电力系统继电保护与二次回路培训教材

1继电保护与二次回路2第一节继电保护任务及基本要求一、继电保护任务短路：三相短路－属于对称性短路，只出现正序分量两相短路－属于不对称短路，会出现负序分量两相及单相接地短路－会出现零序分量34中性点非直接接地系统单相接地时相量分析设A相发生接地：UKBUKCUKO5图3－1短路故障示意图6不正常工作状态：是指电气设备或系统运行参数偏离了规定容许值的情况。7继电保护任务：1、即当电气设备发生短路故障时，能自动迅速地将故障设备从电力系统切除，将事故尽可能限制在最小范围内。2、当出现不正常工作状态时，自动发出信号，以使值班人员及时察觉和采取必要的措施。8二、继电保护基本要求短路基本特征：电流上升，电压下降短路危害：1、电气设备发生短路故障时，产生很大的短路电流；2、电网电压下降，电气设备过热烧坏；充油设备的绝缘油在电弧作用下分解产生气体，出现喷油甚至着火；导线被烧断，供电被迫中断。3、特别严重时电力系统的稳定运行被破坏，发电厂的发电机被迫解列，甚至可能引起电网瓦解9继电保护分类：电流过负荷保护、过电流保护、电流速断保护、电流方向保护、低电压保护、过电压保护、电流闭锁电压速断保护、差动保护、距离保护、高频保护等，此外还有反映非电气量的瓦斯保护等。101112继电保护基本要求：即“四性”，选择性、快速性、灵敏性和可靠性。1、选择性13142、快速性:即动作迅速3、灵敏性:反应保护范围4、可靠性:既不能误动,也不能拒动15三、继电保护常用电气符号继电器图形符号(旧)16继电器图形符号(新)17常用继电器触点符号1819三、常用继电器介绍1、电磁型电流继电器结构：如下动作原理：动作：通过线圈的电流足够大，使接点状态改变（如由断开变为闭合）返回：减小线圈中电流，使继电器接点断开动作电流:使继电器开始动作的最小电流返回电流：使继电器返回的最大电流20DL型电磁型电流继电器结构图2122232、电磁型电压继电器原理和结构与电流继电器完全相似，只是将电流线圈更换成电压线圈型号为DJ，有过电压继电器和低电压继电器之分3、GL系列感应型过电流继电器含电磁元件－为速断保护感应元件－为反时限过电流保护感应元件具有反时限特性－电流大，动作时间短；电流小，动作时间长。24GL系列感应型电流继电器结构图254、电磁型时间、中间、信号继电器时间继电器－起延时作用接点延时闭合，瞬时返回中间继电器－接点对数多、容量大，用以接通跳闸回路信号继电器－发出保护动作信号，接点须手动复归2627282930备注：幻灯片3331第三节电力线路及设备保护一、过电流保护和电流速断保护1、定时限过电流保护接线图：如下定义：反应电流的增大而动作，且动作时间固定不变的保护动作时间确定：按阶梯形时限特性配合tn=tn+1+⊿t(⊿t取0.5秒)3233定时限过电流保护接线图3435动作电流确定：躲过线路的最大工作电流来整定保护范围：本线路至下一线路末端，甚至更远适用于：作后备保护2、瞬时电流速断保护定义：动作电流按短路电流来整定，并且不带时限的电流保护接线图：与过流相似，只是没有时间继电器动作时间：0秒3637动作电流：按躲过本线路末端最大短路电流来整定保护范围：本线路一部分适用于：作主保护3、时限电流速断保护动作时间：一般0.5秒保护范围：本线路全长，至下一线路首端一部分38补充：线路差动保护原理接线图：采用环流法接线，如下动作原理分析：1、当正常及外部短路时，Ij=I1-I2=0,继电器不动作2、当内部短路时,Ij=I1+I2=Idl,继电器动作保护范围：两侧电流互感器之间的整条输电线路优点：动作迅速、灵敏度高适用于：作主保护39线路纵差原理接线图40三、低电压保护和电流方向保护四、高压电动机保护五、3KV-10KV电力电容器组继电保护六、变电所继电保护自动装置新技术应用七、继电保护动作与故障判断4142第二节变压器保护P190一、电力变压器保护设置要求主要装设过流、速断、差动、瓦斯等保护二、变压器过电流保护与线路过电流相似三、变压器电流速断保护与线路相似五、变压器差动保护接线图：采用环流法接线，如下动作原理分析：与线路差动相似43变压器差动保护原理图44保护范围：两侧电流互感器之间的全部区域，包括变压器的高低压绕组、套管、引出线等。