继电保护快速学------继电保护二次回路全讲解
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。
继电保护二次回路图及其讲解
直流母线电压监视装置原理图-------------------------------------------1 直流绝缘监视装置----------------------------------------------------------1 不同点接地危害图----------------------------------------------------------2 带有灯光监视得断路器控制回路(电磁操动机构)--------------------3 带有灯光监视得断路器控制回路(弹簧操动机构)--------------------5 带有灯光监视得断路器控制回路(液压操动机构)-------- -----------6 闪光装置接线图(由两个中间继电器构成)-----------------------------8 闪光装置接线图(由闪光继电器构成)-----------------------------------9 中央复归能重复动作得事故信号装置原理图-------------------------9 预告信号装置原理图------------------------------------------------------11 线路定时限过电流保护原理图------------------------------------------12 线路方向过电流保护原理图---------------------------------------------13 线路三段式电流保护原理图---------------------------------------------14 线路三段式零序电流保护原理图---------------------------------------15 双回线得横联差动保护原理图------------------------------------------16 双回线电流平衡保护原理图---------------------------------------------18 变压器瓦斯保护原理图---------------------------------------------------19 双绕组变压器纵差保护原理图------------------------------------------20 三绕组变压器差动保护原理图------------------------------------------21 变压器复合电压启动得过电流保护原理图---------------------------22 单电源三绕组变压器过电流保护原理图------------------------------23 变压器过零序电流保护原理图------------------------------------------24 变压器中性点直接接地零序电流保护与中性点间隙接地保------24 线路三相一次重合闸装置原理图---------------------------------------26 自动按频率减负荷装置(LALF)原理图--------------------------------29 储能电容器组接线图------------------------------------------------------29 小电流接地系统交流绝缘监视原理接线图---------------------------29 变压器强油循环风冷却器工作与备用电源自动切换回路图------30 变电站事故照明原理接线图---------------------------------------------31 开关事故跳闸音响回路原理接线图------------------------------------31 二次回路展开图说明(10KV线路保护原理图)-----------------------32 直流回路展开图说明------------------------------------------------------33 1、图E-103为直流母线电压监视装置电路图,请说明其作用。 答:直流母线电压监视装置主要就是反映直流电源电压得高低。KV1就是低电压监视继电器,正常电压KV1励磁,其常闭触点断开,当电压降低到整定值时, KV1失磁,其常闭触点闭合, HP1光字牌亮,发出音响信号。KV2就是过电压继电器,正常电压时KV2失磁,其常开触点在断开位置,当电压过高超过整定值时KV2励磁,其常开触点闭合, HP2光字牌亮,发出音响信号。
继电保护讲解之控制回路
