电力变压器的继电保护.ppt
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继电保护ppt课件
继电保护能够优化电力系统的运行方式，降低线 损和能源消耗，提高电力系统的经济性。
继电保护技术的发展历程
传统继电保护阶段
传统的继电保护采用电磁感应原理，如电流保护和电压保 护等。这种保护方式简单可靠，但动作速度慢，灵敏度低 。
集成电路继电保护阶段
集成电路继电保护是将多个晶体管的功能集成在一个芯片 上，具有高集成度和高可靠性。但集成电路继电保护的通 用性较差。
物联网技术还可以实现继电保护装置的协同工作，通过信 息共享和实时通信，提高继电保护系统的整体性能和可靠 性，降低设备故障对电力系统的影响。
大数据技术在继电保护中的应用
大数据技术可以对海量的电力系统运行数据进行实时采集、存储和分析，为继电 保护提供更加全面和准确的数据支持。
大数据技术还可以应用于继电保护装置的优化设计和故障预测，通过对历史数据 的挖掘和分析，预测设备可能出现的故障和异常情况，提前进行预警和处理，提 高电力系统的稳定性和可靠性。
人工智能技术还可以应用于继电保护装置的优化配置和故障 诊断，通过智能算法对设备运行状态进行实时监测和评估， 及时发现潜在故障并进行预警和处理。
物联网技术在继电保护中的应用
物联网技术可以实现电力设备的远程监控和智能管理，通 过传感器、RFID等技术，实时采集设备运行数据并上传至 云平台进行存储和分析。
要点一
总结范措施
分析高压电动机的继电保护误动原因，如电流互感器饱和 、保护装置软件故障等，并提出相应的防范措施。
感谢观看
THANKS
继电保护ppt课件
• 继电保护概述 • 继电保护的基本原理 • 常用继电保护装置 • 继电保护配置与方案 • 继电保护的未来发展 • 案例分析
目录
01
继电保护概述
继电保护技术的发展历程
传统继电保护阶段
传统的继电保护采用电磁感应原理，如电流保护和电压保 护等。这种保护方式简单可靠，但动作速度慢，灵敏度低 。
集成电路继电保护阶段
集成电路继电保护是将多个晶体管的功能集成在一个芯片 上，具有高集成度和高可靠性。但集成电路继电保护的通 用性较差。
物联网技术还可以实现继电保护装置的协同工作，通过信 息共享和实时通信，提高继电保护系统的整体性能和可靠 性，降低设备故障对电力系统的影响。
大数据技术在继电保护中的应用
大数据技术可以对海量的电力系统运行数据进行实时采集、存储和分析，为继电 保护提供更加全面和准确的数据支持。
大数据技术还可以应用于继电保护装置的优化设计和故障预测，通过对历史数据 的挖掘和分析，预测设备可能出现的故障和异常情况，提前进行预警和处理，提 高电力系统的稳定性和可靠性。
人工智能技术还可以应用于继电保护装置的优化配置和故障 诊断，通过智能算法对设备运行状态进行实时监测和评估， 及时发现潜在故障并进行预警和处理。
物联网技术在继电保护中的应用
物联网技术可以实现电力设备的远程监控和智能管理，通 过传感器、RFID等技术，实时采集设备运行数据并上传至 云平台进行存储和分析。
要点一
总结范措施
分析高压电动机的继电保护误动原因，如电流互感器饱和 、保护装置软件故障等，并提出相应的防范措施。
感谢观看
THANKS
继电保护ppt课件
• 继电保护概述 • 继电保护的基本原理 • 常用继电保护装置 • 继电保护配置与方案 • 继电保护的未来发展 • 案例分析
目录
01
继电保护概述
继电保护培训课件PPT课件
详细描述
继电保护是指在电力系统发生异常或故障时，通过特定的装置和设备，快速、 准确地切除故障元件，以防止事故扩大，保障电力系统的安全稳定运行。
继电保护的基本原理
总结词
继电保护基于电流、电压、阻抗等电气量的变化进行工作， 通过比较正常与异常时的电气量差异来判断是否发生故障。
详细描述
继电保护装置通过检测电力系统中的电流、电压、阻抗等电 气量，根据正常运行时的电气量与异常运行时的电气量进行 比较，判断是否发生故障。一旦检测到故障，保护装置会迅 速动作，切除故障元件，防止事故扩大。
继电保护培训课件ppt课件
contents
目录
• 继电保护概述 • 继电保护装置 • 继电保护技术 • 继电保护系统的运行和维护 • 继电保护的发展趋势和展望
01 继电保护概述
继电保护的定义和作用
总结词
继电保护是电力系统中的重要组成部分，用于快速、准确地切除故障元件，保 障电力系统的安全稳定运行。
坏。
距离保护装置
根据电压、电流的相位差测量 阻抗，判断是否发生短路故障
。
零序保护装置
利用零序电流分量检测单相接 地故障。
差动保护装置
通过比较线路两端电流的大小 和相位，检测线路是否发生故
障。
继电保护装置的选择与配置
01
02
03
04
根据设备的重要性和故 障后果选择相应的保护 装置。
根据系统的运行方式和 负荷状况配置保护装置。
继电保护系统的故障处理和预防措施
01
继电保护系统故障的分类和处理
根据故障的性质和影响范围，将继电保护系统故障分为不同类型，并分
别介绍相应的处理方法。
02
继电保护系统故障的预防措施
继电保护是指在电力系统发生异常或故障时，通过特定的装置和设备，快速、 准确地切除故障元件，以防止事故扩大，保障电力系统的安全稳定运行。
继电保护的基本原理
总结词
继电保护基于电流、电压、阻抗等电气量的变化进行工作， 通过比较正常与异常时的电气量差异来判断是否发生故障。
详细描述
