电力系统继电保护绪论(四性必考)
继电保护四原则
整定计算的基本要求继电保护有四个基本要求，即可靠性、选择性、灵敏性、速动性，要全面考虑。
在某些情况下，“四性”的要求有矛盾不能兼顾时，应有所侧重；片面强调某一项要求，都会导致保护复杂化、影响经济指标及不利于运行维护等弊病。
整定计算尤其需要处理好四性的协调关系。
(一) 可靠性要求保护装置处于良好状态，随时准备动作。
保护装置的误动作是造成正常情况下停电、事故情况下扩大事故的直接根源，因此必须避免，用简单的话来说，就是“该动的就动，不该动的不动”，即不误动、不拒动。
保护的可靠性主要由高质量的保护装置、合理的设计、可靠的安装调试、精心的运行维护来保证。
整定计算中，主要通过制定简单、合理的保护方案来保证。
另外在运行方式变化时应注意对定值进行调整以确保保护系统可靠动作。
(二) 选择性选择性是指当电力系统发生故障时，继电保护装置应该有选择性地切除故障部分，让非故障部分继续运行，使停电范围尽量缩小。
首先由故障线路或元件本身的保护切除故障，当上述保护或开关拒动时，才允许相邻保护动作。
继电保护选择性的满足，主要由整定计算来考虑，通过正确整定保护装置的动作值和动作时间来实现，即通常说的灵敏度和动作时间配合，其原则是从故障点向电源方面的各级保护，其灵敏度逐级降低，其动作时限逐级增长。
时限配合：上一级保护时限比下一级保护时限要大，所大的时限差，即为时限级差。
此时限级差视不同的配合情况选取不同的数值。
一般情况下，高精度时间元件的保护之间相互配合的级差采用0.3S；与差动及瓦斯保护、纵联保护、横差保护等之间配合的级差采用0.4S，定时限与反时限保护配合的级差采用 0.5S。
保护范围配合：也叫灵敏度有配合。
保护装置对被保护对象的故障反应有一定的范围，上一级保护的保护范围应比下一级相应段保护范围为短，即在下一级保护范围末端故障时，下一级保护动作，上一级保护不动作这叫做范围有配合。
选择性是继电保护中的一个很重要的问题，一般不允许无选择性产生。
继电保护复习题(附参考答案)
继电保护复习题（附参考答案）第一章绪论1. 问：什么是继电保护？答：继电保护是电力系统自动化的重要组成部分，它通过检测电力系统中的电气量（如电流、电压、频率等），在发生故障时迅速切除故障元件，保护电力系统的安全稳定运行。
2. 问：继电保护的主要作用是什么？答：继电保护的主要作用包括：- 及时切除故障元件，防止故障扩大；- 减少故障对电力系统稳定性的影响；- 提高电力系统的供电可靠性；- 便于电力系统运行维护。
3. 问：继电保护的基本原理是什么？答：继电保护的基本原理是：当电力系统发生故障时，电气量（如电流、电压、频率等）会发生变化，继电保护装置通过检测这些变化，判断是否发生故障，并发出切除故障元件的指令。
第二章电流保护4. 问：什么是电流保护？答：电流保护是继电保护中最为常见的一种保护，它根据电流的大小来判断是否发生故障。
5. 问：电流保护的类型有哪些？答：电流保护的类型包括：- 零序电流保护；- 正序电流保护；- 负序电流保护；- 差动电流保护；- 电流速断保护；- 过电流保护；- 零序过电流保护。
6. 问：电流保护的整定原则是什么？答：电流保护的整定原则包括：- 根据被保护元件的额定电流和短路电流进行整定；- 确保在故障发生时，保护装置能够可靠动作；- 避免误动作。
7. 问：什么是电流互感器？答：电流互感器是一种将高电流变换为低电流的装置，它用于电流保护的电流检测。
第三章电压保护8. 问：什么是电压保护？答：电压保护是继电保护中的一种，它根据电压的大小来判断是否发生故障。
9. 问：电压保护的类型有哪些？答：电压保护的类型包括：- 低电压保护；- 高电压保护；- 零序电压保护；- 正序电压保护；- 负序电压保护。
10. 问：电压保护的整定原则是什么？答：电压保护的整定原则包括：- 根据被保护元件的额定电压和短路电压进行整定；- 确保在故障发生时，保护装置能够可靠动作；- 避免误动作。
第四章阻抗保护11. 问：什么是阻抗保护？答：阻抗保护是继电保护中的一种，它根据阻抗的大小来判断是否发生故障。
电力系统对继电保护的基本要求是什么
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.中试高测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.武汉中试高测电气有限公司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.。
电力系统继电保护复习知识点总结
电力系统继电保护复习知识点总结第一章绪论电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，其运行状态可以分为正常、不正常和故障三种。
正常状态指电力系统能够满足电能需求；不正常状态指正常工作被破坏但仍能继续运行一段时间；故障状态指电力系统中的一次设备由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因发生短路、断线等故障。
电力系统运行控制的目的是通过自动和人工的控制，使电力系统尽快摆脱不正常运行状态和故障状态，能够长时间的在正常状态下运行。
为了实现这一目的，电力系统需要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。
事故是指电力系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户停电或少送电或电能质量变坏到不能允许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏的事件。
故障是指电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路、断线等。
继电保护装置是一种自动装置，能够反应电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态，并动作与断路器跳闸或发出信号。
保护装置的基本任务是自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使元件免于继续遭到损坏，保障其它非故障部分迅速恢复正常运行；反应电气设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。
保护装置的构成包括测量比较元件、逻辑判断元件和执行输出元件。
测量比较元件用于测量通过被保护电力元件的物理参量，并与其给定的值进行比较，根据比较结果，给出“是”“非”“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应启动。
逻辑判断元件根据测量比较元件输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否该使断路器跳闸、发出信号或不动作，并将对应的指令传给执行输出部分。
执行输出元件根据逻辑判断部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。
对电力系统继电保护的基本要求包括可靠性、选择性、速动性和灵敏性。
(完整)继电保护原理及四性
继电保护原理及四性一、继电保护的原理继电保护主要是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，还有其他的物理量,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。
（一）电力系统运行中的参数（如电流、电压、功率因数角）在正常运行和故障情况时是有明显区别的。
继电保护装置就是利用这些参数的变化，在反映、检测的基础上来判断电力系统故障的性质和范围，进而作出相应的反应和处理（如发出警告信号或令断路器跳闸等）。
（二)继电保护装置的原理分析1、取样单元它将被保护的电力系统运行中的物理量（参数）经过电气隔离并转换为继电保护装置中比较鉴别单元可以接受的信号，由一台或几台传感器如电流、电压互感器组成.2、比较鉴别单元包括给定单元，由取样单元来的信号与给定信号比较，以便下一级处理单元发出何种信号。
（正常状态、异常状态或故障状态）比较鉴别单元可由4只电流继电器组成，二只为速断保护,另二只为过电流保护。
电流继电器的整定值即为给定单元,电流继电器的电流线圈则接收取样单元（电流互感器）来的电流信号，当电流信号达到电流整定值时,电流继电器动作,通过其接点向下一级处理单元发出使断路器最终掉闸的信号;若电流信号小于整定值,则电流继电器不动作,传向下级单元的信号也不动作。
鉴别比较信号“速断”、“过电流”的信息传送到下一单元处理。
3、处理单元接受比较鉴别单元来的信号,按比较鉴别单元的要求进行处理,根据比较环节输出量的大小、性质、组合方式出现的先后顺序，来确定保护装置是否应该动作；由时间继电器、中间继电器等构成。
电流保护:速断—--中间继电器动作，过电流,时间继电器动作.4、执行单元故障的处理通过执行单元来实施。
执行单元一般分两类：一类是声、光信号继电器；（如电笛、电铃、闪光信号灯等）另一类为断路器的操作机构的分闸线圈，使断路器分闸。
电力系统继电保护 第一章 绪论
第1章 绪 论1.1 电力系统继电保护的任务和作用电力系统在运行中可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是各种类型的短路。
发生短路时可能产生以下后果：(1) 数值较大的短路电流通过故障点时，产生电弧，使故障设备损坏或烧毁。
(2) 短路电流通过非故障元件时，使电气设备的载流部分和绝缘材料的温度超过散热条件的允许值而不断升高，造成载流导体熔断或加速绝缘老化和损坏，从而可能发展成为故障；(3) 电力系统中部分地区的电压大大下降，破坏用户工作的稳定性或影响产品的质量。
(4) 破坏电力系统中各发电厂并列运行的稳定性，引起系统振荡，从而使事故扩大，甚至导致整个系统瓦解。
各种类型的短路包括三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。
不同类型短路发生的概率是不同的，不同类型短路电流的大小也不同，一般为额定电流的几倍到几十倍。
大量的现场统计数据表明，在高压电网中，单相接地短路次数占所有短路次数的85%以上，2002年我国220kV电网共有输电线路3884条，线路总长150026km，共发生故障1487次，故障率为0.99次/(100 km·年)。
表1-1给出2002年我国220kV电网输电线路各种类型故障发生的次数和百分比。
表1-1 2002年我国220kV电网输电线路故障统计表故障类型 三相短路 两相短路 两相短路接地 单相接地短路 其他故障 故障次数17 28 91 1319 32 故障百分比 1.14% 1.88% 6.12% 88.7% 2.16%电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏时，但没有发生故障，这种情况属于不正常工作状态。
如因负荷超过供电设备的额定值引起的电流升高，称过负荷，就是一种常见的不正常工作状态。
在过负荷时，电气设备的载流部分和绝缘材料过度发热，从而使绝缘加速老化，甚至损坏，引起故障。
此外。
系统中出现功率缺额而引起的频率降低，发电机突然甩负荷而产生的过电压，以及电力系统发生振荡等，都属于不正常运行状态。
电力系统继电保护绪论(四性必考)
1.2.4 电力系统继电保护的工作配合
• 主保护——为了最大限度的缩小故障对电力系统正常运行 产生的影响，应保证由主保护快速切除任何类型的故障.
