继电保护
继电保护ppt课件
继电保护技术的发展历程
传统继电保护阶段
传统的继电保护采用电磁感应原理，如电流保护和电压保 护等。这种保护方式简单可靠，但动作速度慢，灵敏度低 。
集成电路继电保护阶段
集成电路继电保护是将多个晶体管的功能集成在一个芯片 上，具有高集成度和高可靠性。但集成电路继电保护的通 用性较差。
物联网技术还可以实现继电保护装置的协同工作，通过信 息共享和实时通信，提高继电保护系统的整体性能和可靠 性，降低设备故障对电力系统的影响。
大数据技术在继电保护中的应用
大数据技术可以对海量的电力系统运行数据进行实时采集、存储和分析，为继电 保护提供更加全面和准确的数据支持。
大数据技术还可以应用于继电保护装置的优化设计和故障预测，通过对历史数据 的挖掘和分析，预测设备可能出现的故障和异常情况，提前进行预警和处理，提 高电力系统的稳定性和可靠性。
人工智能技术还可以应用于继电保护装置的优化配置和故障 诊断，通过智能算法对设备运行状态进行实时监测和评估， 及时发现潜在故障并进行预警和处理。
物联网技术在继电保护中的应用
物联网技术可以实现电力设备的远程监控和智能管理，通 过传感器、RFID等技术，实时采集设备运行数据并上传至 云平台进行存储和分析。
要点一
总结范措施
分析高压电动机的继电保护误动原因，如电流互感器饱和 、保护装置软件故障等，并提出相应的防范措施。
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• 继电保护概述 • 继电保护的基本原理 • 常用继电保护装置 • 继电保护配置与方案 • 继电保护的未来发展 • 案例分析
目录
01
继电保护概述
继电保护
继电保护知识一、基本概念：1，继电保护：泛指继电保护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，并于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
3，事故：指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人生伤亡和电气设备的损坏。
4，近后备保护5，远后备保护6，一次和二次系统：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。
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。
二、继电保护基本原理：1，单侧电源网络接线：——在电力系统正常运行时，每条线路上都流过由它宫殿的的负荷电流I f ,越靠近电源端的线路上负荷电流越大。
线路始端电压与电流之间的相位角决定于由它供电的负荷的功率因数和线路参数。
——在电力系统故障时，其状况图如上图（b)所示。
假定在线路B-C上发生了三相短路，则短路点的电压U d降低到零，从电源到短路点之间均将流过很大的短路电流I ,各变电所电压也将在不同程度上有很大降低，距短路点越近，电压降低越多。
2，双侧电源网络接线：——就电力系统中的任意元件来说，如上图所示，在正常运行时，在某一瞬间，负荷电流总是从一侧流入而从另一侧流出，如图（a)所示。
如果我们统一规定电流的正方向都是从母线流向线路，那么，A-B两侧电流大小相等，而相位相差180º。
当在线路A-B的范围以外（d1)短路时，如图（b)所示，由电源I所共给的短路电流I´d1流过线路A-B，此时A-B两侧的电流仍然是大小相等相位相反，其特征与正常情况相同。
继电保护的概念
继电保护的概念
继电保护是电力系统中一种保护装置，用于检测电力系统中的故障和异常情况，并通过电子继电器等设备发出信号，对故障电路进行断电或切除操作，以保护电力系统的安全稳定运行。
继电保护的主要功能包括以下几个方面：
1. 检测故障：继电保护能够检测电力系统中的各种故障，包括短路、过载、接地故障等，通过监测电流、电压、频率等参数，判断是否存在故障情况。
2. 定位故障：一旦检测到故障，继电保护能够迅速定位故障发生的地点，通过对电路的分区和测量数据进行比较分析，确定故障的位置。
3. 切除故障电路：继电保护在检测到故障后，会发出信号切除故障电路，以避免继续传导故障电流和进一步损害电力系统设备。
切除故障电路的方式可以是通过断路器切除电流，或者通过隔离开关切除电路。
4. 警报和报警：当发生故障或异常情况时，继电保护还可以发出警报和报警信号，通知运维人员及时采取措施，以保护电力系统的安全。
继电保护通过监测、判断和控制等手段，可以提高电力系统的可靠性、安全性和稳定性，有效保护电力设备和人员的安全，同时减少电力系统的故障和停电次数，
