學(xué)習(xí)情景一項(xiàng)目一

祝同學(xué)們：在新的一年里，身體健康學(xué)習(xí)進(jìn)步萬(wàn)事如意

主講教師

繼電保護(hù)

運(yùn)行與調(diào)試

主講:性質(zhì)和任務(wù)

《繼電保護(hù)運(yùn)行與調(diào)試》是發(fā)電、供用電技術(shù)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)主要專(zhuān)業(yè)課，是一門(mén)理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課，是一門(mén)與現(xiàn)場(chǎng)工種（繼電保護(hù)工）對(duì)應(yīng)的職業(yè)課程。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，同學(xué)們能熟練掌握系統(tǒng)的繼電保護(hù)知識(shí)，培養(yǎng)大家對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置的安裝、調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)和檢修的專(zhuān)業(yè)基本技能，為獲得“繼電保護(hù)工”等職業(yè)技能資格奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使同學(xué)們畢業(yè)后在面向電力企業(yè)從事繼電保護(hù)方面的工作中，具備扎實(shí)的崗位技能。

學(xué)習(xí)目標(biāo)具備高級(jí)“繼電保護(hù)工”所要求的有關(guān)繼電保護(hù)方面的知識(shí)和技能；

具備良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和創(chuàng)新意識(shí)，較高的職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)。

成績(jī)?cè)u(píng)定根據(jù)課程改革的精神，總評(píng)成績(jī)按日常評(píng)價(jià)占60%(態(tài)度、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、作業(yè)、技能測(cè)試等)，期末考試占40%計(jì)算。要求1、不遲到、不早退（累計(jì)五次直掛），不得要求老師提前下課，即使講課內(nèi)容完畢，也不得離開(kāi)自己的座位，等下課鈴聲響后方能離開(kāi)教室。2、生病要告知老師，一般情況不得請(qǐng)事假。3、認(rèn)真完成作業(yè)，不得抄襲。

學(xué)習(xí)情景一電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本知識(shí)教學(xué)目標(biāo)1、理解繼電保護(hù)的作用；2、了解電力系統(tǒng)的基本原理和保護(hù)裝置的原理及構(gòu)成；3、熟悉繼電器的圖形符號(hào)、文字符號(hào)及型號(hào)的表示方法；4.理解對(duì)運(yùn)行方式、主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)等幾個(gè)重要名詞定義。項(xiàng)目一電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本知識(shí)任務(wù)一了解電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用1.電力系統(tǒng)故障和異常運(yùn)行故障—將故障元件切除（借助斷路器）不正常運(yùn)行狀態(tài)—自動(dòng)發(fā)出信號(hào)（以便及時(shí)處理），可預(yù)防事故的發(fā)生和縮小事故影響范圍，保證電能質(zhì)量和供電可靠性。

東北電網(wǎng)華北電網(wǎng)西北電網(wǎng)川渝電網(wǎng)華中電網(wǎng)華東電網(wǎng)南方電網(wǎng)我國(guó)電網(wǎng)基本框架新疆西藏500kV220kV330kV熱電廠水電站核電站我國(guó)的發(fā)電一次能源主要分布西部地區(qū)，而電力消費(fèi)主要集中在中、東部和南部地區(qū)。西電東送、南北互供，發(fā)展全國(guó)聯(lián)網(wǎng)是解決我國(guó)能源分布與電力消費(fèi)矛盾的重要措施。并將形成北、中、南三個(gè)輸電通道。中國(guó)電力工業(yè)分為7個(gè)跨省(區(qū))電力集團(tuán):東北、華北、華東、華中、西北、南方和川渝，5個(gè)獨(dú)立省級(jí)電網(wǎng):山東、福建、新疆、海南、西藏(未包括臺(tái)灣和港澳地區(qū))。電力系統(tǒng)的構(gòu)成電廠輸電網(wǎng)配電網(wǎng)用戶(hù)瞬間平衡的電力系統(tǒng)

