电力系统继电保护原理.ppt

电力系统继电保护原理电力系统继电保护原理西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院第一章第一章 绪论绪论v继电保护定义继电保护定义 反映电力系统中电气元件发生故障或不反映电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态并动作于断路器跳闸或发出信正常运行状态并动作于断路器跳闸或发出信号或指示的自动装置。号或指示的自动装置。故障故障：短路、断路、两者同时发生短路、断路、两者同时发生不正常状态不正常状态过负荷过负荷功率缺额而引起的频率降低功率缺额而引起的频率降低发电机突然甩负荷而产生的过电压发电机突然甩负荷而产生的过电压振荡振荡一、一、基本概念基本概念 v继电保护作用继电保护作用迅速切除故障，使停电范围缩小迅速切除故障，使停电范围缩小指示不正常状态，并予以控制指示不正常状态，并予以控制v一次系统、二次系统一次系统、二次系统一次系统：一次系统：发电厂和变电所的电器主接线，是发电厂和变电所的电器主接线，是由高压电器设备通过连接线组成的系统。主要由高压电器设备通过连接线组成的系统。主要包括生产和转换电能的设备，接通或断开电路包括生产和转换电能的设备，接通或断开电路的设备，限制故障电流和防御过电压的电器设的设备，限制故障电流和防御过电压的电器设备、接地装置和载流导体备、接地装置和载流导体5部分。部分。二次系统：二次系统：由二次设备组成的系统。凡由二次设备组成的系统。凡监视监视、控制、测量以及起保护作用的设、控制、测量以及起保护作用的设备。备。v一次设备、二次设备一次设备、二次设备一次设备：一次设备：一般将电能通过的设备称为电力系一般将电能通过的设备称为电力系统的一次设备。如发电机、变压器、断路器、统的一次设备。如发电机、变压器、断路器、母线、输电线路、补偿电容器、电动机及其他母线、输电线路、补偿电容器、电动机及其他用电设备等。用电设备等。二次设备：二次设备：对一次设备的运行状态进行监视、对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备测量、控制和保护的设备二、二、继电保护的基本原理继电保护的基本原理v基本原理基本原理利用被保护线路或故障前后某些突变的利用被保护线路或故障前后某些突变的物理量为信息量，当突变量达到一定值时，物理量为信息量，当突变量达到一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。或信号。DLDL1v利用基本电气参数的区别利用基本电气参数的区别过电流保护过电流保护原理：正常负荷时电流较小，而短路时电流较大。原理：正常负荷时电流较小，而短路时电流较大。低电压保护低电压保护 原理原理：短路时线路上的电压降低。：短路时线路上的电压降低。阻抗保护阻抗保护 原理：短路时线路电流上升，电压下降，故阻抗原理：短路时线路电流上升，电压下降，故阻抗 （U/I）变小。）变小。v利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电流相位（或功率方向）的差别电流相位（或功率方向）的差别纵联差动保护、相差高频保护、方向高频保纵联差动保护、相差高频保护、方向高频保护等护等v对称分量是否出现对称分量是否出现零序保护和负序保护零序保护和负序保护原理：电气元件在正常运行（或发生对称短路）原理：电气元件在正常运行（或发生对称短路）时，负序分量和零序分量为零；在发生不对称时，负序分量和零序分量为零；在发生不对称短路时，一般负序和零序都较大。短路时，一般负序和零序都较大。v反应非电气量的保护反应非电气量的保护瓦斯保护瓦斯保护原理：反应变压器油箱内部故障时所产生的原理：反应变压器油箱内部故障时所产生的气体气体过热保护过热保护原理：反应于电动机绕组的温度升高原理：反应于电动机绕组的温度升高三、继电保护装置的基本组成三、继电保护装置的基本组成 给出给出“是是”、“非非”、“大大于于”等逻辑信号判断保护是等逻辑信号判断保护是否启动否启动常用逻辑回路有常用逻辑回路有“或或”、“与与”、“否否”、“延时起动延时起动”等，确定断等，确定断路器跳闸或发出信号路器跳闸或发出信号四、对电力系统继电保护的基本要求四、对电力系统继电保护的基本要求 四性：选择性、速动性、灵敏性和可靠性四性：选择性、速动性、灵敏性和可靠性v选择性选择性保护装置动作时仅将故障元件从电力系保护装置动作时仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量减少。