电力系统继电保护基本知识
电力系统继电保护技术专业知识技能
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电力系统继电保护技术专业知识技能一、继电保护技术概述电力系统继电保护技术是电力系统中重要的安全保护手段,用于监测电力系统的运行状态,及时发现故障并采取措施,保障电力系统的安全稳定运行。
继电保护技术的主要任务是在电力系统发生故障时,通过对电流、电压等信号的监测和分析,判断故障类型和位置,然后发送保护信号,切断故障电路,保护电力设备免受损坏。
二、继电保护技术的基本原理1. 电力系统中继电保护的基本原理是利用继电器的电磁吸引力或电力驱动力来实现的。
继电器根据输入信号的大小,通过电磁力或电力的作用,控制输出电路的开关状态。
2. 继电保护技术中最常用的原理是电流差动保护原理。
根据电流的差异来判断电力设备是否发生故障,当电流差异超过设定值时,继电器将触发保护动作,切断故障电路。
3. 另外,继电保护技术还可以根据电压、频率、相位等参数进行保护判断。
例如,过电压保护、欠频保护、过频保护等。
三、继电保护技术的分类1. 按保护对象划分,继电保护技术可以分为发电机保护、变压器保护、线路保护、母线保护等。
2. 按保护方式划分,继电保护技术可以分为差动保护、过电流保护、过电压保护、距离保护等。
3. 按保护范围划分,继电保护技术可以分为主保护和后备保护。
主保护是指对电力设备主要部分进行保护,后备保护是指对电力设备非主要部分进行保护。
四、继电保护技术的应用1. 发电机保护:发电机是电力系统的重要组成部分,其保护尤为重要。
发电机保护的主要任务是检测和判断发电机中的故障,并及时切断故障电路,保护发电机免受损坏。
2. 变压器保护:变压器是电力系统中能量传输的重要设备,其保护既关系到供电可靠性,又关系到电力系统的经济运行。
变压器保护的主要任务是检测和判断变压器中的故障,保护变压器免受损坏。
3. 线路保护:电力系统中的输电线路容易受到外界因素的影响,如雷击、树木触碰等,因此需要对线路进行保护。
线路保护的主要任务是检测和判断线路中的短路故障,切断故障电路,保护线路免受损坏。
继电保护基础知识
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电力系统继电保护一词泛指继电保护技术和由各种继电 保护装置组成的继电保护系统,包括继电保护的原理设 计、配置、整定、调试等技术,也包括由获取电量信息 的电压、电流互感器二次回路,经过继电保护装置到断 路器跳闸线圈的一整套具体设备,如果利用通讯手段传 送信息,还包括通讯设备。
2).继电保护的基本作用
继电保护装置构成示意图
1.2.2 继电保护装置的构成
以过电流保护装置为例,来说明继电保护的组成和 基本工作原理.
动作过程:电流继电器动作时其触点闭合, 中间继电器得电,由中间继电器KM触点通 线路断路器跳闸回路,同时信号继电器KS 发出保护跳闸信号。
§1.3 对继电保护的基本要求
对于继电保护,在技术上一般应满足四个基本要 求:选择性、速动性、灵敏性、可靠性。即保护 的四性。 1.3.1 选择性 ( Selectivity ) 选择性是指保护装置动作时,仅将故障元件或线 路从电力系统中切除,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。 选择性就是故障点在区内就动作,在区外不动作。 术语:主保护 远后备保护 近后备保护
4)继电保护的主要特点
微机保护充分利用了计算机技术上的两个显著优势:高速的运算能力和完 备的存贮记忆能力,以及采用大规模集成电路和成熟的数据采集,A/D模数 变换、数字滤波和抗干扰措施等技术,使其在速动性、可靠性方面均优于以 往传统的常规保护,而显示了强大生命力,与传统的继电保护相比,微机保 护有许多优点,其主要特点如下: 1)改善和提高继电保护的动作特征和性能,正确动作率高。主要表现在 能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保 护;可引进自动控制、新的数学理论和技术,如自适应、状态预测、模糊控 制及人工神经网络等,其运行正确率很高,已在运行实践中得到证明。 2)可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等,可以方便 地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。 3)工艺结构条件优越。体现在硬件比较通用,制造容易统一标准;装置 体积小,减少了盘位数量;功耗低。 4)可靠性容易提高。体现在数字元件的特性不易受温度变化、电源波动、 使用年限的影响,不易受元件更换的影响;且自检和巡检能力强,可用软件 方法检测主要元件、部件的工况以及功能软件本身。 5)使用灵活方便,人机界面越来越友好。其维护调试也更方便,从而缩 短维修时间;同时依据运行经验,在现场可通过软件方法改变特性、结构。 6)可以进行远方监控。微机保护装置具有串行通信功能,与变电所微机 监控系统的通信联络使微机保护具有远方监控特性。
电力系统继电保护技术专业知识技能
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电力系统继电保护技术专业知识技能一、引言电力系统继电保护技术是电力工程领域的重要组成部分,它的作用是在电力系统发生故障时,有效地隔离故障点,保护设备和人员的安全。
在现代电力系统中,继电保护技术已经成为保障电网安全稳定运行的重要手段。
