继电保护及自动装置基本知识

继电保护及自动装置基本知识

蔡鑫贵

第一章电力系统自动装置

发电厂、变电所电气主接线设备运行的控制与操作的自动装置，是直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设备。电气设备的操作分为正常操作和反事故操作两种类型：例如按照运行计划发电机并网运行的操作为正常操作；电网突然发生事故，为防止事故扩大的紧急操作为反事故操作。针对电力系统的系统性事故采取相应对策的自动操作装置称为电力系统安全自动装置。

在发电厂中，常见的自动装置为：实现同步发电机并入电网的同期装置；实现对系统电压、无功功率分配的控制及提高同步发电机并联运行稳定性的励磁控制系统；实现对发电机有功功率及系统频率调整的调速器系统（一次调整）。

第二章电力系统继电保护

第一节继电保护的基本任务及基本要求

一、继电保护基本概念

在电力系统中，由于雷击或鸟兽跨接电气设备、设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量不高或运行维护不当等原因，往往发生各种事故；在电力系统运行的过程中，存在着如过负荷运行等的不正常运行状态。

无论是电力系统发生事故还是处于不正常运行状态，都将对电力系统的稳定运行、电力设备的安全以及电能质量产生不同程度的影响。继电保护装置，就是指反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本装备，任何电力元件不得在无继电保护的状态下运行；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，防止发生或中止已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，如电力系统失去稳定、频率崩溃或电压崩溃等。二者是一种互相配合的关系。

二、继电保护的基本任务

1．发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障元件(设备)从电力系统中切除，使非故障部分继续运行。

2．发生不正常运行状态，为保证选择性，一般要求保护经过一定的延时，并根据运行维护条件(如有无经常值班人员)，而动作于发出信号(减负荷或跳闸)，且能与自动重合闸相配合。

三、电力系统对继电保护的基本要求

对电力系统继电保护的基本性能要求是：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

1.选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无

故障部分仍能继续安全运行；

2.速动性指的是在发生故障时，保护装置能迅速动作切除故障，从而缩小故障范围，减轻短路引起的破坏程

度，减小对用户工作的影响，提高系统的稳定性；

3.灵敏性是指对保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力；

4.可靠性是指在规定的保护范围内发生了属于它应该动作的故障时动作，其他不属于它应该动作的情况下，

则不应该误动作。

这些要求之间，有的相辅相成，有的相互制约，需要针对不同的使用条件，分别地进行协调，最终达到“四统一”。

第二节继电保护的基本原理和保护装置的组成

一、继电保护的基本原理

继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信息量，当突变量达到一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。

1、利用基本电气参数的区别

发生短路后，利用电流、电压、线路测量阻抗等的变化，可以构成如下保护：

图2－1 单侧电源线路

1）过电流保护。反映电流的增大而动作，如图2-1所示，若在BC段上发生三相短路，则从电源到短路点d之间均将流过很大的短路电流Id，可使保护2反映这个电流而动作于跳闸；

2）低电压保护。反应于电压的降低而动作，如图2-1，短路点d的电压Ud降到零。各变电所母线电压都有所

下降，可以使保护2反应于这个下降的电压而动作；

3）距离保护(或低阻抗保护)。反应于短路点到保护安装地之间距离(或测量阻抗的减小)而动作，在图2-1中，设以Zd表示短路点到保护2(即变电所B母线)之间的阻抗，则B母线上残留的电压为U（B）=ZdId即Zd就是在线路始端的测量阻抗，它的大小正比于短路点到保护2之间的距离。

2、利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电流相位(或功率方向)的差别

图2-2 双侧电源网络

(a)正常运行情况；(b)线路AB外部短路情况；(c)线路AB内部短路情况

如图2-2所示双侧电源网络：我们统一规定电流的正方向是从母线流向线路。现在来分析被保护的元件线路AB 的各种情况。

正常运行时，A、B两侧电流的大小相等相位相差180°；当线路AB外部故障时，A、B两侧电流仍大小相等，相位相差180°；当线路AB内部短路时，A、B两侧电流大小不相等，在理想情况下(两侧电势同相位且全系统的阻抗角相等)，两电流同相位。从而可以利用电气元件在内部故障与外部故障(包括正常运行情况)时，两侧电流相位或功率方向的差别可以构成各种差动原理的保护(内部故障时保护动作)，如纵联差动保护、相差高频保护、方向高频保护等。

3、不对称分量是否出现

电气元件在正常运行(或发生对称短路)时，负序分量和零序分量为零；在发生不对称短路时，一般零序和负序都较大。因此，根据这些分量的是否存在可以构成零序保护和负序保护。此种保护装置都具有良好的选择性和灵敏性。

4、反应非电气量的保护

反应变压器油箱内部故障时所产生的气体而构成瓦斯保护；反应于电动机绕组的温度升高而构成过负荷保护。

二、继电保护装置的组成

继电保护的种类虽然很多。但是在一般情况下，都是由三个部分组成的，即测量部分、逻辑部分和执行部分，其原理结构如图2-3所示。

图2-3 继电保护装置的原理结构图

1、测量部分

测量部分是测量被保护元件工作状态（正常工作、非正常工作或故障状态）的—个或几个物理量，并和已给定的整定值进行比较，从而判断保护是否应该起动。

2、逻辑部分

逻辑部分的作用是根据测量部分各输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的逻辑程序工作，最后传到执行部分。

3、执行部分

执行部分的作用是根据逻辑部分送来的信号，最后完成保护装置所担负的任务，如发出信号，跳闸或不动作等。

三、继电保护装置元件

一套完整的继电保护装置一般由负责采集一次设备电气量的测量元件、反应一个或多个故障量而动作的继电器元件，组成逻辑回路的时间元件和输入输出回路的中间元件等组成。

1、测量元件

1）电压互感器(Potential Transformer，PT)

电压互感器是一种能将高电压按比例转换为低电压的电力设备，可向监控、保护等系统提供所需的电压量。它可以将一次设备与二次控制回路分开，从而更好地实现对一次设备的监视及控制。实际中，可将其看成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，则产生很大的短路电流，会将电压互感器烧坏。因此在实际中，运行中的PT二次侧严禁短路！

2）电流互感器（Current Transformer，CT）

电流互感器是将大电流按比例转换为小电流的电力设备，可向监控、保护等系统提供所需的电流量。与PT一样，它也可将一次设备与二次控制回路分开。实际中，可将 CT看成一个电流源。

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，励滋电流很小，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，就会使二次绕组两端产生很高(甚至可达数干伏)的电压，不但可能损坏二次绕组的绝缘，而且将严重危及人身安全；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，运行中的CT二次侧严禁开路！鉴于以上原因，CT的二次回路中不能装设熔断器。

2、继电器

1) 按在继电保护中的作用，可分为测量继电器和辅助继电器两大类。

（1）测量继电器能直接反应电气量的变化。按所反应电气量的不同，又可分为电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器、频率继电器以及差动继电器等。

