电力系统继电保护复习知识点总结
电力系统继电保护考点总结
电力系统继电保护考点总结考点1:电力系统继电保护的基本构成、作用、原理及基本要求在电力系统中,继电保护的任务之一就是当一次系统设备故障时,由保护向距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使之从系统中脱离,以保证系统其他部分的安全稳定运行,并最大限度的减少对电力设备的损坏。
因此保护应能区分正常运行与短路故障;应能区分短路点的远近。
考点2:距离保护原理、构成及整定计算系统在正常运行时,不可能总工作于最大运行方式下,因此当运行方式变小时,电流保护的保护范围将缩短,灵敏度降低;而距离保护,顾名思义它测量的是短路点至保护安装处的距离,受系统运行方式影响较小,保护范围稳定。
常用于线路保护。
距离保护的具体实现方法是通过测量短路点至保护安装处的阻抗实现的,因为线路的阻抗成正比于线路长度。
在前面的分析中大家已经知道:保护安装处的电压等于故障点电压加上线路压降,即U KM=U K+△U;其中线路压降△U 并不单纯是线路阻抗乘以相电流,它等于正、负、零序电流在各序阻抗上的压降之和,即△U=IK1*X1+ IK2*X2+ IK0*X0 。
接下来我们先以A相接地短路故障将保护安装处母线电压重新推导一下。
因为在发生单相接地短路时,3IO等于故障相电流IKA;同时考虑线路X1=X2 则有:U KAM=U KA+I KA1* X LM1+ I KA2* X LM2+ I KA0* X LM0=U KA+I KA1*X LM1+ I KA2*X LM1+ I KA0*X LM0+ (I KA0* X LM1-I KA0* X LM1)=U KA+ X LM1(I KA1+ I KA2+ I KA0)+ I KA0(X LM0-X LM1)=U KA+X LM1*I KA+ 3I KA0(X LM0-X LM1)*X LM1/3X LM1=U KA+X LM1*I KA[1+(X LM0-X LM1)/3X LM1]令K=(X LM0-X LM1)/3X LM1则有 U KAM=U KA+I KA*X LM1(1+K)或 U KAM=U KA+I KA*X LM1(1+K)=U KA+X LM1(I KA+KI KA)=U KA+X LM1(I KA+K3I KA0)同理可得U KBM=U KB+ X LM1(I KB+K3I KB0)U KCM=U KC+ X LM1(I KC+K3I KC0)这样我们就可得到母线电压计算得一般公式:U KΦM=U KΦ+ X LM1(I KΦ+K3I0)该公式适用于任何母线电压的计算,对于相间电压,只不过因两相相减将同相位的零序分量K3I KC0减去了而已。
继电保护重点知识
1、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,继电保护装置将包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。
2、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(如起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。
一般从装设速动保护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、减少继电器固有动作时间和开关跳闸时间等方面入手来提高速动性。
3、简述220千伏及以上电网继电保护整定计算的基本原则和规定答:(1)对于220千伏及以上电压电网的线路继电保护一般都采用近后备原则。
当故障元件的一套继电保护装置拒动时,由相互独立的另一套继电保护装置动作切除故障,而当断路器拒绝动作时,起动断路器失灵保护,断开与故障元件相连的所有其他联接电源的断路器。
电力系统继电保护重点
2.对本元件主保护起后备作用的保护称为近后备保护。
3.在两相星形接线的中性线上接入一个继电器是为了提高保护的灵敏系数。
4.功率方向继电器用90°接线方式,若,则= Uab 。
5、为保证选择性,过电流保护的动作时限应按阶梯原则整定,越靠近电源处的保护,时限越长7、距离I段和距离II8.方向所占面积大的动作特性的阻抗继电器。
、目前在电力系统中,自动重合闸与继电保护配合的方式主要有两种:即2.简述瞬时电流速断保护的优缺点。
优点:简单可靠、动作迅速。
缺点:不能保护本线路全长,故不能单独使用,另外,保护范围随运行方式和故障类型而变化。
4.纵联保护根据通信通道的不同可分为哪几类保护?1、电力线载波纵联保护(简称高频保护)。
2、微波纵联保护(简称微波保护)。
3、光纤纵联保护(简称光纤保护)。
4、导引线纵联保护(简称导引线保护)。
3、、定时限过流保护的特点是什么?2、何谓继电保护装置的可靠性?3、什么叫重合闸后加速?4、相间方向电流保护中,功率方向继电器一般使用的内角为多少度?采用90°接线方式有什么优点?1. 电力系统运行状态:是指电力系统在不同运行条件下的系统与设备的工作状态;2. 短路故障类型:三相故障、两相故障、两相短路接地、单相接地故障 ●常见故障单相接地故障3. 负荷电流与供电电压之间的相位角就是通常所说的功率因数角,一般小于0304. 电流速断保护:优点:简单可靠、动作迅速;缺点:不可能保护线路的全长,并且保护范围直接受运行方式变化的影响。
5. 限时电流保护:增加一段带时限动作的保护,用来切除本线路速段保护范围以外的故障,同时也能作为速断保护的后备。
6. 定时限过电流保护:保护启动后出口动作时间的固定的整定时间7. 电流保护的接线方式 是指保护中的电流继电器与电流互感器之间的连接方式。
有两种:三相星型接线、两相星型接线8. 方向性电流保护的主要特点:在原有电流保护的基础上增加一个功率方向判断元件,以保证在反方向故障时把保护闭锁使其不致误动作。
电力系统继电保护-复习文档
一、继电保护的基本原理、构成与分类基本原理:只要找到正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化差别,即可找出一种原理,且差别越明显,保护性能越好。
构成:测量部分、逻辑部分、执行部分。
分类:主保护:能以较短时限切除被保护线路(或元件)全长上的故障的保护装置、后备保护考虑到主保护或断路器可能拒动而配置的保护、当电气元件的主保护拒动时,由本元件的另一套保护起后备作用,称为近后备当主保护或其断路器拒动时,由相邻上一元件的保护起后备作用称为远后备、辅助保护二、对继电保护的基本要求选择性、速动性、灵敏性、可靠性第二章一、电流继电器的继电特性无论启动和返回,继电器的动作都是明确干脆的,不可能停留在某一个中间位置,这种特性称之为“继电特性”。
二、电流速断保护(电流Ⅰ段)、限时电流速断保护(电流Ⅱ段)、定时限过电流保护(电流III段)整定计算三、两种接线方式的特点三相星形接法:1、每一相都有TA、KA2、KA触点并联3、接线系数均为14、可以反应各种相间短路和中性点直接接地系统单相短路接地两相星形接法:1、只有两相有TA、KA(A、C两相) 2、KA触点并联 3、接线系数均为1 4、只能反应各种相间短路四、三段式电流保护的评价及应用选择性:通过动作电流、动作时间来保证选择性单相电源辐射网络上可以保证获得选择性速动性:无时限速断和带时限速断保护动作是迅速的过电流保护则常常不能满足速动性的要求灵敏性:运行方式变化较大时,速断保护往往不能满足要求被保护线路很短时,无限时电流速断保护长为零灵敏度差是其主要缺点可靠性:继电器简单、数量少、整定计算和校验容易可靠性好是它的主要优点应用:主要用在35kv及以下的单电源辐射网上五、最大灵敏角、内角等概念六90º接线方式概念90º接线方式是只在三相对称情况下,当cosΦ=1时,加入继电器的电流和电压相位相差90º七、在各种相间短路故障下均能正确动作的条件30°<a<60°八、90º接线方式的评价1、对各种两相短路都没有死区——引入了非故障相电压2、适当选择内角,对各种故障都能保证方向性3、对三相短路的电压死区有一定的改善,如果采用电压记忆回路,可以消除三相短路电压死区。
继电保护复习知识点
2、两台变压器并列运行的条件是:接线组别一致、短路比一致、额定电压一致。
3、当电力系统发生故障时,利用对称分量可以将电流分为:正序分量、负序分量、零序分量。
4、运行中应特别注意电流互感器二次侧不能断线(开路);电压互感器二次侧不能短路。
1、电力系统最危险的故障是三相短路2、我国电力系统中性点接地方式主要有直接接地方式、经消弧线圈接地方式和不接地方式3、主保护或断路器拒动时,用来切除故障的保护是后备保护4、电力系统发生振荡时,各点电压和电流均作往复性摆动5、所谓功率方向继电器的潜动,是指只给继电器加入电流或电压时,继电器动作现象。
