第一课：继电保护基本原理和基本概念

电力系统继电保护原理及基本概念一、继电保护的初步了解继电保护呢，就像是电力系统的小卫士。

首先啊，咱们得知道它是干嘛的。

它主要就是在电力系统发生故障啦，像短路呀或者不正常运行状态的时候呢，迅速准确地把故障部分从系统里切除或者发出信号啥的。

这听起来是不是还挺酷的？就好像一个超级英雄及时出手拯救世界一样！不过呢，这其中的原理可是有点复杂的哦。

我觉得在这最开始了解的阶段大家可以先想象一下，如果没有这个继电保护，电力系统一旦出故障，那得多乱套呀！整个电网可能都会受到影响呢。

所以这一步虽然看似只是个初步概念的理解，但真的很重要，不要小瞧它哦！二、继电器的基本构成这一块我通常会在学习测量元件的时候多花些时间。

为啥呢？因为它是基础嘛，如果测量都不准，后面的逻辑判断和执行不就都乱套了嘛。

而且这个过程中可能会碰到一些看起来很相似的概念，大家可别搞混咯。

比如说，不同类型的继电器测量的电气量可能会有差别，这时候一定要仔细分辨呀！你是不是也觉得这里有点绕呢？三、继电保护的基本原理之过电流保护咱们再来说说这个过电流保护原理吧。

简单来讲呢，当电路中的电流超过了正常运行时的数值，就可能是出问题了，这时候继电保护装置就得发挥作用了。

那它是怎么知道电流超没超呢？就靠前面说的测量元件啦。

测量元件检测到这个过大的电流后呢，逻辑判断元件就开始工作啦，它判断这个电流大到是不是已经属于故障状态了。

如果是呢，执行元件就会动作，把电路断开。

四、继电保护的基本原理之过电压保护过电压保护和过电流保护有点类似呢。

当电力系统中的电压超过了正常范围，那也是很危险的可能会损坏设备什么的。

同样的，测量元件先检测电压，然后逻辑判断元件判断这个电压超标的程度是不是达到了故障的标准，如果达到了，执行元件就采取行动断开电路或者发出报警信号。

在这里呢，我想提醒大家的是，电压这个东西很敏感的。

有时候一些外部因素，像雷击呀或者突然甩掉大量负荷，都可能引起电压的波动。

所以在考虑过电压保护的时候，要把这些因素都考虑进去哦。

电力系统继电保护基本原理电力系统继电保护是电力系统中重要的安全保护措施，其基本原理是通过检测电力系统中的异常故障状态，并采取控制措施来迅速、准确地切除故障点，保护电力系统的安全运行。

