築龍網 zhulong.com 《电力系统继电保护原理》教案
《电力系统继电保护原理》教案
築龍網 §1绪论 zhulong.com §1-1继电保护的作用 、故障及不正常运行状态 rId↑危害故障元件 故障→|U↓ 非故障元件 (各种短路)Lf 用户 L电力系统 r过负荷 不正常运行状态→过电压危害「元件不能正常工作 f↓ |长时间将损坏设备 L系统振荡 L发展成故障 继电保护的任务 r故障时:自动、快速、有选择性地切除故障元件,保证非故障 系统事故 部分恢复正常运行 L不正常运行时:自动、及时、有选择地动作于信号、 减负荷或跳闸
§1 绪论 §1-1 继电保护的作用 一、故障及不正常运行状态 ┌ Id↑ 危害 ┌ 故障元件 故 障 → │ U ↓ ---→ │ 非故障元件 (各种短路) └ f ↕ │ 用户 └ 电力系统 ┌过负荷 不正常运行状态→│过电压 危害 ┌元件不能正常工作 │f↓ ---→ │长时间将损坏设备 └系统振荡 └发展成故障 二、继电保护的任务 ┌故障时：自动、快速、有选择性地切除故障元件,保证非故障 系统事故→│ 部分恢复正常运行。 └ 不正常运行时：自动、及时、有选择地动作于信号、 减负荷或跳闸
築龍網 §1-2继保的基本原理和保护装置的组成 zhulong.com 、反应系统正常运行与故障时电气元件(设备)一端所测 基本参数的变化而构成的原理(单端测量原理,也称阶段 式原理) 运行参数:I、U、Z∠q 反应I↑→过电流保护 反应U↓→低电压保护 反应Z↓→低阻抗保护(距离保护)
§1-2 继保的基本原理和保护装置的组成 一、反应系统正常运行与故障时电气元件（设备）一端所测 基本参数的变化而构成的原理（单端测量原理，也称阶段 式原理） 运行参数：I、U、Z∠φ 反应 I↑→过电流保护 反应 U↓→低电压保护 反应 Z↓→低阻抗保护(距离保护)
龍網 二、反应电气元件内部故障与外部故障(及正常运行)时邮确am 所测电流相位和功率方向的差别而构成的原理(双端测量原 理,也称差动式原理) A d1-A 41.B/B dl 以A践线路为例:④ 42-A 规定电流正方向:保护处母线→被保护线路 规定电压正方向:母线高于中性点 1、外部d1点短路时: 2、内部d2点短路时: (包括正常运行时) 2(-)U2(+)P(-) 6=180° n2B(+)U2(+) dL.a d2. A
二、反应电气元件内部故障与外部故障（及正常运行）时两端 所测电流相位和功率方向的差别而构成的原理（双端测量原 理，也称差动式原理） 以A-B线路为例： 规定电流正方向：保护处母线→被保护线路 规定电压正方向：母线高于中性点 1、外部d1点短路时： 2、内部d2点短路时： (包括正常运行时) = + + + − + − 180 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1. 1. d A A A d B B B I U P I U P = + + + + + + 0 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2. 2. d A A A d B B B I U P I U P
築龍網 zhulong.com 利用以上差别,可构成差动原理保护 如:纵联差动保护; 方向高频保护; 相差高频保护 光纤差动保护等 三、保护装置的组成部分 输入一→|测量|—→逻辑|—→|执行|一→输出 信号 信号 L整定值
利用以上差别，可构成差动原理保护。 如：纵联差动保护； 方向高频保护； 相差高频保护 光纤差动保护等。 三、保护装置的组成部分 ┌──┐ ┌──┐ ┌──┐ 输入─→│测量│─→│逻辑│─→│执行│─→ 输出 信号 └──┘ └──┘ └──┘ 信号 ↑ └ 整定值
§1-3对电力系统继电保护的基本要求 築龍網 zhulong.com 选择性:保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中 切除,使停电范围尽量缩小,以保证系统中的无故障部分 仍能继续安全运行 A B d2 C d3, D 4+×(→ d3点短路:6动作:有选择性;5动作:无选择性 如果6拒动,5再动作:有选择性(5作为6的远后备保护) dl点短路:1、2动作:有选择性;3、4动作:无选择性 后备保护(本元件主保护拒动时): (1)由前一级保护作为后备叫远后备 (2)由本元件的另一套保护作为后备叫近后备
