继电保护基本原理及应用课件.ppt

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1、继电保护基本原理与应用主讲人：侯成锋一、电力系统继电保护基础知识二、变压器保护三、线路保护四、母线保护五、电力电容器保护六、高压电机保护一、电力系统继电保护基础知识1、什么是继电保护装置“继电”源于继电器（Relay）。最早诞生的继电器是电磁型过电流继电器。在正常情况下，其触点是打开的。当输入电流大于预先设定的动作电流（称为整定值）时，其触点将闭合（启动）。只有当输入电流减小到小于返回电流时，继电器触点才重新打开（返回）。返回电流小于启动电流。继电保护（RelayProtection）就是能反应电力系统中电气设备发生的故障（如短路、断线）或不正常运行状态（如过负荷），并动作于相应

2、断路器跳闸或发出告警信号的一种自动化技术和装置。继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本装备，任何电力元件不得在无继电保护的状态下运行。电力系统的故障类型电力系统的常见故障类型分为：短路--中性点直接接地系统的单相短路、两相短路、三相短路。断路—即断线及中性点不直接接地系统的单相接地。电网的频率或电压超过规定的范围。电力系统发生振荡，稳定运行状态被破坏保护原理在分析电网发生故障或不正常运行状态下各种电气量或其他特征物理量（如变压器油箱内的瓦斯）的变化规律的基础上，找出它们与正常运行状态的之间的差别，然后制定出合理的保护动作判据。正确配置保护装置根据已经提出的保护原理，设计实际装置

3、来实现继电保护功能。2、继电保护装置的硬件构成保护装置的主要构成：电源板，CPU板，交流采集板，开入板，开出板、显示面板。数据采集系统—即模拟量输入系统CPU主系统—即逻辑运算控制系统开入板—即开关量光隔输入系统开出板—即开关量光隔功放输出系统电源板—即提供整个装置所需的直流稳压电源系统显示面板—即人机接口和通讯系统2、继电保护装置的组成测量比较环节：测量特征量，并与整定值比较，以判断是否应该启动。逻辑判断环节：按一定逻辑关系判断是否发生区内故障。执行输出环节：负责发出保护动作脉冲信号。测量逻辑执行跳闸或信号被测物理量123整定值3、继电保护装置各组成部分的作用1）测量元件的作用

4、：测量从被保护对象输入的有关物理量并与已给定的整定值进行比较，从而判断保护是否应该启动。2）逻辑元件的作用：根据测量部分输出量的情况使保护装置按一定逻辑关系工作，最后确定是否应跳闸或发信号，并将有关命令传给执行元件。3）执行元件的作用：根据逻辑元件传送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如在故障时动作于跳闸，不正常运行时发出告警信号。一、电力系统继电保护基础知识4、继电保护装置的分类1）按保护对象分类2）按保护原理分类3）按保护所反映的故障类型分类4）按保护所起的作用分类5）按通信通道分类一、电力系统继电保护基础知识4、1按保护对象分类发电机保护电力变压器保护输电线路保护母线保

5、护电力电容器保护高压电动机保护4、2按保护原理分类（构成保护判据的特征物理量）电流保护电压保护距离保护差动保护方向保护零序保护4、2、1电流保护（1）三段式电流保护（2）反时限过电流保护（3）方向电流保护（4）零序电流保护(5)复合电压闭锁过流保护三段式电流保护1）无时限电流速断保护（I段保护）2）带时限电流速断保护（II段保护）3）定时限过电流保护（III段保护）它们可组合成两段或三段电流保护。这三种电流保护都是反应电流增大而动作，区别主要在于按照不同的原则来整定动作电流及动作时限I段保护（无时限电流速断保护）反应于短路电流幅值增大而瞬时动作。为了保证选择性，被保护线路的保护动

6、作电流要躲过（即大于）下级线路出口处（可等同于被保护线路末端母线处）短路时可能出现的最大短路电流。动作电流的整定：动作时限的整定：tI取决于保护装置本身固有的动作时间，一般小于10ms。考虑到躲过线路中避雷器的放电时间为（40～60）ms，一般人为地加入（60～80）ms的动作延时，以防止保护误动作。I段保护评价：主要优点是动作迅速，缺点是不可能保护线路的全长，并且保护范围受电网运行方式变化及短路型式的影响。II段保护（带时限电流速断保护）从选择性出发，通过与下级线路保护在动作电流与动作时限上的配合，将保护范围延伸到下级线路中去，从而能够以较小的时限快速切除被保护线路全线范围内的

7、故障。动作电流配合表示要躲过下级保护的动作电流。动作时限配合表示在下级保护动作时限的基础上，增加一定的动作延时。动作电流的整定：动作时限的整定：△t通常取为0.5s。随着技术的发展，保护和断路器动作速度以及定时精度有了很大的提高。为了缩短故障持续时间，减少故障引起的电压骤降对用电设备的影响，人们开始倾向于将△t选得更小一些，如选为0.3s甚至更短。II段保护评价：主要优点是能够保护线路全长，动作比较迅速(仅当与下级线路I段配合时)，缺点是保护范围受电网运行方式变化及短路型式的影响