下面将从基本概念、分类、原理以及应用等方面进行详细介绍。

一、基本概念继电保护是电力系统中用来对故障进行保护的设备。

它可以检测系统中的故障，并通过切除故障点、发送报警信号等手段来保护电力系统的安全运行。

二、分类根据继电保护的功能和应用，可以将其分为主保护、备用保护以及辅助保护。

1. 主保护：主保护是对电力系统中的主要设备（如变压器、发电机、电动机等）进行保护的措施。

主保护对应用最为严格的要求，需要快速、准确地切除故障点，并能适应系统的各种工作条件。

2. 备用保护：备用保护是为了当主保护出现故障或失效时，起到替代保护作用的设备。

备用保护的要求相对较低，主要是为了保证在主保护失效时仍能有效地保护电力系统。

3. 辅助保护：辅助保护是对系统中的辅助设备和线路进行保护的措施。

辅助保护的主要作用是检测系统中的异常情况，并发出相应的信号进行报警，以减少故障对系统的影响。

三、原理继电保护的工作原理是基于电气量的变化检测和测量。

通过对电流、电压、频率、功率因数等电气量的测量，判断系统中是否存在故障，并能够快速、准确地切除故障点。

1. 故障检测：继电保护能够检测到电力系统中的各种故障类型（包括短路、过载、接地故障等）。

通过对电流、电压等电气量进行检测和测量，在故障发生时能够及时判断故障类型和位置。

2. 故障切除：当继电保护检测到故障时，会通过控制开关进行故障点的切除。

切除故障的方式包括断开故障电路、切除故障设备、切换备用设备等。

3. 报警通知：继电保护还能够通过发送报警信号或故障信息来通知操作人员。

操作人员在接收到报警信息后，可以及时采取相应的措施来处理故障。

四、应用继电保护广泛应用于电力系统中的各个环节，包括输电线路、变电站、发电机等。

继电保护最全面的知识一、基本原理继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障，是保护区内故障还是区外故障的功能。

保护装置要实现这一功能，需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。

电力系统发生故障后，工频电气量变化的主要特征是：1）电流增大短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。

2）电压降低当发生相间短路和接地短路故障时，系统各点的相间电压或相电压值下降，且越靠近短路点，电压越低。

3）电流与电压之间的相位角改变正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角，一般约为20°,三相短路时，电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的，一般为60°~85°,而在保护反方向三相短路时，电流与电压之间的相位角则是180°+（60°~85。

）。

4）测量阻抗发生变化测量阻抗即测量点（保护安装处）电压与电流之比值。

正常运行时，测量阻抗为负荷阻抗；金属性短路时，测量阻抗转变为线路阻抗，故障后测量阻抗显著减小，而阻抗角增大。

不对称短路时，出现相序分量，如两相及单相接地短路时，出现负序电流和负序电压分量；单相接地时，出现负序和零序电流和电压分量。

这些分量在正常运行时是不出现的。

利用短路故障时电气量的变化,便可构成各种原理的继电保护。

此外，除了上述反应工频电气量的保护外，还有反应非工频电气量的保护，如瓦斯保护。

二、基本要求继电保护装置为了完成它的任务，必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。

对于作用于继电器跳闸的继电保护,应同时满足四个基本要求，而对于作用于信号以及只反映不正常的运行情况的继电保护装置，这四个基本要求中有些要求可以降低。

1、选择性选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除，当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路的保护将故障切除。

第一章继电保护基本概念及原理介绍1电力系统继电保护的作用电力系统在运行中，可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路。

在发生短路可能产生以下后果：1)通过故障点很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件遭到破坏。

2)短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用引起它的损坏或缩短它们的使用寿命。

3)电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响产品质量。

4)破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使整个系统瓦解。

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，这种情况属于不正常运行状态。

例如，因负荷超过电气设备的额定值而引起的电流升高（一般称过负荷），就是一种最常见的不正常运行状态。

由于过负荷，使元件载流部分和绝缘材料的温度不断升高，加速绝缘的老化和损坏，就可能发展成故障。

此外，系统中出现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，以及电力系统发生振荡等，都属于不正常运行状态。

故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故。

事故，就是指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。

系统事故的发生，除了由于自然条件的因素（如遭雷击等）以外，一般都是由于设备制造上的缺陷、设计和安装错误、检修质量不高或运行维护不当而引起的。

因此，只要充分发挥人的主观能动性，正确地掌握客观规律，加强对设备的维护和检修，就可以大大减少事故发生的机率，把事故消灭在发生之前。

在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效的方法之一。

切除故障的时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒，实践证明只有装设在每个电气元件上的保护装置才有可能满足这个要求。

继电保护装置，就是指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。

继电保护的基本概念继电保护是电力系统中非常重要的一项技术措施，其主要功能是在电力系统发生异常工况时，及时采取措施保护电力设备和电网，以防止设备的损坏和电力系统的事故。

本文将介绍继电保护的基本概念，包括其定义、作用以及基本原理等内容。

一、继电保护的定义继电保护是一种根据被保护电力设备的运行状态和电气量的变化，通过电气信号传递和处理，自动地实现对异常状态的判断，采取保护措施，保障系统的安全稳定运行的技术系统。

