继电保护基本原理
继电保护工作原理
继电保护工作原理
继电保护工作原理是指通过继电器将电力系统各部件的状态信息传递给保护设备,实现对电力系统的保护。
其工作原理主要包括以下几个方面:
1. 电流保护:电流保护主要是通过测量电路中的电流来判断是否存在过载、短路等故障。
当电流超过设定值时,继电器会被动作,将信号发送给保护设备,从而切断故障电路。
2. 过电压保护:过电压保护是通过对系统中电压进行监测和测量,当电压超过设定值时,继电器会动作,将信号传递给保护设备,以避免电气设备受到损坏。
3. 低电压保护:低电压保护基本原理与过电压保护相似,但是保护对象是电压过低的情况。
当电压低于设定值时,继电器会触发保护动作,以避免设备在电压过低情况下无法正常工作。
4. 频率保护:频率保护用于监测电力系统的频率,当频率偏离正常范围时,继电器会动作,将信号传递给保护设备,以防止电力系统发生频率过高或过低的故障。
5. 距离保护:距离保护是用于判定系统中发生故障的位置,以便精确地切除故障区域。
它通过测量故障点电流和电压的相位差来判断故障的距离,从而实现保护动作。
6. 差动保护:差动保护是一种用于保护输电线路和变压器的重要方式。
它基于物理定律,通过比较输入和输出电流的差值,
来判定是否存在异常情况,如短路、接地等故障。
综上所述,继电保护工作原理是通过测量和比较电力系统中各种参数(电流、电压、频率等)的数值,判断系统是否存在故障,并通过继电器将信号传递给保护设备,实现对电力系统的自动保护。
电力系统继电保护的基本原理
第三节 对继电保护的基本要求 动作于跳闸的继电保护,在技术上满足四个基本要求,即 选择性: 正确选择故障元件 速动性: 快速反应并切除故障 灵敏性:灵敏反应故障 可靠性:可靠不误动/不拒动 常称为保护的“四性”要求 选择性 保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,保证无故障部分仍能继续安
• 实际应用的保护装置,特别是目前使用广泛 的微机保护,大都是在同一套保护中采用多 重起动判据“三取二”方式开放保护出口。
四个基本技术性 要求(或称“四 性”要求),是 分析研究继电保 护性能的基础, 它们具有对立统 一的辩证关系:
01 速动性↑→ 装置复杂性↑ → 可靠性↓ 02 灵敏性↑→ 抗干扰能力↓ → 可靠性↓ 03 防误动可靠性↑→防拒动可靠性↓ 04 如何处理这些关系,将在后续章节中具体讨论
器或输电线切除而给电力系统造成的影响可能较小。
○ 发电机、变压器或输电线故障时继电保护装置拒动,将造成设备 的损坏或系统稳定的破坏
○ 提高继电保护不拒动的可靠性更为重要
(2)系统中旋转备用容量很少,各系统、电源与负 荷之间的联系薄弱:
由于保护装置的误动作使发电机、变压器或输电线切除,将 会引起对负荷供电的中断,甚至造成系统稳定的破坏
1—10kV线路导线截面过小,为避免过热不允许延时切除的故障等;
5. 可能危及人身安全、对通讯系统等有强烈干扰的故障等。
继电保护的动作时间
○ 一般保护为60ms—120ms ● 快速保护可达10ms—40m s ● 超高速保护小于10ms(保护出口故障)
三.灵敏性
保护对于其保护 范围内发生故障 或不正常运行状 态的反应能力, 以灵敏系数表示:
三.根据实际情况, 尽快恢复停电部分的 供电
第二节 继电保护的基本原理和 构成方式
继电保护的工作原理及应用
继电保护的工作原理及应用一、引言继电保护是电力系统中一项重要的技术手段,其主要作用是监测和保护电力设备,以确保电力系统的安全运行。
本文将介绍继电保护的工作原理及其在电力系统中的应用。
二、继电保护的工作原理继电保护的工作原理主要基于电力设备的电流、电压、频率等参数的监测和判断。
当这些参数超过设定的阈值或发生异常变化时,继电保护将发出信号,触发相应的保护动作。
下面列举了继电保护的几种常见工作原理:•过流保护:监测电流,当电流超过设定值时,保护动作触发,切断电源,以保护电力设备。
•差动保护:通过对电流进行比较,检测电流差异,当差异超过预设阈值时,触发保护动作。
•零序保护:监测电力系统的零序电流,一般用于检测接地故障。
•距离保护:测量故障点与保护装置之间的距离,判断故障类型,并触发相应的保护动作。
•欠频保护:监测电力系统频率,当频率低于设定值时,触发保护动作。
三、继电保护的应用继电保护广泛应用于电力系统的各个环节,下面列举了几个常见的应用场景:1.变电站继电保护:变电站是电力系统中的重要环节,继电保护系统在变电站中起着至关重要的作用。
它能够检测变电站中的各个电力设备,如变压器、断路器等是否正常运行,一旦检测到异常情况,能够及时发出警报并切断电源,防止事故的发生。
2.输电线路继电保护:继电保护系统在输电线路中也起到非常重要的作用。
它能够监测电流和电压的变化,检测并定位线路故障,如短路、断线等。
及时触发保护动作,使故障区间与其余正常区间隔离,确保电力系统的稳定和安全运行。
3.发电机继电保护:发电机是电力系统的核心组件之一,对于发电机的保护尤为重要。
继电保护系统能够监测发电机的电流、电压、频率、温度等参数,一旦检测到故障,能够及时切断电源,防止进一步损坏发电机。
