继电保护原理课件

（2）结构和外形
感应式电流继电器
1.文字符号和图形符号 文字符号：KA
对继电器的基本要求：工作可靠，动作过程具有“继电特性”。 动作值误差小、功率损耗小、动作迅速、动稳定和热稳定性能好 以及抗干扰能力强。继电器安装、整定方便，运行维护少，价格 便宜。 2.过电流继电器 原理框图
(1)量度继电器:过量继电器和欠量继电器。 （2）过电流继电器 原理框图
I
S
(3) k
ES Z S Z1 Lk
式中 E ——系统等效电源的相电势，也可以是母线上 Z — 保护安装处到系统等效电源之间的阻抗，即 的电压； 系统阻抗 Z ——线路单位长度的正序阻抗，单位为； L ——短路点至保护安装处之间的距离。
S 1 k
2．电流速断保护的整定计算原则
（1）动作电流的整定。为满足选择性，必须按躲过线路 末端最大短路电流来整定。
(1) 为了使过电流保护在正常运行时（包括输送最大负荷 和外部故障切除后电动机自起动时））不动作，其动作电 I dz k zq I fhmax 流
I fhmax
－没有考虑电动机自起动时线路输送的最大负荷电流
k zq －自起动系数，考虑电动机自起动时电流增大的影响， 其值大于1
考虑 k zq 的原因，发生短路故障时，电压降低，电动机有可能被制 动，故障切除后，电流恢复，电动机要有个自起动的过程。
保护继电器 1、电流继电器：电流保护的测量元件 2、电压继电器：电压保护的测量元件 3、中间继电器：在继电保护装置和自动装置中用 以增加触点数量以及容量 4、时间继电器：建立必要的延时，以保证保护动 作的选择性和某种逻辑关系 5、信号继电器：作为继电保护装置和自动装置动 作的信号指示
第一节
电流保护常用的继电器
由此确定的 t 一般为0.35s～0.5s，实际应用中取 t =0.5s。 保护1与保护 2 的配合关系，即保护动作时间与短路点至保护安装处之间距 离的关系，用t f L 来描述，如图2.4所示。在保护2电流速断保护范围 内的短路，将以 t 的时间切除，此时保护1的限时电流速断虽然可以启动， 2 但因 较 tⅡ大一个 ，而在 t QF2跳闸后，保护1将返回，所以从时间上保 t2 1 证了选择性。若短路发生在保护1电流速断保护范围内时，保护1将以 t 2 时 Ⅱ 间切除，而在该线路其他点短路时，保护1 将以 t1 时间切除。所以，当线 路装设电流速断保护和限时电流速断保护后，它们的联合工作就可以保证 在全线路范围内的短路故障都能在 0.5s时间内予以切除，在一般情况下都 能满足速动性的要求。它们的共同作用，构成了线路的主保护，即以最短 的时间切除全线路任一点发生的短路。
1.由电力系统分析可知,短路工频周期分量计算式 2.系统最大运行方式:在相同地点发生相同类型的短路时流过安装 处的电流最大,对应的系统等值阻抗最小。 3.系统最小运行方式:在相同地点发生相同类型的短路时流过安装 处的电流最小,对应的系统等值阻抗最大。
4．电流速断保护的主要优、缺点 优点：简单，可靠，动作迅速 缺点：灵敏性不好，不能保护线路全长，受运行方式 的影响，这套保护是通过整定值来满足保护的选择性 个别情况下，有选择性的电流速断可保护线路全长
I op1 Krel I op 2
可靠系数＝1.1－1.15
可见引入大于1的可靠系数的原因是为了保证在预定的保 护范围以外故障时，保护装置不误动作 如果元件中有带差动保护的变压器则
I
II op1
K I
II (3) rel k 2,max
(2).动作时限的选择：
t
＝0.5ｓ（讲解图3－25）p59
主保护：能快速切除各种故障能力的保护称为该线路的主保护。
3.保护装置灵敏性的校验：
k em
( 2) Id B min II I op 2
I
( 2) d Bmin
3 ( 3) I d Bmin 2
( 2) I 式中，d Bmin 为系统最小运行方式下线路A－B末端发生两相短路时的4.校验：来自mlp l100%
在最小运行方式下，两相短路时，m不小于15%~20%。 m的计算方法 5。 （1）作图法见图3-19 （2）解析法
3．电流速断保护的构成
电流速断保护的构成原理接线:见图3-20
采用中间继电器的作用： a增加触点容量 b增加装置的固 有动作时间
可见引入大于1的可靠系数的原因是为了保证在预定的保护范 围以外故障时，保护装置不误动作。 3.动作时限的选择：小于10ms
第三章
电网相间短路的电流电压保护
第一节 电流保护常用的继电器
1.继电器的分类和要求
（1）继电器:是一种能自动执行断续控制的部件,当其输入 量达到一定值时,能使其输出的被控制量发生预计的状态 变化,如触点打开、闭合或电平由高变低、由低变高等， 具有对被控电路实现“通”、“断”控制的作用。
