继电保护基础知识
继电保护基础知识
继电保护基础和综自改造一、继电保护的基础知识（一）继电保护的作用1、介绍短路的危害（内容）○1故障点的很大的短路电流燃起的电弧，使故障设备损坏。
○2从电源到故障点间流过的短路电流，它们引起的发热和电动力将造成在该路径中有关的非故障元件的损坏。
○3靠近故障点的部分地区电压大幅下降，使用户的正常工作遭到破坏或影响产品质量。
○4破坏电力系统的稳定性，引起系统振荡，甚至使该系统瓦解和崩溃。
2、继电保护装置的定义电力系统继电保护装置就是装设在每一个电气设备上，用来反应它们发生的故障和不正常运行情况，从而动作于断路器跳闸或发出信号的一种有效的反事故的自动装置。
3、继电保护装置的基本任务○1自动、有选择性、快速的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件损坏程度尽可能减轻，并保证该系统中非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，并依据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出信号、减负荷或延时跳闸。
（二）对继电保护的基本要求1、选择性（1）基本含义其基本含义是保护装置动作时，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。
（2）（3）主保护定义反应被保护元件自身的故障并尽可能短（符合要求）的时限切除故障的保护。
（4）后备保护定义○1远后备：在每个设备构成的一套保护中分别起主保护、后备保护的两部分。
作为后备保护的部分既可作为主保护拒动的后备，更主要的作为相邻下一设备断路器和保护拒动的后备保护。
○2近后备：对每个被保护设备（或称元件）上装设着分别起主保护和后备保护作用的独立的两套保护，后备保护作用的实现的特点有两个方面，一是“就近”实现，不依靠相邻的上一个元件处的保护，二是主保护拒动，由本处的后备保护起作用。
2、速动性基本含义：指继电保护装置应尽可能快的速度断开故障元件。
3、灵敏性（1）基本含义：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应能力称为灵敏性（灵敏度）。
继电保护基础知识
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。
继电基础保护知识培训
内容梗概
变压器 母线保护 断路器失灵保护 重合闸装置 直流接地故障及故障简单查找
变压器
PART1 基础概念 电流互感器 电压互感器 PART2 主变保护分类
PART3 220kV主变保护常见配置 差动保护 高后备保护 中后备保护 低后备保护 过负荷保护 过负荷启动冷却器元件 过负荷闭锁调压元件
为了避免在查找故障过程中给负荷造成较长时间停电，引起更大事故发生，在一般情况下应先用一套具有足够容量的备用直流电源（如备用充电装置）给负荷供电，再将有故障的直流电源与外电路脱离来查找故障。
容易发生接地的部位 控制电缆线芯细，机械强度小，一旦受到外力作用，极易造成损坏，特别是屏蔽线接地时，若施工时不小心，也会伤到电缆绝缘造成接地。 室外开关场电缆，其保护铁管（PVC管）中容易积水，时间长了造成接地。 变压器的瓦斯继电器接线处、压力释放阀接线处、测温装置接线处，因变压器渗油或防水不严，造成绝缘损坏接地。 有些指示灯或照明的灯座，若更换灯泡不当，也易造成灯座接地。 断路器的操作线圈，若引线不良或线圈烧毁后绝缘破坏发生接地。 室外开关箱（端子箱、汇控柜）内端子排被雨水浸入，室内端子排因漏雨或做清洁打湿，均能造成接地。 设备端子受潮或积有灰尘等，由此造成绝缘降低引起接地。
PART2 重合闸装置的分类 PART3 线路选用单相重合闸及综合重合闸的条件 单相重合闸是指线路上发生单相接地故障时，保护动作只跳开故障相的断路器并单相重合，当单相重合不成功或多相故障时，保护动作跳开三相断路器，不再进行重合。当由于其它任何原因跳开三相断路器时，也不再进行重合。 综合重合闸是指发生单相接地故障时，采用单相重合闸方式，而当发生相间短路时，采用三相重合闸方式。 220kV及以上电压单回联络线、两侧电源间相互联 系薄弱的线路。 当电网发生单相接地故障时，如果使用单相重合闸不能保证系统稳定的线路。 允许使用三相重合闸的线路，但使用单相重合闸对系统恢复供电有较好效果时，可采用综合重合闸方式。
继电保护基础知识
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。
继电保护基础知识
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。
继电保护基础知识
设备长期运行，可能使载流部分过热，损坏绝缘，缩短设备使用寿命，甚至发 展成为故障。
中性点非直接接地系统当发生单相接地时，使未接地相对地电压提高至原对地 电压的根号3倍，它往往是导致短路故障的一个原因。
为防止事故扩大，尽可能缩小停电范围，保证非故障设备的继续 运 行，必须迅速切除故障，这一任务就是由继电保护装置来完成的。
选择性：
当电力系统发生故障时，保护装置应只切除故障元件，
而保持其他非故障元件的继续运行，称为保护装置的选择性。
主保护：按照电力系统的安全性要求，以最短的时限和
最小的停电范围动作切除故障，保证电力系统和设备的安全。
1. 后备保护：一般动作延时较长，是当主保护拒动或断路器
① 拒动时，以大于主保护的动作时限动作切除故障。
2. 压变换为测量比较元件所需要的形式。测量比较元件就是电
3. 流、电压等继电器，当被测值符合事先规定的整定值要求
