继电保护培训1课时教案1

浙西电力教育培训中心课时教案
授课时间：2009年11月日
第一章继电保护的基本知识
第一节继电保护与自动装置的任务
一、系统故障
1、故障类型：三相短路，K（3）;两相短路K（2）；两相接地短路K（1，1）；单相接地短
路K（1）。

2、线路故障分析
高压电网的短路故障中，线路故障约占90%，母线、变压器和高压配电装置故障约占10%。

对线路（220KV）故障。

单相接地短路 87.9% 断线 1.4% 两相接地短路 5.8% 转换性故障 0.7% 两相短路 1.4% 非全相运行中又发生单相接地 0.9% 三相短路 1.9%
3、故障的特点及危害
故障回路电流剧增；故障相电压大幅降低。

4、短路故障分析
三相短路两相短路单相接地
对称故障只有正序分量；不对称故障产生负序分量，无零序分量；接地故障产生零序分量；
二、继电保护装置的任务
1、被保护电气设备故障时，保护装置迅速动作。

2、被保护电气设备出现不正常工作状态时，保护装置发出信号。

三、继电保护的分类
1、主保护：主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切
除被保护设备和线路故障的保护。

2、后备保护：后备保护是主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。

后备保护可分为远后备和近后备两种方式.
a）远后备是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现后备。

b）近后备是当主保护拒动时，由该电力设备或线路的另一套保护实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现的后备保护。

3、辅助保护：辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。

四、继电保护的发展过程
电磁型、晶体管型、集成电路型、微机保护
第二节对继电保护与自动装置的基本要求
一、选择性
选择性指的是保护装置选择故障元件的能力。

由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。

a)为保证选择性，对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件(如起动与跳闸元件、闭锁与动作元件)，其灵敏系数及动作时间应相互配合。

b)当重合于本线路故障，或在非全相运行期间健全相又发生故障时，相邻元件的保护应保证选择性。

在重合闸后加速的时间内以及单相重合闸过程中发生区
外故障时，允许被加速的线路保护无选择性。

二、快速性
保护装置应尽可能快的切除故障。

其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。

保护切除故障的时间，等于保护装置动作时间与断路器跳闸时间之和。

电网电压等级 110KV 220-330KV 500KV
主保护动作时间 0.1-0.5 0.04-0.1 0.02-0.04
三、灵敏性
灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生故障时，保护装置具有的正确动作能力的裕度，一般以灵敏系数来描述。

灵敏系数应根据不利正常(含正常检修)运行方式和不利故障类型（仅考虑金属性短路和接地故障）计算。

用灵敏系数来衡量。

主保护K ≥1.5.-2 后备保护K≥1.2-1.5
运行方式:最大运行方式;最小运行方式。

四、可靠性
保护装置动作应安全可靠。

应该动作时，不应拒动；而在不应该动作时，不应误动。

为保证可靠性，宜选用性能满足要求、原理尽可能简单的保护方案，应采用由可靠的硬件和软件构成的装置，并应具有必要的自动检测、闭锁、告警等措施，以及便于整定、调试和运行维护。

第三节互感器
一、电流互感器
1、作用：〈1〉高低压隔离。

〈2〉二次侧得到额定的标准值。

2、电流互感器的误差
〈1〉比误差：保护用互感器≦10%；仪表用互感器≦
〈2〉角误差：保护用互感器≦7度；仪表用互感器≦
3、产生误差的原因：一次电流倍数；二次负载。

4、准确度:国内采用的电流互感器的准确度等级有七个，即0.10、0.2、0.
5、
1、3及5、10。

用于继电保护的电流互感器应考虑暂态条件下的综合误差，一般选用P级或TP级。

P级（普通保护级）电流互感器是按稳态条件设计的，暂态性能弱，但一般能满足22KV及以下系统的暂态性能要求。

如5P10，含义是在10倍互感器额定电流下的短路电流时，误差满足5%的要求。

TP级（暂态型）电流互感器与普通电流互感器相比，它的铁心带有小气隙，具有良好的抗饱和性能。

分四个等级，分别为TPS,TPX,TPY,TPZ。

目前在500KV 的线路保护中，一般选用TPY级暂态电流互感器。

5、10%误差曲线：当变比误差为10%，角误差为7度时，一次电流倍数与二次
负载Z的关系曲线。

6、电流互感器二次回路接线要求
〈1〉、极性要求
〈2〉、二次回路应有一个接地点。

该接地点一般在出线端子箱内接地；当几组电流互感器与保护装置相连时，可在保护屏上经端子接地。

〈3〉正确选择电流互感器的精度与变比。

〈4〉电流互感器的二次负载符合设计要求。

〈5〉电流互感器二次回路严禁开路。

7、电流互感器二次回路的切换
当有对电流互感器二次回路进行切换的运行方式时，需在保护盘上设置大电流切换端子。

〈1〉、对切换中可能误动的保护应预先停用。

〈2〉、当电流互感器二次呈Y连接时，其二次回路的中性线也应随之切换，否则可能使二次回路多点接地或开路运行。

二、电压互感器
1、作用；〈1〉高低压隔离。

〈2〉二次侧得到额定的标准值。

2、电压互感器的类型
（1）电磁式电压互感器：暂态特性好，缺点是易产生铁磁谐振。

（2）电容式电压互感器：没有铁磁谐振，但暂态特性差。

2、电压互感器的参数
220KV及以下电压互感器二次绕组：一个主二次绕组相电压100/√3
一个辅助二次绕组。

220KV及以上电压互感器二次绕组：两个主二次绕组相电压100/√3
一个辅助二次绕组。

注；对于中性点直接接地的系统，辅助二次绕组用100V。

对于中性点不直接接地的系统，辅助二次绕组用100/3V。

3、电压互感器的误差及精度
比误差；角误差
分四级0.2、0.5、1、3级（1级1%，40度）
4、电压互感器的接线
〈1〉极性要求
〈2〉二次绕组出口装低压熔断器或快速开关。

（零线及三次绕组不应设置熔断器）
〈3〉二次绕组及三次绕组须有一个接地点
〈4〉二次绕组严禁短路
〈5〉经控制室零线小母线（N600）连通的几组电压互感器二次回路，只应在控制室内将N600一点接地。

〈6〉电压互感器二次的四根开关场引入线（A,B,C,N）和电压互感器三次的两根开关场引入线(L,N)必须分开。

三、电子式互感器
电子式互感器是一种基于现代光学技术、微电子学技术基础上的新型电流、电压互感器，它的构成原理是将设备一次电流转换成光信号（光信号的强弱与一次电流大小成正比），并通过光纤通道传递到继电保护装置或测量仪表的安装处，再将光信号转变成电信号，供测量仪表或保护用。

特点：1、绝缘结构简单可靠，造价低。

2、动态范围大，线性度好
3、输出信号可直接与微机计量、保护设备接口。

4、无铁磁谐振及易燃、易爆危险。

5、电子式互感器性能已可满足实用化要求，但主要生产厂家研制的电子
互感器的输出信号还不一致，适应的二次计量及变化设备还待研究。