继电保护基本原理
继电保护工作原理
继电保护工作原理
继电保护工作原理是指通过继电器将电力系统各部件的状态信息传递给保护设备，实现对电力系统的保护。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 电流保护：电流保护主要是通过测量电路中的电流来判断是否存在过载、短路等故障。
当电流超过设定值时，继电器会被动作，将信号发送给保护设备，从而切断故障电路。
2. 过电压保护：过电压保护是通过对系统中电压进行监测和测量，当电压超过设定值时，继电器会动作，将信号传递给保护设备，以避免电气设备受到损坏。
3. 低电压保护：低电压保护基本原理与过电压保护相似，但是保护对象是电压过低的情况。
当电压低于设定值时，继电器会触发保护动作，以避免设备在电压过低情况下无法正常工作。
4. 频率保护：频率保护用于监测电力系统的频率，当频率偏离正常范围时，继电器会动作，将信号传递给保护设备，以防止电力系统发生频率过高或过低的故障。
5. 距离保护：距离保护是用于判定系统中发生故障的位置，以便精确地切除故障区域。
它通过测量故障点电流和电压的相位差来判断故障的距离，从而实现保护动作。
6. 差动保护：差动保护是一种用于保护输电线路和变压器的重要方式。
它基于物理定律，通过比较输入和输出电流的差值，
来判定是否存在异常情况，如短路、接地等故障。
综上所述，继电保护工作原理是通过测量和比较电力系统中各种参数（电流、电压、频率等）的数值，判断系统是否存在故障，并通过继电器将信号传递给保护设备，实现对电力系统的自动保护。
(完整)继电保护原理及四性
继电保护原理及四性一、继电保护的原理继电保护主要是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量（电流、电压、功率、频率等）的变化构成继电保护动作的原理，还有其他的物理量,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。
大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分（和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。
（一）电力系统运行中的参数（如电流、电压、功率因数角）在正常运行和故障情况时是有明显区别的。
继电保护装置就是利用这些参数的变化，在反映、检测的基础上来判断电力系统故障的性质和范围，进而作出相应的反应和处理（如发出警告信号或令断路器跳闸等）。
（二)继电保护装置的原理分析1、取样单元它将被保护的电力系统运行中的物理量（参数）经过电气隔离并转换为继电保护装置中比较鉴别单元可以接受的信号，由一台或几台传感器如电流、电压互感器组成.2、比较鉴别单元包括给定单元，由取样单元来的信号与给定信号比较，以便下一级处理单元发出何种信号。
（正常状态、异常状态或故障状态）比较鉴别单元可由4只电流继电器组成，二只为速断保护,另二只为过电流保护。
电流继电器的整定值即为给定单元,电流继电器的电流线圈则接收取样单元（电流互感器）来的电流信号，当电流信号达到电流整定值时,电流继电器动作,通过其接点向下一级处理单元发出使断路器最终掉闸的信号;若电流信号小于整定值,则电流继电器不动作,传向下级单元的信号也不动作。
鉴别比较信号“速断”、“过电流”的信息传送到下一单元处理。
3、处理单元接受比较鉴别单元来的信号,按比较鉴别单元的要求进行处理,根据比较环节输出量的大小、性质、组合方式出现的先后顺序，来确定保护装置是否应该动作；由时间继电器、中间继电器等构成。
电流保护:速断—--中间继电器动作，过电流,时间继电器动作.4、执行单元故障的处理通过执行单元来实施。
执行单元一般分两类：一类是声、光信号继电器；（如电笛、电铃、闪光信号灯等）另一类为断路器的操作机构的分闸线圈，使断路器分闸。
电力系统继电保护基本原理
电力系统继电保护基本原理电力系统继电保护是电力系统中重要的安全保护措施，其基本原理是通过检测电力系统中的异常故障状态，并采取控制措施来迅速、准确地切除故障点，保护电力系统的安全运行。
下面将从基本概念、分类、原理以及应用等方面进行详细介绍。
一、基本概念继电保护是电力系统中用来对故障进行保护的设备。
它可以检测系统中的故障，并通过切除故障点、发送报警信号等手段来保护电力系统的安全运行。
二、分类根据继电保护的功能和应用，可以将其分为主保护、备用保护以及辅助保护。
