电力系统继电保护技术教学课件继电保护基础知识
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继电保护基本知识培训资料PPT课件
变压器的主保护，能反映变压器 内部相间短路故障、高压侧单相接地短路及匝 间、层间短路故障；保护采用二次谐波制动， 用以躲过变压器空投时励磁涌流造成的保护误 动。
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比率差动保护用以躲过穿越型故障而设 置。变压器外部设备故障时，流入变压 器的电流包括负荷电流和故障电流，这 个电流称为穿越性电流，此时，变压器 的差动动作电流会随着穿越电流的大小 成比率变化，躲过穿越电流的冲击，防 止变压器误动作。
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三、灵敏性
灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内 发生金属性短路时，保护装置应具有必要 的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在 规程中有具体规定。 选择性和灵敏性的要 求，通过继电保护的整定实现。
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四、速动性
速动性是指保护装置应尽快地切除短路故 障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障 设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范 围，提高自动重合闸和备用电源或备用设 备自动投入的效果等。一般从装设速动保 护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零 序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、 减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时 间等方面入手来提高速动性。
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
2019年11月
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第一章 继电保护的基本概念
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
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第一节 电力系统继电保护的作用
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比率差动保护用以躲过穿越型故障而设 置。变压器外部设备故障时，流入变压 器的电流包括负荷电流和故障电流，这 个电流称为穿越性电流，此时，变压器 的差动动作电流会随着穿越电流的大小 成比率变化，躲过穿越电流的冲击，防 止变压器误动作。
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三、灵敏性
灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内 发生金属性短路时，保护装置应具有必要 的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在 规程中有具体规定。 选择性和灵敏性的要 求，通过继电保护的整定实现。
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四、速动性
速动性是指保护装置应尽快地切除短路故 障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障 设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范 围，提高自动重合闸和备用电源或备用设 备自动投入的效果等。一般从装设速动保 护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零 序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、 减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时 间等方面入手来提高速动性。
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
2019年11月
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第一章 继电保护的基本概念
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
