继电保护基础知识

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继电保护知识学习一、名词解释:1、短路:指线路相与相之间或相与地之间的短接,以及电机或变压器同一相绕组不同线匝之间的短接。

2、事故:指系统全部或部分的正常工作遭到破坏,以致对用户停电或少送电,电能质量下降到不允许的程度,甚至设备损坏的运行情况。

3、继电保护的任务:反应电力系统故障,自动、可靠、快速而有选择地通过断路器将故障元件从系统中切除,保证无故障部分继续运行,这是继电保护的首要任务;反应电力系统不正常工作状态,一般动作于信号,告诉值班人员及时处理,这是继电保护的另一任务。

4、短路故障的危害:(1)、短路点通过短路电流将形成电弧,可能烧毁故障设备。

(2)、短路电流可达几倍至几十倍,其热效应和电动机效应,可能使短路回路内的电气设备遭受破坏或损伤。

(3)、短路时部分电力系统的电压大幅度下降,使用户的正常工作遭受破坏,严重时可能造成电压崩溃,引起大面积停电。

(4)、短路故障可能使电力系统稳定运行遭到破坏,产生振荡,甚至造成系统瓦解。

(5)、不对称短路时,短路电流中的负序分量在电机气隙中形成逆向旋转磁场,在电机转子中感应大量的100H Z电流使转子因附加发热局部温度过高而烧损。

(6)、接地短路时出现的零序分量电流,对附近的通讯线路及铁路自动信号系统产生干扰。

5、继电保护的分类:(1)、按反应故障的不同,可份为相间短路、接地短路、匝间短路、失磁保护等。

(2)、按其功用不同可分为主保护、辅助保护和后备保护。

(3)、按被保护对象的不同可分为:输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保护。

(4)、按继电保护所反应的物理量不同,可分为电流保护、电压保护、方向电流保护、距离保护、差动保护、高频保护、瓦斯保护等。

6、过流保护:电力系统发生故障时,故障元件通过短路电流,其数值大大超过正常运行时的负荷电流,利用短路时电流增大这个条件构成的保护,称为过流保护。

7、低电压保护:电力系统发生短路故障的另一特征是电压降低,越接近故障点电压降得越多,这种反应故障时电压降低而动作的保护,成为低电压保护。

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继电保护知识学习一、名词解释:1、短路:指线路相与相之间或相与地之间的短接,以及电机或变压器同一相绕组不同线匝之间的短接。

2、事故:指系统全部或部分的正常工作遭到破坏,以致对用户停电或少送电,电能质量下降到不允许的程度,甚至设备损坏的运行情况。

3、继电保护的任务:反应电力系统故障,自动、可靠、快速而有选择地通过断路器将故障元件从系统中切除,保证无故障部分继续运行,这是继电保护的首要任务;反应电力系统不正常工作状态,一般动作于信号,告诉值班人员及时处理,这是继电保护的另一任务。

4、短路故障的危害:(1)、短路点通过短路电流将形成电弧,可能烧毁故障设备。

(2)、短路电流可达几倍至几十倍,其热效应和电动机效应,可能使短路回路内的电气设备遭受破坏或损伤。

(3)、短路时部分电力系统的电压大幅度下降,使用户的正常工作遭受破坏,严重时可能造成电压崩溃,引起大面积停电。

(4)、短路故障可能使电力系统稳定运行遭到破坏,产生振荡,甚至造成系统瓦解。

(5)、不对称短路时,短路电流中的负序分量在电机气隙中形成逆向旋转磁场,在电机转子中感应大量的100H Z电流使转子因附加发热局部温度过高而烧损。

(6)、接地短路时出现的零序分量电流,对附近的通讯线路及铁路自动信号系统产生干扰。

5、继电保护的分类:(1)、按反应故障的不同,可份为相间短路、接地短路、匝间短路、失磁保护等。

(2)、按其功用不同可分为主保护、辅助保护和后备保护。

(3)、按被保护对象的不同可分为:输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保护。

(4)、按继电保护所反应的物理量不同,可分为电流保护、电压保护、方向电流保护、距离保护、差动保护、高频保护、瓦斯保护等。

6、过流保护:电力系统发生故障时,故障元件通过短路电流,其数值大大超过正常运行时的负荷电流,利用短路时电流增大这个条件构成的保护,称为过流保护。

7、低电压保护:电力系统发生短路故障的另一特征是电压降低,越接近故障点电压降得越多,这种反应故障时电压降低而动作的保护,成为低电压保护。

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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。