掌握电力系统继电保护专业知识技能,对于从事电力系统运行、管理和维护的人员来说至关重要。
二、基础知识1. 电力系统继电保护基本原理继电保护是通过检测电力系统中的电气量及电气量的变化,并对它们进行分析,从而完成对设备和线路进行自动隔离的一种技术手段。
掌握继电保护的基本原理是学习继电保护技术的第一步。
2. 继电保护设备常见的继电保护设备包括继电保护装置、继电保护通信设备、继电保护辅助设备等。
不同的设备具有不同的功能和原理,理解和掌握这些设备的特点和使用方法是继电保护技术人员的基本技能。
3. 输电线路、变电站和发电厂继电保护电力系统中的输电线路、变电站和发电厂都需要继电保护措施,以保证电力系统的安全可靠运行。
掌握各种设备的继电保护技术要求,对继电保护技术人员来说至关重要。
三、运用技能1. 继电保护调试技能继电保护调试是核实继电保护系统性能是否达到要求的过程,掌握继电保护调试技能可以保证继电保护系统的准确可靠运行。
2. 继电保护故障分析技能电力系统中常常出现继电保护失灵或误动等问题,掌握继电保护故障分析技能可以快速准确地识别问题所在,并采取相应措施加以解决。
3. 继电保护系统维护技能继电保护系统是电力系统中的重要设备,定期维护和检修可以确保其性能稳定可靠。
掌握继电保护系统的维护技能对于保障电力系统的安全运行至关重要。
四、发展趋势随着电力系统的发展和技术水平的提高,新型的继电保护技术和设备不断涌现。
掌握最新的继电保护技术和设备信息,对继电保护技术人员来说同样重要。
持续学习和深入研究继电保护技术,不断提高自身的专业知识和技能,是电力系统继电保护技术人员必须要做到的。
五、结语电力系统继电保护技术是一个复杂而又重要的领域,掌握专业知识和技能对于保障电力系统的安全运行至关重要。
继电保护基础知识
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第一节继电保护基础知识1.什么是继电保护装置和安全自动装置?答:当电力系统中的电力元件或电力系统本身发生了故障或危及安全运行的事件时,能自动向值班员发出警告信号,或向所控制的断路器发跳闸指令,以终止事件的发展。
实现这种自动化措施的设备,用于保护电力元件的,称为继电保护装置;用于保护电力系统的,称为电力系统安全自动装置。
2.继电保护在电力系统中的任务是什么?答:(1) 当被保护的电力元件发生故障时,继电保护装置迅速地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中隔离,最大限度的维护系统稳定,降低元件损坏程度。
(2) 反映电气设备的不正常工作情况,及时发出信号,以便值班人员处理,或由安全自动装置及时调整,恢复系统正常运行。
3.电力系统对继电保护的基本要求是什么?答:继电保护装置必须满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性四个要求,具体分述如下:(1) 可靠性。
保护装置的可靠性是指当被保护设备区内发生故障时,保护装置应可靠动作;被保护设备区外发生故障时,保护装置不发生误动作。
(2) 选择性。
保护装置的选择性是指电力系统发生故障时,首先由故障设备的保护切除故障;如故障设备的保护或断路器拒动时,由相邻设备的保护动作,将故障切除。
尽量缩小切除故障的停电范围。
(3) 灵敏性。
保护装置的灵敏性是指保护装置对其动作区内的故障能可靠反映的能力。
一般用灵敏系数来衡量,反映故障时数值参量增加的保护装置的灵敏系数为:Klm=保护区末端金属性短路故障时的最小参量/保护的整定动作值反映故障时数值参量减少的保护装置的灵敏系数为Klm=保护的整定动作值/保护区末端金属性短路故障时的最大参量(4) 速动性。
保护装置的速动性是指保护装置应以允许的尽可能快的速度切除故障,减轻故障对设备损坏程度,提高尽快恢复电力系统稳定运行的能力。
4.什么是主保护、后备保护、辅助保护和异常运行保护?答:主保护是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线路和设备的保护。
继电保护最全面的知识
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继电保护最全面的知识一、基本原理继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障,是保护区内故障还是区外故障的功能。
保护装置要实现这一功能,需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。
电力系统发生故障后,工频电气量变化的主要特征是:1)电流增大短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。
2)电压降低当发生相间短路和接地短路故障时,系统各点的相间电压或相电压值下降,且越靠近短路点,电压越低。
3)电流与电压之间的相位角改变正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角,一般约为20°,三相短路时,电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的,一般为60°~85°,而在保护反方向三相短路时,电流与电压之间的相位角则是180°+(60°~85。
)。
4)测量阻抗发生变化测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。
