电力系统继电保护PPT课件
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继电保护ppt课件
继电保护能够优化电力系统的运行方式，降低线 损和能源消耗，提高电力系统的经济性。
继电保护技术的发展历程
传统继电保护阶段
传统的继电保护采用电磁感应原理，如电流保护和电压保 护等。这种保护方式简单可靠，但动作速度慢，灵敏度低 。
集成电路继电保护阶段
集成电路继电保护是将多个晶体管的功能集成在一个芯片 上，具有高集成度和高可靠性。但集成电路继电保护的通 用性较差。
物联网技术还可以实现继电保护装置的协同工作，通过信 息共享和实时通信，提高继电保护系统的整体性能和可靠 性，降低设备故障对电力系统的影响。
大数据技术在继电保护中的应用
大数据技术可以对海量的电力系统运行数据进行实时采集、存储和分析，为继电 保护提供更加全面和准确的数据支持。
大数据技术还可以应用于继电保护装置的优化设计和故障预测，通过对历史数据 的挖掘和分析，预测设备可能出现的故障和异常情况，提前进行预警和处理，提 高电力系统的稳定性和可靠性。
人工智能技术还可以应用于继电保护装置的优化配置和故障 诊断，通过智能算法对设备运行状态进行实时监测和评估， 及时发现潜在故障并进行预警和处理。
物联网技术在继电保护中的应用
物联网技术可以实现电力设备的远程监控和智能管理，通 过传感器、RFID等技术，实时采集设备运行数据并上传至 云平台进行存储和分析。
要点一
总结范措施
分析高压电动机的继电保护误动原因，如电流互感器饱和 、保护装置软件故障等，并提出相应的防范措施。
感谢观看
THANKS
继电保护ppt课件
• 继电保护概述 • 继电保护的基本原理 • 常用继电保护装置 • 继电保护配置与方案 • 继电保护的未来发展 • 案例分析
目录
01
继电保护概述
继电保护技术的发展历程
传统继电保护阶段
传统的继电保护采用电磁感应原理，如电流保护和电压保 护等。这种保护方式简单可靠，但动作速度慢，灵敏度低 。
集成电路继电保护阶段
集成电路继电保护是将多个晶体管的功能集成在一个芯片 上，具有高集成度和高可靠性。但集成电路继电保护的通 用性较差。
物联网技术还可以实现继电保护装置的协同工作，通过信 息共享和实时通信，提高继电保护系统的整体性能和可靠 性，降低设备故障对电力系统的影响。
大数据技术在继电保护中的应用
大数据技术可以对海量的电力系统运行数据进行实时采集、存储和分析，为继电 保护提供更加全面和准确的数据支持。
大数据技术还可以应用于继电保护装置的优化设计和故障预测，通过对历史数据 的挖掘和分析，预测设备可能出现的故障和异常情况，提前进行预警和处理，提 高电力系统的稳定性和可靠性。
人工智能技术还可以应用于继电保护装置的优化配置和故障 诊断，通过智能算法对设备运行状态进行实时监测和评估， 及时发现潜在故障并进行预警和处理。
物联网技术在继电保护中的应用
物联网技术可以实现电力设备的远程监控和智能管理，通 过传感器、RFID等技术，实时采集设备运行数据并上传至 云平台进行存储和分析。
要点一
总结范措施
分析高压电动机的继电保护误动原因，如电流互感器饱和 、保护装置软件故障等，并提出相应的防范措施。
感谢观看
THANKS
继电保护ppt课件
• 继电保护概述 • 继电保护的基本原理 • 常用继电保护装置 • 继电保护配置与方案 • 继电保护的未来发展 • 案例分析
目录
01
继电保护概述
电力系统 继电保护PPT
电力系统继电保护 （第2章 电网的电流保护）
2.4.3 功率方向继电器的接线方式—90 º接线方式 A: IA UBC B: IB UCA C: IC UAB 设计: PjA=IAUBCCos(Ф jA+ α ) PjB=IBUCACos(Ф jB+ α ) PjC=ICUABCos(Ф jC+ α )
2 二相式 2/3机会只切除一回线情形； 2/3机会选择性情形
3 问题 有可能会越级切除故障
2.3.7 其他
电力系统大小运行方式和保护的大小运行方式说明
电力系统继电保护 （第2章 电网的电流保护）
2.4 双侧电源网络相间短路的方向性电流保护
2.4.1 问题的提出 三段式电流保护在双电源网络上的问题—无法同时满足灵敏性和选择 性问题
电力系统继电保护 （第1章 绪论）
1.7 继电保护分类：
1 按照职能分 线路保护 主设备保护
2．按发展阶段分 电磁型 整流型 晶体管型 （集成电路）微机保护 数字保护
3．其他说法 相间短路保护，接地短路保护、主保护、后备保护、 故障类保护、非故障类保护等
电力系统继电保护 （第1章 绪论）
