电力系统继电保护课件第一章 绪论
电力系统继电保护第1章-绪论
继电保护的配合及保护范围的划分
➢主保护：通常指能实现全线快速切除故障的保护设备 ➢后备保护：主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。 又分为远后备保护和近后备保护两种：
①近后备保护：当主保护拒动时，由本设备或线路的另一套保护来 实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现近后备 保护。
②远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路 的保护来实现的后备保护。
➢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。
继电保护的配合及保护范围的划分
保护范围划分的基本原则是： 任一个原件的故障都能可靠地被切除，且造成的停电
范围最小；保护区重叠是为了保证任意处的故障位置都置 于保护区，同时重叠区越小越好。
变压器 保护区
发电机保护区
继电保护装置的构成
继电保护的工作回路：
➢交流回路：互感器，连接电缆 ➢控制回路：断路器跳闸线圈，信号回路 ➢直流电源回路：保护及控制回路的工作电源
继电保护的正确工作依赖于所有保护回路及其连接 电缆的正确工作。
继电保护的配合及保护范围的划分
➢保护分区的目的：为了尽可能的减小因故障跳闸引起 的停电区域，电力系统中每个继电保护都有严格的保护 范围，称为保护区。保护范围内的故障（区内故障）， 保护才动作；保护范围外的故障，保护不动作。 ➢保护分区原则和方法：保护以断路器位置作为分区的 基准（因为断路器是切除和隔离故障的主要设备）。遵 循全覆盖原则和重叠区原则，保护区的边界取决于电流 互感器的位置。 ➢保护配置原则：取决于被保护元件的重要程度、经济 性以及规程的规定。
继电保护的基本要求
4. 可靠性reliability and security 可依赖性reliability：不拒动。该动则动 安全性security：不误动。不该动则不乱动 可靠性是一个综合的指标，与保护原理、定值
华北电力大学精品课程课件-电力系统继电保护(黄少锋教授)-绪论(1)
主讲人：黄少锋电力系统继电保护原理第一章绪论一、继电保护的作用二、继电保护的基本原理及其组成三、对继电保护的基本要求四、继电保护的发展简史五、继电保护工作的特点一、继电保护的作用背景：电力系统是发电、输电、配电、用电组成的一个实时的、复杂的联合系统。
电力生产的特点：电能无法大容量存储，电能的生产与消耗几乎是时刻保持平衡。
因此，不能中断——>可靠性要求极高！电力系统一次设备：发电机、变压器、母线、输电线路、电动机、电抗器、电容器等组成的电能传输设备（属于高压设备）。
电力系统二次设备：对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制与保护的设备（从TA、TV获得成正比的“小信号”——>相额定电压57.7V，额定电流1A或5A）。
根据不同的运行条件，可以将电力系统运行状态分为：正常状态、不正常状态、故障状态。
正常状态：等约束和不等约束条件都满足，电力系统在规定的限度内可以长期安全稳定运行。
最关键的指标：Ue±10%,△f≤±0.2Hz，潮流限制不正常状态：正常运行条件受到破坏，但还未发生故障。
等约束条件满足，部分不等约束条件不满足。
例如：负荷潮流越限；发电机突然甩负荷引起频率升高；系统无功缺损导致频率降低；非接地相电压升高；电力系统发生振荡等等。
故障状态：一次设备运行中由于外力、绝缘老化、过电压、误操作，以及自然灾害等各种，导致原因发生短路、断线。
正常状态和大部分的不正常状态可以由以下措施予以调节和控制：1）有功、无功潮流和电压、频率的调整——调整发电机出力、变压器分接头、负荷等； 2）自动化装置——备用电源自动投入（备自投）、自动准同期装置、自动按低频减载（低压减载）、自动解列、过电压检测等。
电力系统发生短路故障是不可避免的，如雷击、台风、地震、绝缘老化，人为因素等引起。
伴随着短路——>出现电流增大、电压降低——>从而导致设备损坏、绝缘破坏、断电和稳定破坏，甚至使整个电力系统瘫痪等。
电力系统继电保护 全套课件340页PPT文档
• 5.3.1 双侧电源线路重合闸的特点 • 5.3.2 双侧电源线路重合闸的主要方式 • 5.4 自动重合闸与继电保护的配合 • 5.4.1 自动重合闸前加速 • 5.4.2 自动重合闸后加速 • 5.5 单相自动重合闸与综合自动重合闸 • 5.5.1 单相重合闸的特点 • 5.5.2 综合重合闸 • 第6章 电力变压器保护 • 6.1 电力变压器的故障、异常工作状态及其
• 7.3.3 保护装置的整定计算及其他有关问题 • 7.3.4 定子绕组零序电压原理的匝间短路
保护
• 7.4 发电机定子绕组单相接地保护 • 7.4.1 发电机定子绕组单相接地的特点 • 7.4.2 定子绕组单相接地的零序电流保护 • 7.5 发电机励磁回路接地保护 • 7.5.1 励磁回路接地故障的危害及保护装设
的特点
• 2.4.4 中• 3.1 距离保护的作用原理 • 3.1.1 距离保护的基本原理 • 3.1.2 距离保护的时限特性 • 3.1.3 距离保护的主要组成元件 • 3.2 阻抗继电器 • 3.2.1 用复数阻抗平面分析阻抗继电器的特性 • 3.2.2 比幅原理和比相原理 • 3.2.3 全阻抗继电器 • 3.2.4 方向阻抗继电器 • 3.2.5 偏移特性阻抗继电器
注意事项
• 4.4.1 相差动高频保护
