电力系统继电保护
继电保护概述和电流保护
0引 言
1. 电力系统中一次、二次的概念
一次：电能的发、输、配、用环节及其相互关系； 二次：测量、监视、控制、保护及其相互关系； 一次二次的关系：二次是一次正常运行的保证，即二次为 一次服务。
2. 自动化/控制的实质
机器代替人；弱电控制强电；二次控制一次。
3. 电力系统的运行目标
继电保护概述和电流保护
8.1 电流速断保护
1. 电流速断保护：
反应于电流幅值增大而瞬时动作的电流保护
动作判据： Iop Iset
If
E Z
K
E Zs z1l
A
B
C
D
1
2
G
d1
d2 d3
d4
I
1
K ：短路类型系数，三相短 路取1，两相短路取 3 / 2
2
S n
m
Z
s
：系统等效阻抗， ZsminZsZsmax 取决于运行方式
1 继电器特性
1 E0
该特性的特点：只有两 个状态、能防抖动。
62
2 返回系数
K
re
I re I op
如返回系数为1， 则意味着什么？
E1
5 34
0
I re
继电特性曲线
继电保护概述和电流保护
Iop
Ik
8 电网的电流保护
1 电流速断保护（电流Ⅰ段） 2 限时电流速断保护（电流Ⅱ段） 3 定时限过电流保护（电流Ⅲ段） 4 三段式电流保护的评价 5 电流保护的接线方式（电流继电器的接线方式）
I ij I ij m ax f m in f f m ax
发电机、变压器或用电设备的功率及其上限 母线电压及其上、下限 输、配电线路中的电流及其上限 系统频率及其上、下限
继电保护概述和电流保护
1 继电保护概述
3. 不正常状态及其危害
① 不正常状态：（电压U 频率f 电流I）
过负荷，频率降低，频率升高，过电压，中性点不接地 和非有效接地系统中的单相接地，电力系统振荡。
② 危害
可能发展成故障；缩短电气设备的寿命；损耗和温升增 加；电动机转速降低（升高）；产品质量下降；汽轮机 叶片的振动变大；频率崩溃；电压崩溃。
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1 继电保护概述
4. 故障状态及其危害
① 故障状态：
短路、断线
② 危害
1 短路电流和电弧损坏故障元件。 2 短路电流损坏非故障元件或缩短其使用寿命。 3 电压大大降低，用户的正常工作遭到破坏或产生废品。 4 破坏并列运行的稳继定电性保护，概述引和电起流振保护荡，甚至使系统瓦解。
3 对继电保护装置的基本要求
1. 选择性 2. 速动性 3. 灵敏性 4. 可靠性
A
1
G
B
C
2
3
d1
d2
d3
d4
单侧电源电路
D 4
继电保护概述和电流保护
4 继电保护的基本原理
电力系统发生故障时的现象：电流增大、电压降低、电压和 电流间相位角发生变化等。
利用发生故障时这些电气量与正常运行时的差别，就可以构 成各种不同原理的继电保护：
短路电流曲线
l
问题： 1）保护1能否有选择性的保护AB全长？ 2）最大最小方式如何兼顾？如何区继分电本保护线概末述与和电下流一保线护出口？ 3）如何实现保护1的保护范围大，且具有绝对的选择性？（保护范围和选择性的矛盾）
8.1电流速断保护
结论:只有安装于每一个电气设备上具有自动检测功能的自
动装置（继电保护装置）才能完成此重任。
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1 继电保护概述
2. 电力系统状态及其划分原则（继保）
① 正常状态、不正常状态、故障状态 ② 划分原则：等式约束、不等式约束
S k S k m ax U i m in U i U i m ax
1. 电流保护； 2. 低电压保护；
3. 阻抗(或称为距离)保护； 4. 方向保护；
5. 纵联保护等。
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4 继电保护的基本原理
继电保护的组成框图：
相应输入量
测量 比较
逻辑 判断
执行 输出
继电保护组成方框图
跳闸或信号
逻辑判断的依据：被测量的大小、性质、组合方式、出现顺序等。
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1 继电保护概述
5. 不正常、故障、事故的关系
1）故障和不正常运行状态都可能在电力系统中引起事故
2）事故的定义：系统或其中一部分的正常工作遭到破坏ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能允许的地步
3）事故的表现：大面积停电、人生死亡、设备损坏
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2 继电保护的任务
1. 识别故障，动作于跳闸
缺点：抗干扰能力差。随着电子技术的发展和软件抗干扰能力 的采用，该缺点已不明显。
继电保护概述和电流保护
6 继电器分类及其图形符号
1. 继电器的分类
测量继电器、辅助继电器
2. 识图技巧
横向、纵向； 常开（动合）常闭（动断）：左开右闭；上开下闭； 时间继电器的识别技巧：气囊
继电保护概述和电流保护
7 继电器特性
2. 继电保护装置的发展史 机电型（电磁型） 晶体管型 集成电路型(未实用化推广)
微机型
其它可能的发展方向
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5 继电保护的发展史
3. 微机继电保护装置的特点
优点：硬件便于统一；具有很强的软件、硬件自检功能；可方 便地实现复杂的动作特性；维护调试方便；并具有故障测距、 故障录波和报告打印等辅助功能。
5 继电保护的发展史
1. 继电保护原理的发展史
1890年电流保护； 1908年电流差动保护； 1910年方向性电流保护； 1920年距离保护； 1927年高频保护； 1950年行波保护的设想，1975年装置实现； 1980年工频突变量原理的保护； 近期的发展。 继电保护概述和电流保护
5 继电保护的发展史
触发断路器自动隔离故障元件，将故障影响范围限制到最小， 使无故障部分尽快恢复到正常运行状态。
2. 反映电气设备的不正常工作状态，动作于信号
反映电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和 设备运行维护条件的不同(如有无经常值班人员等)发信， 以通知值班人员即时进行处理；或由装置自动进行调整； 并将那些若继续运行即会造成设备损坏或导致故障发生的 设备从系统中切除。继电保护概述和电流保护
安全、优质、经济。继电保护概述和电流保护
0引 言
4. 电力系统运行目标如何实现？ 5. 《电力系统继电保护》 6. 《电力系统自动装置》 7. 《电力系统自动化》
继电保护概述和电流保护
1 继电保护概述
1. 继电保护的重要性
① 电力系统故障的必然性 ② 电力系统元件之间的电磁联系 ③ 对故障切除时间的要求