1.8 继电保护的作用和意义 1．作用： （1）避免引起故障设备进一步损坏 （2）防止事故进一步扩大 （3）缩小停电事故范围 （4）提高电力系统稳定性 2．意义： （1）没有继电保护就没有电力系统的今天 （2）是电力系统安全运行的保证 （3）为电力系统发展提供了可能性 （4）改善了电力系统的稳定性
实际一般有二种内角的功率方向继电器30 º 45 º
电力系统继电保护 （第2章 电网的电流保护）
2.4.5 评价
1 功率方向继电器的灵敏性 P>Po 启动功率 Po 越小,它的灵敏度越高 有时需要注意和电流III段灵敏度的配合 在同样的故障电流下：不同的故障类型反应能力可能不 同。不同的故障位置可能也不同。
电力系统继电保护课件-第一章 电力系统继电保护[1]
![电力系统继电保护课件-第一章 电力系统继电保护[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/c566866f4a35eefdc8d376eeaeaad1f347931150.png)
▪ 按继电保护装置的构成原理分类： 电流保护、电压保护、差动保护、距
离保护、高频保护等。
▪ 按被保护的对象分类： 线路保护、变压器保护、发电机保护、
母线保护、电动机保护、电容器保护等。
二、继电保护装置的分类
▪ 按构成保护装置的元件分类： 机电型继电保护装置、静态型继电保
护装置、微机型继电保护装置；
继电器的表示符号
▪ 图形符号 ▪ 文字符号
LJ（KA）、YJ（KV）、SJ（KT）、 ZJ（KC）、XJ（KS）
二、静态型继电保护装置
三、微机型继电保护装置
微机型继电保护装置基本结构
硬件 软件
微机保护装置硬件电路的基本组成
TA 、 TV
二 次 侧 i 、数 据 采
u
集系统
微型计算 机系统
二、电力系统继电保护的任务
▪ 电力系统发生故障时，自动、快速、有选 择地将故障设备从电力系统中切除，保证 非故障设备继续运行，尽量缩小停电范围。
▪ 电力系统出现异常运行状态时，自动、及 时、有选择地发出告警信号或减负荷、跳 闸。
电力系统继电保护装置
▪ 能反应电力系统中电气设备发生故障或异 常运行状态而动作于断路器跳闸或发出信 号的一种自动装置。
▪ 灵敏系数：Ks
对反应故障时参数量增加的保护装置
Ks＝
保护区末端故障参数的最小计算值 保护动作参数的整定值
对反应故障时参数量降低的保护装置
Ks＝
保护动作参数的整定值 保护区末端故障参数的最大计算值
四、可靠性
▪ 在电力系统正常运行时，不误动； ▪ 在规定的保护范围内发生故障时，应可靠
地动作； ▪ 在不属于该保护动作的其它任何情况下，
装设继电保护装置的目的
离保护、高频保护等。
▪ 按被保护的对象分类： 线路保护、变压器保护、发电机保护、
母线保护、电动机保护、电容器保护等。
二、继电保护装置的分类
▪ 按构成保护装置的元件分类： 机电型继电保护装置、静态型继电保
护装置、微机型继电保护装置；
继电器的表示符号
▪ 图形符号 ▪ 文字符号
LJ（KA）、YJ（KV）、SJ（KT）、 ZJ（KC）、XJ（KS）
二、静态型继电保护装置
三、微机型继电保护装置
微机型继电保护装置基本结构
硬件 软件
微机保护装置硬件电路的基本组成
TA 、 TV
二 次 侧 i 、数 据 采
u
集系统
微型计算 机系统
二、电力系统继电保护的任务
▪ 电力系统发生故障时，自动、快速、有选 择地将故障设备从电力系统中切除，保证 非故障设备继续运行，尽量缩小停电范围。
▪ 电力系统出现异常运行状态时，自动、及 时、有选择地发出告警信号或减负荷、跳 闸。
电力系统继电保护装置
▪ 能反应电力系统中电气设备发生故障或异 常运行状态而动作于断路器跳闸或发出信 号的一种自动装置。
▪ 灵敏系数：Ks
对反应故障时参数量增加的保护装置
Ks＝
保护区末端故障参数的最小计算值 保护动作参数的整定值
对反应故障时参数量降低的保护装置
Ks＝
保护动作参数的整定值 保护区末端故障参数的最大计算值
四、可靠性
▪ 在电力系统正常运行时，不误动； ▪ 在规定的保护范围内发生故障时，应可靠
地动作； ▪ 在不属于该保护动作的其它任何情况下，
装设继电保护装置的目的
电力系统继电保护ppt课件
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一、继电保护的概念
继电保护泛指继电保护技术或各种继 电保护装置组成的继电保护系统。
继电保护装置是指安装在被保护元件 上，反应被保护元件故障或不正常运行状 态并动作与断路器跳闸或发出信号的一种 自动装置。
11/13/2023
7
二、故障、不正常运行状态与事故