正常运行时,测量阻抗为负荷阻抗;金属性短路时,测量阻抗转变为线路阻抗,故障后测量阻抗显著减小,而阻抗角增大。
不对称短路时,出现相序分量,如两相及单相接地短路时,出现负序电流和负序电压分量;单相接地时,出现负序和零序电流和电压分量。
这些分量在正常运行时是不出现的。
利用短路故障时电气量的变化,便可构成各种原理的继电保护。
此外,除了上述反应工频电气量的保护外,还有反应非工频电气量的保护,如瓦斯保护。
二、基本要求继电保护装置为了完成它的任务,必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。
对于作用于继电器跳闸的继电保护,应同时满足四个基本要求,而对于作用于信号以及只反映不正常的运行情况的继电保护装置,这四个基本要求中有些要求可以降低。
1、选择性选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时,其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除,当故障设备或线路的保护或断路器拒动时,应由相邻设备或线路的保护将故障切除。
继电保护基础精选全文
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单位长度的线 路正序阻抗
系统的次 暂态电势
最大、小运方下 的系统电抗
21
说明:无时限电流速断保护最大保护范围 l p.max 小于线路L1的全长。
无时限电流速断保护只能保护线路的一部分, 不能保护线路的全长。
满足灵敏度要求的保护范围为:最大运行方式下, 三相短路时,m≥50%;最小运行方式下,两相短 路时,m≥15~20%。
故障不可避免,但事故是可以避免的,电力工作 者的任务就是避免电力故障酿成事故。
基本任务: 反应电力设备的不正常运行状态,并根
据运行维护条件动作于信号或跳闸。 2
第一节 继电保护的基本知识
1、继电保护装置
电力系统运行过程中一旦发生故障,必须迅速而 有选择性地切除故障元件,以免造成人身伤亡和电气 设备损坏。完成这一功能的保护装置称为继电保护装 置
第七章 继电保护基础
• 继电保护的基本知识 • 单侧电源电网相间短路的电流保护 • 电网的接地保护 • 电力系统的主设备保护 • 10kV配电系统的保护 • 工厂供电系统的保护 • 民用建筑配电系统的保护
1
第一节 继电保护的基本知识
继电保护的作用 故障不可避免: 自然因素:雷击,冰灾,台风,地震 设备制造因素:设计,工艺,材料 人为因素:误操作,管理不当
2)但由于它在相邻线路上的动作范围只是线路的 一部分,不能作为相邻线路的后备保护(远后备)。
3)因此还需要装设一套过电流保护(电流III段) 作为本线路的近后备保护以及相邻线路的远后备保护。
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三、定时限过流保护(过电流或电流III段)
1、基本原理
动作电流按躲过最大负荷电流(正常运行) 来整定,并以时限来保证动作选择性。
I III op1
电力系统继电保护讲义
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电力系统继电保护的基本知识
一、继电保护的基本任务:
1、当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件 的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路 器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开, 以最大限度地减少对电力元件本身的损坏,降低对电力 系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求 (如保持电力系统的暂态稳定性等)。
③ 在变压器高压侧过流保护上CT二次应采用三相星 形接线,防止在按Y/△或△/Y接线的变压器低压侧 出口上发生两相短路时,流过高压侧CT二次V型接 线的故障电流减小,而使远后备保护拒动。
2、无时限电流速断保护
⑴、由于过流保护的动作电流是按最大负荷电流整定 的,它的保护范围总是伸长到相邻的下一段线路。 为了获得选择性,保护的动作时间必须按阶梯原则 来整定。这样,如果线路段较多,则越靠近电源的 保护,动作时间越长,这是过流保护在原理上存在 的缺点,为了克服这个缺点,可以提高电流整定值 的方法,即将动作电流按躲过被保护线路外部短路 时最大可能的短路电流来整定,使保护范围预先限 制在线路的一定区域上,也就是保护范围不超过被 保护线路之外,因而在时间上就不需要与下一段线 路相配合,这样就可以作成瞬动保护。这种按躲过 被保护线路外部短路的最大短路电流来整定,以保 证保护有选择的动作,就叫做电流速断保护。
例如:反应电流增大构成的过电流保护;反应电压降低 构成的低电压保护;反应电压与电流的比值变化构成的 距离保护;同时反应被保护元件两端电气量的快速保护, 如差动保护、高频保护等;反应不对称或异常运行时出 现的判据,如负序或零序分量的保护启动元件;反应非 电气量的保护,如瓦斯保护和压力及温度保护等。
2、继电保护装置一般有三大部分组成:测量部分、逻 辑部分、执行部分 。
继电保护基础知识
