绪论-电力系统工程3课件.ppt

华中科技大学电气学院 第二节 继电保护装置的构成 一、继电保护装置的构成 二、输入电路 三、测量元件 四、逻辑元件 五、输出电路与执行元件 一、继电保护装置的构成 1 2 3 4 5 给定 图10-4 继电保护的构成 从所完成的功能看，保护的构成如图10-4所示，有输入、测量、逻辑判断、输出和执行等主要部分。 二、输入电路 三、 测量元件 电磁型：电流、电压、时间、中间等继电器； 晶体管型：电流、电压、方向元件等； 微机型：通过软件实现。 输入电路应将电力系统中的强电量变换成为满足继电保护二次电路需要的各种弱电量。因此，输入回路包括各种互感器、变换器、序滤过器、滤波回路、整流电路、模数变换等部件。 四、 逻辑元件 由各种门电路、时间电路、相位或幅值比较电路、加法器、减法器、积分器及移相电路等中的一个或几个部份组成。 五、输出电路与执行元件 通常指开关量的输出；当接到逻辑回路或输出回路的跳闸或发信号等命令后，执行其命令以完成继电保护所担负的任务。 第三节 对继电保护的基本要求 一、有选择性 二、动作迅速 三、灵敏度好 四、可靠性高 一、有选择性 指电力系统故障时，保护装置仅切除故障元件，尽可能地缩小停电范围，保证电力系统中非故障部份继续运行。 ~ B k1 A C 1QF 5QF 3QF 7QF 8QF k2 2QF k3 I II 6QF 4QF 9QF 图10-6 保护有选择性动作示意图 二、 动作迅速 对用户来说，快速切除故障可以减少非故障用户元件在低电压下运行的时间，利于电动机自启动，保持用户电气设备的不间断运行； 对于系统中的电气设备而言，保护动作越快，对通过故障电流的电气设备损坏越小； 对电力系统中并列运行的发电机而言，保护动作太慢，可能将使发电机之间失去同步。 若短路时，相关保护迅速动作切除故障，电源间功角不至拉开太大，系统能较容易地使失去同步的电源进入再同步，恢复电力系统的正常运行。 三、灵敏度好 灵敏度是指继电保护对其保护范围内故障或不正常运行状态的反应能力。保护的灵敏度一般用灵敏系数(Ksen )来衡量。 对于反应物理量上升而动作的保护，其灵敏系数为： Ksen=保护范围内金属短路时故障参数的最小计算值/保护的整定值（动作值） 对于反应物理量下降而动作的保护，其灵敏系数为： Ksen=保护的整定值/保护范围内金属短路时故障参数的最大计算值。 四、 可靠性高 保护的可靠性高是指属于保护范围内的短路故障，保护应动作，对于保护范围外的故障则应不动作。否则，该动作的而不动作称为保护拒动作，不该动作的而动作称为保护误动作。保护拒动或误动都会给用户、电力系统和电气设备带来不应该的损失。 第四节 输电线路的电流保护 一、线路相间短路的电流保护 二、相间短路方向电流保护 三、相间短路电流保护整定计算举例 四、接地短路的电流保护 一、相间短路的电流保护 1. 无时限电流速断保护（电流保护I段） 无时限电流速断保护的动作原理与整定计算 无时限电流速断保护在任何情况下只切除本线路上的故障。 以AB线路断路器1QF处的无时限电流速断保护为例，则必须首先计算AB线路各处三相和两相短路时的短路电流以确定如何计算该保护的动作电流和如何校验该保护的灵敏度。 在线路各点三相和两相短路时的短路电流分别为： A k1 1QF 2QF B ~ xsmax xsmin IIOP1 IkBmax l Lmin Lmax 3 1 2 0 图10-7 无时限电流速断保护整定计算示意图 无时限电流速断保护（电流保护I段）的动作时间：tIop1= 0 无时限电流速断保护（电流保护I段）的灵敏度： 用保护范围即它所保护的线路的长度的百分数来表示。 无时限电流保护不能保护线路全长，应采用最不利情况下的保护范围来校验保护的灵敏度，一般要求保护范围不少于线路长度的15%。 1QF处无时限电流速断保护的动作电流IIop1整定为： 可靠系数KIrel可取1.2~1.3。 无时限电流速断保护的构成 按最小运行方式下二相短路求lmin 灵敏度： lmin?15%lAB KTA IOP.r 1 2 3 4 跳闸 I KS Ir I KA 图10-8 无时限电流速断保护单相原理框图 1-电流测量元件；2-否门； 3-信号元件；4-闭锁元件 三、发电机的功率特性 简单电力系统如图9-20所示，发电机通过升压变压器、输电线路、降压变压器与受端系统的母线相连接。 这种简单电力系统称为“单机-无限大”系统，当不计各元件的电阻及对地导纳支路时，