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继电保护基础知识1.什么是继电保护装置?答: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,一般通称为继电保护装置。

2.继电保护在电力系统中的任务是什么?答: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脱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系统元件本身的损坏,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)。

(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(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行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。

3.简述继电保护的基本原理和构成方式。

答: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。

4.电力系统对继电保护的基本要求是什么?答: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:这四“性”之间紧密联系,既矛盾又统一。

(1)可靠性是指保护该动体时应可靠动作。

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。

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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

继电保护最全面的知识

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。

继电保护基础知识

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继电保护(Relay Protection )绪论本部分主要介绍电力系统故障类型,不正常运行状态及电力系统发生故障产生的危害后果。

重点介绍继电保护部分的任务,工作原理及对继电保护的要求。

一.电力系统的故障与不正常运行1.电力系统:电能的生产,输送,分配和应用组成的系统。

2.一次设备:电能通过的设备。

如发电机,变压器,断路器,隔离开关,PT,CT ,电力电容器,电抗器,母线及线路为一次设备。

3.二次设备:对一次设备运行状态进行监视,测量,保护及控制的设备为二次设备。

(弱电)电力系统在运行中可能会发生各种故障及不正常运行状态,会严重影响系统的正常运行,甚至会使系统瓦解。

4.电力系统中的故障和不正常运行状态及后果。

a . 故障:最常见也是最危险的故障是发生各种形式的短路,其次是系统断路及复合故障。

危害:○1 通过故障点很大的短路电流(为负载电流的几倍或几十倍)备。

○2 短路电流通过电源到短路点的非故障元件。

由于发热和电动力的作用(如线路间力的作用)使它们损坏或缩短使用寿命,功能降低。

○3 使电压大大下降,供电质量下降,影响用户工作的稳定性(大面积停电)○4 破坏电力系统并列运行的稳定性,引起系统振荡。

b. 不正常运行状态:电力系统中电气设备不能正常工作,但没发生故障。

○1 过负荷:负荷超过电气设备额定值,即负载上升,R 下降,负荷电流上升大于额定电流即fhI>N I (载流部分和绝缘材料温度上升,加速绝缘的老化损坏,可能会发展为故障)○2 过电压:发电机突然甩负荷或急剧下降。

R 上升。

I 下降 aaaU EI R=-↑○3 系统频率下降(低用状态) ○4 发生轻微振荡。

5.短路的类型: ○1 三相短路 (3)D 2% ○2 两相短路 (2)D1.6%○3单相接地短路 (1)D 87% ○4两相接地短路 (1.1D6.1%6.系统发生事故的原因:○1 自然条件因素 (如雷击等) ○2 设备设计不合理,使正常的电流偏离。

