《电力系统继电保护》课程教学资源（PPT课件讲稿）第一章 绪论

第一章绪论 s1-1继电保护的作用 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 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 第一章 绪论 §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

短路:相与相之间、相对地之间、电机或变压器同 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:Ia↑,U↓ C、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

2 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↑，U↓ c、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

b、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 继电保护裝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

3 b、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

§1-2保护装置构成基本原理和组成 保护装置的原理 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 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 §1-2 保护装置构成基本原理和组成 一、保护装置的原理 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

各种保护装置简介 1、过电流保护:IA↑ 2、低电压保护:U↓ 3、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=U,I=Ir) 故障→X小(U↓,Ia↑) 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

5 三、各种保护装置简介 1、过电流保护：Id↑ 2、低电压保护：U↓ 3、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

§1-3对继电保护的要求 选择性 1、目的:缩小停电范围 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 §1-3 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

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K1n表示。 对于反应故障时参量增加而动作的保护装置: 1=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 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

对于反应故障时参量减小而动作的保护装置: K-=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K1n1(一般为1.2~2.0) 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 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Klm>1（一般为1.2～2.0） 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↓

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、各种常用保护的工作原理

9 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、各种常用保护的工作原理