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。
继电保护基本知识培训教程pdf
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。
变压器主保护主要由差动保护和非电量保护组 成。
差动保护作为变压器的主保护，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。
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。
可靠性 选择性 灵敏性 速动性
一、可靠性
可靠性是指保护该动体时应可靠动作。不 该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电 保护装置性能的最根本的要求。
二、选择性
选择性是指首先由故障设备或线路本身的 保护切除故障，当故障设备或线路本身的 保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备 保护、线路保护或断路器失灵保护切除故 障。为保证对相邻设备和线路有配合要求 的保护和同一保护内有配合要求的两元件 （如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件） 的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一 般情况下应相互配合。
闭锁信号等； 3、开出部分：提供跳闸信号、告警信号及其他输出信号； 4、CPU：保护装置的核心部分，由中央处理器、数据储存器、
时钟器、A/D转换器、数据传输、开入开出光隔回路、通 讯回路等组成，负责逻辑运算、数据分析、发送指令等； 5、电源部分：提供220V、5V、24V/16V等工作电源。
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。
继电保护基本原理
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
继电保护基本原理
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。
继电保护基本原理
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。
电力系统继电保护 —— 距离保护的基本原理、阻抗继电器及其动作特性
二、阻抗继电器的动作特性和动作方程
动作特性：阻抗继电器在阻抗复平面动作 区域的形状。用复数的数学方程来描述， 称为动作方程。
二、阻抗继电器的动作特性和动作方程
Zm
m
Rm
jX m
金属性短路时：Um降低，Im增大，Zm变为短路点与保
护安装处之间的线路阻抗Zk=z1Lk=(r1+jx1)Lk。短路阻抗的 阻抗角就等于输电线路的阻抗角，数值较大（220kV以上不
低于75°）
二、测量阻抗及其与故障距离的关系
整定阻抗： Zset z1Lset
三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
三相短路
三相对称性短路时，故障点处的各相电压相等，且在三相 系统对称 时均为0，此时，任何一相的电压、电流或任何 两相相间的电压、电流均可作为距离保护的测量电压和测 量电流，用来进行故障判断。
三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
故障环路的概念及测量电压、电流的选取
零序电流补偿系数单相接地短路以a相接地为例三三三相三相系统中测量电压和测量电流的系统中测量电压和测量电流的选取选取两相接地短路1以bc两相接地为例三三三相三相系统中测量电压和测量电流的系统中测量电压和测量电流的选取选取两相接地短路2以bc两相接地为例三三三相三相系统中测量电压和测量电流的系统中测量电压和测量电流的选取选取两相不接地短路以ab两相短路为例三三三相三相系统中测量电压和测量电流的系统中测量电压和测量电流的选取选取三相短路三相对称性短路时故障点处的各相电压相等且在三相系统对称时均为0此时任何一相的电压电流或任何两相相间的电压电流均可作为距离保护的测量电压和测量电流用来进行故障判断
继电保护的基本原理
继电保护的基本原理、构成与分类：1．基本原理：为区分系统正常运行状态与故障或不正常运行状态——找差别：特征。
① 增加 故障点与电源间 —>过电流保护② U 降低 —>低电压保护③ φφI U arg 变化； 正常：20°左右 —>短路：60°～85°—>方向保护.④ Z=IU模值减少 增加ψ —>阻抗保护 ⑤ 出入I I = —>出入I I ≠ ——电流差动保护⑥ I 2 、I 0 序分量保护等。
