学习情境一继电保护基础知识ppt培训课件

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1、学习情境一 继电保护基础知识,课程特色（标准）,专业的人才培养目标 发电厂电气运行专业技术人员 变电站电气运行专业技术人员 集控中心及其他电气运行专业技术人员,课程特色（标准）,课程定位、性质 继电保护运行与维护学习领域是发电厂与电力系统专业的岗位技能基本领域之一，是发电厂与电力系统专业学生必修课程之一，是发电厂与电力系统专业运行技能中重要的一部分。,课程特色（课程前后衔接关系 ）,本课程的前续课程有： 电路基础：保护系统的构成原理涉及部分知识。 电子技术：微机保护装置涉及；如控制字，保护动作逻辑框图等 电气设备：保护系统工作对象涉及 电力系统：运行知识等涉及，不同一次系统对应保护工作方式及处

2、理不同。 本课程后续课程：电气运行、电厂仿真培训、变电站仿真培训及顶岗实习等。,课程特色（教学内容）,继电保护基础知识认知 中低压线路保护运行与维护 高压线路保护运行与维护 变压器保护运行与维护 母线及失灵保护运行与维护 发电机保护运行与维护 备用电源自动投入装置运行与维护 其它设备运行与维护,课程特色（教学内容）,每个情景教学单元基本架构： 1、基础认知或保护系统配置、作用及构成 2、典型保护系统的基本操作 3、典型保护系统的常见缺陷及问题处理 4、综合故障及问题分析和处理。,课程特色（教学方法与手段）,启发式：任务驱动 演示法：仿真系统及真实情景模拟 案例式：典型各种案例，便于归纳总结 对

3、比式：对比强化学习。 小组教学法：加强团队合作能力 多媒体教学：图片、视频等多媒体手段,课程特色（实训教学环境）,实践性教学是培养大家工作能力、分析问题能力、解决问题能力的一个重要教学环节 各种四川电网主要保护装置 模拟及试验测试设备 缺陷及异常仿真系统 二次回路系统模拟设备及系统,学习参考书,1、孙国凯、霍利民、柴玉华主编电力系统继电保护原理北京：中国水利电力出版社，2003年6月第2次印刷 2、贺家李，宋从矩编电力系统继电保护原理第三版北京：中国电力出版社，1994 3、陈德树主编计算机继电保护原理与技术北京：水利电力出版社，1992 4、许建安主编第二版 继电保护技术 北京：中国水利电力

4、出版社 5、网上查询进入百度,学习情境一 继电保护基础知识,1-1 继电保护基本构成及要求 一、电力系统继电保护的作用 （一）、电力系统的故障和不正常运行状态 1、电力系统：电力系统:由发电厂、升压变电站、输电线路、降压变电站及电力用户组成的统一整体，称为电力系统。,学习情境一 继电保护基础知识,2、电力系统的故障及异常运行 （1）、电力系统的正常运行状态电力系统正常运行时，三相电流和三相电压都是对称的，各种电气参数只有正序分量，而无零序分量和负序分量，电气设备和系统的参数都在允许的范围内，电流、电压的相位差为功率因数角。线路中的电流为负荷电流、变电站的母线电压为额定电压；,学习情境一 继电保

5、护基础知识,（2）、电力系统的故障,电力系统 的常见故障,相间短路,（L断线、雷击、倒塔）I Ik U Zfh Zk,接地短路,（单相接地或两相接地）I 3I0,匝间短路,（出现在G T D） I Ik,学习情境一 继电保护基础知识,（3）电力系统故障后可能产生的结果：有数值很大的短路电流通过故障点，并在故障点处产生电弧，使故障元件损坏。,学习情境一 继电保护基础知识,短路电流通过故障元件和非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短它们的使用寿命。,500kV主变A相,学习情境一 继电保护基础知识,电力系统中部分地区的电压大大降低，使大量用户的正常工作遭受破坏或影响工厂产品质量。

6、 破坏电力系统各发电厂之间并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使整个系统瓦解、瘫痪。,学习情境一 继电保护基础知识,（二）电力系统的异常运行,电力系统 的异常运行,发电机、变压器的过负荷（IfhIn) t 绝缘损坏造成短路,水轮发电机突然甩负荷引起的过电压 t 造成系统瓦解,系统的有功率缺额引起的频率降低 t 用户的产品质量降低,中性点不接地系统的单相接地,综上所述：系统出现异常运行状态时应及时处理，以避免转变为故障。,学习情境一 继电保护基础知识,（三）事故：电力系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。 （四）、

7、电力系统继电保护的基本任务 1、继电保护：通过测量电信号（或非电信号）的变化情况，对电力系统主设备实现的保护。 2、继电保护装置：当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护装置。,学习情境一 继电保护基础知识,（五）、 电力系统继电保护的基本任务 （1）、当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力

8、系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求（如保持电力系统的暂态稳定性等）。（2）、反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同（例如有无经常值班人员）发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。,学习情境一 继电保护基础知识,二、继电保护的构成及分类 1、继电保护的分类,继电保护按照实现装置硬件,电磁型继电保护装置,晶体管型继电保护装置,集成电路型继电保护装置,微机型继电保护装置,学习情境一 继电保护基础知识,继电保

9、护按照装置实现原理,电流保护、电压保护、电流电压保护、零序保护,距离保护、纵联保护、,差动保护,故障分量保护,学习情境一 继电保护基础知识,继电保护按照保护对象可分,线路保护,变压器保护,母线保护,发电机保护,电容器及电抗器保护,学习情境一 继电保护基础知识,继电保护按照反应故障类型可分,相间保护,接地保护,匝间短路保护,断线保护,失步保护及失磁保护,学习情境一 继电保护基础知识,继电保护按照保护作用可分,主保护：满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。,后备保护：主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。后备保护可分为远后备和近后备两种方式。,辅助保护

