1、第1章 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概述,1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用,繼電保護(hù)：對(duì)測(cè)量繼電器與邏輯繼電器進(jìn)行合理整定，使之完成特定功能。,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)：應(yīng)用在電力系統(tǒng)線路、元件上的保護(hù)。,在三相交流系統(tǒng)中，最常見(jiàn)、最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路。,金屬性短路：指直接連接（不考慮過(guò)渡電阻）的短路。,異常運(yùn)行狀態(tài)：指電力系統(tǒng)的正常工作遭到破壞，但未形成故障。,與其他電氣元件相比，輸電線路是電力系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障的一環(huán)；線路還可能發(fā)生復(fù)故障。,1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用,1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用,短路故障的最大特點(diǎn)是：短路點(diǎn)的短路電流很大，電壓降低。,短路后果：1）電流的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)會(huì)直接

2、損壞電氣設(shè)備，電壓下降影響用戶(hù)的正常工作和產(chǎn)品質(zhì)量。,2）更嚴(yán)重的后果導(dǎo)致并列運(yùn)行的穩(wěn)定性、引起系統(tǒng)振蕩，甚至系統(tǒng)瓦解。,1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用,異常運(yùn)行狀態(tài)：最常見(jiàn)的是電氣元件的電流超過(guò)其額定值，即過(guò)負(fù)荷狀態(tài)。,功率缺額造成頻率降低、發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷引起過(guò)電壓及系統(tǒng)振蕩，也屬于異常運(yùn)行狀態(tài)。,事故：指整個(gè)系統(tǒng)或部分正常工作受到破壞，造成送電減少、停電或電能質(zhì)量達(dá)到不允許地步，造成設(shè)備損壞或人身傷亡。,1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用,2、繼電保護(hù)的任務(wù),繼電保護(hù)裝置是能反映系統(tǒng)電氣元件發(fā)生故障或異常狀態(tài)，動(dòng)作于跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。,任務(wù)：1）當(dāng)電力系統(tǒng)被保護(hù)對(duì)象發(fā)生故障時(shí)，能自動(dòng)

3、地、有選擇地、快速地通過(guò)斷路器將故障元件從電力系統(tǒng)中切除。,2）當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。,1.2 繼電保護(hù)基本原理和保護(hù)裝置組成,1、繼電保護(hù)基本原理,基本原理：利用被保護(hù)線路或設(shè)備故障前后某些變化的物理量為信息量，當(dāng)信息量達(dá)到一定值時(shí)，起動(dòng)邏輯環(huán)節(jié)，發(fā)出相應(yīng)的命令。,（1）利用基本電氣參數(shù)量的區(qū)別,利用故障后電流、電壓、線路測(cè)量阻抗、電壓電流間相位、負(fù)序和零序分量的出現(xiàn)等變化，構(gòu)成相應(yīng)的保護(hù)。,1.2 繼電保護(hù)基本原理和保護(hù)裝置組成,1）過(guò)電流保護(hù)：反應(yīng)電流增大而動(dòng)作的保護(hù)。,保護(hù)1和保護(hù)2都能反應(yīng)(測(cè)量)到這個(gè)電流，保護(hù)2首先動(dòng)作于斷

4、路器QF2跳閘。,1.2 繼電保護(hù)基本原理和保護(hù)裝置組成,2）低電壓保護(hù)：反映電壓降低而動(dòng)作的保護(hù)。,此時(shí)A、B母線上的電壓將降低，保護(hù)1、2都能反應(yīng)到電壓降低，從選擇性要求，保護(hù)2應(yīng)首先動(dòng)作。,1.2 繼電保護(hù)基本原理和保護(hù)裝置組成,3）距離保護(hù)：是反應(yīng)保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)之間的阻抗下降而動(dòng)作的保護(hù)。,B母線上電壓為：,1.2 繼電保護(hù)基本原理和保護(hù)裝置組成,保護(hù)2測(cè)量阻抗為：,其大小等于保護(hù)安裝處到短路點(diǎn)間的阻抗，正比于短路點(diǎn)到保護(hù)2之間的距離。,1.2 繼電保護(hù)基本原理和保護(hù)裝置組成,（2）利用比較兩側(cè)的電流相位,正常運(yùn)行時(shí)，線路AB兩側(cè)的電流大小相等，相位差為 。,1.2 繼電保護(hù)基本原

