继电保护装置运行与调试项目一 继电保护基本知识

任务一 继电保护的任务和作用
【知识链接】
2.反应电气元件的不正常运行状态，并根据不正常运行的类型 和电气元件的维护条件，发出信号， 由运行人员进行处理或自动进行调整。 3.继电保护装置还可以和电力系统中其他自动装置配合，在条 件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电
，从而提高电力系统运行的可靠性。
任务二
【知识链接】
一、继电保护的原理
继电保护的原理与分类
继电保护的基本原理是利用被保护线路或设备故障前后某些 突变的物理量为信息量，当其测量值达到一定数值（即整定值 ）时，启动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。 继电保护装置相当于一种在线开环的自动控制装置，根据控
制过程信号性质的不同，分为模拟型和数字型两类
方式，短路电流最小的就是最小运行方式
任务三
【知识链接】
3.灵敏性
继电保护装置的基本要求
灵敏性是用灵敏系数来表示，所谓灵敏系数是指故障时保护 装置测量的故障量与给定的装置启动值之比，它是校验继电 保护灵敏性的具体指标。在保护装置中，灵敏系数应根据实 际最不利的运行方式、故障类型及短路点位置进行校验计算
项目一
继电保护的基本知识
内容
任务一 继电保护的任务和作用
任务二 继电保护的原理与分类
任务三 继电保护装置的基本要求
任务一 继电保护的任务和作用
【任务描述】
• 分析电力系统的运行状态，能准确说出继电保护的任务 和作用。
任务一 继电保护的任务和作用
【知识链接】
一、电力系统的运行状态
电力系统的运行状态分为正常运行、不正常运行、故障3种运
1.简述电力系统的的运行状态有哪几种？ 2.简述电力继电保护的作用？ 3.简述继电保护的任务？ 4.简述继电保护的基本要求？
任务一 继电保护的任务和作用
【知识拓展】
• 网络搜索市场上继电保护装置的生产厂家，并在下次课分 组展示。
任务二 继电保护的原理与分类
【任务描述】
分析继电保护的原理，能说出实训室所具备的保护类型。
继电保护的原理与分类
（五）按保护装置所起的作用分类
按保护装置设置的作用各不相同可分为主保护、后备保护、辅 助保护等。 1.主保护：满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选 择地切除被保护设备和线路故障的保护。 2.后备保护：主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。后 备保护又分为远后备保护和近后备保护两种。
任务三
【知识链接】
继电保护装置的基本要求
速动性是指保护装置应以最短的时间切除短路故障。提高速 动性主要有以下优点： (1)能够提高电力系统中发电机并联运行的稳定性； (2)可以降低短路电流对电气设备损害的程度； (3)可以防止故障扩大，提高自动重合闸动作的成功率。 继电保护装置切除故障的时间为：t=tOP+tQF=保护动作时间+断 路器动作时间。
任务一 继电保护的任务和作用
【任务实施】
1. 学生接受任务，根据给出的相关知识通过学习以及查阅相关 的资料，自行完成任务的内容。 2. 各小组成员之间、各小组之间互相检查，发现问题，提出意 见。 3. 老师检查各小组及个人完成的任务，提出问题，给出成绩。
任务一 继电保护的任务和作用
【课堂训练与测评】
任务二
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继电保护的原理与分类
对于常规的模拟继电保护装置，一般包括测量部分、逻辑部分 和执行部分。 1.测量部分：测量被保护对象的有关物理量，并与已给定的整定
值进行比较，以判断是否发生故障或不正常运行状态，并根据比
较的结果输出逻辑信号，从而判断保护装置是否应该启动。
2.逻辑部分：根据测量部分的输出结果，进行一系列的逻辑判断
正常运行时，线路中通过负荷电流，电流较小
，电流互感器二次侧电流也较小，保护装置保
持不动作状态。一旦线路发生短路故障，线路 中的短路电流迅速增加，此时通过电流互感器 二次侧流入继电器的电流随之增大，即继电器 线圈的电流增大，产生的电磁力也随之增大， 较大的电磁力吸动继电器的衔铁动作并使继电 器的常开接点闭合，断路器的跳闸线圈受电，
。对于过值保护和欠值保护，其灵敏系数的计算方法不同。
任务三
【知识链接】
继电保护装置的基本要求
任务三
【知识链接】
继电保护装置的基本要求
任务三
【知识链接】
4.可靠性
继电保护装置的基本要求
保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生 了它应该动作的故障时,它不应该拒绝动作，而在任何其他该 保护不应该动作的情况下，则不应该误动作。 可靠性是对继电保护的最根本要求。
任务三
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继电保护装置的基本要求
