继电保护基本原理及应用讲解
继电保护基本原理及应用
光纤保护通道接口
RCS-901/2F、FM RCS-931/943/953
光发 光收 专用光纤 光收
A
64Kb/s或2Mb/s A 光发
RCS-901/2F、FM RCS-931/943/953
图一
RCS-901/2F、FM RCS-931/943/953
光发 光收
尾纤
屏蔽双绞线
A
64Kb/s
MUX64
差动保护：主变各侧差动CT范围内各种短 路故障；
（比率差动保护主要防止区外短路时误动作；差动速断保 护主要防止大短路电流作用下带谐波制动的差动保护拒 动。）
瓦斯保护：主变油箱内部各种短路或其他 故障； 两者各有所长，相互补充。
主保护压板投退
跳闸矩阵 定值清单 压板配置 9 8
0
7
0
涌流偏于时间轴的一方，非对称性涌流。（波形识别技 术）
4.
比率差动制动曲线
Id Id Is Isd 速断动作区
K2=0.7
动作区
KZ
K1=0.5 制动区
Iq
0
Icd
Ig
Izd 3Izd
Iz
Iz
折线型比率制动由启动电流、拐点电流、制动比率 斜率等构成 三折线用于提高大电流式抗饱和能力
差动/瓦斯保护范围
130
继电保护装置讲解
继电保护装置讲解
继电保护装置是一种用于保护电力系统设备的重要装置。它的作用是在电力系统发生故障时，迅速断开故障电路，以保护电力设备的安全运行。本文将从继电保护装置的基本原理、分类以及应用场景等方面进行讲解。
一、继电保护装置的基本原理
继电保护装置基于电力系统中的电流、电压等物理量的变化来判断系统是否发生故障。当电力系统中发生故障时，电流和电压等物理量会发生异常变化，继电保护装置会通过对这些异常变化进行监测和分析，判断故障的类型和位置，并通过控制开关来实现对故障电路的断开。
二、继电保护装置的分类
根据不同的保护对象和保护功能，继电保护装置可以分为过电流保护、差动保护、距离保护、过压保护等多种类型。其中，过电流保护是最常见的一种保护方式，它通过检测电流的大小来判断电力系统中是否存在过电流故障。差动保护则是通过对电流差值进行监测，判断系统中是否存在线路接地或相间短路等故障。距离保护则是根据电力系统中电流和电压之间的相对关系，来判断故障的位置。过压保护则是用于检测电力系统中是否存在过电压故障。
三、继电保护装置的应用场景
继电保护装置广泛应用于电力系统的发电、输配电等环节，以保护
电力设备的安全运行。在发电环节，继电保护装置可用于保护发电机、变压器等设备的安全运行。在输电和配电环节，继电保护装置可用于保护线路、变电站等设备的安全运行。此外，继电保护装置还可以应用于工业生产、铁路、矿山等领域，以确保电力设备的正常工作。
继电保护装置是一种重要的电力设备保护装置，它通过监测和分析电力系统中的物理量变化，判断系统是否发生故障，并通过控制开关来实现对故障电路的断开。根据不同的保护对象和保护功能，继电保护装置可分为多种类型，并广泛应用于电力系统的各个环节。它的作用在于保护电力设备的安全运行，确保电力系统的稳定运行。
继电保护基本原理
1.3 对继电保护的基本要求
对动作于跳闸的继电保护，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 选择性：是指继电保护装置动作时，仅将故障元件 从电网中切除，尽量缩小停电范围，保证系统中 无故障部分仍可以安全运行。 d2点故障，由保护3动作跳闸，变电站D停电 d1点故障，由保护2动作跳闸，变电站C、D停电 d2点故障，保护3或断路器3拒动，保护2动作跳 闸
A
I f ( A B )
B
I f ( B C )
C
Ⅰ
Ⅱ
正常运行时，某一瞬间，负荷电流总是从一侧流入而从 另一侧流出 统一规定电流的正方向：从母线流向线路 按规定正方向：A-B两侧电流大小相等，相位相反
双侧电源网络——d1点短路
A
I'
B
d1
d1
C '' I
d1
Ⅰ
Ⅱ
A-B范围以外的d1点发生短路，电源Ⅰ供给的短路电流如 上图中红色箭头表示 此时A-B两侧的电流仍是大小相等、相位相反，与正常运 行时相同
