繼電保護(hù)教材 緒論課件

1、緒 論第一節(jié) 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用故障：包括各種形式的短路和斷線。短路的后果： 短路電流產(chǎn)生熱效應(yīng)設(shè)備發(fā)熱； 產(chǎn)生電弧高溫使故障元件損壞； 產(chǎn)生電動(dòng)力使非故障元件損壞； 電壓破壞用戶工作的穩(wěn)定性或產(chǎn)品質(zhì)量； 系統(tǒng)穩(wěn)定性系統(tǒng)振蕩甚至使系統(tǒng)瓦解。 不正常運(yùn)行狀態(tài)：電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒(méi)有發(fā)生故障的情況。如過(guò)負(fù)荷、過(guò)電壓、系統(tǒng)發(fā)生振蕩等。 事故：指系統(tǒng)或其中一部分的正常工作遭到破壞，并造成對(duì)用戶少送電或電能質(zhì)量變壞到不能容許的地步，甚至造成人身傷亡和電氣設(shè)備的損壞。 繼電保護(hù)裝置：指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。第

2、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 利用正常運(yùn)行與區(qū)內(nèi)外短路故障電氣參數(shù)變化的特征構(gòu)成保護(hù)的判據(jù)，根據(jù)不同的判據(jù)就構(gòu)成不同原理的繼電保護(hù)。 如圖0-1(a)所示的網(wǎng)絡(luò)接線，在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的特點(diǎn)： 每條線路上的電流負(fù)荷電流 各母線上電壓在額定電壓的5%10%范圍內(nèi)變化 線路始端電壓與電流之間的相位角決定于由它供電的負(fù)荷的功率因數(shù)角和線路的參數(shù)。 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，如圖0-1(b)所示。假定在線路L(BC）上發(fā)生了三相短路，其特點(diǎn)： 電流短路電流（從電源出發(fā)，流向短路點(diǎn)） 各母線上電壓降低，短路點(diǎn)處降低到零 短路點(diǎn)到變電站B母線之間的阻抗ZK下降。 還有根據(jù)

3、電氣設(shè)備的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)非電量的保護(hù)。如瓦斯保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)等。二、繼電保護(hù)裝置的組成 （1）測(cè)量部分 測(cè)量部分是測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸入的有關(guān)電氣量，并與已給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，從而判斷保護(hù)是否應(yīng)該起動(dòng)。第三節(jié) 對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求 主保護(hù)：盡可能快速（符合要求）的切除被保護(hù)元件內(nèi)部故障的保護(hù)叫主保護(hù)。后備保護(hù)：當(dāng)被保護(hù)元件主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)利用該保護(hù)切除相應(yīng)斷路器的保護(hù)叫后備保護(hù)。后備保護(hù)分近后備和遠(yuǎn)后備。輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)某種性能的不足（如方向元件的電壓死區(qū)）或加速切除某部分故障而裝設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)。二、速動(dòng)性 定義：繼電保護(hù)裝置動(dòng)作盡可能快。 要求快速動(dòng)作的主要理由和必要性：

4、可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。 例：K點(diǎn)發(fā)生了短路故障時(shí)，A母線電壓將大大下降到接近于零，使A廠送不出負(fù)荷，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速迅速升高。而B(niǎo)廠母線，則由于遠(yuǎn)離短路點(diǎn)，還有較高殘壓。如果保護(hù)動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)，A、B兩廠的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)差增大，使系統(tǒng)發(fā)生振蕩甚至解列?？梢约铀傧到y(tǒng)電壓的恢復(fù)，改善用戶電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)條件，使用戶的工作盡可能少受故障影響。要求在發(fā)電廠母線的引出線上發(fā)生短路故障，機(jī)端母線電壓下降到額定電壓的60以下時(shí)，必須無(wú)時(shí)限地切除故障。 可以減輕電弧對(duì)故障設(shè)備的破壞，以及電流對(duì)故障支路元件的損壞程度。 可以防止故障進(jìn)一步的擴(kuò)大和發(fā)展，提高自動(dòng)重合閘的成功率。 注意： 切除故障的時(shí)間 = 繼保動(dòng)作時(shí)