（2）辅助继电器可用来改进和完善保护的功能。按其作用的不同，可分为中间继电器间继电器以及信号继电器。

2) 继电器按结构型式分类，目前主要有电磁型、感应型、整流型以及静态型。

3) 几种常见的继电器：

(1)电磁型电流继电器

对于定时限过电流保护和电流速断保护来说，电磁型电流继电器用得最多。能使过电流继电器开始动作的最小电流称为过电流继电器的动作电流；在继电器动作之后，当电流均匀减小时，使继电器可动触点开始返回原位的最大电流称为过电流继电器的返回电流。返回电流除以动作电流可得：

KFH= IFH/ IDZ

式中 KFH—一返回系数；

IFH——返回电流；

IDZ——动作电流。

过电流继电器的动作电流总是大于返回电流，因此返回系数总是小于1。过电流继电器的返回系数要求在

0.85一0.9之间，如低于0.85则认为不合格

(2)电磁型电压继电器

电压继电器有过电压继电器和低电压继电器之分；过电压继电器和过电流继电器一样，返回系数不低于

0.85，一般情况下也不宜高于0.90。低电压继电器的动作电压，是指在继电器线圈上施加额定电压后，逐渐降

低电压至继电器开始动作时的最高电压；而其返回电压，是指继电器动作后，逐渐升高电压时，继电器可动触点开始返回原来位置的最低电压。由于返回电压大于动作电压，因此返回系数

KFH= UFH/ UDZ>1（低电压继电器的返回系数要求不大于1.2）

式中KFH—一返回系数；

UFH——返回电压；

UDZ—动作电压。

(3)电磁型时间继电器

电磁型时间继电器可在继电保护装置上建立所需要的时限。

(4)电磁型中间继电器

中间继电器在继电保护装置中，用以增加触点数量及触点容量，也可使触点闭合或断开时带有不大的延时

(0.4－0.8s)，或者通过继电器的自保持，以适应保护装置的需要。

中间继电器不仅应该在额定电压时能够可靠动作，而且在直流电源电压有可能比额定值低的情况下，也能够可靠动作，所以中间继电器动作电压约为额定电压的70％。瞬时动作的中间继电器在额定电压下常开点闭合时间约为0.05一0.06s，返回时间约为0.01一0.02s。中间继电器的返回系数较低，约为0.4，但不会影响它的动作可靠性，因为中间继电器返回时，它的线圈上的工作电压都是突然消失到零的。

(5)电磁型信号继电器

在继电保护装置中，信号继电器广泛用来发出整套保护装置或者保护装置中某一回路的动作信号。根据信号继电器所发出的信号，值班人员就能够很方便地分析事故和统计保护装置正确动作的次数。为了便于值班人员查明继电器发出的信号性质和种类，或者判断出导致断路器跳闸的原因，要求信号指示不能随电气量的消失而消失，应有机械的或电气的自保持。因此，信号继电器应制成手动复归式的。

(6)瓦斯继电器

瓦斯继电器主要用于油浸变压器的保护装置中。变压器油箱内气体的产生和油向油枕方向的流动都可以作为变压器内部故障的特征。利用这些特征构成的变压器保护称瓦斯保护。瓦斯保护反应这些特征的基本元件是瓦斯继电器。

4）继电器的符号表示（如表2－1所示）

继电器以K开头，后面的字母表示该继电器的作用。

第三节电力系统主要设备的保护配置

一、发电机保护配置

1、发电机可能发生的故障和不正常工作状态

电力系统中运行的发电机，小型的为6～12Mw，大型的为200～600Mw。由于发电机的容量相差悬殊，在设计、结构、工艺、励磁乃至运行等方面都有很大差异。这就使发电机及其励磁回路可能发生的故障、故障几率和不正常工作状态有所不同。

(1)可能发生的主要故障：定子绕组相间短路；定子绕组一相匝间短路；定

子绕组对地绝缘破坏引起的单相接地；转子绕组(励磁回路)接地；转子励磁回路低励(励磁电流低，静稳极限所对应的励磁电流)、失去励磁。

(2)主要的不正常工作状态：过负荷；定子绕组过电流；定子绕组过电压(水

轮发电机、大型汽轮发电机)；三相电流不对称；失步(大型发电机)；逆功率；过励磁；断路器断口闪络；非全相运行等。

2、发电机应装设的保护及其作用

对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态，应根据发电机的容量有选择地装设以下保护：

(1)纵联差动保护：为定子绕组及其引出线的相间短路保护。

(2)横联差动保护：为定子绕组一相匝间短路保护，只有当一相定子绕组有两个及以上并联分文而构成两个或

三个中性点引出端时，才装设该种保护。

(3)单相接地保护：为发电机定子绕组的单相接地保护。

(4)励磁回路接地保护：为励磁回路的接地故障保护，分为一点接地保护和两点接地保护两种。水轮发电机都

装设一点接地保护，动作于信号。

(5)低励、失磁保护：为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流

为零)后，从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响，100Mw及以上容量的发电机都装设这种保护。

(6)过负荷保护：发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。

(7)定子绕组过电流保护：当发电机纵差保护范围外发生短路，而短路元件的保护或断路器拒绝动作时，为了

可靠切除故障，则应装设反应外部短路的过电流保护：这种保护兼作纵差保护的后备保护。

(8)定子绕组过电压保护：中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护；水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过

电压保护，以切除突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压。

(9)负序电流保护：电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称(如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大)

时，发电机定子绕组中就有负序电流。该负序电流产生反向旋转磁场，相对于转子为两倍同步转速，因此在转于中出现100Hz的倍频电流，它会使转子端部、扩环内表面等电流密度很大的部位过热，造成转子的局部灼伤，因此应装设负序电流保护，中小型发电机多装设负序定时限电流保护；大型发电机多装设负序反时限电流保护，其动作时限由发电机转子承受负序发热的能力决定，不考虑与系统保护配合。

(10)失步保护：大型发电机应装设反应系统振荡过程的失步保护。中小型发电机都不装设失步保护、当系统发

生振荡时，由运行人员判断，根据情况用人工增加励磁电流、增加或减少原动机出力、局部解列等方法来处理。

二、变压器保护配置

变压器的故障可分为内部故障和外部故障两种。内部故障主要是：相间短路、绕组的匝间短路和单相接地短路。发生内部故障是很危险的，因为短路电流产生的电弧不仅会破坏绕组的绝缘，烧毁铁芯，而且由于绝缘材料和变压器油受热分解而产生的大量气体，还可能引起变压器油箱爆炸。变压器最常见的外部故障是引出线上绝缘套管的故障，这种故障可能导致引出线的相间短路和接地(对变压格外壳)短路。

