文档介绍：继电保护基础知识培训
什么是继电保护
当电力系统中的电气设备(如发电机、线路、变压器、电动机等)或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时,需要有向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令,以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施、用于保护电气设备或电力系统的成套硬件设备,一般通称为继电保护装置。继电保护装置是保证电气设备或电力系统安全运行的基本的装备。
一、保护的作用
1、当被保护的电力系统或设备发生故障时,该继电保护装置迅速准确地给距离故障设备最近的断路器发出跳闸命令,使故障设备及时从电力系统中断开,最大限度地减少对电力设备本身的损坏,防止事故蔓延,降低对电力系统安全供电的影响。
2、反应电气设备的不正常工作状态,并根据不正常工作状态和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整。
第一节保护的作用、基本原理及要求
二、保护的基本原理
供配电系统中应用着各种各样的保护装置,尽管它们在结构上各不相同,但基本上都是由测量部分、逻辑部分和执行部分三个部分构成,如框图所示。
(续上)
其中测量部分用来反应和转换被保护对象的各种电气参数,经过变换后,送给逻辑部分,与整定值进行比较,作出逻辑判断,当判别出被保护对象有故障时,起动执行部分,发出操作指令,使断路器跳闸。
供配电系统发生故障时,相对于正常运行状态,很多电气量都要发生明显变化。例如:在短路回路中电流会突然增大;故障相的相电压或相间电压会下降,而且离故障点愈近,电压下降愈多,甚至降为零;电压与电流间的相位角会发生变化;测量阻抗(保护安装处电压与电流相量的比值)会发生变化;电气元件两侧电流关系发生变化;出现负序和零序分量等。
利用供电系统故障时运行参数与正常运行时参数的差别可以构成各种不同原理的保护装置。
三、对保护装置的基本要来
继电保护有四个基本要求,即可靠性、选择性、灵敏性、速动性,要全面考虑。在某些情况下,“四性”的要求有矛盾不能兼顾时,应有所侧重;片面强调某一项要求,都会导致保护复杂化、影响经济指标及不利于运行维护等。整定计算尤其需要处理好四性的协调关系。
1、选择性
选择性是指当电力系统发生故障时,继电保护装置应该有选择性地切除故障部分,让非故障部分继续运行,使停电范围尽量缩小。首先由故障线路或元件本身的保护切除故障,当上述保护或开关拒动时,才允许相邻保护动作。继电保护选择性的满足,主要由整定计算来考虑,通过正确整定保护装置的动作值和动作时间来实现,即通常说的灵敏度和动作时间配合,其原则是从故障点向电源方面的各级保护,其灵敏度逐级降低,其动作时限逐级增长。
三、对保护装置的基本要来
续上:
时限配合:上一级保护时限比下一级保护时限要大,所大的时限差,即为时限级差。
保护范围配合:也叫灵敏度有配合。保护装置对被保护对象的故障反应有一定的范围,上一级保护的保护范围应比下一级相应段保护范围为短,即在下一级保护范围末端故障时,下一级保护动作,上一级保护不动作这叫做范围有配合。
三、对保护装置的基本要来
2、速动性
短路故障引起电流的增大、电压的降低,保护装置快速地断开故障,有利于减轻设备的损坏程度,为负荷创造尽快恢复的条件,提高发电机并列运行的稳定性。
为了提高速动性,一是配置快速保护;二是可通过合理的缩小动作时间级差来提高快速性;三是正确地采用先无选择性和后用重合闸补救相结合的措施,或备用电源自投的方式。例如:线路变压器组、分段保护等。
三、对保护装置的基本要来
3、灵敏性
灵敏性是指在所规定的保护范围内发生所有可能发生的故障或不正常工作状态时,保护装置的迅速反应能力。反应能力是用继电保护装置的灵敏系数(灵敏度)来衡量。如保护装置对保护区内极轻微的故障都能及时迅速地反应和动作,就说明保护装置的灵敏度高。
三、对保护装置的基本要来
4、可靠性
要求保护装置处于良好状态,随时准备动作。保护装置的误动作是造成正常情况下停电、事故情况下扩大事故的直接根源,因此必须避免,用简单的话来说,就是“该动的就动,不该动的不动”,即不误动、不拒动。保护的可靠性主要由高质量的保护装置、合理的设计、可靠的安装调试、精心的运行维护来保证。整定计算中,主要通过制定简单、合理的保护方案来保证。另外在运行方式变化时应注意对定值进行调整以确保保护系统可靠动作。