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继电保护基础知识5

继电保护基础知识5
继电保护基础知识5

继电保护知识学习

一、名词解释:

1、短路:指线路相与相之间或相与地之间的短接,以及电机或变压器同一相绕组不同线匝之间

的短接。

2、事故:指系统全部或部分的正常工作遭到破坏,以致对用户停电或少送电,电能质量下降

到不允许的程度,甚至设备损坏的运行情况。

3、继电保护的任务:反应电力系统故障,自动、可靠、快速而有选择地通过断路器将故障元

件从系统中切除,保证无故障部分继续运行,这是继电保护的首要任务;反应电力系统不正常工作状态,一般动作于信号,告诉值班人员及时处理,这是继电保护的另一任务。

4、短路故障的危害:

(1)、短路点通过短路电流将形成电弧,可能烧毁故障设备。

(2)、短路电流可达几倍至几十倍,其热效应和电动机效应,可能使短路回路内的电气设备遭受破坏或损伤。

(3)、短路时部分电力系统的电压大幅度下降,使用户的正常工作遭受破坏,严重时可能造成电压崩溃,引起大面积停电。

(4)、短路故障可能使电力系统稳定运行遭到破坏,产生振荡,甚至造成系统瓦解。

(5)、不对称短路时,短路电流中的负序分量在电机气隙中形成逆向旋转磁场,在电机转子中感应大量的100H Z电流使转子因附加发热局部温度过高而烧损。

(6)、接地短路时出现的零序分量电流,对附近的通讯线路及铁路自动信号系统产生干扰。

5、继电保护的分类:

(1)、按反应故障的不同,可份为相间短路、接地短路、匝间短路、失磁保护等。

(2)、按其功用不同可分为主保护、辅助保护和后备保护。

(3)、按被保护对象的不同可分为:输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保护。

(4)、按继电保护所反应的物理量不同,可分为电流保护、电压保护、方向电流保护、距离保护、差动保护、高频保护、瓦斯保护等。

6、过流保护:

电力系统发生故障时,故障元件通过短路电流,其数值大大超过正常运行时的负荷电流,利用短路时电流增大这个条件构成的保护,称为过流保护。

7、低电压保护:

电力系统发生短路故障的另一特征是电压降低,越接近故障点电压降得越多,这种反应故障时电压降低而动作的保护,成为低电压保护。

8、功率方向电流保护:

两端供电的线路,正常运行时,一端送出功率而另一端吸收功率,即一端的功率是由母线指向线路,另一端功率是由线路指向母线,而流过两端的电流都是负荷电流。若在该线路内发生短路时,流过两端的电流为短路电流,而两端的故障功率都是由母线指向线路。利用正常情况下和故障情况下功率方向和电流大小的差别构成的保护称为功率方向电流保护。

9、差动保护:

当线路正常运行时流过线路两端的电流是负荷电流,大小相等、方向相反,一端从母线流向线路,而另一端则从线路流向母线。当线路内部短路时,流过线路两端的一般大小不等的短路电流,它们的方向相同,都是从母线流向线路,注入短路点。因此,利用正常情况下和短路情况下两端电流相位和大小的差别构成保护,称为差动保护。

10、距离保护:

线路正常运行时,电压接近额定值,电流为负荷电流,电压和电流的比值(阻抗)大,当线路发生短路时,流过线路的电流为短路电流,而电压则降低,称为残压,因此电压与电流的比值比正常运行时小。利用故障时电压与电流的比值降低而动作的保护,称为距离保护(或阻抗保护)。11、高频保护:

高频保护是利用通过输电线路传输的高频信号,以比较线路两端电气量在正常情况下与故障情况下的差别而构成的保护。被比较的电气量若是电流相位,则称为相差高频保护。被比较的电气量若是功率方向,则称为方向高频保护。

12、主保护:

指能按要求的速度切除被保护线路(或元件)范围内的某种短路故障的继电保护。

13、辅助保护:

辅助保护一般用于弥补主保护某些性能的不足而设置的保护,如用作加速切除线路首端故障的电流速断保护就是一种辅助保护。

14、后备保护:

当主保护或断路器拒绝动作时起作用的保护,称为后备保护。有远后备和近后备两种方式。它与主保护的关系如下:

当线路XL-2发生短路故障而线路XL-2的保护2或断路器2DL拒动时,线路XL-1的保护动作,跳开1DL将短路故障切除,这种后备作用方式称为远后备。而当线路XL-2短路而保护2的主保护拒动时,由保护2的后备保护动作通过2DL将故障切除,这种后备方式称为近后备。近后备和主保护都是作用于同一断路器2DL。因此,当断路器2DL拒动时,近后备保护将起不到切除故障的作用。为弥补这一缺陷,需要另加一套断路器失灵保护(又称为后备接线),使保护复杂化。近后备和主保护一般都接在同一电流互感器上,若互感器出现故障,主保护和后备保护都不起作用。因此,多采用远后备保护方式。

15、对继电保护装置有哪些基本要求?它们之间有什关系?

(1)选择性,(2)灵敏性,(3)快速性,(4)可靠性

继电保护装置必须同时具备上述四个性能,缺一不可。但是,对于同一个保护装置,四个性能之间是矛盾的。如选择性和都比较高的保护装置,往往原理接线和技术都比较复杂,运行维护调试检修比较困难,可靠性就比较低。为了提高保护装置的灵敏度,如降低保护定值,则正常运行中,保护可能误动作,降低了可靠性,或在保护区外故障时,保护装置可能误动,而失去了选择性。快速性和选择性也是矛盾的,为了满足选择性要求,往往要用降低快速性要求来达到。

16、什么叫继电器的常开接点?什么叫继电器的常闭接点?

常开接点是指继电器线圈不带电时开着的接点,当继电器的线圈加入的电气量达到或超过继电器的动作值时,该接点闭合。

常闭接点是指继电器线圈不带电时闭合着的接点,当加入继电器的电气量达到或超过一定值时,该接点打开。常开接点闭合、常闭接点打开都表示该继电器动作。

17、继电保护的基本构成原理:

继电保护的任务是反映电力系统故障和不正常工作状态,通过断路器将故障切除,或发出信号通知值班人员。因此,为了完成任务,继电保护装置由测量、逻辑、执行三大部分构成。

测量部分反映被保护元件运行参数的变化,并与保护定值进行比较。如运行参数达到整定值,测量部分就向逻辑部分发出信号。逻辑部分对测量部分送来的信号进行综合判断,决定保护装置是否动作。若保护装置该动作,逻辑部分就向执行部分送出信号,执行部分根据保护装置的性质与作用,向断路器发出跳闸脉冲或发出信号。

18、继电保护常用的基本元件有哪些?

由电流互感器、电压互感器、测量变送器、对称分量滤过器等基本元件构成。

19、什么是电流互感器?为什么电流互感器二次绕组不能开路?

电流互感器是将电力系统中大的一次电流变为二次电流的设备,以满足测量和保护的需要,通常二次额定电流为5A或1A。

由于电流互感器串联于一次电路内,一次绕组匝数W1较少,通常为一匝或几匝,而二次绕组匝数W2较多,电流互感器的额定变比等于额定一次电流I1e与额定二次电流之比即N lh=I1e/I2e≈W2/W1

电流互感器二次回路中串接的负载是测量仪表和继电保护的电流线圈,阻抗很小,因此电流互感器正常工作时接近于短路状态,其二次负荷电流所产生的二次磁势对一次磁势有去磁作用,因此合成磁势和及铁心中的合成磁通数值不大,在二次绕组中的感应电势数值不超过几十伏。若运行中二次绕组开路,则二次磁势等于0,而一次磁势保持不变,且全部用于激磁,此时合成磁势等于一次磁势,较正常状态合成磁势增大了许多倍使铁心中的急剧增加达饱和状态,故在磁通急剧变化时,开路的二次绕组内将感应出很高的电势,其峰值可达数千伏甚至更高。这对工作人员的安全、仪表、继电器,以及接线都是极其危险的。为了安全,电流互感器二次回路必须有一点接地。

20、电流互感器的误差有哪些?

包括数值误差和角误差。

(1)数值误差:电流互感器二次电流与折算到二次侧的一次电流I1 / N Lh之差对电流I1/ N Lh 的百分数,即

(2)角误差:指电流互感器一次电流和二次电流相角差。

电流互感器10%误差曲线:是指数值误差f1=10%,角误差δ=7o时,一次电流倍数与二次电流阻抗的关系曲线。

21、继电保护用电流互感器的一、二次电流的正方向和极性是怎样确定的?

常用的电流互感器极性都按减极性原则标志,即当电流同时流入一次和二次绕组同极性端子时,

铁心中由之产生的磁通同方向。因此当系统一次电流从同极性端流入时,电流互感器的二次电流从二次绕组的同极性端流出。

继电保护用电流互感器的一、二次电流的正方向是按照认为铁心中的合成磁势等于一次绕组和二次绕组磁势向量差的方法确定。

22、减小电流互感器的误差可采取哪些措施?

(1)采用高导磁材料做铁心或增大铁心截面,缩短磁路长度,以降低空载电流。

(2)减小二次负载阻抗,增加二次导线截面,或利用两个电流互感器二次绕组顺向串联。

(3)适当减小电流互感器一二次绕组的匝数比W2/W1,如将二次绕组的匝数W2减少,则二次电流可适当增大,电流误差可以减小。

(4)在二次绕组侧并联上电容,以补偿励磁电流,减小误差。

23、什么是电压互感器?为什么电压互感器二次侧不能短路?

将电力系统中大的一次电压变为二次电压的设备,以满足测量和保护的需要,通常二次电压为100 V。

因为电压互感器二次侧是按开路特性设计的,所接二次元件阻抗很大,二次回路中电流很小。若二次侧短路,则二次绕组流过很大电流,烧坏二次绕组或损坏绝缘。

24、常用电压互感器的接线方式有几种?

