继电保护培训教材
1.系统准备知识 (3)
1.1 电力系统的组成。 (3)
1.2 一次设备、二次设备、电气主接线 (3)
1.3 断路器、隔离开关、母线 (3)
1.4 互感器 (4)
2.基本概念 (4)
2.1 电力系统继电保护的概念与作用 (4)
2.2 继电保护的基本原理、构成与分类 (5)
2.2.1. 基本原理 (5)
2.2.2. 构成 (5)
2.2.3. 分类 (6)
2.3 对继电保护的基本要求 (6)
2.4 微机保护装置的基本概念 (7)
3.保护种类 (12)
3.1 过流保护 (12)
3.2 电压联锁速断保护 (12)
3.3 方向性电流保护 (12)
3.4 线路的接地保护 (13)
3.5 自动重合闸 (13)
3.5.1. 自动重合闸在电力系统中的作用 (13)
3.5.2. 对自动重合闸的基本要求 (14)
3.5.3. 三相自动重合闸 (14)
3.5.4. 重合闸动作时限的选择原则 (14)
3.5.5. 自动重合闸与继电保护的配合 (15)
3.5.6. 与低周低压减载的配合 (15)
3.6 电压并列 (15)
3.7 备用电源自投 (15)
4.元件保护 (17)
4.1 电容器保护 (17)
4.1.1. 电容器故障和不正常运行情况 (17)
4.1.2. 电容器组的保护 (17)
4.2 电动机保护 (17)
4.2.1. 电动机的故障类型 (17)
4.2.2. 电动机的不正常运行状态 (18)
4.3 变压器保护 (18)
4.3.1. 变压器的故障类型 (18)
4.3.2. 变压器不正常工作状态 (18)
4.3.3. 应装设的继电保护装置 (18)
4.4 发电机保护 (19)
4.4.1. 发电机的故障类型 (19)
4.4.2. 发电机的不正常运行状态 (19)
4.4.3. 发电机的保护类型 (19)
4.4.4. 发电机的失磁运行及其产生的影响 (20)
5.高压断路器的操作回路 (21)
5.1 高压断路器简介 (21)
5.2 操作回路简介 (21)
5.3 操作回路原理图 (21)
5.3.1. 位置监视 (22)
5.3.2. 合闸回路 (22)
5.3.3. 手动操作与保护操作 (23)
5.3.4. 跳闸回路 (23)
5.3.5. 防跳回路 (23)
5.3.6. 压力闭锁回路 (23)
6.产品硬件介绍 (24)
6.1 DEP820系列装置的操作 (24)
6.2 各单板功能介绍 (24)
6.3 背板端子定义说明 (25)
6.4 屏图说明 (26)
6.5 822的整体框图 (26)
7.综合自动化系统 (30)
7.1 综合自动化系统的构成 (30)
7.2 保护测控装置 (31)
7.3 总控及单元监控装置 (32)
7.4 后台系统 (32)
7.5 变电站配置说明 (32)
8.附录 (35)
8.1 电业安全工作规程 (35)
1. 系统准备知识
1.1
电力系统的组成电力系统的组成。。 电能成为国民经济不可缺少的一部分，生产和科学技术的进步，使得发电机单机容量不断增大，发电厂的规模不断扩大，输送距离增大，并且对电能的可靠性提出了更高的要求。于是逐步地将一个个孤立的发电厂、变电所连接起来，形成强大的电力系统。
电力系统由发电厂、变电所、输电线路、用户等部分组成。
发电厂把不同的能量转化成电能。在输电过程中，为了满足不同用户对经济供电的要求，就得采用多种电压等级的方式输送电能，电力系统中的电压等级的升高及降低，是通过变压器完成的，安装变压器及其它装置的整体，称为变电所。
1.2 一次设备一次设备、、二次设备二次设备、、电气主接线
一次设备。直接生产和输配电能的设备称为一次设备。电能由发电机发出，经过一系列的一次设备直接送到用电器，从而完成电能的生产与使用的全过程。一次设备主要包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、限流电抗器、母线、电缆、互感器等。
二次设备。对一次设备的工作进行监察、测量、控制和保护的辅助设备，称为二次设备。二次设备主要包括仪表、信号、继电保护装置和自动控制设备等。
电气主接线。在发电厂和变电所中，为了适应各种运行方式的需要，将各种设备根据要求，按着一定次序连接成为固定的电路。一次设备所连成的电路，称为一次电路或电气主接线。
常见的主接线为单母分段接线、内桥接线。典型接线图如下图所示。
1.3 断路器断路器、、隔离开关隔离开关、、母线
断路器：又称开关。是用在高压电路正常或故障状态下，接通与断开电路的专用电器。断路器部分的触头部分装有特殊的灭弧装置。灭弧装置能迅速地熄灭在切断电路过程中触头间的电弧，使电路可靠迅速地断开。电力系统运行中，如果系统发生故障，则由继电保护装置动作，自动断开断路器，使故障点与系统正常部分断开。
隔离开关：又称刀闸。隔离开关的触头部分没有特殊的灭弧装置，它不能熄灭在切断电路过程中触头间所产生的电弧。隔离开关主要起隔离电压和切换电路的作用。隔离开关一般应与断路器串联接入电路。
内桥接线
单母分段接线
母线：母线起着汇集和分配电能的作用。一段母线上有进线和出线，这些线路有共同的电压，但是负荷电流分配不同。变电站的主接线不同，所拥有的母线段数也不同。
1.4互感器
电力系统中的一次信号一般都是很大的信号，如10KV的电压，5KA的电流等等，这种大信号是无法输入保护装置及测量回路的，需要有一种装置把这些大信号按比例变换到小信号，这就是互感器。
目前大部互感器是应用变压器原理（即电磁感应原理）来变换电压和电流，这种互感器也称电磁式互感器。根据所变换的信号不同，互感器可分为电压互感器和电流互感器。
电压互感器和电流互感器是一次系统和二次系统间的联络元件，用以分别是向测量仪表（电度表、电流表、电压表）、继电保护及自动装置等供给信号，实现对电力系统的主要运行参数的监测。
互感器在电力系统中的作用具体表现在如下两个方面：
1）将一次回路的高电压和大电流变换成二次回路标准的低电压、小电流。电压互感器二次侧的额定电压规定为100V（线电压）或57.7V（相电压）。电流互感器二次侧的额定电流规定一般为5A。这可以使测量仪表和继保装置标准化、小型化，二次设备的绝缘水平按低电压统一的标准进行设计，以降低成本和价格，而且使用方便。
2）一次系统和二次系统是通过互感器联络的，这样它就起到了一次高压与二次低压的隔离作用。并且互感器必须有一点接地，从而确保了运行人员和二次设备的安全。
电流互感器的特点和要求：
1）一次绕组与高压回路串联，I1只取决于所在高压回路电流，而与二次负荷大小无关。
2）二次回路不允许开路，否则会产生危险的高电压，危及人身及设备安全。
3）CT二次回路必须有一点直接接地，防止一、二次绕组绝缘击穿后产生对地高电压，但仅一点接地。
电电电电电电电电电电电：
）
1一次绕组与高压电路并联。
2）二次绕组不允许短路（短路电流烧毁PT），装有熔断器。
3）二次绕组有一点直接接地。
电流互感器在变电站中一般根据精度及量程分为两种，即保护CT、测量CT。在变压器保护中，保护CT还会分为过流CT及差动CT。电压互感器在大多数站里是保护和测量合用的，但有的厂站也会分开。
虽然二次设备已经把电流和电压变为标准的低电流和低电压，但是仍不在计算机可以采集的信号量程内，所以，在申瑞DEP系列的产品中，交流采样板（8201，6501）的任务就是将二次侧的电流和电压，通过自身的电流和电压变送器再次进行降低，降低到AD采样板可以接受的电流和电压等级。我们的保护CT和监测CT是分开的，PT是共用的。
2.基本概念
2.1电力系统继电保护的概念与作用
1. 继电保护包括继电保护技术和继电保护装置。
﹡ 继电保护技术是一个完整的体系，它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成。
﹡ 继电保护装置是完成继电保护功能的核心。
继电保护装置就是能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。如我公司现在的DEP820系列保护装置。
2. 电力系统的故障和不正常运行状态：（三相交流系统）
* 故障：各种短路（三相短路、两相短路、单相接地短路等）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：
1 电流增加 危害故障设备和非故障设备；
2 电电电电 影响用户正常工作；
3 破坏系统稳定性，使事故进一步扩大（系统振荡，互解）
* 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、系统震荡等。
以上不正常运行态可能会动作于发信号或动作于解列（跳闸）。
3．继电保护装置的作用：
在最短的时间辨认出故障状态、不正常运行状态，并作出相应处理。
继电保护装置被形象的比喻为“静静的哨兵”
2.2 继电保护的基本原理继电保护的基本原理、、构成与分类
2.2.1. 基本原理
继电保护主要是为区分系统正常运行状态与故障或不正常运行状态，这就决定了其原理是找差别。举例说明：
故障时电流增加 —>过电流保护
故障时电压降低 —>低电压保护
区内故障功率方向与区外故障功率方向相反 —>方向保护
故障时阻抗降低 —>阻抗保护
区内故障与区外故障的差动电流（大小？？）
不同 —>电流差动保护
故障时有负序分量或零序分量 —>序分量保护
另外还有非电气量：瓦斯保护，过热保护
原则上说：只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特征（差别），即可找出一种原理，且差别越明显，保护性能越好。
继电保护分为两种原理继电保护分为两种原理：：过量保护及欠量保护过量保护及欠量保护。。所有的保护原理都是根据电流所有的保护原理都是根据电流//电压电压//开入量套入原理中计算开入量套入原理中计算，，最终得出一个结果最终得出一个结果：：跳闸与否跳闸与否。。
无论是过量或欠量无论是过量或欠量，，其实都是电力其实都是电力系统稳态与暂态的两种不同运行状态导致的各电系统稳态与暂态的两种不同运行状态导致的各电气信号不平衡气信号不平衡，，如：过流过流、、低压低压，，低周等等低周等等。。保护装置就要针对这种不平衡迅速反应保护装置就要针对这种不平衡迅速反应，，以最快的速度以最快的速度，，最小的代价切除发生不平衡的故障区最小的代价切除发生不平衡的故障区。。
2.2.2. 构成
以过电流保护为例：
一般由测量元件、逻辑元件和执行元件三部分组成。
（1） 测量元件
作用：测量从被保护对象输入的有关物理量模拟量（如电流、电压、阻抗、功率方向等）。
（2） 逻辑元件
作用：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原理及时序逻辑工作，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。
（3） 执行元件：
作用：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。如：故障时→跳闸；不正常运行时→发信号；正常运行时→不动作。
2.2.
