继电保护原理及装置

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继电保护的基本原理和继电保护装置的组成

继电保护的基本原理和继电保护装置的组成

我们把它统称为电力系统。

一般将电能通过的设备成为电力系统成为电力电力系统的一次设备,如发电机、变压器、断路器、输电电路等,对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备,被称为电力系统的二次设备。

继电保护装置就属于电力系统的二次设备。

一、继电保护装置的基本原理为了完成继电保护的任务,继电保护就必须能够区别是正常运行还是非正常运行或故障,要区别这些状态,关键的就是要寻找这些状态下的参量情况,找出其间的差别,从而构成各种不同原理的保护。

1.利用基本电气参数的区别发生短路后,利用电流、电压、线路测量阻抗等的变化,可以构成如下保护:(1)过电流保护。

单侧电源线路如图1-1所示,若在BC段上发生三相短路,则从电源到短路点k之间将流过很大的短路电流I k,可以使保护2反应这个电流增大而动作于跳闸。

(2)低电压保护。

如图1所示,短路点k的电压U k降到零,各变电站母线上的电压都有所下降,可以使保护2反应于这个下降的电压而动作。

图1:单侧电源线路(3)距离保护。

距离保护反应于短路点到保护安装地之间的距离(或测量阻抗)的减小而动作。

如图1所示,设以Z k表示短路点到保护2(即变电站B母线)之间的阻抗,则母线上的残余电压为:U B=I k Z ko Z B就是在线路始端的测量阻抗,它的大小正比于短路点到保护2之间的距离。

2.利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电流相位(或功率方向)的差别两侧电流相位(或功率方向)的分析如下。

图2:双侧电源网络a——正常运行情况;b——线路AB外部短路情况;c——线路AB内部短路情况正常运行时,A、B两侧电流的大小相等,相位相差180°;当线路AB外部故障时,A、B两侧电流仍大小相等,相位相差180°;当线路AB内部短路时,A、B两侧电流一般大小不相等,在理想情况下(两侧电动势同相位且全系统的阻抗角相等),两侧电流同相位。

从而可以利用电气元件在内部故障与外部故障(包括正常运行情况)时,两侧电流相位或功率方向的差别构成各种差动原理的保护(内部故障时保护动作),如纵联差动保护、相差高频保护、方向高频保护等。

继电保护及自动装置

继电保护及自动装置

一 继电保护的原理与运行
(5)差动保护运行 1)差动保护第一次投运,应作空载合闸试验,检 验其躲励磁涌流的性质; 2)差动回路上工作,应将差动保护退出; 3)新投产和二次差动回路改动后的保护,应作六 角图试验,证明变比、极性正确及差压满足要求, 方可将保护投入; 4)二次回路断线,应将差动保护退出。
一 继电保护的原理与运行
(二)电力变压器保护 1、变压器故障和不正常状态 (1)变压器故障类型 1)油箱故障:绕组相间短路、匝间短路及中性点 接地系统绕组的接地短路; 2)油箱外故障:套管、引出线上发生相间、接地 短路。 (2)变压器不正常工作状态:外部短路引起的过流; 过负荷;油箱漏油造成油面降低;中性点电压升高 或外部电压过高、频率降低引起过励磁。
一 继电保护的原理与运行
5)主变保护停用定检或除缺时,检查主变保护联 跳其它母联开关压板是否退出; 6)主变保护动作时,应将保护动作时间、信号、 自动装置动作信号完整无误记入运行日志,便于分 析处理。 (2)瓦斯保护运行 1)主变投运前,检查瓦斯继电器有无气体,是否 漏油,试验轻瓦斯能否动作于信号、重瓦斯能否动 作于跳各侧开关; 2)新投产或大修后的主变投运后,重瓦斯先动作 于信号,待试运时间后再投跳闸;
一 继电保护的原理与运行
2、电网相间短路的方向电流保护 电网示意图如图示,提出了方向问题。 解决措施是在过电流保护中各加一功率方向元件, 构成了方向电流保护。规定短路功率方向从母线流 向被保护线路为正。 方向电流保护的时限、原理接线如图示。
一 继电保护的原理与运行
3、电网的接地保护 中性点直接接地电网发生接地短路,出现大的零序 电流,反应零序电流增大而动作的保护叫零序电流 保护。 接地保护装置通过零序电流滤过器取得零序电流 (电缆线路采用零序电流互感器),通过零序电压 滤过器取得零序电压。分别见图示。

继电保护装置基本原理、基本要求、基本任务

继电保护装置基本原理、基本要求、基本任务

继电保护装置基本原理、基本要求、基本任务一、基本原理:1、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。

2、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。

3、电力系统发生故障后,工频电气量变化的主要特征是:⑴、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或大大超过负荷电流。

⑵、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。

⑶、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°)。

⑷、测量阻抗发生变化。

①、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;②、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。

③、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;④、单相接地时,出现负序和零序电流和电压分量。

⑤、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。

⑸、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:1、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。

2、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。

⑴、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。

继电保护装置的基本原理

继电保护装置的基本原理

继电保护装置的基本原理一、继电保护装置的概述继电保护装置是电力系统中常用的一种保护设备,主要作用是在电力系统发生故障时,对故障部位进行快速、准确地切除,以保证系统的安全运行。

