电力系统继电保护 第一章绪论

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电力系统继电保护第1章-绪论

电力系统继电保护第1章-绪论

继电保护的配合及保护范围的划分
➢主保护:通常指能实现全线快速切除故障的保护设备 ➢后备保护:主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。 又分为远后备保护和近后备保护两种:
①近后备保护:当主保护拒动时,由本设备或线路的另一套保护来 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近后备 保护。
②远后备保护:当主保护或断路器拒动时,由相邻电力设备或线路 的保护来实现的后备保护。
➢辅助保护:为补充主保护和后备保护的性能或当主保护 和后备保护退出运行而增设的简单保护。
继电保护的配合及保护范围的划分
保护范围划分的基本原则是: 任一个原件的故障都能可靠地被切除,且造成的停电
范围最小;保护区重叠是为了保证任意处的故障位置都置 于保护区,同时重叠区越小越好。
变压器 保护区
发电机保护区
继电保护装置的构成
继电保护的工作回路:
➢交流回路:互感器,连接电缆 ➢控制回路:断路器跳闸线圈,信号回路 ➢直流电源回路:保护及控制回路的工作电源
继电保护的正确工作依赖于所有保护回路及其连接 电缆的正确工作。
继电保护的配合及保护范围的划分
➢保护分区的目的:为了尽可能的减小因故障跳闸引起 的停电区域,电力系统中每个继电保护都有严格的保护 范围,称为保护区。保护范围内的故障(区内故障), 保护才动作;保护范围外的故障,保护不动作。 ➢保护分区原则和方法:保护以断路器位置作为分区的 基准(因为断路器是切除和隔离故障的主要设备)。遵 循全覆盖原则和重叠区原则,保护区的边界取决于电流 互感器的位置。 ➢保护配置原则:取决于被保护元件的重要程度、经济 性以及规程的规定。
继电保护的基本要求
4. 可靠性reliability and security 可依赖性reliability:不拒动。该动则动 安全性security:不误动。不该动则不乱动 可靠性是一个综合的指标,与保护原理、定值

电力系统 继电保护PPT

电力系统 继电保护PPT

电力系统继电保护 (第2章 电网的电流保护)
2.4.3 功率方向继电器的接线方式—90 º接线方式 A: IA UBC B: IB UCA C: IC UAB 设计: PjA=IAUBCCos(Ф jA+ α ) PjB=IBUCACos(Ф jB+ α ) PjC=ICUABCos(Ф jC+ α )
2 二相式 2/3机会只切除一回线情形; 2/3机会选择性情形
3 问题 有可能会越级切除故障
2.3.7 其他
电力系统大小运行方式和保护的大小运行方式说明
电力系统继电保护 (第2章 电网的电流保护)
2.4 双侧电源网络相间短路的方向性电流保护
2.4.1 问题的提出 三段式电流保护在双电源网络上的问题—无法同时满足灵敏性和选择 性问题
电力系统继电保护 (第1章 绪论)
1.7 继电保护分类:
1 按照职能分 线路保护 主设备保护
2.按发展阶段分 电磁型 整流型 晶体管型 (集成电路)微机保护 数字保护
3.其他说法 相间短路保护,接地短路保护、主保护、后备保护、 故障类保护、非故障类保护等
电力系统继电保护 (第1章 绪论)
1.8 继电保护的作用和意义 1.作用: (1)避免引起故障设备进一步损坏 (2)防止事故进一步扩大 (3)缩小停电事故范围 (4)提高电力系统稳定性 2.意义: (1)没有继电保护就没有电力系统的今天 (2)是电力系统安全运行的保证 (3)为电力系统发展提供了可能性 (4)改善了电力系统的稳定性
实际一般有二种内角的功率方向继电器30 º 45 º
电力系统继电保护 (第2章 电网的电流保护)
2.4.5 评价
1 功率方向继电器的灵敏性 P>Po 启动功率 Po 越小,它的灵敏度越高 有时需要注意和电流III段灵敏度的配合 在同样的故障电流下:不同的故障类型反应能力可能不 同。不同的故障位置可能也不同。

1华 电继保-绪论(1)解析

1华  电继保-绪论(1)解析

电力系统继电保护原理主讲人:黄少锋第一章绪论一、继电保护的作用二、继电保护的基本原理及其组成三、继电保护的基本要求四、继电保护工作的特点一、继电保护的作用电力系统是发电、输电、配电、用电组成的一个实时的、复杂的联合系统。

