电力系统继电保护培训课件
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继电保护培训课件PPT课件
详细描述
继电保护是指在电力系统发生异常或故障时，通过特定的装置和设备，快速、 准确地切除故障元件，以防止事故扩大，保障电力系统的安全稳定运行。
继电保护的基本原理
总结词
继电保护基于电流、电压、阻抗等电气量的变化进行工作， 通过比较正常与异常时的电气量差异来判断是否发生故障。
详细描述
继电保护装置通过检测电力系统中的电流、电压、阻抗等电 气量，根据正常运行时的电气量与异常运行时的电气量进行 比较，判断是否发生故障。一旦检测到故障，保护装置会迅 速动作，切除故障元件，防止事故扩大。
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contents
目录
• 继电保护概述 • 继电保护装置 • 继电保护技术 • 继电保护系统的运行和维护 • 继电保护的发展趋势和展望
01 继电保护概述
继电保护的定义和作用
总结词
继电保护是电力系统中的重要组成部分，用于快速、准确地切除故障元件，保 障电力系统的安全稳定运行。
坏。
距离保护装置
根据电压、电流的相位差测量 阻抗，判断是否发生短路故障
。
零序保护装置
利用零序电流分量检测单相接 地故障。
差动保护装置
通过比较线路两端电流的大小 和相位，检测线路是否发生故
障。
继电保护装置的选择与配置
01
02
03
04
根据设备的重要性和故 障后果选择相应的保护 装置。
根据系统的运行方式和 负荷状况配置保护装置。
继电保护系统的故障处理和预防措施
01
继电保护系统故障的分类和处理
根据故障的性质和影响范围，将继电保护系统故障分为不同类型，并分
别介绍相应的处理方法。
02
继电保护系统故障的预防措施
继电保护是指在电力系统发生异常或故障时，通过特定的装置和设备，快速、 准确地切除故障元件，以防止事故扩大，保障电力系统的安全稳定运行。
继电保护的基本原理
总结词
继电保护基于电流、电压、阻抗等电气量的变化进行工作， 通过比较正常与异常时的电气量差异来判断是否发生故障。
详细描述
继电保护装置通过检测电力系统中的电流、电压、阻抗等电 气量，根据正常运行时的电气量与异常运行时的电气量进行 比较，判断是否发生故障。一旦检测到故障，保护装置会迅 速动作，切除故障元件，防止事故扩大。
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contents
目录
• 继电保护概述 • 继电保护装置 • 继电保护技术 • 继电保护系统的运行和维护 • 继电保护的发展趋势和展望
01 继电保护概述
继电保护的定义和作用
总结词
继电保护是电力系统中的重要组成部分，用于快速、准确地切除故障元件，保 障电力系统的安全稳定运行。
坏。
距离保护装置
根据电压、电流的相位差测量 阻抗，判断是否发生短路故障
。
零序保护装置
利用零序电流分量检测单相接 地故障。
差动保护装置
通过比较线路两端电流的大小 和相位，检测线路是否发生故
障。
继电保护装置的选择与配置
01
02
03
04
根据设备的重要性和故 障后果选择相应的保护 装置。
根据系统的运行方式和 负荷状况配置保护装置。
继电保护系统的故障处理和预防措施
01
继电保护系统故障的分类和处理
根据故障的性质和影响范围，将继电保护系统故障分为不同类型，并分
别介绍相应的处理方法。
02
继电保护系统故障的预防措施
电力系统继电保护 全套课件340页PPT文档
• 5.3.1 双侧电源线路重合闸的特点 • 5.3.2 双侧电源线路重合闸的主要方式 • 5.4 自动重合闸与继电保护的配合 • 5.4.1 自动重合闸前加速 • 5.4.2 自动重合闸后加速 • 5.5 单相自动重合闸与综合自动重合闸 • 5.5.1 单相重合闸的特点 • 5.5.2 综合重合闸 • 第6章 电力变压器保护 • 6.1 电力变压器的故障、异常工作状态及其