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1 .变压器故障和异常运行的类型: 答:变压器故障可分为内部故障和外部故障。变压器的内
部故障又可分为油箱内和油箱外故障两种。油箱内的故障包 括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。 对变压器来讲,这些故障都是十分危险的。因为油箱内部故 障时产生的电弧将引起绝缘物质的剧烈气化,从而可能引起 爆炸,因此这些故障应该尽快切除。油箱外的故障,主要是 套管和引出线上发生的短路。此外,还有由于变压器外部相 间短路引起的过流,以及由于变压器外部接地短路引起的过 电流及中性点过电压,变压器突然甩负荷或切空载长线路时 变压器的过励磁等。变压器的异常运行状态主要有过负荷和 油面降低以及油位过高等。
源,则流过TA1和TA2一、二次侧电流方向如图(b)所示,于是I1和I2按同一
方向流过继电器KD线圈即I=I1+I2使KD动作,瞬时跳开QSl和QS2。如果只
有母线I有电源,当保护范围内部有故障(知kl点)时,I2=o,故I=I如图(c),
此时继电器KD仍能可靠动作。
5、变压器气体保护的基本原理: 气体保护是变压器的主要保护,能有效地反
3、一条线路有两套微机保护,线路投单相重 合闸方式,两套微机保护重合闸应如何使用?
两套微机重合闸的选择开关切在单重的位
置,合闸出口连接片只投一套。如果将两套 重合闸出口连接片都投入,可能造成断路器 短时内两次重合。
谢谢观看!
4.什么是距离保护? 所谓距离保护是利用阻抗元件来反映短路
故障点距离的保护装置。阻抗元件反映接入 该元件的电压与电流之比,即反映短路故障 点至保护安装处的阻抗值,因线路阻抗与距 离成正比,所以叫做距离保护或阻抗保护。 5.什么叫差动保护? 通过测量被保护设备或被保护线路两端的 电流大小和相位构成的保护。

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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。

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二 、 单侧电源电网相间短 路的电流保护
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一、三段式电流保护
一)无时限电流速断保护(电流I段)
不带时限(只有继电器本身固有动作时间) 的瞬动电流保护。 保护的动作电流按躲过被保护线路外部短路 的最大短路电流来整定,以满足选择性。 I I ( 3) 1、动作电流: I op K I 1 kel k 1. max
*三段式零序电流保护接线类于三段式电 流保护,只是继电器引入的是零序电流。
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二、中性点非直接接地电网
一)中性点不接地电网
1、单相接地故障特点 电网各处故障相对地电压为零,非故障 相对地电压升高至电网线电压,电网中出 现大小等于电网正常时相电压的零序电压 非故障线路保护安装处,流过本线路的 零序电容电流方向由母线指向非故障线路, 超前零序电压90°;故障线路保护安装处 流过所有非故障元件的零序电容电流之和, 数值较大,方向由故障线路指向母线,滞 后零序电压90° 21
三)定时限过流保护(电流III段)
动作电流按躲过最大负荷电流来整定,并以 时限来保证动作选择性 III K III rel K ss I L. m ax 1、动作电流:I op
2、动作时间: t1III
K re III t2 t
3、保护灵敏度: ( 2) ( 3) I 3 I k 1. min k 1. min 近后备: K sIII 1.3 ~ 1.5 . min III II
3、接地保护 绝缘监视装置 反应稳态3次谐波分量的接地保护 反应暂态零序电流的保护等
25
四 电力系统的主设备保护
26
一、电力变压器保护
一)差动保护
基于比较变压器各侧的电流大小和相位的原 理构成 1、差动保护的不平衡电流 理论上当变压器正常运行或是差动保护区外 故障时,流入差动继电器的电流应为零,但实际流 过差动继电器的电流为不平衡电流 变压器总的不平衡电流:

继电保护基础知识

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电压互感器 电压互感器(TV)是隔离高电压,供继电保护、自动装 置和测量仪表获取一次电压信息的传感器。 •作用 一次高电压变换为二次低电压 •工作特点和要求 容量小 一次绕组与高压电路并联,一次电压不受二次电压影响
正常运行时近似空载,二次电压基本上等于二次感应电 动势
二次绕组不允许短路,两侧需装有熔断器
使继电器触点闭合的力矩:电 磁吸引力作用到舌片上的电磁 转矩 2
M e K1 2 K 2
2
IJ
使继电器触点闭合的阻力矩: 来自弹簧: M s M th1 K 3 (1 2 ) 可动舌片转动过程中,还必须 克服摩擦力矩Mf