發(fā)電和用電是同時(shí)發(fā)生的，基本沒(méi)有存儲(chǔ)環(huán)節(jié)。

電力系統(tǒng)的所有問(wèn)題都是圍繞這個(gè)特點(diǎn)展開(kāi)的。

電力系統(tǒng)是世界上最大的“瞬間動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)”。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題電廠電力網(wǎng)用戶(hù)系統(tǒng)瞬間改變發(fā)電、輸電和用電過(guò)程構(gòu)成了不可分割的整體，任何環(huán)節(jié)發(fā)生故障都有可能引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的崩潰。電力系統(tǒng)的解列事故電力系統(tǒng)中多數(shù)故障的原因是相對(duì)地或相與相之間發(fā)生短路。發(fā)生短路時(shí)，短路電流可達(dá)數(shù)十萬(wàn)安培，如此大的電流所產(chǎn)生的熱和力作用將使相聯(lián)的電氣設(shè)備遭受破壞。發(fā)生系統(tǒng)短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。1.絕緣的自然老化。2.過(guò)電壓和機(jī)械損傷。3.運(yùn)行人員的誤操作。4.鳥(niǎo)獸跨越裸露的載流導(dǎo)線。5.施工造成的地下電纜和架空導(dǎo)線的損壞。根據(jù)短路發(fā)生的地點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間的不同，其后果可能使用戶(hù)的供電情況部分或全部地發(fā)生障礙。~發(fā)電廠A變電站B變電站CL1L2K1K212D2D1距離電壓U電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生短路事故時(shí)，不僅將中斷短路點(diǎn)以后的用戶(hù)供電，而且由于短路造成的電網(wǎng)電壓大幅度下降，將導(dǎo)致并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)失去同步，或者導(dǎo)致電網(wǎng)樞紐點(diǎn)電壓的崩潰，這些情況都可能引起電力系統(tǒng)的瓦解而造成大面積停電事故。歷史上的大停電事故1965年由于保護(hù)繼電器動(dòng)作失靈導(dǎo)致的美國(guó)停電，造成近30億美元經(jīng)濟(jì)損失，50多萬(wàn)人被困在紐約大地下和地鐵的車(chē)廂里。1989年3月6日太陽(yáng)出現(xiàn)強(qiáng)度X15級(jí)的耀斑，伴隨產(chǎn)生的太陽(yáng)風(fēng)暴導(dǎo)致加拿大電力輸送中斷，600萬(wàn)人斷電達(dá)9小時(shí)，經(jīng)濟(jì)損失10億美元。美國(guó)舊金山1998年2月8日，太平洋天然氣電力公司圣馬特歐變電站發(fā)生停電事故，所有從圣馬特歐至舊金山的5條115kV輸電線全部跳開(kāi)，舊金山地區(qū)2個(gè)發(fā)電廠解列，多達(dá)四十五萬(wàn)個(gè)用戶(hù)停電。舊金山大停電巴西大停電巴西圣保羅

1999年，由于閃電擊中圣保羅的一個(gè)變電站，變壓器跳閘導(dǎo)致電網(wǎng)解列，引起巴西南部停電長(zhǎng)達(dá)4小時(shí)。停電波及巴西27個(gè)州的11個(gè)州，是巴西人口和工商業(yè)最密集的地區(qū)，直接影響，由于停電發(fā)生在午間交通高峰時(shí)間，交通燈熄滅，引起嚴(yán)重交通堵塞。

美國(guó)紐約2002年3月位于曼哈頓東區(qū)的愛(ài)迪生聯(lián)合電廠突然失火，并引燃了用于發(fā)電的燃油。這起事故造成紐約第14大街以南的6.3萬(wàn)戶(hù)居民住宅停電，附近的格林尼治和索霍等地區(qū)也受到影響。居住在世貿(mào)中心遺址附近的居民又一次感受到了“9.11”時(shí)的恐怖氣氛。駕車(chē)者在昏暗的高速公路上小心翼翼地行駛，高大建筑內(nèi)的人們?cè)谄岷诘臉堑览锩髦靶?，耳邊不時(shí)傳來(lái)陣陣警笛聲。