变压器的不正常工作情况主要有：由于外部短路和过负荷引起的过电流，油面的极度降低和电压升高等。

根据上述故障情况，变压器一般应装设下列保护：

(1)防御变压器油箱内部故障和油面降低的瓦斯保护。

(2)防御变压器绕组和引线的多相短路、中性点直接接地电网侧绕组和引出线的接地短路以及绕组匝间短路的

纵差动保护或电流速断保护。

(3)防御外部相间短路并作瓦斯保护和纵差动保护（或电流速断保护）后备的过电流保护(或复合电压起动的过

电流保护或保护或负序电流保护)。

(4)防御中性点直接接地系统中变压器外部接地短路的零序电流保护。

(5)防御对称过负荷的过负荷保护。

以上第(2)、(3)、(4)项的保护及重瓦斯保护部动作于跳闸；第(5)项及第(1)中轻瓦斯保护只动作于信号。三、输电线路保护配置

线路保护的任务是有选择地、快速地、可靠地切除输、配电线路发生的各种故障，根据电网的形式及其发生故障的种类，线路保护有下述几种：

(1)过流保护。输、配电线路在运行中往往会发生相间短路，其重要特征是线路中的电流剧烈地增加。利用电

流增加这一特点设计的保护装置称为过流保护。

(2)在多电源供电或单电源供电的环形网络中，当采用过流保护不能满足选择性要求时，可采用方向过流保护。

方向过流保护不但能反应电流的大小，而且能反应功率传递的方向。

(3)接地保护。单相接地是输、配电线路常见的故障之一。对中点直接接地的电网，发生单相接地，则为单相

短路，短路电流很大，因此，通常在这种电网中利用单相接地电流的零序分量，构成零序电流保护。对小电流接地的电网，发生单相接地时，接地电流为电容电流，由于其值较小，不会对电网造成很大的威胁，按运行规程要求，可以带故障运行2h。在运行中查明并消除故障。因此，小接地电流中利用单相接地电容电流构成的接地保护装置，常作用于信号，而不作用于跳闸。

(4)如果零序电流保护装置加入了方向元件。则可构成零序方向保护。

(5)电流电压联锁速断保护。当电网发生短路时，除了电流剧增外。电网的电压也将显著下降，利用这两种持

点构成的速断保护装置称为电流电压联锁速断保护。

(6)距离保护。所谓距离保护，就是反映故障点距保护安装处的距离的一种保护装置。距离越近，其动作时间

越短；这样，就可以保证有选择地切除故障线路。将测量阻抗与保护安装处至保护区末端之间的整定阻抗进行比较，当测量阻抗大于整定阻抗时，保护不动作，而小于整定阻抗时，保护动作。所以距离保护也可叫做阻抗保护。

(7)高频保护：所谓高频保护就是采用高频载波电流，以输电线路为通道，传送反映线路两端电气量的信号，

比较线路两端电气量，以确定其动作与否的保护装置。高频保护可保护线路全长，还可区别故障是发生在本线路末端，还是下—线路的首端。

(8)目前，我国采用的高频保护有两种类型：

a)高频相差动保护。高频相差动保护是根据比较线路两端电流的相位而构成的。规定电流由母线流向线路时

为正，由线路流向母线时为负。

b)高频闭锁的方向保护。高频闭锁方向保护是根据比较两端功率的方向构成的，只有短路功率由线路流向母

线时，才发出高频信号去闭锁保护。在线路的保护范围内部发生短路时，两端的功率方向均由母线流向线路，不发出闭锁信号，保护动作，使线路两端的断路器跳闸；当在线路的保护范围外部发生短路时，有一端的短路功率方向是由线路流向母线，这时该端保护就发出闭锁信号。这个信号被本线路两端的保护装置接收，把保护闭锁起来，不能跳闸。

思考题：

1）运行中CT二次侧为何不能开路、PT为何不能短路？实际工作中需要对CT、PT进行切换时应如何进行？

2）继电保护的基本原理是什么？

3）电力系统安全自动装置与继电保护装置有何关系？

电力系统继电保护基本知识

电力系统继电保护 董双桥 2005年9月

第一部分电力系统继电保护的基本知识 电力系统：由发电电厂中的电气部分，变电站，输配电线路，用电设备等组成的统一体：它包括发电机、变压器、线路、用电设备以及相应的通信，安全自动装置，继电保护，调调自动化设备等。 电力系统运行有如下特点： 1、电能的生产，输送和使用必须同时进行。 2、与生产及人们的生活密切相关。 3、暂态进程非常短，一个正常运行的系统可能在几分钟，甚致几秒钟内瓦解。 电力系统继电保护的作用。 电力系统在运行中，可能由于以下原因，发生故障或不正常工作状态。 1、外部原因：雷击，大风，地震造成的倒杆，绝缘子污秽造成污闪，线路覆冰造成冰闪。 2、内部原因：设备绝缘损坏，老化。 3、系统中运行人员误操作。 电力系统故障的类型： 1、单相接地故障D（1） 2、两相接地故障D（1.1） 3、两相短路故障D（2） 4、三相短路故障D（3） 5 线路断线故障 以上故障单独发生为简单故障。在不同地点同时发生两个或以上称为复故障。 电力系统短路故障的后果： 1、短路电流在短路点引起电弧烧坏电气设备。 2、造成部分地区电压下降。 3、使系统电气设备，通过短路电流造成热效应和电动力。 4、电力系统稳定性被破坏，可能引起振荡，甚至鲜列。 不正常工作状态有：电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏，但未发展成故障。 不正常工作状态有： 1）电力设备过负荷，如：发电机，变压器线路过负荷。 2）电力系统过电压。 3）电力系统振荡。

4）电力系统低频，低压。 电力系统事故：电力系统中，故障和不正常工作状态均可能引起系统事故，即系统全部或部分设备正常运行遭到破坏，对用户非计划停电、少送电、电能质量达不到标准（频率，电压，波形）、设备损坏等。 继电保护的作用，就检测电力系统中各电气设备的故障和不正常工作状态的信息，并作相应处理。 继电保护的基本任务： 1）将故障设备从运行系统中切除，保证系统中非故障设备正常运行。 2）发生告警信号通知运行值班人员，系统不正常工作状态已发生或自动调整使系统恢复正常工作状态。 电力系统对继电保护的基本要求（四性） 1）选择性：电力系统故障时，使停电范围最小的切除故障的方式 2）快速性：电力系统故障对设备、人身、系统稳定的影响与故障的持续时间密切相关，故障持续时间越长，设备损坏越严重；对系统影响也越大。因此，要求继电保护快速的切除故障。 电力系统对继电保护快速性的要求与电网的电压等级有关。 35kV及以下保护动作时间工段60-80ms 110kV 工段40-60ms 220kV 高频保护20-40ms 500kV 20-40ms 快速切除故障，可提高重合闸成功率，提高线路的输送容量。 3）灵敏性：继电保护装置在它的保护范围内发生故障和不正常工作状态的反应能力（各种运行方式，最大运行方式，最小运行方式），故障时通人保护装置的故障量与保护装置的整定值之比，称为保护装置的灵敏度。 4）可靠性： ①保护范围内发生故障时，保护装置可靠动作切除故障,不拒动。 ②保护范围外发生故障和正常运行时，保护可靠闭锁,不误动。 在保护四性中：重要的是可靠性，关键是选择性，灵敏性按规程要求,快速性按系统要求。