4. 时，测量比较元件动作。操作电路是实现一定控制要求的直
5. 流操作电路，经过它去接通所需的跳闸电路及信号电路。
○ 若测量比较元件反应的是电流I，当短路时电流超过整定值保护动作，这就是过电流保护。 ○ 若测量比较元件反应的是电压U，当短路时U低于整定值保护动作，这就是低电压保护。 ○ 若测量比较元件反应的是变压器或线路两端的电流之差，当电流增大保护动作，这就是差动保
护。
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1.2电磁型继电器 电磁型继电器的工作原理 电磁型继电器是 利用电磁力使其可动 的机械部分动作，并 通过它的接点接通或 者断开来实现输出信 号的改变（即接通或 断开外电电流IK时，铁芯中产生磁通Φ，磁 通 经空气隙δ及衔铁而成回路，因而在铁芯与衔铁间产生电磁 吸力Fem，Fem的大小与Φ的平方成正比，而Φ又与磁动势成 正比
继电保护基础知识
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。
继电保护基础精选全文
单位长度的线 路正序阻抗
系统的次 暂态电势
最大、小运方下 的系统电抗
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说明：无时限电流速断保护最大保护范围 l p.max 小于线路L1的全长。
无时限电流速断保护只能保护线路的一部分， 不能保护线路的全长。
满足灵敏度要求的保护范围为：最大运行方式下， 三相短路时，m≥50％；最小运行方式下，两相短 路时，m≥15～20％。
故障不可避免,但事故是可以避免的，电力工作 者的任务就是避免电力故障酿成事故。
基本任务： 反应电力设备的不正常运行状态，并根
据运行维护条件动作于信号或跳闸。 2
第一节 继电保护的基本知识
1、继电保护装置
电力系统运行过程中一旦发生故障，必须迅速而 有选择性地切除故障元件，以免造成人身伤亡和电气 设备损坏。完成这一功能的保护装置称为继电保护装 置
第七章 继电保护基础
• 继电保护的基本知识 • 单侧电源电网相间短路的电流保护 • 电网的接地保护 • 电力系统的主设备保护 • 10kV配电系统的保护 • 工厂供电系统的保护 • 民用建筑配电系统的保护
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第一节 继电保护的基本知识
继电保护的作用 故障不可避免： 自然因素：雷击，冰灾，台风，地震 设备制造因素：设计，工艺，材料 人为因素：误操作，管理不当
2）但由于它在相邻线路上的动作范围只是线路的 一部分，不能作为相邻线路的后备保护（远后备）。
3）因此还需要装设一套过电流保护（电流III段） 作为本线路的近后备保护以及相邻线路的远后备保护。
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三、定时限过流保护（过电流或电流III段）
1、基本原理
动作电流按躲过最大负荷电流（正常运行） 来整定，并以时限来保证动作选择性。
I III op1
继电保护基础知识
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。
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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。
继电保护基础知识
输电线纵联保护
二、高频保护
二）、通道的工作方式及高频信号的应用 1、高频通道的工作方式： 长期发信方式：正常运行时，始终收发信（经常有高频电 流） 故障时发信方式：正常运行时，收发信机不工作。当系统 故障时，发信机由启动元件启动通道中才有高频电流 （经常无高频电流） 2．高频信号的分类及应用 按高频信号的应用分三类：跳闸信号、允许信号、闭锁信 号
概述
三、对继电保护的基本要求
3、灵敏性：
指在规定的保护范围内，对故障情况的反应能力。
满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论 短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏地正确 地反应出来。
概述
三、对继电保护的基本要求
4、可靠性：
指发生了属于它该动作的故障，它能可靠动作，即
不发生拒绝动作（拒动）；而在不该动作时，它能 可靠不动，即不发生错误动作（简称误动）。
概述
二、继电保护的基本原理、构成与分类
5）按保护所起的作用分：主保护、后备保护、辅助保护；
① 主保护：以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护 ② 后备保护：主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。分为远 后备和近后备保护两种。 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 护退出运行而增设的简单保护
输电线纵联保护
二、高频保护 定义：以输电线载波通道作为通信通道的纵联保 护。高频保护就是将线路两端的电流相位（或 功率方向）转化为高频信号，然后利用输电线 路本身构成一高频（载波）电流的通道，将此 信号送至对端，进行比较。 分类：按照工作原理分两大类，方向高频保护和 相差高频保护。 方向高频保护：比较被保护线路两侧的功率方向。 相差高频保护：比较被保护线路两侧的电流相位。
继电保护基础知识