• 4.4.2 高频闭锁距离保护 • 4.5 光纤保护简介 • 第5章 输电线路的自动重合闸 • 5.1 自动重合闸的作用及其基本要求 • 5.1.1 自动重合闸在电力系统中的作用 • 5.1.2 自动重合闸装置的基本要求 • 5.2 单侧电源线路的三相一次自动重合闸 • 5.2.1 电磁型三相一次自动重合闸装置 • 5.2.2 工作原理 • 5.3 双侧电源线路的三相一次自动重合闸
电力系统继电保护ppt课件
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一、继电保护的概念
继电保护泛指继电保护技术或各种继 电保护装置组成的继电保护系统。
继电保护装置是指安装在被保护元件 上，反应被保护元件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。
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二、故障、不正常运行状态与事故
电力系统在运行中，由于外界（雷击、鸟 害等）、内部（绝缘损坏、老化等）及 操作等原因，可能引起各种故障或不正常 工作状态。
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二、本课程的教学内容
1、理论部分 1 继电保护的基础元件 2 输电线路的继电保护 3 电力变压器的继电保护 4 同步发电机的继电保护 5 微机保护 2、实践部分 1 继电保护课程设计 2 继电器调试与二次配线实习
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三、学习本课程的基本要求
1、学会抓重点，领会问题的真谛；
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§4 继电保护的基本组成
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§5 继电保护的工作原理
测量部分测量被保护组件运行参数，并 与整定值相比较，以判断被保护组件是份 发生故障。如果运行参数达到或超过（或 低于）整定值，测量部分向逻辑部分发信 号，并起动保护装置。逻辑部分接受测量 部分的信号后，按照规定的逻辑条件，判 断保护装置是否动作于跳闸或动作于发信 号，执行部分根据逻辑部分送来的信号而 动作。
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一、本课程在本专业中的地位及教学目标
本课程是本专业的一门主要专业课，通 过本课程的学习，能够使大家掌握电力系 统继电保护装置工作原理、配置原则，常 用继电器的试验方法；培养继电保护装置 整定计算和识读继电保护装置原理图、展 开图的技能，为毕业后从事电力系统继电 保护的运行、安装、调试检修及设计工作 打下基础。
电力系统继电保护全套课件-PPT精品文档
电力系统继电保护
教材：
《电力系统继电保护》 张保会主编
参考书目：
中国电力出版社
《电力系统继电保护原理》 贺家李主编 中国电力出版社
《电力系统继电保护基本原理》 王维俭编 清华大学出版社
《电力系统继电保护原理与应用》 尹相根编 华中科技大学出 版社 主讲：陈红艳
E-mail：
第一章 绪论
第一章 绪论
1.1 电力系统的正常工作状态、 不正常工作状态和故障状态(复习)
1.2 继电保护的基本原理及其组成
1.3 对继电保护的基本要求
1.４ 继电保护发展简史
第一章 绪论 复习 电力系统 电网 由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户 联系起来的发电、输电、变电、配电和用电的整体
第一章 绪论
课程的性质和任务： 本课程是电气工程与自动化专业的专业任选课，通过本 课程的学习，认识到电力系统继电保护在保证电力系统的 安全稳定运行中所起的重要作用；掌握电力系统继电保护 的基本原理、基本概念、构成及运行分析方法，为今后 从事本专业范围内相关领域工作奠定基础。 课程要求：
熟练掌握电力系统继电保护的基本原理和基本知识；认识
二、继电保护的组成
１.测量比较元件 ２.逻辑判断元件 ３.执行输出元件
相应输入量
测量 比较 元件逻辑Fra bibliotek判断 元件执行 输出 元件
跳闸或信号
第一章 绪论
1.3
一、选择性
尽量缩小停电范围
对继电保护的基本要求
保护1 QF2
保护2
最大限度地限制故障范围
QF1
当电力系统发生故障时，要求最靠近故障点的保护装置动作切除故障，
力争相邻元件的保护装置起后备保护的作用。 二、速动性
继电保护第一讲绪论(华电继保课件)
电力系统线路保护主讲教师:贾文超电自教研室1第一章绪论1.1 继电保护的作用1.2 继电保护的基本原理及组成1.3 继电保护的基本要求1.4 继电保护的发展21.1继电保护的作用3电力系统:发电系统、输电系统、配电系统、用户。
一次设备: 发电机、变压器、母线、输电线路等。
二次设备:对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备。
481.1.1 正常工作状态不等式约束条件：用电设备的功率及其上限max .min .i i i U U U ≤≤母线电压及其上、下限max .ij ij I I ≤线路电流及其上限max min f f f ≤≤系统频率及其上、下限1.1.2 不正常工作状态及其危害所有的等式约束条件均满足，部分的不等式约束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。
