電氣二次-繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)

電氣二次?繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)

（2016冬季崗位培訓(xùn)第一階段課件）

一、公共部分

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用

（1）繼電保護(hù)的含義

「電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用

?1.繼電保護(hù)的含義

?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)是一個(gè)完整的體系，它主要包括

電力系統(tǒng)故障分析、各種繼電保護(hù)原理及實(shí)現(xiàn)方

法、繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)、繼電保護(hù)運(yùn)行及維護(hù)等技

術(shù)。

-*繼電保護(hù)裝置是完成繼電保護(hù)功能的核心。

繼電保護(hù)裝置就是能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)

生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘

或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。

（2）電力系統(tǒng)的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)

?2.電力系統(tǒng)的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)：（三

相交流系統(tǒng)）

?*故障:各種短路（d⑶、d⑵、d⑴、d"）））

和斷線（單相、兩相）

?其中最常見且最危險(xiǎn)的是各種類型的短路。

-短路的危害

-1.電流I增加危害故障設(shè)備和非故障設(shè)備；

-2.電壓U降低或增加影響用戶的正常工作；

-3.破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大（系統(tǒng)

振蕩，電壓崩潰）

-4.發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)，出現(xiàn)I2使旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)生

附加發(fā)熱；發(fā)生接地故障時(shí)出血I0,對(duì)相鄰?fù)ㄓ?/p>

系統(tǒng)造成干擾

?*不正常運(yùn)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(yùn)行狀態(tài)。

-如：過(guò)負(fù)荷、過(guò)電壓、頻率降低、系統(tǒng)振蕩等。

（3）電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用

1.1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用

?當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)、迅速、有選

擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故

障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無(wú)故障

設(shè)備迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；

?反映電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)

行維護(hù)的條件（例如有無(wú)經(jīng)常值班人員）而

動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。

2、繼電保護(hù)的基本原理、構(gòu)成與分類

（1）基本原理

-原則上說(shuō)：只要找出正常運(yùn)行與故障時(shí)系統(tǒng)中電

氣量或非電氣量的變化特征（差別），即可找出

一種原理，且差別越明顯，保護(hù)性能越好。

-為區(qū)分系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)與故障或不正常運(yùn)行狀

態(tài)一必須找出兩種情況下的區(qū)別

-1增加故障點(diǎn)與電源間一＞過(guò)電流保護(hù)

-U降低母線電壓一〉低電壓保護(hù)

-相位變化

?正常：為負(fù)荷的功率因數(shù)角一般為0-30°左右

?短路：為輸電線路的阻抗角一般為60°?85。一〉方

向保護(hù).

-測(cè)量阻抗降低，模值減少一＞阻抗而護(hù)

-雙期出皚路外部故障隔噩：內(nèi)部故

障：——電流差動(dòng)保護(hù)。

-反映負(fù)序、零序的序分量保護(hù)等。

-非電氣量：瓦斯保護(hù)，過(guò)熱保護(hù)

(2)保護(hù)裝置的構(gòu)成

一般由測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分三個(gè)

部分構(gòu)成。。

蜷定值

被測(cè)物理量廠」-----------------------------------

--------------------JW信部分一邏輯部分—執(zhí)行部分—一跳閘或發(fā)信號(hào)

-測(cè)量部分：測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸入的有關(guān)物理量

(如電流、電壓、阻抗、功率等)并與給定的整

定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果給出“是”、“非，

“大于”、“不大于”等具有“O”或“1”性質(zhì)的一組邏輯

信號(hào)，從而判斷保護(hù)是否該動(dòng)作

按照故障類型分類

?相間故障保護(hù)

?接地故障保護(hù)、

?匝間短路保護(hù)

?非全相運(yùn)行保護(hù)等

按保護(hù)所起的作用分類

?主保護(hù)

-滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有

選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)。

?后備保護(hù)（近后備、遠(yuǎn)后備）

-主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)用來(lái)切除故障的保護(hù)。

?輔助保護(hù)

-為補(bǔ)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(yùn)行而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)。

按被保護(hù)設(shè)備分類

?線路保護(hù)

?發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)

?變壓器保護(hù)

?母線保護(hù)

-斷路器失靈保護(hù)

?電動(dòng)機(jī)保護(hù)等

按照保護(hù)裝置的硬件結(jié)構(gòu)分類

?電磁型保護(hù)

?晶體管型保護(hù)

?集成電路型保護(hù)

?微機(jī)型保護(hù)

3、繼電保護(hù)基本要求

■對(duì)于反映電力系統(tǒng)故障而作用于斷路

器跳閘的繼電保護(hù)，電力系統(tǒng)對(duì)其的

基本要求為具有選擇性、速動(dòng)性、靈

敏性和可靠性。(四性)

(1)選擇性

?指繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件或線

路從電力系統(tǒng)中切除，使系統(tǒng)無(wú)故障部

分繼續(xù)運(yùn)行。

?選擇性就是故障點(diǎn)在區(qū)內(nèi)就動(dòng)作，在區(qū)