继电保护基础知识
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。
学习继电保护必须掌握的基础知识
学习继电保护必须掌握的基础知识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;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启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断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性;5．如何保证继电保护的可靠性答：继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证;任何电力设备线路、母线、变压器等都不允许在无继电保护的状态下运行;220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立,并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护;当任一套继电保护装置或任一组断路器拒绝动作时,能由另一套继电保护装置操作另一组断路器切除故障;在所有情况下,要求这购套继电保护装置和断路器所取的直流电源都经由不同的熔断器供电;6．为保证电网继电保护的选择性,上、下级电网继电保护之间逐级配合应满足什么要求：答：上、下级电网包括同级和上一级及下一级电网继电保护之间的整定,应遭循逐级配合的原则,满足选样性的要求,即当下一级线路或元件故障时,故障线路或元件的继电保护镇定值必须在灵敏度和动作时间上均与上一级线路或元件的继电保护整定值相互配合,以保证电网发生故障时有选择性地切除故障;7．在哪些情况下允许适当牺牲继电保护部分选择性答：遇到如下情况时允许适当牺牲继电保护部分选择性：1接入供电变压器的终端线路,无论是一台或多台变压器并列运行包括多处T接供电变压器或供电线路,都允许线路侧的速动段保护按躲开变压器其他侧母线故障整定;需要时,线路速动段保护可经一短时限动作;2对串联供电线路,如果按逐级配合的原则将过分延长电源侧保护的动作时间,则可将容量较小的某些中间变电所按T接变电所或不配合点处理,以减少配合的级数．缩短动作时间;3双回线内部保护的配合,可按双回线主保护例如横联差动保护动作,或双回线中一回线故障时两侧零序电流或相电流速断保护纵续动作的条件考虑；确有困难时,允许双回线中一回线故障时,两回线的延时保护段间有不配合的情况;4在构成环网运行的线路中,允许设置预定的一个解列点或一回解列线路;8．为保证灵敏度,接地故障保护最末一段定值应如何整定答：接地故障保护最末一段例如零序电流保护IV段,应以适应下述短路点接地电阻值的接地故障为整定条件：220kV线路,100Ω；330kV线路,150Ω,500kV线路,300Ω;对应于上述条件,零序电流保护最末一段的动作电流整定值应不大于300A;由线路末端发生高电阻接地故障时,允许由两侧线路继电保护装置纵续动作切除故障;对于110kV线路,考虑到在可能的高电阻接地故障情况下的动作灵敏度要求,其最末一段零序电流保护的电流暂定值一般也不应大于300A一次值,此时,允许线路两侧零序电流保护纵续动作切除故障;9．系统最长振荡周期一般按多少考虑答：除了预定解列点外,不允许保护装置在系统振荡时误动作跳闸;如果没有本电网的具体数据,除大区系统间的弱联系联络线外,系统最长振荡周期一般按1．5s考虑;10．简述220kV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220kV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,启动断路器失灵保护,断开与故障元件相连的所有其他连接电源的断路器;2对瞬时动作的保护或保护的瞬时段,其整定值应保证在被保护元件外部故障时,可靠不动作,但单元或线路变压器组包括一条线路带两台终端变压器的情况除外;3上、下级继电保护的整定,一般应遵循逐级配合的原则,满足选择性的要求;即在下一级元件故障时,故障元件的继电保护必须在灵敏度和动作时间上均能同时与上一级元件的继电保护取得配合,以保证电网发生故障时有选择性地切除故障;4继电保护整定汁算应按正常运行方式为依据;所谓正常运行方式是指常见的运行方式和被保护设备相邻的一回线或一个元件检修的正常检修运行方式;对特殊运行方式,可以按专用的运行规程或者依据当时实际情况临时处理;5变压器中性点接地运行方式的安排,应尽量保持变电所零序阻抗基本不变;遇到因变压器检修等原因,使变电所的零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时,根据当时实际情况临时处理;6故障类型的选择以单一设备的常见故障为依据,一般以简单故障讲行保护装置的整定计算;7灵敏度校正常运行方式下的不利故障类型进行校验,保护在对侧断路器跳闸前和跳闸后均能满足规定的灵敏度要求;对于纵联保护,在被保护线路末端发生金属性故障时,应有足够的灵敏度灵敏度应大于2;11．