繼電保護(hù)基本知識課件

繼電保護(hù)繼電保護(hù)基本知識一、基本概念1、繼電保護(hù)。繼電保護(hù)包括繼電保護(hù)技術(shù)和繼電保護(hù)裝置。繼電保護(hù)技術(shù)：繼電保護(hù)技術(shù)是一個完整的體系，它主要由電力系統(tǒng)故障分析、繼電保護(hù)原理及實現(xiàn)、繼電保護(hù)配置設(shè)計、繼電保護(hù)運行及維護(hù)等技術(shù)構(gòu)成。繼電保護(hù)基本知識繼電保護(hù)裝置：是完成繼電保護(hù)功能的核心，能反應(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。3、主保護(hù)主保護(hù)是指滿足系統(tǒng)穩(wěn)定及設(shè)備安全要求，有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和全線路故障的保護(hù)。例如線路的速斷保護(hù)、變壓器的差動保護(hù)等。繼電保護(hù)基本知識4、后備保護(hù)

后備保護(hù)：指的是主保護(hù)或斷路器拒動時，切除故障設(shè)備或線路的保護(hù)。后備保護(hù)分為遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)兩種方式。遠(yuǎn)后備保護(hù)：指當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動時，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)實現(xiàn)后備，切除故障。近后備保護(hù)：指當(dāng)本元件的主保護(hù)拒絕動作時，由本元件的同一安裝處的另一套保護(hù)實現(xiàn)后備作用，切除故障。繼電保護(hù)基本知識5、輔助保護(hù)輔助保護(hù)是指為補充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運行而增設(shè)的簡單保護(hù)。繼電保護(hù)基本知識繼電保護(hù)基本知識二、繼電保護(hù)裝置的組成繼電保護(hù)裝置一般可以由三部分組成：即測量部分、比較部分和執(zhí)行部分。測量部分的作用是測量被保護(hù)元件的工作狀態(tài)，迅速準(zhǔn)確地反應(yīng)相應(yīng)的一個或幾個物理量的變化。比較部分又稱為邏輯部分，它的作用是將測量部分所測得的物理量與一整定值進(jìn)行比較，從而確定被保護(hù)元件是否發(fā)生了故障，以便決定保護(hù)裝置是否應(yīng)該動作。執(zhí)行部分的作用是根據(jù)比較部分的動作命令，發(fā)出使斷路器跳閘和動作于信號的脈沖，以完成保護(hù)裝置的動作任務(wù)。繼電保護(hù)基本知識繼電保護(hù)基本知識三、繼電保護(hù)裝置的作用1、當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對電力元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響。2、反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護(hù)條件的不同(例如有無經(jīng)常值班人員)發(fā)出信號，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。一般情況下，反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置容許帶一定的延時動作。繼電保護(hù)基本知識1、選擇性當(dāng)電力系統(tǒng)某一元件發(fā)生故障時，電力系統(tǒng)中很大范圍內(nèi)的電氣量都將發(fā)生變化，因而，位于此范圍內(nèi)的繼電保護(hù)裝置都有可能動作，這樣勢必造成大范圍的停電。為了使電力系統(tǒng)的停電范圍盡可能地縮小，要求保護(hù)裝置只將發(fā)生故障的元件切除掉。保護(hù)裝置的這種有選擇的動作就稱為保護(hù)裝置的選擇性。繼電保護(hù)基本知識1、選擇性

選擇性的另一個含意是：當(dāng)由于某種原因，距離短路點最近的保護(hù)裝置或斷路器拒絕動作時，相鄰元件的保護(hù)裝置應(yīng)起后備作用。保護(hù)裝置的這種后備作用是十分重要和必不可少的。繼電保護(hù)基本知識2、速動性所謂速動性，就是要求繼電保護(hù)裝置能以最短的時間將故障元件從電網(wǎng)上切除。繼電保護(hù)裝置快速切除故障元件有以下優(yōu)點：(1)可以提高電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)并聯(lián)遠(yuǎn)行的穩(wěn)定性。繼電保護(hù)基本知識3、靈敏性繼電保護(hù)裝置的靈敏性(也稱為靈敏度)，是指在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常工作狀態(tài)時，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。保護(hù)裝置靈敏與否，受電力系統(tǒng)運行方式的影響較大，通常在保護(hù)裝置的整定計算中，只考慮系統(tǒng)運行方式的兩種極端情況即最大運行方式和最小運行方式。繼電保護(hù)基本知識3、靈敏性最大運行方式就是供電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、并聯(lián)線路、變壓器等都投入時，系統(tǒng)等值阻抗最小，短路電流最大的運行方式。最小運行方式就是供電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、并聯(lián)線路、變壓器等投入最少，系統(tǒng)等值阻抗最大，短路電流最小的一種運行方式。