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第一节 电力系统继电保护的作用
电力系统继电保护基础知识 PPT
电气工程及其自动化专业课程
电力系统继电保护
2009.9
Chapter 2 电力系统继电保护基础知识
§2.1 继电保护的系统配置与继电特性 §2.2 继电保护用电力互感器和输入变换器 §2.3 微机继电保护装置的基本构成原理
§2.1 继电保护的系统配置与继电特性
2.1.1 继电保护的系统配置与保护范围
➢保护用电力互感器的主要类型 (1) TV——电磁式；电容式（CVT） (2) TA——无气隙铁心式，TP，如5P20；小气隙
铁心式，TPY；空心式——母线保护。
2.2.1 电压互感器
电压互感器的作用: 将电力系统的高电压在二次侧准确地变换成继
电保护及仪表所允许电压（额定值为100V或 57.7V），使继电器和仪表既能在低电压情况下工 作，又能准确地反映电力系统中高电压设备的运 行情况，同时它还具有高、低电压电路的隔离作 用，以保证二次设备和工作人员的安全。文字符 号为TV（旧：PT）
2.2.2 电流互感器
➢电流互感器的作用:
将电力系统的高电压电路上的电流，准确地变 换成二次低电压电路上的小电流（额定值为5A或 1A），同时它还具有高、低电压电路的隔离作用， 以保证二次设备和工作人员的安全。 文字符号为TA（旧：CT）
电流互感器的工作特点和要求
(1)电流互感器的一次绕组与高电压电路串联，因此其 一次工作电流只取决于被接入的一次电路的电流，而 与其二次侧负荷的大小无关；
• 不仅要研究继电保护装置的原理及实现技术，还 必须研究传感器及控制对象的技术特性及要求。
• 对于一个保护对象，为了保证其保护的可靠性和 完备性，常常要求用多个继电保护装置构成一个 保护系统。
2.1.2 继电特性
说明：继电保护动作状态
电力系统继电保护
2009.9
Chapter 2 电力系统继电保护基础知识
§2.1 继电保护的系统配置与继电特性 §2.2 继电保护用电力互感器和输入变换器 §2.3 微机继电保护装置的基本构成原理
§2.1 继电保护的系统配置与继电特性
2.1.1 继电保护的系统配置与保护范围
➢保护用电力互感器的主要类型 (1) TV——电磁式；电容式（CVT） (2) TA——无气隙铁心式，TP，如5P20；小气隙
铁心式，TPY；空心式——母线保护。
2.2.1 电压互感器
电压互感器的作用: 将电力系统的高电压在二次侧准确地变换成继
电保护及仪表所允许电压（额定值为100V或 57.7V），使继电器和仪表既能在低电压情况下工 作，又能准确地反映电力系统中高电压设备的运 行情况，同时它还具有高、低电压电路的隔离作 用，以保证二次设备和工作人员的安全。文字符 号为TV（旧：PT）
2.2.2 电流互感器
➢电流互感器的作用:
将电力系统的高电压电路上的电流，准确地变 换成二次低电压电路上的小电流（额定值为5A或 1A），同时它还具有高、低电压电路的隔离作用， 以保证二次设备和工作人员的安全。 文字符号为TA（旧：CT）
电流互感器的工作特点和要求
(1)电流互感器的一次绕组与高电压电路串联，因此其 一次工作电流只取决于被接入的一次电路的电流，而 与其二次侧负荷的大小无关；
• 不仅要研究继电保护装置的原理及实现技术，还 必须研究传感器及控制对象的技术特性及要求。
• 对于一个保护对象，为了保证其保护的可靠性和 完备性，常常要求用多个继电保护装置构成一个 保护系统。
2.1.2 继电特性
说明：继电保护动作状态
继电保护基础知识ppt课件
• 除上述反应于各种电气量的保护以外，还有根据电气设 备的特点实现反应于非电量的保护。
• 例如，当变压器油箱内部的绕组短路时，反应油被分解 所产生的气体而构成的瓦斯保护；反应电动机绕组的温 度升高而构成的过负荷或过热保护等。
• 以上各种原理的保护，可以由继电保护装置来实现。
21 三、继电保护的分类
电流增大 电压降低
过电流保护 低电压保护
16 二、继电保护的基本原理
测量阻抗发生变化
Z =U/I
正常运行时：负荷阻抗 短路时：短路阻抗
测量阻抗变小
阻抗保护
17 二、继电保护的基本原理
电流与电压之间的 相位角发生变化
方向保护
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°；
18 二、继电保护的基本原理
K lm
保护的动作参数 保护区内金属性短路时 故障参数的最大计算值
＝ U dz U d.max
《继电保护和安全自动装置技术规程（DL400－91）》
35 五、继电保护基本要求
可靠性 • 指发生了属于它该动作的故障，它能可靠动作，即不发生
拒绝动作（拒动）； • 而在不该动作时，它能可靠不动，即不发生错误动作（简
按被保护的对象分类 输电线路保护 发电机保护 变压器保护 母线保护 电动机保护等
22 三、继电保护的分类
按保护原理分类： 电流保护 电压保护 距离保护 差动保护 方向保护 零序保护 ……
23 三、继电保护的分类
按保护所反应故障类型分类 相间短路保护 接地短路保护 匝间短路保护 ……
24 三、继电保护的分类
1
继电保护基础知识
• 一、继电保护的概念与作用
2
• 二、继电保护的基本原理