Ms M f
•继电器的基本特性 继电器动作的条件:
电磁型继电器 •电磁型电压继电器 过电压继电器:反应电压升高而动作的继电器。 低电压继电器:反应电压降低而动作的继电器。 参数: 动作电压 返回电压 返回系数
好好体会一下
动作电压:能使低电压继电器动作,即使其常闭触点闭 合的最大电压。 返回电压:能使低电压继电器返回,即使其常闭触点打 开的最小电压。
电流互感器 •极性和参考方向
电流互感器 •Leabharlann 线方式电流互感器 •电流互感器的误差
I1' I 2 I 100 % 10 % ' I1

arg( 2 ) 7
I1'
I
误差 电流互感器稳态运行时的电流误差实际是二次负 载阻抗ZL与短路电流倍数m10的函数关系为
一次大电流变换为二次小电流(额定值为5A或1A);隔 离作用
电流互感器 •工作特点和要求 二次侧接的是仪表和继电器的电流线圈,阻抗很小,接 近于短路工作状态 已知二次侧电流和变比,可得到一次侧电流 一次绕组和高压回路串联 应特别注意防止二次绕组开路 TA二次回路必须有一点直接接地,但仅一点接地。

继电保护基础知识

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1、当今全球的交流电力系统一般都是ABC三相的,而电力系统的正序,负序,零序分量便是根据ABC
三相的顺序来定的。

正序:A相领先B相120度,B相领先C相120度,C相领先A相120度。

负序:A相落后B相120度,B相落后C相120度,C相落后A相120度。

零序:ABC三相相位相同,哪一相也不领先,也不落后。

系统里面什么时候分别用到什么保护?三相短路故障和正常运行时,系统里面是正序。

单相接地故障时候,系统有正序负序和零序分量。

两相短路故障时候,系统有正序和负序分量。

两相短路接地故障时,系统有正序负序和零序分量。

2、运行经验表明,架空线路上发生的短路故障大多是瞬时性的,线路上的电压消失以后,短路会自行消
除。

3、一般不加以说明给出的都是线值,计算的时候要先换成相值。

4、中性点不接地或经消弧线圈接地的电网发生单相接地故障时,由于不能构成回路,或短路回路中阻抗
很大,因而故障电流很小,故又称为小电流接地系统。

(在3~35kV的电网采用)
5、在中性点非直接接地电网中发生单相接地时,由于故障点的电流很小,且三相相间电压仍保持对称,
对负荷供电没有影响,因此,一般都允许再继续运行一段时间而不必立即跳闸。

6、中性点直接接地系统,又称大电流接地系统,发生一点接地时构成接地短路,系统中出现很大的零序
电流。

统计表明,在大电流接地系统中发生的故障,绝大多数是接地断路故障。

(在110kV级上系统采用)
7、由于在正常运行情况下,没有零序电压和电流,零序功率方向继电器的极性接线错误不易被发现,因
此在实际工作中应予以特别注意。

《继电保护》基础知识

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第一章继电保护工作基本知识第一节电流互感器电流互感器(CT)是电力系统中很重要的电力元件,作用是将一次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录波、计度等使用,本局所用电流互感器二次额定电流均为5A,也就是铭牌上标注为100/5,200/5等,表示一次侧如果有100A或者200A 电流,转换到二次侧电流就是5A。

电流互感器在二次侧必须有一点接地,目的是防止两侧绕组的绝缘击穿后一次高电压引入二次回路造成设备与人身伤害。

同时,电流互感器也只能有一点接地,如果有两点接地,电网之间可能存在的潜电流会引起保护等设备的不正确动作。

如图1.1,由于潜电流I X的存在,所以流入保护装置的电流I Y≠I,当取消多点接地后I X=0,则I Y=I。

在一般的电流回路中都是选择在该电流回路所在的端子箱接地。

但是,如果差动回路的各个比较电流都在各自的端子箱接地,有可能由于地网的分流从而影响保护的工作。

所以对于差动保护,规定所有电流回路都在差动保护屏一点接地。

图1.1电流互感器实验1、极性实验功率方向保护及距离保护,高频方向保护等装置对电流方向有严格要求,所以CT必2、变比实验须做极性试验,以保证二次回路能以CT的减极性方式接线,从而一次电流与二次电流的方向能够一致,规定电流的方向以母线流向线路为正方向,在CT本体上标注有L1、L2,接线盒桩头标注有K1、K2,试验时通过反复开断的直流电流从L1到L2,用直流毫安表检查二次电流是否从K1流向K2。

