繼電保護ppt1緒論修改

1、第1章 電力系統(tǒng)繼電保護概述第1章 電力系統(tǒng)繼電保護概述1.1 電力系統(tǒng)繼電保護的作用 教學要求:理解電力系統(tǒng)繼電保護含義、任務；了解繼電保護裝置基本原理及組成；理解對繼電保護的基本要求；熟悉繼電器的圖形符號文字表示方法以及型號的表示方法；理解主保護、后備保護、輔助保護、啟動、動作等幾個重要名詞定義。繼電保護裝置:由測量繼電器與邏輯繼電器通過合理組合而成的裝置。1.1 電力系統(tǒng)繼電保護的作用繼電保護：對測量繼電器與邏輯繼電器進行合理整定，使之完成特定功能。電力系統(tǒng)繼電保護：應用在電力系統(tǒng)線路、元件上的保護。1、電力系統(tǒng)故障和異常運行 電力系統(tǒng)的發(fā)電機、變壓器、母線、輸電線路和用電設備通常處于正

2、常運行狀態(tài)，但也可能出現(xiàn)故障或異常運行狀態(tài)。 在三相交流系統(tǒng)中，最常見、最危險的故障是各種形式的短路。 金屬性短路：指直接連接（不考慮過渡電阻）的短路。 異常運行狀態(tài)：指電力系統(tǒng)的正常工作遭到破壞，但未形成故障。與其他電氣元件相比，輸電線路是電力系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障的一環(huán)；線路還可能發(fā)生復故障。1.1 電力系統(tǒng)繼電保護的作用1.1 電力系統(tǒng)繼電保護的作用短路故障的最大特點是：短路點的短路電流很大，電壓降低。短路后果：1）電流的熱效應和機械效應會直接損壞電氣設備，電壓下降影響用戶的正常工作和產(chǎn)品質(zhì)量。2）更嚴重的后果導致并列運行的穩(wěn)定性、引起系統(tǒng)振蕩，甚至系統(tǒng)瓦解。1.1 電力系統(tǒng)繼電保護的作用

3、異常運行狀態(tài)：最常見的是電氣元件的電流超過其額定值，即過負荷狀態(tài)。 功率缺額造成頻率降低、發(fā)電機甩負荷引起過電壓及系統(tǒng)振蕩，也屬于異常運行狀態(tài)。事故：指整個系統(tǒng)或部分正常工作受到破壞，造成送電減少、停電或電能質(zhì)量達到不允許地步，造成設備損壞或人身傷亡。1.1 電力系統(tǒng)繼電保護的作用2、繼電保護的任務繼電保護裝置是能反映系統(tǒng)電氣元件發(fā)生故障或異常狀態(tài)，動作于跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。任務：1）當電力系統(tǒng)被保護對象發(fā)生故障時，能自動地、有選擇地、快速地通過斷路器將故障元件從電力系統(tǒng)中切除。2）當電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常運行狀態(tài)時，并根據(jù)運行維護條件，動作于發(fā)出信號、減負荷或跳閘。1.2 繼電保護基本原

4、理和保護裝置組成1、繼電保護基本原理基本原理：利用被保護線路或設備故障前后某些變化的物理量為信息量，當信息量達到一定值時，起動邏輯環(huán)節(jié)，發(fā)出相應的命令。（1）利用基本電氣參數(shù)量的區(qū)別 利用故障后電流、電壓、線路測量阻抗、電壓電流間相位、負序和零序分量的出現(xiàn)等變化，構(gòu)成相應的保護。1.2 繼電保護基本原理和保護裝置組成1）過電流保護：反應電流增大而動作的保護。KkI 保護1和保護2都能反應(測量)到這個電流，保護2首先動作于斷路器QF2跳閘。1.2 繼電保護基本原理和保護裝置組成2）低電壓保護：反映電壓降低而動作的保護。K0kU 此時A、B母線上的電壓將降低，保護1、2都能反應到電壓降低，從選擇

5、性要求，保護2應首先動作。1.2 繼電保護基本原理和保護裝置組成3）距離保護：是反應保護安裝處到短路點之間的阻抗下降而動作的保護。KkZkIB母線上電壓為：kkresZIU1.2 繼電保護基本原理和保護裝置組成保護2測量阻抗為：kkkresmLZZIUZ1/ 其大小等于保護安裝處到短路點間的阻抗，正比于短路點到保護2之間的距離。1.2 繼電保護基本原理和保護裝置組成（2）利用比較兩側(cè)的電流相位LILI 正常運行時，線路AB兩側(cè)的電流大小相等，相位差為 。1801.2 繼電保護基本原理和保護裝置組成外部發(fā)生短路故障時:kIkI 顯然外部短路時，結(jié)論與正常運行相同。保護區(qū)內(nèi)部短路時：kIkI 1.