3. 分类
几种方法如下：
（1） 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；
（2） 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；
（3） 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；
（4） 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；
（5） 按保护所起的作用分类：主保护、后备保护、辅助保护等； 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地切除被保护设备和线路故障的保护。
后备保护 主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。又分为远后备保护和近后备保护两种。
①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。
②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；当断路器拒动
时，由断路器失灵保护来实现后备保护。
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。
2.3 对继电保护的基本要求
对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。即保护四性。
（一）选择性（最小的代价）
：选择性是指电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量缩小停电范围。
例：
当D1短路时，保护1、2动→跳1DL 、2DL ，有选择性
当D2短路时，保护5、6动→跳5DL 、6DL ，有选择性
当D3短路时，保护7、8动→跳7DL 、8DL ，有选择性
若保护7拒动或7DL 拒动，保护5动→跳5DL（有选择性）
若保护7和7DL 正确动作于跳闸，保护5动→跳5DL ，则越级跳闸（非选择
性）
小结小结：：选择性就是故障点在区内就动作，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。因远后备保护比较完善（对保护装置DL 、二次回路和直流电源等故障所引起的拒绝动作均起后备作用）且实现简单、经济，应优先采用。
（二）速动性（最快的速度）：快速切除故障。
其目的是：提高系统稳定性；减少用户在低电压下的动作时间；减少故障元件的损坏程度 ，避免故障进一步扩大。
T= t bh + t DL；
T－故障切除时间；
t bh-保护动作时间；
t DL-断路器动作时间；
一般的快速保护动作时间为0.06～0.12s，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。
（三）灵敏性：指在规定的保护范围内，对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏地正确地反应出来。
对反应于数值上升而动作的称为过量保护（如电流保护）
对反应于数值下降而动作的称为欠量保护（如低电压保护）
（四）可靠性（不拒动、不误动）：指发生了属于保护装置该动作的故障，它能可靠动作，即不发生拒绝动作（拒动）；而在不该动作时，能可靠不动，即不发生错误动作（简称误动）。
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、调试是否正确、正确安装
上述四性是分析研究继电保护性能的基础，它们之间既有矛盾的一面，又有在一定条件下统一的一面。
2.4微机保护装置的基本概念
微机保护装置实际上就是1个具有继电保护功能的微机系统，因此，它具有一般微机系统的基本结构，为了实现继电保护功能也有自己的独特之处。微机保护装置的硬件系统一般包含以下部分：模拟量输入、开入量输入、数据处理单元、开出量输出、人机界面、装置电源及通信接口。对国内装置来说，大部分还包括断路器的操作回路。
模拟量输入：采集保护对象的电流、电压值，并通过变换，使用微机系统可采集。采用小型互感器。
开入量输入：又称数字量输入、遥信输入。主要是信号量的输入，用于保护装置的投退及现场信号（0、1）的采集。采用光耦采集的办法。
数据处理单元：即C P U板。对采样的模拟量、数字量进行逻辑运算，并得出最终的开出值。
开出量输出：主要指跳闸接点、重合闸接点、信号接点等。
人机界面：用于用户的操作，一般微机保护装置均自带小键盘与液晶。
装置电源：用于提供整个装置的电源系统。
通信接口：微机保护装置与总控单元或后台系统的接口，上传详细的装置信息。通讯接口主要是为了满足变电站综合自动化的接口。
2.4.1.微机保护的基本结构
微机保护装置实际上就是1个具有继电保护功能的微机系统，因此，它具有一般微机系统的基本结构，为了实现继电保护功能也有自己的独特之处。图1-1示出微机保护装置的硬件系统方框图。它包含以下四部分：
图1-1 1 微机保护硬件系统方框图微机保护硬件系统方框图微机保护硬件系统方框图
1） 数据处理单元，即微机主系统；
2） 数据采集单元，即模拟量输入系统；
3） 数字量输入/输出接口，即开关量输入/输出系统；
4） 通信接口。
2.4.2. 数据处理单元
数据处理单元即微机主系统是微机保护装置的核心部分。图1-2是1个典型的微机保护装置中数据处理单元的方框图。其中各方框内容简单介绍如下。
图1-2 2 数据处理单元方框图数据处理单元方框图数据处理单元方框图
存贮器存贮器（（EPROM 、RAM 和E 2PROM ） 在微机保护装置中存贮器用来存放程序、采样数据、中间运算结果和定值。目前是，微机保护尚未完全定型，一般都采用EP ROM 而用掩膜ROM 存放程序。EP ROM 的编程需要12～24V 的高电压下进行。在编程前需将芯片放在紫外线灯下照射擦洗干净。
采样数据、中间运算结果和标志则需存放在RAM 中以便随时存取。
继电保护的定值具有常数性质，但在运行过程中可能要承受系统的运行方式而改变。另外，定值应当不受装置停电的影响。由此可见，将定值放在E 2P ROM 中是适宜的。早期将定
值放在EP ROM 中是因为当时E 2P ROM 芯片价格较贵。
由于EP ROM 不具有电可擦性质，用EP ROM 存放定值时通常将其存贮空间分成许多页，每页的容量应足够存放所有的定值。以后修改定值时无需将原定值擦去，而是写入下一页。使用EP ROM 存放定值需在装置中配备写入电路。
时钟 时钟电路为保护装置的各种事件记录提供时间基准。它具有独立的振荡器及专用的充电电池，故装置停电时时钟电路仍能运行。目前市场上有多功能与微机接口的时钟芯片。
键盘键盘、、显示器和串行口 它们主要作为本地的人－机接口，如修改和显示定值等。它们都有标准的接口电路，可查阅有关资料。
打印机 微机保护中打印机主要是用来打印定值、故障报告等。一般都使用并行打印机。为了避免打印机带来的干扰，通常用光耦将保护装置与打印机隔离。近几年为了减少干扰的影响，也有采用串行打印机的装置出现。
CPU 一般地讲，主要是根据保护的功能程序选择C P U 类型。原理复杂、动作速度快的保护选择比较高档的C P U 。随着大规模集成电路制造技术的不断发展，已有品种繁多的C P U 可供选择。80年代初期开发的微机保护多采用单片微处理器如Intel 8086、MC 6809等。将
这种C P U和存贮器、时钟发生器等支持芯片装在1块印刷电路板上就构成了单板机。80年
代中期以后，出现了将C P U、存贮器、定时器以及I/O接口等集中在1块总片上的单片机。微机保护作为一种专用的控制装置采用单片机是适宜的，这是因为：
（1）可靠性高。相当于一般规模的单板机的主要电路都集成在1块芯片上，所以单片机的抗电磁干扰、抗尘埃污染等能力都比单板机强。
（2）性能高。由于主要部件都集成在芯片内部。如MCS-96系列单片机内部的RAM都有累加器的功能（不再有专门的累加器），整体运算速度大大提高，编程也更加简洁。
（3）微型化。这节省了空间。
（4）允许温度范围宽。一般单板机上C P U的温度范围为0～70℃，而工业级的单片机为-40～85℃。
（5）价格低廉。
（6）一般单片机都有支持多机通信的串行口，便于构成多单片机的保护装置。Intel 公司还推出了位总线局部网络控制器8044，为变电站内微机联网提供了良好条件。
2.4.