1.断路器最低跳合闸电压应不低于 30％额定电压，不高于 65％额定 电压。 当断路器处在合闸位置时，发生如下两种异常情况， （1）断路器不能分闸但红灯亮（2）断路器不能分闸且红灯不亮。将检查二次连线无问题，现提供万用表一只，检查A、B、C、D、E、F电压，试综合分析判断故障原因？ 答：（1）当断路器不能分闸但红灯亮时，如测B点对地电压为正压，E点对地电压为负压，则为KQ 有损坏；如测E 为正压，F 为负压，则为断路器辅助触点有问题；如测F 为正压，D为负压，则说明跳闸线圈有问题！ （2）当断路器不能分闸且红灯不亮时，这时如测得A点为正电压， C点为负压，则为灯丝断；如C点为正压，D点为负压，则为电阻断；如D 点为正电压，B点为正电压。则可能为断路器辅助触点、跳闸线圈、KQ 中电流线圈有损坏或连接不通、接触不良等，可依次进行查找。 1、下图为某变压器的开关控制回路图，如按该图接线，传动时会发生什么问 题？请将不对的地方改正确。（98华北比武试题）
答：不能实现手动跳闸、手动合闸。 正常运行时红、绿信号灯不对。 Kk6,7应与Kk5，8交换。 红灯应接在HWJ接点回路中 绿灯应接在TWJ接点回路中 TWJ线圈应接在TBJ3与DL接点之间。 母差保护出口接点应在防跳继电器前，并取消其自保持电流线圈。 2、对于220kV及以上的电力系统，为保证继电保护系统的可靠性，要求“所有运行设备都 必须由两套交、直流输入和输出回路相互独立，并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护”。请解释在实际系统中是如何实现的？ 答：如此要求的目的在于当任意一套继电保护装置或任意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，要求这两套继电保护装置和断路器所取的直流电源都由不同的熔断器供电。 对于220kV及以上电力系统的线路保护，一般采用近后备方式，即当故障元件的一套继电保护装置拒动时，由相互独立的另一套继电保护装置动作切除故障；而当断路器拒动时，起动断路器失灵保护，断开与故障元件母线相连的所有其他连接电源的断路器。有条件时可采用远后备保护方式，即故障元件所对应的继电保护装置断路器拒绝动作时，由电源侧最临 近故障元件的上一级继电保护装置动作切除故障。
《继电保护及二次回路》
第一章 继电保护工作基本知识 第一节 电流互感器 电流互感器（CT ）是电力系统中很重要的电力元件，作用是将一次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录波、计度等使用，本局所用电流互感器二次额定电流均为5A ，也就是铭牌上标注为100/5，200/5等，表示一次侧如果有100A 或者200A 电流，转换到二次侧电流就是5A 。 电流互感器在二次侧必须有一点接地，目的是防止两侧绕组的绝缘击穿后一次高电压引入二次回路造成设备与人身伤害。同时，电流互感器也只能有一点接地，如果有两点接地，电网之间可能存在的潜电流会引起保护等设备的不正确动作。如图1.1，由于潜电流I X 的存在，所以流入保护装置的电流I Y ≠I ，当取消多点接地后I X ＝0，则I Y ＝I 。 在一般的电流回路中都是选择在该电 流回路所在的端子箱接地。但是，如果差动回路的各个比较电流都在各自的端子箱接地，有可能由于地网的分流从而影响保护的工作。所以对于差动保护，规定所有电流回路都在差动保护屏一点接地。 电流互感器实验 1、极性实验 功率方向保护及距离保护，高频方向保护等装置对电流方向有严格要求，所以CT 必 2、变比实验 须做极性试验，以保证二次回路能以CT 的减极性方式接线，从而一次电流与二次电流的方向能够一致，规定电流的方向以母线流向线路为正方向，在CT 本体上标注有L1、L2，接线盒桩头标注有K1、K2，试验时通过反复开断的直流电流从L1到L2，用直流毫安表检查二次电流是否从K1流向K2。线路CT 本体的L1端一般安装在母线侧，母联和分段间隔的CT 本体的L1端一般都安装在I 母或者分段的I 段侧。接线时要检查L1安装的方向，如果不是按照上面一般情况下安装，二次回路就要按交换头尾的方式接线。 CT 需要将一次侧电流按线性比例转变到二次侧，所以必须做变比试验，试验时的标准CT 是一穿心CT ，其变比为（600/N ）/5，N 为升流器穿心次数，如果穿一次，为600/5。对于二次是多绕组的CT ，有时测得的二次电流误差较大，是因为其他二次回路开路，是CT 磁通饱和，大部分一次电流转化为励磁涌流，此时应当把其他未测的二次绕组短接即可。同理在安装时候，未使用的绕组也应该全部短接，但是要注意，有些绕组属于同一绕组上有几个变比不同的抽头，只要使用了一个抽头，其他抽头就不应该短接，如果该绕组未使用，只短接最大线圈抽头就可以。变比试验测试点为标准CT 二次电流分别为0.5A ，1A ，3A ，5A ，10A ，15A 时CT 的二次电流。 3、绕组的伏安特性 I Y I CT 绕组 保 护装置 I X 图1.1
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
继电保护及二次回路验收规范要求Word
