1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本原理,電網(wǎng)的電流保護(hù)和方向性電流保護(hù) 電網(wǎng)的距離保護(hù) 高頻(載波)保護(hù) 自動(dòng)重合閘 電力變壓器保護(hù) 發(fā)電機(jī)保護(hù) 母線保護(hù),第一章 緒 論,第一節(jié) 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用 切除故障元件、保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行 一、電力系統(tǒng)故障與不正常運(yùn)行狀態(tài) 1.電力系統(tǒng)故障類型 （1）輸電線路的各種短路故障 （2）發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器等電氣元件 繞組的匝間短路故障,2.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（可能引起故障：如加快絕緣的老化和損壞等）。包括: 過負(fù)荷(IIN) 過電壓(UUN) 頻率低(ffN) 電力系統(tǒng)振蕩等,3.電力系統(tǒng)故障后果 (1)通過故障點(diǎn)的很大的短

2、路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞； (2)短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，引起損壞或縮短使用壽命； (3)故障區(qū)域電壓大大降低，影響用戶工作。 (4)破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解。,二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用 在電力系統(tǒng)故障與不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)利用繼電保護(hù)裝置切除故障元件或動(dòng)作于信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘, 保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行 1.繼電保護(hù)裝置： 反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生的故障或不正常運(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。,2.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù) (1)自動(dòng)、迅速、有選擇性地切除故障元件，使故障元件免于繼續(xù)遭受破壞，電力系

3、統(tǒng)其余部分保持正常運(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)的條件動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或延時(shí)跳閘 (3)根據(jù)實(shí)際情況, 盡快恢復(fù)停電部分的供電,第二節(jié) 繼電保護(hù)的基本原理和構(gòu)成方式,要求:正確區(qū)分正常運(yùn)行與故障不正常運(yùn)行狀態(tài) 一、使用單側(cè)電量構(gòu)成的保護(hù) 1.電流保護(hù):,2.電壓保護(hù):,3.距離保護(hù):,二、使用雙側(cè)電量構(gòu)成的 差動(dòng)原理保護(hù) 利用電氣元件在內(nèi)部、外部故障(包括正常運(yùn)行情況) 兩側(cè)電流相位或功率方向的差別構(gòu)成： 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 相差高頻保護(hù) 方向高頻保護(hù)等 只能在被保護(hù)元件的內(nèi)部故障時(shí)動(dòng)作，而不反應(yīng)外部故障，具有絕對(duì)選擇性。,縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理說明,相關(guān)概念：保護(hù)正方向

4、 故障電流由母線流向線路（元件）的方向,三、使用非電量的保護(hù) 根據(jù)電氣設(shè)備的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn) 變壓器油箱內(nèi)部的繞組短路 反應(yīng)于變壓器油被分解所產(chǎn)生的氣體及油流速度變化而構(gòu)成的瓦斯保護(hù) 發(fā)電機(jī)、變壓器過負(fù)荷或過熱 反應(yīng)于繞組溫度的溫度高保護(hù),四、繼電保護(hù)的原理結(jié)構(gòu) 1.繼電保護(hù)裝置原理結(jié)構(gòu) 整套繼電保護(hù)裝置由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分組成,測量部分 測量由被保護(hù)對(duì)象輸入的有關(guān)電氣量，與給定整定值比較，給出一組邏輯信號(hào)，判斷保護(hù)是否應(yīng)該起動(dòng)。 邏輯部分 根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、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，最后確定是否使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)，并將有關(guān)命令傳給

5、執(zhí)行部分。 執(zhí)行部分 根據(jù)邏輯部分傳送的信號(hào)，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù) ( 跳閘或發(fā)出信號(hào)等)。,2.繼電保護(hù)的基本類型 機(jī)電式:電磁型、感應(yīng)型或電動(dòng)型繼電器 邏輯部分:繼電器組合邏輯與時(shí)序邏輯 電子式靜態(tài)保護(hù) :晶體管 、集成電路型 邏輯部分:數(shù)字電路邏輯與時(shí)序邏輯 數(shù)字式靜態(tài)保護(hù) ：微機(jī)保護(hù) 邏輯部分:數(shù)字編程邏輯與時(shí)序邏輯,第三節(jié) 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上滿足四個(gè)基本要求，即 選擇性： 正確選擇故障元件 速動(dòng)性： 快速反應(yīng)并切除故障 靈敏性：靈敏反應(yīng)故障 可靠性：可靠不誤動(dòng)/不拒動(dòng) 常稱為保護(hù)的“四性”要求 一、選擇性 保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系