3.数据采集单元
数据采集单元即模拟量输入系统，其作用是将被保护元件（线路、变压器和母线等）的电流互感器和电压互感器二次侧的模拟量电流和电压变换成数据处理单元能够使用的数字量。图1-3是一种常用数据采集单元的方框图。其中各方框的作用和构成介绍如下。
数据采集单元的方框图
图1-3 数据采集单元的方框图
1.电压回路形成
电压形成回路是将被保护元件T A和T V二次电流和电压变换成满足模/数（A/D）变换器量程（一般为±10V）所要求的电压。通常采用电流－电压变换器和辅助电压互感器完成上述变换。这些变换器或互感器也起电气隔离作用。变换器的一次与二次绕组之间有屏蔽层，对高频干扰有一定的抑制作用。
2.模拟低通滤波器（A L F）
为了使模拟量经采样后所得的离散信号可以不失真地还原出原来的信号，根据采样定
理，模拟量在采样前应采用模拟低通滤波器滤除频率高于采样频率Ω
S一半（ΩS/2称为折叠频率）的信号。
3.采样/保持器（S/H）
微机保护中的采样/保持器有两个作用：①保证在A/D变换过程中输入模拟量保持不变；
②保证各通道同步采样，使各模拟量的相位关系经过采样后保持不变。
4.多路开关（M P X）
多路开关是一种电子型的单刀多掷开关，在数据采集系统中，用来将各路S/H中保持的模拟信号分时地接通于A/D变换器的输入端。常用的多路开关有8路、16路等，可以接通单端或双端（即差分）信号。多路开关的接通与断开由外部控制。
5.模/数变换器（A/D）
A/D变换器的作用是将模拟通道中已离散化的信号（保存在S/H中的模拟量）转变为计算机
所需要的数字量。
2.4.4.数字量输入回路
微机保护输入的数字量包括面板上的切换开关、从装置外面引进的触点（如断路器的位置触点）、来自收信机的收信触点及由值班人员操作的装置压板等。
面板上的开关量可直接引到微机的并行口，如图5-9所示。C P U可随时查询到开关S的状态。一般外部触点与装置的距离较远，通过连线直接引入装置会带来干扰，帮采用光耦隔离，并用与微机系统相独立的电源，如图5-10所示，光耦内发光二极管与光敏三极管集成在1个芯片内，如图5-10中虚线框所示。发光管与光敏管之间无电磁联系，它们之间的分布电容仅有几个皮法，因此由外部连线带一来的干扰被大大地削弱。
图5-9面板上开关量的引入方法
外部开关量的引入方法
图5-10外部开关
面板上开关量的引入方法 图
量的引入方法
量的引入方法
2.4.5.数字量输出回路
微机保护装置输出的数字量包括面板上显示的信号、控制发信机的触点输出、保护出口跳闸和发出中央信号的触点输出等。
面板上的显示信号采用发光二极管直接与逻辑门的输出端相连，如图5-11所示。发光二极管有体积小、功耗低的优点。保护装置发出的跳闸命令和中央信号等都采用继电器触点输出的方式。继电器采用与微机系统相独立的电源（不共地）并用光耦隔离，如图5-12
12 继电器输出方式
继电器输出方式 面板显示信号 图5－12
图5－11
11 面板显示信号
所示。图p
1和p2来自微机中同1个并行口。p1经过非门F同与非门YF相连，而p2则直接与YF相连。这可防止在直流电源电压变动时造成出口继电器K
1误动。
出口继电器K
1的正电源由保护启动元件K2的触点接通。启动元件与微机系统完全独立。这样任何一方面故障都不会导致保护误出口。图5-12中在K
2触点旁并联1个阻值大，故即使光耦被击穿，继电器K
1也不会动作。
2.4.6.通信接口
近年来随着计算机技术的快速发展，变电站内基于微机的装置不断增多，变电站的综合自动化已逐渐开始实现。图5-13为变电站综合自动化的计算机分层系统示意图。站内各种微机控制、测量及监视装置之间可以实现数据共享。由于保护的重要性，各种微机保护必须保持自身的独立性，即变电站主计算机故障时不会影响保护的工作。在综合自动化的
分层系统中微机保护装置除完成保护的功能外，还向站主机传送故障报告、事件记录等。它们之间的通信速率为几千波特就可以满足要求。在变电站无人值班时调度所可通过站主机对微机保护实行远方控制，如修改定值等。
变电站计算机分层系统示意图
图5－13
13 变电站计算机分层系统示意图
3. 保护种类
3.1 过流保护
配置：
一、电流速断保护（第Ⅰ段）：
对于仅反应于电流增大而瞬时动作电流保护，称为电流速断保护。为了保护的选择性，动作电流按躲过本线路末端短路时的最大短路短路整定。
仅靠动作电流值来保证其选择性
能无延时地保护本线路的一部分（不是一个完整的电流保护）。
二、限时电流速断保护（第Ⅱ段）
任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏性。在满足要求前一条的前提下，力求动作时限最小。
因动作带有延时，故称限时电流速断保护。
限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长
依靠动作电流值和动作时间共同保证其选择性
与第Ⅰ段共同构成被保护线路的主保护，兼作第Ⅰ段的近后备保护。
三、定时限过电流保护（第Ⅲ段）
作为本线路主保护的近后备以及相邻线下一线路保护的远后备。其起动电流按躲最大负荷电流来整定的保护称为过电流保护，此保护不仅能保护本线路全长，且能保护相邻线路的全长。
第Ⅲ段的I dZ 比第Ⅰ、Ⅱ段的I dZ 小得多，其灵敏度比第Ⅰ、Ⅱ段更高；
在后备保护之间，只有灵敏系数和动作时限都互相配合时，才能保证选择性；
保护范围是本线路和相邻下一线路全长；
电网末端第Ⅲ段的动作时间可以是保护中所有元件的固有动作时间之和（可瞬时动作），故可不设电流速断保护；末级线路保护亦可简化（Ⅰ＋Ⅲ或Ⅲ），越接近电源，t Ⅲ越长，应设三段式保护。
3.2 电压联电压联锁速断保护锁速断保护
电流速断保护具有很好的快速性，但当系统运行方式变化很大时，保护范围可能很小，甚至没有保护区。为了在不增加保护动作时限的条件下增长保护范围，可以再加一个低电压联锁逻辑。
简而言之，在故障情况下，电流增大，同时电压降低，必须电流大于电流定值，而电压小于电压定值时，还可以出口跳闸。
此外，还有复合电压联锁速断保护，复合电压由低电压元件与负序电压元件构成。
3.3 方向性电流保护
双电源多电源和环形电网供电更可靠，但却带来新问题。背侧与区内短路电流不易区分。三段式
第Ⅰ段―――电流速断保护
第Ⅱ段―――限时电流速断保
第Ⅲ段―――过电流保护 主保护 后备保护
没有选择性。
原因分析：反方向故障时对侧电源提供的短路电流引起误动。
解决办法：加装方向元件——功率方向继电器。仅当它和电流测量元件均动作时才启动逻辑元件。这样双侧电源系统保护系统变成针对两个单侧电源子系统。
电流规定方向：从母电流向线路为正。
电流本身无法判定方向，需要一个基准——电压。
因此，利用判别短路功率方向或电流、电压之间的相位关系，就可以判别发生故障的方向。
死区：当正方向出口短路时，电压降到很低，甚至为零。这样功率方向判据中的方向公式最终结果为0，没有方向，这种情况称之为死区。消除办法：加电压记忆回路。
3.4线路的接地保护
大接地电流系统：系统中主变压器中性点直接接地在此系统中，当发生接地故障时，通过变压器接地点构成短路通路，使故障相流过很大的短路电流。
110KV及以上电网中性点直接接地系统
60KV及以下电网中性点不接地或不直接接地（小接地电流系统）
运行经验表明，在中性点直接接地系统中，单相接地故障几率占总故障率的70%∽90% 。所以如何正确设置接地故障的保护是该系统的中心问题之一。而在该系统中发生单相接地故障，系统中会出现零序分量，而正常运行时无零序分量。故可利用零序分量构成接地短路的保护。我公司产品中变压器后备保护中就使用了零序过流保护元件。
小接地电流系统：中性点不接地或经过消弧线圈和高阻抗接地的三相系统，称为“小电流接地系统”。
在小接地电流系统中，当发生单相接地时，由于故障点的电流很小，且三相电压仍保持对称，对负荷供电没有影响，因此，一般都允许再继续运行1-2小时，而不必立即跳闸。但是单相接地后，非故障相对地电压升高1.732倍，会危害绝缘。为防止故障进一步扩大，要求继电保护装置能有选择地发出信号，以便运行人员及时处理。
我公司的保护产品中，套管零序功率方向保护（IF P0）即为小接地系统的选线功能。
3.5自动重合闸
3.5.1.自动重合闸在电力系统中的作用
自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。
运行经验表明，架空线路大多数故障是瞬时性的，如：
（1）雷击过电压引起绝缘子表面闪络。
（2）大风时的短时碰线。
（3）通过鸟类身体（或树枝）放电。
此时，若保护动——>熄弧——>故障消除——>合断路器——>恢复供电。
自动重合闸的作用：
（1）对暂时性故障，可迅速恢复供电，从而能提高供电的可靠性。
（2）对两侧电源线路，可提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量。
（3）可以纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸。
但是，自动重合闸本身不能判断故障是瞬时性的，还是永久性的。所以若重合于永久性故障时，其不利影响：
（1）使电力系统又一次受到故障的冲击；
（2）使断路器的工作条件恶化（因为在短时间内连续两次切断短路电流）。
据运行资料统计，自动重合闸成功率60~90%，经济效益很高，所以在电力系统中得到了广泛应用。
3.5.2.对自动重合闸的基本要求
（1）动作迅速。一般0.5秒~1.5秒。
（2）不允许任意多次重合，即动作次数应符合预先的规定，如一次或两次（最多四次）。
（3）动作后应能自动复归，准备好再次动作。
（4）手动跳闸时不应重合（手动操作或遥控操作）。
（5）手动合闸于故障线路不重合（多属于永久性故障）。
3.5.3.三相自动重合闸
：
（一）单侧电源线路的三相一次重合闸
单侧电源线路的三相一次重合闸：
当线路上故障（单相接地短路、相间短路）——>保护动作跳开三相——>重合闸起动——>合三相：故障是瞬时性的，重合成功；故障是永久性的，保护再次跳开三相，不再重合。
：
（二）两侧电源线路三相一次重合闸
两侧电源线路三相一次重合闸：
1、应考虑的两个问题：
（1）时间的配合：考虑两侧保护可能以不同的延时跳闸，此时须保证两侧均跳闸后，故障点有足够的去游离时间。
（2）同期问题：重合时两侧系统是否同期的问题以及是否允许非同期合闸的问题。
在两侧的断路器上，除装有单侧电源线路的自动重合闸外，在一侧（M侧）装有低电压继电器，用以检查线路上有无电压（检无压侧），在另一侧（N侧）装有同期检定继电器，进行同期检定（检同期侧）。
1）工作过程：
当线路短路时，两侧DL断开，线路失去电压，M侧低电压继电器动作，经自动重合闸重合。a、重合成功，N侧同步检定继电器在两侧电源符合同步条件后再进行重合，恢复正常供电；b、重合不成功，保护再次动作，跳开M侧DL不再重合，N侧不重合。
2）两点说明：
a、有上述分析可见，M侧DL如重合于永久性故障，就将连续两次切断短路电流，所以工作条件比N侧恶劣，为此，通常两侧都装设低电压继电器和同步检定继电器，利用连结片定期切换其工作方式，以使两侧工作条件接近相同。
b、在正常工作情况下，由于某种原因（保护误动、误碰跳闸机构等）使检无压侧（M 侧）误跳闸时，因线路上仍有电压，无法进行重合（缺陷），为此，在检无压侧也同时投入同步检定继电器，使两者的触点并联工作。这样，在上述情况下，同步检定继电器工作，可将误跳闸的DL重新合闸。
注：在使用同步检定的一侧，绝对不允许同时投入无压检定继电器。
3.5.