继电保护装置可分为过流保护、零序保护、差动保护等多种类型,不同类型的继电保护装置有着不同的工作原理。

二、过流保护的原理过流保护是一种常见的继电保护装置,其基本原理是利用变压器或线圈感应出来的电流信号,通过比较与预设值之间的大小关系来判断是否发生了故障。

当系统中发生过载或短路时,导致通过该线路的电流超过额定值,则会触发过流保护动作。

过流保护还可以根据不同类型故障区分出相间短路和接地短路。

三、零序保护的原理零序保护是一种针对接地故障而设计的继电保护装置。

其基本原理是利用变压器或线圈感应出来的零序电流信号,通过比较与预设值之间的大小关系来判断是否发生了接地故障。

当系统中发生接地故障时,导致零序电流增大,触发零序保护动作。

零序保护还可以根据不同类型故障区分出单相接地和双相接地。

四、差动保护的原理差动保护是一种针对变压器、发电机等设备而设计的继电保护装置。

其基本原理是将设备两端的电流信号进行比较,如果两端电流不相等,则说明设备内部发生了故障,触发差动保护动作。

差动保护还可以根据不同类型设备区分出三相差动和单相差动。

五、继电保护装置的组成继电保护装置由测量元件、比较元件、判断元件和输出元件四部分组成。

测量元件包括变压器或线圈等感应器,用于感应系统中的电流或电压信号;比较元件包括比较器等逻辑元件,用于将测量元件感应到的信号与预设值进行比较;判断元件包括逻辑门等逻辑元件,用于根据比较结果判断是否需要触发继电保护动作;输出元件包括继电器等执行元件,用于将判断结果转换成电信号,控制断路器等开关设备进行动作。

六、继电保护装置的特点继电保护装置具有响应速度快、精度高、可靠性强等特点。

由于其工作原理简单,结构紧凑,因此体积小、重量轻、功耗低。

此外,继电保护装置还具有灵活性强、适应性广等特点,可以根据不同的需求进行调整和配置。

电力系统中的继电保护装置原理

电力系统中的继电保护装置原理

电力系统中的继电保护装置原理继电保护装置在电力系统中起着至关重要的作用。

它们用于检测电力系统中的异常情况,并迅速切断故障部分,以保护系统的正常运行和设备的安全。

本文将介绍电力系统中继电保护装置的原理及其工作机制。

一、继电保护装置的基本原理继电保护装置的基本原理是利用电力系统中的电流、电压等信号,通过对这些信号进行检测和判断,实现对电力系统的保护。

具体来说,继电保护装置通过测量电流和电压的大小和相位关系,判断电力系统中是否存在异常情况,如短路、过电流、低电压等。

一旦检测到异常情况,继电保护装置会发出信号,通过断路器等设备切断故障电路,以防止故障扩大或对设备造成损坏。

二、继电保护装置的工作机制继电保护装置的工作机制通常包括以下几个步骤:1. 信号采集:继电保护装置通过电流互感器和电压互感器等设备对电力系统中的电流和电压进行采集。

这些传感器将电流和电压信号转化为适合继电保护装置处理的信号。

2. 信号处理:继电保护装置会对采集到的信号进行处理,例如通过滤波器滤除噪声等。

信号处理的目的是确保继电保护装置能够准确地判断电力系统中是否存在故障。

3. 故障判断:在信号处理之后,继电保护装置会将处理后的信号与预设的故障判断条件进行比较。

如果处理后的信号符合某一故障判断条件,继电保护装置将判断系统发生了故障。

4. 发出动作信号:一旦继电保护装置判断系统发生故障,它会发出动作信号。

这个信号通常用于切断故障部分的电路,以保护系统和设备的安全。

5. 动作执行:继电保护装置的动作信号会送至断路器等装置,使其切断故障电路。

在故障被排除之后,断路器可以重新合闸,使电力系统恢复正常运行。

三、继电保护装置的分类根据其保护对象和工作原理的不同,继电保护装置可以分为多种类型,如电流保护、过电流保护、差动保护等。

每种继电保护装置都有其专门的应用领域和工作原理。

1. 电流保护:电流保护装置主要用于检测电力系统中的电流异常情况,如过流和短路。

继电保护及安全自动装置知识讲解

继电保护及安全自动装置知识讲解

继电保护及安全自动装置知识讲解继电保护及安全自动装置是电力系统中的重要组成部分,主要用于保护电力元件和系统的安全稳定运行。

以下是关于继电保护及安全自动装置的详细知识讲解:一、继电保护装置继电保护装置是用于保护电力元件的自动化设备,其作用是在电力系统发生故障或异常时,能够快速地检测并切除故障部分,以保证其他部分的正常运行。