6、統(tǒng)中切除，保證無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。,保證選擇性的技術(shù)措施（電流保護(hù)為例)） 保護(hù)動(dòng)作定值（Idz1 Idz5 Idz6 ） 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（ 1失去作用時(shí)，如過電流中： t1 t5 t6 ） 保護(hù)動(dòng)作方向（ 1，2失去作用時(shí)，應(yīng)用于雙回線或雙側(cè)電源線路中, 注意保護(hù)正方向）,滿足選擇性要求的后備保護(hù) 遠(yuǎn)后備 保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由前一條線路(靠近電源側(cè))保護(hù)（遠(yuǎn)后備保護(hù)）動(dòng)作切除故障 近后備 主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由同一條線路保護(hù)（近后備保護(hù)）動(dòng)作切除故障； 斷路器失靈時(shí)，由斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作切除故障（切除與失靈斷路器相聯(lián)的母線上的所有其它斷路器）,220KV以上高壓系統(tǒng)保護(hù)的配置 加強(qiáng)主保護(hù)，

7、簡化后備保護(hù)，實(shí)現(xiàn)完 備的保護(hù)雙重化 高頻保護(hù)雙重化 后備保護(hù)雙重化 保護(hù)電源、跳閘電源雙重化 采用雙跳閘線圈的斷路器 雙重化配置的保護(hù)、電源與跳閘回路互為后備， 大大提高了保護(hù)的可靠性,二、速動(dòng)性 快速地切除故障可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，縮小故障元件的損壞程度 主要用于必須快速切除的故障： (1)根據(jù)維持系統(tǒng)穩(wěn)定的要求，必須快速切除的高壓輸電線路上發(fā)生的故障； (2)使發(fā)電廠或重要用戶的母線電壓低于允許值(一般為07倍額定電壓)的故障； (3)大容量的發(fā)電機(jī)、變壓器以及電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生的故障；,110kV線路導(dǎo)線截面過小，為避免過熱不允許延時(shí)切除的故障等； (5)可能危及人身安全、對(duì)通

8、訊系統(tǒng)等有強(qiáng)烈干擾的故障等。 繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間 一般保護(hù)為60ms120ms 快速保護(hù)可達(dá)10ms40m s 超高速保護(hù)小于10ms（保護(hù)出口故障）,三、靈敏性 保護(hù)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，以靈敏系數(shù)表示：,四、可靠性 保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)不拒動(dòng) 保護(hù)區(qū)外故障時(shí)不誤動(dòng) 不誤動(dòng)可靠性和不拒動(dòng)可靠性的措施常?；ハ嗝?電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和負(fù)荷性質(zhì)的不同，誤動(dòng)和拒動(dòng)的危害程度有所不同 ，應(yīng)按系統(tǒng)具體情況采用不同的可靠性措施,（1）系統(tǒng)中有充足的旋轉(zhuǎn)備用容量、輸電線路很多，各系統(tǒng)、電源與負(fù)荷之間聯(lián)系很緊密： 由于保護(hù)裝置的誤動(dòng)作，使發(fā)電機(jī)、變壓 器或輸電線切除而給電力系統(tǒng)造成的影響

9、可能較小。 發(fā)電機(jī)、變壓器或輸電線故障時(shí)繼電保護(hù)裝置拒動(dòng)，將造成設(shè)備的損壞或系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞 提高繼電保護(hù)不拒動(dòng)的可靠性更為重要,（2）系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)備用容量很少，各系統(tǒng)、電源與負(fù)荷之間的聯(lián)系薄弱： 由于保護(hù)裝置的誤動(dòng)作使發(fā)電機(jī)、變壓器或輸電線切除，將會(huì)引起對(duì)負(fù)荷供電的中斷，甚至造成系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞 當(dāng)某一保護(hù)裝置拒動(dòng)時(shí)，其后備保護(hù)仍可以動(dòng)作而切除故障 提高保護(hù)裝置不誤動(dòng)的可靠性更為重要,（3）可靠性方案 防誤動(dòng)方案 兩套保護(hù)以“與”邏輯起動(dòng)跳閘。 防拒動(dòng)方案 兩套保護(hù)以“或”邏輯起動(dòng)跳閘。 “三取二”表決器方案 以硬件冗余方式提高可靠性。這種方案中，任 意一套保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)，都不會(huì)使整套保護(hù)裝 置拒動(dòng)或誤動(dòng)。 實(shí)際應(yīng)用的保護(hù)裝置，特別是目前使用廣泛 的微機(jī)保護(hù)，大都是在同一套保護(hù)中采用多 重起動(dòng)判據(jù)“三取二”方式開放保護(hù)出口。,五、四個(gè)基本技術(shù)性要求(或稱“四性”要求)，是分析研究繼電保護(hù)性能的基礎(chǔ)，它們具有對(duì)立統(tǒng)