华北电力大学精品课程课件-电力系统继电保护（黄少锋教授）-绪论(1) - 图文

电力系统继电保护原理

主讲人：黄少锋

North China Electric Power University

1/55第一章绪论

一、继电保护的作用

二、继电保护的基本原理及其组成

三、对继电保护的基本要求四、继电保护的发展简史五、继电保护工作的特点

2/55一、继电保护的作用

背景：电力系统是发电、输电、配电、用电组成的一个实时的、复杂的联合系统。电力生产的特点：

电能无法大容量存储，电能的生产与消耗几乎是时刻保持平衡。因此，不能中断——>可靠性要求极高！3/55电力系统一次设备：

发电机、变压器、母线、输电线路、电动机、电抗器、电容器等组成的电能传输设备（属于高压设备）。电力系统二次设备：

对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制与保护的设备（从TA、TV获得成正比的“小信号”——>相额定电压57.7V，额定电流1A或5A）。4/55根据不同的运行条件，可以将电力系统运行状态分为：正常状态、不正常状态、故障状态。正常状态：

等约束和不等约束条件都满足，电力系统在规定的限度内可以长期安全稳定运行。最关键的指标：Ue±10%,△f≤±0.2Hz，潮流限制5/55

当某一设备发生故障时，切除故障的时间

通常要求几十到几百毫秒，——>这就必须靠自动装置来完成切除故障的任务，——>实现这种功能的自动装置就是继电保护装置。由于继电保护的特殊性，故，从自动化装置中“分离出来”，进行专门的研究与分析。11/55继电保护的作用（或称为任务）是：1）自动、迅速、有选择地向断路器发出跳闸命令，将故障元件从电力系统中切除，保证其他无故障部分迅速地恢复正常运行。2）反应元件的不正常运行状态，发出信号，或进行自动调整，甚至跳闸。12/55本课程重点讨论和研究：

电力系统短路的识别与故障区域（元件）的判断。继电保护是电力系统的重要组成部分，是保证系统安全、可靠运行的主要措施之一。虽然电力系统出现故障的几率较低，但继电保护必

须时时刻刻护卫着电力系统，在没有继电保护情况下，电力系统不能直接投入使用。

类似于军队与国家安全的关系。继电保护通过断路器实现故障点最小范围的隔离（切除），包括实现停电范围最小，并可以完成自动恢复供电。13/55各种类型的短路是最常见也是最危险的故障状态。短路类型：K(3),K(2),K(1),K(1,1)对称性短路不对称性短路14/55高压电网中，单相接地短路次数占总短路次数的85％以上。有时，为了明确具体的故障相别，采用带下标的符号：K(1)A故障类型K(3),K(2),K(1),K(1,1)故障相别15/55

提高不误动的安全措施与提高不拒动的信赖性往往也是矛盾的。特殊情况下，侧重点可以有所不同。

1）电网联系紧密，系统备用容量充足，保护误动对系统影响较小；若保护拒动将会造成设备损坏或系统稳定性破坏，此时更应强调保护的不拒动（可信赖性）；2）系统联系较弱，保护误动将会带来严重后果时，更应强调保护的不误动（安全性）。46/55四性要求之间的关系：

选择性、速动性、灵敏性、可靠性是分析、研究、

评价继电保护性能的基础，它们之间既有矛盾的一面（选择性与速动性是一对矛盾体；灵敏性与可靠性是一对矛盾体），又要根据系统的实际运行情况、

被保护元件的作用，使以上四个基本要求在所配置的保护中得到辨证的统一。

在保证可靠性和选择性的前提下，强调灵敏性，力争速动性。

47/55“四性”是分析和研究继电保护的基础。对四性中的每一项要求都应当有度，应以满足电力系统的安全运行为准则，不应片面强调某一项而忽视另一项，否则会带来不良的影响。“四性”归纳：

1、选择性——让最靠近短路点的断路器跳闸。2、速动性——尽量快。3、灵敏性——有足够的故障反应能力。4、可靠性——不误动、不拒动。48/55四、继电保护的发展简史1、硬件发展50年代机电型电磁型感应型电动型70年代电子式静态保护晶体管型80年代（国外）集成电路型90年代

微机保护第三代静态保护

49/55五、继电保护工作的特点1、理论要求高

各种设备的原理、性能，以及参数计算和故障状态的分析。

较多地应用如下知识：电工原理、电机学、电力系统稳态/暂态分析、经济调度、安全控制、电力系统规划设计原则、运行方式制定的依据等等。

其中，又以电工原理和暂态分析为基础。还需要思考周全、缜密……

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