培训课讲义件：继电保护原理

详细描述
继电保护是指在电力系统发生异常或故障时，通过特定的装置和设备，快速、 准确地切除故障元件，以防止事故扩大，保障电力系统的安全稳定运行。
继电保护的基本原理
总结词
继电保护基于电流、电压、阻抗等电气量的变化进行工作， 通过比较正常与异常时的电气量差异来判断是否发生故障。
详细描述
继电保护装置通过检测电力系统中的电流、电压、阻抗等电 气量，根据正常运行时的电气量与异常运行时的电气量进行 比较，判断是否发生故障。一旦检测到故障，保护装置会迅 速动作，切除故障元件，防止事故扩大。
继电保护培训课件ppt课件
contents
目录
• 继电保护概述 • 继电保护装置 • 继电保护技术 • 继电保护系统的运行和维护 • 继电保护的发展趋势和展望
01 继电保护概述
继电保护的定义和作用
总结词
继电保护是电力系统中的重要组成部分，用于快速、准确地切除故障元件，保 障电力系统的安全稳定运行。
坏。
距离保护装置
根据电压、电流的相位差测量 阻抗，判断是否发生短路故障
。
零序保护装置
利用零序电流分量检测单相接 地故障。
差动保护装置
通过比较线路两端电流的大小 和相位，检测线路是否发生故
障。
继电保护装置的选择与配置
01
02
03
04
根据设备的重要性和故 障后果选择相应的保护 装置。
根据系统的运行方式和 负荷状况配置保护装置。
继电保护系统的故障处理和预防措施
01
继电保护系统故障的分类和处理
根据故障的性质和影响范围，将继电保护系统故障分为不同类型，并分
别介绍相应的处理方法。
02
继电保护系统故障的预防措施

保护装置的整定值计算
根据短路电流计算结果和继电保护装置的特性，计算出保护装置的 整定值，确保装置在系统发生故障时能够正确动作。
灵敏度校验
通过灵敏度校验，检查保护装置在系统发生故障时是否能够灵敏地 反应，确保装置的有效性和可靠性。
继电保护的优化配置
1 2
冗余配置
通过冗余配置，提高继电保护系统的可靠性和稳 定性，防止因单一装置故障导致保护失效。
时监测和故障诊断，提高继电保护的准确性和可靠性。
智能决策
02
通过人工智能技术，实现继电保护装置的智能决策，快速准确
地切除故障，减少停电范围和时间。
智能运维
03
利用人工智能技术，实现继电保护装置的智能运维，提高设备
的运行效率和可靠性。
广域测量系统在继电保护中的应用
广域测量系统
通过多点同步采集电力系统的电压、电流等参数，实现对电力系 统运行状态的实时监测和评估。
选择性
继电保护装置应能根据故障类型和故 障位置选择性地切除故障，尽量缩小 停电范围。
灵敏性
继电保护装置应能对系统中的异常和 故障做出灵敏的反应，避免因不灵敏 而导致的误动或拒动。
速动性
继电保护装置应能快速切除故障，缩 短停电时间，提高系统稳定性。
继电保护的整定计算
短路电流计算
根据系统参数和运行方式，计算短路电流的大小和分布，为继电 保护装置的整定提供依据。
集成化配置
将多个保护功能集成在一台装置中，减少设备数 量，提高系统的集成度和运行效率。
3
网络化配置
通过网络将各个保护装置连接起来，实现信息共 享和协同工作，提高保护系统的整体性能。
05
CATALOGUE
继电保护技术的发展趋势

执行部分：根据逻辑部分的结果，立即或延时发出报警 信号和跳闸信号（故障、不正常运行时）。
继电保护装置的接线简图
继电保护与一次侧电 力系统设备之间的联接 简图。
继电保护就是通过 二次侧弱电系统来控 制（如跳开、闭合） 一次侧强电系统设备。
对继电保护的要求
1）可靠性：是指保护该动作时应动作，不该动作时不动作。 2）选择性：是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障， 当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相 邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。 3）灵敏性：是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短 路时，保护装置应具有必要的灵敏系数。 4）速动性：是指保护装置应能尽快地切除短路故障，其目的 是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小 故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动 投入的效果等。
I' d2
I
' dz.6
,
6 电流速断保护误动
t6 t1 , 6 过电流保护误动
在d1点和d2点短路时，电流保护1和电流保护6可能误动。
问题：在d1点故障时，必须闭锁电流保护1，以防止其误动，
同时保证电流保护6正确动作。
方向性过电流保护
E1
52
d1 6 1
E 2
1，
继电保护的作用
机电保护装置是能够反应电力系统中电气元件 发生的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。
A
1QF 2QF
G
5QF
B
3QF 6QF
4QF
k
7QF
K点短路，3QF断路器跳闸，发电机、A、B母 线所有元件将恢复正常运行。
同时反应电气元件不正常工作状态，并根据实 际运行条件做出不同反应。