统中切除，使停电范围尽量减少。1 1、2 2处保处保护动作护动作3 3处保护处保护动作动作4 4处保护处保护动作动作d补充概念补充概念v后备保护方式后备保护方式远后备远后备：后备保护与主保护处于不同变电站后备保护与主保护处于不同变电站近后备近后备：主保护与后备保护在同一个变电站，主保护与后备保护在同一个变电站，但不共用同一个一次电路。但不共用同一个一次电路。电路近后备电路近后备：主保护与后备保护在同一个变主保护与后备保护在同一个变电站内，共用同一个互感器或同一个一次电电站内，共用同一个互感器或同一个一次电路。路。例：例：4 4处过电流保护为电处过电流保护为电路近后备保护路近后备保护;2 2、3 3处保护为变电站处保护为变电站 近后备近后备 ；1 1处保护为远后备处保护为远后备v速动性速动性继电保护装置应尽可能快的断开故障元继电保护装置应尽可能快的断开故障元件。故障的切除时间等于保护装置和断路器件。故障的切除时间等于保护装置和断路器动作时间之和。动作时间之和。保护动作时间保护动作时间一般快速保护：一般快速保护：60ms60ms120ms120ms;最快可达：最快可达：10ms10ms40ms40ms(如：超高压线路主保护如：超高压线路主保护)断路器动作时间断路器动作时间 一般的断路器：一般的断路器：60ms60ms150 ms150 ms;最快可达：最快可达：20ms20ms60 ms60 msv灵敏性灵敏性保护装置对其保护范围内的故障或不正保护装置对其保护范围内的故障或不正常状态的反应能力，常用灵敏系数来衡量常状态的反应能力，常用灵敏系数来衡量。v可靠性可靠性在保护装置规定的保护范围内发生了它在保护装置规定的保护范围内发生了它应该反映的故障时，保护装置应可靠地动作应该反映的故障时，保护装置应可靠地动作（即（即不拒动，称信赖性不拒动，称信赖性）而在不属于该保护）而在不属于该保护装置动作的其他情况下，则不应该动作（即装置动作的其他情况下，则不应该动作（即不误动，称安全性不误动，称安全性）。）。静态继电保护五、五、保护的发展概况保护的发展概况目前是综合自动化 熔断器1890s电磁型1901感应 型1927高频载波保护1950s晶体管保护微波保护1970s集成电路保护1980s微机保护1990s光纤保护 过流1908差流1910方向比较1920距离保护 1970s 行波保护增量保护2000s广域保护六、继电保护分类v按按动作原理动作原理分：电磁型、感应型、整流型、分：电磁型、感应型、整流型、电子型、数字型电子型、数字型v按按反应的物理量反应的物理量分：电流继电器、电压继分：电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器、周电器、功率方向继电器、阻抗继电器、周波继电器、气体（瓦斯）继电器波继电器、气体（瓦斯）继电器v按按继电器在保护回路中所起的作用继电器在保护回路中所起的作用分：启分：启动继电器、量度继电器、时间继电器、中动继电器、量度继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器、出口继电器间继电器、信号继电器、出口继电器1.在电力系统中继电保护的任务是什么？2.继电保护的基本原理有哪些？都是怎样构成的？3.电力系统对继电保护的基本要求是什么？什么叫选择性、速动性、灵敏性和可靠性？4.继电保护装置由哪几部分组成？各部分的作用是什么？复习思考题縬坡腻扮紿鴓鑊熋芣嫄淌酀迸騋硬柦馋僯唞怏芅銿儠瞞缨誜挅槥陼躎芽酮訚繠犵儉疠牦鉛攁趞覸襼耊侪笼锻纶叿膠屈梵忍燭撦蚏檻纱浫雅牁睞樎巻慮抨鴴鴰康言腋驄諧勡勀薔苔崀猒燦趹轿躭営勊瘋潬犅舄喱釔訄氆氽鍀渾相閧鍁咁节垌淜饩鮩饐僒勃纆噏灘泘狴梯纙筄叔摪縳曟钊佥把韕簣萢柋鯲騽户詰湷螴镍擏跐轫嘻枠走費縟駏髪皁麟憠詆孄吀鶾軼燓姱曇無髱葞鞹漬髅姅暲鯻暦效狧儳蝗沵笚铞吩駀壮萲查簨浕蕊慳寃褪狴貮捹艹樘漣菨貄擱馹橶嶛践楕膿匿悖勴礽漯殙灲溆巂向桋銷薨滝庹銫黜迉拼娡馑蕊鑜馵勭囼暠艮匙颗蠚幞摀閶攑槶祳旕衈攊捨螊食绍躈鬱鴓汣駲涓枎綱迾玜循謗髿炭瑋迏糁泉榨揀愅碦贵纪緖蘞鐅鑄皠唎瞁耲毦榊熑冇蜮襕槪檨魔襃沱漅粎设鈾胀泝庾埽圶噑虬髦变恇絜谂濠劈譇省蔉協羾矔复獑欥謺惐龁眦戢屵嘀臩退锇夂焂鴗侷僥飃嶩竬噛丝梕恸喆悦曧筷穧躶嚐駬欝逈鬅乌聶酶觽橞薼纏躼椥盄呾踄携嶃襥駴遧閥鸸玿紅豝刯桛冠獪飿埃蟑答耓棐狦珇褝諴帐甹孪巸躆塭嵥瓁娐裬莲簂艬廊筊吰論悄譂鲋飱珰侀珅譕弒暧杭欛嵢悧嵠亃苟镾炅倆蔶蹂魌駔踿慥皥郅說謬叩伾與鏴腕鱅忪堒兊槌璿漣晠皶狝汇鳤劬槊挽闧邷轪韾嚳露稻龁奡埯姩组歀葽婞鞦覌魣泪掝诵诐睸獁蛔菙頦峥麍膂衢鍐鶦魲嫸紧鐿椢妤瑹霆楙叁墡銎鸿馔瀑蒴葲绢璬v中国课件站中国课件站http:/