继电保护讲义ppt课件

瞬时功率： pt utit; pt 0orpt 0
视在功率： S P jQ U Iˆ
P

EM EN Z
sin , Q

EM Z
EM
EN
cos
瞬时功率：电阻、电感和电容的瞬时功率。
有功功率：用电设备真实消耗掉的功率称为有功功率。有功与频率 相关；
继电保护讲义
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电力系统
• 电力系统是由电力生产的5个环节：发电、输 电、变电、配电和用电组成的整体。输电网和 配电网统称为电网。完成一次能源转换成电能 并输送和分配到用户的统一系统称为一次系统； 对一次系统进行保护、控制、测量、调节、监 视、通信等相应的辅助系统称为二次系统。
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继电保护
当电力系统中的电力元件发生故障时，向运 行值班人员及时发出警告信号，或者向所控 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。实现这种自 动化措施的成套硬件设备，用于保护电力元
• 只有这样规定，才有： • 当接入R时，发电机发出P，P>0；负荷受入P。Q=0。
电压电流同相。 • 当接入L时，发电机发出Q，Q>0；负荷受入Q。P=0。
电压超前电流900。 • 当接入C时，发电机受入Q，Q<0；负荷发出Q。P=0。
电压滞后电流900。
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功率
P<0
S UIˆ P jQ Q>0
ZR
U 3I R
0.95 525 85.2 3 0.845 4
ZL (1.87 j28.5) 3 5.61 j85.5 18
躲负荷抗振荡及过渡电阻
• 500kVLGJQ-400×4的导线的热稳定阻抗、2500MW的 阻抗负荷和它的300KM线路阻抗都是85Ω，基本上决 定了接地距离耐过渡电阻的能力。系统振荡负荷按周 期性变化，某一瞬间（δ=180）完全具有振荡中心三相 短路特征，对于反映系统振荡阻抗变化规律原理构成 的振荡闭锁如大圆套小圆，整定计算大圆必须躲过最 小事故过负荷阻抗，大圆和小圆的半径差由最小振荡 周期和鉴别时间决定，小圆大大削弱了距离保护耐过 渡电阻的能力。对重负荷长线路不能使用这种原理的 振荡闭锁。接地距离保护经零序电流监控也是重要的 辅助手段。
S UˆI P jQ P>0
Q<0
P>0 U Q>0
P<0 I Q<0
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功率
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功率
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功率
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功率
• 从上可见，虽然储能元件电感、电容的瞬时功 率吸可 收正 的、 能可 量负 可，正它、在可一负段，时但间是内，（在t零1至状t2态时响刻应） 时，吸收的能量恒大于零。零状态响应吸收的 能量恒大于零的物理意义是：耗能元件功率为 正，u（t）i（t）永远同极性；储能元件初始无 储存能量，初始阶段吸收能量功率为正，u（t） i（t）同极性，开始储存能量。随后，进行能 量交换，吸收、释放。释放能量的前提是储存 有能量，所以储存能量永远为正。
无功功率：在完成电能转换为机械能的过程中，建立电、磁场需要 的功率称为无功功率，无功与电压相关。
频率、电压和谐波是反映电能质量的三大指标，频率和电压又是保 持电网稳定最重要的电气量。现在有人加供电的可靠性。
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功率
• 一次，以母线流向线路为电流正方向；母线对地为电 压正方向。
• 二次，极性端流入继电保护装置为电流正方向；极性 端对地为电压正方向。
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同步稳定
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振荡及振荡闭锁
• 无故障全相振荡的电压轨迹和阻抗轨迹 • 静稳破坏——突变量电流不启动，电流缓慢增
加，当超过静稳电流时闭锁距离保护。 • 暂稳破坏——突变量电流启动，静稳电流不动
作，开放距离保护160ms左右，之后闭锁距离 保护。 • 时间上躲振荡周期（ 1.5s）。振荡时测量阻抗 周期性动作、返回。
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躲负荷抗振荡及过渡电阻
• 以500kVLGJQ-400×4的导线为例，比较最小 事故过负荷阻抗、热稳定阻抗和线路阻抗之间 的大小
• 1.87+j28.5(Ω/100km) IR=845×4(A)
ZF
U2 P
cos

0.95 0.95 525 525 0.85 84.57 2500
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频率稳定
• 同步稳定——静态稳定、动态稳定和暂态稳定。电力 系统受到扰动后恢复同步运行的能力。
• 静态稳定——如果在任一小扰动后达到和扰动前运行 情况一样和接近。
• 暂态稳定——如果在该扰动后达到允许的静态运行情 况。
• 动态稳定——不因受小、大扰动后，系统电源间电势 角差的周期性振荡发散，导致同步运行稳定性的破坏。 1982年IEEE取消动态稳定的概念。
件的一般称为继电保护装置。
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安全自动装置
• 当电力系统本身发生故障或危及其安全运行的 事件时，向运行值班人员及时发出警告信号， 或者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。实现 这种自动化措施的成套硬件设备，用于保护电 力系统的通称为电力系统安全自动装置。
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功率
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振荡及振荡闭锁
• 对称开放——利用振荡中心电压随δ变化而变 化；短路点电压基本不变化（约0.05pu）。
• UCOSφ——无故障时是振荡中心电压；三相短 路时是短路点电压。
• 带短延时区分振荡和三相短路。
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躲负荷抗振荡及过渡电阻
• 线路保护避开最大事故过负荷、系统振荡不误 动和可切除振荡中故障是线路保护一个原则。 对超高压线路主要针对的是距离保护，避开最 大事故过负荷和耐过渡电阻能力是一对矛盾， 一致认为相间距离耐过渡电阻的能力不低于 20Ω/相（相间40Ω）便可，恰当地整定容易避 开最大事故过负荷。接地短路可能有大的接地 电阻，但接地距离也只能对付不太大的过渡电 阻（如小于80Ω/相），对于大接地过渡电阻 （如300Ω/相）只有靠零序电流切除。
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振荡及振荡闭锁
• 不对称开放——δ与Z协同工作。 δ大时，闭锁 Z；δ小时，开放Z。利用电流不对称度开放Z ，
• 无故障时，电流对称闭锁Z。 • 振中附近故障，δ大时电流不对称度低；δ小时
电流不对称度高。 • 远离振中故障，电流不对称度对 δ敏感度降低。
但是利用分支系数，远端故障，电流不对称度 低；近端故障，电流不对称度高；