继电保护原理基础

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1、继电保护原理基础用电输变电电发电一次设备：包括发电机、变压器、断路器、母线、输电线路、电动机等。二次设备：对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备。根据电力系统在不同运行条件下的系统与设备的工作状况，电力系统的运行状态分为正常工作状态、不正常工作状态和故障状态。1.正常工作状态ò电力系统正常运行的约束条件ò等式约束条件：∑PGi−∑PLj−∑ΔPS=0∑QGi−∑QLj−∑ΔQS=0发电机或其他电源设备发出的有功和无功功率1.正常工作状态ò电力系统正常运行的约束条件ò等式约束条件：∑PGi−∑PL

2、j−∑ΔPS=0∑QGi−∑QLj−∑ΔQS=0负荷使用的有功功率和无功功率1.正常工作状态ò电力系统正常运行的约束条件ò等式约束条件：∑PGi−∑PLj−∑ΔPS=0∑QGi−∑QLj−∑ΔQS=0电力系统中各种有功功率和无功功率损耗1.正常工作状态ò电力系统正常运行的约束条件ò不等式约束条件：Sk≤Sk.max用电设备的功率率其及其上限；U≤U≤U母线电压及其上、下限；i.minii.maxI≤I线路电流及其上限；ijij.maxf≤f≤f系统频率及其上、下限；minmax2不正常工作状态及其危害所有的等

3、式约束条件均满足，部分的不等式约束条件不满足但又不是故障的工作状态称为不正常运行状态。常见的不正常状态及其危害：过负荷：因负荷超过电气设备的额定值造成的电流增大；危害：造成载流导体的熔断或加速绝缘材料的老化和损坏从而导致故障；频率降低：系统中出现有功功率缺额而引起；危害：1）影响产品质量；2）降到47～48HZ以下会引起频率崩溃；3）使电压下降可能引发电压崩溃。2不正常工作状态及其危害所有的等式约束条件均满足，部分的不等式约束条件不满足但又不是故障的工作状态称为不正常运行状态。常见的不正常状态及其危害：过电压

4、：发电机突然甩负荷而产生；危害：造成绝缘击穿导致短路。系统振荡：因系统受到扰动而失去功率平衡。危害：系统振荡时，电流和电压周期性摆动，严重影响系统的正常运行；3.故障状态和故障类型(2)(2)(1)(2,0)(2,0)abcaaabcaaaa(2)(1)(2,0)bcbbcbbb(1)cccc两相短路单相接地短路两相接地短路Phase-to-phasePhase-to-groundPhase-to-phase-tto-ground常见的十种短路类型aabb复杂故障：在电力系统的不同地点（两处cc一相断开两相断

5、开或两处以上）同时发生不对称故障的情况纵向不对称故障（断线）最常见且最危险的故障是各种类型的短路短路的后果ò数值很大的短路电流通过短路点将燃起电弧，使故障设备损坏；ò短路电流通过故障设备和非故障设备时，产生热和电动力的作用，致使其绝缘遭到损坏或使设备缩短使用寿命；ò电力系统中大部分地区的电压下降，使大量电能用户的正常工作遭到破坏或产生废品；ò破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至造成整个电力系统瓦解。继电保护的概念及作用一、继电保护的概念是继电保护技术与继电保护装置的总称。ò继电保护技术包括电力系统

6、故障分析、继电保护原理及设计、配置整定、运行维护及调试等技术。ò继电保护装置能反应电力系统中电气设备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。继电保护的概念及作用二、继电保护的作用ò自动、迅速、有选择性的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，保证无故障部分迅速恢复正常运行。ò反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作出作于发出信信号或跳闸闸。继电保护的基本原理、构成和分类1继电保护的基本原理基本原则：找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特

7、征1继电保护的基本原理电流增大过电流流护保护电压降低低电压保护电流电压间的相位角会发生变化U正常运行时：arg≈20°I方向保护线路正方向Uarg≈60°~85°三相短路：I1继电保护的基本原理测量阻抗发生变化阻抗保护正常运行时：负荷阻抗UZ=I短路时：短路阻抗测量阻抗变小1继电保护的基本原理元件流入电流与流电流差动保护出的关系发生变化正常运行时：流入电流＝流出电流内部故障时：流入电流≠流出电流正常：正常：∑∑I=0短路：∑I=Id1继电保护的基本原理出现负序和零序分量序分量保护正常运行时：只有正序分

8、量发生不对称故障时：有负序、零序分量出现两相短路时有负序分量出现接地短路时有零序分量出现2继电保护的分类ò按被保护的对象分类ò按保护原理分类：输电线路保护、电流保护、发电机保护、电压保护、变压器保护、距离保护、母线保护、差动保护、电动机保护等。方向保护、零序保护等。2继电保护的分类ò按保护所反应故障类型分类ò继电保护测量值与整定值的关系分类：相间短路保护、接地短路保护、过量保护：匝间短路保护、（测量