• 7.3.3 保护装置的整定计算及其他有关问题 • 7.3.4 定子绕组零序电压原理的匝间短路
保护
• 7.4 发电机定子绕组单相接地保护 • 7.4.1 发电机定子绕组单相接地的特点 • 7.4.2 定子绕组单相接地的零序电流保护 • 7.5 发电机励磁回路接地保护 • 7.5.1 励磁回路接地故障的危害及保护装设
的特点
• 2.4.4 中• 3.1 距离保护的作用原理 • 3.1.1 距离保护的基本原理 • 3.1.2 距离保护的时限特性 • 3.1.3 距离保护的主要组成元件 • 3.2 阻抗继电器 • 3.2.1 用复数阻抗平面分析阻抗继电器的特性 • 3.2.2 比幅原理和比相原理 • 3.2.3 全阻抗继电器 • 3.2.4 方向阻抗继电器 • 3.2.5 偏移特性阻抗继电器
注意事项
• 4.4.1 相差动高频保护
• 4.4.2 高频闭锁距离保护 • 4.5 光纤保护简介 • 第5章 输电线路的自动重合闸 • 5.1 自动重合闸的作用及其基本要求 • 5.1.1 自动重合闸在电力系统中的作用 • 5.1.2 自动重合闸装置的基本要求 • 5.2 单侧电源线路的三相一次自动重合闸 • 5.2.1 电磁型三相一次自动重合闸装置 • 5.2.2 工作原理 • 5.3 双侧电源线路的三相一次自动重合闸
电力系统继电保护ppt课件
6
一、继电保护的概念
继电保护泛指继电保护技术或各种继 电保护装置组成的继电保护系统。
继电保护装置是指安装在被保护元件 上，反应被保护元件故障或不正常运行状 态并动作与断路器跳闸或发出信号的一种 自动装置。
11/13/2023
7
二、故障、不正常运行状态与事故
电力系统在运行中，由于外界（雷击、鸟 害等）、内部（绝缘损坏、老化等）及 操作等原因，可能引起各种故障或不正常 工作状态。
11/13/2023
3
二、本课程的教学内容
1、理论部分 1 继电保护的基础元件 2 输电线路的继电保护 3 电力变压器的继电保护 4 同步发电机的继电保护 5 微机保护 2、实践部分 1 继电保护课程设计 2 继电器调试与二次配线实习
11/13/2023
4
三、学习本课程的基本要求
1、学会抓重点，领会问题的真谛；
21
§4 继电保护的基本组成
11/13/2023
22
§5 继电保护的工作原理
测量部分测量被保护组件运行参数，并 与整定值相比较，以判断被保护组件是份 发生故障。如果运行参数达到或超过（或 低于）整定值，测量部分向逻辑部分发信 号，并起动保护装置。逻辑部分接受测量 部分的信号后，按照规定的逻辑条件，判 断保护装置是否动作于跳闸或动作于发信 号，执行部分根据逻辑部分送来的信号而 动作。
2
一、本课程在本专业中的地位及教学目标
本课程是本专业的一门主要专业课，通 过本课程的学习，能够使大家掌握电力系 统继电保护装置工作原理、配置原则，常 用继电器的试验方法；培养继电保护装置 整定计算和识读继电保护装置原理图、展 开图的技能，为毕业后从事电力系统继电 保护的运行、安装、调试检修及设计工作 打下基础。
继电保护培训课件(PPT74页)
护。随着电子技术、计算机技术、通信技术的
飞速发展，人工智能技术如人工神经网络、遗
传算法、进化规模、模糊逻辑等相继在继电保
护领域的研究应用。
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微机保护装置的优点：
l a. 具有存储记忆功能 l b. 具备自检功能 l c. 同一硬件实现不同的保护原理。（简
化） l 具备辅助功能：故障录波、故障测距、
继电保护培训课件 (PPT74页)
2020/12/13
继电保护培训课件(PPT74页)
培训内容
l 继电保护概述 l 继电保护装置检验 l 电流互感器检验 l 常用继电保护保护及自动装置介绍 l 攀钢35KV及以下供电系统中各类保护
（电磁继电器与数字综合保护单元）定 值单内容详解。 l 常用短路计算方法
