第一课：继电保护基本原理和基本概念

重合闸前加速保护（简称“前加速”）
I I t 1 ZCH l1 I t l2 2 3 I t
l3
L1、L2、L3上任一点故障，保护1速断动，跳1DL——>ZCH 重合，若成功，恢复正常供电；若不成功，按选择性动作。
继电保护中的一些重要概念
电压电流： 电压可以分解为正序分量，负序分量，零序分量 同样的，电流也可以分解为这三个量 图
继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求：
(1)可靠性是指保护该动作时应可靠动作。不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电 保护装置性能的最根本的要求。
(2)选择性是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，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。 为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件（如启动 与跳闸元件或闭锁与动作元件）的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相 互配合。 (3)灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要 的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求， 通过继电保护的整定实现。 (4)速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障 设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自 动投入的效果等。
同样的，也有零序功率方向，负序功率方向，分别用于零序 保护和不对称故障保护中。原理和正序功率方向大同小异。 现在的方向元件都是直接计算电压与电流之间的幅角，比如 某距离保护的正序方向元件工作判据为
为了考虑不同的故障，它的判据更为复杂，但最基本的判断 依据还是不同方向短路后，方向元件测量电压电流之间角度 的不同
简述继电保护的基本原理和构成方式： 继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电 流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，也有其 他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的 增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保 护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。
两相短路
Phase -to-phase
两相接地短路
Phase -to-phaseto-ground
常见的十种短路类型
a b c
a b c
一相断开
两相断开
纵向不对称故障
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
最常见且最危险的是各种类型的短路
1.2.1 基本原理
找差别 实现保护
反方向发生 arg 180 (60 85) 序分量保护 三相短路： I 非电气量：瓦斯保护，过热保护等。
继电保护装置： 当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障 危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者 直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措 施和设备，通称为继电保护装置。
继电保护基本原理及基础概念
d (3)
a b c a b c
d (2) ab d
(2) bc
d (2) ca
a b c
(1) da (1) db
a
d (2,0) ab
d (2,0) ca d (2,0) bc
d
单相接百度文库短路
Phase -to-ground
(1) c
b c
三相短路
Three phase
电流增大
电压降低
过电流保护
低电压保护
原则上说：只要找出正常运 方向保护 电流电压间的相位角会发生变化 行与故障时系统中电气量或 U 非电气量的变化特征（差 正常运行时 ： arg U 20-----负荷功率因数角 会发生变化 I 阻抗保护 Z I 别），即可找出一种原理， 线路正方向发生 arg U ∑ 60 = 85 -----线路阻抗角 且差别越明显，保护性能越 正常 ： ∑ I = 0 ； 短路 ： I Id 电流差动保护 三相短路： I 好。 U 出现I2、I0
阻抗:电压/电流
电力系统接地方式
中性点直接接地、中性点不直接接地。 中性点直接接地称为大电流接地系统（110KV及以上 电网），中性点不直接接地称为小电流接地系统（ 35KV 及以下电网）。
总结一下就是： 三相短路故障和正常运行时，系统里面是正序。 三相接地短路故障时 单相接地故障时候，系统有负序和零序分量。 两相短路故障时候，系统有负序分量。 两相短路接地故障时，系统有负序和零序分量。
不对称故障(不管接不接地)时会有负序分量，不 对称接地故障时会有零序分量
功率方向：保护需要判断是不是我保护范围内的故障，我前 面的我管，我身后的我不管，所以我把前面的定义为正方向 ，后面的定义为反方向，这个正反就靠功率方向来判断，以 线路保护为例
(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。 (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,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。 判定故障的类型和范围， (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。