电力系统继电保护
电力系统中的继电保护
电力系统中的继电保护电力系统是现代社会不可或缺的重要基础设施之一，它能够为我们的生活和工作提供稳定可靠的电力供应。
然而，在电力系统的运行过程中，由于各种原因可能会出现故障，其中一些故障如果处理不当，就可能会导致更加严重的事故和影响。
因此，电力系统中的继电保护起到了至关重要的作用。
本文将从继电保护的定义、功能和分类等方面进行介绍，希望能够帮助读者更深入了解这一重要的领域。
一、继电保护的定义继电保护是指利用电力系统中的电气量或非电气量信息，通过对变电站、电缆、线路等实施保护手段，使故障隔离在故障地点或其附近的一种电力安全保护措施。
它是一种自动电气装置，能够监视电力系统的运行状态，在设备出现故障时能够及时检测并切断故障部分，确保安全、稳定、可靠的电力供应。
继电保护的主要作用是保护电力系统各种设备的电气安全和稳定运行，减少事故损失，提高电力系统的可靠性和安全性。
它能够对电力系统中的故障进行快速检测和识别，并采取相应的措施防止事故的扩大。
同时，继电保护还能够对设备进行监测和保护，在设备出现故障时能够及时切断电源，从而避免事故的发生。
二、继电保护的功能1.测量功能：继电保护具有测量、计算电量、电流、电压等参数的能力，通过对电气量的监测和测量，能够快速发现电力系统中的故障。
2.判断功能：通过比较测量数据和预设值，继电保护能够对电力系统运行状态作出判断，判断是否出现异常。
3.保护功能：继电保护能够根据判断结果，采取相应的保护措施，保护电力系统设备的运行安全和稳定性。
4.信号传输功能：继电保护能够将故障信息及时传输到相关设备，如断路器、遥信等，使得故障信息能够在电力系统中快速传递。
5.指示功能：通过指示灯、显示屏等方式，将故障信息以人能够识别的方式呈现出来，加快处理速度。
三、继电保护的分类1.按照保护方式分类继电保护可以按照保护方式的不同进行分类，常见的有过电压保护、欠电压保护、过流保护、接地保护、差动保护等。
2.按照保护范围分类继电保护还可以按照保护范围的不同进行分类，常见的有发电机保护、变压器保护、电缆保护、线路保护等。
电力系统继电保护(详细版)
1. 电力系统的三种状态：正常运行，不正常运行和故障运行。
2. 继电保护的任务和作用：①当电力系统发生故障时，自动，迅速、有选择的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障元件迅速恢复正常运行。
②反应电气元件的不正常运行状态，并根据不正常运行情况的类型和电气元件的维护条件，发出信号，由运行人员进行处理或自动进行调整。
反应不正常运行状态的继电保护装置允许带有一定个延时动作。
③继电保护装置还可以和电力系统中其他自动装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。
3. 动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求，即可靠性、选择性、速动性和灵敏性。
4. 继电保护装置一般由测量比较元件，逻辑判断元件和输出元件三部分组成。
测量比较元件测量通过被保护的电气元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出是非或0或1性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应该启动。
逻辑判断元件根据测量比较元件输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等，是保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该是断路器跳闸、发出信号或不动作，并将对应的指令传给执行输出部分。
执行输出元件根据逻辑判断部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲即相应的动作信息，发出警报或不动作。
5. 电流保护的接线方式有三种：①两相一继电器的两相电流差接线②三相三继电器的完全星形接线③；两相两继电器的不完全星形接线。
6. 90°接线方式是指在三相对称的情况下，当cos ψ=1时，加入继电器的电流如ÌA 和电压ÚA 相位相差90°。
7. 90°接线方式的主要优点是：第一，对各种两相短路都没有死区，因为继电器加入的是非故障的相见电压，其值很高；第二，适当地选择继电器的内角α后，对线路上发生的各种故障，都能保证动作的方向性。
电力系统继电保护
、继电保护装置的作用：能反应电力系统中各电气设备发生故障或不正常工作状态，并作用于断路器跳闸或发出信号。
2、继电保护装置的基本要求：选择性、快速性、灵敏性、可靠性。
选择性：系统发生故障时，要求保护装置只将故障设备切除，保证无故障设备继续运行，从而尽量缩小停电围，保护装置这样动作就叫做有选择性。
