1、繼電保護(hù)介紹,故障的危害 繼電保護(hù)的任務(wù) 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 繼電保護(hù)裝置的組成,繼電保護(hù)的作用及基本特點(diǎn),繼電保護(hù)裝置的功能可用一個(gè)等效的自動(dòng)化開(kāi)關(guān)來(lái)描述：,繼電保護(hù)裝置的功能,20世紀(jì)50年代機(jī)械/整流型電磁式保護(hù)裝置(特點(diǎn)：體積大、功耗大、動(dòng)作慢) 20世紀(jì)6080年代晶體管繼電保護(hù)裝置(特點(diǎn)：體積小、功耗小、動(dòng)作快) 20世紀(jì)80年代主要是CKF、CKJ系列集成電路保護(hù)(特點(diǎn)：體積更小、性能較好) 20世紀(jì)90年代主要是常規(guī)微機(jī)保護(hù)(特點(diǎn)：性能完善、可靠性高) 目前新一代數(shù)字化微機(jī)保護(hù)(特點(diǎn)：性能完善、可靠性高、節(jié)省成本等) 未來(lái)發(fā)展方向：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的未來(lái)趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化，

2、網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展,繼電保護(hù)發(fā)展過(guò)程,定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理圖：,舉例1：整流型電磁式保護(hù)工作原理,舉例2-1：微機(jī)保護(hù)工作原理,舉例2-2：微機(jī)保護(hù)工作原理,光耦回路,當(dāng)開(kāi)關(guān)量合上時(shí)，光耦發(fā)光二極管發(fā)光，光敏三極管導(dǎo)通，引腳為低電平。反之，當(dāng)開(kāi)關(guān)量斷開(kāi)，三級(jí)管截止，引腳為高電平。,舉例2-3：微機(jī)保護(hù)信號(hào)采集,過(guò)流保護(hù) RCS9611C復(fù)壓過(guò)流、零序過(guò)流 RCS941A四段零序方向過(guò)流保護(hù) 距離保護(hù) RCS902A縱聯(lián)距離 RCS941A三段相間和接地距離保護(hù) 線路縱聯(lián)保護(hù) RCS902A主保護(hù)：縱聯(lián)距離+零序+高頻信號(hào) RCS931A主保護(hù)：分相電流差動(dòng)和

3、零序電流差動(dòng)+光纖采樣 主變差動(dòng)保護(hù) RCS978差動(dòng)速斷保護(hù)+比率差動(dòng)保護(hù)：縱聯(lián)距離+零序 失靈保護(hù) RCS923過(guò)流保護(hù)+充電保護(hù)等 重合閘 備用電源自投 。,主要保護(hù)類(lèi)型,學(xué)會(huì)看懂保護(hù)的邏輯圖,過(guò)流保護(hù),電流繼電器,無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù) （段電流保護(hù)） 作用：保護(hù)始端部分 要點(diǎn)：躲末端短路 靈敏度：電流電壓聯(lián)鎖速斷,限時(shí)電流速斷保護(hù) （段電流保護(hù)） 作用：保護(hù)本線全長(zhǎng) 要點(diǎn)：與鄰線段配合 靈敏度：與鄰線 段配合,定時(shí)限過(guò)電流保護(hù) （段電流保護(hù)） 作用：后備保護(hù) 要點(diǎn)：考慮階梯時(shí)限特性近、遠(yuǎn)后備,三段式電流保護(hù) 工作原理 整定計(jì)算： 接線及接線方式,特點(diǎn) 段：無(wú)延時(shí)、靈敏度低 段：0.5s、