1.2.4 电力系统继电保护的工作配合
• 后备保护——保护装置拒动、保护回路中的其它环节损坏、 断路器拒动、工作电源不正常乃致消失等时有发生，造成 主保护不能快速切除故障，这时需要后备保护来切除故障。 由后备保护动作切除故障，一般会扩大故障造成的影响， 一般后备保护都延时动作，等待主保护确实不动作后才动 作。主保护与后备保护之间存在动作时间和动作灵敏度的 配合。
电力系统继电保护原理
共青团青海大学委员会 刘一兵 liuyibing45@ 行政楼B楼一楼
学习资料
• 参考教材： 1、贺家李 宋从矩等 电力系统继电保护原理（第四 版） 中国电力出版社 2010 2、杨奇逊 黄少峰主编 微型机继电保护基础（第二 版）中国电力出版社 2005 3、葛耀中著 新型继电保护和故障测距的原理与技 术（第二版）西安交通大学出版社 2007.7 4、张保会 尹项根主编 电力系统继电保护（第二版） 中国电力出版社 2009.12 • 习题： 张保会 潘帧存编 电力系统继电保护习题集 中国 电力出版社 2008
1.2.3 继电保护的工作回路
1.2.3 继电保护的工作回路
1.2.4 电力系统继电保护的工作配合
继电保护的配合及保护范围的划分 保护配置原则：取决于被保护元件的重要程度、经济 性以及规程的规定 主保护：通常指能实现全线快速切除故障的保护设备 后备保护：远后备，近后备
1.2.4 电力系统继电保护的工作配合
故障状态及其危害
• 各种类型的短路包括：三相短路、两相短路、两 相短路接地和单相接地短路。大量的现场统计数 据表明，在高压电网中，单相接地短路次数占所 有短路次数的85%以上。
继电保护复习
1、电力系统继电保护装置的定义继电保护装置是完成继电保护功能的核心，是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装置。
2、电力系统继电保护装置的基本任务（1）自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭受破坏，保证其它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，并根据运行维护条件，而动作要快发出信号、减负荷或跳闸。
3、什么叫主保护、后备保护、近后备保护、远后备保护、辅助保护？（1）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；（2）后备保护：主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。
又分为近后备保护和远后备保护。
（3）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后备保护。
（4）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来实现后备保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护。
（5）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。
4、继电保护的四个基本要求四性：选择性、速动性、灵敏性、可靠性5、什么是电力系统最大运行方式、最小运行方式？最大运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最小的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。
一般根据系统最大运行方式的短路电流值来校验所选用的开关电器的稳定性。
最小运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最大的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。
一般根据系统最小运行方式的短路电流值来校验继电保护装置的灵敏度。
6、电力系统中性点运行方式有哪些中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地7、三段式电流保护整定计算、校验（1）瞬时电流速断保护8、什么是功率方向继电器的90度接线方式？什么叫按相起动接线？90度接线方式的优缺点？所谓90度接线方式是指三相对称且功率因数1cos =Φ的情况下，J I 超前J U 90度的接线方式。
继电保护期末复习
第一章 绪论1. 2.继电保护的灵敏性是指其对保护范围发生故障或不正常工作状态的反应能力。
3.继电保护的选择性是指继电保护动作时，,使系统的 非故障部分继续运行。
4.继电保护的可靠性是指保护在应动作时不拒动,不应动作时不误动。
5.电力系统相间短路的形式有 三相 短路和 两相 短路。
6.电力系统发生短路故障后，总伴随有电流的 、电压的降低、线路始端测量阻抗的 和电压与电流之间相位角的 。
7.电力系统发生故障时,继电保护装置应 ，电力系统出现不正常工作时, 继电保护装置一般应根据运行条件， ， 。
8.电力系统最危险的故障是______。
（A ）单相接地；（B ）两相短路；（C ）三相短路。
9.继电保护的基本任务？10.对继电保护的基本要求？第二章 电流保护1.在三段式电流保护中，电流I 段又称为 保护，电流II 段又称为 保护，电流III 段又称为 保护。
2.中性点经消弧线圈接地根据补偿程度可分为 、 和 三种方式，实际应用中都采用过补偿方式，其中∑∑-=C C L I I I P 称为 ，一般取P= 。
3.线路装设过电流保护一般是为了作本线路的 及作相邻下一线路的 。
4.中性点直接接地电网发生单相接地短路时，零序电压最高值应在 处，最低值在 处。
5.本线路限时电流速断保护的保护范围一般不超过相邻下—线路的 保护的保护范围， 故只需带 延时即保证选择性。
6.为使过电流保护在正常运行时不动作，其动作电流应大于 ，为使过电流保护在外部故障切除后能可靠返回，其返回电流应大于 。
7.瞬时电流速断的保护范围随 和 而变。
8.装有三段式电流保护的线路，其首端故障时，一般 保护动作，末端故障时一般 保护动作。
9. 采用0°接线方式的阻抗继电器，当m AB U U =时，m I 应等于 。
10.线路保护一般装设两套，两套保护的作用是______。
（A）主保护；（B）一套为主保护，另一套为后备保护；（C）后备保护。
继电保护知识点
一填空题：1.电力系统继电保护应满足(选择性 )( 速动性)(灵敏性) ( 可靠性)四个基本要求。
2.电力系统发生故障后，总伴随有电流〔增大〕电压〔降低〕线路始端测量阻抗的〔减小〕电压与电流之间相位角〔变大〕3.电力系统发生故障时，继电保护装置应〔切除故障设备〕，继电保护装置一般应〔发出信号〕4.电力系统切除故障时的时间包括〔继电保护动作〕时间和(断路器跳闸)的时间5.继电保护灵敏性指其对保护范围内发生故障或不正常工作状态的反应能力6.继电保护装置一般由测量部分，逻辑环节和执行输出组成。
7.继电保护装置的测量部分是由被保护原件的〔某些运行参数〕与保护的整定值进行比较。
8.瞬时电流速断保护的保护范围随运行方式和故障类型而变。
9.瞬时电流速断保护的保护范围在被保护线路始端，在最小运行方式下，保护范围最小。
10.本线路限时电流速断保护的保护范围一般不超过相邻下一条线路的电流速断保护的保护范围，故只需带 0.5S 延时即保证选择性。
11.线路装设过电流保护一般是为了作本线路的主保护和近后备保护及作相邻下一条线路的远后备保护。
12.为使过电流保护在正常运行时不动作，其动作电流应大于最大负荷电流，为使过电流保护在外部故障切除后可靠返回，其返回电流应大于最大负荷电流。
13.电力系统零序电流保护采用三相五柱式电压互感器，其二次绕组接成开口三角形，则开口三角形出口MN端子上电压Ừmn= 3Ừo ,而零序电流过滤器Ỉj=Ỉa+Ỉb+Ỉc= 3Ỉo。
14.中性点直接接地电网发生接地短路时，零序电流的大小和分布主要取决于变压器接地中性点的零序阻抗和送电线路的零序阻抗。
15.中性点直接接地电网发生单相接地短路时，零序电压最高值应在故障点处，最低值在变压器接地中性点处。
16.三段式零序电流保护由瞬时零序电流速断保护、限时零序电流速断保护和零序过电流保护组成。
