继电保护基础知识PPT精选文档
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继电保护基础知识14677ppt课件
• 因此，利用正常运行与故障时这些基本参数的区别，便 可以构成各种不同原理的继电保护。
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15 二、继电保护的基本原理
电流增大 电压降低
过电流保护 低电压保护
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16 二、继电保护的基本原理
测量阻抗发生变化
Z =U/I
正常运行时：负荷阻抗 短路时：短路阻抗
测量阻抗变小
阻抗保护
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12 二、继电保护的基本原理
• 利用正常运行与区内外短路故障电气参数变化的特征构 成保护的判据，根据不同的判据就构成不同原理的继电 保护。
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13 二、继电保护的基本原理
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14 二、继电保护的基本原理
• 一般情况下，发生短路故障后，总是伴随有电流的增大， 电压的降低/线路始端测量阻抗的减小，以及电压和电 流之间相位角的变化。
• 以上各种原理的保护，可以由继电保护装置来实现。
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21 三、继电保护的分类
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
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22 三、继电保护的分类
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 ……
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23 三、继电保护的分类
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26 四、继电保护装置的组成
输入信号 测量部分 整定值
逻辑部分
输出信号 执行部分
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27 四、继电保护装置的组成
• 测量比较：测量部分是通过获取被保护的电气元件的物理量，与设 定的值进行比较，根据比较的结果生成一组“是”与“非”的逻辑 信号，后续的流程会根据这些信号来执行。
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19 二、继电保护的基本原理
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15 二、继电保护的基本原理
电流增大 电压降低
过电流保护 低电压保护
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16 二、继电保护的基本原理
测量阻抗发生变化
Z =U/I
正常运行时：负荷阻抗 短路时：短路阻抗
测量阻抗变小
阻抗保护
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12 二、继电保护的基本原理
• 利用正常运行与区内外短路故障电气参数变化的特征构 成保护的判据，根据不同的判据就构成不同原理的继电 保护。
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13 二、继电保护的基本原理
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14 二、继电保护的基本原理
• 一般情况下，发生短路故障后，总是伴随有电流的增大， 电压的降低/线路始端测量阻抗的减小，以及电压和电 流之间相位角的变化。
• 以上各种原理的保护，可以由继电保护装置来实现。
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21 三、继电保护的分类
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
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22 三、继电保护的分类
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 ……
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23 三、继电保护的分类
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26 四、继电保护装置的组成
输入信号 测量部分 整定值
逻辑部分
输出信号 执行部分
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27 四、继电保护装置的组成
• 测量比较：测量部分是通过获取被保护的电气元件的物理量，与设 定的值进行比较，根据比较的结果生成一组“是”与“非”的逻辑 信号，后续的流程会根据这些信号来执行。
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19 二、继电保护的基本原理
