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1、继电保护基础知识培训电力系统故障类型l三相短路（5）l两相短路（10）l两相接地短路（20）l单相接地短路（65）l电机和变压器的绕组匝间短路l输电线路断线电力故障后果l电力系统电压大幅度下降，广大用户负荷的正常工作遭到 破坏l故障处有很大的短路电流，形成电弧，烧坏电气设备l通过强大短路电流的电气设备，由于发热和电动力的作用 ，影响使用寿命，甚至遭到破坏l破坏发电机并列运行的稳定性，引起电力系统振荡甚至整 个电力系统失去稳定而瓦解电力系统继电保护基本任务l当电力系统发生故障时，自动地，迅速地，有选择地将故 障设备从电力系统中切除，保证系统的其余部分迅速恢复 正常运行，并使故障设备不再继续遭到损
2、坏l当发生不正常工作情况时，自动地，及时地，有选择地发 出信号由运行人员进行处理，或者切除哪些继续运行会引 起故障的电气设备继电保护装置基本要求l选择性（近后备，远后备）l速动性l灵敏性l可靠性(安全性和信赖性）电流互感器l电流互感器的作用l电流互感器的特点（CT二次不能开路，二次必须有一点 直接接地）l电流互感器的误差l电流互感器的极性（减极性接法）l10误差特性电压互感器l电压互感器的作用l电压互感器的特点（PT二次不能短路，二次必须有一点 直接接地）l电压互感器的误差电网的电流、电压保护l相间短路的电流保护l电流、电压联锁保护l方向电流保护l中性点直接接地系统的接地保护（大电流接地系统）
3、l中性点不接地系统的接地保护（小电流接地系统）相间短路的电流保护l定时限过电流保护l电流速断保护l阶段式电流保护l反时限过电流保护定时限过电流保护l基本原理：发生短路时，短路电流大于负荷电流。选择性 由动作延时来保证。l原理接线：瞬时动作的电流元件，时间定时器，信号继电 器l保护接线方式：完全星型接线和不完全星型接线l整定计算：动作电流，灵敏度，动作时限（阶梯原则）电流速断保护l基本原理：线路末端短路时，短路电流大于动作电流。l整定计算：按最大运行方式整定。在最小运行方式下，保 护范围会缩小。l电流速断保护分类：无时限电流速断保护和延时电流速断 保护阶段式电流保护l组成：无时限电流速断保护，延
4、时电流速断保护和过电流 保护l作用：过电流保护整定值较小，比较灵敏，保护范围最大 ，动作时限最大。无时限电流速断动作时限最小，动作电 流整定值较大，只能保护线路一部分。延时电流速断保护 动作时限比过电流小，保护范围不能包扩相邻元件的全部 。无时限电流速断保护，延时电流速断保护作为线路的主 保护，而过电流保护兼作相邻相邻的后备保护。反时限过电流保护l基本原理：保护启动后，动作时限与通过的电流大小有关 ，通过电流越大，动作时限越小。l应用：多应用于出线是电动机的回路，保护电动机启动过 程，躲过电动机的启动电流。电流、电压联锁保护l复合电压闭锁过电流保护l低电压闭锁过电流保护复合电压闭锁过电流保护l
5、复合电压闭锁过电流保护原理l启动元件：瞬时电流动作元件，低电压动作元件，负序电 压动作元件，时间定时器l优点：选择性，灵敏性，保护范围方向电流保护l方向过流保护l方向电流速断保护l方向阶段式电流保护方向电流保护l应用场合：系统采用双侧电源供电或环形电网供电方式l正方向定义：保护装置所在处的短路电流是从母线指向被 保护的线路lCT接线时的极性问题：减极性接法l功率方向继电器的90度接线l功率方向继电器的动作死区lSEL保护的阻抗方向的优点：消除功率方向原理的死区中性点直接接地系统的接地保 护l110KV及以上系统的电网采用中性点直接接地方式，单相 接地故障时，有很大的故障电流，也称为大电流接地系
6、统l阶段式零序电流保护l阶段式零序方向电流保护中性点不接地电网的接地保护l35KV及以下电网采用中性点不接地方式，发生单相接地 故障时，接地故障处仅通过线路的电容电流，故障电流很 小，也称为小电流接地系统。小电流接地系统的特点l单相接地故障时，故障相对地电压为零，非故障相对地电 压为电网的线电压，电网出线零序电压，它的大小等于电 网正常工作时的相电压，但电网的线电压仍是三相对称的l非故障线路的零序电流大小等于本线路的接地电容电流， 故障线路的零序电流大小等于所有非故障线路零序电流之 和，也就是所有非故障线路的接地电容电流之和l非故障线路的零序电流超前零序电压90度，故障线路的零 序电流滞后零序
7、电压90度，故障线路的零序电流与非故障 线路的零序电流相位相差180度l接地故障处的电流大小等于所有线路的接地电容电流总和 ，它超前零序电压90度电流变压器保护l变压器差动保护l变压器本体保护l变压器后备保护及过负荷保护变压器的故障类型l各相绕组之间的相间短路l单相绕组的匝间短路l单相绕组和铁芯间绝缘损坏而引起的接地短路l引出线的相间短路l引出线通过外壳发生的单相接地短路l套管漏油变压器应装设的保护装置l油箱内部各种短路故障的瓦斯保护l相间和单相接地短路故障的差动保护l作为区外故障后备保护的复压保护l大电流接地系统中变压器外部的接地短路的零序电流保护l变压器对称过负荷的过负荷保护l变压器过励磁
8、的过励磁保护变压器差动保护l基本原理外部故障时： I = IaIb最理想情况： IaIb I0内部故障时： I = IaIb I 0取： Idj =KImax Idj：差动继电器动作电流 K：可靠系数 Imax：外部故障时的最大不平横电流变压器稳态下的不平横电流lCT变比产生的不平横电流要求： IaIb IaIA/Na IbIB/Nb 所以有： Nb/NaIB/IA=N Na：高压侧CT变比 Nb：低压侧CT变比 N：变压器变比例如：变压器MVA30，35/10KV,CT二次5A. 则：IA=301000/(351.732）494 AIB=301000/(101.732）1731 A 只能取：Na150 Nb500所以：Ia494/1503.30 AIb1731/5003.46 AIa Ib 变压器接线方式产生的不平横电流Y/d-11接线变压器的电流矢量图： Ia1=IA Ib1=IB Ic1=IC Ia=Ia1-Ib1=IA-IB Ib=Ib1-Ic1=IB-IC Ic=Ic1-Ia1=IC-IA带制动特性的差动保护l带二次折线的百分比例制动特性l二次谐波闭锁变压器本体保护l轻瓦斯l重瓦斯l压力释放l温度高变压器后备保护l变压器零序电流、电压保护l复合电压闭锁过电流保护l过负荷保护