作性能校验； l g）各开关量输入回路工作性能的检验； l h）各输出回路工作性能的校验； l i）保护装置的整组试验及整组动作时间的测定； l j）纵联保护通道检验； l k）操作箱检验； l l）检验至后台监控系统保护动作信号正确。
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（2）微机型继电保护装置的全部检验内容
号正确。
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以下只针对晶体管型、集成电路型继电保护装置：
l k）保护所用逆变电源及逆变回路工作正 确性及可靠性的校验；
l l）检查设计及制造厂提出的抗干扰措施 的实施情况；
l m）检验回路中各规定测试点的工作参数； l n）各开关量输入回路工作性能的检验。
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2）微机型继电保护装置的检验内容
l （1）微机型继电保护装置的部分检验内 容：
l a）继电器外观检查； l b）二次回路绝缘检查； l c）保护所用逆变电源及逆变回路工作正
(完整版)电力系统继电保护(张保会)资料.ppt 530页
承担输电任务
U
N
电
网
110kV电网：中多性电点源直环接网接地运行方式 主 保 护 由 纵 联 保 护 承 担 能 够 快 速 切 除 线 路 上 任 一 点 故 障
主要承担供、配电任务
U N
110kV
电
网
正采常用时双
电 单
源 侧
互 电
I (3) k
Zs
E Z1lk
I (2) k
3 E前 提：Z1Z2
2 Zs Z1lk
62
63
2.1.3 电流速断保护
• 对于仅反应于电流幅值增大而瞬时动作电 流保护，称为电流速断保护。它是三段式 电流保护的第一段
64
1电流速断保护动作电流的整的整定
II set.2
I k . B. max
电力系统继电保护
前言
• 电力系统组成：发、输、配、用 • 电能的特点： • 一次设备：
发出、传送、分配和使用电能的设备。 发电机、变压器、母线、输电线路、电容 器、电动机等属于一次设备 • 二次设备：对一次设备的运行状态进行监 视、测量、控制和保护的设备。
（+管理）
2
3
• 1.1.1 正常工作状态
2.1.4限时电流速断保护
定义： 是带时限动作的保护，用来切除本线路上速断保 护范围之外的故障，且作为速断保护的后备保 护。
要求： ① 任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵
敏性； ② 在满足要求①的前提下，可以带一定时间延时，
但力求动作时限最小； ③ 在下级线路发生短路时，保证下级保护优先切
除故障，满足选择性要求。
电力系统继电保护-PPT课件
继电保护与重合闸的配合关系
对单相自动重合闸的评价
优点： 绝大多数故障情况下保证对用户的连续供电
提高了双侧电源系统并列运行的稳定性
缺点： 按相操作的断路器 选相元件 非全相运行时退出其他保护，防止误动作
其他特殊问题 1.非全相运行对保护的影响。采用单相重合闸后，要求在单相 接地短路时至跳开故障相的断路器，这样在重合闸期间的断电时 间内出现了只有两项运行的非全相不对称运行状态，从而在线 路中出现负序以及零序的电压、电流分量，这就可能引起本线 路某些保护以及系统中的其他保护误动作。 对于可能误动的保护，应在单相重合闸动作是予以闭锁，或在 保护的动作之上躲开非全相运行或动作时限大于单相重合闸间 歇时间。 2.重合过电压问题。当线路发生单相接地而采用三相重合闸时， 会产生相当严重的重合过电压。这是由于三相跳闸时，在非故 障相上保留有残余电压，且该电压在较短的重合闸间隙断电时 间内
3.应考虑非全相运行对继电保护的影响，还需要考虑非全相运行 对通信系统和铁道号志系统的影响。