继电保护基础讲义PPT课件
第6页/共62页
一、继电保护基本概念
4、继电保护的分类
按保护的作用分类
主保护：能以最快速度有选择的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，用于切除故障的保护。 ♦ 远后备：当主保护拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现后备。 ♦ 近后备：当主保护拒动时，由该电力设备或线路的另一套保护实现
讲义内容
■继电保护基本概念 ■继电保护基本原理 ■继电保护装置的基本组成 ■常见继电保护介绍 ■常规继电保护配置 ■配电网的继电保护 ■继电保护未来的发展方向
第1页/共62页
一、继电保护基本概念
1、电力系统运行状态
正常运行状态：电力系统的各母线电压在允许偏差范围内、 频率波动在允许范围内，系统的发电输电以 及用电设备有一定的备用容量，电力设备的 负载在额定负荷以内保持正常运行。
第10页/共62页
二、继电保护的基本原理
2、单侧电源系统采用的保护原理
反映短路故障后电流增大而动作的过电流保护； 反映短路故障后母线电压降低而动作的低电压保护； 反映短路故障后测量阻抗减小而动作的距离（阻抗）保护； 反映短路故障后负序和零序分量增大而动作的负序过流、 过压和零序过流、过压保护。
第11页/共62页
二、继电保护的基本原理
3、多侧电源系统采用的保护原理
通过在被保护设备或线路两侧进行电气量的测量比较 以构成差动原理的保护。如电流差动保护、电流相差 保护等； 反映短路电流流向的功率方向保护。
第12页/共62页
三、继电保护装置的基本组成
1、微机保护装置的硬件结构
调试网口
保信子站 监控系统 监控系统
第21页/共62页
四、常见继电保护介绍
3、方向式电流保护
一、继电保护基本概念
4、继电保护的分类
按保护的作用分类
主保护：能以最快速度有选择的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，用于切除故障的保护。 ♦ 远后备：当主保护拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现后备。 ♦ 近后备：当主保护拒动时，由该电力设备或线路的另一套保护实现
讲义内容
■继电保护基本概念 ■继电保护基本原理 ■继电保护装置的基本组成 ■常见继电保护介绍 ■常规继电保护配置 ■配电网的继电保护 ■继电保护未来的发展方向
第1页/共62页
一、继电保护基本概念
1、电力系统运行状态
正常运行状态：电力系统的各母线电压在允许偏差范围内、 频率波动在允许范围内，系统的发电输电以 及用电设备有一定的备用容量，电力设备的 负载在额定负荷以内保持正常运行。
第10页/共62页
二、继电保护的基本原理
2、单侧电源系统采用的保护原理
反映短路故障后电流增大而动作的过电流保护； 反映短路故障后母线电压降低而动作的低电压保护； 反映短路故障后测量阻抗减小而动作的距离（阻抗）保护； 反映短路故障后负序和零序分量增大而动作的负序过流、 过压和零序过流、过压保护。
第11页/共62页
二、继电保护的基本原理
3、多侧电源系统采用的保护原理
通过在被保护设备或线路两侧进行电气量的测量比较 以构成差动原理的保护。如电流差动保护、电流相差 保护等； 反映短路电流流向的功率方向保护。
第12页/共62页
三、继电保护装置的基本组成
1、微机保护装置的硬件结构
调试网口
保信子站 监控系统 监控系统
第21页/共62页
四、常见继电保护介绍
3、方向式电流保护
继电保护基础知识介绍入门培训PPT课件
继电保护校验
第二节 继电保护校验
继电保护校验仪
标准电流表
标准电流表：测量互感器二次侧电流及电压（比万用表精 度高） 继电保护校验仪：用于各种保护继电器的校验。给定互感 器一次侧电流及电压，校验继电保护动作时间，与继电保 护动作时间比对。 ★输出电压：AC 0-250V；DC0-250V ★交流电流：0-100A/200A(8V-20V) ★直流电流：0-20A/25A ★固定直流电压：24V 48V 110V 220V
相关数据:0~100A/0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ250V
继电保护测控装置
继电保 护测控 装置后 面板
第三节 设备耐压试验
励磁变压器
智能型变频串联谐振耐压 试验装置
电抗器
补偿电容器
分压器
第二节 继电保护校验
继电保护校验仪
标准电流表
标准电流表：测量互感器二次侧电流及电压（比万用表精 度高） 继电保护校验仪：用于各种保护继电器的校验。给定互感 器一次侧电流及电压，校验继电保护动作时间，与继电保 护动作时间比对。 ★输出电压：AC 0-250V；DC0-250V ★交流电流：0-100A/200A(8V-20V) ★直流电流：0-20A/25A ★固定直流电压：24V 48V 110V 220V
相关数据:0~100A/0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ250V
继电保护测控装置
继电保 护测控 装置后 面板
第三节 设备耐压试验
励磁变压器
智能型变频串联谐振耐压 试验装置
电抗器
补偿电容器
分压器
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
沈阳工程学院
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
沈阳工程学院
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
沈阳工程学院