4.重合闸动作时限的选择原则
1、单侧电源线路的三相重合闸：
原则上越短越好，但应力争重合成功，保证：
（1）故障点电弧熄灭、绝缘恢复；
（2）断路器触头周围绝缘强度的恢复及消弧室重新充满油，准备好重合于永久性故障时能再次跳闸，否则可能发生DL爆炸，如果采用保护装置起动方式，还应加上DL跳闸时间。
根据运行经验，采用0.5到1秒左右。
2、两侧电源线路的三相重合闸：
除上述要求外，还须考虑时间配合，按最不利情况考虑：本侧先跳，对侧后跳。
3.5.5.自动重合闸与继电保护的配合
两者关系极为密切，保护可利用重合闸提供的便利条件，加速切除故障，一般有如下两种配合方式：
1、重合闸前加速保护（简称“前加速”）
只在线路首端安装重合闸。故障时先无选择地跳闸，再由重合闸重合，若成功，恢复正常供电；若不成功，按选择性动作。
优点：快速切出故障，设备少。
缺点：永久性故障，再次切除故障的时间可能很长；装ZCH的DL动作次数多，若DL 拒动，将扩大停电范围。
主要用于35KV以下的网络。
2、重合闸后加速保护（简称“后加速”）
每条线路上均装有选择性的保护和ZCH。
第一次故障时，保护按有选择性的方式动作跳闸，若是永久性故障，重合后则加速保护动作，切除故障。
优点：第一次跳闸时有选择性的，再次切除故障的时间加快，有利于系统并联运行的稳定性。
缺点：第一次动作时间可能时限稍长。
应用于35KV以上的高压网络中。
3.5.6.与低周低压减载的配合
当电力系统发生有功功率缺额引起系统频率大幅度下降时，按频率下降的不同程度自动断开相应的非重要负荷，阻止频率下降，并且频率迅速恢复到某期望值，这种安全自动装置称为自动低周（或低频）减载装置。
由于低周减载是属于线路的不正常运行状态，不需要重合闸，故低周减载动作后，应去闭锁重合闸。
3.6电压并列
电压并列是一种控制PT（电压互感器）的自动装置。
电压并列主要应用于单母线分段情况下。两段母线上各有一台PT，正常运行时两PT 各自给保护及测量装置提供二次电压，当其中一台PT检修时，本段母线上的保护测量装置不能失压，这时便采用了电压并列的方式。将分段开关合上，此时两段母线上PT的测量电压均相同，这时，把两段电压并列，其中一台PT退出运行，由工作PT提供两段母线上的保护及测量装置所需的二次电压。
此外，对于双母线接线中，还需要一种电压切换的自动装置。在双母线接线中，两根母线上都有PT，而断路器只能挂在一根母线上，该断路器上的保护、测量回路所需的电压也必须接入相应PT的量。电压切换就是把相应PT的电压切入装置的一种装置。它利用断路器刀闸的辅助接点，对两路电压进行切换。
3.7备用电源自投
在现代电力系统中，为满足电网经济运行及可靠供电，常采用备用电源自动投入装置。备自投装置使系统自动装置与继电保护装置相结合，是一种对用户提供不间断供电的经济
而又有效的技术措施。
一次系统的运行方式可能会根据需要而变动。为了自适应一次系统，备自投也有多种运行方式，但基本上都遵循以下的总则：
1．工作母线失压（非PT断线造成）；
2．跳开与原工作电源相连接的断路器，以免备用电源合闸于故障；
3．检查备用电源是否合格，如满足要求则合上工作母线与备用电源相连的断路器。
4．备自投只动作一次。
备自投适用的常见主接线方式如下：
图1 常见主接线方式
Fig1Norma l ma in co nne c ti o n d i a g ram
图中，UX1和UX2表示进线的任一相电压；IX1和IX2表示进线任一相电流；UI、UII 为一段母线和二段母线电压。1DL、2DL、3DL为系统中的断路器。
在这种接线方式下，共有三种可能的运行方式，从而也就有三种备自投方式。以下分别详细说明。
第一种运行方式：
3DL处于断开位置，I、II段母线分裂运行，分别由进线1、进线2供电。在这种运行方式下，如果进线1故障，导致I段母线失压，此时备自投装置应能自动断开运行断路器1DL，然后再投入分段开关3DL，使母线I恢复供电。反之亦然。
第二种运行方式：
1DL与3DL处于合闸位置，2DL断开。正常运行时由进线1给两条母线供电。在这种运行方式下，如果进线1故障，导致两段母线均失压，此时备自投装置应能自动断开运行断路器1DL，然后再投入2DL，使进线2给母线供电。
第三种运行方式与第二种相似，正常时由进线2工作，进线1备用。
只要有足够的开入量和模拟量信息，在这种主接线方式就可以完成各种备自投功能。
备用电源和备用设备自动投入装置的动作时间的确定，是以使负荷的停电时间尽可能短为原则，以减少电动机的自起动时间。
4.元件保护
4.1电容器保护
电力系统是个瞬时系统，在这个系统中有功和无功应随时保持平衡。有功功率不足则会导致系统频率的下降，无功功率不足则会导致系统电压的下降。所以电压和频率是电网电能质量的重要指标。
在变电所的中、低压侧，通常装设并联电容器组（或称并联补偿电容器），以补偿系统无功功率的不足，从而提高电压质量，降低电能损耗，提高系统运行的稳定性。
电容器组可以接成星形、双星形，或三角形。在大容量的电容器组中，为限制高次谐波的放大作用，可在每相电容器组中串接一只小电抗器。
4.1.1.电容器故障和不正常运行情况
电容器组一般应配置反应下列故障和不正常运行情况的保护装置：
1、电容器组和断路器之间连接线的短路；
2、电容器内部极间短路；
3、电容器组中多台电容器故障；
4、电容器组过负荷；
5、电容器组的母线电压升高；
6、电容器组失压。
4.1.2.电容器组的保护
对电容器组和断路器之间连接线的短路，宜装设带短时限的过电流保护，动作于跳闸。保护应带0.2以上时限，以躲过电容器组投入时的涌流。
并联电容器组由许多台单个的电容器串、并联组成。内部极间短路一般采用专用的熔断器进行保护。
当电容器组多台电容器故障时，其电压或电流就会不平衡，可采用不平衡电流或不平衡电压来进行保护。具体保护方法视电容器组的接线方式而定。
电容器组的过负荷是由系统过压及高次谐波所引起的。按规定电容器只能在1.1倍额定电流下长期运行，超过允许值时，应反应于信号或跳闸。故电容器应装设反应稳态电压升高的过电压保护。
给电容器组供电的线路因故障断开后，电容器组失去电源，开始放电，其上电压逐渐降低。若残余电压未放电到0.1倍额定电压时，线路重合使电容器组重新充电，这样可能使电容器组承受高于长期允许的1.1倍额定电压的合闸过压，从而导致电容器组的损坏，因而应装设低电压保护。
需注意的是，电容器的低电压保护判据与其它元件的低电压原理不同。
4.2电动机保护
电动机分为异步电机和同步电机两种，中小型电机一般都采用异步电机，而大中型电机则采用同步电机。DEP829主要是面对异步电机的保护，DEP591N/DEP595N则面对异步/同步电机。
4.2.1.电动机的故障类型
电动机的故障主要是定子绕组的相间故障，其次是单相接地短路和一相绕组的匝间短路。
定子绕组的相间短路对电动机来说是最严重的故障，它不仅引起绕组的绝缘损坏、铁
芯烧毁，甚至会使供电网络电压显著降低，破坏其它设备的正常工作。国标规程规定，容量在2MW以上的电机装设电流速断保护，容量在2MW以上的电动机应装设纵差动保护。保护装置动作于跳闸，对同步电机还应进行灭磁。
单相接地短路对电机的危害程度取决于电网中性点接地方式。在380/220V电网中，由于中性点直接接地，所以应装设单相接地短路保护，并动作于跳闸。对于3-10KV电动机，因电网中性点不接地，只有当接地电流大于5A时，才装设单相接地保护，动作于信号，或跳闸。
绕组匝间短路破坏电动机的对称运行，并使相电流增大。最严重的情况是电动机的一相绕组全部短接，可能引起电动机严重损坏。然而目前还没有比较理想的反应匝间短路的保护原理，所以未能装设专门的匝间短路保护。
4.2.2.电动机的不正常运行状态
电动机的不正常运行状态有过负荷，相电流不平衡，低电压，此外，对于同步电机还有异步运行和失磁等。
较长时间的过负荷会导致温升超过允许值，加速绕组绝缘老化，降低寿命甚至将电动机烧坏。
为反应相电流的不平衡，电动机可装设负序过流保护。
电压降低时，电动机的输出转矩随电压平方降低，电动机吸取电流随之增大。为保证重要电动机的正常运行，在次要电动机上应装设低电压保护。
因电网电压降低、励磁电流减小或消失，同步电机还可能失去同步而转入异步运行，严重时将产生机械和电气共振，使电机损坏。因此，同步电机还需装设失步保护和失磁保护。
4.3变压器保护
4.3.1.变压器的故障类型
各项绕组之间的相间短路
油箱内部故障单项绕组部分线匝之间的匝间短路
单项绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障
引出线的相间短路
油箱外部故障
绝缘套管闪烁或破坏引出线通过外壳发生的单相接地短路
4.3.2.变压器不正常工作状态
外部短路或过负荷过电流
油箱漏油造成油面降低
变压器中性点接地
外加电压过高或频率降低过励磁等
4.3.3.应装设的继电保护装置
（1）瓦斯保护：防御变压器油箱内各种短路故障和油面降低
重瓦斯跳闸
轻瓦斯信号
（2）纵差动保护和电流速断保护：防御变压器绕组和引出线的多相短路、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
（3）相间短路的后备保护。作为（1）(2)的后备
（a）过电流保护
（b）复合电压起动的过电流保护
（c）负序过电流
（4）零序电流保护：防御大接地电流系统中变压器外部接地短路
（5）过负荷保护：防御变压器对称过负荷
4.4发电机保护
发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用，同时发电机本身也是一个十分贵重的电器元件，因此，应该针对各种不同的故障和不正常运行状态，装设性能完善的继电保护装置。
4.4.1.发电机的故障类型
1)定子绕组相间短路：危害最大
2)定子绕组一相的匝间短路：可能发展为单相接地短路和相间短路
3)定子绕组单相接地：较常见，可造成铁芯烧伤或局部融化
4)转子绕组一点接地或两点接地：一点接地时危害不严重；两点接地时，因破坏了转子
磁通的平衡，可能引起发电机的强烈震动或将转子绕组烧损。
5)转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失：从系统吸收无功功率，造成失步，从而引起
系统电压下降，甚至可使系统崩溃。
4.4.2.发电机的不正常运行状态
1)由于外部短路引起的定子绕组过电流：温度升高，绝缘老化
2)由于负荷等超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷：温度升高，绝缘老化
3)由于外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电机负序过电流和过负荷：在转子中感应
出100hz的倍频电流，可使转子局部灼伤或使护环受热松脱，而导致发电机重大事故。
