電力系統(tǒng)繼電保護(hù)習(xí)題與解答匯報(bào)人：AA2024-01-22目錄contents繼電保護(hù)基本概念與原理電流保護(hù)與電壓保護(hù)距離保護(hù)與差動(dòng)保護(hù)自動(dòng)重合閘與備用電源自投裝置微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)繼電保護(hù)整定計(jì)算與案例分析01繼電保護(hù)基本概念與原理包括三相短路、兩相短路、單相接地短路等。短路故障斷線故障復(fù)合故障包括單相斷線、兩相斷線等。同時(shí)發(fā)生短路和斷線的故障。030201電力系統(tǒng)故障類型在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。作用快速性、選擇性、靈敏性、可靠性。要求繼電保護(hù)作用與要求繼電保護(hù)基本原理利用故障時(shí)電流、電壓等電氣量的變化，構(gòu)成各種保護(hù)原理，如過電流保護(hù)、距離保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)等。利用非電氣量變化，如瓦斯、溫度等，構(gòu)成相應(yīng)的保護(hù)原理，如瓦斯保護(hù)、溫度保護(hù)等。測(cè)量被保護(hù)設(shè)備的電氣量或非電氣量，與整定值比較，判斷是否發(fā)生故障。測(cè)量部分根據(jù)測(cè)量部分輸出量的大小、性質(zhì)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，決定是否動(dòng)作。邏輯部分根據(jù)邏輯部分的指令，發(fā)出跳閘或合閘信號(hào)，完成保護(hù)裝置的任務(wù)。執(zhí)行部分繼電保護(hù)裝置組成02電流保護(hù)與電壓保護(hù)特點(diǎn)原理簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)方便。受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響較小。選擇性好，可快速切除故障線路。原理：電流保護(hù)通過檢測(cè)線路中的電流變化來判斷故障，當(dāng)電流超過一定值時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作，切斷故障線路。電流保護(hù)原理及特點(diǎn)受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響較大?？煞从巢粚?duì)稱故障。原理簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)方便。原理：電壓保護(hù)通過檢測(cè)線路中的電壓變化來判斷故障，當(dāng)電壓低于或高于一定值時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作，切斷故障線路。特點(diǎn)電壓保護(hù)原理及特點(diǎn)原理：電流電壓聯(lián)鎖保護(hù)同時(shí)檢測(cè)線路中的電流和電壓變化，只有當(dāng)電流和電壓同時(shí)滿足一定條件時(shí)，保護(hù)裝置才動(dòng)作，切斷故障線路。特點(diǎn)提高了保護(hù)的可靠性和選擇性。可反映對(duì)稱和不對(duì)稱故障。受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響較小。電流電壓聯(lián)鎖保護(hù)原理：方向性電流電壓保護(hù)在檢測(cè)線路中的電流和電壓變化的同時(shí)，還判斷故障的方向，只有當(dāng)故障發(fā)生在被保護(hù)線路的正方向時(shí)，保護(hù)裝置才動(dòng)作，切斷故障線路。方向性電流電壓保護(hù)特點(diǎn)提高了保護(hù)的可靠性和選擇性?？煞从硨?duì)稱和不對(duì)稱故障。方向性電流電壓保護(hù)受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響較小。需要引入方向元件，增加了保護(hù)的復(fù)雜性。方向性電流電壓保護(hù)03距離保護(hù)與差動(dòng)保護(hù)原理：距離保護(hù)是反映故障點(diǎn)至保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離（或阻抗）并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)間的一種保護(hù)裝置。特點(diǎn)測(cè)量元件是阻抗繼電器，阻抗繼電器的測(cè)量阻抗與保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的距離成正比。動(dòng)作時(shí)間與保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的距離成反比，即距離越近，動(dòng)作時(shí)間越短。阻抗繼電器具有方向性，可以反映故障的方向，因此距離保護(hù)可以作為本線路和相鄰線路的后備保護(hù)。0102030405距離保護(hù)原理及特點(diǎn)原理：差動(dòng)保護(hù)是利用基爾霍夫電流定理工作的，當(dāng)變壓器正常工作或區(qū)外故障時(shí)，將其看作理想變壓器，則流入變壓器的電流和流出電流（折算后的電流）相等，差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，兩側(cè)（或三側(cè)）向故障點(diǎn)提供短路電流，差動(dòng)保護(hù)感受到的二次電流和的正比于故障點(diǎn)電流，差動(dòng)繼電器動(dòng)作。差動(dòng)保護(hù)原理及特點(diǎn)特點(diǎn)差動(dòng)保護(hù)在變壓器空載投入時(shí)或切除外部短路時(shí)或切除外部短路后恢復(fù)供電時(shí)，可能產(chǎn)生誤動(dòng)作。差動(dòng)保護(hù)原理簡(jiǎn)單、使用電氣量單純、保護(hù)范圍明確、動(dòng)作不需延時(shí)，一直用于變壓器做主保護(hù)。差動(dòng)保護(hù)在變壓器正常運(yùn)行時(shí)，由于電流互感器二次回路斷線等原因可能造成誤動(dòng)作。差動(dòng)保護(hù)原理及特點(diǎn)光纖差動(dòng)保護(hù)采用分相電流差動(dòng)原理，通過光纖通道實(shí)時(shí)傳送兩側(cè)電流采樣值至對(duì)側(cè)進(jìn)行比較。光纖差動(dòng)保護(hù)具有選相功能，可以區(qū)分故障相和非故障相。光纖差動(dòng)保護(hù)具有較高的靈敏度和快速性，能夠反映輕微故障和快速切除故障。光纖差動(dòng)保護(hù)技術(shù)

