【正文】 保護(hù)原理 ， 設(shè)計(jì)實(shí)際裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)功能 。 繼電保護(hù)裝置是保證電力元件安全運(yùn)行的基本裝備 ， 任何電力元件不得在無(wú)繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行 。 無(wú)論啟動(dòng)和返回 ， 繼電器的動(dòng)作都是明確干脆的 ，不可能停留在某一個(gè)中間位置 ， 這種特性稱為 “ 繼電特性 ” 。 只有當(dāng)輸入電流減小到小于返回電流時(shí) ， 繼電器觸點(diǎn)才重新打開(kāi)（ 返回 ） 。 在正常情況下 ， 其觸點(diǎn)是打開(kāi)的 。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù) 陳 平 山東理工大學(xué)電氣學(xué)院 1 內(nèi) 容 第一部分：繼電保護(hù)原理 第二部分：微機(jī)繼電保護(hù) 第三部分：變電站綜合自動(dòng)化 2 參考書(shū)目 [1] 賀家李 ， 宋從矩 . 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理 （ 第三版 ） . 北京：中國(guó)電力出版社 ， 1994 [2] 張保會(huì) ， 尹項(xiàng)根 . 電力系統(tǒng)繼電保護(hù) . 北京：中國(guó)電力出版社 ，2022 [3] 高友權(quán) . 配電系統(tǒng)繼電保護(hù) . 北京：中國(guó)電力出版社 ， 2022 [4] 楊奇遜 ， 黃少鋒 . 微型機(jī)繼電保護(hù)基礎(chǔ) （ 第二版 ） . 北京：中國(guó)電力出版社 ， 2022 [5] 張舉 . 微型機(jī)繼電保護(hù)原理 . 北京：中國(guó)水利水電出版社 ， 2022 [6] 丁書(shū)文 . 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù) . 北京：中國(guó)電力出版社 ， 2022 [7] 張惠剛 . 變電站綜合自動(dòng)化原理與系統(tǒng) . 北京：中國(guó)電力出版社 ，2022 3 第一部分 繼電保護(hù)原理 4 內(nèi) 容 1. 繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí) 2. 繼電保護(hù)基本原理 3. 利用故障分量的繼電保護(hù)原理 4. 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障保護(hù) 5. 小結(jié) 5 1. 繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí) 繼電保護(hù)的基本概念 繼電保護(hù)研究的內(nèi)容 繼電保護(hù)分類 繼電保護(hù)的工作回路 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 繼電保護(hù)發(fā)展概況 6 繼電保護(hù)的基本概念 “繼電 ” 源于繼電器 （ Relay） 。 最早誕生的繼電器是電磁型過(guò)電流繼電器 。 當(dāng)輸入電流大于預(yù)先設(shè)定的動(dòng)作電流 （ 稱為整定值 ） 時(shí) ， 其觸點(diǎn)將閉合 （ 啟動(dòng) ） 。 返回電流小于啟動(dòng)電流 。 7 繼電保護(hù)的基本概念 繼電特性曲線 8 繼電保護(hù)的基本概念 繼電保護(hù) （ Relay Protection） 泛指 能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生的故障 （ 如短路 、 斷線 ） 或不正常運(yùn)行狀態(tài) （ 如過(guò)負(fù)荷 ） ， 并動(dòng)作于相應(yīng)斷路器跳閘或發(fā)出告警信號(hào)的一種 自動(dòng)化技術(shù)和裝置 。 9 繼電保護(hù)研究的內(nèi)容 ? 提出保護(hù)原理 在分析電網(wǎng)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)下各種電氣量或其他特征物理量 （ 如變壓器油箱內(nèi)的瓦斯 ） 的變化規(guī)律的基礎(chǔ)上 ， 找出它們與正常運(yùn)行狀態(tài)的之間的差別 ， 然后制定出合理的保護(hù)動(dòng)作判據(jù) 。 10 繼電保護(hù)分類 ? 按反應(yīng)的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)分類 1） 反應(yīng)故障 （ 包括短路和斷線 ） 狀態(tài) ， 保護(hù)動(dòng)作于相應(yīng)斷路器跳閘； 2） 反應(yīng)不正常運(yùn)行狀態(tài) （ 如過(guò)負(fù)荷 、 小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障等 ） ， 保護(hù)動(dòng)作于告警信號(hào) 。 11 繼電保護(hù)分類 ? 按保護(hù)所起的作用分類 可分為主保護(hù) 、 后備保護(hù)和輔助保護(hù) 。 12 繼電保護(hù)分類 ? 按保護(hù)所起的作用分類 可分為主保護(hù) 、 后備保護(hù)和輔助保護(hù) 。 遠(yuǎn)后備保護(hù)由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn) 。 13 繼電保護(hù)分類 ? 按保護(hù)所起的作用分類 可分為主保護(hù) 、 后備保護(hù)和輔助保護(hù) 。 14 繼電保護(hù)分類 ? 按構(gòu)成保護(hù)判據(jù)的特征物理量分類 如：電流保護(hù) 、 距離保護(hù) 、 差動(dòng)保護(hù)等 。 利用暫態(tài)分量可以構(gòu)成各種超高速保護(hù) ， 如行波保護(hù) 、 暫態(tài)保護(hù)等 。 可分為有通道保護(hù)和無(wú)通道保護(hù) 。 ? 按保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)型式分類 可分為機(jī)電型 、 靜態(tài)型和微機(jī)型 。 ? 邏輯判斷環(huán)節(jié)：按一定邏輯關(guān)系判斷是否發(fā)生區(qū)內(nèi)故障 。 