电力系统继电保护基础知识讲座-
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第一讲 继保基础知识
2、电气集中控制
在主控制室或网络控制室，运行人员对全厂主要电气设备集 中进行监视和控制。包括发电机、主变压器、高压母线设备、高 压厂用工作变压器与备用变压器和35KV及以上输电线路进行监 视和控制。——一般用于单机容量为100MW及以下的发电厂和 35KV及以上的变电站。
3、单元控制
在单元控制室，运行人员对本单元的机、炉、电主要设备进 行监视和控制。——一般用于单机容量为200MW及以上发电 厂。—目前广泛采用。
3、继电保护任务
是一种反事故的措施。 （1）故障时，跳闸；（2）异状时，发信号。
四、继电保护的基本原理及组成
1、基本原理
利用故障时电气量的变化与正常时不同来构成保护，以区分正 常或故障状态。
2、基本组成
主要由三大部分组成。 （1） 测量元件：测量输入信号，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。 （2） 逻辑元件：根据测量部分输出量的大小、性质等，确定保 护是否动作或如何动作，即应跳闸或发信号，并将有关命令传给 执行元件。 （3） 执行元件：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。
如下图所示，当中间继电器用于跳闸回路时，又可称为出口继电器。
YR + + 跳闸线圈 ~ KA KM
I>
（3）信号继电器
信号继电器的作用，是用以在保护动作时 ，发出灯光和音响信号，并对保护装置的动作 记忆作用，以便记录保护装置动作情况和分析 电力系统故障性质、保护动作的正确性。信号 继电器器的记忆作用是由机械掉牌或磁保持、 手动复归完成的，即运行人员记录保护动作情 况后手动将信号继电器复位。
2、变换器 （1）作用： 1）变换电量：将互感器二次侧强电压（100V）、强电流 （5A）转换成弱电压，以适应弱电元件要求。 2）隔离电路：实现交直流电路隔离，以防干扰。 3）调节定值：通过改变变换器一、二次线圈抽头从而改 变测量继电器定值或扩大定值范围。 （2）种类：分为三种。 1）电压变换器（YB） ：将PT二次侧电压进一步变换为更 小的电压。 2）电流变换器（LB） ：将CT二次侧电流进一步变换为更 小的电压。 3）电抗变换器（DKB） ：将CT二次侧电流进一步变换为 更小的电压且可实现移立保护装置动作时限。它由螺管线圈式 电磁型构件和一钟表机构所组成。如左图。时间继电器的使用如右 图所示，当电流继电器动作时其触点闭合，接通时间继电器线圈正 电源，时间继电器得电，经一定延时后KT触点闭合。
继电保护基础知识培训讲座PPT
－ 般的快速保护动作时间为0.06～0.1，2s 展快的可达0.01 0.04s 。
－ ～般的断路器的动作时间为0.06 0.15s ，最快的可达0.02 ～0.06s o
3 、时靠性：
要求保护装置处于良好状态 ，随时准备动作 。保 护 装 置 的 误 功 作 是
造成正常情况下停电、事故情况下扩大事故的直接根源 ，因此必须避免
其中故障参数的陆小、故大计算值足拟据 实 际 11J 能的i 泣不不Ll l豆 行J
方式、 出附类型和短路点来计算的。
坐坐也瑾至于→
→去
(3）电流与电压之间的相位角改变。正常运行日 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 ，rt! lit 与电
压之间的相位角是 由线路的阻抗角决；屯的，一般为60。 85 。，而在
择性）
J
1槌级跳闸 （ ｜
J ｜毡
2 、速动性 ：
2.1 速动性意义 ( 1 ）提高系统稳定性：
( 2 ）减少用户在低电压下的动作时间：
·w ( 3 ）减少故防元仲的损坏程度 ，避免故防进一 扩大
2.2故 ｜埠切除时间
。
t=tbh +toL
t 一故障切除时间J;
tbh 保 护 动 作 时间：
toL-tt}r路器动作时 间 ：
ttI ， 由相邻电力设备或线
路的保护米实现 的后备保主保护护。或断路器 动时
( 2 ）近 后 备 保 ： 当主保护扣动时 ， 山水电力设备戒线路的另一套
保护护米实圳JB备的保护 ： 当断路器拒动时 ， 出断路器失灵保护米实fJ!l
后备保护。
3、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
－ ～般的断路器的动作时间为0.06 0.15s ，最快的可达0.02 ～0.06s o
3 、时靠性：
要求保护装置处于良好状态 ，随时准备动作 。保 护 装 置 的 误 功 作 是
造成正常情况下停电、事故情况下扩大事故的直接根源 ，因此必须避免
其中故障参数的陆小、故大计算值足拟据 实 际 11J 能的i 泣不不Ll l豆 行J
方式、 出附类型和短路点来计算的。
坐坐也瑾至于→
→去
(3）电流与电压之间的相位角改变。正常运行日 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 ，rt! lit 与电
压之间的相位角是 由线路的阻抗角决；屯的，一般为60。 85 。，而在
择性）
J
1槌级跳闸 （ ｜
J ｜毡
2 、速动性 ：
2.1 速动性意义 ( 1 ）提高系统稳定性：
( 2 ）减少用户在低电压下的动作时间：
·w ( 3 ）减少故防元仲的损坏程度 ，避免故防进一 扩大
2.2故 ｜埠切除时间
。
t=tbh +toL
t 一故障切除时间J;
tbh 保 护 动 作 时间：
toL-tt}r路器动作时 间 ：
ttI ， 由相邻电力设备或线
路的保护米实现 的后备保主保护护。或断路器 动时
( 2 ）近 后 备 保 ： 当主保护扣动时 ， 山水电力设备戒线路的另一套
保护护米实圳JB备的保护 ： 当断路器拒动时 ， 出断路器失灵保护米实fJ!l
后备保护。
3、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
铁路供电继电保护-继电保护的基础知识
跳闸信号
（1）测量比较元件:对输入量与整定值进行比较,根据比较 结果，判断保护是否应该起动。电流继电器 （2）操作电路：实现一定控制要求的直流电路，去接通所 需的跳闸电路和信号电路。 （3）变换电路：将TA和TV二次侧的电流电压和变换为测量 元件所需的输入量。
二、继电保护的分类
1、按保护装置反应的电参数不同分类 ① Id↑——电流保护 ② Ud↓——低电压保护 ③ Zd↓=Ud↓/Id↑——阻抗保护（距离保护） ④ 出现负序或零序分量——负序或零序保护 ⑤ 方向发生变化——方向性保护 ⑥反映瓦斯气体构成瓦斯保护；反映绕组温度升高可构成过 负荷保护.