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五、对继电保护装置的要求: 为完成继电保护的基本任务,动作于断路器跳闸的继电保护 装置必须满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性4项基本要求。 1、选择性:指电力系统发生故障时,继电保护仅将故障部分 切除,保障其他无故障部分继续运行,以尽量减小停电范围。
图中线路WL4上K1点短路时,应跳开断路器QF4,而其 他非故障线路仍继续运行。仅将故障线路WL4切除,不能 因为变压器T也有短路电流通过而将断路器QF2跳开。此时, 如果QF2跳闸,称为“误动作”,将造成母线W3失电压, 扩大停电范围。但是,由于某种原因导致QF4拒动时,再 跳开断路器QF2切除故障是正确的,仍属于有选择性。继 电保护的这种功能称为后备保护,即变压器T的保护装置 起到对相邻元件(WL3、WL4、WL5线路)后备保护的作 用。当后备保护动作时,停电范围虽有所扩大,但仍是必 要的,否则当保护装置或断路器拒动时,故障无法切除, 后果极其严重。如果在K2点发生短路,应当只跳开断路器 QF2,切出故障。让线路WL1及母线W2继续运行。 继电保护装置的选择性,是恢复采用适当类型的继电 保护装置和正确选择其整定值,使各级保护配合而实现的。
4、继电保护或自动装置在运行中的注意事项 (1)严禁无工作票在运行的保护或装置上以及仪用PT、CT二次回路上 进行维修工作,运行值班人员发现此种现象,应立即制止。 (2)运行中的电流回路上进行测量、试验、方式切换等操作时,应在 试验端子上进行,并做好防止CT二次回路开路的措施。 (3)为防止运行设备的保护误动作,不允许在运行的继电保护盘上或 附近进行振动较大的工作,必要时采取措施或停用部分保护。 (4)查找运行中保护装置的直流电源接地时,必须采取可靠措施防止 误动,直流系统大负荷投运造成直流系统电压不稳要注意保护装置 不误动。 5、继电保护及自动装置进行检查内容 (1)保护、压板按要求投停正确,保护屏交直流空开位置正确。 (2)保护装置运行正常,各指示灯、操作性信号指示正常,各开入量 与实际运行状况一致,各模拟量数值与实际运行参数一致。 (3)各插件无过热、变色、异味和冒烟。
电力系统继电保护的基本知识
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第一部分电力系统继电保护的基本知识电力系统:由发电电厂中的电气部分,变电站,输配电线路,用电设备等组成的统一体:它包括发电机、变压器、线路、用电设备以及相应的通信,安全自动装置,继电保护,调调自动化设备等。
电力系统运行有如下特点:1、电能的生产,输送和使用必须同时进行。
2、及生产及人们的生活密切相关。
3、暂态进程非常短,一个正常运行的系统可能在几分钟,甚致几秒钟内瓦解。
电力系统继电保护的作用。
电力系统在运行中,可能由于以下原因,发生故障或不正常工作状态。
1、外部原因:雷击,大风,地震造成的倒杆,绝缘子污秽造成污闪,线路覆冰造成冰闪。
2、内部原因:设备绝缘损坏,老化。
3、系统中运行人员误操作。
电力系统故障的类型:1、单相接地故障 D(1)2、两相接地故障 D(1.1)3、两相短路故障 D(2)4、三相短路故障 D(3)5 线路断线故障以上故障单独发生为简单故障。
在不同地点同时发生两个或以上称为复故障。
电力系统短路故障的后果:1、短路电流在短路点引起电弧烧坏电气设备。
2、造成部分地区电压下降。
3、使系统电气设备,通过短路电流造成热效应和电动力。
4、电力系统稳定性被破坏,可能引起振荡,甚至鲜列。
不正常工作状态有:电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏,但未发展成故障。
不正常工作状态有:1)电力设备过负荷,如:发电机,变压器线路过负荷。
2)电力系统过电压。
3)电力系统振荡。
4)电力系统低频,低压。
电力系统事故:电力系统中,故障和不正常工作状态均可能引起系统事故,即系统全部或部分设备正常运行遭到破坏,对用户非计划停电、少送电、电能质量达不到标准(频率,电压,波形)、设备损坏等。
继电保护的作用,就检测电力系统中各电气设备的故障和不正常工作状态的信息,并作相应处理。
继电保护的基本任务:1)将故障设备从运行系统中切除,保证系统中非故障设备正常运行。
2)发生告警信号通知运行值班人员,系统不正常工作状态已发生或自动调整使系统恢复正常工作状态。
继电保护基础知识
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是指直接参与电力系统运行的设备,如发电机、变压器、输电线路等。它们 是电力系统的核心组成部分,直接参与电能的传输和分配。
二次设备
是指对一次设备进行监测、控制和保护的设备,如继电保护装置、自动化装 置、控制装置等。它们是通过电力系统的二次侧来间接地参与电力系统的运 行。
互感器与断路器
互感器
是一种将高电压或大电流转换为低电压或小电流的设备,以便于二次设备能够安 全地监测和控制一次设备。互感器分为电流互感器和电压互感器两种类型。
继电器的类型与特性
电磁继电器
电磁继电器是一种利用电磁铁控制开关的装置。当线圈通电时,电磁铁产生磁力,将开关 吸合,从而接通电路。这种继电器通常具有较高的灵敏度和快速响应时间,但容易受到振 动和冲击的影响。
固态继电器
固态继电器是一种利用半导体器件控制开关的装置。当输入信号达到一定值时,半导体器 件导通,开关接通。这种继电器具有较低的功耗和较长的使用寿命,但需要稳定的直流电 源。
初步检查
对设备进行初步检查,确定故 障范围和可能的原因。
故障诊断与修复
根据初步检查的结果,对故障 进行诊断,并采取相应的修复 措施。