一般的断路器的动作时间为0.06~0.15s，最快的 可达0.02~0.06s。
1.3.3 灵敏性
灵敏性：是指对于保护范围内发生故障或不正常 运行状态的反应能力。通常用灵敏度系数来衡量， 灵敏度系数越大则灵敏度越高。
继电保护的基本原理和保护装置的组成
继电保护的基本原理和保护装置的组成
CONTENTS 目录
继电保护的基本原理
1继电保护装置的组成
2
电力系统的发电机、变压器、母线、输电线路
和用电设备通常处于正常运行状态，但也可能
出状态。一、继电保护的基本原理
继电保护基本原理是利用被保护线路或设备故障前后某些变化的物理量为信息量，当信息量达到一定值时，起动逻辑环节，发出相应的命令。图1 输电线路图2 水轮发电机图3 变压器
（1）利用基本电气参数量的区别
发生短路故障后，利用电流、电压、线路测量阻抗、电压电流间相位、负序和零序分量的出现等的变化，构成相应的保护。
1）过电流保护
反应电流增大而动作的保护称为过电流保护。
如图在BC 线路上发生三相短路故障，则从电源到短路点之间将流过短路电流。
K
k I k
Z 保护1和保护2都能反应(测量)到这个电流，保护2首先动作于断路器QF2跳闸。
2）低电压保护
低电压保护是反应电压降低而动作的保护。
此时A 、B 母线上的电压将降低，保护1、2都能反应到电压降低，从选择性要求，保护2应首先动作。
K
0=k
U
3）距离保护
距离保护也称低阻抗保护，是反应保护安装处到短路点之间的阻抗下降而动作的保护。
K
k I k
Z B 母线上电压为：k
k res Z I U =
保护2测量阻抗为：
k
k k res m L Z Z I U Z 1/=== 其大小等于保护安装处到短路点间的阻抗，正比于短路点到保护2之间的距离。
（2）利用比较两侧的电流相位
L I L
I 正常运行时，线路AB 两侧的电流大
小相等，相位差为 180
外部发生短路故障时:
继电保护原理及应用课件
2）微机(wēi jī)型继电保护装置的检 验内容
（1）微机型继电保护装置的部分(bù fen) 检验内容：
a）继电器外观检查； b）二次回路绝缘检查； c）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； d）整定值检验；
第十九页，共74页。
e）模数变换系统检验； f）各逻辑回路以及有配合关系的回路之间的工
作性能校验； g）各开关量输入回路工作性能的检验； h）各输出回路工作性能的校验； i）保护装置的整组试验及整组动作时间的测定； j）纵联保护通道(tōngdào)检验； k）操作箱检验； l）检验至后台监控系统保护动作信号正确。
第二十页，共74页。
（2）微机型继电保护装置(zhuāngzhì)的 全部检验内容
第三十八页，共74页。
e. BZT装置只动作一次。对于永久性故障，如 果备用电源投入以后，故障电流仍然存在，备 用电源的继电保护装置动作，迅速将备用电源 断开，此时不允许再投入备用电源，以免对系 统二次冲击，扩大事故。（目前大电流锁保护 能够实现此要求）
f. PT二次保险/熔丝熔断时，BZT装置应不动作。 因此时一次电压仍然正常，采用小电流闭锁(bì suǒ)方式实现。
3)发电机保护(bǎohù)
a. 差动 b. 过流 c. 定子(dìngzǐ)单相接地 d. 励磁保护等
第四十二页，共74页。
继电保护基本原理
发电机的保护配置
1．纵差动保护——是发电机内部相间短路的主保护 2、横差动保护——发电机定子绕组匝间短路的保护 3、定子接地保 4、负序过电流保护
5、失磁保护
6、过电流保护
7、过负荷保护
8、逆功率保护 9、低频保护等 10、低压保护
4、防御大电流接地系统中变压器外部接地短路的零序电
流保护。 5、防御变压器对称过负荷的过负荷保护。 6、防御变压器过励磁的过励磁保护（超高变压器）。 7、变压器的油温、绕温、压力释放、风冷等非电量保护
发电机的故障类型主要有：