继电保护装置的工作原理基于电力系统中的电流、电压、频率等参数的变化,通过比较正常与异常状态下的参数差异,判断是否发生故障,并采取相应的措施。

二、安全自动装置安全自动装置主要用于保护电力系统的安全稳定运行。

当电力系统出现异常或故障时,安全自动装置可以快速地采取相应措施,如切除故障部分、调整运行参数等,以防止事故扩大,避免发生长时间的大面积停电事故。

常见的安全自动装置包括自动重合闸装置、备用电源自动投入装置等。

三、继电保护及安全自动装置的发展历程继电保护及安全自动装置的发展经历了多个阶段,从最初的电磁型、整流型、晶体管型到现在的集成电路和微机型。

随着科技的不断进步,继电保护及安全自动装置的性能和可靠性得到了不断提高,其检测和判断故障的准确率也越来越高。

四、继电保护及安全自动装置的维护与调试为了保证继电保护及安全自动装置的正常运行,需要进行定期的维护和调试。

维护和调试内容包括检查设备的外观、清洁度、紧固件等是否正常,测试设备的各项功能是否正常,检查设备的运行记录等。

同时,还需要定期对设备进行校验和调试,以保证其性能和可靠性。

五、未来发展方向随着科技的不断进步和应用需求的不断提高,继电保护及安全自动装置也在不断发展。

未来发展方向包括进一步提高设备的智能化水平、提高设备的自适应能力、研究新的保护算法和控制策略等。

同时,随着新能源和分布式电源的广泛应用,对继电保护及安全自动装置也提出了新的挑战和要求。

因此,需要不断加强技术研发和创新,以适应未来发展的需要。

总之,继电保护及安全自动装置是电力系统中的重要组成部分,对于保护电力元件和系统的安全稳定运行具有重要作用。

直流继电保护装置的原理

直流继电保护装置的原理

直流继电保护装置的原理直流继电保护装置(DC protection device)是一种用于直流电力系统中的保护装置,广泛应用于电力系统、电气设备和电动机的保护。

直流继电保护装置的功能之一是检测和保护电路中的故障,防止故障持续发展,以保护电力系统的安全运行。

直流继电保护装置的原理主要包括电流保护、电压保护和功率保护。

1. 电流保护的原理:直流继电保护装置可根据电流大小和方向来进行故障识别和判断。

其中,电流大小通过电流互感器(CT)转化为信号输入到继电保护装置中,而电流方向通过电流传感器中的铁心在故障电流的作用下产生磁场,通过磁场的作用使磁触头闭合或断开,从而完成对电流方向的判断。

当电路中的故障电流超过设定的保护值或存在方向异常时,继电器将下发命令,比如切断故障电路,以保护设备和人身安全。

2. 电压保护的原理:直流继电保护装置可通过监测电路或设备的电压来判断故障情况。

当电压超过或低于设定的上下限时,继电保护装置将发出报警或切断电路的命令。

例如,当电压过高时,继电保护装置可以下发切断电源的命令,以防止设备过载或损坏。

而当电压过低时,继电保护装置可以发出报警,以提示操作人员检查设备或系统是否存在问题。

3. 功率保护的原理:直流继电保护装置可通过功率变化来判断电路或设备的故障情况。

根据功率公式P=U*I,直流继电保护装置可以通过监测电路中的电压和电流,通过计算实际功率和额定功率的比值来判断电路是否过载。

当电路中的功率超过额定功率时,继电保护装置会切断电源或下发报警,以避免设备过载或烧损。

值得注意的是,直流继电保护装置还可以根据需要添加其他保护功能,如过电流保护、短路保护、过压保护、过温保护等。

这些额外的保护功能可以根据具体情况进行设置和调整,以提高电力设备的安全性和可靠性。

总结起来,直流继电保护装置通过监测电流、电压和功率等参数,根据预先设定的规则和条件,判断电路或设备中的故障情况,并采取相应的保护措施,以保护电力系统的安全运行。

继电保护和安全自动装置技术规程

继电保护和安全自动装置技术规程

继电保护和安全自动装置技术规程继电保护和安全自动装置技术规程一、继电保护1.1 继电保护的基本原理电力系统中的传输线、变压器、发电机等各种电气设备都有可能发生故障,产生过流、欠流、短路、接地故障等异常电流,这些异常电流都会给电网、电力设备造成不同程度的损坏甚至损毁,所以需要在电力系统中设置继电保护来保护电气设备的安全运行。

继电保护的基本原理是在电力系统的传输线、变压器等与电气设备相连的地方设置感应线圈,当电气设备发生异常电流时,感应线圈将变化的电磁场信号转换为脉冲信号交由保护装置进行处理,保护装置依据预设的保护动作准则来判定故障类型和位置,并适时发出信号进行保护动作。

1.2 继电保护分类依据保护对象的不同,继电保护可以分为电力系统中的发电机保护、变压器保护、传输线保护、母线保护、馈线保护、接地保护等多种类型。

依据保护动作判定依据的不同,继电保护又可分为时间保护、差动保护、开关保护、跳闸保护、接地保护等多种类型。

1.3 继电保护的设计要求(1) 保护范围:需要覆盖到系统中故障发生频率较高的部分。

(2) 恰当性:保护动作要充足快,机械动作时间要符合电气设备的切断要求。

(3) 牢靠性:保护装置不应对正常运行产生干扰,且对异常情况进行正确的判定和保护。

(4) 经济性:保护系统设备要在合理的投资和维护成本的前提下能够充足整个系统的保护要求。

二、安全自动装置2.1 安全自动装置的意义安全自动装置是指通过人机接口和安全监测系统,将安全警报和安全信息适时传输给操作人员和相关的设备,自动掌控设备的运行状态以防止设备损坏和事故发生的技术装置。

安全自动装置的作用是防备事故,保护人身安全和设备安全。

2.2 安全自动装置分类安全自动装置按监测要素的不同可分为温度自动掌控、压力自动掌控、氧气浓度自动掌控等多种类型。

按其接口位置分为机器内部的装置和机器外部的装置。

按运行方式分为检测和掌控两种方式。

2.3 设计要求在安全自动装置的设计过程中需要遵从以下原则:(1) 宽容性: 安全自动装置的安全要求必需协调在整个生产过程中,以确保使用和维护和修理的便利性。

继电保护装置的原理

继电保护装置的原理

继电保护装置的原理继电保护装置是用于电力系统中,对电气设备进行保护的一种装置。

它的作用是在电力系统发生故障时,及时切断故障电路,保护电气设备的安全运行,以防止设备的进一步损坏,减少事故的发生。

继电保护装置的原理是基于电流、电压、频率和相位等电气量的变化来进行故障检测和判断的。

当电气设备发生故障时,系统中的电流、电压等电气量会发生异常变化,继电保护装置通过对这些变化的监测和判断,来确定是否有故障发生,以及故障的类型和位置等。

继电保护装置的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 电气量采集:继电保护装置通过电流互感器、电压互感器等装置,对电力系统中的电流、电压进行采集,得到电气量的实时数据。

