继电保护基本原理课件.ppt

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1、第2讲变电所继电保护基本原理继电保护的基本原理123继电保护的基本概念对继电保护装置的基本要求内容提要4常用的几种继电器【问题1】为什么保护前面要加一个“继电”？电力系统在运行过程中可能发生各种故障和不正常运行状态。故障状态是指电力系统的某一元件的正常运行状态遭到破坏而无法正常供电的一种特殊状态。不正常运行状态是指系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但未发展成为故障时的情况。电力系统最常见的故障是各种短路，不正常运行状态有过负荷、过热、系统振荡等。一、继电保护基本概念2021/8/293电力系统是

2、一个连续工作的系统，系统中任何元件的故障和不正常，都将可能导致系统事故，所以尽快切除故障、排除不正常运行元件是保证电力系统正常运行的必要措施。这个任务人工无法完成，只能靠继电保护装置完成。继电保护及自动装置是变配电所的二次设备，是保证电力系统安全可靠运行的重要措施。这是近几十年来迅速发展起来的一门技术，从最简单的电流保护熔断器开始，到现在先进的计算机保护，已经使之成为一门独立于一般自动化技术的专门学科。一、继电保护基本概念8/29/20214继电保护装置，是指能够反映电力系统元件故障和不正常运行

3、状态，并能使断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。继电保护的主要作用是：1.当被保护元件发生故障时，能自动、迅速而有选择地借助断路器将故障元件从电力系统中切除，以保证系统的其它元件正常运行，并使故障元件免于继续遭受损坏。2.当被保护元件出现不正常运行状态时，保护装置能发出信号，以便值班人员采取有效措施，或由其它自动装置进行自动调整，以消除不正常运行状态。一、继电保护基本概念当电力系统发生故障或出现不正常运行状态时，系统的电气量将有着显著的变化。例如：电流增大、电压降低、电流与电压的相位角发生变化等

4、。继电保护装置就是利用这些变化来反应故障并构成对电力系统的保护。常用的保护有：电流保护、电压保护、距离（阻抗）保护、高频保护等。二、继电保护的基本原理在图7-1中可以看到，电力线路的一次设备与保护装置依靠电流互感器2和断路器1联系在一起，当线路正常运行时，线路只有负荷电流，电流互感器二次侧电流（流入电流继电器的电流）Ik较小，不足以启动继电器，继电器的接点不吸合，保护装置不动作。当线路上的某一点，如k点发生短路故障时，Ik增大，足以使继电器启动，其常开接点闭合，并经断路器的辅助常开接点6接通断路

5、器的跳闸线圈5，断路器迅速跳闸，继电保护装置切除故障线路。二、继电保护的基本原理继电保护装置组成原理二、继电保护的基本原理一套完整的继电保护装置，通常应具备以下四种技术性能，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。（一）选择性对继电保护装置的选择性要求包含下面两重意义：1.当电力系统某一元件发生故障时，要求保护装置有选择性地只切除故障元件，将电力系统故障范围缩小到最小。三、对继电保护装置的基本要求图7-2中，当k2点发生短路故障时，按照选择性的要求，距离短路点最近的断路器QF4先跳闸，从而保证母线A-

6、2上仍有电压，线路WL-2可继续正常供电。当图中K1点发生短路故障时，同理，断路器QF2跳闸，线路WL1、WL4可继续正常供电。三、对继电保护装置的基本要求8/29/2021102.由于某种原因，距离短路点最近的保护装置或断路器拒绝动作时，相邻元件的保护装置应起后备作用。保护装置的这种后备作用是十分重要和必不可少的。例如：在图7-12中，当k2点发生短路故障时，若保护装置3或断路器QF3拒绝动作时，保护装置2使断路器QF2跳闸。这种后备作用可防止故障范围的进一步扩大。三、对继电保护装置的基本要求

7、8/29/202111（二）速动性所谓速动性，就是要求继电保护装置能以最短的时间将故障元件从电网上切除。保护装置的速动性要求可减轻电气设备受短路电流损坏的程度，对防止故障的进一步扩大，提高电力系统自动重合闸动作的成功率有很大的帮助。一般来说，电压等级越高，负荷越重要，切除故障的时间要求越短。例如：对于110kV/10kV变配电系统中，主变压器主保护的动作时间只是保护装置的固有动作时间，不超过0.1s。三、对继电保护装置的基本要求（三）灵敏性继电保护装置的灵敏性，是指在保护范围内发生故障和不正常状

8、态时，保护装置的反应灵敏程度。保护装置的灵敏度与系统的运行方式有关，在系统的最大运行方式下，最灵敏。在最小运行方式下，因为投入的电源最少，发生短路故障时短路电流最小，此时的灵敏度最低，故通常只检查最小运行方式下的灵敏度，并用KS表示。三、对继电保护装置的基本要求（四）可靠性保护装置的可靠性是指被保护范围内发生故障时，保护装置的可靠程度。包含下面两种含义：1.在保护装置应该动作的情况下，不因保护装置本身的某种原因而拒绝动作，即不拒动；2.在保护装置不应该动作的情况下，不因保护装置本身的某种原因而动