华中科技大学电气工程基础课件熊银信电力系统继电保护
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
➢ 反应电力设备和线路短路故障的保护应有主 保护和后备保护，必要时可再增设辅助保护；
主保护：指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。
后备保护：在主保护或断路器拒动时，用 以切除故障的保护。
在主保护拒动时用以切除故障的保护 称近后备保护。
二、相间短路的电流保护
若为不对称接地故障时，故障电流、 电压中还包括零序分量。
7．其他保护原理
瓦斯保护、行波保护
第二节 继电保护装置的构成
HUST_CEEE
1
2
3
4
5
一、继电保护装置的构成 给定
❖输入电路：将电力系统中的强电量变换成为满 足继电保护二次电路需要的各种弱电量。包括： 各种互感器、变换器、序滤过器、滤波回路、 整流电路、模数变换等部件。
灵敏度： lmin15%lAB
l
Lmin Lmax
4) 无时限电流速断保护构成：
HUST_CEEE
Ir KA 1 KTA I> I
2 &
跳闸
3
4
KS
IOP.r
图10-8 无时限电流速断保护 单相原理框图
1)1QF 处 无 时 限 电 流
速断保护的动作电 IIOP1
流I Iop1：
0
I Iop1＝ KIrel I
K.Bmax
Lmin Lmax
3 1
IkBmax 2
l
I
2)动作时间： 3)灵敏度：
t Iop1= 0s
用保护范围即它所保护的线路的长度的百分
数来表示。
HUST_CEEE
无时限电流保护不能保护线路全长，应采用
9QF
2. 动作迅速：
1. 有选择性：➢ 对用户来说，快速切除故障可以减少非故障用户
指电力
元件在低电压下运行的时间，利于电动机自启动， 保持用户电气设备的不间断运行；
系统故障时， ➢ 对于系统中的电气设备而言，保护动作越快，对
保护装置仅切
通过故障电流的电气设备损坏越小； ➢ 对电力系统中并列运行的发电机而言，保护动作
第十章 电力系统继电保护
第一节 继电保护的作用和原理 第二节 继电保护装置的构成 第三节 对继电保护的基本要求 第四节 输电线路的电流保护 第五节 输电线路的自动重合闸 第六节 主要电气设备的保护配置
HUST_CEEE
第一节 继电保护的作用和原理
Leabharlann Baidu
HUST_CEEE
一、继电保护的作 ❖ 基本任务
用
❖ 电力系统继电保护
HUST_CEEE
第四节 输电线路的电流保护
一、电力系统继电保护的配置原则 二、线路相间短路的电流保护* 三、相间短路方向电流保护 四、相间短路电流保护整定计算举 例 五、接地短路的电流保护
HUST_CEEE
一、电力系统继电保护的配置原则
《技术规程》对电力系统中的保护配置有十 分详细和具体的规定： 对于电力系统中的电力设备和线路，应 装设反应各种短路故障和异常运行的保护装置：
能反应电力系统中
A
B
C
~ 1QF电2气QF元件故3QF障或k不4QF
正5常QF运行状6Q态F 并动 7QF
作于断路器跳闸或
若发生过负荷而有自动减负荷 装置时，可动作于自动减负荷 装置；
在有人值班变电所或控制室， 一般动作于发信号，提示值班 人员哪个元件出现了不正常工 作状态。
发出指示信号的一
二、继电保护的基本原理
❖测量元件。包括： 电磁型：电流、电压、时间、中间等继电 器；
晶体管型：电流、电压、方向元件等； 微机型：通过软件实现。
❖逻辑元件：由各种门电路、时间电路、相位或
第三节 对继电保护的基本要求
~
A 1QF
k2 I
B 2QF 5QF
k1
C 6QF
k3
HUST_CEEE
3QF II 4QF 7QF
8QF
➢ 对于反应物理量上升而动作的保护，其灵敏系数为： Ksen＝保护范围内金属短路时故障参数的最小计算值 ÷保护的整定值（动作值）
➢ 对于反应物理量下降而动作的保护，其灵敏系数为： Ksen＝保护的整定值（动作值） ÷保护范围内金属短路时故障参数的最大计算值
4. 可靠性高： ➢ 保护的可靠性高是指属于保护范围内的短路故障，保护应动 作，对于保护范围外的故障则应不动作。 ➢ 该动作的而不动作称为保护拒动作。 ➢ 不该动作的而动作称为保护误动作。