17.零序电流速断保护与反应相间短路的电流速断保护比较，其保护区广，而且没有死区；其灵敏性高、动作时限短。
电力系统继电保护——保护的“四性”
2. 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 停电范围尽可能最小。即跳开离故障位置最近的断路器。
短路点 K1 K2 K3
短路电流 1～4 1～5 1～6
主保护 跳 1、2
跳5 跳6
后备 /
跳 1、3 跳5
2. 选择性
选择性包含2种意思： （1）正常情况下只应由装在故障元件上的保 护装置动作切除故障； （2）当电气设备的主保护不能切除故障时， 力争相邻设备的保护装置对它起到后备保护的 作用。
4. 灵敏性
指对于其保护范围内发生故障的反应能力。 任何运行方式下，被保护设备范围内发生 故障，不论短路点的位置、类型、是否有过 渡电阻，都能动作于跳闸或发出信号。
灵敏系数 Ksen ：常见不利运行方式和不利故 障类型下通入装置的故障量和整定动作值之 比。
4. 灵敏性
对反应于数值上升而动作的过量保护（如电 流保护）：
K sen
保ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ范围末端金属性短 路时故障参数的最小计 保护的动作参数
算值 ＝ Id min I dz
在《继电保护和安全自动装置技术规程 （GB14285-2006）》中，对各类保护的灵敏 系数的要求都作了具体规定，一般在1.2~2之 间。
“四性”之间的关系：矛盾、统一
需要根据电力系统和负荷的具体情况，对这4 个方面的要求适当予以协调。 经济性考虑：
1. 可靠性
定义：当保护范围内部故障时必须动作（不 拒动），当外部故障时不动作（不误动）。 包括两个方面： （1）不拒动，即可信赖性 （2）不误动，即安全性
1. 可靠性
影响可靠性的因素： 内在：装置本身的质量，包括元件好坏、
结构设计的合理性、制造工艺水平、内外 接线简明，触点多少等；
《电力系统继电保护》
《电力系统继电保护》《电力系统继电保护》第一章绪论一,电力系统的正常工作状态,不正常工作状态和故障状态电力系统在运行中可能发生各种故障和不正常运行状态,最常见同时也是最危险的故障是各种类型的短路.发生短路时可能产生以下后果:1)通过故障点的短路电流和所燃起的电弧使故障设备或线路损坏.2)短路电流通过非故障设备时,由于发热和电动力的作用,引起电气设备损伤或损坏,导致使用寿命大大缩减.3)电力系统中部分地区的电压大大降低,破坏用户工作的稳定性或影响产品的质量.4)破坏电力系统并列运行的稳定性,引起系统振荡,甚至导致整个系统瓦解.继电保护装置的基本任务是:1)自动地,迅速地和有选择地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其他无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,并根据运行维护的条件(如有无经常值班人员)而动作于信号的装置. 二, 继电保护的基本原理及其组成1,继电保护的基本原理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,一般为60°～85°;而在保护反方向三相短路时,电流与电压之间的限额将则是180°+(60°～85°).4)不对称短路时,出现相序分量, 如单相接地短路及两相接地短路时,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.例如,据短路故障时电流的增大,可构成过电流保护;据短路故障时电压的降低,可构成电压保护;据短路故障时电流与电压之间相角的变化,可构成功率方向保护;据电压与电流比值的变化,可构成距离保护;据故障时被保护元件两端电流相位和大小的变化,可构成差动保护; 据不对称短路故障时出现的电流,电压相序分量,可构成零序电流保护,负序电流保护和负序功率方向保护等.2, 继电保护的组成及分类模拟型继电保护装置的种类很多,它们都由测量回路,逻辑回路和执行回路三个主要部分组成.3,对继电保护装置的基本要求(l) , 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绝动作时,应由相邻设备或线路的保护将故障切除.(2),速动性速动性就是指继电保护装置应能尽快地切除故障.对于反应短路故障的继电保护,要求快速动作的主要理由和必要性在于1 )快速切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性.2 )快速切除故障可以减少发电厂厂用电及用户电压降低的时间,加速恢复正常运行的过程.保证厂用电及用户工作的稳定性.3 )快速切除故障可以减轻电气设备和线路的损坏程度.4 )快速切除故障可以防止故障的扩大,提高自动重合问和备用电源或设备自动投人的成功率.对于反应不正常运行情况的继电保护装置,一般不要求快速动作,而应按照选择性的条件,带延时地发出信号.3 , 灵敏性灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时,保护装置的反应能力.所谓系统最大运行方式,就是在被保护线路末端短路时,系统等效阻抗最小,通过保护装置的短路电流为最大的运行方式;系统最小运行方式,就是在同样的短路故障情况下,系统等效阻抗为最大,通过保护装置的短路电流为最小的运行方式.保护装置的灵敏性用灵敏系数来衡量.灵敏系数表示式为:l )对于反应故障参数量增加(如过电流)的保护装置:保护区末端金属性短路时故障参数的最小计算值2 )对于反应故障参数量降低(如低电压)的保护装置:保护区末端金属性短路时故障参数的最小计算值4,可靠性可靠性是指在保护范围内发生了故障该保护应动作时,不应由于它本身的缺陷而拒动作;而在不属于它动作的任何情况下,则应可靠地不动作.以上四个基本要求是设计,配置和维护继电器保护的依据,又是分析评价继电保护的基础.这四个基本要求之间,是相互联系的,但往往又存在着矛盾.因此,在实际工作中,要根据电网的结构和用户的性质,辩证地进行统一.第二章,电网的电流保护一, 单侧电源网络相间短路的电流保护输电线路发生相间短路时,电流会突然增大,故障相间的电压会降低.利用电流会这一特征,就可以构成电流保护.电流保护装置的中心环节是反应于电流增大而动作的电流继电器.电流继电器是反应于一个电器量而电阻的简单继电器的典型.1,继电器(1)电磁型继电器电磁继电器的基本结构形式有螺管线圈式, 吸引衔铁式和转动舌片式三种,如图2.1 所示. 电流继电器在电流保护中用作测量和起动元件, 它是反应电流超过一整定值而动作的继电器. 电磁继电器是利用电磁原理工作的,以吸引衔铁式继电器例进行分析,在线圈1 中通以电流,则产生与其成正比的磁通,通过由铁心,空气隙和可动舌片而成的磁路,使舌片磁化于铁心的磁极产生电磁吸力,其大小于成正比,这样由电磁吸引力作用到舌片上的电磁转距可表示为( 2.1 )式中比例常数;电磁铁与可动铁心之间的气隙.( a )螺管线圈式; (b) 吸引衔铁式; (c) 转动舌片式图2.1 电磁型继电器的结构原理1 —线圈;2 —可动衔铁;3 —电磁铁;4 —止挡;5 —接点;6 —反作用弹簧正常工作情况下,线圈中流入负荷电流,继电器不工作,这是由于弹簧对应于空气隙产生一个初始力矩 .由于弹簧的张力与伸长量成正比,因此,当空气长度由减小到时,弹簧产生的反作用力矩为式中比例常数.另外,在可动舌片转动的过程中,还必须克服摩擦力力矩 .因此1 )继电器动作的条件.为使继电器动作,必须增大电流,通过增大电流来增大电磁电磁转矩,使其满足关系式:2 ) 动作电流 .能够满足上述条件,使继电器动作的最小电流值称为继电器的动作电流(起动电流),记作 .3 )继电器的返回条件.继电器动作后,当减小时,继电器在弹簧的作用下将返回.为使继电器返回,弹簧的作用力矩必须大于电磁力矩及摩擦力矩之和,即或4 ) 返回电流. 满足上述条件,使继电器返回原位的最大值电流称为继电器的返回电流,记为,5 )返回系数. 返回电流和起动电流的比值成为继电器的返回系数,可表示为6 ) 动作电流的调整方法:①改善继电器线圈的匝数;②改变弹簧的张力;③改变初始空气隙的长度.7 ) 剩余力矩 .在继电器的动作过程和返回过程中,随着气隙的变化,都将出现一个剩余力矩,从而使继电器的动作过程和返回过程都雪崩式的进行,继电器要么动作,要么返回,它不可能停留在某一个中间状态,具有明显的"继电特性".