电力系统继电保护原理教案

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1、《电力系统继电保护原理》教案§1绪论§1-1继电保护的作用一、故障及不正常运行状态┌Id↑危害┌故障元件故障→│U↓---→│非故障元件(各种短路)└f↕│用户└电力系统┌过负荷不正常运行状态→│过电压危害┌元件不能正常工作│f↓---→│长时间将损坏设备└系统振荡└发展成故障二、继电保护的任务┌故障时：自动、快速、有选择性地切除故障元件,保证非故障系统事故→│部分恢复正常运行。└不正常运行时：自动、及时、有选择地动作于信号、减负荷或跳闸§1-2继保的基本原理和保护装置的组成一、反应系统正常运行与故障时电气元件（设备）一端所测基本参数的变化而构

2、成的原理（单端测量原理，也称阶段式原理）运行参数：I、U、Z∠φ反应I↑→过电流保护反应U↓→低电压保护反应Z↓→低阻抗保护(距离保护)二、反应电气元件内部故障与外部故障（及正常运行）时两端所测电流相位和功率方向的差别而构成的原理（双端测量原理，也称差动式原理）以A-B线路为例：规定电流正方向：保护处母线→被保护线路规定电压正方向：母线高于中性点1、外部d1点短路时：2、内部d2点短路时：(包括正常运行时)利用以上差别，可构成差动原理保护。如：纵联差动保护；方向高频保护；相差高频保护光纤差动保护等。三、保护装置的组成部分┌──┐┌──┐┌──┐

3、输入─→│测量│─→│逻辑│─→│执行│─→输出信号└──┘└──┘└──┘信号↑└整定值§1-3对电力系统继电保护的基本要求一、选择性：保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。d3点短路：6动作：有选择性；5动作：无选择性如果6拒动，5再动作：有选择性(5作为6的远后备保护)d1点短路：1、2动作：有选择性；3、4动作：无选择性后备保护（本元件主保护拒动时）：(1)由前一级保护作为后备叫远后备.(2)由本元件的另一套保护作为后备叫近后备.二、速动性：故障后,为防止并列运行的系

4、统失步,减少用户在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽量地快速切除故障。(快速保护:几个工频周期，微机保护：30ms以下)三、灵敏性：保护装置对于其应保护的范围内发生故障的反应能力。（保护不该动作情况与应该动作情况所测电气量相差越大→灵敏度↑）一般用灵敏系数Klm来衡量灵敏度四、可靠性：不拒动、不误动。（主保护对动作快速性要求相对较高；后备保护对灵敏性要求相对较高）§2电网的电流保护和方向性电流保护§2-1单侧电源网络反映相间短路的电流保护一、过电流继电器1、基本符号及特性参数动作过程：IJ↑→Mdc↑→Mdc≈>Mth+Mm→舌片

5、开始动作┌Mdc↑↑┐动作过程中：δ↓→││→舌片加速动作(Mdc=K·(IJ/δ)2)└Mth↑┘动作终止时出现剩余力矩：ΔM=Mdc-Mth（有利于接点可靠闭合）（主要用于35KV及以下线路）动作电流Idz.J：能使继电器刚好动作的最小电流值。返回过程：IJ↓≈

6、电流值。过电流继电器表示符号：继电器的返回系数：继电特性：无论起动或返回，继电器J的动作都是明确干脆的，不会停留在某个中间位置，这种特性称为“继电特性”。过量继电器（保护）：反映电气量上升而使保护动作的继电器(保护)，Kh<1低量继电器（保护）：反映电气量下降而使保护动作的继电器(保护)，Kh>12、集成电路型过电流继电器（晶体管型：略）3ms延时：防止干扰信号引起的误动(干扰持续时间一般<1ms)12ms展宽：使输出动作信号展成连续高电平。二、电流速断保护（电流I段）电流速断保护：瞬时动作的电流保护。1、整定计算原则(1)短路特性分析：三相短

7、路时d(3),流过保护安装处的短路电流：Zd()↑→Id↓曲线max：系统最大运行方式下发生三相短路情况。曲线min：系统最小运行方式下发生两相短路情况。（线路上某点两相短路电流为该点三相短路电流的倍）(2)动作电流整定原则：按躲开下条线路出口（始端）短路时流过本保护的最大短路电流整定（以保证选择性）：IIdz.1>I(3)d.B.maxIIdz.2>I(3)d.c.max取：IIdz.1=KkI·I(3)d.B.maxIIdz.2=KkI·I(3)d.C.max（可靠系数：KkI=1.2～1.3）(3)灵敏性校验该保护不能保护本线路全长，故

8、用保护范围来衡量：max：最大保护范围.min：最小保护范围.校验保护范围：（min/L）·100%15%～20%2、电流速断保护的评价优点：