繼電保護(hù)基本知識4、可靠性保護(hù)裝置的可靠性是指被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時，保護(hù)裝置動作的可靠程度?？煽啃杂袃蓚€含義：（1）、在保護(hù)裝置應(yīng)該動作的情況下，不因保護(hù)裝置本身的某種原因而拒絕動作(即拒動)；（2）在保護(hù)裝置不應(yīng)該動作的情況下，不因保護(hù)裝置本身的某種原因而動作(即誤動)。電流互感器1、電流互感器的極性。在使用電流互感器時一定要注意其同名端極性的問題，否則可能會導(dǎo)致繼電器發(fā)生誤動作或不動作。尤其是穿心式電流互感器，從表面看兩側(cè)差別不大，如不仔細(xì)辨別輸入輸出端，就非常容易將互感器穿反，導(dǎo)致其二次側(cè)發(fā)生誤判。電流互感器1、電流互感器的極性。在進(jìn)行電流保護(hù)裝置的實際接線和分析其接線方式時，應(yīng)正確標(biāo)注電流互感器的極性和電流的正方向。電流互感器的極性應(yīng)按減極性原則標(biāo)注；即當(dāng)一、二次側(cè)繞組中，同時由同極性端子遇入電流時，它們在鐵芯中產(chǎn)生的磁通的方向相同。電流互感器

電流互感器一、二次側(cè)電流的正方向可以任意選取，但在繼電保護(hù)中，一般部是選取一次側(cè)和二次側(cè)繞組中電流的正方向相反，如圖(b)中，選取一次側(cè)電流從L1流向L2為正，而選取二次側(cè)電流從K2流向K1為正。電流保護(hù)

電流保護(hù)2、電流互感器的接線形式

電流互感器的接線形式指的是電流互感器與測量儀表或保護(hù)繼電器之間的連接形式。

三相完全星形接線兩相不完全星形接線

電流保護(hù)（1）三相三完全星形接線可以準(zhǔn)確反映三相中每一相的真實電流。該接線方式應(yīng)用在大電流接地系統(tǒng)中，保護(hù)線路的三相短路、兩相短路和單相接地短路。（2）兩相兩繼電器不完全星形接線可以準(zhǔn)確反映兩相的真實電流。該接線方式應(yīng)用在6～10kV中性點不接地的小電流接地系統(tǒng)中，保護(hù)線路的三相短路、兩相短路。電流保護(hù)（4）兩相接差動式接線該接線特點是U、W相電流互感器接成電流差式，通過繼電器的電流是U、W相電流互感器二次側(cè)電流差。該接線方式應(yīng)用在6～兩相差接線

10kV中性點不接地的小電流接地系統(tǒng)中，保護(hù)線路的三相短路、兩相短路、小容量電動機(jī)保護(hù)、小容量變壓器保護(hù)。電流保護(hù)（5）單相接線在三相負(fù)荷平衡時，可以用單相電流反映三相電流值，主要用于測量電路。單相接線

電流保護(hù)在電流保護(hù)的整定計算中，還常常用到接線系數(shù)，所謂接線系數(shù)就是指繼電器電流If與電流互感器的二次電流I2之比，即電流保護(hù)3、電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)：對于僅反應(yīng)于電流增大而瞬時動作電流保護(hù)，稱為電流速斷保護(hù)。為了保護(hù)的選擇性，動作電流按躲過本線路末端短路時的最大短路短路整定。保護(hù)范圍一般為本線路全長的85%。當(dāng)系統(tǒng)為最大運行方式時，保護(hù)范圍最大；當(dāng)系統(tǒng)為最小運行方式時，保護(hù)范圍最小。例：見圖電流保護(hù)4、限時電流速斷保護(hù)限時電流速斷保護(hù)：任何情況下能保護(hù)線路全長，并具有足夠的靈敏性，并力求動作時限最小。因動作帶有延時，故稱限時電流速斷保護(hù)。為保證選擇性及最小動作時限，首先考慮其保護(hù)范圍不超出下一條線路第Ⅰ段的保護(hù)范圍。即整定值與相鄰線路第Ⅰ段配合。