6、继电保护后备保护逐级配合是指时间和灵敏度均配合7、电力系统在发生故障或断开线路等大的扰动后仍能保持同步稳定运行,我们称之为系统暂态稳定2、若规定功率正方向为母线流向线路,区内故障时两侧功率方向相同,均与正方向一致3、主保护或断路器拒动时,用来切除故障的保护是后备保护4、电力系统发生振荡时,各点电压和电流均作往复性摆动6、零序电流保护的逐级配合是指零序电流定值的灵敏度和动作时间都要相互配合。
7、母线电压不能过高或过低,允许范围一般是±10%8、使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统最小运行方式9、过电流继电器的返回系数小于110、发电机横差保护的作用是保护定子绕组匝间短路7、电流互感器的二次额定电流一般为1A 、5A 。
电力系统不允许长期非全相运行,为了防止断路器一相断开后长时间非全相运行,应采取措施断开三相,并保证选择性,其措施是装设断路器三相不一致保护9、单侧电源线路的自动重合闸必须在故障切除后,经一定时间间隔才允许发出重合闸脉冲,这是因为故障点去游离10、当发生单相接地短路时,对综合重合闸的动作描述正确的是跳开单相,然后进行单相重合,重合不成功则跳开三相而不再重合11、瓦斯保护是变压器的内部故障的主保护12、若规定功率正方向为母线流向线路,区内故障时两侧功率方向相同,均与正方向一致13、当中性点采用经装设消弧线圈接地的运行方式后,如果接地故障时所提供的电感电流大于电容电流总和,则其补偿方式为过补偿方式5、三段式电流保护中,III 段灵敏度最高,I 段灵敏度最低。
电力系统继电保护原理复习
电力系统继电保护原理1 绪论Δ1、继电保护的作用1)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。
2)反应电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护条件,而动作于发出信号或跳闸。
Δ2、保护装置的构成的几个环节及其作用答:一般继电保护装置由测量比较元件、逻辑判断元件和执行输出元件三部分组成。
1)测量比较元件:测量通过被保护的电力元件的物理参量,并与给定的值进行比较,根据比较的结果,给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号,从而判断保护装置是否应该启动。
2)逻辑判断元件:根据测量比较元件输出的逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等,使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围,最后确定是否应该使断路器跳闸、发出信号或不动作,并将对应的指令传给执行输出部分。
3)执行输出元件:根据逻辑判断部分传来的指令,发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。
3、继电保护的分类1)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、母线保护、电动机保护等。
2)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。
3)按保护所反应故障类型分类:相间短路保护、接地短路保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等。
4)按继电保护装置的实现技术分类:机电型保护、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护、微机型保护。
5)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)、欠量保护(测量值﹤整定值)6)按保护所起的作用分类:主保护、后备保护、辅助保护等。
Δ6、对电力系统继电保护的基本要求:选择性、速动性、灵敏性、可靠性(1)选择性、故障点在区内就动作、在区外不动作。
(2分)(2)速动性、保护的动作速度应尽可能快速。
(2分)(3)灵敏性、在规定的保护范围内,保护装置对故障或不正常运行状态的反应能力。
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。
电力系统继电保护复习重点
1.1常见的不正常工作状态。
答: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不是故障的电力系统工作状态称为不正常工作状态。
常见的不正常工作状态类型:过电压、频率降低、频率升高、过电压、系统发生震荡。
1.2继电保护装置的概念。
答:能反应电力系统中电气设备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。
1.3电力系统继电保护的基本任务。
答:(1)自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到损坏,保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。
(2)反应电气设备的不正常运行状态,并根据运行维护条件,而动作于发出信号或跳闸。
此时一般不要求迅速动作,而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定延长时间。
以免暂短的运行波动造成不必要的动作和干扰引起的误动。
1.4动作于跳闸的继电保护的四个基本技术要求的含义。
答:1、可靠性:包括安全性和信赖性,是对继电保护性能的最根本要求。
安全性是指不发生误动作,信赖性是指不发生拒绝动作。
2、选择性:指保护装置动作时,在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开,最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。
3、速度性:尽可能快地切除故障,以减少设备及用户在大电路电流,低电压下运行时间,降低设备的损坏程度,提高电力系统并列运行的稳定性。
4、灵敏性:是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。
2.1三段式电流保护的整定原则。
答:一段的整定(电流速断保护)原则:按照躲过本线路末端的最大短路电流,动作时间理论上为0,但是实际中应该是保护装置发出信号直到断路器完全断开。
二段的整定(限时电流速断保护)原则:躲开下级各相邻元件电流速断保护的最大动作范围来整定,动作时间时0.5--0.3秒。
电流三段的整定(定时限过电流保护)原则是:躲开本元件最大负荷电流来整定,动作时间按照阶梯型原则整定,即是从同一方向的最后一个三段保护算起,倒着往上数t=0,t1=0+0.5,t2=0+0.5+0.5,以此类推,每上一级得电流三段动作时间都比下一相邻线路的时间多一个时间等级0.5秒2.2电流保护的接线方式。
第一章--电力系统继电保护基础知识
第一章电力系统继电保护基础知识1。
1 判断题1.1.1电力系统振荡时任何一点电流与电压之间的相位角都随功角的变化而改变;而短路时,系统各点电流与电压之间的角度基本不变的。
()答:对1。
1.2 某电厂的一条出线负荷功率因数角发生了摆动,由此可以断定电厂与系统之间发生了振荡。
( )答:错1.1。
3 系统振荡时,变电站现场观察到表计每秒摆动两次,系统的振荡周期应该是0。
5秒。
()答:对1.1.4 暂态稳定是指电力系统受到小的扰动(如负荷和电压较小的变化)后,能自动地恢复到原来运行状态的能力。
()答:错1.1。
5 全相振荡是没有零序电流的,非全相振荡是有零序电流的,但这一零序电流不可能大于此时再发生接地故障时,故障分量中的零序电流。
()答:错1。
1。
6 系统振荡时,线路发生断相,零序电流与两侧电动势角差的变化无关,与线路负荷电流的大小有关。
()答:错1。
1.7 电力系统振荡时,电流速断、零序电流速断保护有可能发生误动作。
( ) 答:错1.1.8 快速切除线路和母线的短路故障是提高电力系统静态稳定的重要手段。
()答:错1。
1。
9 电力系统的不对称故障有三种单相接地、三种两相短路接地、三种两相短路和断线、系统振荡。
( )答:错1.1。
10 零序、负序功率元件不反应系统振荡和过负荷。
()答:对1.1。
11 220kV系统时间常数较小,500kV系统时间常数较大,后者短路电流非周期分量的衰减较慢.( )答:对1。
1。
12 电力系统有功出力不足时,不只影响系统的频率,对系统电压的影响更大.( ) 答:错1。
1。
13 空载长线路充电时,末端电压会升高。