• 例如，当变压器油箱内部的绕组短路时，反应油被分解 所产生的气体而构成的瓦斯保护；反应电动机绕组的温 度升高而构成的过负荷或过热保护等。
• 以上各种原理的保护，可以由继电保护装置来实现。
21 三、继电保护的分类
电流增大 电压降低
过电流保护 低电压保护
16 二、继电保护的基本原理
测量阻抗发生变化
Z =U/I
正常运行时：负荷阻抗 短路时：短路阻抗
测量阻抗变小
阻抗保护
17 二、继电保护的基本原理
电流与电压之间的 相位角发生变化
方向保护
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°；
18 二、继电保护的基本原理
K lm
保护的动作参数 保护区内金属性短路时 故障参数的最大计算值
＝ U dz U d.max
《继电保护和安全自动装置技术规程（DL400－91）》
35 五、继电保护基本要求
可靠性 • 指发生了属于它该动作的故障，它能可靠动作，即不发生
拒绝动作（拒动）； • 而在不该动作时，它能可靠不动，即不发生错误动作（简
按被保护的对象分类 输电线路保护 发电机保护 变压器保护 母线保护 电动机保护等
22 三、继电保护的分类
按保护原理分类： 电流保护 电压保护 距离保护 差动保护 方向保护 零序保护 ……
23 三、继电保护的分类
按保护所反应故障类型分类 相间短路保护 接地短路保护 匝间短路保护 ……
24 三、继电保护的分类
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继电保护基础知识
• 一、继电保护的概念与作用
2
• 二、继电保护的基本原理
《继电保护基础知识》PPT课件
IB
考虑励磁电流
IC
Ig
KO
Ig 构Ia成元Ib 件Ic ： [(由IA 三 I台A)具 (有IB相 I同B型) 号(IC和 变IC比)]/ nTA
Ia Ib Ic
的滤(IIunb电过A 流 器I互。B 感I器C )构/ nT成A 零序电流
Iunb 不平衡电流
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阻容式单相负序电压滤过器
U oc
全电R可流以全忽 部略 作不 为计 励， 磁故 电一 流次 ，N3 R
jX I1 Rm
Z3a I R
U oc
电抗变压N2器一次N电3 流全电可部抗认作为变为励压 处磁器 于电在 开流，工 路在作 状暂时 态原 态理 绕情图况组下，U忽略oc 铁芯I1有(R功m损耗jX，其)二//(次Z输3出 R )
二次输出电压• ：
二次输
U2
出电压
I1 nTA
R2
nIU1
变换系 数
变换系 数
电流互感 器变比
nI R2 nTA nTA W2 W1
一次输 入电压
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三、电抗变压器（UR）
电抗变压器用于电将抗一变次压电器流铁变芯换具成U有装R气置所需要的二I1次电Z1a压。
I1
N1
N2
隙抗较，数大其值的U励 很 负oc 磁 小 荷I回 ， 阻1 路 相 抗N1的 对 来励 于 说磁 二 ，I电 次 完N2
参数关系
RC
1 3CC
1 3
XC
IAB超前U AB 300
1
RA
3 C A
3X A
IBC超前U BC 60 0
b
接
V PV2
线 方
三相五柱式接线UC
继电保护基本知识课件
。它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、电流互感 器、电压互感器、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、 电容器等。
• 变电站内与继电保护直接相关的一次设备是电流互感器、 电压互感器和断路器。
一、继电保护概况
•1.1一次设备与电气主接线 •电气主接线主要是指为满足预 定的功率传送和运行等要求而 设计的、表明高压电气设备之 间相互连接关系的传送电能的 电路。220kV及以上变电站常用 的接线方式为双母线（分段） 、3/2接线。 •继电保护的配置、动作行为与 主接线方式密切相关。
• c.邦电力调度中心对于区域电力调度中心的指令响应 不足。
• d.400kV Bina-Gwalior 线路跳闸：与 2012 年 7 月 30 日大停电类似，400kV Bina-Gwalior 线路距离 3 段保护动作跳闸，导致北部电网与西部电网解列。录 波 器数据显示系统中没有故障发生。
2012印度大停电 - 继电保护
• c. 邦电力调度中心对于区域电力调度中心的指令 响应不足。
• d. 400kV Bina-Gwalior 线路跳闸：400kV BinaGwalior 线路距离 3 段保护动作 跳闸，导致北 部电网与西部电网解列，其原因是线路重负荷引 起的过电流和低电 压，系统中并没有故障发生。
2012 年 7 月 31 日大停电的诱因
2012 年 7 月 30 日大停电的诱因
• a. 多重故障导致区域电网之间的联系变弱：西部 和北部电网之间联络线的 多重故障使得系统进一 步恶化。在故障发生前，400kV Bina-GwaliorAgra 输电线 是西部和北部电网之间唯一的主要 交流通道。