同时,该力矩还有利于继电器的触点可靠的接触与断开.2,几个基本概念1 )系统最大运行方式在被保护线末端发生短路时,系统等值阻抗最小,而通过保护装置的短路电流为最大的运行方式.2 )最小运行方式在同样短路条件下,系统等值阻抗最大,而通过保护装置的电流为最小的运行方式.系统等值阻抗的大小与投入运行的电气设备及线路的多少等有关.3 )最小短路电流与最大短路电流在最大运行方式下三相短路时通过保护装置的电流为最大,称之为最大短路电流.而在最小运行方式下两相短路时,通过保护装置的短路电流为最小,称之为最小短路电流.4 )保护装置的起动值对因电流升高而动作的电流保护来讲,使起动保护装置的最小电流值称为保护装置的起动电流,记作 .保护装置的起动值是用电力系统的一次侧参数表示的,当一次侧的短路电流达到这个数值时,安装在该处的这套保护装置就能够起动.5 )保护装置的整定所谓整定就是根据对继电保护的基本要求,确定保护装置的起动值(一般情况下是指电力系统一次侧的参数),灵敏性,动作时限等过程.3,无时限电流速断保护根据对保护速动性的要求,在满足可靠性和保护选择性的前提下,保护装置的动作时间,原则上总是越快越好.因此,各种电气元件应力求装设快速动作的继电保护.仅反应电流增大而能瞬时动作切除故障的保护,称为电流速断保护,也称为无时限流速断保护.(1),工作原理无时限速断保护是为了保证其动作的选择性,一般情况下速断保护只保护被保护线路的一部分,具体工作原来如图2.6 所示.对于单侧电源供电线路,在每回电源侧均装有电流速断保护.在输电线上发生短路时,流过保护安装地点的短路电流可用下式计算( 2.4 )图2.06 电流速断保护的动作特性分析Ⅰ—最大运行方式下三相短路电流;Ⅱ—最小运行方式下两相短路电流由式( 2.4 )和( 2.5 )可看出,流过保护安装地点的短路电流值随短路点的位置而变化,且与系统的运行方式和短路类型有关. 和与的关系如图2.6 中的曲线Ⅰ和Ⅱ所示.从图可看出,短路点距保护安装点愈远,流过保护安装地点的短路电流愈小.(2),整定计算1 )动作电流为了保证选择性,保护装置的起动电流应按躲开下一条线路出口处(如点即B 变电所短路时,通过保护的最大保护电流(最大运行下的三相短路电流)来整定.即可靠系数对保护1 ( 2.6 )把起动电流标于图2.6 中,可见在交点M 与保护 2 安装处的一段线路上短路对2 能够动作.在交点M 以后的线路上的短路时,保护2 不动作.因此,一般情况下,电流速断保护只能保护本条线路的一部分,而不能保护全线路.2 )保护范围(灵敏度)计算(校验)规程规定,在最小运行方式下,速断保护范围的相对值为15%~20% ,即式中——最小保护范围;当系统为最大运行方式时,三相短路时保护范围最大;当系统为最小运行方式时,两相短路时保护范围最小.求保护范围时考虑后者.由图2.6 可知( 2.7 )其中, 代入式( 2.7 )整理得( 2.8 )(3)动作时限无时限电流速断保护没有人为延时,只考虑继电保护固有动作时间.考虑到线路中管型避雷器放电时间为0. 04~0.06s ,在避雷器放电时速断保护不应该动作,为此在速断保护装置中加装一个保护出口中间继电器,一方面扩大接点的容量和数量,另一方面躲过管型避雷器的放电时间,防止误动作.由于动作时间较小,可认为t=0 .( 4 )电流速断保护的接线图1 )单相原理接线图电流继电器接于电流互感器TA 的二次侧,它动作后起动中间继电器,其触点闭合后,经信号继电器发出信号和接通断路器跳闸线圈.(5),对电流速断保护的评价优点:简单可靠,动作迅速.缺点:①不能保护线路全长.②运行方式变化较大时,可能无保护范围.如图2.9 所示,在最大运行方式整定后,在最小运行方式下无保护范围.③在线路较短时,可能无保护范围.4, 限时电流速断保护由于电流速断保护不能保护本线路的全长,因此必须增设一套新的保护,用来切除本线路电流速断保护范围以外的故障,作为无时限速断保护的后备保护,这就是限时电流速断保护.( 1 )对限时电流速断保护的要求增设限时电流速断保护的主要目的是为了保护线路全长,,对它的要求是在任何情况下都能保护线路全长并具有足够的灵敏性,在满足这个全体下具有较小的动作时限.( 2 )工作原理1 ) 为了保护本线路全长,限时电流速断保护的保护范围必须延伸到下一条线线路去,这样当下一条线路出口短路时,它就能切除故障.2 ) 为了保证选择性,必须使限时电流速断保护的动作带有一定的时限.3 ) 为了保证速动性,时限尽量缩短.时限的大小与延伸的范围有关,为使时限较小,使限时电流速断的保护范围不超出下一条线路无时限电流速断保护的范围.因而动作时限比下一条线路的速断保护时限高出一个时间阶段 .( 3 )整定计算1 )动作电流动作电流按躲开下一条线路无时限电流速断保护的电流进行整定( 2.9 )2 )动作时限 .为了保证选择性,时限速断电流保护比下一条线路无时限电流速断保护的动作时限高出一个时间阶段,即( 2.10 )当线路上装设了电流速断和限时电流速断保护以后,它们联合工作就可以0.5s 内切除全线路范围的故障,且能满足速动性的要求,无时限电流速断和限时速断构成线路的"主保护".3 )灵敏度校验. 保护装置的灵敏度(灵敏性),是只在它的保护范围内发生故障和不正常运行状态时,保护装置的反应能力.灵敏度的高低用灵敏系数来衡量, 限时电流速断保护灵敏度为( 2.11 )式中——被保护线路末端两相短路时流过限时电流速断保护的最小短路电流;当时,保护在故障时可能不动,就不能保护线路全长,故应采取以下措施:①为了满足灵敏性,就要降低该保护的起动电流,进一步延伸限时电流一条线路限时电流速断保护的保护范围).②为了满足保护选择性,动作限时应比下一条线路的限时电流速断的时限高一个,即速断保护的保护范围,使之与下一条线路的限时电流速断相配合(但不超过下( 4 )限时电流速断保护的接线图1 )单相原理接线如图2.11 所示,( 5 )对限时电流速断保护的评价限时电流速断保护结构简单,动作可靠,能保护本条线路全长,但不能作为相邻元件(下一条线路)的后备保护(有时只能对相邻元件的一部分起后备保护作用).因此,必须寻求新的保护形式.5,定时限过电流保护( 1 )工作原理过电流保护通常是指其动作电流按躲过最大负荷电流来整定,而时限按阶梯性原则来整定的一种电流保护.在系统正常运行时它不起动,而在电网发生故障时,则能反应电流的增大而动作,它不仅能保护本线路的全长,而且也能保护下一条线路的全长.作为本线路主保护拒动的近后备保护,也作为下一条线路保护和断路器拒动的远后备保护.如图2.13 所示,( 2 )整定计算1 )动作电流.按躲过被保护线路的最大负荷电流,且在自起动电流下继电器能可靠返回进行整定( 2.12 )2 )灵敏系数校验.要求对本线路及下一条线路或设备相间故障都有反应能力,反应能力用灵敏系数衡量.本线路后备保护(近后备)的灵敏系数有关规程中规定为( 2.13 )作为下一条线路后备保护的灵敏系数(远后备),〈〈规程〉〉中规定( 2.14 )当灵敏度不满足要求时,可以采用电压闭锁的过流保护,这时过流保护自起动系数可以取13 )时间整定.由于电流Ⅲ段的动作保护的范围很大,为保证保护动作的选择性,其保护延时应比下一条线路的电流Ⅲ段的电阻时间长一个时限阶段为( 2.15 )( 3 )灵敏系数和动作时限的配合过电流保护是一种常用的后备保护,实际中使用非常广泛.但是,由于过电流保护仅是依靠选择动作时限来保证选择性的,因此在负责电网的后备保护之间,除要求各后备保护动作时限相互配合外,还必须进行灵敏系数的配合(即对同一故障点而言越靠近故障点的保护应具有越高的灵敏系数).( 4 )对定时限过电流的评价定时限过电流结构简单,工作可靠,对单侧电源的放射型电网能保证有选择性的动作.不仅能作本线路的近后备(有时作主保护),而且能作为下一条线路的远后备.在放射型电网中获得广泛的应用,一般在35kv 及以下网络中作为主保护.定时限过电流保护的主要缺点是越靠近电源端其动作时限越大,对靠近电源端的故障不能快速切除.6, 阶段式电流保护的应用及评价电流速断保护只能保护线路的一部分,限时电流速断保护能保护线路全长,但却不能作为下一相相邻的后备保护,因此必须采用定时限过电流保护作为本条线路和下一段相邻线路的后备保护.由电流速断保护,限时电流速断保护及定时限过电流保护相配合构成一整套保护,叫做三段电流保护.实际上,供配电线路并不一定都要装设三段式电流保护.