提高供电质量和供电可靠性。
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。
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。
继电保护发展的五个阶段
继电保护发展的五个阶段
继电保护发展的五个阶段是：
1. 机械继电保护阶段：这个阶段使用机械元件作为继电保护装置，例如机械开关、继电器等。
这些装置通过机械运动来实现电气系统的保护。
2. 电气继电保护阶段：随着电气技术的发展，继电保护开始使用电气元件来实现保护功能。
这些电气元件包括电磁继电器、热继电器等。
电气继电保护具有更高的准确性和可靠性。
3. 静态继电保护阶段：静态继电保护是指使用电子元件来实现继电保护功能。
这些电子元件包括集成电路、微处理器等。
静态继电保护具有更高的精确度和可编程性。
4. 数字继电保护阶段：数字继电保护是指使用数字技术实现继电保护功能。
数字继电保护使用数字信号处理器（DSP）、计算机等设备来处理保护信号，并实现复杂的保护算法。
5. 智能继电保护阶段：智能继电保护是指利用人工智能、机器学习等技术实现继电保护功能。
智能继电保护能够自动学习和适应系统变化，提高保护的准确性和稳定性。
继电保护种类
继电保护种类
继电保护是电力系统中常用的一种保护设备，用于监测电力系统中的异常情况并采取相应的措施保护电力设备和系统的安全运行。
根据其功能和应用范围，继电保护可分为多种类型，包括但不限于以下几种：
1. 过流保护：用于检测电力系统中的过电流情况，并根据设定的保护动作条件，通过继电器将故障电路切除，以防止电力设备过载、短路等故障的发生。
2. 跳闸保护：用于检测电力系统中的故障电流和故障状况，并通过控制开关将故障电路切除，以确保电力系统的安全运行。
3. 差动保护：用于检测电力系统中电流的差异，并根据设定的保护动作条件，切除故障电路，以防止电流差异引起的电力设备故障。
4. 距离保护：用于检测电力系统中电路的线路长度和电路故障的距离，并根据设定的保护动作条件，切断故障电路，以保护电力设备和电力系统的安全运行。
5. 频率保护：用于检测电力系统中电压和频率的异常情况，并根据设定的保护动作条件，切除故障电路，以恢复电力系统的正常运行。
6. 过压保护和欠压保护：用于检测电力系统中的过电压和欠电压情况，并根据设定的保护动作条件，切除故障电路，以防止
电力设备受到电压波动引起的故障。
7. 频率保护：用于检测电力系统中频率的异常情况，并采取相应的保护措施，以保护电力设备和电力系统的安全运行。
继电保护培训资料
方向保护技术
功率方向继电器
根据功率方向判断故障方向并切除故障。
阻抗方向继电器
结合阻抗元件和方向元件，检测故障方向并切除故障。
相角差方向继电器
通过比较线路两侧的相角差来确定故障方向并切除故障。
04 继电保护系统运行与维护
系统运行管理
制定运行管理制度
01
建立完善的继电保护系统运行管理制度，明确各级人员的职责
网络化发展
基于物联网技术的保护系统
利用物联网技术实现设备间的信息交互和远程监控，提高继电保 护的可靠性和灵活性。
广域保护
借助高速通信网络，实现广域范围内的信息共享和协同保护，提高 电网的稳定性和可靠性。
网络化控制
通过网络实现对继电保护装置的控制和调节，提高保护系统的自动 化和智能化水平。
集成化发展
维修记录与反馈
对维修过程进行记录，及时反馈维修结果，为设备管理提供依据。
系统故障处理
故障诊断与定位
通过系统监测和数据分析，快速诊断和定位故障点。
紧急处理措施
在故障发生时，采取紧急处理措施，如切除故障设备、启动备用设 备等，以保障系统安全稳定运行。
故障修复与预防
对故障设备进行修复或更换，同时分析故障原因，采取预防措施，防 止类似故障再次发生。
距离继电器
根据故障点到保护装置的距离，确定动作时间并 切除故障。
3
方向距离继电器
结合方向元件，确定故障方向并切除故障。
差动保护技术
纵联差动保护
通过比较线路两侧电流的大小和相位来检测故障。
横联差动保护
通过比较同一母线或不同母线上的电流大小和相 位来检测故障。
变压器差动保护
通过比较变压器两侧电流的大小和相位来检测故 障。
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单选题1.保护用的电流互感器二次所接的负荷阻抗越大，为满足误差的要求，则允许的（）。
A. 一次电流倍数越大B. 一次电流倍数越小C. 一次电流倍数不变D. 一次电流倍数等于12.两个单相式电压互感器构成的V-V接线可以在二次侧获得的电压量为（）。