2. 故障检测:继电保护装置通过对电气量进行计算和分析,判断是否存在故障。

比如电流超过额定值、频率超过正常范围等,都可能是故障的表现。

3. 故障判断:根据采集到的电气量数据和预设的故障判断准则,继电保护装置进行故障判断。

例如,当电流超过额定值一定时间后,继电保护装置可以判断该回路存在短路故障。

4. 故障定位:一旦确定存在故障,继电保护装置需要确定故障的位置,以便保护装置能够及时切断故障电路。

这通常通过对电气量的相位关系进行计算和分析来实现,即继电保护装置通过测量电流和电压的相位差,可以确定故障的位置。

5. 切除故障电路:一旦故障位置确定,继电保护装置会发出切除故障电路的指令,通过断开故障点附近的断路器或跳闸开关,切断故障电路,以防止故障的进一步发展和蔓延。

继电保护装置的工作原理需要依赖于一系列特殊的电路和元件来实现。

比如时间延迟电路,用于设定保护的延时动作时间;比值差动电流元件,用于检测电流差值,以判断故障原因等。

此外,继电保护装置还需要与其他电气设备进行配合,如断路器、隔离开关等,以实现对故障的切除和隔离。

综上,继电保护装置的原理是基于电气量变化的检测和判断,实现对电气设备的保护。

通过采集电流、电压等电气量数据,继电保护装置可以检测故障并判断其类型和位置,然后通过切除故障电路的方式,保护电气设备的安全运行。

继电保护和安全自动装置技术规程

继电保护和安全自动装置技术规程

继电保护和安全自动装置技术规程标题:继电保护和安全自动装置技术规程引言:继电保护和安全自动装置是电力系统中保障设备安全运行的重要组成部分。

本技术规程旨在明确继电保护和安全自动装置的设计、安装、运行和维护等方面的要求,提高电力系统的可靠性和安全性。

一、继电保护和安全自动装置的基本原理继电保护是指在发生电力系统故障或异常情况时,通过检测、测量和判断,对受故障影响的设备进行及时的断电或切除,并发送信号给其他设备进行联动操作,以实现系统自动切除和快速恢复运行的装置。

安全自动装置是指基于继电保护技术,通过逻辑判断和联动操作,对设备进行自动控制和保护的装置。

包括故障自动检测、故障定位、故障恢复和设备维护等功能。

二、继电保护和安全自动装置的设计要求1. 准确性和可靠性:继电保护和安全自动装置应具备高精度的测量和判断能力,准确地识别故障和异常情况,并快速地采取切除和联动操作。

