第一章电力系统继电保护概述

《第一章电力系统继电保护概述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一章电力系统继电保护概述（171页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第一章电力系统继电保护概述 1-1 继电保护的作用 一、电力系统的组成及其生产特点1、组成：发电机、变压器、输配电线母线、电动机等2、生产特点：发、供、用同时完成，不能储存。3、要求：电力系统运行安全、可靠、连续。 二、电力系统的故障和不正常工作状态1、故障 电力系统最常见的故障是短路。 1短路：相与相之间、相对地之间、电机或变 压器同一相绕组不同线匝之间的短接，a、短路形式d（1）（最常见）、d（1，1）、d（2）和d（3）（ 最危险）b、短路特点：Id，Uc、短路故障的后果事故事故即指系统的全部或部分的正常运行遭到破 坏，以至于造成停电、少送电，电能质量严重下 降，甚至损坏设备。2、不正常

2、运行状态指电气设备的正常运行状态遭到破坏，系统的 运行参数偏离规定的允许值，但尚未发展成故障 。a、其性质、后果及危害性有别于故障 2b、长时间的不正常运行有可能造成故障如长期过负荷温度升高绝缘老化故 障3、易出故障的元件架空线、开关电器、旋转电机等 三、继电保护的任务继电保护装置是一种由继电器和其它辅助 元件构成的安全自动装置。它能反映电气元件的 故障和不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或 发出信号。故障将故障元件切除（借助断路器）不正常状态自动发出信号（以便及时 处理），可预防事故的发生和缩小事故影响范围 ，保证电能质量和供电可靠性。 31-2 保护装置构成基本原理和组成 一、保护装置的原

3、理利用发生故障时，电力系统的一些基本参数 （电流、电压、相角）与正常运行时的差别来 实现保护。 二、构成1、测量单元：测量被保护元件运行参数的变 化，并与保护的整定值进行比较2、逻辑单元：对测量单元送来的信号进行综 合判断，决定保护装置是否需要动作。3、执行单元：根据逻辑单元的决定，发出信 号或跳闸命令故障参数量测量逻辑执行跳闸或信 号脉冲4三、各种保护装置简介1、过电流保护：Id2、低电压保护：U3、功率方向电流保护：功率方向电流大小4、距离保护：X=U/I正常X大（U=Ue，I=If）故障X小（U，Id）5、差动保护：电流相位电流大小6、高频保护：利用高频信号监测各电气量情 况 51-3

4、对继电保护的要求 一、选择性1、目的：缩小停电范围2、措施：保护装置应断开离故障点最近断路 器。主保护：能以最短的速度切除被保护元件范 围内的故障的保护。后备保护：主保护或断路器拒绝动作时起作 用的继电保护。后备保护分为近后备和远后备例：用图表示各级线路主保护、近后备保 护、远后备保护的保护范围。 6二、速动性1、目的：限制故障的不良后果，避免形成事 故2、故障切除时间：由保护装置动作时间、断 路器固有的跳闸时间组成。 三、灵敏性1、目的：保护反应故障或不正常运行状态能 力。2、灵敏系数：指电力系统处于最小运行方式 下，在整个保护范围内任一点发生故障时，都能 可靠动作的能力。常用Klm表示。对

5、于反应故障时参量增加而动作的保护装置 ：Klm=保护区末端金属性短路时最小故障参数 计算值/保护装置动作参数整定值。 7对于反应故障时参量减小而动作的保护装置 ：Klm=保护装置动作参数整定值/保护区末端 金属性短路时最大故障参数计算值。要求Klm1（一般为1.22.0） 四、可靠性从两个方面考核：保护范围内不应拒动保护范围外不应误动 上述四个要求必须同时具备，且解决好之间的 矛盾：如：选择性、速动性可靠性灵敏性可靠性、选择性选择性速动性8复习提问： 1、继保任务、基本要求 2、主保护、近后备保护、远后备保护的 区别 3、灵敏系数的概念及运用复习提问： 4、继保的原理、构成及作用 5、各种常用

