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电气保护基本知识 第一节 继电保护的基本知识 一、继电保护的基本原理 一）继电保护装置 一旦电力系统发生故障，必须迅速而有选择性地切除故障元件，完成这一功能的电力系统保护装置称为继电保护装置。 二）保护的构成 1、测量模块 2、逻辑模块 3、执行模块 三）保护构成原理 利用电力系统中基本参数的区别构成的继电保护; 利用流过电流方向判定保护区内或区外故障正向故障或反向故障; 利用不对称分量作为判据构成保护; 反应非电气量的保护。 二、对继电保护装置的基本要求 一）选择性 当电力系统中出现故障时，继电保护装置发出跳闸命令,仅将故障设备切除，使得故障停电范围尽可能的小，保证无故障部分继续运行 。 二）速动性 快速地切除故障以提高电力系统并列运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度 三）灵敏性 在事先规定的保护范围内部发生故障时，不论短路点的位置，短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，都能敏锐感觉，正确反应。 四）可靠性 在保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不应该动作的情况下，则不应该误动作 三、常用的保护继电器及操作电源 一）保护继电器 1、电流继电器：电流保护的测量元件 2、电压继电器：电压保护的测量元件 3、中间继电器：在继电保护装置和自动装置中用以增加触点数量以及容量 4、时间继电器：建立必要的延时，以保证保护动作的选择性和某种逻辑关系 5、信号继电器：作为继电保护装置和自动装置动作的信号指示 二）操作电源 1、概念 高压断路器的合闸跳闸回路以及继电保护装置中的操作回路、控制回路、信号回路等所需要的电源。 2、分类 直流电源 整流电源 交流电源 四、继电保护常用的仪用互感器 一）电流互感器（TA） 1、概念： 将电力系统一次回路的大电流变为二次回路（保护或是测量回路）的标准小电流（5A或1A）的仪用互感器 2、作用： 隔离与变换 3、电流互感器的10％误差曲线： 当变比误差为10％、角度误差为7°时，饱和电流倍数m（电流互感器一次侧的电流与一次侧额定电流的比值）与二次侧负载的关系曲线 4、电流互感器的接线方式： 三相式完全星形接线，两相两继电器的不完全星形接线，两相单继电器的两相电流差接线 5、使用注意事项： 运行中电流互感器二次绕组万不可开路 二）电压互感器（TV） 1、概念：将电力系统一次回路的高电压变为二次回路（保护或是测量回路）的标准的低电压（一般为100V）的仪用互感器。 2、作用：隔离与变换 3、分类：电磁式电压互感器、电容式电压互感器 4、使用注意事项：运行中电压互感器二次绕组万不可短路 第二节 单侧电源电网相间短路的电流保护 一、三段式电流保护 一）无时限电流速断保护（电流I段） 不带时限（只有继电器本身固有动作时间）的瞬动电流保护。 保护的动作电流按躲过被保护线路外部短路的最大短路电流来整定，以满足选择性。 1、动作电流： 2、动作时间： 3、保护灵敏度： 二）带时限电流速断保护（电流II段） 保护本线路并延伸至相邻线路，但不超过相邻线路无时限电流速断或是带时限电流速断保护的保护范围。以时限保证选择性。 1、动作电流（取以下计算值大者）： 与相邻线路配合： 与相邻变压器配合： 2、动作时间： 3、保护灵敏度： 三）定时限过流保护（电流III段） 动作电流按躲过最大负荷电流来整定，并以时限来保证动作选择性 1、动作电流： 2、动作时间： 3、保护灵敏度： 近后备： 远后备： 四）原理接线 二、反时限过电流保护 动作时限与被保护线路中电流大小有关的一种保护，当电流大时，保护的动作时限短，而电流小时动作时限长 第三节 电力系统的主设备保护 一、电力变压器保护 一）差动保护 基于比较变压器各侧的电流大小和相位的原理构成 1、差动保护的不平衡电流 理论上当变压器正常运行或是差动保护区外故障时，流入差动继电器的电流应为零，但实际流过差动继电器的电流为不平衡电流 变压器总的不平衡电流： 2、差动保护的原理接线 二）瓦斯保护 非电量保护，测量元件为气体继电器，安装于变压器油箱和油枕的通道上，与差动保护一起作为主保护，对变器内部故障全面保护。 三）电流速断保护 装设于容量较小的变压器的电源侧，保护动作于跳开变压器两侧断路器 ，电源侧为直接接地系统时，保护采用完全星形接线，如为非直接接地系统，则采用两相不完全星形接线。 二、同步发电机的保护 一）纵差保护 作为发电机定子绕组及其引出线相间短路的主保护，在保护范围内发生相间短路时，快速动作于停机 1、动作电流（取以下之大者） 躲过外部短路时差动回路出现的最大不平衡电流 躲过电流互感器二次回路一相断线时的差动回