继电保护装置的基本原理

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继电保护的基本原理和继电保护装置的组成

继电保护的基本原理和继电保护装置的组成

我们把它统称为电力系统。

一般将电能通过的设备成为电力系统成为电力电力系统的一次设备,如发电机、变压器、断路器、输电电路等,对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备,被称为电力系统的二次设备。

继电保护装置就属于电力系统的二次设备。

一、继电保护装置的基本原理为了完成继电保护的任务,继电保护就必须能够区别是正常运行还是非正常运行或故障,要区别这些状态,关键的就是要寻找这些状态下的参量情况,找出其间的差别,从而构成各种不同原理的保护。

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)过电流保护。

单侧电源线路如图1-1所示,若在BC段上发生三相短路,则从电源到短路点k之间将流过很大的短路电流I k,可以使保护2反应这个电流增大而动作于跳闸。

(2)低电压保护。

如图1所示,短路点k的电压U k降到零,各变电站母线上的电压都有所下降,可以使保护2反应于这个下降的电压而动作。

图1:单侧电源线路(3)距离保护。

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。

如图1所示,设以Z k表示短路点到保护2(即变电站B母线)之间的阻抗,则母线上的残余电压为:U B=I k Z ko Z B就是在线路始端的测量阻抗,它的大小正比于短路点到保护2之间的距离。

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)的差别两侧电流相位(或功率方向)的分析如下。

图2:双侧电源网络a——正常运行情况;b——线路AB外部短路情况;c——线路AB内部短路情况正常运行时,A、B两侧电流的大小相等,相位相差180°;当线路AB外部故障时,A、B两侧电流仍大小相等,相位相差180°;当线路AB内部短路时,A、B两侧电流一般大小不相等,在理想情况下(两侧电动势同相位且全系统的阻抗角相等),两侧电流同相位。

从而可以利用电气元件在内部故障与外部故障(包括正常运行情况)时,两侧电流相位或功率方向的差别构成各种差动原理的保护(内部故障时保护动作),如纵联差动保护、相差高频保护、方向高频保护等。

继电保护装置基本原理、基本要求、基本任务

继电保护装置基本原理、基本要求、基本任务

继电保护装置基本原理、基本要求、基本任务一、基本原理:1、继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障,是保护区内故障还是区外故障的功能。

2、保护装置要实现这一功能,需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。

3、电力系统发生故障后,工频电气量变化的主要特征是:⑴、电流增大。

短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大或大大超过负荷电流。

⑵、电压降低。

当发生相间短路和接地短路故障时,系统各点的相间电压或相电压值下降,且越靠近短路点,电压越低。

⑶、电流与电压之间的相位角改变。

正常运行时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,电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的,一般为60°~85°,而在保护反方向三相短路时,电流与电压之间的相位角则是180°+(60°~85°)。

⑷、测量阻抗发生变化。

①、测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。

正常运行时,测量阻抗为负荷阻抗;②、金属性短路时,测量阻抗转变为线路阻抗,故障后测量阻抗显著减小,而阻抗角增大。

③、不对称短路时,出现相序分量,如两相及单相接地短路时,出现负序电流和负序电压分量;④、单相接地时,出现负序和零序电流和电压分量。

⑤、这些分量在正常运行时是不出现的。

利用短路故障时电气量的变化,便可构成各种原理的继电保护。

⑸、除了上述反应工频电气量的保护外,还有反应非工频电气量的保护,如瓦斯保护。

二、基本要求:1、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。

2、对于作用于继电器跳闸的继电保护,应同时满足四个基本要求,而对于作用于信号以及只反映不正常的运行情况的继电保护装置,这四个基本要求中有些要求可以降低。

⑴、选择性。

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。

电力系统中的继电保护装置原理

电力系统中的继电保护装置原理

电力系统中的继电保护装置原理继电保护装置在电力系统中起着至关重要的作用。

它们用于检测电力系统中的异常情况,并迅速切断故障部分,以保护系统的正常运行和设备的安全。

本文将介绍电力系统中继电保护装置的原理及其工作机制。

一、继电保护装置的基本原理继电保护装置的基本原理是利用电力系统中的电流、电压等信号,通过对这些信号进行检测和判断,实现对电力系统的保护。

具体来说,继电保护装置通过测量电流和电压的大小和相位关系,判断电力系统中是否存在异常情况,如短路、过电流、低电压等。

一旦检测到异常情况,继电保护装置会发出信号,通过断路器等设备切断故障电路,以防止故障扩大或对设备造成损坏。

二、继电保护装置的工作机制继电保护装置的工作机制通常包括以下几个步骤:1. 信号采集:继电保护装置通过电流互感器和电压互感器等设备对电力系统中的电流和电压进行采集。