快速性：目前，断路器的最小动作时间约为0.05～0.06秒。
110KV 的网络短路故障切除时间约为0.1～0.7秒；配电网络故障切除的最小时间还可更长一些，其主要取决于不允许长时间电压降低的用户，一般约为0.5～1.0秒。
对于远处的故障允许以较长的时间切除。
灵敏性：保护装置对它在保护围发生故障和不正常工作状态的反应能力称为保护装置的灵敏度。
可靠性：保护装置的可靠性是指在其保护围发生故障时，不因其本身的缺陷而拒绝动作，在任何不属于它动作的情况下，又不应误动作。
保护装置的选择性、快速性、灵敏性、可靠性这四大基本要相互联系而有时又相互矛盾的。
在具体考虑保护的四大基本要求时，必须从全局着眼。
一般说来，选择性是首要满足的，非选择性动作是绝对不允许的。
但是，为了保证选择性，有时可能使故障切除的时间延长从而要影响到整个系统，这时就必须保证快速性而暂时牺牲部分选择性，因为此时快速性是照顾全局的措施。
3、继电保护的基本原理继电保护装置的三大组成部分：一是测量部分、二是逻辑部分、三是执行部分。
继电保护的原理结构图如下：第一章电网相间短路的电流电压保护一、定时限过流保护的工作原理及时限特性1、继电保护装置阶梯形时限特性：各保护装置的时限大小是从用户到电源逐级增长的，越靠近电源的保护，其动作时限越长，用t1、t2、t3分别表示保护1、2、3的动作时限则有t1>t2>t3，它好比一个阶梯，故称为阶梯形时限特性。
定时限过流保护的阶梯形时限特性如下图：二、电流电压保护的常用继电器1、继电器的动作电流：使继电器刚好能够动作的最小电流叫继电器的动作电流Id.j。
电力系统继电保护
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§1-2 保护装置构成基本原理和组成 一、保护装置的原理
利用发生故障时，电力系统的一些基本参数（电流、 电压、相角）与正常运行时的差别来实现保护。 二、构成 1、测量单元：测量被保护元件运行参数的变化，并 与保护的整定值进行比较 2、逻辑单元：对测量单元送来的信号进行综合判断， 决定保护装置是否需要动作。 3、执行单元：根据逻辑单元的决定，发出信号或跳 闸命令 故障参数量→测量→逻辑→执行→跳闸或信号脉冲
带自保持，手动复归；
带自保持线圈，自动复归。
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⑤信号继电器 用途：用来指示保护装置的动作，同时接通灯光、 音响信号。 结构：吸引衔铁式（DX-11型） 原理：线圈通电动作（触点闭合，掉牌） 自保持（机械自保持）,手动复归 类型：串联信号继电器（电流型） 并联信号继电器（电压型） DXM-2A：磁力自保持灯光显示代替机械掉牌 干簧触点工作线圈、复归线圈（极性不能反接）
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线圈电压消失→弹簧1作用→衔铁、连杆立即返回原 位（摩擦离合器使主传动轮不能带动延时机构，复 归不延时） 动作时间整定：改变静触点位置（9a与9b之间距离） 特点：线圈短时通电（可缩小继电器尺寸），若通 电时间>30s，需在线圈回路串接一个附加电阻 （P121图8-7）
正常起动→Rf被短接 动作后→Rf串接，保证热稳定 ④中间继电器 用途：增加触点数量和容量，动作和返回可带不大 的延时，可以构成自保持回路 结构：吸引衔铁式（DZ-10系列）
第一章电力系统继电保护概述
§1-1 继电保护的作用 一、电力系统的组成及其生产特点
电力系统变电站的继电保护
电力系统变电站的继电保护电力系统变电站的继电保护是指为了保障电力系统运行安全、确保电力设备正常运行而采取的保护措施。
继电保护系统主要用于检测电力系统中出现的故障情况，并及时采取措施将故障隔离，从而保护电力设备和电力系统的安全运行。
一、继电保护的作用继电保护的主要作用是实现对电力设备的保护，包括对电力设备的过载、短路、接地故障等进行检测，并采取应急措施保护电力设备。
继电保护还可以对电力系统进行各种故障情况的定位和识别，帮助维修人员准确定位故障点，提高故障排除速度。
继电保护还可以记录电力系统的运行数据，提供运行状态的检测和分析。
二、继电保护的原理继电保护的工作原理是基于电力系统中的各种故障情况对电流、电压等物理量的变化进行检测和判断。
继电保护系统主要由继电保护元件和辅助设备两部分组成。
继电保护元件包括电流互感器、电压互感器、继电器等，用于对电力系统中的电流和电压进行检测和判断。
辅助设备包括接线板、显示器等，用于继电保护系统的配电和显示。
三、继电保护的分类根据对电流、电压进行检测的方式，继电保护可分为电流保护和电压保护两种。
电流保护主要用于检测电流的变化情况，可以对电力设备的过载情况进行判断。
电流保护主要包括过载保护和短路保护。