微机保护具有巨大的计算、分析和逻辑判断能力，可以实现各 种复杂的保护功能，用同一个硬件实现不同的保护原理。
四、微机保护装置的基本软件程序
五、提高微机保护可靠性的措施
1.抗电磁干扰的措施
（1）电磁干扰的危害
1）计算或逻辑关系错误。
2）程序运行出轨。
3）元器件和芯片损坏。
（2）电磁干扰的来源和类型
外部干扰最常见和严重的是高压系统或直流回路操作、线路 雷电感应和短路故障等引起的浪涌干扰。内部干扰主要有杂 散电感和电容结合引起的不同信号感应，长线路传输造成的 波反射，多点接地造成的电位差等。
a、其性质、后果及危害性有别于故障
b、长时间的不正常运行有可能造成故障。如长期过负荷 →温度升高→绝缘老化→故障
一、继电保护的含义
2.继电保护装置 电力系统中的故障和不正常运行状态都有可能引起系统事
故。为此，需要有这样一种自动装置，它经常地测定供电系统运 行中的状态，并将该测定值和预先整定好的基准值相比较，从而 正确的判别正常和故障状态。当供电系统发生故障时，它按设计 要求自动的发出必要的指令，使与故障点直接有关的断路器跳闸 并显示信号（有些情况下只发出信号）。这样的自动装置就是继 电保护装置。
电力系统继电保护整定计算基础
第一章继电保护整定计算的基础知识第一节继电保护整定计算的目的和任务电力系统一时一刻也不能离开继电保护，没有继电保护的电力系统是不能运行的。
继电保护工作类别多种多样，诸如设计、制造、调试、安装、运行等等。
继电保护整定计算是其中的一项重要工作。
不同的部门其整定计算的目的是不同的。
电力生产的运行部门，例如电力系统的各级调度部门，其整定计算的目的是对电力系统中已经配置安装好的各种继电保护，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全系统中各种继电保护有机的协调的布署，在故障时能够协调工作,使停电面积最小,损失最小。
电力工程的设计部门，其整定计算的目的是按照所设计的电力系统进行计算分析，选择和论证继电保护的配置及装置选型的正确性，并最后确定其技术规范，正确圆满地完成设计任务。
继电保护整定计算的基本任务，就是要对各种继电保护装置给出整定值；而对电力系统中的全部继电保护来说，则需编制一个整定方案。
整定方案通常可按电力系统的电压等级或设备来编制，并且还可按继电保护的功能分成小的方案分别进行。
例如，一个220kV电网的继电保护整定方案，可分为相间距离保护方案、接地零序电流保护方案、重合闸方案、高频保护方案、设备元件保护方案等。
这些方案之间既有相对的独立性，又有一定的配合关系。
各种继电保护适应电力系统运行变化的能力都是有限的，因而，继电保护整定方案也不是一成不变的。
随着电力系统运行情况的变化（包括基本建设发展和运行方式变化），当其超出预定的适应范围时，就需要对全部或部分继电保护重新进行整定，以满足新的运行需要。
对继电保护整定方案的评价，是以整体保护效果的优劣来衡量的，并不仅仅着眼于某一套继电保护的保护效果。
有时以降低某一个保护装置的保护效果来改善整体保护的保护效果，也是可取的。
一个整定方案由于整定配合的方法不同，会有不同的保护效果。
因此，如何获得一个最佳的整定方案，将是从事继电保护整定计算工作的工程技术人员的研究课题，这是个整定技巧问题。
继电保护基础知识
可靠性：要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动； 要求继电保护在规定的保护范围内发生了பைடு நூலகம்该动作的故障时 可靠动作，即不拒动。
四、发展历程
1、熔断器： 19世纪的最后25年里，作为最早的继电保护装置熔断器已开始应用。 2、电磁型继电保护装置 电力系统的发展，电网结构日趋复杂，短路容量不断增大，到20世纪 初期产生了作用于断路器的电磁型继电保护装置。 3、电子型静态继电保护装置 虽然在1928年电子器件已开始被应用于保护装置，但电子型静态继电 器的大量推广和生产，只是在50年代晶体管和其他固态元器件迅速发 展之后才得以实现。 4、微机继电保护装置 1965年出现了应用计算机的数字式继电保护。大规模集成电路技术的 飞速发展,微处理机和微型计算机的普遍应用,极大地推动了数字式继 电保护技术的开发。
二、继电保护装置的分类
4、按保护动作原理分类 过电流保护、低电压保护、过电压保护、功 率方向保护、距离保护、差动保护、高频（载波） 保护等 5、按保护作用的范围 （1）继电保护装置：仅作用于电力系统内单个元件。 （2）安全自动装置：作用于电力系统。如：低周解 列装置、振荡解列装置
三、继电保护装置的要求
继电保护基础知识宣贯
阿坝州电力调度中心 2013年8月6日
一、什么是继电保护
定义： 由继电器和其它辅助元件构成的能反应电力系统 设备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。 组成： 测量元件：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：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：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
电力系统线路保护基础知识培训