高頻差動(dòng)保護(hù)技術(shù)高頻差動(dòng)保護(hù)利用高頻通道傳送兩側(cè)電流采樣值進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)。高頻差動(dòng)保護(hù)具有選相功能，可以區(qū)分故障相和非故障相。高頻差動(dòng)保護(hù)具有較高的靈敏度和快速性，能夠反映輕微故障和快速切除故障。同時(shí)，高頻通道的使用也提高了保護(hù)的可靠性。04自動(dòng)重合閘與備用電源自投裝置作用在電力系統(tǒng)中，當(dāng)輸電線路發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)重合閘裝置能夠自動(dòng)將斷路器重新合閘，以恢復(fù)線路的供電。這對(duì)于瞬時(shí)性故障尤為重要，可以避免不必要的停電。可靠性高自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)具有高可靠性，確保在需要時(shí)能夠正確動(dòng)作。選擇性在存在多個(gè)電源或多個(gè)線路的情況下，自動(dòng)重合閘應(yīng)具有選擇性，確保只合閘到無故障的線路或電源上。動(dòng)作迅速自動(dòng)重合閘應(yīng)在故障切除后盡快動(dòng)作，以減小停電時(shí)間和減輕對(duì)系統(tǒng)的影響。自動(dòng)重合閘作用及要求機(jī)械式自動(dòng)重合閘通過機(jī)械機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)重合閘。這種方式不受電氣量的影響，但可能存在機(jī)械磨損和誤動(dòng)作的問題。電氣式自動(dòng)重合閘利用電氣量（如電流、電壓）的變化來檢測(cè)故障并控制重合閘。這種方式簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，但可能受到系統(tǒng)振蕩和故障點(diǎn)電弧的影響。微機(jī)式自動(dòng)重合閘采用微處理器和數(shù)字化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)重合閘。這種方式具有高度的靈活性和可靠性，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯判斷和控制功能。自動(dòng)重合閘實(shí)現(xiàn)方式當(dāng)主電源發(fā)生故障或檢修時(shí)，備用電源自投裝置能夠自動(dòng)將備用電源投入運(yùn)行，以確保重要負(fù)荷的連續(xù)供電。作用備用電源自投裝置應(yīng)在主電源故障后盡快切換至備用電源，以減小停電時(shí)間和減輕對(duì)系統(tǒng)的影響?？焖偾袚Q備用電源自投裝置應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性，確保在需要時(shí)能夠正確動(dòng)作。穩(wěn)定性好備用電源自投裝置應(yīng)設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維護(hù)和操作。易于維護(hù)備用電源自投裝置作用及要求殘壓切換利用主電源電壓降低時(shí)產(chǎn)生的殘壓來啟動(dòng)切換裝置。這種方式簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，但可能受到系統(tǒng)電壓波動(dòng)和干擾的影響?？焖偾袚Q采用快速斷路器或快速負(fù)荷開關(guān)來實(shí)現(xiàn)主電源與備用電源之間的快速切換。這種方式切換速度快、對(duì)系統(tǒng)影響小，但成本較高。微機(jī)控制切換采用微處理器和數(shù)字化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)主電源與備用電源之間的切換。這種方式具有高度的靈活性和可靠性，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯判斷和控制功能，同時(shí)降低成本和減小體積。備用電源自投裝置實(shí)現(xiàn)方式05微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)利用微型計(jì)算機(jī)或微處理器構(gòu)成的繼電保護(hù)，是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展方向。具有強(qiáng)大的計(jì)算能力和記憶能力，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的保護(hù)算法和自適應(yīng)保護(hù)；具有高可靠性和靈活性，方便維護(hù)和升級(jí)。微機(jī)繼電保護(hù)概述微機(jī)繼電保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)微機(jī)繼電保護(hù)的定義ABCD微機(jī)繼電保護(hù)硬件結(jié)構(gòu)模擬量輸入系統(tǒng)將電力系統(tǒng)的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，包括電壓、電流互感器、模擬低通濾波器等。