继电保护及二次回路验收规范要求W o r d 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
目次 1 范围 (1) 2引用标准 (1) 3验收项目及内容 (2) 通用检查项目 (2) 500kV线路保护验收项目 (9) 断路器保护验收项目 (17) 辅助保护验收项目 (20) 短引线保护验收项目 (22) 200kV线路保护验收项目 (25) 110 kV线路保护验收项目 (34) 变压器保护验收项目 (39) 发电机保护验收项目 (44) 母线保护验收项目 (49) 故障录波器验收项目 (52)
1范围 本规范规了继电器保护设备验收时需要进行的检查项目和要求，用以判断设备是否具备投入电网运行的条件，预防设备损坏及接线错误，保证继电保护设备安全正常运行。 本规范适用于在南方电网内从事二次设备安装、调试及运行维护的各单位，是继电保护及二次设备验收或定检后投入运行前检验的标准。 2引用标准 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注定日期的引用文件，其随后所有的修改文件（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然后，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB50171—1992电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范 GB7261—1987 继电器及继电保护装置基本实验方法 GB50172—1992 电气安装工程蓄电池施工及验收规范 GB/T15145—1994 微机线路保护装置通用技术条件 DL428—1991 电力系统自动低频减负荷技术规定 DL478—1992 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 DL497—1992 电力系统自动低频减负荷工作管理规定 DL/T524—1993 继电保护专用电力线载波收发信息机技术条件 DL/T553—1994 220~500kV电力系统故障动态记录技术准则 DL/T559—1994 220~500kV电网继电保护装置运行整定规程 DL/T584—1995 3~110kV电网继电保护装置运行整定规程 DL/T587—1996 微机继电保护装置运行管理规程 DL/T623—1997 电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程 DL/T667—1999 远动设备及系统第五部分传输规约第103篇继电保护设备信息接口配套标准 DL/T781—2001 电力用高频开关整流模块 DL400—1991 继电保护和安全自动装置技术规范 NDGJ8—1989 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规 （82）水电生字第11号继电保护和安全自动装置运行管理规程 （87）水电生字第108号继电保护及电网安全自动装置检验条例 （87）电生供字第254号继电保护及电网安全自动装置现场工作保安规定 电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点 电力系统继电保护技术监督规定（试行） 3验收项目及内容 设备安装试验报告要求记录所使用的试验仪器、仪表的型号和编号；所有的设备安装试验报告要求有试验人员、审核人员、负责人员及监理工程师签字，并作出试验结论。
第二节 继电保护的基本原理及其组成
第二节继电保护的基本原理及其组成 参看图1-1至图1-6及其讲解，了解本章对继电保护装置对正常与故障或不正常状态的区分以及继电保护基本原理，并且通过对继电保护装置基本组成的学习深入了解各部分工作内容。 一、继电保护装置对正常与故障或不正常状态的区分 通过对继电保护装置正常运行状态与故障或不正常状态的学习，初步理解继电保护装置的原理。 1. 为完成继电保护所担负的任务，应该要求它能够正确区分系统正常运行与发生故障或不正常运行状态之间的差别，以实现保护。 图1-1 正常运行情况 在电力系统正常运行时，每条线路上都流过由它供电的负荷电流，越靠近电源端的线路上的负荷电流越大。同时，各变电站母线上的电压，一般都在额定电压±5%-10%的范围内变化，且靠近于电源端母线上的电压较高。线路始端电压与电流之间的相位角决定于由它供电的负荷的功率因数角和线路的参数。 由电压与电流之间所代表的“测量阻抗”是在线路始端所感受到的、由负荷所反应出来的一个等效阻抗，其值一般很大。 图1-2 d点三相短路情况 当系统发生故障时（如上图所示），假定在线路B-C上发生了三相短路，则短路点的电压降低到零，从电源到短路点之间均将流过很大的短路电流，各变电站母线上的电压也将在不同程度上有很大的降低，距短路点越近时降低得越多。 设以表示短路点到变电站B母线之间的阻抗，则母线上的残余电压应为 此时与之间的相位角就是的阻抗角，在线路始端的测量阻抗就是，此测量阻抗的大小正比于短路点到变电站B母线之间的距离。 