电力系统线路保护基础知识讲座§1 绪论§1-1 继电保护的作用一、故障及不正常运行状态┌ Id↑危害┌故障元件故障│ U ↓——→│非故障元件(各种短路) └ f │用户└电力系统┌过负荷│过电压危害┌元件不能正常工作不正常运行状态│f↓—→│长时间将损坏设备└系统振荡└发展成故障二、继电保护的任务┌故障时：自动、快速、有选择性地切除故障元件系统事故│保证非故障部分恢复正常运行└不正常运行时：自动、及时、有选择地动作于信号、减负荷或跳闸§1-2 继保的基本原理和保护装置的组成一、反应系统正常运行与故障时基本参数的区别而构成的原理（单端测量）运行参数：I、U、Z∠φ反应I↑→过电流保护反应U↓→低电压保护反应Z↓→低阻抗保护(距离保护)二、反应电气元件内部故障与外部故障及正常运行时两端电流相位和功率方向的差别而构成的原理（双端测量）以A-B线路为例：规定电流正方向：由保护安装处母线→被保护线路1、外部短路时(及正常运行时) d1点短路:I d1B(-) U B(+) P B(-) ┐│→θ＝180°I d1A(+) U A(+) P A(+) ┘2、内部短路时 d2点短路：I d2B(+) U B(+) P B(+) ┐│→θ＝0°I d2A(+) U A(+) P A(+) ┘3、利用以上差别，构成差动原理保护纵联差动保护相差高频动保护方向高频保护等三、保护装置的组成部分┌───┐┌───┐┌───┐输入信号─→│测量│─→│逻辑│─→│执行│─→输出信号└───┘└───┘└───┘↑└整定值§1-3 对电力系统继电保护的基本要求一、选择性：保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。
d3点短路：6动作：有选择性5再动作：无选择性如果6拒动，5再动作：有选择性(5作为6的远后备保护)d1点短路：1、2动作：有选择性3、4动作：无选择性┌本元件主保护拒动时，由前一级保护作为后备叫远后备.后备保护│└本元件主保护拒动时，由本元件的另一套保护作为后备叫近后备.二、速动性：故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户在电压降低的情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽量地快速切除故障。
继电保护基础知识培训
继电保护装置逻辑关系框图
图例
TA1 KA1
A411
TA2 KA2
B411
TA3 KA3
C411
N411
逻辑部分
+WC
-WC WAUX
WSP
1FU`
2FU
KA1
KS1
KS KOM KA2
KA3
KOM1
QF1 LT
测量部分
图2─12 过流保护原理接线图
执行部分
过流保护原理接线图
（五）继电保护装置动作记录查询方法
速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以 减少设备及用户在大电流、低电压状态下运行的时 间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳 定性。
灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短 路故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力。
可靠性是指不需要它动作时可靠不动作，即不误动； 在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠 动作，即不拒动。
（三）电力系统对继电保护的基本要求
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。
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。（目前主 要通过保护动作时限的配合来实现选择性）
二、10kV线路常见故障种类与危害、故障原 因、故障分析判断与查找
（一）10kV线路常见故障种类及危害
（二）10kV线路常见故障原因
（三）10kV线路常见故障分析判断与查找
（一）10kV线路常见故障种类及危害
10kV线路常见故障种类：短路（三相、两相）和接地 （永久性接地、间歇性接地） 1.短路故障的危害： （1）通过故障点的很大的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，由于发热和产生的 电动力作用，损坏非故障元件； （3）故障点附件的电压大大下降，破坏用户设备工 作的稳定性或影响工厂产品的质量； （4）破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统震 荡，严重时甚至使整个系统瓦解。
电力系统继电保护基础知识讲座-第三章(电力系统输电线路的电流电压保护)
3、6、9——分别为A、B、 C三相电流保第III段的 测量元件
11、12——分别为电流第 II、III段电流保护的逻 辑延时元件 、
13、14、15——分别为 电流保护第I、II、III 段的报警用信号元件 KS 、 KS 、 KS
灵敏度校验：
1、
K II sen
I KBm in I II
OP1
1.3 ~ 1.5
IkBmin——在本线末端短路时流过 1QF 处保护的最小短路电流
2、当该保护灵敏度不满足要求时，动作电流可采用和相邻线路电流保护第 II 段
整定值配合，以降低本线路电流保护第 II 段的整定值而提高其灵敏度，即整
电流保护第
III
段的动作电流
I
III OP1
应按以下条件进行整定：
第一、正常运行并伴有电动机自启动而流过保护的最大负荷电流为 KssILmax
时该电流保护不动作，即要求动作电流满足下式：
I
III op1
>KSSILmax
第二、外部故障切除后，非故障线的定时限过流保护在下一母线有电动机启
动且流过最大负荷电流时应能可靠返回，即要求满足以下公式：
2、无时限电流速断保护的构成
1——电流测量元件 2——否门 3——信号元件 4——闭锁元件，如 雷击使线路避雷器对 地放电等情况出现时 输出闭锁信号
第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护（电流保护第I段）
3、无时限电流电压联锁速断保护
