第8章1继电保护基础知识

1第七章继电保护的基础知识2§7-1电力系统继电保护概述1、电力系统继电保护的任务2、继电保护的基本原理和组成3、对继电保护装置的基本要求4、继电器3教学要求理解电力系统继电保护任务；了解继电保护装置基本原理及组成；理解对继电保护的基本要求；熟悉继电器的图形符号、文字表示方法以及型号的表示方法；理解主保护、后备保护、辅助保护等几个重要名词定义。4继电保护装置由测量继电器与逻辑继电器通过合理组合而成的装置。继电保护对测量继电器与逻辑继电器进行合理整定，使之完成特定功能。电力系统继电保护应用在电力系统线路、元件上的保护。5一、电力系统继电保护作用1、电力系统故障和异常运行电力系统的发电机、变压器、母线、输电线路和用电设备通常处于正常运行状态，但也可能出现故障或异常运行状态。在三相交流系统中，最常见、最危险的故障是各种形式的短路。7三相短路K(3)两相短路K(2)两相接地短路K(1,1)单相接地短路K(1)电机、变压器绕组的匝间短路其他短路相间短路接地短路短路故障的形式短路故障的最大特点是：短路点的短路电流很大，电压降低。8最常见的异常运行状态是电气元件的电流超过其额定值，即过负荷状态。短路故障的危害故障点的电弧将烧坏故障设备；短路电流的热效应和电动力效应会直接损坏电气设备；电压下降影响用户的正常工作，影响产品质量。短路更严重的后果，可能导致并列运行的稳定性、引起系统振荡，甚至系统瓦解。10继电保护是一种能反应电力系统中电气元件发生短路故障或异常状态，动作于跳闸或发出信号的一种自动装置。2、继电保护的任务任务2）当电力系统电气设备出现异常运行状态时，自动、及时、有选择地发出信号，让值班人员进行处理，或切除继续运行会引起故障的设备。1）当电力系统电气设备出现故障时，自动、快速且有选择地借助断路器跳闸将故障设备从系统中切除，以避免故障设备继续遭到破坏，保证系统其余非故障部分能继续运行。11二、继电保护的基本原理和组成1、继电保护基本原理继电保护基本原理是利用被保护线路或设备故障前后某些变化的物理量为信息量，当信息量达到一定值时，起动逻辑环节，发出相应的命令。（1）利用基本电气参数量的区别（2）利用比较两侧的电流相位（3）反应序分量或突变量是否出现（4）反应非电量保护12（1）利用基本电气参数量的区别1）过电流保护反应电流增大而动作的保护称为过电流保护。保护1和保护2都能反应(测量)到这个电流，保护2首先动作于断路器QF2跳闸。KkI12132）低电压保护反应电压降低而动作的保护称为低电压保护。3）距离保护反应阻抗下降而动作的保护称为距离保护，也称低阻抗保护。KkI1214正常运行或外部发生短路故障时:K保护区内部短路时：K（2）利用比较两侧的电流相位利用被保护线路两侧电流相位，可构成纵差保护、相差高频保护、方向保护等。15特点接地短路时，将出现零序分量；发生短路时，正序分量将出现突变。不对称短路时，将出现负序分量；（3）反应序分量或突变量是否出现可以根据是否出现负序、零序分量构成序分量保护；根据正序突变量构成对称、不对称短路保护。16反应变压器内部故障时所产生的瓦斯气体，构成瓦斯保护；反应绕组温度升高而构成过负荷保护等。（4）反应非电量保护17（1）测量部分：测量一个或几个能反应被保护设备的参数，然后与保护的整定值进行比较，以判断被保护设备的工作状态，决定保护是否启动。（2）逻辑部分：根据测量部分的输出结果，进行一系列的逻辑判断，以决定保护是否应动作。（3）执行部分：执行保护的功能，即设备正常运行时保护不动，设备故障时保护动作于跳闸，而设备异常时保护动作于发信号。执行部分测量部分整定值逻辑部分输出信号输入信号2、继电保护装置的组成181、可靠性：在保护装置不该动作时应可靠的不动作，而在保护装置该动作时应可靠的动作。（即不误动，不拒动）对继电保护的基本要求为了保证继电保护能确实完成其在电力系统中所承担的任务及作用，有必要对继电保护装置提出一定的要求，但当保护的动作结果不同时，所提出的要求也不同。对动作于跳闸的继电保护装置，有以下四个基本要求：192、选择性：保护装置动作时应只切除故障设备，或使故障的影响范围限制在最小。1K2K203、灵敏性：保护装置对于其保护范围内所发生的各种金属性短路故障，应具有足够的反应能力。通常用灵敏系数来衡量。反应过量的保护：保护装置的动作参数值值时故障参数的最小计算保护区末端金属性短路senKactksenIIKmin.21反应欠量的保护：值时故障参数的最大计算保护区末端金属性短路保护装置的动作参数senKmax.kactsenUUK由于多数短路故障是非金属性短路，计算或测量参数有误差等，要求灵敏度要大于1。224、速动性：保护装置应尽可能快地切除故障。保护的基本要求是互相联系而又互相矛盾的。继电保护是随着电力系统的发展，在不断解决保护装置应用中出现的对基本要求之间的矛盾，使之在一定条件下达到辩证统一的过程中发展起来的。继电保护的基本要求是分析研究各种继电保护装置的基础，是贯穿本课程的一条基本线索。23继电保护的分类按保护对象：发电机保护、变压器保护、母线保护等。按动作结果：短路故障保护、异常运行保护。按保护基本工作原理：常规保护（反应稳态量）、新原理保护（反应暂态量）。按保护动作原理：机电型保护、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护、微机型保护等。短路保护按其功能的不同有主保护、后备保护、辅助保护，后备保护又有远后备保护和近后备保护之分。24主保护和后备保护Iop1IklIop2Iop1lop1lop2tltop1top2top2top1主保护：当被保护设备故障时，用于快速切除故障的保护。后备保护：当同一设备上主保护拒动、或另一设备上保护或断路器拒动时，用于切除故障的保护。可分为近后备和远后备。25近后备保护：主保护拒动时，同一设备上实现切除故障的另一套保护。远后备保护：保护或断路器拒动时，相邻设备上用来实现切除故障的保护。辅助保护：为克服主保护某些性能不足而增设的简单保护。26作业继电保护的基本任务是什么？何谓主保护、后备保护？近后备和远后备有什么不同？继电保护装置一般由哪几部分组成？各部分的作用是什么？27小结短路的特点短路故障的形式继电保护的含义及任务继电保护的基本原理继电保护的组成及各组成的作用对继电保护的基本要求主保护、后备保护、辅助保护的含义