1、定子绕组相间短路； 2、定子绕组一相的匝间短路； 3、定子绕组单相接地； 4、转子绕组一点接地或两点接地； 5、转子励磁回路励磁电流消失。
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）
（2）、反应电气设备的不正常工作情况，并根据
不正常工作情况和设备运行维护条件的不同（如 有无经常值班人员）发出信号，以便值班人员进 行处理，或由装置自动的进行调整，或将那些继 续运行而会引起事故的电气设备予以切除。反应 不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延 时动作
继电保护基本原理
一次设备：直接用于生产、输送和分配电能
生产过
程的高压电气设备，包括发电机、变压器、断路器、 隔离开关、母线、线路、电容器、电抗器、电流互感
继电保护 入门基础 讲课稿
继电保护入门基础
讲课稿
１．如何理解解继电保护？
要从它的作用开始。继电保护就相当于家里的保险丝或者是空气开关。当你家用电量太大或者家里有线路发生短路的时候，空气开关就要跳开，或者保险丝熔断，从而保护你家里的设备人生安全。继电保护呢，就是电力系统中空气开关的作用，当电力系统发生短路或者其它不正常状态的时候，这个设备发出指令，去命令断路器，从而保障电力系统的安全稳定运行。
目前我国广泛使用的保护方式主要是两种：1.传统的继电器保护方式，如DL-21、DS-23、DZB-14等电磁式继电器组成的继电保护装置。现在正在逐步淘汰。2.微机自动化保护系统，就是通常所说的“综自”。也是现在的主流。两者工作原理都是一样的，因为建国以后一直在使用第一种保护方式，由多种不同型号的继电器组成，故称作“继电保护”。
目前我们常说的继电保护是广义的指研究电力系统问题和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施体系。是大概念
2.继自保护装置是什么？
继电保护装置原理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的问题。
正常运行状态：电气量有电压量Ua、Ub、Uc、3U0，电流量Ia、Ib、Ic、3I0，三相数值大小相等，相位为正相序，零相无数值，f 无变化。如发生单相接地，故障相为A相：那么Ua及Ia为零，其它两相数值升高√3倍。
3.继电保护的四个基本要求是什么？
选择性、速动性、灵敏性、可靠性。---是继电保护的灵魂，贯穿在整个系统中。他们是矛盾的统一体要相互兼顾。
第8章 电力系统继电保护
1）断路器动作时间 + 灭弧时间； 2）时间继电器的延时误差； 3）测量元件（电流继电器）在外部故障切除后的
返回延时； 4）裕度。
通常取 0.5s。 采用快速灭弧和电子延时后，可以缩短到0.3s。 （考试或交流中，可以仅说：0.5秒延时）
8.2.2限时电流速断保护
优点：灵敏度好，能保护线路全长。 缺点：带 0.5秒延时，速动性差一些； 不能作为下一级线路的远后备
灵敏性校验：用线路被保护的最小范围来衡量。 （说明：最少能保护线路的多长？）
灵敏度定义：
K sen
l min l全长
100%
要求： 15 ~ 20%
优点：简单可靠,动作迅速。 缺点：1）不能保护本线路全长；2）受系统运行方 式的影响大；3）可能没有保护范围：运行方式变化 较大、短线路时。
当线路与变压器相连接时，可以保护线路的全长， 并能够保护变压器的一部分(变压器的阻抗较大)。
电流Ⅰ、Ⅱ段联合工作就可以保证全线范围内 的故障在0.5秒内予以切除，一般情况下，能够满 足快速切除故障的要求，二者共同构成了单端电气 量的“主保护”。
8.2.3定时限过电流保护
设计目的：不允许故障长期存在。 整定原则：躲过线路上可能出现的最大负荷电流。
(目的是：故障切除后，应当可靠返回)
动作
0
Ire Iop
继电保护的基本知识
继电保护基本知识和电气二次回路
一．继电保护的作用