1——电流测量元件 2——电压测量元件，当输 入电压低于其动作电压时 有输出 3——逻辑元件，当电流、 电压测量元件均有输出且 元件5无闭锁信号输出时该 元件有输出 4——断线信号元件，在电 压互感器TV二次回路断线 时发出告警信号 5——闭锁元件，与图3-2 中闭锁元件的作用相同 6——保护动作的信号元件， 当该保护动作跳闸时发出 信号
11、12——分别为电流第 II、III段电流保护的逻 辑延时元件 、
13、14、15——分别为 电流保护第I、II、III 段的报警用信号元件 KS 、 KS 、 KS
灵敏度校验：
1、
K II sen
I KBm in I II
OP1
1.3 ~ 1.5
IkBmin——在本线末端短路时流过 1QF 处保护的最小短路电流
2、当该保护灵敏度不满足要求时，动作电流可采用和相邻线路电流保护第 II 段
整定值配合，以降低本线路电流保护第 II 段的整定值而提高其灵敏度，即整
电流保护第
III
段的动作电流
I
III OP1
应按以下条件进行整定：
第一、正常运行并伴有电动机自启动而流过保护的最大负荷电流为 KssILmax
时该电流保护不动作，即要求动作电流满足下式：
I
III op1
>KSSILmax
第二、外部故障切除后，非故障线的定时限过流保护在下一母线有电动机启
动且流过最大负荷电流时应能可靠返回，即要求满足以下公式：
2、无时限电流速断保护的构成
1——电流测量元件 2——否门 3——信号元件 4——闭锁元件，如 雷击使线路避雷器对 地放电等情况出现时 输出闭锁信号
第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护（电流保护第I段）
3、无时限电流电压联锁速断保护
1——电流测量元件 2——电压测量元件，当输 入电压低于其动作电压时 有输出 3——逻辑元件，当电流、 电压测量元件均有输出且 元件5无闭锁信号输出时该 元件有输出 4——断线信号元件，在电 压互感器TV二次回路断线 时发出告警信号 5——闭锁元件，与图3-2 中闭锁元件的作用相同 6——保护动作的信号元件， 当该保护动作跳闸时发出 信号
继电保护基础知识PPT课件
Me M f Ms
1
沈阳工程学院
42
关于继电器的接点
常开接点:继电器线圈不带电时打 开的接点
常闭接点:继电器线圈不带电时闭 合的接点
2019/12/31
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43
测量电流继电器动作电流与返回 电流的实验接线
S ZOB
I
22～0V
A
2019/12/31
沈阳工程学院
44
过电流继电器的动作电流、返回电流 和返回系数
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。
2019/12/31
沈阳工程学院
22
中间变压器（T）
作用：将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：
2019/12/31
沈阳工程学院
23
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
2019/12/31
沈阳工程学院
4
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
2019/12/31
沈阳工程学院
5
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
6
主保护、后备保护示例
2019/12/31
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7
对继电保护装置的基本要求
选择性 灵敏性 速动性 可靠性
2019/12/31
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8
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。
电力系统继电保护基础知识讲座-第四章(输电线路的距离保护)
直线 1 直线 2
Zm Zset Zm ，
arg(Zm
1 2
Zset )
2
arg(Zm
1 2
Zset )
2
为 (4 ~ 8)
第二节 阻抗元件的动作特性和动作方程 三、直线特性及其动作方程
2、电阻特性
当 Z set2 ， 0 Z set1 R = Zset 时，
直线 1 Zm R Zm
方向阻抗继电器的整定阻抗角称最大灵敏角
第二节 阻抗元件的动作特性和动作方程 二、圆特性阻抗继电器的动作方程
1.全阻抗继电器的动作方程 (1) 绝对值比较动作方程
Zm Zset
第二节 阻抗元件的动作特性和动作方程
二、圆特性阻抗继电器的动作方程
1. 全阻抗继电器的动作方程
(2) 、相位比较动作方程
90arZ gse t Zm90 Zse t Zm
第一节 距离保护的作用原理和构成
抗 Z m
Um
•
Im
负荷阻抗
短路阻抗
第一节 距离保护的作用原理和构成
一、距离保护的作用原理
分析结论： 一． 保护安装处的测量阻抗能区分正常状态与故障
状态，两者在大小和角度上均有明显的差别； 二． 保护安装处的测量阻抗能区分故障点的远近，
4.其它圆特性及其动作 方程
(3)令 K1 0 则：
K2 K3
Zm
K4 K3
当 K 4 K2 时，
上抛圆或下抛圆特性
当 K 4 K 2 时， 偏移特性圆特性
第二节 阻抗元件的动作特性和动作方程 三、直线特性及其动作方程
Zm Zset1 Zm Zset2
1、电抗特性
当 Z set2 0 ， Z set1 jx = Z set 时
继电保护基本原理及应用
零序电流和零序电压一般通过专门的零序电流互感器和零序