91.1.2 不正常工作状态及其危害1、过负荷：因负荷超过电气设备的额定值造成的电流增大.危害：造成载流导体的熔断或加速绝缘材料的老化和损坏从而导致故障.101.1.2 不正常工作状态及其危害2、过电压：发电机突然甩负荷而产生危害：造成绝缘击穿导致短路111.1.2 不正常工作状态及其危害3、频率降低：系统中出现功率缺额而引起危害：1）影响产品质量2）低于47Hz～48Hz时会引起频率崩溃3）使电压下降可能引发电压崩溃121.1.2 不正常工作状态及其危害4、系统振荡：因系统受到扰动而失去功率平衡危害：电流和电压周期性摆动，严重影响系统的正常运行13常见的十种短路类型纵向不对称故障（断线）复杂故障：在电力系复杂故障：在电力系统的不同地点（两处或两处以上）同时发生不对称故障的情况14短路的后果•数值很大的短路电流通过短路点将燃起电弧，使故障设备损坏•短路电流通过故障设备和非故障设备时，产生热和电动力的作用，致使其绝缘遭到损坏或使设备缩短使用寿命•电力系统中大部分地区的电压下降，使大量电能用户的正常工作遭到破坏或产生废品•破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至造成整个电力系统瓦解16An Example:August 14, 2003 Blackout in the United States andCanada181.1.4 继电保护的概念及作用一、继电保护的概念继电保护技术+ 继电保护装置•继电保护技术包括电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术19•继电保护装置继电保护装置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20二、继电保护的作用•自动、迅速、有选择性的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•反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件（例如有无经常值班人员），而动作于发出信号、减负荷或跳闸211.2 继电保护的基本原理、构成和分类221.2.4 继电保护的分类•按被保护的对象分类输电线路保护、发电机保护、变压器保护、发电机保护、母线保护等•按保护原理分类电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等281.2.4 继电保护的分类•按保护所反应故障类型分类相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、失步保护、失磁保护等•按继电保护装置的实现技术分类机电型保护（如电磁型保护和感应型保护）、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等291.2.4 继电保护的分类•按继电保护测量值与整定值的关系分类过量保护（测量值≥整定值时动作）欠量保护（测量值≤整定值时动作）301.2.4 继电保护的分类•按保护所起的作用分类主保护、后备保护、辅助保护等主保护：反映被保护元件本身的故障，并以尽可能短的时限切除故障的保护311.2.4 继电保护的分类•按保护所起的作用分类主保护、后备保护、辅助保护等后备保护：主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。
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2020/7/27
电力系统
正常状态
电力系统的运行
f m in f f m ax U i m in U i U i m ax PG i m in PG i PG i m ax Q G i m in Q G i Q G i m ax S ij m in S ij S ij m ax
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QGi
QLj QSk
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2020/7/27
电力系统
崩溃状态
电力系统的运行
f m in f f m ax U i m in U i U i m ax PG i m in PG i PG i m ax Q G i m in Q G i Q G i m ax S ij m in S ij S ij m ax
500kV 110kV
220kV
10kV
锅 炉
热力网
电 力 网电
力 系 统
动力系统
220/380V 商业用户
2020/7/27
电力系统
正常状态
电力系统的运行
f m in f f m ax U i m in U i U i m ax PG i m in PG i PG i m ax Q G i m in Q G i Q G i m ax S ij m in S ij S ij m ax
（1）电动力 （2）热效应
故障危害：
（1）对设备自身 （2）对电力系统
2020/7/27
保护对象：设备
站
在
保 护
异常状态
的
角
度
U e Ie Se fe
设备的运行参数 超过规定的限值
异常状态成因： （1）有功功率不足；（2）发电机突然甩负荷 （3）电气设备的计划外停运；（4）系统振荡
2020/7/27
负荷变化 计划外停机
调整 控制
保护 控制
警戒状态
恢复状态
电力系统运行状态变化期望图
2020/7/27
保护对象：设备
站
在
保 护
正常状态
U e Ie Se fe
的
角
设备的运行参数不
度
超过规定的限值
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保护对象：设备