1. 主保护：主保护是对电力系统中的主要设备（如变压器、发电机、电动机等）进行保护的措施。
主保护对应用最为严格的要求，需要快速、准确地切除故障点，并能适应系统的各种工作条件。
2. 备用保护：备用保护是为了当主保护出现故障或失效时，起到替代保护作用的设备。
备用保护的要求相对较低，主要是为了保证在主保护失效时仍能有效地保护电力系统。
3. 辅助保护：辅助保护是对系统中的辅助设备和线路进行保护的措施。
辅助保护的主要作用是检测系统中的异常情况，并发出相应的信号进行报警，以减少故障对系统的影响。
三、原理继电保护的工作原理是基于电气量的变化检测和测量。
通过对电流、电压、频率、功率因数等电气量的测量，判断系统中是否存在故障，并能够快速、准确地切除故障点。
1. 故障检测：继电保护能够检测到电力系统中的各种故障类型（包括短路、过载、接地故障等）。
通过对电流、电压等电气量进行检测和测量，在故障发生时能够及时判断故障类型和位置。
2. 故障切除：当继电保护检测到故障时，会通过控制开关进行故障点的切除。
切除故障的方式包括断开故障电路、切除故障设备、切换备用设备等。
3. 报警通知：继电保护还能够通过发送报警信号或故障信息来通知操作人员。
操作人员在接收到报警信息后，可以及时采取相应的措施来处理故障。
四、应用继电保护广泛应用于电力系统中的各个环节，包括输电线路、变电站、发电机等。
继电保护的基本原理构成与分类
继电保护的基本原理构成与分类继电保护是电力系统中起到保护作用的一种装置。
它通过检测电力系统中的异常事件，例如短路、过电流、过载和接地故障等，及时发出信号切断故障部分或改变系统的运行状态，以保护设备和人员的安全。
继电保护的基本原理、构成和分类对于电力系统的正常运行非常重要。
1.基本原理：继电保护的基本原理是利用电流、电压和功率等物理量的变化来检测电力系统中的异常事件。
当电力系统发生故障时，例如短路或过载，系统中的电流、电压或功率会发生异常变化。
继电保护装置会测量和监控系统中的各种物理量，并根据设定的阈值判断是否发生故障。
一旦发生故障，继电保护装置会发出信号切断故障部分或改变系统的运行状态。
2.构成：继电保护一般由以下几个部分组成：(1)传感器：传感器用于测量电力系统中的物理量，如电流和电压等。
传感器一般采用电流互感器和电压互感器。
(2)测量元件：测量元件用于将测量到的物理量转化为与故障相关的电信号。
例如，电压互感器将测量到的电压转化为电压信号，电流互感器将测量到的电流转化为电流信号。
(3)信号处理单元：信号处理单元对测量到的电信号进行放大、滤波、采样和变换等处理，以提取有用的信息。
(4)逻辑单元：逻辑单元根据信号处理单元提供的信息，通过逻辑判断和运算，判断是否发生故障，并输出相应的控制信号。
(5)输出单元：输出单元接收由逻辑单元输出的控制信号，执行切断故障部分或改变系统运行状态的任务。
3.分类：继电保护可以根据其作用对象、工作方式和应用领域等方面进行分类。
(1)按作用对象分类：(a)母线保护：用于保护电力系统中的母线。
主要功能是侦测母线上的故障和异常，如短路和过电流，并迅速切断故障电路。
(b)高压和中压线路保护：用于保护电力系统中的高压和中压线路。
主要功能是侦测线路上的故障和异常，如短路、过电流和过载，并迅速切断故障电路。
(c)变压器保护：用于保护电力系统中的变压器。
主要功能是侦测变压器中的内部故障和异常，如短路、过电流和过热，并迅速切断故障电路。
继电保护的四个基本原理
继电保护的四个基本原理继电保护是电力系统中非常重要的一项安全保护措施，它能够在电力系统发生故障时快速、准确地检测和切除故障部分，从而保护电力设备和电力系统的安全运行。
继电保护的实现依赖于一些基本原理，本文将介绍继电保护的四个基本原理。
一、电流保护原理电流保护是继电保护中最常见的一种保护方式。
它基于电流的大小和方向来判断电力系统中是否存在故障。
当电流超过设定值时，继电器就会触发动作，进而切除故障部分。
电流保护的实现主要依赖于电流互感器和继电器。
电流互感器将高电压线路中的电流转换成与之成比例的低电流，并通过继电器进行监测和切除故障。
二、电压保护原理电压保护是继电保护中另一种常见的保护方式。
它主要用于检测电力系统中的电压异常情况，如过高或过低的电压。
电压保护的实现需要使用电压互感器和继电器。
电压互感器将高电压线路中的电压转换成与之成比例的低电压，并通过继电器进行监测和切除故障。
三、差动保护原理差动保护是一种以比较电流差值来判断电力系统中是否存在故障的保护方式。
