1、继电保护及自动装置,主讲人：黄 萍,第九章 继电保护及自动装置的原理、任务和作用,模块1 继电保护及自动装置在配电网中的任务和作用,一、电力系统的各种故障 1、 故 障:包括各种短路和断线短路：d(3)、d(2)、d(1)、d(1.1)断线：单相和两相其中最常见同时也最危险的故障是发生各种型式的短路。,在发生短路时可能产生以下的后果: (1)通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏。 (2)短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短它们的使用寿命。 (3)电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量。 (4)破坏电力系统并列
2、运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使整个系统瓦解。,二、不正常（异常）运行状态:电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但还没有形成故障的运行状态。如：过负荷、频率降低、过电压、电力系统振荡等。,3.事故：系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。,4. 电力系统继电保护 电力系统继电保护是继电保护技术或继电保护装置的统称。 继电保护技术是一个完整的体系，它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成。 继电保护装置是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
3、断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。,5.继电保护的基本任务 (1)自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到 破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。 (2)反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件(例如有无经常值班人员)，而动作于发出信号、减负荷或跳闸,模块2 继电保护及自动装置的基本原理,一、基本原理首先应能正确区分被保护设备的状态：正常、异常、故障。然后根据不同状态采取不同的反应方式实现对设备的保护。,二、种类 1.按保护对象分：发电机、变压器、线路等。 2.按动作结果分：跳闸、发信号。 3.按反应的故障类型：相间、接地、匝间。 4.按保护功能
4、：主、后备、辅助。 5.按保护工作原理：稳态量、暂态量 6.按保护反应的参数：电流、电压、气体、行波等。 7.按保护装置型式：电磁、整流、微机型等。 8.按反应参数的上升与下降：过量、欠量。,三、基本组成,模块3 主保护、后备保护与辅助保护,模块4 电力系统对继电保护的 基本要求,一、选择性只切除故障设备，使故障影响范围最小。 二、速动性快速动作切除故障。保护装置 断路器 三、灵敏性对保护范围内的故障有足够的反应能力 四、可靠性不误动，不拒动。,模块5 10kV配电网络中线路保护配置,一、中性点非直接接地配电系统线路的主要故障 中性点非直接接地配电系统：变压器中性点不接地或经低阻接地。 特点：
5、单线接地故障不会破坏系统电压对称性，设备可以继续运行一段时间。,10kV配电网络中线路保护配置,1.单相接地保护2.两相短路保护3.三相短路保护4.过负荷保护,二、带时限过电流保护保护动作电流按大于负荷电流的原则选择。,三、低电压启动的过电流,负荷电流过大时采用低电压启动元件提高过电流保护的灵敏性。,四、瞬时电流速断,快速切除线路故障整定原则：动作电流按躲过末端短路的最大短路电 流整定。保护范围不小于保护线路全长的15%20%,五、无选择性电流速断保护,动作电流降低保护范围延伸出保护线路以外，保护的无选择性通过自动重合闸装置来补救。,六、限时电流速断,七、配电线路单相接地保护,中性点不接地配电
6、网络单相接地保护：1.绝缘监视装置2.零序电流保护,八、配电网络重合闸装置,定义(AAR)：当线路断路器应事故跳闸后，立即使线路线路断路器再次合闸的一种自动装置。,配网重合闸一般应满足,1.“不对应”启动方式 2.手动或遥控切除断路器，不应重合。 3.手投断路器于故障线路上，而保护动作不应重合。 4.重合次数符合预先规定。 5.重合闸动作后，一般应自动复归。 6.可以与保护配合实现加速功能。 7.力求动作时间最短。,九、备用电源自动投入,当工作电源由于某种原因失电时，自动投入备用电源的装置叫备用电源自动投入装置（简称备自投AAT）,对备自投的基本要求：,1.工作电源不论何种原因失电,AAT均因
7、动作； 2.工作电源确已断开且备用电源有正常电压时，AAT接通。 3.应检验备用电源的过负荷能力和电动机自启动条件。 4.AAT动作时间应尽量短。 5.保证只动作一次。 6.当电压互感器的熔断器一只熔断，应不影响AAT动作。,模块6 电力变压器保护配置,1、变压器的故障 油箱内的故障：绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损等。 油箱外的故障：主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短路。,2、变压器的不正常运行状态主要有： 由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压； 由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及由于漏油等原因而引起的油面降低。,一、配电变压器保
8、护的装设原则 1.瓦斯保护：800kVA及以上油浸式变压器和400kVA及以上车间内油浸式变压器； 2.纵差动保护或电流速断保护： 1）对于6300kVA及以上并列运行变压器，以及10000kVA及以上单独运行变压器，或2000kVA及以上采用电流速断保护但灵敏性不满足要求的装设纵差动保护。 2）对于10000kVA及以下单独运行变压器，以及6300kVA及以下并联运行变压器，当过电流时限大于0.5秒适应装设电流速断保护。 3.过电流 4.零序过电流 5.过负荷： 400kVA及以上变压器，当数台并列运行或单独运行并作为其他负荷的备用电源时，应装设。,二、瓦斯保护 瓦斯保护作用：反应变压器油箱
9、内的各种故障以及油面的降低瓦斯保护基本原理：反应油箱内部所产生的气体或油流而动作。瓦斯保护分类：轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧的断路器。,三、纵差动保护或电流速断保护 作用 ：反应变压器绕组、套管及引出线上的故障。 上述各保护动作后，均应跳开变压器各电源侧的断路器。,四、过电流保护反应外部相间短路 时引起的过电流和作为 变压器的后备保护,模块7 高压电动机的继电保护,一、电动机的故障、异常运行状态及保护方式 1.相间短路故障 2.接地短路故障,二、相间短路保护 1.不易过负荷的电动机：电磁型电流继电器构成过电流保护 2.易过负荷的电动机：由感应型继电器构成反时限电流保护 3.容量在2000kW及以上、具有六个引出线的重要电动机，当电流速断不满足灵敏性要求时，装设纵差保护,三、单相接地保护,接地电流大于5A时，装设单相接地电流保护,四、接线方式,1.两相不完全星形接线 2.两相电流差接线,谢 谢,
