继电保护陈一芳主讲

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1、主讲：陈一芳主讲：陈一芳 第一章 概 述 一、电力系统的不正常运行状态 系统中设备的运行参数偏离了允许值，但还未发展 成故障。 二、故障 电力系统中设备的正常工作已遭到破坏，但未发展 成事故。 三、事故 电力系统的正常工作遭到破坏，且已造成严重后果 。 四、继电保护和自动装置的任务四、继电保护和自动装置的任务 、电力系统故障时，保护能自动、准确地切除故障 。 、电力系统出现不正常工作状态时，根据运行维护 条件确定保护是动作与信号还是跳闸。 五、对继电保护的基本要求五、对继电保护的基本要求 、可靠性：保护的动作应安全可靠。 、选择性：保护的动作应有选择的。 、快速性：保护的动作应快速的。 、灵敏

2、性：保护对故障的反应能力 。 第二章、电网相间短路的电流保护 第一节 略 第二节 无时限电流速断保护（段） 、段的作用：本线路的主保护。 、保护的范围：本线路的一部分。 、整定原则： （）电流的整定 dz1 =kk IDmax 躲过本线路末端短路故障时最大短路电流（最大运行 方式下三相短路）。 （）时间整定：保护的固有动作时间。 （）006秒的作用 躲过避雷器的放电时间。 12 D 第第三节 时限电流速断保护（三节 时限电流速断保护（ 段） 、段的作用：本线路的主保护。 、保护的范围：本线路全长下一线路的一部分。 、整定原则： （）电流的整定：躲过下一线路段的动作电流。 dz1 =kk IDZ

3、 2 （dz1 =kk IDZ 2 ） （）时间的整定：躲过下一线路段的动作时间 1 .S （1 =1 S) （）灵敏度校验： dl.ZX（本线路末）/dz1 1.31.5 第四节 定时限过电流保护第四节 定时限过电流保护( (段段) ) 、段的作用：作为本线路的近后备，下一线路的 远后备 、保护的范围：本线路的全长和下一线路全长 、整定原则 （）电流的整定：躲过最大负荷电流整定。 IDZ=KK.KZq.Ifh.max /Kh （）时间的整定：阶梯形时限特性 1 （）K L近 .ZX（本线路末） IDZ 1.5 K L远 .ZX（下一线路末） IDZ1.2 12 D 第五节 电流保护的接线方式

4、第五节 电流保护的接线方式 、何谓电流保护的接线方式： 电流元件与二次侧的连接方式 、接线方式的种类 （）三相完全星形接线： 特点：能反映各种类型的短路故障 （）两相不完全星形接线： 特点：能反映各种类型的相间故障 （）两相三继式： 适用场合：适用于接的变压器保护 目的：提高保护的灵敏度 ABC 三相完全星形接线： * * * * ABC 两相不完全星形接线： * * * * ABC 两相三继式： * * * 第三章、电网相间短路的方向电流保护 一、方向问题的提出一、方向问题的提出 二、装设场合：二、装设场合： 双电源及单电源环网的输电线路 1DL2DL3DL4DL D1D2 三、装设原则三、

5、装设原则 、判断功率的正方向（母线-线路）。 、同一方向的保护进行阶梯形时限配合。 、同一母线两侧的保护时间较长的保护方向 元件可以省略。 1DL2DL3DL4DL 时间整定例题 1 23 4 5 6 7 0.5S 1.5S 1S 12 1.5 2 四、功率方向继电器的接线方式四、功率方向继电器的接线方式 （一）对功率方向继电器的接线要求 、能反映正方向的故障 、能使继电器灵敏地动作 五、五、 接线 接线（相间故障） 、何谓度接线方式 三相电路对称，接入继电器的 电流超前于电压 2、电流电压组合 IJ UJ A Ia Ubc B Ib Uca C Ic Uab 、采用接线、功率方向继电器 的动