这是由于对地电容电流在线路自感电抗上产生了电压降。
()1.1.14 无论线路末端断路器是否合入,始端电压必定高于末端电压。
()答:错1.1.15 输电线路采用串联电容补偿,可以增加输送功率、改善系统稳定及电压水平。
( )答:对1。
1.16 连锁切机即指在一回线路发生故障而切除这回线路的同时,连锁切除送电端发电厂的部分发电机.( )答:对1.1.17 只要电源是正弦的,电路中的各个部分电流和电压也是正弦的。
继电保护复习知识点
2、两台变压器并列运行的条件是:接线组别一致、短路比一致、额定电压一致。
3、当电力系统发生故障时,利用对称分量可以将电流分为:正序分量、负序分量、零序分量。
4、运行中应特别注意电流互感器二次侧不能断线(开路);电压互感器二次侧不能短路。
1、电力系统最危险的故障是三相短路2、我国电力系统中性点接地方式主要有直接接地方式、经消弧线圈接地方式和不接地方式3、主保护或断路器拒动时,用来切除故障的保护是后备保护4、电力系统发生振荡时,各点电压和电流均作往复性摆动5、所谓功率方向继电器的潜动,是指只给继电器加入电流或电压时,继电器动作现象。
6、继电保护后备保护逐级配合是指时间和灵敏度均配合7、电力系统在发生故障或断开线路等大的扰动后仍能保持同步稳定运行,我们称之为系统暂态稳定2、若规定功率正方向为母线流向线路,区内故障时两侧功率方向相同,均与正方向一致3、主保护或断路器拒动时,用来切除故障的保护是后备保护4、电力系统发生振荡时,各点电压和电流均作往复性摆动6、零序电流保护的逐级配合是指零序电流定值的灵敏度和动作时间都要相互配合。
7、母线电压不能过高或过低,允许范围一般是±10%8、使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统最小运行方式9、过电流继电器的返回系数小于110、发电机横差保护的作用是保护定子绕组匝间短路7、电流互感器的二次额定电流一般为1A 、5A 。
电力系统不允许长期非全相运行,为了防止断路器一相断开后长时间非全相运行,应采取措施断开三相,并保证选择性,其措施是装设断路器三相不一致保护9、单侧电源线路的自动重合闸必须在故障切除后,经一定时间间隔才允许发出重合闸脉冲,这是因为故障点去游离10、当发生单相接地短路时,对综合重合闸的动作描述正确的是跳开单相,然后进行单相重合,重合不成功则跳开三相而不再重合11、瓦斯保护是变压器的内部故障的主保护12、若规定功率正方向为母线流向线路,区内故障时两侧功率方向相同,均与正方向一致13、当中性点采用经装设消弧线圈接地的运行方式后,如果接地故障时所提供的电感电流大于电容电流总和,则其补偿方式为过补偿方式5、三段式电流保护中,III 段灵敏度最高,I 段灵敏度最低。
电力系统继电保护复习资料
1、发电机转子绕组内部短路须()(2.0)A、重绕B、焊接C、浸漆D、包扎正确答案: A2、方向电流保护是在电流保护的基础上,加装一个()(2.0)A、负荷电压元件B、复合电流继电器C、方向元件D、复合电压元件正确答案: C3、圆特性中的幅值比较原理和相位比较原理都可以应用于()。
(2.0)A、直线特性B、曲线特性C、圆特性D、无序特性正确答案: A4、零序电流的正方向是()(2.0)A、由变压器的中性点经线路指向接地故障点B、由变压器的中性点经线路指向正常负荷侧C、由正常负荷侧经线路指向接地故障点D、由负荷侧经线路指向变压器中性点正确答案: A5、什么是电流继电器的动作电流()(2.0)A、使继电器动作的电流B、使继电器动作的最大电流C、使继电器动作的最小电流D、无法判断正确答案: C6、在整定计算上,一般采用系统()运行方式来整定选择性(2.0)A、正常B、全接线C、最小D、最大正确答案: D7、发电机励磁回路两点接地时,下列现象正确的是()(2.0)A、励磁电流指示零或增大,励磁电压降低,无功指示降低B、励磁电流指示零,励磁电压降低,无功指示升高C、励磁电流指示增大,励磁电压升高,无功指示降低D、励磁电流指示零或增大,励磁电压降低,无功指示升高正确答案: A8、母线运行方式的切换对母线保护的影响是()(2.0)A、母线运行方式变化时,母线上各种连接元件在运行中需要经常在两条母线上切换B、母线运行方式切换时需要把保护退出C、母线运行方式的切换会导致母线保护误动D、以上都不正确正确答案: A9、变压器后备保护采用复合电压闭锁是为了()(2.0)A、提高保护的可靠性B、防止保护拒动C、提高保护的灵敏性D、防止保护误动正确答案: C10、所谓继电器常开触点是指()(2.0)A、正常时触点断开B、继电器线圈带电时触点断开C、继电器线圈不带电时触点断开D、短路时触点断开正确答案: C11、()决定了发电机承受负序电流的能力(2.0)A、负序电流与时间的乘积B、负序电流的平方与时间的乘积C、负序电流与时间的平方乘积D、负序电流的平方与时间的平方的乘积正确答案: B12、接地距离保护反应故障为()(2.0)A、接地故障B、相间故障C、一相断线D、两相断线正确答案: A13、为保证保护动作的选择性,过电流保护动作延时是按()原则整定的。
《电力系统继电保护》复习资料
(3)解决方法
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2、功率方向继电器
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(1)基本原理
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(2)功率方向继电器的动作方程
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(2)功率方向继电器的动作方程
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(二)功率方向继电器的动作区
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LG-11整流型功率方向继电器
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2.1.4限时电流速断保护
定义: 是带时限动作的保护,用来切除本线路上速断保护范围之外的故障,且作为速断保护的后备保护。 要求: 任何情况下能保护线路全长,并具有足够的灵敏性; 在满足要求①的前提下,可以带一定时间延时,但力求动作时限最小; 在下级线路发生短路时,保证下级保护优先切除故障,满足选择性要求。
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两相三继电器接线方式
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5 两种接线方式的应用
(1)三相星形接线:主要用于发电机、变压器的后备保护,采用电流保护作为大电流接地系统的保护(要求较高的可靠性和灵敏性);也用于中性点直接接地系统中,作为相间短路和单相接地短路的保护(但不常见)。 (2)两相星形接线:中性点不接地电网或经高阻接地电网中,用于相间短路保护;(注:所有线路上的保护装置应安装在相同的两相上:A、C相)。
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构成
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结论
仅靠动作电流值来保证其选择性,保护范围直接受到运行方式变化的影响,一般不能保护线路全长(当线路末端为线路-变压器单元时可以保护全长);需要根据具体场合选择,一般适用于长线路。 能无延时地(相对而言)保护本线路的一部分(不是一个完整的电流保护)。
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三段式电流保护的接线图举例
继电保护知识点总结
继电保护知识点总结第一篇:继电保护知识点总结电力系统中常见的故障类型和不正常运行状态故障:短路(最常见也最危险);断线;两者同时发生不正常:过负荷;功率缺额而引起的频率降低;发电机突然甩负荷而产生的过电压;振荡继电保护在电力系统发生故障或不正常运行时的基本任务和作用。
迅速切除故障,减小停电时间和停电范围指示不正常状态,并予以控制继电保护的基本原理利用电力系统正常运行与发生故障或不正常运行状态时,各种物理量的差别来判断故障或异常,并通过断路器将故障切除或者发出告警信号继电保护装置的三个组成部分。
测量部分:给出“是”、“非”、“大于”等逻辑信号判断保护是否启动逻辑部分:常用逻辑回路有“或”、“与”、“否”、“延时起动”等,确定断路器跳闸或发出信号执行部分保护的四性选择性:保护装置动作时仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量减少速动性:继电保护装置应尽可能快的断开故障元件。