适用于：作主保护45六、变压器气体保护瓦斯继电器安装示意图定义：反应变压器内部气体而动作瓦斯保护保护范围：反应变压器油箱内部各种类型的故障瓦斯保护优点：动作迅速、灵敏度高、接线简单用途：作变压器主保护46第四节电力系统自动装置一、自动重合闸装置含义：即事故后，继保动作断路器跳闸后，使断路器自动合闸的装置作用：对瞬时性故障，能提高供电可靠性要求：只能重合一次二、备用电源自动投入装置含义：是指当工作电源因故障自动跳闸后，备用电源自动投入47第五节二次回路基本知识一、二次回路概述一次设备：指发电厂和变配电所中直接与生产和输配电能有关的设备二次设备：指对一次设备进行监视、测量、操纵、控制和起保护作用的辅助设备二次回路：由二次设备按一定顺序和要求连接构成的电气回路分类：可分为继电保护、自动装置、控制系统、测量仪表、信号装置和操作电源二次回路等48二、二次回路接线图包括原理图、展开图、安装图1、原理图特点：一、二次回路画在一起，对所有设备具有一个完整的概念2、展开图特点：将交流回路与直流回路分开来表示，使同一继电器的线圈和触点分别画在不同的电路内49阅读顺序：1）先读交流电路后读直流电路。2）直流电路的流通方向是从左到右，即从正电源经触点到流圈再回到负电源。3）元件的动作顺序是：从上到下，从左到右。3、安装图包括屏面布置图、屏背面布置图和端子排图50三、二次回路编号1、一般要求原则：根据等电位的原则进行编号，即在回路中连接在一点的全部导线都用同一数码表示。安装接线图对二次设备、端子排等进行标志的内容有：安装单位编号、设备顺序号、设备文字符号、设备型号。2、展开接线图回路编号直流回路编号＋－101KV1103KV2105KT104QF1102图6—9直流回路编号实例104QF151交流回路编号交流回路电流互感器二次出线用．A401、B401、C401、N401、A411、B411、C411、N411；A421、B421、C421、N421…一编号，依次类推。电压互感器二次出线用A601、B601、C601、N601；A611、B611、C611、N611；A621、B621、C621、N62I．…··编号。其他特定回路也都有各自的特定编号，例如跳闸回路编号为33、133、233……；信号回路编号为70l、702、’703……如此等等。备注：定时限过电流保护接线图52备注：幻灯片333、安装图设备标志和编号4、端子排标志方法53四、相对编号法定义：即若甲乙两设备的接线端子需要连接起来，在甲设备的接线端子上，标出乙设备接线端子的编号，同时，在乙设备该接线端子上标出甲设备接线端子的编号，即两个接线端子的编号相对应，这表明甲乙两设备的相应接线端子应该连接起来。这种编号称为相对编号法。备注：幻灯片3354第六节变电所操作电源操作电源概念：变电所开关控制、继电保护、自动装置和信号设备所使用的电源。交流操作电源分类直流操作电源55一、交流操作电源1、变流器供给操作电源见右图只适用于短路事故时562、交流电压供电操作电源采用电压互感器或站用变压器适用于正常运行情况不适用于短路事故情况57二、硅整流加储能电容作为操作电源三、铅酸蓄电池直流电源四、镉镍蓄电池直流电源体积小、寿命长、维护方便、但昂贵58谢谢!