2011第13章电力系统继电保护132
电力系统继电保护 答案
填空题：1.电力系统继电保护应满足(选择性 )( 速动性)(灵敏性) ( 可靠性)四个基本要求。
2.电力系统发生骨子后，总伴随有电流（增大）电压（降低）线路始端测量阻抗的（减小）电压与电流之间相位角（变大）3.电力系统发生故障时，继电保护装置应（切除故障设备），继电保护装置一般应（发出信号）4.电力系统切除故障时的时间包括（继电保护动作）时间和(断路器跳闸)的时间5.继电保护灵敏性指其对保护范围内发生故障或不正常工作状态的反应能力6.继电保护装置一般由测量部分，逻辑环节和执行输出组成。
7.继电保护装置的测量部分是由被保护原件的（某些运行参数）与保护的整定值进行比较。
选择题：8我国继电保护技术发展过了五个阶段，其发展顺序是CA机电型晶体管型整流型集成电路型微机型B机电型整流型集成电路型晶体管型微机型C机电型整流型晶体管型集成电路型微机型9电力系统最危险的故障CA单相接地 B两相短路 C 三相短路10电力系统短路时最严重的后果是CA电弧使故障设备损坏 B使用户的正常工作遭到破坏C破坏电力系统运行的稳定性11.继电保护的灵敏度系数K1m要求（C）(A)K1m<1 (B)K1m=1 (C)K1m>112.线路保护一般装设两套，它们是 (B)(A)主保护(B)一套为主保护，另一套为后备保护(C)后备保护判断题：13.电气设备过负荷时，继电保护应将过负荷保护设备切除。
（错）14.电力系统继电保护装置通常应在保护选择性的前提下，使其快速动作。
（对）15.电力系统在不正常工作状态时，继电保护不但发出信号，同时也把不正常工作的设备切除（错）16.能使电流继电器从释放状态改变至动作状态的最大电流称为继电器的动作电流。
（错）第二章1.瞬时电流速断保护的保护范围随运行方式和故障类型而变。
2.瞬时电流速断保护的保护范围在被保护线路始端，在最小运行方式下，保护范围最小。
3.本线路限时电流速断保护的保护范围一般不超过相邻下一条线路的电流速断保护的保护范围，故只需带延时即保证选择性。
电力系统继电保护教材
电力系统继电保护教材引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一。
继电保护作为电力系统的重要组成部分，对于保障电力系统的安全、可靠运行至关重要。
本教材将介绍电力系统继电保护的基本原理、常用设备和典型应用场景，旨在帮助读者理解和掌握继电保护的关键概念和技术。
第一章继电保护概述1.1 什么是继电保护继电保护是指在电力系统发生故障时，通过相应的继电器装置来检测故障信号并采取相应的保护措施，以防止故障进一步扩大导致系统崩溃或设备损坏。
1.2 继电保护的作用继电保护的主要作用是保障电力系统的设备和人员安全，防止故障扩大和事故发生。
通过快速检测和隔离故障，继电保护可以降低故障对电力系统的影响，并保证电力系统的可靠运行。
1.3 继电保护的基本原理继电保护的基本原理是基于故障电流的检测和判断。
当电力系统发生故障时，故障电流会引发继电器装置的动作，从而启动相应的保护动作。
第二章继电保护设备2.1 继电保护装置的分类继电保护装置根据其功能和作用可分为过电流保护、距离保护、差动保护、方向保护等多种类型。
本章将详细介绍不同类型的继电保护装置的工作原理和应用场景。
2.2 继电保护装置的组成部分继电保护装置一般由接口电路、判断电路和输出电路组成。
接口电路用于接收故障信号，判断电路用于根据故障信号判断故障类型和位置，输出电路用于发出保护动作指令。
本节将详细介绍继电保护装置的组成部分及其功能。
第三章继电保护应用场景3.1 高压线路继电保护高压线路是电力系统中最重要的组成部分之一，对其进行可靠的继电保护至关重要。
本节将介绍高压线路继电保护的基本原理、常用装置和应用技术。
3.2 变电站继电保护变电站是电力系统中起重要作用的节点，需要进行全面而可靠的继电保护。
本节将介绍变电站继电保护的特点、技术要求以及常见的继电保护装置。
3.3 发电机保护发电机是电力系统的核心设备之一，对其进行有效的保护至关重要。
本节将介绍发电机保护的原理、装置和常见问题。
电力系统继电保护PPT课件
