继电保护基本知识

继电保护基本知识2012.7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的保护装置的组成第三节对继电保护的基本要求第一节电力系统继电保护的作用一、电力系统的故障和不正常运行状态电力系统的故障:三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路、断线、变压器匝间短路、其它复合故障等。不正常运行状态：小电流接地系统的单相接地、过负荷、变压器过热、系统振荡、电压升高、频率降低等。电力系统发生故障时，基本的特点：是电流突然增大、电压突然降低以及电流与电压间的相位差角发生变化等。第一节电力系统继电保护的作用二、系统故障引起的后果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、系统中的设备，在通过短路电流时所产生的热及电动力使设备损坏或缩短使用寿命；3、电压下降，破坏系统的稳定性，产生振荡甚至使系统瓦解4、使电压质量下降，影响用户的产品质量第一节电力系统继电保护的作用三、继电保护装置及其任务继电保护装置：就是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、有选择地将故障设备从系统中切除，使非故障设备继续运行；2、对于不正常运行状态，根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号，或带一定的延时动作跳闸且与自动重合闸相配合。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利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信息量，当突变量达到一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。物理量：电气：电流、电压、功率、频率等；非电气：温度、压力、气体等。第二节继电保护的基本原理和保护装置的组成二、继电保护装置的组成一般而言，整套继电保护装置由测量比较元件、逻辑判断环节和执行输出元件三部分组成。1)测量比较部分测量比较部分是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”(“0”或“l”)性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应该启动。2)逻辑部分逻辑部分使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是应该使断路器跳闸、发出信号或是不动作及是否延时等，并将对应的指令传给执行输出部分。3)执行输出部分执行输出部分根据逻辑部分传来的指令，最后完成保护装置所担负的任务。如在故障时动作于跳闸；不正常运行时发出信号；而在正常运行时不动作等。第二节继电保护的基本原理和保护装置的组成一、继电保护装置的硬件部分A、取样单元---它将被保护的电力系统运行中的物理量（参数）经过电气隔离并转换为继电保护装置中比较鉴别单元可以接受的信号，由一台或几台传感器如电流、电压互感器组成。B、比较鉴别单元---包括给定单元，由取样单元来的信号与给定信号比较判断是正常状态、异常状态或故障状态，并将信息传送到下一单元处理。C、处理单元---接受比较鉴别单元来的信号，按比较鉴别单元的要求进行处理，根据比较环节输出量的大小、性质、组合方式出现的先后顺序，来确定保护装置是否应该动作；D、执行单元---故障的处理通过执行单元来实施。执行单元一般分两类：一类是声、光信号继电器；（如电笛、电铃、闪光信号灯等）另一类为断路器的操作机构的分闸线圈，使断路器分闸。E、控制及操作电源---继电保护装置要求有自己独立的交流或直流电源，而且电源功率也因所控制设备的多少而增减；交流电压一般为220伏，功率1KVA以上。第三节对继电保护的基本要求选择性速动性灵敏性可靠性第三节对继电保护的基本要求一、选择性继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。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来切除故障。上、下级电网（包括同级）继电保护之间的整定，应遵循逐级配合的原则，以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。切断系统中的故障部分，而其它非故障部分仍然继续供电。第三节对继电保护的基本要求二、速动性所谓速动性，就是发生故障时，保护装置能迅速动作切除故障。对不同的电压等级要求不一样，对110KV及以上的系统，保护装置和断路器总的切故障时间为0.1秒，因此保护动作时间只有几十个毫秒（一般30毫秒左右），而对于35KV及以下的系统，保护动作时间可以为0.5秒。第三节对继电保护的基本要求三、灵敏性继电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。其灵敏性有的保护是用保护范围来衡量，有的保护是用灵敏系数来衡量。第二章常规保护简介一、利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电流相位（或功率方向）的差别，构成的全线速断保护。双侧电源网络。规定电流的正方向是从母线流向线路。正常运行和线路AB外部故障时，A-B两侧电流的大小相等相位相差180°；当线路AB内部短路时，A-B两侧电流一般大小不相等，相位相等，从而可以利用两侧电流相位或功率方向的差别可以构成各种差动原理的保护（内部故障时保护动作），如纵联差动保护，相差高频保护、方向高频保护等；第二章常规保护简介二、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）过电流保护：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；（3）距离保护（或低阻抗保护）：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。第二章常规保护简介三、反应非电气量的保护反应变压器油箱内部故障时所产生的气体而构成瓦斯保护；反应于电动机绕组的温度升高而构成过负荷保护等。.第三章保护的分类一、主保护二、后备保护近后备远后备三、辅助保护第三章保护的分类主保护：是指能按要求的速度切除保护元件范围内的某种短路故障的继电保护。能在全线范围速动的保护纵联保护差动保护第三章保护的分类后备保护：是指当主保护或断路器拒绝动作时起保护作用的继电保护。作为主保护的后备，不能在全线范围速动，要带一定的延时；近后备：当主保护拒动时，由被保护设备的另一套保护动作实现后备；（如失灵保护等）远后备：当主保护拒动时，由相邻设备的保护动作实现后备。（如距离二段、零序二段等）第三章保护的分类辅助保护一般是作用于弥补主保护和后备保护某些性能的不足而增设的简单保护。第四章继电保护装置使用注意(1)凡属永久性故障者，应立即汇报调度，将装置出口压板退出，若调度电话不通，可先将压板退出后再设法汇报。(2)当保护装置发出故障信号时，运行人员应在记录信号后立即进行复归，能反映系统瞬时障碍的保护装置应恢复正常运行。(3)凡保护装置故障为装置内部原因引起，运行人员应尽快通知生产值班室，要求尽快派保护维护人员处理。(4)凡是保护电源故障，运行人员应检查保险是否熔断，接触是否良好，直流电源电压是否过高过低，若属以上原因，应立即处理后投入该保护运行(处理时应申请调度退出出口压板)。(5)变电站直流电源电压应稳定在220-230v之间，超过上述规定时，可能造成保护装置的异常运行，运行人员应及时调整。当发现保护装置冒烟被烧坏或有臭味时，应立即申请调度退出出口压板后，断开直流电源。(6)当保护装置发生故障时，禁止运行人员在退出保护出口压板前，按辅助启动按钮或断开、投入保护电源。也不能打开保护装置的屏盖进行处理。谢谢WPSOfficeMakePresentationmuchmorefun@WPS官方微博@kingsoftwps