微機(jī)系統(tǒng)包括微處理器、存儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、I/O接口等，是保護(hù)裝置的核心部分。開關(guān)量輸入/輸出系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置與斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備的接口，包括光電隔離、驅(qū)動(dòng)電路等。人機(jī)接口提供人機(jī)交互功能，包括鍵盤、顯示器、打印機(jī)等。初始化程序主程序中斷服務(wù)程序故障錄波程序微機(jī)繼電保護(hù)軟件設(shè)計(jì)對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行初始化設(shè)置，包括硬件自檢、定值整定、保護(hù)投退等。響應(yīng)外部中斷請(qǐng)求，如定時(shí)器中斷、外部故障信號(hào)中斷等。實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的主要功能，包括數(shù)據(jù)采集、保護(hù)算法實(shí)現(xiàn)、故障判斷與處理等。在發(fā)生故障時(shí)，記錄故障前后的電壓、電流波形，為故障分析提供依據(jù)。網(wǎng)絡(luò)化利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置之間的信息共享和協(xié)同工作，提高保護(hù)的可靠性和速動(dòng)性。集成化將微機(jī)繼電保護(hù)與其他自動(dòng)化設(shè)備集成在一起，形成綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，提高電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。智能化引入人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的自適應(yīng)和智能化，提高保護(hù)的準(zhǔn)確性和靈活性。數(shù)字化隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，微機(jī)繼電保護(hù)將實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化，包括數(shù)字化采樣、數(shù)字化傳輸和數(shù)字化處理。微機(jī)繼電保護(hù)發(fā)展趨勢(shì)06繼電保護(hù)整定計(jì)算與案例分析整定計(jì)算基本原則和方法保證選擇性通過合理設(shè)置保護(hù)裝置的啟動(dòng)值和動(dòng)作時(shí)間，確保在故障發(fā)生時(shí)僅故障元件的保護(hù)裝置動(dòng)作，切除故障，避免擴(kuò)大停電范圍。保證速動(dòng)性盡量縮短保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間，以減小故障對(duì)電力系統(tǒng)的沖擊，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。保證靈敏性保護(hù)裝置應(yīng)對(duì)保護(hù)范圍內(nèi)的故障具有足夠的靈敏度，確保在故障發(fā)生時(shí)能夠可靠動(dòng)作。保證可靠性保護(hù)裝置應(yīng)具有良好的可靠性和穩(wěn)定性，避免誤動(dòng)或拒動(dòng)。03整定計(jì)算實(shí)例以某110kV線路為例，詳細(xì)介紹過流保護(hù)的整定計(jì)算過程，包括啟動(dòng)電流、動(dòng)作時(shí)間等參數(shù)的確定。01確定保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流根據(jù)線路的額定電流和允許的過負(fù)荷電流，計(jì)算出保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流。02確定保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式和故障類型，確定保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間，以保證選擇性。案例分析：線路過流保護(hù)整定計(jì)算案例分析：變壓器差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算確定差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流根據(jù)變壓器的額定電流、接線方式和CT變比等參數(shù)，計(jì)算出差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流。防止CT斷線誤動(dòng)的措施采用二次諧波制動(dòng)、波形對(duì)稱原理等防止CT斷線時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的措施。確定差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式和故障類型，確定差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。整定計(jì)算實(shí)例以某220kV變壓器為例，詳細(xì)介紹差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算過程，包括動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)間等參數(shù)的確定及防止誤動(dòng)的措施。加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行維護(hù)定期對(duì)保