• b. 400kV Bina-Gwalior-Agra 输电线路重载：北 部地区一些电力公司采用非计 划交易，过度用电 导致联络线重载。
• 变电站内与继电保护直接相关的一次设备是电流互感器、 电压互感器和断路器。
一、继电保护概况
•1.1一次设备与电气主接线 •电气主接线主要是指为满足预 定的功率传送和运行等要求而 设计的、表明高压电气设备之 间相互连接关系的传送电能的 电路。220kV及以上变电站常用 的接线方式为双母线（分段） 、3/2接线。 •继电保护的配置、动作行为与 主接线方式密切相关。
• c.邦电力调度中心对于区域电力调度中心的指令响应 不足。
• d.400kV Bina-Gwalior 线路跳闸：与 2012 年 7 月 30 日大停电类似，400kV Bina-Gwalior 线路距离 3 段保护动作跳闸，导致北部电网与西部电网解列。录 波 器数据显示系统中没有故障发生。
2012印度大停电 - 继电保护
• c. 邦电力调度中心对于区域电力调度中心的指令 响应不足。
• d. 400kV Bina-Gwalior 线路跳闸：400kV BinaGwalior 线路距离 3 段保护动作 跳闸，导致北 部电网与西部电网解列，其原因是线路重负荷引 起的过电流和低电 压，系统中并没有故障发生。
2012 年 7 月 31 日大停电的诱因
2012 年 7 月 30 日大停电的诱因
• a. 多重故障导致区域电网之间的联系变弱：西部 和北部电网之间联络线的 多重故障使得系统进一 步恶化。在故障发生前，400kV Bina-GwaliorAgra 输电线 是西部和北部电网之间唯一的主要 交流通道。
• b. 400kV Bina-Gwalior-Agra 输电线路重载：北 部地区一些电力公司采用非计 划交易，过度用电 导致联络线重载。
电力系统继电保护ppt课件
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一、继电保护的概念
继电保护泛指继电保护技术或各种继 电保护装置组成的继电保护系统。
继电保护装置是指安装在被保护元件 上，反应被保护元件故障或不正常运行状 态并动作与断路器跳闸或发出信号的一种 自动装置。
11/13/2023
7
二、故障、不正常运行状态与事故
电力系统在运行中，由于外界（雷击、鸟 害等）、内部（绝缘损坏、老化等）及 操作等原因，可能引起各种故障或不正常 工作状态。
11/13/2023
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二、本课程的教学内容
1、理论部分 1 继电保护的基础元件 2 输电线路的继电保护 3 电力变压器的继电保护 4 同步发电机的继电保护 5 微机保护 2、实践部分 1 继电保护课程设计 2 继电器调试与二次配线实习
11/13/2023
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三、学习本课程的基本要求
1、学会抓重点，领会问题的真谛；
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§4 继电保护的基本组成
11/13/2023
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§5 继电保护的工作原理
测量部分测量被保护组件运行参数，并 与整定值相比较，以判断被保护组件是份 发生故障。如果运行参数达到或超过（或 低于）整定值，测量部分向逻辑部分发信 号，并起动保护装置。逻辑部分接受测量 部分的信号后，按照规定的逻辑条件，判 断保护装置是否动作于跳闸或动作于发信 号，执行部分根据逻辑部分送来的信号而 动作。
2
一、本课程在本专业中的地位及教学目标
本课程是本专业的一门主要专业课，通 过本课程的学习，能够使大家掌握电力系 统继电保护装置工作原理、配置原则，常 用继电器的试验方法；培养继电保护装置 整定计算和识读继电保护装置原理图、展 开图的技能，为毕业后从事电力系统继电 保护的运行、安装、调试检修及设计工作 打下基础。
继电保护基础讲义PPT课件
第6页/共62页
一、继电保护基本概念
4、继电保护的分类
按保护的作用分类
主保护：能以最快速度有选择的切除被保护设备和线路故障的保护。 后备保护：主保护或断路器拒动时，用于切除故障的保护。 ♦ 远后备：当主保护拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现后备。 ♦ 近后备：当主保护拒动时，由该电力设备或线路的另一套保护实现
讲义内容
■继电保护基本概念 ■继电保护基本原理 ■继电保护装置的基本组成 ■常见继电保护介绍 ■常规继电保护配置 ■配电网的继电保护 ■继电保护未来的发展方向
第1页/共62页
一、继电保护基本概念
1、电力系统运行状态
正常运行状态：电力系统的各母线电压在允许偏差范围内、 频率波动在允许范围内，系统的发电输电以 及用电设备有一定的备用容量，电力设备的 负载在额定负荷以内保持正常运行。
第10页/共62页
二、继电保护的基本原理
2、单侧电源系统采用的保护原理
