电力系统继电保护原理PPT讲义

(3)执行部分 根据逻辑元件传送的信号，完成相应的操作。 如：跳闸、发信号等。
1.3对继电保护的基本要求 1.3 对继电保护的基本要求
动作于跳闸的继电保护在技术上应满足四个基 本要求： 选择性 快速性 灵敏性 可靠性
1.3对继电保护的基本要求 1.3 对继电保护的基本要求 1.选择性 1. 选择性
主保护 主保护+ +后备保护 指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障， 当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时， 才 允许由相邻设备或线路的保护或断路器失灵保护切 除故障。 后备保护 主保护： 是指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。 后备保护： 后备保护指主保护或断路器拒动时用以切除故障 的保护，分为近后备、远后备两种方式。
1.3对继电保护的基本要求 1.3 对继电保护的基本要求 1.选择性 1. 选择性
1 2 5 3 4 6 7 8
1.3对继电保护的基本要求 1.3 对继电保护的基本要求 1.选择性 1. 选择性
停电
QF5拒动
1 2 5 3 4 6 7 8
断路器失灵保护动作 有选择性
有选择性 无选择性 导致该线路退出运行
1.3对继电保护的基本要求 1.3 对继电保护的基本要求 1.选择性 1. 选择性
电力系统的任一处都要处于保护范围覆盖之下， 没有安装保护的电力元件不允许接入电力系统工作。 每套保护都有预先严格划定的保护范围。 一般借助断路器实现保护范围的划分。
1.3对继电保护的基本要求 1.3 对继电保护的基本要求 1.选择性 1. 选择性
指对于其保护范围内发生的故障或不正常运行 状态的反应能力。 要求：在规定保护区内故障时，不论系统运行 方式、短路点的位置、短路的类型如何，以及短路 点是否有过渡电阻，都能灵敏地正确地反应出来。 应按照最不利的情况来检验保护灵敏性。 通常，用灵敏系数(Ksen)来衡量灵敏性。 一般要求在1.2～2之间
一、电流速断保护(I 一、电流速断保护 (I段 段)
Im
3 电网的电流保护
1.动作条件 1. 动作条件 电流速断保护是仅反应电流增大而瞬时动作的 保护。 动作条件为：
I m I set1 t1 I I t1I tset1 (tset1 0 s)
3.1单侧电源网络相间短路电流保护 3.1 单侧电源网络相间短路电流保护
7.对于反应故障参数上升而动作的过量继电保护装 置，灵敏度计算为（ ）。 A. 保护范围末发生金属性短路时故障参数最小计 算值除以保护装置的动作参数 B. 保护范围末发生金属性短路时故障参数最大计 算值除以保护装置的动作参数 C. 保护装置的动作参数除以保护范围末发生金属 性短路时故障参数最小值 D. 保护装置的动作参数除以保护范围末发生金属 性短路时故障参数最大值
1.3对继电保护的基本要求 1.3 对继电保护的基本要求 2.快速性 2. 快速性
故障切除时间：
t = tpr + tQF
tp pr:保护动作时间；tQ QF:断路器跳闸时间。 快速保护动作时间为20-40ms，最快为10-20ms。 断路器跳闸时间为60-150ms，最快为20-40ms。
1.3对继电保护的基本要求 1.3 对继电保护的基本要求 3.灵敏性 3. 灵敏性
1. 继电保护装置大致可以分为（ 部分。 A测量 B逻辑 C执行 D整定 2.电力系统中出现（ A．过负荷 B．频率降低 C．三相短路 D．过电压 E．系统振荡 F．两相接地短路
）等几个组成
）属于异常运行状态。
电力系统继电保护原理
3.1单侧电源网络相间短路电流保护 3.1 单侧电源网络相间短路电流保护
1.2继电保护装置结构和基本原理 1.2 继电保护装置结构和基本原理
1.2继电保护装置结构和基本原理 1.2 继电保护装置结构和基本原理跳闸或信号被测物理量测量 部分整定值
逻辑 部分
执行 部分
被测物理量
测量 部分
整定值
逻辑 部分
执行 部分