故障报告
当继电保护装置出现故障时, 相关人员应立即报告给相关部 门。
故障隔离
在保证安全的前提下,将故障 设备从电网中隔离出来。
恢复运行
在修复完成后,将设备重新投 入运行,并密切关注其运行状 况。
通过比较线路两端电流的相位或功率方向来实现对线 路的保护。根据比较方式的不同,可分为纵联差动保 护和纵联方向保护。
横联差动保护
利用输电线路横向连接元件(如变压器、断路器等) 的电流相位或功率方向来实现对线路的保护。根据比 较方式的不同,可分为横联差动保护和横联方向保护 。
电力系统继电保护复习知识点总结
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电力系统继电保护复习知识点总结第一章、绪论1、电力系统运行状态概念及对应三种状态:正常(电力系统以足够的电功率满足符合对电能的需求等)不正常(正常工作遭到破坏但还未形成故障,可继续运行一段时间的情况)故障(电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路,断线等故障)2、电力系统运行控制目的:通过自动和人工的控制,使电力系统尽快摆脱不正常运行状态和故障状态,能够长时间的在正常状态下运行。
3、电力系统继电保护:泛指继电保护技术和由各种继电保护装置组成的继电保护系统。
4、事故:指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏,并造成对用户停电或少送电或电能质量变坏到不能允许的地步,甚至造成人身伤亡和电气设备损坏的事件。
5、故障:电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路,断线等。
6、继电保护装置:指能反应电力系统中电气设备发生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。
7、保护基本任务:自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除,使元件免于继续遭到损坏,保障其它非故障部分迅速恢复正常运行;反应电气设备的不正常运行状态,并根据运行维护条件,而动作于发出信号或跳闸。
8、保护装置构成及作用:测量比较元件(用于测量通过被保护电力元件的物理参量,并与其给定的值进行比较根据比较结果,给出“是”“非”“0”“1”性质的一组逻辑信号,从而判断保护装置是否应启动)、逻辑判断元件(根据测量比较元件输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等,使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围,最后确定是否该使断路器跳闸、发出信号或不动作,并将对应的指令传给执行输出部分)、执行输出元件(根据逻辑判断部分传来的指令,发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作)9、对电力系统继电保护基本要求:可靠性(包括安全性和信赖性;最根本要求;不拒动,不误动);选择性;速动性;灵敏性10、保护区件重叠:为了保证任意处的故障都置于保护区内。
电力系统的继电保护常识讲解
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电力系统的继电保护常识讲解|电网的电流保护电网正常运行时的电流是负荷电流,当发生短路时电流突然增大,电压降低。
利用电流增大作为电网故障的判据而构成的保护,即电流保护。
无时限电流速断保护无时限电流速断保护(又称第I段电流保护)是反映电流增大而不带时限动作的保护。
动作判据:Ik> Iset。
无时限电流速断保护单相原理接线如图1所示。
征程运行时,流过线路的电流为负荷电流,小于保护的动作电流,保护不动作。
当在线路保护范围内发生短路时,短路电流大于保护的动作电流,电流继电器KA动合触点闭合,启动中间继电器KM,KM东河触电闭合,启动信号继电器KS(发出保护动作信号),并接通断路器的跳闸线圈YT,断路器跳闸切除故障线路。
图1无时限电流速断保护单相原理接线限时电流速断保护无时限电流速断保护虽然能实现快速动作,但不能保护本线路的全长,因此必须装设另一段保护——限时电流速断保护(也称第Ⅱ段电流保护),用于保护无时限电流速断保护不到的后一段线路。
限时电流速断保护单相原理接线如图2所示。
与无时限电流速断保护原理接线相似,不同的是由时间继电器KT代替了中间继电器KM,时间继电器KT的触点容量较大,可以直接接通跳闸回路。
图2 限时限流速断保护单相原理接线定时限电流速断保护无时限电流速断保护和时限电流速断保护共同构成了线路的主保护。
为防止本线路的主保护拒动,以及下一线路的保护或断路器拒动,必须还要给线路设置后备保护--定时限过流保护(也称第Ⅲ段电流保护),以作为本线路的近后备保护和下一线路的远后备保护。
定时限电流保护的原理接线与限时电流速断保护相同,知识动作电流和动作时限不同。
电流保护的接线方式电流保护的接线方式是指电流保护中电流继电器线圈与电流继电器线圈与电流互感器二次绕组的连接方式。
流入继电器的电流与电流互感器二次侧流出电流的比值称为接线系数Kcon。
常见的电流保护接线方式有:三相完全星形接线、两相两继电器不完全星形、两相三继电器不完全星形等。
电力系统继电保护原理基础知识讲解
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几个基本概念
.