外不動(dòng)作。

?當(dāng)主保護(hù)未動(dòng)作時(shí)，由近后備或遠(yuǎn)后備

切除故障，使停電面積最小。

（2）速動(dòng)性

?指繼電保護(hù)以允許而又可能的最快速度動(dòng)作

于斷路器的跳閘，斷開故障元件或線路。

?快速切除故障的好處：1提高系統(tǒng)學(xué)定性；2減

少用戶在低電壓下的動(dòng)作時(shí)間；3減少微障元件的

損壞程度，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大

-一般的快速保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.06~0.12s,最快

的可達(dá)0.01-O.O4sc

一一般的斷路器的動(dòng)作時(shí)間為。.06?0.15s,最快

的可達(dá)0.02~0.06s。

一切除故障的最快時(shí)間為：0.03—0.1s。

（3）靈敏性

?繼電保護(hù)對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故

障及異常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。

-繼電保護(hù)的靈敏性一般指在最不利的條件下，保護(hù)裝

置對(duì)藪障的反應(yīng)能力。

-對(duì)反應(yīng)于數(shù)值上升而動(dòng)作的過(guò)量保護(hù)（如電流保護(hù)）

保護(hù)范圍末端金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的最小計(jì)算值—燈min

4保護(hù)的動(dòng)作參數(shù)

-對(duì)反應(yīng)于數(shù)值下降而動(dòng)作的欠量保護(hù)（如低電壓保

保護(hù)的動(dòng)作參數(shù)

u念

保護(hù)范圍末端金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的最大計(jì)算值udmax

（4）可靠性

?對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的最基本性能要求，即

要求保護(hù)在應(yīng)動(dòng)作時(shí)，不拒動(dòng)；保護(hù)在不應(yīng)

動(dòng)作時(shí)，不誤動(dòng)。

?影響可靠性有內(nèi)在的和外在的因素：口

-內(nèi)在的：裝置本身的質(zhì)量，包括元件好壞、結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)的合理性、制造工藝水平、內(nèi)外接線簡(jiǎn)明，

觸點(diǎn)多少等；

I-外在的：運(yùn)行維護(hù)水平、安裝調(diào)試是否正確

二、值長(zhǎng)、主值、維護(hù)需掌握

1、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的巡視檢查項(xiàng)目有哪些？

(1)檢查繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行監(jiān)視是否正確。

(2)檢查繼電保護(hù)各元件有無(wú)異常，接線是否堅(jiān)固，有無(wú)過(guò)熱、異味、

冒煙現(xiàn)象。

(3)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置屏上各小開關(guān)、把手的位置是否正確。

(4)檢查繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置有無(wú)異常信號(hào)。

(5)核對(duì)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的投退情況是否符合調(diào)度命令要求。

(6)檢查高頻通道測(cè)試數(shù)據(jù)是否正常。

(7)檢查記錄有關(guān)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置計(jì)教器的動(dòng)作情況。

(8)微機(jī)保護(hù)的打印機(jī)運(yùn)行是否正常，有無(wú)打印記錄。

(9)檢查微機(jī)錄波保護(hù)和錄波器的定值和時(shí)鐘是否正常。

2、工作中遇到保護(hù)動(dòng)作，機(jī)組跳閘如何處理？

(1)工作中遇到保護(hù)裝置動(dòng)作，應(yīng)立即停止仝部工作，退出工作現(xiàn)

場(chǎng)，告知運(yùn)行人員，待保護(hù)動(dòng)作原因查明，確認(rèn)與工作無(wú)關(guān)后方可恢

復(fù)工作。

(2)保護(hù)動(dòng)作機(jī)組跳閘后，應(yīng)對(duì)相關(guān)保護(hù)及自動(dòng)裝置進(jìn)行檢查，收

集動(dòng)作信息，正確判斷跳閘原因及展開分析，為盡可能快的恢復(fù)機(jī)組

運(yùn)行提供依據(jù)，收集信息包括：保護(hù)動(dòng)作時(shí)間、保護(hù)動(dòng)作類別、保護(hù)

動(dòng)作值、故障錄播記錄等。

三、值長(zhǎng)掌握內(nèi)容

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置反事故措施要點(diǎn)

直流熔斷器及相關(guān)回路配置

2直流熔斷器與相關(guān)回路配置

基本要求：消除寄生回路：增強(qiáng)保護(hù)功能的冗余度。

2.1直流熔斷器的配置原則如b：

2.1.1信號(hào)回路由專用熔斷器供電，不得與其他回路混用.

2.1.2由-組保護(hù)裝置控制多組斷路得（例如母線叁動(dòng)保護(hù)、變壓器差動(dòng)保護(hù)、

發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)、線路橫聯(lián)差勘保護(hù)、斷路器失蚓保護(hù)等）和各種雙斷路器的變電所接

線方式（1。斷路器、雙斷路器、角接線等）的配置原則：

2.1.2.1每一斷路器的操作回路應(yīng)分別由專用的直流熔斷器供電。

2.1.2.2保護(hù)裝置的直流回路由另一組直流熔斷器供電。

2.1.3行兩組跳閘線圈的斷路器，其每一跳閘回路應(yīng)分別由專用的直流熔斷器供

電。

2.1.4有兩套縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的線路，每一套縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的直流回路應(yīng)分別由專

用的直流熔斷器供電；后備保護(hù)的直流回路,可由另一組專用直流熔斷器供電，也可適

當(dāng)?shù)胤峙涞角皟山M直流供電回路中.

2.1.5采用