线路CT本体的L1端一般安装在母线侧,母联和分段间隔的CT本体的L1端一般都安装在I母或者分段的I段侧。

接线时要检查L1安装的方向,如果不是按照上面一般情况下安装,二次回路就要按交换头尾的方式接线。

CT需要将一次侧电流按线性比例转变到二次侧,所以必须做变比试验,试验时的标准CT是一穿心CT,其变比为(600/N)/5,N为升流器穿心次数,如果穿一次,为600/5。

对于二次是多绕组的CT,有时测得的二次电流误差较大,是因为其他二次回路开路,是CT磁通饱和,大部分一次电流转化为励磁涌流,此时应当把其他未测的二次绕组短接即可。

继电保护基础知识

继电保护基础知识
一次设备
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 。

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而获得了广泛的应用。
• 但由于引入的可靠系数K’K>1,所以电流速断保护的缺
点是:不能保护本线路的全长。
• 运行实践证明,电流速断保护的保护范围大概是本线路
的85%~90%。
6.2 限时电流速断保护
• 由于有选择性的电流速断保护不能保护本线路的全长,
因此我们考虑增加一段新的保护,用来切除速断范围以
故障:短路
.
I
(3)
k
x
R
x
R
x
R
.
.
(3)
K
A
.
B
C
(a)
x
.
I
(1)
KC
R
(2)
KB
x
R
(2)
KC
x
R
.
I
.
I
A.Biblioteka .(2)K
B
C
(b)
R
x
R
x
R
(c)
x
A
.I
.I
(1.1)
B
.
(1)
K
C
KB
(1.1)
KC
x
R
x
R
x
R
(d)
A
.
.
(1,1)
K
B
C
一、继电保护的概念与作用
不正常状态:
• 过负荷:因负荷超过电气设备的额定值造成 的电流增大;
后备保护:主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。
又分为近后备保护和远后备保护;
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。
四、继电保护装置的组成

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继电保护基础知识4.1 名词解释1)正弦交流电:随时间按正弦规律变化的交流电称为正弦交流电。

2)交流电的有效值:在阻值相等的两个电路中,分别通入直流电流I 和交流电流i,如果在一个交流周期的时间内这两个电流所产生的热量相同,则交流电流i 的有效值就等于这个直流电流I的大小。

3)无功功率:是衡量电源和负载中电抗元件能量交换规模的物理量。

在数值上等于瞬时功率的最大值。

4)标幺值:就是各物理量对基准值的相对数值,无单位。

其表示式为:标幺值=有名值/基准值。

5)失磁:失磁是指发电机运转中,由于励磁回路某些故障引起的励磁电流的中断。

6)电力系统安全自动装置:在电力网中发生故障或出现异常运行时,为确保电网安全与稳定运行,起到控制作用的自动装置。

7)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、过励磁、振荡解列等。

8)重复接地:将零线上的一点或多点与大地进行再一次的连接叫重复接地。

9)瞬时功率:电路在任一时刻吸收和消耗的功率称为瞬时功率。

10)视在功率:在具有阻抗的交流电路中,电压的有效值与电流的有效值的乘积称为视在功率,用S 表示。

11)稳态:若电路在直流或周期性电源作用下,所产生的各支路电压和电流都是直流或按同样规律做周期性变化时,则电路的这种工作状态称为稳定状态,简称稳态。

12)过渡过程:当电路的结构或元件的参数发生改变时,电路的工作状态将随之发生改变,这种改变一般不是瞬时完成的,而是要经历一个过程,这个过程就叫过渡过程。

13)开关量:所谓开关量,就是触点状态(接通或断开)或是逻辑电平的高低等。

14)系统的最大运行方式:是电力系统在该方式下运行时,具有较小的短路阻抗值,发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。