4、保護(hù)全長(zhǎng) 段：靈敏度高、延時(shí)長(zhǎng),過(guò)流保護(hù)的時(shí)限特性：采用三階(及以上)梯式,保護(hù)1的段,保護(hù)1的段,保護(hù)1的段,過(guò)流保護(hù)的時(shí)限特性,單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)短路的電流電壓保護(hù) 電網(wǎng)相間短路的方向電流保護(hù) 大接地電流系統(tǒng)的零序保護(hù),基本原理-為什么帶方向 功率方向繼電器-動(dòng)作方程、靈敏角等 接線方式-90接線、動(dòng)作分析,零序分量的特點(diǎn) 零序電流過(guò)濾器 階段式零序電流保護(hù) 整定原則-動(dòng)作電流、時(shí)間、靈敏度 分支系數(shù)、靈敏、時(shí)限特點(diǎn),過(guò)流保護(hù)的要點(diǎn),簡(jiǎn)單3段式過(guò)流保護(hù),66kV及以下的線路保護(hù)通常以電流保護(hù)為主，作為相間短路的保護(hù)，一般配置兩段或三段，再根據(jù)實(shí)際情況考慮是否再增加方向元件或電壓元件。電流電壓保護(hù)

5、是最早發(fā)展的一種保護(hù)，原理簡(jiǎn)單，其三段式階梯特性是以定量作為故障位置測(cè)量保護(hù)裝置的典型方式，反應(yīng)的電氣量是電力系統(tǒng)的基本電量，即反應(yīng)電流突然增大、母線電壓突然降低。因此，受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響很大。,過(guò)流保護(hù)應(yīng)用范圍,110kV及以上電網(wǎng)中變壓器中性點(diǎn)直接接地，為大接地電流系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí),通過(guò)變壓器接地點(diǎn)構(gòu)成短路通路, 系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)零序分量。110kV及以上的高壓線路通常以零序電流方向保護(hù)作為接地短路的保護(hù)，一般配置三段或四段。 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中,d(1)幾率占總故障率的70%90%，零序保護(hù)正確動(dòng)作率達(dá)97%以上，該保護(hù)簡(jiǎn)單可靠。,零序過(guò)流保護(hù)：,過(guò)流保護(hù)：,基本原

6、理 阻抗繼電器 整定計(jì)算,定義 時(shí)限特性（與電流保護(hù)相似） 組成元件-啟動(dòng)、測(cè)量、邏輯、其他,啟動(dòng)阻抗（整定阻抗）-注意段 時(shí)限 靈敏度（反應(yīng)測(cè)量量降低動(dòng)作）,作用 動(dòng)作特性-全阻抗、方向阻抗、偏移特性 啟動(dòng)條件方程-幅值比較、相位比較；應(yīng)用 測(cè)量阻抗、啟動(dòng)阻抗、整定阻抗,距離保護(hù)的要點(diǎn),距離保護(hù)的概念 反應(yīng)的是保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的距離，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而 確定動(dòng)作時(shí)限的一種保護(hù)裝置 測(cè)量保護(hù)安裝處至故障的距離，實(shí)際上是測(cè)量二者之間的阻 抗大小，故距離保護(hù)又稱為阻抗保護(hù) 距離保護(hù)有保護(hù)范圍，短路發(fā)生在保護(hù)范圍內(nèi)，保護(hù)動(dòng)作， 否則不動(dòng)作，該保護(hù)范圍用整定阻抗來(lái)定義 正常時(shí)保護(hù)安裝處的測(cè)量阻抗如右

7、圖公式所示，其中： 測(cè)量電壓 測(cè)量電流測(cè)量阻抗,距離保護(hù)的工作原理,發(fā)生故障時(shí)保護(hù)安裝處的測(cè)量阻抗右圖公式所示： 在短路后： 保護(hù)安裝處母線電壓降低 流過(guò)保護(hù)安裝處的電流增大 距離保護(hù)比單一物理量的電流保護(hù)靈敏度高 距離保護(hù)原理: 距離保護(hù)是用整定阻抗與被保護(hù)線路的測(cè)量阻抗比較， 當(dāng)短路點(diǎn)在保護(hù)范圍以外時(shí)，即時(shí)繼電器不動(dòng)，當(dāng)短路點(diǎn)在保護(hù)范圍以內(nèi)，即時(shí)繼電器動(dòng)作，距離保護(hù)又稱低阻抗保護(hù),110kV及以上的高壓線路通常以距離保護(hù)作為相間短路的保護(hù)，一般配置三段。距離保護(hù)是以反應(yīng)從故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間阻抗大小（距離大?。┑摹＞嚯x保護(hù)的三段式階梯特性也是以定量測(cè)量判斷故障位置，但因其判斷故障位置的量

