繼電保護(hù)課件PPT

電力系統(tǒng)

繼電保護(hù)原理緒論一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用二、基本原理和保護(hù)裝置的組成三、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求四、繼電保護(hù)的發(fā)展簡(jiǎn)史五、繼電保護(hù)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)附錄一：繼電器的分類、型號(hào)和表示方法一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用1.電力系統(tǒng)的三種狀態(tài)：故障、不正常運(yùn)行、正常狀態(tài)

（1）故障狀態(tài)：發(fā)生短路故障，各種型式的相間、單相短路故障。.故障產(chǎn)生的后果：①通過故障點(diǎn)的很大的短路電流使故障元件進(jìn)一步損壞；②短路電流流過相鄰非故障元件，可能損壞或縮短其使用壽命；③故障附近地區(qū)電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品的質(zhì)量；④破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解。電力系統(tǒng)的三種狀態(tài)：故障、不正常運(yùn)行、正常狀態(tài)（2）不正常運(yùn)行狀態(tài)：電力系統(tǒng)設(shè)備的電流過大、電壓過高等不正常狀態(tài)。不正常運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生的后果：電力設(shè)備的電流過大會(huì)使設(shè)備載流部分和絕緣材料的溫度不斷升高，加速絕緣的老化和損壞，可能發(fā)展成故障。不正常運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生的對(duì)策：一旦電力系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生不正常運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)該發(fā)出告警信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。

（3）正常狀態(tài)：電力系統(tǒng)的電壓、頻率正常。不需采取措施。2.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用

能夠反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。QF表示斷路器，它的作用是接收跳閘命令后，迅速切斷短路電流。當(dāng)線路L1上發(fā)生短路故障時(shí)，繼電保護(hù)迅速反應(yīng)這個(gè)短路故障，發(fā)出跳閘命令給斷路器QF1，斷路器QF1接收了命令后，打開觸頭，切斷短路電流。由于要求切除故障的速度要很快，只能通過自動(dòng)的繼電保護(hù)裝置來完成。3.繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)

(1)自動(dòng)、迅速、有選擇性地將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，保證其它無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。

即內(nèi)部故障時(shí)發(fā)出跳閘命令。(2)反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的具體條件（例如有無經(jīng)常值班人員）和設(shè)備的承受能力，發(fā)出警報(bào)信號(hào)、減負(fù)荷或延時(shí)跳閘。即不正常工作時(shí)發(fā)出告警信號(hào)。二、基本原理和保護(hù)裝置的組成繼電保護(hù)的基本原理：正確區(qū)分正常運(yùn)行和故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)確認(rèn)被保護(hù)設(shè)備發(fā)生內(nèi)部故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，發(fā)出跳閘命令或告警信號(hào)。繼電保護(hù)的基本原理的核心：區(qū)分正常運(yùn)行和故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)。如何區(qū)分正常運(yùn)行和故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)？必須利用電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行和故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，其電氣量（如電流、電壓、阻抗等）的不同來加以區(qū)分。正常運(yùn)行狀態(tài)：電流：負(fù)荷電流，電源側(cè)負(fù)荷電流大；電壓：±5％內(nèi)，靠近電源側(cè)的母線電壓較高；測(cè)量阻抗：負(fù)荷阻抗，阻抗模值很大短路故障狀態(tài)：電流：Id劇增過電流保護(hù)電壓：Ud降低低電壓保護(hù)測(cè)量阻抗：阻抗模值減小

距離保護(hù)1.繼電保護(hù)的基本原理正常運(yùn)行：電流：為負(fù)荷電流，兩側(cè)電流大小相等，方向相反（即相位相差180

）。內(nèi)部d1短路：電流：線路BC兩側(cè)電流大小一般不等，方向相同（即相位相同）；差動(dòng)保護(hù)原理確定線路兩側(cè)電流參考正方向：母線→線路（如綠色箭頭）

基本原理的總結(jié)

電流

I

：故障時(shí)增大-

過電流保護(hù)正常狀態(tài)時(shí)兩側(cè)電流相位相同

內(nèi)部故障時(shí)

兩側(cè)電流相位相反

－差動(dòng)保護(hù)

電壓U

：故障時(shí)降低－低電壓保護(hù)

阻抗Z

：Z模值減?。杩梗ň嚯x）保護(hù)

非電氣量：溫度升高－

瓦斯保護(hù)2.繼電保護(hù)裝置的原理結(jié)構(gòu)測(cè)量部分：測(cè)量有關(guān)電氣量,與整定值比較,給出“是”、“非”、“大于”、“不大于”、“等于”、“0”、“1”性質(zhì)的一組邏輯信號(hào),判斷保護(hù)是否應(yīng)該啟動(dòng)。邏輯部分：根據(jù)測(cè)量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、出現(xiàn)的順序或它們的邏輯組合，確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并將有關(guān)命令傳達(dá)給執(zhí)行部分。執(zhí)行部分：根據(jù)邏輯部分的結(jié)果，立即或延時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)和跳閘信號(hào)（故障、不正常運(yùn)行時(shí)）。繼電保護(hù)的接線簡(jiǎn)圖繼電保護(hù)與一次側(cè)電力系統(tǒng)設(shè)備之間的聯(lián)接簡(jiǎn)圖。繼電保護(hù)就是通過二次側(cè)弱電系統(tǒng)來控制（如跳開、閉合）一次側(cè)強(qiáng)電系統(tǒng)設(shè)備。三、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求1、選擇性2、速動(dòng)性3、靈敏性4、可靠性1、選擇性保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小。即跳開離故障位置最近的斷路器。主保護(hù):反映元件嚴(yán)重故障，快速動(dòng)作于跳閘的保護(hù)后備保護(hù)：主保護(hù)不動(dòng)作時(shí)備用的保護(hù)，由相鄰設(shè)備的保護(hù)來完成。為了保證可靠性，選擇性包含2種意思：（1）正常情況下只應(yīng)由裝在故障元件上的保護(hù)裝置動(dòng)作切除故障；（2）當(dāng)電氣設(shè)備的主保護(hù)不能切除故障時(shí)，力爭(zhēng)相鄰設(shè)備的保護(hù)裝置對(duì)它起到后備保護(hù)的作用。遠(yuǎn)后備保護(hù)：位于其它變電站、發(fā)電廠中的后備保護(hù)；近后備保護(hù)：位于本變電站、發(fā)電廠中的的后備保護(hù)；2、速動(dòng)性（迅速性）定義：繼電保護(hù)裝置要以盡可能短的時(shí)間將故障從電網(wǎng)中切除。

優(yōu)點(diǎn)：（1）提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性；（2）加快非故障部分的恢復(fù)供電；（3）減輕故障設(shè)備的損壞程度。故障切除時(shí)間＝保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間＋斷路器動(dòng)作時(shí)間保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間為：微機(jī)保護(hù)最快：0.01～0.04秒，即0.5～2個(gè)周期就動(dòng)作；電磁式保護(hù)：0.06～0.12秒，即3～6個(gè)周期就動(dòng)作斷路器的動(dòng)作時(shí)間為：最快：0.02～0.06秒，即1～3個(gè)周期斷開電流；一般：0.06～0.15秒，即3～7個(gè)周期斷開電流3、靈敏性指對(duì)于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障的反應(yīng)能力。任何運(yùn)行方式下，被保護(hù)設(shè)備范圍