电力系统在运行中，由于外界（雷击、鸟 害等）、内部（绝缘损坏、老化等）及 操作等原因，可能引起各种故障或不正常 工作状态。
11/13/2023
3
二、本课程的教学内容
1、理论部分 1 继电保护的基础元件 2 输电线路的继电保护 3 电力变压器的继电保护 4 同步发电机的继电保护 5 微机保护 2、实践部分 1 继电保护课程设计 2 继电器调试与二次配线实习
11/13/2023
4
三、学习本课程的基本要求
1、学会抓重点，领会问题的真谛；
21
§4 继电保护的基本组成
11/13/2023
22
§5 继电保护的工作原理
测量部分测量被保护组件运行参数，并 与整定值相比较，以判断被保护组件是份 发生故障。如果运行参数达到或超过（或 低于）整定值，测量部分向逻辑部分发信 号，并起动保护装置。逻辑部分接受测量 部分的信号后，按照规定的逻辑条件，判 断保护装置是否动作于跳闸或动作于发信 号，执行部分根据逻辑部分送来的信号而 动作。
2
一、本课程在本专业中的地位及教学目标
本课程是本专业的一门主要专业课，通 过本课程的学习，能够使大家掌握电力系 统继电保护装置工作原理、配置原则，常 用继电器的试验方法；培养继电保护装置 整定计算和识读继电保护装置原理图、展 开图的技能，为毕业后从事电力系统继电 保护的运行、安装、调试检修及设计工作 打下基础。
继电保护课件ppt
继电保护课件
• 继电保护概述 • 继电保护装置 • 继电保护的配置与整定 • 继电保护技术的发展趋势 • 继电保护的故障处理与维护
01
继电保护概述
定义与作用
定义
继电保护是电力系统中的一种重 要保护装置，用于检测和切除电 力系统中的故障，保障电力系统 的安全稳定运行。
作用
继电保护能够快速、准确地检测 和切除故障，防止事故扩大，减 小停电范围，提高电力系统的稳 定性和可靠性。
决策支持
基于大数据技术的决策支持系统可以为电网的运行和管理 提供科学、准确的决策依据，提高电网的管理水平和运营 效率。
05
继电保护的故障处理与维护
继电保护故障的分类与处理方法
故障分类
根据故障的性质和发生部位，继电保 护故障可分为电源故障、线路故障和 元件故障等。
处理方法
针对不同类型的故障，应采取相应的 处理方法，如更换故障元件、修复损 坏线路或调整电源等。
执行元件
根据逻辑元件的指令，执 行相应的动作，如跳闸或 重合闸。
继电保护装置的原理
电流保护
基于电流的变化，当电流 超过设定值时，继电保护 装置动作，切除故障。
电压保护
基于电压的变化，当电压 低于或高于设定值时，继 电保护装置动作，切除故 障。
距离保护
基于阻抗的变化，当阻抗 超过设定值时，继电保护 装置动作，切除故障。
继电保护的原理
基于电流、电压、阻抗等电气量的变化，通过比较、逻辑运算等手段判断是否发生 故障。
利用故障时电气量的特征，如电流增大、电压降低等，通过比较和判别来检测故障 。
通过设置不同的保护区域和保护类型，实现选择性、速动性、灵敏性和可靠性等要 求。
继电保护的分类
• 继电保护概述 • 继电保护装置 • 继电保护的配置与整定 • 继电保护技术的发展趋势 • 继电保护的故障处理与维护
01
继电保护概述
定义与作用
定义
继电保护是电力系统中的一种重 要保护装置，用于检测和切除电 力系统中的故障，保障电力系统 的安全稳定运行。
作用
继电保护能够快速、准确地检测 和切除故障，防止事故扩大，减 小停电范围，提高电力系统的稳 定性和可靠性。
决策支持
基于大数据技术的决策支持系统可以为电网的运行和管理 提供科学、准确的决策依据，提高电网的管理水平和运营 效率。
05
继电保护的故障处理与维护
继电保护故障的分类与处理方法
故障分类
根据故障的性质和发生部位，继电保 护故障可分为电源故障、线路故障和 元件故障等。
处理方法
针对不同类型的故障，应采取相应的 处理方法，如更换故障元件、修复损 坏线路或调整电源等。
执行元件
根据逻辑元件的指令，执 行相应的动作，如跳闸或 重合闸。
继电保护装置的原理
电流保护
基于电流的变化，当电流 超过设定值时，继电保护 装置动作，切除故障。
电压保护
基于电压的变化，当电压 低于或高于设定值时，继 电保护装置动作，切除故 障。
距离保护
基于阻抗的变化，当阻抗 超过设定值时，继电保护 装置动作，切除故障。
继电保护的原理
基于电流、电压、阻抗等电气量的变化，通过比较、逻辑运算等手段判断是否发生 故障。
利用故障时电气量的特征，如电流增大、电压降低等，通过比较和判别来检测故障 。
通过设置不同的保护区域和保护类型，实现选择性、速动性、灵敏性和可靠性等要 求。
继电保护的分类
