继电保护水院讲义.ppt

电力系统 电力系统是由电力生产的5个环节：发电、输电、变电、配电和用电组成的整体。输电网和配电网统称为电网。完成一次能源转换成电能并输送和分配到用户的统一系统称为一次系统；对一次系统进行保护、控制、测量、调节、监视、通信等相应的辅助系统称为二次系统。 继电保护 当电力系统中的电力元件发生故障时，向运行值班人员及时发出警告信号，或者向所控制的断路器发出跳闸命令，以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施的成套硬件设备，用于保护电力元件的一般称为继电保护装置。 安全自动装置 当电力系统本身发生故障或危及其安全运行的事件时，向运行值班人员及时发出警告信号，或者向所控制的断路器发出跳闸命令，以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施的成套硬件设备，用于保护电力系统的通称为电力系统安全自动装置。 继电保护系统的作用 1）断开电力故障元件，最大限度地减少对电力元件本身的损坏。 2）反应电力元件不正常工作状态，便于监视与调整。 3）支持电力系统安全运行。特别是保护快速动作对提高电网暂态稳定的特殊作用，其他稳定措施是不能与其相比拟。 三道防线 1常见的普通故障，要求系统在承受此类故障时能保持稳定运行和正常供电；2为出现概率较低的较严重的故障，要求系统在承受此类故障时能保持稳定运行，但允许损失部分负荷；3为罕见的严重复杂故障，电力系统在承受此类故障时，如不能保持系统稳定运行，则必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损失。 1合理的电网结构和电源布局，保护重合闸和开关正确动作，必须保持稳定和正常供电；2保护重合闸和开关正确动作，必须保持稳定，但允许损失部分负荷（切机、切负荷、解列）；3振荡解列、低周低压减载等 。 电力系统对继电保护的要求 “四性”： 可靠性（可信赖性和安全性） 选择性 快速性 灵敏性 “四性” 可靠性（可信赖性和安全性） 可信赖性：要求继电保护在设计要求它动作的异常或故障状态下，能准确地完成动作，即要求不拒动。 安全性：要求继电保护在非设计要求它动作的其他所有情况下，能够可靠不动作，即要求不误动。 可信赖性与安全性是一对矛盾。实际应用中它与接线方式与电网结构有关 。 对于220kV电网以可信赖性为主，重点防止保护拒动。 对于500kV电网以安全性为主，重点防止保护误动。 “四性” 继电保护选择性 选择性是指期望能在电力元件发生故障时，由最靠近故障元件的继电保护装置动作断开故障。 继电保护选择性是通过合理的动作值整定来完成。 选择性整定原则：越靠近故障点的保护装置的动作灵敏度越大，动作时间应越短。 “四性” 继电保护快速性 继电保护快速性是指继电保护装置应以允许的可能最快速度动作切除故障。 继电保护快速跳闸，一方面可以减轻故障设备的损坏程度，另一方面是提高电力系统暂态稳定的重要手段。 “四性” 注意两点： 1）快速性与可靠性之间存在矛盾—只有在继电保护装置可靠动作前提下的快速性才有实际意义。 2）快速性并不是愈快愈好---只有在系统暂态稳定需要的前提下才是合理的。 继电保护快速性对通道传输时间有规定要求。 华中电网500kV线路保护切除故障时间变化：110ms→90ms →70ms，对电网稳定贡献巨大！ “四性” 继电保护灵敏性 继电保护灵敏性是指继电保护装置对设计规定要求动作的故障及异常状态能够可靠地动作能力 。 在规程中规定每种保护元件的具体灵敏系数。 继电保护对动作的灵敏性是出于保护装置可靠动作需要。 “四性” 注意：正确处理灵敏性与选择性之间矛盾。 愈灵敏愈能可靠反应要求动作的故障或异常状态，但同时愈易于在非要求动作的其他情况下产生误动。 继电保护的配置原则 超高压（220kV及以上），双重化原则，近后备+断路器失灵。 高压（220kV以下），主、备独立，远后备。 主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择性地切除被保护设备和线路故障的保护。 继电保护的配置原则 后备保护是主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。 远后备保护是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。 近后备保护当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备保护。当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护。 继电保护的配置原则 辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。 异常运行的保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。 超高压线路保护 保护的范围由PT和CT的安装位置（PT确定纵向故障；CT确定横向故障）及原理和通道信号决定。 主保护（纵联保护）——分相电流纵差、高频方向、高频距离。 分相电流纵差 利用基尔霍夫电流定律，需要线