2. 一般情况下，发生短路之后，总是伴随着电流的增大、电压降低、线路始端测量阻抗减小，以及电压与电流之间相位角的变化。故利用正常运行与故障时这些基本参数的区别，便可以构成各种不同原理的继电保护： （1）反应于电流增大而动作的过电流保护； （2）反应于电压降低而动作的低电压保护； （3）反应于短路点到保护安装地点之间的距离（或测量阻抗的减小）而动作的距离保护（或低阻抗保护）等。 电力系统中的任一电气元件，在正常运行时，在某一瞬间，负荷电流总是从一侧流入而从另一侧流出。 图 1-3 正常运行状态 说明：如果统一规定电流的正方向都是从母线流向线路，则A-B两侧电流的大小相等，相位相差180度（图中为实际方向）。
继电保护及二次回路基础知识
基本知识 讲课内容： 1、二次回路基础知识（二次回路内容、二次回路图分类、常用符号及元器件表示方式，变配电所二次设备布置） 2、继电保护的基础知识（继电保护的基本任务、对继电保护的基本要球、继电保护的基本工作原理及构成、继电器的基本原理及分类、互感器的极性、方向、误差、接线） 3、结合公司装置及技术说明书讲解公司装置是如何实现继电保护的基本任务，满足继电保护的基本要求的；公司装置中使用的继电器的类型；互感器的各种接线方式如何在公司装置上实现 讲课要求：1、了解二次回路的基本知识 2 、掌握继电保护的基础知识3、针对 讲课内容出相应的习题，10 道左右 二次回路基本知识 一、二次回路内容 变配电所的二次部分对于实现变配电所安全、优质和经济的电能分配具有极为重要的作用。 变配电所的电气设备按其作用的不同可分为一次设备和二次设备，其控制保护接线回路又可分为一次回路和二次回路。 一次设备是指直接输送和分配电能的高电压、大电流设备，包括电力母线、电力线路、高压断路器、高压隔离开关、电流互感器、电压互感器等。 由变配电所一次设备组成的整体称为变配电所一次部分。二次设备是指对一次设备进行监察、控制、测量、调节和保护的低电压、小电流设备，包括继电保护及安全自动装置、操作电源、熔断器等。 由变配电所二次设备组成的整体称为变配电所二次部分。 一次回路又称为一次接线是将一次设备相互连接而形成的电路。 二次回路又称为二次接线是将二次设备相互连接而形成的电路。包括电气设备的测量回路、控制操作回路、信号回路、保护回路等。 二次回路的工作任务是反映一次设备的工作状态及控制一次设备，即在一次设备发生故障时，能迅速反应故障，并使故障设备退出工作，保证变配电所处于安全的运行状态。 二次回路的主要内容是高压电气设备和电力线路的控制、信号、测量及监察、继电保护及自动装置、操作电源等系统 a、控制系统
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
继电保护基本原理讲解
继电保护基本原理及电力知识问答
第一篇 继电保护基本原理 第一章 概述 一．什么是电力系统？ 有两种说法： 1．由生产和输送电能的设备所组成的系统叫电力系统，例如发电机、变压器、母线、输电线路、配电线路等，或者简单说由发、变、输、配、用所组成的系统叫电力系统。 2．有的情况下把一次设备和二次设备统一叫做电力系统。 一次设备：直接生产电能和输送电能的设备，例如发电机、变压器、母线、输电线路、断路器、电抗器、电流互感器、电压互感器等。 二次设备：对一次设备的运行进行监视、测量、控制、信息处理及保护的设备，例如仪表、继电器、自动装置、控制设备、通信及控制电缆等。 二．电力系统最关注的问题是什么？ 由于电力系统故障的后果是十分严重的，它可能直接造成设备损坏，人身伤亡和破坏电力系统安全稳定运行，从而直接或间接地给国民经济带来难以估计的巨大损失，因此电力系统最为关注的是：安全可靠、稳定运行。 三．电力系统的三种工况 正常运行状态；故障状态；不正常运行状态。而继电保护主要是在故障状态和不正常运行状态起作用。 四．继电保护装置 就是指能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。它的基本任务简单说是：故障时跳闸，不正常运行时发信号。 五．继电保护的基本原理和保护装置的组成 为完成继电保护所担负的任务，显然应该要求它正确地区分系统正常运行与发生故障或不正常运行状态之间的差别，以实现保护。如图1-1（a ）、（b ）所示的单侧电源网络接线图，（这是一种最简单的系统），图1-1(a)为正常运行情况，每条线路上都流过由它供电的负荷电流?f （一般比较小）， 各变电所母线上的电压，一般都在额定电压（二次线电压100V ）附近变化，由电压和电流之比所代表的“测量阻抗”Z f 称之为负荷阻抗，其值一般很大。图1-1(b )表示当系统发生故障时的情况，例如在线路B-C 上发生了三相短路，则短路点的 电压U d 降低到零，从电源到短路点之间 将流过很大的短路电流?d , 各变电所母线 上的电压也将在不同 程度上有很大的降低 （称之为残压）。设以Z d 表示短路点到变 电所B 母线之间的阻 抗，根据欧姆定律很 2)
继电保护原理2—操作箱.