4.电磁式中间继电器
动静触点
文字符号： KM
图形符号：
I>
测量线圈
电磁线圈 及Leabharlann 磁铁电磁式中间继电器实物图片
2021/3/22
动作 触点
常开 触点
常闭 触点
4.电磁式中间继电器
1.特点：
① 触点容量大，可直接作 用于断路器跳闸；
② 触点数目多,可实现时间 继电器难以实现的延时 。
2.结构：吸引衔铁式。 3.文字符号：KM。
3.两相一继电器电流差接线
2021/3/22
IKA Ia Ic
3.两相一继电器电流差接线（续）
3 ......K (3)
KW
I kA I2
2 1
........K
(2) AC
........K
(2) AB
2021/3/22
1
........K
(2) BC
图7－18两相一继电器式接线
不同相间短路的相量分析 （a）三相短路；（b）A、C两相短路；
2021/3/22
Kw
I KA I2
Ⅱ、保护装置的接线方式（续）
1、三相三继电器完全星形接线方式
接线系数KW：
2021/3/22
KW
I kA I2
1
Ⅱ、保护装置的接线方式（续）
2.两相两继电器不完全星形接线方式
接线系数KW：
2021/3/22
KW
I kA I2
1
2.两相两继电器不完全星形接线方式(续) 在6～35kV小电流接地系 统中得到了广泛的应用
反应故障参数增大而动作的保护：
保 护 区 末 端 金 属 性 短 路 时 故 障 参 数 的 最 小 计 算 值
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。
继电保护毕业论文
毕业设计（论文）题目：甘肃大峡水电站继电保护及二次回路设计学院：电子信息学院专业班级：电气工程及其自动化06级1班指导教师：邵文权职称：讲师学生姓名：**学号：***********摘要由于大型水电站的母线、发电机和变压器的结构比较复杂,在运行过程中都可能会发生各种各样的故障和异常运行状态,为了确保在保护范围内发生故障，都能有选择性的快速切除故障,需要配置多种继电保护装置，必要时进行多重化配置，从而将水电站中重要设备的危害和损失降到最小，对电力系统的影响最小。
发电厂和变电所母线是电力系统中的中的一个重要组成部件，发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用;而变压器是电力系统十分重要的供电元件再者,发电机、变压器本身就是十分贵重的电气元件，所以，继电保护装置对大型水电站的正常运行起着至关重要的作用。
根据大峡水电站的接线图及相关资料。
本设计共包括六章，分别对母线、发电机、变压器的继电保护进行详细介绍，并给出相关的整定计算,画出部分二次接线图。
本文主要通过分析原始资料中主要设备的参数，首先，需要对电力系统保护原理进行全面系统的复习、查阅相关资料，加深理解；其次，结合相关参数和各种继电保护原理，确定适用于大峡水电站的保护方案，最后，分别对母线处、发电机和变压器进行整定计算和配置，并且根据系统一次设计图给出部分二次设计及其配置图和一般原理图.关键词：水电站、继电保护、发电机、变压器、母线、二次回路AbstractAs a result of large hydroelectric station's bus bar, the generator and transformer's structure is quite complex, possibly will break down various in the movement process and exceptionally the running status, to guarantee that will break down in the extent of protection，can have the selective fast excision breakdown, needs to dispose many kinds of relay protection installments, when the necessity will carry on the multi-densified disposition, thus in the river water power plant the important equipment's harm and the loss will fall to are smallest, will be smallest to electrical power system's influence。