4.用电继电保护:继电保护系统在用电过程中也有重要应用。
它能够监测用户侧的电流和电压,当电流超过额定值时,能够切断电源,防止过载引起的事故。
同时,继电保护系统还能够检测电力系统的电能质量,如电压波动、谐波等,保证用户用电的稳定和可靠。
电力系统继电保护基本原理
电力系统继电保护基本原理电力系统继电保护是电力系统中重要的安全保护措施,其基本原理是通过检测电力系统中的异常故障状态,并采取控制措施来迅速、准确地切除故障点,保护电力系统的安全运行。
下面将从基本概念、分类、原理以及应用等方面进行详细介绍。
一、基本概念继电保护是电力系统中用来对故障进行保护的设备。
它可以检测系统中的故障,并通过切除故障点、发送报警信号等手段来保护电力系统的安全运行。
二、分类根据继电保护的功能和应用,可以将其分为主保护、备用保护以及辅助保护。
1. 主保护:主保护是对电力系统中的主要设备(如变压器、发电机、电动机等)进行保护的措施。
主保护对应用最为严格的要求,需要快速、准确地切除故障点,并能适应系统的各种工作条件。
2. 备用保护:备用保护是为了当主保护出现故障或失效时,起到替代保护作用的设备。
备用保护的要求相对较低,主要是为了保证在主保护失效时仍能有效地保护电力系统。
3. 辅助保护:辅助保护是对系统中的辅助设备和线路进行保护的措施。
辅助保护的主要作用是检测系统中的异常情况,并发出相应的信号进行报警,以减少故障对系统的影响。
三、原理继电保护的工作原理是基于电气量的变化检测和测量。
通过对电流、电压、频率、功率因数等电气量的测量,判断系统中是否存在故障,并能够快速、准确地切除故障点。
1. 故障检测:继电保护能够检测到电力系统中的各种故障类型(包括短路、过载、接地故障等)。
通过对电流、电压等电气量进行检测和测量,在故障发生时能够及时判断故障类型和位置。
2. 故障切除:当继电保护检测到故障时,会通过控制开关进行故障点的切除。
切除故障的方式包括断开故障电路、切除故障设备、切换备用设备等。
3. 报警通知:继电保护还能够通过发送报警信号或故障信息来通知操作人员。
操作人员在接收到报警信息后,可以及时采取相应的措施来处理故障。
四、应用继电保护广泛应用于电力系统中的各个环节,包括输电线路、变电站、发电机等。
电力系统继电保护技术问答
一、继电保护基本原理1、作用:反应电力设备的故障或异常工况,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除;或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。
2、原理:电力系统发生故障后,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)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。
(4)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。
利用以上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,除了上述反应电气量的保护外,还有反应非电气量的保护。
3、装置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。
2)速动性速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障,以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间,降低设备的损坏程度,提高系统并列运行的稳定性。
一般必须快速切除的故障有:(1)使发电厂或重要用户的母线电压低于有效值(一般为0.7倍额定电压)。
(2)大容量的发电机、变压器和电动机内部故障。
继电保护的基本原理构成与分类
继电保护的基本原理构成与分类继电保护是电力系统中起到保护作用的一种装置。
它通过检测电力系统中的异常事件,例如短路、过电流、过载和接地故障等,及时发出信号切断故障部分或改变系统的运行状态,以保护设备和人员的安全。
继电保护的基本原理、构成和分类对于电力系统的正常运行非常重要。
1.基本原理:继电保护的基本原理是利用电流、电压和功率等物理量的变化来检测电力系统中的异常事件。
当电力系统发生故障时,例如短路或过载,系统中的电流、电压或功率会发生异常变化。
继电保护装置会测量和监控系统中的各种物理量,并根据设定的阈值判断是否发生故障。
一旦发生故障,继电保护装置会发出信号切断故障部分或改变系统的运行状态。
2.构成:继电保护一般由以下几个部分组成:(1)传感器:传感器用于测量电力系统中的物理量,如电流和电压等。
传感器一般采用电流互感器和电压互感器。
(2)测量元件:测量元件用于将测量到的物理量转化为与故障相关的电信号。
例如,电压互感器将测量到的电压转化为电压信号,电流互感器将测量到的电流转化为电流信号。
(3)信号处理单元:信号处理单元对测量到的电信号进行放大、滤波、采样和变换等处理,以提取有用的信息。