A. 零序电压B．负序电压C．线电压D．相电压3.对电流互感器进行10％误差校验的目的是满足( )时，互感器具有规定的精确性。
A. 系统发生短路故障B. 系统正常运行C. 系统发生短路或正常运行D. 系统发生接地短路故障4.测量电流互感器极性的目的是为了（）。
A.满足负载的要求B.保证外部接线正确C.提高保护装置动作的灵敏度D.保证内部接线正确5.下图为取得零序电压的电压互感器接线图，试回答下图采用的是( )电压互感器。
A.两相三柱电压互感器构成零序电压过滤器；B.三相三柱电压互感器构成零序电压过滤器；C.三相两柱电压互感器构成零序电压过滤器；D.三相五柱电压互感器构成零序电压过滤器6.电流互感器极性对（）没有影响。
A、差动保护B、方向保护C、电流速断保护D、距离保护7.电流互感器最大允许角误差（）。
A.5°B.7°C.10°D.12°8.电抗变压器用于将一次电流变换成装置所需要的二次（）。
A. 电流B. 电压C. 阻抗D. 功率9.当通过电流继电器的电流大于动作电流时，继电器动作，其动合触点（）。
A．打开B．闭合C．任意位置D．不动10.继电器按其结构形式分类，目前主要有（）。
A．测量继电器和辅助继电器B．电流型和电压型继电器C．电磁型、感应型、整流型和静态型D．阻抗型继电器11.低电压继电器与过电压继电器的返回系数相比，（）。
A. 两者相同B. 过电压继电器返回系数小于低电压继电器C. 大小相等D. 低电压继电器返回系数小于过电压继电器12.时间继电器在继电保护装置中的作用是( )。
A. 计算动作时间B. 建立动作延时C. 计算保护停电时间D. 计算断路器停电时间13.微机保护数据采集系统包括电压形成、模拟滤波器、采样保持、多路转换、（）等功能模块。
A．人机接口B．软件算法C．逻辑判断D．模数转换14.输入到微机保护装置中的电压互感器二次电压信号，可通过（）变换为满足模数转换器输入范围要求的电压信号。
A.电抗变换器B.电流变换器C.电压变换器D.电压互感器15.微机保护装置的功能特性主要是由（）决定的。
A.软件B.硬件C.CPUD.DSP16.零序电压通常采用三相五柱式电压互感器或（）取得。
A．三个单相式电流互感器B．一个单相式电流互感器C．三相三柱式电压互感器D．三个单相式电压互感器18.电流互感器二次应该装有一个（），以防止互感器一、二次绕组绝缘击穿时危及设备和人身安全。
A．保安接地点B．熔断器C．安全防护罩D．继电保护19.考虑上下级定时限过电流保护灵敏度配合时，动作电流应为（）。
A．本线路定时限过电流保护整定值较大B．下条线路定时限过电流保护整定值较大C．上下级整定值相等D．最大负荷电流20.电流互感器同极性端采用L1、L2、K1、K2标识时，以下表述正确的是（）。
A．L1、L2为同极性端B．K1、K2为同极性端C．L1、K2为同极性端D．L1、K1为同极性端21.电流互感器一次侧接（），二次侧接负载。
A．电压互感器二次侧B．继电器线圈C．系统一次电流D．表计22.电流互感器二次回路不能装设（），不设置切换回路，防止电流互感器二次回路开路。
A．接地点B．消弧线圈C．熔断器D．监察装置23.零序电流通常采用（）取得。
A．零序电流滤过器B．一个单相式电流互感器C．三相五柱式电压互感器D．三相三柱式电压互感器24.在系统正常运行时，三相对称，各分量中（）。
A．.IA＝B．.IB＝C．.IC＝D．3.I0＝25.继电保护装置中过电压继电器反应（）而动作。
A．电压增大B．电流减小C．电流增大D．电压降低26.当低电压继电器返回时，动断触点（）。
A．闭合B．断开C．任意位置D．延时断开27.时间继电器的文字符号表示为（）。
A. KVB．KTC. KMD．KS28.电流继电器的（）之比称为电流继电器的返回系数。
A．返回电流与动作电流B．动作电流与返回电流C．返回电压与动作电压D．动作电压与返回电压29.继电保护装置中电压继电器接在（）的二次测。
A．电流互感器B．电压互感器C．断路器D．输电线路30.由低电压继电器的动作原理可知，低电压继电器的返回系数（）。
A．大于1B．小于1C．等于1D. 等于031.微机保护对模数变换系统采样数据进行分析、计算和判断，实现各种继电保护功能的方法称为（）。
A．动作特性B．算法C．数据中断D．数据采集32.微机保护采样时，采样频率f s与采样信号中所含最高频率成分f max的频率的关系为（）。
A．f s>f maxB．f s>2f maxC．f s<f maxD．f s<2f max33.某变电站采用微机保护，现在需将某重合闸保护信号接入，应接入（）。
A．开关量输入输出系统B．模拟量输入系统C．人机对话系统D．通讯系统34.微机保护中将模拟量转换为数字量称为（）。