灵敏性:继电保护装置应尽可能快的断开故障元件。
故障的切除时间等于保护装置和断路器动作时间之和可靠性:在保护装置规定的保护范围内发生了它应该反映的故障时,保护装置应可靠地动作(即不拒动,称信赖性)而在不属于该保护装置动作的其他情况下,则不应该动作(即不误动,称安全性)。
主保护、后备保护保护:被保护元件发生故障故障,快速动作的保护装置后备保护:在主保护系统失效时,起备用作用的保护装置。
远后备:后备保护与主保护处于不同变电站近后备:主保护与后备保护在同一个变电站,但不共用同一个一次电路。
继电器的相关概念:继电器是测量和起动元件动作电流:使继电器动作的最小电流值返回电流:使继电器返回原位的最大电流值返回系数:返回值/动作值过量继电器:返回系数Kre<1 欠量继电器:返回系数Kre>1 绩电特性:启动和返回都是明确的,不可能停留在某个中间位置阶梯时限特性:最大(小)运行方式:在被保护线路末端发生短路时,系统等值阻抗最小(大),而通过保护装置的电流最大(小)的运行方式三段式电流保护:由电流速断保护、限时电流速断保护及定时限过电流保护相配合构成的一整套保护工作原理:电流速断保护:当所在线路保护范围内发生短路时,反应电流增大而瞬时动作切除故障的电流保护,为了保证保护的选择性,一般情况下只保护被保护线路的一部分限时电流速断保护:切除本线路上电流速断保护范围之外的故障,作为电流速断保护的后备保护定时限过电流保护:反应电流增大而动作,保护本线路全长和下一条线路全长,作为本条线路主保护拒动的近后备保护,也作为下一条线路保护和断路器拒动的远后备保护。
继电保护知识要点总结
第一章绪论一、基本概念1、正常状态、不正常状态、故障状态要求:了解有哪三种状态,各种状态的特征正常状态:等式和不等式约束条件均满足;不正常运行状态: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故障状态:电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、过电压、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路、断线等故障。
2、故障的危害要求:(了解,故障分析中学过)①过短路点的很大短路电流和所燃起的电弧,使故障元件损坏。
②短路电流通过非故障元件,由于发热和电动力作用,会使其的损坏或缩短其使用寿命。
③电力系统中部分地区的电压大大降低,使大量的电力用户的正常工作遭到破坏或产生废品。
④破坏电力系统中各发电厂之间并列运行的稳定性,引起系统振荡,甚至使系统瓦解。
3、继电保护定义及作用(或任务)要求:知道定义,明确作用。
定义:继电保护是继电保护技术与继电保护装置的总称基本任务:①自动、迅速、有选择性地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。
②反应电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护条件,而动作于发出信号或跳闸。
4、继电保护装置的构成及各部分的作用要求:构成三部分,哪三部分测量比较元件、逻辑判断元件、执行输出元件。
5、对继电保护的基本要求,“四性”的含义要求:知道有哪四性,各性的含义选择性:指电力系统发生故障时,保护装置仅将故障元件切除,而使非故障元件仍能正常运行,以尽量缩小停电范围。
速动性:是指尽可能快地切除故障。
灵敏性:在规定的保护范围内,对故障情况的反应能力。
可靠性:在保护装置规定的保护范围内发生了应该动作的故障时,应可靠动作,即不发生拒动;而在任何其他不该动作的情况下,应可靠不动作,即不发生误动作。
6、主保护、后备保护、近后备、远后备保护的概念要求:什么是主保护、后备保护、近后备、远后备保护主保护:指能以较短时限切除被保护线路(或元件)全长上的故障的保护装置。
电力系统继电保护复习知识点总结
第一章、绪论1、电力系统运行状态概念及对应三种状态:正常(电力系统以足够的电功率满足符合对电能的需求等)不正常(正常工作遭到破坏但还未形成故障,可继续运行一段时间的情况)故障(电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路,断线等故障)2、电力系统运行控制目的:通过自动和人工的控制,使电力系统尽快摆脱不正常运行状态和故障状态,能够长时间的在正常状态下运行.3、电力系统继电保护: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.4、事故:指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏,并造成对用户停电或少送电或电能质量变坏到不能允许的地步,甚至造成人身伤亡和电气设备损坏的事件。
5、故障:电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路,断线等。
6、继电保护装置:指能反应电力系统中电气设备发生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.7、保护基本任务:自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除,使元件免于继续遭到损坏,保障其它非故障部分迅速恢复正常运行;反应电气设备的不正常运行状态,并根据运行维护条件,而动作于发出信号或跳闸。
8、保护装置构成及作用:测量比较元件(用于测量通过被保护电力元件的物理参量,并与其给定的值进行比较根据比较结果,给出“是”“非”“0”“1”性质的一组逻辑信号,从而判断保护装置是否应启动)、逻辑判断元件(根据测量比较元件输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等,使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围,最后确定是否该使断路器跳闸、发出信号或不动作,并将对应的指令传给执行输出部分)、执行输出元件(根据逻辑判断部分传来的指令,发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作)9、对电力系统继电保护基本要求:可靠性(包括安全性和信赖性;最根本要求;不拒动,不误动);选择性;速动性;灵敏性10、保护区件重叠:为了保证任意处的故障都置于保护区内。
电力系统继电保护复习资料
电力系统继电保护一.选择填空题1.高压电网中,单相接地短路次数占所有短路次数的85%以上。
2.继电保护装苣由测量比较元件、逻辑判断元件和执行输出元件组成。
3.每个重要的电力元件配备两套保护,既是主保护(Os或0・5s)和后备保护(保护全长,is),后备保护包括远后备和近后备保护。
逐级配合原则对继电保护的四个基本要求:可靠性、选择性、速动性和灵敏性。
(故障切除时间等于保护装置和断路器动作时间的总和)4.返回电流与启动电流的比值称为继电保护的返回系数,可表示为Kzlre/Iop,返回系数恒小于1。
4.整定原则按躲开下一条线路出口短路的条件整定。
三段保护范围最大,一段保护灵敏性最强。
5.电流保护的接线方式有三相星形接法和两相星形接法两种方式。
6.在两相星形接线的中性点上再接入一个继电器,利用这个继电器能提高灵敏系数。
潜动是指在只加入电流信号或只加入电压信号的情况下,继电器就能够动作的现象。
发生潜动的最大危害是在反方向岀口处三相短路时,此时6=0,而Ir很大,方向元件本应将保护装苣闭锁,如果此时岀现了潜动,就有可能使保护装垃失去方向性而误动作。
造成潜动的原因主要是形成方波开环运算放大器的零点漂移。
消弧线圈有完全补偿(容易引起震荡)、欠补偿(容易引起电压谐波)与过补偿三种补偿(使用最多)。
测量阻抗用Zm来表示,它上义为保护安装处测量电压5与测量电流“之比,即Zin=Uni/In)距离保护一般由启动、测量、震荡闭锁、电压回路断线闭锁、配合逻辑和出口等几部分组成。
并联运行的电力系统或发电厂之前岀现功率角范围周期性变化的现象,称为电力系统震荡。
电力系统的失步震荡属于严重的不正常运行状态,而不是故障状态,大多数情况下能够通过自动装置的调节自行恢复同步,或者在预订的地点由专门的震荡解列装麗动作解开已经失步的系统。
用来防止系统震荡时保护误动的措施,就称为震荡闭锁。
7.电力系统震荡时,电压最低的这一点称为震荡中心。
8.利用动作的延时实现震荡闭锁。
电力系统继电保护知识点总结文字部分1
第三章电网距离保护1.距离保护的定义和基本原理【距离保护:是利用短路时电压、电流同时变化的特征,测量电压与电流的比值,反映故障点与保护安装处的距离而工作的保护。