6、2 繼電保護基本原理和保護裝置組成 從分析可知，若兩側(cè)電流相位相同，則判為內(nèi)部故障；若兩側(cè)電流相位相反，則判為外部故障。1.2 繼電保護基本原理和保護裝置組成 利用被保護線路兩側(cè)電流相位，可構(gòu)成縱差保護、相差高頻保護、方向保護等。（3）反應序分量或突變量是否出現(xiàn)特點：1）不對稱短路時，將出現(xiàn)負序分量；2）接地短路時，將出現(xiàn)零序分量；3）發(fā)生短路時，正序分量將出現(xiàn)突變。 根據(jù)是否出現(xiàn)負序、零序分量構(gòu)成序分量保護；根據(jù)正序突變量構(gòu)成對稱、不對稱短路保護。1.2 繼電保護基本原理和保護裝置組成（4）反應非電量保護 反映變壓器內(nèi)部故障產(chǎn)生的瓦斯氣體，構(gòu)成瓦斯保護；反應繞組溫度升高而構(gòu)成過負荷保護等。2

7、、繼電保護裝置的組成執(zhí)行部分測量部分整定值邏輯部分輸出信號輸入信號1.2 繼電保護基本原理和保護裝置組成執(zhí)行部分測量部分整定值邏輯部分輸出信號輸入信號（1）測量部分：測量被保護對象的有關(guān)物理量，與給定量進行比較，給出“是”或“非”信號。（2）邏輯部分：根據(jù)測量輸出的大小、性質(zhì)、輸出邏輯狀態(tài)，使保護按一定邏輯關(guān)系工作，然后確定跳閘或發(fā)信號。1.2 繼電保護基本原理和保護裝置組成執(zhí)行部分測量部分整定值邏輯部分輸出信號輸入信號(3)執(zhí)行部分:根據(jù)邏輯部分傳送的信號，最后完成保護裝置所承擔的任務。1.3 對繼電保護的要求 每一電氣元件一般都有裝設：主保護、后備保護。必要時增加輔助保護。1.3 對繼電保

8、護的基本要求主保護：反應整個被保護對象的故障并以最短的時延有選擇地切除故障的保護。后備保護：當主保護或斷路器拒動時，用來切除故障的保護。近后備：主保護或斷路器拒動時，由本保護對象的另一套保護實現(xiàn)后備。1.3 對繼電保護的基本要求遠后備：主保護或斷路器拒動時，由相鄰元件或線路的保護實現(xiàn)后備的。輔助保護：為補充主保護或后備保護的不足而增設的比較簡單的保護。1、可靠性：在規(guī)定的保護區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時，它不應該拒動，區(qū)外發(fā)生故障時不誤動。1.3 對繼電保護的基本要求2、選擇性：保護裝置動作時僅將故障對象從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍限制在最小的范圍內(nèi)。1K2K1.3 對繼電保護的基本要求3、靈敏性：在保護區(qū)

9、內(nèi)發(fā)生故障時，保護裝置反應故障能力。通常用靈敏度來衡量。反應過量的保護：保護整定值故障參數(shù)的最小計算值時保護安裝處測量到的保護區(qū)末端金屬性短路senKopksenIIKmin.1.3 對繼電保護的基本要求反應欠量的保護：算值到的故障參數(shù)的最大計故障時保護安裝處測量保護區(qū)末端金屬性短路保護整定值senKmax. kopsenUUK 由于多數(shù)短路故障是非金屬性短路，計算或測量參數(shù)有誤差等，要求靈敏度要大于1。1.3 對繼電保護的基本要求4、速動性：應力求保護裝置能迅速地切除故障。 保護的基本要求是互相聯(lián)系而又互相矛盾的。保護隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，在不斷解決保護裝置應用中出現(xiàn)的對基本要求之間的矛盾，使

10、之在一定條件下達到辯證統(tǒng)一的過程中發(fā)展起來的。繼電保護的基本要求是分析研究各種繼電保護裝置的基礎，是貫穿本課程的一條基本線索。 0XY 1.4 繼電器 繼電器是各種繼電保護裝置的基本組成元件。一般來說，按預先整定的輸入量動作，并具有電路控制功能的元件稱為繼電器。 minYopXreXmaxY繼電特性：輸入連續(xù)變化，輸出躍變。1.4 繼電器 使繼電器的正常位置時的功能產(chǎn)生變化，稱為起動。 繼電器完成所規(guī)定的任務，稱為動作。 從動作狀態(tài)回到初始位置，稱為復歸。失去動作狀態(tài)下的功能，稱為返回。常開觸點：當繼電器輸入量未達到整定值時，斷開的觸點。常開觸點也稱動合觸點。1.4 繼電器常閉觸點：當繼電器輸

11、入量未達到整定值時，閉合的觸點稱常閉觸點也稱動斷觸點。電力系統(tǒng)保護裝置用的繼電器，稱保護繼電器。分類：1）按輸入物理量分：電量、非電量兩類；2）按功能分：測量、邏輯繼電器。1.4 繼電器型號：國產(chǎn)繼電器按漢語拼音字母表示型號。第一字母表示繼電器的工作原理，第二字（或第三）母代表用途。 第一個字母第二、三個字母 D電磁型 L整流型 B半導體型 J極化型或晶體管型L電流繼電器 Z阻抗繼電器Y電壓繼電器 X信號繼電器 ZB中間繼電器繼電器線圈和觸點的表示方法常用繼電器和保護裝置 小 結(jié)1）電力系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，將對正常供電、人身安全和設備造成危害。要求發(fā)生短路，應將故障部分切除。發(fā)生異常運行狀態(tài)動作于信號，以便分析處理。2）利用電氣參數(shù)變