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电力系统新型继电保护 电力系统保护与控制： 继电保护的发展/微机保护 电力工程系 焦在滨 2013年4月 主要内容： 继电保护的基本概念---以三段电流保护为例 继电保护的发展历史 微机保护的硬件 微机保护的算法 微机保护的抗干扰 继电保护的基本概念： 电力系统继电保护是继电保护技术和继电保护装置的统称 继电保护技术是一个完整的体系，其主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等环节构成 继电保护的基本概念： 继电保护装置是能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。 继电保护的基本任务： 自动、快速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，并最大限度地保证其他无故障部分迅速恢复正常运行 对电气元件的不正常运行状态作出反应，并根据运行维护规范和设备承受能力动作，发出告警信号 识别故障，动作于跳闸 反映不正常工作状态，动作于信号或跳闸 继电保护的基本要求： 选择性 速动性 灵敏性 可靠性 Reliability, dependability and security Selectivity of relays Relay speed Primary and backup protection Single- and three-phase tripping and reclosing 继电保护的基本思想： 电力系统故障的特征： 电流增大、电压降低、电压电流相位角变化、测量阻抗变化、流入与流出电流不相等、出现负序和零序分量、出现温度升高、气体等。 继电保护原理： 过电流保护、低电压保护、方向保护、阻抗/距离保护、差动保护、序分量/故障分量保护、非电量保护。 继电特性： 三段式电流保护： 三相短路 f（3） 两相短路 f（2） 电流I段整定原则： 电流I段保护： 电流II段保护： 电流II段保护： 电流II段整定原则： 电流III段保护： 电流III段整定原则： 对阶段式电流保护的评价： 保护范围受-----------和-----------的影响大 需要按照---------运行方式下发生---------来整定，需要按照---------运行方式下发生---------来校验。 电流速断保护靠-------来满足选择性；限时电流速断保护靠-------来满足选择性；过电流保护靠-------来满足选择性。 继电保护思想的实现： 以电磁式继电器为例 继电保护的发展历史： 继电保护的发展历史： 计算机在继电保护中的应用： （国际） 20世纪60年代末期，开始倡议用计算机构成继电保护。 20世纪70年代，掀起了研究热潮。 20世纪70年代末期，开始进入实用化阶段。 1979年后，推出各种定型的商业性微机保护产品，并迅速推广。 计算机在继电保护中的应用： （国内） 70年代后半期开始，对国外计算机继电保护的发展作了广泛的介绍和综述分析。 70年代末至80年代初广泛地开展各种算法以至样机的研制。 1984年，华北电力学院杨奇逊教授主持研制的第一套微机距离保护样机在河北马头电厂投入试运行 1986年，全国第一台微机高压线路保护装置投入试运行。 计算机在继电保护中的应用： （国内） 1987年9月26日，微机距离保护经受人工短路考验。 目前，高中压等级继电保护设备几乎均为微机保护产品。 在微机保护和网络通信等技术结合后，变电站自动化、配网自动化系统也已在全国系统中广泛应用。 历史上，不少权威人士曾对计算机技术的发展做过许多错误的预计…… 1950年，IBM公司在一份市场预测报告中预言“全世界对计算机的需求不会超过6台”。 1978年，即IBM PC推出的前二年，DEC公司总裁曾说，他不能想象人们会要求在家里有台计算机。 80年代中，比尔盖茨曾说：计算机内存超过640K是没有意义的。 未来几年内，微机保护发展趋势： 从应用上，向高可靠性、简便性、开放性、通用性、灵活性和动作过程透明化方向发展。 从原理上，向智能化、模块化、网络化和综合化方向发展。 …… 薄志谦、张保会、董新洲、和敬涵、林湘宁、曾祥君、李斌，保护智能化的发展与智能继电器网络[J]，电力系统保护与控制，41（2）：1-12，2013 微机保护的特点： 维护调试方便 保护功能是由程序完成，只要程序和设计时一样，就必然会达到设计时的要求，不用逐台检验每一种功能是否正确。 微机保护具有很强的自检功能，一旦发现硬件损坏就会发出警报。 微机保护的特点： 可靠性高 可靠性是继电保护的基本要求，通过不断的完善，微机保护的可靠性已经完全能够满足电力系统的要求。 易于获得附加功能 可以通过配置的打印机、显示屏、网络提供电力系统故障后的多种信息，有助于运行部门对