10、,学习情境一 继电保护基础知识,2、继电保护的构成：继电保护装置是由测量部分、逻辑部分和执行部分组成的其原理结构如图所示：,测量从被保护对象输入的有关电气量 ,并与已给定的保护整定值进行比较，根据比较的结果，确定是否发生故障或不正常运行状态，去判断保护是否应该起动。,根据测量部分各输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的逻辑关系工作，最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号，并将有关命令传给执行部分。,根据逻辑部分传送的信号，去执行保护装置的任务。如故障时，动作于跳闸；不正常运行时，发出信号；正常运行时，不动作等。,学习情境一 继电保护基础知识,三、继电保护

11、的基本要求：继电保护装置应满足选择性、灵敏性和速动性、可靠性的要求，即通常所说的“四性”。 （一）、选择性：电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量缩小停电范围。当d1短路时，保护1、2动跳1DL、2DL，有选择性若保护7拒动或7DL拒动，保护5动跳5DL（有选择性）若保护7和7DL正确动作于跳闸，保护5动跳5DL，则越级跳闸（非选择性）,学习情境一 继电保护基础知识,小结：选择性就是故障点在区内就动作，区外不动作。当主保护未动作时，由近后备或远后备切除故障，使停电面积最小。因远后备保护比较完善（对保护装置DL、二次回路和直流电源等故障所引起的拒绝动作均

12、起后备作用）且实现简单、经济，应优先采用。 （二）速动性快速切除故障的作用:1、提高系统稳定性；2、减少用户在低电压下的动作时间；3、减少故障元件的损坏程度 ，避免故障进一步扩大。 一般的快速保护动作时间为0.060.12s，最快的可达0.010.04s。一般的断路器的动作时间为0.060.15s，最快的可达0.020.06s。,学习情境一 继电保护基础知识,（二）、灵敏性：在规定的保护范围内，对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏地正确地反应出来。灵敏系数：1、 对反应于数值上升而动作的过量保护（如电流保护）2、对反应于数值下

13、降而动作的欠量保护（如低电压保护）,学习情境一 继电保护基础知识,其中故障参数的最小、最大计算值是根据实际可能的最不利运行方式、故障类型和短路点来计算的。在继电保护和安全自动装置技术规程（DL40091）中，对各类保护的灵敏系数Klm的要求都作了具体规定。,学习情境一 继电保护基础知识,（四）可靠性：指发生了属于它该动作的故障，它能可靠动作，即不发生拒绝动作（拒动）；而在不该动作时，他能可靠不动，即不发生错误动作（简称误动）。影响可靠性有内在的和外在的因素：内在的：装置本身的质量，包括元件好坏、结构设计的合理性、制造工艺水平、内外接线简明，触点多少等。外在的：运行维护水平、调试是否正确、正确安

14、装。上述四个基本要求是分析研究继电保护性能的基础，也是贯穿全课程的一个基本线索。在它们之间既有矛盾的一面，又有在一定条件下统一的一面。,学习情境一 继电保护基础知识,小 结 一、重点掌握继电保护、继电保护装置的基本概念； 二、重点掌握继电保护装置的作用； 三、全面掌握对继电保护“四性”的要求。 作 业 一、对继电保护有哪些要求？继电保护装置的作用是什么？,学习情境一 继电保护基础知识,1-2 微机保护装置构成 一、微机保护发展概述： 电磁型、晶体管型（又称半导体型或分立元件型）、集成电路型、计算机型（微机型）。 1、 60年代至70年代初期理论探索，样机试验中小型计算机，单机集中保护方案一机多

15、用，速度限制，可靠性问题2、70年代中期至80年代中期微处理器和微型计算机进入实用阶段单处理器/单片机保护方案,学习情境一 继电保护基础知识,3、80年代后期至90年代多CPU结构保护方案可靠性高，动作速度快，广泛应用4、90年代中期以来高性能单片机应用，专用DSP网络通讯技术应用新的保护原理研究,学习情境一 继电保护基础知识,5、 我国微机保护的发展概况,1984年01型：第一套微机距离保护MDP-1鉴定 1987年批量生产，单CPU结构，多路转换ADC 90年11型：WXH11，WXB11 多单片机结构，保护功能在单个插件内实现 总线不出插件，VFC数模变换 CS系列：CSL101，CST

16、200， 保护功能在单个芯片内实现，总线不出芯片， 先进的网络通讯技术 LFP900系列：反映故障分量的高速保护,学习情境一 继电保护基础知识,学习情境一 继电保护基础知识,二、微机保护的特点,l）维护调试方便整流型或集成电路型继电保护装置的调试工作量很大，尤其是一些复杂的保护，调试时间常常需要一周甚至更长。微机保护硬件是由单片机和相关外设构成，复杂的保护功能是由相应的软件来实现的。保护装置对硬件和软件都具有自诊断功能。通常只要给上电源后没有警报，就可确认装置是完好的。所以对微机保护装置而言除了输入和修改定值外几乎不用调试。,学习情境一 继电保护基础知识,（2）可靠性高计算机在程序引导下，有极强的综合分析和判断能力，它可实现自动识别和排除干扰，能够自动检测出本身硬件的异常部分，因此可靠性很高。,（3）易于获得附加功能给微机保护配置一台打印机等其它显示设备或提供通信接口，可以在系统发生故障后提供多种信息：保护各部分的动作顺序、动作时间、故障类型、相别及故障前后电压和电流的波形记录等。,