高压电工教材第七章资料.doc

P231 第七章继电保护自动装置与二次回路电力系统在运行中,各种电气设备都有可能出现故障和不正常运行状态。不正常运行状态是指电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏,但没有发生故障的运行状态,如过负荷、过电压、频率降低、系统振荡等。故障主要包括各种类型的短路和断线,如三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路、电动机以及变压器绕组间的匝间短路、单相断线、两相断线等。故障或不正常运行状态若不及时正确处理,都可能引发事故。事故是指对用户少送电或停止送电,电能质量降低到不能允许的程度,造***身伤亡及电气设备损坏等。继电保护和自动装置是保证电力系统安全运行和提高电能质量的重要组成部分。第一节继电保护任务及基本要求一、继电保护的任务继电保护装置是反映电力系统中各种电气设备故障和不正常运行状态的自动装置,其任务为: 1 .当电力系统中某电气元件发生故障时,保护装置能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,避免故障元件继续遭到破坏,使非故障元件迅速恢复正常运行,将事故尽可能限制在最小范围内。 2 .当电力系统运行中出现不正常运行状况时,保护装置能自动发出报 P232 警信号,运行人员可迅速处理,在无人值班的变电所,保护可作用于减负荷或跳闸,避免事故发生。二、继电保护的基本要求电气设备或线路发生短路时,会产生很大的短路电流;使电网电压下降,电气设备烧坏;严重时电力系统的稳定运行被破坏,甚至引起电网瓦解。为了能正确快速地切除故障,使电力系统以最快速度恢复正常运行. 要求继电保护具有足够的可靠性、选择性、速动性和灵敏性。(一) 可靠性可靠性是指发生了属于它该动作的故障,它能可靠动作,即不发生拒绝动作( 拒动) ;而在不该动作时,它能可靠不动,即不发生错误动作( 误动)。(二) 选择性选择性是指电力系统发生故障时,保护装置仅将故障元件切除,而非故障元件仍能正常运行,以尽量缩小停电范围的一种性能。以图 7—1 为例,当 Kl 短路时,应该由距故障点最近的保护 l、2动作,跳开 lQF 、 2QF ,这样既切除了故障线路,又使停电范围最小,因此我们说此时保护 1、2 动作是有选择性的动作,也就是满足了选择性的图7—1 保护动作的选择性说明同理当 K2 短路时,保护 5、6 动作跳开 5QF 、 6QF ;当 K3 短路时,保护7、8 动作跳开 7QF 、 8QF ,都是有选择性的动作。若当 K3 短路时, 7QF 拒动,保护 5 动作跳开 5QF 将故障切除,那么此时停电范围扩大了。但是如果保护 5 不动作跳闸,那么故障线路就无法切除,因此,此时保护 5的动作也是有选择性动作,只不过是保护 5 做了保护 7 的远后备保护而已。若保护 7和 7QF 正确动作于跳闸同时,保护 5 也动作跳开 5QF ,则保护 5 的动作就是非选择性动作,我们也****惯称之为越级跳闸。继电保护动作的选择性,可以通过合理整定动作值和上下级保护的动作时限来实现,一般上下级保护的时限差取 0. 3s~0. 7s。(三) 速动性速动性就是指保护快速切除故障的性能。故障切除时间包括继电保护动作时间和断路器的跳闸时间。一般的快速保护动作时间为 ~ s ,最快的可达 s~ 。一般的断路器的动作时间为 ~ s ,最快的可达 ~ 。当系统发生故障时,快速切除故障可以提高系统并列运行的稳定性、减少用户在低电压下的工作时间,减少故障元件的损坏程度,避免故障进一步扩大。(四) 灵敏性灵敏性是指继电保护对其保护范围内故障的反应能力,即要求保护装置在其保护范围内,不论短路点的位置、短路类型以及运行方式如何,对被保护设备在发生故障和不正常运行时,都能灵敏地反应。三、继电保护装置的分类继电保护装置按其被保护对象、保护原理、反应故障的类型、保护所起的作用,有不同的分类方法。(一) 按被保护的对象分类分为电力线路保护、发电机保护、变压器保护、电容器保护、电抗器保护、电动机保护和母线保护等。(二) 按保护原理分类分为电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护和零序保护等。 P234 (三) 按保护所反应故障类型分类分为相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等。(四) 按保护所起的作用分类分为主保护、后备保护和辅助保护等。主保护是指满足系统稳定和设备安全要求,能以最快的速度有选择地切除被保护元件故障的保护。后备保护是指当主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。后备保护又可分为远后备保护和近后备保护两种。远后备保护是指当主保护或断路器拒动时,由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。近后备保护是指当主保护拒动时,由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备保护。辅助保护是为