工学华北电力大学课程电力系统继电保护黄少锋教授距离整定振荡共94页
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主讲人:黄少锋电力系统继电保护原理第一章绪论一、继电保护的作用二、继电保护的基本原理及其组成三、对继电保护的基本要求四、继电保护的发展简史五、继电保护工作的特点一、继电保护的作用背景:电力系统是发电、输电、配电、用电组成的一个实时的、复杂的联合系统。
电力生产的特点:电能无法大容量存储,电能的生产与消耗几乎是时刻保持平衡。
因此,不能中断——>可靠性要求极高!电力系统一次设备:发电机、变压器、母线、输电线路、电动机、电抗器、电容器等组成的电能传输设备(属于高压设备)。
电力系统二次设备:对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制与保护的设备(从TA、TV获得成正比的“小信号”——>相额定电压57.7V,额定电流1A或5A)。
根据不同的运行条件,可以将电力系统运行状态分为:正常状态、不正常状态、故障状态。
正常状态:等约束和不等约束条件都满足,电力系统在规定的限度内可以长期安全稳定运行。
最关键的指标:Ue±10%,△f≤±0.2Hz,潮流限制不正常状态:正常运行条件受到破坏,但还未发生故障。
等约束条件满足,部分不等约束条件不满足。
例如:负荷潮流越限;发电机突然甩负荷引起频率升高;系统无功缺损导致频率降低;非接地相电压升高;电力系统发生振荡等等。
故障状态:一次设备运行中由于外力、绝缘老化、过电压、误操作,以及自然灾害等各种,导致原因发生短路、断线。
正常状态和大部分的不正常状态可以由以下措施予以调节和控制:1)有功、无功潮流和电压、频率的调整——调整发电机出力、变压器分接头、负荷等; 2)自动化装置——备用电源自动投入(备自投)、自动准同期装置、自动按低频减载(低压减载)、自动解列、过电压检测等。
电力系统发生短路故障是不可避免的,如雷击、台风、地震、绝缘老化,人为因素等引起。
伴随着短路——>出现电流增大、电压降低——>从而导致设备损坏、绝缘破坏、断电和稳定破坏,甚至使整个电力系统瘫痪等。
主讲人:黄少锋电力系统继电保护原理第一章绪论一、继电保护的作用二、继电保护的基本原理及其组成三、对继电保护的基本要求四、继电保护的发展简史五、继电保护工作的特点一、继电保护的作用背景:电力系统是发电、输电、配电、用电组成的一个实时的、复杂的联合系统。
电力生产的特点:电能无法大容量存储,电能的生产与消耗几乎是时刻保持平衡。
因此,不能中断——>可靠性要求极高!电力系统一次设备:发电机、变压器、母线、输电线路、电动机、电抗器、电容器等组成的电能传输设备(属于高压设备)。
电力系统二次设备:对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制与保护的设备(从TA、TV获得成正比的“小信号”——>相额定电压57.7V,额定电流1A或5A)。
根据不同的运行条件,可以将电力系统运行状态分为:正常状态、不正常状态、故障状态。
正常状态:等约束和不等约束条件都满足,电力系统在规定的限度内可以长期安全稳定运行。
最关键的指标:Ue±10%,△f≤±0.2Hz,潮流限制不正常状态:正常运行条件受到破坏,但还未发生故障。
等约束条件满足,部分不等约束条件不满足。
例如:负荷潮流越限;发电机突然甩负荷引起频率升高;系统无功缺损导致频率降低;非接地相电压升高;电力系统发生振荡等等。
故障状态:一次设备运行中由于外力、绝缘老化、过电压、误操作,以及自然灾害等各种,导致原因发生短路、断线。
正常状态和大部分的不正常状态可以由以下措施予以调节和控制:1)有功、无功潮流和电压、频率的调整——调整发电机出力、变压器分接头、负荷等;2)自动化装置——备用电源自动投入(备自投)、自动准同期装置、自动按低频减载(低压减载)、自动解列、过电压检测等。
电力系统发生短路故障是不可避免的,如雷击、台风、地震、绝缘老化,人为因素等引起。