反映短路故障后电流增大而动作的过电流保护； 反映短路故障后母线电压降低而动作的低电压保护； 反映短路故障后测量阻抗减小而动作的距离（阻抗）保护； 反映短路故障后负序和零序分量增大而动作的负序过流、 过压和零序过流、过压保护。
第11页/共62页
二、继电保护的基本原理
3、多侧电源系统采用的保护原理
通过在被保护设备或线路两侧进行电气量的测量比较 以构成差动原理的保护。如电流差动保护、电流相差 保护等； 反映短路电流流向的功率方向保护。
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三、继电保护装置的基本组成
1、微机保护装置的硬件结构
调试网口
保信子站 监控系统 监控系统
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四、常见继电保护介绍
3、方向式电流保护
一、继电保护基本概念
4、继电保护的分类
按保护的作用分类
主保护：能以最快速度有选择的切除被保护设备和线路故障的保护。 后备保护：主保护或断路器拒动时，用于切除故障的保护。 ♦ 远后备：当主保护拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现后备。 ♦ 近后备：当主保护拒动时，由该电力设备或线路的另一套保护实现
讲义内容
■继电保护基本概念 ■继电保护基本原理 ■继电保护装置的基本组成 ■常见继电保护介绍 ■常规继电保护配置 ■配电网的继电保护 ■继电保护未来的发展方向
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一、继电保护基本概念
1、电力系统运行状态
正常运行状态：电力系统的各母线电压在允许偏差范围内、 频率波动在允许范围内，系统的发电输电以 及用电设备有一定的备用容量，电力设备的 负载在额定负荷以内保持正常运行。
第10页/共62页
二、继电保护的基本原理
2、单侧电源系统采用的保护原理
反映短路故障后电流增大而动作的过电流保护； 反映短路故障后母线电压降低而动作的低电压保护； 反映短路故障后测量阻抗减小而动作的距离（阻抗）保护； 反映短路故障后负序和零序分量增大而动作的负序过流、 过压和零序过流、过压保护。
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二、继电保护的基本原理
3、多侧电源系统采用的保护原理
通过在被保护设备或线路两侧进行电气量的测量比较 以构成差动原理的保护。如电流差动保护、电流相差 保护等； 反映短路电流流向的功率方向保护。
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三、继电保护装置的基本组成
1、微机保护装置的硬件结构
调试网口
保信子站 监控系统 监控系统
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四、常见继电保护介绍
3、方向式电流保护
电力系统继电保护-PPT课件
继电保护与重合闸的配合关系
对单相自动重合闸的评价
优点： 绝大多数故障情况下保证对用户的连续供电
提高了双侧电源系统并列运行的稳定性
缺点： 按相操作的断路器 选相元件 非全相运行时退出其他保护，防止误动作
其他特殊问题 1.非全相运行对保护的影响。采用单相重合闸后，要求在单相 接地短路时至跳开故障相的断路器，这样在重合闸期间的断电时 间内出现了只有两项运行的非全相不对称运行状态，从而在线 路中出现负序以及零序的电压、电流分量，这就可能引起本线 路某些保护以及系统中的其他保护误动作。 对于可能误动的保护，应在单相重合闸动作是予以闭锁，或在 保护的动作之上躲开非全相运行或动作时限大于单相重合闸间 歇时间。 2.重合过电压问题。当线路发生单相接地而采用三相重合闸时， 会产生相当严重的重合过电压。这是由于三相跳闸时，在非故 障相上保留有残余电压，且该电压在较短的重合闸间隙断电时 间内
3.应考虑非全相运行对继电保护的影响，还需要考虑非全相运行 对通信系统和铁道号志系统的影响。
故障选相元件 为实现单相重合闸，首先就必须有故障相选择元件。对选相 元件的基本要求是： 首先应保证选择性，即选相元件与继电保护相配合只跳开发 生故障的一相，而接于另外两相上的选相元件不应动作；其次， 在故障相末端发生单相接地短路时，接于该相上的选相元件应 保证有足够的灵敏性。 根据网络接线和运行特点，满足以上要求的常用选相元件有 以下几种：电流选相元件、低电压选相元件、阻抗选相元件。
单相自动重合闸的动作过程 单相接地短路→跳故障单相→重合单相 瞬时性故障→重合成功 永久性故障→跳三相
单相自动重合闸的特点
与三相重合闸所带来的新问题主要表现在以下几个方面。
1.需要设置故障选相元件，应该指出有些保护装置本身就具有选 相功能
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1.5 对继电保护的基本要求
灵敏性 指对于保护范围内发生故障或不正常运行状态的
反应能力。在规定的保护范围内发生故障时，不论短 路点的位置、短路的类型如何，以及短路点是否有过 渡电阻，保护装置都应能灵敏反应，没有似动非动的 模糊状态。保护装置的灵敏性通常用灵敏系数来衡量。 根据规程规定，要求灵敏系数在1.2~2之间。