主保护:能有选择性地快速切除全线故障的保 护。 后备保护: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。 近后备保护:作为本线路主保护的后备保护。 远后备保护:作为下一条相邻线路主保护或开 关拒跳 的后备保护。
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电流保护的接线及特点
. . 电流保护的接线方式:指保护中电流继电器与电流互
感器二次线圈之间的联系方式。 . 三相星形接线方式的保护对各种故障都能动作。两相
星形接线的保护能反应各种相间短路,但B相发生单 相短路时,保护装置不会动作。
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电流保护的接线及特点
. (1)三相星形接线需要三个电流互感器、三个电流继 电器和四根二次电缆,相对复杂和不经济。广泛应用于 发电机、变压器等大型贵重设备的保护中,以为它能提 高保护的可靠性和灵敏性。也可用在中性点直接接地电 网中,作为相间短路的保护,同时也可保护单相接地。 . (2)两相星形接线方式较为经济简单,能反应各种类 型的相间短路。主要应用在35千伏及以下电压等级的中 性点直接接地电网和非直接接地电网中,广泛地采用它 作为相间短路的保护。
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电力系统对继电保护的基本要求
.
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。 两种含义: 其一是只应由装在故障元件上的保护装置动作切除故障。 其二是力争相邻元件的保护装置对它起后备保护的作用。 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。
电力系统继电保护的基本知识2009351
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电力系统继电保护董双桥2009年3月第一部分电力系统继电保护的基本知识电力系统:由发电电厂中的电气部分、变电站、输、配电线路、用电设备等组成的统一体,它包括发电机、变压器、线路、用电设备以及相应的通信、安全自动装置、继电保护、调度自动化设备等。
电力系统运行有如下特点:1、电能的生产,输送和使用必须同时进行。
2、与生产及人们的生活密切相关。
3、暂态过程非常短,一个正常进行的系统可能在几分钟,甚致几秒钟内瓦解。
电力系统的故障或不正常工作状:电力系统故障:1、外部原因:雷击、大风、地震造成的倒杆、线路覆冰造成冰闪、绝缘污秽造成污闪等。
2、内部原因:设备绝缘损坏、老化。
3、系统中运行、检修人员误操作。
电力系统故障的类型:1、单相接地故障 D(1)2、两相接地故障 D(1.1)3、两相短路故障 D(2)4、三相短路故障 D(3)5、线路断线故障以上故障单独发生为简单故障。
两个或以上故障同时发生称为复故障。
电力系统短路故障的后果:1、短路电流在故障点引起电弧烧坏电气设备。
2、造成部分地区电压下降。
3、使系统电气设备,通过短路电流造成热效应和电动力。
4、电力系统稳定性被破坏,可能引起振荡,甚至鲜列。
不正常工作状态有:电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏,但未发展成故障。
电力系统不正常工作状态:1)电力设备过负荷,如:发电机、变压器、线路过负荷。
2)电力系统过电压。
3)电力系统振荡。
4)电力系统低频、低压。
电力系统事故:电力系统中,故障和不正常工作状态均可能引起系统事故,即系统全部或部分设备正常运行遭到破坏,对用非计划停电、少送电、电能质量达不到标准(频率,电压、波形)、设备损坏等。
继电保护的作用:就是检测电力系统中各电气设备的故障和不正常工作状态的信息,并作相应处理。
继电保护的基本任务:1)将故障设备从系统中切除,保证非故障设备正常运行。
2)发出告警信号通知运行值班人员,系统发生不正常工作状态或自动调整使系统恢复正常工作状态。
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电力系统继电保护董双桥2005年9月第一部分电力系统继电保护的基本知识电力系统:由发电电厂中的电气部分,变电站,输配电线路,用电设备等组成的统一体:它包括发电机、变压器、线路、用电设备以及相应的通信,安全自动装置,继电保护,调调自动化设备等。
电力系统运行有如下特点:1、电能的生产,输送和使用必须同时进行。
2、与生产及人们的生活密切相关。
3、暂态进程非常短,一个正常运行的系统可能在几分钟,甚致几秒钟内瓦解。
电力系统继电保护的作用。
电力系统在运行中,可能由于以下原因,发生故障或不正常工作状态。
1、外部原因:雷击,大风,地震造成的倒杆,绝缘子污秽造成污闪,线路覆冰造成冰闪。
