文档介绍：继电保护基本原理
主讲老师—李遥
2013年6月24日
大型电力系统图
一、系统发生短路时可能产生的严重后果
1 、数值较大的短路电流通过故障点时,引燃电弧,使故障设备损坏或烧毁;
2 、短路电流通过非故障设备时,产生发热和电动力,使其绝缘遭受到破坏或缩短使用寿命;
3 、电力系统中部分地区的电压大幅度下降,破坏电能用户正常工作或影响产品的质量;
4 、破坏电力系统中各发电厂之间并列运行的稳定性,使系统发生振荡,甚至使整个电力系统瓦解。(频率稳定和电压稳定)
二、继电保护装置
继电保护装置是指安装在被保护设备上,反应被保护设备故障或不正常运行状态并作用于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。继电保护装置最初是以机电式继电器为主构成的,故称为继电保护装置,而目前继电器已被电子元件及计算机替代,但仍沿用此名称。在电力部门常用继电保护一词泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。
三、继电保护装置的基本任务
1 、自动、迅速、有选择性地将故障设备从电力系统中切除,使故障设备免于继续遭到破坏,保证其他无故障设备迅速恢复正常运行;(在最短的时间内,切除故障,把事故限制在最小的范围内)
2 、反应电气设备的不正常运行情况,并根据运行维护的条件,动作于发信号,由运行人员进行处理或自动进行调整或将继续运行会引起事故的电气设备切除,此类装置允许带有一定的延时。
3、继电保护装置还可以和电力系统中其它自动化装置配合,在条件允许时,采取预定措施,缩短事故停电时间。
4个基本要求:
(1)选择性:即保护装动作时,仅将故障设备从电力系统中切除,尽量缩小停电范围,保证无故障部分仍能继续安全运行。
保护装置或断路器可能拒动,需考虑后备保护问题(差动保护区间内外;单侧电源定时限和延时速断)
(2) 速动性:快速切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性,减少用户在电压降低的情况下工作的时间,以及缩小故障设备的损坏程度。
常识:快速保护动作时间一般30ms,最快10ms
断路器动作时间一般60~150ms ,最快20~60ms
(3)灵敏性:指对其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。在保护范围内,不论短路点的位置、短路的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻,都能敏锐的正确反映。
(4)可靠性:保护范围内发生了应该动作的故障时,必须可靠动作;不该动作时,必须可靠不动。
2 、灵敏性与可靠性存在矛盾,太灵敏,易“误动”;过分的考虑“稳妥性”,增加了“拒动”的可能性。
1)系统中有充足的备用容量、输电线路很多、各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时,提高继电保护“不拒动”的可靠性比提高“不误动”的可靠性更为重要;
2)系统中备用容量很少,各系统之间和电源与负荷之间联系比较薄弱的情况下,提高继电保护“不误动”的可靠性比提高“不拒动”的可靠性更为重要。
五、继电保护装置发展史
1 、机电式继电器:以电磁型、感应型、电动型继电器为主,都具有机械转动部分。
2 、晶体管继电保护装置(第一代电子式静态保护装置)
3 、集成电路继电保护装置(第二代电子式静态保护装置)。
4 、微机保护装置(采用单片机、DSP、嵌入式微机等)