变压器中性点接地方式的安排一般如何考虑答：变压器中性点接地方式的安排应尽量保持变电所的零序阻抗基本不变;遇到因变压器检修等原因使变电所的零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时,应根据规程规定或实际情况临时处理;1变电所只有一台变压器,则中性点应直接接地,计算正常保护定值时,可只考虑变压器中性点接地的正常运行方式;当变压器检修时,可作特殊运行方式处理,例如改定值或按规定停用、起用有关保护段;2变电所有两台及以上变压器时,应只将一台变压器中性点直接接地运行,当该变压器停运时,将另一台中性点不接地变压器改为直接接地;如果由于某些原因,变电所正常必须有两台变压器中性点直接接地运行,当其中一台中性点直接接地的变压器停运时,若有第三台变压器则将第三台变压器改为中性点直接接地运行;否则,按特殊运行方式处理;3双母线运行的变电所有三台及以上变压器时,应按两台变压器中性点直接接地方式运行,并把它们分别接于不同的母线上,当其中一台中性点直接接地变压器停运时、将另一台中性点不接地变压器直接接地;若不能保持不同母线上各有一个接地点时,作为特殊运行方式处理;4为了改善保护配合关系,当某一短线路检修停运时,可以用增加中性点接地变压器台数的办法来抵消线路停运对零序电流分配关系产生的影响;5自耦变压器和绝缘有要求的变压器中性点必须直接接地运行;12．简述220kV线路保护的配置原则;答：对220kV线路,根据稳定要求或后备保护整定配合有困难时,应装设两套全线速动保护;接地短路后备保护可装阶段式或反时限零序电流保护,亦可采用接地距离保护并辅之以阶段式或反时限零序电流保护;相间短路后备保护一般应装设阶段式距离保护;13．简述330—500kV线路保护的配置原则;答：对寸330-500kV线路,应装设两套完整、独立的全线速动它保护;接地短路后备保护可装设阶段式或反时限零序电流保护,亦可采用接地距离保护并辅之以阶段式或反时限零序电流保护;相间短路后备保护可装设阶段式距离保护;14．什么是“远后备”什么是“近后备”答：“远后备”是指当元件故障而其保护装置或开关拒绝动作时．由各电源侧的相邻元件保护装谈动作将故障切开；“近后备”则用双重化配置方式加强元件本身的保护,位之在区内故障时,保护无拒绝动作的可能,同时装设开关失灵保护,以便当开关拒绝跳闸时启动它来切开同一变电所母线的高压开关,或遥切对侧开关;15．线路纵联保护及特点是什么答：线路纵联保护是当线路发生故障时,使两侧开关同时快速跳闸的一种保护装置,是线路的主保护;它以线路两侧判别量的特定关系作为判据;即两侧均将判别量借助通道传送到对侧,然后,两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障;因此,判别量和通道是纵联保护装置的主要组成部分;1方向高频保护是比较线路两端各自看到的故障方向,以判断是线路内部故障还是外部故障;如果以被保护线路内部故障时看到的故障方向为正方向,则当被保护线路外部故障时,总有一侧看到的是反方向;其特点是：1要求正向判别启动元件对于线路末端故障有足够的灵敏度；2必须采用双频制收发信机;2相差高频保护是比较被保护线路两侧工频电流相位的高频保护;当两侧故障电流相位相同时保护被闭锁,1能反应全相状态下的各种对称和不对称故障,装设比较简单；2不反应系统振荡;在非全相运行状态下和单相重合闸过程中保护能继续运行；3不受电压回路断线的影响,4对收发信机及通道要求较高,在运行中两侧保护需要联调；5当通道或收发信机停用时,整个保护要退出运行,因此需要配备单独的后备保护;3高频闭锁距离保护是以线路上装有方向性的距离保护装设作为基本保护,增加相应的发信与收信设备,通过通道构成纵联距离保护;其特点是：1能足够段敏和快速地反应各种对称与不对称故障；2仍保持后备保护的功能；3电压二次回路断线时保护将会误动,需采取断线闭锁措施,使保护退出运行;16．纵联保护的通道可分为几种类型答：可分为以下几种类型：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;17．纵联保护的信号有哪几种答：纵联保护的信号有以下三种：1闭锁信号;它是阻止保护动作于跳闸的信号;换言之;无闭锁信号是保护作用于跳闸的必要条件;只有同时满足本端保护元件动作和无闭锁信号两个条件时,保护才作用于跳闸;2允许信号;它是允许保护动作于跳闸的信号;换言之,有允许信号是保护动作于跳闸的必要条件;只有同时满足本端保护元件动作和有允许信号两个条件时,保护才动作于跳闸;3跳闸信号;它是直接引起跳闸的信号;此时与保护元件是否动作无关,只要收到跳闸信号,保护就作用于跳闸,远方跳闸式保护就是利用跳闸信号;18．相差高频保护为什么设置定值不同的两个启动元件答：启动元件是在电力系统发生故障时启动发信机而实现比相的;为了防止外部故障时由于两侧保护装置的启动元件可能不同时动作,先启动一侧的比相元件,然后动作一侧的发信机还未发信就开放比相将造成保护误动作,因而必须设置定值不同的两个启动元件;高定值启动元件启动比相元件,低定值的启动发信机;由于低定值启动元件先于高定值启动元件动作,这样就可以保证在外部短路时,高定值启动元件启动比相元件时,保护一定能收到闭锁信号,不会发生误动作;19．相差高频保护有何优缺点答：相差高频保护有如下优点：1能反应全相状态下的各种对称和不对称故障,装置比较简单;2不反应系统振荡;在非全相运行状态下和单相重合闸过程中,保护能继续运行;3保护的工作情况与是否有串补电容及其保护间隙是否不对称击穿基本无关;4不受电压二次回路断线的影响;缺点如下：1重负荷线路,负荷电流改变了线路两端电流的相位,对内部故障保护动作不利;2当一相断线接地或非全相运行过程中发生区内故障时,灵敏度变坏,甚至可能拒动;3对通道要求较高,占用频带较宽;在运行中,线路两端保护需联调;4线路分布电容严重影响线路两端电流的相位,限制了其使用线路长度;20．