文档介绍：2013年9月
水电厂继电保护培训
继电保护基本原理
第一章概述
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所谓电力系统就是由生产和输送电能的设备所组成的系统叫电力系统,例如发电机、变压器、母线、输电线路、配电线路等,或者简单说由发、变、输、配、用所组成的系统。

直接生产电能和输送电能的设备,例如发电机、变压器、母线、输电线路、断路器、电抗器、电流互感器、电压互感器等。

对一次设备的运行进行监视、测量、控制、信息处理及保护的设备,例如仪表、继电器、自动装置、控制设备、通信及控制电缆等。
第一章概述
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由于电力系统故障的后果是十分严重的,它可能直接造成设备损坏、人身伤亡和破坏电力系统安全稳定运行,从而直接或间接地给国民经济带来难以估计的巨大损失,因此电力系统最为关注的是:安全可靠、稳定运行。

1、正常运行状态; 2、故障状态; 3、不正常运行状态。而继电保护主要是在故障状态和不正常运行状态起作用。
第一章概述

继电保护装置就是指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。它的基本任务简单说是:设备故障时跳闸,不正常运行时发信号。

为完成继电保护所担负的任务,显然应该要求它正确地区分系统正常运行与发生故障或不正常运行状态之间的差别,以实现保护。
第一章概述

如图(a)、(b)所示的单侧电源网络接线图,(这是一种最简单的系统),图(a)为正常运行情况,每条线路上都流过由它供电的负荷电流İf(一般比较小), 各变电所母线上的电压,一般都在额定电压(二次线电压100V)附近变化,由电压和电流之比所代表的“测量阻抗”Zf称之为负荷阻抗,其值一般很大。
(a)
A
B
C
İf(A-B)
İf(B-C)
İf(C1)
İf(C2)
C
(3)
İ=0
Ud=0
A
B
Zd
(b)
U(B)
İd
İd
İ=0
第一章概述

图(b)表示当系统发生故障时的情况,例如在线路B-C上发生了三相短路,则短路点的电压Ud降低到零,从电源到短路点之间将流过很大的短路电流İd, 各变电所母线上的电压也将在不同程度上有很大的降低(称之为残压)。设以Zd表示短路点到变电所B母线之间的阻抗,根据欧姆定律很显然Zd要大大小于Zf。即短路阻抗要大大小于负荷阻抗。
(a)
A
B
C
İf(A-B)
İf(B-C)
İf(C1)
İf(C2)
C
(3)
İ=0
Ud=0
A
B
Zd
(b)
U(B)
İd
İd
İ=0
第一章概述

在一般情况下,发生短路之后,总是伴随有电流的增大、电压的降低、线路始端测量阻抗的减少,以及电压与电流之间相位角的变化。因此,利用正常运行与故障时这些基本参数的区别,就可以构成各种不同原理的保护。
一般继电保护可以分为两类:
第一类——利用比较正常运行与故障时电气参量(U、I、Z、f)的区别,便可以构成各种不同原理的继电保护,例如反应于电流增大而动作的过电流保护;反应于电压降低而动作的低电压保护;反应于阻抗降低而动作的距离保护,反应于频率降低而动作的低(或欠)频保护等。
第一章概述

第二类——首先规定两个前提:一个规定电流的正方向是从母线指向线路;第二个一定是双端电源。如图(a)、(b)所示的双端电源网络接线。
I
Ⅱ
A
B
C
İf(B-C)
İf(A-B)
第一章概述

分析(a)、(b)图中BC线路靠近B母线侧电流的情况,我们发现在正常运行的负荷电流和故障时的短路电流的相位发生了180°的变化。因此利用比较正常运行(包括外部故障)与内部故障时,两侧电流相位或功率方向的差别,就可以构成各种差动原理的保护。例如纵联差动保护、相差高频保护、方向高频保护等。差动原理的保护只反应内部故障、不反应外部故障,因而被认为具有绝对的选择性。
d1
İ’d1
A
B
C
İ’’d1
İ’d1
I
Ⅱ
(b)
第一章概述

保护名词概念
1、发电机差动(主) (全停)
一电气量保护:
2、发变组差动(主) (全停)
3、定子接地(信号)
4、主变间隙过流、过压(解列灭磁)
5、主变零序电流(解列灭磁)
6、主变通风 70% 额定电流(启动通风)
7、失磁保护(解列)
8、发电机复合低压过流(解列)
9、发电机反时限对称过