電力系統(tǒng)繼電保護

1、 電力系統(tǒng)繼電保護 1.1 電力系統(tǒng)的運行狀態(tài) 1.2 繼電保護的基本原理及其組成 1.3 對繼電保護的基本要求 1.4 繼電保護的發(fā)展史 電力系統(tǒng)繼電保護 一次設備：電能通過的設備。 發(fā)電機、變壓器、斷路器、母線、輸電線路、補償電容器、電動機、 用電設備等 二次設備：對一次設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)視、測量、控制和 保護的設備。 電能不能儲存，生產、輸送和消費在同一時間完成 電力系統(tǒng)繼電保護 電力系統(tǒng)運行狀態(tài)：電力系統(tǒng)在不同運行條件下的系統(tǒng)與設備的工作狀況。 0 0 SLiGi SLiGi QQQ PPP maxmin max. max.min. max. fff II UUU SS i ijij

2、 iii kk 正常狀態(tài)：等式和不等式約束條件均滿足 不等式約束條件 等式約束條件 電力系統(tǒng)繼電保護 不正常運行狀態(tài)：所有的等式約束條件都滿足，部分的不等 式約束條件不滿足，但又不是故障。 常見： 過負荷 頻率降低 頻率升高 電壓升高 振蕩 電力系統(tǒng)繼電保護 故障：斷線、短路 短路類型 三相短路、兩相短路、兩相短路接地、單相接地短路 單相接地短路：發(fā)生最多，85%以上 發(fā)生短路時可能產生的后果后果： 故障元件：很大短路電流和電弧，使故障元件損壞 非故障設備：發(fā)熱+電動力，損壞，或縮短壽命 電壓下降，影響用戶正常工作 破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使系統(tǒng)瓦解 故障和不正常運行狀態(tài)都可能引起事故

3、。事故。 電力系統(tǒng)繼電保護 繼電保護的基本任務： （1）自動、迅速、有選擇性地將故障故障元件從電力系統(tǒng)中切除， 使故障元件免于繼續(xù)遭到損壞，保證其他無故障部分迅速恢 復正常運行。 （2）反應電力設備的不正常不正常運行狀態(tài)運行狀態(tài)，并根據運行維護條件， 而動作于發(fā)出信號或跳閘。 電力系統(tǒng)繼電保護 1.2.1 繼電保護的基本原理 1.2.2 保護裝置的構成 1.2.3 繼電保護的工作回路 1.2.4 電力系統(tǒng)繼電保護的工作配合 電力系統(tǒng)繼電保護 區(qū)分：電力系統(tǒng)的正常正常、不正常工作不正常工作和故障故障三種運行狀態(tài) 甄別：發(fā)生故障和異常的元件 可測參量的差異 根據電氣量變化特征： 電流保護 低電壓保

4、護 距離保護 序分量保護 電流差動保護 根據非電氣量變化特征： 瓦斯保護 過熱保護 階段式保護 電力系統(tǒng)繼電保護 繼電保護的構成繼電保護的構成 測量部分是測量從被保護對象輸入的有 關電氣量，并與已給定地整定值進行比 較，根據比較的結果，給出“是”、 “非”；“大于”、“不大于”、“等 于”、“0”或“1”性質的一組邏輯信號， 從而判斷保護是否應該起動。 根據測量部分各輸出量的大小、性質、 輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的 組合，使保護裝置按一定的邏輯關系工 作，最后確定是否應該使斷路器跳闡或 發(fā)出信號，并將有關命令傳給執(zhí)行部分。 根據邏輯部分傳送的信號，最后完成保護 裝置所擔負的任務。如故障

5、時，動作于跳 閘；不正常運行時，發(fā)出信號；正常運行 時，不動作等。 電力系統(tǒng)繼電保護 以以 過過 電電 流流 保保 護護 為為 例例 說說 明明 電力系統(tǒng)繼電保護 思考題：P14，1.6 電力系統(tǒng)繼電保護 可靠性（Reliability） 選擇性（Selectivity） 速動性（Speed） 靈敏性（Sensitivity） 電力系統(tǒng)繼電保護 可靠性：可靠性： 信賴性：區(qū)內故障時，可靠動作，不拒動 安全性：區(qū)外故障時，可靠不動作，不誤動 兩者互相矛盾，相互協(xié)調。 思考題: 信賴性與安全性哪個更重要？請舉例說明！ 電力系統(tǒng)繼電保護 選擇性：選擇性： 電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置僅將故障元件切除