紐約大停電（II）

在我國(guó)，近20年來(lái)各大電網(wǎng)中規(guī)模較大的停電事故約有140余起，每次損失數(shù)以?xún)|計(jì)。近幾年事故次數(shù)雖有所下降。但其規(guī)模和造成的損失卻大幅度擴(kuò)大和上升。隨著全國(guó)電網(wǎng)的形成，電力系統(tǒng)重大事故也更將危及到我國(guó)國(guó)家安全。臺(tái)灣1999年7月29日全島發(fā)生五十年來(lái)最大的一起停電事故，南北兩條超高壓輸電線路損壞，進(jìn)而引發(fā)連鎖反應(yīng)，造成臺(tái)中電廠、通霄電廠、林口電廠、協(xié)和電廠、深澳電廠以及核能一、二、三廠全部跳閘，總跳機(jī)電量高達(dá)1000萬(wàn)千瓦，全臺(tái)灣停電用戶(hù)高達(dá)900萬(wàn)戶(hù)。直接經(jīng)濟(jì)損失在150億新臺(tái)幣以上。新竹科學(xué)園的26座晶片廠生產(chǎn)線因此停頓1至2天，每座晶片廠的損失估計(jì)超過(guò)5000萬(wàn)元，總計(jì)這次大停電造成新竹科園區(qū)的損失約新臺(tái)幣100億元以上。臺(tái)灣大停電遼沈地區(qū)2001年2月22日遭遇最嚴(yán)重大面積停電事故，沈陽(yáng)市區(qū)停電面積已經(jīng)超過(guò)70%。遼沈停電事故是從高壓輸電線路的燃弧放電開(kāi)始的。遼沈?yàn)槲覈?guó)重工業(yè)區(qū)，含鹽的空氣污染物附著在絕緣瓷瓶上，大霧濕氣使瓷瓶絕緣能力降低，電流沿著瓷瓶表面爬升，出現(xiàn)閃烙放電現(xiàn)象。遼沈停電事故中，幾乎所有的高壓輸電線路都“火冒三丈”，停電事故最嚴(yán)重的就是工業(yè)集中、污染嚴(yán)重的鐵西區(qū)，該區(qū)全部停止了電力供應(yīng)，損失巨大。遼沈大停電安全第一“不求有功，但求無(wú)過(guò)”是電力運(yùn)行單位的宗旨。但要實(shí)現(xiàn)這一消極的目的，需要非常積極的態(tài)度?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)的可靠性在很大程度上取決于繼電保護(hù)工作的可靠性。

2.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用和任務(wù)

繼電保護(hù)的作用：繼電保護(hù)裝置是一種由繼電器和其它輔助元件構(gòu)成的安全自動(dòng)裝置。它能反映電氣元件的故障和異常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)。在電力系統(tǒng)故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，迅速而有選擇地切除故障元件，保證非故障部分能繼續(xù)安全運(yùn)行并及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)

故障——將故障元件切除（借助斷路器）不正常運(yùn)行狀態(tài)——自動(dòng)發(fā)出信號(hào)（以便及時(shí)處理），可預(yù)防事故的發(fā)生和縮小事故影響范圍，保證電能質(zhì)量和供電可靠性。

繼電保護(hù)裝置的任務(wù)

(1)自動(dòng)、迅速、有選擇性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)遭到破壞，保證其他無(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。(2)反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件(例如有無(wú)經(jīng)常值班人員)，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。故障——將故障元件切除（借助斷路器）不正常運(yùn)行狀態(tài)——自動(dòng)發(fā)出信號(hào)（以便及時(shí)處理），可預(yù)防事故的發(fā)生和縮小事故影響范圍，保證電能質(zhì)量和供電可靠性。

任務(wù)二繼電保護(hù)裝置的基本原理和保護(hù)裝置的構(gòu)成一、保護(hù)裝置的原理(一)原理:利用發(fā)生故障時(shí)，電力系統(tǒng)的一些基本參數(shù)（電流、電壓、相位）與正常運(yùn)行時(shí)的差別來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)。(二)繼電保護(hù)的分類(lèi)1、按原理分類(lèi)：

1）過(guò)電流保護(hù)：Id↑

2）低電壓保護(hù)：U↓3）功率方向電流保護(hù)：功率方向電流大小4）距離保護(hù)：X=U/I正?！鶻大（U=Ue，I=If）故障→X?。║↓，Id↑）5）差動(dòng)保護(hù)：電流相位電流大小6）高頻保護(hù)：利用高頻信號(hào)監(jiān)測(cè)各電氣量情況

2、按被保護(hù)的對(duì)象分類(lèi)：輸電線路保護(hù)變壓器保護(hù)發(fā)電機(jī)保護(hù)母線保護(hù)電動(dòng)機(jī)保護(hù)等3、按保護(hù)所反應(yīng)故障類(lèi)型分類(lèi)：相間短路保護(hù)接地故障保護(hù)匝間短路保護(hù)斷線保護(hù)失步保護(hù)、失磁保護(hù)及過(guò)勵(lì)磁保護(hù)等；

4、按繼電保護(hù)裝置的實(shí)現(xiàn)技術(shù)分類(lèi)：機(jī)電型保護(hù)（如電磁型保護(hù)和感應(yīng)型保護(hù)）整流型保護(hù)晶體管型保護(hù)集成電路型保護(hù)及微機(jī)型保護(hù)等；

5、按保護(hù)所起的作用分類(lèi)：主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)等。主保護(hù)：滿(mǎn)足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)。后備保護(hù)：主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)用來(lái)切除故障的保護(hù)。又分為遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)兩種。①近后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本電力設(shè)備或線路的另一套保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)；當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí)，由斷路器失靈保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)②遠(yuǎn)后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。。輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)。

