供配电工程第2版教学课件作者莫岳平翁双安第05章节供配电系统继电保护课件

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1、第五章供配电系统继电保护第一节概述第二节电力线路的保护第三节电力变压器的保护第四节电力电容器与高压电动机的保护第五节微机保护及应用本章小结一、继电保护的基本原理与要求（一）继电保护的基本原理第一节概述保护——在电力系统中检出故障或其他异常情况，从而使故障切除、终止异常情况或发出信号或指示。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来构成保护装置，所以延称继电保护。电力系统故障的显著特征及其保护：电流剧增：反应电流剧增的继电保护就是过电流保护。电压锐减：反应电压锐减的继电保护就是低电压保护。电压降低且电流增加：同时反应电压降低和电流增

2、加的一种保护原理就是阻抗（距离）保护。保护装置——一个或多个保护继电器和逻辑元件按需要结合在一起，完成某项特定保护功能的装置。（二）保护分类主保护——满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。后备保护——主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。后备保护可分为远后备和近后备两种方式。继电保护装置的原理框图辅助保护——为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。（三）对保护性能的要求保护的速动性——保护装置应能尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设

3、备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。保护的选择性——保护检出电力系统的故障区和/或故障相的能力。当系统出现故障时，首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当该保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、线路的保护切除故障。继电保护选择性动作示意图WB1WB2保护的灵敏性——在设备或线路的被保护范围内发生故障时，保护装置具有的正确动作能力的裕度，一般以灵敏系数来描述。保护的可靠性——在给定条件下的给定时间间隔内，保护能完成所需功能的概率。保护所需功能是当需要动作时便动作、当不需要动作

4、时便不动作。保护装置一次动作电流保护区的最小短路电流过电流保护装置上述“四性”之间既有有机联系，又相互制约，特别是可靠性和灵敏性、选择性和速动性之间应统筹兼顾。二、保护继电器及其特性（一）保护继电器及其发展电气继电器——当控制该器件的输人电路满足一定条件时，在其一个或多个输出电路中会产生预定跃变的电气器件。电气继电器包括:量度继电器——在规定的准确度条件下，当其特性量达到其动作值时即进行动作的电气继电器。保护继电器就是探测电力系统或电力设备的故障或异常情况的量度继电器，常用的有电流继电器、电压继电器、气体继电器等。量度继电器在继

5、电保护装置中装设在第一级，用来反应被保护元件的特性量变化，属于主继电器或起动继电器。有或无继电器——预定由数值在其工作值范围内或实际上为零的某一激励量激励的电气继电器。如时间继电器、中间继电器、信号继电器等。有或无继电器在继电保护装置中用来实现特定的逻辑功能，属辅助继电器。保护继电器的发展：机电式继电器——由机械部件相对运动产生预定响应的电气继电器。静态继电器——由电子、磁、光或其他无机械运动的元件产生预定响应的电气继电器。模拟式继电器——主要由模拟信号处理获得动作功能的电气继电器。数位式继电器——主要由数字信号处理获得动作功能

6、的静态继电器。数字式继电器——由算法运算获得动作功能的数位式继电器。微机保护装置——多功能综合性的数字式继电器。（二）电流继电器的继电特性电流继电器的输入—输出特性电流继电器的动作电流Iop——流入电流继电器线圈中的使继电器从初始状态进入动作状态的最小电流。电流继电器的返回电流Ire——流入电流继电器线圈中的使继电器由动作状态返回到初始状态的最大电流。电流继电器的返回系数Kre——电流继电器的返回电流与动作电流的比值，即（三）过电流保护的时限特性过电流保护的定时限特性曲线有定时限特性和反时限特性两种。过电流保护的反时限特性曲线速

7、断电流Iqb——继电器线圈中的使定时限元件动作的最小电流。速断电流倍数为动作时间预先整定，与电流大小无关反时限特性——动作时间与电流平方成反比电流速断特性三、保护装置的接线形式与接线系数保护装置的接线形式——互感器与电流继电器之间的联结方式。三相三继电器接线形式两相两继电器接线形式继电器线圈电流IB与电流互感器二次电流I2的比值称为接线系数KW：四、保护装置的操作方式继电保护装置采用直流操作电源或交流UPS电源时，高压断路器通常采用电压脱扣器跳闸的操作方式，跳闸能量来自电压源。去分流跳闸操作方式的过电流保护原理电路一般通过变压而

8、来的交流操作电源，其电压受一次系统的影响很大，过电流保护一般采用去分流跳闸操作方式。作用于断路器跳闸的能量通常来自于电流源。此时要求继电器触头的分断能力足够大，而且先合后断。一、电力线路的故障形式与保护设置按GB/T50062－2008《电力装置的继电保护和自动