5、理和保護(hù)裝置組成,外部發(fā)生短路故障時(shí):,顯然外部短路時(shí)，結(jié)論與正常運(yùn)行相同。,保護(hù)區(qū)內(nèi)部短路時(shí)：,1.2 繼電保護(hù)基本原理和保護(hù)裝置組成,從分析可知，若兩側(cè)電流相位相同，則判為內(nèi)部故障；若兩側(cè)電流相位相反，則判為外部故障。,1.2 繼電保護(hù)基本原理和保護(hù)裝置組成,利用被保護(hù)線路兩側(cè)電流相位，可構(gòu)成縱差保護(hù)、相差高頻保護(hù)、方向保護(hù)等。,（3）反應(yīng)序分量或突變量是否出現(xiàn),特點(diǎn)：1）不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，將出現(xiàn)負(fù)序分量；,2）接地短路時(shí)，將出現(xiàn)零序分量；,3）發(fā)生短路時(shí)，正序分量將出現(xiàn)突變。,根據(jù)是否出現(xiàn)負(fù)序、零序分量構(gòu)成序分量保護(hù)；根據(jù)正序突變量構(gòu)成對(duì)稱(chēng)、不對(duì)稱(chēng)短路保護(hù)。,1.2 繼電保護(hù)基本原理和保護(hù)裝

6、置組成,（4）反應(yīng)非電量保護(hù),反映變壓器內(nèi)部故障產(chǎn)生的瓦斯氣體，構(gòu)成瓦斯保護(hù)；反應(yīng)繞組溫度升高而構(gòu)成過(guò)負(fù)荷保護(hù)等。,2、繼電保護(hù)裝置的組成,1.2 繼電保護(hù)基本原理和保護(hù)裝置組成,（1）測(cè)量部分：測(cè)量被保護(hù)對(duì)象的有關(guān)物理量，與給定量進(jìn)行比較，給出“是”或“非”信號(hào)。,（2）邏輯部分：根據(jù)測(cè)量輸出的大小、性質(zhì)、輸出邏輯狀態(tài)，使保護(hù)按一定邏輯關(guān)系工作，然后確定跳閘或發(fā)信號(hào)。,1.2 繼電保護(hù)基本原理和保護(hù)裝置組成,(3)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)裝置所承擔(dān)的任務(wù)。,1.3 對(duì)繼電保護(hù)的要求,每一電氣元件一般都有裝設(shè)：主保護(hù)、后備保護(hù)。必要時(shí)增加輔助保護(hù)。,1.3 對(duì)繼電保護(hù)的基

7、本要求,主保護(hù)：反應(yīng)整個(gè)被保護(hù)對(duì)象的故障并以最短的時(shí)延有選擇地切除故障的保護(hù)。,后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用來(lái)切除故障的保護(hù)。,近后備：主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由本保護(hù)對(duì)象的另一套保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備。,1.3 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求,遠(yuǎn)后備：主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰元件或線路的保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備的。,輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)或后備保護(hù)的不足而增設(shè)的比較簡(jiǎn)單的保護(hù)。,1、可靠性：在規(guī)定的保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，它不應(yīng)該拒動(dòng)，區(qū)外發(fā)生故障時(shí)不誤動(dòng)。,1.3 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求,2、選擇性：保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)僅將故障對(duì)象從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍限制在最小的范圍內(nèi)。,1.3 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求,3、靈敏性：在保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置反應(yīng)故障能力。通常用靈敏度來(lái)衡量。,反應(yīng)過(guò)量的保護(hù)：,1.3 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求,4、速動(dòng)性：應(yīng)力求保護(hù)裝置能迅速地切除故障。,保護(hù)的基本要求是