故障切除时间等于保护装置和断路器动作时间的 总和。一般快速保护的动作时间为0.06s~0.12s，最 快 的 可 达 0.01s~0.04s 。 一 般 断 路 器 的 动 作 时 间 为 0.06s~0.15s，最快的可达0.02s~0.06s。
保护动作速度越快，为防止保护误动采取的措施 越复杂，成本也相应提高。因此，配电网保护装置在 切除故障时往往允许带有一定延时。
根据已经提出的保护原理，设计实际装置来实现 继电保护功能。
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1.3 继电保护分类
按反应的电网运行状态分类 1）反应故障（包括短路和断线）状态，保护动作于相 应断路器跳闸； 2）反应不正常运行状态（如过负荷、小电流接地系统 发生单相接地故障等），保护动作于告警信号。
按保护对象分类 如：变压器保护、线路保护、电容器保护等。
1. 继电保护基础知识 2. 继电保护基本原理 3. 利用故障分量的继电保护原理 4. 小电流接地系统单相接地故障保护 5. 微机保护装置的构成原理 6. 变电所综合自动化系统中的微机保护与监控 7. 配电网自动化系统中的微机保护与监控 8. 总结
2
1. 继电保护基础知识
1.1 继电保护的基本概念 1.2 继电保护研究的内容 1.3 继电保护分类 1.4 继电保护的工作回路 1.5 对继电保护的基本要求 1.6 继电保护发展概况
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1.3 继电保护分类
按保护所起的作用分类 可分为主保护、后备保护和辅助保护。 辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当
主保护和后备保护退出运行时所增设的简单保护。
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1.3 继电保护分类
按构成保护判据的特征物理量分类 如：电流保护、距离保护、差动保护等。
按利用的故障信号频谱特征分类 1）工频分量；2）暂态分量 常规保护原理只反应工频分量。利用暂态分量可
继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本装 备，任何电力元件不得在无继电保护的状态下运行。
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1.2 继电保护研究的内容
提出保护原理 在分析电网发生故障或不正常运行状态下各种电
气量或其他特征物理量（如变压器油箱内的瓦斯）的 变化规律的基础上，找出它们与正常运行状态的之间 的差别，然后制定出合理的保护动作判据。 研制保护装置
电力系统继电保护技术
XX理工大学电气学院
内容
1. 继电保护基础知识 2. 继电保护基本原理 3. 利用故障分量的继电保护原理 4. 小电流接地系统单相接地故障保护 5. 微机保护装置的构成原理 6. 变电所综合自动化系统中的微机保护与监控 7. 配电网自动化系统中的微机保护与监控 8. 总结
1
内容
无论启动和返回，继电器的动作都是明确干脆的， 不可能停留在某一个中间位置，这种特性称为“继电 特性”。
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1.1 继电保护的基的基本概念
继电保护（Relay Protection）泛指能反应电力 系统中电气设备发生的故障（如短路、断线）或不正 常运行状态（如过负荷），并动作于相应断路器跳闸 或发出告警信号的一种自动化技术和装置。
1）只应由装在故障元件上的保护装置动作切除 故障；
2）力争相邻元件的保护装置对它起后备保护的 作用。
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1.5 对继电保护的基本要求
选择性
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1.5 对继电保护的基本要求
速动性 故障发生时，应力求保护装置能迅速动作切除故
障元件，以提高系统稳定性，减少用户经受电压骤降 的时间以及故障元件的损坏程度。
包括安全性和信赖性，是对继电保护性能最根本 的要求。安全性要求继电保护在不需要它动作时可靠 不动作，即不发生误动作。信赖性要求继电保护在规 定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作， 即不发生拒绝动作。
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1.5 对继电保护的基本要求
选择性 指保护装置动作时，在可能最小的区间内将故障
部分从电力系统中断开，最大限度地保证系统中无故 障部分仍能继续安全运行。它包含两层意思：
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1.3 继电保护分类
按保护所起的作用分类 可分为主保护、后备保护和辅助保护。 主保护满足系统稳定和设备安全要求，能以最快
速度有选择地切除所保护范围内的故障。