它主要应用于变压器、发电机等设备的保护。
差动保护的实现主要依赖于电流互感器和继电器。
电流互感器将设备输入和输出侧的电流转换成与之成比例的低电流，继电器通过比较两侧电流的差值来判断是否存在故障，并触发动作切除故障。
四、过电流保护原理过电流保护是一种以电流超过额定值来判断电力系统中是否存在故障的保护方式。
它主要用于保护电力系统中的配电线路和设备。
过电流保护的实现主要依赖于电流互感器和继电器。
电流互感器将高电压线路中的电流转换成与之成比例的低电流，并通过继电器进行监测和切除故障。
继电保护的四个基本原理分别是电流保护、电压保护、差动保护和过电流保护。
这些原理在电力系统中起到了至关重要的作用，保护了电力设备和电力系统的安全运行。
通过合理配置和使用继电保护装置，能够及时检测和切除故障，有效避免了电力系统事故的发生，保障了电力系统的可靠供电。
继电保护原理基础
继电保护原理基础
继电保护是电力系统中常用的一种保护手段，它通过检测电力系统的异常状态，及时地切断故障电路，以保护设备和人员的安全。
其工作原理基于电路中的电流、电压、功率等物理量变化，利用继电器的动作来实现保护动作。
继电保护的基本原理是传感器将电力系统中的电流、电压等物理量转化为相应的信号，然后经过信号输出、信号处理等步骤，最终控制继电器动作。
一般来说，继电保护的工作流程包括以下几个步骤：
1. 传感器检测：传感器将电力系统中的电流、电压等物理量转化为电信号。
比如，电流互感器可以将高电压系统中的电流转化为低电压电流信号。
2. 信号输出：经过传感器检测后，得到的电信号需要进行处理，并输出给继电器。
这一步通常由信号处理模块完成，可以对信号进行放大、滤波等处理，以保证输出的信号稳定可靠。
3. 继电器动作：继电器是继电保护的核心组成部分，它根据输入的信号进行判断，并控制其触点的闭合或断开。
当电力系统出现异常情况时，继电器将根据预设的保护动作逻辑来进行相应的动作。
4. 保护动作：继电器动作后，将会触发保护设备执行相应的保护动作，如切断故障电路，保护设备免受进一步损坏。
继电保护的原理基于电力系统的物理量变化，通过传感器检测、信号输出、继电器动作和保护动作等步骤来实现对电力系统的保护。
不同类型的继电保护可以针对电压过高、电流过载、短路故障等不同故障情况进行保护，以确保电力系统运行的安全稳定。
继电保护的基本原理
继电保护的基本原理1.继电保护的类型电力系统发生故障时的特点是电流增大、电压降低、电流和电压间的相位角会发生变化。
因此，应用于电力系统中的各种继电保护的绝大多数都是以反应这些物理量的变化为基础,利用正常运行与发生故障时各物理量间的差别来实现的。
根据所反应的上述各种物理量的不同,构成了以下各种不同类型的继电保护:(1)反应电流改变的，有电流速断、定时限过流、反时限过流及零序电流保护等。
(2)反应电压改变的，有低电压和过电压保护。
(3)既反应电流又反应电流与电压间相角改变的，有方向过电流保护。
(4)反应电压和电流的比值，即反应短路点到保护安装处阻抗(或距离)的，有距离保护等。
(5)反应输入电流和输出电流之差的，有差动保护。
2.继电保护的组成继电保护虽有各种类型，但一般都由测量部分、逻辑部分和执行部分三个基本环节组成，其示意的框图如图8-2所示。
各基本部分的作用是:(1)测量部分。
是测量反映被保护设备工作状态(正常工作状态、不正常工作状态或事故状态)的一个或几个有关的物理量。
(2)逻辑部分。
是根据各测量元件输出量的大小或性质及其组成或出现的顺序，判断被保护设备的工作状态，以决定保护是否应该动作。
(3) 执行部分。
是根据逻辑部分所作出的决定，执行保护的任务(即给出信号、或跳闸，或不动作)。
现以图 3-1过电流保护接线为例加以说明。
在该保护中,电流继电器1KA、2KA 的线圈回路就是测量部分，它监视被保护设备的工作状态，反应电流的大小，只有线路发生短路故障时，它才会动作。
因此，测量部分可处于动作或不动作两种状态，并根据这两种状态确定发出作用于逻辑部分的信号。
电流继电器的接点回路就是逻辑部分，它接受测量部分送来的信号后，确定是否起动整套保护。
执行部分就是时间继电器和信号继电器回路，它接到逻辑部分送来的信号后，给出断路器的跳闸脉冲并发出信号。
继电保护基本原理
1.4
继电保护的工作配合