(完整版)电力系统继电保护(张保会)资料.ppt 530页
承担输电任务
U
N
电
网
110kV电网：中多性电点源直环接网接地运行方式 主 保 护 由 纵 联 保 护 承 担 能 够 快 速 切 除 线 路 上 任 一 点 故 障
主要承担供、配电任务
U N
110kV
电
网
正采常用时双
电 单
源 侧
互 电
I (3) k
Zs
E Z1lk
I (2) k
3 E前 提：Z1Z2
2 Zs Z1lk
62
63
2.1.3 电流速断保护
• 对于仅反应于电流幅值增大而瞬时动作电 流保护，称为电流速断保护。它是三段式 电流保护的第一段
64
1电流速断保护动作电流的整的整定
II set.2
I k . B. max
电力系统继电保护
前言
• 电力系统组成：发、输、配、用 • 电能的特点： • 一次设备：
发出、传送、分配和使用电能的设备。 发电机、变压器、母线、输电线路、电容 器、电动机等属于一次设备 • 二次设备：对一次设备的运行状态进行监 视、测量、控制和保护的设备。
（+管理）
2
3
• 1.1.1 正常工作状态
2.1.4限时电流速断保护
定义： 是带时限动作的保护，用来切除本线路上速断保 护范围之外的故障，且作为速断保护的后备保 护。
要求： ① 任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵
敏性； ② 在满足要求①的前提下，可以带一定时间延时，
但力求动作时限最小； ③ 在下级线路发生短路时，保证下级保护优先切
除故障，满足选择性要求。
电力系统继电保护全套课件-PPT精品文档
力争相邻元件的保护装置起后备保护的作用。 二、速动性
故障切除时间等于保护装置和断路器动作时间的总和
三、可靠性 安全性 (不误动) 、信赖性 (不拒动)
四、灵敏性
是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力
1.4
继电保护发展简史
区域电网：供电电压在220kV及以上的电网 （全国电网 山东电网）
地方电网：供电电压小于等于110kV的电网 电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所。 我国电网形势：西电东送、南北互供、全国联网。 3、 6、 10 、 35 、66、 110 、 220 、 330 、 一次设备 500kV 二次设备
高压断路器 电流互感器 电压互感器
从发电厂到用户的送电过程示意图
第一章 绪论 我国除台湾外已经形成东北、华北、 西北、华东（含福建）、华中（含 川渝）和南方等6个跨省区电网和 山东、海南、新疆、西藏4个独立 省网。除西北电网以330kV为主网 架外，其他跨省电网和山东电网都 已建成500kV主网架。香港、澳门 电网分别以400 kV和110kV和广东 电网从而和南方电网相联；华中和 华东电网通过葛上直流输电工程已 实现了互联；东北和华北、华北和 华中电网通过交流500 kV实现了互 联；华中和南方电网通过三广直流 山东电网是一个以省域为界的纯火电电网， 输电工程实现了互联；全国联网的 现已覆盖了全省的 17个市。已成为以 局面正在快速推进中， 2019年前后 300MW 和600MW级发电机组为主力机型、 可基本实现除新疆、西藏、台湾以 500kV和220kV为主网架，发、输、配电网 外的全国联网。 协调发展的超高压、大容量、高参数、高自 动化的大型现代化电网。
第一章 绪论
课程的性质和任务： 本课程是电气工程与自动化专业的专业任选课，通过本 课程的学习，认识到电力系统继电保护在保证电力系统的 安全稳定运行中所起的重要作用；掌握电力系统继电保护 的基本原理、基本概念、构成及运行分析方法，为今后 从事本专业范围内相关领域工作奠定基础。 课程要求：
故障切除时间等于保护装置和断路器动作时间的总和
三、可靠性 安全性 (不误动) 、信赖性 (不拒动)
四、灵敏性
是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力
1.4
继电保护发展简史
区域电网：供电电压在220kV及以上的电网 （全国电网 山东电网）
地方电网：供电电压小于等于110kV的电网 电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所。 我国电网形势：西电东送、南北互供、全国联网。 3、 6、 10 、 35 、66、 110 、 220 、 330 、 一次设备 500kV 二次设备
高压断路器 电流互感器 电压互感器
从发电厂到用户的送电过程示意图
