继电保护-各种保护的特点及区别
距离保护的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段
（与电流保护不一样，是根据距离保护装置安装的距离远近划分的）
纵联差动保护
纵联方向
利用功率方向元件判别故障方向，闭锁反向故障电流
距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离（或阻抗）。并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置，其核心元件是阻抗继电器：测量保护安装处到故障点的阻抗
电保护
距离保护
纵联保护
分类
单侧电源线路的电流保护
双侧电源线路的电流保护
接地保护
距离保护
全线速动保护
无时限电流速断保护（I段保护）
限时电流速断保护（II段保护）
定时限过流保护（III段保护）
三段式保护（相间短路的方向电流保护）
零序电流速断保护（零序电流I段保护）
带时限零序电流速断保护（零序电流II段保护）
利用电流差动测量
故障方向判别：允许式、闭锁式
有无方向元件
无方向元件
有方向判别
功率方向继电器
有方向判别
零序功率继电器
一般要求具有方向判别功能
方向阻抗元件
不需要方向元件
有方向判别
纵联距离、零序方向保护中利用方向元件代替纵联保护的正向元件
特点
与系统的运行方式有关系
与系统的运行方式有关系
与系统的运行方式有关系
选择性、快速性、灵敏性、可靠性
（P38）
与系统的运行方式无关
受系统振荡、过度电阻的影响
与系统的运行方式无关
纵联距离、零序方向保护受系统振荡、运方影响
主要用于单电源的10~35kv馈电线路的相间短路保护
用于双侧电源线路的电流保护
用于中性点接地短路（无法区分两相短路故障和三相短路故障）
用于电网结构复杂，系统运行方式变化较大的保护
用于无时限切除本线路上任一点发生的故障
继电保护
继电保护原理复习资料1-3、什么是主保护和后备保护？远后备保护和近后备保护有什么区别和特点？答：一般把反映被保护元件严重故障、快速动作与跳闸的保护装置称为主保护，而把在主保护系统失效时备用的保护称为后备保护。
当本元件主保护拒动，由本元件另一套保护装置作为后备保护，这种后备保护是在同一安装处实现的，故称为近后备保护。
远后备保护对相邻元件保护各种原因的拒动均能起到后备保护作用，同时它实现简单、经济，因此要优先采用，只有在远后备保护不能满足要求时才考虑用近后备保护。
1-4、继电保护装置的任务及其要求是什么？答：继电保护装置的任务是自动、迅速、有选择性的切除故障元件，使其免受破坏，保证其他无故障元件迅速恢复正常运行；反应电气元件不正常运行情况，并根据不正常运行情况的种类和电气元件维护条件，发出信号，由运行人员进行处理或自动地进行调整或将那些继续运行会引起事故的电气元件予以切除。
反应不正常运行情况的继电保护装置允许带有一定的延时动作；继电保护装置还可以和电力系统中其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽可能恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。
对继电保护的基本要求有四条：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。
1-5、继电保护的基本原理是什么？答：继电保护的基本原理是根据电力系统故障时电气量通常发生较大变化，偏离正常运行范围，利用故障电气量变化的特性可以构成各种原理的继电保护。
2-2、电流互感器的10%误差曲线有什么用途？怎样进行10%误差校验？答：电流互感器额定变比K TA 为常数，其一次电流1I 与二次电流2I ，在铁心不饱和时有21TA I I K =的线性关系，如图2-2（a ）中直线1所示。
但当铁芯饱和时，1I 和2I 不再保持线性关系，如图2-2（a ）中曲线2所示。
继电保护要求在TA 一次电流1I 等于最大短路电流时，其变比误差要小于或等于10%，因此可在图2-2（a ）中找到一个电流1,10()b I m 自1,b I 点做垂线与直线1和2分别交于B 、A 点，且''1110.1()TA BA I I I K ==。
继电保护基本概念归纳总结
8.中性点不接地系统发生单相接地后，零序分量分布：
故障点产生一个与故障相故障前相电压大小相等、方向相反的零序电压，从而全系统将出现零序电压；
在非故障元件流过的电流，其值等于本身元件的对地电容电流；电容性无功功率的实际方向由母线流向线路；
在故障相元件流过的电流，其值等于全系统非故障元件对地电容之和，电容性无功功率的实际方向由线路流向母线。