电力系统在运行中，由于电气设备的绝缘老化或损坏、雷击、鸟害、设备缺陷或误操作等原因，可能发生各种故障和不正常运行状态。最常见的而且也是最危险的故障是各种类型的短路。最常见的不正常运行状态是过负荷。这些故障和不正常运行状态严重危及电力系统的安全可靠运行。除了应采取提高运行水平、提高设备的制造质量、加强设备的维护检修、提高运行管理质量、严格遵守和执行电业规章制度等项措施，尽可能消除和减小发生故障的可能性外，还必须一旦发生故障，能够迅速、准确、有选择性地切除故障设备，防止事故的扩大。迅速恢复非故障部分的正常运行，以减小对用户的影响。要在段的时间内完成上述任务，只能借助于继电保护装置才能实现。
继电保护装置就是指能反应电力系统中电气设备所发生的故障或不正常状态，并动作断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本作用是：（1）当电力系统发生故障时，能自动地的、迅速地、有选择性地将故障设备从电力系统中切除，以保证系统其余部分恢复正常运行，并使故障设备不再继续遭受损坏。
（2）当电力系统发生不正常工作情况时，能自动地、及时地、有选择性地发出信号通知运行人员进行处理，或者切除那些继续运行回引起故障的电气设备。
可见，继电保护装置是电力系统必不可少的重要组成部分，对保障系统安全运行，保证电能质量、防止故障的扩大和事故的发生，都有极其重要的作用。二．继电保护基本原理
电气设备从正常工作到故障或不正常状态工作情况，它的电气量，如电流、电压的大小和它们之间的相位等，往往会发生显著的变化，继电保护装置就是利用这种变化来鉴别有无故障或不正常工作情况，以电气量的测量值或它们之间的相位关系来检测故障地点，有选择性地切除故障或显示电气设备的不正常工作情况。
继电保护原理
常见继电保护装置的类型
1、电流保护 （1）过电流保护：是按照躲过被保护设备或 线路中可能出现的最大负荷电流来整定的。 如大电机启动电流(短时)和穿越性短路电流 之类的非故障性电流，以确保设备和线路 的正常运行。为使上、下级过电流保护能 获得选择性，在时限上设有一个相应的级 差。
（2）电流速断保护：是按照被保护设备或 线路未端可能出现的最大短路电流或变压 器二次侧发生三相短路电流而整定的。速 断保护动作，理论上电流速断保护没有时 限。即以零秒及以下时限动作来切断断路 器的。 过电流保护和电流速断保护常配合使用， 以作为设备或线路的主保护和相邻线路的 备用保护。
（2）反应电气设备的不正常工作情况，并 根据不正常工作情况和设备运行维护条件 的不同发出信号，以便值班人员进行处理， 或由装置自动进行调整，或将那些继续运 行而会引起事故的电气设备予以切除。
电力系统对继电保护的基本要求
（1）可靠性 可靠性是指保护该动作时应动作，不该动作时 不动作。为保证可靠性，宜选用可能的最简单的 保护方式，应采用由可靠的元件和尽可能简单的 回路构成的良好的装置，并应具有必要的检测、 闭锁和双重化等措施。保护装置应便于整定、调 试和运行维护。
6、距离保护 这种继电保护也是主系统的高可靠性、 高灵敏度的继电保护，又称为阻抗保护， 这种保护是按照长线路故障点不同的阻抗 值而整定的。
距离保护的基本原理
继电保护的基本原理讲解
器、瓦斯继电器
继电保护装置的基本构成
测量：传感回路、信息采集、滤波和算法。 判断：故障分析、逻辑判别、定值门槛。 执行：控制开关行为的具体电路。 信息记录：故障录波、事件记录、通讯。
学科特点：理论与实践并重。
电力系统发生故障时，会引起电流的增加和电压的 降低，以及电流、电压间相位角的变化。因此，利 用故障时参数与正常运行时的差别，就可以构成各 种不同原理和类型的继电保护。
流，还需要具备完善的继电保护装置。但由于绝 缘的要求，测量仪表和继电器制造工艺等方面的 原因，用电气测量仪表无法直接测量高电压和大 电流，继电器也无法直接接入系统。为此，在电 力系统中采用了电压和电流变换装置，称之为互 感器。 电流互感器可以将大电流变换为小电流。由于采 用了互感器，测量仪表和继电保护装置不用直接 与高电压连接，从而保证了电气测量和继电保护 工作的安全。
N1
（匝数少）
N2
（匝数多）
i2
A 电流表