第一章 绪论 我国除台湾外已经形成东北、华北、 西北、华东（含福建）、华中（含 川渝）和南方等6个跨省区电网和 山东、海南、新疆、西藏4个独立 省网。除西北电网以330kV为主网 架外，其他跨省电网和山东电网都 已建成500kV主网架。香港、澳门 电网分别以400 kV和110kV和广东 电网从而和南方电网相联；华中和 华东电网通过葛上直流输电工程已 实现了互联；东北和华北、华北和 华中电网通过交流500 kV实现了互 联；华中和南方电网通过三广直流 山东电网是一个以省域为界的纯火电电网， 输电工程实现了互联；全国联网的 现已覆盖了全省的 17个市。已成为以 局面正在快速推进中， 2019年前后 300MW 和600MW级发电机组为主力机型、 可基本实现除新疆、西藏、台湾以 500kV和220kV为主网架，发、输、配电网 外的全国联网。 协调发展的超高压、大容量、高参数、高自 动化的大型现代化电网。
第一章 绪论
课程的性质和任务： 本课程是电气工程与自动化专业的专业任选课，通过本 课程的学习，认识到电力系统继电保护在保证电力系统的 安全稳定运行中所起的重要作用；掌握电力系统继电保护 的基本原理、基本概念、构成及运行分析方法，为今后 从事本专业范围内相关领域工作奠定基础。 课程要求：
(完整版)电力系统继电保护(张保会)资料.ppt-530页
不正常工作状态的危害
1、过负荷：因负荷超过电气设备的额定值造成的电流增大 危害：造成载流导体的熔断或加速绝缘材料的老化和损坏从而导致故障 2、频率降低：由于系统中出现有功功率缺额而引起的危害 1）影响产品质量 2）降到47~48Hz以下会引起频率崩溃 3）使电压下降可能引发电压崩溃
两相三继电器接线方式
5 两种接线方式的应用
（1）三相星形接线：主要用于发电机、变压器的后备保护，采用电流保护作为大电流接地系统的保护（要求较高的可靠性和灵敏性）；也用于中性点直接接地系统中，作为相间短路和单相接地短路的保护（但不常见）。 （2）两相星形接线：中性点不接地电网或经高阻接地电网中，用于相间短路保护；（注：所有线路上的保护装置应安装在相同的两相上：A、C相）。
按相启动
注意电流线圈和电压线圈的极性
分析正方向远方两相短路
（二）限时电流速断保护的整定计算
（二）限时电流速断保护的整定计算
（二）限时电流速断保护的整定计算
（二）限时电流速断保护的整定计算
5、对方向性电流保护的评价
①直接接地： 110kV及以上电网 ②不接地： 3~6kV 单相接地电流<30A 35～60kV 单相接地电流<10A ③非直接接地： 其他情况
构成
结论
仅靠动作电流值来保证其选择性，保护范围直接受到运行方式变化的影响，一般不能保护线路全长（当线路末端为线路-变压器单元时可以保护全长）；需要根据具体场合选择，一般适用于长线路。 能无延时地（相对而言）保护本线路的一部分（不是一个完整的电流保护）。
2.1.4限时电流速断保护
定义： 是带时限动作的保护，用来切除本线路上速断保护范围之外的故障，且作为速断保护的后备保护。 要求： 任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏性； 在满足要求①的前提下，可以带一定时间延时，但力求动作时限最小； 在下级线路发生短路时，保证下级保护优先切除故障，满足选择性要求。
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母 线 保 护
失
磁
相接匝
保
电 电 距 差 方 零 间 地 间 断失 护
流 压 离 动 向 序 短 故 短 线步 及
保 保 保 保 保 保 路 障 路 保保 过
护 护 护 护 护 护 保 保 保 护护 激
护护护
磁
保
护
机 电 型 保 护
整 流 型 保 护
晶 体 管 型 保 护
集 成 电 路 型 保 护
微 机 保 护
2. 当电力系统中电气元件出现不正常运行状态时，能 及时反应并根据运行维护的条件发出信号或跳闸。
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电力系统继电保护装置
xx 2024/1/17
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
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
被测物 理量
第二节 保护装置构成、基 本原理和组成
测量
逻辑
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。