2. 灵活性和可扩展性:继电保护和安全自动装置应具备灵活的配置和参数设置功能,能够适应不同的电力系统配置和运行环境,并能够扩展新的保护和控制功能。

3. 可靠性和可用性:继电保护和安全自动装置应具备高可靠性和可用性,能够在恶劣环境下稳定工作,并实现自动备份和自动切换功能。

4. 安全性和保密性:继电保护和安全自动装置应具备安全可靠的通信和控制功能,确保系统数据和操作命令的保密性和防篡改性。

三、继电保护和安全自动装置的安装要求1. 设备选型:根据设备的功能要求和电力系统的特点,选择适合的继电保护和安全自动装置,并确保其性能和功能满足规定要求。

2. 设备布置:根据电力系统的拓扑结构和操作便捷性,合理布置继电保护和安全自动装置,确保其接线正确、接地可靠,并具备良好的散热和防护措施。

3. 信号接口:继电保护和安全自动装置的信号接口应与电力系统的保护装置和自动控制系统兼容,并满足双向通信的要求。

四、继电保护和安全自动装置的运行要求1. 自检和校准:继电保护和安全自动装置应定期进行自检和校准,确保其测量和判断功能的准确性和可靠性。

继电保护原理

继电保护原理

继电保护原理
继电保护是一种常用的电气保护装置,其原理是利用电流、电压和其他参数的变化来监测电力系统中的故障,并通过控制继电器的动作来实现系统的保护。

继电保护的基本原理是利用电流或电压信号的变化来触发继电器的动作。

在正常情况下,电力系统中的电流和电压是稳定的,继电器处于闭合状态。

但是,当电力系统中发生故障时,例如短路或过载,电流或电压会发生异常变化,这时继电器将接收到异常信号,并触发动作。

继电保护系统通常由传感器、测量装置、继电器和触发器等组成。

传感器用于检测电流、电压和其他参数的变化,并将其转化为电信号。

测量装置负责测量和记录这些电信号的数值。

继电器是一个电磁开关装置,当接收到来自传感器或测量装置的异常信号时,会触发电磁线圈的动作,使开关状态发生变化。

触发器负责控制继电器的触发条件和动作时间。

继电保护的作用是保护电力系统中的各种设备和线路免受过电流、过电压、短路、地故障等故障的损害。

通过及时检测并断开故障点附近的电力传输,继电保护可以防止故障扩大,减少事故发生的可能性,并保护设备和人员的安全。

继电保护在电力系统中起着至关重要的作用,它不仅能够实现故障检测和保护,还可以提供监测和记录故障信息的功能,为电力系统的运行和维护提供重要依据。

同时,随着电力系统的
不断发展,继电保护的技术也在不断创新和改进,使其能够适应各种新型设备和复杂的故障情况,确保电力系统的稳定运行。

继电保护原理及装置

继电保护原理及装置

谢 谢!
励磁涌流
220KV
I1=10IN
ID I1 I2 10I N IR 0.5( I1 I2 ) 5I N
I2=0
35KV
由于励磁涌流最大可以达到 额定电流的10倍,将励磁涌流代 入差动方程,可以看出此时差动 电流远远大于制动电流,满足差 动方程,造成差动保护误动。
励磁涌流
六、继电保护投退原则
应的工作点位于比率制
ICDqd
IR
动特性曲线上方,继电 器动作。
光纤电流纵差保护原理
线路内部短路
M IM
I N N
I K
• 动作电流:
ICD IM IN IK
• 制动电流:
IR IM IN
• 因为 ICD I R继电器动作。 • 凡是在线路内部有流出的
电流(内部短路短路电流、
本线路的电容电流),都
如上图所示,距离保护的三段时限特性。
距离保护原理
距离保护的优点: 1.既反应电压的降低又反应动作电流的增大,灵敏度高。 2.保护范围不受运行方式的影响。 3.可以在多电源的复杂网络中保证动作的选择性。
距离保护的缺点: 1.不能实现全线速动。(一般保护线路的0%~80%) 并且在超短线路(3公里以下)必须退出运行,否则将会产生超越
七、继电保护操作注意事项
6. 双母线母差保护:
双母线母差保护运行方式必须与一次系统运 行方式保持一致。
特别注意双母线母差保护用电压二次方式必 须正确。
八、运行、检修注意事项
1. 主变压器中性点接地方式 2. 保护压板投入情况巡视 3. 主保护异常退出时间 4. 设备重载时运行监视 5. 继电保护跳闸后信息收集及汇报 6. 直流接地异常处理 7. 工作申请、许可制度 8. 检修工作存在设备变更或保护方式变更 9. 重视无功补偿设备的运行维护 10. 保护时钟的校对调整