(4)逻辑单元:逻辑单元根据信号处理单元提供的信息,通过逻辑判断和运算,判断是否发生故障,并输出相应的控制信号。
(5)输出单元:输出单元接收由逻辑单元输出的控制信号,执行切断故障部分或改变系统运行状态的任务。
3.分类:继电保护可以根据其作用对象、工作方式和应用领域等方面进行分类。
(1)按作用对象分类:(a)母线保护:用于保护电力系统中的母线。
主要功能是侦测母线上的故障和异常,如短路和过电流,并迅速切断故障电路。
(b)高压和中压线路保护:用于保护电力系统中的高压和中压线路。
主要功能是侦测线路上的故障和异常,如短路、过电流和过载,并迅速切断故障电路。
(c)变压器保护:用于保护电力系统中的变压器。
主要功能是侦测变压器中的内部故障和异常,如短路、过电流和过热,并迅速切断故障电路。
继电保护的四个基本原理
继电保护的四个基本原理继电保护是电力系统中非常重要的一项安全保护措施,它能够在电力系统发生故障时快速、准确地检测和切除故障部分,从而保护电力设备和电力系统的安全运行。
继电保护的实现依赖于一些基本原理,本文将介绍继电保护的四个基本原理。
一、电流保护原理电流保护是继电保护中最常见的一种保护方式。
它基于电流的大小和方向来判断电力系统中是否存在故障。
当电流超过设定值时,继电器就会触发动作,进而切除故障部分。
电流保护的实现主要依赖于电流互感器和继电器。
电流互感器将高电压线路中的电流转换成与之成比例的低电流,并通过继电器进行监测和切除故障。
二、电压保护原理电压保护是继电保护中另一种常见的保护方式。
它主要用于检测电力系统中的电压异常情况,如过高或过低的电压。
电压保护的实现需要使用电压互感器和继电器。
电压互感器将高电压线路中的电压转换成与之成比例的低电压,并通过继电器进行监测和切除故障。
三、差动保护原理差动保护是一种以比较电流差值来判断电力系统中是否存在故障的保护方式。
它主要应用于变压器、发电机等设备的保护。
差动保护的实现主要依赖于电流互感器和继电器。
电流互感器将设备输入和输出侧的电流转换成与之成比例的低电流,继电器通过比较两侧电流的差值来判断是否存在故障,并触发动作切除故障。
四、过电流保护原理过电流保护是一种以电流超过额定值来判断电力系统中是否存在故障的保护方式。
它主要用于保护电力系统中的配电线路和设备。
过电流保护的实现主要依赖于电流互感器和继电器。
电流互感器将高电压线路中的电流转换成与之成比例的低电流,并通过继电器进行监测和切除故障。
继电保护的四个基本原理分别是电流保护、电压保护、差动保护和过电流保护。
这些原理在电力系统中起到了至关重要的作用,保护了电力设备和电力系统的安全运行。
通过合理配置和使用继电保护装置,能够及时检测和切除故障,有效避免了电力系统事故的发生,保障了电力系统的可靠供电。
继电保护原理基础
继电保护原理基础
继电保护是电力系统中常用的一种保护手段,它通过检测电力系统的异常状态,及时地切断故障电路,以保护设备和人员的安全。
其工作原理基于电路中的电流、电压、功率等物理量变化,利用继电器的动作来实现保护动作。
继电保护的基本原理是传感器将电力系统中的电流、电压等物理量转化为相应的信号,然后经过信号输出、信号处理等步骤,最终控制继电器动作。
一般来说,继电保护的工作流程包括以下几个步骤:
1. 传感器检测:传感器将电力系统中的电流、电压等物理量转化为电信号。
比如,电流互感器可以将高电压系统中的电流转化为低电压电流信号。
2. 信号输出:经过传感器检测后,得到的电信号需要进行处理,并输出给继电器。
这一步通常由信号处理模块完成,可以对信号进行放大、滤波等处理,以保证输出的信号稳定可靠。
3. 继电器动作:继电器是继电保护的核心组成部分,它根据输入的信号进行判断,并控制其触点的闭合或断开。
当电力系统出现异常情况时,继电器将根据预设的保护动作逻辑来进行相应的动作。
4. 保护动作:继电器动作后,将会触发保护设备执行相应的保护动作,如切断故障电路,保护设备免受进一步损坏。
继电保护的原理基于电力系统的物理量变化,通过传感器检测、信号输出、继电器动作和保护动作等步骤来实现对电力系统的保护。
不同类型的继电保护可以针对电压过高、电流过载、短路故障等不同故障情况进行保护,以确保电力系统运行的安全稳定。
继电保护的基本原理
继电保护的基本原理、构成与分类:1.基本原理:为区分系统正常运行状态与故障或不正常运行状态——找差别:特征。
① 增加 故障点与电源间 —>过电流保护② U 降低 —>低电压保护③ φφI U arg 变化; 正常:20°左右 —>短路:60°~85°—>方向保护.④ Z=IU模值减少 增加ψ —>阻抗保护 ⑤ 出入I I = —>出入I I ≠ ——电流差动保护⑥ I 2 、I 0 序分量保护等。
另非电气量:瓦斯保护,过热保护原则上说:只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特征(差别),即可找出一种原理,且差别越明显,保护性能越好。
2.构成以过电流保护为例:正常运行:I r =I f LJ 不动故障时:Ir =I d >I dz LJ 动—>SJ 动—>信号TQ 动—>跳闸(常用继电器及触点的表示方法参考 附录1 P230)一般由测量元件、逻辑元件和执行元件三部分组成。