站
在
保 护
故障状态
的
角
度
故障危害成因：
表现形式： 短路、断路
故障原因： （1）自然、老化 （2）人为因素
继电保护的作用： （1）自动、迅速、有选择性地将故障设备从电力系统中切除。 （2）反应电气设备的不正常运行状态，并根据运行的维护条 件(例如有无经常值班人员)，而动作于发出信号、减负荷或跳 闸。 （3）要求保护装置具备事件记录和网络通讯的功能。
2020/7/27
1-2继电保护的基本原理及继电保护装置
2020/7/27
（3）研究如何利用这些故障特征对设备所处状态的识别
P
I PQ
Q
IQS
U Q
正常运行 IQS I L.max
短路
IQS I L.max
S
IQS
过电流保护
I Iset
2020/7/27
（3）研究如何利用这些故障特征对设备所处状态的识别
P
Q
I PQ
U Q
正常运行 UQUe (5~1)0% Ue
短路
UQ Ue
S
IQS
低电压保护
U Uset
2020/7/27
（3）研究如何利用这些故障特征对设备所处状态的识别
1.继电保护原理的研究内容
（1）分析电力设备可能发生的故障类型及不正常运行状态
必须了解设备的构成原理
A B C
大地
2020/7/27
（2）分析其不同于系统正常运行时的故障特征
UA UB UC
IA IB IC
故障特征量
2020/7/27
（3）研究如何利用这些故障特征对设备所处状态的识别
P
Q
I PQ
n
PGi
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PLj
l
PSk
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m
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QGi
QLj QSk
j 1
k 1
2020/7/27
电力系统
警戒状态
电力系统的运行
f m in f f m ax U i m in U i U i m ax PG i m in PG i PG i m ax Q G i m in Q G i Q G i m ax S ij m in S ij S ij m ax
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PGi
m
PLj
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PSk
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QGi
QLj QSk
j 1
k 1Βιβλιοθήκη 2020/7/27正常状态
设备故障
紧急状态
负荷变化 计划外停机
调整 控制
保护 控制
警戒状态
恢复状态
错误或不恰当的保护控制策略
系统解列，大面积停电 系统崩溃
2020/7/27
正常状态
设备故障
紧急状态
P
Q
I PQ
正常运行 短路
Zm
U Q IQS
ZL
U Q
Zm
UQ IQS
z1lk
S
IQS
lk
距离保护
Zm
12Zset
1 2Zset
2020/7/27
（3）研究如何利用这些故障特征对设备所处状态的识别
P
Q
I PQ
U Q
正常运行 I2 0 不对称短路 I2 0
S
IQS
序分量保护
I2 I2.set
n
PGi
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PLj
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PSk
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j 1
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QGi
QLj QSk
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2020/7/27
电力系统
紧急状态
电力系统的运行
f m in f f m ax U i m in U i U i m ax PG i m in PG i PG i m ax Q G i m in Q G i Q G i m ax S ij m in S ij S ij m ax
电力系统继电保护原理
主讲教师:焦彦军 华北电力大学电自教研室
2020/7/27
第一章 绪论
1-1电力系统继电保护的作用 1-2继电保护的基本原理及继电保护装置 1-3电力系统对继电保护的要求 1-4继电保护装置接入电力系统
2020/7/27
水 库
23kV 23kV
反 应 堆
10kV 工业用户
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PGi
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PLj
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PSk
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QGi
QLj QSk
j 1
k 1
2020/7/27
电力系统
恢复状态
电力系统的运行
f m in f f m ax U i m in U i U i m ax PG i m in PG i PG i m ax Q G i m in Q G i Q G i m ax S ij m in S ij S ij m ax