第二章操作箱
第一节概述 1.断路器操作机构 1.1断路器操作机构及控制回路 操作机构是断路器本身附带的跳合闸传动装置，目前常用的机构有电磁操作机构、液压操作机构、弹簧操作机构、电动操作机构、气压操作机构等。其中应用最为广泛的是电磁操作机构和液压操作机构。 断路器操作机构箱内电气控制回路包括：合闸和分闸操作回路，电气防跳回路，操作机构压力低闭锁回路，灭弧介质压力低闭锁回路，电机控制回路，加热回路，重合闸闭锁回路。 1.2断路器操作机构压力低的闭锁方式 液压操作机构以高压油推动活塞实现合闸与分闸，其压力闭锁由高到低一般设有“重合闸闭锁”、“合闸闭锁”、“分闸闭锁”3级。 气动操作机构的分闸操作靠压缩空气来完成，而合闸操作则靠在分闸操作时储能的合闸弹簧来完成，其压力闭锁一般设有“重合闸闭锁”和“操作闭锁”2级。 弹簧操作机构设有“弹簧未储能”1级闭锁。 2.操作箱的组成 2.1 操作箱内继电器组成 2.1.1 监视断路器合闸回路的合闸位置继电器及监视断路器跳闸位置继电器。 2.1.2 防止断路器跳跃继电器。 2.1.3 手动合闸继电器。 2.1.4 压力监察或闭锁继电器。 2.1.5 手动跳闸继电器及保护相跳闸继电器。 2.1.6 一次重合闸脉冲回路。 2.1.7 辅助中间继电器。 2.1.8 跳闸信号继电器及备用信号继电器。 2.2 操作箱除了完成跳、合闸操作功能外，其输出触点还应完成的功能 2.2.1 用于发出断路器位置不一致或非全相运行状态信号 2.2.2 用于发出控制回路断线信号。 2.2.3 用于发出气(液)压力降低不允许跳闸信号。 2.2.4 用于发出气(液)压力降低到不允许重合闸信号。
《继电保护及二次回路》
第一章继电保护工作基本知识 第一节电流互感器 电流互感器（CT）是电力系统中很重要的电力元件，作用是将一次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录波、计度等使用，本局所用电流互感器二次额定电流均为5A，也就是铭牌上标注为100/5，200/5等，表示一次侧如果有100A或者200A 电流，转换到二次侧电流就是5A。 电流互感器在二次侧必须有一点接地，目的是防止两侧绕组的绝缘击穿后一次高电压引入二次回路造成设备与人身伤害。同时，电流互感器也只能有一点接地，如果有两点接地，电网之间可能存在的潜电流会引起保护等设备的不正确动作。如图1.1，由于潜电流I X的存在，所以流入保护装置的电流I Y≠I，当取消多点接地后I X＝0，则I Y＝I。 在一般的电流回路中都是选择在该电 流回路所在的端子箱接地。但是，如果差 动回路的各个比较电流都在各自的端子箱 接地，有可能由于地网的分流从而影响保 护的工作。所以对于差动保护，规定所有 电流回路都在差动保护屏一点接地。 图1.1 电流互感器实验 1、极性实验 功率方向保护及距离保护，高频方向保护等装置对电流方向有严格要求，所以CT必 2、变比实验 须做极性试验，以保证二次回路能以CT的减极性方式接线，从而一次电流与二次电流的方向能够一致，规定电流的方向以母线流向线路为正方向，在CT本体上标注有L1、L2，接线盒桩头标注有K1、K2，试验时通过反复开断的直流电流从L1到L2，用直流毫安表检查二次电流是否从K1流向K2。线路CT本体的L1端一般安装在母线侧，母联和分段间隔的CT本体的L1端一般都安装在I母或者分段的I段侧。接线时要检查L1安装的方向，如果不是按照上面一般情况下安装，二次回路就要按交换头尾的方式接线。 CT需要将一次侧电流按线性比例转变到二次侧，所以必须做变比试验，试验时的标准CT是一穿心CT，其变比为（600/N）/5，N为升流器穿心次数，如果穿一次，为600/5。对于二次是多绕组的CT，有时测得的二次电流误差较大，是因为其他二次回路开路，是CT 磁通饱和，大部分一次电流转化为励磁涌流，此时应当把其他未测的二次绕组短接即可。同理在安装时候，未使用的绕组也应该全部短接，但是要注意，有些绕组属于同一绕组上有几个变比不同的抽头，只要使用了一个抽头，其他抽头就不应该短接，如果该绕组未使用，只短接最大线圈抽头就可以。变比试验测试点为标准CT二次电流分别为0.5A，1A，3A，5A，10A，15A时CT的二次电流。 3、绕组的伏安特性
继电保护操作回路要点讲解
