電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理緒 論課件

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理

ProtectionPrincipleofPowerSystem辦公地點(diǎn)：農(nóng)工樓320聯(lián)系電話：88760692（家）88487128（辦）課程內(nèi)容安排第一章2學(xué)時第二章16學(xué)時第三章10學(xué)時第四章2學(xué)時第五章3學(xué)時第六章3學(xué)時第七章6學(xué)時第八章2學(xué)時實(shí)驗(yàn)10學(xué)時（5個）總計54學(xué)時繼電保護(hù)的主要特點(diǎn)繼電保護(hù)工作涉及到每個電氣主設(shè)備和二次輔助設(shè)備。繼電保護(hù)是一門綜合性的科學(xué)，它奠基于理論電工、電機(jī)學(xué)和電力系統(tǒng)等基礎(chǔ)理論，還與電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和信息科學(xué)等新理論新技術(shù)有著密切的關(guān)系。繼電保護(hù)是一門理論和實(shí)踐并重的學(xué)科。繼電保護(hù)工作稍有差錯，即可能對電力系統(tǒng)的運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響，給國民經(jīng)濟(jì)和人民生活帶來不可估量的損失。考試方式期末終考（60%）+平時（40%）平時包括：作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度、平時回答問題。參考書孫國凱等編著.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.北京:中國水利水電出版社.2002,1賀家李,宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.北京:水利水電出版社.1985王瑞敏主編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.北京:農(nóng)業(yè)出版社.1994王維儉編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本原理.北京:清華大學(xué)出版社.1991第一章緒論基本要求學(xué)習(xí)內(nèi)容習(xí)題與思考題第一章緒論

第一節(jié)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用第二節(jié)繼電保護(hù)的基本原理和保護(hù)裝置的組成第三節(jié)對繼電保護(hù)裝置的基本要求

第四節(jié)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展簡史

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(yùn)行狀態(tài)電力系統(tǒng)的故障：三相短路f(3)、兩相短路f(2)、單相短路接地f(1)、兩相短路接地f(1,1)、斷線、變壓器繞組匝間短路、復(fù)合故障等。不正常運(yùn)行狀態(tài)：小接地電流系統(tǒng)的單相接地、過負(fù)荷、變壓器過熱、系統(tǒng)振蕩、電壓升高、頻率降低等。二、發(fā)生故障可能引起的后果

1、故障點(diǎn)通過很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障設(shè)備燒壞；

2、系統(tǒng)中設(shè)備，在通過短路電流時所產(chǎn)生的熱和電動力使設(shè)備縮短使用壽命；3、因電壓降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響產(chǎn)品質(zhì)量；破壞系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，產(chǎn)生振蕩，甚至使整個系統(tǒng)瓦解。

事故事故：指系統(tǒng)的全部或部分的正常運(yùn)行遭到破壞，以致造成對用戶的停止送電、少送電、電能質(zhì)量變壞到不能容許的程度，甚至毀壞設(shè)備等等。

第二節(jié)

繼電保護(hù)的基本原理和保護(hù)

裝置的組成

繼電保護(hù)的原理是利用被保護(hù)線路或設(shè)備故障前后某些突變的物理量為信息量，當(dāng)突變量達(dá)到一定值時，起動邏輯控制環(huán)節(jié)，發(fā)出相應(yīng)的跳閘脈沖或信號。1、利用基本電氣參數(shù)的區(qū)別。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。3、對稱分量是否出現(xiàn)。4、反應(yīng)非電氣量的保護(hù)。

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

發(fā)生短路后，利用電流、電壓、線路測量阻抗等的變化，可以構(gòu)成如下保護(hù)。（1）電流保護(hù)：反映電流的增大而動作。（2）低電壓保護(hù)：反應(yīng)于電壓的降低而動作。（3）距離保護(hù)：反應(yīng)于短路點(diǎn)到保護(hù)安裝地之間的距離（或測量阻抗的減?。┒鴦幼?。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)定電流的正方向是從母線流向線路。正常運(yùn)行和線路AB外部故障時，A-B兩側(cè)電流的大小相等相位相差180°。當(dāng)線路AB內(nèi)部短路時，A-B兩側(cè)電流一般大小相等、相位相等。構(gòu)成各種差動原理的保護(hù)，如縱聯(lián)差動保護(hù)，相差高頻保護(hù)、方向高頻保護(hù)等。4、反應(yīng)非電氣量的保護(hù)