(1)星形接线Y O/Y O:

三相一次绕组的终端和三相二次绕组的终端并接起来且接地,由三个二次绕组的始端分别引出a、b、c三相,从接地点引出零线N。一次绕组接地是为了取得系统每相对地电压;二次绕组接地有两个作用:一是二次负载可以取得相对地电压,二是为了安全,防止一次绕组和二次绕组间绝缘损坏且高压侵入二次侧时引起的人身和设备事故。

(2)不完全三角形接线又称V—V形接线:

一般由两个单相电压互感器组成,一次绕组不接地,二次绕组保安接地一般都在B相上。这种接线可以取得三个线电压,三个对系统中性点的相电压,但不能取得对地电压。

(3)开口三角形接线:

电压互感器一次绕组接成星形,中性点接地,二次绕组三相顺极性串联,在一端开口,另一端接地,称为开口三角形接线。这种接线可以取得当系统发生单相接地故障时的零序电压,又称零序电压滤过器接线。

25、大接地电流电网:在中性点直接接地电网中,当发生单相接地短路时,将出现大的短路电流,故中性点直接接地电网称为大接地电流电网。在我国,通常110KV及以上电压电压等级的电网中性点直接接地。

26、小接地电流电网:电压为3~35KV的电网,采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式,称为中性点非直接接地电网。在发生单相接地时,不构成短路回路,没有短路零序电流只有很小的零序电容电流,故称为小接地电流电网。

二、输电线路的保护:

1、瞬时电流速断保护:

(1)定义:反应输电线路电流增大且瞬时动作的保护称为瞬时电流速断保护,简称电流速断保护。

(2)整定原则:电流速断保护的动作电流可按大于本线路末端短路时最大短路电流整定。通常按躲过最大运行方式下被保护线路末端三相短路时的短路电流。

I dz = K k* I d..MAX K k—可靠系数,取1.2—1.3

(3)系统最大运行方式:归算到保护安装处电压的系统等值阻抗最小,使通过保护的短路电流最大的运行方式。通常指三相短路。

系统最小运行方式:归算到保护安装处电压的系统等值阻抗最大,使通过保护的短路电流最小的运行方式。通常指两相短路。

(4)保护范围:不能保护线路,一般不小于被保护线路全长的15%,最大保护范围大于被保护线路全长的50%,保护效果良好。

(5)优缺点:瞬时电流速断保护动作迅速、简单可靠,但不能保护线路全长,故不能单独使用,当运行方式变化很大或被保护线路很短时,甚至没有保护区。仅适用于单侧电源辐射形电网。

(6)作用:用于反应输电线路相间短路故障。

2、限时电流速断保护:

(1)定义:保护线路全长且保护范围不超过下一线路瞬时电流速断保护的保护范围,其动作时限比下一线路瞬时电流速断保护大一个时限差的电流保护称为限时电流速断保护。

(2)整定原则:为了使线路L1的限时电流速断保护保护范围不超过下一线路L2瞬时电流速

断保护保护范围,要求其动作电流I dz.1II>I dz.2I

即I dz.1II = K k I dz.2I —可靠系数,取1.1—1.2

动作时限t1II = t2I +Δt t2I——线路L2瞬时电流速断保护动作时限,Δt=0.5s

若灵敏系数不能满足要求时,可适当降低保护动作电流,提高保护范围,可按躲过下一线路限时速断电流保护整定。I dz.1II = K k I dz.2II t1II = t2II +Δt=0.5+0.5=1s

(3)灵敏系数K LM校验:按最小运行方式下本线路末端两相短路时的短路电流校验。

K LM = I d.B.MIN / I dz.1II K LM取1.3——1.5

(4)保护范围:保护本线路全长。

(5)优缺点:与瞬时电流速断保护相比,灵敏性高,能保护线路全长,能作瞬时电流速断保护的近后备保护,不能作下一线路远后备保护。仅适用于单侧电源辐射形电网。

(6)作用:用于反应输电线路相间短路故障。

3、定时限过流保护:

(1)定义:通常指动作电流按躲过线路最大负荷电流整定的一种保护。其动作时限按阶梯形时限特性整定。

(2)整定原则:

正常运行时保护不动作,I dz >K zq*I fh.max ;外部故障切除后电流继电器应可靠地返回I h >K zq* I fh.max,即I h = * K zq* I fh.max,则I dz = (K k/ K h)* I fh.max

K zq——电动机自启动使电流增大的自启动系数,一般取1.5—3

K k——可靠系数,取1.15——1.25;K k——电流继电器的返回系数一般取0.85。

动作时限按阶梯原则整定,从离电源最远的元件的保护开始,越靠近电源处的保护时限越长。任一线路过电流保护的动作实现必须与该线路末端变电所母线上所有出线保护中动作时限最长者配合。

(3)保护范围:不仅保护线路全长,作为本线路的近后备保护,而且还能保护相邻线路的全长甚至更远,作相邻线路的远后备保护。仅适用于单侧电源辐射形电网。

(4)作用:用于反应输电线路相间短路故障。

4、阶段式电流保护:

(1)、定义:瞬时电流速断保护只能保护线路首端的一部分,限时电流速断保护能保护本线路全长,但不能作为相邻下一线路的后备,过流保护能保护本线路及相邻下一线路全长,而动作时限较长。因此为了迅速、可靠地被保护线路的故障,将上述三种保护组合在一起构成一整套保护,称为阶段式电流保护。

(2)三段式电流保护的构成:

瞬时电流速断作为第Ⅰ段,限时电流速断作为第Ⅱ段,过流保护作为第Ⅲ段,Ⅰ、Ⅱ段共同构成主保护,第Ⅲ段作为后备保护。

阶段式电流保护不一定都用三段,也可以只用两段,瞬时或限时电流速断保护作为第Ⅰ段,过流保护作为第Ⅱ段,构成两段式电流保护。

一般对于电网末端线路,可以只装0.5s延时的过流保护,而对于靠近电源处的线路,因过流保护时限过长,通常三段式电流保护。

缺点:三段式电流保护仅适用于单侧电源辐射形电网。

作用:用于反应输电线路相间短路故障。

5、电压速断保护

(1)定义:当线路发生短路时,母线电压下降很大,当母线电压下降到预先整定的数值时,低电压继电器的常闭接点闭合,作用于跳闸,瞬时切除故障的保护,称为电压速断保护。

(2)整定原则:动作电压应小于最小运行方式下线路末端短路时保护安装处的残余电压。Udz =U cy.min/ K k K k——可靠系数,取1.1~1.2

保护安装处残压U cy与短路点的关系:

曲线1——系统最小运行方式下各点短路时保护安装处的残余电压。

曲线2——系统最大运行方式下各点短路时保护安装处的残余电压。

(3)优点:短路时母线处残压的变化比短路电流变化大,其保护范围比电流速断大,且保护范围不会为零。

缺点:与母线相连的任一线路发生短路,各线路的电压速断保护均动作,无选择性,故不能单独使用。

6、电流电压联锁速断保护:

(1)定义:由电流保护、电压速断保护共同组成,即它们的接点串联构成“与”回路,当线路故障时,电流继电器、电压继电器均动作,保护才能动作于跳闸,这种保护称为电流电压联锁速断保护。

(2)优点:因采用电流、电压元件相互闭锁,所以在整定计算时,动作电流可以不考虑最大或最小运行方式,而按正常运行方式进行整定,有较大的保护范围约为线路全长的80%;保证了保护选择性;提高了保护的灵敏性。

缺点:不能保护线路全长;所用元件较多,仅适用于单侧电源辐射形电网。

(3)作用:用于反应输电线路相间短路故障。

7、方向电流保护:

(1)定义:加装功率方向元件后的电流保护称为方向电流保护。

(2)装设方向电流保护的意义:因阶段式电流保护在双侧电网及环网中失去了选择性、降低了灵敏性,无法满足供电可靠性的要求,加装功率方向元件后,能判断正、反方向故障,从而满足上述要求。

(3)作用:用于反应输电线路相间短路故障。

(3)功率方向继电器:

①作用:测量送入继电器的电压和电流之间的相位,以判别正、反向故障。

②型式:感应型、整流型、晶体管型,其中整流型功率方向继电器应用广泛,灵敏性好、无电压死区、调试方便、动作速度快。

③整流型功率方向继电器构成:

由电压形成回路、整流滤波回路、比较回路、执行元件——极化继电器组成。

④整流型功率方向继电器工作原理:以相间短路的方向元件LG——11为例说明:

整流型功率方向继电器加入电压U j和电流I j后,经电抗变压器DKB变换成U d,则:相量U d = K I I j K I——电抗变压器的转移阻抗。

Ud超前Ij的相位角фz表示(可以用Rф调节),фz的余角α=90o-фz称为继电器的内角。LG-11型继电器的内角有两个:30o和45o。

电压Uj加到中间变压器YB的一次侧,YB一次绕组的等效电感L、等效电阻R,串联的电容C1构成对50Hz的串联谐振回路。YB二次绕组上的电压KuUj超前Uj90o。加到整流桥BZ1和BZ2上的

交流电压分别为:E1=KiIj+KuUj E2=KiIj – KuUj,这两个电压经整流桥BZ1、BZ2整流成直流∥ E1 、∥E2 后,加到执行元件极化继电器JJ上进行比较。E1为动作量,E2为制动量,则直流∥E1>∥E2,继电器动作,E1<E2继电器不动作则:

继电器动作条件∥(KiIj+KuUj)≥∥(KiIj – KuUj)

⑤继电器的动作角范围:-(90o+α)≤фj≤90o-α

⑥LG-11型功率方向继电器电压死区的消除:当保护安装处附近发生金属性三相短路时,母线残压接近于0,动作条件可知:功率继电器不能动作,使继电器不能可靠动作的靠近保护安装处的这段范围,称为功率方向继电器的电压死区。在继电器的电压回路中串入电容C1,组成串联谐振,故障时能使YB二次电压保持一段时间,使继电器可靠动作,这个串联谐振回路叫记忆回路。

