第一章继电保护绪论
78页1、,电力系统继电保护,中国矿业大学陈 奎E-mail:,前 言,一、课程特点 二、课程内容 三、课程要求 四、参考文献五、教学方式与考核,1。专业课程:电力系统组成先修课程: 电路、电机、电磁、电能系统、微机原理、 二次接线等课程 2。综合性科学:电子、计算机、微机、通讯等多学科。 3。理论与实践性并重:实验、故障分析、误动、拒动等分析。,一.课程特点: 理论与实践并重的综合性专业课,电力系统组成,电力系统构成,电力系统构成,二.课程内容:,*1. 保护原理、特点、应用: 各种保护原理,如:电流保护、距离保护、高频保护、差动保护等。 *2. 保护配置:10kV、35kV、110kV、220kV、500kV等线路保护的配置;变压器、发电机、母线、电容器、电动机等元件保护的配置。 3. 微机保护的构成、设计、应用等。 4. 微机保护的算法、滤波、抗干扰等。,三课程要求:,*1.掌握各种保护原理、特点、应用场所。 *2.掌握各种等级电压线路和不同元件的保护配置。 3.熟悉微机综合保护的特点、构成、各部分的功能及工作过程。 4.了解各种微机继电保护算法的原理、应用及抗干扰措施。,四参考文献:,教
2、材: 电力系统继电保护原理 贺家李 第四版参考文献: 1.继电保护整定计算许建安 中国水利水电出版社 2001 以整定计算为主 2.微机保护实现原理与装置罗士萍 中国电力出版社 2001硬件、软件 3.电力系统微机保护培训教材杨新民 中国电力出版社 20004.电力系统继电保护郭光荣 第二版 高等教育出版社 2011 杂志: 1、电力系统保护与控制 2、电力系统自动化 3、IEEE Transaction on power delivery,五、教学方式与考核,1. 课程总计64学时,其中教学48学时,实验16学时。 2. 课程考核:平时成绩+实验成绩+考试成绩(闭卷考试)总计100分,第一章绪论,1。继电保护的作用与任务2。继电保护的基本原理及组成3。电力系统对继电保护的要求4。继电保护的发展,第一节 继电保护的作用与任务 一电力系统故障,正常运行状态状态 故障状态不正常运行状态 故障原因: 外部原因: (如雷击、污闪等) 内部原因: (如绝缘老化、损坏等) 误操作: (运行时),故障及不正常运行状态类型故障: (1)短路:三相短路 (5%)(纵)两相短路 (10%)两相短路接地 (
3、20%)单相接地 (65% 80%) ( 2)断线:(横)(继电保护动作于断路器跳闸),不正常运行:(1)过负荷(2)频率变化(如功率缺额大)(3)过电压(如突然甩负荷)(4)振荡(不同步运行)(继电保护动作于发信号),频率变化的原因,频率变化的原因:在电力系统内,发电机发出的功率与用电设备及送电设备消耗的功能不平衡,将引起电力系统频率变化。当系统负荷超过或低于发电厂的出力时,系统频率就要降低或升高,发电厂出力的变化同样也将引起系统频率变化。在系统有旋转备用容量的情况下,发电厂出力能通过频率调节器较快地适应负荷的变化,因此负荷变化引起的频率偏差值较小。若没有旋转备用容量,负荷增大引起的频率下降较大。电力系统的负荷始终随时间在不断地变化,要随时保持发电厂的有功功率与用户有功功率的平衡,维持系统频率恒定,因此,电力系统应具有一定的旋转备用容量,一般运行备用容量要求达到1%3%。 容量在300万千瓦及以上的,为02赫兹; 容量在300万千瓦以下的,为05赫兹。,振荡的原因,1、输电线路输送功率超过极限值造成静态稳定破坏; 2、电网发生短路故障,切除大容量的发电、输电或变电设备,负荷瞬间发生较
4、大突变等造成电力系统暂态稳定破坏; 3、环状系统(或并列双回线)突然开环,使两部分系统联系阻抗突然增大,引启动稳定破坏而失去同步; 4、大容量机组跳闸或失磁,使系统联络线负荷增大或使系统电压严重下降,造成联络线稳定极限降低,易引起稳定破坏; 5、电源间非同步合闸未能拖入同步。2012年 7月30日、31日印度大停电距离保护振荡无闭锁、距离三段整定不合理,二故障后果,(1)损坏设备、缩短设备使用寿命。 (2)破坏系统运行的稳定性。 (3)用户电压下降;破坏工作稳定,影响产品质量。 (4)供电质量:电压、频率、谐波。 【新能源的利用(风能、太阳能等)对电网的影响。】,1.电压允许偏差 :(1)35kV及以上供电和对电压质量有特殊要求的用户为额定电压的55;(2)10kV及以下高压供电和低压电力用户为额定电压的77;(3)低压照明用户为额定电压的510。 2.电网谐波 3.电压波动和闪变 4.三相电压不平衡 5.电网频率 6.暂时过电压和瞬态过电压 新标准,三作用与任务,1. 发生故障时,自动、迅速、有选择性的切除故障,使非故障部分继续运行。 2. 对不正常运行状态发信号通知值班人员进行处理
5、。,第二节基本原理及组成,一基本原理 1利用基本电气量的变化 电流保护 低电压保护 距离保护 2利用线路两侧的电流差或相位差构成:内外部故障时,两侧电流、相位的差别。 (1) 纵差保护 (2) 横差保护等,3.利用序分量构成 接地故障:零序电压、零序电流保护 不对称相间故障:负序电流保护4.利用非电气量 瓦斯、温度、行波等*可利用任何故障与正常运行状态下有区别的信号来实现保护,二.继电保护的构成,三.保护分类,1.按被保护设备分类: 1)线路保护:=220KV:高频保护、光纤保护或行波保护,2)元件保护: 变压器保护:差动保护、瓦斯保护、过流保护等。 发电机保护:纵差、横差保护、接地保护、负序过流保护等。 母线保护:完全电流差动母线保护、电流比相母线保护等。 电动机保护:相敏保护、电流保护、断线保护 等。 2.按保护装置的构成分类:电磁型、晶体管型、集成电路型、微机型。,四.发电厂变电所的类型 发电厂的类型,火力发电厂;水力发电厂;热能发电厂;核能发电厂;风力发电厂;太阳能发电厂等。电气系统简单示意图如图1-3所示,火力发电厂,水利发电厂,大亚湾核电站,风力发电场,变电站(所)的分类,
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