2、内部原因:设备绝缘损坏,老化。
3、系统中运行人员误操作。
电力系统故障的类型:1、单相接地故障D(1)2、两相接地故障D(1.1)3、两相短路故障D(2)4、三相短路故障D(3)5 线路断线故障以上故障单独发生为简单故障。
在不同地点同时发生两个或以上称为复故障。
电力系统短路故障的后果:1、短路电流在短路点引起电弧烧坏电气设备。
2、造成部分地区电压下降。
3、使系统电气设备,通过短路电流造成热效应和电动力。
4、电力系统稳定性被破坏,可能引起振荡,甚至鲜列。
不正常工作状态有:电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏,但未发展成故障。
不正常工作状态有:1)电力设备过负荷,如:发电机,变压器线路过负荷。
2)电力系统过电压。
3)电力系统振荡。
4)电力系统低频,低压。
电力系统事故:电力系统中,故障和不正常工作状态均可能引起系统事故,即系统全部或部分设备正常运行遭到破坏,对用户非计划停电、少送电、电能质量达不到标准(频率,电压,波形)、设备损坏等。
继电保护的作用,就检测电力系统中各电气设备的故障和不正常工作状态的信息,并作相应处理。
继电保护的基本任务:1)将故障设备从运行系统中切除,保证系统中非故障设备正常运行。
2)发生告警信号通知运行值班人员,系统不正常工作状态已发生或自动调整使系统恢复正常工作状态。
电力系统对继电保护的基本要求(四性)1)选择性:电力系统故障时,使停电范围最小的切除故障的方式2)快速性:电力系统故障对设备、人身、系统稳定的影响与故障的持续时间密切相关,故障持续时间越长,设备损坏越严重;对系统影响也越大。
因此,要求继电保护快速的切除故障。
电力系统对继电保护快速性的要求与电网的电压等级有关。
35kV及以下保护动作时间工段60-80ms110kV 工段40-60ms220kV 高频保护20-40ms500kV 20-40ms快速切除故障,可提高重合闸成功率,提高线路的输送容量。
3)灵敏性:继电保护装置在它的保护范围内发生故障和不正常工作状态的反应能力(各种运行方式,最大运行方式,最小运行方式),故障时通人保护装置的故障量与保护装置的整定值之比,称为保护装置的灵敏度。
4)可靠性:①保护范围内发生故障时,保护装置可靠动作切除故障,不拒动。
②保护范围外发生故障和正常运行时,保护可靠闭锁,不误动。
在保护四性中:重要的是可靠性,关键是选择性,灵敏性按规程要求,快速性按系统要求。
常用的名词解释:主保护:满足系统稳定和设备安全的要求,能以最快的速度有选择性的切除电力设备及输电线路故障的保护。
对于220kV以上线路,要求主保护全线速动,则其主保护为高频方向,高频距离,光纤差动,距离保护不是主保护.后备保护:当主保护或断路器拒动时,用来切除故障的保护.后备保护可分为远后备保护和近后备保护。
近后备保护:当主保护或断路器拒动时,由本线路其它保护或本电力设备其它保护切除故障,当开关失灵时,由开关失灵保护切除故障。
远后备保护:当主保护或断路器拒动时,由相邻线路保护切除故障.辅助保护:为补充主保护和后备保护的性能,或当主保护,后备保护退运行时而增设的保护。
如:一个半开关接线的短线保护,运方跳闸保护,过电压保护,异常运行保护:反应被保护线路和设备异常运行状态的保护。
如:过负荷、过压力磁振荡鲜列,低周减负荷等。
振荡鲜列装置:当系统正常运行时,两个系统发生振荡,将两系统分开的装置。
第二部分500kV变电站继电保护的配置一、500kV变电站的特点1)容量大。
一般装750MV A主变1-3台,容量为220kV变电站5-8倍。
2)出线回路数多一般:500kV出线4-10回220kV出线6-14回3)低压侧装大容量的无功补偿装置(2×120MAR)4)在电力系统中一般都是电力输送的枢纽变电站。
其地位重要,变电站的事故或故障将直接影响主网的安全稳定运行。
5)500kV系统容量大,单机容量大,(30万千瓦、70万千瓦)机组,短路电流倍数增加,500kV线路采用4分裂异线4×300mm。
导线电阻小,一次系统时常(50-200ms)。
保护必须工作在暂态过程中,需用暂态CT。
6)500kV变电站。
电压高、电流大、电磁场强、电磁干扰严重,包括对一些仪器仪表工作的干扰。
二、500kV变电站主设备继电保护的要求1)500kV主变、线路、220kV线路,500kV、220kV母线均采用双重化配置。
2)近后备原则3) 复用通道(包用复用截波通道,微波通道,光纤通道)。
三、500kV线路保护的配置1、500kV线路的特点a)长距离200-300km ,重负荷可达100万千瓦。
使短路电流接近负荷电流,甚至可能小于负荷电流例:平式初期:姚双线在双河侧做人工短路试验。
姚侧故障相电流仅1200多A。
送100万瓦千负荷电流=1300A b)线路经过山区,土地的电导率小,塔脚的接地电阻大。
迁渡电阻=弧光电阻+塔脚后接地电阻大。