故障选相元件 为实现单相重合闸，首先就必须有故障相选择元件。对选相 元件的基本要求是： 首先应保证选择性，即选相元件与继电保护相配合只跳开发 生故障的一相，而接于另外两相上的选相元件不应动作；其次， 在故障相末端发生单相接地短路时，接于该相上的选相元件应 保证有足够的灵敏性。 根据网络接线和运行特点，满足以上要求的常用选相元件有 以下几种：电流选相元件、低电压选相元件、阻抗选相元件。
单相自动重合闸的动作过程 单相接地短路→跳故障单相→重合单相 瞬时性故障→重合成功 永久性故障→跳三相
单相自动重合闸的特点
与三相重合闸所带来的新问题主要表现在以下几个方面。
1.需要设置故障选相元件，应该指出有些保护装置本身就具有选 相功能
电力系统继电保护全套课件-PPT精品文档
力争相邻元件的保护装置起后备保护的作用。 二、速动性
故障切除时间等于保护装置和断路器动作时间的总和
三、可靠性 安全性 (不误动) 、信赖性 (不拒动)
四、灵敏性
是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力
1.4
继电保护发展简史
区域电网：供电电压在220kV及以上的电网 （全国电网 山东电网）
地方电网：供电电压小于等于110kV的电网 电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所。 我国电网形势：西电东送、南北互供、全国联网。 3、 6、 10 、 35 、66、 110 、 220 、 330 、 一次设备 500kV 二次设备
高压断路器 电流互感器 电压互感器
从发电厂到用户的送电过程示意图
第一章 绪论 我国除台湾外已经形成东北、华北、 西北、华东（含福建）、华中（含 川渝）和南方等6个跨省区电网和 山东、海南、新疆、西藏4个独立 省网。除西北电网以330kV为主网 架外，其他跨省电网和山东电网都 已建成500kV主网架。香港、澳门 电网分别以400 kV和110kV和广东 电网从而和南方电网相联；华中和 华东电网通过葛上直流输电工程已 实现了互联；东北和华北、华北和 华中电网通过交流500 kV实现了互 联；华中和南方电网通过三广直流 山东电网是一个以省域为界的纯火电电网， 输电工程实现了互联；全国联网的 现已覆盖了全省的 17个市。已成为以 局面正在快速推进中， 2019年前后 300MW 和600MW级发电机组为主力机型、 可基本实现除新疆、西藏、台湾以 500kV和220kV为主网架，发、输、配电网 外的全国联网。 协调发展的超高压、大容量、高参数、高自 动化的大型现代化电网。
第一章 绪论
课程的性质和任务： 本课程是电气工程与自动化专业的专业任选课，通过本 课程的学习，认识到电力系统继电保护在保证电力系统的 安全稳定运行中所起的重要作用；掌握电力系统继电保护 的基本原理、基本概念、构成及运行分析方法，为今后 从事本专业范围内相关领域工作奠定基础。 课程要求：
故障切除时间等于保护装置和断路器动作时间的总和
三、可靠性 安全性 (不误动) 、信赖性 (不拒动)
四、灵敏性
是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力
1.4
继电保护发展简史
区域电网：供电电压在220kV及以上的电网 （全国电网 山东电网）
地方电网：供电电压小于等于110kV的电网 电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所。 我国电网形势：西电东送、南北互供、全国联网。 3、 6、 10 、 35 、66、 110 、 220 、 330 、 一次设备 500kV 二次设备
高压断路器 电流互感器 电压互感器
从发电厂到用户的送电过程示意图
