电力系统继电保护 第一章绪论
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电力系统继电保护原理主讲人:黄少锋第一章绪论一、继电保护的作用二、继电保护的基本原理及其组成三、继电保护的基本要求四、继电保护工作的特点一、继电保护的作用电力系统是发电、输电、配电、用电组成的一个实时的、复杂的联合系统。
可靠性要求极高!因此,不能中断 电力生产的特点:目前,电能难以大容量存储,电能的生产与消耗几乎是时刻保持平衡。
主要的储能方式:抽水蓄能电站,但比例低。
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,绝缘要求高。
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二次侧获得成正比的“小信号”→相额定电压57.7V,额定电流1A或5A)。
安全,且设备可小型化,绝缘要求低。
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:U e±10%, △f ≤±0.2Hz,潮流限制等不正常状态: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;电压升高;电力系统发生振荡等等。
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(简称备自投)、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。
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。
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。
短路是指电力系统正常运行情况以外的一切相与相之间、或相与地之间的“短接”。
第一章、绪论不正常运行状态:1、负荷潮流超过额定上限造成电流升高(过负荷)2、系统出现功率缺额导致频率降低3、发电机甩负荷引起发电机频率升高4、中性点不接地或者非有效接地系统中单相接地引起非接地相对地电压升高5、电力系统振荡短路的危害:1、短路电流及燃起的电弧,使故障元件损坏2、短路电流流经非故障元件,由于发热和电动力,导致非故障元件损坏3、导致部分地区电压水平降低,使电力用户正常工作遭到破坏或者产生废品4、破坏发电厂之间并列运行稳定性,引起系统振荡甚至瓦解电力系统继电保护泛指:继电保护技术和由各种继电保护装置组成的继电保护系统。
包括继电保护的原理设计、配置、整定、调试等技术也包括电压、电流互感器二次回路,经过继电保护装置到断路器跳闸线圈的一整套具体设备,通信设备第二章、电流保护整定电流的意义是:当被保护线路的一次侧电流达到这个数值时,安装在该处的这套保护装置能够动作。
电流速断保护的优点:简单可靠、动作迅速,缺点:不能保护线路全长,保护范围受运行方式影响电流保护的接线方式指电流继电器与电流互感器之间的接线方式,目前广泛使用三相星形、两项星形接线.功率方向元件的基本要求:1、明确的方向性,正方向故障可靠动作,反方向故障不动作2、足够的灵敏度功率方向元件接线方式要求:1、正方向任何短路都能动作,反方向不动作2、Ir、Ur尽可能大一些,ψk接近最大灵敏度角ψsen,减小消除动作死区中性点直接接地系统:零序电流的分布:主要取决于输电线路零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗,与电源数目和位置无关零序功率方向:与正序功率方向相反,由线路流向母线中性点非直接接地系统零序分量分布特点:1、对地电容构成通路,零序阻抗很大2、单相接地时,相当于故障点产生与故障前相电压等大反向的零序电压,全系统出现零序电压3、非故障线路零序电流为线路本身的电容电流,容性无功由母线流向线路4、故障线路零序电流等于全系统非故障元件对地电容电流之和,容性无功由线路流向母线第三章、距离保护距离保护的构成:启动部分、测量部分、振荡闭锁部分、电压回路断线部分、配合逻辑部分、出口部分(P-68)距离保护优点:同时利用电压电流特征,保护区稳定,灵敏度高,受运行方式影响小,在复杂网络中使用,可作为变压器发电机后备保护。