(1) 测量元件作用:测量从被保护对象输入的有关物理量(如电流、电压、阻抗、功率方向等),并与已给定的整定值进行比较,根据比较结果给出“是”、“非”、“大于”、“不大于”等具有“0”或“1”性质的一组逻辑信号,从而判断保护是否应该启动。
(2)逻辑元件作用:根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合,使保护装置按一定的布尔逻辑及时序逻辑工作,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。
逻辑回路有:或、与、非、延时启动、延时返回、记忆等。
(3)执行元件: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。
如:故障时→跳闸;不正常运行时→发信号;正常运行时→不动作。
3.分类:几种方法如下:(1)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、电动机保护、母线保护等;(2)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、零序保护等;(3)按保护所反应故障类型分类:相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等;(4)按继电保护装置的实现技术分类:机电型保护(如电磁型保护和感应型保护)、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等;(5)按保护所起的作用分类:主保护、后备保护、辅助保护等;主保护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设备和线路故障的保护。
继电保护的基本原理
继电保护的基本原理1.继电保护的类型电力系统发生故障时的特点是电流增大、电压降低、电流和电压间的相位角会发生变化。
因此,应用于电力系统中的各种继电保护的绝大多数都是以反应这些物理量的变化为基础,利用正常运行与发生故障时各物理量间的差别来实现的。
根据所反应的上述各种物理量的不同,构成了以下各种不同类型的继电保护:(1)反应电流改变的,有电流速断、定时限过流、反时限过流及零序电流保护等。
(2)反应电压改变的,有低电压和过电压保护。
(3)既反应电流又反应电流与电压间相角改变的,有方向过电流保护。
(4)反应电压和电流的比值,即反应短路点到保护安装处阻抗(或距离)的,有距离保护等。
(5)反应输入电流和输出电流之差的,有差动保护。
2.继电保护的组成继电保护虽有各种类型,但一般都由测量部分、逻辑部分和执行部分三个基本环节组成,其示意的框图如图8-2所示。
各基本部分的作用是:(1)测量部分。
是测量反映被保护设备工作状态(正常工作状态、不正常工作状态或事故状态)的一个或几个有关的物理量。
(2)逻辑部分。
是根据各测量元件输出量的大小或性质及其组成或出现的顺序,判断被保护设备的工作状态,以决定保护是否应该动作。
(3) 执行部分。
是根据逻辑部分所作出的决定,执行保护的任务(即给出信号、或跳闸,或不动作)。
现以图 3-1过电流保护接线为例加以说明。
在该保护中,电流继电器1KA、2KA 的线圈回路就是测量部分,它监视被保护设备的工作状态,反应电流的大小,只有线路发生短路故障时,它才会动作。
因此,测量部分可处于动作或不动作两种状态,并根据这两种状态确定发出作用于逻辑部分的信号。
电流继电器的接点回路就是逻辑部分,它接受测量部分送来的信号后,确定是否起动整套保护。
执行部分就是时间继电器和信号继电器回路,它接到逻辑部分送来的信号后,给出断路器的跳闸脉冲并发出信号。
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。
继电保护基本原理
继电保护基本原理
继电保护基本原理是电力系统中一种常用的保护方法,它主要通过测量电路中的电流、电压等参数,并根据一定的逻辑关系和判据来判断电力系统是否存在故障或异常情况,并采取相应的措施,保护电力系统的安全运行。
继电保护的基本原理包括以下几个方面:
1. 电流与电压测量:继电保护通常通过电流互感器和电压互感器来测量电路中的电流和电压。
电流互感器将高电流变换为与之成比例的低电流,电压互感器则将高电压变换为与之成比例的低电压。
测量出的电流和电压信号将作为继电保护的输入信号。
2. 选择性:继电保护需要根据故障类型和位置来选择相应的保护元件,以实现快速、准确地判断故障位置和类型。
为了实现选择性保护,继电保护系统通常会设置多个保护回路,并通过元件的参数设置、电流电压比较等方式来实现选择性。
3. 逻辑判断:继电保护通过对测量得到的电流、电压信号进行逻辑判断,确定电力系统是否存在故障或异常情况。
常见的判断逻辑包括过流保护、距离保护、差动保护等。
例如,过流保护会比较电流信号与设定的额定电流值,当电流超过额定值时,保护动作,切断故障电路。