简述方向比较式高频保护的基本工作原理;答：方向比较式高频保护的基本工作原理是比较线路两侧各自看到的故障方向,以综合判断其为被保护线路内部还是外部故障;如果以被保护线路内部故障时看到的故障方向为正方向,则当被保护线路外部故障时,总有一侧看到的是反方向;因此,方向比较式高频保护中判别元件,是本身具有方向性的元件或是动作值能区别正、反方向故障的电流元件;所谓比较线路的故障方向,就是比较两侧特定判别元件的动作行为;20．纵联保护在电网中的重要作用是什么答：由个纵联保护在电网中可实现全线速动,出此它可保证电力系统并列运行的稳定性和提高输送功率、缩小故障造成的损坏程度、改善后备保护之间的配合性能;21．何谓闭锁式方向高频保护答：在方向比较式的高额保护中,收到的信号作闭锁保护用,叫闭锁式方向高频保护;它们的正方向判别元件不动作,不停信,非故障线路两端的收信机收到闭锁信号,相应保护被闭锁;22,何谓高频闭锁距离保护,其构成原理如何答：控制收发信机发出高频闭锁信号,闭锁两侧距离保护的原理构成的高频保护为高频闭锁距离保护,它能使保护无延时地切除被保护线路任一点的故障;23．高频闭锁距离保护有何优缺点答：该保护有如下优点：1能足够灵敏和快速地反应各种对称和不对称故障;2仍能保持远后备保护的作用当有灵敏度时;3不受线路分布电容的影响;缺点如下：1串补电容可使高频闭锁距离保护误动或拒动;2电压二次回路断线时将误动;应采取断线闭锁措施,使保护退出运行;24．高频闭锁负序方向保护有何优缺点答：该保护具有下列优点：1原理比较简单;在全相运行条件下能正确反应各种不对称短路;在三相短路时,只要不对称时间大于5—7ms,保护可以动作;2不反应系统振荡,仍也不反应稳定的三相短路;3当负序电压和电流为启动值的三倍时,保护动作时间为10—15ms;4负序方向元件一般有较满意的灵敏度;5对高频收发信机要求较低;缺点如下：1在两相运行条件下包括单相重合闸过程中发生故障,保护可能拒动;2线路分布电容的存在．使线路在空载合闸时,由于三相不同时合闸,保护可能误动;当分布电容足够大时,外部短路时该保护也将误动,应采取补偿措施;3在串补线路上,只要串补电容无不对称击穿,则全相运行条件下的短路保护能正确动作;当串补电容友保护区内时,发生系统振荡或外部二相短路、且电容器保护间隙不对称击穿,保护将误动;当串补电容位于保护区外,区内短路且有电容器的不对称击穿,也可能发生保护拒动;4电压二次回路断线时,保护应退出运行;25．非全相运行对高频闭锁负序功率方向保护有什么影响答：当被保护线路上出现非全相运行,将在断相处产生一个纵向的负序电压,并由此产生负序电流,在输电线路的A、B两端,负序功率的方向同时为负,这和内部故障时的情况完全一样;因此,在一侧断开的非全相运行状态下,高频闭锁负序功率方向保护将误动作;为了克服上述缺点,如果将保护安装地点移到断相点的里侧,则两端负序功率的方向为一正一负,和外部故障时的情况一样,这时保护将处于启动状态,但由于受到高频信号的闭锁而不会误动作;针对上述两种情况可知,当电压互感器接于线路侧时,保护装置不会误动作,而当电压互感器接于变电所母线侧时,则保护装置将误动作;此时需采取措施将保护闭锁;26．线路高频保护停用对重合闸的使用有什么影响答：当线路高额保护停用时,可能因以下两点原因影响线路重合闸的使用：1线路无高频保护运行,需由后备保护延时段切除线路故障,即不能快速切除故障,造成系统稳定极限下降,如果使用重合闸重合于永久性故障,对系统稳定运行则更为不利;2线路重合闸重合时间的整定是与线路高频保护配合的,如果线路高频保护停用,则造成线路后备延时段保护与重合闸重合时间不配,对瞬时故障亦可能重合不成功,对系统增加一次冲击;27．高频保护运行时,为什么运行人员每天要交换信号以检查高频通道答：我国常采用电力系统正常时高频通道无高频电流的工作方式;由于高频通道涉及两个厂站的设备,其中输电线路跨越几千米至几百千米的地区,经受着自然界气候的变化和风、霜、雨、雪、雷电的考验;高频通道上各加工设备和收发信机元件的老化和故障都会引起衰耗；高频通道上任何一个环节出问题,都会影响高额保护的正常运行;系统正常运行时,高频通道无高频电流,高频通道上的设备有问题也不易发现,因此每日由运行人员用启动按钮启动高频发信机向对侧发送高频信号,通过检测相应的电流、电压和收发信机上相应的指示灯来检查高频通道,以确保故障时保护装置的高频部分能可靠工作;28．什么是零序保护大电流接地系统中为什么要单独装设零序保护答：在大短路电流接地系统中发生接地故障后,就有零序电流、零序电压和零序功率出现,利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护;三相星形接线的过电流保护虽然也能保护接地短路,但其灵敏度较低,保护时限较长;采用零序保护就可克服此不足,这是因为：①系统正常运行和发生相间短路时,不会出现零序电流和零序电压．因此零序保护的动作电流可以整定得较小,这有利于提高其灵敏度；②Y／△接线降压变压器,△侧以行的故障不会在Y侧反映出零序电流,所以零序保护的动作时限可以不必与该种变压器以后的线路保护相配合而取较短的动作时限;29,简述零序电流方向保护在接地保护中的作用;答：零序电流方向保护是反应线路发生接地故障时零序电流分量大小和方向的多段式电流方向保护装置,在我国大短路电流接地系统不同电压等级电力网的线路上,根据部颁规程规定,都装设了这种接地保护装置作为基本保护;电力系统事故统计材料表明,大电流接地系统电力网中线路接地故障占线路全部故障的80％一90％,零序电流方向接地保护的正确动作率约97％,是高压线路保护中正确动作率最高的一种;零序电流方向保护具有原理简单、动作可靠、设备投资小、运行维护方便、正确动作率高等一系列优点;30．