电力系统继电保护(非继电专业适用)继电保护概论(58页)
能源、环境是当今人类生存和发展 所需要解决的紧迫问题
常规能源以煤、石油、天然气为主，它不 仅资源有限，而且造成了严重的大气污染;一 座百万千瓦的燃煤火力发电厂，每天约烧掉 8500吨优质煤。同时向大气层吐出300多吨 二氧化硫和二氧化碳。因此，对可再生能源 的开发利用，特别是对风能太阳能的开发利 用已受到各国的高度重视。
，特别是要分析他们在不正常工作状态和
故障情况时的特征，找出特征量或被控量
；接着分析判别这些特征量或被控量的继
电器或自动装置；再分析继电保护的工作
原理、工作特性。
要掌握继电保护技术，实 训操作是必不可少的！
•
为了快速切除故障，继电保护的动作时
间以毫秒记。因此，对电磁暂态方面的知识
要求较高。但在电机学、电力系统等课程中
事故发生前的运行方式
事故后的运行方式
前门
1996年北京“1.19”事故受影响的重要 单位
• 中南海、全国政协 • 国防部、组织部、中联部、中国银行 • 故宫 • 广播大厦 • 月坛中央电视发射塔等几十个单位。
20日10时30分恢复对中南海的供热。 从此拉开了城网改造的序幕。
2003年美加“8.14”大停电事故
• 当电力系统出现不正常工作状态时 继电保护发出信号，运行人员根据继 电保护发出的信号对不正常工作状态 进行处理，防止不正常工作状态发展 成故障而造成事故。例如：某变压器 过载了，运行人员就应相应的减轻该 变压器的负载，使该变压器恢复正常 运行。
• 不正常工作状态处理不当就会发展 成故障；
• 故障处理不及时或处理不当就回造 成事故；
数字逻辑的装置其功能由计算（程序 ）来完成，不同原理的装置计算方法（程序 ）不相同，但硬件基本相同。
电力系统继电保护-2 电网的电流保护
1、电力系统运行方式（ Z s）的变化； 2、电力系统正常运行状 态（E）的变化； 3、不同短路类型（ K）的变化； 4、随短路点距等值电源 的距离变化，短路电流 连续变化，越远电流越 小， 并且在本线路末端和下 级线路出口短路，电流 没有差别。
（图解：电力系统艰苦的工作环境）
2.1.3 电流速断保护
最大运行方式- 在相同的地点发生相同 类型的短路时流过保护 安装处电流最大， 对继电保护而言称为系 统最大运行方式，对应 的系统等值阻抗最小， Z s Z s min。 最小运行方式- 在相同的地点发生相同 类型的短路时流过保护 安装处电流最小， 对继电保护而言称为系 统最小运行方式，对应 的系统等值阻抗最大， Z s Z s max。
根据继电器的安装位置和工作任务给定动作值， 为使继电器有普遍的使用价值，动作值可以调整。
图2-1： 过电流继电器框图
2.1.1 继电器
（电流继电器图）
（电压继电器DY-28C图）
（时间继电器DS-31图）
（LDB-I型电流保护综合继电器图）
2.1.1 继电器
• 3 继电器的继电特性
• 继电特性——无论起动和返回，继电器的动作都是明确干脆的，它不 可能停留在某一个中间位置。
2.1.4 限时电流速断保护
• （图2-9： 限时电流速断动作时限的配合关系）
由上图可见，在保护 1 电流速断范围以内的故障，将以 t1I 的时间被切除，此时保
II 护 2 的限时电流速断虽然可能起动，但由于 t 2 较 t1I 大一个 t ，保护 1 电流速断
动作切出故障后，保护 2 返回，因而从时间上保证了选择性。
• • • •
2.1.1 继电器
• 2 过电流继电器原理框图
电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要求
