电力技术继电保护技术探析Word格式文档下载.doc
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1.1继电保护装置 2
1.2继电保护的作用与组成 2
1.3继电保护的基本原理 2
1.4继电保护装置的分类 3
1.5对继电保护装置的基本要求
3
第二章10KV继电保护的基本介绍 3
2.1继电保护在10KV供电系统中的重要位置
4
2.210KV系统中应配置的继电保护
2.310KV供电系统的几种运行状况
2.410KV供电系统继电保护装置的任务
5
第三章
几种常用电流保护的分析
3.1
反时限过电流保护
3.2定时限过电流保护
6
3.3
电流速断保护
第四章继电器的选择 7
4.1按使用环境选型 7
4.2按输入信号不同确定继电器种类 7
4.3输入参量的选定 7
4.4根据负载情况选择继电器触点的种类和容量 7
第五章继电保护的缺陷和维护 7
5.1继电保护的缺陷的危险性 7
5.2继电保护运行的缺陷及维修措施 7
第六章电力系统继电保护技术的现状与发展 9
6.1我国继电保护的发展现状 9
6.2电力系统继电保护发展趋势 9
结语 11
谢辞 11
参考文献 11
电力技术继电保护技术探析
机电一体化专业司新科
指导老师罗雨来
在电力系统中，各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地联结在一起。
由于其覆盖的地域极其辽阔、运行环境极其复杂以及各种人为因素的影响，电气故障的发生是不可避免的。
由于电力系统的特殊性，上述五个环节应是环环相扣、时时平衡、缺一不可，又几乎是在同一时间内完成的。
根据继电保护的缺陷提出了相对应的措施来应对突发事件的发生。
回顾了我国电力系统继电保护技术发展的过程，概述了微机继电保护技术的成就，提出了未来继电保护技术发展的趋势是：
计算机、网络和人工智能技术的发展,继电保护必将向综合自动化技术方向发展。
电力系统
发电变电
输电配电
继电保护微机保护发展
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1.1继电保护装置
继电保护装置是一种由继电器和其它辅助元件构成的安全自动装置。
它能反映电气元件的故障和不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号。
（1）故障：
将故障元件切除；
（2）不正常状态——自动发出信号以便及时处理，可预防事故的发生和缩小事故影响范围，保证电能质量和供电可靠性。
1.2继电保护的作用与组成
在电力系统中，继电保护装置的基本任务（作用）是:
（1）当电力系统中的电气设备发生短路故障时，能自动、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，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。
（2）当电力系统中的电气设备出现不正常运行状态时，并根据运行维护的条件，动作于发出信号、减负荷或跳闸。
继电保护的组成一般由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。
继电保护装置主要都包括三个部分：
测量部分、逻辑部分、执行部分。
（保护装置结构方框图）
1.3继电保护的基本原理
现以最简单的过电流保护装置为例，来说明继电保护的组成和基本工作原理。
在图1.1所示的输电线路过电流保护装置的原理接线图中,电流继电器KA的线圈接于被保护线路电流互感器TA的二次回路，这就是保护的测量回路，它监视被保护线路的运行状态，测量线路中电流的大小。
在正常运行情况下，线路中通过负荷电流时，电流继电器KA不动作；
当被保护线路发生短路故障时，流入继电器KA线圈回路的电流大于继电器的动作电流时，电流继电器立即动作，其接点闭合，接通逻辑回路中时间继电器KT的线圈回路，时间继电器起动并经延时后接点闭合，接通执行回路中的信号继电器KS和断路器QF跳闸线圈Y回路，使断路器QF跳闸，切除故障
图1.1线路过电流保护装置单相原理接线图
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可见，这种继电保护装置的核心是电流继电器，它通过电流互感器受电，经常测量着线路电流值的变化，并与整定值进行比较，一旦超过整定值就动作，向断路器跳闸机构送出跳闸命令，同时发出继电保护动作信号。
1.4继电保护装置的分类
继电保护装置一般可以按反应的物理量不同、被保护对象的不同、组成元件的不同以及作用的不同等方式来分类，例如：
（1）根据保护装置反应物理量的不同可分为：
电流保护、电压保护、距离保护、差动保护和瓦斯保护等。
（2）根据被保护对象的不同可分为：
发电机保护、输电线保护、母线保护、变压器保护、电动机保护等。
（3）根据保护装置的组成元件不同可分为：
电磁型、半导体型、数字型及微机保护装置等。
（4）根据保护装置的作用不同可分为：
主保护、后备保护，以及为了改善保护装置的某种性能，而专门设置的辅助保护装置等。
对继电保护装置的基本要求有四点：
即选择性、灵敏性、速动性和可靠性
（1）选择性
当供电系统中发生故障时，继电保护装置应能有选择性地将故障部分切除。
也就是它应该首先断开距离故障点最近的断路器，以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。
系统中的继电保护装置能满足上述要求的，就称为有选择性；
。