继电保护装置通过检测电力系统中的电流、电压、阻抗等电 气量，根据正常运行时的电气量与异常运行时的电气量进行 比较，判断是否发生故障。一旦检测到故障，保护装置会迅 速动作，切除故障元件，防止事故扩大。
继电保护培训课件ppt课件
contents
目录
• 继电保护概述 • 继电保护装置 • 继电保护技术 • 继电保护系统的运行和维护 • 继电保护的发展趋势和展望
01 继电保护概述
继电保护的定义和作用
总结词
继电保护是电力系统中的重要组成部分，用于快速、准确地切除故障元件，保 障电力系统的安全稳定运行。
坏。
距离保护装置
根据电压、电流的相位差测量 阻抗，判断是否发生短路故障
。
零序保护装置
利用零序电流分量检测单相接 地故障。
差动保护装置
通过比较线路两端电流的大小 和相位，检测线路是否发生故
障。
继电保护装置的选择与配置
01
02
03
04
根据设备的重要性和故 障后果选择相应的保护 装置。
根据系统的运行方式和 负荷状况配置保护装置。
继电保护系统的故障处理和预防措施
01
继电保护系统故障的分类和处理
根据故障的性质和影响范围，将继电保护系统故障分为不同类型，并分
别介绍相应的处理方法。
02
继电保护系统故障的预防措施
继电保护 第六章 电力变压器的继电保护
六章电力变压器的继电保护第一节概述一、变压器的故障：各相绕组之间的相间短路油箱内部故障单相绕组部分线匝之间的匝间短路单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障引出线的相间短路油箱外部故障绝缘套管闪烁或破坏引出线通过外壳发生的单相接地短路二、变压器不正常工作状态：外部短路或过负荷过电流油箱漏油造成油面降低外加电压过高或频率降低过励磁等三、应装设的继电保护装置（1）瓦斯保护防御变压器油箱内各种短路故障和油面降低重瓦斯跳闸轻瓦斯信号（2）纵差动保护和电流速断保护：防御变压器绕组和引出线的多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路（3）相间短路的后备保护。
作为（1）(2)的后备（a）过电流保护（b）复合电压起动的过电流保护（c）负序过电流（4）零序电流保护：防御大接地电流系统中变压器外部接地短路（5）过负荷保护：防御变压器对称过负荷（6）过励磁保护：防御变压器过励磁第二节：变压器纵差动保护一、构成变压器纵差动保护的基本原则....I-J1'I双绕组变压器纵差动保护单相原理图正常运行或外部故障时B n I I =2'1'/所以两侧的CT 变比应不同，且应使 2"1"I I = 即：212'1'l l n I n I =或2'1'/21I In n l l ==B n即：按相实现的纵差动保护，其电流互感器变比的选择原则是两侧CT 变比的比值等于变压器的变比。
二．不平衡电流产生的原因和消除方法：理论上，正常运行和区外故障时，Ij =I1"- I2"=0 。
实际上，很多因素使Ij = Ibp≠0 。
（Ibp 为不平衡电流）下面讨论不平衡电流产生的原因和消除方法：1． 由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流：（Υ/Δ-11）Y.d11 接线方式——两侧电流的相位差30°。
消除方法：相位校正。
《继电保护》课件
功能强大、灵活性高，适用于各种复杂的 保护场合。但对外界干扰较为敏感，需要 采取相应的抗干扰措施。
03
输电线路的继电保护
输电线路的故障类型与保护配置
总结词
了解输电线路的常见故障类型和对应的保护配置是保障电 力系统稳定运行的关键。
总结词
输电线路的故障类型主要包括短路、断线、接地等，每种 故障类型都需要相应的保护配置来快速切除故障，防止事 故扩大。
02
继电保护装置的组成与 分类
继电保护装置的组成
测量部分
用于测量被保护设备的输入信号，并与给定的整 定值进行比较，判断是否发生故障或异常。
逻辑部分
根据测量部分的输出结果，按照一定的逻辑关系 判断是否需要动作，并发出相应的动作指令。
执行部分
根据逻辑部分的指令，执行相应的操作，如跳闸 、报警等。
继电保护装置的分类
输电线路的自动重合闸
总结词
自动重合闸是一种在断路器跳闸后自动重新合闸的装置，用于提高输 电线路的供电可靠性和稳定性。
总结词
自动重合闸装置能够在短时间内自动检测线路状态并重新合闸，对于 瞬时性故障可以快速恢复供电，减少停电时间。
总结词
自动重合闸装置通常由控制器、断路器、隔离开关等组成，其工作原 理是利用控制器检测线路状态并控制断路器的分合闸操作。
01
02
03
04
按被保护对象分类
可分为发电机保护、变压器保 护、输电线路保护等。
按保护原理分类
可分为电流保护、电压保护、 距离保护、方向保护等。
按装置结构分类
可分为电磁型保护装置、晶体 管型保护装置、集成电路型保 护装置和微机型保护装置。
按输入信号分类
可分为模拟量输入的保护装置 和数字量输入的保护装置。
电力系统继电保护ppt课件
6
一、继电保护的概念
继电保护泛指继电保护技术或各种继 电保护装置组成的继电保护系统。
继电保护装置是指安装在被保护元件 上，反应被保护元件故障或不正常运行状 态并动作与断路器跳闸或发出信号的一种 自动装置。
11/13/2023
7
二、故障、不正常运行状态与事故
电力系统在运行中，由于外界（雷击、鸟 害等）、内部（绝缘损坏、老化等）及 操作等原因，可能引起各种故障或不正常 工作状态。
11/13/2023
3
二、本课程的教学内容
