继电保护基础知识培训继电保护基础知识培训电力系统故障类型电力系统故障类型l三相短路（5）l两相短路（10）l两相接地短路（20）l单相接地短路（65）l电机和变压器的绕组匝间短路l输电线路断线电力故障后果电力故障后果l电力系统电压大幅度下降，广大用户负荷的正常工作遭到破坏l故障处有很大的短路电流，形成电弧，烧坏电气设备l通过强大短路电流的电气设备，由于发热和电动力的作用，影响使用寿命，甚至遭到破坏l破坏发电机并列运行的稳定性，引起电力系统振荡甚至整个电力系统失去稳定而瓦解电力系统继电保护基本任务电力系统继电保护基本任务l当电力系统发生故障时，自动地，迅速地，有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统的其余部分迅速恢复正常运行，并使故障设备不再继续遭到损坏l当发生不正常工作情况时，自动地，及时地，有选择地发出信号由运行人员进行处理，或者切除哪些继续运行会引起故障的电气设备继电保护装置基本要求继电保护装置基本要求l选择性（近后备，远后备）l速动性l灵敏性l可靠性(安全性和信赖性）电流互感器电流互感器l电流互感器的作用l电流互感器的特点（CT二次不能开路，二次必须有一点直接接地）l电流互感器的误差l电流互感器的极性（减极性接法）l10误差特性电压互感器电压互感器l电压互感器的作用l电压互感器的特点（PT二次不能短路，二次必须有一点直接接地）l电压互感器的误差电网的电流、电压保护电网的电流、电压保护l相间短路的电流保护l电流、电压联锁保护l方向电流保护l中性点直接接地系统的接地保护（大电流接地系统）l中性点不接地系统的接地保护（小电流接地系统）相间短路的电流保护相间短路的电流保护l定时限过电流保护l电流速断保护l阶段式电流保护l反时限过电流保护定时限过电流保护定时限过电流保护l基本原理：发生短路时，短路电流大于负荷电流。选择性由动作延时来保证。l原理接线：瞬时动作的电流元件，时间定时器，信号继电器l保护接线方式：完全星型接线和不完全星型接线l整定计算：动作电流，灵敏度，动作时限（阶梯原则）电流速断保护电流速断保护l基本原理：线路末端短路时，短路电流大于动作电流。l整定计算：按最大运行方式整定。在最小运行方式下，保护范围会缩小。l电流速断保护分类：无时限电流速断保护和延时电流速断保护阶段式电流保护阶段式电流保护l组成：无时限电流速断保护，延时电流速断保护和过电流保护l作用：过电流保护整定值较小，比较灵敏，保护范围最大，动作时限最大。无时限电流速断动作时限最小，动作电流整定值较大，只能保护线路一部分。延时电流速断保护动作时限比过电流小，保护范围不能包扩相邻元件的全部。无时限电流速断保护，延时电流速断保护作为线路的主保护，而过电流保护兼作相邻相邻的后备保护。反时限过电流保护反时限过电流保护l基本原理：保护启动后，动作时限与通过的电流大小有关，通过电流越大，动作时限越小。l应用：多应用于出线是电动机的回路，保护电动机启动过程，躲过电动机的启动电流。电流、电压联锁保护电流、电压联锁保护l复合电压闭锁过电流保护l低电压闭锁过电流保护复合电压闭锁过电流保护复合电压闭锁过电流保护l复合电压闭锁过电流保护原理l启动元件：瞬时电流动作元件，低电压动作元件，负序电压动作元件，时间定时器l优点：选择性，灵敏性，保护范围方向电流保护方向电流保护l方向过流保护l方向电流速断保护l方向阶段式电流保护方向电流保护方向电流保护l应用场合：系统采用双侧电源供电或环形电网供电方式l正方向定义：保护装置所在处的短路电流是从母线指向被保护的线路lCT接线时的极性问题：减极性接法l功率方向继电器的90度接线l功率方向继电器的动作死区lSEL保护的阻抗方向的优点：消除功率方向原理的死区中性点直接接地系统的接地保中性点直接接地系统的接地保护护l110KV及以上系统的电网采用中性点直接接地方式，单相接地故障时，有很大的故障电流，也称为大电流接地系统l阶段式零序电流保护l阶段式零序方向电流保护中性点不接地电网的接地保护中性点不接地电网的接地保护l35KV及以下电网采用中性点不接地方式，发生单相接地故障时，接地故障处仅通过线路的电容电流，故障电流很小，也称为小电流接地系统。小电流接地系统的特点小电流接地系统的特点l单相接地故障时，故障相对地电压为零，非故障相对地电压为电网的线电压，电网出线零序电压，它的大小等于电网正常工作时的相电压，但电网的线电压仍是三相对称的l非故障线路的零序电流大小等于本线路的接地电容电流，故障线路的零序电流大小等于所有非故障线路零序电流之和，也就是所有非故障线路的接地电容电流之和l非故障线路的零序电流超前零序电压90度，故障线路的零序电流滞后零序电压90度，故障线路的零序电流与非故障线路的零序电流相位相差180度l接地故障处的电流大小等于所有线路的接地电容电流总和，它超前零序电压90度电流变压器保护电流变压器保护l变压器差动保护l变压器本体保护l变压器后备保护及过负荷保护变压器的故障类型变压器的故障类型l各相绕组之间的相间短路l单相绕组的匝间短路l单相绕组和铁芯间绝缘损坏而引起的接地短路l引出线的相间短路l引出线通过外壳发生的单相接地短路l套管漏油变压器应装设的保护装置变压器应装设的保护装置l油箱内部各种短路故障的瓦斯保护l相间和单相接地短路故障的差动保护l作为区外故障后备保护的复压保护l大电流接地系统中变压器外部的接地短路的零序电流保护l变压器对称过负荷的过负荷保护l变压器过励磁的过励磁保护变压器差动保护变压器差动保护l基本原理外部故障时：I = IaIb最理想情况：IaIbI0内部故障时：I = IaIbI 0取：Idj =KImaxIdj：差动继电器动作电流K：可靠系数Imax：外部故障时的最大不平横电流变压器稳态下的不平横电流变压器稳态下的不平横电流lCT变比产生的不平横电流要求：IaIbIaIA/NaIbIB/Nb所以有：Nb/NaIB/IA=NNa：高压侧CT变比Nb：低压侧CT变比N：变压器变比例如：变压器MVA30，35/10KV,CT二次5A.则：IA=301000/(351.732）494 A IB=301000/(101.732）1731 A只能取：Na150 Nb500 所以：Ia494/1503.30 A Ib1731/5003.46 A Ia Ib 变压器接线方式产生的不平横电流变压器接线方式产生的不平横电流Y/d-11接线变压器的电流矢量图：Ia1=IAIb1=IBIc1=ICIa=Ia1-Ib1=IA-IBIb=Ib1-Ic1=IB-ICIc=Ic1-Ia1=IC-IA 带制动特性的差动保护带制动特性的差动保护l带二次折线的百分比例制动特性l二次谐波闭锁变压器本体保护变压器本体保护l轻瓦斯l重瓦斯l压力释放l温度高变压器后备保护变压器后备保护l变压器零序电流、电压保护l复合电压闭锁过电流保护l过负荷保护