电压互感器（三相五柱式电压互感器）获得。在微机保护装 置中，也可以分别利用三相电流和三相电压来合成：
零序电流保护一般由三段构成，第Ⅰ段为无时限零序电流速 断保护，第 II 段为带时限零序电流速断保护，第 III 段为定时 限零序过电流保护。三段式零序电流保护的基本工作原理， 与一般的三段式电流保护工作原理基本相同。
II段保护（带时限电流速断保护）
从选择性出发，通过与下级线路保护在 动作电流与动作时限上的配合，将保 护范围延伸到下级线路中去，从而能 够以较小的时限快速切除被保护线路 全线范围内的故障。 动作电流配合表示要躲过下级保 护的动作电流。 动作时限配合表示在下级保护动 作时限的基础上，增加一定的动作延 时。
I 式中 K rel 为可靠系数： I K rel 1.2 ~ 1.3
动作时限的整定： t I 取决于保护装置本身固有的动作时 间，一般小于10 ms。考虑到躲过线路中避 雷器的放电时间为（40～60）ms，一般人 为地加入（60～80）ms的动作延时，以防 止保护误动作。 I段保护评价： 主要优点是动作迅速，缺点是不可能 保护线路的全长，并且保护范围受电网运 行方式变化及短路型式的影响。
1）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。 2）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。 3）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。如在故障时动作于跳闸，不正常运 行时发出告警信号。
反时限过电流保护的整定
反时限过电流保护起动电流的整定与定时限过电 流保护类似。为保证选择性，保护的动作时限的整定 配合较复杂，当系统最小运行方式下短路时，其动作 时限可能较长。因此，主要用于单侧电源供电的终端 线路和较小容量的电动机上，作为主保护和后备保护 使用。 保护的反时限动作特性与电气设备发热特性相 吻合，因此适合用于保护电动机等电气设备；当作为 终端线路保护时，容易与分支线路上的熔断器配合， 保证其动作的选择性。
继电保护基础知识讲义----电动机保护
同步电动机的失步保护：
《继电保护和安全自动装置技术规程》 DL400-91规定同步电动机应装设失 步保护，保护带时限动作，对于重要 电动机动作于再同步控制回路，不能 再同步或不需要再同步的电动机则动 作于跳闸。同步电动机失去同步后转 入异步运行，定子绕组出现较大的振 荡电流(包络线)，并在转子回路中感 应出交流分量的电流。失步保护可以 用这两个特点来实现。
负序保护
在正常运行时，负序电流很小或基本为零。一旦 出现较大幅值的负序电流，一定是发生了不对称性 故障。在实际运行中，供电电源总存在着某种程度 的不对称。按国家有关规程，供电电压不对称程度 要求小于5％，电动机的起动电流一般在(5—7)Jf， 取起动电流为6倍额定电流，则负序电流的整定值 可这样确定
电动机差动保护（二）
电动机差动保护（三）
电动机差动保护（四）
磁平衡式纵差保护:这种保护是利用磁通平衡的原理构 成的。在电动机正常运行或启动过程中，各相始端和 终端电流一进一出，互感器一次安匝为零，二次无输 出，保护不动作。当发生相间短路时，保护能可靠动 作 。彻底解决了要求电流互感器技术特性一致的问题 。 国产LXZG-0.5(干式)变比为50/5A与JL-18电流继电器 配套，可构成磁平衡式纵差保护，JL-18继电器的整定 范围为0.3---10A，一般可取0.5A，我厂加氢裂化 C302/A、B、C、D和连续重整C302/A、B等均采用此 保护 。
电动机差动保护（六）
电流回路电缆 仍然很长，特 别是差动继电 器装在总变电 所继电保护屏 上时，更是如 此，而且又出 现了高压开关 柜至电动机的 高压电缆不在 差动保护范围 内的新问题
电动机差动保护（七）
它不但解决了 要求电流互感 器技术特性一 致的问题，也 解决了电流回 路二次电线太 长和电源高压 电缆不在差动 保护范围之内 的问题，同时 又简化了接线
继电保护概述及基础知识讲述
en= = I 保护装置的动作参数 act
2）反应故障参数降低的保护装置(如低电压保 护)，其灵敏系数：
Uact 保护装置的动作参数 Ksen= = 保护区末端金属性短路时保护安装处故障参数的最大值 Uk.man
• 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 点来计算的。
继电保护原理
第一章 继电保护概述
培训内容 • 第一节 继电保护的任务 • 第二节 继电保护装置的原理、组成及分类 • 第三节 继电保护的基本要求
第一章 继电保护概述
第一节 继电保护的任务
电力系统的运行状态
1.正常运行 短路 2.故障
断线
3.不正常运行
系统的电流、电压均处于 电气设备正常承受范围内， 三相短路、 两相短路、 不会对电气设备造成危害 单相接地短路、两相接地 短路、发电机和电动机以 及变压器绕组间的匝间短 路等
2019/1/12 7
继电保护的分类
继电保护装置
按保护 对象分
按保护 原理分
按故障 类型分
按保护 技术分
按保护 作用分
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
电 流 保 护
电 压 保 护
距 离 保 护
差 动 保 护
方 向 保 护
零 序 保 护
相 间 短 路 保 护
灵敏性要求
• 在计算保护的灵敏系数时，可按如下原则考 虑： • 1.在可能的运行方式下，选择最不利于保护 动作的运行方式； • 2.在所保护的短路类型中，选择最不利于保 护动作的短路类型； • 3.在保护区内选择最不利于保护动作的那点 作为灵敏度校验点（计算所选的短路点）。
2）反应故障参数降低的保护装置(如低电压保 护)，其灵敏系数：