A．模拟滤波器B．多路转换C．模数转换D．逻辑判断35.微机保护中整定值的输入和修改、对微机主系统的检查等工作通过（）实现。
A．跳闸插件B．交流变换插件C．逻辑插件D．人机接口36.微机保护每间隔一个采样间隔会产生一个采样脉冲，微型机将转入执行一次（）。
A．中断服务程序B．主循环程序C．跳闸程序D．逻辑闭锁程序多选题1．微机保护硬件结构由（）组成。
A．数据采集系统B．软件算法C．微机主系统D．开关量输入/输出系统E．人机对话插件判断题1.电流互感器二次回路不能装设熔断器，不设置切换回路，防止电流互感器二次回路开路。
（）2.变电站中将交流一次侧高电压转换成二次电压，供给控制、测量、保护等二次设备使用的电气设备是电流互感器。
（）3.在运行中，电流互感器二次不允许短路。
（）4.电流互感器是供给继电保护、自动装置以及测量仪表电流的电源设备，它的二次侧可以开路运行。
（）5.电流互感器二次绕组的人为接地是属于保护接地，其目的是防止绝缘击穿时二次侧窜入高电压，威胁人身和设备安全。
（）6.负序电压滤过器指输出的三相或单相电压只与输入的三相电压中的负序分量成正比的一种装置。
（）7.能使电磁式低电压继电器动断触点闭合的最小电压称为低电压继电器的动作电压。
（）8.中间继电器在继电保护中主要实现动作信号。
（）9.电流继电器动作后，使继电器返回到原始状态的最大电流称为电流继电器的返回电流。
（）10.电流继电器的返回电流与动作电流之比称为电流继电器的返回系数。
（）11.当通过电流继电器的电流大于动作电流时，继电器动作，动合触点断开。
（）12.时间继电器起动后，经整定的时间延时后动合触点断开。
（）13.电流继电器在继电保护装置中作为测量和起动元件，反应电压增大超过定值而动作。
（）14.当通过电流继电器的电流小于返回电流时，继电器返回，动合触点闭合。
（）15.能使电磁式电流继电器动合触点闭合的最大电流称为电流继电器的动作电流。
（）16.一个有限频带时间信号f(t)，其最高频率为fmax，若以fmax≥2fs的频率进行采样，所得到的采样信号fs(t)将含有原信号f(t)的全部信息。
（）17.一个有限频带时间信号f(t)，其最高频率为fmax，若以fs≥2 fmax的频率进行采样，所得到的采样信号fs(t)将含有原信号f(t)的全部信息。
（）18.采样周期Ts与采样频率fs的关系是fs=1/Ts。
（）19.数字滤波器输入的是数字信号，输出的也是数字信号。
（）20.数字滤波器输入的是模拟信号，输出的是数字信号。
（）21分析和评价微机保护各种不同的算法优劣的标准是精度和速度。
（）22.分析和评价微机保护各种不同的算法优劣的标准仅是速度快。
（）23.半周积分算法的依据是一个正弦信号在任意半个周期内绝对值的积分正比于其幅值。
（）24.半周积分算法的依据是一个周期信号在任意半个周期内绝对值的积分正比于其幅值。
（）25.半周积分算法的依据是一个正弦信号在任意一个周期内绝对值的积分正比于其幅值。
（）26.微机保护中时间继电器由计数器实现，通过对计数脉冲进行计数获得需要延时。
（）27.微机保护中电流、电压继电器由微型电流、电压继电器实现。
（）28.微机保护的各种不同功能、不同原理，主要区别体现在软件上。
（）29.在微机保护中，采样保持电路的作用是，在一个极短的时间内测量模拟输入量在该时刻的瞬时值，并在A/D转换期间内，保持其输出不变。
（）30.微机保护装置的开关量输入，是指开关触点接通状态向微机保护的输入。
（）31.微机型继电保护装置的硬件系统，一般由数据采集系统和CPU主系统组成。
（）32.微机保护装置外部引入的触点，为了避免引入干扰，应经光电隔离电路后再引至微机并行接口。
（）33.常规继电保护和微机保护输入环节和执行环节相同，逻辑部分不同。
（）34.常规继电保护和微机保护只有在输入环节相同，逻辑部分和执行部分完全不同。
（）35.电压变换器和电流变换器的输出要与A/D芯片所需电压值相适应。
（）36逐次逼近式数据采集系统是将输入的模拟量直接转换成数字量，属于直接型A/D转换。
（）37.VFC原理的数据采集系统中计数器的计数值可以直接应用于微机保护算法。
（）38.运行中需要切换的压板、保护的接点、电压的采样值等都属于开关输入量。
（）39.运行中需要切换的压板、保护的接点等都属于开关输入量。
（）40.数据采集系统的作用是完成模数转换的前期准备，转换模拟量为数字量。
（）41.微机保护主要由两部分构成包括硬件系统和软件算法及原理。
（）42.微机保护主要由两部分构成包括硬件系统和开关量输入系统。
（）第二章。