第8章 电力系统稳定分析与继电保护基础(第21-1讲) 清华大学 电力系统分析
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电力系统继电保护教材引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一。
继电保护作为电力系统的重要组成部分,对于保障电力系统的安全、可靠运行至关重要。
本教材将介绍电力系统继电保护的基本原理、常用设备和典型应用场景,旨在帮助读者理解和掌握继电保护的关键概念和技术。
第一章继电保护概述1.1 什么是继电保护继电保护是指在电力系统发生故障时,通过相应的继电器装置来检测故障信号并采取相应的保护措施,以防止故障进一步扩大导致系统崩溃或设备损坏。
1.2 继电保护的作用继电保护的主要作用是保障电力系统的设备和人员安全,防止故障扩大和事故发生。
通过快速检测和隔离故障,继电保护可以降低故障对电力系统的影响,并保证电力系统的可靠运行。
1.3 继电保护的基本原理继电保护的基本原理是基于故障电流的检测和判断。
当电力系统发生故障时,故障电流会引发继电器装置的动作,从而启动相应的保护动作。
第二章继电保护设备2.1 继电保护装置的分类继电保护装置根据其功能和作用可分为过电流保护、距离保护、差动保护、方向保护等多种类型。
本章将详细介绍不同类型的继电保护装置的工作原理和应用场景。
2.2 继电保护装置的组成部分继电保护装置一般由接口电路、判断电路和输出电路组成。
接口电路用于接收故障信号,判断电路用于根据故障信号判断故障类型和位置,输出电路用于发出保护动作指令。
本节将详细介绍继电保护装置的组成部分及其功能。
第三章继电保护应用场景3.1 高压线路继电保护高压线路是电力系统中最重要的组成部分之一,对其进行可靠的继电保护至关重要。
本节将介绍高压线路继电保护的基本原理、常用装置和应用技术。
3.2 变电站继电保护变电站是电力系统中起重要作用的节点,需要进行全面而可靠的继电保护。
本节将介绍变电站继电保护的特点、技术要求以及常见的继电保护装置。
3.3 发电机保护发电机是电力系统的核心设备之一,对其进行有效的保护至关重要。
本节将介绍发电机保护的原理、装置和常见问题。
北京市考研电气工程复习资料电力系统分析与稳定性研究方法北京市考研电气工程复习资料:电力系统分析与稳定性研究方法一、引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一,其稳定性对于保障电力供应的可靠性至关重要。
为了全面了解电力系统的分析与稳定性研究方法,本文将从理论基础、分析方法和稳定性研究等方面进行探讨。
二、理论基础1. 电力系统概述电力系统是由发电厂、变电站、输电线路和配电网等组成的能量传输与分配系统。
它不仅需要满足电能的供应需求,还要保持系统的稳定运行。
2. 电力系统分析的基本原理电力系统分析的基本原理包括节点电压平衡方程、功率平衡方程和潮流计算等。
通过对电力系统进行分析,可以了解系统中电压、电流、功率等关键参数的变化规律,为系统的优化调控提供依据。
3. 电力系统稳定性的定义和分类电力系统的稳定性指系统在扰动或故障情况下保持稳定运行的能力。
根据扰动的时间尺度和稳定性的破坏程度,电力系统稳定性可分为动态稳定性和静态稳定性两类。
三、分析方法1. 潮流计算潮流计算是电力系统中一种重要的分析方法,它通过求解节点电压和功率等参量的值,揭示系统中的电能传输情况。
通过分析潮流计算结果,可以评估系统的稳定性,并指导电力调度和输电线路的规划。
2. 短路计算短路计算是为了评估系统的过电流保护和设备的额定负荷能力而进行的分析方法。
它通过计算电网中发生短路故障时的电流和电压等参数,确定故障电流的大小和相应的保护措施。
3. 功率系统稳定性分析功率系统稳定性分析是指通过数学模型和仿真方法,研究电力系统在各种扰动和故障条件下的稳定性问题。
包括小扰动稳定性分析和大扰动稳定性分析两个方面,旨在提高系统的可靠性和抗扰能力。
四、稳定性研究方法1. 直流稳定性研究直流稳定性研究主要是研究直流输电系统中的稳定性问题。
通过建立直流电压稳定控制模型,分析直流电压的变化规律,优化控制策略,提高直流输电系统的稳定性。