可靠性要求极高!因此,不能中断 电力生产的特点:目前,电能难以大容量存储,电能的生产与消耗几乎是时刻保持平衡。

主要的储能方式:抽水蓄能电站,但比例低。

电力系统一次设备:发电机、变压器、母线、输电线路、电动机、电抗器、电容器等组成的电能传输设备。

属于高压设备,绝缘要求高。

电力系统二次设备:对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制与保护的设备(从TA、TV二次侧获得成正比的“小信号”→相额定电压57.7V,额定电流1A或5A)。

安全,且设备可小型化,绝缘要求低。

根据不同的运行条件,可以将电力系统运行状态分为:正常状态、不正常状态、故障状态。

正常状态:等约束和不等约束条件都满足,电力系统在规定的限度内可以长期安全稳定运行。

最关键的指标:U e±10%, △f ≤±0.2Hz,潮流限制等不正常状态:正常运行条件受到破坏,但还未发生故障。

等约束条件满足,部分不等约束条件不满足。

例如:负荷潮流越限;发电机突然甩负荷引起频率升高;系统无功缺损导致频率降低;电压升高;电力系统发生振荡等等。

正常状态和大部分的不正常状态可以由以下措施予以调节和控制:1)有功、无功潮流和电压、频率的调整——调整发电机出力、变压器分接头、负荷等; 2)自动化装置——备用电源自动投入(简称备自投)、自动准同期装置、自动按低频减载、低压减载、自动解列、过电压检测等。

故障状态:一次设备运行中由于外力、绝缘老化、过电压、误操作,以及自然灾害等各种,导致原因发生短路、断线。

电力系统发生短路故障是不可避免的,如雷击、台风、地震、绝缘老化,人为因素等引起。

短路是指电力系统正常运行情况以外的一切相与相之间、或相与地之间的“短接”。

电力系统继电保护的基本原理

电力系统继电保护的基本原理

第三节 对继电保护的基本要求 动作于跳闸的继电保护,在技术上满足四个基本要求,即 选择性: 正确选择故障元件 速动性: 快速反应并切除故障 灵敏性:灵敏反应故障 可靠性:可靠不误动/不拒动 常称为保护的“四性”要求 选择性 保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,保证无故障部分仍能继续安
• 实际应用的保护装置,特别是目前使用广泛 的微机保护,大都是在同一套保护中采用多 重起动判据“三取二”方式开放保护出口。
四个基本技术性 要求(或称“四 性”要求),是 分析研究继电保 护性能的基础, 它们具有对立统 一的辩证关系:
01 速动性↑→ 装置复杂性↑ → 可靠性↓ 02 灵敏性↑→ 抗干扰能力↓ → 可靠性↓ 03 防误动可靠性↑→防拒动可靠性↓ 04 如何处理这些关系,将在后续章节中具体讨论
器或输电线切除而给电力系统造成的影响可能较小。
○ 发电机、变压器或输电线故障时继电保护装置拒动,将造成设备 的损坏或系统稳定的破坏
○ 提高继电保护不拒动的可靠性更为重要
(2)系统中旋转备用容量很少,各系统、电源与负 荷之间的联系薄弱:
由于保护装置的误动作使发电机、变压器或输电线切除,将 会引起对负荷供电的中断,甚至造成系统稳定的破坏
1—10kV线路导线截面过小,为避免过热不允许延时切除的故障等;
5. 可能危及人身安全、对通讯系统等有强烈干扰的故障等。
继电保护的动作时间
○ 一般保护为60ms—120ms ● 快速保护可达10ms—40m s ● 超高速保护小于10ms(保护出口故障)
三.灵敏性
保护对于其保护 范围内发生故障 或不正常运行状 态的反应能力, 以灵敏系数表示:
三.根据实际情况, 尽快恢复停电部分的 供电
第二节 继电保护的基本原理和 构成方式