被测电流=电流表读数 N2/N1
R
使用注意事项：
1. 副边不能开路，以 防产生高电压； 2. 铁心、低压绕组的 一端 接地，以防在 绝缘损坏时，在副 边出现过压。
零序电流互感器
零序电流互感器主要是用来监测交流三相线路电 流的平衡度。从变换电流出发，可将零序电流互 感器视为单匝贯穿式电流互感器，其一次电流等 于流过零序电流互感器的三相电流的向量和。在 系统正常运行时，三相电流的向量和等于零，即 零序电流互感器的一次电流为零，二次电流必须 是零。当线路发生单相接地故障时(包括中性点不 接地系统和中性点经小电阻接地系统)，三相电流 必然会产生不平衡，即零序电流。零序电流穿过 零序电流互感器会使互感器二次线圈有电流产生， 二次线圈接入信号或保护装置，使信号或继电保 护装置动作，便能及时发现故障，切断故障线路， 保证人身和设备不致发生危险。
继电保护原理是什么,可分为哪几类？
继电保护原理是什么,可分为哪几类？
继电保护原理是什么,可分为哪几类？
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。
继电保护可按以下4种方式分类。
电力系统继电保护原理及应用1
短路时
Zm
U m Im
ZK
z1l K
r1
jx1 lK
其中，z1的角度一般在700～850，视线路而定。
在R-X复平面，可以看出测量阻抗与动作范围的关系。
K3 M 1
K2
Zm z1lK1
K1
2
Zm z1lK 3 jX
Zm z1lK 2
ZK1
直线区域
Z set
ZK2
L
ZL
M
R
ZK3
K3 M 1
远后备保护动作阶段
一、基本概念
9 对继电保护的基本要求
选择性 速动性 灵敏性 可靠性
简称为：继电保护“四性要求”。 “四性”是分析和研 究继电保护的基础。对四性中的每一项要求都应当有度， 应以满足电力系统的安全运行为准则，不应片面强调某一 项而忽视另一项，否则会带来不良的影响。
一、基本概念
（不对称短路） 非电气量—— 瓦斯保护、过热保护等
一、基本概念 5 继电保护装置的构成
测量部分
测量有关电气量，与整定值比较，给出“是”或“非”， “0” 或 “1”， “大于”、“不大于”、“等于” 等 性质的一组逻辑信号，判断保护是否应该启动。
一、基本概念 5 继电保护装置的构成
逻辑部分
母线电压降低
电压/电流为负荷阻抗， 电压/电流为母线至故
电力系统继电保护的作用及原理相关知识讲解
A
B
C
D
Hale Waihona Puke Baidu
～
k1
1
2
3
二、速动性
❖ 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。因此，在发生故障时，应 力气保护装置能迅速动作切除故障。
❖ 故障切除的总时间等于保护装置和断路器动作 时间之和。一般的快速保护的动作时间为 0.06~0.12s，最快的可达0.01~0.04s，一般的断路 器的动作时间为0.06~0.15s，最快的可达 0.02~0.06s。
❖ 三、灵敏性
❖ 指对于保护范围内发生故障或不正常运行状态的反 应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在事先 规定的保护范围内部故障时，不论短路点的位置、 短路的类型如何，以及短路点是否存在过渡电阻， 都能敏锐感觉，正确反应。保护装置的灵敏性，通 常用灵敏系数来衡量，灵敏系数越大，则保护的灵 敏度就越高，反之就越低。
❖ 1890年出现了装于断路器上直接反应一次短路电流 的电磁型过电流继电器。20世纪初随着电力系统的 发展，继电器才开始广泛应用于电力系统的保护。 这个时期可认为是继电保护技术发展的开端。
❖ 1908年提出了比较被保护元件两端电流的电流差动 保护原理。
❖ 1910年方向性电流保护开始得到应用，在此时期也 出现了将电流与电压相比较的保护原理。
继电保护原理概述
