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继电保护及自动装置 一、 继电保护的基础知识 1.电力系统的常见故障 1.1按故障性质不同归类： 有瞬时性故障和永久性故障两种。 1.2按故障形式不同归类： 有短路故障（横向故障）、断线故障（纵向故障）等。短路故障又分为三相短路 、两相短路 、两相接地短路 、中性点直接接地系统的单相接地短路等，其中，三相短路为对称短路，其余均为不对称短路；三相短路、两相短路又称相间短路，且以三相短路最为危险，以单相接地短路最为常见。 1.3短路故障的危害： （1）故障点的电弧将故障设备烧坏； （2）短路电流的热效应和电动力效应使故障回路的设备受到损伤，使绝缘老化，降低设备的寿命； （3）系统电压损失增大使设备工作电压下降，离故障点越近，所受影响越大，用户的正常工作条件遭到破坏； （4）破坏电力系统运行的稳定性，严重时引起系统振荡甚至使整个电力系统瓦解，导致大面积停电。 1.4各种短路故障的特点 1.4.1单相接地短路故障 A单相接地故障的特点： 1、一相电流增大，一相电压降低；出现零序电流、零序电压。 2、电流增大、电压降低为同一相别。 3、零序电流相位与故障相电流同相，零序电压与故障相电压反相。 1.4.2两相短路故障 AB两相短路故障的特点： 1、两相电流增大，两相电压降低；没有零序电流、零序电压。 2、电流增大、电压降低为相同两个相别。 3、两个故障相电流基本反相。 1.4.3两相接地短路故障 AB两相接地短路故障的特点： 1、两相电流增大，两相电压降低；出现零序电流、零序电压。 2、电流增大、电压降低为相同两个相别。 1.4.4三相短路故障 ABC三相短路故障特点： 1、三相电流增大，三相电压降低； 2、没有零序电流、零序电压。 2.电力系统的异常运行状态 2.1 定义： 电力系统的正常工作遭到破坏但还未形成故障，可继续运行一段时间的这种情况，称之为异常运行状态。 2.2 电力系统异常运行状态的形式也有很多，最常见的有：过负荷、中性点非直接接地系统的单相接地、发电机突然甩负荷引起的过电压、电力系统振荡等。 2.3异常运行状态的危害 （1）、电气设备过负荷指的是设备工作电流超过其额定电流的这种情况，又称过载。长时间的过负荷运行将引起设备过热，加速绝缘老化，轻者降低设备使用寿命，严重时绝缘击穿引发短路。 （2）、当发电机突然甩负荷造成过电压时，将直接威胁电气绝缘安全。 （3）、电力系统振荡时，电流、电压周期性摆动，则严重影响系统的正常运行。 3继电保护装置的任务及作用 3.1 当电力系统电气设备出现异常运行状态时，自动、及时、有选择地发出信号，让值班人员进行处理，或切除继续运行会引起故障的设备。 3.2 在电力系统电气设备出现故障时，自动、快速且有选择性地借助断路器跳闸将故障设备从系统中切除，以避免故障设备的损坏，防止事故的进一步扩大，保证系统其余非故障部分能继续运行。 3.3 继电保护和安全自动装置的配置要满足电力网结构和厂站主接线的要求，并考虑电力网和厂站运行方式的灵活性。 3.3继电保护装置的“四性” （1）选择性 采用阶梯原则进行整定，即从故障点向电源方面的各级保护，其灵敏度逐级降低，其动作时限逐级增长，从而确保了动作的选择性。 （2）快速性 目前，最快保护的动作时间只需4～10ms，一般是约0.02s。继电保护装置应同时满足选择性和快速性的要求，但有时这两个要求不能同时满足，可保证选择性，牺牲一点快速性对整个系统有利。 （3）灵敏性。 灵敏系数越高，表示保护装置对故障的反应能力越强，反之，则越弱。要求灵敏系数不能低于规定值，对各种保护灵敏系数的规定，详见《继电保护和安全自动装置技术规程（GB/T 14285-2006）》 （4）可靠性。 简单来说，使保护装置处在良好的工作状态下，不误动、不拒动、正确动作。 4.继电保护的基本原理 4.1保护是由测量部分、逻辑部分、执行部分组成。 4.电磁式继电器的控制原理 4.3过流继电器 4.4三段式过流保护的二次回路 TAa TAc 1KA 5KA 9KA 10KA 6KA 2KA 11KA 交流电流回路 5KA 6KA 7KT 10LJ 9KA 11KA 12KT 3KM 1KA 2KA 3KM 7KT 12KT 4KS 8KS 13KS TQ QF + - 电流速断保护 限时电流速断 保 护 过电流保护 跳闸及信号 回路 二、 电流、电压互感器的基础知识 1、电流互感器 1.1电流互感器的结构 1.2电流互感器的