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1、继电保护知识new 继电保护基础知识 主要内容：继电保护在电力系统中的任务1. 什么是继电保护和安全自动装置和作用。2. 继电保护在电力系统中的任务是什么？3.电力系统对继电保护的基本要求是什么? 4.关于停机、解列灭磁、解列、减出力、程序跳闸、信号的含义。 5什么是主保护、后备保护？6.关于电压互感器、电流互感器。7.电压互感器和电流互感器在作用原理上有什么区别？8.什么是电气一次设备和一次回路？什么是电气二次设备和二次回路？9.什么是二次回路标号？二次回路标号的基本原则是什么？ 10.哪些回路属于连接保护装置的二次回路？11.大港发电厂一次系统及二次回路介绍。12.大港发电厂直流系统、励磁

2、系统及同期装置设备讲解。13.微机继电保护装置对运行环境有什么要求？14.什么情况下应该停用整套微机继电保护装置？15.微机继电保护装置的现场检验应包括哪些内容？16.什么是自动重合闸（ARC）?电力系统中为什么要采用自动重合闸？17.自动重合闸怎样分类？18.大型汽轮发电机保护为什么要配置逆功率保护？19.发电机为何要装设频率异常保护？20.直流正、负极接地对运行有哪些危害？21.我厂一次风机变频装置介绍。 参考资料：电力系统继电保护技术问答 教学过程： 1什么是继电保护和安全自动装置？各有什么作用？ （1）当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的

3、事件时，需要有向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令，以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施、用于保护电力元件的成套硬件设备，一般通称为继电保护装置，用于保护电力系统的，则通称为电力系统安全自动装置。电力系统安全自动装置则用以快速恢复电力系统的完整性，防止发生和中止以开始发生的足以引起电力系统长期大面积停电的重大系统事故，如失去电力系统稳定、频率崩溃或电压崩溃等。 2继电保护在电力系统中的任务是什么？ 继电保护的基本任务： 。 （1）当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确的给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，

4、使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度的减少对电力元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求（如保持电力系统的斬态稳定性等）（2）反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同（例如有无经常值班人员）发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动的进行调整，或将那些继续运行的而会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置容许带有一定的延时动作。 3 电力系统对继电保护的基本要求是什么？（1）可靠性.继电保护可靠性是对电力系统继电保护的最基本性能要求，它又分为两个方面，即可信赖性与安全性。（2）选择性 继电保护选择性

5、是指在对系统影响可能最小的处所，实现断路器的控制操作，以终止故障或系统事故的发展。（3）快速性 继电保护快速性是指继电保护应以允许的可能最快速度动作于断路器跳闸，以断开故障或中止异常状态发展。（4）灵敏性 继电保护灵敏性是指继电保护对设计规定要求动作的故障及异常状态能够可靠的动作的能力。4 关于名词解释（1）停机：断开发电机断路器、灭磁。对汽轮发电机还要关闭主汽门 ，对水轮发电机还要关闭导水翼。（2）解列灭磁：断开发电机断路器，灭磁，汽轮机甩负荷。（3）解列：断开发电机断路器，汽轮机甩负荷。（4）减出力 ：将原动机出力减到给定值。（5）程序跳闸：对于汽轮发电机，首先关闭主汽门，待逆功率继电器动

6、作后，再跳开发电机断路器并灭磁。对于水轮发电机，首先将导水翼关到空载位置，再跳开发电机断路器并灭磁。（6）信号：发出声光信号。5主保护、后备保护的概念（1） 主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择的切除被保护设备和线路故障的保护。（2） 后备保护是主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。后备保护可分为远后备保护和近后备保护两种。6 （1）电压互感器在运行中为什么要严防二次侧短路？电压互感器是一个内阻极小的电压源，正常运行时负载阻抗很大，相当于开路状态，二次侧仅有很小的负载电流。当二次侧短路时，负载阻抗为零，将产生很大的短路电流，会将电压互感器烧坏。因此，电压互感器二次侧短路是

7、电气试验人员的又一大忌。（3） 电流互感器在运行中为什么要严防二次侧开路？电流互感器在正常运行时，二次电流产生的磁通势对一次电流产生的磁通势起去磁作用，励磁电流很小，铁芯中的总磁通很小，二次绕组的感应电动势不超过几十伏。如果二次侧开路，二次电流的去磁作用消失，其一次电流完全变为励磁电流，引起铁芯内磁通剧增 ，铁芯处于高度饱和状态，加之二次绕组的匝数很多，根据电磁感应定律E=4.44fNBS,就会在二次绕组两端产生很高（甚至可达数千伏）的电压，不但可能损坏二次绕组的绝缘，而且将严重危机人身安全。再者，由于磁感应强度剧增，使铁芯损耗增大，严重发热，甚至烧坏绝缘。因此，电流互感器二次侧开路是绝对不容

8、许的，这是电气试验人员的一个大忌。鉴于以上原因，电流互感器的二次回路中不能装设熔断器；二次回路一般不进行切换，若需要切换时，应有防止开路的可靠措施。 7 电压互感器和电流互感器在作用原理上主要区别是正常运行时工作状态很不相同，表现为：1）电流互感器二次可以短路，但不得开路；电压互感器二次可以开路，但不得短路。2）相对于二次侧的负载来说，电压互感器的一次内阻抗较小以至可以忽略，可以认为电压互感器是一个电压源；而电流互感器的一次内阻很大，以至可以认为是一个内阻无穷大的电流源。3）电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值，故障时磁通密度下降；电流互感器正常工作时磁通密度很低，而短路时由于一次侧短路电

