继电保护原理讲解.ppt

继电保护原理 第一章 概述 第二章 互感器及变换器 第三章 电网相间短路的电流电压保护 第一章 概述 本章主要介绍继电保护的任务和对它的基本要求以及构成继电保护的基本原理，还介绍了与继电保护相关的几个基本概念，如故障、不正常运行状态、事故以及它们的特点。 要掌握好对继电保护的基本要求，即所谓的“四性”——选择性、速动性、灵敏性和可靠性。其中最重要的是可靠性，而选择性是关键、灵敏性则必须足够高，速动性要达到必要的程度。“四性”是设计、分析与评价继电保护装置是否先进。实用和完善的出发点和依据。 一、 电力系统继电保护的任务和作用 1、电力系统的故障及不正常运行状态 电力系统在运行中，可能出现各种故障和不正常运行状态。最常见同时也是最危险的故障是各种类型的短路，其中包括相间短路和接地短路。此外，还可能发生输电线路断线，旋转电机、变压器同一相绕组的匝间短路等，以及由上述几种故障组合而成的复杂故障。 电力系统中发生短路故障时，可能产生下列严重后果： （1）数值较大的短路电流通过故障点时，引燃电弧，使故障设备损坏或烧毁。 （2）短路电流通过非故障设备时，产生发热和电动力，使其绝缘遭受到破坏或缩短设备使用年限。 （3）电力系统中部分地区电压值大幅度下降，将破坏电能用户正常工作或影响产品质量。 （4）破坏电力系统中各发电厂之间并联运行的稳定性，使系统发生振荡，从而使事故扩大，甚至使整个电力系统瓦解。 电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏时，但没有发生故障，这种情况属于不正常工作状态。例如，因负荷超过供电设备的额定值引起的电流升高，称为过负荷，就是一种常见的不正常工作状态。在过负荷时，使电气元件载流部分和绝缘材料温度升高而过热，加速绝缘材料老化和损坏，并有可能发展成故障。此外，系统中出现有功功率缺额而引起的频率降低，发电机突然甩负荷而产生的过电压，以及电力系统振荡等，都属于不正常运行状态。 电力系统中发生不正常运行状态和故障时，都可能引起系统事故。事故是指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程度，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏。 系统事故的发生，除自然条件的因素（如遭受雷击等）以外，一般都是由设备制造上的缺陷、设计和安装的错误。检修质量不高或运行维护不当引起的；因此，应提高设计和运行水平，并提高制造与安装质量，这样可能大大减少事故发生的几率。但是不可能完全避免系统故障和不正常运行状态的发生，故障一旦发生，故障量将以近似于光速影响其他非故障设备，甚至引起新的故障。为防止系统事故扩大，保证非故障部分仍能可靠地供电，并维持电 力系统运行的稳定性，要求迅速有选择性地切除故障元件。切除故障的时间有时要求短到十 分之几秒到百分之几秒，显然，在这样短的时间内，由运行人员发现故障设备，并将故障设 备切除是不可能的。只有借助于安装在每一个电气设备上的自动装置，即继电保护装置，才 能实现。 2、继电保护装置 继电保护装置是指安装在被保护元件上，反应被保护元件故障或不正常运行状态并作用于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。继电保护装置最初是以机电式继电器为主构成 的，现代继电保护装置则已发展成以电子元件或微型计算机或可编程序控制器为主构成。“继电保护”一词泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。 3、继电保护装置的基本任务 继电保护装置的基本任务是： （ 1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，并保证其他无故障元件迅速恢复正常运行。 （2）反应电气元件不正常运行情况，并根据不正常运行情况的种类和电气元件维护条件，发出信号，由运行人员进行处理或自动地进行调整或将那些继续运行会引起事故的电气元件予以切除。反应不正常运行情况的继电保护装置允许带有一定的延时动作。 （3）继电保护装置还可以和电力系统中其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。 综上所述，继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性。继电保护装置是电力系统中重要的组成部分，是保证电力系统安全和可靠运行的重要技术措施之一。在现代化的电力系统中，如果没有继电保护装置，就无法维持电力系统的正常运行。 二、对继电保护的基本要求 动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四条基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性，现分别说明如下。 1．选择性 选择性是指继电保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，保证系统中非故