THANK YOU
感谢聆听
数字化变电站技术的发展
数字化变电站技术是指利用先进的传感器、通信、信息处理等技 术，实现对变电站设备的实时监测、控制和智能化管理。
随着数字化技术的不断发展，数字化变电站已成为未来变电站发 展的趋势，对继电保护技术提出了更高的要求。
智能电网对继电保护的影响
01
智能电网是指利用先进的信息、 通信和控制技术，构建一个高度 自动化的电力系统，实现电力的 高效、安全和可靠供应。
继电保护装置
继电保护装置是实现继电保护功能的设备，当电力系统发生故障 时，它能自动、迅速、有选择地将故障部分从系统中切除，保证 非故障部分继续运行。
继电保护的重要性
保障电力系统安全稳定运行
继电保护能够快速检测和隔离电力系统中的故障， 防止故障扩大，保障电力系统的安全稳定运行。
提高供电可靠性
继电保护能够减少停电时间，提高供电的可靠性， 保证电力系统的连续供电。
80%
测量元件
用于测量被保护设备的电气参数 ，如电流、电压等。
100%
逻辑元件
根据测量元件提供的信号，按照 设定的逻辑关系判断是否发生故 障。
80%
执行元件
在逻辑元件判断出故障后，执行 相应的动作，如跳闸或报警。
继电保护装置的分类
02
01
03
按被保护对象分类
可分为发电机保护、变压器保护、输电线路保护等。
距离保护
距离保护是利用阻抗的变化来 判断是否发生故障，当阻抗超 过设定值时，保护装置动作， 将故障部分从系统中切除。
差动保护
差动保护是利用比较线路两端 电流的大小和相位来判断是否 发生故障，当电流超过设定值 或相位不正确时，保护装置动 作，将故障部分从系统中切除 。

保护正确动作次数 保护正确动作率= 100% 保护实际动作次数+保护拒动次数

式中，保护实际动作次数包括保护正确动作次数和误动作 次数。
第三节 继电保护和自动装置的基本构成及发展


一、继电保护和自动装置的基本构成
整套装置总是由测量部分、逻辑部分和执行部分构成。 继电保护原理结构图如图2-3所示。
第二节 对继电保护自动装置的基本要求

电力系统对反映故障、动作于跳闸的继电保护有 选择性、快速性、灵敏性、可靠性四个基本要求。
一、选择性




选择性是指继电保护装置动作时，仅将故障元件或设备 故障切除，使非故障部分继续运行，停电范围尽可能小。 选择性有两个含义：第一，应由装设在故障元件或设备上 的继电保护动作切除故障；第二，考虑继电保护或断路器存 在拒动的可能，由后备保护切除故障时，也应保证停电范围 尽可能小。 按照电力系统安全性要求，故障发生后首先动作的继电保 护是主保护。故障元件的主保护正确动作的结果，将故障范 围限制在最小，甚至可以保证所有母线都不停电，这是选择 性的第一个含义。 当故障时主保护拒动或断路器拒动，由后备保护动作切除 故障，也是具有选择性的，即选择性的第二含义。
I k re= I
re act
（3-1）

二、电压继电器
电压继电器反映电压变化而动作，分过电压继电器和低电 压继电器两种。 过电压继电器反应电压增大而动作，动作电压、返回电压 和返回系数的概念与电流继电器类似。其返回系数也恒小于 1。 低电压继电器反应电压降低而动作，能够使继电器开始动 作的最大电压称为低电压继电器的返回电压。其返回系数恒 大于1。 同样返回电压与动作电压之比称为返回系数，即