1、理论部分 1 继电保护的基础元件 2 输电线路的继电保护 3 电力变压器的继电保护 4 同步发电机的继电保护 5 微机保护 2、实践部分 1 继电保护课程设计 2 继电器调试与二次配线实习
11/13/2023
4
三、学习本课程的基本要求
1、学会抓重点，领会问题的真谛；
21
§4 继电保护的基本组成
11/13/2023
22
§5 继电保护的工作原理
测量部分测量被保护组件运行参数，并 与整定值相比较，以判断被保护组件是份 发生故障。如果运行参数达到或超过（或 低于）整定值，测量部分向逻辑部分发信 号，并起动保护装置。逻辑部分接受测量 部分的信号后，按照规定的逻辑条件，判 断保护装置是否动作于跳闸或动作于发信 号，执行部分根据逻辑部分送来的信号而 动作。
2
一、本课程在本专业中的地位及教学目标
本课程是本专业的一门主要专业课，通 过本课程的学习，能够使大家掌握电力系 统继电保护装置工作原理、配置原则，常 用继电器的试验方法；培养继电保护装置 整定计算和识读继电保护装置原理图、展 开图的技能，为毕业后从事电力系统继电 保护的运行、安装、调试检修及设计工作 打下基础。
继电保护课件ppt
继电保护课件
• 继电保护概述 • 继电保护装置 • 继电保护的配置与整定 • 继电保护技术的发展趋势 • 继电保护的故障处理与维护
01
继电保护概述
定义与作用
定义
继电保护是电力系统中的一种重 要保护装置，用于检测和切除电 力系统中的故障，保障电力系统 的安全稳定运行。
作用
继电保护能够快速、准确地检测 和切除故障，防止事故扩大，减 小停电范围，提高电力系统的稳 定性和可靠性。
决策支持
基于大数据技术的决策支持系统可以为电网的运行和管理 提供科学、准确的决策依据，提高电网的管理水平和运营 效率。
05
继电保护的故障处理与维护
继电保护故障的分类与处理方法
故障分类
根据故障的性质和发生部位，继电保 护故障可分为电源故障、线路故障和 元件故障等。
处理方法
针对不同类型的故障，应采取相应的 处理方法，如更换故障元件、修复损 坏线路或调整电源等。
执行元件
根据逻辑元件的指令，执 行相应的动作，如跳闸或 重合闸。
继电保护装置的原理
电流保护
基于电流的变化，当电流 超过设定值时，继电保护 装置动作，切除故障。
电压保护
基于电压的变化，当电压 低于或高于设定值时，继 电保护装置动作，切除故 障。
距离保护
基于阻抗的变化，当阻抗 超过设定值时，继电保护 装置动作，切除故障。
继电保护的原理
基于电流、电压、阻抗等电气量的变化，通过比较、逻辑运算等手段判断是否发生 故障。
利用故障时电气量的特征，如电流增大、电压降低等，通过比较和判别来检测故障 。
通过设置不同的保护区域和保护类型，实现选择性、速动性、灵敏性和可靠性等要 求。
继电保护的分类
• 继电保护概述 • 继电保护装置 • 继电保护的配置与整定 • 继电保护技术的发展趋势 • 继电保护的故障处理与维护
01
继电保护概述
定义与作用
定义
继电保护是电力系统中的一种重 要保护装置，用于检测和切除电 力系统中的故障，保障电力系统 的安全稳定运行。
作用
继电保护能够快速、准确地检测 和切除故障，防止事故扩大，减 小停电范围，提高电力系统的稳 定性和可靠性。
决策支持
基于大数据技术的决策支持系统可以为电网的运行和管理 提供科学、准确的决策依据，提高电网的管理水平和运营 效率。
05
继电保护的故障处理与维护
继电保护故障的分类与处理方法
故障分类
根据故障的性质和发生部位，继电保 护故障可分为电源故障、线路故障和 元件故障等。
处理方法
针对不同类型的故障，应采取相应的 处理方法，如更换故障元件、修复损 坏线路或调整电源等。
执行元件
根据逻辑元件的指令，执 行相应的动作，如跳闸或 重合闸。
继电保护装置的原理
电流保护
基于电流的变化，当电流 超过设定值时，继电保护 装置动作，切除故障。
电压保护
基于电压的变化，当电压 低于或高于设定值时，继 电保护装置动作，切除故 障。
距离保护
基于阻抗的变化，当阻抗 超过设定值时，继电保护 装置动作，切除故障。
继电保护的原理
基于电流、电压、阻抗等电气量的变化，通过比较、逻辑运算等手段判断是否发生 故障。
利用故障时电气量的特征，如电流增大、电压降低等，通过比较和判别来检测故障 。
通过设置不同的保护区域和保护类型，实现选择性、速动性、灵敏性和可靠性等要 求。
继电保护的分类
电力系统继电保护教学课件 主变压器保护
➢ 差动保护范围：差动速断、比率差动、工频变化量比率 差动为变高，变中，变低三侧开关差动CT之间设备和压侧自产3I0和公共绕组侧 零序电流进行比较。
➢ 零序比率差动保护范围: 为变高，变中，中性点套管差 动CT之间设备和连线短路故障。
2021/7/13
6
• 500kV侧后备保护配置
➢ 主变瓦斯保护退出运行时，主变应停用。
2021/7/13
13
• 差动保护的运行
➢ 差动保护在第一次投入运行时，应作空载 合闸试验，以检验其躲励磁涌流的性能。
➢ 在差动回路上工作时，应将差动保护退出。
➢ 新投产的和二次差动回路经过工作改动后 的差动保护，应带负荷作六角图试验，证 明二次回路变比、极性正确以及差压满足 要求，然后方可将差动保护投入运行。
2021/7/13
11
保护的运行及维护
• 保护的运行注意事项
➢ 在保护装置内进行工作时，必须做好安全 措施，防止误动作，必要时申请将有关保 护退出；
➢ 在运行的CT回路上工作时，必须将该CT 回路所接的差动保护退出，禁止将运行中 的差动保护CT回路短接；
➢ 某一套保护需单独退出时，可退出其相应 功能压板；