4. 装置操作:当继电保护判断存在故障时,它会采取相应的操作来保护电力系统。
常见的操作包括触发离合器、断路器等开
关设备,以切断故障电路。
此外,继电保护还可以向监控系统发送警报信号,以便及时采取措施修复故障。
继电保护基本原理的核心是通过测量和判断电路参数,实现对电力系统故障的快速、准确保护。
它在电力系统中起着重要的作用,可以有效地防止故障扩大、保护设备的安全运行。
继电保护的基本原理
继电保护的基本原理
继电保护的基本原理
继电保护是一种防止电气设备损坏、避免操作者人身伤亡和电气设备事故发生的技术手段,它将电力系统的安全运行和正常运行与扰动、紊乱、发生故障和熔断的现象相区分开来,它主要通过发出警告或采取必要的行动来防止电气设备的损坏和事故的发生。
继电保护的基本原理是根据电气设备的运行条件,设置相应的继电器及其他装置,以便在危险状态发生时迅速切断电路,以保护设备免受损坏,并将事故限制在最小范围内。
继电保护从发出警告的意义上分为警告继电保护和限制继电保护两大类:
(1)警告继电保护是一种警示和报警功能,当受保护的设备出现运行指标超出规定范围时,及时发出警告信号通知操作人员,以防范可能发生的事故。
(2)限制继电保护是一种技术防范功能,当受保护设备出现故障时,继电器能够迅速响应,自动断开设备的主回路,以阻止事故的发生。
最后,继电保护的最终目的是确保电力系统的安全运行,保证其有效运行和可靠运行。
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继电保护基本原理
1 设备保护
继电保护可以对电力设备进行保护,及时发现并限制故障,以避免设备过载、烧毁或损 坏。
2 系统稳定性
通过及时检测和隔离故障,继电保护能够维持电力系统的稳定运行,防止故障扩散影响 整个系统。
3 人身安全
继电保护可以有效保护人员免受电力系统故障引发的危险和损伤。
继电保护的基本原理
1 过流保护装置
根据电路中流动的电流进 行判断和保护。
2 零序保护装置
检测电力系统中的零序电 流异常,判断是否存在故 障。
3 跳闸保护装置
根据电力系统的状态进行 跳闸操作,切断故障电路。
继电保护的发展趋势
随着科技的进步和电力系统的发展,继电保护技术也在不断创新和改进。未 来的发展趋势包括智能化、数字化和通信化等方向,以提高保护的精确性和 可靠性。
是一种通过感知电力系统状态的变化,并根据预 定的保护算法判断是否进行动作的自动装置。
保护动作
是保护装置根据设定的逻辑和判据,通过合适的 接口进行的响应动作,如跳闸、脱扣等。
保护装置
是系统中监测、检测和评估电流、电压、频率、 相位、功率等参数的装置,用于判断电力系统是 否存在故障。
故障
是电力系统中可能导致设备损坏或不正常运行的 异常情况,如短路、接地故障等。
继电保护基本原理
继电保护是电力系统中确保设备运行安全稳定的重要技术。本文将介绍继电 保护的定义、作用以及电流、电压和功率保护的基本原理。
概述
继电保护是电力系统中保护设备免受故障和异常情况影响的技术。它通过灵敏感应电力系统参数的变化,并迅 速做出保护动作,以避免设备损坏和事故发生。
继电保护的定义
继电保护
1
电流保护原理
通过监测电路中的电流变化来检测故障,当电流超过设定值时,保护装置会进行 相应的动作。
继电保护基本原理
继电保护基本原理继电保护是电力系统中起重要作用的一种保护设备,主要用于检测电力系统中的故障,并迅速采取保护措施,以保障电力系统运行的安全和可靠性。
继电保护基本原理主要包括故障检测、判据制定、保护动作。
一、故障检测在电力系统中,故障是指发生了意外的电路状态,如线路短路、接地故障等。
继电保护需要能够快速、准确地检测到这些故障,并向控制系统发送信号以执行相应的动作。
故障检测的基本原理是电力系统中的电流、电压等物理量在故障发生时会发生异常变化,继电保护通过监测这些异常变化来判断是否发生故障。
二、判据制定在故障检测之后,继电保护需要根据检测到的异常变化判定故障类型、位置等信息,以制定相应的判断标准。
判据制定的基本原理是根据电力系统的特点和各种故障类型的特征,建立一套合理的判断方法。
常见的判据制定方法包括电流比较法、电压比较法、功率比较法等。
通过合理的判据制定,继电保护可以提高判定的准确性和可靠性。
三、保护动作一旦故障被检测到并且判定为需要保护的情况,继电保护需要迅速采取相应的保护动作,将故障隔离或限制在影响范围内,以保护电力系统的设备和运行安全。
保护动作的基本原理是继电器中的电磁机构受到电流或电压的影响而发生动作,从而切断故障电路或改变故障环境。
常见的保护动作包括断路器的合闸和跳闸、电流互感器的短路等。
在实际的电力系统中,继电保护通常由一系列的继电器组成,每一个继电器负责一种保护功能。
继电保护的具体实现依赖于继电器的工作原理和具体的电力系统情况。
以下是一些常见的继电保护装置和其工作原理。
1.过电流保护:通过监测电流的变化来判断故障类型,当电流超过设定值时,继电器动作,发出保护信号。
2.距离保护:根据电流的异常变化和电源电压的关系,通过测量电流和电压的相位差来判断故障距离。
3.差动保护:通过比较电流变化来判断故障是否发生,主要应用于电力系统中的变压器保护。