❖ 将电压稳定性问题适当分类，对电压稳定性的分析，造成不 稳定基本因素的识别，以及提出改善稳定运行的方法等都是 有利的。①按扰动的规模来讲电压稳定问题可以分为小扰动 电压稳定性，大扰动电压稳定性。一是小扰动电压稳定性是 在如系统负荷逐渐增长，送到负荷节点的功率的微小变化之 下系统控制电压的能力。小扰动下系统能够稳定运行意味着 系统本身能够不断调整以适应变化的情况，系统控制系统有 能力在小扰动后令人满意地运行，保证系统发出的无功等于 消耗的无功，在出现最大负荷时能成功地供电。这种形式的 稳定性由负荷特性、连续作用的控制及给定瞬间的离散控制 作用所确定。系统对小扰动的响应特性取决于初始运行条件、 输电系统强度以及所用的发电机的励磁控制等因素。依靠负 荷和电源自身固有的调节能力，使扰动前后的电压值相同或 者相近。二是大扰动电压稳定性是关于在发生诸如系统故障 后，系统控制电压的能力。这些扰动包括输电线上短路、失 去一台大发电机或负荷，或者失去两个子系统间的输电线。 系统对大扰动的响应涉及大量的设备。此外，用来保护单个 元件的装置对系统变量变化的响应也影响系统的特性。
❖ 2、继电保护和安全自动装置应符合可靠性、选择性、灵 敏性和速动性的要求。应综合考虑以下几个方面，处理好 上述四性的关系：
❖ 3、继电保护和安全自动装置是保障电力系统安全、稳定 运行不可或 缺的重要设备。确定电力网结构、厂站主接 线和运行方式时，必须与继电保护和安全自动装置的配置 统筹考虑，合理安排。
电力系统继电保护基本原理
电力系统继电保护基本原理
电力系统继电保护是电力系统中的一项重要设备，其基本原理是根据电力设备运行状态的变化，通过接收测量信号并进行比较、判断和动作的过程，保护电力系统的正常运行，防止设备发生过载、短路、接地故障等电力故障，提高电力系统的可靠性和安全性。
1. 故障测量：继电保护装置通过传感器采集电力系统中的电流、电压、频率、功率因数等参数的实时测量值，并进行信号处理和滤波，得到真实的电力系统状态。
2. 故障判断：基于测量数据，继电保护装置通过比较测量值与设定值的差异，判断电力系统是否存在故障。常见的判断方法包括过流保护、距离保护、差动保护等。
3. 动作输出：在判断电力系统存在故障后，继电保护装置会输出控制信号，触发断路器或开关的动作，将故障设备与电力系统隔离，保护其他设备的正常运行。
4. 故障记录与通信：继电保护装置通常配备有故障记录的功能，能够记录故障发生的时刻、发生位置等信息，便于事后分析故障原因。同时，继电保护装置还可以通过通信接口与其他设备或上级监控系统进行数据交互，实现远程监测和控制功能。
综上所述，电力系统继电保护的基本原理是通过测量电力系统参数，判断系统是否存在故障，并输出控制信号实现设备的隔离，保护电力系统的正常运行。
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变压器纵差动保护基本原理
正常及区外故障时：Σi=0
区内故障： Σi=Ik
微机差动保护二次接线
差动逻辑
I A1 I I An I B1 I
A2
A相差动速断元件
A相差动元件
B相差动速断元件 C相差动速断元件
+
信号
... ... ...
I Bn I
B2
B相差动元件
+
TA断线
低周减载的原理
电源
负荷
功率失衡的危害!
压板对应
定值清单 压板配置
电容器保护
1、电容器常见故障及异常状态 相间短路故障 系统过电压 电容器内部熔丝熔断或品质因数改变 集合电容油箱内部各种故障
2、10kV电容器保护配置
过电流保护（作用：电容器至断路器之间发生短路故障时动作，
1、基本任务：被保护一次设备故障时，迅速 将故障元件从系统中断开；一次设备不正 常工作时，发出信号。 2、基本要求： 可靠性 选择性 快速性 灵敏性
3、继电保护基本原理
电压 u=UmSin(wt+Ф) 电流 i=ImSin(wt+Ф)
故障状态的识别：电流增大、电压降低、频率变化、功角 变化 电气量组合判别：复压闭锁过流、复压闭锁方向过流、有 流闭锁低电压、阻抗、功率、相序分量、工频变化量、电 流差动……
涌流偏于时间轴的一方，非对称性涌流。（波形识别技 术）
4.