另非电气量：瓦斯保护，过热保护原则上说：只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特征（差别），即可找出一种原理，且差别越明显，保护性能越好。
2．构成以过电流保护为例：正常运行：I r =I f LJ 不动故障时：Ir =I d >I dz LJ 动—>SJ 动—>信号TQ 动—>跳闸（常用继电器及触点的表示方法参考 附录1 P230）一般由测量元件、逻辑元件和执行元件三部分组成。
（1） 测量元件作用：测量从被保护对象输入的有关物理量（如电流、电压、阻抗、功率方向等），并与已给定的整定值进行比较，根据比较结果给出“是”、“非”、“大于”、“不大于”等具有“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护是否应该启动。
（2）逻辑元件作用：根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的布尔逻辑及时序逻辑工作，最后确定是否应跳闸或发信号，并将有关命令传给执行元件。
逻辑回路有：或、与、非、延时启动、延时返回、记忆等。
（3）执行元件：作用；根据逻辑元件传送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。
如：故障时→跳闸；不正常运行时→发信号；正常运行时→不动作。
3.分类：几种方法如下：（1）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、电动机保护、母线保护等；（2）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、零序保护等；（3）按保护所反应故障类型分类：相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等；（4）按继电保护装置的实现技术分类：机电型保护（如电磁型保护和感应型保护）、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等；（5）按保护所起的作用分类：主保护、后备保护、辅助保护等；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被保护设备和线路故障的保护。
继电保护基本知识培训资料
装置元器件的损坏
保护装置A/D模数转换插件损坏，零漂变大， 造成误动 保护装置保护插件与管理插件同时故障，引起 误出口 保护装置内部硬件损坏，造成采样异常，产生 差流，保护误动作 保护装置CPU插件中的RAM芯片故障，引起 CPU上的启动继电器和出口继电器同时动作， 导致保护装置出口跳闸
第二章
常规保护简介
电流保护
按照短路故障点距离保护源的距离长短， 通常将电流保护分为三段，即速断电流 保护、过电流保护、后备电流保护。 电流保护动作于跳闸，速断电流保护一 般为无时限保护，其他电流保护的动作 时限可通过定值进行整定。
变压器保护
变压器保护分为主保护与后备保护两大类。主 保护主要反映变压器内部故障；后备保护反映 变压器外部线路的故障。 变压器主保护主要由差动保护和非电量保护组 成。 差动保护作为变压器的主保护，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。
事
故
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。
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。
《继电保护原理》课件
功能
继电保护的功能包括故障检 测、故障定位和故障隔离， 以确保电力系统的稳定运行。
继电保护原理
1 故障电流特性
继电保护根据故障电流的 特性来判断是否触发保护 动作。
2 故障电压特性
继电保护通过监测故障电 压的变化来确定是否需要 进行保护。
3 动作特征示意图
继电保护的动作特征示意 图是一种图形表示方法， 用于描述保护的响应行为。
《继电保护原理》PPT课 件
本课件将介绍继电保护的基本原理，包括继电保护的定义、分类和功能。让 我们一起进入这个令人兴奋的领域，探索继电保护的奥秘！
什么是继电保护
定义
继电保护是一种电气设备， 用于在电力系统发生异常时， 保护设备和系统免受损坏。
分类
继电保护可根据其功能和应 用领域进行分类，例如差动 保护、过流保护和欠频保护。
类型
常见的继电保护装置类型包括差 动保护、过电流保护和过压保护 等。
总结
1 继电保护发展历程
继电保护经历了从机械继电器到数字保护的发展历程。
2 继电保护现状和未来发展趋势
现代继电保护技术不断发展，趋向数字化、智能化和通信化。
3 继电保护的重要性及应用广泛性
继电保护对电力系统的安全运行非常重要，广泛应用于电力变电站和工业领域。
继电保护元件
1
继电保护元件分类
继电保护元件包括电流传感器、电压传感器和继电器等。