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继电保护装置的分类
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
变电 压动 器机 保保 护护
1
电力系统运行状态
1.正常运行。
2.故障
短路 断线
三相短路、 两相短路、 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
3.不正常运行
单相断线 两相断线
过负荷、 过电压 频率降低 、系统振荡等
《电力系统继电保护原理》全套PPT课件
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 所测电流相位和功率方向的差别而构成的原理（双端测量原 理，也称差动式原理）
以A-B线路为例：
规定电流正方向：保护处母线→被保护线路
规定电压正方向：母线高于中性点
的继电器(保护)，Kh>1 2、集成电路型过电流继电器（晶体管型：略）
3ms延时：防止干扰信号引起的误动(干扰持续时间一般<1ms) 12ms展宽：使输出动作信号展成连续高电平。
二、电流速断保护（电流I段）
电流速断保护：瞬时动作的电流保护。
1、整定计算原则
(1) 短路特性分析：
三相短路时d(3),流过保护安装处的短路电流：
对于过量保护,灵敏系数：
应保护的范围内发生金 属性短路时的故障参数 计算值
Klm
保护装置的动作参数
（电流保护的故障参数计算值：系统最小运行方式下被保护线
路末端发生两相短路时，流过本保护的最小短路电流）
对保护1的电流II段：Klm=
I (2) d .B. m in I II dz..1
要求：Klm 1.3～1.5
d3点短路：6动作：有选择性； 5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 后备保护（本元件主保护拒动时）：
(1)由前一级保护作为后备叫远后备. (2)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。 (快速保护:几个工频周期，微机保护：30ms以下)
二、反应电气元件内部故障与外部故障（及正常运行）时两端 所测电流相位和功率方向的差别而构成的原理（双端测量原 理，也称差动式原理）
以A-B线路为例：
规定电流正方向：保护处母线→被保护线路
规定电压正方向：母线高于中性点
的继电器(保护)，Kh>1 2、集成电路型过电流继电器（晶体管型：略）
3ms延时：防止干扰信号引起的误动(干扰持续时间一般<1ms) 12ms展宽：使输出动作信号展成连续高电平。
二、电流速断保护（电流I段）
电流速断保护：瞬时动作的电流保护。
1、整定计算原则
(1) 短路特性分析：
三相短路时d(3),流过保护安装处的短路电流：
对于过量保护,灵敏系数：
应保护的范围内发生金 属性短路时的故障参数 计算值
Klm
保护装置的动作参数
（电流保护的故障参数计算值：系统最小运行方式下被保护线
路末端发生两相短路时，流过本保护的最小短路电流）
对保护1的电流II段：Klm=
I (2) d .B. m in I II dz..1
要求：Klm 1.3～1.5
d3点短路：6动作：有选择性； 5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 后备保护（本元件主保护拒动时）：
(1)由前一级保护作为后备叫远后备. (2)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。 (快速保护:几个工频周期，微机保护：30ms以下)
电力系统继电保护ppt
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将电路功能集成在半导体芯片 上，提高了保护装置的可靠性 和性能。
微机继电保护
利用计算机技术，实现故障的快 速、准确检测与切除，是目前电
力系统继电保护的主流技术。
继电保护的基本原理
01
检测
通过各种传感器实时监测电力系统中各元件的电流、电压、功率等参数，
以判断是否存在故障。
02
比较
将监测到的参数与整定值进行比较，判断是否存在故障及故障的类型。
继电保护的分类
继电保护的整定原则
根据保护功能的不同，继电保护可以分为 零序电流保护、欠电压保护、过电压保护 等多种类型。
继电保护装置的整定原则包括选择性、灵 敏性和可靠性。
异常运行状态与继电保护
异常运行状态的危害
异常运行状态可能导致设备过载、过热、 失步等危害。
继电保护的分类
