继电保护专业介绍继电保护专业介绍 20192019年年7 7月月 主主 要要 介介 绍绍 以以 下下 问问 题题 电电 力力 系系 统统 的的 组组 成成 继继 电电 保保 护护 相相 关关 设设 备备 继继 电电 保保 护护 主主 要要 作作 用用 及及 基基 本本 要要 求求 继继 电电 保保 护护 专专 业业 的的 主主 要要 工工 作作 继继 电电 保保 护护 原原 理理 的的 简简 单单 介介 绍绍 一一 电电 力力 系系 统统 的的 组组 成成 一 电力系统的组成一 电力系统的组成 由发电厂的发电机 升压及降压变电设备 电力网及电由发电厂的发电机 升压及降压变电设备 电力网及电 能用户 用电设备 组成的系统统称为电力系统 能用户 用电设备 组成的系统统称为电力系统 1 1 发电厂 生产电能 发电厂 生产电能 2 2 电力网 变换电压 传送电能 电力网 变换电压 传送电能 由变电所和电力线路组成 由变电所和电力线路组成 3 3 配电系统 将系统的电能传输给电力用户 配电系统 将系统的电能传输给电力用户 4 4 电力用户 高压用户额定电压在 电力用户 高压用户额定电压在1kV1kV以上 低以上 低 压用户额定电压在压用户额定电压在1kV1kV以下 以下 5 5 用电设备 消耗电能 用电设备 消耗电能 从 调 度 管 理 控 制 的 角 度 看 从电压等级的角度看 二二 继继 电电 保保 护护 设设 备备 电压互感器电压互感器 电流互感器电流互感器 保护装置保护装置 自动装置自动装置 电压互感器电压互感器 电压互感器电压互感器 电压互感器是一个带铁心 电压互感器是一个带铁心 的变压器 的变压器 它主要由一 二次线圈 铁心和绝它主要由一 二次线圈 铁心和绝 缘组成 当在一次绕组上施加一个电压缘组成 当在一次绕组上施加一个电压 U1U1时 在铁心中就产生一个磁通时 在铁心中就产生一个磁通 根根 据电磁感应定律 则在二次绕组中就产据电磁感应定律 则在二次绕组中就产 生一个二次电压生一个二次电压U2U2 改变一次或二次绕 改变一次或二次绕 组的匝数 可以产生不同的一次电压与组的匝数 可以产生不同的一次电压与 二次电压比 这就可组成不同比的电压二次电压比 这就可组成不同比的电压 互感器 电压互感器将高电压按比例转互感器 电压互感器将高电压按比例转 换成低电压 即换成低电压 即100V100V 电压互感器一次 电压互感器一次 侧接在一次系统 二次侧接测量仪表 侧接在一次系统 二次侧接测量仪表 继电保护等 主要是电磁式的 电容式继电保护等 主要是电磁式的 电容式 电压互感器应用广泛 另有非电磁式电压互感器应用广泛 另有非电磁式 的 如电子式 光电式 的 如电子式 光电式 电压互感器的原理 电流互感器电流互感器 电流互感器是由闭合的铁心和绕电流互感器是由闭合的铁心和绕 组组成 它的一次绕组匝数很少 串在组组成 它的一次绕组匝数很少 串在 需要测量的电流的线路中 因此它经常需要测量的电流的线路中 因此它经常 有线路的全部电流流过 二次绕组匝数有线路的全部电流流过 二次绕组匝数 比较多 串接在测量仪表和保护回路中比较多 串接在测量仪表和保护回路中 电流互感器在工作时 它的二次回路 电流互感器在工作时 它的二次回路 始终是闭合的 因此测量仪表和保护回始终是闭合的 因此测量仪表和保护回 路串联线圈的阻抗很小 电流互感器的路串联线圈的阻抗很小 电流互感器的 工作状态接近短路 工作状态接近短路 电流互感器的原理 保护装置 保护装置 当电力系统中的电当电力系统中的电 力元件 如发电机 线力元件 如发电机 线 路等 或电力系统本身路等 或电力系统本身 发生了故障危及电力系发生了故障危及电力系 统安全运行时 能够向统安全运行时 能够向 运行值班人员及时发出运行值班人员及时发出 警告信号 或者直接向警告信号 或者直接向 所控制的断路器发出跳所控制的断路器发出跳 闸命令以终止这些事件闸命令以终止这些事件 发展的一种自动化措施发展的一种自动化措施 和设备 实现这种自动和设备 实现这种自动 化措施的成套设备 