继电保护基础(教学版)
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2、作用：隔离与变换 3、分类：电磁式电压互感器、电容式电压 互感器 4、使用注意事项：运行中电压互感器二次 绕组万不可短路
12
第二节 单侧电源电网相间 短路的电流保护
13
tI1IoI p10sKkIelIk(13.)max
一、三段式电流保护
一）无时限电流速断保护（电流I段）
不带时限（只有继电器本身固有动作时间） 的瞬动电流保护。
第七章 继电保护基础
1
本章主要内容
继电保护的基本知识
单侧电源电网相间短路的电流保护
电网的接地保护
电力系统的主设备保护
10kV配电系统的保护
工厂供电系统的保护
民用建筑配电系统的保护
2
第一节 继电保护的基本知识
3
一、继电保护的基本原理
一）继电保护装置
一旦电力系统发生故障，必须迅速而有选择 性地切除故障元件，完成这一功能的电力系统保 护装置称为继电保护装置
9
四、继电保护常用的仪用互感 器
一）电流互感器（TA）
1、概念： 将电力系统一次回路的大电流变为二次回路 （保护或是测量回路）的标准小电流（5A或1A） 的仪用互感器 2、作用： 隔离与变换
10
四、继电保护常用的仪用互感 器
一）电流互感器（TA）
3、电流互感器的10％误差曲线：
当变比误差为10％、角度误差为7°时，饱 和电流倍数m（电流互感器一次侧的电流与一次侧 额定电流的比值）与二次侧负载的关系曲线
n
3Ik(3.m ) in 2IoIIp1
15
一、三段式电流保护
三）定时限过流保护（电流III段）
动作电流按躲过最大负荷电流来整定，并以
时限来保证动作选择性
1、动作电流：IoIpII
KrIeIlIKss Kre
IL.max
2、动作时间：t1III t2IIIt
3、保护灵敏度：
近后备：
KsI.m IIin IkI(1 2oI.)m I1 pIin
4、电流互感器的接线方式： 三相式完全星形接线，两相两继电器的不完 全星形接线，两相单继电器的两相电流差接线
5、使用注意事项： 运行中电流互感器二次绕组万不可开路 11
四、继电保护常用的仪用互感 器
二）电压互感器（TV）
1、概念：将电力系统一次回路的高电压变 为二次回路（保护或是测量回路）的标准的低电 压（一般为100V）的仪用互感器。
二）速动性
快速地切除故障以提高电力系统并列运行的 稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时 间，以及缩小故障元件的损坏程度
6
二、对继电保护装置的基本要 求
三）灵敏性
在事先规定的保护范围内部发生故障时，不 论短路点的位置，短路的类型如何，以及短路点 是否有过渡电阻，都能敏锐感觉，正确反应
四）可靠性
在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
7
三、常用的保护继电器及操作 电源
一）保护继电器
1、电流继电器：电流保护的测量元件 2、电压继电器：电压保护的测量元件 3、中间继电器：在继电保护装置和自动装置中 用以增加触点数量以及容量
21
二、中性点非直接接地电网
一）中性点不接地电网
2、接地保护 绝缘监察 零序电流保护 零序功率方向保护（选讲）
22
二、中性点非直接接地电网
二）中性点经消弧线圈接地电网
1、补偿方式 欠补偿 完全补偿 过补偿
保护的动作电流按躲过被保护线路外部短路 的最大短路电流来整定m llp，以满足选择性。
1、动作电流： IoI p1 KkIelIk(13.)max
2、动作时间：t1I 0s
3、保护灵敏度： m l p
l
14
一、三段式电流保护
二）带时限电流速断保护（电流II段）
保护本线路并延伸至相邻线路，但不超过相
3Ik(1 3.)min1.3~1.5 2IoII1 p
远后备：
KsI.m II inIkI(22oI).m I1pIin
3Ik(32).min1.2 2IoII1p
16
tI1IoI p10sKkIelIk(13.)max
一、三段式电流保护
四）原理接线
m lp l
17
二、反时限过电流保护
动作时限与被保护线路中电流大小有关 的一种保护，当电流大时，保护的动作时限短， 而电流小时动作时限长
1、单相接地故障特点
电网各处故障相对地电压为零，非故障 相对地电压升高至电网线电压，电网中出 现大小等于电网正常时相电压的零序电压
非故障线路保护安装处，流过本线路的 零序电容电流方向由母线指向非故障线路， 超前零序电压90°；故障线路保护安装处 流过所有非故障元件的零序电容电流之和， 数值较大，方向由故障线路指向母线，滞 后零序电压90°
