继电保护基本原理.ppt

电力系统继电保护 Protection Principle of Power System 继电保护的主要特点继电保护的主要特点 继电保护工作涉及到每个电气主设备和二次辅继电保护工作涉及到每个电气主设备和二次辅助设备。助设备。继电保护是一门综合性的科学，它奠基于理论继电保护是一门综合性的科学，它奠基于理论电工、电机学和电力系统等基础理论，还与电子电工、电机学和电力系统等基础理论，还与电子技术、通信技术、计算机技术和信息科学等新理技术、通信技术、计算机技术和信息科学等新理论新技术有着密切的关系。论新技术有着密切的关系。继电保护是一门理论和实践并重的学科。继电保护是一门理论和实践并重的学科。继电保护工作稍有差错，即可能对电力系统的继电保护工作稍有差错，即可能对电力系统的运行造成严重的影响，给国民经济和人民生活带运行造成严重的影响，给国民经济和人民生活带来不可估量的损失。来不可估量的损失。本章基本要求本章基本要求 了解电力系统的故障和不正常运行状态及引起的后果；掌握继电保护装置概念、继电保护的任务（作用）、原理及组成；熟练掌握对继电保护的基本要求。返回 第一节 电力系统继电保护的作用 第二节 继电保护的基本原理和保护装置的组成 第三节 对继电保护装置的基本要求 第四节 继电保护技术发展简史 第一节 电力系统继电保护的作用 一、电力系统的故障和不正常运行状态 电力系统的故障：三相短路f(3)、两相短路f(2)、单相短路接地f(1)、两相短路接地f(1,1)、断线、变压器绕组匝间短路、复合故障等。不正常运行状态：小接地电流系统的单相接地、过负荷、变压器过热、系统振荡、电压升高、频率降低等。返回 2、利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电流相位（或功率方向）的差别。3、对称分量是否出现 电气元件在正常运行（或发生对称短路）时，负序分量和零序分量为零；在发生不对称短路时，一般负序和零序都较大。因此，根据这些分量的是否存在可以构成零序保护和负序保护。此种保护装置都具有良好的选择性和灵敏性。4、反应非电气量的保护 反应变压器油箱内部故障时所产生的气体而构成瓦斯保护；反应于电动机绕组的温度升高而构成过负荷保护等。二、继电保护装置的组成 继电保护一般由三个部分组成继电保护一般由三个部分组成:测量部分测量部分、逻辑部逻辑部分和执行部分分和执行部分，其原理结构如下图所示其原理结构如下图所示。测量部分逻辑部分执行部分故障参数量输出信号整定值图13继电保护装置的原理结构图 测量被保护元件工作测量被保护元件工作状态的物理量，并和状态的物理量，并和已给的整定值进行比已给的整定值进行比较，从而判断保护是较，从而判断保护是否应该起动。否应该起动。根据测量部分各输出根据测量部分各输出量的大小，性质，出量的大小，性质，出现的顺序等，使保护现的顺序等，使保护装置按一定的逻辑程装置按一定的逻辑程序工作，最后传到执序工作，最后传到执行部分。行部分。根据逻辑部分送的根据逻辑部分送的信号，最后完成保信号，最后完成保护装置所担负的任护装置所担负的任务。如发出信号，务。如发出信号，跳闸或不动作等。跳闸或不动作等。举例说明举例说明 正常状态：正常状态：一次设备通过的电流为负一次设备通过的电流为负载电流载电流 KA流过的二流过的二次电流小于动作值次电流小于动作值 KA不动作不动作 其接点不闭合其接点不闭合 断路器主、辅触点 保护不动作保护不动作。电流继电器 时间继电器 电流互感器 脱扣器 中间继电器 短路故障时：短路故障时：流过一次设备的电流激增流过一次设备的电流激增 返回 KA流过的二次电流流过的二次电流大于大于KA动作值动作值 KA接点闭合，接点闭合，KT得电得电 KT触点闭合触点闭合 KM线圈得电，其触点闭合线圈得电，其触点闭合 QF的的YT线圈得电跳闸线圈得电跳闸 切除故障。切除故障。举例说明举例说明 第三节 对继电保护装置的基本要求 选择性选择性 速动性速动性 灵敏性灵敏性 可靠性可靠性 一、选择性(Selectivity)选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。d3点短路：保护6动作，6QF跳闸；若保护6或6QF拒动，5QF跳闸；d2点短路：保护5动作，5QF跳闸；若保护5或5QF拒动，保护1和保护3动作于1QF、3QF跳闸；d1点短路：保护1和保护2动作，1QF、2QF跳闸；若保护2或2QF拒动，保护3动作于3QF跳闸；主保护：主保护：能有选择性地快速切除全线故障的保能有选择性地快速切除全线故障的保 护。护。后备保护：后备保护：当故障线路的主保护或断路器拒动当故障线路的主保护或断路器拒动时用以切除故障的保护。时用以切除故障的保护。近后备保护：近后备保护：作为本线路主保护的后备保护。作为本线路主保护的后备保护。远后备保护远后备保护：作为下一条相邻线路开关拒跳：作为下一条相邻线路开关拒跳的后备保护。的后备保护。二、速动性（Speed)速动性是指尽可能快地切除故障。短路时快速切除故障，可以缩小故障范围，减轻短路引起的破坏程度，减小对用户工作的影响，提高电力系统的稳定性。以上四个基本要求之间，有的相辅相成，有的相以上四个基本要求之间，有的相辅相成，有的相互制约，需要针对不同的使用条件，分别地进行协调。互制约，需要针对不同的使用条件，分别地进行协调。此四个基本要求是分析研究继电保护的基础此四个基本要求是分析研究继电保护的基础，也也是贯穿全课程的一个基本线索是贯穿全课程的一个基本线索。根据被保护元件在电根据被保护元件在电力系统中的地位和作用来确定具体的保护方式力系统中的地位和作用来确定具体的保护方式，以满以满足其相应的要求足其相应的要求。四、可靠性(Reliability)可靠性是指在规定的保护范围内发生了属于它可靠性是指在规定的保护范围内发生了属于它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在其它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在其它不属于它应该动作的情况下，则不应该误动作。不属于它应该动作的情况下，则不应该误动作。返回 第四节 继电保护技术发展简史 继电保护的发展是随着电力系统和自动化技术的发展而发展的。在20世纪50年代及以前，差不多都是用电磁型的机械元件构成。随后陆续推广了整流型元件和由半导体分力元件组成的装置。70年代以后，集成电路构成的继电保护装置中得到广泛运用。到80年代，微型机在继电保护装置中逐渐应用。随着新技术新工艺的采用，继电保护硬件设备的可靠性，运行维护方便性也不断得到提高。继电保护技术将达到更高的水平。返回 复习思考题：1、在电力系统中继电保护的任务是什么在电力系统中继电保护的任务是什么？2、继电保护的基本原理有哪些继电保护的基本原理有哪些？都是怎样构成的都是怎样构成的？3、电力系统对继电保护的基本要求是什么电力系统对继电保护的基本要求是什么？什么什么 叫选择性叫选择性，速动性速动性，灵敏性和可靠性灵敏性和可靠性？4、何谓主保护何谓主保护、后备保护后备保护？何谓远后备保护何谓远后备保护、近近后备保护后备保护？5、继电保护装置由哪几部分组成继电保护装置由哪几部分组成？各部分的作用各部分的作用是什么是什么？