9、流变得很大，使磁通密度大大增加，有时甚至远远超过饱和值。 8 一次设备是指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程的高压电气设备。它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。由一次设备相互连接，构成发电、输电、配电或进行其他生产过程的电气回路称为一次回路或一次接线系统。二次设备是指对一次设备是的工作进行检测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。由二次设备相互连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。9 什

10、么是二次回路标号？二次回路标号的基本原则是什么？为便于安装、运行和维护，在二次回路中的所有设备间的连线都要进行标号，这就是二次回路标号。标号一般采用数字或数字与文字 的组合，它表明了回路的性质和用途。回路标号的基本原则是：凡是各设备间要用控制电缆经端子排进行连接的，都要按回路原则进行标号。此外某些装在屏顶上的设备与屏内设备的连接，也需要经过端子排，此时屏顶设备就可看做是屏外设备，而在其连线上同样按回路编号原则给以相应的标号。为了明确起见，对直流回路和交流回路采用不同的标号方法，而在交、直流回路中，对各种不同的回路又赋于不同的数字符号，因此在二次回路接线图中，我们看到标号后，就能知道这一回路的性

11、质而便于维护和检修。10 见后页。11 大港发电厂电气一次设备系统介绍及二次回路讲解。 13 微机继电保护装置室内最大相对湿度不应超过75%，应防止灰尘和不良气体侵入。微机继电保护装置室内环境温度应在5-30度范围内，若超过此范围应装设空调。14 1）微机继电保护装置使用的交流电压、交流电流、开关量输入、开关量输出回路作业；2）装置内部作业;3)继电保护人员输入定值。15 微机继电保护装置现场检验应做以下几项内容：1）测量绝缘；2）检验逆变电源（拉合直流电源，直流电压缓慢上升、缓慢下降时逆变电源和微机继电保护装置应能正常工作）；3）检验固化的程序是否正确；4）检验数据采集系统的精度和平衡度；5

12、）检验开关量输入和输出回路；6）检验定值单；7）整组检验；8）用一次电流及工作电压检验。16 自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。 电力系统运行经验表明，架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的，永久性故障一般不到10%。因此，在由继电保护动作切除短路故障之后，电弧将自动熄灭，绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。因此，自动将断路器重合，不仅提高了供电的可靠性，减少了停电损失，而且还提高了电力系统的斩态稳定水平，增大了高压线路的送电容量。所以，架空线路要采用自动重合闸装置。 17自动重合闸按不同的特征来分类，常用的自动重合闸有以下几种： 1）按重合闸的动作性能，可分

13、为机械式和电气式。 2）按重合闸作用于断路器的方式，可分为三相、单相和综合重合闸三种。 3）按动作次数，可分为一次式和二次式（多次式）。 4）按重合闸的使用条件，可分为单侧电源重合闸和双侧电源重合闸。双侧电源重合闸又可分为检定无压和检定同期重合闸、非同期重合闸。18 大型汽轮发电机保护要配置逆功率，其原因是：在汽轮机发电机机组上，当机炉动作关闭主汽门或由于调整控制回路故障而误关主汽门，在发电机断路器跳开前发电机将转为电动机运行。此时逆功率对发电机本身无害，但由于残留在汽轮机尾部的蒸汽与长叶片麼擦，会使叶片过热，所以逆功率运行不能超过3分钟，需装设逆功率保护。19 发电机为何要装设频率异常保护呢

14、？由于汽轮机的叶片都有一个自然振荡频率，如果发电机运行频率低于或高于额定值，在接近或等于叶片自振频率时，将导致共振，使材料疲劳。达到材料不允许的程度时，叶片就有可能断裂，造成严重事故。材料的疲劳是一个不可逆的积累过程，所以汽轮机给出了在规定频率下允许的累计运行时间。低频运行多发生在重负荷下，对汽轮机的威胁将更为严重，另外对极低频工况，还将威胁到厂用电的安全，因此发电机应装设频率异常运行保护。 10 哪些回路属于连接保护装置的二次回路呢？连接保护装置的二次回路有以下几种回路：1）从电流互感器、电压互感器二次侧端子开始到有关继电保护装置的二次回路（对多油断路器或变压器等套管互感器，自端子箱开始）。2）从继电保护直流分路熔丝开始到有关保护装置的二次回路。3）从保护装置到控制屏和中央信号屏间的直流回路。4）继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳、合闸回路。20 直流正、负极接地对运行有哪些危害？直流正极接地有造成保护误动的可能。因为一般跳闸线圈（如出口中间继电器线圈和跳合闸线圈等）均接负极电源，若这些回路再发生接地或绝缘不良就会引起保护误动作。直流负极接地与正极接地同一道理，如回路中再有一点接地就可能造成保护拒绝动作（越级扩大事故）。因为两点接地将跳闸或合闸回路短路，这时还可能烧坏继电器触点。 2011-5-17