继电保护基本知识

继电保护基本知识

第三章 电网的电流保护
1 90°接线方式
优点:① 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间电压,其值很高;② 适当选择内角α后,对线路上各种相间故障都能保证动作的方向性。
缺点:三相短路时仍有死区。
第四章 电网接地故障的零序电流保护
1.中性点直接接地电网发生单相接地短路时,零序电流、零序电压的分布特点;
零序电压:故障点零序电压最高,离故障点越远,零序电压越低,变压器中性点接地处为零。
零序电流:分布:与变压器中性点接地的多少和位置有关;大小:与线路及中性点接地变压器的零序阻抗有关。
零序功率:分布:短路点零序功率最大;方向:对于发生故障的线路,两端的零序功率方向为线路—母线。
第五章 距离保护
纵差动保护和电流速断保护:防御变压器绕组、套管及引出线上的故障 。
2 : 励磁涌流特点
特点:有很大成分的非周期分量;有大量的高次谐波,尤以二次谐波为主;波形经削去负波后出现间断。
防止励磁涌流造成差动保护误动的措施主要有:采用具有速饱和铁芯的差动继电器,采用二次谐波制动,采用间断角原理的差动保护,采用波形对称原理的差动保护。
2 : 发电机定子绕组单相接地特点
(1)有零序电压出现,其大小与α成正比;(2)接地点通过容性零序电流,大小与α及C0G、C0l有关; (3)当发电机定子绕组内部发生单相接地时,机端零序电流互感器中流过的电流为外接元件电容电流,方向由发电机流向母线;(4)当发生外部单相接地时,机端零序电流互感器中流过的电流为发电机本身的电容电流,方向由外部流向发电机。
3 : 线路发生故障保护和重合闸的动作情况
对于瞬时性故障,两侧保护动作,断路器断开,线路失去电压,检无压侧重合闸先进行重合。重合成功,另一侧同步检定继电器在两侧电源符合同步条件后再进行重合,恢复正常供电;

电力系统继电保护总结(张保会、尹项根)

电力系统继电保护总结(张保会、尹项根)

第一章、绪论不正常运行状态:1、负荷潮流超过额定上限造成电流升高(过负荷)2、系统出现功率缺额导致频率降低3、发电机甩负荷引起发电机频率升高4、中性点不接地或者非有效接地系统中单相接地引起非接地相对地电压升高5、电力系统振荡短路的危害:1、短路电流及燃起的电弧,使故障元件损坏2、短路电流流经非故障元件,由于发热和电动力,导致非故障元件损坏3、导致部分地区电压水平降低,使电力用户正常工作遭到破坏或者产生废品4、破坏发电厂之间并列运行稳定性,引起系统振荡甚至瓦解电力系统继电保护泛指:继电保护技术和由各种继电保护装置组成的继电保护系统。

包括继电保护的原理设计、配置、整定、调试等技术也包括电压、电流互感器二次回路,经过继电保护装置到断路器跳闸线圈的一整套具体设备,通信设备第二章、电流保护整定电流的意义是:当被保护线路的一次侧电流达到这个数值时,安装在该处的这套保护装置能够动作。

电流速断保护的优点:简单可靠、动作迅速,缺点:不能保护线路全长,保护范围受运行方式影响电流保护的接线方式指电流继电器与电流互感器之间的接线方式,目前广泛使用三相星形、两项星形接线.功率方向元件的基本要求:1、明确的方向性,正方向故障可靠动作,反方向故障不动作2、足够的灵敏度功率方向元件接线方式要求:1、正方向任何短路都能动作,反方向不动作2、Ir、Ur尽可能大一些,ψk接近最大灵敏度角ψsen,减小消除动作死区中性点直接接地系统:零序电流的分布:主要取决于输电线路零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗,与电源数目和位置无关零序功率方向:与正序功率方向相反,由线路流向母线中性点非直接接地系统零序分量分布特点:1、对地电容构成通路,零序阻抗很大2、单相接地时,相当于故障点产生与故障前相电压等大反向的零序电压,全系统出现零序电压3、非故障线路零序电流为线路本身的电容电流,容性无功由母线流向线路4、故障线路零序电流等于全系统非故障元件对地电容电流之和,容性无功由线路流向母线第三章、距离保护距离保护的构成:启动部分、测量部分、振荡闭锁部分、电压回路断线部分、配合逻辑部分、出口部分(P-68)距离保护优点:同时利用电压电流特征,保护区稳定,灵敏度高,受运行方式影响小,在复杂网络中使用,可作为变压器发电机后备保护。

继电保护原理

继电保护原理
– * 不正常运行状态: – 电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏,但没有发 生故障的运行状态。如:过负荷、过电压、频率降低、 系统振荡等。
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一、电力系统继电保护的概念与作 用
• 2、继电保的作用:
– 故障和不正常运行状态 —>事故,不可能完全避免 – 要求: 几十毫秒内切除故障
• 人(×),继电保护装置(√)
– 继电保护装置就是能反应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 号的一种自动装置。
• 3、继电保护包括继电保护装置和继电保护技术。
– ﹡ 继电保护技术是一个完整的体系,它主要由电力系 统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设 计、继电保护运行及维护等技术构成。
• I2 、I0 序分量保护等。 • 非电气量:瓦斯保护,过热保护