二、構(gòu)成

1、測(cè)量部分：測(cè)量被保護(hù)元件運(yùn)行參數(shù)的變化，并與保護(hù)的整定值進(jìn)行比較

2、邏輯部分：對(duì)測(cè)量單元送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行綜合判斷，決定保護(hù)裝置是否需要?jiǎng)幼鳌?/p>

3、執(zhí)行部分：根據(jù)邏輯單元的決定，發(fā)出信號(hào)或跳閘命令故障參數(shù)量→測(cè)量→邏輯→執(zhí)行→跳閘或信號(hào)脈沖（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)。（2）邏輯部分邏輯部分是根據(jù)測(cè)量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)，將有關(guān)命令傳給執(zhí)行部分。繼電保護(hù)中常用的邏輯回路有“或”、“與”、“否”、“延時(shí)起動(dòng)”、“延時(shí)返回”以及“記憶”等回路。（3）執(zhí)行部分執(zhí)行部分是根據(jù)邏輯部分輸出的信號(hào)，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。如故障時(shí)，動(dòng)作于跳閘；不正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)出信號(hào)；正常運(yùn)行時(shí)，不動(dòng)作等。任務(wù)三對(duì)繼電保護(hù)的要求一、可靠性指發(fā)生了屬于某保護(hù)裝置動(dòng)作的故障，它應(yīng)能可靠動(dòng)作，即不發(fā)生拒絕動(dòng)作（不拒動(dòng)）；而在發(fā)生不屬于本保護(hù)動(dòng)作的故障時(shí)，保護(hù)應(yīng)可靠不動(dòng)，即不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作（不誤動(dòng)）。從兩個(gè)方面考核：保護(hù)范圍內(nèi)→不應(yīng)拒動(dòng)保護(hù)范圍外→不應(yīng)誤動(dòng)影響可靠性有內(nèi)在的和外在的因素：內(nèi)在的：裝置本身的質(zhì)量，包括元件好壞、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、制造工藝水平、內(nèi)外接線簡(jiǎn)明，觸點(diǎn)多少等；外在的：運(yùn)行維護(hù)水平、安裝調(diào)試是否正確。

二、選擇性

選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置僅將故障元件從系統(tǒng)中切除，而使非故障元件仍能正常運(yùn)行，以盡量縮小停電范圍。

1、目的：縮小停電范圍

2、措施：保護(hù)裝置斷開(kāi)離故障點(diǎn)最近斷路器。

選擇性分析當(dāng)k1短路時(shí)，保護(hù)1、2動(dòng)→跳1QF、2QF，有選擇性；當(dāng)k2短路時(shí)，保護(hù)5、6動(dòng)→跳5QF、6QF，有選擇性；當(dāng)k3短路時(shí)，保護(hù)7、8動(dòng)→跳7QF、8QF，有選擇性；若保護(hù)7拒動(dòng)或7QF拒動(dòng)，保護(hù)5動(dòng)→跳5QF（有選擇性）；若保護(hù)7和7QF正確動(dòng)作于跳閘，保護(hù)5動(dòng)→跳5QF，則越級(jí)跳閘（非選擇性）。三、靈敏性指在最不利的條件下，保護(hù)裝置對(duì)故障的反應(yīng)能力。滿(mǎn)足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)在發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，不論運(yùn)行方式大小、短路點(diǎn)的位置與短路的類(lèi)型如何，都能靈敏地反應(yīng)。

通常，靈敏性用靈敏系數(shù)來(lái)衡量，并表示為Ksen①反應(yīng)故障參數(shù)增加的保護(hù)裝置（如電流保護(hù)），其靈敏系數(shù)：②反應(yīng)故障參數(shù)降低的保護(hù)裝置（如低電壓保護(hù)），其靈敏系數(shù)：

在《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程（DL400－91）》中，對(duì)各類(lèi)保護(hù)的靈敏系數(shù)Ksen的要求都作了具體規(guī)定，一般要求Ksen

>1（一般為1.2～2.0）四、速動(dòng)性：保護(hù)的動(dòng)作速度應(yīng)盡可能快速。

1、目的：提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；減少用戶(hù)在低電壓下的動(dòng)作時(shí)間；減少故障元件的損壞程度，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

2、故障切除時(shí)間：由保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間、斷路器固有的跳閘時(shí)間組成。一般的快速保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.06～0.12s，最快的可達(dá)0.01～0.04s。一般的斷路器的動(dòng)作時(shí)間為0.06～0.15s，最快的可達(dá)0.02～0.06s。所以，切除故