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1.3 继电保护分类
按保护所起的作用分类 可分为主保护、后备保护和辅助保护。
后备保护指主保护或断路器拒动时用来切除所保 护范围内故障的保护原理或装置，可分为远后备保护 和近后备保护。远后备保护由相邻电力设备或线路的 保护来实现。近后备保护由本电力设备或线路的另一 套保护来实现（当主保护拒动时），或者由断路器失 灵保护来实现（当断路器拒动时，只动作于母联断路 器和母线分段断路器）。
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1.1 继电保护的基本概念
“继电”源于继电器（Relay）。最早诞生的继电 器是电磁型过电流继电器。在正常情况下，其触点是 打开的。当输入电流大于预先设定的动作电流（称为 整定值）时，其触点将闭合（启动）。只有当输入电 流减小到小于返回电流时，继电器触点才重新打开 （返回）。返回电流小于启动电流。
总体构成:
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1.4 继电保护的工作回路
继电保护装置的构成:
测量比较环节：测量特征量，并与整定值比较，以判断是否应该启动。 逻辑判断环节：按一定逻辑关系判断是否发生区内故障。 执行输出环节：负责发出保护动作脉冲信号。
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1.5 对继电保护的基本要求
对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。 可靠性
以构成各种超高速保护，如行波保护、暂态保护等。
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1.3 继电保护分类
按通信通道分类 主要针对线路保护而言。可分为有通道保护和无
通道保护。前者包括高频保护、微波保护、光纤保护 等，后者包括所有只利用本端测量信号的保护原理。 按保护装置结构型式分类
可分为机电型、静态型和微机型。
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1.4 继电保护的工作回路
1.5 对继电保护的基本要求
灵敏性 指对于保护范围内发生故障或不正常运行状态的
反应能力。在规定的保护范围内发生故障时，不论短 路点的位置、短路的类型如何，以及短路点是否有过 渡电阻，保护装置都应能灵敏反应，没有似动非动的 模糊状态。保护装置的灵敏性通常用灵敏系数来衡量。 根据规程规定，要求灵敏系数在1.2~2之间。
故障切除时间等于保护装置和断路器动作时间的 总和。一般快速保护的动作时间为0.06s~0.12s，最 快 的 可 达 0.01s~0.04s 。 一 般 断 路 器 的 动 作 时 间 为 0.06s~0.15s，最快的可达0.02s~0.06s。
保护动作速度越快，为防止保护误动采取的措施 越复杂，成本也相应提高。因此，配电网保护装置在 切除故障时往往允许带有一定延时。
根据已经提出的保护原理，设计实际装置来实现 继电保护功能。
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1.3 继电保护分类
按反应的电网运行状态分类 1）反应故障（包括短路和断线）状态，保护动作于相 应断路器跳闸； 2）反应不正常运行状态（如过负荷、小电流接地系统 发生单相接地故障等），保护动作于告警信号。
按保护对象分类 如：变压器保护、线路保护、电容器保护等。
1. 继电保护基础知识 2. 继电保护基本原理 3. 利用故障分量的继电保护原理 4. 小电流接地系统单相接地故障保护 5. 微机保护装置的构成原理 6. 变电所综合自动化系统中的微机保护与监控 7. 配电网自动化系统中的微机保护与监控 8. 总结
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1. 继电保护基础知识
1.1 继电保护的基本概念 1.2 继电保护研究的内容 1.3 继电保护分类 1.4 继电保护的工作回路 1.5 对继电保护的基本要求 1.6 继电保护发展概况
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1.3 继电保护分类
按保护所起的作用分类 可分为主保护、后备保护和辅助保护。 辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当
主保护和后备保护退出运行时所增设的简单保护。
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1.3 继电保护分类
按构成保护判据的特征物理量分类 如：电流保护、距离保护、差动保护等。
按利用的故障信号频谱特征分类 1）工频分量；2）暂态分量 常规保护原理只反应工频分量。利用暂态分量可
继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本装 备，任何电力元件不得在无继电保护的状态下运行。