比如,处于电网末端附近的保护装置,,当定时限过电流保护的时限不大于0.5~0.7s 时,而且没有防止导线烧损及保护配合上的要求的情况下,就可以不装设电流速断保护和限时电流速断保护,而将过电流保护为主要保护.在某些情况下,常采用两段组成一套保护, ( 2 )阶段式电流保护的时限阶段式电流保护的时限特性是指各段电流保护的保护范围与动作时限的关系曲线.电流三段式保护的保护特性及时限特性如图2.14 所示.图2.14 电流三段式保护特性及时限特性分析图继电保护的接线图一般可以用原理图和展开图形式来表示.电流三段式保护单相原理接线图如图2.15 所示,( 3 )阶段式保护的选择性电流速断保护是通过选择动作电流保证选择性的,定时限过电流保护通过选择动作时限来保证选择性的,而限时电流速断保护则是通过同时选择动作电流和动作时限来保证选择性的.这是应当重点理解的环节. ( 4 )对阶段式电流保护的评价三段式电流保护的优点是简单,可靠,并且一般情况下都能较快切除故障,一般用于35kv 及以下电压等级的单侧电源电网中.缺点是它的灵敏度和保护范围受系统运行方式和短路类型的影响,此外,它只在单侧电源的网络中才有选择性.7,电流保护接线方式电流保护的接线方式就是指保护中电流继电器与电流互感器二次绕组之间的连接方式.( 1 )三相完全星型接线主要接线方式1 )三相完全星型接线方式如图2.17 所示,三个电流互感器与三个电流继电器分别按相连接在一起,形成星型.三个继电器触点并联连接,相当于"或"回路.三相星型接线方式的保护对各种故障,如三相,两相短路,单相接地短路都能动作.图2.17 完全星型接线图图 2.18 不完全星形接线图2 )相不完全星型接线方式两相不完全星型接线方式如图 2.18 所示.它与三相星形的保护的区别是能反应各种相间短路,但B 相发生单相短路时,保护装置不会动作.( 2 )各种接线方式在不同故障时的性能分析1 )中性点直接接地或非直接接地电网中的各种相间短路.前述三种接线方式均能反应这些故障(除两相电流接线不能保护变压器外),不同之处在于动作的继电器数目不同,对不同类型和相别的相间短路,各种接线的保护装置灵敏度有所不同.2 )中性点非直接接地电网中的两点接地短路图2.20 串联内线路上两点接地的示意图在中性点非直接接地电网(小接地电流)中,某点发生单相接地时,只有不大的对地电容电流流经故障点,一般不需要跳闸,而只要给出信号,由值班人员在不停电的情况下找出接地点并消除之,这样就能提高供电的可靠性.因此,对于这种系统中的两点接地故障,希望只切除一个故障.①串联线路上两点接地情况,如图2.20 所示,在和点发生接地短路,希望切除距电源远的线路.若保护1 和保护2 均采用三相星形接线时,如果它们的整定值和时限满足选择性,那么,就能保证100%地只切除BC 段线路故障.如采用两相星形接线,则保护就不能切除B 相接地故障,只能由保护2 切除BC 线路,使停电范围扩大.这种接线方式在不同相别的两点接地组合中,只能有2/3 的机会有选择地后面的一个线路.②放射性线路上两点接地情况如图2.21 所示,图2.21 放射性线路上两点接地的示意图在点发生接地短路时,希望任意切除一条线路即可.当采用三相星型接线时,两套保护(若时限整定相同)均将起动.如采用两相星型接线,则保护有2/3 的机会只切除任一线路.因此,在放射性的线路中,两相星型比三相星型应用更广泛.( 3 )各种接线方式的应用三相星形接线方式能反应各种类型的故障,保护装置的灵敏度不因故障相别的不同而变化.主要应用如下方面:1 )广泛用于发电机,变压器,大型贵重电气设备的保护中.2 )用在中性点直接接地电网中(大接地电流系统中),作为相同短路的保护,同时也可保护单相接地(对此一般都采用专门的零序电流保护).3) 在采用其它更简单和经济的接线方式不能满足灵敏度的要求时,可采用这种接线方式.两相星形接线方式较为经济简单,能反应各种类型的相同短路.主要应用于如下方面:1 )在中性点直接接地电网和非直接接地电网中,广泛地采用它作为相间短路保护在10kv 以上,特别在3 5kv非直接接地电网中得到广泛应用.2 )在分布很广的中性点非直接接地电网中,两点接地短路常发生在放射型线路上.在这种情况下,采用两相星形接线以保证有2/3 的机会只切除一条线路(要使保护装置均安装在相同的两相上,一般为AC 相).如在6 ~ 10kv 中性点不接地系统中对单相接地可不立即跳闸,允许运行2 小时,因此在6~10kv 中性点不接地系统中的过流保护装置广泛应用两相星形接线方式.两相电流差接线方式具有接线简单,投资较少等优点,但是灵敏性较差,又不能保护Y/ -11 接线变压器后面的短路,故在实际应用中很少作为配电线路的保护.这种接线主要用在6 ~ 10kv 中性点不接地系统中,作为馈电线和较小容量高压电动机的保护.二,双侧电源网络相间短路的方向性电流保护1,方向性电流保护的工作原理在单侧电源网络中,各个电流保护线路靠近电源的一侧,在发生故障时,它们都是在短路功率的方向从母线流向线路的情况下,有选择性地动作,但在双侧电源网络中,如只装过电流保护是不能满足选择性要求.( 2 )几个概念1 ) 短路功率:指系统短路时某点电压与电流相乘所得到的感性功率.。
继电保护四性
继电保护四性继电保护四性 1、可靠性 可靠性是指保护该动作时应动作，不该动作时不动作。
为保证可靠性，宜选用性能满足要求、原理尽可能简单的保护方案，应采用由可靠的硬件和软件构成的装置，并应具有必要的自动检测、闭锁、告警等措施，以及便于整定、调试和运行维护。
2、选择性 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、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。
3、灵敏性 灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生故障时，保护装置具有的正确动作能力的裕度，一般以灵敏系数来描述。
灵敏系数应根据不利正常（含正常检修）运行方式和不利故障类型（仅考虑金属性短路和接地故障）计算。
4、速动性 速动性是指保护装置应能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。
继电保护四性的先后顺序 1、可靠性 2、灵敏性 3、选择性 4、速动性 继电保护四性的矛盾 （一）灵敏性和可靠性是相互矛盾的。
如果要满足灵敏性，保护动作定值就不能定的太高。
但是保护定植如果太低，保护可能就不可靠。
例如过负荷时，在受到扰动时保护就动作了。
（二）选择性和速动性是相互矛盾的。
电流保护一般分为三段式保护，其中三段有个配合的问题，靠保护定植的不同和时间的不同来配合。
这样就需要靠时间躲避保护区域交叉的问题，例如一段保护时间200毫秒，二段一般取500毫秒，当一段失灵的时候要靠二段来动作，500毫秒的时间无法满足速动性的要求。
继电保护知识要点
第一章绪论一、基本概念1、正常状态、不正常状态、故障状态要求：了解有哪三种状态,各种状态的特征正常状态：等式和不等式约束条件均满足；不正常运行状态：所有的等式约束条件均满足,部分的不等式约束条件不满足但又不是故障的工作状态故障状态：电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、过电压、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路、断线等故障;2、故障的危害要求：了解,故障分析中学过①过短路点的很大短路电流和所燃起的电弧,使故障元件损坏;②短路电流通过非故障元件,由于发热和电动力作用,会使其的损坏或缩短其使用寿命;③电力系统中部分地区的电压大大降低,使大量的电力用户的正常工作遭到破坏或产生废品;④破坏电力系统中各发电厂之间并列运行的稳定性,引起系统振荡,甚至使系统瓦解;3、继电保护定义及作用或任务要求：知道定义,明确作用;定义：继电保护是继电保护技术与继电保护装置的总称基本任务：①自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证无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,并根据运行维护条件,而动作于发出信号或跳闸;4、继电保护装置的构成及各部