电力工程课件 电力系统继电保护(二次系统)

要求供电可靠性较高的场所不宜用。
（3）低压断路器保护。这种保护又称低压自动开关保护。由于低压
断路器带有多种脱扣器，能够进行过电流、过负载、失电压和欠电压
保护等，而且可作为控制开关进行操作，因此在对供电可靠性要求较
高且频繁操作的低压供电系统中广泛应用。
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一、继电保护的作用
电力系统继电保护装置是一种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 信号的一种反事故自动装置。
操作电源主要是向二次回路提供所需的电源。电压、 电流互感器还向监测、电能计量回路提供主回路的电流和 电压参数。原理接线图用来表示继电保护、监视测量和自动装置等二 次设备或系统的工作原理，它以元件的整体形式表示各二次设 备间的电气连接关系。通常在二次回路的接线原理图上还将相 应的一次设备画出，构成整个回路，便于了解各设备间的相互 工作关系和工作原理。
行，如过载、欠电压等情况时，能发出报警信号，以便及时处理，保
证安全可靠地供电。继电保护适用于要求供电可靠性较高的高压供电
系统中。
（2）熔断器保护。熔断器保护广泛适用于高、低压供电系统。由于
装置简单经济，在供电系统中应用得相当普遍。但是它的断流能力较
小，选择性差，熔体熔断后更换不方便，不能迅速恢复供电，因此在
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对一次设备的工作状态进行监视、测量、控制和保护的辅助 电气设备称为二次设备。
变电所的二次设备包括测量仪表、控制与信号回路、继电保 护装置以及远动装置等。它们相互间所连接的电路称为二次回 路或二次接线。
二次回路按照功用可分为控制回路、合闸回路、信号回路、 测量回路、保护回路以及远动装置回路等；按照电路类别分为 直流回路、交流回路和电压回路。
电力系统概论
第六章 电力系统继电保护
第六章 电力系统继电保护
6.1 二次接线的基本概念和二次回路图 6.2 继电保护的基本知识 6.3 常用保护继电器 6.4 线路的电流保护 6.5 其他类型的继电保护简介
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6.1 二次接线的基本概念 和二次回路图
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✓逻辑部分：根据测量部分各输出量的大小、性质、输出的 逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，进行逻辑判断，以确 定保护装置是否应该动作；
✓执行部分：根据逻辑部分做出的判断，执行保护装置所担 负的任务（跳闸或发报警信号）。
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1 故障时电流上升，构成过电流保护； 2 故障时电压下降，构成低电压保护； 3 电压和电流比值的变化，构成阻抗（距离）保护； 4电压和电流相位角的变化，构成方向保护。
Ks
保护动作的整定值
保护范围内的最小短路电流 保护装置一次侧动作电流
（3）可靠性
保护装置在其保护范围内发生故障时，必须可靠动作，不应 拒绝动作，在不该动作的情况下就不应该误动作。为了满足可 靠性的要求，保护装置接线应尽可能简单，力求减少继电器接 点，避免保护装置断线、短路、接地和错误的接线，所有辅助 元件如连接端子、连接导线以及安装施工，都应当十分可靠。
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6 ～ 10kV 高 压线路电气 测量仪表原 理接线图
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6.2 继电保护的基本知识
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常用保护装置的类型
（1）继电保护。继电保护是用各种不同类型的继电器按一定方式连
接和组合，构成继电保护装置。在发生故障时能自动检测出故障，并
且迅速、及时地将故障区域从供电系统中切除。当系统处于不正常运
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继电保护装置的组成 继电保护装置是由若干个继电器组成的，如图所示，当线
路上发生短路时，起动用的电流继电器KA瞬时动作，使时间 继电器KT起动，KT经整定的一定时限后，接通信号继电器 KS和中间继电器KM，KM触头接通断路器QF的跳闸回路，使 断路器QF跳闸。
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反映二次接线间关系的图称为二次回路图。二次回路的接线 图按用途可分为原理接线图、展开接线图和安装接线图3种形 式。
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供配电系统的二次回路功能示意图如图所示。
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图中，断路器控制回路的主要功能是对断路器进行通、 断操作，当线路发生短路故障时，电流互感器二次回路有 较大的电流，相应继电保护的电流继电器动作，保护回路 做作出相应的动作，一方面保护回路中的出口(中间)继电 器接通断路器控制回路中的跳闸回路，使断路器跳闸，断 路器的辅助触点启动信号系统回路发出声响和灯光信号； 另一方面保护回路中相应的故障动作回路的信号继电器向 信号回路发出信号，如光字牌，信号掉牌等。
它的基本任务是： ➢自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使 其他非故障部分迅速恢复正常运行。 ➢能正确反应电气设备的不正常运行状态，并根据要求发出 报警信号、减负荷或延时跳闸。
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二、继电保护的基本原理
断路器跳闸或 报警信号
图6-1 继电保护装置组成方框图
✓测量部分：从被保护对象输入有关信号，并与给定的整定 值进行比较，决定保护是否动作；
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（4）灵敏性：指保护装置对其保护范围内的故障或不正常运
行状态的反映能力。如果保护装置对其保护区内极轻微的故障都能
及时地反应动作，即具有足够的反应能力，说明保护装置的灵敏度高。
保护装置灵敏与否，一般都用灵敏系数来衡量，灵敏系数大，灵敏度
越高。
➢对于反应故障时参数量增加的保护（如过电流保护）：
保护区内故障时反应量的最小值
三、对继电保护的基本要求
（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，使停电范围尽量缩小，最大限度地保证系统中的非故障
部分继续运行。
k3 点 故 障
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QF6 动 作
图6-2 电力系统继电保护选择性说明图
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（2）快速性（速动性）
保护装置在尽可能的条件下，应尽快地动作切除事故，以 减少对用电设备的影响，如果故障能在0.2s内切除，则一般电 动机就不会停转。迅速的动作还能减轻对系统的破坏程度，减 轻对元件的损害程度，减少用户在低电压下工作的时间和停电 时间，加速恢复正常运行的过程，提高系统的稳定性。