此外，引起发电机的100hz的振动。
4)由于突然甩负荷引起的定子绕组过电压：调速系统惯性较大发电机，在突然甩负荷时，
可能出现过电压，造成发电机绕组绝缘击穿。
5)由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷：
6)由于汽轮机主气门突然关闭而引起的发电机逆功率：当机炉保护动作或调速控制回路故
障以及某些人为因素造成发电机转为电动机运行时，发电机将从系统吸收有功功率，即逆功率。
4.4.3.发电机的保护类型
1．发电机纵差动保护：定子绕组及其引出线的相间短路保护
2．横差动保护：定子绕组一相匝间短路的保护。当一相定子绕组有两个及以上并联分支时，装设此种保护。
3．单相接地保护：对发电机定子绕组单相接地短路的保护
4．发电机的失磁保护：反应转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失
5．过电流保护：反应外部短路引起的过电流，同时兼作纵差动保护的后备保护
6．负序电流保护：反应不对称短路或三相负荷不对称时，发电机定子绕组中出现的负序电流。保护转子过热，机械振动。
7．过负荷保护：发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护
8．过电压保护：反应突然甩负荷而出现的过电压
9．转子一点接地保护和两点接地保护：励磁回路的接地故障保护
10．转子过负荷保护：
11．逆功率保护：当汽轮机主汽门误关闭而发电机出口断路器未跳闸，发电机失去原动力而变为电动机运行，从电力系统中吸收有功功率。危害：汽轮机尾部叶片有可能过热而造成事故。
4.4.4.发电机的失磁运行及其产生的影响
失磁故障指励磁突然全部消失或部分消失（低励）励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流）
1 失磁原因：三种（1）励磁回路开路，励磁绕组断线灭磁开关误动作，励磁调节装置的自动开关误动，可控硅励磁装置中部分元件损坏（2）励磁绕组由于长期发热，绝缘老化或损坏引起短路（3）运行人员调整等。
发电机失磁后，它的各种电气量和机械量都会发生变化，且将危及发电机和系统的安
全。
一、电力系统继电保护的概念与作用 1. 继电保护包括继电保护技术和继电保护装置。 ﹡继电保护技术是一个完整的体系，它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成。 ﹡继电保护装置是完成继电保护功能的核心。P1 继电保护装置就是能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。 2. 电力系统的故障和不正常运行状态：（三相交流系统） * 故障：各种短路（d(3)、d(2)、d(1)、d(1-1)）)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： 1I增加危害故障设备和非故障设备； 2U增加影响用户正常工作； 3破坏系统稳定性，使事故进一步扩大（系统震荡，互解） 4I2（I0）旋转电机产生附加发热I0—相邻通讯系统 * 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、系统震荡等。 3．继电保护的作用： 故障和不正常运行状态—>事故（P1），不可能完全避免且传播很快（光速） 要求：几十毫秒内切除故障人（×），继电保护装置（√） 任务：P2. 被形象的比喻为“静静的哨兵” 二、继电保护的基本原理、构成与分类： 1．基本原理： 为区分系统正常运行状态与故障或不正常运行状态——找差别：特征。 ①增加故障点与电源间—>过电流保护 ②U降低—>低电压保护 ③变化；正常：20°左右—>短路：60°～85°—>方向保护. ④Z=模值减少—>阻抗保护 ⑤—>——电流差动保护 ⑥I2、I0序分量保护等。 另非电气量：瓦斯保护，过热保护 原则上说：只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特征（差别），即可找出一种原理，且差别越明显，保护性能越好。 2．构成 以过电流保护为例：
变电站、继电保护基础知识 培训资料 二零一二二月
第一章变电站基础知识 1. 电力系统概述： 1.1 电力系统定义： 电力系统是电能生产、变换、输送、分配、消费的各种设备按照一定的技术和经济要求有机组成的一个统一系统的总称。简言之，电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。 1.2 电力系统的构成 动力系统是由锅炉（反应堆）、汽轮机（水轮机）、发电机等生产电能的设备，变压器、输电线路等变换、输送、分配电能的设备，电动机、电热电炉、家用电器、照明等各种消耗电能的设备以及测量、保护、控制乃至能量管理系统所组成的统一整体。 煤
1.3电力系统的电压等级 1.3.1 额定电压等级 我国国家标准规定的部分标准电压（额定电压）如下表： T +5% -5% 通常取线路始末电压的算术平均值作为用电设备以及电力网的额定电压。 由于用电设备的允许电压偏移为±5%，而延线路的电压降落一般为10%，这就要求线路始端电压为额定值的105%，以保证末端电压不低于95%。发电机往往接于线路始端，因此发电机的额定电压为线路的105%。通常，6.3KV 多用于50MW 及以下的发电机；10.5KV
用于25~100MW的发电机；13.8KV用于125MW的汽轮发电机和72.5MW 的水轮发电机；15.75KV用于200MW的汽轮发电机和225MW的水轮发电机；18KV用于300MW的汽轮发电机。 变压器的一次额定电压：升压变压器一般与发电机直接相连，故与发电机相同，见表中有“*”降压变压器相当于用电设备，故与线路相同。 变压器的二次额定电压：考虑到变压器内部的电压降落一般为5%，故比线路高5%~10%。只有漏抗很小的、二次测线路较短和电压特别高的变压器，采用5%。 习惯上把1KV以上的电气设备称为高压设备反之为低压设备。 1.3.2 电压等级的使用范围： 500、330、220KV多半用于大电力系统的主干线；110KV既用于中小电力系统的主干线，也用于大电力系统的二次网络；35、10KV既用于大城市或大工业企业内部网络，也广泛用于农村网络。大功率电动机用3、6、10KV，小功率电动机用220、380V；照明用220、380V。 1.4电力系统中性点的运行方式 1.4.1 中性点非直接接地系统 小电流接地系统，也称小接地短路电流系统。 供电可靠性高，但对绝缘水平要求高。电压等级较高的系统，绝缘费用在设备总价格中占相当大比重，故多用于60KV级以下的系统。
第1章绪论 电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段：继电保护的萌芽期、晶体管继电保护、集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护。继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化的发展。 随着计算机硬件的迅速发展，微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护。 继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信号量，当突变量到达一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。对电力系统继电保护的基本性能要求是有选择性，速动性，灵敏性，可靠性。 这次课程设计以最常见的110KV电网线路保护设计为例进行分析设计，要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。特别是对继电保护、电力系统、电路、发电厂的电气部分有一定的研究。重点进行了电路的化简，短路电流的求法，继电保护中电流保护、距离保护的具体计算。 1.1 继电保护 电力系统的运行中最常见也是最危险的故障是发生各种形式的各种短路。发生短路时可能会产生以下后果： 1、电力系统电压大幅度下降，广大用户负荷的正常工作遭到破坏。 2、故障处有很大的短路电流，产生的电弧会烧坏电气设备。 3、电气设备中流过强大的电流产生的发热和电动力，使设备的寿命减少，甚至遭到破坏。 4、破坏发电机的并列运行的稳定性，引起电力系统震荡甚至使整个系统失去稳定而解列瓦解。 因此在电力系统中要求采取各种措施消除或减少发生事故的可能性，一旦发生故障，必须迅速而有选择性的切除故障，且切除故障的时间常常要求在很短的时间内（十分之几或百分之几秒）。实践证明只有在每个元件上装设保护装置才有可能完成这个要求，而这种装置在目前使用的大多数是由单个继电器或继电器及其附属设备的组合构成的，因此称为继电保护装置，它能够反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状
1.2继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么? 答:继电保护装置就是指能反应电力系统中设备发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置.它的作用包括:1.电力系统正常运行时不动作;2.电力系统部正常运行时发报警信号,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;3.电力系统故障时,甄别出发生故障的电力设备,并向故障点与电源点之间、最靠近故障点断路器发出跳闸指令,将故障部分与电网的其他部分隔离。 1.4 依据电力元件正常工作、不正常工作和短路状态下的电气量复制差异，已经构成哪些原理的保护，这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障吗？ 答：利用流过被保护元件电流幅值的增大，构成了过电流保护;利用短路时电压幅值的降低，构成了低电压保护；利用电压幅值的异常升高，构成了过电压保护；利用测量阻抗的降低和阻抗角的变大，构成了低阻抗保护。 单靠保护增大值不能切除保护范围内任意点的故障，因为当故障发生在本线路末端与下级线路的首端出口时，本线路首端的电气量差别不大。所以，为了保证本线路短路时能快速切除而下级线路短路时不动作，这种单靠整定值得保护只能保护线路的一部分。 1.5依据电力元件两端电气量在正常工作和短路状态下的差异，可以构成哪些原理的保护？ 答：利用电力元件两端电流的差别，可以构成电流差动保护；利用电力元件两端电流相位的差别可以构成电流相位差动保护；利两侧功率方向的差别，可以构成纵联方向比较式保护；利用两侧测量阻抗的大小和方向的差别，可以构成纵联距离保护。 