电压保护主要用于检测电压的变化情况，可以对电力设备的接地故障等情况进行判断。
电压保护主要包括接地保护和欠压保护。
四、继电保护的操作继电保护系统需要对电力系统中的各种故障情况进行判断，并及时采取措施进行保护。
当继电保护系统检测到电力设备的过载情况时，会发出报警信号，并同时切断电力系统与电力设备的连接，防止过载现象继续发生。
当继电保护系统检测到电力设备的短路情况时，会立即切断电力设备与电力系统的连接，以防止短路现象对电力设备造成损害。
当继电保护系统检测到电力设备的接地故障等情况时，会发出警报并立即采取措施将故障隔离，保护电力设备的安全运行。
五、继电保护的发展趋势随着电力系统的规模不断扩大和电力设备的形式不断更新，继电保护系统也在不断发展。
电力系统继电保护
2.5 说明电流速断、限时电流速断联合工作时，依靠什么环节保证保护动作的选择性？依靠什么环节保证保护动作的灵敏度性和速动性？电流速断保护的动作电流必须按照躲开本线路末端的最大短路电流来整定，即靠电流整定值保证选择性。
它不能保护线路全长，只能保护线路全长的一部分，灵敏度不够。
限时电流速断的整定值低于电流速断保护的动作短路，按躲开下级线路电流速断保护的最大动作范围来整定，提高了保护动作的灵敏性，但是为保证下级线路短路时不误动，增加一个时限阶段的延时，在下级线路故障时由下级的电流速断保护切除故障，保证它的选择性。
电流速断和限时电流速断相配合保护线路全长，速断范围内的故障由速断保护快速切除，速断范围外的故障则必须由限时电流速断保护切除。
速断和限时速断保护的配合，既保证了动作的灵敏性，也能够满足速动性的要求。
2.6为什么定时限过电流保护的灵敏度动作时间需要同时逐级配合，而电流速断的灵敏度不需要逐级配合？定时限过电流保护的整定值按照大于本线路流过的最大负荷电流整定，不但保护本线路全长且保护相邻线路全长，可以起远后备保护作用。
当远处短路时，应保证离故障点最近的过电流保护最先动作，即要求保护在灵敏度和动作时间上逐级配合，最末端的过电流保护灵敏度最高、动作时间最短，每向上一级，动作时间增加一个时间级差，动作电流逐级增加。
否则，会出现越级跳闸、非选择性动作现象。
电流速断只保护本线路的一部分下一级线路故障时它不会动作因而灵敏度不需要逐级配合。
2.10 在中性点非直接接地系统中，当两条上下、级线路安装相间短路的电流保护时，上级线路装在A 、C 相上，而下级线路装在A 、B 相上，有何优缺点？当两条线路并列时，这种安装方式有何优缺点？以上串、并两种线路，若采用三相星形接线，有何不足？在中性点非直接接地系统中，允许单相接地时继续短时运行，在不同线路不同相别的两点接地形成两相短路时，可以只切除一条故障线路，另一条线路继续运行。
电力系统继电保护ppt课件
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一、继电保护的概念
继电保护泛指继电保护技术或各种继 电保护装置组成的继电保护系统。
继电保护装置是指安装在被保护元件 上，反应被保护元件故障或不正常运行状 态并动作与断路器跳闸或发出信号的一种 自动装置。
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二、故障、不正常运行状态与事故
电力系统在运行中，由于外界（雷击、鸟 害等）、内部（绝缘损坏、老化等）及 操作等原因，可能引起各种故障或不正常 工作状态。
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二、本课程的教学内容
1、理论部分 1 继电保护的基础元件 2 输电线路的继电保护 3 电力变压器的继电保护 4 同步发电机的继电保护 5 微机保护 2、实践部分 1 继电保护课程设计 2 继电器调试与二次配线实习
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三、学习本课程的基本要求
1、学会抓重点，领会问题的真谛；
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§4 继电保护的基本组成
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§5 继电保护的工作原理
测量部分测量被保护组件运行参数，并 与整定值相比较，以判断被保护组件是份 发生故障。如果运行参数达到或超过（或 低于）整定值，测量部分向逻辑部分发信 号，并起动保护装置。逻辑部分接受测量 部分的信号后，按照规定的逻辑条件，判 断保护装置是否动作于跳闸或动作于发信 号，执行部分根据逻辑部分送来的信号而 动作。
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一、本课程在本专业中的地位及教学目标