電流保護(hù)5、定時限過電流保護(hù)定時限過電流保護(hù)：作為本線路主保護(hù)的近后備以及相鄰線下一線路保護(hù)的遠(yuǎn)后備。其起動電流按躲最大負(fù)荷電流來整定的保護(hù)稱為過電流保護(hù)。此保護(hù)不僅能保護(hù)本線路全長，且能保護(hù)相鄰線路的全長。電流保護(hù)上述電流速斷保護(hù)、限時電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù)保護(hù)范圍為不同3個不同區(qū)段，故稱為三段式電流保護(hù)。三段式第Ⅰ段―電流速斷保護(hù)；第Ⅱ段―限時電流速斷保護(hù)；第Ⅲ段―過電流保護(hù)。其中電流速斷保護(hù)、限時電流速斷保護(hù)一般為主保護(hù)，過電流保護(hù)一般為后備保護(hù)。電流保護(hù)6、反時限過電流保護(hù)反時限過電流保護(hù)：是動作時限與被保護(hù)線路中電流大小有關(guān)的一種保護(hù)，當(dāng)電流大時，保護(hù)的動作時限短，而電流小時動作時限長。電流保護(hù)7、方向電流保護(hù)方向電流保護(hù)：利用流經(jīng)保護(hù)裝置的短路功率的方向來確認(rèn)保護(hù)裝置是否應(yīng)該動作的保護(hù)。電壓保護(hù)1、低電壓保護(hù)低電壓保護(hù):反映電壓降低而動作的保護(hù)稱為低電壓保護(hù)。PT一二次斷線會使低電壓保護(hù)誤動作。為了防止低電壓保護(hù)誤動作，通常低電壓保護(hù)都具有斷線閉鎖功能。電壓保護(hù)2、過電壓保護(hù)低電壓保護(hù):反映電壓升高而動作的保護(hù)稱為過電壓保護(hù)。過電壓保護(hù)一般用在電容器回路上和發(fā)電機(jī)回路上。非電量保護(hù)

非電量保護(hù)：使用開關(guān)量實現(xiàn)的保護(hù)，如瓦斯保護(hù)、溫度保護(hù)，稱為非電量保護(hù)。瓦斯保護(hù)：利用故障時產(chǎn)生的強烈的油氣流來動作的保護(hù)裝置，稱之為瓦斯保護(hù)裝置。瓦斯保護(hù)能靈敏地反應(yīng)油箱內(nèi)的各種形式故障。這是其它類型的保護(hù)裝置所達(dá)不到的。例如繞組的匝間短路，其短路電流只在繞組的極少匝數(shù)的線圈內(nèi)環(huán)流，反應(yīng)在變壓器外部電路的電流變化很小，尚不足以使變壓器的差動保護(hù)或電流保護(hù)動作。另外，象變壓器漏油等故障，其它保護(hù)也不能反應(yīng)，但瓦斯保護(hù)均能靈敏反應(yīng)。因此，瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)故障雖有效的一種保護(hù)裝置?？v差保護(hù)1、線路縱差保護(hù)縱差保護(hù)：就是用某種通訊通道將輸電線兩端的保護(hù)縱向連接起來，將兩端的電氣量傳送到對端，將兩端的電氣量進(jìn)行比較，以判斷故障在本線路范圍內(nèi)還是范圍外的保護(hù)。靈敏度高，可以保護(hù)線路全長?？v差保護(hù)2、變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)變壓器差動保護(hù)：縱聯(lián)差動保護(hù)是反應(yīng)被保護(hù)變壓器各端流入和流出電流的差的保護(hù)。

