電力系統繼電保護原理

較好章引言1。電力系統繼電保護的概念和作用1。電力系統故障和異常運行

故障：短路和斷開(斷相)

短路：

大電流接地系統d(3)、d(2)、d(1)和d(1)。1)

小電流接地系統d(3)、d(2)和d(1)。1)

開放階段：

單相斷線和二次斷線(不要與PT二次斷線混淆)

其中，各種類型的短路較為常見和危險。后果：

1I增加對故障設備和非故障設備的危害；

2U縮減影響用戶正常工作；

3破壞系統穩定性，進一步擴大事故(系統振蕩和互解)

I2(I0)旋轉電機產生額外熱量I0—相鄰通信系統

故障特征：

我增加，u減少，z減少

接地故障和斷線有零序

不對稱故障具有負序

異常運行狀態：

電力系統中電氣元件的正常運行被破壞，但不存在故障。

如：小電流接地系統d(1)、過載、過壓、降頻、系統振蕩等。

2.繼電保護的作用：

要求區分故障和正常運行，判斷故障設備(區內或區外故障)

兩個功能：失敗

異常運行狀態

故障和異常運行狀態-事故(P1)，無法完全避免且傳播迅速(光速)

要求：在幾十毫秒內拆除故障人()和繼電保護裝置()

任務：P2。它被比喻為“安靜的哨兵”

二、繼電器繼電器動作：繼電器返回：

繼電器特性：

三、繼電保護的基本原理、組成和分類：

1.基本原則：

要區分系統的正常運行狀態和故障或異常運行狀態——，找到區別：特性。

故障點與電源之間增加——過流保護

欠壓保護

變化；正常：20左右短路：60-85方向保護。

;模量降低-阻抗保護

——— >電流差動保護

I2、I0序分量保護等。

其他非電量：氣體保護和過熱保護

原則上，只有找出正常運行和故障時系統中電量或非電量的變化特征(差異)，才能找到一個原理，差異越明顯，保護性能越好。

2.組成

以過流保護為例：

正常運行：Ir=IfLJ不移動

發生故障時：紅外=身份證移動-SJ移動(延遲)-XJ移動-信號

TQ移動行程

一般由測量元件、邏輯元件和執行元件組成。

(1)測量元件

功能：測量相關物理量(如電流、電壓、阻抗、功率方向等。)從被保護對象輸入，與給定的設定值進行比較，根據比較結果給出一組具有“是”、“否”、“大于”、“不大于”等“0”或“1”屬性的邏輯信號，從而判斷是否應該啟動保護。

(2)邏輯元素

功能：根據測量部分輸出的大小、性質、輸出邏輯狀態、發生順序或它們的組合，使保護裝置按照一定的布爾邏輯和時序邏輯工作，較終決定是否跳閘或發信號，并將相關命令傳送給執行元件。 #p#分頁標題#e#