电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要求姓名：XXX部门：XXX日期：XXX电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要求1.3由不合熔断器供电或不合公用端子对供电的两套庇护装置的直流逻辑回路间不承诺有任何电的联系，如有需求，必需经空接点输入。
12.3一切的继电庇护定值实验，都必需以适合正式运转前提（如加上盖子，关好门等等）为准。
1.4找直流接地，应断开直流熔断器或断开由公用端子对到直流熔断器的联贯，并在操作前，先停用由该直流熔断器或由该公用端子对放纵的一切庇护装置，在直流回路复原优秀后再复原庇护装置的运转。
1.1.5采用ldquo;近后备rdquo;绳尺只要一套纵联庇护和一套后备庇护的线路，纵联庇护与后备庇护的直流回路应别离由公用的直流熔断器供电。
８．１电流互感器及电压互感器的二次回路必需别离有且只能有一点接地。
（１）每一断路器的操作回路应别离由公用的直流熔断器供电。
７．４动力线、电热线等强电线路不得与二次弱电回路共用电缆。
12.7不宜用调整极化继中的接点不改动其起动值与前往值；厂家应庇护质量并应对继电器加封。
9.2新设想变电所，不应采用储能电源作操作电源。
对现有零碎，其操作电源应分为如下的各自力组，并按期作操作。
５．５跳（合）闸引出端子应与正电源适本地离隔。
15.1为了保证静态庇护装置的普通运转，最高的周围情况温度不跨越＋40℃，装置的室内温度不得跨越＋１30℃，如不知足请求应装设空调装备。
第 2 页共 7 页（１）引入高压变电所开关场的扶引线电缆部门，应采用双层绝缘护套的公用电缆，两头为金属屏障层，屏障层对外皮的耐压水平可选用１５ｋｖ，５０ｈｚ，１分钟。
（２）关于短线路，能够上述公用电缆直接联通两侧的扶引线庇护，但寄望：15.4弊端录波器盘的电流电压回路及其接线端子等，必需知足继电庇护二次回路质量请求，其接入电流应取自不饱和的仪表用的电流互感器的回路，不然取自后备庇护的电流回路，并接到电流互感器二次回路的开头。
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（四）定时限过电流保护 电流 III 段保护
2.整定原则 ：按躲开最大负荷电流整定
（四）定时限过电流保护 电流 III 段保护
3.动作时限： 按阶梯原则
f 点发生短路故障时，保护1、3、5都可 2 能启动，最后由 5 切除 （选择性）
t
1
t3
t5
时间阶段
t
3
t5
t
t1 m ax { t2 ,t3 ,t4 } t
2011第13章电力系统继电保护 132
第十三章 电力系统继电保护
13.1 继电保护的基本原理 13.2 输电线路的继电保护 13.3 电力变压器的继电保护
13.2 输电线路的继电保护
继电保护研究方面
线路保护 元件保护
输电保护
电流保护 距离保护 纵联原理的保护
纵联差动保护 高频保护 微波保护
速断保护误动作。
（二）瞬时电流速断保护 电流 I 段保护
2. 瞬时电流速断保护的作用原理
最大运行方式 最小运行方式 x1.2
（二）瞬时电流速断保护 电流 I 段保护
2. 瞬时电流速断保护的作用原理
I(3) f
E E X XSXf
E XSX1l
I (2) f
3. E 2 XS Xf
注意 忽略电阻R
一、相间短路的电流保护
（一）电磁型电流继电器 1. 组成
＋
来自TA
I kA
一、相间短路的电流保护
（一）电磁型电流继电器
电流继电器的继电特性
动作状态
不动作
电流增加方向
I k I o p 继电器的常开触点4闭合，继电器动作
I k I re 继电器返回
返回系数
I ke
I re IOP
0
一般为0.85 微机保护为0.95
（四）定时限过电流保护 电流 III 段保护
4.灵敏度过
可作本线路全长的主保护或作近后备外，还 要作为相邻线路的远后备保护
#1作近后备ຫໍສະໝຸດ Ks(2)IBf min
Iop1
1.3~1.5
#1作远后备
Ks
I (2) Cf min I op1
1.2
（五）电流保护的接线方式
1.指电流保护中电流继电 器线圈与电流互感器二 次绕组间的连接方式
