电力系统微机保护

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1、电力系统微机保护主要内容n硬件系统原理介绍；n微机继电保护算法；n算法实现；福州大学电气工程与自动化学院邵振国参考书籍n杨奇逊，《微型机继电保护基础》，中国电力出版社n陈德树主编，《计算机继电保护原理与技术》，水利电力出版社n贺家李，《电力系统继电保护原理》，中国电力出版社福州大学电气工程与自动化学院邵振国电力系统n电力系统是由发电机、变压器、输电线路、配电线路、负荷等一次设备和继电保护、安全自动控制装置、测量仪表、通信系统等二次设备共同组成的一个实时动态平衡系统；n一次设备是电力系统的躯干，电能的生

2、产、传输和消费是靠一次系统来完成的；n二次设备是电力系统的大脑和中枢神经系统，没有二次设备电力系统无法工作；福州大学电气工程与自动化学院邵振国电力系统运行状态n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n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；n故障，通常指各种类型的短路和断线，包括各相导体之间或者导体对地的不正常连接、三相或者某相开断；福州大学电气工程与自动化学院邵振国故障或不正常状态对电力系统的影响

3、n故障和不正常运行状态都可能导致严重后果，最危险的是短路故障，它可造成：n短路电流和故障点的电弧使得设备热损坏；n短路电动力造成设备机械损坏；n靠近短路的部分电力系统电压严重降低，破坏负荷稳定性，造成次废品；n引发电力系统振荡甚至系统瓦解；n造成电力系统事故、甚至灾变；福州大学电气工程与自动化学院邵振国继电保护的作用n故障是不可避免的，发生故障后，迅速而有选择性地切除故障设备是保证故障设备不损坏、非故障设备继续安全运行的前提和保障；n继电保护的基本任务n自动、迅速、有选择地将故障设备切除；n反映不正常

4、状态，发出报警信号、减负荷或者跳闸；n继电保护装置，检测故障发生后所出现的故障信息，根据故障信息判断故障发生在哪个设备上，进而快速、有选择地切除故障设备的一种安全自动装置；n继电保护，泛指继电保护理论、技术与装置以及各种装置一起所组成的系统；福州大学电气工程与自动化学院邵振国继电保护原理课程回顾n电网的电流保护；n电流速断；限时电流速断；定时限过流；n方向性电流保护；n选择性的要求；n距离保护；n复杂网络中电流保护很难同时满足速断、选择、灵敏性的要求；n输电线纵差保护；n高频保护；n自动重合闸；n变压

5、器、发电机保护；福州大学电气工程与自动化学院邵振国继电保护的发展简史n最早的继电保护是熔断器；n19世纪末期出现了电磁型过电流继电器；n1901年出现了感应型过电流继电器；n1908年出现了电流差动保护原理；n20世纪20年代出现了距离保护；n1927年出现了高频方向保护；n1950年前后出现了微波保护；n20世纪50年代出现了行波保护的思想，70年代末期出现了装置；n从20世纪50年代出现晶体管，开始出现晶体管保护；n从20世纪70年代末期到80年代初期，出现集成电路保护；n从20世纪60年代提出微

6、机保护，80年代前后出现装置；n从上世纪末期，出现基于微机的保护、控制、测量、数据通信于一体的综合自动化系统；福州大学电气工程与自动化学院邵振国继电保护的地位n反应于电力系统的故障和不正常运行状态，快速、灵敏、可靠地将故障元件隔离，并告警；n除了继电保护，还有什么手段应对故障和不正常运行状态？n继电保护在电力系统中的地位；n与其它专业课程的关系；福州大学电气工程与自动化学院邵振国电力系统的基本特性n电力系统是一个分布在较大地理区域内、瞬间平衡的人工非线性动力系统，网架结构、运行潮流、元件运行状态、外界

7、环境因素的变化都将可能影响电力系统的可靠性；n可靠性指一个系统在规定条件下完成其规定功能的能力。电力系统的可靠性就是保证不间断地向用户供应足够的、质量符合规定的电能的能力。福州大学电气工程与自动化学院邵振国可靠性的要求n充裕性(Adequacy)：电力系统在各种计划检修和强迫停运条件下不间断供应足够电力的能力；n安全性(Security)：在各种扰动条件下的抗扰动能力，以及在停电时恢复供电的能力；福州大学电气工程与自动化学院邵振国电力系统安全分析n静态安全分析：研究系统的故障后稳态；n动态安全分析：研

8、究系统故障后到达稳态的过程；n频率稳定；功角稳定；电压稳定；福州大学电气工程与自动化学院邵振国电力系统三道防线n电力系统的故障不可避免；n继电保护在识别出故障元件后将故障隔离，其目的主要是保护设备的安全。保护装置与控制对象之间有确定的逻辑关系，不需要在庞大的决策空间中进行搜索。福州大学电气工程与自动化学院邵振国微机保护n微机保护是指以微型机、微处理器为核心构成的继电保护；福州大学电气工程与自动化学院邵振国世界微机保护的发展n20世纪60年代末期，开始倡议