供配电工程 教学配套课件 莫岳平 等 第05章 供配电系统继电保护.pdfVIP

第五章 供配电系统继电保护 第一节 概述 第二节 电力线路的保护 第三节 电力变压器的保护 第四节 电力电容器与高压电动机的保护 第五节 微机保护及应用 本章小结 第一节 概述 一、继电保护的基本原理与要求 （一）继电保护的基本原理 保护——在电力系统中检出故障或其他异常情况，从而使 故障切除、终止异常情况或发出信号或指示。因在其发展过程 中曾主要用有触点的继电器来构成保护装置，所以延称继电保 护。 电力系统故障的显著特征及其保护： 电流剧增：反应电流剧增的继电保护就是过电流保护。 电压锐减：反应电压锐减的继电保护就是低电压保护。 电压降低且电流增加：同时反应电压降低和电流增加的一种 保护原理就是阻抗（距离）保护。 保护装置——一个或多个保护继电器和逻辑元件按需要 结合在一起，完成某项特定保护功能的装置。 继电保护装置的原理框图 （二）保护分类 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——为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和 后备保护退出运行而增设的简单保护。 （三）对保护性能的要求 保护的速动性——保护装置应能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。 保护的选择性——保护检出电力系统的故障区和/或故障相 的能力。当系统出现故障时，首先由故障设备或线路本身的保 护切除故障，当该保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、 线路的保护切除故障。 WB1 WB2 继电保护选择性动作示意图 保护的灵敏性——在设备或线路的被保护范围内发生故障 时，保护装置具有的正确动作能力的裕度，一般以灵敏系数 来描述。 保护区的最小短路电流 I 过电流保护装置 K k.min s I op.1 保护装置一次动作电流 保护的可靠性——在给定条件下的给定时间间隔内，保护 能完成所需功能的概率。保护所需功能是当需要动作时便动 作、当不需要动作时便不动作。 上述“四性” 之间既有有机联系，又相互制约，特别是可靠 性和灵敏性、选择性和速动性之间应统筹兼顾。 二、保护继电器及其特性 （一）保护继电器及其发展 电气继电器——当控制该器件的输人电路满足一定条件时， 在其一个或多个输出电路中会产生预定跃变的电气器件。 电气继电器包括: 量度继电器——在规定的准确度条件下，当其特性量达到其动 作值时即进行动作的电气继电器。保护继电器就是探测电力系统或电 力设备的故障或异常情况的量度继电器，常用的有电流继电器、电压继电 器、气体继电器等。 量度继电器在继电保护装置中装设在第一级，用来反应被保护元件的特 性量变化，属于主继电器或起动继电器。 有或无继电器——预定由数值在其工作值范围内或实际上为零 的某一激励量激励的电气继电器。如时间继电器、中间继电器、信号 继电器等。 有或无继电器在继电保护装置中用来实现特定的逻辑功能，属辅助继电 器。 保护继电器的发展： 机电式继电器—— 由机械部件相对运动产生预定响应的 电气继电器。 静态继电器—— 由电子、磁、光或其他无机械运动的元 件产生预定响应的电气继电器。 模拟式继电器—— 主要由模拟信号处理获得动作功