继电保护概述ppt课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,xx,继电保护,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,xx,继电保护,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,xx,继电保护,*,单击此处编辑母版标题样式,第,1,章 继电保护概述,1,理解电力系统继电保护含义、任务；,了解继电保护装置基本原理及组成；,理解对继电保护的基本要求；,理解主保护、后备保护、辅助保护、,起动、动作等几个重要名词定义。,第,1,章 继电保护概述,目 录,1.1,继电保护的任务,1.2,对电力系统继电保护的基本要求,1.3,继电保护的基本原理及保护装置的组成,教学要求：,2,1-1,继电保护的任务,1.1.1,电力系统的组成及其生产特点,1.,组成：,发电机、变压器、输配电线路、母线、电动机等,2.,生产特点：,发、供、用同时完成，不能储存。,3.,要求：,电力系统运行安全、可靠、连续。,3,1.1.2,电力系统的故障和不正常的工作状态,1.,故障是不可避免的,自然因素：风雨雷电、鸟兽灾害等,人为因素：设备构造上的缺陷，设计和安装的错误，检修质量不高，运行维护不当，设备绝缘老化等。,2.,短路：电力系统最常见的故障是短路,短路：,指正常运行以外的一切相与相之间、相与地之间、电机或变压器同一相绕组不同线匝之间的短接。,短路形式,d,（,1,）,（最常见）、,d,（,1,，,1,）,、,d,（,2,）,和,d,（,3,）,（最危险）,1-1,继电保护的任务,4,1.1.2,电力系统的故障和不正常的工作状态,3.,不正常的工作状态,指电气设备的正常运行状态遭到破坏，系统的运行参数偏离规定的允许值，但尚未发展成故障。,a,、其性质、后果及危害性有别于故障,b,、长时间的不正常运行有可能造成故障,如长期过负荷温度升高绝缘老化故障,1-1,继电保护的任务,5,1.1.3,短路的后果,1.,故障点电弧引起故障设备损坏（带负荷拉闸）,2.,短路电流产生的热效应、电动力效应引起非故障设备寿命缩短（由于绝缘水平降低）,3.,电压下降，影响产品质量,4.,系统稳定性遭到破坏，甚至系统瓦解,1-1,继电保护的任务,6,1.1.4,继电保护的任务,继电保护装置,是一种由继电器和其它辅助元件构成的安全自动装置。它能反映电气元件的故障和不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号。,1-1,继电保护的任务,1.,故障时：自动、快速、有选择地切除故障运行,2.,不正常工作状态时：及时反应发出信号,7,1.1.5,、继电保护发展过程,1.,原理：基本量（,I,、,U,保护）复杂量（对称分量保护，阻抗保护），稳定量暂态量,2.,元件：电磁式继电器整流型和晶体管型（分立元件集成电路）微处理器（计算机）,1-1,继电保护的任务,8,熔断器保护：是最早出现的简单过电流保护，在低压线路和用电设备中还被应用。,机电型保护：,20,世纪初，继电器开始广泛应用于电力系统的保护。,晶体管保护：上世纪,50,年代，晶体管式继电器（静态继电器）出现。,集成电路出现,:,标志着静态继电器向第二代的过渡。,微机保护：上世纪,80,年代，微机保护开始广泛被应用。,微机保护特点：具有巨大的计算、分析和逻辑判断能力，可以实现各种复杂的保护功能，用同一个硬件实现不同的保护原理。,1-1,继电保护的任务,9,1-2,对电力系统继电保护的基本要求,主保护：,能以,较小,的动作时限，,有选择,地切除被保护元件,整个范围,内故障的保护。,后备保护：,被保护元件的主保护拒动或退出工作时，以及相邻元件的保护或断路器拒动时，能保证,带一定延时,使断路器跳闸，以消除故障的保护。,辅助保护：,弥补主后备保护的缺陷而增设的简单保护。适用于主、后备保护不理想,。,10,图,1-1,电网保护选择性动作,演示,1-2,对电力系统继电保护的基本要求,1.2.1,选择性：,正确判断,故障发生位置,的能力,只把故障部分切除，非故障部分继续运行，使停电范围最小，外部故障不动作。