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第一章 绪 论 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 1. 电力系统的故障：三相短路f (3) 、两相短路f (2) 、单相短路接地f (1) 、两相短路接地f (1,1) 、断线、变压 器绕组匝间短路、复合故障等。 2. 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是： 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：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、电保护装置及其任务 1．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。 2 ．它的基本任务是： （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 一、继电保护的基本原理 继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信息量，当突变量达到一定值 时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。 1、 利用基本电气参数的区别 发生短路后，利用电流、电压、线路测量阻抗等的变化，可以构成如下保护。 （1）过电流保护：反映电流的增大而动作，如图 1-1 所示， （2 ）低电压保护：反应于电压的降低而动作。 （3 ）距离保护（或低阻抗保护）：反应于短路点到保护安装地之间的距离（或测量阻抗的减小）而动 作。 2 、利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电流相位（或功率方向）的差别。 如图 1-2 所示双侧电源网络。规定电流的正方向是从母线流向线路。正常运行和线路AB外部故障时， ° A-B两侧电流的大小相等相位相差 180 ；当线路AB 内部短路时，A-B两侧电流一般大小不相等，相位相等， 从而可以利用两侧电流相位或功率方向的差别可以构成各种差动原理的保护（内部故障时保护动作），如 纵联差动保护，相差高频保护、方向高频保护等。 1 3、对称分量是否出现 电气元件在正常运行（或发生对称短路）时，负序分量和零序分量为零；在发生不对称短路时，一般负 序和零序都较大。因此，根据这些分量的是否存在可以构成零序保护和负序保护。此种保护装置都具有良 好的选择性和灵敏性。 4 、反应非电气量的保护 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。 二、继电保护装置的组成 继电保护的种类虽然很多，但是在一般情况下，都是由三个部分组成的，即测量部分、逻辑部分和执行 部分，其原理结构如图 1-3 所示。 图 1-3 继电保护装置的原理结构图 1、测量部分 测量部分是测量被保护元件工作状态（正常工作、非正常工作或故障状态）的一个或 几个物理量，并和已给的整定值进行比较。从而判断保护是否应该起动。 2 、逻辑部分 逻辑部分的作用是根据测量部分各输出量的大小，性质，出现的顺序或它们的组合， 使保护装置按一定的逻辑程序工作，最后传到执行部分。 3、执行部分 执行部分的作用是根据逻辑部分送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如发出 信号，跳闸或不动作等。 举例说明： 2