比率差动制动曲线
Id Id Is Isd 速断动作区
K2=0.7
动作区
KZ
K1=0.5 制动区
Iq
0
Icd
Ig
Izd 3Izd
Iz
Iz
折线型比率制动由启动电流、拐点电流、制动比率 斜率等构成 三折线用于提高大电流式抗饱和能力
差动/瓦斯保护范围
主变保护配置
1、主保护 差动保护：比率差动、差动速断 (躲励磁涌流方法：二次谐波制动、间断角闭锁、波 形对称识别技术) 非电量保护：本体轻重瓦斯、有载重瓦斯、压力 释放、冷控失电、油温高、油位高低等 2、后备保护 高后备： 中后备 低后备
变压器保护的配置示意图
非电量 差动 高后备
G0
低后备
6
U01
1
5
L03
0
4
L02
1
3
L01
0
2
0
1
0
0
1
出口 Iojx2 Iojx1 U02
CK1 CK2 CK3 CK4 0
GL3 GL2 GL1
主变高后备
3（4）段式复压(方向)闭锁过流保护 直接接地(方向)零序过流
不接地保护：间隙零序过流、零序过压保 护 过负荷保护：过负荷启动风冷、过负荷闭 锁调压、过负荷发信号
继电保护培训课件
继电保护培训大纲
1、继电保护的基本原理及应用 10kV馈线保护 10kV电容器保护 主变保护 备自投及与主变保护的配合接口 110kV/220kV线路保护 母差及失灵保护 2、电压异常的判断处理 3、软硬压板的对应关系 4、旁代主变的保护调整
Байду номын сангаас
一、继电保护的基本原理及应用
10kV馈线保护
1、10kV馈线常见故障及异常状态 过负荷 相间短路故障 单相接地 系统频率下降
2、10kV馈线典型保护配置
三段式过电流保护 （复压）/（方向） 三相一次重合闸 （重合闸启动方式：保护启动、不对应启动 合闸加速保护） 过负荷（投信号/跳闸） 低周减载(滑差闭锁、无流闭锁) 低压解列或低压减载 小电流接地告警及选线
差动保护：主变各侧差动CT范围内各种短 路故障；
（比率差动保护主要防止区外短路时误动作；差动速断保 护主要防止大短路电流作用下带谐波制动的差动保护拒 动。）
瓦斯保护：主变油箱内部各种短路或其他 故障； 两者各有所长，相互补充。
主保护压板投退
跳闸矩阵 定值清单 压板配置 9 8
0
7
0
涌流
励磁涌流特点
1.
2.
励磁涌流幅值大且衰减，含有非周期分量； 中小型变压器励磁涌流大（可达10倍以上），衰减快； 大型变压器一般不超过4.5倍，衰减慢。如不采取相应措 施，将导致差动保护误动作！ 励磁涌流波形出现间断特性。（间断角闭锁原理）
3.
励磁涌流中含有明显的二次谐波和偶次谐波。（二次谐 波制动原理）
I C2 I
C1
C相差动元件 A相涌流判别 B相涌流判别 C相涌流判别
信号
&
+
出口
Cn
+
励磁涌流的产生
在变压器空载投入电源或外部故障切除后电压恢复过程中，会出现励磁涌流。 合闸时，变压器铁芯中的磁通急剧增大，使铁芯瞬间饱和，这时出现数值很 大的冲击励磁电流(可达5～10倍的额定电流)，通常称为励磁涌流。
三相变压器励磁涌流
影响三相变压器励磁涌流波形特征的因素 • 电源电压大小和合闸初相角： • 系统等值阻杭大小和相角； • 变压器三相绕组的接线方式相中性点接地方式； • 三相铁心结构型式(三相三柱或五柱、单相变压器组)； • 铁心硅钢片组装工艺水平(拼接残余气隙大小)； • 铁心材质(磁化特性、磁滞特性、局部滋滞回环）； • 合闸前铁心磁通大小(剩磁4r)和方向： • 涌流经电流互感器的非线性传变，即互感器的饱和特性
切除故障）
过压保护（作用：防止系统电压过高造成电容器击穿或损坏） 欠压保护（作用：） 不平衡电流/不平衡电压保护（作用：） 非电量保护（作用：）
3、关于电容器保护应注意的问题
欠压保护时间整定原则 电容器为什么没有过负荷保护和重合闸？ 不平衡电流/电压保护应用场合？ 不平衡电流/电压保护动作后为什么不能再对电容器送电？ 为什么10kV单相接地时电容器不平衡电压保护不动作？ 定值清单 压板配置
变压器保护
1、变压器故障及不正常状态 (1)绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地或经 小电阻接地侧的接地短路； (2)绕组的匝间短路； (3)外部相间短路引起的过电流； (4)中性点直接接地或经小电阻接地电力网中，外部接地 短路引起的过电流及中性点过电压； (5)过负荷； (6)过励磁； (7)中性点非直接接地侧的单相接地故障； (8) 油面降低或油位过高； (9)变压器温度及油箱压力升高和冷却系统故障。
复压闭锁的作用
复合电压起动（闭锁）的过电流保护
（负序电压升高） 或 （线电压降低）= 复合电压开放
作为变压器短路故障的后备保护应主要作为相邻元件及变 压器内部故障的后备保护。常常因灵敏度不足而增加复合 电压闭锁回路。在不对称性故障时，出现负序电压以及在 对称性故障保护安装处三相电压低于某一值时，才可开放 过电流保护，这样使复合电压闭锁过流的电流定值大大下 降，也就提高了灵敏度。