2. 暂态稳定性研究暂态稳定性研究主要是研究电力系统在大扰动条件下的稳定性问题。
电力系统分析第一章电力系统稳态分析1.电力系统:通常将生产、变换、输送、分配电能的设备(发电机、变压器、输配电力线路等),使用电能的设备(电动机、电炉等),以及测量、继电保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体。
2.电力网络:电力系统中,各种电压等级的输配电力线路及升降变压器所组成的部分。
3.动力系统:电力系统又加上动力设备(汽轮机、水轮机、锅炉)。
4.电能生产、输送、分配和使用特点:①电能与国民经济各个部门、国防和日常生活之间的关系都很密切;②电能不能大量储存;③电力系统中的暂态过程十分迅速;④对电能质量的要求比较严格。
电能质量主要指频率、供电电能偏移和电压波形。
5.对电力系统运行的基本要求:①保证系统运行的安全可靠性;②保证良好的电能质量;③保证系统运行的经济性。
6.电力系统的总负荷:是指系统中千万个用电设备消耗功率的总和。
根据负荷对供电可靠性的要求,电用负荷:一级负荷:①中断供电将造成人身伤亡时;②中断供电将在政治、经济上造成重大损失时;③中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。
一级负荷为重要负荷,必须有两个或两个以上的独立电源供电。
一级负荷不允许停电。
二级负荷:①中断供电将在政治、经济上造成较大损失时;②中断供电将影响重要用电单位的正常工作。
二级负荷为较重要负荷,可由两个独立电源或一回专用线路供电。
二级负荷允许短时停电。
三级负荷:不属于一级和二级负荷者应为三级负荷,三级负荷无特殊要求。
一般采用一个电源供电。
7.电力系统负荷曲线:是指某一段时间内负荷随时间变化的规律的曲线。
8.常用的负荷曲线:①有功功率日负荷曲线和无功功率日负荷曲线:是指系统有功功率或无功功率负荷在一天24小时内的变化规律;②有功功率年最大负荷曲线:是指在一年内每个月最大有功功率负荷变化的曲线;③年持续负荷曲线:是由一年中系统负荷按其数值大小及其持续的时间顺序由大到小排列而成。
9.最大负荷利用小时数:如果负荷始终等于最大负荷Pmax,则经过Tmax小时所消耗的电能恰好等于全年电量W。
电力系统稳定考研专业课资料电力系统稳定是电力系统工程中的重要领域,也是电力系统稳定控制的核心内容。
在考研专业课中,电力系统稳定也是一个热门的考点。
下面将为大家介绍一些电力系统稳定的相关资料。
一、电力系统稳定概述电力系统稳定是指电力系统在受到外部扰动或内部故障的情况下,仍能保持正常运行的能力。
电力系统的稳定性包括功角稳定、电压稳定和频率稳定。
其中,功角稳定是指系统中各发电机的相对相位差能够在合理范围内保持稳定;电压稳定是指系统中各节点的电压能够保持稳定;频率稳定是指系统的电网频率能够保持稳定。
二、电力系统稳定分析方法1. 直接分析法:通过分析系统的状态方程,直接求解得到系统的稳定性。
这种方法适用于简单的线性稳定问题,但对于非线性系统则不适用。
2. 线性化分析法:将非线性系统在稳态附近进行线性化处理,得到线性系统的状态方程,进而进行稳定性分析。
这种方法适用于一般情况下的稳定性分析。
3. 数值解法:通过离散化系统的状态方程,利用计算机求解得到系统的稳定性。
这种方法适用于复杂系统的稳定性分析,可以获得较精确的结果。
三、电力系统稳定控制1. 主动稳定控制:通过调节发电机的励磁、机械功率输入或变压器的变比等控制手段,主动地调整系统的参数以提高系统的稳定性。
2. 被动稳定控制:通过增加系统的阻尼和抑制控制等装置,被动地消除系统的振荡和干扰,提高系统的稳定性。
四、电力系统稳定的影响因素1. 外部扰动:包括负荷的突变、短路故障、发电机的停运等外部因素对电力系统的影响。
2. 内部因素:包括发电机的励磁特性、负荷特性、线路和变压器的参数等对电力系统的影响。
五、电力系统稳定的应用领域1. 电力系统规划与设计:通过对电力系统的稳定性进行分析,确定合适的参数和控制策略,保证电力系统的正常运行和扩展。
2. 电力系统运行与控制:通过对电力系统的稳定性进行监测和评估,采取相应的控制措施,保证电力系统的稳定性。