以图3—1为例，在各个断路器处都装有保护装置。
当K—1点故障时，根据选择性的要求，应首先由断路器6处的保护装置动作，使断路器断开，则非故障部分可继续正常运行。
若在K—1点故障时，继电保护装置首先使断路器5断开，则变电所Ⅲ将全部停止供电，这种情况称为无选择性的动作。
同理，K—2点短路应由断路器5切除，K—3点短路应由断路器1、2切除。
图1-2继电保护装置的选择性
（2）灵敏性
灵敏性系指继电保护装置对故障和异常工作状况的反映能力。
在保护装置的保护范围内，不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样，保护装置均不应产生拒绝动作。
保护装置灵敏与否，一般用灵敏系数来衡量。
保护装置的灵敏系数应根据不利的运行方式和故障类型进行计算。
（3）速动性
缩短切除故障的时间，就可以减轻短路电流对电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复，从而为电气设备的自启动创造了有利条件，同时还提高了发电机并列运行的稳定性。
（4）
可靠性
为确保保护装置动作的可靠性，则要求保护装置的设计原理、整定计算、安装调试要正确无误；
同时要求组成保护装置的各元件的质量要可靠、运行维护要得当、系统应尽可能的简化有效，以提高保护的可靠性。
第二章10KV继电保护的基本介绍
随着电力系统的高速发展，电网规模日益壮大，电力系统网络结构更显复杂，提高电力系统的安全运行水平尤为重要。
电力系统是电能生产、变换、输送、分配和使用的各种电气设备按照一定的技术与经济要求有机组成的一个联合系统。
按照工厂企业10KV供电系统的设计规范要求，在10KV的供电线路、配电变压器和分段母线上一般应设置以下保护装置：
（1）
10KV线路应配置的继电保护
10KV线路一般均应装设过电流保护。
当过电流保护的时限不大于0.5s～0.7s,并没有保护配合上的要求时，可不装设电流速断保护；
自重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。
当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时，应装设略带时限的电流速断保护。
（2）10KV配电变压器应配置的继电保护
1）变压器的低压侧应装设短路保护和过负荷保护。
短路保护作为保护母线、变压器干线的主保护,并作为配电线路的后备保护。
2）变压器低压侧主保护应与高压侧主保护和低压配电线路保护有良好的选择性,并保证系统出现正常的尖峰电流时不会引起保护装置误动作。
3）变压器低压侧主保护也可兼作单相接地保护,可采用带单相接地保护的低压断路器作变压器低压侧的主保护,如灵敏度不够时应增设零序保护。
4）为了与出线保护取得动作时限配合,变压器低压侧短路保护一般采用瞬时或短延时脱扣器动作于断开低压侧断路器,过负荷保护采用带有长延时脱扣器低压断路器或给值班人员发出报警信号。
2.310KV供电系统的几种运行状况
供电系统的正常运行
这种状况系指系统中各种设备或线路均在其额定状态下进行工作；
各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况；
（2）
供电系统的故障
这种状况系指某些设备或线路出现了一、10kV配电系统的保护配置情况
大部分工厂企业及居民小区用电是10kV供电，并设置配电房，一般情况下一个配电房安装一台或二台10kV/400V的配电变压器，用380V/220V电压供用户用电，一次系统接线图，如图1。
用电单位的保护配置存在下面几种情况：
1.10kV配电房单台变压器容量小于800kVA时，为了简化和节省费用，10kV侧往往只装环网柜，内配设负荷开关和熔断器，不装设断路器和继电保护装置，所以当发生短路故障时，只能靠熔断器熔断来保护变压器。
这种配置的缺点，一是变压器没有过载保护；
二是熔断器熔断电流有分散性、时限不稳定，容易发生越级跳闸，造成停电扩大。
2.当变压器单台容量大于800kVA及以上时，10kV侧开关柜内均装设断路器并配置继电保护装置，配置保护的型式有两种：
①装设GL-10系列反时限过电流继电器，构成过电流保护，电流定值可以从端子上做阶梯状调节，缺点是时限调节误差较大，构成上下级保护时限配合难度大。
②装设微机保护比较完善，具有过负荷保护信号、过电流保护和速断保护作用跳闸，保护定值和时间调整比较精确和方便，建议推广选用。
在供电系统中运行正常时，它应能完整地、安全地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据；
（2）如供电系统中发生故障时，它应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分，保证非故障部分继续运行；
（3）当供电系统中出现异常运行工作状况时，它应能及时地、准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理；
在10KV系统中装设继电保护装置的主要作用是通过缩小事故范围或预报事故的发生，来达到提高系统运行的可靠性，并最大限度地保证供电的安全和不间断。
因此，在10KV系统中的继电保护装置就成了供电系统能否安全可靠运行的不可缺少的重要组成部分。
（1）
反时限过电流保护
继电保护的动作时间与短路电流的大小有关，短路电流越大，动作时间越短；
短路电流越
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