一般根据系统最大运行方式的短路电流值来校验所选用的开关电器设备的稳定性。

15)数制:是按某种进位规则进行计数的计数体制,称为进位计数值,简称数制。

16)大接地电流系统:中性点直接接地系统(包括经小阻抗接地系统)发生单相接地故障时,接地短路电流很大,所以这种系统称为大接地电流系统。

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继电保护基础知识

继电保护
第一讲 继电保护基础知识
三、继电保护的组成
测量单元:测量被保护元件运行参数的变化,并与保护的 整定值进行比较,判断保护装置是否起动。 逻辑单元:对测量单元送来的信号进行综合判断,决定保 护装置是否需要动作。 执行单元:根据逻辑单元的决定,发出信号或跳闸命令。 故障参数量→测量→逻辑→执行→跳闸或信号脉冲
继电保护
第一讲 继电保护基础知识
电流互感器(TA、LH、CT)
电流互感器的变比
K TA
I 1 W2 I 2 W1
继电保护
第一讲 继电保护基础知识
*电流互感器的接线方式
继电保护
第一讲 继电保护基础知识
继电保护
第一讲 继电保护基础知识
三相零序互感器接线
零序电流互感器接线
继电保护
第一讲 继电保护基础知识
继电保护
第一讲 继电保护基础知识 二、继电保护的基本原理
利用被保护设备故障前后某些变化显著的物理量为信息量, 当其达到一定数值时,起动逻辑控制环节,发出相应的跳 闸脉冲或信号。 1、利用基本电气参数量的变化构成的保护,如电流保护、 低压保护、距离保护等。 2、序分量或突变量保护,如零序保护、负序保护、工频 变化量保护。 3、反应被保护元件两侧参数的纵联保护。 4、非电量保护,如瓦斯保护,油温保护等。
误差曲线以下误差小于10%,满足要求
继电保护
第一讲 继电保护基础知识
10%误差曲线校验的应用 (1)根据接线方式,确定负荷阻抗计算; (2)根据保护装置类型和相应的一次电流最大值,计算电流 倍数; (3)由已知的10%曲线, 查出允许负荷阻抗; (4)按允许负荷阻抗与计算阻抗比较,计算值应小于允许值 ,否则应采用措施,使之满足要求。
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继电保护基础知识
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电磁式电压互感器常用的接线方式
ABC
UUU
a
V PV b
c
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继电保护基础知识
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ABC
U A
U a
U B
U b
U C
U C
U
V PV1
U
U
U
a
b
V PV2
c
V PV3
n
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继电保护基础知识
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三相五柱式电压互感器的接线方式
A BC
作用:将由电流互感器接入的电流变换成 装置所需要的较小电流
中间变流器二次输出电流与一次输入电流 的关系:
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电抗变压器(UR)
作用:将一次电流变换成装置所需要的二 次电压。
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电抗变压器原理结构
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3、灵敏性
灵敏性是指保护装置对其保护区发生故 障或异常运行状态的反应能力。
灵敏性一般用灵k敏系数Ksen来衡量.