是一门研究自动识
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 于继续遭到破坏并保证非故障元件 迅速恢复正常运行；
别故障并排除故障 元件的自动装置的 技术学科。
反应电气元件不正常工作状态并根 据实际运行条件作出不同反应，如
在无人值班的变电所，一般动 作于故障元件的断路器跳闸；
继电保护自动装置：
利用电力系统发生故障和处于不正常运行状态时一些 物理量的特征和特征分量，可以构成各种原理的保护。
A
~
k1
1QF 2QF
B 3QF 4QF
k2
C
~
5QF 6QF
HUST_CEEE
1．电流保护原理 2．低电压保护原理 3．低阻抗保护原理 4．方向保护原理 5．纵联保护原理
6．序分量保护原理
当电力系统中发生不对称短路时， 故障电流和电压中含有负序分量。
除故障元件， 尽可能地缩小
太慢，可能将使发电机之间失去同步。若短路时， 相关保护迅速动作切除故障，电源间功角不至拉 开太大，系统能较容易地使失去同步的电源进入
停电范围，保 再同步，恢复电力系统的正常运行。
HUST_CEEE
3. 灵敏度好： 灵敏度是指继电保护对其保护范围内故障或不正常运行状态的 反应能力。 保护的灵敏度一般用灵敏系数(Ksen )来衡量。
1. 无时限电流速断保护（电流保护I段）
动作原理与整定计算：
无时限电流速断保护在任何情况下只切除本 线路上的故障。
HUST_CEEE
护以Ik(3m)为aAx B例X线sm，Ein路s则x1断l 必路须器首~1先QF计处A算的1QAF无B时线限路电各流处B速三2断相QF k和保1 两 护Ik(2m)的相in 动短X sm作路aEx s电时x1l流的2和3短如路xxssmma何inx电校流验以该确保定护如的何灵计敏算度该。保
A最不利情况下的B 保护范按围最来小校验运保行护方的式灵下敏二 相
~
xsmax xsmin
度，一般要求保护范短围路不求少l 于线路长度的 1QF
2QF k1
ImoIp1in
3
ES
2 X S max x1lmin
15%。 lmin
1 x1
(
3ES
2I
I op1
X S max)
IIOP1 0
3 1
IkBmax 2
主保护：指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。
后备保护：在主保护或断路器拒动时，用 以切除故障的保护。
在主保护拒动时用以切除故障的保护 称近后备保护。
二、相间短路的电流保护
若为不对称接地故障时，故障电流、 电压中还包括零序分量。
7．其他保护原理
瓦斯保护、行波保护
第二节 继电保护装置的构成
HUST_CEEE
1
2
3
4
5
一、继电保护装置的构成 给定
❖输入电路：将电力系统中的强电量变换成为满 足继电保护二次电路需要的各种弱电量。包括： 各种互感器、变换器、序滤过器、滤波回路、 整流电路、模数变换等部件。
灵敏度： lmin15%lAB
l
Lmin Lmax
4) 无时限电流速断保护构成：
HUST_CEEE
Ir KA 1 KTA I> I
2 &
跳闸
3
4
KS
IOP.r
图10-8 无时限电流速断保护 单相原理框图
1)1QF 处 无 时 限 电 流
速断保护的动作电 IIOP1
流I Iop1：
0
I Iop1＝ KIrel I
K.Bmax
Lmin Lmax
3 1
IkBmax 2
l
I
2)动作时间： 3)灵敏度：
t Iop1= 0s
用保护范围即它所保护的线路的长度的百分
数来表示。
HUST_CEEE
无时限电流保护不能保护线路全长，应采用
9QF
2. 动作迅速：
1. 有选择性：➢ 对用户来说，快速切除故障可以减少非故障用户
指电力
元件在低电压下运行的时间，利于电动机自启动， 保持用户电气设备的不间断运行；
系统故障时， ➢ 对于系统中的电气设备而言，保护动作越快，对
保护装置仅切
通过故障电流的电气设备损坏越小； ➢ 对电力系统中并列运行的发电机而言，保护动作
第十章 电力系统继电保护
第一节 继电保护的作用和原理 第二节 继电保护装置的构成 第三节 对继电保护的基本要求 第四节 输电线路的电流保护 第五节 输电线路的自动重合闸 第六节 主要电气设备的保护配置