每一套保护都有预先严格划定的保护范围，只有在 保护范围内发生故障，该保护才动作。为了确保故障元 件能够从电力系统中被切除，一般每个重要电力元件配 备两套保护，一套称为主保护，一套称为后备保护，当 保护装置拒动、保护回路中其他环节损坏、断路器拒动、 工作电源不正常等造成主保护不能快速切除故障，这时 需要后备保护来切除故障。 由后备保护动作切除故障，一般会扩大故障造成的 影响。为了最大限度的缩小故障对电力系统正常运行产 生的影响，应确保由主保护快速切除任何类型的故障， 一般后备保护都延时，等待主保护确实不动作后才动作。 因此，主保护与后备保护之间存在动作时间和动作灵敏 度的配合。
3.1
电力线载波通信
将线路两端的电流相位（或功率方向）信息转变 为高频信号，经过高频耦合设备将高频信号加载到输 电线路上，输电线路本身作为高频信号的通道将高频 载波信号传到对侧，对端再经过高频耦合设备将高频 信号接收，以实现各段电流相位（或功率方向）的比 较。
3.1.1
电力载波信号的种类
按照高频载波通道传送的信号在纵联保护中所 起的作用不同，将电力载波信号分为闭锁信号、允 许信号和跳闸信号。
3． 跳闸信号
跳闸信号是直接引起跳闸的信号，换句话说，收到 跳闸信号是跳闸的充要条件。跳闸的条件是本段保护元件 动作，或者对端传来跳闸信号。只要本段保护元件动作即 作用于跳闸，与有无对端信号无关；只要收到跳闸信号即 作用于跳闸，与本段保护元件动作与否无关。
谢 谢
1 1.1
继电保护的基本原理及其组成 继电保护的基本原理
要完成电力系统继电保护的基本任务，首先必须 “区分”电力系统的正常、不正常工作和故障三种运行 状态，“甄别”出发生故障和出现异常的元件。而要进 行“区分和甄别”，必须需找电力元件在这三种运行状 态下的可测参量（继电保护主要测电气量）的“差异”， 提取和利用这些可测电气量的“差异”，实现对正常、 不正常工作和故障元件的快速“区分”。依据可测电气 量的不同差异，可以构成不同原理的继电保护。
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继电保护基本原理
二、发生故障可能引起的后果
1、故障点通过很大的短路电流和所燃起的电 弧，使故障设备烧坏；
2、系统中设备，在通过短路电流时所产生的 事 热和电动力使设备缩短使用寿命；
3、因电压降低，破坏用户工作的稳定性或影 响产品质量；破坏系统并列运行的稳定性，产 故 生振荡，甚至使整个系统瓦解。
1、利用基本电气参数的区别
发生短路后，利用电流、电压、线路测量阻抗等 的变化，可以构成如下保护。 （1）电流保护：反映电流的增大而动作。 （2）低电压保护：反应于电压的降低而动作。 （3）距离保护：反应于短路点到保护安装地之间的距 离（或测量阻抗的减小）而动作。
A
B Id
d(3)
C
1
2 Zd
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第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 实验 总计
课程内容安排
2学时 16学时 10学时 2学时 3学时 3学时 6学时 2学时 10学时（5个） 54学时 继电保护基本原理
继电保护的主要特点
➢ 继电保护工作涉及到每个电气主设备和二次辅 助设备。
➢继电保护是一门综合性的科学，它奠基于理论 电工、电机学和电力系统等基础理论，还与电子 技术、通信技术、计算机技术和信息科学等新理 论新技术有着密切的关系。
反应于电动机绕组的温度升高而构成过负荷保 护等。
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二、继电保护装置的组成
继电保护一般由三个部分组成:测量部分、逻辑部 分和执行部分，其原理结构如下图所示。
测量被保护元件工作 状态的物理量，并和 已给的整定值进行比 较，从而判断保护是 否应该起动。
根据测量部分各输根出据逻辑部分送的 量的大小，性质，信出号，最后完成保 现的顺序等，使保护护装置所担负的任 装置按一定的逻辑务程。如发出信号， 序工作，最后传到跳执闸或不动作等。 行部分。
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第一章 绪 论
第一节 电力系统继电保护的作用 第二节 继电保护的基本原理和保
护装置的组成 第三节 对继电保护装置的基本要求 第四节 继电保护技术发展简史
继电保护基本原理
第一节 电力系统继电保护的作用
一、电力系统的故障和不正常运行状态
➢电力系统的故障：三相短路f(3)、两相短路f(2) 、 单相短路接地f(1)、两相短路接地f(1,1)、断线、变 压器绕组匝间短路、复合故障等。