继电保护与自动装置技术监督实施细则(新版)

When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 继电保护与自动装置技术监督实 施细则(新版)

继电保护与自动装置技术监督实施细则(新 版) 导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 第一章总则 第一条为加强中国大唐集团新能源股份有限公司（以下简称新能源公司）继电保护技术监督工作，保证机组和系统的安全稳定经济运行，参照大唐集团、变电所所属上级电网公司继电保护技术监督条例，并结合本公司的具体情况，制定本细则。 第二条继电保护技术监督应贯穿电力生产和建设的全过程，对工程设计、初设审查、设备选型、制造、安装、调试、运行、检修全过程管理实施继电保护技术监督，在实施技术监督全过程管理中，要贯彻“安全第一、预防为主”的方针，按照依法监督、分级管理、行业归口的原则。 第三条技术监督工作以质量为中心，以标准为依据，以检验、测试为手段，建立质量、标准、检验三位一体的技术监督体系，以严格的标准、准确的计量和优良的产品制造、安装质量和高水平的运行维

继电保护和安全自动装置

继电保护和安全自动装置 GB 14285 － 93 技术规程 Technical code for relaying protection and security automatic equipment 1 总则 1.1 主题内容与适用范围 本标准规定了电力系统继电保护和安全自动装置的科研、设计、制造、施工和运行等 有关部门共同遵守的基本原则。 本标准适用于 3kV 及以上电力系统中电力设备和线路的继电保护和安全自动装置,作 为科研、设计、制造、施工和运行等部门共同遵守的技术规程。 1.2 继电保护和安全自动装置应符合可靠性(信赖性和安全性)、选择性、灵敏性和速动性的要求。当确定其配置和构成方案时,应综合考虑以下几个方面: a. 电力设备和电力网的结构特点和运行特点; b. 故障出现的概率和可能造成的后果; c. 电力系统的近期发展情况; d. 经济上的合理性; e. 国内和国外的经验。 1.3 继电保护和安全自动装置是电力系统的重要组成部分。确定电力网结构、厂站主接 线和运行方式时,必须与继电保护和安全自动装置的配置统筹考虑,合理安排。 继电保护和安全自动装置的配置方式,要满足电力网结构和厂站主接线的要求,并考虑 电力网和厂站运行方式的灵活性。 对导致继电保护和安全自动装置不能保证电力系统安全运行的电力网结构形式、厂站 主接线形式、变压器接线方式和运行方式,应限制使用。 1.4 应根据审定的电力系统设计或审定的系统接线图及要求,进行继电保护和安全自动装置的系统设计。在系统设计中,除新建部分外,还应包括对原有系统继电保护和安全自动装置不符合要求部分的改造设计。 为便于运行管理和有利于性能配合,同一电力网或同一厂站内的继电保护和安全自动 装置的型式,不宜品种过多。 1.5 电力系统中,各电力设备和线路的原有继电保护和安全自动装置,凡能满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性要求的,均应予以保留。凡是不能满足要求的,应逐步进行改造。1.6 继电保护和安全自动装置的新产品,应按国家规定的要求和程序进行鉴定,合格后,方可推广使用。设计、运行单位应积极创造条件支持新产品的试用。2 继电保护 2.1 一般规定 2.1.1 电力系统中的电力设备和线路,应装设短路故障和异常运行保护装置。电力设备和线路短路故障的保护应有主保护和后备保护,必要时可再增设辅助保护。 2.1.1.1 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地切除被保护设备和线路故障的保护。 2.1.1.2 后备保护是主保护或断路器拒动时,用以切除故障的保护。后备保护可分为远后备和近后备两种方式。 a. 远后备是当主保护或断路器拒动时,由相邻电力设备或线路的保护实现后备; b. 近后备是当主保护拒动时,由本电力设备或线路的另一套保护实现后备的保护;是 当断路器拒动时,由断路器失灵保护来实现的后备保护。 2.1.1.3 辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而 增设的简单保护。 2.1.1.4 异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。 2.1.2 继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。 2.1.2.1 可靠性是指保护该动作时应动作,不该动作时不动作。 为保证可靠性,宜选用可能的最简单的保护方式,应采用由可靠的元件和尽可能简单的 回路构成的性能良好的装置,并应具有必要的检测、闭锁和双重化等措施。保护装置应便于整定，调试和运行维护。 2.1.2.2 选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障,当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。

继电保护及安全自动装置运行管理规程1

继电保护及安全自动装置运行管理规程 1 总则 1．1 继电保护与安全自动装置(以下简称保护装置)是保证电网安全运行、保护电气设备的主要装置，是组成电力系统整体的不可缺少的重要部分。保护装置配置使用不当或不正确动作，必将引起事故或使事故扩大，损坏电气设备，甚至造成整个电力系统崩溃瓦解。因此，继电保护人员与电网调度及基层单位运行人员一样，是电网生产第一线人员。 1．2 要加强对继电保护工作的领导。各网局、省局及电业局(供电局)、发电厂(以下简称基层局、厂)主管生产的领导和总工程师，要经常检查与了解继电保护工作情况，对其中存在的重要问题应予组织督促解决，对由继电保护引起的重大系统瓦解事故和全厂停电事故负应有的责任。 1．3 继电保护正确动作率及故障录波完好率，应为主管部门考核各基层局、厂的指标之一。对网局及省局应分别以主系统与220kV及以上装置为考核重点。 2 继电保护专业机构 2．1 电力系统继电保护是一个有机整体，在继电保护专业上应实行统一领导，分级管理，XX电力公司及发电厂设置相应的继电保护专业机构。 2．2 XX电力公司调通中心设置继电保护组，作为公司继电保护技术管理的职能机构，实现对全网、继电保护专业的领导。同时，继电保护组也是生产第一线的业务部门，负责所管辖系统继电保护的整定计算及运行等工作。需要时，继电保护组可设试验室。 XX电力公司的继电保护整定计算、技术管理及维护试验工作不宜分散，宜集中于继电保护机构统一管理，此机构可设在调通中心。发电厂一般应在电气分场设继电保护班(组)。 2．3 继电保护工作专业技术性强，一根线一个触点的问题可能造成重大事故，继电保护机构必须配备事业心强、工作认真细致、肯钻研技术、具有中专及以上水平的理论知识的技术人员，同时，应保持相对稳定。骨干人员调离岗位时，应事先征求上级继电保护机构的意见。 3 继电保护机构管辖设备围及职责

