电力系统继电保护的基本原理.ppt

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1、电力系统继电保护的基本原理电网的电流保护和方向性电流保护电网的距离保护高频(载波)保护自动重合闸电力变压器保护发电机保护母线保护第一章绪论第一节电力系统继电保护的作用切除故障元件、保证电力系统正常运行一、电力系统故障与不正常运行状态1.电力系统故障类型（1）输电线路的各种短路故障（2）发电机、变压器、电抗器等电气元件绕组的匝间短路故障2.不正常运行状态电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏（可能引起故障：如加快绝缘的老化和损坏等）。包括:过负荷(I>IN)过电压(U>UN)频率低(f>fN)电力系统振荡等

2、3.电力系统故障后果(1)通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏；(2)短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起损坏或缩短使用寿命；(3)故障区域电压大大降低，影响用户工作。(4)破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使整个系统瓦解。二、电力系统继电保护的作用在电力系统故障与不正常运行状态时利用继电保护装置切除故障元件或动作于信号、减负荷或跳闸,保证电力系统正常运行1.继电保护装置：反应电力系统中电气元件发生的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

3、种自动装置。2.电力系统继电保护的基本任务(1)自动、迅速、有选择性地切除故障元件，使故障元件免于继续遭受破坏，电力系统其余部分保持正常运行；(2)反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件动作于发出信号、减负荷或延时跳闸(3)根据实际情况,尽快恢复停电部分的供电第二节继电保护的基本原理和构成方式要求:正确区分正常运行与故障不正常运行状态一、使用单侧电量构成的保护1.电流保护:2.电压保护:3.距离保护:二、使用双侧电量构成的差动原理保护利用电气元件在内部、外部故障(包括正常运行情况)两侧电

4、流相位或功率方向的差别构成：纵联差动保护相差高频保护方向高频保护等只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对选择性。纵联差动保护原理说明相关概念：保护正方向故障电流由母线流向线路（元件）的方向三、使用非电量的保护根据电气设备的特点实现变压器油箱内部的绕组短路反应于变压器油被分解所产生的气体及油流速度变化而构成的瓦斯保护发电机、变压器过负荷或过热反应于绕组温度的温度高保护四、继电保护的原理结构1.继电保护装置原理结构整套继电保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分组成测量部分测量由被保护对

5、象输入的有关电气量，与给定整定值比较，给出一组逻辑信号，判断保护是否应该起动。逻辑部分根据测量部分各输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、顺序或它们的组合，使保护装置按一定的逻辑关系工作，最后确定是否使断路器跳闸或发出信号，并将有关命令传给执行部分。执行部分根据逻辑部分传送的信号，最后完成保护装置所担负的任务(跳闸或发出信号等)。2.继电保护的基本类型机电式:电磁型、感应型或电动型继电器逻辑部分:继电器组合逻辑与时序逻辑电子式静态保护:晶体管、集成电路型逻辑部分:数字电路逻辑与时序逻辑数字式静态保护：微机

6、保护逻辑部分:数字编程逻辑与时序逻辑第三节对继电保护的基本要求动作于跳闸的继电保护，在技术上满足四个基本要求，即选择性：正确选择故障元件速动性：快速反应并切除故障灵敏性：灵敏反应故障可靠性：可靠不误动/不拒动常称为保护的“四性”要求一、选择性保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，保证无故障部分仍能继续安全运行。保证选择性的技术措施（电流保护为例)）保护动作定值（Idz1>Idz5>Idz6）保护动作时间（1失去作用时，如过电流中：t1>t5>t6）保护动作方向（1，2失去作用时，应用于双回线或双

7、侧电源线路中,注意保护正方向）满足选择性要求的后备保护远后备保护或断路器拒动时，由前一条线路(靠近电源侧)保护（远后备保护）动作切除故障近后备主保护拒动时，由同一条线路保护（近后备保护）动作切除故障；断路器失灵时，由断路器失灵保护动作切除故障（切除与失灵断路器相联的母线上的所有其它断路器）220KV以上高压系统保护的配置加强主保护，简化后备保护，实现完备的保护双重化高频保护双重化后备保护双重化保护电源、跳闸电源双重化采用双跳闸线圈的断路器双重化配置的保护、电源与跳闸回路互为后备，大大提高了保护的可靠性二

8、、速动性快速地切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性，缩小故障元件的损坏程度主要用于必须快速切除的故障：(1)根据维持系统稳定的要求，必须快速切除的高压输电线路上发生的故障；(2)使发电厂或重要用户的母线电压低于允许值(一般为0．7倍额定电压)的故障；(3)大容量的发电机、变压器以及电动机内部发生的故障；1—10kV线路导线截面过小，为避免过热不允许延时切除的故障等；(5)可能危及人身安全、对通讯系统等有强烈干扰的故障等。继电保护的动作时