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1、电力系统继电爱护概述一、继电爱护概述二、线路爱护三、变压器爱护四、发电机爱护五、整定计算主要工作第1章 继电爱护概述 理解继电爱护含义、任务；了解继电爱护装置基本原理及组成；熟悉对继电爱护的基本要求；1.1 1.1 电力系统继电爱护的作用电力系统继电爱护的作用一、电力系统故障和异样运行一、电力系统故障和异样运行 1、电力系统的三种运行状态：正常、故障和异、电力系统的三种运行状态：正常、故障和异样运行状态。最常见的故障就是短路（断线），最样运行状态。最常见的故障就是短路（断线），最常见的异样运行状态是过负荷。常见的异样运行状态是过负荷。2、短路的特点：、短路的特点：最基本的特点是：电流增大、电压
2、降低。短最基本的特点是：电流增大、电压降低。短路将影响用户的正常工作，影响产品质量，可能导路将影响用户的正常工作，影响产品质量，可能导致系统运行稳定性被破坏。致系统运行稳定性被破坏。3、短路的分类：、短路的分类：三相短路（对称短路）、两相短路、单相短三相短路（对称短路）、两相短路、单相短路接地（大多数）、两相短路接地路接地（大多数）、两相短路接地二、继电爱护的任务二、继电爱护的任务 1.故障时，快速地、有选择地通过断路故障时，快速地、有选择地通过断路器将故障回路断开；器将故障回路断开；2.发生异样运行状况时，发出信号提示发生异样运行状况时，发出信号提示值班人员处理，从而爱护电气设备的平安。值班
3、人员处理，从而爱护电气设备的平安。1.2 1.2 继电爱护的基本原理和组成继电爱护的基本原理和组成一、继电爱护的基本原理一、继电爱护的基本原理 利用被爱护设备故障前后某些突变的物理量利用被爱护设备故障前后某些突变的物理量为信息量为信息量.1、利用基本电气参数量的区分、利用基本电气参数量的区分 过电流爱护过电流爱护:反映电流增大而动作的爱护反映电流增大而动作的爱护;低电压爱护低电压爱护:反映电压降低而动作的爱护反映电压降低而动作的爱护;距离爱护距离爱护:反映爱护安装处到短路点之反映爱护安装处到短路点之间的阻抗间的阻抗.2、比较两侧电流相位的变更 如图所示,线路正常运行或外部短路时,被爱护线路两侧
4、电流相位相反,而爱护区内部短路时,被爱护线路两侧电流相位相同.3、反映序重量或突变量是否出现 反映负序重量可构成不对称短路爱护;反映零序重量可构成接地短路爱护;4、反映非电量的爱护 反映瓦斯气体的产生可构成瓦斯爱护；反映绕组温度上升可构成过负荷爱护.二、继电爱护装置的构成 任何一套爱护都是由三部分组成：1、测量部分：对输入量与整定值进行比较,依据比较结果，给出“是”、“非”性质的逻辑信号，推断爱护是否应当起动。2、逻辑部分：依据测量部分逻辑状态，使爱护按确定逻辑关系工作。3、执行部分：依据逻辑部分传送的信号，最终完成爱护装置担当的任务。1.3 1.3 对继电爱护的基本要求对继电爱护的基本要求对
5、继电爱护的基本要求对继电爱护的基本要求一、选择性：一、选择性：仅将故障元件从电力系统中切除，保证停电范围小。仅将故障元件从电力系统中切除，保证停电范围小。在图示网络中，当线路在图示网络中，当线路1上上1点故障，爱护点故障，爱护1、2动作跳开断路器动作跳开断路器QF1、QF2，动作有选择性；当线路，动作有选择性；当线路4上上2点发生短路时，爱护点发生短路时，爱护6动作跳开断动作跳开断路器路器QF6，将，将4切除，继电爱护的这种动作是有选择性的，若爱护切除，继电爱护的这种动作是有选择性的，若爱护5 动动作于将作于将QF5断开，这种动作是无选择性的。断开，这种动作是无选择性的。假如假如2点故障，而爱