➢ 零序方向过流保护：主要作为变压器中性点接地运行时 接地故障后备保护，可经谐波闭锁，可经方向闭锁。按
一段一时限设置，延时动作跳开主变各侧断路器；
2021/7/13
7
➢ 零序反时限过流保护：不带方向的零序反时限过流保护， 延时动作跳开主变各侧断路器；
➢ 过励磁保护：过励磁采用V/HZ特性,以变压器厂家提供 的励磁特性曲线为依据整定,低定值发信号,高定值动作 跳开主变各侧断路器。主要防止过电压和低频率对变压 器造成的危害，通过测量U/F之比来实现。
➢ 零序比率差动保护范围: 为变高，变中，中性点套管差 动CT之间设备和连线短路故障。
2021/7/13
6
• 500kV侧后备保护配置
➢ 主变瓦斯保护退出运行时，主变应停用。
2021/7/13
13
• 差动保护的运行
➢ 差动保护在第一次投入运行时，应作空载 合闸试验，以检验其躲励磁涌流的性能。
➢ 在差动回路上工作时，应将差动保护退出。
➢ 新投产的和二次差动回路经过工作改动后 的差动保护，应带负荷作六角图试验，证 明二次回路变比、极性正确以及差压满足 要求，然后方可将差动保护投入运行。
2021/7/13
11
保护的运行及维护
• 保护的运行注意事项
➢ 在保护装置内进行工作时，必须做好安全 措施，防止误动作，必要时申请将有关保 护退出；
➢ 在运行的CT回路上工作时，必须将该CT 回路所接的差动保护退出，禁止将运行中 的差动保护CT回路短接；
➢ 某一套保护需单独退出时，可退出其相应 功能压板；
➢ 零序方向过流保护：主要作为变压器中性点接地运行时 接地故障后备保护，可经谐波闭锁，可经方向闭锁。按
一段一时限设置，延时动作跳开主变各侧断路器；
2021/7/13
7
➢ 零序反时限过流保护：不带方向的零序反时限过流保护， 延时动作跳开主变各侧断路器；
➢ 过励磁保护：过励磁采用V/HZ特性,以变压器厂家提供 的励磁特性曲线为依据整定,低定值发信号,高定值动作 跳开主变各侧断路器。主要防止过电压和低频率对变压 器造成的危害，通过测量U/F之比来实现。
继电保护基础知识PPT课件
Me M f Ms
1
沈阳工程学院
42
关于继电器的接点
常开接点:继电器线圈不带电时打 开的接点
常闭接点:继电器线圈不带电时闭 合的接点
2019/12/31
沈阳工程学院
43
测量电流继电器动作电流与返回 电流的实验接线
S ZOB
I
22～0V
A
2019/12/31
沈阳工程学院
44
过电流继电器的动作电流、返回电流 和返回系数
3．利用测量变换器一、二次线圈的屏蔽 层，抑制干扰信号的侵入，提高保护装置 的抗干扰能力。
2019/12/31
沈阳工程学院
22
中间变压器（T）
作用：将由电压互感器接入的电压变换成 装置所需要的较小电压。
中间变压器二次输出电压与一次输入电压 的关系：
2019/12/31
沈阳工程学院
23
执行元件的作用：根据逻辑元件传送的信号，最
后完成保护装置所担负的任务
2019/12/31
沈阳工程学院
4
继电保护装置的分类
按保护对象分类 按保护原理分类 按保护所反映的故障类型分类 按保护所起的作用分类
2019/12/31
沈阳工程学院
5
主保护、后备保护、辅助保护
主保护：反应被保护元件自身的故障并以尽可 能短的延时，有选择性地切除故障的保护称为
6
主保护、后备保护示例
2019/12/31
沈阳工程学院
7
对继电保护装置的基本要求
选择性 灵敏性 速动性 可靠性
2019/12/31
沈阳工程学院
8
1、选择性
保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切 除，使停电范围尽量减小，以保证系统中非故障 部分继续安全运行。为此，保护要尽力跳开离故 障点最近的断路器，如图所示。
电力变压器保护(张举).pptx
Wb.cal
(
I I
' 2 '' 2
1) Wd.set
平衡线圈的计算匝数一般为小数，整定匝 数按四舍五入原则选择整数值
平衡线圈的计算匝数与整定匝数的最大误 差为0.5匝
28
在整定计算中不平衡电流按下式计算：
Iunb. K jxf za I k.max / nTA
其中：
f za
| Wb.cal Wb.cal
21
2.三相变压器接线产生的不平衡电流
.
nTA1
.
I
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B2
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C2
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A1
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30
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B2
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C2
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2
Iห้องสมุดไป่ตู้
B2
Y，d11变压器接线和IC向2 量图
Wb.set Wd.set
|
K jx 三相电流互感器接线系数 fza 平衡线圈的计算匝数与整定匝数不等的相对误差 Ik.max 区外短路的最大短路电流 Wd.set 差动线圈的整定匝数
22
.
.