】【基本原理:按照几点保护选择性的要求,安装在线路两端的距离保护仅在线路MN内部故障时,保护装置才应立即动作,将相应的断路器跳开,而在保护区的反方向或本线路之外的正方向短路时,保护装置不应动作。
】【与电流速断保护一样,为了保证在下级线路出口处短路时保护不误动作,在保护区的正方向(对于线路MN的M侧保护来说,正方向就是由M指向N的方向)上设定一个小于线路全长的保护范围,用整定距离Lset表示。
】【当系统发生故障时,首先判断故障的方向,若故障位于保护区的正方向上,则设法测出故障点到保护安装处的距离Lk,并将Lk与Lset比较,若Lk小于Lset,说明故障发生在保护范围以内,这时保护应立即动作,跳开相应的断路器;若Lk大于Lset,说明故障发生在保护范围之外,保护不应动作,对应的断路器不会跳开。
若故障位于保护区的反方向上,则无需进行比较和测量,直接判断为区外故障而不动作。
】(3.8为什么阻抗继电器动作特性是区域。
常用区域)由于互感器误差、过渡电阻等影响,继电器实际测量的Zm不能严格落在Zset同向直线上,而是该直线附近的区域,为保证区内故障情况下阻抗继电器可靠动作,在复平面上,其动作范围是包括Zset对应线段在内,在Zset方向上不超过Zset的区域。
【a:偏移圆无死区,不具有完全方向性,反方向出口短路动作,只能作为后备段】【b:方向圆有方向性,只在正向区内故障动作,但动作特性经过原点,在正向/反向出口短路时Zm很小,处在临界动作区域,可能拒动/误动,必须采取专门措施防止出口故障时拒动或误动】【c:上抛圆】【d:全阻抗圆无电压死区,不具有方向性】【e苹果特性与橄榄特性:苹果特性有较高的耐受过渡电阻的能力,耐受过负荷的能力比较差;橄榄特性正好相反。
继电保护复习
继电保护复习第一章绪论一、对电力系统继电保护组成继电保护装置由测量元件、逻辑元件和执行元件三部分组成;1 测量元件作用:测量从被保护对象输入的有关物理量如电流、电压、阻抗、功率方向等,并与已给定的整定值进行比较,根据比较结果给出“是”、“非”、“大于”、“不大于”等具有“0”或“1”性质的一组逻辑信号,从而判断保护是否应该启动;2 逻辑元件作用:根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合,使保护装置按一定的布尔逻辑及时序逻辑工作,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;逻辑回路有:或、与、非、延时启动、延时返回、记忆等;3 执行元件作用;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;如:故障时→跳闸;不正常运行时→发信号;正常运行时→不动作;二、分类1 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、电动机保护、母线保护等;2 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;3 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、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等;4 按构成继电保护装置的继电器原理分类: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;5 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: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设备和线路故障的保护;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;②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;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;三、对继电保护的基本要求对动作于跳闸的继电保护,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) 选择性在发生故障时,应由距故障点最近的保护动作,仅将故障元件切除;而使非故障元件仍能正常运行,以尽量缩小停电范围;距故障点最近的保护拒动时后备保护动作,后备保护分远后备在主保护安装处以外的远处和近后备在主保护安装处;当k3点短路时,保护6动→跳6DL,母线D 停电,有选择性;保护6不动或6DL 不跳,保护5动→跳5DL,母线B 、D 停电,也有选择性,保护6是保护5的远后备;若保护6和6DL 正确动作于跳闸,保护5动→跳5DL,则保护5为误动,或称保护5越级跳闸保护5失去选择性当k2点短路时,保护5动→跳5DL,母线C 、D 停电,也有选择性;当k1点短路时,保护1、2动→跳1DL 、2DL,切线路AB,母线B 、C 由另一条并列的非故障线路连接,不停电,有选择性;小结:选择性就是故障点在区内就动作,在区外不动作;当主保护未动作时,由近后备或远后备切除故障,使停电面积最小;因远后备保护比较完善对保护装置拒动、DL 拒动、二次回路和直流电源等故障所引起的拒绝动作均起后备作用且实现简单、经济,应优先采用;但远后备保护切除故障的时间较长;在高压电网中,应加强主保护;2 速动性:在发生故障时,应力求保护装置能迅速切除故障;快速切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性、减少用户在电压降低的情况下工作的时间、缩小故障元件的损坏程度、防止大电流流过非故障设备引起损坏等;保护的动作速度应尽可能快速;快速切除故障的好处: 1提高系统稳定性;2减少用户在低电压下的动作时间;3减少故障元件的损坏程度 ,避免故障进一步扩大;故障切除时间包括保护装置和断路器动作时间之和:bh dl t t t =+t -故障总切除时间,t bh -保护动作时间,t DL -断路器动作时间; 快速保护 ,最快 ,一般保护 ,最快 ; (3) 灵敏性通常,灵敏性用灵敏系数来衡量,并表示为K lm;对反应于数值上升而动作的过量保护如电流保护对反应于数值下降而动作的欠量保护如低电压保护其中故障参数的最小、最大计算值是根据实际可能的最不利运行方式、故障类型和短路点位置来计算的;原继电保护和安全自动装置技术规程DL400-91中,也对各类保护的灵敏系数K lm的要求都作了具体规定;4可靠性要求保护装置在应该动作时可靠动作;在不应该动作时不应误动,即既不应该拒动也不应该误动;影响可靠性有内在的和外在的因素:内在的:装置本身的质量,包括元件好坏、结构设计的合理性、制造工艺水平、内外接线简明,触点多少等;外在的:运行维护水平、安装调试是否正确;上述四个基本要求是设计、分析研究继电保护的基础,也是贯穿全课程的一个基本线索;在它们之间既有矛盾的一面,又有在一定条件下统一的一面;四、发展:原理随电力系统的发展和科学技术的进步而发展;1从保护原理看过电流保护1901年、最早熔断器1908年、电流差动保护、方向性电流保护1910年, 距离保护50年代、高频保护70年代诞生、50年代有设想、微波保护、行波保护、光纤保护2从构成保护装置的元件看机电型 20世纪50年代电子型60年代末提出、电磁型、感应型1901年、电动型晶体管70年代后半期集成电路微机型80年代第二章 继电器一、电磁型继电器22122Ke I M K K φδ==式中,212,,,,,e K M I K K φδ 分别是电磁转矩、气隙磁通、线圈电流、气隙长度和两比例系数;非线性方程1312()th th M M K δδ=+-式中,1123,,,,th th M M K δδ分别是弹簧反力矩、弹簧反力矩的初力矩,气隙的初始和终止的长度,比例系数;线性方程继电器动作条件:e thf M M M ≥+式中,,,e th f M M M 为电磁转矩、弹簧反力矩、摩擦力矩;2.221K actact I M K δ=式中,.12,,,act K act M I K δ分别为启动力矩、动作电流、气隙初始长度和比例系数; 继电器返回原位的条件:e thf M M M ≤+式中,,,e th f M M M 为电磁转矩、弹簧反力矩、摩擦力矩2.221K rere I M K δ=式中,.12,,,re K re M I K δ分别为返回力矩、返回电流、气隙初始长度和比例系数;..K rere K actI K I =二 、感应型继电器sin e M K φφθ=式中,12,,,,e M K φφθ••分别是感应旋转力矩,有相位差的两气隙磁通,两磁通的相 