6、作分析 (1) 三相短路 (正方向短路） UA UB UC UBC IA IB IC UJ IJ 灵敏线 () 二相短路 B相继电器 Ib Uca (正方向短路） 灵敏线 EA EB EC UB UC UA EBC Ib Uca UJ 灵敏线 IJ 六、按相启动六、按相启动 1、何为按相起动 2、为何要按相启动 防止反方向故障时方向保护误动作 3、不按相启动的后果 反方向故障时方向保护会误动作 LJAGJA LJB GJB 第四章、输电线路的接地保护第四章、输电线路的接地保护 一、一、中性点的接地方式中性点的接地方式 （一）大电流接地系统 变压器的中性点直接接地 （二）小电流接地系统 变压器的

7、中性点不接地或经消弧线圈接地 二、二、 中性点直接接地电网中线路的接地保护中性点直接接地电网中线路的接地保护 （一）单相接地时的U、的分布 、的分布 取决于变压器的中性点接地的分布情况，与 电源的数目无直接关系。 方向：接地点-变压器中性点 、的分布 接地点另序电压最高，变压器中性点的另序电压为另。 、的分布 正方向为：线路指向母线 （二）中性点直接接地电网中线路的接地保护 、三段式零序电流保护 （1）零序段（无时限零序电流速断无时限零序电流速断） 保护范围：本线路的一部分 整定方式：躲过本线路末端接地故障时最大另序电流 时间的整定：保护的固有动作时间 （2）零序 段（时限零序电流速断）时限零

8、序电流速断） 保护范围：本线路全长下一线路的一部分 整定方式： 电流的整定：躲过下一线路另序段的动作电流 时间的整定：躲过下一线路另序段的动作时间 （） KL：/Id.b1.5 （）零序段（定时限零序过电流） a 保护范围：本线路的全长和下一线路全长 b 整定方式： 电流的整定：躲过最大不平衡电流 时间的整定：阶梯形时限特性 c K近。 d K远。 2、零序方向电流保护 零序功率方向继电器的接线 Ij=3Io Uj=-3Uo （三）中性点不接地电网中线路的单相接地保护（三）中性点不接地电网中线路的单相接地保护 、单相接地时的电流、电压 （）接地相电压降低（等于零），其他两相升高（3 倍），系统

9、中出现另序电压且处处相等。 （）非故障线路首端的另序电流为本线路对地电容电 流之和。 （）故障线路首端的另序电流为所有非故障线路对地 电容电流之和 。 UA UB UC UB UC 、保护（绝缘监察装置） 图 各绕组的变比 第五章、输电线路的距离保护第五章、输电线路的距离保护 一、距离保护的优点一、距离保护的优点 保护范围不受或少受运行方式的影响。 二、阻抗元件二、阻抗元件 能正确测量故障点到保护安装处距离的 元件。 三、何谓距离保护 由阻抗元件构成的保护。 12 D 四、名词解释四、名词解释 、测量阻抗Zj 加在阻抗元件上的电压与电流之比 uj/Ij。 、整定阻抗Zz 使阻抗元件动作的最大阻

10、抗。 、动作阻抗Zdz 落在圆周上的测量阻抗。 12 D 五、距离保护的时限特性五、距离保护的时限特性 1、距离段： （1）保护范围：本线路的80%-85% （2）时限特性：保护的固有动作时间 2、距离段 （1）保护范围：本线路全长+下一线路的30%-40% （2）时限特性： =0.5s 3、距离段 （1）保护范围：本线路的全长和下一线路全长 （2）时限特性：阶梯形时限特性（与下一线 路 段配合） 六、阻抗继电器六、阻抗继电器 1、全阻抗继电器 （1）动作方程: |ZJ|ZZ| （2）动作特性 2、方向阻抗继电器 （1）动作方程: |ZJ-1/2ZZ|1/2ZZ| （2）动作特性 3、偏移特性