本课程是本专业的一门主要专业课，通 过本课程的学习，能够使大家掌握电力系 统继电保护装置工作原理、配置原则，常 用继电器的试验方法；培养继电保护装置 整定计算和识读继电保护装置原理图、展 开图的技能，为毕业后从事电力系统继电 保护的运行、安装、调试检修及设计工作 打下基础。
电力系统继电保护问题及解决措施
电力系统继电保护问题及解决措施随着社会的快速发展，电力系统在人们的生活中起到了至关重要的作用。
由于各种原因，电力系统在运行过程中会遇到各种问题，其中继电保护问题是一个比较棘手的难题。
本文将从继电保护问题的原因和解决措施两个方面进行探讨。
一、电力系统继电保护问题的原因1. 变电站设备老化变电站设备作为电力系统中的重要组成部分，其保护措施显得尤为重要。
由于变电站设备老化，以及长期运行产生的磨损和老化现象，使得继电保护装置出现了敏感度下降、动作可靠性下降等问题，导致了继电保护问题的出现。
2. 外部电力系统故障外部电力系统故障是导致继电保护问题的重要原因之一。
雷击导致的变电站设备故障，或者输电线路短路引起的故障，都有可能影响到继电保护装置的运行，进而引发继电保护的失灵。
3. 环境因素的影响电力系统继电保护问题还可能受到环境因素的影响。
高温天气下，设备的散热性能下降，可能导致继电保护装置的敏感度下降；又如，潮湿的气候条件下，可能导致继电保护装置的绝缘性能下降，影响继电保护的准确性等。
4. 人为操作不当在电力系统运行中，人为操作也是导致继电保护问题的一个重要原因。
误操作导致的跳闸误动作，或者对继电保护装置的误操作，都可能导致继电保护问题的出现。
1. 定期检查继电保护装置针对变电站设备老化问题，可以采取定期检查继电保护装置的方法来解决。
定期的检查继电保护装置，可以发现设备的故障问题，及时进行维修和更换，保证继电保护装置的正常运行。
2. 加强对外部电力系统的监测针对外部电力系统故障问题，可以加强对外部电力系统的监测，及时发现故障，预警继电保护装置进行保护动作，及时切除故障部分，保证系统的正常运行。
3. 提高继电保护装置的环境适应能力针对环境因素的影响，可以提高继电保护装置的环境适应能力。
在设计继电保护装置时，考虑到周围环境的因素，采用适合的材料和技术，保证继电保护装置在不同环境条件下的正常运行。
5. 应用新技术随着科学技术的进步，新技术的应用也为解决继电保护问题提供了新的途径。
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一、简答题
1.微机保护中A/D的模拟量输入系统通常由哪几部分组成？各部分的作用是什么？
解答：（一）电压形成回路
微机继电保护要从被保护的电力线路或设备的电流互感器、电压互感器或其他变换器
上获取信息。
但这些信息的二次数值、输入范围为典型的微机继电保护电路却不适用，
一般用中间变换器实现。
（二）采样保持电路
采样过程是将模拟信号通过采样保持器每隔T采样一次输入信号的瞬时幅值，并把它
存在保持电路中，共AD转换器使用。
（三）模拟量多路转换器
可以对各个模拟量同时采样
（四）A/D转换器
把采集的电力系统中的模拟量转变成数字量，送给微机计算。
2.微机保护模拟量输入系统为什么要加模拟低通滤波器？其截止频率应该如何选
取？
解答：滤波器是一种能使有用频率信号通过，同时拟制无用频率信号的电路。
低通滤波器是只让低于截至频率通过的滤波器。
前置低通滤波器又称为抗混叠滤波器，广泛应用于各种消费、控制电路中的采样
电路前，滤除高于2倍采样频率的信号，因此截至频率被设置为1/2fs
3.简述VFC型模数转换器的基本工作原理。
频率转换（VFC）：经电压形成回路后，经过VFC，将模拟电压变换为脉冲信号，由计数器进行计数。
这样在采样间隔内的计数值就与采样对象的积分值成比例。
实现了模数转换
4.绘出微机保护的开关量输入回路和输出回路的典型电路图，简述电路的工作原理。
解答：开关量输入回路
原理：上第一个图，当开关闭合时输入为低电平0；开关断开时输入为高电平1。
第二个图，利用光电元件，当K2断开时，光电元件截止，输入为高电平1，K2闭合，光电元件导通，输入为低电平0。
开关量输出回路
二、相减（差分）滤波单元的差分方程为:
y(n)=x(n)-x(n-k)
画出其频率响应曲线，导出可滤除的谐波次数m与步长K之间的关系。
三．某数字滤波器的滤波方程为：
y(n)=x(n)+x(n-1)
采样周期T=5/3（ms），试分析它能否滤除输入信号x（t）中，频率为300Hz的信号分量和直流信号。
四．图说明时间函数的周期性、离散性与其频谱的周期性和离散性之间的关系。
解答：1、时间函数的周期性对应频谱的离散化如图
2、时间函数的离散化对应频谱的周期性如图
五、离散控制系统的差分方程为
y(n-2)+0.5y(n-1)+0.1y(n)=0
其中y(0)=0,y(1)=1,试求：y(2),y(3),y(4).。