位角和一个系数;三、晶体管型继电保护四、集成电路型继电保护五、微机保护将反映故障量变化的数字式元件和保护中需要的逻辑元件、时间元件、执行元件等合作在一起用一个微机实现,称做微机保护,是继电器发展的最高第三章 电流的相间电流、电压保护和方向性相间电流、电压保护 第一节 单侧电源网络的相间电流、电压保护一、瞬时电流速断保护1短路电流的记号:3..max k B I 最大运行方式母线B 线路AB 末端三相短路电流,也记做..max k B I2..min k B I 最小运行方式线路B 线路AB 末端两相短路电流,也记做..min k B I3..max k C I 最大运行方式线路BC 末端三相短路电流,也记做..max k C I2..min k C I 最小运行方式线路BC 末端两相短路电流,也记做..min k C I注意: 3..max 2..max 3..max 3..min 2..min 3..min ()k B k B k B k B k B k B I I I I I >=>=<>= 2瞬时电流速断定值.1act i '节点1的瞬时电流速断保护的动作电流对应运行方式Ι、方式П有两点,方式П的点距离l 小,.2acti '节点2的瞬时电流速断保护的动作电流对应运行方式Ι、方式П有两点,方式П的点距离l 小,2..max .min rel actrel k B S ABK E I K I Z Z ϕ'''==+1..max .min ()relactrel k C S AB BC K E I K I Z Z Z ϕ'''==++2..max actrel k B I K I ''=>1..max act rel k C I K I ''=,一般.2.1act act I I ''> 可靠系数 1.2 1.3relK '=-- 灵敏性保护范围α,以保护2为例:2..max .min .min rel k actrel k B k S ABS ABK E K E I K I I Z Z Z Z ϕϕα'''====++上式k I 左等号左边的式子是一定子不随运行方式变化,右等号右边的式子是随运行方式变化的,由上式解出:.min k rel S k S rel relAB K K Z K Z K K Z α'-=-'' α受运行方式的影响表现在S Z 的取值,还与故障方式有关表现为K K 取值; 最大保护范围为最大方式三相短路,下式表明AB Z 充分小时可能为负值:.min .min max 1,:(1)1k S S rel S rel relAB K Z Z K Z K K Z α=='-=-'' 最小保护范围为最小方式两相短路,下式表明AB Z 充分小时可能为负值:二、限时电流速断保护1动作电流并与瞬时电流速断保护比较:.1.1,actact i i '''节点1的瞬时电流速断保护、限时电流速断保护的动作电流 .2.2,actact i i '''节点2的瞬时电流速断保护、限时电流速断保护的动作电流 限时限过电流保护动作电流:.2.1actact i i '''≥ ,.2.1act rel act i K i '''''=,可靠性系数 1.1 1.2rel K ''= 限时限过电流保护动作电流的时限:21.1.2.2,QF t t in r t t t t t t t t t '''∆=+∆∆=++++ 上式时间依次是,故障线路跳闸时间、中间继电器时间、时间继电器时间、测量元件返回惯性时间、裕度灵敏度校验:..min.2k B sen actI K i ='', 1.3 1.5sen K ≥三、 定限时过电流保护可作为线路全长的远后备保护 动作电流并与定时电流速断保护比较:.max .max .max 111rel Ms act re rel Ms rel Ms l l re re re reK K I I K I K K I I K K K K ====式中,,,re rel Ms K K K 分别是继电器返回系数、可靠性系数、负荷电动机自启动最大电流与额定或正常运行最大电流比例几倍;.max .max ,,,act re Ms l I I I I 分别为定限时过电流保护定值全段,保护装置返回电流,负荷电动机自启动最大电流,额定或正常运行最大电流;单侧放射形的网络,时间配合21324354,,,,t t t t t t t t t t t t =+∆=+∆=+∆=+∆ 时间配合第一式针对的短路是图中的k1,第二式针对的短路是图中的k2,依次类推;k1短路时,对于过电流保护1而言,可以是主保护,灵敏系数sen.1 1.3 1.5K ≥;这时保护2作为相邻线路的后备保护,灵敏系数sen.1 1.2K ≥ ,以此类推:sen.1sen.2sen.3sen.4K K K K >>>;四、 阶段式流保护动作电流和时限比较:第二节电网相间短路的方向式电流、电压保护一、双侧电源电流保护示意图双侧电源网络图3-1与单侧电源放射形网络图3-1、3-2、3-3、3-5、3-6、3-9、3-10、3-14等对比:1单侧电源网络每段线路只在始端设断路器和保护双侧电源网络每段线路都分别在始端、末端设断路器和保护2单侧电源网络每段线路短路都只有一个电源向短路点提供短路电流,电流方向是从电源流出;双侧电源网络每段线路短路都会有两个电源向短路点提供短路电流,电流方向是从两个电源流出;3双侧电源网络每段线路始端、末端所设断路器和保护,如按单侧电源网络每段线路在始端所设断路器和保护同样设置,就会“误动”二、功率方向继电器工作原理图中:1继电器0°接线方式,k A k A U U I I ==.max .max 1.90arg90A sen sen k AU I ϕϕ••+≥≥-.max1.90arg90sen j A k AU e I ϕ•-•≥≥-2继电器90°接线方式A 相电流,BC 线电压接线:,k BC k A U U I I ••••==,因所用电压k BC U U ••=滞后与电流A I •同名相电压A U •90°,习惯称90°接线在.max 90sen ϕ±范围为动作方向见图3-26,a,写作:.max .max 1.90arg90BC sen sen k AU I ϕϕ••+≥≥-.max1.90arg90sen j BC k AU e I ϕ•-•≥≥-写成功率:.max cos()0A A sen U I ϕϕ->或cos()0BC A U I ϕα+>继电器90°接线方式,还可以结成B 相电流,CA 线电压接线,k CA k B U U I I ==,C 相电流,AB 线电压接线,k AB k C U U I I ==;注意:2(/).max 180+=150BC A k U I sem ϕϕ=也是在不动作区的中央;三、功率方向继电器的动作特性死区:...min ...min ,k act k act k act k act U U I I ≤≤四、功率方向继电器的接线图中,B 相得KPD 功率方向继电器少了一根电流流出的线;继电器90°接线方式,A 相电流,BC 线电压,k BC k A U U I I ==结成B 相电流,CA 线电压,k CA k B U U I I ==,C 相电流,AB 线电压,k AB k C U U I I ==;TA 的两个黑点表示一次电流和二次电流正方向的端,KPD 的两个黑点表示电流和电压二次正方向端五、双电源网络中电流保护整定的特点1瞬时电流速断保护1 2.max 1.max .1.2 2.max ,k k act act relk I I I I K I '>== {}max 1..max 2..max 2..max 2.max .1.2 2.max max ,k B k A k B k act act relk I I I I I I I K I ==='==图3-35中,k1是电源Ⅱ的最远短路点,k2是电源Ⅰ的最远短路点,k1、k2都在区外,短路时保护1、2都应不动作,所以动作电流要大于其中较大者;小电源侧保护2的保护范围缩小,两侧电源容量差别越大,影响越明显;2在保护2装设方向元件,只当电流从从母线流向被保护线路才动作;.2 1.max act relk I K I '= 但这是保护1不需要安装方向保护,因为已经从动作电流定值避开k1短路的反向电流.1 2..max 2..max act relk B k A I K I I '=> 2限时电流速断保护正常:.2.1atcatc I I '''≥ .2.1atcrel atc I K I '''''= 可靠性系数=1.1 1.2relK '',比=1.2 1.3rel K '略小;有助增或外吸电源的情况.2.1relatcatcbrK I I K '''= 助增1br K >,外吸1br K <=1br K 即正常情况六、方向性保护的死区少用方向性保护的措施(1) 