電氣二次?繼電保護基礎知識

（2016冬季崗位培訓第一階段課件）

一、公共部分

1、電力系統(tǒng)繼電保護的作用

（1）繼電保護的含義

「電力系統(tǒng)繼電保護的作用

?1.繼電保護的含義

?繼電保護包括繼電保護技術和繼電保護裝

置。

-*繼電保護技術是一個完整的體系，它主要包括

電力系統(tǒng)故障分析、各種繼電保護原理及實現(xiàn)方

法、繼電保護的設計、繼電保護運行及維護等技

術。

-*繼電保護裝置是完成繼電保護功能的核心。

繼電保護裝置就是能反應電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)

生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘

或發(fā)出信號的一種自動裝置。

（2）電力系統(tǒng)的故障和不正常運行狀態(tài)

?2.電力系統(tǒng)的故障和不正常運行狀態(tài)：（三

相交流系統(tǒng)）

?*故障:各種短路（d⑶、d⑵、d⑴、d"）））

和斷線（單相、兩相）

?其中最常見且最危險的是各種類型的短路。

-短路的危害

-1.電流I增加危害故障設備和非故障設備；

-2.電壓U降低或增加影響用戶的正常工作；

-3.破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性，使事故進一步擴大（系統(tǒng)

振蕩，電壓崩潰）

-4.發(fā)生不對稱故障時，出現(xiàn)I2使旋轉電機產(chǎn)生

附加發(fā)熱；發(fā)生接地故障時出血I0,對相鄰通訊

系統(tǒng)造成干擾

?*不正常運行狀態(tài)：

-電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒

有發(fā)生故障的運行狀態(tài)。

-如：過負荷、過電壓、頻率降低、系統(tǒng)振蕩等。

（3）電力系統(tǒng)繼電保護的作用

1.1電力系統(tǒng)繼電保護的作用

?當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動、迅速、有選

擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故

障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障

設備迅速恢復正常運行；

?反映電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運

行維護的條件（例如有無經(jīng)常值班人員）而

動作于發(fā)出信號、減負荷或跳閘。

2、繼電保護的基本原理、構成與分類

（1）基本原理

-原則上說：只要找出正常運行與故障時系統(tǒng)中電

氣量或非電氣量的變化特征（差別），即可找出

一種原理，且差別越明顯，保護性能越好。

-為區(qū)分系統(tǒng)正常運行狀態(tài)與故障或不正常運行狀

態(tài)一必須找出兩種情況下的區(qū)別

-1增加故障點與電源間一＞過電流保護

-U降低母線電壓一〉低電壓保護

-相位變化

?正常：為負荷的功率因數(shù)角一般為0-30°左右

?短路：為輸電線路的阻抗角一般為60°?85。一〉方

向保護.

-測量阻抗降低，模值減少一＞阻抗而護

-雙期出皚路外部故障隔噩：內部故

障：——電流差動保護。

-反映負序、零序的序分量保護等。

-非電氣量：瓦斯保護，過熱保護

(2)保護裝置的構成

一般由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分三個

部分構成。。

蜷定值

被測物理量廠」-----------------------------------

--------------------JW信部分一邏輯部分—執(zhí)行部分—一跳閘或發(fā)信號

-測量部分：測量從被保護對象輸入的有關物理量

(如電流、電壓、阻抗、功率等)并與給定的整

定值進行比較，根據(jù)比較結果給出“是”、“非，

“大于”、“不大于”等具有“O”或“1”性質的一組邏輯

信號，從而判斷保護是否該動作

按照故障類型分類

?相間故障保護

?接地故障保護、

?匝間短路保護

?非全相運行保護等

按保護所起的作用分類

?主保護

-滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設備安全要求，能以最快速度有

選擇地切除被保護設備和線路故障的保護。

?后備保護（近后備、遠后備）

-主保護或斷路器拒動時用來切除故障的保護。

?輔助保護

-為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后

備保護退出運行而增設的簡單保護。

按被保護設備分類

?線路保護

?發(fā)電機變壓器組保護

?變壓器保護

?母線保護

-斷路器失靈保護

?電動機保護等

按照保護裝置的硬件結構分類

?電磁型保護

?晶體管型保護

?集成電路型保護

?微機型保護

3、繼電保護基本要求

■對于反映電力系統(tǒng)故障而作用于斷路

器跳閘的繼電保護，電力系統(tǒng)對其的

基本要求為具有選擇性、速動性、靈

敏性和可靠性。(四性)