6、保护的工作原理9第二章 继电保护的基本元件 一、概念 继电器是一种能够自动动作的电器，当控制它 的输入量达到一定数值时动作，并且有电路控制的 功能。继电器是继保的基本组成元件。 二、继电器的类型按反映的物理量分：电量、非电量反映非电量继电器分为：瓦斯继电器、热继电 器、压力继电器等。反映电量继电器：按用途分：测量继电器（电流、电压、频率、差动等）辅助继电器（中间、时间、信号等） 10按结构原理： 机电型（电磁型、感应型、极化型、干簧） 、整流型、晶体管型 （一）电磁型继电器运用广泛，原理简单，成本低，运行可靠， 运行经验丰富。1、常用继电器的表示符号继电器与外部电路相连的部件有：线圈、触 点，

7、继电器的线圈、触点一般连接在不同回路中。图形符号归总图：一个方框上面加半圆弧方框内表示装有继电器的感受元件（如铁 芯线圈）半圆弧内标志继电器的触点11展开图：线圈和触点分开表示线圈表示方法触点表示方法及常开触点、常闭触点含 义各种类型触点新、旧符号对照文字符号常见继电器（电流、电压、时间、信号、 中间、 差动等）新、旧符号对照型号由动作原理代号、主要功能代号、设计序 号及主要规格代号等组成。 12表示形式： 1234 1动作原理代号，以汉拼字母表示2主要功能代号，以汉拼字母表示3设计序号，以阿拉伯数字表示4主要规格代号，以阿拉伯数字表示,通 常表示继电器触点的型式及数量1：表示一对常开触点2：

8、表示一对常闭触点3：表示一对常开触点，一对常闭触点例：DL-13型继电器D：按电磁原理构成 L：电流继电器1：设计序号 3：触点规格一对常开， 一对常闭132、结构和动作原理电磁型继电器按其结构型式可分：螺管线圈式 、吸引衔铁式、转动舌片式电磁型继电器构成：电磁铁、可动衔铁、线圈 、触点、反作用弹簧等电磁型继电器适用于交流和直流3、动作电流、返回电流、返回系数的概念（以 吸引衔铁式继电器为例）过量继电器（常开触点）反映输入量增加而动作，如过电流继电器、过 电压继电器动作电流：继电器刚好动作（衔铁吸起，触点 闭合）时的最小电流Idz 14返回电流：继电器刚好返回（衔铁释放，触点断 开）时的最大电

9、流Ih 返回系数：继电器返回电流与动作电流的比值KhKh=Ih/Idz 过量继电器Kh1无论过量还是低量继电器，一般要求Kh14、改变继电器动作电流的方法改变空气隙（正比）改变继电器线圈匝数（反比）改变弹簧的反作用力矩，即弹簧的松紧程度 （正比）较常用的为后两种 复习提问： 1、电磁型继电器的组成、结构型式及工作原理 2、常开触点、常闭触点的区别 3、动作值、返回值、返回系数的概念（过量继 电器、低量继电器）165、常用电磁型继电器电流继电器用途：过电流保护中作为启动和测量元件结构：转动舌片式（DL-10型）原理：线圈I=0或较小不动作IIdz动作I30s，需在线圈回路串接一个附加 电阻（P1

10、21图8-7）正常起动Rf被短接动作后Rf串接，保证热稳定 中间继电器 用途：增加触点数量和容量，动作和返回可 带不大 的延时，可以构成自保持回路结构：吸引衔铁式（DZ-10系列）20原理：线圈电压6070%Ue动作线圈无电压或很低返回常见类型：DZ型一般电磁型DZJ型交流电磁型DZB型带自保持线圈型（工作线圈、自保 持线圈或电压、电流线圈）继电器动作后，只要 自保持线圈有电就能维持动作。DZS型接点具有延时动作或延时返回型接入电路的几种方式：无自保持；带自保持，手动复归；带自保持线圈，自动复归。 21信号继电器用途：用来指示保护装置的动作，同时接通 灯光、音响信号。结构：吸引衔铁式（DX-1

