继电保护课件(重庆大学)--第一章-绪论

电力系统继电保护熊小伏重庆大学电气工程学院电力系统概况电力系统：由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心，通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量。CompanyLogo电力系统概况电力系统的组成CompanyLogo电力系统概况发电厂火电•锅炉－汽轮机－发电机水电•水库－水轮机－发电机核电•核反应堆－汽轮机－发电机可再生能源•如风能、地热能、太阳能、潮汐等CompanyLogo电力系统概况火电机组核电机组水电机组风电机组电力系统概况负荷——电动机、电炉、电灯等各种消耗电能的设备电力系统概况电力网络——是由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分电力系统概况变电站：电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施。变压器是变电站的主要设备，主要用于变换电压。变电站的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。电力系统概况变电站：电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施。变压器是变电站的主要设备，主要用于变换电压。变电站的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。水电厂二滩电厂大坝水电厂二滩电厂控制室水电厂三峡电厂大坝水电厂三峡电厂厂房内核电厂变电站变电站主控室风力发电厂电力系统的特点及基本要求发电、输电、用电几乎同时完成发电功率=用电功率+损耗功率保障电能质量：频率、电压、波形实际情况：不可控因素：负荷波动、（新）电源波动自然环境变化电网如何应对？继电保护名词术语：RelayProtectionPowersystemprotection继电保护专业在电力系统中的位置：电力专业常规划分：一次、二次继电保护学习方法建议：从整体到具体目标学习法继电保护的相关知识：电力系统故障分析、发电厂电气部分、电机学、电路原理重庆大学继电保护在国内的地位：国内最早开设微机保护培训班国内首先提出参数辨识变压器保护独特的直流接地检测方法负荷辨识低频减载风电并网故障分析理论中国继电保护技术在国际上的地位：骄傲与不足继电保护的前景不可缺少的专业技术与先进技术的融合继电保护与智能电网？大规模新能源并网故障与保护微型电网保护学习继电保护的好处？改变你的思维方式改变你的行为方式教你处理全局问题掌握一门核心技术电力系统继电保护的任务和作用1对继电保护的基本要求2继电保护的基本原理及保护装置的组成3绪论（2）不正常运行（3）故障电力系统运行状况（1）正常运行指电力系统运行参数严重偏离额定值，通常有过负荷、过电压、频率降低、系统振荡等。指短路和断线（非全相运行），最常见、最危险的故障是短路，其中发生概率最大的是单相短路接地，其次是两相短路。电力系统故障分析（1）单相（A相）接地短路_)0(faU1Z)1(faU)1(aI2Z)2(faU)2(aI0Z)0(faU)0(aI图1.1单相直接接地的负荷序网图)0()2()1(_)0()0()2()1(3ZZZUIIIIfafafafafa故障处电流相量：（2）两相（B、C相）短路电力系统故障分析_)0(faU1Z)1(faU)1(aI2Z)2(faU)2(aI0Z)0(faU)0(aI图1.2两相短路的复合序网图如假设正序和负序阻抗相等，则)1(_)0(23ZUjIIfafcfa即两相短路时在短路点处故障相电流等于三相短路时的倍23（3）两相（B、C相）短路接地电力系统故障分析图1.3两相直接短路接地的复合序网图)1(aU)1(aI_)0(faU)1(Z)2(aU)2(aI)2(Z)0(aU)0(aI)0(Z故障处各序电流：)0()2()2()1()2()0()2()0()1()2()0()2()0()2()1(_)0()1(ZZZIIZZZIIZZZZZUIfafafafafafa（2）设备承受大电流，发热和电动力使导体、绝缘遭受破坏，加速其老化；（3）使故障区域的电压大幅度下降，影响正常供电电力系统发生短路时可能产生的严重后果（1）故障处的短路电流引燃电弧，烧坏故障设备（4）破坏电力系统的稳定性（2）继电保护的基本任务继电保护概念及基本任务（1）继电保护概念综上所述，继电保护在电力系统中的主要作用是保护元件、缩小故障波及的范围，提高系统运行的可靠性对继电保护的基本要求选择性速动性灵敏性可靠性主保护、后备保护一般只有远后备不能满足要求时才考虑近后备保护方式。一般的，把反映被保护元件严重故障，快速动作于断路器跳闸的保护装置称为主保护；把主保护失效时备用的保护装置称为后备保护。近后备：主保护拒动时，本元件另外一套保护装置作为后备保护，近后备安装在主保护处。远后备：远后备要伸入本级保护的下一级，它保护本线路及下一级线路的全长综上，选择性、速动性、灵敏性和可靠性被称为继电保护的四性，其间，既有矛盾一面，又有在一定条件下统一的一面。继电保护的科学研究、设计、制造和运行的工作就是要处理好四性的辩证统一关系。除了以上四项基本要求外，还应该考虑经济性与可维护性。（2）反映非电气量的保护继电保护的基本原理（1）反映电气量的保护电力系统发生故障后，工频电气量会发生变化。a、反映电流增大，构成电流保护b、反映电压降低，构成电压保护c、反映电压与电流之间的相位角改变，构成功率方向保护d、反映测量点处电压与电流矢量比，即测量阻抗变化，构成距离保护e、出现负序和零序分量，序分量保护f、元件的流入和流出电流的关系变化，构成差动保护反映非电气量的变压器瓦斯保护和温度过热保护。（2）继电保护装置的组成继电保护装置的组成（1）继电保护装置分类按控制过程信号：模拟型，数字型。模拟型：机电型和静态型。测量回路，逻辑回路，执行回路。组成方框图如下：图1.4继电保护装置组成方框图跳闸或发信号被测物理量测量部分逻辑部分执行部分整定值