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。
继电保护基础知识 ppt课件
2、继电保护的基本原理
如图，正常情况时，线路上只流过
负荷电流IL，因而电流互感器TA二次侧 的电流亦即继电器KA的线圈中电流Ik小
于电流继电器KA的起动电流Iop.k ，
KA不动作。当线路发生短路故障，线路
上流过很大的短路电流IK,则TA二次侧
电流IK增大，当IK等于或大于Iop.k时，
KA起动，其常开接点闭合，使得跳闸线
圈YT受电，铁芯向上吸动，使断路器QF
在弹簧FT作用下跳闸。QF跳闸后，它的
辅助接点QFF断开，YT断电。
PPT课件
11
在以上的过程中，继电器KA是关键，它由TA二次侧供 电，经过测量IK电流的数值，并与整定值比较，一旦超过整 定值就动作，向断路器发出跳闸命令。
有的继电器（例如采用晶体管继电保护时）不能直接与 电流互感器连接，需要经过变换电路，因而继电保护装置可 概括成如下方框图。
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。
PPT课件
2
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。
变配电所的电气设备连接回路分为一次回路和二次回路。
17
继电器动作之后，IK继续增大、减小对输出电路并无影 响。因为动作之后δ较小，只要较小的电流就能维持继电器 的动作状态。
IK=Ire ·k 时，吸合转矩小于弹簧的作用力矩，衔铁被弹 簧拉回原来的位置。因为只要被拉开一 点， δ增大，Fem减小，衔铁更易于返回。
能使电流继电器返回的最大电流值Ire ·k——返回电流 返回电流与动作电流之比Kre——返回系数
【精选文档】继电保护继电保护PPT
短路类型：三相短路、两相短路、两相短路接地、单相短路接地。 电流、电压互感器TA、TV
制等。 近后备：元件故障后，其主保护拒动，由该元件独立安装的后备保护（延时）动作，切除故障。
（短路）故障电气特征：电流（增大）、电压（降低）、序分量（负序、零序）、（功率）方向、阻抗（故障距离）、谐波等； 短路状况：金属性短路、非金属性短路（过渡电阻问题）
闸后绝缘得以恢复，通过自动重合闸等措施，恢复线路运行，提高供电可靠性。
主保护：第一时间切除被保护元件区域内故障的保护。
远后备：元件故障后，其主保护拒动，由相邻元件的保护动作切除故障，则为远后备。
产生大电流发热（I2R）：高温损坏设备，电弧将短时融化（电焊——短路的应用）。
近后备与主保护安装在同一处。
❖ 继电保护的任务：反应故障特征（电气量，热、油 气等非电气量），动作于跳闸（故障）或发告警信 号（不正常状态）。
❖ （短路）故障电气特征：电流（增大）、电压（降 低）、序分量（负序、零序）、（功率）方向、阻 抗（故障距离）、谐波等；
❖ 非电量：温度（上升）、气体等。
电力系统继电保护的组成形态
电力系统一次部分（强电）
❖ 第三道防线：电网失步解列、频率/电压紧急控制， 进一步地，在大面积停电后，应用黑启动等恢复控制策略逐步恢复电网整体性。
短路原因：绝缘的污染或自然老化；
保证解列后局部电网有功/无功平衡，防止事故扩 主保护：第一时间切除被保护元件区域内故障的保护。
瞬时性故障和永久性故障：输电线故障在电力系统故障占很大比例，其中绝大多数都是瞬时性的，由于短路电弧等作用使得在线路跳 闸后绝缘得以恢复，通过自动重合闸等措施，恢复线路运行，提高供电可靠性。
❖缺相运行：因为物理破坏或线路单相跳闸造成 的某一相（或二相）退出运行。
制等。 近后备：元件故障后，其主保护拒动，由该元件独立安装的后备保护（延时）动作，切除故障。
（短路）故障电气特征：电流（增大）、电压（降低）、序分量（负序、零序）、（功率）方向、阻抗（故障距离）、谐波等； 短路状况：金属性短路、非金属性短路（过渡电阻问题）
闸后绝缘得以恢复，通过自动重合闸等措施，恢复线路运行，提高供电可靠性。
主保护：第一时间切除被保护元件区域内故障的保护。
远后备：元件故障后，其主保护拒动，由相邻元件的保护动作切除故障，则为远后备。
产生大电流发热（I2R）：高温损坏设备，电弧将短时融化（电焊——短路的应用）。
近后备与主保护安装在同一处。
❖ 继电保护的任务：反应故障特征（电气量，热、油 气等非电气量），动作于跳闸（故障）或发告警信 号（不正常状态）。
❖ （短路）故障电气特征：电流（增大）、电压（降 低）、序分量（负序、零序）、（功率）方向、阻 抗（故障距离）、谐波等；
❖ 非电量：温度（上升）、气体等。
电力系统继电保护的组成形态
电力系统一次部分（强电）
❖ 第三道防线：电网失步解列、频率/电压紧急控制， 进一步地，在大面积停电后，应用黑启动等恢复控制策略逐步恢复电网整体性。
短路原因：绝缘的污染或自然老化；
保证解列后局部电网有功/无功平衡，防止事故扩 主保护：第一时间切除被保护元件区域内故障的保护。
瞬时性故障和永久性故障：输电线故障在电力系统故障占很大比例，其中绝大多数都是瞬时性的，由于短路电弧等作用使得在线路跳 闸后绝缘得以恢复，通过自动重合闸等措施，恢复线路运行，提高供电可靠性。
❖缺相运行：因为物理破坏或线路单相跳闸造成 的某一相（或二相）退出运行。
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6
主保护、后备保护示例
25.05.2020
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
25.05.，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。
25.05.2020
培训计划
一、电力系统继电保护基础知识 二、发电机变压器组保护 三、厂用电动机保护 四、母线保护
