实联化工热电厂继电保护及自动装置培训课件(1)
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2-5.电容器保
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七.继电保护的基本原理
1.继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处 于正常运行状态还是发生了故障，是保护区内故 障还是区外故障的功能。保护装置要实现这一功 能，需要根据电力系统发生故障前后电气物理量 变化的特征为基础来构成。
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2.电力系统发生故障后，工频电气量变化的主要特 征是
ｔ1Ⅱ ＝ｔ２Ι ＋△ｔ＝０.５S （ｔ1Ⅱ ＝ｔ２ Ⅱ ＋△ｔ=1 S) （３）灵敏度校验：
ＫＬ＝Ｉdl.ZX（本线路末）/Ｉdz1 Ⅱ >1.3~1.5
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4、作用：快速切除本线瞬时速断保护保护范围外
的故障。
5、要求：能保护本线全长。动作时间尽量短。
6、整定计算： A QF1 L1
d. 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。
e. 此外，除了上述反应工频电气量的保护外，还有反应非工频电气量的保护。
∑：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
5
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六、继电保护的分类
• 按保护原理分 1.过电流保护 保护
2.低电压保护 3.过电压保护 4.距离保护 5.差动保护 6. 高频（载波）
7.功率方向保护 8.瓦斯保护
• 按被保护对象分
护 护 护 护
6
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1.线路保护 2.主设备保护
2-1.发电机保
2-2.变压器保
2-3.母线保护 2-4.电抗器保
２、保护的范围：本线路的一部分。
３、整定原则：
1
2
（１）电流的整定
Ｉdz1 Ι =kk ΙIDmax
D
躲过本线路末端短路故障时最大短路电流（最大运行
方式下三相短路）。
（２）时间整定：保护的固有动作时间。
（４）0．06秒的作用
躲过避雷器的放电时间。
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整定原则：躲过本线路末端最大短路电流。
K X XS X1l
Iact
I(2) 3 Es K 2 XS X1l
lmin lmax
I(k(2),Xs(大)） l
通常最小保护范围不小 于线路全长的15~20%
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灵敏度 灵敏度用保护范围占线路全长的百分数表示。 优点：不反映下一线路故障，动作迅速。
缺点：保护范围受系统运行方式、故障形式变 化的影响较大，不能保护线路全长。
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第三节 时限电流速断保护（ Ⅱ段）
１、Ⅱ段的作用：本线路的主保护。
２、保护的范围：本线路全长＋下一线路的一部分。
３、整定原则：
（１）电流的整定：躲过下一线路Ι段的动作电流。
2 Ⅱ）
Ｉdz1 Ⅱ =kk Ⅱ IDZ 2 Ι
（Ｉdz1 Ⅱ =kk Ⅱ IDZ
（２）时间的整定：躲过下一线路Ι段的动作时间
a. 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。
b. 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。
c. 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的，一般为60°～85°，而在保护反方向三相短路时， 电流与电压之间的相位角则是180°+(60°～85°)。
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第四节 定时限过电流保护(Ⅲ段)
１、Ⅲ段的作用：作为本线路的近后备，下一线路的 远后备
２、保护的范围：本线路的全长和下一线路全长 ３、整定原则 （１）电流的整定：躲过最大负荷电流整定。
IDZ=KK.KZq.Ifh.max /Kh （２）时间的整定：阶梯形时限特性
ｔ1 Ⅲ ＝ｔ２ Ⅲ ＋△ｔ
A QF1 L1 I
B
C
QF2 QF5 L2 QF6
I I ac1t kBmax
Iac1tKreIlkBmax
K l rel1.2~1.3
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保护范围：本线首端的一部分.大运行方式下可达线路全长的50%。
A QF1 L1
B
C
QF2 QF5 L2 QF6
I(k(3),Xs(小)
I(3) Es Es
（３）KL近＝Ｉｄｌ.ZX（本线路末）／ IDZ >1.5 KL远＝Ｉｄｌ.ZX（下一线路末）／ IDZ>1.2