HUST_CEEE
第一节 继电保护的作用和原理
Leabharlann Baidu
HUST_CEEE
一、继电保护的作 ❖ 基本任务
用
❖ 电力系统继电保护
HUST_CEEE
第四节 输电线路的电流保护
一、电力系统继电保护的配置原则 二、线路相间短路的电流保护* 三、相间短路方向电流保护 四、相间短路电流保护整定计算举 例 五、接地短路的电流保护
HUST_CEEE
一、电力系统继电保护的配置原则
《技术规程》对电力系统中的保护配置有十 分详细和具体的规定： 对于电力系统中的电力设备和线路，应 装设反应各种短路故障和异常运行的保护装置：
能反应电力系统中
A
B
C
~ 1QF电2气QF元件故3QF障或k不4QF
正5常QF运行状6Q态F 并动 7QF
作于断路器跳闸或
若发生过负荷而有自动减负荷 装置时，可动作于自动减负荷 装置；
在有人值班变电所或控制室， 一般动作于发信号，提示值班 人员哪个元件出现了不正常工 作状态。
发出指示信号的一
二、继电保护的基本原理
❖测量元件。包括： 电磁型：电流、电压、时间、中间等继电 器；
晶体管型：电流、电压、方向元件等； 微机型：通过软件实现。
❖逻辑元件：由各种门电路、时间电路、相位或
第三节 对继电保护的基本要求
~
A 1QF
k2 I
B 2QF 5QF
k1
C 6QF
k3
HUST_CEEE
3QF II 4QF 7QF
8QF
➢ 对于反应物理量上升而动作的保护，其灵敏系数为： Ksen＝保护范围内金属短路时故障参数的最小计算值 ÷保护的整定值（动作值）
➢ 对于反应物理量下降而动作的保护，其灵敏系数为： Ksen＝保护的整定值（动作值） ÷保护范围内金属短路时故障参数的最大计算值
4. 可靠性高： ➢ 保护的可靠性高是指属于保护范围内的短路故障，保护应动 作，对于保护范围外的故障则应不动作。 ➢ 该动作的而不动作称为保护拒动作。 ➢ 不该动作的而动作称为保护误动作。
是一门研究自动识
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 于继续遭到破坏并保证非故障元件 迅速恢复正常运行；
别故障并排除故障 元件的自动装置的 技术学科。
反应电气元件不正常工作状态并根 据实际运行条件作出不同反应，如
在无人值班的变电所，一般动 作于故障元件的断路器跳闸；
继电保护自动装置：
利用电力系统发生故障和处于不正常运行状态时一些 物理量的特征和特征分量，可以构成各种原理的保护。
A
~
k1
1QF 2QF
B 3QF 4QF
k2
C
~
5QF 6QF
HUST_CEEE
1．电流保护原理 2．低电压保护原理 3．低阻抗保护原理 4．方向保护原理 5．纵联保护原理
6．序分量保护原理
当电力系统中发生不对称短路时， 故障电流和电压中含有负序分量。
除故障元件， 尽可能地缩小
太慢，可能将使发电机之间失去同步。若短路时， 相关保护迅速动作切除故障，电源间功角不至拉 开太大，系统能较容易地使失去同步的电源进入
停电范围，保 再同步，恢复电力系统的正常运行。
HUST_CEEE
3. 灵敏度好： 灵敏度是指继电保护对其保护范围内故障或不正常运行状态的 反应能力。 保护的灵敏度一般用灵敏系数(Ksen )来衡量。
1. 无时限电流速断保护（电流保护I段）
动作原理与整定计算：
无时限电流速断保护在任何情况下只切除本 线路上的故障。
HUST_CEEE
护以Ik(3m)为aAx B例X线sm，Ein路s则x1断l 必路须器首~1先QF计处A算的1QAF无B时线限路电各流处B速三2断相QF k和保1 两 护Ik(2m)的相in 动短X sm作路aEx s电时x1l流的2和3短如路xxssmma何inx电校流验以该确保定护如的何灵计敏算度该。保
A最不利情况下的B 保护范按围最来小校验运保行护方的式灵下敏二 相
~
xsmax xsmin
度，一般要求保护范短围路不求少l 于线路长度的 1QF
2QF k1
ImoIp1in
3
ES
2 X S max x1lmin
15%。 lmin
1 x1
(
3ES
2I
I op1
X S max)
IIOP1 0
3 1
IkBmax 2