根据保护功能的不同，继电保护可以分为 过电流保护、过电压保护、低频保护等多
保护配合
纵联保护与横联保护的配合
纵联保护主要用于线路的主保护，横联保护主要用于线路 的辅助保护，两者相互配合，共同完成线路的保护任务。
主保护与后备保护的配合
主保护主要用于快速切除故障，后备保护作为主保护的后 备措施，在主保护拒动时进行故障切除。两者相互配合， 提高电力系统的稳定性和可靠性。
上下级保护的配合
电力系统继电保护
目录
• 电力系统继电保护概述 • 继电保护装置的组成与分类 • 电力系统故障与保护 • 继电保护的配置与整定 • 继电保护的未来发展
01 电力系统继电保护概述
定义与重要性
定义
电力系统继电保护是指当电力系统中的元件或设备发生异常或故障时，通过继 电器等自动装置快速、有选择性地切除故障部分，以保证电力系统其他部分正 常运行的一种技术措施。
将电路功能集成在半导体芯片 上，提高了保护装置的可靠性 和性能。
微机继电保护
利用计算机技术，实现故障的快 速、准确检测与切除，是目前电
力系统继电保护的主流技术。
继电保护的基本原理
01
检测
通过各种传感器实时监测电力系统中各元件的电流、电压、功率等参数，
以判断是否存在故障。
02
比较
将监测到的参数与整定值进行比较，判断是否存在故障及故障的类型。
继电保护的分类
继电保护的整定原则
根据保护功能的不同，继电保护可以分为 零序电流保护、欠电压保护、过电压保护 等多种类型。
继电保护装置的整定原则包括选择性、灵 敏性和可靠性。
异常运行状态与继电保护
异常运行状态的危害
异常运行状态可能导致设备过载、过热、 失步等危害。
继电保护的分类
根据保护功能的不同，继电保护可以分为 过电流保护、过电压保护、低频保护等多
保护配合
纵联保护与横联保护的配合
纵联保护主要用于线路的主保护，横联保护主要用于线路 的辅助保护，两者相互配合，共同完成线路的保护任务。
主保护与后备保护的配合
主保护主要用于快速切除故障，后备保护作为主保护的后 备措施，在主保护拒动时进行故障切除。两者相互配合， 提高电力系统的稳定性和可靠性。
上下级保护的配合
电力系统继电保护
目录
• 电力系统继电保护概述 • 继电保护装置的组成与分类 • 电力系统故障与保护 • 继电保护的配置与整定 • 继电保护的未来发展
01 电力系统继电保护概述
定义与重要性
定义
电力系统继电保护是指当电力系统中的元件或设备发生异常或故障时，通过继 电器等自动装置快速、有选择性地切除故障部分，以保证电力系统其他部分正 常运行的一种技术措施。
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依据测量阻抗在不同情况下幅值和相 位的差异，保护能够区分出系统出现 故障、故障发生在区内还是区外。
测量阻抗
Zm
Um Im
（3-1）
Zm Zm m Rm jXm（3-2）
➢ 电力系统正常运行时，Zm为负 荷阻抗ZL
➢ 电力系统发生金属性短路时， Zm变为短路点与保护安装处之间 的线路阻抗Zk
Z m Z k z Zset1都在第一象限 – 通常用于发电机的失磁保护
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
特性圆的偏移
90argZ Zsse ett＋ Z Zm m90
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
苹果形和橄榄形特性
argZset Zm
Zm
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
全阻抗圆特性
令
Z set2
Z set , Z set1
Z
se
，
t
动作方程
Z m Z set
90
arg
Z set Z m
Z
＋
set
Z
m
90
– 可用于单侧电源系统中
– 用于多侧电源系统时，应与 方向元件相配合
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
– 动作区域的形状，称为动作特性。
➢ 动作区域为圆形，称为圆特性 ➢ 动作区域为四边形，称为四边形特性
– 动作特性用复数的数学方程描述，称为动作方程。 – 圆特性阻抗继电器
➢ 偏移圆特性 ➢ 方向圆特性 ➢ 全阻抗圆特性 ➢ 上抛圆特性
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
偏移圆特性
电
力
系 统
3 电网的距离保护
继
电
保
护
南京信息工程大学 电气工程与自动化系
主要内容