(1)選擇性

?指繼電保護動作時，僅將故障元件或線

路從電力系統(tǒng)中切除，使系統(tǒng)無故障部

分繼續(xù)運行。

?選擇性就是故障點在區(qū)內就動作，在區(qū)

外不動作。

?當主保護未動作時，由近后備或遠后備

切除故障，使停電面積最小。

（2）速動性

?指繼電保護以允許而又可能的最快速度動作

于斷路器的跳閘，斷開故障元件或線路。

?快速切除故障的好處：1提高系統(tǒng)學定性；2減

少用戶在低電壓下的動作時間；3減少微障元件的

損壞程度，避免故障進一步擴大

-一般的快速保護動作時間為0.06~0.12s,最快

的可達0.01-O.O4sc

一一般的斷路器的動作時間為。.06?0.15s,最快

的可達0.02~0.06s。

一切除故障的最快時間為：0.03—0.1s。

（3）靈敏性

?繼電保護對設計規(guī)定的保護范圍內發(fā)生故

障及異常運行狀態(tài)的反應能力。

-繼電保護的靈敏性一般指在最不利的條件下，保護裝

置對藪障的反應能力。

-對反應于數(shù)值上升而動作的過量保護（如電流保護）

保護范圍末端金屬性短路時故障參數(shù)的最小計算值—燈min

4保護的動作參數(shù)

-對反應于數(shù)值下降而動作的欠量保護（如低電壓保

保護的動作參數(shù)

u念

保護范圍末端金屬性短路時故障參數(shù)的最大計算值udmax

（4）可靠性

?對電力系統(tǒng)繼電保護的最基本性能要求，即

要求保護在應動作時，不拒動；保護在不應

動作時，不誤動。

?影響可靠性有內在的和外在的因素：口

-內在的：裝置本身的質量，包括元件好壞、結構

設計的合理性、制造工藝水平、內外接線簡明，

觸點多少等；

I-外在的：運行維護水平、安裝調試是否正確

二、值長、主值、維護需掌握

1、繼電保護及自動裝置的巡視檢查項目有哪些？

(1)檢查繼電保護及自動裝置的運行狀態(tài)、運行監(jiān)視是否正確。

(2)檢查繼電保護各元件有無異常，接線是否堅固，有無過熱、異味、

冒煙現(xiàn)象。

(3)繼電保護及自動裝置屏上各小開關、把手的位置是否正確。

(4)檢查繼電保護及自動裝置有無異常信號。

(5)核對繼電保護及自動裝置的投退情況是否符合調度命令要求。

(6)檢查高頻通道測試數(shù)據(jù)是否正常。

(7)檢查記錄有關繼電保護及自動裝置計教器的動作情況。

(8)微機保護的打印機運行是否正常，有無打印記錄。

(9)檢查微機錄波保護和錄波器的定值和時鐘是否正常。

2、工作中遇到保護動作，機組跳閘如何處理？

(1)工作中遇到保護裝置動作，應立即停止仝部工作，退出工作現(xiàn)

場，告知運行人員，待保護動作原因查明，確認與工作無關后方可恢

復工作。

(2)保護動作機組跳閘后，應對相關保護及自動裝置進行檢查，收

集動作信息，正確判斷跳閘原因及展開分析，為盡可能快的恢復機組

運行提供依據(jù)，收集信息包括：保護動作時間、保護動作類別、保護

動作值、故障錄播記錄等。

三、值長掌握內容

電力系統(tǒng)繼電保護及安全自動裝置反事故措施要點

直流熔斷器及相關回路配置

2直流熔斷器與相關回路配置

基本要求：消除寄生回路：增強保護功能的冗余度。

2.1直流熔斷器的配置原則如b：

2.1.1信號回路由專用熔斷器供電，不得與其他回路混用.

2.1.2由-組保護裝置控制多組斷路得（例如母線叁動保護、變壓器差動保護、

發(fā)電機差動保護、線路橫聯(lián)差勘保護、斷路器失蚓保護等）和各種雙斷路器的變電所接

線方式（1。斷路器、雙斷路器、角接線等）的配置原則：

2.1.2.1每一斷路器的操作回路應分別由專用的直流熔斷器供電。

2.1.2.2保護裝置的直流回路由另一組直流熔斷器供電。

2.1.3行兩組跳閘線圈的斷路器，其每一跳閘回路應分別由專用的直流熔斷器供

電。

2.1.4有兩套縱聯(lián)差動保護的線路，每一套縱聯(lián)差動保護的直流回路應分別由專

用的直流熔斷器供電；后備保護的直流回路,可由另一組專用直流熔斷器供電，也可適

當?shù)胤峙涞角皟山M直流供電回路中.

2.1.5采用