对于电流速断保护,从定值上躲开反方向短路 (2) 对于过电流保护如果保护6动作时间大于保护1动作时限加一个时间台阶,即61t t t ≥+∆,则保护6可以不设方向元件,但保护1要设方向元件;七 双侧电源网络中方向性电压速断保护图3-35中, k1、k2都在区外,短路时保护1、2都应不动作;对于保护1 ,k1短路,电压低,电压速断保护会误动;加电流闭锁,又因电源Ⅱ提供了短路电流,仍然不起闭锁作用,所以要装设方向性元件来防止电压速断保护误动;第三章第一节作业题参考答案P38P70P41过电流保护P70P33P37P45第一问:第二个“定时限”要改为“反时限”第二问P33P36第三问P41第三章第二节参考答案111027 1 分析图3-22中方向继电器应用情况;双侧电源网络图3-22与单侧电源放射形网络图3-1、3-2、3-3、3-5、3-6、3-9、3-10、3-14等对比:1单侧电源网络每段线路短路都只有一个电源向短路点提供短路电流,电流方向是从电源流出;双侧电源网络每段线路短路都会有两个电源向短路点提供短路电流,短路电流方向是从两个电源流出;图a 、b 是实际电流方向;2单侧电源网络每段线路只在始端设断路器和保护,双侧电源网络每段线路都分别在始端、末端设断路器和保护;3双侧电源网络,如按单侧电源网络每段线路在始端所设断路器和保护同样设置,就会“误动”:例如,k1短路,保护2、6正确动作外,保护1、5还会误动,把变电站B 、C 全停;K2短路,保护1、7正确动作外,保护6、8还会误动,把变电站C 、D 全停;4规定短路电流正方向是从母线流向线路,4、3、2、1为一组,反映电源Ⅰ一侧的电流实际电流与正方向同, 8、7、6、5一组,反映电源Ⅱ的一侧电流实际电流与正方向同,按单侧电源网络每段线路在始端所设断路器和保护同样设置,就不会“误动”;例如,k1短路,保护2、6正确动作,保护3、7虽方向允许,但时限较保护保护2、6长,在保护2、6正确动作后,短路消失也不会动作;1、58、4因功率方向相反不会启动;又如,K2短路,保护1、7正确动作,保护2、3虽方向允许,但时限较保护保护1、7长,在保护1、7正确动作后,短路消失也不会动作;保护4、5因功率方向相反不会启动;2 试推导,k CA k B U U I I ••••==的方向继电器原理公式一A 相电流,BC 线电压接线原理公式 1、图规定短路电流正方向是从母线流向线路;K1、k2短路点在保护1安装处的短路电压和电流记做,k k U I ••2、,k BC k A U U I I ••••==的继电器90°接线方式原理1,k BC k A U U I I ••••==A 相电流,BC 线电压接线:,k BC k A U U I I ••••==,因所用电压k BC U U ••=滞后于 电流A I •同名相电压A U •90°,习惯称90°接线 2k1短路区内在保护1处:1(/)11.argarg arg 60A A A k UI k Z k AU Z Z I ϕϕ••=====≈设线路阻抗角arg 60Z Z ϕ=≈1(/)1. 1.1argarg90arg 90arg 9090609030BCA BC A k UI k Ak Ak Z U U I I Z Z ϕϕα••••===-=-=-=-≈-=-==α称为继电器内角30α=-;3k2短路区外,在保护1处,A 相短路电流相位滞后BC 相电压约150°角,或称超前210度角图b :2(/)2. 1.1(/)arg180arg18018018030150BCA BC A BC BC k UI k Ak Ak U I U U I I ϕϕα••••===+=+=+=-=4设最灵敏角.max 30sen ϕα==-在.max 90sen ϕ±范围为动作方向见图3-26,a,写作:.max .max 1.90arg90BC sen sen k AU I ϕϕ••+≥≥-.max1.90arg90sen j BC k AU e I ϕ•-•≥≥-写成功率:.max cos()0A A sen U I ϕϕ->或cos()0BC A U I ϕα+> 注意:2(/).max 180+=150BC A k U I sem ϕϕ=也是在不动作区的中央; 二B 相电流,CA 线电压接线原理公式继电器90°接线方式,还可以结成B 相电流,CA 线电压接线,k CA k B U U I I ==,C 相电流,AB 线电压接线,k AB k C U U I I ==;1、图2、,k CA k B U U I I ••••==的继电器90°接线方式原理继电器90°接线方式B 相电流,CA 线电压接线:,k CA k B U U I I ••••==,因所用电压k CA U U ••=滞后与电流B I •同名相电压B U •90°,习惯称90°接线2k1短路区内在保护1处:如前,规定短路电流正方向是从母线流向线路;在保护1处,k1短路区内B 相短路电流滞后CA 相电压约-30°角超前30°图a :1(/)1. 1.1argarg90arg 90arg 9090609030CA B CA C k UI k Bk Bk Z U U I I Z Z ϕϕα••••===-=-=-=-≈-=-==α称为继电器内角30α=-在保护1处,k2短路区外A 相短路电流相位滞后BC 相电压约150°角,或称超前210度角图b :2(/)2. 1.1(/)arg180arg18018018030150BCACA B CA CA k UI k Bk Bk U I U U I I ϕϕα••••=+=+=+=-=.max 30sen ϕα==-在.max 90sen ϕ±范围为动作方向见图3-26,a,写作:.max .max 1.90arg90CA sen sen k BU I ϕϕ••+≥≥-.max1.90arg90sen j CA k BU e I ϕ•-•≥≥-写成功率:.max cos()0B B sen U I ϕϕ->或cos()0CA B U I ϕα+> 注意:2(/).max 180+=150CA B k U I sem ϕϕ=也是在不动作区的中央;。
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第一章、绪论1、电力系统运行状态概念及对应三种状态:正常(电力系统以足够的电功率满足符合对电能的需求等)不正常(正常工作遭到破坏但还未形成故障,可继续运行一段时间的情况)故障(电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路,断线等故障)2、电力系统运行控制目的:通过自动与人工的控制,使电力系统尽快摆脱不正常运行状态与故障状态,能够长时间的在正常状态下运行。
3、电力系统继电保护:泛指继电保护技术与由各种继电保护装置组成的继电保护系统。
4、事故:指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏,并造成对用户停电或少送电或电能质量变坏到不能允许的地步,甚至造成人身伤亡与电气设备损坏的事件。
5、故障:电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路,断线等。
6、继电保护装置:指能反应电力系统中电气设备发生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。
7、保护基本任务:自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除,使元件免于继续遭到损坏,保障其它非故障部分迅速恢复正常运行;反应电气设备的不正常运行状态,并根据运行维护条件,而动作于发出信号或跳闸。
8、保护装置构成及作用:测量比较元件(用于测量通过被保护电力元件的物理参量,并与其给定的值进行比较根据比较结果,给出“就是”“非”“0”“1”性质的一组逻辑信号,从而判断保护装置就是否应启动)、逻辑判断元件(根据测量比较元件输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等,使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型与范围,最后确定就是否该使断路器跳闸、发出信号或不动作,并将对应的指令传给执行输出部分)、执行输出元件(根据逻辑判断部分传来的指令,发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作)9、对电力系统继电保护基本要求:可靠性(包括安全性与信赖性;最根本要求;不拒动,不误动);选择性;速动性;灵敏性10、保护区件重叠:为了保证任意处的故障都置于保护区内。
