电力系统继电保护基础知识讲座-

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第一讲 继保基础知识

第一讲 继保基础知识

2、电气集中控制
在主控制室或网络控制室,运行人员对全厂主要电气设备集 中进行监视和控制。包括发电机、主变压器、高压母线设备、高 压厂用工作变压器与备用变压器和35KV及以上输电线路进行监 视和控制。——一般用于单机容量为100MW及以下的发电厂和 35KV及以上的变电站。
3、单元控制
在单元控制室,运行人员对本单元的机、炉、电主要设备进 行监视和控制。——一般用于单机容量为200MW及以上发电 厂。—目前广泛采用。
3、继电保护任务
是一种反事故的措施。 (1)故障时,跳闸;(2)异状时,发信号。
四、继电保护的基本原理及组成
1、基本原理
利用故障时电气量的变化与正常时不同来构成保护,以区分正 常或故障状态。
2、基本组成
主要由三大部分组成。 (1) 测量元件:测量输入信号,并与已给定的整定值进行比较, 从而判断保护是否应该启动。 (2) 逻辑元件:根据测量部分输出量的大小、性质等,确定保 护是否动作或如何动作,即应跳闸或发信号,并将有关命令传给 执行元件。 (3) 执行元件:根据逻辑元件传送的信号,最后完成保护装置 所担负的任务。如:故障时→跳闸;不正常运行时→发信号;正 常运行时→不动作。
如下图所示,当中间继电器用于跳闸回路时,又可称为出口继电器。
YR + + 跳闸线圈 ~ KA KM
I>
(3)信号继电器
信号继电器的作用,是用以在保护动作时 ,发出灯光和音响信号,并对保护装置的动作 记忆作用,以便记录保护装置动作情况和分析 电力系统故障性质、保护动作的正确性。信号 继电器器的记忆作用是由机械掉牌或磁保持、 手动复归完成的,即运行人员记录保护动作情 况后手动将信号继电器复位。
2、变换器 (1)作用: 1)变换电量:将互感器二次侧强电压(100V)、强电流 (5A)转换成弱电压,以适应弱电元件要求。 2)隔离电路:实现交直流电路隔离,以防干扰。 3)调节定值:通过改变变换器一、二次线圈抽头从而改 变测量继电器定值或扩大定值范围。 (2)种类:分为三种。 1)电压变换器(YB) :将PT二次侧电压进一步变换为更 小的电压。 2)电流变换器(LB) :将CT二次侧电流进一步变换为更 小的电压。 3)电抗变换器(DKB) :将CT二次侧电流进一步变换为 更小的电压且可实现移立保护装置动作时限。它由螺管线圈式 电磁型构件和一钟表机构所组成。如左图。时间继电器的使用如右 图所示,当电流继电器动作时其触点闭合,接通时间继电器线圈正 电源,时间继电器得电,经一定延时后KT触点闭合。

继电保护基础知识培训讲座PPT

继电保护基础知识培训讲座PPT
- 般的快速保护动作时间为0.06~0.1,2s 展快的可达0.01 0.04s 。
- ~般的断路器的动作时间为0.06 0.15s ,最快的可达0.02 ~0.06s o
3 、时靠性:
要求保护装置处于良好状态 ,随时准备动作 。保 护 装 置 的 误 功 作 是
造成正常情况下停电、事故情况下扩大事故的直接根源 ,因此必须避免
其中故障参数的陆小、故大计算值足拟据 实 际 11J 能的i 泣不不Ll l豆 行J
方式、 出附类型和短路点来计算的。
坐坐也瑾至于→
→去
(3)电流与电压之间的相位角改变。正常运行日 电流与电压间的
相位角是负荷的功率因数角 ,一·般约为20 。,三相短路时 ,rt! lit 与电
压之间的相位角是 由线路的阻抗角决;屯的,一般为60。 85 。,而在
择性)
J
1槌级跳闸 ( |
J |毡
2 、速动性 :
2.1 速动性意义 ( 1 )提高系统稳定性:
( 2 )减少用户在低电压下的动作时间:
·w ( 3 )减少故防元仲的损坏程度 ,避免故防进一 扩大
2.2故 |埠切除时间