8、是非電氣量距離，因而其保護(hù)區(qū)不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響。,距離保護(hù)的應(yīng)用范圍,距離保護(hù)：,基本原理 縱聯(lián)保護(hù)分類(lèi),問(wèn)題提出（高頻和光纖差動(dòng)保護(hù)能解決什么問(wèn)題？） 電流差動(dòng)保護(hù) 高頻通道組成-阻波器、結(jié)合電容器、連接濾波器、收發(fā)信機(jī) 高頻通道的工作方式-故障時(shí)發(fā)信、長(zhǎng)期發(fā)信 高頻信號(hào)-閉鎖信號(hào)、允許信號(hào)、跳閘信號(hào) 光纖通道,縱聯(lián)方向保護(hù)（由載波通道和方向保護(hù)元件構(gòu)成 閉鎖式和允許式） 縱聯(lián)距離保護(hù)（由專(zhuān)用載波通道和三（四）段式 相間和接地距離保護(hù)構(gòu)成，而 且采用閉鎖式的形式較多。） 光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)（光纖電流差動(dòng)作為220kV及 以上電壓等級(jí)的線路主保護(hù)）,縱聯(lián)保護(hù)的要點(diǎn),收不到高頻信號(hào)是保護(hù)動(dòng)作于

9、跳閘的必要條件，這樣的高頻信號(hào)是閉鎖信號(hào)。在使用閉鎖信號(hào)時(shí)，一般都采用相-地耦合的高頻通道。需要指出的是雖然收發(fā)信機(jī)接在一相輸電線路與大地之間，但由于相與相之間和相與地之間是有分布電容的，所以實(shí)際上是三相輸電線路和部分大地都是參與高頻電流的傳輸?shù)摹?閉鎖式縱聯(lián)保護(hù),允許信號(hào)的縱聯(lián)保護(hù)在500kV線路中應(yīng)用較多,允許式縱聯(lián)保護(hù),光纖縱聯(lián)保護(hù),分相電流差動(dòng)繼電器 1. 工頻變化量差動(dòng)繼電器 2. 穩(wěn)態(tài)量差動(dòng)繼電器 3. 零序差動(dòng)繼電器,采用光纖通道按相傳送兩側(cè)電流量，本身具有選相能力，不受系統(tǒng)振蕩影響，在非全相運(yùn)行中有選擇地快速動(dòng)作，不受TV斷線影響。 由于帶有制動(dòng)特性，可防止區(qū)外故障誤動(dòng)，不受失

10、壓影響，不反應(yīng)負(fù)荷電流，抗過(guò)渡電阻能力強(qiáng)。在短線路上使用，不需要電容電流補(bǔ)償功能。在同桿并架線路上應(yīng)用廣泛。,保護(hù)復(fù)用通道連接示意簡(jiǎn)圖,縱聯(lián)保護(hù)的應(yīng)用范圍,220kV及以上的高壓、超高壓線路通常以縱聯(lián)保護(hù)達(dá)到全線瞬時(shí)切除故障的要求，再配置三段式相間距離保護(hù)、三段式接地距離保護(hù)及兩段零序電流保護(hù)作后備?？v聯(lián)保護(hù)依靠測(cè)量元件的定性測(cè)量判斷故障位置，借助于通道，將判別量傳送到各側(cè)，然后根據(jù)特定的關(guān)系，判定區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障性質(zhì)，以達(dá)到瞬時(shí)切除全線故障的目的。判別元件和通道是縱聯(lián)保護(hù)構(gòu)成的主要部分。,縱聯(lián)保護(hù)：,變壓器的故障、不正常運(yùn)行狀態(tài),變壓器的保護(hù)方式,縱差動(dòng)保護(hù),零序保護(hù),瓦斯保護(hù),保護(hù)原理、保護(hù)

