水电站继电保护教案

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上课准备：上课、起立、师生相互问好、清查学生人数。

§0 绪论

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

水电站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，为毕业后从事小型水电站和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。

二、学习本课程的几点要求

1、学会抓重点，领会问题的真谛；

2、提倡课前预习、课堂听讲、课后复习三部曲；

3、扩大自己的视野，以教材为蓝本，钻研相关参考书籍；

4、成绩评定：考勤、纪律20%+作业10%+小考20%+期考50%。

§1 继电保护的任务

一、电力系统故障和不正常工作状态

电力系统在运行中，由于外界（雷击、鸟兽等）、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。

（一）故障

1、最常见同时也是最危险的故障是：

1）三相短路2）两相短路

3）两相接地短路4）大电流电网中的单相接地短路

5）断线

2、系统发生故障可能引起的的后果是：

1）故障点的电弧使故障设备损坏；

2）短路电流将产生很大的热效应和电动力，而使设备损坏；

3）电压大幅度下降，使其他用户的正常工作遭到破坏；

4）破坏系统运行的稳定性。

（二）不正常工作状态

电力系统中电气设备的正常工作遭到威胁，但并未发展成故障，这种情况称为不正常工作状态。常见的不正常工作状态包括过负荷、过电压、小电流接地电网中的单相接地等。

（三）事故

所谓事故，是指系统的全部或部分的正常工作遭到破坏，造成对用户停止送电、少送电、或电能质量达不到要求，甚至损坏设备等。包括故障和不正常工作状态。

特别指出的是：在实际生产单位中的事故和故障信号所对应的应该是教材上的故障和不正常工作状态。目前新建的单位已经改成了故障与不正常工作信号。

二、继电保护的任务

为防止电力系统事故的出现，我们希望所设置的继电保护的基本任务是：

1、当电力系统出现故障时，继电保护装置应能自动地、快速地、有选择性地将故障元件从系统中切除，使故障元件免遭损坏，保证系统其它部分继续运行。

2、当系统出现了不正常工作状态时，继电保护能及时反应，并发出信号，告诉值班人员予以处理。在无值班人员的情况下，保护装置应能延时减负荷或跳闸。

可见，归结起来，继电保护在电力系统的主要作用是：预防事故或缩小事故范围。

§2 对继电保护的基本要求

根据继电保护在电力系统中所担负的任务，继电保护装置必须满足以下四个基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

一、选择性

1.概念：所谓选择性是指继电保护动作时，只能把故障元件从系统中切除，使系统的无故障部分继续运行。

2.获得选择性的前提条件：凡是有断路器的地方必须装设继电保护装置。例如在如图1-1为单侧电源电网图中，1DL～7DL处均装设了继电保护装置。

3.获得选择性的途径：离故障点最近的保护动作。例如在图1-1所示的电网中，当d1点短路时，应该由保护1、2动作；d2点短路时，应由保护6动作；d3点短路时，应由保护5动作。

图1-1

4.必须指出，继电保护装置和断路器都可能因失灵而拒动。因而，在装设继电保护装置时，一般都不止装设一种，应该装两种以上，即有主保护和后备保护。

1）主保护：是指装设在本元件断路器处并瞬时动作的保护。我们一般都希望故障能够被主保护动作切除。据我国某系统统计最近十年中220KV线路的主保护动作次数占全部保护动作次数的83.7%，154KV线路主保护动作次数占76.3%。

2）后备保护：后备保护可分为近后备和远后备两种。

①近后备：装设在本元件断路器处，动作时限比主保护长。当本元件主保护拒动时，才由近后备保护动作来切除故障。

②远后备：装设在相邻上一元件断路器处，动作时限比近后备保护时限还要长。当本元件的保护或开关拒动时，利用相邻元件的远后备保护切除故障。

3）辅助保护：起辅助作用的保护。如为消附除方向继电器的电压死区或为加速切除靠近母线附近的线路故障而加装的电流速断保护。

二、速动性

1、概念：是指要求继电保护快速切除故障。也称为快速性。

2、故障切除时间包括继电保护动作时间和断路器固有跳闸时间，要缩短故障切除时间，从继电保护的角度看只能缩短继电保护动作时间，尽可能减少人为的延时时间。

3、必须指出的是：缩短故障切除时间的前提是在保证保护具有选择性。

三、灵敏性

1.概念：继电保护装置对于保护范围内的故障应有足够的反应能力，不论故障点的位置和故障的性质如何，都能敏感地作出反应，即具备足够的灵敏性。

2.作用：评价一套保护的可行性，通常用灵敏系数（灵敏度）k lm来衡量。定义如下：

1）对反应故障参数量值增大的保护

k lm=

2）对反应故障时参数量值降低的保护

k lm=

四、可靠性

1.概念：继电保护的可靠性是指：保护在应该动作时，不拒动；而在不应动作时，不误动的性能。

2.获得可靠性的途径：保护装置越简单越可靠。

五、四“性”的相互关系

相互统一，相互矛盾。

§3 作业

教材P61-3 1-4 1-6

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授课时间第 1 周，第 2 次课教

学

时

数

2h

章节名称继电保护的基本组成；继电保护的基本工作原理教学手段多媒体（）；教具模型（）；其它（√）

教学方法现场教学法；“先教会学生，后教懂学生”

知识目标与