区域越小越好,因为在重叠区内发生短路时,会造成两个保护区内所有的断路器跳闸,扩大停电范围。
11、故障切除时间等于保护装置(0、06-0、12s,最快0、01-0、04s)与断路器动作时间(0、06-0、15,最快0、02-0、6)之与。
12、①110kv及以下电网,主要实现“远后备”-一般下级电力元件的后备保护安装在上级(近电源侧)元件的断路器处;②220kv及以上电网,主要实现“近后备”-,“加强主保护,简化后备保护”13、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。
第二章、电网的电流保护1、继电器要求、分类:工作可靠,动作过程具有“继电特性”要求继电器动作值误差小、功率损耗小、动作迅速、动热稳定性好以及抗干扰能力强。
安装整定方便,运行维护少,便宜。
(按原理分:电磁型、感应、整流、电子、数字;按反应物理量:电流继电器、电压、功率方向、阻抗、频率与气体;按其作用:启动继电器、量度、时间、中间、信号、出口)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保护安装处的电流最大,对继电保护而言称为系统最大运行方式;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保护安装处的电流最小,对继电保护而言称为系统最小运行方式。
3、电流速断保护优缺点:简单可靠,动作迅速;不能保护路线的全长,保护范围直接受方式变化的影响。
4、三段式电流保护特点:简单可靠,一般情况下也能够满足快速切除故障的要求;它直接受电网的接线以及电力系统的运行方式变化的影响,使它往往不能满足灵敏系数或变化范围要求。
5、对功率方向继电器概念、要求:A、用以判别功率方向或测定电流、电压间相位角的元件;B,应具有动作可靠性,即在正方向发生各种故障时能可靠动作,而在反方向故障时可靠不动作;正方向故障时有足够的灵敏度。
6、采用90°接线特点:对各种两相短路都没有死区,因为继电器加入的就是非故障的相间电压,其值很高;选择继电器的内角α=90°-φk后,对线路上发生的各种故障,都能保证动作的方向性。
7、零序分量中电压,电流,功率特点:(1)只要本级电压网络中发生单相接地故障,则在同一电压等级的所有发电厂与变电所的母线上,都将出现数值较高的零序电压。
(2)故障线路零序电流较非故障线路大。
(3)利用故障线路与非故障线路零序功率方向不同的特点来实现有选择性的保护,动作于信号或跳闸。
8、理清零序电流保护的评价:(1)优点:保护简单,经济,可靠;整定值一般较低,灵敏度较高;受系统运行方式变化的影响较小;系统发生震荡、短时过负荷就是不受影响;方向零序保护没有电压死区,零序保护就为绝大部分故障情况提供了保护,具有显著的优越性。
(2)缺点:对于短路线路或运行方式变化较大的情况,保护往往不能满足系统运行方式变化的要求。
随着相重合闸的广泛应用,在单项跳开期间系统中可能有较大的零序电流,保护会受较大影响。
自耦变压器的使用使保护整定配合复杂化。
9、电网中区分消弧线圈三种补偿:完全补偿就就是使IL=Ic∑,接地点的电流近似为零;欠补偿就就是使IL<Ic∑,补偿后的接地点电流仍然就是电容性的;过补偿IL>Ic∑,补偿后的电流就是感性的(P=5-10%)。
10、为什么定时限过电流保护的灵敏度、动作时间需要同时逐级配合,而电流速断的灵敏度不需要逐级配合?定时限过电流保护的整定值按照大于本线路流过的最大负荷电流整定,不但保护本线路的全长,而且保护相邻线路的全长,可以起远后备保护的作用。
当远处短路时,应当保证离故障点最近的过电流保护最先动作,这就要求保护必须在灵敏度与动作时间上逐级配合,最末端的过电流保护灵敏度最高、动作时间最短,每向上一级,动作时间增加一个时间级差,动作电流也要逐级增加。
否则,就有可能出现越级跳闸、非选择性动作现象的发生。
由于电流速断只保护本线路的一部分,下一级线路故障时它根本不会动作,因而灵敏度不需要逐级配合。
第三章、电网距离保护1、距离保护:利用短路发生时电压、电流同时变化的特征,测量电压与电流的比值,该比值反应故障到保护安装处的距离(或阻抗),如果短路点距离(或阻抗)小于整定值则动作的保护。
2、距离保护构成:由启动、测量、振荡闭锁、电压回路断线闭锁、配合逻辑与出口等几部分组成;作用如下:1用来判别系统就是否发生故障。
系统正常运行时,该部分不动作;而当发生故障时,该部分能够动作。
通常情况下,只有启动部分动作后,才将后续的测量、逻辑等部分投入工作。
2在系统故障的情况下,快速、准确地测定出故障方向与距离,并与预先设定的保护范围相比较,区内故障时给出动作信号,区外故障时不动作。
3在电力系统发生振荡时,距离保护的测量元件有可能误动作,振荡闭锁元件的作用就就是正确区分振荡与故障。
在系统振荡的情况下,将保护闭锁,即使测量元件动作,也不会出口跳闸;在系统故障的情况下,开放保护,如果测量元件动作且满足其她动作条件,则发出跳闸命令,将故障设备切除。
4电压回路断线时,将会造成保护测量电压的消失,从而可能使距离保护的测量部分出现误判断。
这种情况下应该将保护闭锁,以防止出现不必要的误动。
5用来实现距离保护各个部分之间的逻辑配合以及三段式保护中各段之间的时限配合。
6包括跳闸出口与信号出口,在保护动作时接通跳闸回路并发出相应的信号。
3、影响距离保护正常工作因素:短路点过渡电阻对距离保护的影响;电力系统振荡对距离保护的影响;电压互感器二次回路断线对距离保护的影响;分支电路对距离保护的影响;线路串联补偿电容对距离保护的影响;短路电压、电流中的非工频分量对距离保护的影响。
4、电力系统振荡:并联运行的电力系统或发电厂之间出现功率角大范围周期性变化的现象。
第四章、输电线路纵联保护1、输电线路纵联保护:利用某种通信通道将输电线路两端的保护装置纵向连接起来,将各段的电气量传送到对端,将各段的电气量进行比较,以判断故障在本线路范围内部还就是在本线路范围外部,从而决定就是否切除被保护线路。
2、纵联保护包括:两端保护装置,通信设备,通信通道。
3、纵联保护分类:按所利用信息通道类型分导引线纵联保护,电力线载波,微波,光纤;按动作原理方向分比较式纵联保护,纵联电流差动保护。
4、导引线通信概念:利用敷设在输电线路两端变电所之间的二次电缆传递被保护线路各侧信息的通信方式叫导引线通信,以导引线为通道的纵联保护称之为导引线纵联保护。
5、电力线载波信号有哪三种信号、通道工作方式:A、闭锁信号,阻止保护动作跳闸的信号,只有满足本端保护元件动作、无闭锁信号,保护才作用于跳闸;B允许信号,允许保护动作于跳闸的信号,只有满足本端保护元件动作、有允许信号,保护装置在动作于跳闸;C跳闸信号,直接引起跳闸的信号,跳闸的条件就是本端保护元件动作或对端传来跳闸信号。
6、光纤通信特点:通信容量大;可以节约大量金属材料;保密性好,敷设方便,不怕雷击,不受外界电磁干扰,抗腐蚀,与不怕潮。
最重要-无感用性能。
不足通信距离不够长。
7、影响纵联保护电流差动保护正确动作因素:电流互感器的误差与不平衡电流;输电线路的分布电容电流;负荷电流对纵联差动保护的影响。
8、A、图4、22所在系统线路全部配置闭锁式方向比较式纵联保护,分析在k点短路时各端保护方向元件的动作情况,各线路保护的工作过程及结果。
当短路发生在BC线路的k点时,所有保护都会启动(故障在下级线路内),发闭锁信号。
保护2与5的功率方向为负,闭锁信号持续存在,线路A-B上保护1、2被保护2的闭锁信号闭锁,线路A-B两侧均不跳闸;保护5的闭锁信号将C-D线路上保护5、6闭锁,非故障线路保护不跳闸。
故障线路B-C上保护3、4功率方向全为正,均停发闭锁信号,她们判断为正方向故障且没有收到闭锁信号,所以会立即动作跳闸,B-C线路被切除。
B、图4、22所示系统中,线路全部配置闭锁式方向纵联保护,在k点短路时,若AB、BC线路通道同时故障,保护将会出现何种状况?靠什么保护动作切出故障?当k点发生短路时,保护2、5的功率方向为负,其余保护的功率方向全为正。
3、4之间停发闭锁信号,5处保护向6处发闭锁信号,2处保护向1处发闭锁信号。
由于3、4停发闭锁信号且故障为正方向,满足跳闸条件,因此BC通道的故障将不会阻止保护3、4跳闸。
CD通道正常,其线路上保护5发出的闭锁信号将保护6闭锁,非故障线路CD上保护不跳闸。
2处保护判定为方向不满足跳闸条件,并且发闭锁信号,由于AB通道故障,2处保护发出的闭锁信号可能无法传到1处,而保护1处判为正方向故障,将会导致1处保护误动作。
第五章、自动重合闸’1、采用重合闸的技术经济效果:大大提高供电的可靠性,减小线路停电的次数,特别就是对单侧电源的单回路尤为显著;在高压输电线路线路采用重合闸,还可提高电力系统并列运行的稳定性,从而提高传输容量;对断路器本身由于机构不良或继电保护误动作而引起的跳闸,也能起纠正的作用。