⑦功率方向继电器的“潜动”:从理论上讲,当Uj、Ij只有一个量加入继电器时,极化继电器JJ两端电压应为0,继电器不动作。实际上由于比较回路中各元件参数不完全对称,JJ两端有电压,继电器可能动作,称为功率方向继电器的潜动。只加电压时的潜动,称为电压潜动,又称正向潜动;只加电流时的潜动称为电流潜动,又称为反向潜动。正向潜动严重,功率方向继电器可能误动,反向潜动严重继电器可能拒动。因此在调试时设法消除潜动。

(4)防止非故障相电流引起方向过电流保护误动的措施:①提高电流元件的动作电流,使其大于非故障相电流,但保护的灵敏度降低,采用零序电流继电器常闭接点闭锁,这样方向过电流保护动作电流可按躲过最大负荷电流整定;②采用按相起动接线:先把同名相电流元件和方向元件的触点串联,然后将各串联回路并联再与时间继电器串联。③

(5)方向电流保护的相继动作区:在单电源环网中,若在d 点故障时,由于短路电流在环网中的分配与线路的阻抗成反比,所以I d1很大,而I d2很小,故短路一开始保护2 不能动作,只有保护1动跳开1DL,当1DL跳开后,短路电流重新分配,I d2增大,保护2才能动作,跳开2DL,保护装置的这种动作情况,叫做相继动作。出现相继动作的区域称为相继动作区。延长了故障切除时间。

8、零序分量保护:

(1)作用:用于反应输电线路的接地故障。

为什么电流保护和方向电流保护不能作为接地保护使用?

因在大接地电流电网中,过流保护和方向过流保护虽然也能反应中性点直接接地电网的单相接地短路,但由于它们的动作电流较大,而单相接地短路电流比相间短路电流小,故灵敏系数常常不能满足要求;反应相间短路的保护兼作接地保护时,其动作时限比专设接地保护长。

为什么中性点不接地电网发生单相接地时可以继续运行2小时?

不接地电网发生单相接地时,不构成短路回路,没有短路零序电流,只有零序电容电流,其值比负荷电流小得多,所以这种电网又称为小接地电流电网,而电网的线电压仍对称,不影响对负荷供电,但是必须尽快采取措施消除故障,否则可能使故障扩大,因此一般规定继续运行2小时。

(2)中性点直接接地电网接地短路时零序电压和零序电流的特点:

中性点直接接地电网的接地故障主要是单相或两相接地短路。

分析:正常运行、三相短路、两相短路时的零序电压和零序电流:

正常运行或三相短路时,三相电压和电流是对称的,故没有零序电压和电流。

两相短路时,如BC两相短路,在故障点UdB= UdC= -1/2UDa ;I dA = 0,I dB = -I Dc 因此故障点的零序电压为Udo= 1/3(UA +UB +UC)=1/3(Ud A -1/2Ud A -1/2Ud A)= 0;零序电流为I Do= 1/3(I dA + I dB+-I Dc)==1/3(0+ I dB -I DB)= 0

上述分析说明正常运行或相间短路时,均没有零序电压和零序电流。

分析:发生接地故障时零序电压和零序电流:

若A相发生接地短路,则在接地故障点,故障相电压U*dA = 0,U*dB = U*B,U*dC = U*C;;I*A=I*da,I*B= 0,I*C= 0 ,因此故障点的零序电压和零序电流:

U*d0(1)=1/3(U*dA + U*dB + U*dC)=1/3(U*B + U*C)

I*d0(1)=1/3(I*A + I*B + I*C)=1/3I*dA

若发生BC两相接地短路,在故障点有U*dB = U*dC =0,U*dA = U*A;I*dA=0,I*dB= I*Dc,则:U*d0(1。1)=1/3U*dA =1/3U*A ,I*d0(1。1)=1/3(I*dA + I*dB + I*dC)=1/3(I*dB+ I*dC)结论:发生接地短路时,故障点出现零序电压和零序电流。

零序电压和零序电流的分布:

故障点处三相电压不对称的程度最高,故该点的零序电压最高,离故障点越远零序电压越低,变压器中性点处零序电压为0。接地故障点零序电流3Io的大小取决于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的数目。中性点接地的变压器数目越多,系统的零序阻抗越小,接地故障点的零序电流越大。故障点零序电流在两侧的分配与各侧的零序阻抗成反比。因此,对单侧电源电网,为提高线路首端零序电流保护的灵敏系数,线路末端变压器中性点一般不接地。

9、中性点直接接地电网的零序电流保护

(1)反应接地短路的零序电流保护采用阶段式,为三段式或四段式。三段式:零序电流速断为零序Ⅰ段,限时零序电流速断为零序Ⅱ段,零序过流保护为零序Ⅲ段,零序Ⅰ段和零序Ⅱ段共同构成反应本线路接地故障的主保护;零序Ⅲ段为后备保护。四段式:零序Ⅰ段零序电流速断,零序Ⅱ段:与下一线路零序Ⅰ段配合的限时电流速断(0.5s),零序Ⅲ段:与下一线路零序Ⅱ段配合限时电流速断(1s),零序Ⅳ段:零序过电流保护。

(2)整定原则:

零序Ⅰ段:①动作电流按躲过被保护线路末端发生单相或两相接地短路时可能出现的最大零序电流;

②躲过断路器三相触头不同时合闸式出现的最大零序电流;

③由综合重合闸闭锁灵敏的零序I段。

④增设不灵敏的零序I段:按躲过非全相振荡时出现的最大零序电流整定。

零序Ⅱ段:动作电流按躲过下一线路零序Ⅰ段保护范围末端接地短路时的零序电流整定,不能躲过非全相振荡时出现的零序电流,故综合重合闸动作时闭锁零序Ⅱ段。动作时限为0.5s。若零序Ⅱ段的灵敏系数不能满足要求时,可增设与下一线路零序Ⅱ段配合的时限长的(1s)零序Ⅱ段。

零序Ⅲ段:动作电流按躲过下一线路出口处相间故障时流过本保护的最大不平衡电流整定。动作时限按阶梯原则确定。同一线路上零序过流保护的延时小于相间短路过流保护的延时,动作速度较快。

三段式零序电流保护原理图:

1LJ—零序电流速短继电器;2LJ—限时零序电流速短继电器3LJ—零序过流继电器;

ZJ—中间继电器;

(3)保护范围:

零序Ⅰ段:保护本线路一部分,不小于15%,动作速度快。

零序Ⅱ段:能保护本线路全长,动作时限0.5s 或1s 。

零序Ⅲ段:能保护本线路全长,还作为下一线路的后备保护,动作时限长。

(4)、零序电流方向保护:

因为双侧电源或多电源的中性点直接接地电网中,线路两侧中性点均接地,发生接地故障时,零序电流保护无法保证选择性,加装功率方向元件后,与零序电流保护配合构成三段式零序电流方向保护。几点说明:

①躲过手动、自动合闸时三相触头不同时合闸出现的零序电流,即手动、自动合闸闭锁零序I 段启动。

②增加后加速回路,用于实现手动合闸或自动合于永久性故障时加速跳闸,加速零序Ⅱ段或零序Ⅲ段。

③零序I、II段经综合重合闸跳闸,受其闭锁,零序III段直接跳闸。

10、中性点不接地电网发生单相接地时有哪些特征?

(1)接地相对地电压降为0,其他两相对地电压升高√3倍,出现零序电压U0,其值等于故障前电网的相电压,且系统各处零序电压相等;

(2)非故障线路保护安装处通过的零序电流为该线路本身非故障相对地电容电流之和,,其方向从母线流向线路。

(3)故障线路保护安装处通过的零序电流为所有非故障线路零序电流之和,其方向从线路流向母线。

11、中性点直接接地电网的保护方式:

(1)绝缘监察装置:

利用单相接地时出现零序电压的特点可构成无选择性的绝缘监察装置。通过三相五柱式电压互感器接于母线上,互感器二次侧有两个绕组,一绕组接成星形,接三只电压表测量各相对地电压,另一组接成开口三角形,在开口三角处接过电压继电器,以取得零序电压,动作于信号。该装置无选择性,仅判断到某一相接地,但不知哪条线路,必须试拉排查。

(2)零序电流保护:

利用故障线路保护安装处零序电流大于非故障线路保护安装处零序电流的特点可构成有选择性的零序电流保护。该保护一般用在有条件安装零序电流互感器的线路上,如电缆线路或经电缆引出的架空线。

(3)零序功率方向保护:

利用非故障线路与故障线路零序电流方向不同构成零序功率方向保护。当出现回线较少,且零序电流保护不满足要求时采用该保护。这种保护有较好的选择性。

12、距离保护:

(1)距离保护的作用:

因为电流电压保护的保护范围都随系统方式的变化而变化,在某些运行方式下,电流速断保护或限时电流速断保护的保护范围将变得很小,电流速断有时甚至没有保护区;另外,对长距离、重负荷线路,由于线路的最大负荷电流与线路末端短路时的短路电流相差甚微,即使采用过电流保护,其灵敏性也常常不能满足要求,采用距离保护就能满足上述要求。

(2)距离保护定义:反应故障点至保护安装处之间的距离,并根据该距离的大小确定动作时限的一种保护,称为距离保护。距离保护的测量元件实际测量故障点至保护安装处的线路阻抗,因此距离保护又称低阻抗保护。

当故障点距离保护安装处越近,动作时限就越短,反之,当故障点距保护安装处越远时,动作

时限越长。所以故障将总是由距离故障点近的保护首先动作切除,从而保证了在任何形状的电网中,故障线路都能有选择性地被切除。

(3)距离保护的特点:保护范围基本不随运行方式的变化而变化。

(4)三段式距离保护保护范围和动作时限构成:

距离Ⅰ段:保护线路全长的80%~85% ,瞬时动作。

距离Ⅱ段:保护线路全长,不超过相邻下一线路距离Ⅰ段的保护范围;动作时限与相邻下一线路距离Ⅰ段动作时限配合,即t1Ⅰ= t2Ⅱ+ Δt

距离Ⅰ段和距离Ⅱ段共同作为线路的主保护。

距离Ⅲ段:作为距离Ⅰ、Ⅱ段的近后备及作为相邻下一线路的距离保护和断路器拒动的远后备保护,按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定。其动作时限按阶梯原则整定。

(5)距离保护的主要组成元件:

①起动元件:当发生故障时立即启动整套保护,并可兼作距离Ⅲ段的测量元件。启动元件可采用电流继电器如1LJ或阻抗继电器,也可采用反应负序、零序电流或其增量的电流元件。

②方向元件:判别故障时短路功率的方向,防止在保护安装处反方向故障时保护误动。可采用功率方向继电器如2GJ,也可采用具有方向性阻抗继电器,兼作测量元件。

③测量元件:测量故障点至保护安装处的阻抗(距离)如3ZKJ,并与整定阻抗进行比较,以确定保护是否动作,采用阻抗继电器。

④时间元件:建立距离Ⅱ段Ⅲ段的动作时限如5SJ、6SJ,以保证保护的选择性。

举例:

无论故障发生在保护范围内哪一点,起动元件1LJ均动作,若为正方向故障,方向元件3GL也动作,正电源通过它们的闭合了的触点加到阻抗继电器3ZKJ和4ZKJ的触点及时间继电器6SJ线

圈上,一方面为距离Ⅰ、Ⅱ段动作作好准备,另一方面距离Ⅲ段开始计时。

若故障发生在距离Ⅰ段的保护范围内,距离Ⅰ段的测量元件3ZKJ因Z J<Z ZD I而动作(距离Ⅱ段的测量元件4ZKJ也会因Z J<Z ZD II而动作),起触点闭合,使出口继电器10CKJ动作,瞬时发出跳闸脉冲.

若故障发生在距离Ⅱ段的保护范围内,测量元件3ZKJ因Z J>Z ZD I 不能动作,只有距离Ⅱ段的测量元件4ZKJ因Z J<Z ZD II而动作,其触点闭合,经延时启动出口继电器,动作跳闸。

若故障发生在距离Ⅲ段保护范围内,测量元件3ZKJ、4ZKJ均不动作,起动元件1LJ和方向元件2GJ仍能启动,经长延时跳闸。

13、纵差动保护:

(1)工作原理及构成:纵差动保护是按比较被保护线路始端与末端电流的大小和相位的原理实现的。在线路两端各装一组相同型号和相同变比的电流互感器,其二次侧按环流法连接,即若线路两端的电流互感器一次侧的正极性端子均置于靠近母线侧,则它们二次侧的同极性端子相连接,再将差动继电器的线圈并联接入,构成纵差动保护。

(2)动作过程:正常运行或区外故障时,流过继电器的电流为0,继电器不动作。当线路内部故障时,流过继电器的电流很大,差动继电器动作,跳开两侧断路器。

(3)纵差保护的不平衡电流:正常运行或外部故障时,由于电流互感器总具有励磁电流,特别在一次电流较大时,铁心开始饱和,励磁电流急剧增大,两侧电流互感器的励磁特性不完全一样,励磁电流增大的程度不同,两侧电流互感器励磁电流存在相量差,从而使二次电流差别较大,这就是纵差保护的不平衡电流。为此,保证纵差保护的选择性,其动作电流应大于外部故障时的不平衡电流。常采用带速饱和变流器或带制动特性的差动继电器。

(4)纵差保护的优缺点:

优点:①瞬时动作,快速切除故障;②保护线路全长。无死区。

缺点:①必须敷设和被保护线路一样长的辅助导线,经济性差,适用于短线路;②当辅助导线断线或短路时保护会发生误动或举动;③不能作为本线路或下一线路的后备保护。

14、平行线路的横差保护:

(1)横差保护的原理:是按比较平行两回线中电流的大小和相位的原理实现的。

(2)横差保护的构成:参数基本相同并且经常并联运行的双回线路称为平行线路。在任一回线发生故障时,只切除故障线路,另一回线继续运行。为了比较两回线电流的大小和相位,在每回线的同名相上各装一相同型号、相同变比的电流互感器,其二次侧按环流法连接,即若平行线路上电流互感器的同名端子朝着同一方向安装时,则将他们的异名端子互相连接,然后将电流继电器的线圈和功率方向继电器的线圈串联后,再与电流互感器的二次线圈并联,构成差动回路。正常运行及外部故障时,两回线中的电流大小相等、方向相同,流过继电器的电流为不平衡电流,保护不动作。内部故障时,保护动作有选择性地跳开线路。

(3)相继动作区:

当故障发生在母线附近时,对远端横差保护来说,通过继电器的电流很小,保护不动;对近端保护来说,保护动作跳开该故障侧断路器,这时由于电流重新分布,故障线路另一端保护动作,断路器跳闸。这种两侧保护装置先后动作的现象,称为相继动作。可能发生相继动作的区域,称为相继动作区。横差保护的相继动作区为保护安装处对侧母线附近的一段区域。相继动作区内故障保护仍能动作切除,但延长了故障切除时间。

15、平行线路的电流平衡保护:

(1)工作原理:基于比较平行线路中电流幅值的大小实现的。1LPJ、2LPJ为电流平衡继电器。每个电流平衡继电器有三个线圈:工作线圈Wg——与本回线电流互感器二次绕组相连,故本回线电流即为工作电流,力图使继电器动作;制动线圈Wz——与另一回线的电流互感器二次绕组相连,故另一回线的电流为制动电流,使继电器不动作,制动线圈的匝数总是大于工作线圈的匝数;电压握持线圈Wu——接在母线的电压互感器上,起制动作用:当另一回线的对侧断路器由于某种原因断开时,本线路侧电流平衡继电器制动电流为0,使断路器误跳闸,由于这时母线电压正常,Wu产生较大的制动作用,可防止误动;内部故障时母线电压急剧下降Wu制动作用大大减小。为了避免单回线发生外部故障引起保护误动,保护操作电源经同一侧两个断路器的辅助触点闭锁。

(2)动作过程:正常运行或外部故障时,流过两回线的电流大小相等,制动量大于工作量,电流平衡继电器不动作。当平行线路的任一回线故障时,工作线圈中电流大于制动线圈中的电流,只要差值足够大,电流平衡继电器动作,跳闸该侧断路器。而另一回线,情况相反,保护不动作。

(3)特点:电流平衡保护存在相继动作区;电流平衡保护不能应用在单侧电源平行线路的受电端,因单侧电源平行线路的任一回线故障,对受电端保护来说,两回线中的电流只有方向的差别,而幅值的大小总是相等,故保护不动作。

三、变压器的保护

20、变压器的故障和不正常工作状态有哪些?

(1)变压器的故障分为:油箱内部故障和外部故障。

油箱内部故障有:绕组的相间短路、绕组的匝间短路、直接接地系统侧绕组的接地短路。故障点的电弧烧坏绕组绝缘和铁心,使绝缘物质剧烈气化,可能引起油箱爆炸。

油箱外部故障有:绕组引出线和套管上发生的相间短路和接地短路(直接接地系统侧)。

(2)变压器的不正常工作状态:过负荷、外部短路引起的过电流、外部接地短路引起的中性点过电压、油箱漏油造成的油面降低、由于外加电压过高或频率降低引起的过激磁等。

21、变压器应装设哪些保护?

(1)瓦斯保护:用来反应变压器油箱内部各种短路故障及油面降低,是油浸式变压器的主保护。瓦斯继电器的工作原理:轻瓦斯继电器由开口杯、干簧触点组成,作用于信号;重瓦斯继电器由挡板、弹簧、干簧触点等组成,作用于跳闸。以开口杯挡板式继电器说明:

正常运行时,瓦斯继电器充满油,开口杯浸在油内,处于上浮位置,干簧触点断开。当变压器内部故障时,故障点局部发出高热,引起局部的变压器油膨胀,油内溶解的空气被逐出,形成气泡上升,同时油和其它材料在电弧和放电等作用下电离而产生瓦斯。当故障轻微时,排出的瓦斯缓慢上升而进入瓦斯继电器,使油面下降,开口杯产生的支点为轴逆时针方向的转动,使干簧触点接通,

发出信号。

当变压器内部故障严重时,产生强烈的瓦斯,使变压器内部压力突增,产生很大的油流向油枕方向冲击,因油流冲击挡板,挡板克服弹簧的阻力,带动磁铁向干簧触点移动,使干簧触点接通,作用于跳闸。

(2)纵差动保护:

用来反应变压器绕组、引出线及套管上的相间短路故障、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路,是变压器的主保护。

(3)电流速断保护:用在容量较小的变压器,反应变压器绕组和变压器电源侧的引出线套管上各种短路故障。按躲过变压器负荷侧母线上短路时流过保护的最大短路电流及躲过变压器空载投入时的励磁涌流整定。优点:接线简单、动作迅速;缺点:不能保护变压器的全部,不能单独作为主保护。

(4)过电流保护:用于保护变压器油箱外部短路引起的过电流,称为过电流保护。当过电流保护的灵敏性不能满足要求时,可采用复合电压起动的过电流保护或负序电流保护。过电流保护同时作为变压器油箱内部相间短路的后备保护。

(5)负序电流保护:保护变压器相间短路。

(6)零序电流保护:对于直接接地系统中的变压器,一般装设零序电流保护,用于反应变压器外部接地短路引起的过电流,同时作为变压器内部接地短路的后备保护。

(7)过负荷保护:用于反应由于对称性过负荷引起的过电流。保护接于一相电流上,延时动作于信号,必要时作用于跳闸。

(8)过激磁保护:用于大容量变压器,反应变压器过激磁(实际工作磁密超过额定工作磁密),动作于信号或跳闸。

22、变压器差动保护的不平衡电流是怎样产生的?