第一章 绪论 我国除台湾外已经形成东北、华北、 西北、华东（含福建）、华中（含 川渝）和南方等6个跨省区电网和 山东、海南、新疆、西藏4个独立 省网。除西北电网以330kV为主网 架外，其他跨省电网和山东电网都 已建成500kV主网架。香港、澳门 电网分别以400 kV和110kV和广东 电网从而和南方电网相联；华中和 华东电网通过葛上直流输电工程已 实现了互联；东北和华北、华北和 华中电网通过交流500 kV实现了互 联；华中和南方电网通过三广直流 山东电网是一个以省域为界的纯火电电网， 输电工程实现了互联；全国联网的 现已覆盖了全省的 17个市。已成为以 局面正在快速推进中， 2019年前后 300MW 和600MW级发电机组为主力机型、 可基本实现除新疆、西藏、台湾以 500kV和220kV为主网架，发、输、配电网 外的全国联网。 协调发展的超高压、大容量、高参数、高自 动化的大型现代化电网。
第一章 绪论
课程的性质和任务： 本课程是电气工程与自动化专业的专业任选课，通过本 课程的学习，认识到电力系统继电保护在保证电力系统的 安全稳定运行中所起的重要作用；掌握电力系统继电保护 的基本原理、基本概念、构成及运行分析方法，为今后 从事本专业范围内相关领域工作奠定基础。 课程要求：
电力系统继电保护PPT课件(张保会)PPT课件
（二）限时电流速断保护的整定计算
150
（二）限时电流速断保护的整定计算
151
（二）限时电流速断保护的整定计算
152
153
5、对方向性电流保护的评价
154
155
①直接接地： 110kV及以上电网 ②不接地： 3~6kV 单相接地电流<30A 35～60kV 单相接地电流<10A ③非直接接地： 其他情况
记忆时间： 对于LG-11型，当模拟保护出口处短路在灵敏角 下，突然增加额定电流至10倍额定电流，电压自 100V同时突然降到0的情况下，继电器应可靠动 作，其极化继电器动作保持时间不小于50ms
131
132
133
134
..
.
IA (Ir )
.. UBC(Ur)
IC
.
IB
135
按相启动
注意电流 线圈和电 压线圈的
极性
136
137
138
.
UB
.
.
EB EC
.
.
1 2
(
E
B
EC
)
139
140
• 分析正方向远方两相短路
141
142
143
144
145
I I I set.1
I set.2
I
I （带方向）
set.2
146
助增电源 助增电流
外汲电流
147
148
（二）限时电流速断保护的整定计算
149
小结
1. 限时电流速断保护的保护范围大于本线 路全长；
2. 依靠动作电流值和动作时间共同保证其 选择性；
3. 与第Ⅰ段共同构成被保护线路的主保护， 兼作第Ⅰ段的后备保护。
《电力系统继电保护原理》全套PPT课件
运行参数：I、U、Z∠φ 反应 I↑→过电流保护 反应 U↓→低电压保护 反应 Z↓→低阻抗保护(距离保护)
二、反应电气元件内部故障与外部故障（及正常运行）时两端 所测电流相位和功率方向的差别而构成的原理（双端测量原 理，也称差动式原理）
以A-B线路为例：
规定电流正方向：保护处母线→被保护线路
规定电压正方向：母线高于中性点
的继电器(保护)，Kh>1 2、集成电路型过电流继电器（晶体管型：略）
3ms延时：防止干扰信号引起的误动(干扰持续时间一般<1ms) 12ms展宽：使输出动作信号展成连续高电平。
二、电流速断保护（电流I段）
电流速断保护：瞬时动作的电流保护。
1、整定计算原则
(1) 短路特性分析：
三相短路时d(3),流过保护安装处的短路电流：
对于过量保护,灵敏系数：
应保护的范围内发生金 属性短路时的故障参数 计算值
Klm
保护装置的动作参数
（电流保护的故障参数计算值：系统最小运行方式下被保护线
路末端发生两相短路时，流过本保护的最小短路电流）
对保护1的电流II段：Klm=
I (2) d .B. m in I II dz..1
要求：Klm 1.3～1.5
d3点短路：6动作：有选择性； 5动作：无选择性 如果6拒动，5再动作：有选择性(5作为6的远后备保护)
d1点短路：1、2动作：有选择性； 3、4动作：无选择性 后备保护（本元件主保护拒动时）：
(1)由前一级保护作为后备叫远后备. (2)由本元件的另一套保护作为后备叫近后备.
