《继电保护原理》ppt课件

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1、牵引供电系统继电保护继电保护定义反映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或指示的自动装置。第一章绪论故障：短路、断路、两者同时发生不正常状态过负荷功率缺额而引起的频率降低发电机突然甩负荷而产生的过电压振荡一、基本概念继电保护作用迅速切除故障，使停电范围缩小指示不正常状态，并予以控制一次系统、二次系统一次系统：发电厂和变电所的电器主接线，是由高压电器设备通过连接线组成的系统。主要包括生产和转换电能的设备，接通或断开电路的设备，限制故障电流和防御过电压的电器设备、接地装置和载流导体5部分。二次系统：由二次设备组成的系统。凡监视、控制、测量以及起保护作用的

2、设备。一次设备、二次设备一次设备：一般将电能通过的设备称为电力系统的一次设备。如发电机、变压器、断路器、母线、输电线路、补偿电容器、电动机及其他用电设备等。二次设备：对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备二、继电保护的基本原理基本原理利用被保护线路或故障前后某些突变的物理量为信息量，当突变量达到一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。利用基本电气参数的区别过电流保护原理：正常负荷时电流较小，而短路时电流较大。低电压保护原理：短路时线路上的电压降低。阻抗保护原理：短路时线路电流上升，电压下降，故阻抗（U/I）变小。利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电流相

3、位（或功率方向）的差别——纵联差动保护、相差高频保护、方向高频保护等对称分量是否出现——零序保护和负序保护原理：电气元件在正常运行（或发生对称短路）时，负序分量和零序分量为零；在发生不对称短路时，一般负序和零序都较大。反应非电气量的保护瓦斯保护原理：反应变压器油箱内部故障时所产生的气体过热保护原理：反应于电动机绕组的温度升高三、继电保护装置的基本组成给出“是”、“非”、“大于”等逻辑信号判断保护是否启动常用逻辑回路有“或”、“与”、“否”、“延时起动”等，确定断路器跳闸或发出信号四、对电力系统继电保护的基本要求四性：选择性、速动性、灵敏性和可靠性选择性——保护装置动作时仅将故障元件从

4、电力系统中切除，使停电范围尽量减少。1、2处保护动作3处保护动作4处保护动作补充概念后备保护方式远后备：后备保护与主保护处于不同变电站近后备：主保护与后备保护在同一个变电站，但不共用同一个一次电路。电路近后备：主保护与后备保护在同一个变电站内，共用同一个互感器或同一个一次电路。例：4处过电流保护为电路近后备保护;2、3处保护为变电站近后备；1处保护为远后备速动性——继电保护装置应尽可能快的断开故障元件。故障的切除时间等于保护装置和断路器动作时间之和。保护动作时间一般快速保护：60ms～120ms;最快可达：10ms～40ms(如：超高压线路主保护)断路器动作时间一般的断路器：60ms

5、～150ms;最快可达：20ms～60ms灵敏性——保护装置对其保护范围内的故障或不正常状态的反应能力，常用灵敏系数来衡量。可靠性——在保护装置规定的保护范围内发生了它应该反映的故障时，保护装置应可靠地动作（即不拒动，称信赖性）而在不属于该保护装置动作的其他情况下，则不应该动作（即不误动，称安全性）。静态继电保护五、保护的发展概况目前是综合自动化熔断器1890s电磁型1901感应型1927高频载波保护1950s晶体管保护微波保护1970s集成电路保护1980s微机保护1990s光纤保护过流1908差流1910方向比较1920距离保护1970s行波保护增量保护2000s广域保护牵引网保

6、护原理分析牵引网保护配置与整定计算牵引变压器保护配置与整定计算17主要内容一、牵引供电系统的特点◆单相、移动、冲击性负荷；◆负荷电流变化范围大；◆负荷电流中的谐波含量高（20%～30%），在再生工况下更高（可达40%以上）；◆空载投入机车牵引变压器、含有AT或BT的牵引网空载投入时，将产生励磁涌流；◆供电臂供电距离长，单位阻抗大；◆牵引网结构复杂，接触网机械故障的机率增大。因此，与电力系统中的线路保护相比，牵引网馈线保护有其特殊性。18第1节牵引网保护原理分析二、牵引网自适应距离保护1.对距离保护的要求◆躲故障过渡电阻能力◆负荷特性对距离保护的影响19因此，在牵引网馈线保护中距离保护

7、通常采用偏移四边形特性。2.自适应距离保护的基本思想◆相控整流电力机车负荷电流中含有丰富的奇次谐波分量；◆电力机车通过电分相或空载投入AT，牵引网产生的励磁涌流中含有较高的二次谐波分量。20基本思想：根据负荷电流中综合谐波含量，自动调节阻抗继电器的边界。①综合谐波抑制◆综合谐波含量定义21◆自适应调节动作边界自适应阻抗继电器的动作特性图②二次谐波闭锁◆目的为了避免电力机车通过电分相或AT供电方式下空载投入接触网产生的励磁涌流引起保护误动作。◆判据223.距