t=tbh +toL
t 一故障切除时间J;
tbh 保 护 动 作 时间:
toL-tt}r路器动作时 间 :
ttI , 由相邻电力设备或线
路的保护米实现 的后备保主保护护。或断路器 动时
( 2 )近 后 备 保 : 当主保护扣动时 , 山水电力设备戒线路的另一套
保护护米实圳JB备的保护 : 当断路器拒动时 , 出断路器失灵保护米实fJ!l
后备保护。
3、辅助保护 :为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保

铁路供电继电保护-继电保护的基础知识

铁路供电继电保护-继电保护的基础知识

跳闸信号
(1)测量比较元件:对输入量与整定值进行比较,根据比较 结果,判断保护是否应该起动。电流继电器 (2)操作电路:实现一定控制要求的直流电路,去接通所 需的跳闸电路和信号电路。 (3)变换电路:将TA和TV二次侧的电流电压和变换为测量 元件所需的输入量。
二、继电保护的分类
1、按保护装置反应的电参数不同分类 ① Id↑——电流保护 ② Ud↓——低电压保护 ③ Zd↓=Ud↓/Id↑——阻抗保护(距离保护) ④ 出现负序或零序分量——负序或零序保护 ⑤ 方向发生变化——方向性保护 ⑥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.
微机保护具有巨大的计算、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。
四、微机保护装置的基本软件程序
五、提高微机保护可靠性的措施
1.抗电磁干扰的措施
(1)电磁干扰的危害
1)计算或逻辑关系错误。
2)程序运行出轨。
3)元器件和芯片损坏。
(2)电磁干扰的来源和类型
外部干扰最常见和严重的是高压系统或直流回路操作、线路 雷电感应和短路故障等引起的浪涌干扰。内部干扰主要有杂 散电感和电容结合引起的不同信号感应,长线路传输造成的 波反射,多点接地造成的电位差等。
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
一、继电保护的含义
2.继电保护装置 电力系统中的故障和不正常运行状态都有可能引起系统事
故。为此,需要有这样一种自动装置,它经常地测定供电系统运 行中的状态,并将该测定值和预先整定好的基准值相比较,从而 正确的判别正常和故障状态。当供电系统发生故障时,它按设计 要求自动的发出必要的指令,使与故障点直接有关的断路器跳闸 并显示信号(有些情况下只发出信号)。这样的自动装置就是继 电保护装置。

电力系统继电保护整定计算基础

电力系统继电保护整定计算基础

第一章继电保护整定计算的基础知识第一节继电保护整定计算的目的和任务电力系统一时一刻也不能离开继电保护,没有继电保护的电力系统是不能运行的。

继电保护工作类别多种多样,诸如设计、制造、调试、安装、运行等等。

继电保护整定计算是其中的一项重要工作。

不同的部门其整定计算的目的是不同的。

电力生产的运行部门,例如电力系统的各级调度部门,其整定计算的目的是对电力系统中已经配置安装好的各种继电保护,按照具体电力系统的参数和运行要求,通过计算分析给出所需的各项整定值,使全系统中各种继电保护有机的协调的布署,在故障时能够协调工作,使停电面积最小,损失最小。

电力工程的设计部门,其整定计算的目的是按照所设计的电力系统进行计算分析,选择和论证继电保护的配置及装置选型的正确性,并最后确定其技术规范,正确圆满地完成设计任务。