(2)逻辑部分 根据测量部分输出量的性质、出现的顺序以 及持续的时间， 使保护装置按一定的逻辑关系 判定故障的类型和范围， 最后确定是否应跳闸或 发信号，并将有关命令传给执行元件。
发电机保护区 变压器保护区 高压母线II保护区
线路保护区
低压母线保护区 高压母线I保护区
高压母线保护区
保护区是有一定重叠的！ 保证任意处的故障都置于保护区内，同时重 叠区越小越好。
1.3对继电保护的基本要求 1.3 对继电保护的基本要求 2.快速性 2. 快速性
指保护装置应能尽快地切除短路故障。 其主要目的在于： (1)减轻故障设备或线路的损坏程度，避免故障 进一步扩大； (2)提高自动重合闸和备用电源自动投入的效果； (3)可以提高系统稳定性。
1.1继电保护的作用 1.1继电保护的作用 2.继电保护的基本作用
(1)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 无故障部分迅速恢复正常运行； (2)反映电气元件的不正常运行状态，并根据运 行维护条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸 （一般有一定延时）。
1.2继电保护装置结构和基本原理 1.2 继电保护装置结构和基本原理
1.1继电保护的作用 1.1继电保护的作用 1.电力系统运行状态 1. 电力系统运行状态
(4) (4)事故 事故 系统或其中的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变坏到不能容许的地步， 甚至造成人员伤亡和电气设备的损坏。 故障和不正常运行状态都可能引起事故，但不 一定必然导致事故发生。 对故障和不正常状态做出快速反映是防止事故 发生的有效方法之一。
指保护该动作时应动作（不拒动，可信赖性）， 不该动作时不动作（不误动,安全性）。 影响可靠性的因素： (1)装置本身的质量； (2)安装调试是否正确、运行维护水平等。
保护的动作参数 区内金属性短路时故障参数的最大计算值 U set U k.max
1.3对继电保护的基本要求 1.3 对继电保护的基本要求 4.可靠性 4. 可靠性
3.电力系统继电保护由（ ）、逻辑部分和执行部 分构成。 A.显示部分 B.测量部分 C.判断部分 D.采样部分 4.继电保护应具有（ ），以保证正确无误而又迅 速地切断故障。 A.选择性,快速性 B.灵敏性,可靠性 C.预防性,安全性 D.安全性, 实用性
5.继电保护动作具有选择性，其包含的含义为（ ）。 A．当继电保护或断路器拒动时，后备保护切除 故障时保证停电范围尽可能小 B．继电保护在需要动作时不拒动，不需要动作 时不误动 C．当元件或设备故障时，首先由装设在本设备 上的继电保护动作切除故障 D．继电保护以尽可能快的速度动作切除故障元 件或设备 6. 继电保护动作时仅将故障部分切除，使非故障部 分继续运行，停电范围尽可能小，这是指保护具有 较好的（ ）。 A.选择性 B.快速性 C.灵敏性 D.可靠性
一、电流速断保护(I 一、电流速断保护 (I段 段)
3.1单侧电源网络相间短路电流保护 3.1 单侧电源网络相间短路电流保护
一、电流速断保护(I 一、电流速断保护 (I段 段)
E
Ik
2.整定原则 2. 整定原则 保证保护在被保护线路正常运行和外部故障时 不动作。 对于瞬时动作保护，应保证其电流元件在外部 故障时不启动。
电力系统 (一次) 一次) 继电保护装置 大体上可以分为三部分: 测量部分； 逻辑部分； 执行部分。
1.2继电保护装置结构和基本原理 1.2 继电保护装置结构和基本原理
被测物理量
测量 部分
整定值
逻辑 部分
执行 部分
(1)测量部分 测量从被保护对象输入的有关物理量，并与 已给定的整定值进行比较， 根据比较结果给出 “大于”、“不大于”等具有“0 、1”性质的 一组逻辑信号，从而判断保护是否应该启动。
1.3对继电保护的基本要求 1.3 对继电保护的基本要求 3.灵敏性 3. 灵敏性
根据动作条件不同分为： 过量动作保护:指特征量大于整定值时动作的保护； 欠量动作保护 :指特征量小于整定值时动作的保护。 欠量动作保护的灵敏度：
K sen