（2）继电器的分类：按动作原理可分为电磁型、感应型、 整流型、电子型和数字型等，按反映的物理量可分为电流 继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器、周 波继电器和气体（瓦斯）继电器等，按照继电器在保护回 路中所起的作用可分为启动继电器、量度继电器、时间继 电器、中间继电器、信号继电器和出口继电器等。
常用保护继电器
保护继电器的种类： （1）按继电器的结构原理分，有电磁式、感应式、 数字式、微机式等继电器； （2）按继电器反应的物理量分有电流继电器、电压 继电器、功率方向继电器、气体继电器等； （3）按继电器反应的物理量变化分，有过量继电器 和欠量继电器，如过电流继电器、欠电压继电器； （4）按继电器在保护装置中的功能分，有起动继电 器、时间继电器、信号继电器和中间继电器等。 常用的继电器主要是电磁式和感应式继电器。
第二节 无时限电流速断保护
1.工作原理 (1).定义：反应于电流幅值增大而瞬时动作的电流保护。
(2) 整定电流 : 能使该保护装置启动的最小电流值称为保 护装置的整定电流。
在保证选择性和可靠性要求的前提下，根据对继电保护快速性的要 求，原则上应装设快速动作的保护装置，使切除故障的时间尽可能 短。反应电流增加，且不带时限(瞬时)动作的电流保护称为无时限 电流速断保护，简称电流速断保护。
动作电流：能使继电器动作的最小电流值，称为继电器的动作电流。
返回电流：能使继电器返回原位的最大电流值，称为继电器的返回 电流。
3.继电器的继电特性:见图2-2 无论启动和返回,继电器的动作都是明 确干脆的,不可能停留在中间位置,这种特性称为继电特性。
返回系数：返回电流与起动电流的比值称为继电器的返回系数。
此时断路器的速断保护可按躲开变压器低压侧线路出 口处d的短路来整定。见图3-21
第三节 带时限电流速断保护
1.工作原理
(1).定义：以较小时限切除主线范围内故障的电流 保护，解释图3-22
。
2.限时电流速断保护整定
(1) 启动电流的整定 : 为满足选择性，必须与下一线路保 护（速断部分）配合 II II I
第四节
定时限过电流保护
定义：启动电流躲过最大负荷电流，时限按阶梯原则整定 的一种电流保护（常用作后备保护，能保护线路全长和下 一线路全长，甚至更远）。
1.工作原理和启动电流计算（注：“起动”与“动作跳闸” 不同）按两个原则来考虑，见图 2 － 11 ， k2 点故障，则保 护2动作跳闸切除故障，M自起动
可靠系数＝1.2-1.3
I
I op1
K I
I (3) rel k 2,max
(2）最小保护范围：在各种运行方式下发生各种短路保护 都能动作切除故障的短路点位置的最小范围称为最小的保 护范围 (2）最大保护范围：在各种运行方式下发生各种短路保护 都能动作切除故障的短路点位置的最大范围称为最大的保 护范围
Ⅱ I IⅡ K I OP1 rel OP2
Ⅱ K 式中 rel ——限时电流速断保护的可靠系数，取1.1～1.15。 如果相邻母线上有多个元件， 取其中最大值。如果元件中有差动保护的变压 I op 2 器，则
Ⅱ (3) IⅡ K op1 rel I K 2.max
二、具有分支电路的电网带时限电流速断保护
三。动作时限的选择 由分析可知，保护 1 限时电流速断保护的保护范围已延伸至下一线 路电流速断保护的保护范围，为保证选择性，要求限时电流速断保 护的动作时限 要高于下一线路电流速断保护的动作时限 一 个时限级差 ，即 Ⅱ t1 t2 t (3-32)
对于时限级差 t ，从尽快切除故障出发，应越小越好，但为了保 证两套保护动作的选择性， 又不能选择过小。影响的主要因素有： (1) 前一级保护动作的负偏差(即保护可能提前动作) 。 (2) 后一级保护动作的正偏差(即保护可能延后动作) 。 (3) 保护装置的惯性误差 ( 即断路器跳闸时间：从接通跳闸回路到 触头间电弧熄灭的时间) 。 (4) 为保证有选择性，再加一个时间裕度 0.35 ～ 0.65 ， 则时限级差为0.5s
短路电流，其值不小于1.3－1.5 若灵敏度不满足要求，则重新整定，即与下一条线路的限时电流速 断相配合， t 2 t1 t ＝1－1.2ｓ t2 4.保护的单相原理接线:见图2.10 注意：3-16公式中可靠系数不要，要去掉
1。动作电流的整定
（1）与相邻的 段无时限电流保护相配合。
7.2.1 电磁式继电器 1.电磁式电流继电器
（1）文字符号和图形符号 文字符号：KA
2.电磁式电压继电器
（1）文字符号和图形符 号 文字符号：KV （2）结构和工作原理 与DL型电磁式电流 继电器基本相同。不同 之处仅是电压继电器的 线圈为电压线圈，匝数 多，导线细，与电压互 感器的二次绕组并联。 电磁式电压继电器有 过电压和欠电压继电器 两种。过电压继电器的 返回系数通常为0.8；欠 电压继电器的返回系数 通常为1.25。
1。助增电流的影响