I
A
继电保护培训课件ppt课件
+
信 号
Q F
Y T
+ +
K S K M
-
X B
A 2 K A 1 K
图 3 3 瞬 时 电 流 速 断 保 护 原 理 接 线
图中中间继电器的作用有二，其一，增加触电容量、接通 断路器的跳闸回路；其二，增大保护的固有动作时间，避免 避雷器放电造成保护误动。 瞬时电流速断保护的主要优点是动作迅速、简单可靠，缺 点是不能保护线路的全长，并且保护范围手系统运行方式影 响。在最小运行方式下，其保护范围可能很小，严重时可能 没有保护区。
I I
re act
（3-1）
二、电压继电器
电压继电器反映电压变化而动作，分过电压继电器和低电 压继电器两种。 过电压继电器反应电压增大而动作，动作电压、返回电压 和返回系数的概念与电流继电器类似。其返回系数也恒小于 1。 低电压继电器反应电压降低而动作，能够使继电器开始动 作的最大电压称为低电压继电器的返回电压。其返回系数恒 大于1。 同样返回电压与动作电压之比称为返回系数，即
2. 接线原理，与图3-3相比较，相当于kT代替了kM。
+
信 号
Q F T A
Y T
+ +
K S K T
-
X B
A 2 K A 1 K
图 3 5限 时 电 流 速 断 保 护 原 理 接 线
三、定时限过电流保护
1. 定时限过电流保护的工作原理 综合瞬时电流速断保护和限时电流速断保护的作用，可以 多全线路范围内的任何故障实现瞬时或较短延时地切除故障。 为了防止由于继电保护拒动或断路器拒动无法切除故障的 情况，还需要装设具有近后备和远后备保护，定时过流保护 就是这样的后备保护。 B 如图3-6所示。
信 号
Q F
Y T
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K S K M
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X B
A 2 K A 1 K
图 3 3 瞬 时 电 流 速 断 保 护 原 理 接 线
图中中间继电器的作用有二，其一，增加触电容量、接通 断路器的跳闸回路；其二，增大保护的固有动作时间，避免 避雷器放电造成保护误动。 瞬时电流速断保护的主要优点是动作迅速、简单可靠，缺 点是不能保护线路的全长，并且保护范围手系统运行方式影 响。在最小运行方式下，其保护范围可能很小，严重时可能 没有保护区。
I I
re act
（3-1）
二、电压继电器
电压继电器反映电压变化而动作，分过电压继电器和低电 压继电器两种。 过电压继电器反应电压增大而动作，动作电压、返回电压 和返回系数的概念与电流继电器类似。其返回系数也恒小于 1。 低电压继电器反应电压降低而动作，能够使继电器开始动 作的最大电压称为低电压继电器的返回电压。其返回系数恒 大于1。 同样返回电压与动作电压之比称为返回系数，即
2. 接线原理，与图3-3相比较，相当于kT代替了kM。
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信 号
Q F T A
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K S K T
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X B
A 2 K A 1 K
图 3 5限 时 电 流 速 断 保 护 原 理 接 线
三、定时限过电流保护
1. 定时限过电流保护的工作原理 综合瞬时电流速断保护和限时电流速断保护的作用，可以 多全线路范围内的任何故障实现瞬时或较短延时地切除故障。 为了防止由于继电保护拒动或断路器拒动无法切除故障的 情况，还需要装设具有近后备和远后备保护，定时过流保护 就是这样的后备保护。 B 如图3-6所示。
(完整版)电力系统继电保护(张保会)资料.ppt-530页
不正常工作状态的危害
1、过负荷：因负荷超过电气设备的额定值造成的电流增大 危害：造成载流导体的熔断或加速绝缘材料的老化和损坏从而导致故障 2、频率降低：由于系统中出现有功功率缺额而引起的危害 1）影响产品质量 2）降到47~48Hz以下会引起频率崩溃 3）使电压下降可能引发电压崩溃
两相三继电器接线方式
5 两种接线方式的应用
（1）三相星形接线：主要用于发电机、变压器的后备保护，采用电流保护作为大电流接地系统的保护（要求较高的可靠性和灵敏性）；也用于中性点直接接地系统中，作为相间短路和单相接地短路的保护（但不常见）。 （2）两相星形接线：中性点不接地电网或经高阻接地电网中，用于相间短路保护；（注：所有线路上的保护装置应安装在相同的两相上：A、C相）。
按相启动
注意电流线圈和电压线圈的极性
分析正方向远方两相短路
（二）限时电流速断保护的整定计算
（二）限时电流速断保护的整定计算
（二）限时电流速断保护的整定计算
（二）限时电流速断保护的整定计算
5、对方向性电流保护的评价
①直接接地： 110kV及以上电网 ②不接地： 3~6kV 单相接地电流<30A 35～60kV 单相接地电流<10A ③非直接接地： 其他情况
构成
结论
仅靠动作电流值来保证其选择性，保护范围直接受到运行方式变化的影响，一般不能保护线路全长（当线路末端为线路-变压器单元时可以保护全长）；需要根据具体场合选择，一般适用于长线路。 能无延时地（相对而言）保护本线路的一部分（不是一个完整的电流保护）。
2.1.4限时电流速断保护
定义： 是带时限动作的保护，用来切除本线路上速断保护范围之外的故障，且作为速断保护的后备保护。 要求： 任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏性； 在满足要求①的前提下，可以带一定时间延时，但力求动作时限最小； 在下级线路发生短路时，保证下级保护优先切除故障，满足选择性要求。
继电保护概述ppt课件
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母 线 保 护
失
磁
相接匝
保
电 电 距 差 方 零 间 地 间 断失 护
流 压 离 动 向 序 短 故 短 线步 及
保 保 保 保 保 保 路 障 路 保保 过
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护护护
磁
保
护
机 电 型 保 护
整 流 型 保 护
晶 体 管 型 保 护
集 成 电 路 型 保 护
微 机 保 护
2. 当电力系统中电气元件出现不正常运行状态时，能 及时反应并根据运行维护的条件发出信号或跳闸。
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电力系统继电保护装置
xx 2024/1/17
能反应电力系统故障和不正常运 行状态并作用于断路器跳闸或发出信 号的一种自动装置
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
被测物 理量
第二节 保护装置构成、基 本原理和组成
测量
逻辑
根据逻辑元件传送的 信号，最后完成保护 装置所担负的任务。 如：故障时跳闸；不 正常运行时发信号； 正常运行时不动作。
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继电保护装置的分类
继电保护装置
按保护 对象分
按保护 原理分
按故障 类型分
按保护 技术分
按保护 作用分
输 电 线 路 保 护
发 电 机 保 护
变电 压动 器机 保保 护护
1
电力系统运行状态
1.正常运行。
2.故障
短路 断线
三相短路、 两相短路、 单相接地短路、两相接地 短路、发电机和电动机以 及变压器绕组间的匝间短
路等
3.不正常运行
单相断线 两相断线
过负荷、 过电压 频率降低 、系统振荡等
《电力系统继电保护原理》全套PPT课件
运行参数：I、U、Z∠φ 反应 I↑→过电流保护 反应 U↓→低电压保护 反应 Z↓→低阻抗保护(距离保护)
二、反应电气元件内部故障与外部故障（及正常运行）时两端 所测电流相位和功率方向的差别而构成的原理（双端测量原 理，也称差动式原理）
以A-B线路为例：
规定电流正方向：保护处母线→被保护线路
规定电压正方向：母线高于中性点
的继电器(保护)，Kh>1 2、集成电路型过电流继电器（晶体管型：略）
3ms延时：防止干扰信号引起的误动(干扰持续时间一般<1ms) 12ms展宽：使输出动作信号展成连续高电平。
二、电流速断保护（电流I段）
电流速断保护：瞬时动作的电流保护。
1、整定计算原则
(1) 短路特性分析：
三相短路时d(3),流过保护安装处的短路电流：
对于过量保护,灵敏系数：
应保护的范围内发生金 属性短路时的故障参数 计算值
Klm
保护装置的动作参数
（电流保护的故障参数计算值：系统最小运行方式下被保护线
路末端发生两相短路时，流过本保护的最小短路电流）
对保护1的电流II段：Klm=
I (2) d .B. m in I II dz..1
要求：Klm 1.3～1.5
d3点短路：6动作：有选择性； 5动作：无选择性 如果6拒动，5再动作：有选择性(5作为6的远后备保护)
d1点短路：1、2动作：有选择性； 3、4动作：无选择性 后备保护（本元件主保护拒动时）：
(1)由前一级保护作为后备叫远后备. (2)由本元件的另一套保护作为后备叫近后备.