伴随着短路——>出现电流增大、电压降低——>从而导致设备损坏、绝缘破坏、断电和稳定破坏,甚至使整个电力系统瘫痪等。
第五章自动重合闸一、引言瞬时性故障:开关跳开后,经过一段时间延时,故障消失。
如:绝缘子表面闪络(雷电、污闪),短时碰线(大风),鸟类或树枝放电。
(约占60-90%)永久性故障:开关跳开后,故障依然存在。
如:倒杆、断线、绝缘子击穿,碳束炸弹等。
(约占10%)自动重合闸应用的前提:统计数据表明,大部分的线路故障属于瞬时性故障!自动重合闸(下面简写为ARC )装置:将因故障或人为误碰而跳开的断路器再进行自动合闸的一种自动装置。
工作过程:1)线路发生短路故障,由继电保护设备控制断路器跳闸。
2)经一定延时后,自动重合闸控制断路器再合闸。
3)瞬时性故障——>恢复供电;永久性故障——>保护再跳闸。
12K二、自动重合闸的作用利:弊:1、瞬时性故障可迅速恢复供电,提高供电的可靠性;2、提高并列运行稳定性,提高线路输送容量;3、纠正断路器偷跳、保护误动、人为误碰等引起的误跳闸。
在重合到永久性故障后,导致:1)系统再次遭受故障电流的冲击;2)断路器工作情况更加恶劣(短时间内两次切断故障电流)。
统计数据表明:线路重合闸的利大于弊。
目前的重合闸功能还无法区分瞬时性、永久性故障。
教材中,应用场合:≥1kV 的架空线路或混合线路,只要装设了断路器,就可以配置重合闸。
混合线路瞬时性故障居多,可合永久性故障居多,不宜合但是,有一定的限制。
12三、对自动重合闸的基本要求#1的1段范围#2的1段范围K 必须在故障点切除之后,才允许重合闸!1)通常利用没有电流的特点(包括保护动作);2)同时,还必须考虑对侧切除的时间。
没有全线速动的保护时,一侧为I 段动作,另一侧为II 段动作(有延时)。
2、不允许任意多次重合,即动作次数应符合预先的规定。
(考虑:断路器性能,并防止永久性故障)3、应能和继电保护配合,在重合闸前或后,应能加速保护动作。
(考虑:重合后,如果保护很快动作,那么,几乎为永久性故障)1、动作迅速,(一般0.5s ~1.5s)。
A'电力系统继电保护原理课程教案目录电网的电流保护和方向性电流保护 电网的距离保护 输电线纵联保护自动重合闸电力变压器的继电保护 发电机的继电保护 母线的继电保护第一章绪论、电力系统继电保护的作用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,它主要包括电力系统故障分析、 各种继电保护原理及实现方法、继电保护的设计、继电保护运行及维护等技术。
*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 ⑶、d (2)、d ⑴、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:1•电流I 增加 危害故障设备和非故障设备; 2 •电压U 降低或增加 影响用户的正常工作;3 .破坏系统稳定性,使事故进一步扩大(系统振荡,电压崩溃)4.发生不对称故障时,出现12,使旋转电机产生附加发热;发生接地故障时出现 I o ,—对相邻通讯系统造成干扰 *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。
3. 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;(2) 反映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 。
第一早 绪论第三章第四章 第五早 第六章第七章第八章A'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一一必须找出两种情况下的区别。
①I增加故障点与电源间一>过电流保护②U降低母线电压—>低电压保护Uarg |③相位变化,变化;正常:为负何的功率因数角般为0-30左右短路:为输电线路的阻抗角一般为60°〜85 —>方向保护.U④测量阻抗降低,Z= 1模值减少增加—>阻抗保护⑤双侧电源线路外部故障:1入1出内部故障:1入1电流差动保护。