稳态情况下的不平衡电流:

(1)由于变压器各侧电流互感器的型号不同,即各侧电流互感器的饱和特性和励磁电流不同而引起的不平衡电流。

(2)由于电流互感器的实际变比与计算变比不同引起的不平衡电流。

(3)由于改变变压器调压分接头引起的不平衡电流。

暂态情况下的不平衡电流:

(1)由于短路电流的非周期分量主要为电流互感器的励磁电流,使其铁心饱和,误差增大而引起的不平衡电流。

(2)变压器空载合闸的励磁涌流,仅在变压器一侧有电流。

电力系统继电保护基本知识

电力系统继电保护 董双桥 2005年9月

第一部分电力系统继电保护的基本知识 电力系统:由发电电厂中的电气部分,变电站,输配电线路,用电设备等组成的统一体:它包括发电机、变压器、线路、用电设备以及相应的通信,安全自动装置,继电保护,调调自动化设备等。 电力系统运行有如下特点: 1、电能的生产,输送和使用必须同时进行。 2、与生产及人们的生活密切相关。 3、暂态进程非常短,一个正常运行的系统可能在几分钟,甚致几秒钟内瓦解。 电力系统继电保护的作用。 电力系统在运行中,可能由于以下原因,发生故障或不正常工作状态。 1、外部原因:雷击,大风,地震造成的倒杆,绝缘子污秽造成污闪,线路覆冰造成冰闪。 2、内部原因:设备绝缘损坏,老化。 3、系统中运行人员误操作。 电力系统故障的类型: 1、单相接地故障D(1) 2、两相接地故障D(1.1) 3、两相短路故障D(2) 4、三相短路故障D(3) 5 线路断线故障 以上故障单独发生为简单故障。在不同地点同时发生两个或以上称为复故障。 电力系统短路故障的后果: 1、短路电流在短路点引起电弧烧坏电气设备。 2、造成部分地区电压下降。 3、使系统电气设备,通过短路电流造成热效应和电动力。 4、电力系统稳定性被破坏,可能引起振荡,甚至鲜列。 不正常工作状态有:电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏,但未发展成故障。 不正常工作状态有: 1)电力设备过负荷,如:发电机,变压器线路过负荷。 2)电力系统过电压。 3)电力系统振荡。

4)电力系统低频,低压。 电力系统事故:电力系统中,故障和不正常工作状态均可能引起系统事故,即系统全部或部分设备正常运行遭到破坏,对用户非计划停电、少送电、电能质量达不到标准(频率,电压,波形)、设备损坏等。 继电保护的作用,就检测电力系统中各电气设备的故障和不正常工作状态的信息,并作相应处理。 继电保护的基本任务: 1)将故障设备从运行系统中切除,保证系统中非故障设备正常运行。 2)发生告警信号通知运行值班人员,系统不正常工作状态已发生或自动调整使系统恢复正常工作状态。 电力系统对继电保护的基本要求(四性) 1)选择性:电力系统故障时,使停电范围最小的切除故障的方式 2)快速性:电力系统故障对设备、人身、系统稳定的影响与故障的持续时间密切相关,故障持续时间越长,设备损坏越严重;对系统影响也越大。因此,要求继电保护快速的切除故障。 电力系统对继电保护快速性的要求与电网的电压等级有关。 35kV及以下保护动作时间工段60-80ms 110kV 工段40-60ms 220kV 高频保护20-40ms 500kV 20-40ms 快速切除故障,可提高重合闸成功率,提高线路的输送容量。 3)灵敏性:继电保护装置在它的保护范围内发生故障和不正常工作状态的反应能力(各种运行方式,最大运行方式,最小运行方式),故障时通人保护装置的故障量与保护装置的整定值之比,称为保护装置的灵敏度。 4)可靠性: ①保护范围内发生故障时,保护装置可靠动作切除故障,不拒动。 ②保护范围外发生故障和正常运行时,保护可靠闭锁,不误动。 在保护四性中:重要的是可靠性,关键是选择性,灵敏性按规程要求,快速性按系统要求。

电力系统继电保护原理试题及答案

大学200 -200 学年第( )学期考试试卷课程代码 3042100 课程名称电力系统继电保护原理考试时间120 分钟 阅卷教师签字: 一、填空题(每空1分,共18分) 1、电力系统发生故障时,继电保护装置应将部分切除,电力系统出现不正常工作 时,继电保护装置一般应。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时,不应动作时。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的整定,其 灵敏性通常用 来表示。 4、距离保护是反应的距离,并根据距离的远近确定的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中,受过 渡电阻的影响最大, 受过渡电阻的影响最小。 6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的和的原理实现 的,因此它不反应。 7、在变压器的励磁涌流中,除有大量的直流分量外,还有大量的分量,其 中以为主。 8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动, 即, 和。 二、单项选择题(每题1分,共12分)

1、电力系统最危险的故障是( )。 (A )单相接地 (B )两相短路 (C )三相短路 2、继电保护的灵敏系数 要求( ) 。 (A ) (B ) (C ) 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数,是为了( )。 (A )提高保护的灵敏性 (B )外部故障切除后保护可靠返回 (C )解决选择 性 4、三段式电流保护中,保护范围最小的是( ) (A )瞬时电流速断保护 (B )限时电流速断保护 (C )定时限过电流保护 5、三种圆特性的阻抗继电器中, ( )既能测量故障点的远近,又能判别故障方向 (A )全阻抗继电器; (B )方向圆阻抗继电器; (C )偏移圆阻抗继电器 6、有一整定阻抗为的方向圆阻抗继电器,当测量阻抗时, 该继电器处于 ( )状态。 (A )动作 (B )不动作 (C )临界动作 7、考虑助增电流的影响,在整定距离保护II 段的动作阻抗时,分支系数应取( )。 (A )大于1,并取可能的最小值 (B )大于1,并取可能的最大值 (C )小于1,并取可能的最小值 8、从减小系统振荡的影响出发,距离保护的测量元件应采用( )。 (A )全阻抗继电器; (B )方向圆阻抗继电器; (C )偏移圆阻抗继电器 9、被保护线路区内短路并伴随通道破坏时,对于相差高频保护( ) (A )能正确动作 (B )可能拒动 (C )可能误动 10、如图1所示的系统中,线路全部配置高频闭锁式方向纵联保护,k 点短路,若A-B 线路通道故障,则保护1、2将( )。 (A )均跳闸 (B )均闭锁 (C )保护1跳闸,保护2 闭锁 图1 11、变压器的电流速断保护与( )保护配合,以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。 (A )过电流 (B )过负荷 (C )瓦斯 12、双绕组变压器纵差动保护两侧电流互感器的变比,应分别按两侧( )选择。 sen K 1sen K <1sen K =1sen K >860set Z =∠?Ω430m Z =∠?Ω A B C D

电力系统继电保护基础学习知识原理

与发电机型式和冷却方式有关的A参数,随着发电机机组容量的增大而: A. 成周期性变化; B. 恒定不变; C. 逐步减小; D. 逐步增大; 回答错误!正确答案:C 正常、过激运行的发电机失磁后,机端测量阻抗的变化轨迹应该是 A. 从第Ⅰ象限到第Ⅳ象限 B. 从第Ⅰ象限到第Ⅲ象限 C. 从第Ⅰ象限到第Ⅱ象限 D. 从第Ⅳ象限到第Ⅱ象限 回答错误!正确答案:A 闭锁式方向纵联保护中,闭锁信号是: A. 由短路功率为正的一侧发出的 B. 由短路功率为负的一侧发出的

C. 只在负半周发信 D. 只在正半周发信 回答错误!正确答案:B 对自动重合闸前加速而言,下列叙述哪个是不正确的: A. 保护第一次切除故障可能有选择性 B. 保护第一次动作可能有延时 C. 保护第二次切除故障一定有选择性 D. 保护第二次动作可能有延时 回答错误!正确答案:B 距离Ⅲ段的灵敏度校验中应采用。 A. 最大分支系数 B. 过激分支系数 C. 最小分支系数 D. 正常分支系数 回答错误!正确答案:A

在不需要动作时保护不误动,保护范围内发生应该动作的故障时不拒动的特性是指保护的。 A. 可靠性 B. 速动性 C. 灵敏性 D. 选择性 回答错误!正确答案:A 汽轮发电机失磁后是否继续运行主要取决于下列哪个因素? A. 系统的运行方式; B. 发电机自身的状态; C. 系统的无功储备; D. 负荷需求; 回答错误!正确答案:C 自动重合闸后加速一般适用于下列哪种情况? A. 110kV及以上电压等级线路; B. 35kV及以下电压等级线路;

C. 系统发生永久性故障; D. 系统发生瞬时性故障; 回答错误!正确答案:A 纵联电流相差动保护中,保护装置本身的最大角度误差是多少度? A. 0.06 B. 22 C. 15 D. 7 回答错误!正确答案:C 故障切除时间等于: A. 保护装置和断路器动作时间的总和 B. 保护的固有动作时间 C. 保护的整定时间 D. 断路器的动作时间 回答错误!正确答案:A

电气继电保护管理规定(新编版)

电气继电保护管理规定(新编 版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0398

电气继电保护管理规定(新编版) 第一章总则 第一条为规范大庆石化公司电力系统继电保护工作,加强技术监督,提高继电保护与安全自动装置的管理水平,保障电网安全运行、保护电气设备,依据国家相关法律、法规和专业技术规程、标准,制定本规定。 第二条本规定适用于大庆石化公司电气继电保护及安全自动装置、在线电气仪表的管理。 第三条本规定是大庆石化公司电气继电保护及在线仪表管理的基本要求,各单位在电气继电保护及安全自动装置、在线电气仪表的选型、设计、购置、安装、验收、使用、修理、改造、更新和报废等全过程管理中,必须严格执行本规定。

