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*/24 North China Electric Power University 电力系统继电保护原理 */24 第一章 绪论 一、继电保护的作用 二、继电保护的基本原理及其组成 三、对继电保护的基本要求 四、继电保护的发展简史 五、继电保护工作的特点 */24 继电保护装置的基本任务 1)自动、迅速、有选择地向断路器发出跳闸命令,将故障元件从电力系统中切除,保证其他无故障部分迅速地恢复正常运行。 即内部故障时发出跳闸命令。 2) 反应电气元件的不正常运行状态,根据运行维护的具体条件(例如有无经常值班人员)和设备的承受能力,发出警报信号、减负荷或延时跳闸。 即不正常工作时发出告警信号。 */24 二、继电保护的基本原理及其组成 为完成继电保护的基本任务,必须正确区分正常运行、不正常运行和故障状态,寻找这三种运行状态下的可测参量(电气量和非电气量)的“差异”。 根据可测参量(电气量)的不同差异,可以构成不同原理的继电保护。 下面,先简单了解正常与短路的“差异”。 */24 —— 过电流保护 —— 低电压保护 —— 阻抗(距离)保护 ——纵联差动保护(高频、微波、光纤) ——零序或负序分量保护 —— 瓦斯保护、过热保护等 短路的主要特征归纳: 1)电流增大 2)电压降低 3)阻抗减小 4)两侧电流大小和相位的差别 5)不对称分量出现 6)非电气量 */24 继电保护装置的构成示意图 */24 继电保护的工作回路示意图: 包括 TV 、 TA、二次电缆、保护装置、信号设备、工作电源等。 断路器 电流互感器 电流继电器 中间继电器 信号继电器 时间继电器 */24 继电保护的工作配合 (预设范围,重叠,无遗漏) 发电机 保护区 变压器保护区 线路保护区 低压母线 保护区 高压母线 保护区1 高压母线 保护区 */24 三、对继电保护的基本要求 1、选择性 2、速动性 3、灵敏性 4、可靠性 简称为:继电保护“四性要求” */24 1、选择性 保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽可能小,并保证系统中非故障部分继续安全运行。 主保护:反映元件严重故障,快速动作于跳闸的保护 后备保护:主保护不动作时备用的保护,由相邻设备的保护来完成。 */24 小结:为了保证可靠性,选择性包含2种意思: (1)正常情况下只应由装在故障元件上的保护装置动作切除故障; (2)当电气设备的主保护不能切除故障时,力争相邻设备的保护装置对它起到后备保护的作用。 短路点 短路电流 主保护 远后备 近后备 K2 1 ~ 5 跳 5 跳 1、3 跳 2、4 K3 1 ~ 6 跳 6 跳 5 / 远后备保护:位于其它变电站、发电厂中的后备保护; 近后备保护:位于本变电站、发电厂中的的后备保护; */24 2、速动性 要求继电保护装置以尽可能短的时限将故障切除,减少用电设备的损坏程度,提高系统并列运行的稳定性。 必须快速切除的故障情况: 1)发电厂或变电站母线故障; 2)大容量发电机、变压器和电动机内部故障; 3)电网并列运行的重要联络线发生的故障等。 快速切除故障,有利于提高系统并列运行的稳定性。 */24 2、速动性 故障切除时间 =保护装置动作时间 + 断路器动作时间 0.02~0.12s 0.06~0.15s 对于高电压等级 0.01~0.04s(微机) 0.02~0.06s 220kV及以上系统,要求的标准: 动作时间≤30毫秒。 */24 反应范围 设定的保护范围——有灵敏性 3、灵敏性 指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。 */24 任意运行方式下,被保护设备范围内发生故障,不论故障点的位置、类型、是否有过渡电阻,都能敏锐感觉、正确动作。 灵敏性通常用灵敏系数或灵敏度来衡量。 后续内容再涉及灵敏系数的具体计算。 3、灵敏性 指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。 */24 4、可靠性 指保护装置在其规定的保护范围内发生故障,应能够可靠动作,不拒动(可信赖性 );而在保护范围之外的故障,应能够可靠的不动作,不误动(安全性)。 可靠性是评价继电保护性能的主要指标: 该指标除了不反
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