本科继电保护课件
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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
2.1.1 继电器——测量元件
Biblioteka Baidu
M dc
K2
I
2 r
2
Mdc
M th M th1 Kt (1 )
Mth Mm
Mm C
53/528
动作电流：能使继电器动作的最小电流值，记作Iop
54/528
返回电流：能使继电器返回（原位）的最大电流值Ire
55/528
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主要承担供、配电任务
U N
110kV电网正采常用时双单电侧源电互源为供备电用方式
中性点非直接接地（为什么？）
主保护采用阶段式特性的电流保护承担
60/528
故障类型
f (1)
单相短路
f (2)
两相短路
f (1.1)
两相短路接 地
f (3)
三相短路
f (1)
正序分量 Uf 0
z(1) z
Uf 0 z(1) z
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不正常工作状态的危害
• 3、过电压：发电机突然甩负荷而产生 危害：造成绝缘击穿导致短路
• 4、系统振荡：因系统受到扰动而失去 功率平衡。 危害：系统振荡时，电流和电压周期性 摆动，严重影响系统的正常运行
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www.themegallery.com
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变压器 保护区
发电机保护区
低压母线 保护区
线路 高压母线 保护区
保护区
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34/528
35/528
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二、选择性
选择性是指电力系统发生故障时，保护装置仅将 故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行， 以尽量缩小停电范围
有选择性
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有选择性
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1电流速断保护动作电流的整的整定
66/528
保护范围
II set.1
lmin
lmax
注意：保护范围可能为0
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动作时间
• 保护本身没有延时， • 电流继电器延时一般小于10ms；保护出口
中间继电器延时60-80ms， • 一方面延时动作可以躲过线路中避雷器的
放电时间40-60ms，另一方面扩大触电容量 和数量。可见，并不是瞬间完成的，有一 定的延时。
除故障，满足选择性要求。
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1 启动电流的整定
I II set.2
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2 动作时限的选择
应比下一条线路速断保护的动作时限高出 一个时间阶梯△t
Zs
E Z1lk
I (2) k
3 E前 提：Z1 Z2
2 Zs Z1lk
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2.1.3 电流速断保护
• 对于仅反应于电流幅值增大而瞬时动作电 流保护，称为电流速断保护。它是三段式 电流保护的第一段
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1电流速断保护动作电流的整的整定
II set.2
I k . B. max
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2.1.2单侧电源网络相间短路时电流量值特征
• 目前，我国电力系统主要的电压等级： 500kV, 330kV, 220kV, 110kV, 66kV, 35kV, 10kV, 6kV, 380/220V。
承担输电任务
U
N
电网
110kV电网：中多性电点源直环接网接地运行方式 主保护由纵联保护承担 能够快速切除线路上任一点故障
电力系统继电保护
前言
• 电力系统组成：发、输、配、用 • 电能的特点： • 一次设备：
发出、传送、分配和使用电能的设备。 发电机、变压器、母线、输电线路、电容 器、电动机等属于一次设备 • 二次设备：对一次设备的运行状态进行监 视、测量、控制和保护的设备。
（+管理）
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• 1.1.1 正常工作状态
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构成
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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）。
有选择性
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拒动
停电
有选择性
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正确动作
停电
动作
非选择性
有选择性
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43/528
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第二章 电网的电流保护
2.1．单侧电源网络相间短路时电 流量值特征
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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： ① 任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵
敏性； ② 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； ③ 在下级线路发生短路时，保证下级保护优先切
Uf 0 z(1) z
Uf 0 z(1) z
m(n)
比例系数
3
z(n)
附加电抗
z(2) z(0) 3z f
3
z(2) z f
z //(z 3z ) 3 1 x(0)x(2)
(x(2) x(0) ) (2) (0)
f
1
0
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最大运行方式下三相短路 最小运行方式下两相短路
I (3) k
又分为远后备保护和近后备保护两种； ①近后备保护：当主保护拒动时，由本设备或线 路的另一套保护来实现后备的保护；当断路器拒 动时，由断路器失灵保护来实现近后备保护。 ②远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相 邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。
• 辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能或当 主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。
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Company Logo
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• 后备保护——主保护或断路器拒动时用来切除故 障的保护。