继电保护可分为设备保护和系统保护两大类，其中设备保护主要针对单个设备，而系统保护则是针对整个电力系统。

二、继电保护的作用1. 设备保护：继电保护可以对电力设备进行保护，如发电机、变压器、高压线路等。

当这些设备发生过电流、过载、短路等异常情况时，继电保护能够及时切断故障部分并发出警告信号，以保证设备的安全运行。

2. 系统保护：继电保护还可以对整个电力系统进行保护。

当电力系统出现过载、短路、接地故障等情况时，继电保护能够及时切除故障，并通过自动重启等措施快速恢复系统的正常运行，增加系统的可靠性和稳定性。

三、继电保护的基本原理继电保护的基本原理是通过探测电气量的变化，如电流、电压、频率等，来判断电力设备或电力系统是否处于正常工作状态，并根据判断结果采取相应的保护动作。

具体来说，继电保护根据设备或系统的额定工作值设定保护临界值，当电气量超过这些临界值时，继电保护会立即识别并执行相应的保护动作。

继电保护通常由测量元件、信号处理单元和保护动作装置等组成。

测量元件负责测量电气量，如电流互感器、电压互感器等；信号处理单元负责对测量值进行处理和判断；保护动作装置负责控制断路器、刀闸等设备的开合，实施保护动作。

四、继电保护的分类继电保护可以按照不同的方式进行分类，按照操作时间划分常见的有快速保护、中速保护和慢速保护；按照保护功能划分常见的有过流保护、差动保护、距离保护等。

其中，过流保护是最常见的一种继电保护方式，它通过对电流的监测，一旦超过设定值就会切断电路保护设备。

继电保护的基本原理和继电保护装置的组成继电保护是电力系统中重要的安全保障措施之一，用于保护电力设备和电力系统免受故障和过电流的损害。

本文将介绍继电保护的基本原理以及继电保护装置的组成。

一、继电保护的基本原理继电保护的基本原理是依靠电力系统中的电流、电压等参数的异常变化来判断设备是否发生故障，并对故障设备进行隔离和保护。

其基本原理包括故障检测、信号传输、故障判断和动作执行等环节。

1. 故障检测：继电保护装置通过检测电力系统中的电流、电压等参数，以确定是否存在设备异常。

常见的故障包括过电流、过电压、短路、接地故障等。

2. 信号传输：一旦检测到异常信号，继电保护装置会将信号传输给中央控制室或操作人员，以便进一步判断和采取相应的措施。

3. 故障判断：中央控制室或操作人员会根据接收到的异常信号进行故障判断，通过比对设备的工作状态和理论模型，确定具体的故障类型和位置。

4. 动作执行：一旦故障类型和位置确定，继电保护装置将发送信号给断路器或其他隔离设备，使其迅速切断故障电路，并保护其他设备免受影响。

二、继电保护装置的组成继电保护装置是实现继电保护原理的关键设备，其主要组成包括输入电路、测量元件、比较元件、判别元件和动作元件。

1. 输入电路：输入电路是继电保护装置的基础，充当了信息采集的作用。

输入电路包括电流互感器、电压互感器等，用于采集电力系统中的电流、电压等参数，并将信号传递给后续的测量元件。

2. 测量元件：测量元件是用来对输入电路中采集的信号进行精确的测量和转换。

常见的测量元件包括电流变压器、电压变压器等，能够将采集到的电流、电压等参数转换为标准的模拟量或数字量信号。

3. 比较元件：比较元件用于将测量得到的参数与事先设定的保护参数进行比较。

当测量参数超过或低于设定的保护参数范围时，比较元件会发出警报信号，通知判别元件进行下一步判断。

4. 判别元件：判别元件负责对比较元件发出的信号进行进一步的判断和分析，以确定是否存在故障。

继电保护基本概念继电保护基本概念继电保护一．基本概念1，起动电流：对反应于电流升高而动作的电流速断保护而言，能使该保护装置起动的最小电流值称为保护装置的起动电流。