第二章管理职责 第四条大庆石化公司电力系统继电保护专业实行统一领导,分级管理,在公司、二级单位和基层单位设置相应的继电保护专业管理岗位。 第五条公司电气管理处作为继电保护管理的职能部门,对公司电网内继电保护实行专业管理,对承接网内电气设备继电保护调试的单位进行技术监督管理。 第六条二级单位主管部门及基层单位分别设专(兼)职继电保护技术人员,负责本单位继电保护管理工作。电气副总工程师为二级单位继电保护专业总负责人,运行主管领导是基层单位继电保护专业主管领导。 第七条矿区服务事业部也应设置相应的继电保护专业管理岗位,配备继电保护人员负责本单位继电保护管理工作,专业上接受公司电气管理处的技术指导。 第八条继电保护专业管理岗位人员至少应了解掌握: 1.被保护电力设备的有关参数和保护设备的功能及型号规格、

继电保护知识点总结

电力系统中常见的故障类型和不正常运行状态 故障:短路(最常见也最危险);断线;两者同时发生 不正常:过负荷;功率缺额而引起的频率降低;发电机突然甩负荷而产生的过电压;振荡 继电保护在电力系统发生故障或不正常运行时的基本任务和作用。 迅速切除故障,减小停电时间和停电范围 指示不正常状态,并予以控制 继电保护的基本原理 利用电力系统正常运行与发生故障或不正常运行状态时,各种物理量的差别来判断故障或异常,并通过断路器将故障切除或者发出告警信号 继电保护装置的三个组成部分。 测量部分:给出“是”、“非”、“大于”等逻辑信号判断保护是否启动 逻辑部分:常用逻辑回路有“或”、“与”、“否”、“延时起动”等,确定断路器跳闸或发出信号 执行部分 保护的四性 选择性:保护装置动作时仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量减少速动性:继电保护装置应尽可能快的断开故障元件。 灵敏性:继电保护装置应尽可能快的断开故障元件。故障的切除时间等于保护装置和断路器动作时间之和 可靠性:在保护装置规定的保护范围内发生了它应该反映的故障时,保护装置应可靠地动作(即不拒动,称信赖性)而在不属于该保护装置动作的其他情况下,则不应该动作(即不误动,称安全性)。 主保护、后备保护 保护:被保护元件发生故障故障,快速动作的保护装置 后备保护:在主保护系统失效时,起备用作用的保护装置。 远后备:后备保护与主保护处于不同变电站 近后备:主保护与后备保护在同一个变电站,但不共用同一个一次电路。 继电器的相关概念: 继电器是测量和起动元件 动作电流:使继电器动作的最小电流值 返回电流:使继电器返回原位的最大电流值 返回系数:返回值/动作值 过量继电器:返回系数Kre<1 欠量继电器:返回系数Kre>1 绩电特性:启动和返回都是明确的,不可能停留在某个中间位置 阶梯时限特性: 最大(小)运行方式: 在被保护线路末端发生短路时,系统等值阻抗最小(大),而通过保护装置的电流最大(小)的运行方式 三段式电流保护:由电流速断保护、限时电流速断保护及定时限过电流保护相配合构成的一整套保护 工作原理: 电流速断保护:当所在线路保护范围内发生短路时,反应电流增大而瞬时动作切

电力系统高压继电保护培训基础知识

电力系统咼压继电保护培训基础知识 第一章继电保护工作基本知识 第一节电流互感器 电流互感器(CT是电力系统中很重要的电力元件,作用是将一 次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录 波、计度等使用,本局所用电流互感器二次额定电流均为是铭牌上标注为100/5,200/5等,表示 电流,转换到二次侧电流就是5A。 电流互感器在二次侧必须有一点接地, 缘击穿后一次高电压引入二次回路造成设备与人身伤害。互感器也只能有一点接地,如果有两点接地,电流会引起保护等设备的不正确动作。如图5A,也就 ■次侧如果有100A或者200A 目的是防止两侧绕组的绝 同时,电流 存在,所以流入保护装置的电流则IY = I 保 护 装 置 电网之间可能存在的潜 1.1,由于潜电流IX的IY工I,当取消多点接地后IX = 0, 在一般的电流回路中都是选择在该电流回路所在的 端子箱接地。但是,如果差动回路 的各个比较电流都在各自的端子箱 接地,有可能由于地网的分流从而 影响保护的工

作。所以对于差动保护,规定所 有电流回路都在差动保护屏一一 点接地 图1.1 电流互感器实验 1、极性实验 功率方向保护及距离保护,高频方向保护等装置对电流方向有严 格要求,所以CT必 2、变比实验 须做极性试验,以保证二次回路能以CT的减极性方式接线,从而一次电流与二次电流的方向能够一致,规定电流的方向以母线流向线路为正方向,在CT本体上标注有L1、L2,接线盒桩头标注有K1、K2, 试验时通过反复开断的直流电流从L1到L2,用直流毫安表检查二次电流是否从K1流向 K2。线路CT本体的L1端一般安装在母线侧,母联和分段间隔的CT本体的L1端一般都安装在I母或者分段的I段侧。接线时要检查L1安装的方向,如果不是按照上面一般情况下安装,二次回路就要按交换头尾的方式接线。 CT需要将一次侧电流按线性比例转变到二次侧,所以必须做变比 试验,试验时的标准CT是一穿心CT其变比为(600/N)/5,N为升流器穿心次数,如果穿一次,为600/5。对于二次是多绕组的CT,有

学习继电保护必须掌握的基础知识

学习继电保护必须掌握的基础知识 1.什么是继电保护装置? 答:当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时,能够向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接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,一般通称为继电保护装置。 2.继电保护在电力系统中的任务是什么? 答:继电保护的基本任务:(1)当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。(2)反应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(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情 况的继电保护装置允许带一定的延时动作。 3.简述继电保护的基本原理和构成方式。 答:继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化,构成继电保护动作的原理,也有其他的物理量,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下,不管反应哪种物理量,继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。 4.电力系统对继电保护的基本要求是什么? 答:继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求:这四“性”之间紧密联系,既矛盾又统一。(1)可靠性是指保护该动体时应可靠动作。不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。(2)选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障,当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件(如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件)的选择性,其灵敏系数及动作时间,在一般情况下应相互配合。(3)灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装置应具有必要的灵敏系数,各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求,通过继电保护的整定实现。 (4)速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装设速动保护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、减少继 电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。 5.如何保证继电保护的可靠性? 答:继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护 和管理来保证。任何电力设备(线路、母线、变压器等)都不允许在无继电保护的状态下运行。 220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立,并分别控制不 同断路器的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组断路器拒绝动作时,能由另一套继电保护装置操作另一组断路器切除故障。在所有情况下,要求这购套继电保护装置和断路器所 取的直流电源都经由不同的熔断器供电。 6.为保证电网继电保护的选择性,上、下级电网继电保护之间逐级配合应满足什么要求:答:上、下级电网(包括同级和上一级及下一级电网)继电保护之间的整定,应遭循逐级配合的原则,满

第二节 继电保护的基本原理及其组成

第二节继电保护的基本原理及其组成 参看图1-1至图1-6及其讲解,了解本章对继电保护装置对正常与故障或不正常状态的区分以及继电保护基本原理,并且通过对继电保护装置基本组成的学习深入了解各部分工作内容。 一、继电保护装置对正常与故障或不正常状态的区分 通过对继电保护装置正常运行状态与故障或不正常状态的学习,初步理解继电保护装置的原理。 1. 为完成继电保护所担负的任务,应该要求它能够正确区分系统正常运行与发生故障或不正常运行状态之间的差别,以实现保护。 图1-1 正常运行情况 在电力系统正常运行时,每条线路上都流过由它供电的负荷电流,越靠近电源端的线路上的负荷电流越大。同时,各变电站母线上的电压,一般都在额定电压±5%-10%的范围内变化,且靠近于电源端母线上的电压较高。线路始端电压与电流之间的相位角决定于由它供电的负荷的功率因数角和线路的参数。 由电压与电流之间所代表的“测量阻抗”是在线路始端所感受到的、由负荷所反应出来的一个等效阻抗,其值一般很大。 图1-2 d点三相短路情况 当系统发生故障时(如上图所示),假定在线路B-C上发生了三相短路,则短路点的电压降低到零,从电源到短路点之间均将流过很大的短路电流,各变电站母线上的电压也将在不同程度上有很大的降低,距短路点越近时降低得越多。 设以表示短路点到变电站B母线之间的阻抗,则母线上的残余电压应为 此时与之间的相位角就是的阻抗角,在线路始端的测量阻抗就是,此测量阻抗的大小正比于短路点到变电站B母线之间的距离。 2. 一般情况下,发生短路之后,总是伴随着电流的增大、电压降低、线路始端测量阻抗减小,以及电压与电流之间相位角的变化。故利用正常运行与故障时这些基本参数的区别,便可以构成各种不同原理的继电保护: (1)反应于电流增大而动作的过电流保护; (2)反应于电压降低而动作的低电压保护; (3)反应于短路点到保护安装地点之间的距离(或测量阻抗的减小)而动作的距离保护(或低阻抗保护)等。 电力系统中的任一电气元件,在正常运行时,在某一瞬间,负荷电流总是从一侧流入而从另一侧流出。 图 1-3 正常运行状态 说明:如果统一规定电流的正方向都是从母线流向线路,则A-B两侧电流的大小相等,相位相差180度(图中为实际方向)。