,11,（,1,）主保护,图,1-2,后备保护的构成方式,(a),远后备保护,(b),近后备保护,（,2,）后备保护,1,）远后备,2,）近后备,12,指出：不能片面追求保护的快速动作,快速保护：一般动作时间：,0.08,0.12s,；最快可达,:0.02,0.04s,断路器：一般动作时间：,0.1,0.15s,；最快可达：,0.05,0.06s,1-2,对电力系统继电保护的基本要求,1.2.2,速动性：,1.,目的：限制故障的不良后果，避免形成事故。,2.,故障切除时间,=,保护装置动作时间,+,断路器固有跳闸时间,13,1-2,对电力系统继电保护的基本要求,1.2.3,灵敏性：,对被保护范围内发生,故障或不正常工作状态,的反应能力。,指保护范围内任何地点、任何运行方式下，任何短路类型。,保护装置的灵敏性用,灵敏系数,来衡量。灵敏系数表示式为：,过量保护：,欠量保护：,14,1-2,对电力系统继电保护的基本要求,1.2.4,可靠性：,保护范围内该动时不应拒动,保护范围外不该动时不应误动,拒动后备保护,误动自动重合闸,上述四个要求必须同时具备，且解决好之间的矛盾：,如：选择性、速动性可靠性,灵敏性可靠性、选择性,选择性速动性,补救：,矛盾,15,正常时：线路流过负荷电流,I,fh,；,各母线电压为额定电压,U,e,（,5,10,）,%,。,故障时：线路流过短路,I,d,；,故障点电压：,U=0,，各变电所母线电压有所下降。,1-3,继电保护的基本工作原理及组成,关键：,正确区分,正常,、,不正常,、,故障状态,的差异，以实现保护,1.3.1,保护装置的原理,利用被保护线路或设备故障前后某些突变物理量为信息量。,1.,单侧电源网络：,16,利用基本电气参数量的区别,:,(1),过电流保护,:,反映电流增大而动作的保护,;,(2),低电压保护,:,反映电压降低而动作的保护,;,(3),距离保护,:,反映保护安装处到短路点之间的阻抗。,1-3,继电保护的基本工作原理及组成,17,一端电气量,运行情况,判据,构成的保护,正常运行,内部相间故障,I,（电流）,（负荷电流）,（短路电流）,I,过电流保护,U,（电压）,U,低电压保护,功率方向保护,Z,低阻抗保护,表,1-1,根据一端电气量的变化所构成的保护,18,2.,双侧电源网络：,如图所示,线路正常运行或外部短路时,被保护线路两侧电流相位相反,而保护区内部短路时,被保护线路两侧电流相位相同,1-3,继电保护的基本工作原理及组成,图,1-3,双侧电源网络,19,被比较的两端电气量,运行状态,相应构成的保护,正常运行及外部故障,内部故障,两端全电流,（幅值、相位）,大小相等,相位相反,大小相等,相位相同,完全电流,纵差动保护,两端电流的相位,一正一负,同为正,相差高频保护,两端功率方向,一正一负,同为正,高频闭锁方向保护,两端阻抗方向,一正一负,同为正,高频闭锁距离保护,表,1-2,两端电气量的比较及其保护,20,3.,反映序分量或突变量是否出现,反映,负序分量,可构成,不对称短路,保护；,反映,零序分量,可构成,接地短路,保护；,根据正序分量是否突变可构成对称、不对称短路保护。,4.,反映非电量保护,反映瓦斯气体构成,瓦斯保护,；,反映绕组温度升高可构成,过负荷保护,。,1-3,继电保护的基本工作原理及组成,21,1.3.2,各种保护装置简介,1.,过电流,保护：,I,d,2.,低电压,保护：,U,3.,功率方向电流,保护：功率方向,电流大小,4.,距离,保护：,X=U/I,正常,X,大（,U=U,e,，,I=I,fh,）,故障,X,小（,U,，,I,d,）,5.,差动,保护：电流相位,电流大小,6.,高频,保护：利用高频信号监测各电气量情况,1-3,继电保护的基本工作原理及组成,22,1-3,继电保护的基本工作原理及组成,1.3.3,继电保护装置的组成,测量部分,:,对输入量与整定值进行比较,根据比较结果，给出,“,是,”,、,“,非,”,性质的逻辑信号，判断保护是否应该起动。,逻辑部分：,根据测量部分逻辑状态，使保护按一定逻辑关系工作。,执行部分：,根据逻辑部分传送的信号，最后完成保护装置搜承担的任务。,23,第,1,章 作 业,1.,继电保护的被保护对象包括哪些？,2.,继电保护的任务是什么？,3.,对继电保护的基本要求是什么？,4.,各种常用保护的工作原理。,24,