1.6 如图1-1所示，线路上装设两组电流互感器，线路保护和母线保护应各接哪组互感器？ 答：线路保护应接TA1，母线保护应接TA2。因为母线保护和线路保护的保护区必须重叠，使得任意点的故障都处于保护区内。 线路 TA1TA2 母线 图1-1 电流互感器选用示意图 1.8后备保护的作用是什么？阐述远后备保护和近后备保护的优缺点。 答：后备保护的作用是在主保护因保护装置拒动、保护回路中的其他环节损坏、断路器拒动等原因不能快速切除故障的情况下，迅速启动来切除故障。 远后备保护的优点是：保护范围覆盖所有下级电力元件的主保护范围，它能解决远后备保护范围内所有故障元件由任何原因造成的不能切除问题。 远后备保护的缺点是：（1）当多个电源向该电力元件供电时，需要在所有的电源侧的上级元件处配置远后备保护；（2）动作将切除所有上级电源测的断路器，造成事故扩大；（3）在高压电网中难以满足灵敏度的要求。 近后备保护的优点是：（1）与主保护安装在同一断路器处，在主保护拒动时近后备保护动作；（2）动作时只能切除主保护要跳开的断路器，不造成事故的扩大；（3）在高压电网中能满足灵敏度的要求。 近后备保护的缺点是：变电所直流系统故障时可能与主保护同时失去作用，无法起到“后备”的作用；断路器失灵时无法切除故障，不能起到保护作用。 2.7 如图2-2所示网络，在位置1、2和3处装有电流保护，系统参数为： 115/E ?=，115G X =Ω 、210G X =Ω，310G X =Ω，1260L L km ==，340L km =，50B C L km -=，30C D L km -=，20D E L m -=， 线路阻抗0.4/km Ω，rel K Ⅰ =1.2 、rel K Ⅱ =rel K Ⅲ =1.15 ，.max 300B C I A -=，.max 200C D I A -=， .max 150D E I A -=，ss K =1.5、re K =0.85。试求：
继电保护人员培训策划书 一、培训项目的目的 随着安徽电网综合自动化水平的不断提高，对继电保护人员的专业水平和业务能力都有了更高、更新的要求。继电保护人员必须不断掌握新知识和新技术，全面提高分析和处理电网事故的能力，为安徽电网安全、稳定运行保驾护航。 二、培训对象：安徽省电力公司继电保护人员 三、培训目标 继电保护人员的培训首先要根据安徽电网继电保护装置的实际配置情况，其次要考虑安徽省电力系统继电保护人员的实际水平，同时还要紧跟继电保护技术的发展新动态。 通过培训，力求使学员的理论知识得到大幅度地更新，操作技能得到进一步地提高，保护装置缺陷排除的能力和电网事故分析与处理能力得到提高。 四、培训总学时：49学时（7天） 五、培训方式与方法 1、培训形式：现场与脱产 2、培训方法： 1）实际操作； 2）现场讲解； 3）典型事故案例分析； 4）《保护与自动化》新技术专题讲座； 5) 继电保护疑难问题的专题研讨。
六、培训考核与评估 1、考试与考核： ①实际操作考核 实际操作考核时间为60min，满分70分。 ②事故案例分析报告 根据本人撰写的事故案例分析报告质量和答辩来综合评分。满分30分。 2、执行评估级别：二级评估 七、培训模块及核心内容 继电保护人员培训项目采用模块化培训模式，模块有选修和必修两类，既有实际的技能操作培训，又有高水平的专题研讨，根据学员知识与能力的水平来安排合适的模块。为了提高培训质量，邀请省公司专家讲解与分析典型案例，同时还邀请高校教授开展专题讲座。 各模块具体内容如下表。
八、参考教材： 1、微机保护培训教材拟申请自编 2、单片机与网络技术培训教材拟申请自编 3、安徽省典型事故分析报告汇总与现场专家合作编写
课程设计报告 课程名称电力系统继电保护 设计题目110kV线路距离保护的设计 设计时间2016-2017学年第一学期 专业年级电气134班 姓名王学成 学号 2013011983 提交时间 2016年12月19日 成绩 指导教师何自立许景辉 水利与建筑工程学院
第1章、概述 (2) 1.1距离保护配置 (2) 1.1.1主保护配置 (2) 1.1.2后备保护配置 (3) 1．2零序保护配置 (4) 1.2.1零序电流I段（速断）保护 (4) 1.2.2零序电流II段保护 (5) 第2章、系统分析 (5) 2.1故障分析 (5) 2.1.1故障引起原因 (5) 2.1.2故障状态及其危害 (5) 2.1.3 短路简介及类别 (6) 2.2输电线路保护主要形式 (7) （1）电流保护 (7) （2）低电压保护 (7) （3）距离保护 (7) （4）差动保护 (7) 2.3对该系统的具体分析 (8) 2.3.1对距离保护的分析 (8) 2.3.2对零序保护的分析 (8) 2.4整定计算 (8) 2.4.1距离保护的整定计算 (8) 2.4.2零序保护的整定计算 (14) 2.4.3结论 (20) 2.5原理图及动作分析 (20) 2.5.1原理图 (20) 2.5.2动作分析 (22) 第3章、总结 (22)
摘要 距离保护是以距离测量元件为基础构成的保护装置，又称阻抗保护。当系统正常运行时，保护装置安装处的电压为系统的额定电压，电流为负载电流，而发生短路故障时，其电压降低、电流增大。因此，电压和电流的比值，在正常状态下和故障状态下是有很大变化的。由于线路阻抗和距离成正比，保护安装处的电压与电流之比反映了保护安装处到短路点的阻抗，也反映了保护安装处到短路点的距离。所以可按照距离的远近来确定保护装置的动作时间，这样就能有选择地切除故障。 本设计为输电线路的距离保护，简述了输电线路距离保护的原理具体整定方法和有关注意细节，对输电网络距离保护做了详细的描述，同时介绍了距离保护的接线方式及阻抗继电器的分类，分析了系统振荡系统时各发电机电势间的相角差随时间周期性变化和短路过渡电阻影响。最后通过MATLAB建模仿真分析本设计的合理性，及是否满足要求。 关键词：距离保护；整定计算；
继电保护心得体会 【篇一：对继电保护故障分析与处理的心得体会】 对继电保护故障分析与处理的心得体会 摘要:随着科技的发展各种类型的电气设施出现在人们日常生活和工 作中,这些电气设施对供电提出了质量和稳定性的要求,这就使如何保 证电网安全稳定成为电力工作的重要环节。在现代化电力事业的规划、经营和管理等各项活动中,继电保护是一项重要的工作,继电保护 是维护供电稳定、维持电网的正常工作、确保用电安全的重要举措。本文从电力工作的经验出发,对继电保护故障的分析与处理进行讨论, 希望对继电保护工作提供参考和借鉴。 关键词:继电保护故障分析与处理 科技的进步和经济的发展,各种类型的电气设施出现在人们日常生活 和工作中,新型电气设施对供电提出了质量和稳定性的要求,这就使如 何保证电网安全稳定成为电力工作的重要环节。在现代化电力事业 的发展规划、经营活动和监督管理等各项工作中,继电保护成为电力 工作的重中之重。 1、继电保护的概述 (1)继电保护的定义。继电保护是研究电力系统故障和危及安全运行 时应对和处理的办法和措施,探讨对电力系统故障和危及安全运行的 对策,通过自动化处理的办法,利用有触点的继电器来保护电力系统及 其元件的安全,使其免遭损害。 (2)继电保护的功能。当电力系统发生故障或异常工况时,继电保护可 以实现的最短时间和最小区域内,将故障设备和元器件断离与整个电 力系统;或及时发出警报信号由电力工作者人工消除异常工况,达到减 轻或避免电力设备和元器件的损坏对相邻地区供电质量的影响。(3) 继电保护的分类。首先,从功能与作用的角度进行划分,继电保护分为:异常动作保护、短路故障保护。其次,从保护对象的角度进行划分,继 电保护分为:主设备保护、输电线保护等。其三,从动作原理的角度进 行划分,继电保护分为:过电压、过电流、远距离保护等。最后,从装置结构的角度进行划分,继电保护分为:数字保护、模拟式保护、计算保护、信号保护等。 2、常见的继电保护故障分析 由于新型电力控制设备和继电保护信息系统的应用,目前电力网络继 电保护工作的整体管理水平有了显著的提升,不过,毕竟电网和电力设
电力系统继电保护试题以与答案 一、单项选择题 ( 每小题2 分，共30 分。从四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题目后面的括号内。 )1．1 电流保护 I 段的灵敏系数通常用保护范围来衡量，其保护范围越长表明保护越( ③ )①可靠②不可靠③灵敏④不灵敏2．限时电流速断保护与相邻线路电流速断保护在定值上和时限上均要配合，若( ③ )不满足要求，则要与相邻线路限时电流速断保护配合。①选择性②速动性③灵敏性④可靠性3．使电流速断保护有最小保护范围的运行方式为系统( ② )①最大运行方式②最小运行方式③正常运行方式④事故运行方式4．在中性点非直接接地电网中的并联线路上发生跨线不同相两点接地短路时，两相星形接线电流保护只切除一个故障点的几率为( ② ) 。①100％②2／3③1／3④ 00①UAB②-UAB③UB④-UC6．电流速断保护定值不能保证( ② ) 时，则电流速断保护要误动作，需要加装方向元件。①速动性②选择性③灵敏性④可靠性7．作为高灵敏度的线路接地保护，零序电流灵敏 I 段保护在非全相运行时需( ④ ) 。①投入运行②有选择性的投入运行③有选择性的退出运行④退出运行8．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( ③ ) 的后果。①拒动②误动③正向故障拒动或反向故障误动④损坏9．方向阻抗继电器的最大灵敏角是可以调节的。调节方法是改变电抗变换器DKB( ④ )①原边匝数②副边匝数③原边线圈中的电阻大小④副边线圈中的电阻大小10．距离 II段的动作值应按分支系数Kfz 为最小的运行方式来确定，目的是为了保证保护的(② ) 。①速动性②选择性0③灵敏性④可靠性11．相间短路的阻抗继电器采用接线。例如 I =IU A③UA-UB④ UA12．差动保护只能在被保护元件的内部故障时动作，而不反应外部故障，具有绝对(①) 。①选择性②速动性③灵敏性④可靠性13．对于间接比较的高频保护，要求保护区内故障时保护动作行为不受通道破坏的影响，应该选择的间接比较信号是( ③ ) 。①允许信号②跳闸信号③闭锁信号④任意信号14．相高频保护用 I1+KI2 为操作电流， K=68，主要是考虑( ③ )相位不受两侧电源相位的影响，有利于正确比相。①正序电流②零序电流③负序电流④相电流15．高频保护基本原理是：将线路两端的电气量（电流方向或功率方向）转化为高频信号；以( ③ )