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4、作用
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t
A
II
QF1
L1
B
C
QF2 QF5 L2 QF6
作为本线路主保护拒动的后备保护；作为下线路 保护或开关拒动的后备保护。
5、电流定值整定原则
5-1 保护在线路流过最大负荷电流时不应动作。 Iact.>Ilmax
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第二章
电网相间短路的电流保护
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第一节 三段式电流保护
1--无时限电流速断保护（Ι段） 瞬跳/速断
2--时限电流速断保护 （ Ⅱ段） 过电流
3--定时限过电流保护
(Ⅲ段)
过负荷
（详见第二、三、四 节）
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第二节 无时限电流速断保护（Ι段）
１、Ι段的作用：本线路的主保护。
B
QF2 QF5
C
L2
QF6
I I
I
ac1t
act2
I K I
I
a c1t
relac2t
Krel1.1~1.2 t1t2I t t0.5s
Biblioteka Baidu
7、灵敏度校验
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A QF1 L1
B
C
QF2 QF5 L2 QF6
Ksen
I KBmi n Iact
灵敏度系数不小于1.3
如果保护的灵敏度不满足要求，可采用降低动作 电流的方法提高灵敏度。通常动作电流和下线路的 二段定值相配合，此时时间定值也应和下线路二段 时间定值相配合。
内部培训资料
实联化工（江苏）有限公司热电厂
电气部
继电保护及自动装置
主讲：李松
2013年12月02日
第一章 概 述
3
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一、电力系统的不正常运行状态
系统中设备的运行参数偏离了允许值，但还未发展成 故障。
二、故障
电力系统中设备的正常工作已遭到破坏，但未 发展 成事故。
三、事故
电力系统的正常工作遭到破坏，且已造成严重后果。
四、继电保护和自动装置的任务
１、电力系统故障时，保护能自动、准确地切除故障。 ２、电力系统出现不正常工作状态时，根据运行维护条 件确
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五、对继电保护的基本要求
１、可靠性：保护的动作应安全可靠。 ２、选择性：保护的动作应有选择的。 ３、快速性：保护的动作应快速的。 ４、灵敏性：保护对故障的反应能力 。
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七.继电保护的基本原理
1.继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处 于正常运行状态还是发生了故障，是保护区内故 障还是区外故障的功能。保护装置要实现这一功 能，需要根据电力系统发生故障前后电气物理量 变化的特征为基础来构成。
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2.电力系统发生故障后，工频电气量变化的主要特 征是
ｔ1Ⅱ ＝ｔ２Ι ＋△ｔ＝０.５S （ｔ1Ⅱ ＝ｔ２ Ⅱ ＋△ｔ=1 S) （３）灵敏度校验：
ＫＬ＝Ｉdl.ZX（本线路末）/Ｉdz1 Ⅱ >1.3~1.5
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4、作用：快速切除本线瞬时速断保护保护范围外
的故障。
5、要求：能保护本线全长。动作时间尽量短。
6、整定计算： A QF1 L1
d. 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。
e. 此外，除了上述反应工频电气量的保护外，还有反应非工频电气量的保护。
∑：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
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六、继电保护的分类
• 按保护原理分 1.过电流保护 保护
2.低电压保护 3.过电压保护 4.距离保护 5.差动保护 6. 高频（载波）
7.功率方向保护 8.瓦斯保护
• 按被保护对象分
护 护 护 护
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1.线路保护 2.主设备保护
2-1.发电机保
2-2.变压器保
2-3.母线保护 2-4.电抗器保
２、保护的范围：本线路的一部分。
３、整定原则：
1
2
（１）电流的整定
Ｉdz1 Ι =kk ΙIDmax
D
躲过本线路末端短路故障时最大短路电流（最大运行
方式下三相短路）。
（２）时间整定：保护的固有动作时间。
（４）0．06秒的作用
躲过避雷器的放电时间。
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整定原则：躲过本线路末端最大短路电流。