继电保护整定计算的基本任务,就是要对各种继电保护装置给出整定值;而对电力系统中的全部继电保护来说,则需编制一个整定方案。

整定方案通常可按电力系统的电压等级或设备来编制,并且还可按继电保护的功能分成小的方案分别进行。

例如,一个220kV电网的继电保护整定方案,可分为相间距离保护方案、接地零序电流保护方案、重合闸方案、高频保护方案、设备元件保护方案等。

这些方案之间既有相对的独立性,又有一定的配合关系。

各种继电保护适应电力系统运行变化的能力都是有限的,因而,继电保护整定方案也不是一成不变的。

随着电力系统运行情况的变化(包括基本建设发展和运行方式变化),当其超出预定的适应范围时,就需要对全部或部分继电保护重新进行整定,以满足新的运行需要。

对继电保护整定方案的评价,是以整体保护效果的优劣来衡量的,并不仅仅着眼于某一套继电保护的保护效果。

有时以降低某一个保护装置的保护效果来改善整体保护的保护效果,也是可取的。

一个整定方案由于整定配合的方法不同,会有不同的保护效果。

因此,如何获得一个最佳的整定方案,将是从事继电保护整定计算工作的工程技术人员的研究课题,这是个整定技巧问题。

继电保护基础知识

继电保护基础知识

可靠性:要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作,即不发生误动; 要求继电保护在规定的保护范围内发生了பைடு நூலகம்该动作的故障时 可靠动作,即不拒动。
四、发展历程
1、熔断器: 19世纪的最后25年里,作为最早的继电保护装置熔断器已开始应用。 2、电磁型继电保护装置 电力系统的发展,电网结构日趋复杂,短路容量不断增大,到20世纪 初期产生了作用于断路器的电磁型继电保护装置。 3、电子型静态继电保护装置 虽然在1928年电子器件已开始被应用于保护装置,但电子型静态继电 器的大量推广和生产,只是在50年代晶体管和其他固态元器件迅速发 展之后才得以实现。 4、微机继电保护装置 1965年出现了应用计算机的数字式继电保护。大规模集成电路技术的 飞速发展,微处理机和微型计算机的普遍应用,极大地推动了数字式继 电保护技术的开发。
二、继电保护装置的分类
4、按保护动作原理分类 过电流保护、低电压保护、过电压保护、功 率方向保护、距离保护、差动保护、高频(载波) 保护等 5、按保护作用的范围 (1)继电保护装置:仅作用于电力系统内单个元件。 (2)安全自动装置:作用于电力系统。如:低周解 列装置、振荡解列装置
三、继电保护装置的要求
继电保护基础知识宣贯
阿坝州电力调度中心 2013年8月6日
一、什么是继电保护
定义: 由继电器和其它辅助元件构成的能反应电力系统 设备故障和不正常运行状态并作用于断路器跳闸或发 出信号的一种自动装置。 组成: 测量元件:测量从被保护对象输入的有关物理 量并与已给定的整定值进行比较,从而判断保护是否 应该启动。 逻辑元件:根据测量部分输出量的情况使保护 装置按一定逻辑关系工作,最后确定是否应跳闸或发 信号,并将有关命令传给执行元件。 执行元件:根据逻辑元件传送的信号,最后完 成保护装置所担负的任务