2
继电保护元件参数
电流传感器的参数包括额定电流、精度和频率响应等过串联或并联连接到电力系统中的设备上。
继电保护方案设计
1
继电保护方案设计方法
2
常用的设计方法包括基于规则的方法、
基于模型的方法和基于经验的方法。
变电站继电保护配置及基本原理
变电站继电保护配置及基本原理在我们日常生活中，电力就像是空气，没了它，生活简直没法过。
说到电力，变电站可谓是其中的“英雄”，默默守护着我们的用电安全。
这就不得不提到继电保护了，真的是个神奇的存在。
你想啊，它就像电力系统里的保镖，负责监视和保护那些高压线路，避免一切意外情况。
咱们得知道，变电站是把高电压的电流转换成适合我们家庭用的低电压。
在这个过程中，有很多设备在忙碌着，像变压器、开关等等。
而继电保护系统就是在这些设备旁边，像个勤快的小助手，实时监测着电流的情况。
一旦发现异常，比如电流过大、短路什么的，它立刻就会出手，迅速切断电源，防止更大的损失。
真是个“神速小能手”，让人心里有底。
这个继电保护的原理也挺有趣的。
它通过一些传感器和开关来监测电流。
如果电流过大，就会触发保护装置，就像是你吃东西的时候，突然觉得辣得受不了，立马就想喝水。
这个时候，继电保护就会像个“急救员”，马上帮你解决问题，及时切断电源。
听起来简单，其实背后可是经过无数次的测试和优化的。
而且啊，继电保护可不仅仅是切断电源那么简单。
它还会记录下各种数据，像电流、电压的变化情况。
这些数据就像一部电力“日记”，可以帮助工程师们分析电网的运行状态。
万一发生故障，他们就能通过这些数据找到问题所在，及时修复，避免再次出错。
简直是电力界的“侦探”，真是厉害。
大家肯定想问了，继电保护的配置是怎样的呢？说实话，这个可得根据变电站的具体情况来定。
不同的变电站可能用的保护装置不太一样。
有的可能需要更复杂的保护，有的就可以简单一些。
通常来说，重要的设备、关键的线路会配置更高级的保护，以确保安全。
而一些不太重要的设备，可能就用普通的保护装置就行了。
就像咱们平时出门，重要的文件得好好保护，随便的东西就可以随便放。
再说说继电保护的技术发展。
随着科技进步，继电保护也变得越来越智能化。
过去那些笨重的保护设备，现在已经换成了小巧的数字保护装置。
它们不仅能实时监测，还能进行远程控制，真是科技的进步让人眼前一亮。
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继电保护基本原理
继电保护是电力系统中起重要作用的一种保护设备，主要用于检测电
力系统中的故障，并迅速采取保护措施，以保障电力系统运行的安全和可
靠性。
继电保护基本原理主要包括故障检测、判据制定、保护动作。
一、故障检测
在电力系统中，故障是指发生了意外的电路状态，如线路短路、接地
故障等。
继电保护需要能够快速、准确地检测到这些故障，并向控制系统
发送信号以执行相应的动作。
故障检测的基本原理是电力系统中的电流、
电压等物理量在故障发生时会发生异常变化，继电保护通过监测这些异常
变化来判断是否发生故障。
二、判据制定
在故障检测之后，继电保护需要根据检测到的异常变化判定故障类型、位置等信息，以制定相应的判断标准。
判据制定的基本原理是根据电力系
统的特点和各种故障类型的特征，建立一套合理的判断方法。
常见的判据
制定方法包括电流比较法、电压比较法、功率比较法等。
通过合理的判据
制定，继电保护可以提高判定的准确性和可靠性。
三、保护动作
一旦故障被检测到并且判定为需要保护的情况，继电保护需要迅速采
取相应的保护动作，将故障隔离或限制在影响范围内，以保护电力系统的
设备和运行安全。
保护动作的基本原理是继电器中的电磁机构受到电流或
电压的影响而发生动作，从而切断故障电路或改变故障环境。
常见的保护
动作包括断路器的合闸和跳闸、电流互感器的短路等。
在实际的电力系统中，继电保护通常由一系列的继电器组成，每一个
继电器负责一种保护功能。
继电保护的具体实现依赖于继电器的工作原理
和具体的电力系统情况。
以下是一些常见的继电保护装置和其工作原理。
1.过电流保护：通过监测电流的变化来判断故障类型，当电流超过设
定值时，继电器动作，发出保护信号。
2.距离保护：根据电流的异常变化和电源电压的关系，通过测量电流
和电压的相位差来判断故障距离。
3.差动保护：通过比较电流变化来判断故障是否发生，主要应用于电
力系统中的变压器保护。
4.频率保护：通过监测电网频率的变化来判断是否发生故障，常用于
发电机组和电力系统的同步保护。
5.过电压保护：通过监测电压的变化来判断系统电压是否超过设定值，从而保护负荷和设备。
总之，继电保护的基本原理是通过检测故障、制定判断标准和采取保
护动作来保护电力系统的运行安全和可靠性。
继电保护的准确性和可靠性
对于电力系统的正常运行至关重要。
随着电力系统的发展和技术的进步，
继电保护设备也在不断发展和改进，以适应电力系统的需求。