手动跳闸时不应重合；当手动合闸于故障线路时，继电保护动作使断路器跳闸后，不应重合；当母线差动保护或变压器差动保护动作时，应将重合闸闭锁；当断路器处于不正常状态，断路器本身不允许重合闸是，应将重合闸闭锁。
13.同步检定和无压检定的配置：一侧投入无压检定和同步检定，两者并联工作；另一侧只投入同步检定；两侧的投入方式利用其中的切换片定期轮换。
20.三相星形接线和两相星形接线：
中性点直接接地系统和非直接接地系统中的各种三相短路，均能正确反应故障，（两相短路时，后者只有一个继电器动作）；
中性点非直接接地系统的两点接地短路，前者保证100％只切除远电源的线路，后者只有2/3的机会有选择的切除远电源的线路。
零序电流保护：反应大电流接地系统中变压器外部接地短路；
过负荷保护：反应变压器对称过负荷；
励磁保护：反应变压器过励磁故障。
19.发电机的保护：纵联差动保护、零序电流保护、100％定子接地保护、横差动保护、过电流保护、负序电流保护、过负荷保护、失磁保护、逆功率保护、失步保护、低频保护、断水保护。
4.电压互感器的工作特点要求：
特点：电压互感器的一次侧与高压电路并联，因此其工作电压只取决于接入点的一次电压；电压互感器的二次回路不允许短路；（过电流）
要求：主要是电压变换的准确性，受二次负荷的影响，有时候还要考虑电压互感器暂态过程对快速保护的影响。
继电保护
第八章 继电保护
四、电流保护装置的接线方式 电流保护的接线方式是指: 电流继电器与电流互感器的连接方式。 常用接线方式有三种:如图8-10所示。
第八章 继电保护 1 .完全星型接线 （三相三继电器接法） 1）接法：图8-10a 1 2）接线系数:
I 3）特点：正确反映各类短路故障如相间短路、单相接地短路。 Kw K I2 4）应用：中性点直接接地系统且KW=1。 2 . 不完全星形接线。（两相继电器接法） 1）接法：图8-10b 2）接线参数： KW=1。 3）特点：相间短路保护。V相单相接地故障时，继电器不会动作。 4）应用：中性点不直接接地系统。
第八章 继电保护
继电保护是指能反映电力系统中电气设备或线路发生故障或不正常运行状态，
并能作用于断路器跳闸和发出信号的一种自动装置。 继电保护装置的作用是：当被保护线路或设备发生故障时，继电保护装置能
借助断路器，自动地、迅速地、有选择地将故障部分断开，保证非故障部
分继续运行；当保护设备或线路出现不正常运行状态时，继电保护装置能 够发出信号，提醒工作人员及时采取措施。 2、对继电保护装置的要求。 1）选择性：切除故障部分，防 止越级跳闸。 如图8-1所示，段S点短路是， 短路电流经断路器1QF、3QF、 5QF，按选则性要求，保护装 置5应 图8-1 继电保护动作选择示意图 动作，是断路器5QF断开，如果保护装置3或1动作则扩大停电范围。
图8-15 保护区的划分
第八章 继电保护
（2）返回电流Ire应大于最大工作电流：
2）灵敏度校验 （1）最小的短路电流大于动作电流 （2）计算公式：8-13。
Kr
Kr
( I s2) min I op
( I s 2 ) n mi K i I op k
继电保护基础知识
2、缺点： （1） 不适合短线路及运行方式变化大系统。 （2） 自耦变压器使保护整定复杂化。 （3） 单相重合闸非全相运行零序电流较大误护的基本概念 反应故障点至保护安装处之间的距离（或阻抗）， 并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。
距离Ⅰ段、距离Ⅱ段、距离Ⅲ段（与电流保护Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ段区别：各段保护范围不随运行方式改变）
三、中性点直接接地电网的接地保护
1、单相接地时零序分量特点 零序分量只在单相接地或两相接地短路时出现。 1）在故障点最高，离故障点越远，越小。 2）零序电流的分布，取决于输电线路和中性点接地变 压器的零序阻抗。 3）系统运行方式变化时，如果输电线路和中性点接地 变压器数目不变，则零序阻抗和零序等效网络就不变。但正 序阻抗和负序阻抗要随着系统运行方式而变化，从而间接影 响零分量大小。
I I t 1 ZCH l1 I t l2 2 3 I t
l3
重合闸后加速保护（简称“后加速”） 每条线路上均装有选择性的保护和ZCH。 第一次故障时，保护按有选择性的方式动作跳闸，若是永久性故障，重合后 则加速保护动作，切除故障。 例：
1
永久
2
3
第一次短路时，保护1 II段动，ZCH重合，之后保护1瞬时动。 优点：第一次跳闸时有选择性的，再次切除故障的时间加快，有利于系统并联 运行的稳定性。 缺点：第一次动作时间可能带时限。 应用于35KV以上的高压网络中。
'1 I
. . I-J
. .
