第1章-緒論-(繼電保護(hù)課件)資料教程

選用教材第一章緒論第一節(jié)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用

一、電力系統(tǒng)的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)

電力系統(tǒng)的一次設(shè)備：發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、母線、輸電線路、補(bǔ)償電容器、電動(dòng)機(jī)及其他用電設(shè)備等。

電力系統(tǒng)的一次設(shè)備：對(duì)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、控制和保護(hù)的設(shè)備。發(fā)生故障時(shí)可能產(chǎn)生的后果：（1）通過故障點(diǎn)的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞。（2）短路電流通過系統(tǒng)中非故障元件時(shí)，由于發(fā)熱和電動(dòng)力作用引起它們的損壞或縮短使用壽命。（3）部分電力系統(tǒng)的電壓大幅度下降，使大量電力用戶的正常工作和生活遭到破壞或產(chǎn)生廢品。（4）破壞電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠之間并列運(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。二、繼電保護(hù)裝置及其任務(wù)繼電保護(hù)裝置：反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(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。繼電保護(hù)裝置基本任務(wù)：(1)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)、迅速、有選擇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)遭受破壞，保證非故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；(2)對(duì)不正常運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘，且能與自動(dòng)重合閘相配合。第二節(jié)繼電保護(hù)的基本原理和

保護(hù)裝置的組成一、繼電保護(hù)的基本原理1.利用基本電氣參數(shù)的區(qū)別（1）過電流保護(hù)。（2）低電壓保護(hù)。（3）距離保護(hù)。

2.利用內(nèi)部故障和外部故障時(shí)被保護(hù)元件兩側(cè)電流相位（或功率方向）的差別規(guī)定電流的正方向：從母線流向線路，線路AB兩側(cè)電流相位（或功率方向）。

雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)

(a)正常運(yùn)行情況；(b)線路AB外部短路情況；(c)線路AB內(nèi)部短路情況

3.序分量是否出現(xiàn)電氣元件在正常運(yùn)行（或發(fā)生對(duì)稱短路）時(shí)，負(fù)序分量和零序分量為零；在發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，一般負(fù)序和零序都較大。根據(jù)這些分量的是否存在可以構(gòu)成零序保護(hù)和負(fù)序保護(hù)。此種保護(hù)裝置都具有良好的選擇性和靈敏性。4.反應(yīng)非電氣量的保護(hù)反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障時(shí)所發(fā)生的氣體而構(gòu)成瓦斯保護(hù)；反應(yīng)于電動(dòng)機(jī)繞組的溫度升高而構(gòu)成過負(fù)荷保護(hù)等。

二、繼電保護(hù)裝置的組成繼電保護(hù)由三個(gè)部分組成：測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。

第三節(jié)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能應(yīng)滿足四個(gè)基本要求：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性。一、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，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。k1點(diǎn)短路時(shí)，應(yīng)先由保護(hù)3動(dòng)作跳閘，將故障線路CD切除，而變電所A、B、C繼續(xù)供電，而不是由保護(hù)1或2首先動(dòng)作跳閘，中斷變電所B、C、D的供電，造成大面積停電。

二、速動(dòng)性短路時(shí)快速切除故障，可以縮小故障范圍，減輕短路引起的破壞程度，減小對(duì)用戶工作的影響，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，在發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)力氣保護(hù)裝置能迅速動(dòng)作切除故障。故障切除的總時(shí)間等于保護(hù)裝置和斷路器動(dòng)作時(shí)間之和。一般的快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.06~0.12s，最快的可達(dá)0.01~0.04s，一般的斷路器的動(dòng)作時(shí)間為0.06~0.15s，最快的可達(dá)0.02~0.06s。三、靈敏性指對(duì)于保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在事先規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置、短路的類型如何，以及短路點(diǎn)是否存在過渡電阻，都能敏銳感覺，正確反應(yīng)。保護(hù)裝置的靈敏性，通常用靈敏系數(shù)來衡量，靈敏系數(shù)越大，則保護(hù)的靈敏度就越高，反之就越低。四、可靠性指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了屬于它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，它不應(yīng)該拒絕動(dòng)作，而在其他不屬于它應(yīng)該動(dòng)作的情況下，則不應(yīng)該誤動(dòng)作。第四節(jié)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史

首先出現(xiàn)了反應(yīng)電流超過一預(yù)定值的過電流保護(hù)。熔斷器就是最早的、最簡(jiǎn)單的過電流保護(hù)。電力系統(tǒng)的發(fā)展，熔斷器已不能滿足選擇性和快速性的要求，于是出現(xiàn)了作用于專門的斷流裝置（斷路器）的過電流繼電器。1890年出現(xiàn)了裝于斷路器上直接反應(yīng)一次短路電流的電磁型過電流繼電器。20世紀(jì)初隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器才開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護(hù)。這個(gè)時(shí)期可認(rèn)為是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的開端。1908年提出了比較被保護(hù)元件兩端電流的電流差動(dòng)保護(hù)原理。1910年方向性電流保護(hù)開始得到應(yīng)用，在此時(shí)期也出現(xiàn)了將電流與電壓相比較的保護(hù)原理。在1927年前后，出現(xiàn)了利用高壓輸電線上高頻載波電流傳送和比較輸電線兩端功率