继电保护的基本原理和继电保护装置的组成

继电保护的基本原理和继电保护装置的组成

继电保护的基本原理和继电保护装置的组成继电保护是电力系统中重要的安全保障措施之一,用于保护电力设备和电力系统免受故障和过电流的损害。

本文将介绍继电保护的基本原理以及继电保护装置的组成。

一、继电保护的基本原理继电保护的基本原理是依靠电力系统中的电流、电压等参数的异常变化来判断设备是否发生故障,并对故障设备进行隔离和保护。

其基本原理包括故障检测、信号传输、故障判断和动作执行等环节。

1. 故障检测:继电保护装置通过检测电力系统中的电流、电压等参数,以确定是否存在设备异常。

常见的故障包括过电流、过电压、短路、接地故障等。

2. 信号传输:一旦检测到异常信号,继电保护装置会将信号传输给中央控制室或操作人员,以便进一步判断和采取相应的措施。

3. 故障判断:中央控制室或操作人员会根据接收到的异常信号进行故障判断,通过比对设备的工作状态和理论模型,确定具体的故障类型和位置。

4. 动作执行:一旦故障类型和位置确定,继电保护装置将发送信号给断路器或其他隔离设备,使其迅速切断故障电路,并保护其他设备免受影响。

二、继电保护装置的组成继电保护装置是实现继电保护原理的关键设备,其主要组成包括输入电路、测量元件、比较元件、判别元件和动作元件。

1. 输入电路:输入电路是继电保护装置的基础,充当了信息采集的作用。

输入电路包括电流互感器、电压互感器等,用于采集电力系统中的电流、电压等参数,并将信号传递给后续的测量元件。

2. 测量元件:测量元件是用来对输入电路中采集的信号进行精确的测量和转换。

常见的测量元件包括电流变压器、电压变压器等,能够将采集到的电流、电压等参数转换为标准的模拟量或数字量信号。

3. 比较元件:比较元件用于将测量得到的参数与事先设定的保护参数进行比较。

当测量参数超过或低于设定的保护参数范围时,比较元件会发出警报信号,通知判别元件进行下一步判断。

4. 判别元件:判别元件负责对比较元件发出的信号进行进一步的判断和分析,以确定是否存在故障。

继电保护的基本原理和继电保护装置的组成

继电保护的基本原理和继电保护装置的组成

继电保护的基本原理和继电保护装置的组成绪论继电保护在电力系统中扮演着至关重要的角色,它是保障电力系统安全运行的关键组成部分。

本文将探讨继电保护的基本原理以及继电保护装置的组成,以便更好地理解其在电力系统中的作用和重要性。

第一部分:继电保护的基本原理继电保护是电力系统中用于检测异常情况并采取措施来保护电力设备和系统不受损害的技术。

其基本原理包括以下几个关键要素:1. 电流和电压测量:继电保护装置通过监测电流和电压的变化来识别电力系统中的异常情况。

这些测量值提供了关于电流负载、电压水平和频率等信息。

2. 比较与判据:继电保护装置将测量值与预设的标准或判据进行比较。

如果测量值超出了允许的范围,继电保护系统将判定系统存在故障或异常情况。

3. 快速反应:一旦继电保护系统检测到异常情况,它会立即采取行动,例如切断电源或发出警报信号,以防止电力设备受到损害或电力系统发生故障。

4. 信号传输:继电保护系统需要将检测到的异常情况信息传输给相关设备或操作人员,以便采取适当的措施。

5. 稳定性和可靠性:继电保护系统必须具备高度的稳定性和可靠性,以确保不会误判正常操作并及时响应真正的故障情况。

第二部分:继电保护装置的组成继电保护装置是实现继电保护功能的关键工具,其组成部分通常包括以下要素:1. 传感器:传感器用于测量电流、电压、频率和其他电力参数。

电流变压器(CT)和电压变压器(VT)是常用的传感器类型,用于将高电压和电流降低到安全水平进行测量。

2. 保护继电器:保护继电器是继电保护系统的核心组件。

它们根据传感器提供的输入信号进行逻辑运算,并根据事先设定的保护方案判断是否需要采取措施。

3. 控制单元:控制单元负责继电保护系统的操作和控制。

它通常包括微处理器或微控制器,用于处理输入信号、执行保护逻辑和与其他系统通信。

4. 输出设备:输出设备包括断路器、接触器和报警器等,用于根据继电保护装置的决策来切断电源、分离故障设备或发出警报。

继电保护及自动装置

继电保护及自动装置

继电保护及自动装置1. 什么是继电保护装置?其基本任务是什么?答:继电保护装置就是能反应电力系统中各电气设备发生故障或不正常工作状态,并作用于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

它的基本任务是:(1)能自动地、迅速地、有选择性地借助断路器将故障设备从系统中切除,保证无故障设备迅速恢复正常运行,并使故障设备免于继续遭受破坏;(2)能反映电气设备的不正常工作状态,并根据运行维护的条件作用于信号或将那些继续运行即会造成损坏或发展为故障的设备切除。

反应不正常状态的继电保护,通常都不需要立即动作,即可带一定的延时。

2. 对继电保护的基本要求是什么?答:继电保护对于电力系统运行的安全稳定可靠运行及时切断故障起着极其重要的作用,为此继电保护应满足下列要求:(1)选择性:系统发生故障时,要求保护装置只将故障的设备切除,保证无故障的设备继续运行,从而尽量缩小停电范围,达到有选择地动作的目的。

(2)快速性:在系统发生故障后,如不能迅速将故障切除,则可能使故障扩大,如短路时,电压大量降低,短路点附近用户的电动机受到制动转速减慢或停止,用户的正常生产将遭到破坏;另一方面,短路时发电机送不出功率,要引起电力系统稳定破坏。

再有,短路时,故障设备本身将通过很大的短路电流,由于电动力和热效应的作用设备也将遭到严重损坏。

短路电流通过的时间越长,设备损坏越严重。

所以电力系统发生故障后,继电保护装置应尽可能快速地动作并将故障切除。

(3)灵敏性:保护装置对在它保护范围内发生的故障和不正常工作状态应能准确地反应。

也就是说保护装置不但在最大运行方式下三相金属性短路时能够灵敏地动作,而且在最小运行方式和经过较大过渡电阻的两相短路时,也能有足够的灵敏度和可靠的动作。

(4)可靠性:一套保护装置的可靠性是非常重要的,也就是说,在其保护的范围内发生故障时,不应因其本身的缺陷而拒绝动作,在任何不属于它动作的情况下,又不应误动作。

否则不可靠的保护装置投入使用,本身就能成为扩大事故和直接造成事故的根源。

继电保护的基本原理和继电保护装置的组成

继电保护的基本原理和继电保护装置的组成

继电保护的基本原理和继电保护装置的组成继电保护装置的主要组成部分有输入电路、判断逻辑电路、输出电路、电源和操纵装置。

输入电路主要作用是采集被保护系统的电流、电压等信号,并将其转化为继电保护装置能够处理的模拟量信号。

输入电路通常由互感器、电流互感器和电压互感器等组成。

判断逻辑电路是继电保护装置的核心部分,它根据输入信号的大小和特征,采用相应的电路和算法进行信号处理和判断。

判断逻辑电路通常包括电流、电压、功率、频率和相位等各种保护量的比较、计算和判别电路。

输出电路是继电保护装置的反馈和控制部分,它将判断逻辑电路的输出信号转化为动作电流或动作电压,通过控制开关或触发器实现对保护设备的动作。

电源为继电保护装置提供所需的电能,一般需要直流电源或交流电源。

电源还可以具备电压稳定、过压过流保护和断电记录等功能。

操纵装置是继电保护装置的人机交互部分,一般包括控制按钮、指示灯、双点按钮、微调旋钮等。

通过操纵装置,操作人员可以对继电保护装置进行选择、设定、复位和监控等操作。

继电保护装置还可以根据需要配置额外的功能模块,如通信模块、数据记录模块、故障指示模块和远程调试模块等,以满足不同的保护需求。

继电保护装置的运行过程通常分为三个阶段:监测阶段、判断阶段和动作阶段。

在监测阶段,继电保护装置通过输入电路获取被保护系统的工作量信号,并进行实时监测。

在判断阶段,判断逻辑电路对输入信号进行处理和判别,并根据预设的保护规则,判断是否需要进行动作。

在动作阶段,输出电路控制开关或触发器,并根据判断结果对被保护系统采取相应的保护措施。

总之,继电保护的基本原理是实时监测、判断和动作,通过合理配置输入电路、判断逻辑电路、输出电路、电源和操纵装置等组成部分,能够有效保护被保护系统的正常运行,提高电力系统的可靠性和安全性。

