繼電保護及二次系統(tǒng)-許艷妮

1、繼電保護與二次系統(tǒng)繼電保護與二次系統(tǒng) 主講主講 許艷妮許艷妮高壓電工作業(yè)培訓高壓電工作業(yè)培訓u 繼電保護任務及基本要求繼電保護任務及基本要求u 變壓器保護變壓器保護u 電力線路保護電力線路保護u 高壓電動機及電力電容器組保護高壓電動機及電力電容器組保護u 自動重合閘的作用及基本要求自動重合閘的作用及基本要求u 備用電源自動投入裝置的作用及基本要求備用電源自動投入裝置的作用及基本要求u 二次回路基本知識二次回路基本知識u 變電所操作電源變電所操作電源u 繼電保護與二次系統(tǒng)的安全運行繼電保護與二次系統(tǒng)的安全運行u 繼電保護新技術的發(fā)展和應用繼電保護新技術的發(fā)展和應用 內容提要內容提要1 1、一次系

2、統(tǒng)、一次系統(tǒng) 發(fā)電廠和變電所中發(fā)電廠和變電所中直接與生產和輸配電能有關直接與生產和輸配電能有關的設備稱的設備稱為一次設備，包括：發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開為一次設備，包括：發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關、母線、互感器、電抗器、移相電容器、避雷器、輸關、母線、互感器、電抗器、移相電容器、避雷器、輸配電線路等。由一次設備連接的系統(tǒng)稱為一次系統(tǒng)。配電線路等。由一次設備連接的系統(tǒng)稱為一次系統(tǒng)。2 2、二次系統(tǒng)：、二次系統(tǒng)： 對一次電氣設備進行對一次電氣設備進行監(jiān)視、測量、操縱、控制和起保護監(jiān)視、測量、操縱、控制和起保護作用作用的輔助設備，稱為二次設備，如：各種繼電器、信的輔助設備，稱為二次設備，

3、如：各種繼電器、信號裝置、測量儀表、控制開關、控制電纜、操作電源和號裝置、測量儀表、控制開關、控制電纜、操作電源和小母線等。由二次設備連接成的回路稱為二次回路或二小母線等。由二次設備連接成的回路稱為二次回路或二次系統(tǒng)。次系統(tǒng)。 概概 述述3 3、繼電保護裝置、繼電保護裝置當電力系統(tǒng)中的電力元件當電力系統(tǒng)中的電力元件( (如發(fā)電機、線路等如發(fā)電機、線路等) )或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運行時，能夠向運行值班人員及時運行時，能夠向運行值班人員及時發(fā)出警告信發(fā)出警告信號號，或者直接向所控制的斷路器，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令發(fā)出跳閘命令

4、以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設備，以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設備，一般通稱為繼電保護裝置。一般通稱為繼電保護裝置。 概概 述述一、繼電保護任務一、繼電保護任務 1 1、反映電力系統(tǒng)元件和電氣設備故障，當電氣設備、反映電力系統(tǒng)元件和電氣設備故障，當電氣設備發(fā)生短路故障時，能自動迅速地將故障設備從電發(fā)生短路故障時，能自動迅速地將故障設備從電力系統(tǒng)切除，將事故限制在最小范圍內；力系統(tǒng)切除，將事故限制在最小范圍內；2 2、反映電力系統(tǒng)的異常運行狀態(tài)，根據(jù)運行維護條、反映電力系統(tǒng)的異常運行狀態(tài)，根據(jù)運行維護條件和設備承受能力，自動發(fā)出信號，減負荷或延件和設備承受能力，自動發(fā)出信號，減負

5、荷或延時跳閘。時跳閘。 因此，繼電保護的主要實現(xiàn)功能：因此，繼電保護的主要實現(xiàn)功能：能區(qū)分正能區(qū)分正常運行和短路故障；能區(qū)分短路點的遠近。常運行和短路故障；能區(qū)分短路點的遠近。第一節(jié) 繼電保護任務及基本要求二、繼電保護的基本要求二、繼電保護的基本要求 1 1、保護方式：保護方式：電流過負荷保護、過電流保護、電流過負荷保護、過電流保護、電流速斷保護、電流方向保護、低電壓保護、過電流速斷保護、電流方向保護、低電壓保護、過電壓保護、電流閉鎖電壓速斷保護、差動保護、電壓保護、電流閉鎖電壓速斷保護、差動保護、距離保護、高頻保護、瓦斯保護等。距離保護、高頻保護、瓦斯保護等。 2 2、基本要求：基本要求：選