18
第三节 电网的接地保护
19
一、中性点直接接地电网
一）三段式零序电流保护
1、零序I段： 无时限零序电流速断保护
2、零序II段： 带时限零序电流速断保护
3、零序III段： 零序过流保护
*三段式零序电流保护接线类于三段式电 流保护，只是继电器引入的是零序电流。
20
二、中性点非直接接地电网
一）中性点不接地电网
邻线路无时限电流速断或是带时限电流速断保护 的保护范围。以时限保证选择性。
1、动作电流（取以下计算值大者）：
与相邻线路配合：
III op1
KkIeI lIoI p2
与相邻变压器配合：IoIIp1 KkIeI lIk(13.)max
2、动作时间：t1II t2I t
3、保护灵敏度：KsI.Imi
n
I(2) k.mi III op1
二）保护的构成
1、测量模块 2、逻辑模块 3、执行模块
4
一、继电保护的基本原理
三）保护构成原理
利用电力系统中基本参数的区别构成的 继电保护 利用流过电流方向判定保护区内或区外 故障正向故障或反向故障 利用不对称分量作为判据构成保护 反应非电气量的保护
5
二、对继电保护装置的基本要 求
一）选择性
当电力系统中出现故障时，继电保护装置发 出跳闸命令,仅将故障设备切除，使得故障停电范 围尽可能的小，保证无故障部分继续运行
4、时间继电器：建立必要的延时Βιβλιοθήκη Baidu以保证保护 动作的选择性和某种逻辑关系
5、信号继电器：作为继电保护装置和自动装置 动作的信号指示
8
三、常用的保护继电器及操作 电源
二）操作电源
1、概念
高压断路器的合闸跳闸回路以及继电保护装 置中的操作回路、控制回路、信号回路等所需要 的电源
2、分类
直流电源
整流电源
交流电源
12
第二节 单侧电源电网相间 短路的电流保护
13
tI1IoI p10sKkIelIk(13.)max
一、三段式电流保护
一）无时限电流速断保护（电流I段）
不带时限（只有继电器本身固有动作时间） 的瞬动电流保护。
第七章 继电保护基础
1
本章主要内容
继电保护的基本知识
单侧电源电网相间短路的电流保护
电网的接地保护
电力系统的主设备保护
10kV配电系统的保护
工厂供电系统的保护
民用建筑配电系统的保护
2
第一节 继电保护的基本知识
3
一、继电保护的基本原理
一）继电保护装置
一旦电力系统发生故障，必须迅速而有选择 性地切除故障元件，完成这一功能的电力系统保 护装置称为继电保护装置
9
四、继电保护常用的仪用互感 器
一）电流互感器（TA）
1、概念： 将电力系统一次回路的大电流变为二次回路 （保护或是测量回路）的标准小电流（5A或1A） 的仪用互感器 2、作用： 隔离与变换
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四、继电保护常用的仪用互感 器
一）电流互感器（TA）
3、电流互感器的10％误差曲线：
当变比误差为10％、角度误差为7°时，饱 和电流倍数m（电流互感器一次侧的电流与一次侧 额定电流的比值）与二次侧负载的关系曲线
n
3Ik(3.m ) in 2IoIIp1
15
一、三段式电流保护
三）定时限过流保护（电流III段）
动作电流按躲过最大负荷电流来整定，并以
时限来保证动作选择性
1、动作电流：IoIpII
KrIeIlIKss Kre
IL.max
2、动作时间：t1III t2IIIt
3、保护灵敏度：
近后备：
KsI.m IIin IkI(1 2oI.)m I1 pIin
4、电流互感器的接线方式： 三相式完全星形接线，两相两继电器的不完 全星形接线，两相单继电器的两相电流差接线
5、使用注意事项： 运行中电流互感器二次绕组万不可开路 11
四、继电保护常用的仪用互感 器
二）电压互感器（TV）
1、概念：将电力系统一次回路的高电压变 为二次回路（保护或是测量回路）的标准的低电 压（一般为100V）的仪用互感器。
二）速动性
快速地切除故障以提高电力系统并列运行的 稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时 间，以及缩小故障元件的损坏程度
6
二、对继电保护装置的基本要 求
三）灵敏性
在事先规定的保护范围内部发生故障时，不 论短路点的位置，短路的类型如何，以及短路点 是否有过渡电阻，都能敏锐感觉，正确反应
四）可靠性
在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