反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障時所產(chǎn)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)一般由三個部分組成:測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分，其原理結(jié)構(gòu)如下圖所示。測量被保護(hù)元件工作狀態(tài)的物理量，并和已給的整定值進(jìn)行比較，從而判斷保護(hù)是否應(yīng)該起動。根據(jù)測量部分各輸出量的大小，性質(zhì)，出現(xiàn)的順序等，使保護(hù)裝置按一定的邏輯程序工作，最后傳到執(zhí)行部分。根據(jù)邏輯部分送的信號，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。如發(fā)出信號，跳閘或不動作等。舉例說明

正常狀態(tài)：一次設(shè)備通過的電流為負(fù)載電流

KA流過的二次電流小于動作值KA不動作其接點(diǎn)不閉合斷路器主、輔觸點(diǎn)保護(hù)不動作。電流繼電器時間繼電器電流互感器脫扣器中間繼電器跳閘線圈第三節(jié)對繼電保護(hù)裝置的基本要求

選擇性速動性靈敏性可靠性一、選擇性(Selectivity)

選擇性是指保護(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(yùn)行。d3點(diǎn)短路：保護(hù)6動作，6QF跳閘；若保護(hù)6或6QF拒動，5QF跳閘；d2點(diǎn)短路：保護(hù)5動作，5QF跳閘；若保護(hù)5或5QF拒動，保護(hù)1和保護(hù)3動作于1QF、3QF跳閘；d1點(diǎn)短路：保護(hù)1和保護(hù)2動作，1QF、2QF跳閘；若保護(hù)2或2QF拒動，保護(hù)3動作于3QF跳閘；

二、速動性（Speed)

速動性是指盡可能快地切除故障。

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。

靈敏性是指對保護(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。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。

三、靈敏性(Sensitivity)對過量繼電器：對欠量繼電器：以上四個基本要求之間，有的相輔相成，有的相互制約，需要針對不同的使用條件，分別地進(jìn)行協(xié)調(diào)。此四個基本要求是分析研究繼電保護(hù)的基礎(chǔ)，也是貫穿全課程的一個基本線索。根據(jù)被保護(hù)元件在電力系統(tǒng)中的地位和作用來確定具體的保護(hù)方式，以滿足其相應(yīng)的要求。四、可靠性(Reliability)可靠性是指在規(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，而在其它不屬于它應(yīng)該動作的情況下，則不應(yīng)該誤動作。返回最初熔斷器難以實(shí)現(xiàn)選擇性電壓、電流保護(hù)環(huán)網(wǎng)、多源網(wǎng)方向電流、電壓保護(hù)受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響，難以滿足選擇性、靈敏性、速動性距離保護(hù)單端測量方式，難以保證快速跳閘差動保護(hù)長距離難以實(shí)現(xiàn)高頻保護(hù)返回復(fù)習(xí)思考題：

1、在電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的任務(wù)是什么？2、繼電保護(hù)的基本原理有哪些？都是怎樣構(gòu)成的？3、電力系統(tǒng)對繼電保護(hù)的基本要求是什么？什么叫選擇性，速動性，靈敏性和可靠性？4、何謂主保護(hù)、后備保護(hù)？何謂遠(yuǎn)后備保護(hù)、近后備保護(hù)？5、繼電保護(hù)裝置由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？習(xí)題:1.如下圖所示，試按圖回答下列問題：（1）當(dāng)d1點(diǎn)短路時，根據(jù)選擇性要求應(yīng)由哪些保護(hù)動作并跳開哪些斷路器？如此時保護(hù)6拒動或6QF因失靈而拒跳，保護(hù)又將如何動作？（2）當(dāng)d2點(diǎn)短路時，根據(jù)選擇性要求應(yīng)由哪些保護(hù)動作并跳開哪些斷路器？如此時保護(hù)3拒動或3QF拒跳，但保護(hù)1動作并跳開1QF，問此種動作是否有選擇性？如果拒動的為2QF，對保護(hù)1的動作又應(yīng)作何評價？

2.在下圖所示網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)在d點(diǎn)發(fā)生短路，試就以下幾種情況評述保護(hù)1和保護(hù)