零序电流保护有什么优点答：带方向性和不带方向性的零序电流保护是简单而有效的接地保护方式,其优点是：1结构与工作原理简单,正确动作率高于其他复杂保护;2整套保护中间环节少,特别是对于近处故障,可以实现快速动作,有利于减少发展性故障;3在电网零序网络基本保持稳定的条件下,保护范围比较稳定;4保护反应于零序电流的绝对值,受故障过渡电阻的影响较小;5保护定值不受负荷电流的影响,也基本不受其他中性点不接地电网短路故障的影响,所以保护延时段灵敏度允许整定较高;31．零序电流保护在运行中需注意哪些问题答：零序电流保护在运行中需注意以下问题：1当电流回路断线时,可能造成保护误动作;这是一般较灵敏的保护的共同弱点,需要在运行中注意防止;就断线机率而言,它比距离保护电压回路断线的机率要小得多;如果确有必要,还可以利用相邻电流互感器零序电流闭锁的方法防止这种误动作;2当电力系统出现个对称运行时,也会出现零序电流,例如变压器三相参数个同所引起的不对称运行,单相重合闸过程中的两相运行,三相重合闸和手动合闸时的三相断路器不同期,母线倒闸操作时断路器与隔离开关并联过程或断路器正常环并运行情况下,由于隔离开关或断路器接触电阻三相不一致而出现零序环流,以及空投变压器时产生的不平衡励磁涌流,特别是在空投变压器所在母线有中性点接地变压器在运行中的情况下,可能出现较长时间的不平衡励磁涌流和直流分量等等,都可能使零序电流保护启动;3地理位置靠近的平行线路,当其中一条线路故障时,可能引起另一条线路出现感应零序电流,造成反分向侧零序方向继电器误动作;如确有此可能时,可以改用负序方向继电器,来防止上述方向继电器误判断;4由于零序方向继电器交流回路平时没有零序电流和零序电压,回路断线不易被发现；当继电器零序电压取自电压互感器开口三角侧时,也不易用较直观的模拟方法检查其方向的正确性,因此较容易因交流回路有问题而使得在电网故障时造成保护拒绝动作和误动作;32．零序电流保护为什么设置灵敏段和不灵敏段。
继电保护基础知识
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
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四 电力系统的主设备保护
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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：
继电保护基础知识全
工作原理： i ik ik N
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微机保护硬件系统
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各组成部分作用
数据采集系统的作用: 完成输入信号的预处理工 作。即对取自被保护元件的连续模拟信号进行
必要的处理并将其变成离散信号，最后转换成 数字信号，输入给微处理机。
CPU 主 系 统 的 作 用 : 由 微 处 理 器 执 行 存 放 在 EPROM 中 的 程 序 ， 对 由 数 据 采 集 系 统 输 入 至 RAM区的原始数据进行分析处理，以完成各种 继电保护的功能。
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•
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•
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三组对称分量的相量图
•
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•
••
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•
U b1
•
U b2
•
U c2
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对称分量滤过器
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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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？
《继电保护》基础知识
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
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 。
继电保护基础知识
1.3
对继电保护的基本要求
一、选择性： 选择性： 仅将故障元件从电力系统中切除，保证停电范围小。
在图示网络中，当线路Ｌ1上Ｋ1点故障，保护1、2动作跳开断路器 QF1、 QF2 ，动作有选择性；当线路Ｌ4上Ｋ2点发生短路时，保护6动 作跳开断路器QF6，将Ｌ4切除，继电保护的这种动作是有选择性的，若 保护5 动作于将QF5断开，这种动作是无选择性的。 如果Ｋ2点故障，而保护６或断路器QF6拒动，保护５动将断路器QF5 断开，故障切除，这种情况虽然是越级跳闸，但却是尽量缩小了停电范 围，限制了故障的发展，因而也认为是有选择性动作。
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双绕组变压器纵差 动保护单相原理图
第四章 发电机保护 一、发电机故障定子绕组相间短路，定子绕组一相的匝间短路，定子绕组 单相接地，转子绕组的一点接地或两点接地，转子励磁回路励 磁电流消失
二、发电机不正常运行状态