– 3.1 距离保护的基本原理与构成 – 3.2 阻抗继电器及其动作特性 – 3.3 阻抗继电器的实现方法 – 3.4 距离保护的整定计算与对距离保护的评价 – 3.5 距离保护的振荡闭锁 – 3.6 故障类型判别和故障选相 – 3.7 距离保护特殊问题的分析 – 3.8 工频故障分量距离保护
– 为保护相间距离保护，采用相间距离保护接线方式：
➢ 取测量电压为两故障相的电压差 ➢ 测量电流为两故障相的电流差 ➢ 可正确反应：两相短路、两相接地短路、三相短路
电力系统继电保护
3.1.3 三相系统中测量电压和测量电流的选取
电力系统继电保护
3.1.4 距离保护的时限特性
三段式距离保护 阶梯时限特性 I段：无延时速动段 II段：带固定时限速 动段，0.3～0.6s III段：与相邻下级线 路的II段或III段保护 配合
β≥90˚，苹果形 β< 90˚，橄榄形
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
直线特性－电抗特性
1.电 抗 特 性 － 动 作 方 程
Z m Z m j 2 X set 90 arg Z m jX set 90
jX set 2.准 电 抗 特 性 － 动 作 方 程 90 arg Z m jX set 90
jX set
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
直线特性－电抗特性
1.电 抗 特 性 － 动 作 方 程
Z m Z m j 2 X set 90 arg Z m jX set 90
jX set 2.准 电 抗 特 性 － 动 作 方 程 90 arg Z m jX set 90
90argZset1Zm90 ZmZset2
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
偏移圆特性
– 动作阻抗Zop – Zm阻抗角不同，对应的Zop也不同
➢ 当Zm与Zset1阻抗角相等时， Zop＝Zset1，此时继电器最灵 敏
➢ 当Zm与Zset2阻抗角相等时， Zop＝Zset2
电力系统继电保护
电
力
系 统
3.2 阻抗继电器及其动作特性
继
电
保
护
南京信息工程大学 电气工程与自动化系
3.2.1 阻抗继电器动作区域的概念
– Zm=Rm+jXm – 阻抗复平面上，Zm
➢ 在动作区域内，区内故障 ➢ 在动作区域外，区外故障 ➢ 区域边界，临界动作
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
电力系统继电保护
电
力
系 统
3.1 距离保护的基本原理与构成
继
电
保
护
南京信息工程大学 电气工程与自动化系
3.1.1 距离保护的概念
距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的 比值，反应故障点到保护安装处的距离而工作的保护。
电力系统继电保护
3.1.2 测量阻抗及其与故障距离的关系
整定阻抗 Zset z1Lset （3.4）
电力系统继电保护
3.1.3 三相系统中测量电压和测量电流的选取
电力系统继电保护
3.1.3 三相系统中测量电压和测量电流的选取
– 为保护接地短路，采用接地距离保护接线方式：
➢ 取测量电压为保护安装处故障相对地电压 ➢ 测量电流为带零序电流补偿的故障相电流 ➢ 可正确反应：单相接地短路、两相接地短路、三相短路
两个整定阻抗Zset1、Zset2
圆心
1 2 (Zset1 Zset2 )
半径
1 2
(Z set1
Z set
2
)
动作区：圆内
非动作区：圆外
临界动作：圆周上
绝对值比较动作方程
Zm1 2(Zset1Zset2)1 2(Zset1Zset2)
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
相位比较动作方程
– 若Zset2＝-ρZset1，ρ：偏移率 – 常用于距离保护的后备段
电力系统继电保护
3.2.2 阻抗继电器的动作特性和动作方程
方向圆特性
令
Z set2
0 , Z set1
Z
，
set
动作方程
Zm
1 2
Z set
1 2
Z
set
9 0 arg Z set Z m 9 0 Zm
一般用于主保护段
电力系统继电保护
3.1.5 距离保护的构成
– 启动部分：判别系统是否发生故障 – 测量部分：在系统故障的情况下，快速、准确的测定出故障
的方向和距离，并与预先设定的保护范围相比较
– 振荡闭锁部分：防止振荡时保护误动作 – 电压回路断线部分：电压回路断线时，闭锁保护 – 配合逻辑部分 – 出口部分：跳闸出口和信号出口