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1微机保护装置的微机保护装置的基本原理基本原理培训内容：培训内容：11、继电保护的作用；、继电保护的作用；22、继电保护的四性及相互关系；、继电保护的四性及相互关系；22、继电保护的四性及相互关系；、继电保护的四性及相互关系；33、继电保护的发展历程；、继电保护的发展历程；44、微机保护基本原理；、微机保护基本原理；55、交流采样工作原理；、交流采样工作原理；66、、35kV35kV馈出线保护；馈出线保护；77、备用电源自动投切；、备用电源自动投切；88、电容器保护；、电容器保护；2培训内容：培训内容：99、变压器保护；、变压器保护；1010、发电机保护；、发电机保护；1111、电动机保护；、电动机保护；1212、、110kV110kV线路保护；线路保护；1313、母线差动保护；、母线差动保护；1414断路器失灵保护断路器失灵保护1414、断路器失灵保护；、断路器失灵保护；1515、输电线纵差保护；、输电线纵差保护；一、继电保护的概述一、继电保护的概述3继电保护的作用－继电保护的作用－11一、系统发生短路时可能产生的后果一、系统发生短路时可能产生的后果11、通过故障点的很大的短路电流和所燃、通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使起的电弧，使故障元件损坏故障元件损坏；；22、短路电流通过非故障元件，由于发热、短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们的和电动力的作用，引起它们的损坏或缩损坏或缩短使用寿命短使用寿命；；33、电力系统中部分地区的电压大大降低，、电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的破坏用户工作的稳定性稳定性或影响工厂产品或影响工厂产品的质量；的质量；的质量；的质量；44、破坏电力系统并列运行的稳定性，引、破坏电力系统并列运行的稳定性，引起起系统震荡系统震荡，甚至瓦解整个系统。，甚至瓦解整个系统。继电保护的作用－继电保护的作用－22二、继电保护的概念：当系统一旦发生故障时，保证系统当系统一旦发生故障时，保证系统能有选择性的快速的切除故障的装置能有选择性的快速的切除故障的装置能有选择性的、快速的切除故障的装置，能有选择性的、快速的切除故障的装置，称为称为继电保护装置继电保护装置；原来实现此功能的；原来实现此功能的装置是由继电器组合来实现的，故称为装置是由继电器组合来实现的，故称为继电保护装置，而目前继电器已被电子继电保护装置，而目前继电器已被电子元件及计算机替代，但仍沿用此名称。元件及计算机替代，但仍沿用此名称。在电力部门常用继电保护词泛指机电在电力部门常用继电保护词泛指机电在电力部门常用继电保护一词泛指机电在电力部门常用继电保护一词泛指机电保护技术或由各种继电保护装置组成的保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。继电保护系统。4三、继电保护的基本任务：三、继电保护的基本任务：继电保护的作用－继电保护的作用－3311、自动、迅速、有选择性的将、自动、迅速、有选择性的将故障元件故障元件从电力系统中从电力系统中切除切除，，使故障元件免于继使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；恢复正常运行；22、反映电气元件的不正常运行状态，并、反映电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，动作于根据运行维护的条件，动作于发信号、发信号、减负荷或跳闸减负荷或跳闸。。二、继电保护的四性二、继电保护的四性及相互关系及相互关系511、继电保护的四个基本要求、继电保护的四个基本要求11、选择性：、选择性：即保护装动作时，仅将故障元件即保护装动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量减少，让从电力系统中切除，使停电范围尽量减少，让无故障部分仍能继续安全运行。