25.05.2020
1
电力系统继电保护装置
能反应电力系统故障和不正常 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
25.05.2020
2
继电保护装置的组成
被测物
理量
测量
逻辑
1
2
整定值
执行 3
25.05.2020
21
变换器的作用
1．按照保护装置构成原理的要求，进行 电气量的变换与综合；
2．将被保护设备的强电交流二次回路与 保护装置的直流弱电回路相隔离；
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。
25.05.2020
22
中间变压器（T）
跳闸或信号
25.05.2020
3
继电保护装置各组成部分作用
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。
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。
执行元件的作用：根据逻辑元件传送的信号，最
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。
25.05.2020
13
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？
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：
25.05.2020
23
中间变流器（UA）
作用：将由电流互感器接入的电流变换成 装置所需要的较小电流
中间变流器二次输出电流与一次输入电流 的关系：
25.05.2020
24
电抗变压器（UR）
后备保护：当主保护拒动时起作用，从而动作 于相应断路器以切除故障元件。
近后备保护：当主保护拒动时，由本电力设备 或线路的另一套保护来实现后备的保护。
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。
辅助保护：为补充主保护和后备保护的不足，
25.05而.202增0 设的较简单的保护。
25.05.2020
31
对称分量滤过器
零序分量滤过器 负序分量滤过器
25.05.2020
32
零序电压滤过器
作用:为了获得零序电压，即它的输入是三 相电压，而其输出只与输入电压中的零序 电压成正比。
构成依据： • • • •
3U0UAUBUC
25.05.2020
33
零序电流滤过器
作用:为了获得零序电流，即它的输入是三 相电流，而其输出只与输入电流中的零序 电流成正比。
ABC
UUU
a
V PV b
c
25.05.2020
18
ABC
UA
Ua
UB
Ub
UC
UC
U
V PV1
U
U
U
a
b
V PV2
c
V PV3
n
25.05.2020
19
三相五柱式电压互感器的接线方式
A BC
25.05.2020
l
U
n a b c n
20
电压互感器与电流互感器的工作 特点
电流互感器二次不能开路 电压互感器二次不能短路
28
对称分量法 ——求解不对称电路的一种方法
一组不对称三相量可以看成是三组不同的 对称三相量之和。在线性电路中，可应用 叠加定理，对这三组对称分量分别按对称 三相电路去解，然后将其结果叠加，就是 不对称三相电路的解答，这个方法叫对称 分量法。
25.05.2020
29
三组对称分量
以电压为例：
•
后完成保护装置所担负的任务
25.05.2020
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
25.05.2020
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 主保护。
其作用是什么？ 1-5 什么是主保护、后备保护？何谓近后
备和远后备保护？
25.05.2020
14
保护用电流互感器
电流互感器正方向规定：
25.05.2020
15
电流互感器等值电路
Z 1a
Z 2a
I1
I2
I
Z
Z loa
25.05.2020
16
电流互感器误差
25.05.2020
17
电磁式电压互感器常用的接线方式
9
2、速动性
速动性是指继电保护装置应以尽可能快的 速度断开故障元件。
速动性的好处：减轻故障设备的损坏程度， 减少用户在低电压情况下工作的时间，提 高电力系统运行的稳定性。
故障切除时间t等于保护装置的动作时间 与断路器动作时间之和。
25.05.2020
10
3、灵敏性
灵敏性是指保护装置对其保护区发生故 障或异常运行状态的反应能力。
灵敏性一般用灵k敏系数Ksen来衡量.
。
25.05.2020
11
最小运行方式和最大运行方式。
最小运行方式：是指系统中有线路或电力 设备检修，系统等值阻抗最大，流过保护 短路电流最小时的运行方式。
最大运行方式：系统等值阻抗最小，流过 保护短路电流最大时的运行方式
25.05.2020
12
4、可靠性
U
1
1 3
•
(U
a
•
aU b
•
a2U
c)
•
U
2
1 3
•
(U
a
•
a2U b
•
aU
c)
•
1•
•
•
U 0 3 (U a U b U c )
a e j120 0
25.05.2020
30
三组对称分量的相量图
•
U a1
•
U a2
•
••
U a 0 U U b 0 c 0
•
U c1
•
U b1
•
U b2
•
U c2
作用：将一次电流变换成装置所需要的二 次电压。
25.05.2020
25
电抗变压器原理结构
25.05.2020
26
电抗变压器等值电路 输入和输出关系：
25.05.2020
27
电抗变压器输入和输出关系：
•
•
UOCZbrI1
I1 Z 1a
jX I1 R m
Z 3a
I R
Uoc
25.05.2020