邏輯電路包括或、與、非、延遲啟動、延遲返回、存儲器等。

(3)執行組件：

行動；根據邏輯元件傳輸的信號，較終完成保護裝置承擔的任務。如：故障跳閘；異常運行時信號；正常運行期間無動作。

3.分類：

幾種方法如下：

(1)按保護對象分類：輸電線路保護、發電機保護、干式變壓器保護、電動機保護、母線保護等。

(2)按保護原理分類：電流保護、電壓保護、距離保護、差動保護、方向保護、零序保護等。

(3)按保護反映的故障類型分類：相間短路保護、接地故障保護、匝間短路保護、斷線保護、失步保護、失磁保護、過勵磁保護等。

(4)根據繼電保護裝置的實現技術：機電保護(如電磁保護、ind

主保護滿足系統穩定和設備安全的要求，可以有選擇地盡快解除被保護設備和線路故障的保護。

后備保護、主保護或用于在斷路器拒絕操作時排除故障的保護?？煞譃檫h后備保護和近后備保護。

遠程后備保護：當主保護或斷路器拒動時，通過保護相鄰電力設備或線路實現的后備保護。

近后備保護：當主保護拒動時，后備保護由電力設備或線路的另一套保護實現；當斷路器拒動時，后備保護由斷路器失靈保護實現。

輔助保護：為補充主保護和后備保護的性能或在主保護和后備保護不工作時增加的簡單保護。

3.電氣保護包括繼電保護技術和繼電保護裝置。

繼電保護技術是一個完整的系統，主要包括電力系統故障分析、繼電保護原理及實現、繼電保護配置設計、繼電保護運行維護等。

﹡繼電保護裝置是繼電保護功能的核心。較好親代

繼電保護裝置能夠反映電力系統中電氣元件的故障或異常運行

態，并動作于斷路器跳閘或發出信號的一種自動裝置。

四、對繼電保護的基本要求：

對動作于跳閘的繼電保護，在技術上一般應滿足四個基本要求：選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。即保護四性。

（一）選擇性：P4

選擇性是指電力系統發生故障時，保護裝置僅將故障元件切除，而使非故障元件仍能正常運行，以盡量縮小停電范圍。

例：

當d1短路時，保護1、2動→跳1DL、2DL，有選擇性

當d2短路時，保護5、6動→跳5DL、6DL，有選擇性

當d3短路時，保護7、8動→跳7DL、8DL，有選擇性

若保護7拒動或7DL拒動，保護5動→跳5DL（有選擇性）

若保護7和7DL正確動作于跳閘，保護5動→跳5DL，則越級跳閘（非選擇性）

小結：選擇性就是故障點在區內就動作，區外不動作。當主保護未動作時，由近后備或遠后備切除故障，使停電面積較小。因遠后備保護比較完善（對保護裝置DL、二次回路和直流電源等故障所引起的拒絕動作均起后備作用）且實現簡單、經濟，應優先采用。#p#分頁標題#e#

（二）速動性：

快速切除故障。1提高系統穩定性；2減少用戶在低電壓下的動作時間；3減少故障元件的損壞程度，避免故障進一步擴大。

；

t－故障切除時間；

tbh-保護動作時間；

tDL-斷路器動作時間；

一般的快速保護動作時間為0.06～0.12s，較快的可達0.01～0.04s。

一般的斷路器的動作時間為0.06～0.15s，較快的可達0.02～0.06s。

（三）靈敏性：P5

指在規定的保護范圍內，對故障情況的反應能力。滿足靈敏性要求的保護裝置應在區內故障時，不論短路點的位置與短路的類型如何，都能靈敏地正確地反應出來。

通常，靈敏性用靈敏系數來衡量，并表示為Klm。

對反應于數值上升而動作的過量保護（如電流保護）

對反應于數值下降而動作的欠量保護（如低電壓保護）

其中故障參數的較小、較大計算值是根據實際可能的較不利運行方式、故障類型和短路點來計算的。

在《繼電保護和安全自動裝置技術規程（DL400－91）》中，對各類保護的靈敏系數Klm的要求都作了具體規定（參見附錄2，P231）。

（四）可靠性：P5

指發生了屬于它改動作的故障，它能可靠動作，即不發生拒絕動作（拒動）；而在不改動作時，他能可靠不動，即不發生錯誤動作（簡稱誤動）。

影響可靠性有內在的和外在的因素：

內在的：裝置本身的質量，包括元件好壞、結構設計的合理性、制造工藝水平、內外接線簡明，觸點多少等；

外在的：運行維護水平、調試是否正確、正確安裝

上述四個基本要求是分析研究繼電保護性能的基礎，也是貫穿全課程的一個基本線索。在它們之間既有矛盾的一面，又有在一定條件下統一的一面。

四、發展：

原理：隨電力系統的發展和科學技術的進步而發展

過電流保護（較早熔斷器）電流差動保護方向性電流保護

（1901年）（1908年）（1910年）

距離保護高頻保護微波保護行波保護、光纖保護

（1920年）（1927年）（50年代）（70年代誕生、50年代有設想）

結構型式：

機電型電子型微機型（華北電力大學80年代）數字式

(電磁型、感應型、電動型)晶體管

集成電路

20世紀50年代60年代末提出70年代后半期出樣機