一化措施的成套设备 一 般通称为继电保护装置般通称为继电保护装置 1 按照被保护的对象分类 输电线路的保护 电气设备的保护 2 按照保护原理分类 过电流 低电压 过电压 功率方向 阻抗距离 差动保护 等 3 按照保护所反映的故障类型分类 相间短路保护 接地故障 保护 非全相运行保护 失步保护 失磁保护等 4 按继电保护装置的实现技术分类 电磁型保护 晶体管型保 护 集成电路型保护 微机型保护 目前广泛使用 5 按保护所起的作用分类 主保护 后备保护 辅助保护等 继电保护的分类 自动装置 指防止电力系统失去稳定和避免电力系统发生大面积停电的自动保 护装置 如自动重合闸 备用电源和备自投 自动联切负荷 自动 低频 低压 减负荷 事故减功率 事故切机 电气制动 水轮发 电机自动启动和调相改发电 抽水蓄能机组由抽水改发电 自动解 列 振荡解列及自动快速调节励磁等 三三 继继 电电 保保 护护 在在 电电 网网 中中 的的 主主 要要 作作 用用 及及 基基 本本 要要 求求 电力系统短路的危害电力系统短路的危害 1 1 故障点很大的短路电流燃起的电弧 使故障设备损坏 故障点很大的短路电流燃起的电弧 使故障设备损坏 2 2 从电源到故障点间流过的短路电流 它们引起的发热和 从电源到故障点间流过的短路电流 它们引起的发热和 电动力将造成在该路径中有关的非故障元件的损坏 电动力将造成在该路径中有关的非故障元件的损坏 3 3 靠近故障点的部分地区电压大幅下降 使用户的正常工 靠近故障点的部分地区电压大幅下降 使用户的正常工 作遭到破坏或影响产品质量 作遭到破坏或影响产品质量 4 4 破坏电力系统的稳定性 引起系统振荡 甚至使该系统 破坏电力系统的稳定性 引起系统振荡 甚至使该系统 瓦解和崩溃 瓦解和崩溃 继电保护在电力系统中的作用 继电保护在电力系统中的作用 1 1 当被保护的电力系统元件发生故障时 应该 当被保护的电力系统元件发生故障时 应该 由该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件由该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件 最近的断路器发出跳闸命令 使故障元件及时从电力最近的断路器发出跳闸命令 使故障元件及时从电力 系统中断开 以最大限度地减少对电力元件本身的损系统中断开 以最大限度地减少对电力元件本身的损 坏 降低对电力系统安全供电的影响 并满足电力系坏 降低对电力系统安全供电的影响 并满足电力系 统的某些特定要求 如保持电力系统的暂态稳定性 统的某些特定要求 如保持电力系统的暂态稳定性 2 2 反应电气设备的不正常工作情况 并根据不 反应电气设备的不正常工作情况 并根据不 正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号 正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号 以便值班人员进行处理 或由装置自动的进行调整 以便值班人员进行处理 或由装置自动的进行调整 或将那些继续运行会引起事故的设备予以切除 或将那些继续运行会引起事故的设备予以切除 继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本装 备 任何电力元件不得在无继电保护的状态下运行 电力系统对继电保护的四点要求电力系统对继电保护的四点要求 1 1 可靠性 可靠性 继电保护可靠性是对电力系统继电保护的最基本继电保护可靠性是对电力系统继电保护的最基本 要求 要求 要求继电保护在设计要求它动作的异常或故障状要求继电保护在设计要求它动作的异常或故障状 态下 能够准确地完成动作 在非设计要求它动作的态下 能够准确地完成动作 在非设计要求它动作的 其他所有情况下 能够可靠不动作 其他所有情况下 能够可靠不动作 现在主网主系统的保护都是双套配置 主要就是现在主网主系统的保护都是双套配置 主要就是 为了保证可靠性 为了保证可靠性 2 