继电保护课件

电力系统继电保护电子课件2020年2月7日11绪论教学要求(1)通过本章学习理解电力系统继电保护含义、任务；(2)了解继电保护装置基本原理及组成；熟悉对继电保护的基本要求；(3)熟悉继电器的图形符号表示方法、文字表示方法以及型号的表示方法；(4)理解对运行方式、主保护、后备保护、辅助保护等几个重要名词定义。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日21绪论1.1电力系统的工作状态电力系统故障和异常运行电力系统的三种运行状态：正常、故障和异常运行状态。短路的特点：电流增大、电压降低。短路将影响用户的正常工作，影响产品质量，可能导致系统运行稳定性被破坏。最常见的异常运行状态过负荷。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日31.2.1继电保护的基本原理利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信息量.(1)利用基本电气参数量的区别①过电流保护:反映电流增大而动作的保护;②低电压保护:反映电压降低而动作的保护;③距离保护:反映保护安装处到短路点之间的阻抗.1.2继电保护的基本原理和保护装置的组成电力系统继电保护电子课件2020年2月7日4(2)利用比较两侧的电流相位如图所示,线路正常运行或外部短路时,被保护线路两侧电流相位相反,而保护区内部短路时,被保护线路两侧电流相位相同.电力系统继电保护电子课件2020年2月7日5(3)反映序分量或突变量是否出现反映负序分量可构成不对称短路保护;反映零序分量可构成接地短路保护;根据正序分量是否突变可构成对称、不对称短路保护。(4)反映非电量保护反映瓦斯气体构成瓦斯保护；反映绕组温度升高可构成过负荷保护.电力系统继电保护电子课件2020年2月7日61.2.2继电保护装置的组成（1）测量部分:对输入量与整定值进行比较,根据比较结果，给出“是”、“非”性质的逻辑信号，判断保护是否应该起动。（2）逻辑部分：根据测量部分逻辑状态，使保护按一定逻辑关系工作。（3）执行部分：根据逻辑部分传送的信号，最后完成保护装置搜承担的任务。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日71.3对继电保护的基本要求主保护：反映整个保护元件上的故障并能以最短的延时有选择地切除故障的保护称为主保护。后备保护：主保护拒动时，用来切除故障的保护，称为后备保护。辅助保护：为补充主保护或后备保护的不足而增设的简单保护。(1)可靠性：保护装置在规定的保护区内发生故障不拒动，区外故障不误动。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日8（2）选择性：仅将故障元件从电力系统中切除，保证停电范围小。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日9在图所示的网络中，当线路Ｌ4上Ｋ2点发生短路时，保护6动作跳开断路器QF6，将Ｌ4切除，继电保护的这种动作是有选择性的。Ｋ2点故障，若保护5动作于将QF5断开，继电保护的这种动作是无选择性的。如果Ｋ2点故障，而保护６或断路器QF6拒动，保护５动将断路器QF5断开，故障切除，这种情况虽然是越级跳闸，但却是尽量缩小了停电范围，限制了故障的发展，因而也认为是有选择性动作。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日10（3）灵敏性：保护装置对其保护区内发生故障或异常运行状态的反应能力。一般用灵敏度表示。过量保护：欠量保护：（4）速动性：快速地切除故障。opksenIIK/min.opressenUUK/max.电力系统继电保护电子课件2020年2月7日111.4继电保护的发展简史熔断器保护：是最早出现的简单过电流保护，在低压线路和用电设备中还被应用。机电型保护：20世纪初，继电器开始广泛应用于电力系统的保护。晶体管保护：上世纪50年代，晶体管式继电器（静态继电器）出现。集成电路出现，标志着静态继电器向第二代的过渡。微机保护：上世纪80年代，微机保护开始广泛被应用。微机保护特点：具有巨大的计算、分析和逻辑判断能力，可以实现各种复杂的保护功能，用同一个硬件实现不同的保护原理。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日12小结1)继电保护：由测量继电器与辅助继电器通过合理组合而成的保护装置，并对保护装置进行合理整定。2）基本要求：快速性、选择性、灵敏性和可靠性。3）运行方式：最大运行方式；最小运行方式；正常运行方式。4）主保护：反应整个被保护元件、线路上的故障并能以最短的延时有选择地切除故障的保护称为主保护。后备保护：主保护或其断路器拒绝动作时，用来切除故障的保护称为后备保护。辅助保护：为补充主保护和后备保护的不足而增设的比较简单的保护称为辅助保护。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日13第2章电网的电流保护教学要求：掌握三段式电流保护的基本原理，整定计算及原理接线图；掌握电流保护的接线方式及各自的特点；掌握方向电流保护的原理，理解功率方向继电器的工作原理，掌握功率方向继电器的接线，影响其正确动作的因素及采取的措施，掌握其整定计算的特点；掌握中性点非直接接地系统单相接地的特点及绝缘监察装置的原理及接线；掌握中性点直接接地系统接地短路的特点，掌握零序电流保护、方向电流保护的原理及整定计算。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日142.1单侧电源输电线路相间短路的电流保护利用电流突然增大使保护动作而构成的保护装置,称为电流保护。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日152.1.1瞬时电流速断保护瞬时电流速断保护，它是反映电流升高，不带时限动作的一种保护，也称Ⅰ段保护。I＞图形符号电力系统继电保护电子课件2020年2月7日16动作电流：2K保护动作电流按保护区末端短路条件整定：max.1kBIrelIopIKI电力系统继电保护电子课件2020年2月7日17最大短路电流的确定：max.kBI（1）系统运行方式；（2）短路点位置；（3）短路类型；（4）电网联接方式；max.1kBIrelIopIKI电力系统继电保护电子课件2020年2月7日18相间短路电流计算：1KlXXEIssk1)3(三相短路：两相短路：lXXEIssk1)2(23l电力系统继电保护电子课件2020年2月7日19kIlmax.kI)2(min.kImax.kBIMN1opIminlmaxl电力系统继电保护电子课件2020年2月7日20保护的灵敏度按保护区长度来衡量。