中国矿业大学供电技术课件CH4.ppt
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供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所内容提要：
内容提要：
概述供电系统保护的一些基本知识和基本问题概述供电系统保护的一些基本知识和基本问题首先简要说明继电保护的基本概念；首先简要说明继电保护的基本概念；然后介绍单端供电网络的保护，然后介绍单端供电网络的保护，电力变压器的保护，电力变压器的保护，低压配电系统的保护；低压配电系统的保护；最后介绍供电系统的微机保护最后介绍供电系统的微机保护。
第4章供电系统的保护供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所第4章供电系统的保护第一节第一节继电保护的基本概念继电保护的基本概念第二节第二节单端供电网络的保护单端供电网络的保护第三节第三节电力变压器的保护电力变压器的保护第四节第四节低压配电系统的保护低压配电系统的保护第五节第五节供电系统的微机保护供电系统的微机保护供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所第一节第一节继电保护的基本概念继电保护的基本概念供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所p供电系统在运行中，可能出现各种故障和不正常运行状态。
供电系统在运行中，可能出现各种故障和不正常运行状态。
p故障：
故障：
相间短路、接地短路，变压器、电动机一相绕组的匝间相间短路、接地短路，变压器、电动机一相绕组的匝间短路等。
短路等。
p不正常运行状态：
不正常运行状态：
过负荷、小接地电流系统中的单相接地等。
过负荷、小接地电流系统中的单相接地等。
p故障原因：
故障原因：
外部原因：
外部原因：
（如雷击、污闪等）（如雷击、污闪等）内部原因：
内部原因：
（如绝缘老化、损坏等）（如绝缘老化、损坏等）误操作：
（运行时）误操作：
（运行时）p故障后果故障后果:
损坏设备、缩短设备使用寿命；破坏系统运行的稳损坏设备、缩短设备使用寿命；破坏系统运行的稳定性；用户电压下降，破坏工作稳定，影响产品质量；供电质定性；用户电压下降，破坏工作稳定，影响产品质量；供电质量：
电压、频率、谐波。
量：
电压、频率、谐波。
针对故障要求尽快将故障部分切除；针对故障要求尽快将故障部分切除；针对不正常运行状态，要针对不正常运行状态，要求能够让值班人员知道。
求能够让值班人员知道。
继电保护装置继电保护装置供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所供电系统中常见的保护装置类型主要有如下三种：
供电系统中常见的保护装置类型主要有如下三种：
（11）继继电电保保护护装装置置：
适适用用于于供供电电可可靠靠性性较较高高要要求求的的高高压压供供电系统中。
电系统中。
（2）
（2）熔断器保护：
广泛适用于高、低压供电系统。
由于装熔断器保护：
广泛适用于高、低压供电系统。
由于装置简单经济，在供电系统中应用得相当普遍。
但是它的断置简单经济，在供电系统中应用得相当普遍。
但是它的断流能力较小，选择性差，熔体熔断后更换不方便，不能迅流能力较小，选择性差，熔体熔断后更换不方便，不能迅速恢复供电，因此在要求供电可靠性较高的场所不宜用。
速恢复供电，因此在要求供电可靠性较高的场所不宜用。
（3）（3）低压断路器保护：
又称低压自动开关保护，由于低压低压断路器保护：
又称低压自动开关保护，由于低压断路器带有多种脱扣器，能够进行过电流、过负载、失电断路器带有多种脱扣器，能够进行过电流、过负载、失电压和欠电压保护等，而且可作为控制开关进行操作，因此压和欠电压保护等，而且可作为控制开关进行操作，因此在对供电可靠性要求较高且频繁操作的低压供电系统中广在对供电可靠性要求较高且频繁操作的低压供电系统中广泛应用。
泛应用。
供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所11继电保护、继电保护装置及其任务继电保护、继电保护装置及其任务继电保护装置继电保护装置:
是一种能反映供电系统中电气元件（线路、是一种能反映供电系统中电气元件（线路、变压器、母线、用电设备等）发生故障或处于不正常运变压器、母线、用电设备等）发生故障或处于不正常运行状态、并动作于断路器跳闸或发出信号的自动装置。