11、范圍 TA接線-相位校正、變比-幅值校正 比率制動(dòng)特性 穩(wěn)態(tài)不平衡電流 勵(lì)磁涌流（概念、特點(diǎn)） 保護(hù)原理框圖,后備保護(hù) 變壓器中性點(diǎn)直接接地-兩段式零序電流保護(hù)（配合、時(shí)限） 變壓器中性點(diǎn)可能接地可能不接地-零序電流、電壓保護(hù),特點(diǎn)、保護(hù)范圍 輕瓦斯-延時(shí)信號(hào) 重瓦斯-瞬時(shí)跳閘,變壓器差動(dòng)保護(hù)的要點(diǎn),變壓器差動(dòng)保護(hù)接線,變壓器差動(dòng)保護(hù)接線,變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作區(qū),據(jù)統(tǒng)計(jì)，輸電線路上有以上的故障是瞬時(shí)性的故障如雷擊、鳥(niǎo)害等引起的故障。短路以后如果線路兩側(cè)的斷路器沒(méi)有跳閘，雖然引起故障的原因已消失，例如雷擊已過(guò)去、電擊以后的鳥(niǎo)也已掉下，但由于有電源往短路點(diǎn)提供短路電流，所以故障不會(huì)自動(dòng)消失。等繼電保

12、護(hù)動(dòng)作將輸電線路兩側(cè)的斷路器跳開(kāi)后，由于沒(méi)有電源提供短路電流，電弧將熄滅。 原先由電弧使空氣電離造成的空氣中大量的正、負(fù)離子開(kāi)始中和，這過(guò)程稱之為去游離。等到足夠的去游離時(shí)間后，空氣可以恢復(fù)絕緣水平。這時(shí)如果有一個(gè)自動(dòng)裝置能將斷路器重新合閘就可以立即恢復(fù)正常運(yùn)行，顯然這對(duì)保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行是十分有利的。,重合閘的作用,重合閘的啟動(dòng)方式,絕大多數(shù)的情況都是先由保護(hù)動(dòng)作發(fā)出過(guò)跳閘命令后才需要重合閘發(fā)合閘命令的，因此重合閘可由保護(hù)來(lái)起動(dòng)。,保護(hù)啟動(dòng)方式:,不對(duì)應(yīng)起動(dòng)方式具體實(shí)現(xiàn)起來(lái)可以有多種形式，例如控制開(kāi)關(guān)在合閘后狀態(tài)既可以用合閘后的KK接點(diǎn)來(lái)判斷，也可以用重合閘是否已充滿電的條件來(lái)衡量。前者很

13、容易理解，后者判別的原理是，只有原先在正常運(yùn)行狀態(tài)且三相斷路器都在合閘位置時(shí)重合閘才能充滿電。在跳閘位置繼電器動(dòng)作TWJ=1的條件中還可加入檢查線路無(wú)電流的條件以進(jìn)一步確認(rèn)提高可靠性，防止由于TWJ繼電器異常、接點(diǎn)粘連等使重合閘一直處于起動(dòng)狀態(tài)。,位置不對(duì)應(yīng)起動(dòng):,重合閘時(shí)考慮的其他因素,微機(jī)保護(hù)的重合閘是在斷路器主觸頭斷開(kāi)，并且判別線路無(wú)電流后才開(kāi)始計(jì)重合閘的延時(shí)的，因?yàn)檫@才真正意味著本側(cè)斷路器已跳開(kāi)了。所以重合閘的時(shí)間是從此時(shí)開(kāi)始到重合閘裝置發(fā)出合閘脈沖之間的時(shí)間。,重合閘時(shí)間的考慮:,檢查線路無(wú)電壓側(cè)總是先重合的。因此該側(cè)有可能重合在故障線路上再次跳閘。所以該側(cè)斷路器有可能在短時(shí)間內(nèi)需切除兩次短路電流，工作條件相對(duì)惡劣。檢查同期側(cè)是在線路有壓且滿足同期條件后才重合的，所以肯定重合在完好的線路上，斷路器的工作條件相對(duì)好一些。為了均衡負(fù)擔(dān)，檢查線路無(wú)壓側(cè)和檢查同期側(cè)可定期倒換。但是如果是發(fā)電廠的出線，該側(cè)一般都定為檢查同期側(cè)。,檢無(wú)壓和檢同期:,手合故障線路