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三、常用的保护继电器及操作 电源
一）保护继电器
1、电流继电器：电流保护的测量元件 2、电压继电器：电压保护的测量元件 3、中间继电器：在继电保护装置和自动装置中 用以增加触点数量以及容量
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二、中性点非直接接地电网
一）中性点不接地电网
2、接地保护 绝缘监察 零序电流保护 零序功率方向保护（选讲）
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二、中性点非直接接地电网
二）中性点经消弧线圈接地电网
1、补偿方式 欠补偿 完全补偿 过补偿
保护的动作电流按躲过被保护线路外部短路 的最大短路电流来整定m llp，以满足选择性。
1、动作电流： IoI p1 KkIelIk(13.)max
2、动作时间：t1I 0s
3、保护灵敏度： m l p
l
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一、三段式电流保护
二）带时限电流速断保护（电流II段）
保护本线路并延伸至相邻线路，但不超过相
3Ik(1 3.)min1.3~1.5 2IoII1 p
远后备：
KsI.m II inIkI(22oI).m I1pIin
3Ik(32).min1.2 2IoII1p
16
tI1IoI p10sKkIelIk(13.)max
一、三段式电流保护
四）原理接线
m lp l
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二、反时限过电流保护
动作时限与被保护线路中电流大小有关 的一种保护，当电流大时，保护的动作时限短， 而电流小时动作时限长
1、单相接地故障特点
电网各处故障相对地电压为零，非故障 相对地电压升高至电网线电压，电网中出 现大小等于电网正常时相电压的零序电压
非故障线路保护安装处，流过本线路的 零序电容电流方向由母线指向非故障线路， 超前零序电压90°；故障线路保护安装处 流过所有非故障元件的零序电容电流之和， 数值较大，方向由故障线路指向母线，滞 后零序电压90°
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第三节 电网的接地保护
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一、中性点直接接地电网
一）三段式零序电流保护
1、零序I段： 无时限零序电流速断保护
2、零序II段： 带时限零序电流速断保护
3、零序III段： 零序过流保护
*三段式零序电流保护接线类于三段式电 流保护，只是继电器引入的是零序电流。
20
二、中性点非直接接地电网
一）中性点不接地电网
邻线路无时限电流速断或是带时限电流速断保护 的保护范围。以时限保证选择性。
1、动作电流（取以下计算值大者）：
与相邻线路配合：
III op1
KkIeI lIoI p2
与相邻变压器配合：IoIIp1 KkIeI lIk(13.)max
2、动作时间：t1II t2I t
3、保护灵敏度：KsI.Imi
n
I(2) k.mi III op1
二）保护的构成
1、测量模块 2、逻辑模块 3、执行模块
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一、继电保护的基本原理
三）保护构成原理
利用电力系统中基本参数的区别构成的 继电保护 利用流过电流方向判定保护区内或区外 故障正向故障或反向故障 利用不对称分量作为判据构成保护 反应非电气量的保护
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二、对继电保护装置的基本要 求
一）选择性
当电力系统中出现故障时，继电保护装置发 出跳闸命令,仅将故障设备切除，使得故障停电范 围尽可能的小，保证无故障部分继续运行
4、时间继电器：建立必要的延时Βιβλιοθήκη Baidu以保证保护 动作的选择性和某种逻辑关系
5、信号继电器：作为继电保护装置和自动装置 动作的信号指示
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三、常用的保护继电器及操作 电源
二）操作电源
1、概念
高压断路器的合闸跳闸回路以及继电保护装 置中的操作回路、控制回路、信号回路等所需要 的电源
2、分类
直流电源
整流电源
交流电源