电力系统线路保护基础知识培训

电力系统线路保护基础知识培训

电力系统线路保护基础知识讲座§1 绪论§1-1 继电保护的作用一、故障及不正常运行状态┌ Id↑危害┌故障元件故障│ U ↓——→│非故障元件(各种短路) └ f │用户└电力系统┌过负荷│过电压危害┌元件不能正常工作不正常运行状态│f↓—→│长时间将损坏设备└系统振荡└发展成故障二、继电保护的任务┌故障时:自动、快速、有选择性地切除故障元件系统事故│保证非故障部分恢复正常运行└不正常运行时:自动、及时、有选择地动作于信号、减负荷或跳闸§1-2 继保的基本原理和保护装置的组成一、反应系统正常运行与故障时基本参数的区别而构成的原理(单端测量)运行参数:I、U、Z∠φ反应I↑→过电流保护反应U↓→低电压保护反应Z↓→低阻抗保护(距离保护)二、反应电气元件内部故障与外部故障及正常运行时两端电流相位和功率方向的差别而构成的原理(双端测量)以A-B线路为例:规定电流正方向:由保护安装处母线→被保护线路1、外部短路时(及正常运行时) d1点短路:I d1B(-) U B(+) P B(-) ┐│→θ=180°I d1A(+) U A(+) P A(+) ┘2、内部短路时 d2点短路:I d2B(+) U B(+) P B(+) ┐│→θ=0°I d2A(+) U A(+) P A(+) ┘3、利用以上差别,构成差动原理保护纵联差动保护相差高频动保护方向高频保护等三、保护装置的组成部分┌───┐┌───┐┌───┐输入信号─→│测量│─→│逻辑│─→│执行│─→输出信号└───┘└───┘└───┘↑└整定值§1-3 对电力系统继电保护的基本要求一、选择性:保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量缩小,以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。

d3点短路:6动作:有选择性5再动作:无选择性如果6拒动,5再动作:有选择性(5作为6的远后备保护)d1点短路:1、2动作:有选择性3、4动作:无选择性┌本元件主保护拒动时,由前一级保护作为后备叫远后备.后备保护│└本元件主保护拒动时,由本元件的另一套保护作为后备叫近后备.二、速动性:故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户在电压降低的情况下工作的时间及故障元件损坏程度,应尽量地快速切除故障。

继电保护基础知识培训

继电保护基础知识培训

继电保护装置逻辑关系框图
图例
TA1 KA1
A411
TA2 KA2
B411
TA3 KA3
C411
N411
逻辑部分
+WC
-WC WAUX
WSP
1FU`
2FU
KA1
KS1
KS KOM KA2
KA3
KOM1
QF1 LT
测量部分
图2─12 过流保护原理接线图
执行部分
过流保护原理接线图
(五)继电保护装置动作记录查询方法
速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障,以 减少设备及用户在大电流、低电压状态下运行的时 间,降低设备的损坏程度,提高系统并列运行的稳 定性。
灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短 路故障或不正常运行情况时,保护装置的反应能力。
可靠性是指不需要它动作时可靠不动作,即不误动; 在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠 动作,即不拒动。
(三)电力系统对继电保护的基本要求
继电保护装置为了完成它的任务,必须在技术上满 足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。
选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路 时,其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统 中切除,当故障设备或线路的保护或断路器拒动时, 应由相邻设备或线路的保护将故障切除。(目前主 要通过保护动作时限的配合来实现选择性)
二、10kV线路常见故障种类与危害、故障原 因、故障分析判断与查找
(一)10kV线路常见故障种类及危害
(二)10kV线路常见故障原因
(三)10kV线路常见故障分析判断与查找
(一)10kV线路常见故障种类及危害
10kV线路常见故障种类:短路(三相、两相)和接地 (永久性接地、间歇性接地) 1.短路故障的危害: (1)通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧, 使故障元件损坏; (2)短路电流通过非故障元件,由于发热和产生的 电动力作用,损坏非故障元件; (3)故障点附件的电压大大下降,破坏用户设备工 作的稳定性或影响工厂产品的质量; (4)破坏电力系统并列运行的稳定性,引起系统震 荡,严重时甚至使整个系统瓦解。

电力系统继电保护基础知识讲座-第三章(电力系统输电线路的电流电压保护)

电力系统继电保护基础知识讲座-第三章(电力系统输电线路的电流电压保护)
3、6、9——分别为A、B、 C三相电流保第III段的 测量元件
11、12——分别为电流第 II、III段电流保护的逻 辑延时元件 、
13、14、15——分别为 电流保护第I、II、III 段的报警用信号元件 KS 、 KS 、 KS
灵敏度校验:
1、
K II sen