过电流、过电压、过负荷
三、发电机应装设的保护 1、纵联差动（电流速断）保护：瞬时动作于停机 （跳DL、MK、关导叶） 2、过电流保护：延时动作于停机（跳DL、MK、关 导叶） 3、过电压保护：延时动作于解列灭磁（跳DL、MK） 4、定子绝缘监视（单相接地）：动作于发信号 5、过负荷保护：延时发信号 6、转子一点接地：动作于发信号 7、失磁保护：动作于解列（跳DL）
八 备自投的基本原理
一、系统的三种运行方式图
进线1 进线2 进线1 进线2
母线1
母线2
母线1
母线2
（a） 图1 进线1 进线2
（b）
母线1
母线2
图2
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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41 、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或危及其安全运行的事件时,需要向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接向所控制的开关发出跳闸命令,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的成套设备,一般通称为继电保护装置。
42 、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主要分为两部分: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距离故障元件最近的开关发出跳闸命令,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,或将那些继续运行而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容许带一定的延时动作。
43、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。
44、如何保证继电保护的可靠性?答:可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。
任何电力设备(线路、母线、变压器等)都不允许在无继电保护的状态下运行。
220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立,并分别控制不同开关的继电保护装置进行保护。
当任一套继电保护装置或任一组开关拒绝动作时,能由另一套继电保护装置操作另一组开关切除故障。
在所有情况下,要求这两套继电保护装置和开关所取的直流电源均经由不同的熔断器供电。
45 、为保证电网继电保护的选择性,上、下级电网继电保护之间配合应满足什么要求?答:上、下级电网(包括同级和上一级及下一级电网)继电保护之间的整定,应遵循逐级配合的原则,满足选择性的要求,即当下一级线路或元件故障时,故障线路或元件的继电保护整定值必须在灵敏度和动作时间上均与上一级线路或元件的继电保护整定值相互配合,以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。
46 、在哪些情况下允许适当牺牲继电保护部分选择性?答：1、接入供电变压器的终端线路,无论是一台或多台变压器并列运行(包括多处T接供电变压器或供电线路),都允许线路侧的速动段保护按躲开变压器其他侧母线故障整定。
需要时,线路速动段保护可经一短时限动作。
2、对串联供电线路,如果按逐级配合的原则将过份延长电源侧保护的动作时间,则可将容量较小的某些中间变电所按T接变电所或不配合点处理,以减少配合的级数,缩短动作时间。
3、双回线内部保护的配合,可按双回线主保护(例如横联差动保护)动作,或双回线中一回线故障时两侧零序电流(或相电流速断)保护纵续动作的条件考虑；确有困难时,允许双回线中一回线故障时,两回线的延时保护段间有不配合的情况。
4、在构成环网运行的线路中,允许设置预定的一个解列点或一回解列线路。
47、为保证灵敏度,接地保护最末一段定值应如何整定?答:接地保护最末一段(例如零序电流保护Ⅳ段),应以适应下述短路点接地电阻值的接地故障为整定条件:220kV线路,100Ω；330kV线路,150Ω；500kV线路,300Ω。
对应于上述条件,零序电流保护最末一段的动作电流整定值应不大于300A。
当线路末端发生高电阻接地故障时,允许由两侧线路继电保护装置纵续动作切除故障。
对于110kV线路,考虑到在可能的高电阻接地故障情况下的动作灵敏度要求,其最末一段零序电流保护的电流整定值一般也不应大于300A,此时,允许线路两侧零序电流保护纵续动作切除故障。
48 、简述220千伏线路保护的配置原则是什么？答:对于220千伏线路,根据稳定要求或后备保护整定配合有困难时,应装设两套全线速动保护。
接地短路后备保护可装阶段式或反时限零序电流保护,亦可采用接地距离保护并辅之以阶段式或反时限零序电流保护。
相间短路后备保护一般应装设阶段式距离保护。
49 、简述线路纵联保护的基本原理？答：线路纵联保护是当线路发生故障时,使两侧开关同时快速跳闸的一种保护装置,是线路的主保护。
它的基本原理是:以线路两侧判别量的特定关系作为判据,即两侧均将判别量借助通道传送到对侧,然后两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障。
因此,判别量和通道是纵联保护装置的主要组成部分。
50、什么是继电保护的"远后备"？什么是"近后备"？答："远后备"是指:当元件故障而其保护装置或开关拒绝动作时,由各电源侧的相邻元件保护装置动作将故障切开。