2，返回电流：继电器动作后能够返回的条件是：Mdc<Mth-Mm，对应于这一电磁转矩、能使继电器返回原位的最大电流值称为继电器的返回电流。

3，继电特性：无论起动和返回，继电器的动作都是明确干脆的，它不可能停留在某一个中间位置，这种特性我们称之为“继电特性”。

4，系统最大运行方式：对每一套保护装置来讲，通过该保护装置的短路电流为最大的方式，称之为系统最大运行方式。

5，系统最小运行方式：对每一套保护装置来讲，通过该保护装置的短路电流为最小的方式，称之为系统最小运行方式。

6，电压死区：功率方向继电器当其正方向出口附近发生三相短路、A-B或A-C两相接地短路，以及A 相接地短路时，由于Ua约等于0或数值很小，使继电器不能动作，这称为继电器的“电压死区”。

二、基本原理：1，电流速断保护：仅反应于电流增大而瞬时动作a.动作特性：见图2-5图2-5b.整定原则：根据电力系统短路的分析，当电源电势一定时，短路电流的大小取决于短路点和电源之间的总阻抗Z，三相短路电流可表示为：Id=E/Z=E/Zs+Zd式中E——系统等效电源的相电势Zd——短路点至保护安装处之间的阻抗Zs——保护安装处到系统等效电源之间的阻抗在一定的系统运行方式下，E和Zs等于常数，此时Id将随Zd的增大而减小，如图2-5所示。

当系统运行方式及故障类型改变时，Id都将随之改变。

对不同安装地点的保护装置，应根据网络接线的实际情况选取其最大和最小运行方式。

在最大运行方式下三相短路时，通过保护装置的短路电流为最大，而在最小运行方式下两相短路时，则短路电流为最小。

这两种情况下短路电流的变化如图2-5 中的曲线1和曲线2所示。

为了保证电流速断保护动作的选择性，对保护1来讲，其起动电流Idz.1必须整定得大于d4点短路时，可能出现的最大短路电流，即在最大运行方式下变电所C母线上三相短路时的电流Id.c.max，亦即Idz.1>Id.c.max引入可*系数Kk=1.2-1.3,则上式即可写为Idz.1=Kk*Id.c.max （2-11）对保护2来讲，按照同样的原则，其起动电流应整定得大于d2点短路时的最大短路电流Id.b.max ,即Idz.2=Kk*Id.b.max起动电流与Zd无关，所以在图2-5上是直线，它与曲线I和曲线II各有一个交点。

第一章继电保护基础知识一、电力系统在运行中，不可避免地会发生故障和不正常工作情况。

1、最常见的故障是各种形式的短路，如三相短路、两相接地短路、两相短路、单相接地短路、发电机和变压器的绕组匝间短路等。

此外，输电线路还可能发生一相或两相断线以及断线和短路同时发生的复杂故障。

2、最常见的不正常工作情况是过负荷，长时间过负荷会使载流设备和绝缘温度升高，加速绝缘老化或设备遭到损坏，严重时甚至引起故障。

此外，水轮发电机突然甩负荷引起过电压，电力系统有功缺额会引起频率降低，这也是不正常工作情况。

二、继电保护的概念。

继电保护装置是反应电力系统中电气设备故障或不正常工作情况而作用于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

电力系统继电保护——是继电保护技术和继电保护装置的统称。

三、主保护和后备保护的概念。

1、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或线路故障的保护。

2、后备保护：主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护，又分为远后备和近后备。

3、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。

4、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。

5、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。

四、故障的性质分类：暂时性故障、永久性故障五、对继电保护的基本要求，可分为安全性、可靠性、速动性、选择性与灵敏性。

1、安全性、可靠性和保护的双重化。

安全性与可靠性是对继电保护最根本的要求。

安全性指的是断电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动作。

可靠性指的是继电保护在需要它动作时能可靠动作，即不发生拒绝动作。

为保证短路故障时跳闸的可靠性，许多220KV以上的超高压线路继电保护采用了二中取一的双重化配置原则，即在每一回线路上装设两套完全独立的性能均满足电力系统稳定要求的继电保护。