11、阻抗继电器 （1）动作方程: |ZJ-ZO|2f0，则采样后所得到的信号才 有可能较为真实地代表输入信号x(t) 3低通滤波器(ALF) 1、作用 （1）将fs2以上的频率分量滤去，保证对所需最高频率信号的 采样不发生失真。 （2）降低了对硬件的速度要求 2、模拟低通滤波器的种类 （1）无源模拟低通滤波器: 接线简单，但电阻与电容回路对信号有衰减作用，并会带来延 迟，对快速保护不利，仅适用于要求不高的微机保护。 （2）有源模拟低通滤波器 有源低通滤过器通常由上述无源滤过器加上运算放大器构成， 此时电容可取较小的数值，从而加快了保护动作速度（T在08 18ms之间 ） ( (三三) )模拟量多路

12、转换开关模拟量多路转换开关( (MPX)MPX) 由于数模变换器接口复杂及价格昂贵，通常不宜对 各路电压、电流模拟量同时采用模数转换，而是采用多 路SH共用一个模数变换器，中间经多路转换开关切换 ，按顺序由公用的模数变换器转换成数字量，实现同时 采样、依次模数变换的要求。 (四)模数变换(AD) 1模数变换器(ADC)原理 （）逐次逼近法的原理 （）重要指标 a 转换精度 即AD转换分辨率，它主要取决于设定数码的最小量化单位 ，AD转换输出的数字量位数越多，最小量化单位越小，分辨 率越高，转换出的数字量舍入误差越小，AD转换的精度就越 高。 b 转换速度 它与AD转换分辨率是有关的，通常分辨率

13、越高，其转换速 度就相对降低。 EPROM、EPROM、RAM芯片的作用 EPROM：在扩展插件中必须扩展有紫外线可擦 除的只读存储器EPROM(27256)，用以存储保护装置 的程序。 EPROM：电可擦除的存储器E2PROM，它就 是用来专门存放定值并可供调度人员远方整定或继保 检修人员就地调整修改。 RAM：随机存储器，用于存放数值计算及逻辑运 算过程的中间数据及其结果。 三、定值固化与定值拨轮电路 定值固化电路由一片E2PROM芯片和相应的控制 电路构成，在片选信号有效时，该E2PROM 被选中 ，地址总线AB(A0A10)就指向E2PROM 里某个存 储单元。在RD或WR控制线有效时

14、CPU通过数据总线 (DOD7)DB，对AB指定存储单元内的内容进行读或 写操作。 (一)定值固化 CPU来的写信号WR与固化开关S组成与门&1电 路控制固化，只有固化开关打在允许位置(接通)和 WR写控制线低电平时，与门S11电路才输出低电平 ，允许对2817A进行改写。在改写过程中，由BUSY( 忙)端给出一个低电平，通知CPU还没有改写完，以 免造成数据改写出错。 (二)读操作 当继保工作人员需要检查固化的定值时，通 过人机接口面板的键盘，下发查询命令，在RD 读信号有效时(RD低电平)，软件将根据定值区 号，查E2PROM中对应的定值表，它通过数据 总线DOD7传送，把所读定值在液晶显

15、示器上 显示出来。 (三)定值拨轮电路 对于旁路保护或需要根据运行方式切换保护定值的保护装置 可使用定值拨轮改变定值。在2817EPROM中分设10个定值区， 每个定值区存放了一套定值。在CPU插件的面板上设有一组拨 轮开关，从到9分别对应10个不同的定值区，定值区的编码由 拨轮开关输出四根引线形成BCD码送至8255并行扩展口。保护 CPU通过8255并行口查询拨轮开关的四位BCD码，从而确定了 定值区号。再根据定值区号就能从E2PROM中读出当前使用的 保护整定值。 定值拨轮开关内部结构是一种机械式的编码电路。当值班人 员通过拨轮开关改变定值区号时，其内部的机械转换开关就输 出一组对应的BCD码。 四、其他电路 其他电路包括复位电路、工作方式开关及信号灯 ，这些元件均装于面板上，开入、开出端口引自CPU 芯片， 当工作方式开关拨至上方，开关接通，即工作 方式为投入运行；拨至下方，即投入调试。 由软件检测CPU的P13端口的输入电平，如是 低电平，则由CPU的P17输出低电平，“运行”灯