6、护或断路器点故障，而爱护或断路器QF6拒动，爱护动将断路器拒动，爱护动将断路器QF5断断开，故障切除，这种状况虽然是越级跳闸，但却是尽量缩小了停电范围，开，故障切除，这种状况虽然是越级跳闸，但却是尽量缩小了停电范围，限制了故障的发展，因而也认为是有选择性动作。限制了故障的发展，因而也认为是有选择性动作。二、牢靠性：二、牢靠性：爱护装置在规定的爱护区内发生故障不拒动，区外故障爱护装置在规定的爱护区内发生故障不拒动，区外故障不误动。（该动作时不拒动、不该动作时不误动）不误动。（该动作时不拒动、不该动作时不误动）三、灵敏性：三、灵敏性：爱护装置对其爱护区内发生故障或异样运行状态的反应爱护装置对其爱护
7、区内发生故障或异样运行状态的反应实力。一般用灵敏系数来表示。实力。一般用灵敏系数来表示。过量爱护：过量爱护：欠量爱护：欠量爱护：爱护的灵敏系数应符合规程要求才能运用。爱护的灵敏系数应符合规程要求才能运用。四、快速性：四、快速性：快速地切除故障。快速地切除故障。其次章其次章 线路爱护线路爱护一、单侧电源线路相间短路的电流电压爱护 输电线路一般设置三段式电流爱护，即：1.瞬时电流速断爱护（段）：爱护本线路的一部分 2.限时电流速断爱护（段）：爱护本线路的全长及 相邻线路的一部分，作瞬时电流速断的后备 3.定时限过电流爱护（段）：作为本线路的后备爱护（近后备），也可作为相邻线路的后备爱护（远后备）优
8、点：动作快速，简洁牢靠 缺点：受电网接线及运行方式影响较大二、输电线路的接地故障爱护 1、电网接线方式及其爱护特点 1）电网接线方式：中性点干脆接地方式：110KV及以上大接地电流系统。中性点不接地或经消弧线圈接地：10KV及以下小接地电流系统。2、零序爱护（接地爱护）。接地故障：出现零序电流和零序电压构成爱护。优：接线简洁，灵敏度高，动作快速，爱护区稳定。三、中性点干脆接地电网的接地爱护 1、单相接地时零序重量特点 零序重量只在单相接地或两相接地短路时出现。1）在故障点最高，离故障点越远，越小。2）零序电流的分布，取决于输电线路和中性点接地变 压器的零序阻抗。3）系统运行方式变更时，假如输电
9、线路和中性点接地变压器数目不变，则零序阻抗和零序等效网络就不变。但正序阻抗和负序阻抗要随着系统运行方式而变更，从而间接影响零重量大小。2 2、零序电流爱护、零序电流爱护 零序零序段（零序电流瞬时速断）段（零序电流瞬时速断）零序零序段（零序电流限时速断）段（零序电流限时速断）零序零序、IVIV段（零序过电流）段（零序过电流）3.3.零序电流爱护的评价零序电流爱护的评价 优点：优点：1 1）段灵敏度高，动作时限短。灵敏性高；段灵敏度高，动作时限短。灵敏性高；2 2）段爱护范围大，速动性好；段爱护范围大，速动性好；段易满足段易满足受系统方式变更小。不反应系统的振荡和过负荷；受系统方式变更小。不反应系