"近后备"是指:用双重化配置方式加强元件本身的保护,使之在区内故障时,保护拒绝动作的可能性减小,同时装设开关失灵保护,当开关拒绝跳闸时启动它来切除与故障开关同一母线的其它开关,或遥切对侧开关。
51、简述方向高频保护有什么基本特点？答：方向高频保护是比较线路两端各自看到的故障方向,以综合判断是线路内部故障还是外部故障。
如果以被保护线路内部故障时看到的故障方向为正方向,则当被保护线路外部故障时,总有一侧看到的是反方向。
其特点是: 1）要求正向判别启动元件对于线路末端故障有足够的灵敏度；2）必须采用双频制收发信机。
52、简述相差高频保护有什么基本特点？答:相差高频保护是比较被保护线路两侧工频电流相位的高频保护。
当两侧故障电流相位相同时保护被闭锁,两侧电流相位相反时保护动作跳闸。
其特点是:1）能反应全相状态下的各种对称和不对称故障,装置比较简单；2）不反应系统振荡。
在非全相运行状态下和单相重合闸过程中保护能继续运行；3）不受电压回路断线的影响；4）对收发信机及通道要求较高,在运行中两侧保护需要联调；5）当通道或收发信机停用时,整个保护要退出运行,因此需要配备单独的后备保护。
53、简述高频闭锁距离保护有什么基本特点？答：高频闭锁距离保护是以线路上装有方向性的距离保护装置作为基本保护,增加相应的发信与收信设备,通过通道构成纵联距离保护。
其特点是:1、能足够灵敏和快速地反应各种对称与不对称故障；2、仍保持后备保护的功能；3、电压二次回路断线时保护将会误动,需采取断线闭锁措施,使保护退出运行。
4、不是独立的保护装置,当距离保护停用或出现故障、异常需停用时,该保护要退出运行。
54、线路纵联保护在电网中的主要作用是什么？答:由于线路纵联保护在电网中可实现全线速动,因此它可保证电力系统并列运行的稳定性和提高输送功率、减小故障造成的损坏程度、改善后备保护之间的配合性能。
55、线路纵联保护的通道可分为几种类型?答: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)。
56、线路纵联保护的信号主要有哪几种?作用是什么？答：线路纵联保护的信号分为闭锁信号、允许信号、跳闸信号三种,其作用分别是:1、闭锁信号:它是阻止保护动作于跳闸的信号,即无闭锁信号是保护作用于跳闸的必要条件。
只有同时满足本端保护元件动作和无闭锁信号两个条件时,保护才作用于跳闸。
2、允许信号:它是允许保护动作于跳闸的信号,即有允许信号是保护动作于跳闸的必要条件。
只有同时满足本端保护元件动作和有允许信号两个条件时,保护才动作于跳闸。
3、跳闸信号:它是直接引起跳闸的信号,此时与保护元件是否动作无关,只要收到跳闸信号,保护就作用于跳闸,远方跳闸式保护就是利用跳闸信号。
57、相差高频保护为什么设置定值不同的两个启动元件?答:启动元件是在电力系统发生故障时启动发信机而实现比相的。
为了防止外部故障时由于两侧保护装置的启动元件可能不同时动作,先启动一侧的比相元件,然后动作一侧的发信机还未发信就开放比相将造成保护误动作,因而必须设置定值不同的两个启动元件。
高定值启动元件启动比相元件,低定值的启动发信机。
由于低定值启动元件先于高定值启动元件动作,这样就可以保证在外部短路时,高定值启动元件启动比相元件时,保护一定能收到闭锁信号,不会发生误动作。
58、简述方向比较式高频保护的基本工作原理答:方向比较式高频保护的基本工作原理是:比较线路两侧各自测量到的故障方向,以综合判断其为被保护线路内部还是外部故障。
如果以被保护线路内部故障时测量到的故障方向为正方向,则当被保护线路外部故障时,总有一侧测量到的是反方向。
因此,方向比较式高频保护中判别元件,是本身具有方向性的元件或是动作值能区别正、反方向故障的电流元件。
所谓比较线路的故障方向,就是比较两侧特定判别元件的动作行为。
59、线路高频保护停用对重合闸的使用有什么影响？答:当线路高频保护全部停用时,可能因以下两点原因影响线路重合闸的使用:1、线路无高频保护运行,需由后备保护(延时段）切除线路故障,即不能快速切除故障,造成系统稳定极限下降,如果使用重合闸重合于永久性故障,对系统稳定运行则更为不利。
2、线路重合闸重合时间的整定是与线路高频保护配合的,如果线路高频保护停用,则造成线路后备延时段保护与重合闸重合时间不配,对瞬时故障亦可能重合不成功,对系统增加一次冲击。
60、高频保护运行时,为什么运行人员每天要交换信号以检查高频通道？答:我国电力系统常采用正常时高频通道无高频电流的工作方式。
由于高频通道不仅涉及两个厂站的设备,而且与输电线路运行工况有关,高频通道上各加工设备和收发信机元件的老化和故障都会引起衰耗,高频通道上任何一个环节出问题,都会影响高频保护的正常运行。
系统正常运行时,高频通道无高频电流,高频通道上的设备有问题也不易发现,因此每日由运行人员用启动按钮启动高频发信机向对侧发送高频信号,通过检测相应的电流、电压和收发信机上相应的指示灯来检查高频通道,以确保故障时保护装置的高频部分能可靠工作。
91、大型发电机匝间保护的构成通常有几种方式？答：大型发电机匝间保护的构成通常有以下几种方式:1、横差保护:当定子绕组出现并联分支且发电机中性点侧有六个引出头时采用。
横差保护接线简单、动作可靠、灵敏度高。
2、零序电压原理的匝间保护:采用专门电压互感器测量发电机三个相电压不对称而生成的零序电压,该保护由于采用了三次谐波制动故大大提高了保护的灵敏度与可靠性。
3、负序功率方向匝间保护:利用负序功率方向判断是发电机内部不对称还是系统不对称故障,保护的灵敏度很高,近年来运行表明该保护在区外故障时发生误动必须增加动作延时,故限制了它的使用。