18 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 對(duì)動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù) ， 在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個(gè)基本要求 ， 即可靠性 、 選擇性 、 速動(dòng)性和靈敏性 。 安全性要求繼電保護(hù)在不需要它動(dòng)作時(shí)可靠不動(dòng)作 ， 即不發(fā)生誤動(dòng)作 。 19 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 ? 選擇性 指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí) ， 在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障部分從電力系統(tǒng)中斷開(kāi) ， 最大限度地保證系統(tǒng)中無(wú)故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行 。 20 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 ? 選擇性 21 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 ? 速動(dòng)性 故障發(fā)生時(shí) ， 應(yīng)力求保護(hù)裝置能迅速動(dòng)作切除故障元件 ， 以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性 ， 減少用戶經(jīng)受電壓驟降的時(shí)間以及故障元件的損壞程度 。 一般快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為 ~， 最快的可達(dá) ~。 保護(hù)動(dòng)作速度越快 ， 為防止保護(hù)誤動(dòng)采取的措施越復(fù)雜 ， 成本也相應(yīng)提高 。 22 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 ? 靈敏性 指對(duì)于保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力 。 保護(hù)裝置的靈敏性通常用靈敏系數(shù)來(lái)衡量 。 23 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 實(shí)際工作中 ， 在確定被保護(hù)元件的保護(hù)方式時(shí) ， 還要考慮其經(jīng)濟(jì)性 要求 ， 即在滿足基本保護(hù)功能要求的前提下 ， 應(yīng)盡可能減少投資 。 考慮經(jīng)濟(jì)性時(shí) ， 不能僅僅局限于保護(hù)裝置本身投資的大小 ，還應(yīng)從電網(wǎng)的整體安全及社會(huì)利益出發(fā) ， 按被保護(hù)元件在電網(wǎng)中的作用和地位來(lái)確定保護(hù)方式 ， 因?yàn)楸Ｗo(hù)不完善或不可靠造成的損失 ， 一般都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)即使是最復(fù)雜的保護(hù)裝置的投資 。 這些要求之間往往是相互制約的 ，例如提高保護(hù)裝置動(dòng)作可靠性的措施 ， 一般會(huì)造成動(dòng)作速度及動(dòng)作靈敏性下降 ， 并增加保護(hù)成本 。 實(shí)際工作中 ， 要根據(jù)具體情況以及要解決的主要矛盾 ， 統(tǒng)籌兼顧 ， 尋求一個(gè)適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案 。 26 繼電保護(hù)發(fā)展概況 繼電保護(hù)裝置 隨著元器件技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展 。 1970s后期以來(lái) 1940s~1990s 1890s~1960s 數(shù)字化、智能化 無(wú)觸點(diǎn)化、小型化 低功耗 電動(dòng)型 整流型 晶體管型 微機(jī)型 1 1 2 3 靜態(tài)型 電磁型 感應(yīng)型 機(jī)電型 1 2 微機(jī)型 2 微機(jī)型 3 微機(jī)型 集成電路型 27 繼電保護(hù)發(fā)展概況 配電網(wǎng)繼電保護(hù) 的特點(diǎn)與發(fā)展： 1） 傳統(tǒng)配電網(wǎng)一般采用輻射性供電方式 ， 因而其保護(hù)不需要像輸電網(wǎng)保護(hù)那樣判別故障方向 。 3） 近年來(lái) ， 隨著我國(guó)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨合理 ， 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的配置越來(lái)越強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)單 、 實(shí)用 ， 對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)來(lái)說(shuō) ， 這一趨勢(shì)更加明顯 。 短路故障引起的電壓驟降 29 繼電保護(hù)發(fā)展概況 配電網(wǎng)繼電保護(hù) 的特點(diǎn)與發(fā)展： 5） 隨著嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展及其在變電所自動(dòng)化系統(tǒng)和配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用 ， 配電網(wǎng)的保護(hù)裝置可以融合數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控 （ SCADA） 、 自動(dòng)控制 （ 包括自動(dòng)重合閘 、 自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償 、 備用電源自投 、 自動(dòng)減載等 ） 、 饋線自動(dòng)化 （ FA） 等功能 ， 并且能夠?qū)崿F(xiàn)分散 、 就地安裝 ， 甚至直接嵌