电力系统继电保护一绪论.ppt

电力系统继电保护 主讲：石玉秋 教材：《电力系统继电保护》 张保会主编 中国电力出版社 第一章 绪论 主要内容 1 电力系统的运行状态 2 继电保护的基本原理、组成及分类 3 对电力系统继电保护的基本要求 4 继电保护发展简史 主要内容 1 电力系统的运行状态 2 继电保护的基本原理、组成及分类 3 对电力系统继电保护的基本要求 4 继电保护发展简史 电力系统 电力系统概况 特点： （1）发、送、供、使用在同一时间完成 （2）电能不能大量存贮 设备分类： 一次设备：电能通过的设备 二次设备：对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备 电力系统的运行状态 电力系统的运行条件一般可用3组方程式描述 一组微分方程式用来描述系统元件及其控制的动态规律 两组代数方程式则分别构成电力系统正常运行的等式和不等式约束条件。 等式和不等式约束条件 等式约束条件： 不等式约束条件 电力系统运行状态 1.正常运行 电力系统运行状态 常见的不正常工作状态及其危害 过负荷：由于负荷超过电气设备的额定值所造成的电流增大 危害：造成载流导体的熔断或加速绝缘材料的老化和损坏从而导致故障。 常见的不正常工作状态及其危害 过电压：中性点不接地系统和非有效接地系统中单相接地引起的非接地相对地电压的升高； 危害： 造成绝缘击穿导致短路 变压器和电动机铁芯饱和，损耗和温升都增加 无功潮流改变，增加有功损耗 常见的不正常工作状态及其危害 频率降低：由于系统中出现有功功率缺额而引起的； 危害： 1）影响产品质量； 2）降到47Hz～48Hz以下会引起频率崩溃； 3）使电压下降可能引发电压崩溃。 常见的不正常工作状态及其危害 系统振荡：因系统受到扰动而失去功率平衡。 危害：系统振荡时，电流和电压周期性摆动，严重影响系统的正常运行。 电力系统运行状态 短路产生的后果 通过短路点的很大短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏 短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短使用寿命 电力系统中部分地区的电压大大降低，使得大量的电力用户的正常工作遭到破坏或产生废品 破坏电力系统中各个发电厂之间并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使系统瓦解 2002年220kV电网输电线路故障统计表 电力系统运行状态 刀开关 带熔断器fuse 式刀开关——用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。 继电保护泛指继电保护技术或各种继电保护装置组成的继电保护系统。 继电保护装置是指安装在被保护元件上，反应被保护元件故障或不正常运行状态并动作与断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。 继电保护的概念 一旦故障发生，要求在十分之几甚至百分之几秒内切除故障设备。（运行人员 继电保护装置） 电力系统继电保护：继电保护技术和各种继电保护装置组成的继电保护系统。 继电保护技术：包括电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术 继电保护装置：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。 主要内容 1 电力系统的运行状态 2 继电保护的基本原理、组成及分类 3 对电力系统继电保护的基本要求 4 继电保护发展简史 继电保护的基本原理 一、继电保护的基本原理 ??? 利用正常运行与区内外短路故障电气参数变化的特征构成保护的判据，根据不同的判据就构成不同原理的继电保护。例如:??? 电流增加（过电流保护）:故障点与电源直接连接的电气设备上的电流会增大；??? 电压降低（低电压保护）:各变电站母线上的电压也将在不同程度上有很大的降低， 短路点的电压降低到零；??? 电流电压间的相位角会发生变化（方向保护）:正常20°左右，短路：60°～85°； 电压与电流的比值会发生变化；(距离保护或阻抗保护):系统正常运行是负荷阻抗，其值较大，系统短路时Z是保护安装处到 短路点之间的阻抗，其值较小；电流差动保护:正常运行时 I入=I出，短路时I入≠I出???；分量保护:出现 I2 、I0分量。另外非电气量保护：瓦斯保护，过热保护。 继电保护的分类 ? （1）按被保护的对象分类：??? 输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保护等；? （2）按保护原理分类：??? 电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等；? （3）按保护所反应故障类型分类：??? 相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等；? （4）按继电保护装置的实现技术分类：??? 机电型保护（如电磁型保护和感应型保护）、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保