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电力系统继电保护原理 刘晓文 本章基本要求 第一章 第一节 电力系统继电保护的作用 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 二、发生故障可能引起的后果 ?? 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。 三、继电保护装置及其任务 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。 ???第二节?继电保护的基本原理和保护 装置的组成 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。 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。 3、对称分量是否出现。 4、反应非电气量的保护。 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）电流保护：反映电流的增大而动作。 （2）低电压保护：反应于电压的降低而动作。 （3）距离保护：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。 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 继电保护一般由三个部分组成:测量部分、逻辑部分和执行部分，其原理结构如下图所示。 举例说明 正常状态： 一次设备通过的电流为负载电流 第三节 对继电保护装置的基本要求 1、选择性 一、选择性(Selectivity) 选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。 二、速动性 速动性是指尽可能快地切除故障。 四、可靠性 可靠性是指在规定的保护范围内发生了属于它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在其它不属于它应该动作的情况下，则不应该误动作。 第四节 继电保护技术发展简史 继电保护的发展是随着电力系统和自动化技术的发展而发展的。在20世纪50年代及以前，差不多都是用电磁型的机械元件构成。随后陆续推广了整流型元件和由半导体分力元件组成的装置。70年代以后，集成电路构成的继电保护装置中得到广泛运用。到80年代，微型机在继电保护装置中逐渐应用。随着新技术新工艺的采用，继电保护硬件设备的可靠性，运行维护方便性也不断得到提高。继电保护技术将达到更高的水平。 第五节 电网的电流保护 (1)主保护 (2)后备保护 (1)远后备 电磁型电流继电器动作分析 (1)继电器动作的条件：为使继电器动作，必须增大电流，通过增大电流来增大电磁转矩，当电磁力矩大于弹簧的作用力矩及摩擦力矩之和时，保护动作。 动作电流；使继电器动作的最小电流值称为继电器的动作电流（起动电流）。 （2）继电器的返器条件。继电器动作后，当电流减小时，继电器在弹簧的作用下将返回，为使继电器返回，弹簧的作用力矩必须大于电磁力矩及摩擦力矩之和。 返回电流：使继电器返回原位的最大值电流称为继电器的返回电流。 返回系数：返回电流和起动电流的比值成为继电器的返回系数。 （3）继电特性：无论动作或返回，继电器从起始位置到终止位置是突发性的，它不可能停留在某一个中间位置。 一、单侧电源网络相间短路电流保护电流速断保护（第Ⅰ段） 仅反应于相电流增大而瞬时动作的电流保护，称为电流速断保护，也称为无时限过流速断保护（也称为电流Ⅰ段） 一、几个基本概念 1、短路电流与故障点位置的关系（如图） 可见，Id的大小与运行方式、故障类型及故障点位置有关 1、系统最大运行方式：在被保护未端发生短路时，系统等值阻抗