第一章微机保护的硬件和软件系统 第一节微机保护的硬件系统 一套微机保护由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬件系统是构成微机保护的基础，软件系统是微机保护的核心。图1-1表示出了微机保护的硬件系统构成，它由下述几部分构成：⑴微机主系统。它是由中央处理器（CPU）为核心，专门设计的一套微型计算机，完成数字信号的处理工作。⑵数据采集系统。完成对模拟信号进行测量并转换成数字量的工作。⑶开关量的输入输出系统。完成对输入开关量的采集和驱动小型继电器发跳闸命令和信号工作。⑷外部通信接口。⑸人机对话接口。完成人机对话工作。⑹电源。把变电站的直流电压转换成微机保护需要的稳定的直流电压。 微机主系统人机对话接口 图1-1 微机保护的硬件构成框图 一中央处理器CPU 它是微机主系统的大脑，是微机保护的神经中枢。软件程序需要在CPU的控制下才能遂条执行。当前，在微机保护中应用的CPU主要有以下一些类型： 1.单片微处理器 例如Intel公司的80X86系列，Motorola公司的MC683XX系列。其中32位的CPU例如MC68332具有极高的性能，在RCS900系列的主设备保护装置中得到了应
用。16位的如Intel公司的80296，在RCS900型的线路、主设备保护中用到了该芯片。 2.数字信号处理器（DSP） 它将很多器件，包括一定容量的存储器都集成在一个芯片中，所以外围电路很少。因而这种数字信号处理器的突出特点是运算速度快、可靠性高、功耗低。它执行一条指令只需数十纳秒（ns），而且在指令中能直接提供数字信号处理的相关算法。因此特别适宜用于构成工作量较大、性能要求高的微机保护。在RCS900型的线路、主设备保护中，保护的计算工作都是由DSP来完成的，使用的芯片是AD公司的DSP-2181。二存储器 用以保存程序、定值、采样值和运算中的中间数据。存储器的存储容量和访问时间将影响保护的性能。在微机保护中根据任务的不同采用的存储器有下述三种类型的存储器。 ⒈随机存储器（RAM）。 在RAM中的数据可以快速地读、写，但在失去直流电源时数据会丢失。所以不能存放程序和定值。只用以暂存需要快速进行交换的临时数据，例如运算中的中间数据、经过A/D转换后的采样数据等。现在有一种称做非易失性随机存储器（NVRAM）它既可以高速地读/写，失电后也不会丢失数据，在RCS900保护中用以存放故障录波数据。 ⒉只读存储器（ROM）。 目前使用的是一种紫外线可擦除、电可编程的只读存储器——EPROM。EPROM 中的数据可以高速读取，在失电后也不会丢失，所以适用于存放程序等一些固定不变的数据。要改写EPROM中的程序时先要将该芯片放在专用的紫外线擦除器中，经紫外线照射一段时间，擦除原有的数据后，再用专用的写入器（编程器）写入新的程序。所以存放在EPROM中的程序在保护正常使用中不会被改写，安全性高。 ⒊电可擦除且可编程的只读存储器（EEPROM）。 EEPROM中的数据可以高速读取，且在失电后也不会丢失，同时不需要专用设备在使用中可以在线改写。因此在保护中EEPROM适宜于存放定值。既无需担心在失电后定值丢失之虞，必要时又可方便地改写定值。由于它可以在线改写数据，所以它的安全性不如EPROM。此外EEPROM写入数据的速度较慢，所以也不宜代替RAM 存放需要快速交换的临时数据。还有一种与EEPROM有类似功能的器件称作快闪（快擦写）存储器（Flash Memory），它的存储容量更大，读/写更方便。在RCS900型的保护中使用Flash存放程序，在软件中采取措施确保在运行中程序不会被擦写。 三数据采集系统 数据采集系统的作用是将从电压、电流互感器输入的电压、电流的连续的模拟信号转换成离散的数字量供给微机主系统进行保护的计算工作。在介绍数据采集系统前，先对若干名词作一些解释。 ⑴采样。在给定的时刻对连续的模拟信号进行测量称做采样。每隔相同的时刻对模拟信号测量一次称做理想采样。微机保护采用的都是理想采样。 ⑵采样频率s f。每秒采样的次数称做采样频率。采样频率越高对模拟信号的测 量越正确。但采样频率越高对计算机的运算速度的要求也越高，计算机必须在相邻两个采样时刻之间完成它的运算工作。否则将造成数据的堆积而导致运算的紊乱。在目前的技术条件下微机保护中使用的采样频率有600Hz、1000Hz、1200Hz三种。在南瑞继保电器公司原先生产的LFP900保护中使用的采样频率是600Hz和1000Hz。目
继电保护原理课程设计报告评语： 考勤（10） 守纪 （10） 设计过程 （40） 设计报告 （30） 小组答辩 （10） 总成绩 （100） 专业：电气工程及其自动化 班级：电气1004 姓名：王英帅 学号：201009341 指导教师：赵峰 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2013年7月18日
1 设计原始资料 1.1 具体题目 如下图所示网络，系统参数为： 3115/E =? kV ，G115X =Ω、G310X =Ω,160L =km ，340L =km ，B-C 50L =km ， C-D 30L =km ，D-E 20L =km ，线路阻抗0.4Ω/km ， I rel 1.2K =、III rel rel 1.15K K II ==,A 300I m ax C.-B =、C-D.max 200A I =、D-E.max 150A I =，SS 1.5K =，re 0.85K = G1 G3 98 4 51 2 3 A B C D E L1L3 1.2 要完成的任务 我要完成的是对保护5和保护3进行三段电流保护的整定设计，本次课程设计通过对线路的主保护和后备保护的整定计算来满足对各段电流及时间的要求。 2 设计的课题内容 2.1 设计规程 根据规程要求110kV 线路保护包括完整的三段相间距离保护、三段接地距离保护、三段零序方向过流保护和低频率保护，并配有三相一次重合闸功能、过负荷告警功能，跳合闸操作回路。在本次课程设计中涉及的是三段过流保护。其中，I 段、II 段可方向闭锁，从而保证了保护的选择性。 2.2 本设计保护配置 2.2.1 主保护配置 主保护：反映整个保护元件上的故障并能最短的延时有选择的切出故障的保护。在本设计中，I 段电流速断保护、II 段限时电流速断保护作为主保护。 2.2.2 后备保护配置
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sen K 要求（ ） 。 （A ） 1sen K < （B ）1sen K = （C ）1sen K > 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860set Z =∠?Ω的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗430m Z =∠?Ω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。 A B C D
前言 《电力系统继电保护》作为电气工程及其自动化专业的一门主要课程,主要包括课堂讲学、课程设计等几个主要部分。在完成了理论的学习的基础上，为了进一步加深对理论知识的理解，本专业特安排了本次课程设计。电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。而发电厂正是把其他形式的能量转换成电能，电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户，再通过各种用电设备转换成适合用户需要的其他形式的能量。在输送电能的过程中,电力系统希望线路有比较好的可靠性,因此在电力系统受到外界干扰时,保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作,从而切断故障点极大限度的降低电力系统供电范围。电力系统继电保护就是为达到这个目的而设置的。本次设计的任务主要包括了六大部分，分别为运行方式的选择、电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校验、继电保护零序电流保护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。其中短路电流的计算和电气设备的选择是本设计的重点。通过此次线路保护的设计可以巩固我们本学期所学的《电力系统继电保护》这一课程的理论知识，能提高我们提出问题、思考问题、解决问题的能力。
1 所做设计要求 电网接线图 × × × ×cosφ=0.85X〃＝0.129 X〃＝0.132 cosφ=0.85cosφ=0.8cosφ=0.8cosφ=0.8 图示110kV 单电源环形网络：（将AB 线路长度改为45km,CD 长度改为20km ） （1)所有变压器和母线装有纵联差动保护，变压器均为Ｙn ，d11接线； （2）发电厂的最大发电容量为（2×25+50）ＭＷ，最小发电容量为2×25ＭＷ； （3）网络的正常运行方式为发电厂发电容量最大且闭环运行； （4）允许的最大故障切除时间为； （5)线路AC 、BC 、AB 、CD 的最大负荷电流分别为250、150、230和140Ａ，负荷自起动系数5.1 ss K ；
电力系统培训学习心得体会 今年3月30日至7月30日，根据国网公司安排，我有幸参加了国网技术学院举办的继电保护培训班。能成为首批培训员工中的一份子，我感到十分的荣幸，同时也感谢江西省电力公司以及九江供电公司的领导给我这样一次不断完善和提高自己能力的机会。 这次培训是在国家电网技术学院进行的。这里是国家电网公司为大力转变公司和电网发展方式，加快建设“一强三优”现代公司而组建的高素质应用型技术人才与技能人才培养基地，电网实用新技术与新技能应用示范中心。 培训期间，先后学习了公共基础课如《国网企业文化》、《团队建设与沟通协调》、《员工职业生涯规划》等，专业知识课如《安全规程》、《电力系统继电保护》、《二次回路》、《电力系统故障分析》、《两票管理》等，并在继保实训室对主变保护屏、线路保护屏、母线保护屏、断路器保护屏等进行了校验和故障查找消除。在这4个月的培训生活中，我的感受很多，收获也很大，以下从学习，生活等几个方面总结此次学员培训。 专业知识理论方面 (一)对《电力系统故障分析》的学习。这是继电保护专业的最基础的部分，要掌握故障分析，首先要对电力系统正常运行有深刻的理解，所以可以说继电保护是一门综合性的课程。通过对故障分析的重新学习，我对电力系统常见故障有了全面的认识，通过对各种故障的特点进行总结，我发现了故障的规律性，以及继电保护在这些故障的针对性。 (二)对《电力系统继电保护原理》进行学习。继电保护原理也是继电保护专业的基础，这门课通过对各种故障的特点进行总结分类，讲述了保护的构成原理，以(!)及各种原理的保护的使用范围，优点和缺点，以及系统中各种保护的配合使用问题。由于我们这些同志绝大部分来自地区供电公司，所以我们主要学习了220kV及以下电压等级的保护原理。 (三)对电流互感器、电压互感器(以下简称CT、PT)的学习。CT和PT是继电保护专业必须掌握的部分，因为继电保护对一次系统的保护是建立在对一次系统的监视上的，CT、PT将一次的大电流、高电压变为继电保护能够使用的小电流、低电压。通过学习，我掌握了CT二次绕组有好几个，分别供保护、测量、计量用，以及零序电流的采集方法;CT、PT的极性接线正确与否直接关系到保护是否能可靠工作。 (四)二次回路对我来说是一个陌生的知识点。以前学校重视原理教学，二次回路部分并没有讲。这个月在开始讲二次回路前，我对其进行了恶补，有什么不会的问题，找老师和有工作经验的同学请教，在后来通过上课学习，我对二次回路有了一定程度的掌握，二次回路分为控制回路、测