二、速动性：故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户 在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽 量地快速切除故障。 (快速保护:几个工频周期，微机保护：30ms以下)
二、反应电气元件内部故障与外部故障（及正常运行）时两端 所测电流相位和功率方向的差别而构成的原理（双端测量原 理，也称差动式原理）
以A-B线路为例：
规定电流正方向：保护处母线→被保护线路
规定电压正方向：母线高于中性点
的继电器(保护)，Kh>1 2、集成电路型过电流继电器（晶体管型：略）
3ms延时：防止干扰信号引起的误动(干扰持续时间一般<1ms) 12ms展宽：使输出动作信号展成连续高电平。
二、电流速断保护（电流I段）
电流速断保护：瞬时动作的电流保护。
1、整定计算原则
(1) 短路特性分析：
三相短路时d(3),流过保护安装处的短路电流：
对于过量保护,灵敏系数：
应保护的范围内发生金 属性短路时的故障参数 计算值
Klm
保护装置的动作参数
（电流保护的故障参数计算值：系统最小运行方式下被保护线
路末端发生两相短路时，流过本保护的最小短路电流）
对保护1的电流II段：Klm=
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要求：Klm 1.3～1.5
d3点短路：6动作：有选择性； 5动作：无选择性 如果6拒动，5再动作：有选择性(5作为6的远后备保护)
d1点短路：1、2动作：有选择性； 3、4动作：无选择性 后备保护（本元件主保护拒动时）：
(1)由前一级保护作为后备叫远后备. (2)由本元件的另一套保护作为后备叫近后备.
二、速动性：故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户 在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽 量地快速切除故障。 (快速保护:几个工频周期，微机保护：30ms以下)
电力系统继电保护ppt
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将电路功能集成在半导体芯片 上，提高了保护装置的可靠性 和性能。
微机继电保护
利用计算机技术，实现故障的快 速、准确检测与切除，是目前电
力系统继电保护的主流技术。
继电保护的基本原理
01
检测
通过各种传感器实时监测电力系统中各元件的电流、电压、功率等参数，
以判断是否存在故障。
02
比较
将监测到的参数与整定值进行比较，判断是否存在故障及故障的类型。
继电保护的分类
继电保护的整定原则
根据保护功能的不同，继电保护可以分为 零序电流保护、欠电压保护、过电压保护 等多种类型。
继电保护装置的整定原则包括选择性、灵 敏性和可靠性。
异常运行状态与继电保护
异常运行状态的危害
异常运行状态可能导致设备过载、过热、 失步等危害。
继电保护的分类
根据保护功能的不同，继电保护可以分为 过电流保护、过电压保护、低频保护等多
保护配合
纵联保护与横联保护的配合
纵联保护主要用于线路的主保护，横联保护主要用于线路 的辅助保护，两者相互配合，共同完成线路的保护任务。
主保护与后备保护的配合
主保护主要用于快速切除故障，后备保护作为主保护的后 备措施，在主保护拒动时进行故障切除。两者相互配合， 提高电力系统的稳定性和可靠性。
上下级保护的配合
电力系统继电保护
目录
• 电力系统继电保护概述 • 继电保护装置的组成与分类 • 电力系统故障与保护 • 继电保护的配置与整定 • 继电保护的未来发展
01 电力系统继电保护概述
定义与重要性
定义
电力系统继电保护是指当电力系统中的元件或设备发生异常或故障时，通过继 电器等自动装置快速、有选择性地切除故障部分，以保证电力系统其他部分正 常运行的一种技术措施。
将电路功能集成在半导体芯片 上，提高了保护装置的可靠性 和性能。
微机继电保护
利用计算机技术，实现故障的快 速、准确检测与切除，是目前电
力系统继电保护的主流技术。
继电保护的基本原理
01
检测
通过各种传感器实时监测电力系统中各元件的电流、电压、功率等参数，
以判断是否存在故障。
02
比较
将监测到的参数与整定值进行比较，判断是否存在故障及故障的类型。
继电保护的分类
继电保护的整定原则
根据保护功能的不同，继电保护可以分为 零序电流保护、欠电压保护、过电压保护 等多种类型。
继电保护装置的整定原则包括选择性、灵 敏性和可靠性。
异常运行状态与继电保护
异常运行状态的危害
异常运行状态可能导致设备过载、过热、 失步等危害。
继电保护的分类
根据保护功能的不同，继电保护可以分为 过电流保护、过电压保护、低频保护等多
保护配合
纵联保护与横联保护的配合
纵联保护主要用于线路的主保护，横联保护主要用于线路 的辅助保护，两者相互配合，共同完成线路的保护任务。
主保护与后备保护的配合
主保护主要用于快速切除故障，后备保护作为主保护的后 备措施，在主保护拒动时进行故障切除。两者相互配合， 提高电力系统的稳定性和可靠性。
上下级保护的配合
电力系统继电保护
目录
• 电力系统继电保护概述 • 继电保护装置的组成与分类 • 电力系统故障与保护 • 继电保护的配置与整定 • 继电保护的未来发展
01 电力系统继电保护概述
定义与重要性
定义
电力系统继电保护是指当电力系统中的元件或设备发生异常或故障时，通过继 电器等自动装置快速、有选择性地切除故障部分，以保证电力系统其他部分正 常运行的一种技术措施。
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(2)利用二次谐波制动而躲开励磁涌流；
(3)用比较波形间断角来鉴别短路电流和励 磁涌流；
2．由变压器两侧电流相位不同而产生的不平 衡电流
由于变压器常常采用Y,dll的接线方 式, 因此, 其两侧电流的相位差30º。此 时，如果两侧的电流互感器仍采用通常 的接线方式，则二次电流由于相位不同， 会有一个差电流流入继电器。
第七章 变压器保护
第一节 电力变压器的故障类型，不正常运行状 态和应加装的保护
第二节 变压器的差动保护
第三节 变压器的后备保护
一 电力变压器的故障类型，不正常运 行状态