继电保护的基本要求 动作于跳闸的继电保护装置，在技术上一般应满足四个基本 要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。 1.选择性：选择性是指当电力系统发生故障时，保护装置动 作仅将故障设备切除，当故障设备或线路本身的保护或断路
器拒动时，才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保
任务一 继电保护的任务和作用
【知识链接】
总之，针对各种故障与不正常运行状态，电力系统继电保护就 是能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并 动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。即当电力线发
生故障时继电保护应可靠而迅速地动作，当电力系统处于不正
常运行状态时，应发出相应的报警信号。
任务一 继电保护的任务和作用
任务三
【任务实施】
继电保护装置的基本要求
1.学生接受任务，根据给出的相关知识通过学习以及查阅相 关的资料，学生自行完成任务的内容。
2.各小组成员之间、各小组之间互相检查，发现问题，提出
意见。 3.老师检查各小组及个人完成的任务，提出问题，给出成绩 。
任务三
继电保护装置的基本要求
【课堂训练与测评】
7拒动或7DL拒动，保护5动作跳开断路器5DL则满足选择性要
求；若保护7和7DL正确动作于跳闸，保护5动作跳开断路器 5DL，则越级跳闸为非选择性。
任务三
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2.速动性
继电保护装置的基本要求
快速地切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性，减少 用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的 损坏程度，因此，在发生故障时，应力求保护装置能迅速动 作切除故障。
任务一 继电保护的任务和作用
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3.电力系统的故障运行状态：是指系统或者其中一部分的正常工 作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量降低到设备不能 正常工作甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。主要有短路和
断相故障，其中最危险的故障就是各种形式的短路故障。
短路故障是指不同电位导电部分之间的不正常短接或者带点部
目前最快的继电保护装置的动作时间为5ms。
任务三
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3.灵敏性
继电保护装置的基本要求
继电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生故障或不正 常运行的反应能力。 最大运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最小的短路 阻抗值，发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。
运行方式就是看短路电流的，短路电流最大的就是最大运行
护切除故障。故选择性的目的是保证系统中无故障设备仍能 继续运行，使停电范围尽量缩小。
任务三
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选择性举例分析：
继电保护装置的基本要求
当d1短路时，保护1、2动作跳开断路器1DL、2DL为有选择性 。当d2短路时，保护5、6动作跳开5DL、6DL为有选择性。当 d3短路时，保护7、8动作跳开7DL、8DL为有选择性，若保护
行状态。 1.电力系统正常运行状态：是指电力系统的电压、波形、频率 等各项都在标准要求的范围内，电气参数、电能质量符合规定 要求，电力系统结构有较高的可靠性和经济性的运行状态。
任务一 继电保护的任务和作用
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2.电力系统中的不正常运行状态：是指电力系统中的电气元件 的正常工作遭到破坏，但没有发生故障的运行状态，如：过负 荷、频率降低、过电压、电力系统振荡等。
任务二
继电保护的原理与分类
【课堂训练与测评】
1.简述继电保护的原理？ 2.画出继电保护装置的原理框图？ 3. 简述继电保护的类型？ 4.画出电流保护原理示意图？
任务二
【知识拓展】
继电保护的原理与分类
根据保护反映的物理量不同写出实训室变电所有哪些保护？
任务三
【任务描述】
继电保护装置的基本要求
准确描述继电保护的基本要求，确定图1-3-1中在d1、d2、d3 不同的短路点短路时相应的跳闸开关。
理论知识对系统故障情况和保护装置动作行为进行分析，还需对
继电保护装置进行实验室试验、数字仿真分析、在电力系统动态 模利上试验、现场人工故障试验以及在现场条件下的试运行。
任务一 继电保护的任务和作用