电力系统继电保护试题以及答案 电力系统继电保护试题以及答案 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分 1．过电流继电器的返回系数（B） A．等于0 B．小于1 C．等于1 D．大于1 2．限时电流速断保护的灵敏系数要求（B） A．大于2 B．大于1.3~1.5 C．大于1.2 D．大于0.85 3．在中性点非直接接地电网中,由同一变电所母线引出的并列运行的线路上发生两点异相接地短路,采用不完全星形接线保护的动作情况是（A） A．有机会只切除一条线路B．有机会只切除一条线路 C．100%切除两条故障线路D．不动作即两条故障线路都不切除 4．在双侧电源系统中,采用方向元件是为了提高保护的（D） A．方向性B．可靠性 C．灵敏性D．选择性 5．在中性点直接接地电网中,零序功率方向继电器采用的接线方式是（D） A．90°接线B．3 0、3 0 C.-3 、-3 D．-3 0、3 0 6．正方向出口相间短路,存在动作“死区”的阻抗继电器是（B） A．全阻抗继电器B．方向阻抗继电器 C．偏移特性阻抗继电器D．上抛圆阻抗继电器 7．在中性点直接接地系统中，反应接地短路的阻抗继电器接线方式是（D） A．0°接线B．90°接线 C．3 0、3 0 D．A、A+ 3 0零序补偿电流的接线方式 8．由于过渡电阻的存在，一般情况下使阻抗继电器的（A） A．测量阻抗增大，保护范围减小B．测量阻抗增大，保护范围增大 C．测量阻抗减小，保护范围减小D．测量阻抗减小，保护范围增大 9．在距离保护的Ⅰ、Ⅱ段整定计算中乘以一个小于1的可靠系数，目的是为了保证保护动作的（A） A．选择性B．可靠性 C．灵敏性D．速动性 10．在校验距离Ⅲ段保护远后备灵敏系数时，分支系数取最大值是为了满足保护的（C）
电工技能培训教学计划 本课程是培训电工类专业的专业基础课，主要内容包括电工基础知识、电工基本操作技能、电气设备的使用与维护、变配电所知识以及安全文明生产知识等。 一、课程任务 本课程的任务是培训劳动预备制电工专业初级电工的基本知识和专业技能。通过本课程的学习，使学员具有一定的专业知识和专业技能。通过本课程的学习，使学员具有一定的专业知识，掌握初级电工技术的基本操作技能和作业技术，达到初级电工水平。 二、课程要求 （1）获得必要的初级电工基础知识，和初步技能。 （2）了解一些常用电气设备的主要性能和用途。 （3）能看懂一般简单的电气图。 （4）掌握一般的内外线电工工艺。 （5）了解变、配电所一般的维护和操作知识。 （6）掌握安全用电常识，并能正确使用一般电气设备。 三、教学内容和要求 本课程作为初级电工的培训课程，其培训对象是农民工。因此，本培训教材既不同于技校教材，又不同于等级培训教材。其特点是注重实用电工技术，突出技能训练。在教学中，应特别注意在进行技能训练的同时，强调素质训练，使学员在“掌握一技之长”的基础上，达到“触类旁通”。在教学过程中应贯彻理论联系实际的原则和直观性原则，完成规定的实践项目，并充分利用课件、模型等教具或现场参观方式进行教学，注意培养学员分析问题和解决问题的能力。以便于知识的系统性和完整性。相应地，在教学中应努力体现课堂教学和实践教学的配合及同意，使学员紧密结合实物和现场作业进行学习。根据办学条件及学情分析，本计划对课本及课时安排做出适当取舍，幅度控制在15%以内。
第一章电工基本知识 课程要求： 1、了解电工识图基本知识。 2、熟悉常用电工材料。 3、掌握电工常用测量仪表、工具和防护用具的使用方法。 教学内容： 1、1—1 电工识图 2、1—2 电工材料：常用电工材料、铜、铝导线的特点及使用、常用线管 3、1—3 电工工具：电工常用工具、电工常用防护工具、 其他专用工具、电气安全用具的使用与维护 4、1—4 常用电工测量仪表：电流表与电压表、钳形表、 兆欧表、电能表、功率表、万用表 第二章电工基本操作技能 课程要求： 1. 掌握电工基本操作技术（如：导线的剖削、连接、压接和焊接等）。 2. 熟悉钳工和焊工基本操作知识与技能。 教学内容： 2—1 电工基本操作技术：导线的剖削、导线的连接、焊接 2—2 钳工基本操作知识：常用量具、划线与冲眼锯割、凿削、 挫削、钻孔、攻丝和套丝、校正和弯曲 2—3 焊工基本操作知识：手工电弧焊、烙铁钎焊、火焰钎焊 第三章电气设备
目录 电力系统继电保护课程设计任务书 (1) 一、设计目的 (1) 二、课题选择 (1) 三、设计任务 (1) 四、整定计算 (1) 五、参考文献 (2) 输电线路三段式电流保护设计 (3) 一、摘要 (3) 二、继电保护基本任务 (3) 三、继电保护装置构成 (4) 四、继电保护装置的基本要求 (4) 五、三段式电流保护原理及接线图 (6) 六、继电保护设计 (7) 1.确定保护3在最大、最小运行方式下的等值电抗 (7) 2.相间短路的最大、最小短路电流的计算 (8) 3.整定保护1、2、3的最小保护范围计算 (8) 4.整定保护2、3的限时电流速断保护定值，并校验灵敏度 (9) 5.保护1、2、3的动作时限计算 (11) 参考文献： (12)
电力系统继电保护课程设计任务书 一、设计目的 1、巩固和加深对电力系统继电保护课程基础理论的理解。 2、对课程中某些章节的内容进行深入研究。 3、学习工程设计的基本方法。 4、学习设计型论文的写作方法。 二、课题选择 输电线路三段式电流保护设计 三、设计任务 1、设计要求 熟悉电力系统继电保护、电力系统分析等相关课程知识。 2、原理接线图 四、整定计算 ,20,3/1151Ω==G X kV E φ
,10,1032Ω=Ω=G G X X L1=L2=60km ,L3=40km, LB-C=30km,LC-D=30km, LD-E=20km,线路阻抗0.4Ω/km, 2.1=I rel K ,=∏rel K 15.1=I ∏rel K , 最大负荷电流IB-C.Lmax=300A, IC-D.Lmax=200A, ID-E.Lmax=150A, 电动机自启动系数Kss=1.5，电流继电器返回系数Kre=0.85。 最大运行方式：三台发电机及线路L1、L2、L3同时投入运行；最小运行方式：G2、L2退出运行。 五、参考文献 [1] 谷水清．电力系统继电保护（第二版）[M]．北京：中国电力出版社，2013 [2] 贺家礼．电力系统继电保护[M]．北京：中国电力出版社，2004 [3] 能源部西北电力设计院．电力工程电气设计手册（电气二次部分）．北京： 中国电力出版社，1982 [4] 方大千．实用继电保护技术[M]．北京：人民邮电出版社，2003 [5] 崔家佩等．电力系统继电保护及安全自动装置整定计算[M]．北京：水利电 力出版社，1993 [6] 卓有乐．电力工程电气设计200例[M]．北京：中国电力出版社，2002 [7] 陈德树．计算机继电保护原理与技术[M]．北京：水利电力出版社，1992
《电力系统继电保护》2017版课程教学大纲 课程代码：060441002 课程英文名称：Relay protection of power system 课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0 适用专业：电气工程及其自动化 大纲编写（修订）时间：2017.11 一、大纲使用说明 （一）课程地位及教学目标 本课程是"电气工程及其自动化"专业的主要专业课。通过本课程的学习，使学生掌握电力系统继电保护的基本原理、构成及运行分析方法，为学生毕业后从事继电保护相关领域工作打下理论及实践基础。通过本课程的学习，使学生掌握输电线路的电流保护、距离保护、纵联保护的基本原理，了解自动重合闸装置的基本知识，了解发电机、变压器保护的基本配置及主要保护的基本原理、母线保护的基本原理；掌握电流保护、距离保护的整定计算原则；熟悉功率方向继电器、阻抗继电器的实验方法。 （二）知识，能力及技能方面的基本要求 1. 掌握输电线路的电流保护、距离保护、高频保护的基本原理 2. 了解自动重合闸装置的基本知识 3. 掌握发电机、变压器保护的基本配置及主要保护的基本原理、母线保护的基本原理 4. 掌握电流保护、距离保护的整定计算原则；熟悉功率方向继电器、阻抗继电器实验方法。 （三）实施说明 1.本课程重点讲授内容： 电力系统中的各种线路保护的工作原理、接线方式、整定计算，相间短路电流保护、多侧电源网络相间短路的方向性电流保护、方向性零序电流保护、距离保护、纵联保护、中性点非直接接地电网的单相接地保护；电力变压器保护的基本原理和构成及动作电流的整定计算；发电机的主要继电保护；微机型保护及控制装置的硬件原理、软件实现的保护算法；电力系统典型自动控制装置的作用、工作原理、构成等。 2．教学方法：采用启发式教学，提高学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力，调动学生的学习积极性；讲课要理论联系实际，注重培养学生的创新能力。 3．教学手段：在教学中可采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 （四）对先修课程的要求 学习本门课程应注意理论学习与实际相结合，注重培养联系工程实际的能力；学生必须具有一定的电力系统知识，建议在学完电力系统分析、发电厂电气部分、电机学等相关课程后开始开课。 （五）对习题，实验，实践环节的要求 实践证明，学生在学习《电力系统继电保护》课的过程中需要借助各种典型例题，加深对本课程主要内容的理解，做一定数量习题是掌握和巩固基本概念的有力手段。利用授课及习题课给学生讲解典型例题，每章习题要求学生认真完成适当数量，并对学生完成作业中出现的错误，讲解纠正。 （六）课程考核方式 1.考核方式：考试
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sen K 要求（ ） 。 （A ） 1sen K < （B ）1sen K = （C ）1sen K > 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860set Z =∠?Ω的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗430m Z =∠?Ω 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