6、擇性、快速性、靈敏性、可選擇性、快速性、靈敏性、可靠性靠性第一節(jié) 繼電保護任務及基本要求（1 1）選擇性）選擇性 當供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，離故障點最近的保當供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，離故障點最近的保護裝置應先動作，切除故障，而供電系統(tǒng)的其護裝置應先動作，切除故障，而供電系統(tǒng)的其他無故障部分繼續(xù)運行，滿足這一要求的動作他無故障部分繼續(xù)運行，滿足這一要求的動作就叫有選擇性。就叫有選擇性。 k點點故故障障QF2動動作作第一節(jié) 繼電保護任務及基本要求（2）快速性）快速性保護裝置在盡可能的條件下，應盡快地動保護裝置在盡可能的條件下，應盡快地動作切除事故，以減少對用電設備的影響，如作切除事故，以減少對用電設備的影

7、響，如果故障能在果故障能在0.2s內切除，則一般電動機就不內切除，則一般電動機就不會停轉。迅速的動作還能減輕對系統(tǒng)的破壞會停轉。迅速的動作還能減輕對系統(tǒng)的破壞程度，減輕對元件的損害程度，減少用戶在程度，減輕對元件的損害程度，減少用戶在低電壓下工作的時間和停電時間，加速恢復低電壓下工作的時間和停電時間，加速恢復正常運行的過程，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。正常運行的過程，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 第一節(jié) 繼電保護任務及基本要求（3）可靠性）可靠性保護裝置在其保護范圍內發(fā)生故障時，必須可保護裝置在其保護范圍內發(fā)生故障時，必須可靠動作，不應拒絕動作，在不該動作的情況下就不靠動作，不應拒絕動作，在不該動作的情況下就不應

8、該誤動作。為了滿足可靠性的要求，保護裝置接應該誤動作。為了滿足可靠性的要求，保護裝置接線應盡可能簡單，力求減少繼電器接點，避免保護線應盡可能簡單，力求減少繼電器接點，避免保護裝置斷線、短路、接地和錯誤的接線，所有輔助元裝置斷線、短路、接地和錯誤的接線，所有輔助元件如連接端子、連接導線以及安裝施工，都應當十件如連接端子、連接導線以及安裝施工，都應當十分可靠。分可靠。 第一節(jié) 繼電保護任務及基本要求（4）靈敏性保護裝置對其保護區(qū)內發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力稱為靈敏性，如果保護裝置對其保護區(qū)內極輕微的故障都能及時地反應動作，即具有足夠的反應能力，說明保護裝置的靈敏度高。保護裝置靈敏與否，一般

9、都用靈敏系數(shù)來衡量。第一節(jié) 繼電保護任務及基本要求三、繼電保護與二次回路常用的電氣符號三、繼電保護與二次回路常用的電氣符號第一節(jié) 繼電保護任務及基本要求三、繼電保護與二次回路常用的電氣符號三、繼電保護與二次回路常用的電氣符號1、繼電器、繼電器 當輸入量當輸入量(如電壓、電流、溫度等如電壓、電流、溫度等)達到規(guī)定值時，使被控制的達到規(guī)定值時，使被控制的輸出電路導通或斷開的電器。輸出電路導通或斷開的電器。1）分類：分類：電流繼電器電流繼電器KA，電壓繼電器，電壓繼電器KV， 時間繼電器時間繼電器KT，中間繼電器，中間繼電器KM， 信號繼電器信號繼電器KS，差動繼電器，差動繼電器KD， 氣體繼電器氣

10、體繼電器KG第一節(jié) 繼電保護任務及基本要求二、繼電保護與二次回路常用的電氣符號1、繼電器2）繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。第一節(jié) 繼電保護任務及基本要求一、電力變壓器保護種類電流過負荷保護、過電流保護、電流速斷保護、差動保護、氣體保護、瓦斯保護等。 3-10KV配電變壓器的繼電保護主要有過電流保護、電流速斷保護。 變壓器容量在400kVA以下時，采用熔斷器保護。用熔斷器保護時，一般高壓側使用戶外跌落式熔斷器，作過電流保護；低壓側熔斷器作過負荷保護。第二節(jié) 變壓器保護一、電力變壓器保護種

11、類 變電所單臺油浸變壓器容量在800KVA及以上，或車間內裝設的容量在400KVA及以上的油浸變壓器應裝設氣體保護。 大容量變壓器，單臺容量10000KVA及以上，或者單臺容量在6300KVA及以上的并列運行變壓器，規(guī)程規(guī)定應裝設差動保護。對于大容量、高電壓的降壓變壓器，為了提高靈敏度，常采用復合電壓閉鎖的過電流保護。第二節(jié) 變壓器保護一、電力變壓器保護種類 變電所單臺油浸變壓器容量在800KVA及以上，或車間內裝設的容量在400KVA及以上的油浸變壓器應裝設氣體保護。 大容量變壓器，單臺容量10000KVA及以上，或者單臺容量在6300KVA及以上的并列運行變壓器，規(guī)程規(guī)定應裝設差動保護。對