2电气设备常用图形及文字符号
参见第14章表14-1及表14-2
（二）瞬时电流速断保护 电流 I 段保护
1.单相原理接线图
（二）瞬时电流速断保护 电流 I 段保护
1.单相原理接线图
（二）瞬时电流速断保护 电流 I 段保护
1.单相原理接线图
中中常通间开跳间容继触闸继量电点线电器（圈大器主 容 Ｙ，作要 量 Ｒ可用有 大 ；接两）二：通方代是跳面替利闸的电用作流带线用继有圈：电0Y.0一器R6～是的0利的.0用 小8s延中 容时间 量的继 触中电 点间器 ，继的 接 电器增，大增大保保护护固固有有动动作作时间间，防防止止管误式动避雷器放电引起
路末端两相金属性短路时的短 路电流
限时电流速断的单相原理接线
与电流速断不同 之处：用时间继 电器KT代替了 中间继电器KM
KT
限时电流速断的单相原理接线
（四）定时限过电流保护 电流 III 段保护
主保护 后备保护
电流I段保护
瞬时电流速断和限时电流速 断联合工作，构成了线路的
电流II段保护
主保护，可保证全线路范围 内的故障都能在0.5s内予以
（三）限时电流速断保护 电流 II 段保护
整定原则：躲过相邻线路电流速断保护的 动作电流
I OP1
KrelIO P2
限时电流速断保护的可靠 系数 1.1～1.2
相邻线路瞬时电流 速断的动作电流
时限：为保证选择性，应与相邻线路电
流I段时限相配合
tII tI t
t 一个时限阶段
一般取0.5s
3.Y,d11接线变压器一侧两相短路以降压 变压器△侧ab两相短路为例，设 k=1
Ia Ib I f (2) Ic 0
（五）电流保护的接线方式
I A IC I A1 Ia1
1 3
I
(2) f
IB 2IA
2 3
I
(2) f
结论：在Y,d11接线变压器后面发生两相短 路时，总有一相电流是其他两相的两倍
（六）阶段式电流保护
瞬时电流速断保护（I段）
主保护
三段式 电流保护
限时电流速断保护（II段）
后备保护 定时限过电流保护（III段）
本线路相间短路的近后备和相邻线路的远后备保护
（六）阶段式电流保护
（六）阶段式电流保护
电网末端：可用二段式
主保护 瞬时电流速断保护（I段） 后备保护 定时限过电流保护（III段）
最大运行方式 最小运行方式 x1.2
瞬时电流速断保护不能保护线路全长，且 保护范围受系统运行方式和故障类型的影 响
2)灵敏度 可用其最小保护范围来衡量
1 lmin(%)XAB(
3 E
2
II OP1
XSmax)
I (2) f
3. E 2 XS Xf
3)动作时限
tI 0(s)
优缺点 优点：简单、快速、可靠 缺点：保护范围直接受运行方式影响
（三）限时电流速断保护 电流 II 段保护
灵敏性：为能保护本线路l1的全长，保护1的
限时电流速断保护应在最小运行方式下线路l1
末端发生两相短路时，有足够的反应能力，这
个能力常用灵敏系数Ks来衡量，即
Ks
（2）
IfBmin III
OP1
1.3~1.5
注意
I（ 2 ） fB m in
为最小运行方式下，被保护线
E 为系统等效电源的相电势
一定的运行方式下，If=f(l)
1. 整定：
原则：在保证选择性的基础上，校验灵敏性
引入一个大于1的可靠系数
K
I rel
（＝1.2~1.3）
I K I I OP1
I (3) rel fBmax
I (3) fB m ax
最大运行方式下被保护线路末端三 相短路时，流过保护的最大短路电 流
电流III段保护
切除。然而它们不能作相邻 线路故障的后备保护。
1.单相原理接线：与限时电流速断保护相同 2.整定原理 3.动作时限 4.灵敏度
（四）定时限过电流保护 电流 III 段保护
2.整定原则 ：按躲开最大负荷电流整定
I OP
ILmax
灵敏度高 能保护本线路的全长 能保护相邻线路的全长 起远后备的作用
2.两种接线方式 （1）完全接线方式： 三相星形接线
用于发动机、变压器母线及 110kV以上线路保护
（2）不完全接线方式：
两相星形接线
用于35kV及以下线路保护
图
（五）电流保护的接线方式
中性点非有效接地电网中发生两相接地,采用二相 星型接线可保证有2/3的机会只切除一个故障点
（五）电流保护的接线方式