原则上:只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非 电气量的变化特征(差别),即可找出一种原理,且差 别越明显,保护性能越好。
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二、继电保护的基本原理、构成与分类:
• 2、构成
– 一般由测量元件、逻辑元件和执行元件三部分 组成。
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• 按被保护的对象分类:
– 输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保 护、母线保护等;
• 按保护原理分类:
– 电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保 护、零序保护等;
• 按保护所反应故障类型分类:
– 相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线 保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等;
• 按继电保护装置的实现技术分类:
– 机电型保护(如电磁型保护和感应型保护)、整流型 保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护 等; xx

电力系统继电保护全套课件

电力系统继电保护全套课件

一次设备
500kV
二次设备
高压断路器
电流互感器
电压互感器
从发电厂到用户的送电过程示意图
第一章 绪论 我国区域电网分布图
我国除台湾外已经形成东北、华北、 西北、华东(含福建)、华中(含 川渝)和南方等6个跨省区电网和 山东、海南、新疆、西藏4个独立 省网。除西北电网以330kV为主网 架外,其他跨省电网和山东电网都 已建成500kV主网架。香港、澳门 电网分别以400 kV和110kV和广东 电网从而和南方电网相联;华中和 华东电网通过葛上直流输电工程已 实现了互联;东北和华北、华北和 华中电网通过交流500 kV实现了互 山东电网联是;一华个中以和省南域方为电界网的通纯过火三电广电直网流, 现已覆盖输了电全工省程的实1现7个了市互。联已;成全为国以联网的 300MW局和面60正0M在W快级速发推电进机中组,为20主10力年机前型后、 500kV和可 外2基 的20本 全kV实 国为现 联主除 网网新 。架疆,、发西、藏输、、台配湾电以网 协调发展的超高压、大容量、高参数、高自
动化的大型现代化电网。
第一章 绪论
电力系统简图
第一章 绪论
1.1 电力系统的正常工作状态、不正常工作状态和故障状态
一、电力系统的正常工作状态、不正常工作状态和故障状态
1.正常工作状态 2.不正常工作状态
过负荷、中性点不接地系统的单相接地
3.故障状态 事故 二、继电保护的作用 继电保护装置
短路、断线
第一章 绪论
复习 电力系统 电网
由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户 联系起来的发电、输电、变电、配电和用电的整体
区域电网:供电电压在220kV及以上的电网
(全国电网 山东电网)
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第三节 电力系统对继电保护的要求
选择性、速动性、灵敏性、可靠性
一.选择性
指保护装置动作时,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 无故障部分仍然能继续安全运行。 ▪ 含义一:仅将故障元件从电力系统中切除,使停 电范围最小。 ▪ 含义二:上级保护对下一级有后备保护作用。
选择性说明
电流保护、距离保护、高频保护、差动保护等。 2. 保护配置:
10KV、35KV、110KV、220KV、500KV等 线路保护的配置; 变压器、发电机、母线、电容器、电动机等 元件保护的配置。 3. 计算机保护的构成、设计、应用等。 4. 计算机保护的算法、滤波、抗干扰等。
三.课程要求:
1.掌握各种保护原理、特点、应用场所。 2.掌握各种等级电压线路和不同元件的保护配
1。继电保护的作用与任务 2。继电保护的基本原理及组成 3。电力系统对继电保护的要求 4。继电保护的发展
第一节 继电保护的作用与任务
一.电力系统故障
正常运行状态 状态 故障状态
不正常运行状态 1.故障原因: ▪ 外部原因: (如雷击、污闪等) ▪ 内部原因: (如绝缘老化、损坏等) ▪ 误操作: (运行时)
置。 3.熟悉计算机综合保护的特点、构成、各部分
的功能及工作过程。 4.了解各种计算机继电保护算法的原理、应用
及抗干扰措施。
五、教学方式与考核
1. 课程总计48学时,其中教学40学时,实验 8学时。