电力系统继电保护的基础知识

电力系统继电保护的基础知识 城市电网配电系统由于其覆盖的地域极其辽阔、运行环境极其复杂以及各种人为因素的影响,电气故障的发生是不能完全避免的。在电力系统中的任何一处发生事故,都有可能对电力系统的运行产生重大影响,为了确保城市电网配电系统的正常运行,必须正确地设置继电保护装置。 一、继电保护的基本概念 可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内,在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理,系统可靠性的定量评定,运行维护,可靠性和经济性的协调等各方面。具体到继电保护装置,其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时,它不应该拒动作,而在任何其它该保护不应动作的情况下,它不应误动作。 继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同,拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充足的旋转备用容量,输电线路很多,各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电保护装置的误动作,使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小;但如果发电机变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作,将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏,损失是巨大的。在此情况下提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。但在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的情况下,继电保护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时,将会引起对负荷供电的中断甚至造成系统稳定的破坏,损失是巨大的。而当某一保护装置拒动时,其后备保护仍可以动作而切除故障,因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。 二、保护装置评价指标 1、继电保护装置属于可修复元件,在分析其可靠性时,应该先正确划分其状态,常见的状态有:①正常运行状态。这是保护装置的正常状态。②检修状态。为使保护装置能够长期稳定运行,应定期对其进行检修,检修时保护装置退出运行。 ③正常动作状态。这是指被保护元件发生故障时,保护装置正确动作于跳闸的状

继保基础知识培训资料

电力系统的运行状态 正常运行 系统的电流、电压均处于电气设备正常承受范围内,不会对电气设备造成危害 故障: 各种短路(三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路、发电机和电动机以及变压器绕组间的匝间短路等)和断线(单相、两相),其中最常见且最危险的是各种类型的短路。其后果:I增加危害故障设备和非故障设备; U降低影响用户正常工作; 破坏系统稳定性,使事故进一步扩大(系统振荡,瓦解) 不正常运行状态: 电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏,但没有发生故障的运行状态。如:过负荷、过电压、频率降低、系统振荡等。 继电保护的任务 1.当电力系统中某电气元件发生故障时,能自动地、迅速地、有选择地将故障元件从电力系统中切除,避免故障元件继续遭到破坏,使非故障元件迅速恢复正常运行。 2. 当电力系统中电气元件出现不正常运行状态时,能及时反应并根据运行维护的条件发出信号或跳闸。

继电保护的分类 ?按被保护的对象分类: ?输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保护等; ?按保护原理分类: ?电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等; ?按保护所反应故障类型分类: ?相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等; ?按继电保护装置的实现技术分类: 机电型保护(如电磁型保护和感应型保护)、整流型保护、晶体 管型保护、集成电路型保护及微机型保护等;

按保护所起的作用分类 1. 主保护:反应被保护元件自身的故障并以尽可能短的延时,有 选择性地切除故障的保护称为主保护。 2. 后备保护:当主保护拒动时起作用,从而动作于相应断路器以 切除故障元件。 (1)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后备的保护。 (2)远后备保护: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。 对动作于跳闸的继电保护,在技术上一般应满足四个选择性、速动性、灵敏性、可靠性四个基本要求。 1. 无时限电流速断保护 ?电流保护有无时限电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护三种。 ?电流保护是最早的继电保护措施,之前就是简单的熔断器保护。 ?无时限电流速断保护就是一旦检测出发生短路,不带延时地断开电路的保护。 ?无时限电流速断保护可作为被保护线路相间短路的主保护。2.限时电流速断保护 ?无时限电流速断保护虽然动作速度很快,但不能保护线路的全长,应加以改进。

继电保护基础知识

41 、什么是继电保护装置? 答:当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时,需要向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接向所控制的开关发出跳闸命令,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设备,一般通称为继电保护装置。 42 、继电保护在电力系统中的任务是什么? 答:继电保护的基本任务主要分为两部分: 1、当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的开关发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。 2、反应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(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行而会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置容许带一定的延时动作。 43、简述继电保护的基本原理和构成方式? 答:继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化,构成继电保护动作的原理,也有其他的物理量,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下,不管反应哪种物理量,继电保护装置将包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。 44、如何保证继电保护的可靠性? 答:可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。任何电力设备(线路、母线、变压器等)都不允许在无继电保护的状态下运行。220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立,并分别控制不同开关的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组开关拒绝动作时,能由另一套继电保护装置操作另一组开关切除故障。在所有情况下,要求这两套继电保护装置和开关所取的直流电源均经由不同的熔断器供电。 45 、为保证电网继电保护的选择性,上、下级电网继电保护之间配合应满足什么要求? 答:上、下级电网(包括同级和上一级及下一级电网)继电保护之间的整定,应遵循逐级配合的原则,满足选择性的要求,即当下一级线路或元件故障时,故障线路或元件的继电保护整定值必须在灵敏度和动作时间上均与上一级线路或元件的 继电保护整定值相互配合,以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。 46 、在哪些情况下允许适当牺牲继电保护部分选择性? 答:1、接入供电变压器的终端线路,无论是一台或多台变压器并列运行(包括多处T接供电变压器或供电线路),都允许线路侧的速动段保护按躲开变压器其他侧母线故障整定。需要时,线路速动段保护可经一短时限动作。 2、对串联供电线路,如果按逐级配合的原则将过份延长电源侧保护的动作时间,则可将容量较小的某些中间变电所按T接变电所或不配合点处理,以减少配合的级数,缩短动作时间。 3、双回线内部保护的配合,可按双回线主保护(例如横联差动保护)动作,或双回线中一回线故障时两侧零序电流(或相电流速断)保护纵续动作的条件考虑;确有困难时,允许双回线中一回线故障时,两回线的延时保护段间有不配合的情况。 4、在构成环网运行的线路中,允许设置预定的一个解列点或一回解列线路。 47、为保证灵敏度,接地保护最末一段定值应如何整定? 答:接地保护最末一段(例如零序电流保护Ⅳ段),应以适应下述短路点接地电阻值的接地故障为整定条件:220kV线 路,100Ω;330kV线路,150Ω;500kV线路,300Ω。对应于上述条件,零序电流保护最末一段的动作电流整定值应不大于300A。当线路末端发生高电阻接地故障时,允许由两侧线路继电保护装置纵续动作切除故障。对于110kV线路,考虑到在可能的高电阻接地故障情况下的动作灵敏度要求,其最末一段零序电流保护的电流整定值一般也不应大于300A,此时,允许线路两侧零序电流保护纵续动作切除故障。 48 、简述220千伏线路保护的配置原则是什么? 答:对于220千伏线路,根据稳定要求或后备保护整定配合有困难时,应装设两套全线速动保护。接地短路后备保护可装阶段式或反时限零序电流保护,亦可采用接地距离保护并辅之以阶段式或反时限零序电流保护。相间短路后备保护一般应装设阶段式距离保护。

电力系统基础知识培训

第一章 电力系统基础知识 继电保护、自动装置对电力系统起到保护和安全控制的作用,因此首先应明确所要保护和控制对象的相关情况,涉及的内容包括:电力系统的构成,电力系统中性点接地方式及其特点,电力系统短路电流计算及其相关概念。这是学习继电保护、自动装置等本书内容的基础。 >>第一节电力系统基本概念 一、电力系统构成 电力系统是由发电厂、变电站(所)、送电线路、配电线路、电力用户组成的整体。其中,联系发电厂与用户的中间环节称为电力网,主要由送电线路、变电所、配电所和配电线路组成,如图1-1中的虚框所示。电力系统和动力设备组成了动力系统,动力设备包括锅炉、汽轮机、水轮机等。 在电力系统中,各种电气设备多是三相的,且三相系统基本上呈现或设计为对称形式,所以可以将三相电力系统用单相图表述。动力系统、电力系统及电力网之间的关系示意图如图1-l所示。

图1-1 动力系统、电力系统及电力网示意图 需要指出的是,为了保证电力系统一次电力设施的正常运行,还需要配置继电保护、自动装置、计量装置、通信和电网调度自动化设施等。 电力系统主要组成部分和电气设备的作用如下。 (1)发电厂。发电厂是把各种天然能源转换成电能的工厂。天然能源也称为一次能源,例如煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等,根据发电厂使用的一次能源不同,发电厂分为火力发电厂(一次能源为煤炭、石油或天然气)、水力发屯厂、风力发电厂等。 (2)变电站(所)。变电站是电力系统中联系发电厂与用户的中间环节,具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率等功能,是一个装有多种电气设备的场所。根据在电力系统中所起的作用,可分为升压变电站和降压变电站;根据设备安装位置,可分为户外变电站、户内变电站、半户外变电站和地下变电站。

微型机继电保护基础1 微机保护的硬件原理及设计选择原则

第一章微机保护的硬件原理及设计选择原则 1-1概述 微机保护出现20年来,得到了快速的发展,现有多个专业厂家生产微机保护装置,其硬件系统各有特点。 华北电力大学、杨奇逊院士: 第一代(84-90年)MPD-1、单CPU结构、硬件示意图如下: 可靠性差。 第二代:WXH-11(90年代以后)、多CPU结构

系统机 PRINTER 整个系统有五个CPU(8031)。四个CPU分别用来构成高频、距离、零序保护和综合重合闸,另一个CPU用来构成人机接口,A/D 转换采用VFC型。每一个CPU系统都是一个独立的微机系统,任何一个损坏,系统仍然工作。数据总线、控制总线和地址总线均不引出印刷电路板,可靠性较高。交流输入及跳闸出口部分可靠性较高。 第三代:CSL101A(1994年鉴定,96年推广)多CPU结构,与第二代不同之处在于: (1)C PU采用不扩展的单片机,即构成微机系统所需的微处理器、RAM、EPROM等全部集中在一个芯片内部,总线不出芯片,具有很高的抗干扰能力。 (2)V FC采用第三代VFC芯片VFC110最高震荡频率为4M,相当于A/D精度的14位。 (3)设有高频、距离、零序和录波CPU插件,重合闸不包括在保护