二、速动性：故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户 在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽 量地快速切除故障。 (快速保护:几个工频周期，微机保护：30ms以下)
二、反应电气元件内部故障与外部故障（及正常运行）时两端 所测电流相位和功率方向的差别而构成的原理（双端测量原 理，也称差动式原理）
以A-B线路为例：
规定电流正方向：保护处母线→被保护线路
规定电压正方向：母线高于中性点
的继电器(保护)，Kh>1 2、集成电路型过电流继电器（晶体管型：略）
3ms延时：防止干扰信号引起的误动(干扰持续时间一般<1ms) 12ms展宽：使输出动作信号展成连续高电平。
二、电流速断保护（电流I段）
电流速断保护：瞬时动作的电流保护。
1、整定计算原则
(1) 短路特性分析：
三相短路时d(3),流过保护安装处的短路电流：
对于过量保护,灵敏系数：
应保护的范围内发生金 属性短路时的故障参数 计算值
Klm
保护装置的动作参数
（电流保护的故障参数计算值：系统最小运行方式下被保护线
路末端发生两相短路时，流过本保护的最小短路电流）
对保护1的电流II段：Klm=
I (2) d .B. m in I II dz..1
要求：Klm 1.3～1.5
d3点短路：6动作：有选择性； 5动作：无选择性 如果6拒动，5再动作：有选择性(5作为6的远后备保护)
d1点短路：1、2动作：有选择性； 3、4动作：无选择性 后备保护（本元件主保护拒动时）：
(1)由前一级保护作为后备叫远后备. (2)由本元件的另一套保护作为后备叫近后备.
二、速动性：故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户 在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽 量地快速切除故障。 (快速保护:几个工频周期，微机保护：30ms以下)
电力系统继电保护PPT课件
第十三章 电力系统继电保护
13.1 继电保护的基本原理 13.2 输电线路的继电保护 13.3 电力变压器的继电保护
13.2 输电线路的继电保护
继电保护研究方面
线路保护 元件保护
输电保护
电流保护 距离保护 纵联原理的保护
纵联差动保护 高频保护 微波保护
一、相间短路的电流保护
（一）电磁型电流继电器 1. 组成
2.两种接线方式 （1）完全接线方式： 三相星形接线
用于发动机、变压器母线及 110kV以上线路保护
（2）不完全接线方式：
两相星形接线
用于35kV及以下线路保护
图
（五）电流保护的接线方式
中性点非有效接地电网中发生两相接地,采用二相 星型接线可保证有2/3的机会只切除一个故障点
（五）电流保护的接线方式
最大运行方式 最小运行方式 x1.2
瞬时电流速断保护不能保护线路全长，且 保护范围受系统运行方式和故障类型的影 响
2)灵敏度 可用其最小保护范围来衡量
1 lmin(%)XAB(
3 E
2
II OP1
XSmax)
I (2) f
3. E 2 XS Xf
3)动作时限
tI 0(s)
优缺点 优点：简单、快速、可靠 缺点：保护范围直接受运行方式影响
路末端两相金属性短路时的短 路电流
22
限时电流速断的单相原理接线
与电流速断不同 之处：用时间继 电器KT代替了 中间继电器KM
KT
限时电流速断的单相原理接线
（四）定时限过电流保护 电流 III 段保护
主保护
电流I段保护 电流II段保护
瞬时电流速断和限时电流速 断联合工作，构成了线路的 主保护，可保证全线路范围 内的故障都能在0.5s内予以
13.1 继电保护的基本原理 13.2 输电线路的继电保护 13.3 电力变压器的继电保护
13.2 输电线路的继电保护
继电保护研究方面
线路保护 元件保护
输电保护
电流保护 距离保护 纵联原理的保护
纵联差动保护 高频保护 微波保护
一、相间短路的电流保护
（一）电磁型电流继电器 1. 组成
2.两种接线方式 （1）完全接线方式： 三相星形接线
用于发动机、变压器母线及 110kV以上线路保护
（2）不完全接线方式：
两相星形接线