10、统的振荡和过负荷；3 3）不受系统振荡，短时过负荷影响。原理接）不受系统振荡，短时过负荷影响。原理接线简洁，牢靠。线简洁，牢靠。4 4）单相故障机率高单相故障机率高2、缺点：（1）不适合短线路及运行方式变更大系统。（2）自耦变压器使爱护整定困难化。（3）单相重合闸非全相运行零序电流较大误动作。四、四、输电线路距离爱护输电线路距离爱护 1、距离爱护的基本概念、距离爱护的基本概念 反应故障点至爱护安装处之间的距离（或阻抗）反应故障点至爱护安装处之间的距离（或阻抗），并依据距离的远近而确定动作时间的一种爱护，并依据距离的远近而确定动作时间的一种爱护装置。装置。距离距离段、距离段、距离段、距离段、距离
11、段（与电流爱段（与电流爱护护、段区分：各段爱护范围不随运行方段区分：各段爱护范围不随运行方式变更）式变更）五、输电线路纵联差动爱护原理：被爱护线路上发生短路和被爱护线路外短路，线路两侧电流大小和相位是不相同的。通过比较线路两侧电流大小和相位，可以区分是线路内部短路，还是线路外部短路。纵联差动爱护的构成要求：线路两侧的电流互感器型号、变比完全相同，性能一样。协助导引线将两侧的电流互感器二次侧按环流法连接法。六、高频爱护：六、高频爱护：六、高频爱护：六、高频爱护：是是用用高高频频载载波波代代替替二二次次导导线线，传传送送线线路路两两侧侧电电信信号号，所所以以高高频频爱爱护护的的原原理理是是反反应应
12、被被爱爱护护线线路路首首末末两两端端电电流流的的差差或或功功率率方方向向信信号号，用用高高频频载载波波将将信信号号传传输输到到对对侧侧加加以以比较而确定爱护是否动作。比较而确定爱护是否动作。高频爱护与线路的纵联差动爱护类似，正常运高频爱护与线路的纵联差动爱护类似，正常运行及区外故障时，爱护不动，区内故障全线速动。行及区外故障时，爱护不动，区内故障全线速动。七、输电线路自动重合闸七、输电线路自动重合闸 1、输电线路特点：易发生瞬时性故障、输电线路特点：易发生瞬时性故障 2、自动重合闸概念：、自动重合闸概念：把因故障而跳开的断路器自动重新投把因故障而跳开的断路器自动重新投入的一种装置称为自动重合闸
13、，简称为入的一种装置称为自动重合闸，简称为ZCH。ZCH不能推断故障的性质：不能推断故障的性质：瞬时性故障瞬时性故障重合成功重合成功 永久性故障永久性故障重合不成功重合不成功 资料表明：成功率在资料表明：成功率在60%90%之间之间单相重合闸：是指线路发生单相接地故障时，爱护动作,断开断路器，然后进行重合。三相重合闸：是指不论在输、配电线上发生单相短路还是相间短路时，继电爱护装置均将线路三相断路器同时跳开，然后启动自动重合闸再同时重新合三相断路器的方式。自动重合闸与继电爱护的协作两者关系极为亲密，爱护可利用重合闸供应的便利条件，加速切出故障，一般有如下两种协作方式：重合闸前加速爱护（简称“前加
14、速”）L1、L2、L3上任一点故障，爱护1速断动，跳1DLZCH重合，若成功，复原正常供电；若不成功，按选择性动作。优点：快速切出故障，设备少。缺点：永久性故障，再次切除故障的时间可能很长；装ZCH的DL动作次数多，若DL拒动，将扩大停电范围。主要用于35KV以下的网络。重合闸后加速爱护（简称“后加速”）每条线路上均装有选择性的爱护和ZCH。第一次故障时，爱护按有选择性的方式动作跳闸，若是永久性故障，重合后则加速爱护动作，切除故障。例：第一次短路时，爱护1 II段动，ZCH重合，之后爱护1瞬时动。优点：第一次跳闸时有选择性的，再次切除故障的时间加快，有利于系统并联运行的稳定性。缺点：第一次动作
