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继电保护基本知识培训教程,陕西金电电子科技有限责任公司,第一章 继电保护的基本概念,第一节 电力系统继电保护的作用,第二节 继电保护的基本原理和保护装置的组成,第三节 对继电保护装置的基本要求,第一节 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,电力系统的故障：三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路、断线、变压器绕组匝间短路、复合故障等。,不正常运行状态：小接地电流系统的单相接地、过负荷、变压器过热、系统振荡、电压升高、频率降低等。,二、发生故障可能引起的后果,1、故障点通过很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障设备烧坏；2、系统中设备，在通过短路电流时所产生的热和电动力使设备缩短使用寿命；3、因电压降低，破坏用户工作的稳定性或影响产品质量；破坏系统并列运行的稳定性，产生振荡，甚至使整个系统瓦解。,事故,事故：指系统的全部或部分的正常运行遭到破坏，以致造成对用户的停止送电、少送电、电能质量变坏到不能容许的程度，甚至毁坏设备等等。,三、继电保护装置及其任务,继电保护装置：就是指反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。,返回,基本任务：1、发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障元件（设备）从电力系统中切除，使非故障部分继续运行。2、对不正常运行状态，为保证选择性，一般要求保护经过一定的延时，并根据运行维护条件（如有无经常值班人员），而动作于发出信号（减负荷或跳闸），且能与自动重合闸相配合。,第二节继电保护的基本原理和保护 装置的组成,继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理。如发生不对称短路时，一般负序和零序都较大，根据这些分量的是否存在可以构成零序保护和负序保护，增加保护的选择性和灵敏性。也有其他的物理量，如反应变压器油箱内部故障时所产生的气体而构成瓦斯保护；反应于电动机绕组的温度升高而构成过负荷保护等。,一、继电保护的基本原理,二、继电保护装置的组成,继电保护一般由三个部分组成:测量部分（或定值整定）、逻辑部分和执行部分，其原理结构如下图所示：,三、继电保护装置的硬件部分,继电保护装置的硬件回路主要有五部分组成：1、交流回路：采集交流模拟量；2、开入量部分：采集各类状态量，如开关量、非电量信号、闭锁信号等；3、开出部分：提供跳闸信号、告警信号及其他输出信号；4、CPU：保护装置的核心部分，由中央处理器、数据储存器、时钟器、A/D转换器、数据传输、开入开出光隔回路、通讯回路等组成，负责逻辑运算、数据分析、发送指令等；5、电源部分：提供220V、5V、24V/16V等工作电源。,第三节 对继电保护装置的基本要求,可靠性选择性灵敏性速动性,一、可靠性,可靠性是指保护该动体时应可靠动作。不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。,二、选择性,选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件（如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件）的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。,三、灵敏性,灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求，通过继电保护的整定实现。,四、速动性,速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装设速动保护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。,第二章 常规保护简介,电流保护,按照短路故障点距离保护源的距离长短，通常将电流保护分为三段，即速度电流保护、过电流保护、后备电流保护。电流保护动作于跳闸，速断电流保护一般为无时限保护，其他电流保护的动作时限可通过定值进行整定。,变压器保护,变压器保护分为主保护与后备保护两大类。主保护主要反映变压器内部故障；后备保护反映变压器外部线路的故障。变压器主保护主要由差动保护和非电量保护组成。差动保护作为变压器的主保护，能反映变压器内部相间短路故障、高压侧单相接地短路及匝间、层间短路故障；保护采用二次谐波制动，用以躲过变压器空投时励磁涌流造成的保护误动。,比率差动保护用以躲过穿越型故障而设置。变压器外部设备故障时，流入变压器的电流包括负荷电流和故障电流，这个电流称为穿越性电流，此时，变压器的差动动作电流会随着穿越电流的大小成比率变化，躲过穿越电流的冲击，防止变压器误动作。变压器非电量保护主要包括：瓦斯保护、绕组温度保护、油温保护、油位保护、压力释放、冷控失电等。,重合闸,当断路器动作于瞬间故障时，为减少不必要的停电事故，引入了重合闸。重合闸动作后，如果故障为永久性故障，则进行后加速跳闸，重合闸不再动作，称为一次重合闸。重合闸适用于架空线路，对埋入电缆沟的线路，一般不设置。,零序保护,中性点直接接地的系统，发生单相接地故障时，接地短路电流很大，这种系统称为大电流接地系统。一般110kv及以上的系统采用大电流接地系统。中性点不接地或经消弧线圈接地的系统，发生单相接地故障时，由于不构成短路回路，接地短路电流比负荷电流小很多，这种系统称为小电流接地系统。当系统发生接地故障后，就有零序电流、零序电压和零序功率出现，利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。过电流保护虽然也能反映接地短路，但灵敏度较低，保护时限较长。采用零序保护就可克服此不足，这是因为系统正常运行和发生相间短路时，不会出现零序电流和零序电压因此零序保护的动作电流可以整定得较小，这有利于提高其灵敏度。对于小电流接地系统，因为其发生接地故障时，产生的零序电流很小，干扰大，常造成误判或漏判，为解决这一难题，引入了小电流接地选线的概念。,电压保护,系统电压过高或过低（欠压或失压）都会对系统产生影响，于是设置了过电压或低电压保护，视故障对电气设备的危害大小来决定是否动作于跳闸。在电容器保护中，低电压用来防止电源跳闸后，重投电源时电容器未放完电而引起的过电压。在电动机保护中，当母线电压短时中断时，一些不允许或不需要自启动的电动机必须从电网中断开；当母线电压过低时，需要按电动机的重要程度分步切除，保证重要电动机的运行。,