行状态、并动作于断路器跳闸或发出信号的自动装置。
继电保护继电保护:
泛指继电保护的技术和由各种继电保护设备组泛指继电保护的技术和由各种继电保护设备组成的保护系统。
具体包括：
继电保护的设计、配置、整成的保护系统。
具体包括：
继电保护的设计、配置、整定、调试等技术；从获取电量信息的互感器二次回路、定、调试等技术；从获取电量信息的互感器二次回路、经过继电保护装置、至断路器跳闸线圈的一整套设备。
经过继电保护装置、至断路器跳闸线圈的一整套设备。
如需要利用通信手段传送信息，还包括通信设备。
如需要利用通信手段传送信息，还包括通信设备。
供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所11继电保护、继电保护装置及其任务继电保护、继电保护装置及其任务从继电保护装置的定义可看出，其两大任务：
从继电保护装置的定义可看出，其两大任务：
发生故障时，自动、迅速、有选择地借助于断路器将故发生故障时，自动、迅速、有选择地借助于断路器将故障部分从供电系统中切除；障部分从供电系统中切除；（继电保护动作于断路器跳闸）（继电保护动作于断路器跳闸）当设备出现不正常运行状态时，根据运行条件而动作于当设备出现不正常运行状态时，根据运行条件而动作于发出信号、减负荷或者跳闸。
发出信号、减负荷或者跳闸。
（继电保护动作于发信号）（继电保护动作于发信号）供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所22继电保护的工作原理继电保护的工作原理供电系统发生故障时，会引起电流的增加和电压的降低，供电系统发生故障时，会引起电流的增加和电压的降低，以及电流、电压间相位角的变化等。
因此，利用故障时参以及电流、电压间相位角的变化等。
因此，利用故障时参数与正常运行时的差别，就可以构成不同原理和类型的继数与正常运行时的差别，就可以构成不同原理和类型的继电保护。
电保护。
分成两类：
分成两类：
反应电气量变化的保护反应电气量变化的保护,反映非电气量变化的保护。
反映非电气量变化的保护。
供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所反应电气量变化的保护原理：
反应电气量变化的保护原理：
利用短路时电流增大的特征，可构成利用短路时电流增大的特征，可构成过电流保护过电流保护；利用电压降低的特征，可构成利用电压降低的特征，可构成低电压保护低电压保护；利用电压和电流比值的变化，可构成利用电压和电流比值的变化，可构成阻抗（距离）保护阻抗（距离）保护；利用电流和电压之间相位关系的变化，可构成利用电流和电压之间相位关系的变化，可构成方向保护方向保护；利用比较被保护设备各端电流大小和相位的差别可构成利用比较被保护设备各端电流大小和相位的差别可构成差动保护差动保护等。
等。
供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所反应非电气量变化的保护原理：
反应非电气量变化的保护原理：
利用故障时变压器油分解所产生的气体，可构成利用故障时变压器油分解所产生的气体，可构成瓦斯瓦斯保护保护。
利用电动机绕组温度的升高，可构成利用电动机绕组温度的升高，可构成过负荷保护过负荷保护或或过过热保护热保护。
可利用任何可利用任何故障与正常运行状态下故障与正常运行状态下有区别的信号来实现保护有区别的信号来实现保护供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所3继电保护装置的构成继电保护装置的构成p测量部分：
测量部分：
测量从被保护对象输入的有关电气量，适当处理测量从被保护对象输入的有关电气量，适当处理后并与已给定的整定值进行比较，根据比较结果，给出逻辑后并与已给定的整定值进行比较，根据比较结果，给出逻辑信号。
信号。
判断保护装置是否应该起动。
判断保护装置是否应该起动。
p逻辑部分：
逻辑部分：
根据测量部分的输出，使保护装置按照一定的逻根据测量部分的输出，使保护装置按照一定的逻辑关系工作，最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号。
辑关系工作，最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号。