c)500kV线路有许多同杆并架双回线,因其输送容易大,发生区内异名相跨线故障时,不允许将两回线同时切除。
否则将影响系统的安全运行。
(系统稳定导则n-1原则线路末端跨线故障时,首端距离保护,会看或相间故障。
d)500kV一般采用1个半开关接线,线路停电时,开关要合环,需加短线保护。
e)并联电抗器保护需跳对侧开关,需加远方跳闸保护。
f)线路输送功率大,稳定储备系数小,要保证系统稳定,要求包动作速度快,整个故障切除时间小于100ms。
保护动作时间一般要≤50ms。
(全线故障)g)线路分布电容大500kV线路、相间距离为13m、线分裂距离45cm、正三角分裂、正四角分裂、相对地距离12m。
500kV线路电阻和电抗(12/km)LGTQ-400 R=0.0266 XL= 0.299500kV线路MV.A/100km LGTQ-400 1.19MF/100KM 95.4MV A/100KM 130A/100KM短路过程中,分布电容电流产生高频自由分量稳态电容电流使线路两侧电流幅值和相位产生差异。
线路空投时,未端电压高。
要加并联电抗器。
h)为限制潜供电流,中性点要加小电抗器2、配置原则:1)500kV线路保护配置原则:设置两套完整、独立的全线速动保护两套保护的交流电流、电压、直流电源彼此独立,每一套主保护对全线路内部发生的各种故障(单相接地、相间短路,两相接地、三相短路、非全相再故障及转移故障)每套保护具有独立的选相相功能,实现分相和三相跳闸。
断路器有2组挑圈时,每套保护分别起动一组跳闸线圈每套主保护分别使用独立的高频信号传输设备,若一套采用专用收发信机,另一套可与通信复用通道。
2)500kV线路后备保护的配置原则线路保护采用近后备方式每条线路均应配反映系统D1、D1-1、D2、D3 各种类型故障的后备保护,当双重化的主保护均有完善后备保护时可不另配。
对相间短路,配三段式距离、对接地故障,配三段接地距离和反时限零序保护,过度电阻>300欧配过电压和远方跳闸保护。
3.500kV线路保护的配置1、主保护:满足系统稳定要求和设备安全,能以最快速度有选择性切除被保护线路及设备的各种故障的保护。
1.1 高频保护:由继电保护和通信两部分组成1.1.1 方向高频保护:由线路两侧方向元件分别对故障方向作出判断,并将判断结果通过高频通道传送给对侧,两侧保护根据方向元件和高频信号进行综合断决定区内、区外故障。
根据高频信号在综合判断中的作用,方向高频保护可分为允许式和闭锁式。
1.1.2 高频闭锁式方向保护500kV线路用得较少(仅行波)1.1.3 高频允许式方向高频保护:方向高频保护中的方向元件:a)另序方向元件仅能反应接地故障b)负序方向元件仅能反应不对称故障c)相电压补偿式方向元件d)工频变化量方向元件e)行波方向元件g)阻抗方向元件,反映对称故障1.1.4 超范围和欠范围允许式高频保护当方向元件由距离元件构成时,其构成方式有两种,由距离I段发讯的欠范围允许式POTTII III 段发讯的叫超范围允许式PUTTPUTT K1-3通PUTT K2-3通T1 1-8ms 抗干扰延时 记忆50ms 保证对侧可个别跳闸。
1.1.5 相差高频保护:一般500kV 线路不用。
1.1.6 导引线差幼保护:短线路用。
1.2 光纤电流差动保护:比较被保护线路两侧电流的幅值和相位,而两侧电流的波形,幅值、相位、需用光纤通道,向另一侧传输。
工作原理:O N M N M I I -I -KI +I ≥••••K 制动系数 I O 最小启动电流外部故障 Im In 相差1800 Im+In=0 Im-In=2Im 或2In内部故障 Im In 相差00 Im+In 较大 Im-In 较小且乘<1的K 值。
目前差动保护厂家较多 ,各自有特点a )RCS--931A 光纤电流差动保护: 南端产品:变化量相差动:│△IM φ+△In φ│>0.75△IR φ△IR 为△IM φ+△IN φ算量和│△IM φ+△IN φ│>IHIH ,为4倍实测电容电流和14xc U N 的最大值 稳态量差动I II 段│IM φ+IN φ│>0.75IR φIR φ=│IM φ-IN φ│ K=0.75│IM φ+IN φ│>IH I 同上 II 段IH=1.5倍另序差动I II 段│IM0+IN0│>0.75│IM0-IN0││IM0+IN0│>IQD0 IQD0为另序电流超动值ICDBC 中>0.15IRICDBC φ为补偿后的差流 ICDBC φ>IL IL 为IQD0 0.6实测IC ·16xc U N K 值。
CSL-103 WXH-803与RCS-931;原理基本相同PCM 脉码调制数字电流差动保护:模拟量电流经隔离,强弱电转换,滤波(低通)采样-摸数复换经P/S 转换为串行码。
一送IF 接口-64K/S 的电信号-PCM-2M/S 。
同步电路:1)控制两侧三相电流同步采样2)保证两侧采样同步,补偿信号通信传输延时两侧采样同步过程:将线保护一侧设置为参考端(也称主端)另一侧设置为同步端(或从端)。