双绕组变压器纵差 动保护单相原理图
第四章 发电机保护 一、发电机故障
定子绕组相间短路，定子绕组一相的匝间短路，定子绕组 单相接地，转子绕组的一点接地或两点接地，转子励磁回路励 磁电流消失
二、发电机不正常运行状态
继电保护保护知识
1、进线（出线）电压互感器的作用：监视本线路电压，应用于系统并列装置，例如检同期，检无压，BZT装置等等。
母线电压互感器的作用：监视本母线电压以及绝缘状态，为保护、自动装置、仪表等设备提供电压回路，进线（出线）电压互感器和母线电压互感器的区别：进线（出线）电压互感器一般安装单只的，只有一组二次线圈。
而母线电压互感器是三相的，有两套二次线圈。
2、复压即复合电压：由低电压元件和负序电压元件组成，构成闭锁条件，它不是一个单独保护而是用来闭锁或开放保护的条件。
3、母联充电保护：为了更可靠地切除被充电母线上的故障，在母联开关或母线分段开关上设置相电流或零序电流保护，作为专用的母线充电保护。
如果母联合于有故障的母线，充电保护会立即跳开母联。
而当充电保护一投入时，充电保护就去闭锁母差保护，以防母联合于故障母线时，母差动作跳开所有出线，扩大事故范围。
充电保护并不是要防止母差拒动。
恰恰是为了闭锁母差。
母线充电良好后，该保护应退出运行，因其定值较小，时限短，过于灵敏，容易误动。
为防止运行人员误投或漏退充电保护，充电保护由回路自动实现：仅在运行人员合母联开关的同时，自动投入，并延迟一定时限后自动退出。
母联充电保护有着广泛的用途，可以提供长、短两个延时的定值，以用于充主变、充母线、充线路等多种情况。
母充保护：为了更可靠地切除被充电母线上的故障，在母联开关或母线分段开关上设置相电流或零序电流保护，作为专用的母线充电保护。
如果母联合于有故障的母线，充电保护会立即跳开母联。
而当充电保护一投入时，充电保护就去闭锁母差保护，以防母联合于故障母线时，母差动作跳开所有出线，扩大事故范围。
充电保护并不是要防止母差拒动。
恰恰是为了闭锁母差。
母线充电良好后，该保护应退出运行，因其定值较小，时限短，过于灵敏，容易误动。
为防止运行人员误投或漏退充电保护，充电保护由回路自动实现：仅在运行人员合母联开关的同时，自动投入，并延迟一定时限后自动退出。
继电保护总结
继电保护总结继电保护是电力系统中的一项核心保护措施，主要用于确保发电机、变压器、线路和其他电力设备的安全运行。
在面对各种故障和异常情况时，继电保护能够快速、可靠地断开故障电路，保护设备和人员的安全。
目前，继电保护技术已经得到了广泛的应用，研究人员不断探索新的技术和方法，为电力系统的安全稳定运行提供更好的保障。
下面将针对继电保护的知识进行总结，以期对读者的学习和工作有所帮助。
一、继电保护的原理及分类继电保护的原理基于检测电力系统中出现的故障和异常情况，并利用现代电子技术和电磁学原理，通过控制断路器等处理设备，快速断开故障电路，保护设备和人员的安全。
按照作用对象的不同，继电保护可以分为发电机保护、变压器保护、线路保护和母线保护等不同类型。
其中，发电机保护主要用于保护发电机本身免受各种故障和异常情况的威胁；变压器保护则主要用于保护变压器免受短路、过流和局部放电等故障的影响；线路保护则主要用于保护电网中的输电线路免受闪络、短路和过载等故障的影响；母线保护主要用于保护电网中的母线免受电弧接地故障和接触不良等影响。
二、继电保护的设备及其功能继电保护涉及到各种设备和器件，其中最重要的是保护继电器。
保护继电器是继电保护的核心控制设备，它可以根据电力系统中的输入信号，对输出信号进行控制，对断路器、过载保护器等设备启动和控制。
此外，继电保护还包括短路电流测量器、转速计、震动传感器、温度计、压力计等监测设备，以及电流互感器、电压互感器、绝缘计、微机保护装置等测量和检测设备。
这些设备能够收集和记录电力系统中的各种数据，并通过算法和逻辑运算，识别电力系统中存在的故障和异常情况，从而实现快速、智能化的保护措施。
三、继电保护的特点和优势1.快速反应：继电保护能够在几毫秒甚至几微秒内做出反应，对电网中的故障进行快速处理，保证供电的连续性和可靠性。
2.智能分析：继电保护采用先进的算法和逻辑运算，能够对不同类型的故障进行智能分析处理，减少误判率和漏判率。
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。
发电机的继电保护
6. 反应100%定子绕组的接地保护 一是零序电压保护，能保护定子绕组的85%以上 二是用来消除零序电压保护不能保护的死区
发电机中性点加固定的工频偏移电压 附加直流或低频电源，将其电流注入定子绕组 利用发电机固有的三次谐波电势
23
发电机三次谐波电势的分布特点
US3
C0 f
1
U N 3 C0 f 2C0S
42
系统振荡时机端测量阻抗
X s 0 Z f gmin jX d / 2
43
4. 失磁保护的构成方式
44
转子低电压判据失磁保护方案
45