11、1型）原理：线圈通电动作（触点闭合，掉牌）自保持（机械自保持）,手动复归类型：串联信号继电器（电流型）并联信号继电器（电压型）DXM-2A：磁力自保持灯光显示代替机械掉牌干簧触点工作线圈、复归线圈（极性不能反 接） 22复习提问： 1、电流、电压继电器的结构型式、动作值的 调整方法 2、时间继电器的结构型式、附加电阻的串接 方法、作用 3、中间继电器的结构型式、常见类型 4、信号继电器的结构型式、原理特点23（二）感应型电流继电器（GL-10）1、原理：电磁感应现象载流导体处于运 动磁场（旋转磁场或移进磁场）之中，会受到磁 场的作用力，力图阻止磁场相对于导体运动，迫 使导体追随磁场作相应运动。

12、 2、结构：感应原理部分反时限特性 电磁铁（带短路环）、圆盘、永久性磁铁 电磁原理部分瞬时动作,电磁铁、衔铁、 磁分路铁芯机械显示部分动作信号3、动作电流感应部分使螺杆与扇形齿轮啮合的最 小电流 。整定方法：粗调，继电器线圈若干抽头分插 到插座板的插环上 。 24电磁部分使衔铁瞬时吸下的最小电流（为 感应部分的28倍）整定方法：速断整定螺丝，改变衔铁右端与铁 芯间的气隙来实现。 4、返回电流感应部分扇形齿轮与螺杆分开时刻，继电 器线圈中的最大电流一般，感应部分Kfh=0.80.85 5、动作时限兼有瞬时和延时两部分 6、时限特性继电器的动作时间与线圈电流的关系曲线分成 三部分：反时限特性动作时

13、间与电流平方成反比 25定时限特性动作时间与电流成水平直线 关系（磁路饱和）速断特性动作时间瞬时 例：P126图8-14曲线1定时限整定为2s，速断电流倍数 为8曲线2定时限整定为4s，速断电流倍数 大于10 图中：t动作时间IJ继电器线圈电流Idz继电器感应部分动作电流 26试验1：电磁型电流、电压继电 器一、熟悉结构、找出相应端子DL-31/10型端子排列：1 52 634 其中： 5、6常开触点端子1、2、3、4线圈端子 （2、3连接串联；）（1、2连接，3、4连接并联） 27DY-36/160型端子排列：1 52 63 74 8其中：5、6常开触点端子7、8常闭触点端子1、2、3、4线

14、圈端子 （串、并联连接方法同上） 28二、按照试验步骤进行1、看懂接线图2、注意：电流继电器若继电器动作磁势一定，线圈并联时的动 作电流为串联的2倍，且KhIf） 例：DL-31/10动作电流整定范围2.510A线圈串联时，动作电流整定范围2.55A线圈并联时，动作电流整定范围510A29电压继电器低电压继电器：动作电压、返回电压的定义若继电器动作磁势一定，线圈串联时的动作 电压为并联的2倍，且Kh1 （UdzId.max（被保护线路 外部短路时最大短路电流），保证动作的选择性 。 35Idz 保护的动作电流：继电器的动作电流 （可举例说明）例题3-1P674、保护范围,P143图9-8:最大

15、保护范围Lmax50%L最小保护范围Lmin15%L无意义 5、优点：动作迅速，简单可靠缺点：不能保护线路全长，单独使用不能作为 主保护。6、原理接线：P58图3-3根据归总式原理图画出展开图：先介绍归总式 原理图、展开图的特点。KM的作用：1）增大接点容量2）增大装置动作时间（0.06 0.08s） 363）防止管型避雷器放电（0.040.06s） 误动作QF辅助接点的作用：保护KM的接点。 二、限时电流速断保护 （一） 工作原理1、特点：既能保护线路全长，又能快速切 除故障，兼作瞬时电流速断的后备。2、保护范围：本线路全长及相邻线路一部 分（不超过相邻线路瞬时电流速断保护范围） （二）动作电流及动作时限的整定：1、动作电流：1）：2）不应超出相邻变压器速断保护区以外 ：取两者中较大者。372、动作时限：0.5s 3、灵敏系数（比瞬时电流速断保护高，可保护 线路全长，但速动性差） （三）原理接线：P61图3-5根据归总式原理图画出展开图瞬时电流速断与限时电流速断的配合分析各区段保护动作情况：AM、MB、BQ、QN结论：两者配合，可在0.5s的短时间内切除 全线路范围内任何点短路故障可作为线路的 主保护例题3-1P67 三、定时限过电流保护 （一）工