继电保护装置的基本原理

继电保护装置的基本原理

继电保护装置的基本原理继电保护装置是电力系统中用于保护电气设备和电力系统的重要设备,并在电力系统故障发生时,采取自动化措施,保护设备和电力系统免受进一步损坏。

继电保护装置的基本原理是根据电力系统的工作状况,通过对电压、电流和其他相关信号进行测量和判断,来识别电力系统发生故障的类型和位置,从而触发相应的保护动作。

继电保护装置的基本原理可以分为测量、判断和动作三个部分。

首先,通过测量电力系统中的各种信号,包括电压、电流、频率、功率因数等,获取系统的工作状态。

其中,电压和电流是最主要的测量信号,通过采集这些信号,可以确定电力系统的正常运行和异常状态。

在测量信号的基础上,继电保护装置需要进行判断,判断电力系统是否存在故障。

判断主要依赖于对测量信号的分析和处理,继电保护装置可以通过比较测量值和设定值的大小、相位等关系,来确定电力系统是否发生故障。

当测量信号与设定值相差超过设定的阈值时,意味着电力系统发生故障,需要采取保护动作。

最后,继电保护装置根据判断的结果,通过电磁继电器或其他驱动装置,触发相应的保护动作。

保护动作可以包括断开电路、分断电源、闭锁操作等,以保护电力系统和设备免受进一步损坏。

继电保护装置的工作原理基于电磁吸合触点或电磁铁的运用。

当继电保护装置接收到测量信号并经过判断后,会对电磁铁或电磁吸合触点施加电流或电压,在电磁铁或电磁吸合触点产生磁场的作用下,使得开关闭合或断开,从而实现对电力系统的保护。

继电保护装置的工作原理还涉及到保护动作的选择和时序的控制。

不同类型的电力系统和设备,针对不同的故障类型和位置,需要采取不同的保护动作。

在保护动作选择上,需要根据电力系统的特点和工作要求进行合理的选择。

通过调整保护装置的参数,可以实现对故障的快速识别和精确定位,从而实现对电力系统的快速保护。

继电保护装置的工作原理还要考虑到系统的可靠性和灵敏度。

因为电力系统中可能存在的各种故障,继电保护装置需要具备快速、准确、可靠的故障识别和动作触发能力。

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M EM 0 K N EN 0
U0'
U0
零序保护是根据大接地电流系统发生接地故障时出现较大的零序 电流且故障线路的零序功率方向由线路流向母线的原理构成的一种保
护。
零序电流保护原理
零序保护的优点
对高阻接地故障有较高的灵敏度
零序保护的缺点
保护范围受系统运行方式影响较大。 不能实现全线速动。
退出继电保护装置部分保护功能时,除断开该功能压 板外,有专用出口压板的还应断开出口压板。

六、继电保护投退原则

继电保护整屏退出时,应断开保护屏上所有保 护压板,包括功能压板(把手)和跳闸压板。

正常情况下,一次设备在运行状态或热备用状 态时,其保护装置为投入状态;一次设备在冷 备用或检修状态时,其保护装置为退出状态; 继电保护装置无需投入,但需对其运行工况进 行观察监视,应投信号状态。
励磁涌流
六、继电保护投退原则

继电保护装置的状态分为投入、退出和信号三种。


投入状态指装置功能压板和出口压板均按要求正常投入,把 手置于对应位置。 退出状态指装置功能压板、出口压板全部断开,把手置于对 应位置。 信号状态指装置功能压板投入,出口压板全部断开,把手置 于对应位置。

运行中的继电保护投退操作,应依照当值调度员的指 令进行,未经许可不得改变继电保护装置的状态。
220KV
区内故障时:
110KV
I2
I3
35KV
变压器差动保护

如图示在低压母线上发生 故障。高、中压侧短路电 流由母线流向变压器,为 正值。低压侧电流由变压 器流向母线,为负值。把 变压器看成电路上的一个 节点,由节点电流定理, 流入的电流等于流出的电 流,即相量和为0,所以 差动电流 差动保护不动作。
光纤电流纵差保护原理
M
IM
IN
N
• 以母线流向被保护线路 方向为正方向。 • 动作电流(差动电流)为:
I I CD I M N
ICD• 制动电流为:源自I I R I M NK
I CDqd
I R
• 动作电流与制动电流对 应的工作点位于比率制 动特性曲线上方,继电 器动作。
i 1 m
0.2 I r I cdqd
I r 0.5I e
变压器差动保护
Id
0.75
.
• 经过励磁涌流判 据和过激磁判据 闭锁。
I cdqd 0.2
0.5 I e
K bl
6Ie
Ir
• 经过TA饱和判据 闭锁以防止在TA 饱和时误动。
变压器差动保护
I1
如图示,各侧短路电 流都是由母线流向变 压器,和参考方向一 致,为正值,所以差 动电流 很大,容易满足差动 方程,差动保护动作。

励磁涌流
220KV
I D I1 I 2 10I N I R 0.5( I1 I 2 ) 5I N
由于励磁涌流最大可以达到 额定电流的10倍,将励磁涌流代 入差动方程,可以看出此时差动 电流远远大于制动电流,满足差 动方程,造成差动保护误动。
I=10I 1 N
I=0 2
35KV
220KV
首先规定 TA 的正 极性端在母线侧, 电流参考方向由 母线流向变压器
110KV
为正方向。
35KV
变压器差动保护
动作方程:
I d I d I d I r I d K b1 I r 0.5I e 0.1I e I cdqd 0.5I e I r 6 I e 0.75I r 6 I e K b1 5.5I e 0.1I e I cdqd I r 6I e 1 m Ii 2 i 1 I i
光纤电流纵差保护原理
线路内部短路 • 动作电流:
M I M
I N N
I K
• 制动电流:
I I I CD I M N K
I I I R M N
• 因为 I CD I R继电器动作。 • 凡是在线路内部有流出的 电流(内部短路短路电流、 本线路的电容电流),都 成为动作电流。
七、继电保护操作注意事项
2.

