《电力系统继电保护原理》教案.ppt

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1、《电力系统继电保护原理》教案§1绪论§1-1继电保护的作用一、故障及不正常运行状态┌Id↑危害┌故障元件故障→│U↓---→│非故障元件(各种短路)└f↕│用户└电力系统┌过负荷不正常运行状态→│过电压危害┌元件不能正常工作│f↓---→│长时间将损坏设备└系统振荡└发展成故障二、继电保护的任务┌故障时:自动、快速、有选择性地切除故障元件,保证非故障系统事故→│部分恢复正常运行。└不正常运行时:自动、及时、有选择地动作于信号、减负荷或跳闸§1-2继保的基本原理和保护装置的组成一、反应系统正常运行与故障时电气元件(设备)一端所测基本参数的

2、变化而构成的原理(单端测量原理,也称阶段式原理)运行参数:I、U、Z∠φ反应I↑→过电流保护反应U↓→低电压保护反应Z↓→低阻抗保护(距离保护)二、反应电气元件内部故障与外部故障(及正常运行)时两端所测电流相位和功率方向的差别而构成的原理(双端测量原理,也称差动式原理)以A-B线路为例:规定电流正方向:保护处母线→被保护线路规定电压正方向:母线高于中性点1、外部d1点短路时:2、内部d2点短路时:(包括正常运行时)利用以上差别,可构成差动原理保护。如:纵联差动保护;方向高频保护;相差高频保护光纤差动保护等。三、保护装置的组成部分┌──┐

3、┌──┐┌──┐输入─→│测量│─→│逻辑│─→│执行│─→输出信号└──┘└──┘└──┘信号↑└整定值§1-3对电力系统继电保护的基本要求一、选择性:保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量缩小,以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。d3点短路:6动作:有选择性;5动作:无选择性如果6拒动,5再动作:有选择性(5作为6的远后备保护)d1点短路:1、2动作:有选择性;3、4动作:无选择性后备保护(本元件主保护拒动时):(1)由前一级保护作为后备叫远后备.(2)由本元件的另一套保护作为后备叫近后备.二、速动性:故

4、障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度,应尽量地快速切除故障。(快速保护:几个工频周期,微机保护:30ms以下)三、灵敏性:保护装置对于其应保护的范围内发生故障的反应能力。(保护不该动作情况与应该动作情况所测电气量相差越大→灵敏度↑)一般用灵敏系数Klm来衡量灵敏度四、可靠性:不拒动、不误动。(主保护对动作快速性要求相对较高;后备保护对灵敏性要求相对较高)§2电网的电流保护和方向性电流保护§2-1单侧电源网络反映相间短路的电流保护一、过电流继电器1、基本符号及特性参数动作过程:IJ↑→Mdc

5、↑→Mdc≈>Mth+Mm→舌片开始动作┌Mdc↑↑┐动作过程中:δ↓→││→舌片加速动作(Mdc=K·(IJ/δ)2)└Mth↑┘动作终止时出现剩余力矩:ΔM=Mdc-Mth(有利于接点可靠闭合)(主要用于35KV及以下线路)动作电流Idz.J:能使继电器刚好动作的最小电流值。返回过程:IJ↓≈

6、回电流Ih.J:能使继电器刚好返回的最大电流值。过电流继电器表示符号:继电器的返回系数:继电特性:无论起动或返回,继电器J的动作都是明确干脆的,不会停留在某个中间位置,这种特性称为“继电特性”。过量继电器(保护):反映电气量上升而使保护动作的继电器(保护),Kh<1低量继电器(保护):反映电气量下降而使保护动作的继电器(保护),Kh>12、集成电路型过电流继电器(晶体管型:略)3ms延时:防止干扰信号引起的误动(干扰持续时间一般<1ms)12ms展宽:使输出动作信号展成连续高电平。二、电流速断保护(电流I段)电流速断保护:瞬时动作的电流

7、保护。1、整定计算原则(1)短路特性分析:三相短路时d(3),流过保护安装处的短路电流:Zd()↑→Id↓曲线max:系统最大运行方式下发生三相短路情况。曲线min:系统最小运行方式下发生两相短路情况。(线路上某点两相短路电流为该点三相短路电流的倍)(2)动作电流整定原则:按躲开下条线路出口(始端)短路时流过本保护的最大短路电流整定(以保证选择性):IIdz.1>I(3)d.B.maxIIdz.2>I(3)d.c.max取:IIdz.1=KkI·I(3)d.B.maxIIdz.2=KkI·I(3)d.C.max(可靠系数:KkI=1.

8、2~1.3)(3)灵敏性校验该保护不能保护本线路全长,故用保护范围来衡量:max:最大保护范围.min:最小保护范围.校验保护范围:(min/L)·100%15%~20%2、电流速断保护的评价优点:

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