1.6 发电机-变压器组继电保护 的特点
1. 发电机-变压器组纵差保护的特点
47
2. 发变组中定子单相接地保护的特点
发变组中，发电机的中性点以不安不接地或经消 弧线圈接地
1. 发电机的故障类型及保护方式
定子绕组
• 定子绕组及引出线相间短路：采用纵差保护 • 定子绕组匝间短路：采用横差保护 • 定子绕组单相接地：采用零序电流和零序电压保护
转子绕组
• 转子绕组一点或两点接地：采用定期检测装置，或采 用一点和两点接地保护
• 转子绕组励磁电流消失：自动灭磁开关断开时连锁断 开发电机的断路器，或采用发电机失磁保护
i22dt
I
2 2*
t
A
发电机 凸级式发电
机或调相机
A
40
空气或氢气表面 冷却的隐极式发 电机
30
导线直接冷却的 100~300MW汽 轮发电机
6~15
发电机组容量越大，承受负序过负荷的能力越小，即A值越小
29
定子负序过电流保护的作用
主保护：对定子绕组电流不平衡而引起转子过热 的一种保护，是发电机的主保护之一
电力系统继电保护
3
§1-2 保护装置构成基本原理和组成 一、保护装置的原理
利用发生故障时，电力系统的一些基本参数（电流、 电压、相角）与正常运行时的差别来实现保护。 二、构成 1、测量单元：测量被保护元件运行参数的变化，并 与保护的整定值进行比较 2、逻辑单元：对测量单元送来的信号进行综合判断， 决定保护装置是否需要动作。 3、执行单元：根据逻辑单元的决定，发出信号或跳 闸命令 故障参数量→测量→逻辑→执行→跳闸或信号脉冲
带自保持，手动复归；
带自保持线圈，自动复归。
21
⑤信号继电器 用途：用来指示保护装置的动作，同时接通灯光、 音响信号。 结构：吸引衔铁式（DX-11型） 原理：线圈通电动作（触点闭合，掉牌） 自保持（机械自保持）,手动复归 类型：串联信号继电器（电流型） 并联信号继电器（电压型） DXM-2A：磁力自保持灯光显示代替机械掉牌 干簧触点工作线圈、复归线圈（极性不能反接）
19
线圈电压消失→弹簧1作用→衔铁、连杆立即返回原 位（摩擦离合器使主传动轮不能带动延时机构，复 归不延时） 动作时间整定：改变静触点位置（9a与9b之间距离） 特点：线圈短时通电（可缩小继电器尺寸），若通 电时间>30s，需在线圈回路串接一个附加电阻 （P121图8-7）
正常起动→Rf被短接 动作后→Rf串接，保证热稳定 ④中间继电器 用途：增加触点数量和容量，动作和返回可带不大 的延时，可以构成自保持回路 结构：吸引衔铁式（DZ-10系列）
第一章电力系统继电保护概述
§1-1 继电保护的作用 一、电力系统的组成及其生产特点
继电保护知识要点
第一章绪论一、基本概念1、正常状态、不正常状态、故障状态要求：了解有哪三种状态,各种状态的特征正常状态:等式和不等式约束条件均满足；不正常运行状态:所有的等式约束条件均满足，部分的不等式约束条件不满足但又不是故障的工作状态故障状态：电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、过电压、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路、断线等故障。
2、故障的危害要求:(了解，故障分析中学过）①过短路点的很大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，由于发热和电动力作用，会使其的损坏或缩短其使用寿命。
③电力系统中部分地区的电压大大降低,使大量的电力用户的正常工作遭到破坏或产生废品。
④破坏电力系统中各发电厂之间并列运行的稳定性,引起系统振荡,甚至使系统瓦解。
3、继电保护定义及作用（或任务）要求：知道定义,明确作用.定义:继电保护是继电保护技术与继电保护装置的总称基本任务：①自动、迅速、有选择性地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，保证无故障部分迅速恢复正常运行。
②反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。
4、继电保护装置的构成及各部分的作用要求:构成三部分，哪三部分测量比较元件、逻辑判断元件、执行输出元件。
5、对继电保护的基本要求，“四性”的含义要求:知道有哪四性，各性的含义选择性：指电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量缩小停电范围。
速动性：是指尽可能快地切除故障。
灵敏性:在规定的保护范围内，对故障情况的反应能力。
可靠性:在保护装置规定的保护范围内发生了应该动作的故障时，应可靠动作，即不发生拒动；而在任何其他不该动作的情况下，应可靠不动作，即不发生误动作。
6、主保护、后备保护、近后备、远后备保护的概念要求：什么是主保护、后备保护、近后备、远后备保护主保护：指能以较短时限切除被保护线路（或元件）全长上的故障的保护装置。