线路远跳保护:
远跳保护的执行两侧同时投/退原则。 不允许在运行的远跳保护通道上进行远 跳信号试验;若需进行,必须在线路两端远 跳保护退出的情况下方可进行。

七、继电保护操作注意事项
3. 主变差动保护:

变压器空充电时必须投入。 新投变压器带负荷时,差动保护根据调 度要求投退。
光纤电流纵差保护原理
线路外部短路 • 动作电流:
MI M
I I I 0 I CD I M N K K
I I I 2I I R I M N K K K
N I N
• 制动电流:
I K
• 因为 I CD I R 继电器不动。 • 凡是穿越性的电流(外部短 路短路电流、负荷电流)不 产生动作电流,只产生制动 电流。
距离保护原理
ES
ZS
M
Im IK
K
ZK
Z
U m U mK
I Z Z U 正常运行时的测量阻抗为负荷阻抗: m l N l
短路时的测量阻抗为短路阻抗:
Zm ZK U I mK K
距离保护原理
A 1 B 2 k2 C
t2 t1 t3 t2 t1
距离保护是反应故障点至保护安装点之间的距离(阻抗), 并根据距离保护的远近而确定动作时间的一种保护。主要元件为距 离(阻抗)继电器,根据电压、电流测知保护至短路点之间的阻抗值。 如上图所示,距离保护的三段时限特性。
一、继电保护定义及任务
2. 继电保护的任务

当被保护的电力系统元件故障时,准确迅速切除故障; 当被保护的电力系统元件出现不正常工作情况时,发信 号,以便处理;或由装置自动调整,或将哪些继续运行 而会引起事故的电气设备予以切除。

二、电力系统对继电保护的基本要求
1. 2. 3. 4. 可靠性 选择性 快速性 灵敏性
充电保护投退严格按照调度命令、现场操作规 程执行。 断路器充电保护仅在充电时临时投入。 正常运行中,断路器充电保护应退出。


七、继电保护操作注意事项
6. 短引线保护:

仅在线路等设备停运而开关合环运行时 投入(敦煌变可控高抗例外)。 正常运行中,短引线保护应退出。



四、继电保护配置
继电保护配置基本原则:

强化主保护,简化后备保护

220kV及以上“双重化”配置
110kV及以下单套配置

四、继电保护配置
升压站主要一次设备保护功能配置: 线路保护(高压输电线路、场内集电线路) 母线保护(高压母线、低压母线) 升压变保护 无功补偿设备保护 站用变保护 箱式变压器保护
七、继电保护操作注意事项

线路光纤差动保护 线路远方跳闸保护 主变压器差动保护 主变压器瓦斯保护 断路器充电保护 双母线母差保护
七、继电保护操作注意事项
1. 线路光纤差动:



线路光纤差动保护投入跳闸前,必须确认光纤通道 正常后,方可投入。 线路光纤差动保护执行两端同时投退原则。 线路充电时,要求线路两侧光纤差动保护投入,开 关控制电源投入。 要特别注意做好线路停运,线路一侧有工作,另一 侧无工作并且开关合环运行情况下线路光纤差动 保护误动措施。
继 电 保 护 原理及装置
内容提要
继电保护定义及任务 对继电保护的要求 继电保护分类 继电保护配置原则 继电保护原理及装置 继电保护投退原则 继电保护操作注意事项 继电保护运行及检修注意事项

一、继电保护定义及任务
1. 继电保护装置定义
当电力系统中的电力元件或电力系统本身发生了故 障或危机其安全运行的事件时,需要有向运行值班 人员及时发出告警信号,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。实现这种自动化措施、用于保护电 力元件的成套硬件设备,一般通称为继电保护装置。
距离保护原理
距离保护的优点:
1.既反应电压的降低又反应动作电流的增大,灵敏度高。 2.保护范围不受运行方式的影响。
3.可以在多电源的复杂网络中保证动作的选择性。
距离保护的缺点: 1.不能实现全线速动。(一般保护线路的60%~80%)
并且在超短线路(3公里以下)必须退出运行,否则将会产生超越
零序电流保护原理

七、继电保护操作注意事项
4. 主变瓦斯保护:

变压器瓦斯保护正常运行时必须投入。

变压器运行中滤油、补油、换潜油泵或更换净油 器的吸附剂时,应将其重瓦斯改接信号。
用一台开关控制多台变压器时,如其中一台变压 器转备用,则应将备用变压器重瓦斯改接信号。

七、继电保护操作注意事项
5. 断路器保护:


励磁涌流
在正常运行时励磁电流比较小,一般不超过额定电流的3%。可是在: (1)变压器空载合闸(空投) (2)区外故障切除后电压恢复时 可能出现很大的励磁电流。 励磁涌流波形特征: ① 励磁涌流的最大幅值很大,可能达到变压器额定电流的5~10倍。变 压器容量越小,该倍数越大。 ② 有很大的非周期分量。波形偏于时间轴的一侧,因此波形严重不对称。 ③ 有大量的谐波分量,尤其是二次谐波分量含量较大。二次谐波与基波 分量的比值一般均大于0.15。 ④ 波形出现间断,间断角一般大于60o。
DSP。 • 每个周波24点高速采样 • 并行实时计算:在故障全过程 对所有保护继电器(主保护与 后备保护)进行计算
正常运行程序
故障计算程序
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