UA
UB
UC
0
单相接地的电气特征： 线电压保持对称， 接地相电压降为0， 健全相电压升高√3倍， 零序电压由无变有(100V)
继电保护培训大纲
1、继电保护的基本原理及应用 10kV馈线保护 10kV电容器保护 主变保护 备自投及与主变保护的配合接口 110kV/220kV线路保护 母差及失灵保护 2、电压异常的判断处理 3、软硬压板的对应关系 4、旁代主变的保护调整
一、继电保护的基本原理及应用
1、基本任务：被保护一次设备故障时，迅速将故障元件从系统中断开；一次设备不正常工作时，发出信号。 2、基本要求： 可靠性 选择性 快速性 灵敏性
定值清单 压板配置
电容器保护
1、电容器常见故障及异常状态 相间短路故障 系统过电压 电容器内部熔丝熔断或品质因数改变 集合电容油箱内部各种故障
2、10kV电容器保护配置
过电流保护（作用：电容器至断路器之间发生短路故障时动作，切除故障） 过压保护（作用：防止系统电压过高造成电容器击穿或损坏） 欠压保护（作用：） 不平衡电流/不平衡电压保护（作用：） 非电量保护（作用：）
励磁涌流特点
励磁涌流幅值大且衰减，含有非周期分量； 中小型变压器励磁涌流大（可达10倍以上），衰减快；大型变压器一般不超过4.5倍，衰减慢。如不采取相应措施，将导致差动保护误动作！ 励磁涌流波形出现间断特性。（间断角闭锁原理） 励磁涌流中含有明显的二次谐波和偶次谐波。（二次谐波制动原理） 涌流偏于时间轴的一方，非对称性涌流。（波形识别技术）
涌流
比率差动制动曲线
折线型比率制动由启动电流、拐点电流、制动比率斜率等构成 三折线用于提高大电流式抗饱和能力
差动/瓦斯保护范围
差动保护：主变各侧差动CT范围内各种短路故障； （比率差动保护主要防止区外短路时误动作；差动速断保护主要防止大短路电流作用下带谐波制动的差动保护拒动。） 瓦斯保护：主变油箱内部各种短路或其他故障； 两者各有所长，相互补充。

电力系统继电保护原理概 述
继电保护的基本概念
继电保护
当电力系统中的元件或系统本身发生异常情况或故障时，能自动、迅速、有选 择地将故障元件从系统中切除，保证无故障部分继续运行，将事故限制在最小 范围的一种自动化措施。
继电保护装置
实现继电保护功能的设备或装置，用于快速、正确地隔离故障设备或线路，保 障电力系统的安全稳定运行。
异常运行状态
包括过负荷、过电压、欠电压等， 会对电力系统的稳定运行造成威胁 。
电流、电压、功率等基本物理量
01
02
03
电流
表示电荷在导体中流动的 量，是继电保护中的重要 物理量之一。
电压
表示电场中电位差的大小 ，是电力系统中能量传输 和转化的基础。
功率
表示单位时间内转换、消 耗或传输的能量，是衡量 电力系统运行效率的重要 指标。
差动保护
总结词
差动保护是通过比较线路两侧的电流大 小和相位，判断是否发生故障的保护方 式。
VS
详细描述
差动保护利用电流互感器检测线路两侧的 电流值，通过比较两侧电流的大小和相位 来判断是否发生故障。当检测到两侧电流 大小和相位不一致时，保护装置动作，切 断故障线路。差动保护具有较高的灵敏度 和可靠性，适用于变压器、发电机等重要 设备的保护。
率。
电力系统继电保护的基本元件
互感器
用于将高电压和大电流转换为低电压 和小电流，以便于测量和保护装置的 采集。
断路器
继电器
用于实现继电保护功能，能够根据输 入的物理量（如电流、电压等）判断 电力系统的运行状态，并采取相应的 动作（如跳闸、报警等）。
用于控制电力系统的正常运行和故障 切除，是继电保护装置的重要组成元 件之一。

正常显示窗口（轮流显示模拟量,压板）
主菜单
输入监视
事件录波
定值管理
系统设置
版本信息 屏幕校准 码表打印
系统测试
主动显示事件窗口
定值显示 定值修改 定值切换 定值删除
最近事件 历史报告 报告查询 录波打印 日志查看
用户设置
工厂设置
压板设置 通信设置 HMI设置
保护设置 开入强制 辅助设置
CT 断线及差流越限 1、CT断线 CT断线瞬间，断线侧的启动元件和差动继电器可能动作，但对侧的启动元件不动作，不会向本 侧发差动保护动作允许信号，从而保证纵联差动不会误动作。 本保护装置在本、对侧 CT 断线时，仍然开放断线相电流差动保护，同时将差动最小动作电流 抬高到“CT断线差动电流定值”。如需在CT断线时闭锁断线相的差动保护，则需将“CT断线差动 电流定值”整定到最大值
当任一相差动电流大于差动速断整定值时瞬时动作跳开变压器各侧开关。差动速断保护不经任何闭锁条件直接出口。
差动速断保护逻辑图
比率制动
稳态比率差动制动曲线
稳态比例差动保护采用经傅氏变换后得到的电流有效值进行差流计算，用来区分差流是由于内部故障还是外部故障引起。 Id---差动电流，Ir---制动电流，Iop.min---最小动作电流； Is1---制动电流拐点1（取0.8Ie），Is2---制动电流拐点2（取3Ie）；K1---斜率1（取0.5），K2--斜率2（取0.7）； Ie---基准侧额定电流（即高压侧）。
继电保护基本原理
二、发生故障可能引起的后果是：
不正常运行状态：过负荷、变压器过热、系统振荡、电压升高、频率降低等。
故障点通过很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障设备烧坏； 系统中设备，在通过短路电流时所产生的热和电动力使设备缩短使用寿命； 因电压降低，破坏用户工作的稳定性或影响产品质量；破坏系统并列运行的稳定性，产生振荡，甚至使整个系统瓦解。 事故：指系统的全部或部分的正常运行遭到破坏，以致造成对用户的停止送电、少送电、电能质量变坏到不能容许的程度，甚至毁坏设备等等。