分的作用要求：构成三部分,哪三部分测量比较元件、逻辑判断元件、执行输出元件;5、对继电保护的基本要求,“四性”的含义要求：知道有哪四性,各性的含义选择性：指电力系统发生故障时,保护装置仅将故障元件切除,而使非故障元件仍能正常运行,以尽量缩小停电范围;速动性：是指尽可能快地切除故障;灵敏性：在规定的保护范围内,对故障情况的反应能力;可靠性：在保护装置规定的保护范围内发生了应该动作的故障时,应可靠动作,即不发生拒动；而在任何其他不该动作的情况下,应可靠不动作,即不发生误动作;6、主保护、后备保护、近后备、远后备保护的概念要求：什么是主保护、后备保护、近后备、远后备保护主保护：指能以较短时限切除被保护线路或元件全长上的故障的保护装置;后备保护：考虑到主保护或断路器可能拒动而配置的保护;近后备：当电气元件的主保护拒动时,由本元件的另一套保护起后备作用;远后备：当主保护或其断路器拒动时,由相邻上一元件的保护起后备作用;第二章电网的电流保护一、基本概念1、继电器的定义及类型要求：了解定义：是一种能自动执行断续控制的部件,当其输入量达到一定值时,能使其输出的被控制量发生预计的状态变化,具有对被控制电路实现“通”、“断”控制的作用;类型：按动作原理分：电磁型、感应型、整流型、电子型和数字型按反应物理量分：电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器、频率继电器、气体继电器按所起的作用分：启动继电器、量度继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器、出口继电器2、继电特性、动作电流、返回电流、返回系数要求：什么继电特性,动作电流、返回电流、返回系数的定义无论启动和返回,继电器的动作都是明确干脆的,不可能停留在某一个中间位置,这种特性被称为“继电特性”;在过电流继电器中,为使继电器启动并闭合其触点,就必须增大通过继电器线圈的电流,以增大电磁转矩,能使继电器动作的最小电流称之为动作电流;在继电器动作之后,为使它重新返回原位,就必须减小电流以减小电磁力矩,能使继电器返回原位的最大电流称之为继电器的返回电流;返回电流与启动电流的比值称为继电器的返回系数;3、单则电源网络相短路时电流量有哪些特征要求：1短路电流是单方向的,2短路电流比正常电流大得多,3短路电流的大小同系统运行方式、故障类型、电源电势、故障位置等因素有关4、最小运行方式和最大运行方式要求：了解最小运行方式的定义,用于校验保护灵敏度；了解最大运行方式的定义,用于整定保护的速断电流最小运行方式：在相同地点发生相同类型的短路电流时流过保护安装处的电流最小,对应的Z=Z系统等值电抗最大,s s.max最大运行方式：在相同地点发生相同类型的短路电流时流过保护安装处的电流最大,对应的Z=Z系统等值电抗最小,s s.min5、电流速断保护的工作原理、整定计算原则,动作选择性是如何保证的P16要求：电流速断保护的定义,根据什么参数来整定计算,上下级保护的动作选择性是如何保证的靠整定电流的大小反应于电流增大而瞬时动作的电流保护称为电流速断保护,也称为电流I段速断是按照躲开本线路末端的最大短路电流来整定,通常都是优先保证动作的选择性,即从保护装置启动参数的整定上保证下一条线路出口处短路时不启动,在继电保护技术中,这又称为躲开下一条线路出口出短路的条件整定6、电流速断保护的主要优缺点简述要求：了解主要优缺点,如快速简单,不能保护线路全长优点：简单可靠、动作迅速缺点：不能保护线路全长7、限时电流速断保护的工作原理、整定原则要求：主保护,能保护线路全长,但不能用于下一级线路的远后备保护工作原理：保护范围延伸到下一条线路为保证选择性,必须使保护的动作带有一定的时限为了使动作时限尽量缩短,考虑使它的保护范围不超出下一条线路速断保护的范围其动作时限比下一条线路的速断高出一个时间阶段整定原则：①启动电流的整定 II set.2.1I 1.1-1.2II I II rel set rel K I K ，其中取保护范围不超过下级线路速断的保护范围②动作时限的选择 II I 21t =t +t t 0.3-0.5，其中取动作时限比下级的限时速断保护高出一个时间梯度8、灵敏系数的定义,灵敏度需大于1的原因,III 段式保护哪段最灵敏要求：了解灵敏系数的定义,知道III 段式保护哪段最灵敏第III 段为了能够保护本线路的全长,限时电流速断保护必须在系统最小运行方式下,线路末端发生两相短路,具有足够的反应能力,这个能力通常由反应系数来衡量;灵敏度大于1线路才没有死区;sen K =保护范围内发生金属性短路时故障参数的计算值保护装置的动作参数值III 段式保护中,III 段灵敏度最高,I 段灵敏度最低;9、过电流保护的工作原理、整定原则,上下级保护的动作选择性是如何保证的要求：了解过电流保护按躲过最大负荷电流来整定,上下级保护的动作选择性靠整定时间来保证的工作原理：起动电流大于躲开最大负荷电流起动电流大于躲开最大负荷自起动电流,外部故障能可靠返回 理解的难点保护定值不能保证选择性为保证选择性,必须使保护的动作带有一定的时限与相邻线路动作时限配合：阶梯时限特性整定原则：①启动电流的整定 保护装置的启动电流必须大于该线路上出现的最大负荷电流L.max I ；同时还必须考虑在外部故障切除后电压恢复,负荷自启动电流作用下保护装置必须能够返回,其返回电流应大于自启动电流III III III rel ss setL.max rel ss re re K K I =I K 1.15-1.25K 1.5-2.5K 0.85-0.95K ，其中取，取，取②动作时限的选择各保护的启动电流均按照躲开被保护元件上各自的最大负荷电流整定10、III段式电流保护是指哪三段各段的保护范围、时限配合分析参见书中图要求：要会分析,是三段式保护的核心内容;故障发生在I段时,II、III段会起动吗三段：电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护11、继电保护的整定分哪三步曲继电保护上下级保护的配合是指灵敏度和时间的配合吗要求：知道保护整定三步曲继电保护上下级保护的配合是指灵敏度和时间的配合保护整定三部曲：动作值的整定、动作时限的整定、灵敏度校验12、继电保护的接线方式和接线系数要求：了解接线方式,主要是二相二继电器和三相三继电器,接线系数的定义接线方式：1三相三继电器的完全星形接线它主要用于中性点直接接地电网中进行各种相间短路保护和单相接地短路保护;2两相两继电器的不完全星形接线应用在中性点直接接地电网和中性点非直接接地电网中,广泛作为相间短路保护的接线方式;3两相一继电器的两相电流差接线主要用于低压线路保护和电动机保护中灵敏度较易满足的场合接线系数：13、双测电源网络相间短路功率方向的定义要求：明确功率方向的定义,单电源线路和双电源线路的核心区别是功率短路功率：短路时母线电压与线路电流相乘所得到的感性功率,当功率方向由母线流向线路为正方向14、方向性电流保护方向元件的动作特性分析分析要求：知道15、90度接线方式,相间短路时功率方向元件的动作特性分析分析要求：熟练掌握,当线路末端发生二相故障时,这二相的继电器动作行为分析ϕ时其灵敏度角是多少线路阻16、采用90接线方式的LG-11型功率方向继电器,其内角为︒抗角多大最灵敏继电器动作范围是什么要求：掌握,能正确回答sen k r a==-=---90+ϕϕϕϕϕϕϕϕ≤≤。
电力系统继电保护网上作业题20121112
电⼒系统继电保护⽹上作业题20121112东北农业⼤学⽹络教育学院电⼒系统继电保护⽹上作业题第⼀章绪论⼀. 填空题1.对继电保护装置的四项基本要求是( )性、( )性、( )性和( )性。
2.继电保护装置组成部分⼀般包括（），（），（）。
3.电⼒系统发⽣故障时，继电保护装置应将（）部分切除，电⼒系统出现不正常⼯作时，继电保护装置⼀般应（）。
4.继电保护的可靠性是指保护在应动作（），不应动作时（）。
5.输电线路的短路可分为（）、（）两类。
6.电⼒系统的三种运⾏状态（）、（）、（）。
7.按继电保护所起的作⽤可分为( )保护、( )保护，其中后备保护⼜可分为( )保护和( )保护。
8.能满⾜系统稳定及设备安全要求，有选择性地切除被保护设备和全线故障的保护称为( ).若主保护或断路器拒动时，⽤以切除故障的保护称为( )。
9.保护装置的灵敏性，通常⽤（）来衡量，灵敏系数越⼤，则保护的灵敏度就越（）。