无故障部分仍能继续安全运行。无故障部分仍能继续安全运行。无故障部分仍能继续安全运行。11））d1d1、、d2d2、、d3d3短路的切除范围。短路的切除范围。22）考虑拒动的可能：远后备、近后备）考虑拒动的可能：远后备、近后备。22、速动性：、速动性：快速切除故障可以提高电力系统快速切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性，减少用户在电压降低的情并列运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度。度。33、灵敏性：、灵敏性：指对其保护范围内发生故障或不指对其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反映能力。在保护范围内，不正常运行状态的反映能力。在保护范围内，不论短路点的位置、短路的类型如何，以及短路论短路点的位置、短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，都能敏锐的正确反映。点是否有过渡电阻，都能敏锐的正确反映。灵敏系数：灵敏系数：检验保护装置所保护的范围发生故检验保护装置所保护的范围发生故障时，继电保护装置的反映能力。障时，继电保护装置的反映能力。6灵敏系数的含义：灵敏系数的含义：★★反应故障参量增加而动作的保护装置反应故障参量增加而动作的保护装置：：保护区末端金属性短路时故障参数的昀小计算值保护区末端金属性短路时故障参数的昀小计算值Klm=Klm=保护装置的动作参数保护装置的动作参数★★反应故障参量降低而动作的保护装置反应故障参量降低而动作的保护装置：：保护装置的动作参数保护装置的动作参数KlmKlmKlm=Klm=保护区末端金属性短路时故障参数的昀大计算值保护区末端金属性短路时故障参数的昀大计算值44、可靠性：、可靠性：该动作时，不拒动；不该动作时，不误动。该动作时，不拒动；不该动作时，不误动。22、四性的相互关系、四性的相互关系AA、选择性与速动性存在矛盾、选择性与速动性存在矛盾::解决矛盾的方法是解决矛盾的方法是解决矛盾的方法是：解决矛盾的方法是：11）切除故障允许有一定的延时；）切除故障允许有一定的延时；22）对于维持系统稳定的、重要的、可能危）对于维持系统稳定的、重要的、可能危及人生安全的故障必须保证快速切除及人生安全的故障必须保证快速切除及人生安全的故障必须保证快速切除。及人生安全的故障必须保证快速切除。7BB、灵敏性与可靠性存在矛盾、灵敏性与可靠性存在矛盾保护设置太灵敏，容易引起“误保护设置太灵敏，容易引起“误保护设置太灵敏，容易引起误保护设置太灵敏，容易引起误动”动”，不可靠；保护设置过分的考虑，不可靠；保护设置过分的考虑“稳妥性”，增加了“拒动”的可能性。“稳妥性”，增加了“拒动”的可能性。为了解决这个矛盾，我们一般根据电力为了解决这个矛盾，我们一般根据电力系统的结构和负荷性质的不同，误动和系统的结构和负荷性质的不同，误动和拒动的危害程度有所不同来进行考虑拒动的危害程度有所不同来进行考虑拒动的危害程度有所不同来进行考虑拒动的危害程度有所不同来进行考虑：：1）系统中有充足的备用容量、输电线路很多、各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时提高继电保护“不拒动”的很紧密时，提高继电保护“不拒动”的可靠性比提高“不误动”的可靠性更为重要；2）系统中备用容量很少，各系统之间和电源与负荷之间联系比较薄弱的情况下，源与负荷间联系较薄弱的情况，提高继电保护“不误动”的可靠性比提高“不拒动”的可靠性更为重要。