2 选择性 选择性 继电保护选择性是指在对系统影响可能最小的处所继电保护选择性是指在对系统影响可能最小的处所 实现断路器的控制操作 以终止故障或系统事故的发 实现断路器的控制操作 以终止故障或系统事故的发 展 例如 对于电力元件的继电保护 当电力元件故障展 例如 对于电力元件的继电保护 当电力元件故障 时 要求最靠近故障点的断路器动作断开系统供电电源时 要求最靠近故障点的断路器动作断开系统供电电源 实现继电保护选择性的手段是在已经配置的继电保实现继电保护选择性的手段是在已经配置的继电保 护装置的基础上 进行合理的动作值整定 护装置的基础上 进行合理的动作值整定 3 3 快速性 快速性 继电保护快速性是指继电保护应以允许的可能最快继电保护快速性是指继电保护应以允许的可能最快 速度作用于断路器跳闸 以断开故障或终止异常状态的速度作用于断路器跳闸 以断开故障或终止异常状态的 发展 继电保护快速动作可以减轻故障元件的损坏程度发展 继电保护快速动作可以减轻故障元件的损坏程度 提高线路故障后自动重合闸的成功率 并特别利于故 提高线路故障后自动重合闸的成功率 并特别利于故 障后的电力系统同步运行的稳定性 快速切除线路和母障后的电力系统同步运行的稳定性 快速切除线路和母 线的短路故障 是提高电力系统暂态稳定的最重要手段线的短路故障 是提高电力系统暂态稳定的最重要手段 4 4 灵敏性 灵敏性 继电保护灵敏性是指继电保护对设计规定要求动作继电保护灵敏性是指继电保护对设计规定要求动作 的故障及异常状态能够可靠的动作的能力 故障时通入的故障及异常状态能够可靠的动作的能力 故障时通入 装置的故障量和给定的装置启动值之比 称为继电保护装置的故障量和给定的装置启动值之比 称为继电保护 的灵敏系数 的灵敏系数 一般地说 继电保护装置的动作越灵敏 越能保证一般地说 继电保护装置的动作越灵敏 越能保证 在故障情况下的可靠动作 但却越容易在正常运行情况在故障情况下的可靠动作 但却越容易在正常运行情况 下因偶然的异常运行状态而误动作 最常见的如线路的下因偶然的异常运行状态而误动作 最常见的如线路的 过负荷 规定恰当的灵敏性要求是必要的 过负荷 规定恰当的灵敏性要求是必要的 四 继电保护专业的主要工作 1 负责全厂继电保护装置和自动装置的检修维护工 作 2 负责全厂继电保护设备的整定计算工作 3 负责继电保护装置的更新改造工作 4 负责继电保护专业技术监督工作 5 负责全厂继电保护专业反措的执行 五 继电保护原理简介 一一 电电 力力 设设 备备 和和 线线 路路 的的 保保 护护 配配 置置 二二 常常 见见 继继 电电 保保 护护 装装 置置 的的 类类 型型 三三 电电 厂厂 主主 要要 的的 电电 力力 设设 备备 的的 保保 护护 配配 置置 简简 介介 一 电力设备和线路的保护配置 一 电力设备和线路的保护配置 1 1 应装设短路故障保护 短路故障保护有 应装设短路故障保护 短路故障保护有 主保护和后备保护 必要时可再增设辅助主保护和后备保护 必要时可再增设辅助 保护 保护 1 1 主保护是满足系统稳定和设备安全要 主保护是满足系统稳定和设备安全要 求 能以最快速度有选择地切除被保护设求 能以最快速度有选择地切除被保护设 备和线路故障的保护 备和线路故障的保护 2 2 后备保护是主保护或断路器拒动时 后备保护是主保护或断路器拒动时 用以切除故障的保护 后备保护可分为远用以切除故障的保护 后备保护可分为远 后备和近后备两种方式 后备和近后备两种方式 远后备是当主保护或断路器拒动时 由相远后备是当主保护或断路器拒动时 由相 邻电力设备或线路的保护来实现的后备 邻电力设备或线路的保护来实现的后备 近后备是由本电力设备或线路的另一套保近后备是由本电力设备或线路的另一套保 护实现后备的保护 护实现后备的保护 3 3 辅助保护是为补充主保护和后备保护 辅助保护是为补充主保护和后备保护 的性能或当主保护和后备保护退出运行而的性能或当主保护和后备保护退出运行而 增设的简单保护 增设的简单保护 二二 常常 见见 继继 电电 保保