§1-3 对电力系统继电保护的基本要求 一、选择性：保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中 切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分 仍能继续安全运行。 d3点短路：6动作：有选择性； 5动作：无选择性 如果6拒动，5再动作：有选择性(5作为6的远后备保护) d1点短路：1、2动作：有选择性； 3、4动作：无选择性 后备保护（本元件主保护拒动时）： (1)由前一级保护作为后备叫远后备. (2)由本元件的另一套保护作为后备叫近后备
築龍網 速动性:故障后,为防止并列运行的系统失步,减少m 在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度,应尽 量地快速切除故障 (快速保护:几个工频周期,微机保护:30ms以下) 三、灵敏性:保护装置对于其应保护的范围内发生故障的反 应能力。(保护不该动作情况与应该动作情况所测电气量 相差越大→灵敏度↑) 一般用灵敏系数K来衡量灵敏度 四、可靠性:不拒动、不误动。 (主保护对动作快速性要求相对较高; 后备保护对灵敏性要求相对较高)
二、速动性：故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户 在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽 量地快速切除故障。 (快速保护:几个工频周期，微机保护：30ms以下) 三、灵敏性：保护装置对于其应保护的范围内发生故障的反 应能力。（保护不该动作情况与应该动作情况所测电气量 相差越大→灵敏度↑） 一般用灵敏系数Klm来衡量灵敏度 四、可靠性：不拒动、不误动。 （主保护对动作快速性要求相对较高； 后备保护对灵敏性要求相对较高）
§2电网的电流保护和方向性电流保护 築龍網 zhulong.com (主要用于35KV及以下线路) §2-1单侧电源网络反映相间短路的电流保护 、过电流继电器 1、基本符号及特性参数 动作过程: l↑→→M↑→MAe→M+Mn →舌片开始动作 th 动作过程中:8↓→ →舌片加速动作 (M=K(146)2)LMn↑ 动作终止时出现剩余力矩: △M=M (有利于接点可靠闭合)
§2 电网的电流保护和方向性电流保护 §2-1 单侧电源网络反映相间短路的电流保护 一、过电流继电器 1、基本符号及特性参数 动作过程： I J ↑→Mdc↑→Mdc≈>Mth+Mm →舌片开始动作 ┌ Mdc↑↑┐ 动作过程中：δ↓→│ │→舌片加速动作 ( Mdc =K·(IJ /δ) 2 ) └ Mth ↑ ┘ 动作终止时出现剩余力矩： ΔM = Mdc-Mth （有利于接点可靠闭合） （主要用于35KV及以下线路）
築龍網 动作电流I:能使继电器刚好动作的最小电流值。 zhulong.com 返回过程 J≈<Id时,由于剩余力矩△M 的存在,暂时还不能返回 ↓↓→M,↓→M,≈<MAM →舌片开始返回 返回过程中:δ↑→ →舌片加速返回 返回终止时出现剩余力矩:△M=MnM (有利于接点可靠断开) 返回电流能使继电器刚好返回的最大电流值
动作电流I dz.J：能使继电器刚好动作的最小电流值。 返回过程： I J ↓≈< I dz.J时，由于剩余力矩ΔM 的存在，暂时还不能返回； I J↓↓→Mdc↓→ Mdc≈< Mth-Mm →舌片开始返回 ┌ Mdc↓↓┐ 返回过程中：δ↑→│ │→舌片加速返回 └ Mth ↓ ┘ 返回终止时出现剩余力矩：ΔM ’= Mth- Mdc （有利于接点可靠断开） 返回电流I h.J：能使继电器刚好返回的最大电流值
築龍網 zhulong.com 过电流继电器 表示符号: Ih.j Idz. j 继电器的返回系数:K=返回量D 动作量 继电特性:无论起动或返回,继电幕的动作都是明确干脆的, 不会停留在某个中间位置,这种特性称为“继电特性 过量继电器(保护):反映电气量上升而使保护动作 的继电器(保护),K1 2、集成电路型过电流继电器(晶体管型:略)
过电流继电器 表示符号： 继电器的返回系数： 继电特性：无论起动或返回，继电器J的动作都是明确干脆的， 不会停留在某个中间位置，这种特性称为“继电特性” 。 过量继电器（保护）：反映电气量上升而使保护动作 的继电器(保护)，Kh1 2、集成电路型过电流继电器（晶体管型：略） dz J h J h I I K . . = = 动作量 返回量