2. 课程考核: 平时成绩(20%)+ 实验成绩(20%)+ 考试成绩(60%)=100分
第一章.绪论
指能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 闸或发出信号的一种自动装置。
3。一次系统:
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统 称为一次系统。
一次设备对于运行可靠及检修方便要 求甚高。
主要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,接地装置和载流导体5 部分。
计算机综合保护原理Hale Waihona Puke 应用中国矿业大学电气工程系
陈奎
2005.10
E-mail:jdbh2001@ TEL:83884437 高压实验室
绪论
掌握: 1.电网对继电保护的要求。 2.继电保护的作用。 3.继电保护的构成。 了解: 1.继电保护的发展史。
前言
一、课程特点 二、课程内容 三、课程要求 四、参考文献 五、教学方式与考核
二 .速动性
▪ 指快速地切除故障以提高电力系统并列运行的稳 定性,减少用户在电压降低的情况下工作的时间, 以及缩小故障元件的损坏程度。
▪ 好处:1.有利于提高系统运行的稳定性; 2.减少用户低电压运行的时间; 3.减少设备的损坏程度; 4.避免事故进一步扩大:
如:接地故障 短路故障 瞬间性故障 永久性故障
4.利用非电气量 ▪ 瓦斯、温度、行波等
***可利用任何故障与正常运行状态下 有区别的信号来实现保护
二.继电保护的构成
输入信号 测量部分
逻辑部分
输出信号 执行部分
整定量
三.保护分类
1.按被保护设备分类: 1)线路保护:
<=35KV : 电流保护、电流电压保护 110KV:
距离保护和零序电流电压保护 >=220KV: 高频保护或行波保护
第二节.基本原理及组成
一.基本原理
1.利用基本电气量的变化 ▪ 电流保护 ▪ 低电压保护 ▪ 距离保护 2.利用线路两侧的电流差或相位差构成:内外部
故障时,两侧电流、相位的差别。 ▪ (1) 纵差保护 ▪ (2) 横差保护等
3.利用序分量构成 ▪ 接地故障:零序电压、零序电流保护 ▪ 不对称相间故障:负序电流保护
2.故障及不正常运行状态类型
▪ 故障: (1)短路:三相短路 (5%)
(纵)两相短路 (10%) 两相短路接地 (20%) 单相接地 (65% ~ 80%)
( 2)断线:(横)
(继电保护动作于断路器跳闸)
▪ 不正常运行: (1)过负荷 (2)频率下降(如功率缺额大) (3)过电压(如突然甩负荷) (4)振荡(如不同步运行) (继电保护动作于发信号)
2)元件保护: ▪ 变压器保护:差动保护、瓦斯保护、过流保护等。
▪ 发电机保护:纵差、横差保护、接地保护、负序 过流保护等。
▪ 母线保护:完全电流差动母线保护、电流比相母 线保护等。
▪ 电动机保护:相敏保护、电流保护、断线保护 等。 2.按保护装置的构成分类:
电磁型、晶体管型、集成电路型、微机型。
一.课程特点:
理论与实践并重的综合性专业课
1。专业课程:电力系统组成
先修课程: 电路、电机、电磁、电能系统、微机原理、 二次接线等课程 2。综合性科学:
电子、计算机、微机、通讯等多学科。 3。理论与实践性并重:
实验、故障分析、误动、拒动等分析。
二.课程内容:
1. 保护原理、特点、应用: 各种保护原理,如:
可靠性主要指保护装置本身的质量和运行维 护水平而言。
▪ 1.不误动;
▪ 2.不拒动。
五. 四者的关系
选择性、速动性、灵敏性、可靠性 之间的关系
六.几个基本概念
1。继电保护:(在电力行业)泛指继电保

技术或由各种继电保护装置组
成的继电保护系统。
2。继电保护装置:指各种具体的装置。
(单个继电器或继电器与其附属设备构成, 电子元件,计算机)
三.灵敏性
▪ 指对于其保护范围内发生故障及不正常运 行状态的反应能力。
▪ 通常用灵敏系数来衡量,它主要决定于被 保护元件和电力系统的参数、运行方式。
四.可靠性
▪ 指在该保护装置规定的保护范围内发生了 它应该动作的故障时,它不应该拒绝动作, 而在任何其他该保护不应该动作的情况下, 则不应该误动作。
二.故障后果
(1)损坏设备、缩短设备使用寿命。 (2)破坏系统运行的稳定性。 (3)用户电压下降;破坏工作稳定,影响
产品质量。 (4)供电质量:电压、频率、谐波。
三.作用与任务
1. 发生故障时,自动、迅速、有选择性的切 除故障,使非故障部分继续运行。
2. 对不正常运行状态发信号通知值班人员进 行处理。
4。二次系统:
二次系统是由二次设备组成的系统。凡监 视,控制,测量,以及起保护作用的设备, 如测量表计,继电保护,控制和信号装置 等,皆属于二次设备。
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