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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
2.1.1 继电器——测量元件
Biblioteka Baidu
M dc
K2
I
2 r
2
Mdc
M th M th1 Kt (1 )
Mth Mm
Mm C
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动作电流：能使继电器动作的最小电流值，记作Iop
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返回电流：能使继电器返回（原位）的最大电流值Ire
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主要承担供、配电任务
U N
110kV电网正采常用时双单电侧源电互源为供备电用方式
中性点非直接接地（为什么？）
主保护采用阶段式特性的电流保护承担
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故障类型
f (1)
单相短路
f (2)
两相短路
f (1.1)
两相短路接 地
f (3)
三相短路
f (1)
正序分量 Uf 0
z(1) z
Uf 0 z(1) z
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不正常工作状态的危害
• 3、过电压：发电机突然甩负荷而产生 危害：造成绝缘击穿导致短路
• 4、系统振荡：因系统受到扰动而失去 功率平衡。 危害：系统振荡时，电流和电压周期性 摆动，严重影响系统的正常运行
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www.themegallery.com
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变压器 保护区
发电机保护区
低压母线 保护区
线路 高压母线 保护区
保护区
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二、选择性
选择性是指电力系统发生故障时，保护装置仅将 故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行， 以尽量缩小停电范围
有选择性
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有选择性
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1电流速断保护动作电流的整的整定
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保护范围
II set.1
lmin
lmax
注意：保护范围可能为0
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动作时间
• 保护本身没有延时， • 电流继电器延时一般小于10ms；保护出口
中间继电器延时60-80ms， • 一方面延时动作可以躲过线路中避雷器的
放电时间40-60ms，另一方面扩大触电容量 和数量。可见，并不是瞬间完成的，有一 定的延时。
除故障，满足选择性要求。
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1 启动电流的整定
I II set.2
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2 动作时限的选择
应比下一条线路速断保护的动作时限高出 一个时间阶梯△t
Zs
E Z1lk
I (2) k
3 E前 提：Z1 Z2
2 Zs Z1lk
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2.1.3 电流速断保护
• 对于仅反应于电流幅值增大而瞬时动作电 流保护，称为电流速断保护。它是三段式 电流保护的第一段
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1电流速断保护动作电流的整的整定
II set.2
I k . B. max
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2.1.2单侧电源网络相间短路时电流量值特征
• 目前，我国电力系统主要的电压等级： 500kV, 330kV, 220kV, 110kV, 66kV, 35kV, 10kV, 6kV, 380/220V。
承担输电任务
U
N
电网
110kV电网：中多性电点源直环接网接地运行方式 主保护由纵联保护承担 能够快速切除线路上任一点故障
电力系统继电保护
前言
• 电力系统组成：发、输、配、用 • 电能的特点： • 一次设备：
发出、传送、分配和使用电能的设备。 发电机、变压器、母线、输电线路、电容 器、电动机等属于一次设备 • 二次设备：对一次设备的运行状态进行监 视、测量、控制和保护的设备。
（+管理）
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• 1.1.1 正常工作状态
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构成
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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）。
有选择性
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拒动
停电
有选择性
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正确动作
停电
动作
非选择性
有选择性
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第二章 电网的电流保护
2.1．单侧电源网络相间短路时电 流量值特征
50/528
51/528
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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： ① 任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵
敏性； ② 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； ③ 在下级线路发生短路时，保证下级保护优先切
Uf 0 z(1) z
Uf 0 z(1) z
m(n)
比例系数
3
z(n)
附加电抗
z(2) z(0) 3z f
3
z(2) z f
z //(z 3z ) 3 1 x(0)x(2)
(x(2) x(0) ) (2) (0)
f
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最大运行方式下三相短路 最小运行方式下两相短路
I (3) k
又分为远后备保护和近后备保护两种； ①近后备保护：当主保护拒动时，由本设备或线 路的另一套保护来实现后备的保护；当断路器拒 动时，由断路器失灵保护来实现近后备保护。 ②远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相 邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。
• 辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能或当 主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。
14/528
Company Logo
15/528
16/528
17/528
18/528
19/528
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30/528
• 后备保护——主保护或断路器拒动时用来切除故 障的保护。