shù)值時，安裝在該處的這套保護裝置就能夠啟動2.1.2、電流速斷保護-2）保護裝置的整定-所謂整定就是根據(jù)對繼電保護的基本要求，確定保護裝置的啟動值（一般情況下式指電力系統(tǒng)一次側(cè)的參數(shù)）、靈敏性、動作時限等過程。2.1.2、電流速斷保護二、電流速斷保護原理及整定計算-1.基本原理-以保護2為例-當(dāng)本線路末端d1點短路時，希望速斷保護2能夠瞬時動作切除故障-當(dāng)相鄰線路的始端（習(xí)慣上又稱為出口處）d2點短路時，按照選擇性的要求，速度按保護2就不應(yīng)該動作，因為該處的故障應(yīng)由速度按保護1動作切除。2.1.2、電流速斷保護-優(yōu)先保證動作的選擇性-從保護裝置啟動參數(shù)的整定上保證下一條線路出口處短路時不啟動，在繼電保護技術(shù)中，這又稱為按躲開下一條線路出口處短路的條件整定。-一般情況下速斷保護只保護被保護線路的一部分2、保護的靈敏性-1）用保護的范圍來衡量-2）通常用線路全長的百分數(shù)來表示-3）由圖可見，當(dāng)系統(tǒng)為最大運行方式時，電流速斷的保護范圍為最大-4）當(dāng)出現(xiàn)系統(tǒng)最小運行方式下的兩相短路時，電流速斷的保護范圍為最小-5)一般情況下應(yīng)按最小方式，兩相短路電流來校驗其保護范圍最大保護范圍：最小保護范圍：2.1.2、電流速斷保護三、原理接線圖及其特點：1、電流速斷保護原理接線圖-中間繼電器KM的作用：增大接點容量增大裝置動作時間(0.06~0.08s)-QF輔助接點作用：保護KM的接點2.1.2、電流速斷保護三、原理接線圖及其特點：2、特點-優(yōu)點：動作迅速，簡單可靠-缺點：不能保護線路全長，單獨使用不能作為主保護，保護范圍受系統(tǒng)運行方式變化的影響3、保護的使用情況-當(dāng)系統(tǒng)運行方式變化很大，或者被保護線路的長度很短時，速斷保護就可能沒有保護范圍，因而不能采用-在個別情況下，有選擇性的電流速斷也可以保護線路的全長，例如當(dāng)電網(wǎng)的終端線路上采用線路-變壓器組的接線方式時2.1.2、電流速斷保護被保護線路長短不同時，對電流速度按保護的影響（