6、， 而使非故障元件仍能繼續(xù)運行，以盡量縮小故障范 圍。 電力系統(tǒng)繼電保護 速動性：速動性：盡可能快地切除故障。盡可能快地切除故障。 中低壓電網對速動性要求不高 高壓電網一般要求盡快切除故障。 一些必須快速切除的故障： 使發(fā)電廠或重要用戶的母線電壓低于允許值的故障 大容量的發(fā)電機、變壓器和電動機內部發(fā)生的故障 中、低壓線路導線截面過小，為避免過熱不允許延時切除的故障 可能危及人身安全、對通信系統(tǒng)或鐵路信號系統(tǒng)有強烈干擾的故 障 電力系統(tǒng)繼電保護 靈敏性：靈敏性： 在規(guī)定的保護范圍內，對故障和不正常狀態(tài)的反應能力。 電力系統(tǒng)繼電保護 1901 t(年) 190819101920192750年代70

7、年代80年代 電力系統(tǒng)繼電保護 1.1 電力系統(tǒng)如果沒有配備完善的繼電保護系統(tǒng)，想象一下會 出現(xiàn)什么情景？ 1.2 繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中所起的作用是什么？ 1.6 如圖所示，線路上裝設兩組電流互感器，線路保護和母線 保護應各接哪組互感器？ 1.10 從繼電保護的發(fā)展史，談與其他學科技術發(fā)展的相關性 電力系統(tǒng)繼電保護 電力系統(tǒng)繼電保護 電力系統(tǒng)繼電保護 建議電力系統(tǒng)正常運行正常運行的特征定義為： (1) 電力系統(tǒng)或電力設備中的電流在設定的路徑中流動。 (2) 電力系統(tǒng)的所有電力設備的運行參數都在規(guī)定的范圍內。 (3) 電力系統(tǒng)電能質量符合規(guī)定要求。 電力系統(tǒng)正常運行更高層次的要求還應具有：

8、電力系統(tǒng)結構有較高的可靠性。 電力系統(tǒng)經濟運行。 電力系統(tǒng)繼電保護 建議電力系統(tǒng)正常運行的特征定義為： (1) 電力系統(tǒng)或電力設備中的電流在設定的路徑中流動。 (2) 電力系統(tǒng)的所有電力設備的運行參數都在規(guī)定的范圍內。 (3) 電力系統(tǒng)電能質量符合規(guī)定要求。 滿足條件（1）表明電力系統(tǒng)沒有故障。既沒有斷線，也沒有短路。既沒 有金屬性短路，也沒有經過渡電阻短路。如果電力系統(tǒng)發(fā)生斷線、或者發(fā) 生經很大過渡電阻的短路（過渡電阻大于用電設備的電阻），電力系統(tǒng)有 可能仍是穩(wěn)定的，電力系統(tǒng)的所有電力設備的運行參數都在規(guī)定的范圍內， 電力系統(tǒng)電能質量也符合規(guī)定要求。但是，電力系統(tǒng)不是正常運行的，電 力系統(tǒng)處于故障狀態(tài)。 電力系統(tǒng)繼電保護 建議電力系統(tǒng)不正常運行不正常運行的特征定義為：電力系統(tǒng)或電力設 備中的電流在設定的路徑中流動，電力系統(tǒng)的某些電力設備 的運行參數超出規(guī)定的范圍。 建議電力系統(tǒng)故障故障的特征定義為：電力系統(tǒng)或電力設備中的 電流沒有在設定的路徑中流動。 電力系統(tǒng)或電力設備設定的路徑之外增加新的電流流通路徑，稱為短 路。 電力系統(tǒng)或電力設備中設定的電流流通路徑發(fā)生開斷，稱為斷線。 電力系統(tǒng)繼電保護 建議電力系統(tǒng)繼電保護的基本作用為： (1) 當電力設備正常運行正常運行時，繼電保護裝置不動作。 (2) 當電力設備不正常運行不正常運行時，保護該設備的繼電保護裝置 發(fā)出告警信號，通知值班