之中。 南京电力自动化研究院、南瑞公司 LFP-900系列(沈国荣院士) LFP-900系列包括从35KV~66KV 中低压线路保护220KV~500KV 线路高压超高压线路保护,用于不同电压等级时,保护的配置情况有所不同。 以LFP-901为例,说明配置情况。 采用多CPU 结构,含有三个CPU ,两个用于构成保护,一个用于人机接口CPU 均为Intel 80196KC 1CPU :纵联保护(工频变化量方向、零序功率方向、复合式距离元 件)1Z 、零序后备保护 2CPU :距离保护、综合重合闸 3CPU :人机对话、起动、为出口提供?电压 1CPU 、2CPU 采用VFC 型A/D 转换,3CPU 采用逐次逼近式A/D 转换 最近又推出RCS-9000系列保护(单片机加DSP 结构)

学习继电保护必须掌握的基础知识

学习继电保护必须掌握的基础知识, 学习继电保护必须掌握的基础知识 1(什么是继电保护装置? 答:当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时,能够向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接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,一般通称为继电保护装置。 2(继电保护在电力系统中的任务是什么? 答:继电保护的基本任务:(1)当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。(2)反应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(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。 3(简述继电保护的基本原理和构成方式。 答:继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化,构成继电保护动作的原理,也有其他的物理量,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下,不管反应哪种物理量,继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。 4(电力系统对继电保护的基本要求是什么?

答:继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求:这四“性”之间紧密联系,既矛盾又统一。(1)可靠性是指保护该动体时应可靠动作。不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。(2)选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障,当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件(如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件)的选择性,其灵敏系数及动作时间,在一般情况下应相互配合。(3)灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装置应具有必要的灵敏系数,各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求,通过继电保护的整定实现。 (4)速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装设速动保护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。 5(如何保证继电保护的可靠性? 答:继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。任何电力设备(线路、母线、变压器等)都不允许在无继电保护的状态下运行。220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立,并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组断路器拒绝动作时,能由另一套继电保护装置操作另一组断路器切除故障。在所有情况下,要求这购套继电保护装置和断路器所取的直流电源都经由不同的熔断器供电。

电力系统继电保护基本原理

第一章概述 1、本章学习要求 (1)应熟悉的内容 了解电力系统继电保护的作用,明确继电保护在在电力系统发生故障或不正常运行时的基本任务和作用。 (2)应掌握的内容 了解实现继电保护的基本原理和组成: 继电保护的基本原理。 利用单侧、双侧电气量或非电气量变化的特征可以判断电力系统有、无故障或不正常运行情况。 继电保护装置的三个组成部分以及各部分的作用。 (3)应熟练掌握的内容 深刻理解电力系统对继电保护的基本要求和“四性”之间的关系。 对继电保护的基本要求:选择性、快速性、灵敏性和可靠性(即“四性”)等极其重要的基本概念。 “四性”之间的关系以及它们之间有时是矛盾而又统一的概念。 后备保护的作用;近后备和远后备。 2、本章重点难点分析 对继电保护装置应当具有的性能,必须提出严格的要求,就是所谓的“四性”,即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。其中可靠性是最重要的,选择性是关键,灵敏性必须足够,速动性要达到必要的程度,所谓“必要的程度”,有时是指快到几十或十几毫秒,有时也可以是几秒或更长些,根据被保护对象的重要性具体确定。“四性’是设计、分析与评价继电保护装置是否先进、实用和完善的出发点和依据。 3、本章典型例题解答 例:何谓继电保护装置、继电保护系统、继电保护? 答:继电保护装置是当电力系统中发生故障或出现异常状态时能自动、迅速而有选择地切除故障设备或发出告警信号的一种专门的反事故用自动装置。 继电保护系统为多种或多套继电保护装置的组合。 继电保护用来泛指继电保护技术或继电保护系统。也常用作继电保护装置的简称,有时直接称为“保护”。 4、本章作业(p.5) 第二章电网相间短路的电流电压保护和方向性电流保护 1、本章学习要求 (1)应熟悉的内容 了解电磁型继电器的作用和工作原理,理解起动值、返回值和返回系数及继电特性等基本概念。理解电流(电压)互感器的极性和误差。了解相间短路方向电流保护的作用和构成。了解电抗型电流电压变换的作用、构造及工作原理。 (2)应掌握的内容 掌握阅读电流保护原理图和展开图的方法。深刻理解相间短路电流保护各部分的作用、构成和工作原理,特别是在保证选择性的前提下,如何处理快速性与灵敏性之间的关系。理解两种接线方式(三相星形和两相星形)的工作特点和适用范围。理解在该电网中广泛采用两相星形接线方式的原因和Y,d11接线变压器后两相短路时电流保护的工作情况以及为提高灵敏性所采取的措施。掌握方向元件(功率方向继电器)的工作原理、构造及动作持性。初步掌握基于两个电气量相位比较的原理和基于两个电气量幅值比较的原理及其互换性。了解实

继电保护原理》第二次作业答案

《继电保护原理》第二次作业答案 一、单项选择题。本大题共20个小题,每小题 2.0 分,共40.0分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.电磁型电流继电器的动作条件是( C ) A.M ≥M m?? dc B.M ≥M th????????? dc C.M ≥M m+ M th??????? dc? D.M ≥ M m?+2M th dc 2.电流继电器返回系数是指返回电流和动作电流的比值。为保证电流保护较高的 动作( C ),要求有较高的返回系数。 A.选择性 B.速动性 C.灵敏性 D.可靠性 3.电流保护进行灵敏度校验时选择的运行方式为系统( B )? A.最大运行方式 B.最小运行方式 C.正常运行方式 D.事故运行方式 4.灵敏度过低时,则在最不利于保护动作的运行方式下,可能使保( B )。 A.误动 B.拒动 C.速动性受影响 D.可靠性受影响 5.Y/ -11变压器后( D )相故障时, 三继电器方式动作灵敏度提高1倍。? A.BC B.ABC C.CA D.AB 6.电流速断保护定值不能保证( B )时,则电流速断保护要误动作,需要加装方 向元件。? A.速动性 B.选择性 C.灵敏性 D.可靠性

7.大电流接地系统单相接地短路时保护安装处的零序电流、电压之间的相位差由 其(?B?)零序阻抗角决定,与故障点位置无关。 A.线路的 B.背侧的 C.相邻变压器的 D.相邻线路的 8.一般零序过电流(零序III段)保护的动作时间( A )单相重合闸的非同期时间, 因此可以不考虑躲非全相运行时的最大零序电流。 A.大于 B.小于 C.等于 D.接近 9.在给方向阻抗继电器的电流、电压线圈接入电流电压时,一定要注意不要接错 极性,如果接错极性,会发生方向阻抗继电器(?C )的后果。 A.拒动 B.误动 C.正向故障拒动或反向故障误动 D.损坏 10.距离 III 段的灵敏度校验应按分支系数K fz 为最大的运行方式来确定,目的是为了保证保护的(?C?)。 A.速动性 B.选择性 C.灵敏性 D.可靠性 11.反应接地短路的阻抗继电器,如果U J =U A ,则 I J =(?C )。 A.I A B.I A -I C.I A -K3I D.3I 12.对于三段式距离保护,当线路故障且故障点位于保护 I 段范围内时,阻抗元件 的启动顺序是(?C?)。? A.Ⅰ段?Ⅱ段?Ⅲ段 B.Ⅲ段?Ⅱ段?Ⅰ段 C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段同时 D.任意顺序 13.对于双侧电源系统,由于故障时两侧电流的相位不同,如果故障点的短路电流 I d 超前流过保护的电流 I d1 ,则保护的(?C )。? A.测量阻抗减小

电力系统继电保护基本原理

《电力系统继电保护基本原理》课程学习指导资料 编写:陈皓 适用专业:电力系统自动化专业 适用层次:专升本(业余) 四川大学网络教育学院 二0 0三年十一月

《电力系统继电保护基本原理》课程学习指导资料 编写:陈皓 审稿(签字): 审批(主管教学负责人签字): 本课程学习指导资料根据该课程教学大纲的要求,参照现行采用教材《电力系统继电保护》(王维俭主编,清华大学出版社,1998年)以及课程学习光盘,并结合远程网络业余教育的教学特点和教学规律进行编写,适用于电力系统自动化专业专升本学生。 第一部分课程的学习目的及总体要求 一、课程的学习目的 电力系统继电保护是四川大学网络学院电力系统及其自动化专业(本科)考试计划中的一门专业课。它是研究继电保护技术和继电保护装置及其在电力系统中应用的一门科学,为培养电力系统及其自动化高等工程、科研技术人才而设置的。通过学习获得电力系统继电保护必要的基本理论、基本知识和基本技能,为以后分析、解决本专业的技术问题奠定基础。 二、课程的总体要求 本课程的内容包括两部分:电网保护和主设备(变压器、发电机、母线等)保护。通过本课程的学习,要求: 1.掌握电流、电压、方向电流、距离和差动等保护的基本原理和构成;理解有关继电器的工作原理、动作特性、接线方式和工作情况的分析方法。 2.理解各继电保护装置的应用范围;掌握电流保护、距离保护的整定计算原则和方法;能阅读继电保护原理图和展开图。 3.了解继电保护的发展过程和趋势。 第二部分课程学习的基本要求及重点难点内容分析 第一章概述 1、本章学习要求 (1)应熟悉的内容 了解电力系统继电保护的作用,明确继电保护在在电力系统发生故障或不正常运行时的基本任务和作用。 (2)应掌握的内容 了解实现继电保护的基本原理和组成: 继电保护的基本原理。 利用单侧、双侧电气量或非电气量变化的特征可以判断电力系统有、无故障或不正常运行情况。

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