继电保护知识点总结

电力系统中常见的故障类型和不正常运行状态 故障：短路(最常见也最危险)；断线；两者同时发生 不正常：过负荷；功率缺额而引起的频率降低；发电机突然甩负荷而产生的过电压；振荡 继电保护在电力系统发生故障或不正常运行时的基本任务和作用。 迅速切除故障，减小停电时间和停电范围 指示不正常状态，并予以控制 继电保护的基本原理 利用电力系统正常运行与发生故障或不正常运行状态时，各种物理量的差别来判断故障或异常，并通过断路器将故障切除或者发出告警信号 继电保护装置的三个组成部分。 测量部分：给出“是”、“非”、“大于”等逻辑信号判断保护是否启动 逻辑部分：常用逻辑回路有“或”、“与”、“否”、“延时起动”等，确定断路器跳闸或发出信号 执行部分 保护的四性 选择性：保护装置动作时仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量减少速动性：继电保护装置应尽可能快的断开故障元件。 灵敏性：继电保护装置应尽可能快的断开故障元件。故障的切除时间等于保护装置和断路器动作时间之和 可靠性：在保护装置规定的保护范围内发生了它应该反映的故障时，保护装置应可靠地动作（即不拒动，称信赖性）而在不属于该保护装置动作的其他情况下，则不应该动作（即不误动，称安全性）。 主保护、后备保护 保护：被保护元件发生故障故障，快速动作的保护装置 后备保护：在主保护系统失效时，起备用作用的保护装置。 远后备：后备保护与主保护处于不同变电站 近后备：主保护与后备保护在同一个变电站，但不共用同一个一次电路。 继电器的相关概念： 继电器是测量和起动元件 动作电流：使继电器动作的最小电流值 返回电流：使继电器返回原位的最大电流值 返回系数：返回值/动作值 过量继电器：返回系数Kre<1 欠量继电器：返回系数Kre>1 绩电特性：启动和返回都是明确的，不可能停留在某个中间位置 阶梯时限特性： 最大(小)运行方式： 在被保护线路末端发生短路时，系统等值阻抗最小(大)，而通过保护装置的电流最大(小)的运行方式 三段式电流保护：由电流速断保护、限时电流速断保护及定时限过电流保护相配合构成的一整套保护 工作原理： 电流速断保护:当所在线路保护范围内发生短路时，反应电流增大而瞬时动作切

继电保护知识要点

第一章绪论 —、基本概念 1正常状态、不正常状态、故障状态要求：了解有哪三种状态，各种状态的特征正常状态：等式和不等式约束条件均满足； 不正常运行状态：所有的等式约束条件均满足，部分的不等式约束条件不满足但又不是故障的工作状态 故障状态：电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、过电压、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路、断线等故障。 2、故障的危害 要求：（了解，故障分析中学过） ①过短路点的很大短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏。 ②短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力作用，会使其的损坏或缩短其使用寿命。 ③电力系统中部分地区的电压大大降低，使大量的电力用户的正常工作遭到破坏或产生废 品。 ④破坏电力系统中各发电厂之间并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使系统瓦解。 3、继电保护定义及作用（或任务） 要求：知道定义，明确作用。 定义：继电保护是继电保护技术与继电保护装置的总称 基本任务：①自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证无故障部分迅速恢复正常运行。 ②反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或 跳闸。 4、继电保护装置的构成及各部分的作用 要求：构成三部分，哪三部分测量比较元件、逻辑判断元件、执行输出元件。 5、对继电保护的基本要求，“四性”的含义 要求：知道有哪四性，各性的含义 选择性：指电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量缩小停电范围。 速动性：是指尽可能快地切除故障。 灵敏性：在规定的保护范围内，对故障情况的反应能力。 可靠性：在保护装置规定的保护范围内发生了应该动作的故障时，应可靠动作，即不发生拒动；而在任何其他不该动作的情况下，应可靠不动作，即不发生误动作。 6、主保护、后备保护、近后备、远后备保护的概念 要求：什么是主保护、后备保护、近后备、远后备保护 主保护：指能以较短时限切除被保护线路（或元件）全长上的故障的保护装置。 后备保护：考虑到主保护或断路器可能拒动而配置的保护。 近后备：当电气元件的主保护拒动时，由本元件的另一套保护起后备作用。 远后备：当主保护或其断路器拒动时，由相邻上一元件的保护起后备作用。 第二章电网的电流保护 —、基本概念 1继电器的定义及类型

继电保护及安全自动装置

江西电网 继电保护及安全自动装置 运行管理规程 2005年3月1日印发 2005年4月1日实施 江西省电力公司印发

目录 1、总则........................................................................ 2、调度人员及发电厂、变电站运行人员的继电保护运行工作.......................... 3、继电保护专业机构及其管辖设备范围、职责 (4) 4、定值管理 (11) 5、保护装置运行管理 (14) 6、检验管理 (26) 7、新设备投产管理 (28) 8、保护装置入网及质量监督 (31) 9、附则 (33)

1、总则 1.1为了保证江西电网安全稳定运行及发输配电设备的安全，提高江西 电网继电保护的运行管理水平，根据国家电力行业有关规程、规定，结 合江西电网的实际，特制定本规程。 1.2江西电网继电保护及安全自动装置（以下简称保护装置）的运行管理应按调度管辖范围实行统一调度、分级管理。 1.3保护装置必须按有关规定投入运行；一次设备不允许无主保护运行，特殊情况下停用主保护，应经单位主管领导批准。 1.4 保护装置动作后，各运行单位应立即打印或拷贝动作装置的动作报告（包括总、分报告）、录波文件、相关装置的起动报告、故障录波器的录波文件，在打印或拷贝后经相应调度机构确认才能进行相应的事故检验和检查。 1.5本规程适用于江西电网调度运行及继电保护专业管理。各级生产运行负责人、值班运行人员、继电保护人员均应熟悉本规程。 2、调度人员及发电厂、变电站运行人员的继电保护运行工作 2.1省、地调值班调度员在保护装置运行管理方面的职责： 2.1.1正确指挥管辖设备内各种保护装置的使用与运行。 2.1.2根据继电保护调度运行规程,在处理事故或改变系统运行方式时, 应考虑保护装置的相应变更。指挥系统操作时，应包括保护装置的有关 操作。 2.1.3根据继电保护定值通知单切实掌握保护装置的整定值。管辖范围 内保护装置更改定值后或新设备保护装置投入运行前，当值调度员应按 照定值通知单和现场运行值班人员核对无误后，在通知单上签字，并注

学习继电保护必须掌握的基础知识

学习继电保护必须掌握的基础知识 1．什么是继电保护装置? 答：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危及电力系统安全运行时，能够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，一般通称为继电保护装置。 2．继电保护在电力系统中的任务是什么? 答：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地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，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(如保持电力系统的暂态稳定性等)。(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，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情 况的继电保护装置允许带一定的延时动作。 3．简述继电保护的基本原理和构成方式。 答：继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。 4．电力系统对继电保护的基本要求是什么? 答：继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求：这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。(1)可靠性是指保护该动体时应可靠动作。不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。(2)选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件（如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件）的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。(3)灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求，通过继电保护的整定实现。 (4)速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装设速动保护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、减少继 电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。 5．如何保证继电保护的可靠性? 答：继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护 和管理来保证。任何电力设备(线路、母线、变压器等)都不允许在无继电保护的状态下运行。 220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立，并分别控制不 同断路器的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组断路器拒绝动作时，能由另一套继电保护装置操作另一组断路器切除故障。在所有情况下，要求这购套继电保护装置和断路器所 取的直流电源都经由不同的熔断器供电。 6．为保证电网继电保护的选择性，上、下级电网继电保护之间逐级配合应满足什么要求：答：上、下级电网(包括同级和上一级及下一级电网)继电保护之间的整定，应遭循逐级配合的原则，满