用于35kV及以下线路保护
图
（五）电流保护的接线方式
中性点非有效接地电网中发生两相接地,采用二相 星型接线可保证有2/3的机会只切除一个故障点
（五）电流保护的接线方式
最大运行方式 最小运行方式 x1.2
瞬时电流速断保护不能保护线路全长，且 保护范围受系统运行方式和故障类型的影 响
2)灵敏度 可用其最小保护范围来衡量
1 lmin(%)XAB(
3 E
2
II OP1
XSmax)
I (2) f
3. E 2 XS Xf
3)动作时限
tI 0(s)
优缺点 优点：简单、快速、可靠 缺点：保护范围直接受运行方式影响
路末端两相金属性短路时的短 路电流
22
限时电流速断的单相原理接线
与电流速断不同 之处：用时间继 电器KT代替了 中间继电器KM
KT
限时电流速断的单相原理接线
（四）定时限过电流保护 电流 III 段保护
主保护
电流I段保护 电流II段保护
瞬时电流速断和限时电流速 断联合工作，构成了线路的 主保护，可保证全线路范围 内的故障都能在0.5s内予以
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D – 距离（阻抗）
阶梯时间距离保护（三段，或者四段） 允许式欠范围(PUP) 允许式超范围(POP) 解除闭锁式超范围(UOP) 闭锁式超范围(BOP) 振荡闭锁 相位比较式 方向比较式
E – 其他
欠压、失压、过压 低频、高频 元件特殊保护（如变压器瓦斯） 自动重合闸 回路监视
阶梯时间保护（开式保护区）
谢谢！
电压互感器
电磁式和电容分压式. 母线电Hale Waihona Puke 互感器为各元件共用. 电压切换及并列
辅助电源
断路器跳合闸 保护测控装置和辅助继电器 信号系统
辅助电源
中低压系统可采用交流电源. 直流系统比交流系统可靠，应用更广泛. 各保护系统间独立熔断器或者空开（MCB）供电. 重要变电站双组蓄电池. 现代保护要求辅助电源不能有中断. 跳合闸时需输出很大的冲击电流.
简单的开式保护区保护，三段过流、距离、零序等。 后备保护一般和主保护集中到一起，只能实现远后备. 误动或者拒动造成的影响及损害较小.
输电系统
要求保护达到较高甚至最高的技术性能，全线速动，正确选相 ，较高的可靠性及安全性。
误动或者拒动都会产生巨大的损失。 全线速动保护，单元保护 双重化设计平衡达到较高的可靠性及安全性 单相跳闸及综合重合闸 近后备+断路器失灵
开式保护区域，原理上无确定的保护区域边界 ，定值和运行方式决定保护区域的大小。
必须通过延时配合才能实现选择性 定时限多段式保护 反时限
2. 单元保护（闭式保护区）
原理上有明确边界的保护区域，可以实现全区域无延时动作。Unit Protection或者Restricted Protection
电流、电压互感器
保护系统的重要组成部分，需严格确定变比、 准确等级、饱和特性。
电流互感器
二次额定电流有1A 和 5A两种规格. 故障电流情况下不能饱和.
电流互感器
等级:
英标British Standards: 10P, 5P, X 国际标准IEC: 5P, 10P, PX, SP, TPX, TPY, TPZ 美标American: C, T.
辅助电源
IEC 推荐的直流电源要求(IEC 255-6):
保护装置正常工作电压:80 ～110%额定电压 交流纹波:<10% 额定电压 额定电压:12, 24, 48, 60, 110, 125, 220, 250, 440
LIST OF DEVICE NUMBERS
2 Time delay starting or closing relay. 3 Checking or interlocking relay 21 Distance relay 25 Synchronizing or synchronism check relay 27 Under voltage relay 30 Annunciator relay 32 Directional power relay
电力系统 继电保护
2014.4.9
短路故障的危害
短路电流的巨大能量会造成: 故障设备及附近设备起火燃烧, 故障电流流过时巨大的电动力造成设备机械损害，
特别是变压器和发电机等设备的绕组.