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11
最小运行方式和最大运行方式。
最小运行方式:是指系统中有线路或电力 设备检修,系统等值阻抗最大,流过保护 短路电流最小时的运行方式。
最大运行方式:系统等值阻抗最小,流过 保护短路电流最大时的运行方式
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三组对称分量
以电压为例:

U
1
1 3

(U
a

aU b

a2U
c)

U
2
1 3

(U
a

a2U b

aU
c)

1•


U 0 3 (U a U b U c )
a e j120 0
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3.利用测量变换器一、二次线圈的屏蔽 层,抑制干扰信号的侵入,提高保护装置 的抗干扰能力。
2021/2/23由电压互感器接入的电压变换成 装置所需要的较小电压。
中间变压器二次输出电压与一次输入电压 的关系:
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继电保护基础知识
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中间变流器(UA)
后备保护:当主保护拒动时起作用,从而动作 于相应断路器以切除故障元件。
近后备保护:当主保护拒动时,由本电力设备 或线路的另一套保护来实现后备的保护。
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不足,
2021而/2/23增设的较简单的继保电保护护基。础知识
6
主保护、后备保护示例
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继电保护基础知识
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对继电保护装置的基本要求
选择性 灵敏性 速动性 可靠性
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1、选择性
保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切 除,使停电范围尽量减小,以保证系统中非故障 部分继续安全运行。为此,保护要尽力跳开离故 障点最近的断路器,如图所示。
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l U
n a b c n
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电压互感器与电流互感器的工作 特点
电流互感器二次不能开路 电压互感器二次不能短路
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变换器的作用
1.按照保护装置构成原理的要求,进行 电气量的变换与综合;
2.将被保护设备的强电交流二次回路与 保护装置的直流弱电回路相隔离;
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继电保护基础知识
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2、速动性
速动性是指继电保护装置应以尽可能快的 速度断开故障元件。
速动性的好处:减轻故障设备的损坏程度, 减少用户在低电压情况下工作的时间,提 高电力系统运行的稳定性。
故障切除时间t等于保护装置的动作时间 与断路器动作时间之和。
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继电保护基础知识
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继电保护基础知识
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4、可靠性
可靠性是指在保护装置规定的保护范围内发 生了它应该反应的故障时,保护装置应可 靠地动作;而在不属于该保护动作的其他 任何情况下,则不应该动作。
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继电保护基础知识
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复习思考题
1-2 什么是继电保护装置?其任务是什么? 1-3 举例说明继电保护选择性的概念。 1-4 继电保护装置一般由哪几部分组成?
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电抗变压器等值电路 输入和输出关系:
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继电保护基础知识
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电抗变压器输入和输出关系:


UOCZbrI1
I1 Z 1a
jX I1 R m
Z 3a
I R
U oc
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对称分量法 ——求解不对称电路的一种方法
一组不对称三相量可以看成是三组不同的 对称三相量之和。在线性电路中,可应用 叠加定理,对这三组对称分量分别按对称 三相电路去解,然后将其结果叠加,就是 不对称三相电路的解答,这个方法叫对称 分量法。
培训计划
一、电力系统继电保护基础知识 二、发电机变压器组保护 三、厂用电动机保护 四、母线保护
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继电保护基础知识
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电力系统继电保护装置
能反应电力系统故障和不正常 运行状态并作用于断路器跳闸或 发出信号的一种自动装置
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继电保护基础知识
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继电保护装置的组成
被测物
理量
测量
逻辑
1
2
整定值
执行 3
跳闸或信号
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继电保护装置各组成部分作用
测量元件的作用: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,从而判断 保护是否应该启动。
逻辑元件的作用:根据测量部分输出量的情况使
保护装置按一定逻辑关系工作,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。
执行元件的作用:根据逻辑元件传送的信号,最
后完成保护装置所担负的任务
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继电保护装置的分类
按保护对象分类 按保护原理分类 按保护所反映的故障类型分类 按保护所起的作用分类
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主保护、后备保护、辅助保护
主保护:反应被保护元件自身的故障并以尽可 能短的延时,有选择性地切除故障的保护称为 主保护。
其作用是什么? 1-5 什么是主保护、后备保护?何谓近后
备和远后备保护?
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保护用电流互感器
电流互感器正方向规定:
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电流互感器等值电路
Z 1a
Z 2a
I1
I2
I
Z
Z loa
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继电保护基础知识
16
电流互感器误差
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