Uact 保护装置的动作参数 Ksen= = 保护区末端金属性短路时保护安装处故障参数的最大值 Uk.man
• 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 点来计算的。
继电保护原理
第一章 继电保护概述
培训内容 • 第一节 继电保护的任务 • 第二节 继电保护装置的原理、组成及分类 • 第三节 继电保护的基本要求
第一章 继电保护概述
第一节 继电保护的任务
电力系统的运行状态
1.正常运行 短路 2.故障
断线
3.不正常运行
系统的电流、电压均处于 电气设备正常承受范围内， 三相短路、 两相短路、 不会对电气设备造成危害 单相接地短路、两相接地 短路、发电机和电动机以 及变压器绕组间的匝间短 路等
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继电保护的分类
继电保护装置
按保护 对象分
按保护 原理分
按故障 类型分
按保护 技术分
按保护 作用分
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
电 流 保 护
电 压 保 护
距 离 保 护
差 动 保 护
方 向 保 护
零 序 保 护
相 间 短 路 保 护
灵敏性要求
• 在计算保护的灵敏系数时，可按如下原则考 虑： • 1.在可能的运行方式下，选择最不利于保护 动作的运行方式； • 2.在所保护的短路类型中，选择最不利于保 护动作的短路类型； • 3.在保护区内选择最不利于保护动作的那点 作为灵敏度校验点（计算所选的短路点）。
电网电力用户继电保护基础知识培训课件PPT课件
欠电压保护装置
当电压低于设定值时，欠电压保护装 置会切断电路，以防止设备因欠压而 损坏。
继电保护装置的选择与配置
根据电网结构和电力用户需求，合理 选择和配置继电保护装置。
在配置继电保护装置时，应充分考虑 系统的稳定性和可靠性，以及设备的 安全性和经济性。
对于重要电力用户和关键设备，应采 用更为可靠的继电保护装置和方案。
继电保护故障的处理流程与注意事项
要点一
总结词
要点二
详细描述
遵循处理流程和注意相关事项可以确保故障得到妥善处理 。
处理继电保护故障应遵循一定的流程，包括故障定位、原 因分析、采取措施等步骤。在处理过程中，应注意安全问 题，如确保设备断电、采取防触电措施等。同时，还应遵 循相关规定和操作规程，确保故障处理的有效性和合法性 。对于一些复杂的故障，可能需要综合考虑多种因素，采 取综合措施进行处理。
鼓励和支持企业加大在继电保护技术方面的研发和创新力度，推 动技术的不断进步。
完善标准和规范
制定更加严格和完善的继电保护标准和规范，确保设备的质量和性 能。
提高从业人员素质
加强继电保护从业人员的培训和教育，提高其专业水平和技能。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
随着传感器技术和通信技 术的发展，继电保护装置 将更加数字化，能够实现 远程监控和智能诊断。
网络化
通过建立继电保护网络， 实现信息共享和协同保护， 提高电网的稳定性和可靠 性。
智能化
利用人工智能技术进行故 障诊断和预警，提高继电 保护的自动化水平。
提高电力用户继电保护水平的措施与建议
加强技术研发和创新
根据电力用户的负荷等级和供电要求， 选择相应的保护装置和配置方案。
电力系统继电保护讲义
高频保护
一、高频闭锁方向保护 在线路外部故障时发出闭锁的一种保 护，闭锁信号由短路功率方向为负（由线 路指向母线）的一段发出，信号被对端收 信机接收发信，将两端保护闭锁。
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高频保护
二、高频闭锁距离保护 利用距离保护和高频通道结合到一起， 构成高频闭锁距离保护。 在发生故障时，反应负序和零序电流 突变量起动两侧收发信机发信，发出闭锁 信号，当两侧距离II段动作，使两侧收发信 机停信，高频距离保护跳闸。
第六讲：线路纵联保护
线路纵联保护：用某种通信通道将线路两 端的保护装置纵向连接起来，将各端的电 气量（电流、功率的方向等）传送到对端， 对两端的电气量进行比较，判断故障在本 线路范围内还是在线路范围之外，从而决 定是否切除被保护线路。 通道：导引线、载波、微波、光线通道 信号：闭锁信号、允许信号、跳闸信号
二、逻辑部分： 逻辑部分是根据测量部分各输出量的大小、性质、 和输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合， 使保护装置按一定的逻辑关系工作，最后确定是 否应该使断路器跳闸或发出信号，并将有关
命令传给执行部分。继电保护中常用的逻辑回路 有“或”、“与”、“否”、“延时启动”、 “延时返回”以及“记忆”等回路。
振兴220KV变电站
10KV保护： 采用许继WXH-100微机保护 控制方式： 采用综自后台操作
澶都220KV变电站
220KV线路保护： 光纤差动保护（RCS-900) 110KV线路保护： 微机保护WXH-802 变压器保护： 南自WBH-501
澶都220KV变电站
母线保护： 110KV母线保护采用WXM-800 10KV保护： 采用南自微机保护 控制方式： 采用综自后台操作
电力系统的继电保护常识讲解
电力系统的继电保护常识讲解|电网的电流保护电网正常运行时的电流是负荷电流，当发生短路时电流突然增大，电压降低。
利用电流增大作为电网故障的判据而构成的保护，即电流保护。
无时限电流速断保护无时限电流速断保护（又称第I段电流保护）是反映电流增大而不带时限动作的保护。
动作判据：Ik> Iset。
无时限电流速断保护单相原理接线如图1所示。
征程运行时，流过线路的电流为负荷电流，小于保护的动作电流，保护不动作。