4.频率保护:通过监测电网频率的变化来判断是否发生故障,常用于发电机组和电力系统的同步保护。
继电保护的原理及应用动画
继电保护的原理及应用动画一、继电保护的基本原理继电保护是电力系统运行中非常重要的一部分,它能够对电力系统中的故障进行检测、定位并采取相应的措施,以保证电力系统的安全运行。
继电保护的基本原理如下:1.故障检测:继电器通过检测电力系统中各个部分的电流、电压等参数,判断是否存在故障。
一般来说,当电流或电压超过设定的安全阈值时,会触发继电保护系统。
2.故障定位:一旦检测到故障,继电保护系统需要准确地定位故障的位置,以便快速采取措施。
这一步通常是通过测量电流和电压在电力系统中的传输时间来实现的。
3.故障隔离:确定故障位置后,继电保护系统会将故障部分与正常部分隔离,以避免故障扩大影响整个电力系统的安全运行。
4.保护控制:一旦故障隔离完成,继电保护系统会通过控制开关等装置,对故障部分进行控制操作,使故障得到修复或绕过。
二、继电保护的应用动画以下是继电保护的原理及应用动画演示,通过动画的方式直观地展示继电保护系统的运行过程。
1.故障检测阶段在这个动画中,可以看到继电保护系统实时监测电力系统中的电流和电压参数。
当电流或电压超过设定的安全阈值时,动画中的继电保护系统会触发报警并标出发生故障的位置。
2.故障定位阶段一旦发生故障,动画中的继电保护系统会测量电流和电压在电力系统中的传输时间。
通过计算传输时间,系统可以精确地定位故障的位置,并在动画中以箭头的形式标出。
3.故障隔离阶段故障定位完成后,动画中的继电保护系统会自动控制开关等装置,将故障部分与正常部分进行隔离。
在动画中,可以看到原先连接故障部分的线路被隔离开,并且继电保护系统会给出相应的提示。
4.保护控制阶段经过故障隔离操作后,动画中的继电保护系统会进一步进行保护控制。
例如,如果故障是因为某个设备损坏,系统可以关闭该设备并启用备用设备,以确保电力系统的正常运行。
通过这些动画,人们可以直观地了解继电保护的原理和应用过程,更好地理解电力系统的安全运行机制。
三、总结继电保护是电力系统中不可或缺的一部分,它可以通过检测、定位、隔离和控制的方式,保证电力系统的安全运行。
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。
叙述继电保护的基本原理
叙述继电保护的基本原理1. 继电保护的基本概念嘿,朋友们,今天咱们来聊聊继电保护。
这玩意儿就像是电力系统里的“保镖”,确保我们的电力设施不被各种意外搞得乱七八糟。
想象一下,如果没有继电保护,电流就像无头苍蝇一样乱飞,设备随便受损,真是让人心慌慌啊!所以,继电保护就像是守护神一样,时时刻刻盯着电流的动向,一旦发现问题,立马发出警报,甚至切断电源,避免更大的麻烦。
1.1 继电保护的工作原理说到工作原理,继电保护可不是简单的开关。
它通过监测电流、电压等参数,当某个数值超出预定范围时,就会“亮起红灯”。
比如说,电流过载就像是喝醉酒的人,开始失去控制。
这个时候,继电保护就会立马出手,切断电路,确保其他设备不受牵连。
就好比一个负责任的家长,看到孩子玩得太疯,赶紧把他们拉回来,别让他们摔了!1.2 保护装置的类型其实,继电保护也有很多不同的“角色”。
常见的有过流保护、过压保护和接地保护等。
就像一个团队里,各司其职。
过流保护就负责看着电流,确保它不跑得太快;过压保护则是监控电压,避免“冲动”过大;而接地保护则像是大地的好朋友,确保任何漏电现象都能及时被发现,保护咱们的安全。
真是各显神通,各有千秋!2. 继电保护的重要性2.1 保障设备安全要说继电保护的重要性,那可真是毋庸置疑。
想象一下,如果没有它,我们的变压器、发电机等设备会被频繁地损坏,维修费用就像大海里的水,根本止不住。
而有了继电保护,它就像是一个无形的保护罩,时刻守护着设备的安危,减少了不必要的损失,省下来的钱可真能买不少好吃的呢!2.2 提高系统可靠性除了保护设备,继电保护还提升了整个电力系统的可靠性。
就好比一支球队,大家默契配合,才能打出好成绩。
继电保护能够迅速响应故障,及时切断问题电路,确保其他部分正常运转。
这样一来,整个系统就像是一台精密的机器,不会因为个别零件的故障而停摆。
想想看,这样的系统多么让人放心啊!3. 未来的发展趋势3.1 智能化的演变说到未来,继电保护也在不断进化。
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。
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继电保护基本原理及电力知识问答刘甲申主编许继教育中心电气销售公司人力资源部编编审委员会成员名单主任委员:程利民许继集团副总裁高级经济师副主任委员:谢世坤许继集团副总裁高级工程师任志航许继集团电气销售公司总经理工程师刘福成许继集团电气销售公司经理、书记工程师晋国运许继集团教育中心主任高级讲师陈晓征许继集团人力资源部部长副研究员委员:过薇胡克明段卫东前言本书是为提高许继集团员工综合素质,由教育中心、许继电气销售公司和人力资源部共同编写和出版,是针对电气工程类职工的培训教材。
