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1、绪论（补充）1. 继电保护的概念：继电保护装置是指装设于整个电力系统的各个元件上，能在指定区域 快速准确地对电气元件发生的各种故障或不正常运行状态作出反应，并按规定时限内动作， 使断路器跳闸或发出信号的一种反事故自动装置。2. 继电保护的基本任务和作用：任务：切除故障，针对不正常运行状态报警，快速恢复供电作用：把故障影响限制在最小范围，预防故障的发生。3. 继电保护的组成：继电保护装置可视为由测量部分、逻辑部分和执行部分组成4. 在电力系统发生短路故障时，电气量相对于正常运行状态要发生很大变化a. 电流明显增大：在短路点与电源间直接联系的电气元件上的电流会增大b. 电压明显降低：故障相的相电压
2、或相间电压会下降，而且离故障点愈近，下降愈多， 甚至降为零c. 电压与电流间的相位角会发生变化d. 测量阻抗会发生变化：测量阻抗为测量点电压与电流相量的比值e. 电气元件流入与流出电流关系发生变化f. 出现负序和零序分量：正常运行时，系统中只存在正序分量，但发生不对称故障时会 产生负序和零序分量5. 电磁型电流继电器原 理：测量电流大小，反应电流超过整定值而动作的继电器，作为测量或起动元件。动作条件：M M + M12动作电流：能够满足上式，使继电器动作的最小电流值。e = 2瞿返回条件：继电器动作后，当IJ减小时，继电器在弹簧作用下要返回。为使继电器返 回 M I (2)K =-kmin 1
3、.3 1.53.定时限过电流保护(电流III段)s弋ct过电流保护通常是指其动作电流按躲过最大负荷电流来整定，而时限按阶梯性原则来整定的 一种电流保护。它作为本条线路主保护拒动的近后备保护，也作为下一条线路保护和断路器 拒动的远后备保护。动作时限：限时电流速断保护比下一条线路无时限电流速断保护的动作时限高出一个时间 阶段At灵敏度校验：保护装置动作参数的整定值KsenI III =actK III KrelMsKreIL maxI （2）KIII= k.min.本末 1.5sen.1（近）IIIIactK iiisen. 1 （远）I=kmin.下一末 1.25I IIIact为保证保护动作的
4、选择性，其保护动作延时应动作时间：由于电流m段保护的范围很大，比下一条线路的电流m段的动作时间长一个时限阶段灵敏度校验:动作电流：动作电流按躲开被保护线路的最大负荷电流，且在自起动电流下继电器能可靠 返回进行整定。三段式评价1. 对电流速断保护的评价优点：简单可靠，动作迅速缺点：不能保护线路全长；运行方式变化较大时，可能无保护范围2. 对限时电流速断保护的评价优点：结构简单，动作可靠，能保护本线路全长缺点：不能作为相邻元件（下一条线路）的后备保护（有时只能对相邻元件的一部分起后备 保护作用），因此必须寻求新的保护。限时电流速断保护和线路电流速断保护的动作时限配合，可以在0.5S内切除全线路范
5、围内的故障，且能满足速动性的要求，具有这种作用的保护称为该线路的主保护。即无 时限电流速断和限时电流速断构成线路的“主保护”。3. 对定时限过电流保护的评价优点：结构简单，动作可靠，对单侧电源的放射型电网能保证有选择性的动作。不仅能做本 线路的后备保护（有时也作为主保护），而且能作为下一条线路的远后备。缺点：越靠近电网其动作时限越大，对靠近电源端的故障不能快速切除。（二）电流保护的接线方式：指保护中电流继电器与电流互感器二次绕组之间的连接方式 三相星形接线（完全星形接线），两相星形接线（不完全星形接线），两相电流差接线。接线系数：流入电流继电器的电流与电流互感器二次侧电流的比值称为接线系数。三
6、相和两相星形接线：Kc=1 ；两相电流差接线，在对称运行或三相短路时，Kc=后； 在AC两相短路时，Kc=2，在AB和BC两相短路时，Kc=1。（三）方向电流保护方向性电流保护：加装了方向元件的电流保护。由于方向元件动作具有一定的方向性，可在 反向故障时把保护闭锁。 规定：当短路功率由母线流向线路（正向故障）时动作；当短路 功率由线路流向母线时（反向故障）不动作。从而使继电保护具有一定的方向性。功率方向继电器的接线方式：继电器与电流互感器和电压互感器之间的连接方式。应满足如下要求：（1）必须保证功率方向继电器具有良好的方向性。即正向发生任何类型的故障都能动作， 而反向故障时则不动作。继电器的电