当在线路保护范围内发生短路时，短路电流大于保护的动作电流，电流继电器KA动合触点闭合，启动中间继电器KM，KM东河触电闭合，启动信号继电器KS（发出保护动作信号），并接通断路器的跳闸线圈YT，断路器跳闸切除故障线路。
图1无时限电流速断保护单相原理接线限时电流速断保护无时限电流速断保护虽然能实现快速动作，但不能保护本线路的全长，因此必须装设另一段保护——限时电流速断保护（也称第Ⅱ段电流保护），用于保护无时限电流速断保护不到的后一段线路。
限时电流速断保护单相原理接线如图2所示。
与无时限电流速断保护原理接线相似，不同的是由时间继电器KT代替了中间继电器KM，时间继电器KT的触点容量较大，可以直接接通跳闸回路。
图2 限时限流速断保护单相原理接线定时限电流速断保护无时限电流速断保护和时限电流速断保护共同构成了线路的主保护。
为防止本线路的主保护拒动，以及下一线路的保护或断路器拒动，必须还要给线路设置后备保护--定时限过流保护（也称第Ⅲ段电流保护），以作为本线路的近后备保护和下一线路的远后备保护。
定时限电流保护的原理接线与限时电流速断保护相同，知识动作电流和动作时限不同。
电流保护的接线方式电流保护的接线方式是指电流保护中电流继电器线圈与电流继电器线圈与电流互感器二次绕组的连接方式。
流入继电器的电流与电流互感器二次侧流出电流的比值称为接线系数Kcon。
常见的电流保护接线方式有：三相完全星形接线、两相两继电器不完全星形、两相三继电器不完全星形等。
电力系统继电保护原理基础知识讲解
不同的电力系统结构不同，电力元件在系统中位置不 同，误动和拒动危害程度不同，因而不同情况下，侧重点 有所不同。
5
几个基本概念
.
主保护：能有选择性地快速切除全线故障的保 护。 后备保护：当故障线路的主保护或断路器拒动时用以 切除故障的保护。 近后备保护：作为本线路主保护的后备保护。 远后备保护：作为下一条相邻线路主保护或开 关拒跳 的后备保护。
16
电流保护的接线及特点
. . 电流保护的接线方式：指保护中电流继电器与电流互
感器二次线圈之间的联系方式。 . 三相星形接线方式的保护对各种故障都能动作。两相
星形接线的保护能反应各种相间短路，但B相发生单 相短路时，保护装置不会动作。
17
电流保护的接线及特点
. (1)三相星形接线需要三个电流互感器、三个电流继 电器和四根二次电缆，相对复杂和不经济。广泛应用于 发电机、变压器等大型贵重设备的保护中，以为它能提 高保护的可靠性和灵敏性。也可用在中性点直接接地电 网中，作为相间短路的保护，同时也可保护单相接地。 . (2)两相星形接线方式较为经济简单，能反应各种类 型的相间短路。主要应用在35千伏及以下电压等级的中 性点直接接地电网和非直接接地电网中，广泛地采用它 作为相间短路的保护。
3
电力系统对继电保护的基本要求
.
选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中 切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分 仍能继续安全运行。 两种含义： 其一是只应由装在故障元件上的保护装置动作切除故障。 其二是力争相邻元件的保护装置对它起后备保护的作用。 速动性是指尽可能快地切除故障。 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。
5
几个基本概念
.
主保护：能有选择性地快速切除全线故障的保 护。 后备保护：当故障线路的主保护或断路器拒动时用以 切除故障的保护。 近后备保护：作为本线路主保护的后备保护。 远后备保护：作为下一条相邻线路主保护或开 关拒跳 的后备保护。
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电流保护的接线及特点
. . 电流保护的接线方式：指保护中电流继电器与电流互
感器二次线圈之间的联系方式。 . 三相星形接线方式的保护对各种故障都能动作。两相
星形接线的保护能反应各种相间短路，但B相发生单 相短路时，保护装置不会动作。
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电流保护的接线及特点
. (1)三相星形接线需要三个电流互感器、三个电流继 电器和四根二次电缆，相对复杂和不经济。广泛应用于 发电机、变压器等大型贵重设备的保护中，以为它能提 高保护的可靠性和灵敏性。也可用在中性点直接接地电 网中，作为相间短路的保护，同时也可保护单相接地。 . (2)两相星形接线方式较为经济简单，能反应各种类 型的相间短路。主要应用在35千伏及以下电压等级的中 性点直接接地电网和非直接接地电网中，广泛地采用它 作为相间短路的保护。
3
电力系统对继电保护的基本要求
.
选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中 切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分 仍能继续安全运行。 两种含义： 其一是只应由装在故障元件上的保护装置动作切除故障。 其二是力争相邻元件的保护装置对它起后备保护的作用。 速动性是指尽可能快地切除故障。 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。
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第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护（电流保护第 I段）
1、无时限电流速断保护的动作原理与整定计算
线路各点三相和两相短路时的短
路电流分别为：
I (3) k max
?
Es X s min ? X1l
?
f (l)
I (2) k min
?
Es
?