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1.2 继电保护研究的内容
提出保护原理 在分析电网发生故障或不正常运行状态下各种电
气量或其他特征物理量（如变压器油箱内的瓦斯）的 变化规律的基础上，找出它们与正常运行状态的之间 的差别，然后制定出合理的保护动作判据。 研制保护装置
电力系统继电保护技术
XX理工大学电气学院
内容
1. 继电保护基础知识 2. 继电保护基本原理 3. 利用故障分量的继电保护原理 4. 小电流接地系统单相接地故障保护 5. 微机保护装置的构成原理 6. 变电所综合自动化系统中的微机保护与监控 7. 配电网自动化系统中的微机保护与监控 8. 总结
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内容
无论启动和返回，继电器的动作都是明确干脆的， 不可能停留在某一个中间位置，这种特性称为“继电 特性”。
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1.1 继电保护的基的基本概念
继电保护（Relay Protection）泛指能反应电力 系统中电气设备发生的故障（如短路、断线）或不正 常运行状态（如过负荷），并动作于相应断路器跳闸 或发出告警信号的一种自动化技术和装置。
1）只应由装在故障元件上的保护装置动作切除 故障；
2）力争相邻元件的保护装置对它起后备保护的 作用。
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1.5 对继电保护的基本要求
选择性
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1.5 对继电保护的基本要求
速动性 故障发生时，应力求保护装置能迅速动作切除故
障元件，以提高系统稳定性，减少用户经受电压骤降 的时间以及故障元件的损坏程度。
包括安全性和信赖性，是对继电保护性能最根本 的要求。安全性要求继电保护在不需要它动作时可靠 不动作，即不发生误动作。信赖性要求继电保护在规 定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作， 即不发生拒绝动作。
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1.5 对继电保护的基本要求
选择性 指保护装置动作时，在可能最小的区间内将故障
部分从电力系统中断开，最大限度地保证系统中无故 障部分仍能继续安全运行。它包含两层意思：
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1.3 继电保护分类
按保护所起的作用分类 可分为主保护、后备保护和辅助保护。 主保护满足系统稳定和设备安全要求，能以最快
速度有选择地切除所保护范围内的故障。
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1.3 继电保护分类
按保护所起的作用分类 可分为主保护、后备保护和辅助保护。
后备保护指主保护或断路器拒动时用来切除所保 护范围内故障的保护原理或装置，可分为远后备保护 和近后备保护。远后备保护由相邻电力设备或线路的 保护来实现。近后备保护由本电力设备或线路的另一 套保护来实现（当主保护拒动时），或者由断路器失 灵保护来实现（当断路器拒动时，只动作于母联断路 器和母线分段断路器）。
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1.1 继电保护的基本概念
“继电”源于继电器（Relay）。最早诞生的继电 器是电磁型过电流继电器。在正常情况下，其触点是 打开的。当输入电流大于预先设定的动作电流（称为 整定值）时，其触点将闭合（启动）。只有当输入电 流减小到小于返回电流时，继电器触点才重新打开 （返回）。返回电流小于启动电流。
总体构成:
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1.4 继电保护的工作回路
继电保护装置的构成:
测量比较环节：测量特征量，并与整定值比较，以判断是否应该启动。 逻辑判断环节：按一定逻辑关系判断是否发生区内故障。 执行输出环节：负责发出保护动作脉冲信号。
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1.5 对继电保护的基本要求
对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。 可靠性
以构成各种超高速保护，如行波保护、暂态保护等。
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1.3 继电保护分类
按通信通道分类 主要针对线路保护而言。可分为有通道保护和无
通道保护。前者包括高频保护、微波保护、光纤保护 等，后者包括所有只利用本端测量信号的保护原理。 按保护装置结构型式分类
可分为机电型、静态型和微机型。
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1.4 继电保护的工作回路