继电保护的基本知识.doc

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1、1继电保护的基本知识一、继电保护的基本原理继电保护是由三部分组成：（1）测量部分：是反映被保护设备工作状态（正常工作、非正常工作或故障状态）的一个或几个有关物理量；（2）逻辑部分：是根据测量元件输出量的大小、性质、组合方式或出现次序，判断被保护设备的工作状态，以决定保护是否应该动作；（3）执行部分：是根据逻辑部分所作出的决定执行保护的任务（发出信号、跳闸或不动作）。二、对机电保护装置的要求：对保护装置的要求共有四个：选择性、迅速性、灵敏性、可靠性。1.选择性当电力系统某部分发生故障时，保护装置应

2、能使离故障点最近的断路器首先断开，切断故障部分，从而使停电范围尽量缩小。2.迅速性快速切除故障可以减少短路电流对电气设备所引起的损害，可以加速系统电压的恢复，为电动机自起动创造有力条件，故障切除时间等于保护装置动作时间与断路器跳闸时间之和。3.灵敏性是指保护装置对保护电气设备可能发生的故障和不正常运行情况的反应能力，一般是当被保护电气故障时，通过保护装置的故障参数（如短路电流）与保护装置的动作参数的比较来判断，两个参数的比值称为灵敏系数K。4.可靠性投入的保护装置，应经常处于准备动作状态，当被保

3、护设备发生故障和不正常工作状态时，保护装置应正确动作，不应拒动，其他设备的保护装置不应误动。如不满足可靠性的要求，则保护装置本身便成为扩大事故或直接造成事故的根源。输电线路的继电保护一、反应相间短路的电流和电压保护1.过流保护：将被保护线路的电流接入过电流继电器，当线路中短路电流增长到超过规定值（即保护装置的动作电流）时就动作，并以时间来保证动作选择性的一种保护装置。保护范围：除了本段保护外，还作为相邻的下一段线路的后备保护。（1）定时限过流保护：当通过保护装置的短路电流大于其动作电流时，保护装

4、置就动作。保护装置的动作时间是一定的，与短路电流的大小无关，叫做定时限过流保护。（2）反时限过流保护：当通过保护装置的短路电流大于其动作电流时，保护装置就动作。保护装置的动作时间与短路电流的大小成反比，短路电流越大，时间越短。过电流保护的动作电流必须满足以下两个条件：（1）为使保护在线路输送最大负荷电流时不动作，其动作电流必须大于最大负荷电流。（2）保护装置在外部短路被切除后应能可靠地返回（即电流继电器接点断开）。2.无时限电流速断保护：按躲过被保护线路外部短路的最大短路电流来整定，以保证保护有

5、选择地动作，就叫做电流速断保护。由于速断保护没有时间设定，为瞬时保护。保护范围：只能保护线路的80~70%。速断保护作为线路的主保护。3.限时电流速断及三段式过流保护（1）限时电流速断保护：由于无时限电流速断保护不能保护线路全长，其保护范围以外的故障必须由另外的保护来切除。为此，我们考虑增设第二套电流速断保护，此保护时间一般为0.5秒，保护范围为线路的全长，而且必须伸长至下一段线路。（2）三段式过流保护：无时限电流速断只能保护线路的一部分。限时电流速断保护虽能保护线路全长，但却不能作为下一段线路

6、的后备保护。因此，还必须采用过电流保护作为本线路和下一段线路的后备保护。由无时限电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护相配合构成的一套保护，叫做三段式过流保护。优点：它可以保证迅速而有选择地切除线路上的所有短路故障。且接线图和所用的继电器都比较简单。缺点：在许多情况下，第Ⅰ段、第Ⅱ段的灵敏度不够，保护范围的大小与系统运行方式和短路类型有关，而且只有用在单电源辐射形电网中才能保证动作的选择性。目前，这种保护在35KV以下的电网中，已广泛地作为相间短路的保护。4.电网的零序保护（1）零序保护的作

7、用：电力系统中性点接地的方式包括：中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地和中性点不接地等三种方式。①.在中性点直接接地系统中，当发生一点接地故障时，即构成单相接地短路，这是所产生的故障电流很大，所以这种系统又叫大接地电流系统。通常零序保护都装在大接地电流系统中。②.对3~35KV电网，采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式。在这种电网中，当一相发生接地故障时，由于不能构成短路回路，接地故障电流往往比负荷电流小得多。所以这种系统又叫小接地电流系统。小接地电流系统中发生单相接地故障时，并不破坏系统线电

8、压的对称性，系统还可以继续运行。为防止故障扩大，一般只允许带故障运行1~2小时。零序保护的作用：可以提高保护装置的灵敏度和缩短动作时间，而且接线和设备也比较简单。此外，采用零序保护后，大接地电流系统的相间短路保护一般还可以采用两相星形接线。零序电流保护和相间电流保护一样，广泛采用阶段式，一般为三段。零序Ⅰ段为瞬时零序电流速断，只保护线路的一部分；零序Ⅱ段为限时零序电流速断，可保护线路的全长，并与相邻线路的后备保护，动作时间一般为0.5秒延时；零序Ⅲ段为后备段，作为本线路及相邻线路的后备保护。