8三、继电保护的发展历程三、继电保护的发展历程11、继电保护的发展史、继电保护的发展史11、、1919世纪世纪9090年代出现了装于断路器上并年代出现了装于断路器上并直接作用于断路器的一次式的电磁型过直接作用于断路器的一次式的电磁型过直接作用于断路器的一次式的电磁型过直接作用于断路器的一次式的电磁型过电流继电器；电流继电器；22、、19011901年出现了感应型过电流继电器；年出现了感应型过电流继电器；33、、19081908年提出比较被保护元件两端电流年提出比较被保护元件两端电流的差动保护原理；的差动保护原理；的差动保护原理；的差动保护原理；44、、19101910年方向保护得到运用；年方向保护得到运用；955、、19201920年前后距离保护出现；年前后距离保护出现；66、、19271927年前后出现了利用高压输电线路年前后出现了利用高压输电线路上高频载波电流传送和比较输电线路两上高频载波电流传送和比较输电线路两上高频载波电流传送和比较输电线路两上高频载波电流传送和比较输电线路两端功率方向或电流相位的高频保护装置；端功率方向或电流相位的高频保护装置；77、、19501950年前后出现了利用微波传送电量的年前后出现了利用微波传送电量的微波保护；微波保护；88、、19701970年前后诞生了行波保护装置。年前后诞生了行波保护装置。22、继电保护装置发展史、继电保护装置发展史1、机电式继电器：1、机电式继电器：上世纪上世纪5050年代以前，以电磁型、感应型、年代以前，以电磁型、感应型、电动型继电器为主，都具有机械转动部分。电动型继电器为主，都具有机械转动部分。优点：运用广，积累了丰富的运行经验，技术运用广，积累了丰富的运行经验，技术比较成熟。比较成熟。缺点体积大功耗大动作速度慢机械转体积大功耗大动作速度慢机械转缺点:体积大，功耗大，动作速度慢，机械转体积大，功耗大，动作速度慢，机械转动部分和触点易磨损或粘连，调试维护复杂。动部分和触点易磨损或粘连，调试维护复杂。不能远距离通讯。不能远距离通讯。102、晶体管式机电保护装第代电子式静态保护装置第代电子式静态保护装置5050年代年代第一代电子式静态保护装置：第一代电子式静态保护装置：5050年代年代开始发展，开始发展，7070年代得到广泛应用。年代得到广泛应用。优点：解决了机电式继电器存在的缺点；解决了机电式继电器存在的缺点；缺点：线路板复杂，易受外界电磁干扰，线路板复杂，易受外界电磁干扰，在初期经常出现“误动”的情况可靠在初期经常出现“误动”的情况可靠在初期经常出现误动的情况，可靠在初期经常出现误动的情况，可靠性稍差。性稍差。3、集成电路继电保护装置第二代电子式静态保护装置：第二代电子式静态保护装置：8080年年代后期出现，将数十个甚至更多的晶体代后期出现，将数十个甚至更多的晶体管集中在一个半导体芯片上。管集中在一个半导体芯片上。优点：集成度提高，体积更小，工作更集成度提高，体积更小，工作更可靠。可靠。缺点：容易受电磁干扰。容易受电磁干扰。114、微机继电保护装置：9090年代后，已大量投入使用，成为机电保护装置年代后，已大量投入使用，成为机电保护装置的主要形势。可以说微机保护代表着电力系统机电保的主要形势。可以说微机保护代表着电力系统机电保护的未来，目前已成为电力系统保护、控制、运行调护的未来，目前已成为电力系统保护、控制、运行调度及事故处理的统一计算机系统的组成部分。度及事故处理的统一计算机系统的组成部分。微机保护的优点微机保护的优点：11）具有巨大的计算、分析和逻辑判断能力，有）具有巨大的计算、分析和逻辑判断能力，有存储记忆功能，因而可以实现任何性能完善且复杂的存储记忆功能，因而可以实现任何性能完善且复杂的保护原理；保护原理；22）微机保护可以自检，可靠性高；）微机保护可以自检，可靠性高；33）可用同一的硬件实现不同的保护功能，制造）可用同一的硬件实现不同的保护功能，制造相对简化，易进行标准化；相对简化，易进行标准化；除有保护增电除有保护增电44）功能强大：除有保护功能外，还可增加电量）功能强大：除有保护功能外，还可增加电量测量、故障录波，谐波分析，故障测距，事件顺序记测量、故障录波，谐波分析，故障测距，事件顺序记录，调度通讯等功能。录，调度通讯等功能。微机保护的缺点：容易受电磁干扰。容易受电磁干扰。四、微机保护的四、微机保护的基本原理基本原理12微机保护的基本原理微机保护的基本原理•一、利用计算机技术代替继电器技术：利用集成电路芯片组成体积小小的保护单元箱，代利用集成电路芯片组成体积小小的保护单元箱，代替原来庞大的继电保护柜；替原来庞大的继电保护柜；•二、利用计算机软件代替继电器硬件：如果想增加保护功能，只要增加相关软件即可达如果想增加保护功能，只要增加相关软件即可达到。比如到。比如：一条线路保护，原来只有速断和过流保护，：一条线路保护，原来