这些传感器将电流和电压信号转化为适合继电保护装置处理的信号。

2. 信号处理:继电保护装置会对采集到的信号进行处理,例如通过滤波器滤除噪声等。

信号处理的目的是确保继电保护装置能够准确地判断电力系统中是否存在故障。

3. 故障判断:在信号处理之后,继电保护装置会将处理后的信号与预设的故障判断条件进行比较。

如果处理后的信号符合某一故障判断条件,继电保护装置将判断系统发生了故障。

4. 发出动作信号:一旦继电保护装置判断系统发生故障,它会发出动作信号。

这个信号通常用于切断故障部分的电路,以保护系统和设备的安全。

5. 动作执行:继电保护装置的动作信号会送至断路器等装置,使其切断故障电路。

在故障被排除之后,断路器可以重新合闸,使电力系统恢复正常运行。

三、继电保护装置的分类根据其保护对象和工作原理的不同,继电保护装置可以分为多种类型,如电流保护、过电流保护、差动保护等。

每种继电保护装置都有其专门的应用领域和工作原理。

1. 电流保护:电流保护装置主要用于检测电力系统中的电流异常情况,如过流和短路。

直流继电保护装置的原理

直流继电保护装置的原理

直流继电保护装置的原理直流继电保护装置(DC protection device)是一种用于直流电力系统中的保护装置,广泛应用于电力系统、电气设备和电动机的保护。

直流继电保护装置的功能之一是检测和保护电路中的故障,防止故障持续发展,以保护电力系统的安全运行。

直流继电保护装置的原理主要包括电流保护、电压保护和功率保护。

1. 电流保护的原理:直流继电保护装置可根据电流大小和方向来进行故障识别和判断。

其中,电流大小通过电流互感器(CT)转化为信号输入到继电保护装置中,而电流方向通过电流传感器中的铁心在故障电流的作用下产生磁场,通过磁场的作用使磁触头闭合或断开,从而完成对电流方向的判断。

当电路中的故障电流超过设定的保护值或存在方向异常时,继电器将下发命令,比如切断故障电路,以保护设备和人身安全。

2. 电压保护的原理:直流继电保护装置可通过监测电路或设备的电压来判断故障情况。

当电压超过或低于设定的上下限时,继电保护装置将发出报警或切断电路的命令。

例如,当电压过高时,继电保护装置可以下发切断电源的命令,以防止设备过载或损坏。

而当电压过低时,继电保护装置可以发出报警,以提示操作人员检查设备或系统是否存在问题。

3. 功率保护的原理:直流继电保护装置可通过功率变化来判断电路或设备的故障情况。

根据功率公式P=U*I,直流继电保护装置可以通过监测电路中的电压和电流,通过计算实际功率和额定功率的比值来判断电路是否过载。

当电路中的功率超过额定功率时,继电保护装置会切断电源或下发报警,以避免设备过载或烧损。

值得注意的是,直流继电保护装置还可以根据需要添加其他保护功能,如过电流保护、短路保护、过压保护、过温保护等。

这些额外的保护功能可以根据具体情况进行设置和调整,以提高电力设备的安全性和可靠性。

总结起来,直流继电保护装置通过监测电流、电压和功率等参数,根据预先设定的规则和条件,判断电路或设备中的故障情况,并采取相应的保护措施,以保护电力系统的安全运行。

继电保护原理及四性

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。

继电保护原理基础

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。

继电保护和安全自动装置技术规程

继电保护和安全自动装置技术规程

继电保护和安全自动装置技术规程继电保护和安全自动装置技术规程一、继电保护1.1 继电保护的基本原理电力系统中的传输线、变压器、发电机等各种电气设备都有可能发生故障,产生过流、欠流、短路、接地故障等异常电流,这些异常电流都会给电网、电力设备造成不同程度的损坏甚至损毁,所以需要在电力系统中设置继电保护来保护电气设备的安全运行。

继电保护的基本原理是在电力系统的传输线、变压器等与电气设备相连的地方设置感应线圈,当电气设备发生异常电流时,感应线圈将变化的电磁场信号转换为脉冲信号交由保护装置进行处理,保护装置依据预设的保护动作准则来判定故障类型和位置,并适时发出信号进行保护动作。

1.2 继电保护分类依据保护对象的不同,继电保护可以分为电力系统中的发电机保护、变压器保护、传输线保护、母线保护、馈线保护、接地保护等多种类型。

依据保护动作判定依据的不同,继电保护又可分为时间保护、差动保护、开关保护、跳闸保护、接地保护等多种类型。

1.3 继电保护的设计要求(1) 保护范围:需要覆盖到系统中故障发生频率较高的部分。

(2) 恰当性:保护动作要充足快,机械动作时间要符合电气设备的切断要求。

(3) 牢靠性:保护装置不应对正常运行产生干扰,且对异常情况进行正确的判定和保护。

(4) 经济性:保护系统设备要在合理的投资和维护成本的前提下能够充足整个系统的保护要求。

二、安全自动装置2.1 安全自动装置的意义安全自动装置是指通过人机接口和安全监测系统,将安全警报和安全信息适时传输给操作人员和相关的设备,自动掌控设备的运行状态以防止设备损坏和事故发生的技术装置。