电力系统继电保护的基础知识

电力系统继电保护的基础知识 城市电网配电系统由于其覆盖的地域极其辽阔、运行环境极其复杂以及各种人为因素的影响，电气故障的发生是不能完全避免的。在电力系统中的任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响，为了确保城市电网配电系统的正常运行，必须正确地设置继电保护装置。 一、继电保护的基本概念 可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理，系统可靠性的定量评定，运行维护，可靠性和经济性的协调等各方面。具体到继电保护装置，其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒动作，而在任何其它该保护不应动作的情况下，它不应误动作。 继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同，拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充足的旋转备用容量，输电线路很多，各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电保护装置的误动作，使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小;但如果发电机变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作，将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏，损失是巨大的。在此情况下提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。但在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的情况下，继电保护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时，将会引起对负荷供电的中断甚至造成系统稳定的破坏，损失是巨大的。而当某一保护装置拒动时，其后备保护仍可以动作而切除故障，因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。 二、保护装置评价指标 1、继电保护装置属于可修复元件，在分析其可靠性时，应该先正确划分其状态，常见的状态有：①正常运行状态。这是保护装置的正常状态。②检修状态。为使保护装置能够长期稳定运行，应定期对其进行检修，检修时保护装置退出运行。 ③正常动作状态。这是指被保护元件发生故障时，保护装置正确动作于跳闸的状

供电系统继电保护与安全自动装置

供电系统继电保护与安全自动装置管理制度 编号：SSW/F308-06 版本：第四版 编制：生产技术室日期： 2010年01月28日审核：林建湘日期： 2010年02月08日批准：阳建辉日期： 2010年02月23日生效日期：2010年02月25日 受控印章： 分发号：SSW/F308-06-

1 目的 确保动力厂继电保护及其综合自动化设施（以下简称保护装置）可靠运行，在电力系统故障情况下保护装置能够正确动作和规范调试业务。 2适用范围 本制度适用于动力厂。 3 引用文件 3.1 ESW/D156-01《高压电气工程管理制度》 3.2 SSW/D156-04《继电保护及安全自动装置管理办法》 4 职责 4.1 生产技术室 4.1.1 负责继电保护装置整定值的计算。 4.1.2 负责编制动力厂年度的保护装置试验计划并组织安排实施，以及对外保护装置调试计划的下达。 4.1.3 负责对保护装置的相关规程、规范进行审核。 4.1.4 负责对保护校验工作程序的规范性进行检查。 4.1.5负责监督电力保护装置、综合自动化设施的巡视计划执行情况。 4.2设备管理室 4.2.1 负责督促设计部门及供货方提供继电保护装置的图纸及相关保护资料。 4.2.2 组织对保护装置隐患的整改。 4.2.3调试作业区负责继电保护装置年度试验、检查。 4.2.4负责试验内容和结果的完整、准确、可靠以及试验数据的整理、试验报告的制作、归档。 4.2.4调试作业区必须严格按生产技术室下达的继电保护整定值进行整定，并对下发的保护整定值及变更单妥善保管。 4.2.5负责规范电力调试标准和内容，综合自动化设施的校验和检查项目。 4.2.6负责电力保护装置、综合自动化设施巡视计划编制和执行。 4.3 生产作业区

继保基础知识培训资料

电力系统的运行状态 正常运行 系统的电流、电压均处于电气设备正常承受范围内，不会对电气设备造成危害 故障： 各种短路（三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路、发电机和电动机以及变压器绕组间的匝间短路等）和断线（单相、两相），其中最常见且最危险的是各种类型的短路。其后果：I增加危害故障设备和非故障设备； U降低影响用户正常工作； 破坏系统稳定性，使事故进一步扩大（系统振荡，瓦解） 不正常运行状态： 电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障的运行状态。如：过负荷、过电压、频率降低、系统振荡等。 继电保护的任务 1.当电力系统中某电气元件发生故障时，能自动地、迅速地、有选择地将故障元件从电力系统中切除，避免故障元件继续遭到破坏，使非故障元件迅速恢复正常运行。 2. 当电力系统中电气元件出现不正常运行状态时，能及时反应并根据运行维护的条件发出信号或跳闸。

继电保护的分类 ?按被保护的对象分类： ?输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保护等； ?按保护原理分类： ?电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等； ?按保护所反应故障类型分类： ?相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等； ?按继电保护装置的实现技术分类： 机电型保护（如电磁型保护和感应型保护）、整流型保护、晶体 管型保护、集成电路型保护及微机型保护等；

按保护所起的作用分类 1. 主保护：反应被保护元件自身的故障并以尽可能短的延时，有 选择性地切除故障的保护称为主保护。 2. 后备保护：当主保护拒动时起作用，从而动作于相应断路器以 切除故障元件。 （1）近后备保护：当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现后备的保护。 （2）远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。 对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个选择性、速动性、灵敏性、可靠性四个基本要求。 1. 无时限电流速断保护 ?电流保护有无时限电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护三种。 ?电流保护是最早的继电保护措施，之前就是简单的熔断器保护。 ?无时限电流速断保护就是一旦检测出发生短路，不带延时地断开电路的保护。 ?无时限电流速断保护可作为被保护线路相间短路的主保护。2.限时电流速断保护 ?无时限电流速断保护虽然动作速度很快，但不能保护线路的全长，应加以改进。

继电保护知识点总结

电力系统中常见的故障类型和不正常运行状态故障：短路（最常见也最危险）；断线；两者同时发生不正常：过负荷；功率缺额而引起的频率降低；发电机突然甩负荷而产生的过电压；振荡继电保护在电力系统发生故障或不正常运行时的基本任务和作用。迅速切除故障，减小停电时间和停电范围指示不正常状态，并予以控制继电保护的基本原理利用电力系统正常运行与发生故障或不正常运行状态时，各种物理量的差别来判断故障或异常，并通过断路器将故障切除或者发出告警信号继电保护装置的三个组成部分。 测量部分：给出“是”、“非”、“大于”等逻辑信号判断保护是否启动逻辑部分：常用逻辑回路有“或” 、“与”、“否”、“延时起动”等，确定断路器跳闸或发出信号 执行部分保护的四性选择性：保护装置动作时仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量减少速动性：继电保护装置应尽可能快的断开故障元件。灵敏性：继电保护装置应尽可能快的断开故障元件。故障的切除时间等于保护装置和断路器动作时间之和可靠性：在保护装置规定的保护范围内发生了它应该反映的故障时，保护装置应可靠地动作（即不拒动，称信赖性）而在不属于该保护装置动作的其他情况下，则不应该动作（即不误动，称安全性）。 主保护、后备保护保护：被保护元件发生故障故障，快速动作的保护装置后备保护：在主保护系统失效时，起备用作用的保护装置。远后备：后备保护与主保护处于不同变电站近后备：主保护与后备保护在同一个变电站，但不共用同一个一次电路。继电器的相关概念： 继电器是测量和起动元件动作电流：使继电器动作的最小电流值返回电流：使继电器返回原位的最大电流值返回系数：返回值 / 动作值过量继电器：返回系数 Kre<1 欠量继电器：返回系数 Kre>1 绩电特性：启动和返回都是明确的，不可能停留在某个中间位置阶梯时限特性：最大（小）运行方式：在被保护线路末端发生短路时，系统等值阻抗最小（大），而通过保护装置的电流最大（小）的运行方式三段式电流保护：由电流速断保护、限时电流速断保护及定时限过电流保护相配合构成的一整套保护 工作原理： 电流速断保护：当所在线路保护范围内发生短路时，反应电流增大而瞬时动作切除故障的电流保护，为了保证保护的选择性，一般情况下只保护被保护线路的一部分 限时电流速断保护：切除本线路上电流速断保护范围之外的故障，作为电流速断保护的后备保护 定时限过电流保护：反应电流增大而动作，保护本线路全长和下一条线路全长，作为本条线路主保护拒动的近后备保护，也作为下一条线路保护和断路器拒动的远后备保护。