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继电保护的工作稍有差错，就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来不可估量的损失。
1.分组背诵继电保护的四个基本要求。 2.默写继电保护的速动性的含义和优点。 3.叙述继电保护可靠性的含义。 4.举例说明保护先择性的含义。
3.辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后
备保护退出运行而增设的简单保护。
任务二
【任务实施】
继电保护的原理与分类
1.学生接受任务，根据给出的相关知识通过学习以及查阅相关 的资料，学生自行完成任务的内容。 2.各小组成员之间、各小组之间互相检查，发现问题，提出意 见，进行自评与互评。 3.老师检查各小组及个人完成的任务，评价总结。
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四、继电保护工作的特点 继电保护在电力系统中的作用及其对电力系统安全连续供电的 重要性，要求继电保护具有一定的性能和特点，因而对继电保 护工作者也应提出相应的要求。继电保护的主要特点： 1.电力系统是由很多复杂的一次主设备和二次保护、控制、调
节、信号等辅助设备组成的一个有机整体。
任务一 继电保护的任务和作用
继电保护的原理与分类
（三）按保护装置组成的元件类型分类 按保护装置组成的元件类型分类可分为电磁型、集成电路型、 微机型保护等。 （四）按保护装置所反映故障类型分类 按保护装置所反映的故障类型分类可分为相间短路保护、接地
故障保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及
过励磁保护等。
任务二
【知识链接】
跳闸线圈中的铁心被吸入线圈并撞开锁扣机构
，断路器在跳闸弹簧的弹力作用下迅速跳闸， 从而将故障从电力系统中切除。
任务二
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二、继电保பைடு நூலகம்的类型
继电保护的原理与分类
（一）按保护装置反映的物理量分类 保护装置检测电力系统的物理量各不相同，根据保护装置所反 映的物理量可分为：电流保护、电压保护、阻抗保护、零序保 护、电流方向保护、差动保护、瓦斯保护等。
分与大地之间短接，通常分为三相短路
障、两相短路故障、单相接地故障，单相接中性点短路、两相 接地短路和两相短路接地故障6种形式。
任务一 继电保护的任务和作用
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短路故障的六种基本形式
任务一 继电保护的任务和作用
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二、继电保护的任务 继电保护的任务主要有以下三点 1.当电力系统发生故障时，自动，迅速，有选择性地将故障元 件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其 他无故障元件迅速恢复正常运行。
任务二
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继电保护的原理与分类
保护装置反映的物理量又分为两种： 1.反映电气量 2.反映非电气量 （二）按保护装置的保护对象分类 按不同的被保护对象设计相应的成套保护装置，独立安装运行 ，以便于设备的操作、检修维护等，如：发电机保护、输电线 路保护、变压器保护、母线保护等。
任务二
【知识链接】
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2.电力系统继电保护是一门综合性的学科，它奠基于理论电工、 电机学和电力系统分析等基础理论，还与电子技术、通信技术、 计算机技术和信息科学等新理论、新技术有着密切的关系。 3.继电保护是一门理论和实践并重的学科。为掌握继电保护装置 的性能及其在电力系统故障时的动作行为，既需运用所学课程的
，确定是否输出动作信号给执行部分。
任务二
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继电保护的原理与分类
3.执行部分：执行部分依据前面环节判断得出的结果，作出相 应的处理措施。如：故障时，保护动作于跳闸；异常时，保护 动作于发信号；正常运行时，不动作等。 继电保护的原理方框图如下:
任务二
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继电保护的原理与分类
举例：电流保护原理及示意图
任务一 继电保护的任务和作用
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三、继电保护的作用主要有两点： 1.自动迅速地监测到各类故障，有选择性地借助断路器将故障 元件从电力系统中切除，使故障 元件免于继续遭到破坏，其他非故障电气元件迅速恢复正常运 行。
2.反映电气元件的不正常运行状态，发出不同的报警信号，以
便值班人员及时作出相应的处理。