I KBm in I II
OP1
1.3 ~ 1.5
IkBmin——在本线末端短路时流过 1QF 处保护的最小短路电流
2、当该保护灵敏度不满足要求时,动作电流可采用和相邻线路电流保护第 II 段
整定值配合,以降低本线路电流保护第 II 段的整定值而提高其灵敏度,即整
电流保护第
III
段的动作电流
I
III OP1
应按以下条件进行整定:
第一、正常运行并伴有电动机自启动而流过保护的最大负荷电流为 KssILmax
时该电流保护不动作,即要求动作电流满足下式:
I
III op1
>KSSILmax
第二、外部故障切除后,非故障线的定时限过流保护在下一母线有电动机启
动且流过最大负荷电流时应能可靠返回,即要求满足以下公式:
2、无时限电流速断保护的构成
1——电流测量元件 2——否门 3——信号元件 4——闭锁元件,如 雷击使线路避雷器对 地放电等情况出现时 输出闭锁信号
第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护(电流保护第I段)
3、无时限电流电压联锁速断保护
1——电流测量元件 2——电压测量元件,当输 入电压低于其动作电压时 有输出 3——逻辑元件,当电流、 电压测量元件均有输出且 元件5无闭锁信号输出时该 元件有输出 4——断线信号元件,在电 压互感器TV二次回路断线 时发出告警信号 5——闭锁元件,与图3-2 中闭锁元件的作用相同 6——保护动作的信号元件, 当该保护动作跳闸时发出 信号
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第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护(电流保护第 I段)
1、无时限电流速断保护的动作原理与整定计算
线路各点三相和两相短路时的短
路电流分别为:
I (3) k max
?
Es X s min ? X1l
?
f (l)
I (2) k min
?
Es
?
X s max ? X1l
3 ? f (l) 2
无时限电流 电压联锁速断保 护在最大和最小 运行方式下被保 护线路上发生短 路时不会误动作。 该保护的保护范 围应由电流元件 和电压元件中保 护范围最小的元 件来确定
第一节 一、无时限电流速断保护 3、无时限电流电压联锁速断保护
为了躲开线路末端故障以保证选
择性,电流元件整定值和电压元件整
定值之间应满足可靠系数的要求,即
电压测量元件均有输出且 元件5无闭锁信号输出时该 元件有输出 4——断线信号元件,在电 压互感器TV二次回路断线 时发出告警信号 5——闭锁元件,与图3-2 中闭锁元件的作用相同 6——保护动作的信号元件,
当该保护动作跳闸时发出 信号
第一节 一、无时限电流速断保护 3、无时限电流电压联锁速断保护
按保护在正常运行方式下有本线路 75%长度的保护范围进行整
I
段的
可靠系数,大于 1,可取 1.2~1.3,
以保证在有各种误差的情况下 (如
元件整定误差和非周期分量影响
等)该保护在区外短路时不动作。
第一节 一、无时限电流速断保护(电流保护第I段) 1、无时限电流速断保护的动作原理与整定计算
结论:
(1)无时限电流速断保护依靠动作电流值保证选择性,不必外加延时元件即可保证保护的选择性。
定,即断路器 1QF 处电流、电压元件的一次动作值分别为:
IIop1=
ES XSN ? X1l1
UIop1 =
3I
I OP
1
X1l1
式中,XSN——为正常运行方式下归算至保护安装处的等值电源阻抗
l1 ——为正常运行方式下无时限电流电压联锁速断保护的保护
范围,即 l 1=75% l AB
第一节 一、无时限电流速断保护 3、无时限电流电压联锁速断保护
(2)无时限电流速断保护的灵敏度可用保护范围即它所保护的线路的长度的百分数来表示。如图 3-1
所示,当系统在最大运行方式下三相短路时保护范围最大,为 l max,而系统在最小运行方式下两相 短路时保护范围最小,为 l min ; (3)无时限电流保护不能保护线路全长, 应采用最不利情况下保护的保护范围来校验保护的灵敏度,
