繼電保護(hù)精華課件 第一章 緒論.ppt

第一章 緒論,第一節(jié) 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用,一、電力系統(tǒng)的故障和不正常運行狀態(tài) 電力系統(tǒng)的一次設(shè)備：發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、母線、輸電線路、補(bǔ)償電容器、電動機(jī)及其他用電設(shè)備等。 電力系統(tǒng)的二次設(shè)備：對一次設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測量、控制和保護(hù)的設(shè)備。,根據(jù)不同的運行條件，可以將電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)分為正常狀態(tài)、不正常狀態(tài)和故障狀態(tài)。 不正常運行狀態(tài)：過負(fù)荷；系統(tǒng)中出現(xiàn)有功功率缺額而引起的額定頻率減低；發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷引起的發(fā)電機(jī)頻率升高；中性點不接地系統(tǒng)和非有效接地系統(tǒng)中的單相接地引起的非接地相對地電壓升高；系統(tǒng)振蕩。 故障：各種形式的短路(正常運行以外一切相與相之間或相與地之間的短接)；斷線故障或者幾種故障同時發(fā)生的復(fù)合故障。,發(fā)生故障時可能產(chǎn)生的后果： （1）通過故障點的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞。 （2）短路電流通過系統(tǒng)中非故障元件時，由于發(fā)熱和電動力作用引起它們的損壞或縮短使用壽命。 （3）部分電力系統(tǒng)的電壓大幅度下降，使大量電力用戶的正常工作和生活遭到破壞或產(chǎn)生廢品。 （4）破壞電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠之間并列運行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使整個系統(tǒng)瓦解。,二、繼電保護(hù)裝置及其任務(wù) 繼電保護(hù)裝置：反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。 繼電保護(hù)裝置基本任務(wù)： (1) 發(fā)生故障時，自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭受破壞，保證非故障部分迅速恢復(fù)正常運行； (2) 對不正常運行狀態(tài)，根據(jù)運行維護(hù)條件，而動作于發(fā)出信號、減負(fù)荷或跳閘，且能與自動重合閘相配合。,第二節(jié) 繼電保護(hù)的基本原理和 保護(hù)裝置的組成,一、繼電保護(hù)的基本原理 1. 利用基本電氣參數(shù)的區(qū)別 （1）過電流保護(hù)。 （2）低電壓保護(hù)。 （3）距離保護(hù)。,2. 利用內(nèi)部故障和外部故障時被保護(hù)元件兩側(cè)電流相位（或功率方向）的差別 規(guī)定電流的正方向：從母線流向線路，線路ab兩側(cè)電流相位（或功率方向）。 雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò) (a) 正常運行情況；(b) 線路ab外部短路情況；(c) 線路ab內(nèi)部短路情況,3.序分量是否出現(xiàn) 電氣元件在正常運行（或發(fā)生對稱短路）時，負(fù)序分量和零序分量為零；在發(fā)生不對稱短路時，一般負(fù)序和零序都較大。 根據(jù)這些分量的是否存在可以構(gòu)成零序保護(hù)和負(fù)序保護(hù)。此種保護(hù)裝置都具有良好的選擇性和靈敏性。 4.反應(yīng)非電氣量的保護(hù) 反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障時所發(fā)生的氣體而構(gòu)成瓦斯保護(hù)；反應(yīng)于電動機(jī)繞組的溫度升高而構(gòu)成過負(fù)荷保護(hù)等。,二、繼電保護(hù)裝置的組成 繼電保護(hù)由三個部分組成：測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。,第三節(jié) 對繼電保護(hù)的基本要求,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能應(yīng)滿足四個基本要求：選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。 一、選擇性 保護(hù)裝置動作時，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運行。 k1點短路時，應(yīng)先由保護(hù)3動作跳閘，將故障線路cd切除，而變電所a、b、c繼續(xù)供電，而不是由保護(hù)1或2首先動作跳閘，中斷變電所b、c、d的供電，造成大面積停電。,x,x,x,qf1,li,qf2,qf5,qf6,qf3,qf4,k2,k1,二、速動性 短路時快速切除故障，可以縮小故障范圍，減輕短路引起的破壞程度，減小對用戶工作的影響，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，在發(fā)生故障時，應(yīng)力氣保護(hù)裝置能迅速動作切除故障。 故障切除的總時間等于保護(hù)裝置和斷路器動作時間之和。一般的快速保護(hù)的動作時間為0.060.12s，最快的可達(dá)0.010.04s，一般的斷路器的動作時間為0.060.15s，最快的可達(dá)0.020.06s。,三、靈敏性 指對于保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在事先規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)部故障時，不論短路點的位置、短路的類型如何，以及短路點是否存在過渡電阻，都能敏銳感覺，正確反應(yīng)。保護(hù)裝置的靈敏性，通常用靈敏系數(shù)來衡量，靈敏系數(shù)越大，則保護(hù)的靈敏度就越高，反之就越低。 四、可靠性 指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了屬于它應(yīng)該動作的故障時，它不應(yīng)該拒絕動作，而在其他不屬于它應(yīng)該動作的情況下，則不應(yīng)該誤動作。,第四節(jié) 繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展簡史,首先出現(xiàn)了反應(yīng)電流超過一預(yù)定值的過電流保護(hù)。熔斷器就是最早的、最簡單的過電流保護(hù)。 電力系統(tǒng)的發(fā)展，熔斷器已不能滿足選擇性和快速性的要求，于是出現(xiàn)了作用于專門的斷流裝置（斷路器）的過電流繼電器。 1890年出現(xiàn)了裝于斷路器上直接反應(yīng)一次短路電流的電磁型過電流繼電器。20世紀(jì)初隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器才開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護(hù)。這個時期可認(rèn)為是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的開端。,1908年提出了比較被保護(hù)元件兩端電流的電流差動保護(hù)原理。 1910年方向性電流保護(hù)開始得到應(yīng)用，在此時期也出現(xiàn)了將電流與電壓相比較的保護(hù)原理。 在1927年前后，出現(xiàn)了利用高壓輸電線上高頻載波電流傳送和比較輸電線兩端功率方向或電流相位的高頻保護(hù)裝置。 在20世紀(jì)50年代，微波中繼通訊開始應(yīng)用于電力系統(tǒng)，從而出現(xiàn)了利用微波傳送和比較輸電線兩端故障電氣量的微波保護(hù)。在1975年前后誕生了行波保護(hù)裝置。,繼電保護(hù)的結(jié)構(gòu)型式的發(fā)展：,電力系統(tǒng)里什么是正序，負(fù)序，零序分量？,當(dāng)前世界上的交流電力系統(tǒng)一般都是abc三相的，而電力系統(tǒng)的正序，負(fù)序，零序分量便是根據(jù)abc三相的順序來定的。 正序：a相領(lǐng)先b相120度，b相領(lǐng)先c相120度， c相領(lǐng)先a相120度。 負(fù)序：a相落后b相120度，b相落后c相120度， c相落后a相120度。 零序：abc三相相位相同，