7、流和电压的夹角接近于最大灵敏度角。90。接线方式 cos中=1（2）尽量使功率方向继电器在正向故障时具有较高的灵敏度，即尽可能使故障以后加入arg = 90UK三相短路动作情况分析正向二相短路（三）电网的接地保护电网中性点运行方式：中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地。完全星形接线的相间电流保护对于大接地电流系统中的单相接地短路，可能会不满足灵敏度 要求，因此必须设专门的接地短路保护。1. 接地故障的特点（1）零序电压故障点零序电压最高，离故障点越远，零序电压越低，变压器中性点接地处 零序电压降为零。（2）零序电流其数值和分布与变压器中性点接地的多少和位置有关，而与电源的数目和位
8、置无关。（3）零序电压和零序电流的相位保护安装处母线零序电压与零序电流的相位关系，取决于母线背后元件的零序阻抗（一般为 70o80o），而与被保护线路的零序阻抗和故障点的位置无关。（4）零序功率在线路正方向故障时，零序功率由故障线路流向母线，为负值；在线路反方向故障时，零序功率由母线流向故障线路，为正值。2. 零序电流保护的特点（评价）零序电流保护比相间短路的电流保护有较高的灵敏度；-零序过电流保护的动作时限较相间保护短；-零序电流保护不反应系统振荡和过负荷；零序功率方向元件无死区；-接线简单可靠； 零序保护不能反映相间短路。3. 中性点不接地系统单相接地的特点单相接地时，系统各处将出现零序电
9、压，为3倍的相电压；零序电流为对地电容电流，很小；在非故障线路上零序电流与电压夹角为理U/ = - 90。，零序功率的实际方向为母 线流向线路；故障线路的电流为非故障线路电流之和，故障线路的零序电流与电压夹角 为arg U/ 90 ，零序功率的方向为线路流向母线。保护方式0绝缘监视，零序电流保护，零序功率方向保护第三章（距离保护）一. 距离保护1. 概念：距离保护是由阻抗继电器完成电压UK、电流IK比值测量，根据比值的大小 来判断故障的远近，并利用故障的远近确定动作时间的一种保护装置。将该比值称为阻抗继电器的测量阻抗，表示为Z = U K1 K由保护安装处的测量阻抗能区分故障点的远近，故障点离
10、保护安装处越远，测量阻 抗越大。距离保护组成：启动元件，测量元件，逻辑回路。阻抗继电器是距离保护装置的核心元件，它主要用来作测量元件。作用：测量短路点到保护安装处的距离，与整定阻抗比较，确定保护是否动作。2. 几种阻抗测量阻抗ZK :由加入继电器的电压 UK 与电流 IK的比值确定。起动阻抗Z :动作阻抗，它表示当继电器刚好动作时，加入继电器的电压与电流的比值。还有一种说法：动作特性上的阻抗整定阻抗Z皿：一般取保护安装处到保护范围末端的线路的阻抗归算到二次侧的值。二、三种圆阻抗继电器1. 全阻抗继电器动作边界的轨迹在复数阻抗平面上是一个以保护安装点为圆心，以整定阻抗为半径的圆。圆内为动作区，圆
11、外为非动作区。|Z | = |Z I特点：无方向性；无电压动作“死区”；任何时候，ZwJ=LJ, Z + Z 幅值比较：|Zj|Z |相位比较：90。varg才,_于=9 I ac时，就 可以保证起动阻抗的误差在10%之内。 对于方向阻抗继电器，当保护出口短路时，故障线路母线上的残余电压将降低到零，U k = 0 此时，继电器也不动作。这种不动作的范围，称为保护装置的死区”。 方向阻抗继电器死区的消除方法：1）记忆回路2）引入第三相电压三、阻抗继电器的接线方式阻抗继电器的接线方式：指接入阻抗继电器的电压与电流的相别组合方式。根据距离保护的工作原理，加入继电器的电压和电流应满足如下要求：/继电器
12、的测量阻抗应能准确判断故障地点，即与故障点至保障安装处的距离成正比；/继电器的测量阻抗应与故障类型无关，即保护范围不随故障类型而变化。接线方式：相间距离保护0接线接地距离保护零序补偿接线船抗堪电昌的常用樱域方京M 择竦耳式帝电牌 、1(-30*) 1 T甘护i t肽心L访Ui.七._-如&r Zb奴r/tah+K 时 pK.ITaUn*四、震荡定义：并列运行的系统或发电厂失去同步的现象称为振荡。特点：电力系统振荡时两侧等效电动势的夹角S在00到3600之间作周期性变化。原因：切除短路故障时间过长、误操作、故障跳闸、断开某一线路或设备等造成系统振荡。 产生影响：电力系统振荡时，将引起电压、电流大幅度变化，对用户产生严重影响，严重 时可能造成大面积停电。要求：在振荡过程中，不允许保护发生误动作。影响：1、振荡时，各点的电压、电流发生大幅度摆动，测量阻抗也在