3. 电力系统故障分析与处理:通过对电力系统故障的稳定性分析,找出故障原因,并采取相应的处理措施,恢复系统的稳定性。
电力系统继电保护原理培训教材1. 简介电力系统继电保护是电力系统中保障设备平安运行和电能供给的重要组成局部。
本教材旨在为电力系统继电保护原理的学习提供指导和帮助,涵盖了根本原理、主要设备以及常见故障处理等内容。
2. 根本原理2.1 电力系统继电保护的定义电力系统继电保护是指在电路故障发生时,通过电力保护装置对故障点进行保护和解除,以保证电力系统设备的平安和电能的正常供给。
2.2 继电保护的分类根据保护功能的不同,继电保护可分为过流保护、差动保护、接地保护、跳闸保护等。
2.3 继电保护装置的组成继电保护装置主要由电流互感器、电压互感器、测量元件、比拟元件、判别元件和输出元件等局部组成。
3. 主要设备3.1 电流互感器电流互感器是一种用于测量电路中电流的装置,常见的有电流互感器、闭口电流互感器和分合闸电流互感器等。
3.2 电压互感器电压互感器用于测量电路中的电压值,常见的有单相电压互感器和三相电压互感器。
3.3 测量元件测量元件是继电保护装置中用于测量电路参数的元件,包括电流测量元件和电压测量元件。
3.4 比拟元件比拟元件用于对测量值与设定值进行比拟,当测量值超过设定值时,产生警告或触发保护动作。
3.5 判别元件判别元件用于对故障的类型进行识别和判断,以便采取相应的保护动作。
3.6 输出元件输出元件用于实现保护动作,常见的包括继电器、触发器等。
4. 常见故障处理4.1 过流保护的处理过流保护是电力系统中最常见的保护方式,对于过流保护的实际应用,需要根据具体情况进行参数设置和故障处理。
4.2 差动保护的处理差动保护主要用于对电力系统中的发电机、变压器等设备进行保护。
在实际应用中,需要注意差动保护的选择和参数设置。
4.3 接地保护的处理接地保护是对电力系统中接地故障进行保护的重要手段,常见的接地故障有接地短路和接地过电流等。
4.4 跳闸保护的处理跳闸保护是电力系统中发生故障时进行的紧急措施,跳闸保护设备主要包括断路器和隔离开关等。
电力系统继电保护讲义1. 引言电力系统的继电保护是保障电力系统安全、稳定运行的重要组成部分。
在电力系统中,继电保护设备通过监测电力系统中的异常情况并采取相应的保护动作来实现对系统的保护。
本讲义将介绍电力系统继电保护的基本原理、常用设备和工作原理。
2. 继电保护基本原理继电保护的基本原理是通过检测电力系统中的异常电流、电压等参数,并与保护设置的阈值进行比较,当参数超过阈值时触发保护动作。
继电保护通过可靠的电气连接和灵敏的保护设备来实现对电力系统的保护。
3.1. 电流继电器电流继电器是一种常用的保护设备,用于检测电力系统中的电流异常情况。
电流继电器通过电流互感器将电流信号转换为电压信号,然后通过电路进行处理并与保护设定值进行比较,当电流超过设定值时触发保护动作。
3.2. 电压继电器电压继电器用于检测电力系统中的电压异常情况。
电压继电器通过电压互感器将电压信号转换为电压信号,然后通过电路进行处理并与保护设定值进行比较,当电压超过设定值时触发保护动作。
频率继电器用于检测电力系统中的频率异常情况。
频率继电器通过频率传感器将频率信号转换为电压信号,然后通过电路进行处理并与保护设定值进行比较,当频率超过设定值时触发保护动作。
3.4. 相位继电器相位继电器用于检测电力系统中的相位异常情况。
相位继电器通过相位传感器将相位信号转换为电压信号,然后通过电路进行处理并与保护设定值进行比较,当相位超过设定值时触发保护动作。
3.5. 故障录波器故障录波器用于记录电力系统中的故障事件,方便后续的故障分析和处理。
故障录波器通过记录电力系统中的电流、电压等参数,并存储为波形数据,可以提供给保护工程师进行分析。
4. 继电保护工作原理继电保护工作原理是继电保护设备按照一定的逻辑关系进行工作。
继电保护设备将电力系统中的参数信号与设定值进行比较,并根据逻辑关系判断是否触发保护动作。
继电保护设备通常采用可编程逻辑控制器(PLC)或微处理器来实现逻辑运算和保护动作。
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。