12、于大容量、高電壓的降壓變壓器，為了提高靈敏度，常采用復合電壓閉鎖的過電流保護。第二節(jié) 變壓器保護二、變壓器過電流保護1、定時限過流保護 采用時間繼電器，其動作時間一經整定后就固定不變的電流保護。2、反時限過流保護 動作時間隨電流的大小而變化，電流越大時間越短的電流保護。3、保護的整定原則 按照避開保護設備的最大工作電流整定。 動作時間的整定采用階梯式，即位于電源側的上一級保護時 間要比下級保護時間長。 第二節(jié) 變壓器保護二、變壓器過電流保護 第二節(jié) 變壓器保護二、變壓器過電流保護1、定時限過流保護原理和展開圖2、反時限過電流保護原理和展開圖 第二節(jié) 變壓器保護三、常用繼電器介紹1、電磁型電流繼

13、電器 第二節(jié) 變壓器保護三、常用繼電器介紹1、電磁型電流繼電器動作電流返回電流返回系數(shù) 第二節(jié) 變壓器保護三、常用繼電器介紹2、電磁型電壓繼電器與電磁型電流繼電器完全相似，只是將電流線圈改為電壓線圈過電壓繼電器低電壓繼電器 第二節(jié) 變壓器保護三、常用繼電器介紹3、GL系列感應型過電流繼電器結構：由電磁元件和感應元件組成。特點：電流大，動作時間短；電流小，動作時間長。觸點容量大，不需要時間繼電器和中間繼電器，具有反時限特性。 第二節(jié) 變壓器保護三、常用繼電器介紹4、電磁型時間繼電器 電磁型時間繼電器用以在繼電保護回路中建立所需要的動作延時。 時間繼電器外型尺寸和電磁型電流繼電器相仿，內部結構包括

14、電磁鐵，機械型鐘表結構，以及動合觸點。 時間繼電器動作時間的長短只與動、靜觸點之間的距離有關。第二節(jié) 變壓器保護三、常用繼電器介紹4、電磁型中間繼電器 作用：增加觸點數(shù)量和觸點容量；觸點延時閉合或延時斷開功能；電流自保持或電壓自保持功能。 工作原理第二節(jié) 變壓器保護三、常用繼電器介紹5、電磁型信號繼電器作用：用來發(fā)出保護動作信號，根據(jù)信號繼電器所發(fā)出的信號，值班人員能夠很方便地發(fā)現(xiàn)事故和統(tǒng)計保護裝置動作次數(shù)。 工作原理 注意事項 第二節(jié) 變壓器保護四、變壓器電流速斷保護原理接線繼電器選擇第二節(jié) 變壓器保護五、變壓器電流差動保護 差動保護是變壓器主保護，保護區(qū)為構成保護的各側電流互感器之間包圍的

15、部分。 正常運行和外部故障 內部故障 第二節(jié) 變壓器保護六、變壓器氣體保護 1、氣體繼電器安裝在變壓器油箱與油枕之間的連接管道中。2、變電所單臺油浸變壓器容量在800KVA及以上，或車間內裝設的容量在400KVA及以上的油浸變壓器應裝設氣體保護。3、氣體保護具有靈敏度高、動作迅速、接線簡單的特點。 第二節(jié) 變壓器保護一、過電流保護、電流速斷保護及限時電流速斷保護三者之間的配合二、低電壓保護三、電流方向保護規(guī)定正方向：以母線流向線路為正第三節(jié) 電力線路及設備保護四、高壓電動機保護 常用保護：電流速斷保護、電流縱差保護、過負荷保護五、 3KV10KV電力電容器組繼電保護 常用保護：電流速斷或延時電

16、流速斷 其他：低電壓、過電壓、不平衡電壓保護六、自動化系統(tǒng)功能七、保護動作與故障判斷八、繼電保護的重要意義第三節(jié) 電力線路及設備保護 一、自動重合閘裝置一、自動重合閘裝置1、自動重合閘定義電力系統(tǒng)自動裝置2、自動重合閘應符合的基本要求 二、備用電源自動投入裝置二、備用電源自動投入裝置1、備用電源自動投入裝置備用電源自動投入裝置定義電力系統(tǒng)自動裝置2、備用電源自動投入裝置備用電源自動投入裝置應滿足的基本要求 一一 二次回路概述二次回路概述1、一次設備定義一次設備定義二次回路基本知識2、二次設備定義二次設備定義 二二 二次回路接線圖二次回路接線圖1、原理接線圖原理接線圖二次回路基本知識2、展開接線圖展開接線圖3、安裝接線圖安裝接線圖 三三 二次回路編號二次回路編號1、基本要求基本要求二次回路基