最小保护区不应小于被保护线路全长的。最大保护区不应小于被保护线路全长的。)%20~15(%50保护区确定：电力系统继电保护电子课件2020年2月7日21最大保护区确定：max1min.1lXXEIssIop)(1min.11maxsIopsXIEXl最小保护区确定：IopsskIlXXEI1min1max.)2(min.23)23(1max.11minsIopsXIEXll电力系统继电保护电子课件2020年2月7日22（3）线路变压器组电流速断保护动作电流为：max.kCcoopIKI配合系数.3.1coK电力系统继电保护电子课件2020年2月7日23灵敏度按被保护线路末端短路有足够灵敏度。opksenIIKmin.要求要大于等于1.2~1.5。(2)原理接线电力系统继电保护电子课件2020年2月7日24信号电力系统继电保护电子课件2020年2月7日252.1.2限时电流速断保护要求：应能保护线路全长。必然保护区要延伸到相邻线路、或相邻元件的一部分。为满足选择性要求，保护动作带有一定的时限。图形符号I＞电力系统继电保护电子课件2020年2月7日26kIlmax.kIIopI2IIopI1IIopl1电力系统继电保护电子课件2020年2月7日27保护动作电流为：IopIIrelIIopIKI21max.1kDcoIIopIKI3.1coK312电力系统继电保护电子课件2020年2月7日28动作时间：Iopt1IIopt1Iopt2IIopt2tl电力系统继电保护电子课件2020年2月7日29保护动作时间：tttIopIIop21tttIopIIop31灵敏度：IIopksenIIKmin.要求：大于等于1.3~1.5。123电力系统继电保护电子课件2020年2月7日30当灵敏度不满足要求时,可与相邻线路的限时电流速断保护配合。tttIKIIIopIIopIIopIIrelIIop2121电力系统继电保护电子课件2020年2月7日31信号原理接线：K电力系统继电保护电子课件2020年2月7日32小结：（1）瞬时电流速断保护只能保护线路的一部分，动作的选择性依靠动作值来保证。对于线路变压器组，可使全线处于速动保护范围之内。（2）瞬时电流速断保护的灵敏度以保护区的长度来确定。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日33（3）限时电流速断保护作为线路的主保护，要求应能保护被保护线路全长。为了缩短保护的动作时间，动作值与相邻线路、元件速断保护配合。（4）限时电流速断保护的选择性是依靠动作值、动作时间来保证。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日34（5）当灵敏度不满足要求时，可与相邻线路限时电流速断保护配合。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日352.1.3定时限过电流保护作用：一般作为主保护的后备保护。（1）工作原理要求：应能保护被保护线路的全长，也能保护相邻线路全长及相邻元件的全部。即应能起到近后备与远后备保护的作用。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日36QF1QF2QF3如图在线路L3上发生短路：K一般短路电流大于保护装置1、2、3的动作电流，保护1、2、3将起动。按选择性要求，断开QF3后，保护1、2应立即返回。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日37QF1QF2QF3为满足选择性的要求，必须依靠各保护装置具有不同的动作时限来保证。即保护动作时间应满足：tttttt3221电力系统继电保护电子课件2020年2月7日38从上式可见，保护装置动作时间是从用户到电源逐级增加，越靠近电源，保护动作时间越长。tl△t△t0QF1QF2QF3电力系统继电保护电子课件2020年2月7日39特点：形状象一个阶梯，故称为梯形时限特性。由于保护动作时限是固定的，与短路电流大小无关，称定时限过电流保护。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日40（2）整定计算1）在被保护线路流过最大负荷电流时，保护装置不应动作，即.maxIIIopLII2）相邻线路短路故障切除后，保护应可靠返回.maxresII电力系统继电保护电子课件2020年2月7日41根据可靠返回条件，过电流保护动作值为max.LressIIIrelIIIopIKKKIkIK电力系统继电保护电子课件2020年2月7日42（3）灵敏度校验IIIopksenIIKmin.要求：作为近后备保护时，灵敏度要达到1.3~1.5；远后备保护要达到1.2。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日43最小短路电流的确定：1）系统运行方式；2）短路点位置；3）短路类型；4）电网联接方式。IIIopksenIIKmin.电力系统继电保护电子课件2020年2月7日44（4）保护动作时间为了保证选择性，过电流保护的动作时间按阶梯原则整定，即从用户到电源的各保护的动作时间逐级增加一个时限级差。其表达式为：tttnnmax)1(电力系统继电保护电子课件2020年2月7日45既要与相邻线路配合，也要与相邻元件配合。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日46信号（5）单相式原理接线K电力系统继电保护电子课件2020年2月7日472、电流保护接线为了能反映各种类型的相间短路故障，应合理选择保护的接线方式。电流保护接线是指电流继电器线圈与电流互感器二次绕组之间的连接方式。作为相间短路电流保护有三种基本接线方式。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日48（1）三相三继完全星形接线特点:三相电流互感器二次绕组与三个电流继电器分别按相连接，三个继电器触点并联。电力系统继电保护电子课件2020年2月7日49(2)两相两继电器接线特点:只有两相装设电流互感器，按相连接继电器。电力系统继电保护电