继电保护与自动装置集控专业-题库

继电保护及自动装置习题（集控专业） 绪论 一、填空题（每空1分） 1、继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本装备，任何电力元件不得 在_电力系统正常的状态下运行。 2、短路时总要伴随产生很大的_短路电流，同时使系统中_电压_降低。 3、继电保护装置一般由测量部分、逻辑部分、执行部分组成。 4、对继电保护的基本要求有可靠性、_迅速性、选择性_、灵敏性_。 5、可靠性是指保护该动时不应拒动_，不该动时不误动。 6、反应整个被保护元件上的故障，并能以最短的时限有选择地切除故障的 保护称为迅速性。 7、当主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护称为_后备保护。 二、单项选择题（每题2分） 1、主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护是__ C _____。 A、辅助保护； B、异常运行保护； C、后备保护 D、非全相运行保护 2、当控制量（输入量）变化到某一定值（整定值或边界）时被控量（输出 量）发生突变，这种特性称为__ B ____。 A、灵敏性 B、继电特性 C、可靠性 D、动作特性 3、继电保护装置是由___ B ___组成的。 A、二次回路各元件； B、测量元件、逻辑元件、执行元件； C、包括各种继电器、仪表回路； D、仪表回路。 4、当系统发生故障时，正确地切断离故障点最近的断路器，是继电保护装 置的__ B ____的体现。 A、快速性； B、选择性； C、可靠性； D、灵敏性 5、为了限制故障的扩大，减轻设备的损坏，提高系统的稳定性，要求继电 保护装置具有____ A __。 A、快速性； B、选择性； C、可靠性； D、灵敏性。 三、判断对错题（每题1分）在正确的命题前面括号里填“T”，在错误的命题后面括号里填“F”） 1、为了保证电力系统运行稳定性和对用户可靠供电，以及避免和减轻电气 设备在事故时所受的损失，要求继电保护动作愈快愈好。 ( F ) 2、能满足系统稳定及设备安全要求，能以最快速度有选择性地切除被保护 设备和线路故障的保护称为主保护。（T） 3、继电保护装置的选择性和快速性不矛盾。( F ) 4、继电保护装置动作切除故障的时间，必须满足系统稳定和保证重要用户供电可靠性。 ( T ) 四、简答题（每题5分） 1、继电保护的基本任务是什么？ 2、自动装置的任务是什么？ 第一节变压器保护

继电保护基础知识

41 、什么是继电保护装置? 答: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事件时,需要向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接向所控制的开关发出跳闸命令,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的成套设备,一般通称为继电保护装置。 42 、继电保护在电力系统中的任务是什么? 答：继电保护的基本任务主要分为两部分: 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地给距离故障元件最近的开关发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地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(如保持电力系统的暂态稳定性等)。 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,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行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一定的延时动作。 43、简述继电保护的基本原理和构成方式？ 答:继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等）的变化,构成继电保护动作的原理,也有其他的物理量,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下,不管反应哪种物理量,继电保护装置将包括测量部分(和定值调整部分）、逻辑部分、执行部分。 44、如何保证继电保护的可靠性? 答:可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。任何电力设备(线路、母线、变压器等)都不允许在无继电保护的状态下运行。220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立,并分别控制不同开关的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组开关拒绝动作时,能由另一套继电保护装置操作另一组开关切除故障。在所有情况下,要求这两套继电保护装置和开关所取的直流电源均经由不同的熔断器供电。 45 、为保证电网继电保护的选择性,上、下级电网继电保护之间配合应满足什么要求? 答:上、下级电网(包括同级和上一级及下一级电网)继电保护之间的整定,应遵循逐级配合的原则,满足选择性的要求,即当下一级线路或元件故障时,故障线路或元件的继电保护整定值必须在灵敏度和动作时间上均与上一级线路或元件的 继电保护整定值相互配合,以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。 46 、在哪些情况下允许适当牺牲继电保护部分选择性? 答：1、接入供电变压器的终端线路,无论是一台或多台变压器并列运行(包括多处T接供电变压器或供电线路),都允许线路侧的速动段保护按躲开变压器其他侧母线故障整定。需要时,线路速动段保护可经一短时限动作。 2、对串联供电线路,如果按逐级配合的原则将过份延长电源侧保护的动作时间,则可将容量较小的某些中间变电所按T接变电所或不配合点处理,以减少配合的级数,缩短动作时间。 3、双回线内部保护的配合,可按双回线主保护(例如横联差动保护)动作,或双回线中一回线故障时两侧零序电流(或相电流速断)保护纵续动作的条件考虑；确有困难时,允许双回线中一回线故障时,两回线的延时保护段间有不配合的情况。 4、在构成环网运行的线路中,允许设置预定的一个解列点或一回解列线路。 47、为保证灵敏度,接地保护最末一段定值应如何整定? 答:接地保护最末一段(例如零序电流保护Ⅳ段),应以适应下述短路点接地电阻值的接地故障为整定条件:220kV线 路,100Ω；330kV线路,150Ω；500kV线路,300Ω。对应于上述条件,零序电流保护最末一段的动作电流整定值应不大于300A。当线路末端发生高电阻接地故障时,允许由两侧线路继电保护装置纵续动作切除故障。对于110kV线路,考虑到在可能的高电阻接地故障情况下的动作灵敏度要求,其最末一段零序电流保护的电流整定值一般也不应大于300A,此时,允许线路两侧零序电流保护纵续动作切除故障。 48 、简述220千伏线路保护的配置原则是什么？ 答:对于220千伏线路,根据稳定要求或后备保护整定配合有困难时,应装设两套全线速动保护。接地短路后备保护可装阶段式或反时限零序电流保护,亦可采用接地距离保护并辅之以阶段式或反时限零序电流保护。相间短路后备保护一般应装设阶段式距离保护。