Kbmin——分支系数 Kb 的最小值 分支系数 Kb 的定义如图 3-6 所示,为在 相邻线路第 I 段保护范围末端即 k1 点短 路时,流过故障线短路电流与流过被保
第一节 相间短路的电流电压保护 二、带时限电流速断保护(电流保护第 II段)
带时限电流速断保护整定必须遵循以下原则: 第一、在任何情况下,带时限电流速断保护均能保护本线路
的全长(包括本线路的末端),为此,保护范围必须延 伸至相邻的下一线路,以保证在有各种误差的情况下仍 能保护线路的全长; 第二、为了保证在相邻下一线路出口处短路时保护的选择性, 本线路的带时限电流速断保护在动作时间和动作电流两 个方面均必须和相邻线的无时限电流速断保护配合。
第三章 电力系统输电线路的电流电压保护
第一节 相间短路的电流电压保护 第二节 相间短路的方向电流电压保护 第三节 接地短路的电流电压保护
第三章 电力系统输电线路的电流电压保护 第一节 相间短路的电流电压保护
线路相间短路电流电压保护主要用于 35kV及以 下的小接地电流系统中。 包括两种保护: 1、反应电流增大而动作的电流测量元件为基础 构成的电流保护 , 2、由反应电流增大而动作的电流测量元件和由 反应电压下降而动作的电压测量元件为基础构成 的电流电压保护 。
4、特殊情况下无时限电流速断保护的整定
第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护(电流保护第I段)
整定计算的基本原则:电流测量元件的动作电流总 必须躲过外部短路 (包括双电源网络和环形网络中 正方向与反方向短路) 时流过保护的最 大短路电流 (一般按保护最大运行方式下的三相短 路考虑) 以保证保护的选择性 。电流测量元件的灵 敏度则应按流过保护可能的最小短路电流 (一般取 保护最小运行方式下流过保护的最小两相短路电流 ) 进行校验并满足灵敏度 ( 即保护范围 ) 的要求。
3
I
I op1?
KI rel
可靠系数
KI rel
一般取
1.3。
在网路正常运行情况下,若电压互感
器 TV 出现二次断线而使输入至电压
测量元件的电压降低甚至可能为 0,这
时有可能导致整套保护无选择性动
作,需要告警。
第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护(电流保护第I段)
如图 3-1 中的曲线 1 和 2 所示。
第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护(电流保护第 I段)
1、无时限电流速断保护的动作原理与整定计算
断路器 1QF 处的无时限电流
速断保护的动作电流 IIop1 应整定 为:
I
I op1
?
K I I rel KB max
式中,
KI rel
称为电流保护第
2、无时限电流速断保护的构成
1——电流测量元件 2——否门 3——信号元件 4——闭锁元件,如 雷击使线路避雷器对 地放电等情况出现时 输出闭锁信号
第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护(电流保护第I段)
3、无时限电流电压联锁速断保护
1——电流测量元件 2——电压测量元件,当输
入电压低于其动作电压时 有输出 3——逻辑元件,当电流、
一般要求保护范围不少于线路长度的 15%,如 lmin % ? 15%lAB ,lmin 从图 3-1 中知也可由解析法求得:
因为
I
I OP 1
?
3
ES
2
X S max
?
X lI 1 min
所以
lI min
?
1 ( 3E S
X1
2
I
I OP
1
?
X S max )
第一节 相间短路的电流电压保护 一、无时限电流速断保护(电流保护第I段)
第一节 相间短路的电流电压保护 二、带时限电流速断保护(电流保护第 II段)
断路器 1QF 处带时限电流速断保护的
动作电流和动作时间应分别整定为:
I = I K / K II op1
II I rel OP 2
b m in
tII op1=t Iop2 +Δ t=Δt
Δt——时限阶段,在我国通常取 0.5 秒
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