p执行部分：
执行部分：
根据逻辑部分传送的信号，最后完成保护装置所根据逻辑部分传送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。
担负的任务。
供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所44对继电保护的基本要求对继电保护的基本要求对作用于跳闸的继电保护，在技术上有四个基对作用于跳闸的继电保护，在技术上有四个基本要求：
本要求：
选择性选择性灵敏性灵敏性可靠性可靠性速动性速动性供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所（11）选择性）选择性当供电系统发生故障时，离故障点最近的保护当供电系统发生故障时，离故障点最近的保护装置应先动作，切除故障，而供电系统的其他装置应先动作，切除故障，而供电系统的其他无故障部分继续运行，满足这一要求的动作就无故障部分继续运行，满足这一要求的动作就叫有选择性。
叫有选择性。
k点点故故障障QF2动动作作图解：
下图中各断路器都装有保护。
图解：
下图中各断路器都装有保护。
K1点短路时，保护点短路时，保护只跳开只跳开1QF和和2QF，使其余部分继续供电；又如使其余部分继续供电；又如K3点短点短路，断路器路，断路器1QF6QF均有短路电流，保护只应跳均有短路电流，保护只应跳6QF，除变电站除变电站D停电外，其余继续供电。
停电外，其余继续供电。
K3点短路时，点短路时，若若6QF因本身失灵或保护拒动而不能跳开，因本身失灵或保护拒动而不能跳开，此时此时5QF的保护应使的保护应使5QF跳闸，这显然符合选择性的要求跳闸，这显然符合选择性的要求，这种作用称为这种作用称为远后备保护远后备保护远后备保护远后备保护。
（1）对于反应故障时参数量增加的保护装置）对于反应故障时参数量增加的保护装置例如：
过电流保护的灵敏系数为例如：
过电流保护的灵敏系数为kSIk（n）IopIk（n）保护区内故障的最小短路电流值保护区内故障的最小短路电流值Iop保护装置动作电流（一次侧）保护装置动作电流（一次侧）
（2）对于反应故障时参数量降低的保护装置）对于反应故障时参数量降低的保护装置例如：
低电压保护的灵敏系数为例如：
低电压保护的灵敏系数为kSUopUk（n）Uk（n）保护区内故障的最大残压值保护区内故障的最大残压值Uop保护装置动作电压（一次侧）保护装置动作电压（一次侧）（22）灵敏性）灵敏性p保护装置对其保护区内发生故障或不正常运行状态的反应保护装置对其保护区内发生故障或不正常运行状态的反应能力称为灵敏性，用灵敏系数（能力称为灵敏性，用灵敏系数（kkss）来衡量。
）来衡量。
供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所
（2）灵敏性）灵敏性被保护的电气设被保护的电气设备备继电保护装置类继电保护装置类型型最低灵敏度最低灵敏度变压器、线路等变压器、线路等所有电气设备所有电气设备过电流保护过电流保护1.5（如满足此要求将使保护复杂时，灵（如满足此要求将使保护复杂时，灵敏度可降为敏度可降为1.25）电流速断保护电流速断保护1.31.5（线路线路）；后备保护后备保护1.2（如满足此要求将使保护过分复杂或（如满足此要求将使保护过分复杂或在技术上难以实现时，可仅按常见的运在技术上难以实现时，可仅按常见的运行方式和故障类型校验灵敏度）行方式和故障类型校验灵敏度）变压器变压器纵联差动保护纵联差动保护2.0310kV电缆线电缆线路路中性点不直接接中性点不直接接地电力网中的零地电力网中的零序电流保护序电流保护1.25310kV架空线架空线路路1.50供电技术电子课件X中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所（33）可靠性）可靠性p指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不应该动障时，它不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不应该动作的情况下，则不应该误动作。
作的情况下，则不应该误动作。
不误动；不误动；不拒动。
不拒动。
p可靠性主要指保护装置本身的质量和运行维护水平而
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