继电保护、自动装置及二次回路

继电保护、自动装置、二次回路 内容提要 继电保护：发电机、输电线路、变压器、母线、电动机常用的、基本的继电保护装置的工作原理与接线。 二次回路：断路器的控制、信号及同期回路。 自动装置：备用电源自动投入装置、自动重合闸装置、自动调节励磁装置、自动按频率减负荷装置的工作原理及组成。 第一章：继电保护的基本知识 基本要求：选择性、快速性、灵敏性、可靠性。 第二章：输电线路的继电保护 包括：{1、反映相间短路的电流电压保护。2、反映相间短路的方向过电流保护。3、输电线路的接地保护。4、输电线路的距离保护。5、输电线路的差动保护。6、输电线路的高频保护。} 第一节：反映相间短路的电流电压保护。 包括：{定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护（瞬时电流速断保护、限时电流速断保护）、电流电压连锁速断保护} 三段式电流保护装置：35KV及以下的单侧电源供电线路常采用。第一段为瞬时电流速断保护，第二段为限时电流速断保护，第三段为定时限过电流保护。 反时限过电流保护主要用在较低电压线路及电动机保护上。 第二节：反映相间短路的方向过电流保护。 第三节：输电线路的接地保护。 1、中性点直接接地电网的接地保护。 在我国，110KV及以上电压等级的电网，均为中性点直接接地电网，又称为大接地电流电网。 2、中性点非直接接地电网的接地保护。 电压为3~35KV的电网，采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式，统称为中性点非直接接地电网。 第四节：输电线路的距离保护。 第五节：输电线路的差动保护。 包括：{线路纵差动保护、平行线路的横联方向差动保护、平行线路的电流平衡保护} 第六节：输电线路的高频保护。 包括：{高频闭锁方向保护、相差高频保护、高频闭锁距离保护} 高频通道的种类：输电线路高频通道，微波通道，光纤通道。

学习继电保护必须掌握的基础知识

学习继电保护必须掌握的基础知识, 学习继电保护必须掌握的基础知识 1(什么是继电保护装置? 答: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危及电力系统安全运行时，能够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，一般通称为继电保护装置。 2(继电保护在电力系统中的任务是什么? 答: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地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，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(如保持电力系统的暂态稳定性等)。(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，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行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允许带一定的延时动作。 3(简述继电保护的基本原理和构成方式。 答:继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。 4(电力系统对继电保护的基本要求是什么?

答:继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求:这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。(1)可靠性是指保护该动体时应可靠动作。不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。(2)选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件(如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件)的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。(3)灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求，通过继电保护的整定实现。 (4)速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装设速动保护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。 5(如何保证继电保护的可靠性? 答:继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。任何电力设备(线路、母线、变压器等)都不允许在无继电保护的状态下运行。220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立，并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组断路器拒绝动作时，能由另一套继电保护装置操作另一组断路器切除故障。在所有情况下，要求这购套继电保护装置和断路器所取的直流电源都经由不同的熔断器供电。

第六章 继电保护与自动装置

第六章 继电保护与自动装置 第一节 继电保护基础 继电保护基本任务是：当电气系统或设备发生故障时，能快速、自动地指挥断路器将故障部分从供电系统中切除（断电），将事故限制在允许的范围之内。 一、继电保护的组成与原理 继电保装置护一般由测量部分、逻辑部分和执行部分所组成。测量部分从被保护对象输入有关信号，再与给定的整定值相比较，决定是否动作。根据测量部分各输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的逻辑关系工作，最后确定保护应有的动作行为，由执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。 二、对继电保护的基本要求 （一）选择性 继电保护的选择性是指当系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，使停电范围尽量缩小，从而保证非故障部分继续运行。 当k1点发生短路故障时，应由故障线路上的保护1 和2 动作，将故障线路切除，这时变电所B 则仍可由另一条非故障线路继续供电。 在要求保护动作有选择性的同时，还必须考虑保护或断路器有拒动的可能性，因而就需要考虑后备保护的问题。 （二）快速性 快速切除故障可以减轻故障的危害程度，加速系统电压的恢复，为电动机自起动创造条件等。故障切除时间等于继电保护动作时间与断路器跳闸时间（包括熄弧时间）之和。 对于反应不正常运行状态的继电保护，一般不需要求快速反应，而是按照选择性的条件，带延时发出信号。 （三）灵敏性 是指保护装置对保护范围内故障的反应能力，通常用灵敏系数K s 来衡量。 反应故障参数增加的保护装置，其灵敏系数为k min s op I K I ?=

反应故障参数降低的保护装置，其灵敏系数为op s k max U K U ?= （四）可靠性 是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，应正确动作，不应拒动；而在任何其它该保护不应该动作的情况下，则不应误动作。 对继电保护的基本要求是选择设计继电保护的依据，它们既相互联系又有一定的矛盾，故在选用、设计继电保护装置时，应从全局出发，统一考虑。 三、常用继电器 （一）电磁型继电器 1. 工作原理 电磁型继电器主要由电磁铁、可动衔铁、线圈、接点、反作用弹簧等元件组成。当在继电器的线圈中通入电流I 时，当电磁力矩足以克服弹簧的反作用力矩时，衔铁被吸向电磁铁，带动常开接点闭合，称为继电器动作，这就是电磁型继电器的基本工作原理。 2. 返回系数 电磁型电流继电器，能使其动作的最小电流称为动作电流，用I op 表示；能使动作状态下的继电器返回的最大电流称为返回电流，用I re 表示；通常把返回电流与动作电流的比值称为继电器的返回系数K re ，即re re op I K I = 返回系数是继电器的一项重要质量指标。对于反应参数增加的继电器，如过电流继电器，K re 总小于1；而反应参数减小的继电器，如低电压继电器，其返回系数总大于1。继电保护规程规定：过电流继电器的K re 应不低于0.85；低电压继电器的K re 应不大于l.25。 3. 电磁型低压继电器 对于电磁型电压继电器，它与电流继电器不同之处是线圈所用导线细且匝数多，阻抗大，以适应接入电压回路的需要。电压继电器分为过电压和低电压两种，过电压继电器与过电流继电器的动作、返回概念相同；低电压继电器是电压降低到一定程度而动作的继电器，故与过电流继电器的动作与返回概念相反。能使低电压继电器动作的最大电压，称为动作电压，能使动作后的低电压继电器返回的最小电压，称为返回电压。 （二）感应型电流继电器 感应型电流继电器的动作机构主要由部分套有铜制短路环的主电磁铁、瞬动衔铁和可动铝盘等元件组成。 当电磁铁线圈电流在一定范围内时，铝盘因两个不同相位交变磁通所产生的涡流而转动，经延时带动接点系统动作，由于电流越大，铝盘转动越快，故其动作具有反时限特性。 （三）静态型继电器 1．整流型继电器 LL －10系列整流型继电器亦具有反时限特性，可以取代感应型继电器使用。 2．晶体管型继电器