电力系统继电保护.ppt

电力系统继电保护
§1 绪论
§1-1 继电保护的作用
一、故障及不正常运行状态
┌ Id↑危害┌故障元件
故障→│ U ↓---→│非故障元件
(各种短路) └ f ↕│用户
└电力系统
┌过负荷
不正常运行状态→│过电压危害┌元件不能正常工作
│f↓---→│长时间将损坏设备
└系统振荡└发展成故障
二、继电保护的任务
┌故障时:自动、快速、有选择性地切除故障元件,保证非故障
系统事故→│部分恢复正常运行。
└不正常运行时:自动、及时、有选择地动作于信号、
减负荷或跳闸
§1-2 继保的基本原理和保护装置的组成
一、反应系统正常运行与故障时电气元件(设备)一端所测基本参数的变化而构成的原理(单端测量原理,也称阶段式原理)
运行参数:I、U、Z∠φ
反应 I↑→过电流保护
反应 U↓→低电压保护
反应 Z↓→低阻抗保护(距离保护)
二、反应电气元件内部故障与外部故障(及正常运行)时两端所测电流相位和功率方向的差别而构成的原理(双端测量原理,也称差动式原理)
以A-B线路为例:
规定电流正方向:保护处母线→被保护线路
规定电压正方向:母线高于中性点
1、外部d1点短路时: 2、内部d2点短路时:
(包括正常运行时)
利用以上差别,可构成差动原理保护。
如:纵联差动保护;
方向高频保护;
相差高频保护
光纤差动保护等。
三、保护装置的组成部分
┌──┐┌──┐┌──┐
输入─→│测量│─→│逻辑│─→│执行│─→输出
信号└──┘└──┘└──┘信号
↑
└整定值
§1-3 对电力系统继电保护的基本要求
一、选择性:保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量缩小,以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。
d3点短路:6动作:有选择性; 5动作:无选择性
如果6拒动,5再动作:有选择性(5作为6的远后备保护)
d1点短路:1、2动作:有选择性; 3、4动作:无选择性
后备保护(本元件主保护拒动时):
(1)由前一级保护作为后备叫远后备.
(2)由本元件的另一套保护作为后备叫近后备.
二、速动性:故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度,应尽量地快速切除故障。
(快速保护:几个工频周期,微机保护:30ms以下)
三、灵敏性:保护装置对于其应保护的范围内发生故障的反应能力。(保护不该动作情况与应该动作情况所测电气量相差越大→灵敏度↑)
一般用灵敏系数Klm来衡量灵敏度
四、可靠性:不拒动、不误动。
(主保护对动作快速性要求相对较高;
后备保护对灵敏性要求相对较高)
§2 电网的电流保护和方向性电流保护
§2-1 单侧电源网络反映相间短路的电流保护
一、过电流继电器
1、基本符号及特性参数
动作过程:
IJ↑→Mdc↑→Mdc≈>Mth+Mm
→舌片开始动作
┌ Mdc↑↑┐
动作过程中:δ↓→││→舌片加速动作
( Mdc =K·(IJ /δ) 2 ) └ Mth ↑┘
动作终止时出现剩余力矩:
ΔM = Mdc-Mth (有利于接点可靠闭合)
(主要用于35KV及以下线路的相间短路保护)
:能使继电器刚好动作的最小电流值。
返回过程:
IJ↓≈< ,由于剩余力矩ΔM
的存在,暂时还不能返回;
IJ↓↓→Mdc↓→ Mdc≈< Mth-Mm
→舌片开始返回
┌ Mdc↓↓┐
返回过程中:δ↑→││→舌片加速返回
└ Mth ↓┘
返回终止时出现剩余力矩:ΔM ’= Mth- Mdc
(有利于接点可靠断开)
:能使继电器刚好返回的最大电流值。
过电流继电器
表示符号:
继电器的返回系数:
继电特性:无论起动或返回,继电器J的动作都是明确干脆的,
不会停留在某个中间位置,这种特性称为“继电特性”。
过量继电器(保护):反映电气量上升而使保护动作
的继电器(保护),Kh<1
低量继电器(保护):反映电气量下降而使保护动作
的继电器(保护),Kh>1
2、集成电路型过电流继电器