任何微小的故障如不能及时切除，都可能造成相联系的 其他设备故障，造成故障扩大化。
继电保护系统设计要点
需提供保护的故障及异常运行状态 需要的测量量 保护原理类型 快速性speed 选择性Fault position discrimination 可靠性Dependability / reliability 安全性Security / stability 保护区的重叠Overlap of protections 故障选相Phase discrimination / selectivity CT、PT变比CT’s and VT’s ratio required 辅助电源Auxiliary supplies 后备保护Back-up protection 成本Cost 双重化保护Duplication of protection
只切除故障设备，确保其他设备的安全可靠运 行，影响最小化。
可靠性Dependability / reliability
保护区域内有故障必须动作，防拒动能力。 提升措施:
后备保护 双重化保护
安全性Security / Stability
保护区内无故障必须不动作，特别是在系统受到扰动 的情况下:
relay 51 A.c. time over current relay
LIST OF DEVICE NUMBERS
52 A.c. circuit breaker 52a Circuit breaker auxiliary switch—normally
open 52b Circuit breaker auxiliary switch—normally
快速性Speed
快速动作Fast operation : 按照损害和危险的 最低承受能力确定
全区速动Very fast operation: 延时跳闸造成 的损害巨大，系统稳定要求。
差动保护 带数据交换的差动保护（光纤差动） 带信号交换的距离保护 带信号交换的方向保护
选择性Fault position discrimination
closed 55 Power factor relay 56 Field_application relay
LIST OF DEVICE NUMBERS
59 Over voltage relay 60 Voltage or current balance relay 64 Earth fault protective relay 67 A.c. directional over current relay 68 Blocking relay 74 Alarm relay
保护类型
A – 熔断器 B – 过电流和零序过流OC&EF C – 差动 D – 距离 E – 其他
B – 过流和零序过流
应用最广泛
中低压系统作为主保护
高压系统作为后备及辅 助保护
C – 差动
线路, 母线, 变压器, 发 电机，电动机
主保护，全保护区速动
D – 距离（阻抗）
输电线路，配电线路，大型的变压器及发电机组，可 以通过两端的信号交换（通讯），实现全线速动。
LIST OF DEVICE NUMBERS
76 D.c. over current relay 78 Phase angle measuring or out-of-step
protective relay 79 A.c. reclosing relay 81 Frequency relay 83 Automatic selective control or transfer
relay
LIST OF DEVICE NUMBERS
85 Carrier or pilot wire receive relay 86 Locking-out relay 87 Differential protective relay 94 auxiliary tripping relay
负荷切换 过负荷 区外故障 系统震荡
保护区域重合
尽可能减少甚至杜绝保护死区或盲区 CT绕组的使用
保护区域
理想情况下保护区域的重叠应保证无死区或者盲区存在，如下图：.
保护区域
实际应用：
保护区域重叠
选相Phase discrimination / selectivity
高压 HV 或超高压 EHV输电线路, 正确区分故障的相别 单相或者综合重合闸
通过比较设定保护区域边界上的电气量来实现. 间接比较，纵联信号交换：高频距离、高频方向。 直接比较：差动，光纤差动，零序差动（REF）.
技术性能要素
快速性Speed 选择性Fault position discrimination 可靠性Dependability/Reliability 安全性Security/Stability 保护区重叠Overlap of protections 选相Phase discrimination/Selectivity
动作时间更长。 远后备 近后备
断路器失灵保护
主保护动作&&故障电流仍存在超过一定延时100ms. 动作后切除相关母线（段）上所有断路器. 动作速度最快的后备保护.
配电系统Distribution systems
数量巨大的开关柜、配电变及配电线路. 对保护的技术性能要求相对较低，特别是速度要求，
LIST OF DEVICE NUMBERS
37 Undercurrent or under power relay 40 Field failure relay 46 Reverse phase or phase balance current
relay 49 Machine or transformer thermal relay 50 Instantaneous over current or rate-of-rise
灵敏性
灵敏性是量化指标，最小故障值和定值之间的 比值。
手段而不是目标，选择性、快速性、可靠性、 安全性都相关
灵敏度与时间同时配合才能保证选择性 高灵敏性意味着速度提高 高灵敏性也意味着安全性降低和可靠性上升
主保护和后备保护
在可允许的短时间内切除全区域内故障的保护. 主保护拒动时仍能可靠动作的保护，原理上更简单，