電氣設(shè)備保護(hù)配置1、變壓器主要配置的保護(hù)有：重瓦斯、輕瓦斯、差動、速斷、過電流、過負(fù)荷、零序電流保護(hù)、溫度、壓力釋放等。2、饋線：縱差、速斷、時限速斷、過電流、接地等。3、電動機(jī)：縱差、速斷、過電流、接地、低電壓等。電氣設(shè)備保護(hù)配置4、電容器：速斷、過電流、接地、低電壓、過電壓、不平衡電流保護(hù)等。5、發(fā)電機(jī)：縱差、100%定子接地、過電流、過負(fù)荷、轉(zhuǎn)子一點接地、轉(zhuǎn)子兩點接地、失磁保護(hù)、低頻、超頻保護(hù)、低電壓、過電壓定子接地保護(hù)等。備用電源自動投入裝置備用電源自動投入裝置:簡稱“BZT”；就是當(dāng)工作電源因故障被斷開后，備用電源能自動投入，使工廠不致于因停電而停產(chǎn)。備用電源自動投入裝置應(yīng)滿足哪些要求?備用電源自動投入裝置應(yīng)滿足的要求1、只有在正常工作電源跳閘后方能自動投入備用電源；2、備用電源自投裝置只應(yīng)動作一次；3、當(dāng)備用電源無電時，自投裝置不應(yīng)動作；4、當(dāng)電壓互感器的保險絲熔斷時，自投裝置不應(yīng)誤動作。事故判斷和處理舉例1、一條6KV饋線跳閘的分析、判斷和處理；2、變電所一段母線失電的分析、判斷和處理；3、二次回路端子排常用接線端子有哪些類型？端子排的種類有一般端子、試驗端子、連接端子、特殊端子和終端端子。1、一般端子供進(jìn)出線接線之用。一個端子一般只允許接一根導(dǎo)線，導(dǎo)線截面一般不超過6mm2。特殊情況下，個別端子允許最多接兩根導(dǎo)線。2、試驗端子試驗端子用在交流二次電流回路中，可用來串接電流測量儀表，保證在切換過程中該回路不致開路。3、連接端子連接端子的絕緣座兩側(cè)間隔中間有缺口，用于端子之間需要連接的場合。4、特殊端子在試驗端子上拆除左右兩片連接片，則成為特殊端子，它用于需要經(jīng)常斷開的回路中。5、終端端子作為固定端子排之用，無導(dǎo)電片?？刂破辽系募t綠指示燈各有什么用途？紅燈亮反映斷路器處于合閘位置，同時監(jiān)視跳閘回路的完整性。綠燈亮反映斷路器處于分閘位置，同時監(jiān)視合閘回路的完整性。為什么紅綠指示燈要串聯(lián)電阻？紅綠指示燈串聯(lián)電阻的目的是防止燈座處發(fā)生短路時造成開關(guān)誤動作。什么叫繼電保護(hù)防跳裝置?斷路器電動合閘時，當(dāng)合閘到有故障的線路上時，繼電保護(hù)裝置將動作，使斷路器自動跳閘。此時如果操作人員仍將控制開關(guān)的手柄放在合閘位置，則斷路器將再合閘，這種跳、合閘現(xiàn)象的多次重復(fù)便是所謂“跳躍”。斷路器發(fā)生多次跳躍的后果一方面將造成斷路器遮斷容量下降，甚至引起斷路器的損壞；另一方面將使一次系統(tǒng)受到嚴(yán)重影響。因此，在設(shè)計斷路器的控制回路時，應(yīng)該采取一定的措施以防止出現(xiàn)斷路器跳躍現(xiàn)象，稱為“防跳”。實現(xiàn)這種措施的電路稱為防跳裝置。繼電保護(hù)防跳裝置有哪幾種構(gòu)成方式?各有什么特點?構(gòu)成方式及其特點：常用的防跳裝置有機(jī)械式的和電氣式兩種，其構(gòu)成原則相同，即在同時有合閘和跳閘命令出現(xiàn)時，應(yīng)保證跳閘。在回路設(shè)計中，應(yīng)保證在這種情況下，將合閘命令解除或?qū)⑺哺臑樘l命令。①機(jī)械防跳裝置。主要是利用電磁操動機(jī)構(gòu)中的自由脫扣機(jī)構(gòu)構(gòu)成。當(dāng)斷路器合閘到故障線路上時，則由于繼電保護(hù)裝置在合閘鐵芯尚未落下時即已動作，斷路器跳閘，并使自由脫扣機(jī)構(gòu)中的鉸接點處于死點位置之上，而呈現(xiàn)脫扣狀態(tài)，這時即使控制開關(guān)仍處于“合閘”位置，合閘線圈回路仍保持暢通，也不會使斷路器再次合閘。在CD2型電磁操動機(jī)構(gòu)中，就裝有這種機(jī)械防跳裝置。②電氣防跳裝置常用的有利用跳閘線圈輔助觸點構(gòu)成防跳裝置，或利用防跳閉鎖繼電器構(gòu)成防跳裝置兩種方式。利用跳閘線圈輔助觸點構(gòu)成防跳裝置的原理如下：當(dāng)斷路器合閘到故障線路上時，繼電保護(hù)動作，斷路器自動跳閘，并使串接在合閘回路中的跳閘線圈的常閉輔助觸點打開，從而斷開了合閘回路的電源。這時即使控制開關(guān)仍在合閘位置，合閘線圈中仍無電流流過，不會造成斷路器跳躍。這時的跳閘線圈依靠本身的自保持回路，從控制開關(guān)的合閘觸點獲得保持電流，以保證斷路器穩(wěn)定在跳閘狀態(tài)。若斷路器操動機(jī)構(gòu)本身沒有機(jī)械防跳裝置，而跳閘線圈又無合適的輔助觸點構(gòu)成電氣防跳時，則需裝設(shè)防跳繼電器以構(gòu)成電氣防跳裝置；即當(dāng)斷路器合閘到故障線路上時，繼電保護(hù)動