10.最常见的不正常运⾏状态是（）,最常见的故障类型是（）。
11.继电保护装置有按反应电流增⼤原理⽽构成的( )保护，有按反应电压降低原理⽽构成的( )保护，有按反应电流与电压⽐值及相⾓变化原理⽽构成的 ( )保护等。
12.反应于变压器油箱内部故障时所发⽣⽓体⽽构成( )保护；反应于电动机绕组的温度升⾼⽽构成( )保护。
⼆.选择题1.当系统发⽣故障时，正确地切断离故障点最近的断路器，是继电保护( )的体现.A．速动性 B. 选择性 C. 灵敏性2.为了限制故障的扩⼤，减轻设备的损坏，提⾼系统的稳定性，要求继电保护装置具有（）.A．速动性 B. 选择性 C. 灵敏性三.问答题1.什么是继电保护装置？2.对继电保护有哪些要求？各项要求的定义是什么？3.继电保护装置的基本任务是什么？4.什么是主保护？什么是后备保护？5.何谓近后备保护、远后备保护？第⼆章电⽹的电流保护⼀．填空题1.电流继电器的返回电流与( )电流的⽐值称为继电器的返回系数。
电力系统继电保护(095304)-复习资料
电力系统继电保护(095304)-复习资料一、单选题1、距离Ⅲ段保护，采用方向阻抗继电器比采用全阻抗继电器（）。
A.灵敏度高B.灵敏度低C.灵敏度一样D.保护范围小参考答案:A答案解析:无2、限时电流速断保护与相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若（）不满足要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合。
A.选择性B.速动性C.灵敏性D.可靠性参考答案:C答案解析:无3、“四性”是对动作于跳闸的继电保护提出的基本要求，以下不属于“四性”要求的是（）。
A.可靠性B.灵敏性C.灵活性D.速动性参考答案:C答案解析:无4、为防止电压互感器一、二次绕组间绝缘损坏击穿时，高电压窜入二次回路，危及人身安全，应将二次侧（）。
A.屏蔽B.接地C.设围栏D.加防护罩参考答案:B答案解析:无5、以下不属于构成输电线路高频通道的元件是（）。
A.阻波器B.电流互感器C.结合滤波器D.耦合电容器参考答案:B答案解析:无6、相高频保护用I1+KI2为操作电流，K=6～8，主要是考虑（）相位不受两侧电源相位的影响，有利于正确比相。
A.正序电流B.零序电流C.负序电流D.相电流参考答案:C答案解析:无7、对于相同整定阻抗的全阻抗继电器和方向阻抗继电器，以下说法正确的是（）。
A.全阻抗继电器受过渡电阻的影响大B.全阻抗继电器受振荡的影响小C.方向阻抗继电器受过渡电阻的影响小D.方向阻抗继电器受振荡的影响小参考答案:D答案解析:无8、功率方向继电器的潜动是指（）。
A.只给继电器加入电流或电压时，继电器不动作。
B.只给继电器加入电流或电压时，继电器就动作C.加入继电器的电流与电压反相时，继电器动作。
D.与加入继电器的电流电压无关。
参考答案:B答案解析:无9、中性点经消弧线圈接地后，若单相接地故障的电流呈感性，此时的补偿方式为（）。
A.全补偿B.过补偿C.欠补偿D.无法确定参考答案:B答案解析:无10、实现输电线路纵差保护必须考虑的中心问题是（）。
【专业知识】电网对继电保护的基本要求
【专业知识】电网对继电保护的基本要求电网对继电保护的基本要求是可靠性、选择性、快速性、灵敏性，即通常所说的四性，这些要求之间，有的相辅相成、有的相互制约，需要对不同的使用条件分别进行协调。
（l）可靠性：是对继电保护最基本的性能要求，它又可分为可信赖性和安全性2个方面。
可信赖性要求继电保护在异常或故障情况下，能准确地完成设计所要求的动作；安全性要求继电保护在非设计所要求动作的所有情况下，能够可靠地不动作。
（2）选择性：是指在对电网影响可能最小的地方，实现断路器的控制操作，以终止故障或电网事故的发展。
如对电力设备的继电保护，当电力设备故障时，要求最靠近故障点的断路器动作断开电网的供电电源，即电力设备继电保护的选择性。
选择性除了决定于继电保护装置本身的性能外，还要求满足从电源算起，愈靠近故障点，其继电保护装置的故障启动值愈小，动作时间愈短；而对振荡解列装置，则要求当电网失去同步稳定性时，其所动作的断路器断开点，在解列后两侧电网可以各自安全地同步运行，从而终止振荡等。
（3）快速性：是指继电保护应以允许的可能最快的速度动作于断路器跳闸，以断开故障或终止异常状态的发展。
继电保护快速动作可以减轻故障元件的损坏程度，提高线路故障后自动重合闸的成功率，并特别有利于故障后的电力系统同步运行的稳定性。
快速切除线路和母线的短路故障，是提高电力系统暂态稳定的最重要手段。
（4）灵敏性：是指继电保护对设计规定要求动作的故障和异常状态能够可靠动作的能力。
故障时进入装置的故障量与给定的装置启动值之比，为继电保护的灵敏系数，它是考核继电保护灵敏性的具体指标，在一般的继电保护设计与运行规程中都有具体的规定要求。
结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。
事实表明，习惯左右了成败，习惯改变人的一生。
在现实生活中，大多数的人，对学习很难做到学而不厌，学习不是一朝一夕的事，需要坚持。
电力系统继电保护绪论
电力系统继电保护 （第1章 绪论）
1.3 电力系统发生故障以后的危害 1. 故障设备 2. 非故障设备（引起发热等）发热和电动力的作用 3. 用户电能质量得不到保证 4. 稳定问题
பைடு நூலகம்力系统继电保护 （第1章 绪论）
1.4 继电保护的基本原理 1. 过电流特征 2. 低电压特征 3. 阻抗特征 4. 电流节点定律 5. 故障分量（序分量和突变量）
电力系统继电保护 （第1章 绪论）
1.5 继电保护“四性” 1. 选择性 2. 灵敏性 3. 速动性 4. 可靠性
电力系统继电保护 （第1章 绪论）
1.6 保护习惯常用语
1. 正方向/反方向 2. 误动 3. 拒动 4. 区内、区外故障 5. 保护区内、区外 6. 死区 7. 二次设备 8. 主保护、后备保护 9. 近后备、远后备
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
电力系统继电保护 （第1章 绪论）
第1章 绪论
电力系统继电保护 （第1章 绪论）
1.1 继电保护入门 • 层层叠叠的保护 • 继电保护 • 继电保护装置 • 事故
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1.1 电力系统运行状态及继电保护的作用
电力系统不正常运行状态： 概 念： 等式或不等式约束不满足－通常指运行 参数超出额定范围，或电能质量不能满足要求但又 没有故障的运行状态 常见现象：过负荷，过电压，频率过低或过高，系统振 荡。 主要危害：绝缘老化，降低设备使用寿命电能质量下降， 影响用户生产影响系统运行 处理措施：通过人工或自动方式消除，但前提是要能够 检测出系统处于不正常状态。可发信号，提醒运行人员 处理；也可以延时跳闸。
Sk S k max U i min U i U i max I ij I ij max f min f f max
Sk、S k max 表示发电机、变压器或用电设备的功率及其上限； U i、U i max、U i min 表示母线电压及其上、下限； I ij、I ij max 表示输、配电线路中的电流及其上限； f 、f max、f min 表示系统频率及其上、下限。
故障状态及其危害
• 各种类型的短路包括：三相短路、两相短路、两 相短路接地和单相接地短路。大量的现场统计数 据表明，在高压电网中，单相接地短路次数占所 有短路次数的85%以上。
• （图解：因为停电，北京朝阳区建外SOHU
不点起蜡烛）
附近的一家餐厅不得
• 事故——是指系统或其中一部分的正常工作遭到 破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不 能允许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的 损坏。 • 引发事故的可能原因如下：
• • • • 电流相位差动保护——利用内部与外部短路时两侧电流相位的差别构 成。 方向比较式纵联保护——利用内部与外部短路时两侧功率方向的差别 构成。 气体保护——当变压器油箱内部的绕组短路时，反应于变压器油受热 分解所产生的气体的保护。 过热保护——当变压器油箱内部的绕组短路时，反应于电动机绕组温 度的升高而构成的保护。