相间短路 油箱内部故障 绕组的匝间短路
单相接地短路
变压器故障
引线及套管处会产生 各种相间短路 油箱外部故障 接地故障 由于外部短路故障引起的过电流
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3 IA2 I电流互感器采用上
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•Y
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述联接方式以后，在互
•Y
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感器接成三角形侧的差
•Y
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• IC2 IA2
动一臂中，电流又增大
+Φ
, m U
u
m
－m
,U
2m＋s
u
00
s
m
0
ILe
如果空载合闸时，正好在
u=0时接通，则铁芯中该具
有磁通-Φm。但由于铁芯中
t
的磁通不能突变，将出现一 个非周期分量其磁通为
+Φm。半个周期后铁芯中
的磁通就达到了2Φm。
t
2m＋s
ILY
IL
如果铁芯中有剩余磁通Φs 。则总的磁通将为2Φm+ Φs
为了保证纵联差动保护的正确 工作，正应常使运由得行于及在受保正不护平常范衡运围电行外流和部Iu短n外b 影路部响时故差， 障时，回两路个中二的电次流电不流为相零。等，差回路
电流为零。在保护范围内故障时，
流入差回路的电流为短路点的短路
或
电流的二次值，保护动作。
二、变压器纵联差动保护在稳态情况下的不平衡 电流
ωt
励磁涌流具有以下特点：
(1)包含有很大成分的非周期分量，往往使 涌流偏于时间轴的一侧；
(2)包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为 主；
(3)波形之间出现间断，如图所示，在一个周期 中间断角为α。
iL
θ
α
ωt( )
在变压器纵差动保护中防止励磁涌流影 响的方法有：
(1)采用具有速饱和铁心的差动继电器；
I A2
了 31/2 倍。如何保证在正
•
I B1
• 常运行及外部故障情况 IB2 下 差 动 回 路 中 应 没 有 电
•Y
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流？
➢ 由变压器两侧相位不同而产生的不平衡电流
将该侧电流互感器的变比加大 3 倍，以减 小二次电流，使之与另一侧的电流相等，故此 时选择变比的条件是
衡。正常情况下，此电流很小，一般不超过额定电 流的2%~10%。在外部故障时，由于电压降低，励 磁电流减小，它的影响就更小。
u,φ u φm
u,φ u 2φm +φs
φ
0
φ
ωt0
-φm
ωt
（a )
（b)
但是当变压器空载投入和外部故障切除后电 压恢复时，则可能出现数值很大的励磁电流(又称 为励磁涌流)。
，则变压器铁芯严重饱和，
励磁电流将急剧增大，称为 变压器的励磁涌流IL。
变压器的励磁涌流，其数值最大可达额定 电流的6～8倍，同时包含有大量的非周期分量 和高次谐波分量。
φ φm
φ0s
iL
2φm +φs IL
励磁涌流的大 小和衰减时间与外 加电压的相位，铁 芯中剩磁的大小和 方向，电源容量的 大小，回路阻抗以 及变压器容量的大 小等都有关。
短路，应装设纵差保护或电流速断保护。
(3) 为反应外部相间短路引起的过电流和作为瓦斯、 后 纵差保护(或电流速断保护)的后备，应装设过电流保 备 护、复合电压过流保护或负序过流保护。 保 (4) 为反应大接地电流系统外部接地短路，应装设零序 护 电流保护。
(5) 为反应过负荷应装设过负荷保护。 (6) 为反应变压器过励磁应装设过励磁保护。
如何消除这种不平衡电流的影响？
通常都是将变压器星形侧的三个电流 互感器接成三角形，而将变压器三角形 侧的三个电流互感器接成星形。
➢ 由变压器两侧相位不同而产生的不平衡电流
A
ABC
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➢ 由变压器两侧相位不同而产生的不平衡电流
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第七章 变压器保护 Power Transformer Protection
基本要求
学习内容
思考题
本章基本要求
➢ 了解变压器可能产生的故障类型和不正常运行状 态，掌握变压器应有的保护方式。
➢熟悉掌握变压器纵差保护的基本工作原理。
➢掌握在差动保护中产生不平衡电流的原因及减小不 平衡电流的措施。
➢了解电流、电压保护在变压器中的应用。
变压器的不正常状态 油箱内部油面降低
过励磁
变压器应装设如下保护：
(1) 为反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低，
主 对于0.8MVA及以上的油浸式变压器和户内0.4MVA以
保 上变压器应装设瓦斯保护。
护
(2) 为反应变压器绕组和引出线的相间短路，以及中
性点直接接地电网侧绕组和引线接地短路及绕组匝间
在正常运行及保护范围外部短路稳态情况 下流入纵联差动保护差回路中的电流叫稳态不 平衡电流Iunb。
差动保护的动作电流应大于最大不平衡电 流，以保证保护范围外部短路时差动保护不动 作。不平衡电流增大，将使保护的灵敏度降低。
1．由变压器励磁涌流所产生的不平衡电流
变压器的励磁电流IL仅流经变压器的某一侧， 因此，通过电流互感器反应到差动回路中不能被平
第二节 变压器的差动保护 一、变压器纵联差动保护的原理
二、变压器纵联差动保护中引起不平衡电流 的原因及减小不平衡电流的措施
三、变压器纵联差动保护的整定原则
一、变压器纵联差动保护的原理
纵联差动保护是反应被保 护变压器各端流入和流出电流 的相量差。对双绕组变压器实 现纵差动保护的原理接线如图 所示。
(3)用比较波形间断角来鉴别短路电流和励 磁涌流；
2．由变压器两侧电流相位不同而产生的不平 衡电流
由于变压器常常采用Y,dll的接线方 式, 因此, 其两侧电流的相位差30º。此 时，如果两侧的电流互感器仍采用通常 的接线方式，则二次电流由于相位不同， 会有一个差电流流入继电器。