15、时间可能带时限。应用于35KV以上的高压网络中。八八八八 备自投的基本原理备自投的基本原理备自投的基本原理备自投的基本原理一、系统的三种运行方式图一、系统的三种运行方式图进线1进线2母线1母线2（a）进线1进线2母线1母线2（b）图1进线1进线2母线1母线2图2母线1母线2母线1母线2（a）（b）图3二、系统的三种运行方式备自投原理二、系统的三种运行方式备自投原理1、方式一：、方式一：监测两回进线的电流、电压及母线电压，当装置检测到某一进线电压失压、无流且本段母线电压失压，而另一回进线电压正常时，则跳失压进线断路器，确认进线断路器跳开后合另一进线断路器。2、方式二：、方式二：监测两回进线的电流
16、、电压及母线电压，当装置检测到某一进线电压失压、无流且本段母线电压失压，而另一回进线电压、母线电压正常时，则跳失压进线断路器，确认进线断路器跳开后合母联断路器。3、方式三：、方式三：监测两回进线的电流、电压及母线电压，当装置检测到某一进线电压失压、无流且本段母线电压失压，而另一回进线电压正常时，则同时跳失压进线断路器，确认进线断路器跳开后合另一进线断路器和母联断路器。第三章第三章 电力变压器的爱护电力变压器的爱护电力变压器的故障类型和爱护措施电力变压器的故障类型和爱护措施一、故障一、故障 1、油箱内部故障：绕组相间短路、单相匝间短路、油箱内部故障：绕组相间短路、单相匝间短路、单相接地短路等单相
17、接地短路等 2、油箱外部故障：绝缘套管及引出线上的多相短路、油箱外部故障：绝缘套管及引出线上的多相短路、单相接地短路等单相接地短路等 二、不正常运行状况二、不正常运行状况 1、油箱渗漏造成油面降低、油箱渗漏造成油面降低 2、外部短路引起的过电流、外部短路引起的过电流 3、过负荷、过负荷三、变压器应设置的爱护三、变压器应设置的爱护 1、瓦斯爱护（、瓦斯爱护（800KVA以上）：重瓦斯（故障）以上）：重瓦斯（故障）轻瓦斯（不正常运行）轻瓦斯（不正常运行）大型变压器的内部大型变压器的内部大型变压器的内部大型变压器的内部 1信号温度计，2铭牌，3吸湿器，4油枕(储油柜)，5油位指示器，6防爆管，7瓦斯
18、继电器，8高压套管和接线端子，9低压套管和接线端子，10分接开关，11油箱及散热油管，12铁心，13绕组及绝缘，14放油阀，15小车，16接地端子 反映油箱内部故障和油面降低2、纵联差动爱护或电流速断爱护（故障）1000kVA及以上（并联运行：6300kVA以上）纵联差动 2000kVA以上，电流速断灵敏度不够 作为引出线、套管及油箱内故障主爱护3、过电流爱护（故障）外部短路及内部短路的后备爱护4、过负荷爱护（不正常运行）反映对称过负荷 5、接地爱护（故障）110kV及以上大接地电流系统变压器零序电流爱护 第四章 发电机爱护一、发电机故障 定子绕组相间短路，定子绕组一相的匝间短路，定子绕组单相接地，转子绕组的一点接地或两点接地，转子励磁回路励磁电流消逝二、发电机不正常运行状态 过电流、过电压、过负荷 三、发电机应装设的爱护 1、纵联差动（电流速断）爱护：瞬时动作于停机（跳DL、MK、关导叶）2、过电流爱护：延时动作于停机（跳DL、MK、关导叶）3、过电压爱护：延时动作于解列灭磁（跳DL、MK）4、定子绝缘监视（单相接地）：动作于发信号 5、过负荷爱护：延时发信号 6、转子一点接地：动作于发信号 7、失磁爱护：动作于解列（跳DL）继电爱护整定计算日常工作设备参数的管理母线等值阻抗的计算：上下级交换数据故障计算：问题分析等原理爱护定值的整定计算定值单生成：原理定值和装置协助定值