2021届国家电网考试精讲——继电保护


断路器操作机构:

继电器通过短路电流产生较大的磁场导致触电闭合,跳闸线圈得电衔铁吸下来,断路器断开。






运行:

热备用:

冷备用:

检修:



XX故障——短路故障





正常、短路I、U、Z变化:I↑,U↓,Z↓

正常与短路变化程度:Z更加灵敏更贵

差动保护:(灵敏性更高,更贵)

- 10kv~35kv:电流保护
- 35kv~110kv:距离保护
- 220kv及以上:差动保护

序分量保护

突变量保护:根据电流有没有突变判断

行波保护:波的反射(行波测距)


1.3.2 继电保护种类
1、按保护对象不同归类:发电机保护、变压器保护、输电线路保护、母线保护、电动机保护、电容器保护、断路器保护等。
2、按动作结果不同归类:有动作千断路器跳闸的短路故障保护和动作千发信号的异常运行保护两大类。
3、按反应故障类型的不同归类:相间短路保护、接地短路保护、匝间短路保护等。
4、按其功能的不同,有主保护、后备保护及辅助保护,且后备保护又有远后备保护之分。
主保护: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。
后备保护: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,由该电力设备或线路的另一套保护实现后备的保护;当断路器拒动时,由断路器失灵保护来实现的后备保护。
辅助保护: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。
主保护,后备保护必需有。
辅助保护可有可无 。

- 优先采用远后备
- 220kv及以上用近后备
1.3.3继电保护装置的组成
- 测量部分
- 逻辑部分
- 执行部分

1.4 对继电保护的基本要求
选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
1.4.1 选择性(离故障点最近,跳开后停电范围最小)

启动:故障在保护范围内就启动
动作:启动中的保护里最快的跳闸
1.4.2 速动性(尽快切除故障)


1.4.3 灵敏性 (对轻微故障的反应能力)

1.4.4 可靠性 不误动(安全性)不拒动(可信赖性)
可靠性主要取决于保护装置本身的质量和运行维护水平
1.5 继电保护发展简史
一、原理的发展
二、装置的发展
第二章 继电保护装置的基础元件
2.1 互感器




2.1.1互感器的极性与参考方向

2.1.2 电流互感器的误差
电流互感器的误差主要由励磁电流引起的
电压互感器的误差主要由绕组压降引起的

10%误差曲线

重点

2.2 继电器
2.1.1 定义

- 测量型:输入量的大小决定输出
- 辅助型:输入量的有无决定输出
2.2.3 触点

- 闭合叫动作,断开叫返回。
继电特性:由于在行程末端存在剩余转矩和摩擦转矩

- 动作电流:能使继电器动作的最小电流,称为继电器的动作电流。
- 返回电流:能使继电器返回的最大电流,称为继电器的返回电流。
- 动作电压:能使继电器动作的最大电压,称为继电器的动作电流。
- 返回电压:能使继电器动作的最小电压,称为继电器的动作电流。


电磁型中间继电器↓ 电磁型信号继电器↓

2.3 测量变换器

2、电流变换器:输入电流输出电压
3、电抗变换器:输入电流输出电压
第三章 相间短路的阶段式电流电压保护

短路电流变化曲线图:

- 可以通过短路电流Ik大小判断短路位置


- 短路电流Ik>I整定值,动作

- 由于测量误差,导致A动作(失去选择性)

- 提高整定值,提高选择性,保护范围减小,牺牲灵敏性。
- 短路发生在线路末端无法跳闸。

- Ⅰ段:辅助保护(无时限电流速段保护)
- Ⅱ段:主保护(限时电流速段保护)
- Ⅲ段:后备保护(定时限过电流保护)
线路变压器组时Ⅰ段也能保护线路全长
整定计算:动作值、动作时间、灵敏性校验





保护范围受运行方式影响(最大>最小)、受短路类型影响(三相>两项)、受过渡电阻影响(越小保护范围越大),不受短路点位置的影响。





3.5 电流保护的接线方式



在串联电路中:若采用完全星形接线,则百分之百正确动作;若采用两相两继电器接线,则有三分之二的概率正确动作。
在并联电路中:若采用完全星形接线,则百分之百不能正确动作;若采用两相两继电器接线,则有三分之二的概率正确动作。

不接地系统中发生单相接地可以继续运行
切除两条线路是错的,之切除一条是对的
三相三继电器百分百切除两条线路
两相两继电器三分之二正确

(1)Y,d11 接线的变压器在三角形侧发生两相短路时,在星形侧与故障相同名的滞后相上会出现其它两相两倍的短路电流。
(2)Y,d11 接线的变压器在星形侧发生两相短路时,在三角形侧与故障相同名的超前相上会出现其它两相两倍的短路电流。

3.7 电流电压连锁速断保护
灵敏性提高

电压保护:
运行方式越大保护范围越小
第四章 相间短路的方向电流保护

母线指向线路为正


四、方向元件的装设原则
总原则:反方向故障时,可能会误动作的电流保护,才需要装设。
- 动作时间长的可以不装(同一条母线上)
- 动作值大的可以不装





存在误差,改变判据


- 把最灵敏角设置为正方向故障时的测量阻抗角