1.1.4 继电保护的作用
S9210系列综合保护装置图） （JMB1型母线保护装置图）
1.1.4 继电保护的作用
• （保护柜实物图）
电力系统运行状态及继电保护的作用
继电保护的作用 故障不可避免：自然因素，设备制造因素，人为因素 故障必须快速自动切除：电磁暂态过程短，对设备修复有利， 对系统稳定有利 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： 1. 自动、快速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除， 使故障元件免于继续遭到损坏，使无故障部分迅速恢复正常运 行。 2. 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
P
Q
Gi
Gi
PDj PS 0
Q
Dj
Q
S
0
P Gi、QGi 分别为第i个发电机或其他发电设备输入的有功和产生的无功功率；
PDj、QDj 分别为第j个负荷使用的有功和无功功率； PS、QS 分别电力系统中各种有功功率和无功功率损耗；
• 不等式约束条件满足——涉及供电质量和电力设备安全运 行的某些参数，它们应处于安全运行的范围（上限及下限） 内，例如
计划学时32，讲课32，实验0 成绩计算：听课10％，出勤10％， 作业10％，闭卷考试70％。 主讲教师：刘一兵
一、绪论
• 课时 3学时 教学重点 继电保护在电力系统中的地位与作用 继电保护的基本构成原理－“差异”与 “甄别” 继电保护的四项基本要求
1.1 电力系统运行状态及继电保护的作用 电力系统
1.2.2 保护装置的构成
• 一般继电保护装置由测量元件、逻辑元件和执行 输出三部分组成，如图1-3所示。
图1-3 保护继电器的组成方框图
执行输出部分——执行输出部分根据 逻辑部分传来的指令，发出跳开断路 器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发 出警报或不动作。
JXSB-110A数字式高压线路保护装置图
内部短路 两侧电源分别向短路点供给短路电流I d 2和Id 2，都是 由母线流向线路，此时两个电流一般不相等，在理想条件下 （两侧电势同相位且全系统的阻抗角相等），两个电流同相位， 两个电流的矢量和等于短路点的总电流，其值较大。
其他类型的保护
• 纵联保护——利用某种通信通道同时比较被保护元件两侧 正常运行与故障时电气量差异的保护。 • 电流差动保护——利用内部与外部短路时两侧电流矢量的 差别构成。
我国常用的110kV及以下单侧电源供电网络
我国常用的110kV及以下单侧电源供电网络
我国常用的110kV及以下单侧电源供电网络
220kV及以上多侧电源的输电网络
正常运行--如果规定电流的正方向都是从母线流向线路，那么， A-B两侧电流的大小相等，相位相差180°，两侧电流的矢量和为 零。
220kV及以上多侧电源的输电网络
1.1 电力系统运行状态及继电保护的作用 电力系统的构成
一次设备Primary equipment 传输能量，连接于互感器一次侧 二次设备Secondary device 传输信息，连接于互感器二次侧
电力系统运行状态
正常运行状态 不正常运行状态 故障状态
电力系统控制目标
通过自动的和人工的控制，使电力系统尽快的摆脱 不正常状态和故障状态，能够长时间在正常状态下运行
1.2.4 电力系统继电保护的工作配合
• 主保护——为了最大限度的缩小故障对电力系统正常运行 产生的影响，应保证由主保护快速切除任何类型的故障.
1.2.4 电力系统继电保护的工作配合
• 后备保护——保护装置拒动、保护回路中的其它环节损坏、 断路器拒动、工作电源不正常乃致消失等时有发生，造成 主保护不能快速切除故障，这时需要后备保护来切除故障。 由后备保护动作切除故障，一般会扩大故障造成的影响， 一般后备保护都延时动作，等待主保护确实不动作后才动 作。主保护与后备保护之间存在动作时间和动作灵敏度的 配合。
1.2.4 电力系统继电保护的工作配合
• 近后备保护（或近后备附加断路器失灵保护）——在高压 电网中采用远后备保护往往不能满足灵敏度的要求，因而 采用近后备附加断路器失灵保护的方案。近后备保护与主 保护安装在同一断路器处，当主保护拒动时，由后备保护 启动断路器跳闸；当断路器失灵时，由失灵保护启动跳开 所有与故障元件相连的电源侧断路器。
1.1电力系统运行状态及继电保护的作用
电力系统故障状态： 概 念：等式或不等式约束不满足－支路外增加了非绝 缘支路（短路）或正常支路开断 常见现象：短路，断线 主要危害： 对故障设备：故障电流使故障元件损毁 对非故障设备：流过的大短路电流减少其使用寿命 对电力用户：电压、频率降低或升高、电能质量下降 对电力系统：危害系统稳定运行，造成大面积停电
1.2.4 电力系统继电保护的工作配合
• 远后备保护——一般下级电力元件的后备保护安装在上级 （近电源侧）元件的断路器处，称为远后备保护。远后备 保护动作将切除所有上级电源侧断路器，造成事故扩大。 同时，其保护范围覆盖所有下级电力元件的主保护范围， 它能解决远后备保护范围内所有故障元件任意原因造成的 不能切除问题。
1.2.3 继电保护的工作回路
• 1 继电保护的工作回路中一般包括： 将通过一次电力设备的电流、电压线性地传变 为适合继电保护等二次设备使用的电流、电压， 并使一次设备与二次设备隔离的设备，如电流、 电压互感器及其与保护装置连接的电缆等； 2 断路器跳闸线圈及与保护装置出口间的连接电 缆，指示保护装置动作情况的信号设备； 3 保护装置及跳闸、信号回路设备的工作电源等。 下面以电磁型过电流保护为例，展示了一个简单的 保护工作回路的原理。
电力系统继电保护原理
共青团青海大学委员会 刘一兵 liuyibing45@ 行政楼B楼一楼
学习资料
• 参考教材： 1、贺家李 宋从矩等 电力系统继电保护原理（第四 版） 中国电力出版社 2010 2、杨奇逊 黄少峰主编 微型机继电保护基础（第二 版）中国电力出版社 2005 3、葛耀中著 新型继电保护和故障测距的原理与技 术（第二版）西安交通大学出版社 2007.7 4、张保会 尹项根主编 电力系统继电保护（第二版） 中国电力出版社 2009.12 • 习题： 张保会 潘帧存编 电力系统继电保护习题集 中国 电力出版社 2008
• 1.2 继电保护的基本原理及其组成
1.2.1 继电保护的基本原理
目前已经发现不同运行状态下具有明显差异的电气量有： 流过电力元件的相电流、序电流、功率及其方向；元件的 运行相电压幅值、序电压幅值；元件的电压与电流的比值 即“测量阻抗”等。 • 发现并正确利用能可靠区分三种运行状态的可测参量或参 量的新差异，就可以形成新的继电保护原理。 •
1.1.4 继电保护的作用
• 继电保护装置——指能反应电力系统中电 气设备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。
1.1.4 继电保护的作用
• 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，经过继电保护装置直到开关跳闸线圈的 一整套具体设备，如果需要利用通信手段传送信息，还包 括通信设备。
其他类型的保护
（上图为线路保护仿真）
1.2.2 保护装置的构成
• 一般继电保护装置由测量元件、逻辑元件和执行 输出三部分组成，如图1-3所示。
图1-3 保护继电器的组成方框图 测量比较部分——测量比较部分是测量 通过被保护的电气元件的物理参量，并 与给定的值进行比较，根据比较的结果， 给出“是”、“非”、“0”或“1”性 质的一组逻辑信号，从而判断保护装置 是否应该启动，根据需要往往包括一个 或多个测量比较元件。 JXSB-110A数字式高压线路保护装置图
继电保护的配合及保护范围的划分 保护分区的目的：为了尽可能的减小因故障跳闸引起 的停电区域，电力系统中每个继电保护都有严格的保护范 围，称为保护区。保护范围内的故障（区内故障），保护 才动作；保护范围外的故障，保护不动作 保护分区原则和方法：保护以断路器位置作为分区的 基准（因为断路器是切除和隔离故障的主要设备）。遵循 全覆盖原则和重叠区原则，保护区的边界取决于电流互感 器的位置。