X s max ? X1l
3 ? f (l) 2
无时限电流 电压联锁速断保 护在最大和最小 运行方式下被保 护线路上发生短 路时不会误动作。 该保护的保护范 围应由电流元件 和电压元件中保 护范围最小的元 件来确定
第一节 一、无时限电流速断保护 3、无时限电流电压联锁速断保护
为了躲开线路末端故障以保证选
择性，电流元件整定值和电压元件整
定值之间应满足可靠系数的要求，即
电压测量元件均有输出且 元件5无闭锁信号输出时该 元件有输出 4——断线信号元件，在电 压互感器TV二次回路断线 时发出告警信号 5——闭锁元件，与图3-2 中闭锁元件的作用相同 6——保护动作的信号元件，
当该保护动作跳闸时发出 信号
第一节 一、无时限电流速断保护 3、无时限电流电压联锁速断保护
按保护在正常运行方式下有本线路 75%长度的保护范围进行整
I
段的
可靠系数，大于 1，可取 1.2~1.3，
以保证在有各种误差的情况下 (如
元件整定误差和非周期分量影响
等)该保护在区外短路时不动作。
第一节 一、无时限电流速断保护（电流保护第I段） 1、无时限电流速断保护的动作原理与整定计算
结论：
(1)无时限电流速断保护依靠动作电流值保证选择性，不必外加延时元件即可保证保护的选择性。
定，即断路器 1QF 处电流、电压元件的一次动作值分别为：
IIop1=
ES XSN ? X1l1
UIop1 =
3I
I OP
1
X1l1
式中，XSN——为正常运行方式下归算至保护安装处的等值电源阻抗
l1 ——为正常运行方式下无时限电流电压联锁速断保护的保护
范围，即 l 1=75% l AB
第一节 一、无时限电流速断保护 3、无时限电流电压联锁速断保护
(2)无时限电流速断保护的灵敏度可用保护范围即它所保护的线路的长度的百分数来表示。如图 3-1
所示，当系统在最大运行方式下三相短路时保护范围最大，为 l max，而系统在最小运行方式下两相 短路时保护范围最小，为 l min ； (3)无时限电流保护不能保护线路全长， 应采用最不利情况下保护的保护范围来校验保护的灵敏度，
Kbmin——分支系数 Kb 的最小值 分支系数 Kb 的定义如图 3-6 所示，为在 相邻线路第 I 段保护范围末端即 k1 点短 路时，流过故障线短路电流与流过被保
第一节 相间短路的电流电压保护 二、带时限电流速断保护（电流保护第 II段）
带时限电流速断保护整定必须遵循以下原则： 第一、在任何情况下，带时限电流速断保护均能保护本线路
的全长（包括本线路的末端），为此，保护范围必须延 伸至相邻的下一线路，以保证在有各种误差的情况下仍 能保护线路的全长； 第二、为了保证在相邻下一线路出口处短路时保护的选择性， 本线路的带时限电流速断保护在动作时间和动作电流两 个方面均必须和相邻线的无时限电流速断保护配合。
第三章 电力系统输电线路的电流电压保护
第一节 相间短路的电流电压保护 第二节 相间短路的方向电流电压保护 第三节 接地短路的电流电压保护
第三章 电力系统输电线路的电流电压保护 第一节 相间短路的电流电压保护
线路相间短路电流电压保护主要用于 35kV及以 下的小接地电流系统中。 包括两种保护： 1、反应电流增大而动作的电流测量元件为基础 构成的电流保护 ， 2、由反应电流增大而动作的电流测量元件和由 反应电压下降而动作的电压测量元件为基础构成 的电流电压保护 。
4、特殊情况下无时限电流速断保护的整定
第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护（电流保护第I段）
整定计算的基本原则：电流测量元件的动作电流总 必须躲过外部短路 (包括双电源网络和环形网络中 正方向与反方向短路) 时流过保护的最 大短路电流 (一般按保护最大运行方式下的三相短 路考虑) 以保证保护的选择性 。电流测量元件的灵 敏度则应按流过保护可能的最小短路电流 (一般取 保护最小运行方式下流过保护的最小两相短路电流 ) 进行校验并满足灵敏度 ( 即保护范围 ) 的要求。
3
I
I op1?
KI rel
可靠系数
KI rel
一般取
1.3。
在网路正常运行情况下，若电压互感
器 TV 出现二次断线而使输入至电压
测量元件的电压降低甚至可能为 0，这
时有可能导致整套保护无选择性动
作，需要告警。
第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护（电流保护第I段）
如图 3-1 中的曲线 1 和 2 所示。
第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护（电流保护第 I段）
1、无时限电流速断保护的动作原理与整定计算
断路器 1QF 处的无时限电流
速断保护的动作电流 IIop1 应整定 为：
I
I op1
?
K I I rel KB max
式中，
KI rel
称为电流保护第
2、无时限电流速断保护的构成
1——电流测量元件 2——否门 3——信号元件 4——闭锁元件，如 雷击使线路避雷器对 地放电等情况出现时 输出闭锁信号
第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护（电流保护第I段）
3、无时限电流电压联锁速断保护
1——电流测量元件 2——电压测量元件，当输
入电压低于其动作电压时 有输出 3——逻辑元件，当电流、
一般要求保护范围不少于线路长度的 15%，如 lmin % ? 15%lAB ,lmin 从图 3-1 中知也可由解析法求得：
因为
I
I OP 1
?
3
ES
2
X S max
?
X lI 1 min
所以
lI min
?
1 ( 3E S
X1
2
I
I OP
1
?
X S max )
第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护（电流保护第I段）
第一节 相间短路的电流电压保护 二、带时限电流速断保护（电流保护第 II段）
断路器 1QF 处带时限电流速断保护的
动作电流和动作时间应分别整定为：
I = I K / K II op1
II I rel OP 2
b m in
tII op1=t Iop2 +Δ t=Δt
Δt——时限阶段，在我国通常取 0.5 秒