K X XS X1l
Iact
I(2) 3 Es K 2 XS X1l
lmin lmax
I(k(2),Xs(大)） l
通常最小保护范围不小 于线路全长的15~20%
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灵敏度 灵敏度用保护范围占线路全长的百分数表示。 优点：不反映下一线路故障，动作迅速。
缺点：保护范围受系统运行方式、故障形式变 化的影响较大，不能保护线路全长。
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第三节 时限电流速断保护（ Ⅱ段）
１、Ⅱ段的作用：本线路的主保护。
２、保护的范围：本线路全长＋下一线路的一部分。
３、整定原则：
（１）电流的整定：躲过下一线路Ι段的动作电流。
2 Ⅱ）
Ｉdz1 Ⅱ =kk Ⅱ IDZ 2 Ι
（Ｉdz1 Ⅱ =kk Ⅱ IDZ
（２）时间的整定：躲过下一线路Ι段的动作时间
a. 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。
b. 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。
c. 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的，一般为60°～85°，而在保护反方向三相短路时， 电流与电压之间的相位角则是180°+(60°～85°)。
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第四节 定时限过电流保护(Ⅲ段)
１、Ⅲ段的作用：作为本线路的近后备，下一线路的 远后备
２、保护的范围：本线路的全长和下一线路全长 ３、整定原则 （１）电流的整定：躲过最大负荷电流整定。
IDZ=KK.KZq.Ifh.max /Kh （２）时间的整定：阶梯形时限特性
ｔ1 Ⅲ ＝ｔ２ Ⅲ ＋△ｔ
A QF1 L1 I
B
C
QF2 QF5 L2 QF6
I I ac1t kBmax
Iac1tKreIlkBmax
K l rel1.2~1.3
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保护范围：本线首端的一部分.大运行方式下可达线路全长的50%。
A QF1 L1
B
C
QF2 QF5 L2 QF6
I(k(3),Xs(小)
I(3) Es Es
（３）KL近＝Ｉｄｌ.ZX（本线路末）／ IDZ >1.5 KL远＝Ｉｄｌ.ZX（下一线路末）／ IDZ>1.2
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4、作用
可整理ppt
t
A
II
QF1
L1
B
C
QF2 QF5 L2 QF6
作为本线路主保护拒动的后备保护；作为下线路 保护或开关拒动的后备保护。
5、电流定值整定原则
5-1 保护在线路流过最大负荷电流时不应动作。 Iact.>Ilmax
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第二章
电网相间短路的电流保护
10
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第一节 三段式电流保护
1--无时限电流速断保护（Ι段） 瞬跳/速断
2--时限电流速断保护 （ Ⅱ段） 过电流
3--定时限过电流保护
(Ⅲ段)
过负荷
（详见第二、三、四 节）
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第二节 无时限电流速断保护（Ι段）
１、Ι段的作用：本线路的主保护。
B
QF2 QF5
C
L2
QF6
I I
I
ac1t
act2
I K I
I
a c1t
relac2t
Krel1.1~1.2 t1t2I t t0.5s
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7、灵敏度校验
17
可整理ppt
A QF1 L1
B
C
QF2 QF5 L2 QF6
Ksen
I KBmi n Iact
灵敏度系数不小于1.3
如果保护的灵敏度不满足要求，可采用降低动作 电流的方法提高灵敏度。通常动作电流和下线路的 二段定值相配合，此时时间定值也应和下线路二段 时间定值相配合。
内部培训资料
实联化工（江苏）有限公司热电厂
电气部
继电保护及自动装置
主讲：李松
2013年12月02日
第一章 概 述
3
可整理ppt
一、电力系统的不正常运行状态
系统中设备的运行参数偏离了允许值，但还未发展成 故障。
二、故障
电力系统中设备的正常工作已遭到破坏，但未 发展 成事故。
三、事故
电力系统的正常工作遭到破坏，且已造成严重后果。
四、继电保护和自动装置的任务
１、电力系统故障时，保护能自动、准确地切除故障。 ２、电力系统出现不正常工作状态时，根据运行维护条 件确
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五、对继电保护的基本要求
１、可靠性：保护的动作应安全可靠。 ２、选择性：保护的动作应有选择的。 ３、快速性：保护的动作应快速的。 ４、灵敏性：保护对故障的反应能力 。