电气工程师培训
一、动力系统与电力系统
二、电力系统中性点接地方式
电力系统中性点接地
大接地电流系统 (如:110kV及以上电网)
中性点不接地
小接地电流系统 (如:6——66kV电网)
中性点经消弧 线圈接地
三、开关操作方式
三相操作(如6——110kV) 分相操作( 220kV及以上)
四、常用的电压、电流相量图
U
U
I I
R:
L:
电压电流同相位 电压超前电流900
U
I C:
电压滞后电流900
P COSφ=0.9 U
U
I
正常运行时
I
相电压及同名相电流
•
Z
U
•
I
Ua Ia
Ic Ub
Uc
Ib
正常运行时
三相电压电流的相位关系
∑I=0 ∑U=0 3U0=UA+UB+UC
五、 电力系统继电保护的作用
(1)当电力系统发生故障时,自动、迅速、有选择性的将故障元件从电 力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其他无故障设备迅速 恢复正常运行;
按保护装置的硬件结构分类
电磁型保护(电流、线圈及对应的线圈) 晶体管型保护 集成电路型保护 微机型保护
七、电力系统继电保护的基本要求
对于反映电力系统故障而作用于断路器跳闸的继电保护,电力系统对其 的基本要求为具有选择性、速动性、灵敏性和可靠性。(四性)
1.7.1 选择性
指继电保护动作时,仅将故障元件或线路从电力系统中切除,使系统无 故障部分继续运行。
(2)反应电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件(例如有 、无经常值班人员)而动作于发出信号、减负荷或跳闸。 )
六、继电保护装置的组成
一般由测量部分、逻辑部分和执行部分三个部分构成。
测量部分:测量从被保护对象输入的有关物理量(如电流、电压、阻抗、功率等)并与给定的整定值进 行比较,根据比较结果给出“是”、“非”、“大于”、“不大于”等具有“0”或“1”性质的一组逻辑 信号,从而判断保护是否该动作。
,有自检功能
扰能力差,价格高
微机型
动作速度快,易实现复杂的装置,自 检功能完善,有很好的附加功能,调 试方便
技术跨度大,厂家对软件保密 ,用户检修难度大
继电保护及自动装置计时未来趋势是向计算机化、网络化、一体化发展
八、电流互感器的接线
三相完全星形接线
A
B
KA1
KA2
KA3
C
*
*
*
*
*
*
两相不完全星形接线
不同类型的继电保护装置性能比较
保护类型 机电型
优点
简单、可靠、价廉、技术成熟、耐浪 涌性强
晶体管型 动作速度较快,可以实现复杂的装置 ,易于掌握
缺点及存在的问题
动作速度慢,不易实现复杂的 装置
抗干扰能力差,元器件多,易 发生特性变化和元件损坏
集成电路型 动作速度快,易实现较为复杂的装置 元器件较多,接线复杂,抗干
选择性就是故障点在区内就动作,在区外不动作 当主保护未动作时,由近后备或远后备切除故障,使停电面积最小
1.7.2 速动性
指继电保护以允许而又可能的最快速度动作于断路器的跳闸,断开故障元件或线 路
快速切除故障的好处:1、提高系统的稳定性;2、减少用户在低电压下的动作时 间;3、减少故障元件的损坏程度,避免故障进一步扩大
十一、继电保护的跳闸回路
(l)用于跳闸的继电器为防止其线圈回路断线,电压为 220V的直流中间继电器线圈线径不宜小于0.09mm。如 线径小于0.09mm时,其线圈须密封处理。
后备保护(近后备、远后备)
主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护 近后备:同一位置 远后备:上一级设备发出跳闸信号(离发电机远近)
辅助保护
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
按被保护设备分类
线路保护 发电机变压器保护 变压器保护 母线保护 断路器失灵保护 电动机保护等
KA1
KA2
A
B
C
*
*
*
*
改进型的两相不完全星形接线
KA1
A
B
C
Ia
Ic
*
*
*
*
KA2
KA3
-Ib
-Ib
Ic
Ia Ib
九、 保护的范围
发电机保护区 低压母线保护区 变压器保护区 高压母线保护区
输电线路保护区
高压母线保护区
十、电压互感器的接线
PT二次接地
一点接地(中性点引至控制室一点接地) 二次与三次应分别从开关引接地线至保护装置
按照保护原理分类
过电流保护 低电压保护 高(低)电压保护 功率方向保护 阻抗(距离)保护 差动保护 暂态分量保护 非电气量保护
按照故障类型分类
相间故障保护 接地故障保护 匝间短路保护 非全相运行保护等
按照保护所起的作用分类
主保护
满足系统稳定和设备安全要求,能以最快速度有选择的切 除被保护设备和线路故障的保护
逻辑元件:根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合,使 保护装置按一定的布尔逻辑及时序逻辑工作,最后确定是否应跳闸或发信号,并将有关命令传给 执行元件。 逻辑回路有:或、与、非、延时启动、延时返回、记忆等。
执行元件:根据逻辑元件传送的信号,最后完成保护装置所担负的任务。 故障时->跳闸;不正常时->发信号;正常运行时->不动作。
一般快速保护动作时间为0.04~0.08s,最快的可达0.01~ 0.04s
一般的断路器的动作时间为0.06~0.15s,最快的可达0.02 ~0.06s
切除故障的最快时间为0.03~0.1s
1.7.3 灵敏性
继电保护对设计规定的保护范围内发生故障及异常运行状态的反应能力
继电保护的灵敏性一般指在最不利的条件下,保护装置 对故障的反应能力
对电力系统继电保护的最基本性能要求,即要求保护在应动作时,不拒 动;保护在不应动作时,不误动。
影响可靠性有内在的和外在的因素
内在的:装置本身的质量,包括元件好坏、结构 设计的合理性、制造工艺水平、内外接线简明, 触点多少等;
外在的:运行维护水平、安装调试是否正确
继电保护的发展 原理
硬件结构
对反应于数值上升而动作的过量保护(如电流保护等)
K sen
保护范围末端金属性短 路时故障参数的最小计 保护的动作参数
算值
I K,m in I act
对应于数值下降而动作的欠量保护(如低电压保护)
K sen
保护的动作参数 保护范围末端金属性短 路时故障参数的最大计
算值
U act U k,m ax
1.7.4 可靠性