本书共分为三篇:第一篇为继电保护基本原理,作者以天津大学贺家李、宋从矩老师编写的《电力系统继电保护原理》为蓝本,根据自己多年从事继电保护产品的设计、研发、试验以及教学培训的经验和体会,结合许继集团的产品实际进行改编,力求做到删繁就简、去粗取精、简明扼要、突出重点,把最精华的部分呈献给读者。
第二篇为新产品的介绍,该篇针对许继集团最近几年研制开发并已成功推向市场的8000系列综自和800系列保护的产品,简单介绍了这些产品的主要功能、特点、分类、应用范围,并与国内的几个主要生产厂家的产品作了对比。
第三篇为电力基础知识,该篇除了电力系统、继电保护、自动化的基础知识以外,还包括了许继集团各子公司的主要产品。
作者查阅了大量的相关资料,筛选出了二百多道题目,采用问答的形式编写,便于读者学习和掌握。
本书可以作为许继集团有限公司电气工程类设计研发人员、制造人员、工程调试人员、售后服务人员、市场营销人员、销售人员及新员工培训的教材,也可以作为电力部门继电保护人员调试、运行、维护的培训和参考资料。
全书由刘甲申主编,任志航、刘福成校核,谢世坤审核,教育中心、电气销售公司和人力资源部共同编辑出版。
本书在编写过程中得到了各相应子公司的大力支持和帮助,在此一并致谢。
由于编写时间紧张,作者能力有限,书中难免有错误和不当之处,敬请读者批评指正。
编委2006年1月目录前言第一篇继电保护基本原理 (1)第一章概述 (1)第二章电网的电流保护和方向性电流保护 (4)第一节单侧电源网络相间短路的电流保护 (4)第二节电网相间短路的方向性电流保护 (7)第三节中性点直接接地电网中接地短路的零序电流及方向保护 (11)第四节中性点非直接接地电网中单相接地故障的零序电压、电流及方向保护 (14)第五节电流保护计算举例 (16)第三章电网的距离保护 (19)第一节距离保护的作用原理 (19)第二节阻抗继电器 (20)第三节阻抗继电器的接线方式 (25)第四节关于阻抗继电器的整定阻抗和精确工作电流 (26)第五节距离保护的整定计算原则及对距离保护的评价 (27)第六节影响距离保护正确工作的因素及防止方法 (29)第七节距离保护计算举例 (32)第四章输电线纵联保护 (35)第一节输电线纵联差动保护 (35)第二节输电线的高频保护 (37)第三节分相电流差动保护简介 (40)第四节输电线纵联保护的发展趋势 (41)第五章自动重合闸 (42)第六章电力变压器的继电保护 (46)第一节电力变压器的故障类型、不正常运行状态及相应的保护方式 (46)第二节变压器的纵差动保护 (46)第三节变压器的电流和电压保护 (51)第四节变压器保护计算举例 (52)第七章发电机的继电保护 (54)第一节发电机的故障类型、不正常运行状态及其相应的保护方式 (54)第二节发电机的纵差动保护和横差动保护 (54)第三节发电机的单相接地保护 (56)第四节发电机的负序过电流保护 (57)第五节发电机的失磁保护 (58)第六节发电机—变压器组继电保护的特点 (62)第八章母线的继电保护 (64)第九章微机继电保护概述 (69)第一节微型机继电保护的发展过程 (69)第二节微型机继电保护的基本构成 (70)第三节微型机继电保护的特点 (71)第二篇新产品介绍 (73)一8000系列综自系统的特点 (73)二8000系列综自产品的分类及应用 (73)三国内几大厂家综自系统对比分析 (73)四800系列保护的主要特点 (74)五800系列保护的分类 (74)六800系列保护的主要功能及应用范围 (74)七供货业绩 (76)第三篇电力基础知识问答 (78)参考文献 (115)第一篇继电保护基本原理第一章概述一.什么是电力系统?有两种说法:1.由生产和输送电能的设备所组成的系统叫电力系统,例如发电机、变压器、母线、输电线路、配电线路等,或者简单说由发、变、输、配、用所组成的系统叫电力系统。
2.有的情况下把一次设备和二次设备统一叫做电力系统。
一次设备:直接生产电能和输送电能的设备,例如发电机、变压器、母线、输电线路、断路器、电抗器、电流互感器、电压互感器等。
二次设备:对一次设备的运行进行监视、测量、控制、信息处理及保护的设备,例如仪表、继电器、自动装置、控制设备、通信及控制电缆等。
二.电力系统最关注的问题是什么?由于电力系统故障的后果是十分严重的,它可能直接造成设备损坏,人身伤亡和破坏电力系统安全稳定运行,从而直接或间接地给国民经济带来难以估计的巨大损失,因此电力系统最为关注的是:安全可靠、稳定运行。
三.电力系统的三种工况正常运行状态;故障状态;不正常运行状态。
而继电保护主要是在故障状态和不正常运行状态起作用。
四.继电保护装置就是指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自动装置。
它的基本任务简单说是:故障时跳闸,不正常运行时发信号。
五.继电保护的基本原理和保护装置的组成为完成继电保护所担负的任务,显然应该要求它正确地区分系统正常运行与发生故障或不正常运行状态之间的差别,以实现保护。