安全自动装置的作用是防备事故,保护人身安全和设备安全。

2.2 安全自动装置分类安全自动装置按监测要素的不同可分为温度自动掌控、压力自动掌控、氧气浓度自动掌控等多种类型。

按其接口位置分为机器内部的装置和机器外部的装置。

按运行方式分为检测和掌控两种方式。

2.3 设计要求在安全自动装置的设计过程中需要遵从以下原则:(1) 宽容性: 安全自动装置的安全要求必需协调在整个生产过程中,以确保使用和维护和修理的便利性。

继电保护原理

继电保护原理

继电保护原理
继电保护是一种常用的电气保护装置,其原理是利用电流、电压和其他参数的变化来监测电力系统中的故障,并通过控制继电器的动作来实现系统的保护。

继电保护的基本原理是利用电流或电压信号的变化来触发继电器的动作。

在正常情况下,电力系统中的电流和电压是稳定的,继电器处于闭合状态。

但是,当电力系统中发生故障时,例如短路或过载,电流或电压会发生异常变化,这时继电器将接收到异常信号,并触发动作。

继电保护系统通常由传感器、测量装置、继电器和触发器等组成。

传感器用于检测电流、电压和其他参数的变化,并将其转化为电信号。

测量装置负责测量和记录这些电信号的数值。

继电器是一个电磁开关装置,当接收到来自传感器或测量装置的异常信号时,会触发电磁线圈的动作,使开关状态发生变化。

触发器负责控制继电器的触发条件和动作时间。

继电保护的作用是保护电力系统中的各种设备和线路免受过电流、过电压、短路、地故障等故障的损害。

通过及时检测并断开故障点附近的电力传输,继电保护可以防止故障扩大,减少事故发生的可能性,并保护设备和人员的安全。

继电保护在电力系统中起着至关重要的作用,它不仅能够实现故障检测和保护,还可以提供监测和记录故障信息的功能,为电力系统的运行和维护提供重要依据。

同时,随着电力系统的
不断发展,继电保护的技术也在不断创新和改进,使其能够适应各种新型设备和复杂的故障情况,确保电力系统的稳定运行。

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继电保护装置的基本原理
一、继电保护装置的概述
继电保护装置是电力系统中常用的一种保护设备,主要作用是在电力系统发生故障时,对故障部位进行快速、准确地切除,以保证系统的安全运行。

继电保护装置可分为过流保护、零序保护、差动保护等多种类型,不同类型的继电保护装置有着不同的工作原理。

二、过流保护的原理
过流保护是一种常见的继电保护装置,其基本原理是利用变压器或线圈感应出来的电流信号,通过比较与预设值之间的大小关系来判断是否发生了故障。

当系统中发生过载或短路时,导致通过该线路的电流超过额定值,则会触发过流保护动作。

过流保护还可以根据不同类型故障区分出相间短路和接地短路。

三、零序保护的原理
零序保护是一种针对接地故障而设计的继电保护装置。

其基本原理是利用变压器或线圈感应出来的零序电流信号,通过比较与预设值之间的大小关系来判断是否发生了接地故障。

当系统中发生接地故障时,导致零序电流增大,触发零序保护动作。

零序保护还可以根据不同类型故障区分出单相接地和双相接地。

四、差动保护的原理
差动保护是一种针对变压器、发电机等设备而设计的继电保护装置。

其基本原理是将设备两端的电流信号进行比较,如果两端电流不相等,则说明设备内部发生了故障,触发差动保护动作。

差动保护还可以根
据不同类型设备区分出三相差动和单相差动。

五、继电保护装置的组成
继电保护装置由测量元件、比较元件、判断元件和输出元件四部分组成。

测量元件包括变压器或线圈等感应器,用于感应系统中的电流或
电压信号;比较元件包括比较器等逻辑元件,用于将测量元件感应到
的信号与预设值进行比较;判断元件包括逻辑门等逻辑元件,用于根
据比较结果判断是否需要触发继电保护动作;输出元件包括继电器等
执行元件,用于将判断结果转换成电信号,控制断路器等开关设备进
行动作。

六、继电保护装置的特点
继电保护装置具有响应速度快、精度高、可靠性强等特点。

由于其工
作原理简单,结构紧凑,因此体积小、重量轻、功耗低。

此外,继电
保护装置还具有灵活性强、适应性广等特点,可以根据不同的需求进
行调整和配置。

七、继电保护装置的应用领域
继电保护装置广泛应用于各种输变电设备中,如变压器、发电机、线
路等。

在实际应用中,继电保护装置还可以与其他设备进行组合使用,形成多重保护系统,提高系统的安全性和可靠性。

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