5、間 + QF跳閘時(shí)間 一般的快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.040.08s，最快的可達(dá)0.010.02s，一般的斷路器的動(dòng)作時(shí)間為0.060.15s，最快的可達(dá)0.020.06s。 保護(hù)的速動(dòng)性要求是相對(duì)的 優(yōu)點(diǎn)可以提高電力系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低的情況下工作的時(shí)間，以及縮小故障元件的損壞程度。 缺點(diǎn)動(dòng)作迅速而同時(shí)又能滿足選擇性要求的保護(hù)裝置，一般結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，價(jià)格比較昂貴。 因此不同電壓等級(jí)的電網(wǎng)，要求不同，但并非越快越好，必須根據(jù)技術(shù)條件而定。 三、靈敏性 定義：是指對(duì)于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。 通常用靈敏系數(shù)來(lái)衡量，它主要決定于被保護(hù)元件和電力系統(tǒng)的參數(shù)和

6、運(yùn)行方式。靈敏系數(shù)應(yīng)根據(jù)常見(jiàn)的不利方式和不利的短路形式計(jì)算。最大運(yùn)行方式：投入運(yùn)行的機(jī)組的容量最大，系統(tǒng)的等值阻抗最小，當(dāng)系統(tǒng)短路時(shí)，短路電流最大的運(yùn)行方式。最小運(yùn)行方式：投入運(yùn)行的機(jī)組的容量最小，系統(tǒng)的等值阻抗最大，當(dāng)系統(tǒng)短路時(shí)，短路電流最小的運(yùn)行方式。四、可靠性（安全性和信賴性） 定義：是指在該保護(hù)裝置規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，它不應(yīng)該拒絕動(dòng)作（信賴性），而在任何其他該保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作的情況下，則不應(yīng)該誤動(dòng)作（可靠性）。 動(dòng)作不可靠的主要原因：繼電器及元件質(zhì)量差；安裝調(diào)試質(zhì)量不高；運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)以及設(shè)計(jì)和整定計(jì)算的錯(cuò)誤等。 提高可靠性的措施： 選用最簡(jiǎn)單的保護(hù)方式、質(zhì)量高、動(dòng)作

7、可靠的繼電器或元件和簡(jiǎn)單的回路來(lái)構(gòu)成，并采取必要的檢測(cè)閉鎖和雙重化等措施； 保護(hù)裝置要便于整定、調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)； 要正確地進(jìn)行設(shè)計(jì)和整定計(jì)算，保證安裝、調(diào)試質(zhì)量，提高運(yùn)行維護(hù)水平。 繼電器指具有“繼電特性”的電器元件。 定義：當(dāng)作為控制它的物理量達(dá)到一定數(shù)值或進(jìn)入某一定的物理量時(shí)，它能夠使被控制的物理量發(fā)生突然的變化。繼電器的分類(lèi)： 按接入的方法分： 按作用于斷路器的跳閘方法分 按工作原理分 繼電器的表示方法： 用一個(gè)方框上面帶有觸點(diǎn)的圖形，繼電器所反應(yīng)的參數(shù)在方框里用一個(gè)在電工中通用的字母表示，如電流I ，電壓用U ，時(shí)間用t,阻抗用Z等。常用繼電器和接點(diǎn)的表示方法見(jiàn)表0-1。第五節(jié) 繼電保護(hù)的發(fā)展簡(jiǎn)史 最早的繼電保護(hù)是熔斷器19世紀(jì)末期出現(xiàn)了電磁型過(guò)電流繼電器1901年出現(xiàn)了感應(yīng)型過(guò)電流繼電器1908年出現(xiàn)了電流差動(dòng)保護(hù)原理20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了距離保護(hù)1927年出現(xiàn)了高頻方向保護(hù)1950年前后出現(xiàn)了微波保護(hù)20世紀(jì)50年代出現(xiàn)了行波保護(hù)的思想，70年代末期出現(xiàn)了裝置之后原理上的創(chuàng)新甚少！從20世紀(jì)