供电系统继电保护

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1、第5章供配电系统继电保护原理5.1继电保护基础5.2二次接线概述5.3高压配电电网的继电保护5.4电力变压器保护5.5高压电动机保护5.6低压配电系统的保护5.1继电保护基础5.1.1电力系统继电保护的任务和作用5.1.2继电保护的基本原理和组成5.1.3继电器的分类5.1.4对继电保护的基本要求5.1.5继电保护发展简史1短路故障对系统的危害：电力系统在运行中可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是各种类型的短路。发生短路时可能产生以下后果：(1)数值较大的短路电流通过故障点时，产生电弧，使故障设备损坏或烧毁。5.1.1电力系统继电保护的任务和作用(2)短路电流通过

2、非故障元件时，使电气设备的载流部分和绝缘材料的温度超过散热条件的允许值而不断升高，造成载流导体熔断或加速绝缘老化和损坏，从而可能发展成为故障；(3)电力系统中部分地区的电压大大下降，破坏用户工作的稳定性或影响产品的质量。(4)破坏电力系统中各发电厂并列运行的稳定性，引起系统振荡，从而使事故扩大，甚至导致整个系统瓦解。2电力系统运行状态正常运行，指电压、电流、频率（转速）在规定的范围内，各个一次电气设备能够正常工作而不损坏的运行状态不正常运行，指电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏但未出现故障的状态，比如像过负荷、过电压、频率降低、系统震荡等。故障，各种短路（d(3)、d(2)、d(1)、d(

3、1-1))和断线（单相、两相），其中最常见且最危险的是各种类型的短路。3继电保护基本任务：继电保护装置就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务：自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。(2)反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件而动作产生报警信号，以便及时采取措施减轻故障危害。此时一般不要求保护迅速动作。(3)继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统

4、运行的可靠性。由此可见，继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性，最大限度地保证向用户安全连续供电。因此，继电保护是电力系统的重要组成部分，是保证电力系统安全可靠运行的必不可少的技术措施之一。5.1.2继电保护的基本原理和组成1基本原理：为区分系统正常运行状态与故障或不正常运行状态——找差别：电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征2构成它主要由测量、逻辑和执行三部分组成，测量回路的作用是测量与被保护电气设备或线路工作状态有关的物理量的变化，如电流、电压等的变化，以确定电力系统是否发生了短路故障或出现不正常运行情况；逻辑回路的作用是当电力系统发生故障时

5、，根据测量回路的输出信号，进行逻辑判断，以确定保护是否应该动作，并向执行元件发出相应的信号；执行回路的作用是执行逻辑回路的判断，发出切除故障的跳闸脉冲或指示不正常运行情况的报警信号。如图5-2所示，当线路上发生短路时，起动用的电流继电器KA瞬时动作，使时间继电器KT起动，KT经整定的一定时限后，接通信号继电器KS和中间断电器KM，KM触头接通断路器QF的跳闸回路，使断路器QF跳闸。图5-2继电保护装置框图线路过电流保护装置单相原理接线图1继电器基本概念继电器是根据某种输入信号来实现自动切换电路的自动控制电器。“类似于开关”。继电器的基本原理：当输入信号达到某一定值或由某一定值突跳到零时，继电

6、器就动作，使被控制电路通断。它的功能是反应输入信号的变化以实现自动控制和保护。继电器定义：能自动地使被控制量发生跳跃变化的控制元件称为继电器。5.1.3继电器：2分类按输入信号的性质可分为电气继电器(如电流继电器、电压继电器、功率继电器、阻抗继电器等)和非电气继电器(如温度继电器、压力继电器、速度继电器、瓦斯继电器等)两类；按工作原理可分为电磁式、感应式、电动式、电子式(如晶体管型)、整流式、数字式等；按用途可分为控制继电器(用于自动控制电路中)和保护继电器(用于继电保护电路中)。保护继电器按其在继电保护装置中的功能，可分主继电器(如电流继电器、电压继器、阻抗继电器等)和辅助继电器(如时间继

7、电器、信号继电器、中间继电器等)。3.继电器的继电特性4.继电器的返回系数继电器的返回系数是指返回电流与动作电流的比值，即Kre是一个重要的参数，在实际应用中要求继电器有较高的返回系数。5.1.4对继电保护的基本要求：对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。即保护四性。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