1.3对继电保护的基本要求 1.3 对继电保护的基本要求 4.可靠性 4. 可靠性
电力系统继电保护原理
North China Electric Power University
1 绪论
1.1继电保护的作用 1.1继电保护的作用 1.电力系统运行状态 1. 电力系统运行状态
(1) (1)正常工作状态 正常工作状态 指发出的功率和负荷功率相等、供电质量满足 要求、电力设备处于安全运行范围内的电力系统运 行状态。
1.1继电保护的作用 1.1继电保护的作用 1.电力系统运行状态 1. 电力系统运行状态
(2) (2)故障状态 故障状态 指在电力系统中发生的短路、断线，其中常 见也最危险的是各种短路。 线路：
1.1继电保护的作用 1.1继电保护的作用 1.电力系统运行状态 1. 电力系统运行状态
(2) (2)故障状态 故障状态 短路的后果： 1)短路电流很大，可能损坏故障设备和非故障设 备； 2)大面积电压下降，影响用户正常工作； 3)破坏电力系统并列运行的稳定性。
“四性 四性” ”
1.3对继电保护的基本要求 1.3 对继电保护的基本要求 1.选择性 1. 选择性
1 2 5 3 4 6 7 8
1.3对继电保护的基本要求 1.3 对继电保护的基本要求 1.选择性 1. 选择性
1 2 5 3 4 6 7 8
停电
QF5拒动
有选择性
有选择性
有选择性
远后备保护动作 有选择性
提高可靠性的方法： (1)提高器件的质量和工艺水平，并有必要的抗 干扰措施； (2)提高保护装置安装和调试的质量，并加强维 护和管理；
1.3对继电保护的基本要求 1.3 对继电保护的基本要求 4.可靠性 4. 可靠性
提高可靠性的方法： (3)具有必要的闭锁、双重化等措施。
1.电力系统出现过负荷、频率降低、过电压等属于 故障状态。（ ） 2.继电保护反映电力系统元件和电气设备的故障， 根据运行维护条件和设备的承受能力，自动发出 信号、减负荷或延时跳闸。（ ） 3.继电保护系统检出任何故障或异常情况时，都将 发出跳闸命令将设备从系统中切除。（ ） 4. 继电保护的任务是系统发生故障时仅发出信号。 （ ） 5. 继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本设 备，任何电力元件不得在无保护状态下运行。（ ）
6.电力系统发生相间短路时的主要特征是电流减小 。（ ） 7.后备保护一般比主保护动作延时要短。（ ） 8.远后备保护是在保护拒动或断路器拒动时，由上 一级设备或线路保护实现的后备保护。（ ）
1.继电保护装置组成元件包括（ ） A.仪表网络 B.测量元件、逻辑元件、执行元件 C.测量、仪表网络 D.二次电路配件 2.继电保护中用于测量被保护对象的各类运行参数， 在故障情况下将测得的故障参数与给定的整定值进 行比较，将比较结果输出给逻辑部分的是（ ）的 作用。 A.显示部分 B.逻辑部分 C.执行部分 D.测量部分
8. 反应故障时电压降低动作的低电压保护，要使保 护动作，灵敏系数必须（ ）。 A.大于1 B.小于1 C.等于1 9. 从故障切除时间考虑，原则上继电保护动作时间 应（ ）。 A．越短越好 B．越长越好 C．无要求，动作就行 10.继电保护在需要动作时不拒动，不需要动作时不 误动是指保护具有较好的（ ）。 A. 选择性 B. 快速性 C. 灵敏性 D. 可靠性
1.1继电保护的作用 1.1继电保护的作用 1.电力系统运行状态 1. 电力系统运行状态
(3) (3)不正常工作状态 不正常工作状态 是相对于正常状态而言的。 发出的功率和负荷功率相等，电能质量或设备 安全运行条件不满足但又不是故障的工作状态称为 不正常运行状态。 常见的不正常运行状态： 1)过负荷； 2)过电压； 3)频率降低； 4)系统振荡。
1.3对继电保护的基本要求 1.3 对继电保护的基本要求 3.灵敏性 3. 灵敏性
根据动作条件不同分为： 过量动作保护:指特征量大于整定值时动作的保护； 欠量动作保护 :指特征量小于整定值时动作的保护。 过量动作保护的灵敏度：
K sen
区内金属性短路时故障参数的最小计算值 保护的动作参数 I k.min = I set