微机保护
6
第三讲：电网的电流电压保护
电网相间短路的电流电压保护
– 三段式电流保护
– 电流电压连锁速断保护
– 低电压闭锁的定时限过电流保护
– 方向性电流保护
电网接地保护
线路差响距离保护正确动作的因素及其对策 距离保护的优缺点
距离保护
9
第五讲：发电机保护
电动机保护
12
第八讲：母线保护
分类 元件固定连接的母差保护 电流相位比较式母差保护 比率制动母差保护 不完全母差
13
继电保护原理
1
继电保护原理
继电保护基础 微机保护原理 电网的电流、电压保护 距离保护 发电机保护 变压器保护 电动机保护 母线保护
2
第一讲：继电保护基础
继电保护的任务和基本要求 电流互感器 电压互感器 短路电流计算 时间级差的计算与选择
3
电流互感器
定义
极性
P类、TP类、TPE类电流互感器的区别
发电机的故障及异常 发电机的保护种类 失磁的危害 低励及失磁保护的实现 励磁回路一点、二点接地保护 定子单相接地保护 逆功率保护 差动保护
发电机
10
第六讲：变压器保护
变压器的故障及异常 变压器的保护种类 各种保护介绍 变压器差动保护
变压器保护
11
第七讲：电动机保护
电动机的故障及异常 电动机的保护种类 各种保护介绍
影响饱和的因素
电流互感器的配置
电流互感器的接线方式
电流互感器的负荷
CT
4
电压互感器
电压互感器的接线方式 电磁式电压互感器的铁磁谐振 一次侧、二次侧、铁心的接地 系统接地时状态分析 PT断线与系统接地的处理
PT
5

02 继电保护装置的构成与分 类
继电保护装置的构成
01
02
03
测量元件
用于检测被保护设备的故 障情况，如电压、电流等 电气量。
逻辑元件
根据测量元件的输出，按 照一定的逻辑关系判断是 否发生故障。
执行元件
在逻辑元件判断出故障后， 执行相应的动作，如跳闸、 报警等。
继电保护装置的分类
按被保护对象分类
校核保护装置的灵敏度
在整定计算完成后，应对保护装置的灵敏 度进行校核，以确保其在最小运行方式下 发生三相短路时能够可靠动作。
配合其他保护装置
考虑过渡电阻的影响
在整定计算时，应充分考虑与其他保护装 置的配合关系，避免出现保护盲区或误动 、拒动的情况。
在整定计算时，应考虑过渡电阻的影响， 以确保保护装置在各种故障情况下都能可 靠动作。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
继电保护是指在电力系统发生异常或故障时，通过特定的装置和设备，自动地、 迅速地、有选择性地切除故障设备，以防止事故扩大，保证电力系统的安全稳 定运行。
继电保护的基本原理
总结词
继电保护基于电流、电压、功率等电气量的变化进行工作， 通过比较正常与异常时的电气量差异来判断是否发生故障。
详细描述
继电保护装置通过实时监测电力系统的电流、电压、功率等 电气量，并比较正常与异常时的电气量差异，来判断是否发 生故障。一旦检测到故障，装置会根据预设的保护策略，自 动地、迅速地切除故障设备。
保护定值的设定与调整
根据电网运行方式和设备参数的变化，及时调整保护定值，确保装 置的正确动作。
继电保护的定期检验
检验周期的确定
01
根据继电保护装置的重要性和运行状况，确定合理的检验周期。