考试方式
期末终考（60%）+平时（40%） 平时包括：作业、实验、出勤、学习态
度、平时回答问题。
继电保护基本原理
参考书
孙国凯等编著. 电力系统继电保护原理.北京: 中国水利水电出版社.2002,1
贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理.北京: 水利水电出版社.1985
王瑞敏主编.电力系统继电保护原理.北京:农 业出版社.1994
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3、对称分量是否出现
电气元件在正常运行（或发生对称短路）时，负 序分量和零序分量为零；
在发生不对称短路时，一般负序和零序都较大。 因此，根据这些分量的是否存在可以构成零序保 护和负序保护。此种保护装置都具有良好的选择性和 灵敏性。
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4、反应非电气量的保护
反应变压器油箱内部故障时所产生的气体而构 成瓦斯保护；
事故：指系统的全部或部分的正常运行遭到破
坏，以致造成对用户的停止送电、少送电、电
能质量变坏到不能容许的程度，甚至毁坏设备
等等。
继电保护基本原理
三、继电保护装置及其任务
继电保护装置：就是指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。
基本任务： 1、 发生故障时，自动、迅速、有选择地将故
继电保护的原理是利用被保护线路或设备故 障前后某些突变的物理量为信息量，当突变量达到 一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉 冲或信号。
1、利用基本电气参数的区别。 2、利用内部故障和外部故障时被保护元件两 侧电流相位（或功率方向）的差别。 3、对称分量是否出现。 4、反应非电气量的保护。
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Ud=0
2、利用内部故障和外部故障时被保护元件 两侧电流相位（或功率方向）的差别。
规定电流的正方向是从母线流向线路。
正常运行和线路AB外部故障时，AB两侧电流的大小相等相位相差180° 。
当线路AB内部短路时，A-B两侧电 流一般大小相等、相位相等。
构成各种差 动原理的保 护，如纵联 差动保护， 相差高频保 护、方向高 频保护等。
障元件（设备）从电力系统中切除，使非故障部分继 续运行。
2、 对不正常运行状态，为保证选择性，一般 要求保护经过一定的延时，并根据运行维护条件（如 有无经常值班人员），而动作于发出信号（减负荷或 跳闸），且能与自动重合闸相配合。
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第二节 继电保护的基本原理和保护 装置的组成
一、继电保护的基本原理
流过一次设备的电流激增 KA流过的二次电流
大于KA动作值
KA接点闭合， KT得电
KT触点闭合 KM线圈得电，其触点闭合
王维俭编.电力系统继电保护基本原理.北京: 清华大学出版社.1991
继电保护基本原理
第一章
基本要求 学习内容 习题与思考题
绪论
继电保护基本原理
本章基本要求
➢了解电力系统的故障和不正常运行状态及引起 的后果；
➢掌握继电保护装置概念、继电保护的任务（作 用）、原理及组成；
➢熟练掌握对继电保护的基本要求。
➢继电保护是一门理论和实践并重的学科。
➢继电保护工作稍有差错，即可能对电力系统的 运行造成严重的影响，给国民经济和人民生活带 来不可估量的损失。
继电保护基本原理
课程要求
❖ 上课认真听讲,积极思考,不缺勤,有病有事要请假。 ❖按时完成作业，不抄袭。 ❖实验亲自动手做，完成后认真填写实验报告。
继电保护基本原理
故障参数量 测量
逻辑
部分
部分
整定值继电保护基本原理
执行 输出信号 部分
举例说明
脱扣器
断路器主、 辅触点
正常状态： 一次设备通过的电流为负
载电流 KA流过的二
次电流小于动作值
跳闸线圈
KA不动作
电流继电器
其接点不闭合
中间继电器
保护不动作 。
时间继电器
电流互感器
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举例说明
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短路故障时：