如图1-1(a)、(b)所示的单侧电源网络接线图,(这是一种最简单的系统),图1-1(a)为正常运行情况,每条线路上都流过由它供电的负荷电流İf (一般比较小), 各变电所母线上的电压,一般都在额定电压(二次线电压100V )附近变化,由电压和电流之比所代表的“测量阻抗”Z f 称之为负荷阻抗,其值一般很大。
图1-1(b )表示当系统发生故障时的情况,例如在线路B-C 上发生了三相短路,则短路点的电压U d 降低到零,从电源到短路点之间将流过很大的短路电流İd , 各变电所母线上的电压也将在不同程度上有很大的降低(称之为残压)。
设以Z d 表示短路点到变电所B 母线之间的阻抗,根据欧姆定律很显然Z d 要大大小于Z f 。
即短路阻抗要大大小于负荷阻抗。
图1-1 单侧电源网络接线六.继电保护分类在一般情况下,发生短路之后,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少,以及电压与电流之间相位角的变化。
因此,利用正常运行与故障时这些基本参数的区别,就可以构成各种不同原理的保护。
一般继电保护可以分为两类:第一类—利用比较正常运行与故障时电气参量(U 、I 、Z 、f )的区别,便可以构成各种不同原理的继电保护,例如反应于电流增大而动作的过电流保护;反应于电压降低而动作的低电压保护;反应于阻抗降低而动作的距离保护,反应于频率降低而动作的低(或欠)频保护等。
第二类—首先规定两个前提:一个规定电流的正方向是从母线指向线路;第二个一定是双端电源。
例如图1-2(a )、(b )所示的双端电源网络接线。
分析1-2(a )、(b )图中BC线路靠近B 母线侧电流的情况,我们发现在正常运行的负荷电流和故障时的短路电流的相位发生了180°的变化。
因此利用比较正常运行(包括外部故障)与内部故障时,两侧电流相位或功率方向的差别,就可以构成各种差动原理的保护。
例如纵联差动保护、相差高频保护、方向高频保护等。
差动原理的保护只反应内部故障、不反应外部故障,因而被认为具有绝对的选择性。
2)(a)I (b) A B C图1-2 双侧电源网络接线七.对电力系统继电保护的基本要求动作于跳闸的继电保护,在技术上一般应满足四个基本要求,即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
a)选择性定义:继电保护动作的选择性是指保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量缩小,以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。
如图1-3所示单侧电源网络中,当d1点短路时,应由距短路点最近的保护1和2动作跳闸,将故障线路切除,变电所B路3-4继续供电。
原则:就近原则,即系统短路时,应由距离故障点最近的保护切除相应的断路器。
相关链接:主保护—能在全线范围速动的保护。
后备保护—作为主保护的后备,不能在全线范围速动,要带一定的延时,图1-3 单侧电源网络中,又分为远后备和近后备。
有选择性动作的说明b).速动性所谓速动性,就是发生故障时,保护装置能迅速动作切除故障。
对不同的电压等级要求不一样,对110KV及以上的系统,保护装置和断路器总的切故障时间为0.1秒,因此保护动作时间只有几十个毫秒(一般30毫秒左右),而对于35KV 及以下的系统,保护动作时间可以为0.5秒。
c)灵敏性继电保护的灵敏性,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。
其灵敏性有的保护是用保护范围来衡量,有的保护是用灵敏系数来衡量。
d)可靠性保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时,它不应该拒绝动作,而在任何其他该保护不应该动作的情况下,则不应该误动作。
简单说就是:该动的时候动,不该动的时候不动。
该动的时候不动是属于拒动,不该动的时候动了是属于误动。
不管是拒动还是误动,都是不可靠。
以上四个基本要求不仅要牢牢记住,而且要理解它们的内涵,其中可靠性是最重要的,选择性是关键,灵敏性必须足够,速动性则应达到必要的程度。
我们所有的继电保护装置都是围绕这四个要求做文章,当然不同的保护,对这些要求的侧重点是不一样的,有的侧重于选择性,有的侧重于速动性,有时候为了保证主要的属性可能会牺牲一些其他的属性。
这些我们在以后讲到具体的保护时会提到。
八.继电保护的发展过程继电保护技术是随着电力系统的发展以及技术水平的进步而发展起来的,最早的熔断器就是最简单的过电流保护,以后经历了机电型、整流型、晶体管型、集成电路型、微机型五个阶段,而现在微机型的继电保护又进入第三代和第四代。
九.本章总结本章尽管没有讲具体的保护,但是对本书的主要内容作了简要的概述,是非常重要的,读者应掌握以下几个主要的重点:1.要能正确描述什么是电力系统、一次设备、二次设备。
2.电力系统故障有哪些严重后果?3.电力系统有哪三种工况?继电保护在哪些工况下起作用?起什么样的作用?4.继电保护可以分为几大类?它们是按什么原则划分的?5.对电力系统继电保护有哪些基本要求?读者不仅要牢记四个基本要求,更重要的是要理解其中的内涵以及它们之间的关系。