第七章 变压器保护
第一节 电力变压器的故障类型，不正常运行状 态和应加装的保护
第二节 变压器的差动保护
第三节 变压器的后备保护
一 电力变压器的故障类型，不正常运 行状态
相间短路 油箱内部故障 绕组的匝间短路
单相接地短路
变压器故障
引线及套管处会产生 各种相间短路 油箱外部故障 接地故障 由于外部短路故障引起的过电流
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感器接成三角形侧的差
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动一臂中，电流又增大
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如果空载合闸时，正好在
u=0时接通，则铁芯中该具
有磁通-Φm。但由于铁芯中
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的磁通不能突变，将出现一 个非周期分量其磁通为
+Φm。半个周期后铁芯中
的磁通就达到了2Φm。
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如果铁芯中有剩余磁通Φs 。则总的磁通将为2Φm+ Φs
为了保证纵联差动保护的正确 工作，正应常使运由得行于及在受保正不护平常范衡运围电行外流和部Iu短n外b 影路部响时故差， 障时，回两路个中二的电次流电不流为相零。等，差回路
电流为零。在保护范围内故障时，
流入差回路的电流为短路点的短路
或
电流的二次值，保护动作。
二、变压器纵联差动保护在稳态情况下的不平衡 电流
ωt
励磁涌流具有以下特点：
(1)包含有很大成分的非周期分量，往往使 涌流偏于时间轴的一侧；
(2)包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为 主；
(3)波形之间出现间断，如图所示，在一个周期 中间断角为α。
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在变压器纵差动保护中防止励磁涌流影 响的方法有：
(1)采用具有速饱和铁心的差动继电器；
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了 31/2 倍。如何保证在正
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• 常运行及外部故障情况 IB2 下 差 动 回 路 中 应 没 有 电
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➢ 由变压器两侧相位不同而产生的不平衡电流
将该侧电流互感器的变比加大 3 倍，以减 小二次电流，使之与另一侧的电流相等，故此 时选择变比的条件是
衡。正常情况下，此电流很小，一般不超过额定电 流的2%~10%。在外部故障时，由于电压降低，励 磁电流减小，它的影响就更小。
u,φ u φm
u,φ u 2φm +φs
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但是当变压器空载投入和外部故障切除后电 压恢复时，则可能出现数值很大的励磁电流(又称 为励磁涌流)。
，则变压器铁芯严重饱和，
励磁电流将急剧增大，称为 变压器的励磁涌流IL。
变压器的励磁涌流，其数值最大可达额定 电流的6～8倍，同时包含有大量的非周期分量 和高次谐波分量。
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励磁涌流的大 小和衰减时间与外 加电压的相位，铁 芯中剩磁的大小和 方向，电源容量的 大小，回路阻抗以 及变压器容量的大 小等都有关。
短路，应装设纵差保护或电流速断保护。
(3) 为反应外部相间短路引起的过电流和作为瓦斯、 后 纵差保护(或电流速断保护)的后备，应装设过电流保 备 护、复合电压过流保护或负序过流保护。 保 (4) 为反应大接地电流系统外部接地短路，应装设零序 护 电流保护。
(5) 为反应过负荷应装设过负荷保护。 (6) 为反应变压器过励磁应装设过励磁保护。
如何消除这种不平衡电流的影响？
通常都是将变压器星形侧的三个电流 互感器接成三角形，而将变压器三角形 侧的三个电流互感器接成星形。
➢ 由变压器两侧相位不同而产生的不平衡电流
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第七章 变压器保护 Power Transformer Protection
基本要求
学习内容
思考题
本章基本要求
➢ 了解变压器可能产生的故障类型和不正常运行状 态，掌握变压器应有的保护方式。
➢熟悉掌握变压器纵差保护的基本工作原理。
➢掌握在差动保护中产生不平衡电流的原因及减小不 平衡电流的措施。
➢了解电流、电压保护在变压器中的应用。
变压器的不正常状态 油箱内部油面降低
过励磁
变压器应装设如下保护：
(1) 为反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低，
主 对于0.8MVA及以上的油浸式变压器和户内0.4MVA以
保 上变压器应装设瓦斯保护。
护
(2) 为反应变压器绕组和引出线的相间短路，以及中
性点直接接地电网侧绕组和引线接地短路及绕组匝间
在正常运行及保护范围外部短路稳态情况 下流入纵联差动保护差回路中的电流叫稳态不 平衡电流Iunb。
差动保护的动作电流应大于最大不平衡电 流，以保证保护范围外部短路时差动保护不动 作。不平衡电流增大，将使保护的灵敏度降低。
1．由变压器励磁涌流所产生的不平衡电流
变压器的励磁电流IL仅流经变压器的某一侧， 因此，通过电流互感器反应到差动回路中不能被平
第二节 变压器的差动保护 一、变压器纵联差动保护的原理
二、变压器纵联差动保护中引起不平衡电流 的原因及减小不平衡电流的措施
三、变压器纵联差动保护的整定原则
一、变压器纵联差动保护的原理
纵联差动保护是反应被保 护变压器各端流入和流出电流 的相量差。对双绕组变压器实 现纵差动保护的原理接线如图 所示。