继电保护基础知识

2020/4/25
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复习思考题
1-2 什么是继电保护装置？其任务是什么？ 1-3 举例说明继电保护选择性的概念。 1-4 继电保护装置一般由哪几部分组成？
其作用是什么？ 1-5 什么是主保护、后备保护？何谓近后
备和远后备保护？
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保护用电流互感器
电流互感器正方向规定：
I1 Z1a
jX I1 Rm
Z3a
I R
Uoc
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对称分量法 ——求解不对称电路的一种方法
一组不对称三相量可以看成是三组不同的 对称三相量之和。在线性电路中，可应用 叠加定理，对这三组对称分量分别按对称 三相电路去解，然后将其结果叠加，就是 不对称三相电路的解答，这个方法叫对称 分量法。
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三组对称分量
以电压为例：
•
U1
1 3
•
(U
a
•
aUb
a2
•
U
c)
•
U2
1 3
•
(U
a
a
2
•
Ub
•
aU c)
•
U
0
1 3
•
(U
••
a Ub U
c)
a e j1200
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三组对称分量的相量图
•
U a1
•
U a2
•
••
U a0 U b0U c0
•
U c1
•
U b1
近后备保护：当主保护拒动时，由本电力设备 或线路的另一套保护来实现后备的保护。
远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相 邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。
辅助保护：为补充主保护和后备保护的不足，
2020而/4/25增设的较简单的保护。
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主保护、后备保护示例
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对继电保护装置的基本要求
n
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三相五柱式电压互感器的接线方式
A BC
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l
U
n a
b
c n
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电压互感器与电流互感器的工作 特点
电流互感器二次不能开路 电压互感器二次不能短路
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变换器的作用
1．按照保护装置构成原理的要求，进行 电气量的变换与综合；
2．将被保护设备的强电交流二次回路与 保护装置的直流弱电回路相隔离；
跳闸或信号
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继电保护装置各组成部分作用
测量元件的作用：测量从被保护对象输入的有关
物理量并与已给定的整定值进行比较，从而判断 保护是否应该启动。
逻辑元件的作用：根据测量部分输出量的情况使
保护装置按一定逻辑关系工作，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。
执行元件的作用：根据逻辑元件传送的信号，最
中间变流器二次输出电流与一次输入电流 的关系：
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电抗变压器（UR）
作用：将一次电流变换成装置所需要的二 次电压。
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电抗变压器原理结构
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电抗变压器等值电路 输入和输出关系：
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电抗变压器输入和输出关系：
•
•
U OC Zbr I 1
•
U b2
•
U c2
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对称分量滤过器
零序分量滤过器 负序分量滤过器
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零序电压滤过器
作用:为了获得零序电压，即它的输入是三 相电压，而其输出只与输入电压中的零序 电压成正比。
来自百度文库
构成依据： •
•
•
•
3U0 U A U B U C
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选择性 灵敏性 速动性 可靠性
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1、选择性
保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切 除，使停电范围尽量减小，以保证系统中非故障 部分继续安全运行。为此，保护要尽力跳开离故 障点最近的断路器，如图所示。
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2、速动性
速动性是指继电保护装置应以尽可能快的 速度断开故障元件。
培训计划
一、电力系统继电保护基础知识 二、发电机变压器组保护 三、厂用电动机保护 四、母线保护
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电力系统继电保护装置
能反应电力系统故障和不正常 运行状态并作用于断路器跳闸或 发出信号的一种自动装置
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继电保护装置的组成
被测物
理量
测量
逻辑
1
2
整定值
执行 3
零序电流滤过器
作用:为了获得零序电流，即它的输入是三 相电流，而其输出只与输入电流中的零序 电流成正比。
构成依据：
后完成保护装置所担负的任务
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继电保护装置的分类
按保护对象分类 按保护原理分类 按保护所反映的故障类型分类 按保护所起的作用分类
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主保护、后备保护、辅助保护
主保护：反应被保护元件自身的故障并以尽可 能短的延时，有选择性地切除故障的保护称为 主保护。
后备保护：当主保护拒动时起作用，从而动作 于相应断路器以切除故障元件。
3．利用测量变换器一、二次线圈的屏蔽 层，抑制干扰信号的侵入，提高保护装置 的抗干扰能力。
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中间变压器（T）
作用：将由电压互感器接入的电压变换成 装置所需要的较小电压。
中间变压器二次输出电压与一次输入电压 的关系：
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中间变流器（UA）
作用：将由电流互感器接入的电流变换成 装置所需要的较小电流
。
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最小运行方式和最大运行方式。
最小运行方式：是指系统中有线路或电力 设备检修，系统等值阻抗最大，流过保护 短路电流最小时的运行方式。
最大运行方式：系统等值阻抗最小，流过 保护短路电流最大时的运行方式
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4、可靠性
可靠性是指在保护装置规定的保护范围内发 生了它应该反应的故障时，保护装置应可 靠地动作；而在不属于该保护动作的其他 任何情况下，则不应该动作。
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电流互感器等值电路
Z1a
Z2a
I1
I2
I
Z
Z loa
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电流互感器误差
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电磁式电压互感器常用的接线方式
A BC
UUU
a
V PV b
c
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A BC
UA
Ua
U
U
U
U
a
V PV1
UB
Ub
b
V PV2
UC
UC
c
V PV3
速动性的好处：减轻故障设备的损坏程度， 减少用户在低电压情况下工作的时间，提 高电力系统运行的稳定性。
故障切除时间t等于保护装置的动作时间 与断路器动作时间之和。
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3、灵敏性
灵敏性是指保护装置对其保护区发生故 障或异常运行状态的反应能力。
灵敏性一般用灵k 敏系数Ksen来衡量.