继电保护操作回路是二次回路的基本回路，各类装置的跳合闸命令均需要通过操作回路来实现断路器的分合闸行为，熟悉操作回路是现场调试人员的基本要求。110kV变电站操作回路构成该回路的基本结构，220kV变电站操作回路与此类似。现以110kV变电站的操作回路（图1）为例，对操作回路进行简单介绍。 LD绿灯，表示分闸状态HD红灯，表示合闸状态 TWJ跳闸位置继电器HWJ合闸位置继电器 HBJI合闸保持继电器，电流线圈启动 TBJI跳闸保持继电器，电流线圈启动TBJV跳闸保持继电器，电压线圈保持 KK手动跳合闸把手开关DL1断路器辅助常开接点 DL2断路器辅助常闭接点
1）当开关运行时，DL1断开，DL2闭合。HD，HWJ，TBJI线圈，TQ构成回路，HD亮，HWJ动作，但是由于各个线圈有较大阻值，使得TQ上分的电压不至于让其动作，保护调闸出口时，TJ，TYJ，TBJI线圈，TQ直接勾通，TQ上分到较大电压而动作，同时TBJI接点动作自保持TBJI线圈一直将断路器断开才返回（即DL2断开）。
2）合闸回路原理与跳闸回路相同。 3）在合闸线圈上并联了TBJV线圈回路，这个回路是为了防止在跳闸过程中有合闸命令而损坏机构。例如合闸后合闸接点HJ或者KK的5，8粘连，开关在跳闸过程中TBJI闭合，HJ，TBJV线圈，TBJI勾通，TBJV动作时TBJV线圈自保持，相当于将合圈短接了（同时TBJV闭接点断开，合闸线圈被隔离）。这个回路叫防跳回路，意思是防止开关跳跃，简称防跳。 4）KKJ是合后继电器，通过D1、D2两个二极管的单相导通性能来保证只有手动合闸才能让其动作，手动跳闸才能让其复归，KKJ是磁保持继电器，动作后不自动返回，KKJ又称手合继电器，其接点可以用于“备自投”、“重合闸”，“不对应”等。 5）HYJ与TYJ是合闸和跳闸压力继电器，接入断路器机构的气压接点，在以SF6为灭弧绝缘介质的开关中，如果SF6气体有泄露，则当气体压力降至危及灭弧时该接点J1和J2导通，将操作回路断开，禁止操作。需要注意的是，当气压低闭锁电气操作时，不应该在现场用机械方式打跳开关，气压低闭锁是因为气压已不能灭弧，此时任何将开关断开的方法性质是一样的，容易让灭弧室炸裂，正确的方法是先把该断路器的负荷去掉之后，再手动打跳开关。
继电保护原理及二次回路
本文档着重阐述了继电保护的基本原理与运行特征分析的基本方法，分析了各种继电保护装置做了系统分析，并介绍了继电保护的新发展。主要内容包括：互感器及变换器、电网相间短路的电流电压保护、电网相间短路的方向电流保护、电网的接地保护、电网的距离保护、电网的差动保护、电动机保护和电力电容器保护等。 继电保护工作基本知识 第一节电流互感器 电流互感器（CT）是电力系统中很重要的电力元件，作用是将一次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录波、计度等使用，本局所用电流互感器二次额定电流均为5A，也就是铭牌上标注为100/5，200/5等，表示一次侧如果有100A或者200A 电流，转换到二次侧电流就是5A。 电流互感器在二次侧必须有一点接地，目的是防止两侧绕组的绝缘击穿后一次高电压引入二次回路造成设备与人身伤害。同时，电流互感器也只能有一点接地，如果有两点接地，电网之间可能存在的潜电流会引起保护等设备的不正确动作。如图1.1，由于潜电流I X的存在，所以流入保护装置的电流I Y≠I，当取消多点接地后I X＝0，则I Y＝I。 在一般的电流回路中都是选择在该电 流回路所在的端子箱接地。但是，如果差 动回路的各个比较电流都在各自的端子箱 接地，有可能由于地网的分流从而影响保 护的工作。所以对于差动保护，规定所有 电流回路都在差动保护屏一点接地。 图1.1 电流互感器实验 1、极性实验 功率方向保护及距离保护，高频方向保护等装置对电流方向有严格要求，所以CT必2、变比实验 须做极性试验，以保证二次回路能以CT的减极性方式接线，从而一次电流与二次电流的方
向能够一致，规定电流的方向以母线流向线路为正方向，在CT本体上标注有L1、L2，接线盒桩头标注有K1、K2，试验时通过反复开断的直流电流从L1到L2，用直流毫安表检查二次电流是否从K1流向K2。线路CT本体的L1端一般安装在母线侧，母联和分段间隔的CT本体的L1端一般都安装在I母或者分段的I段侧。接线时要检查L1安装的方向，如果不是按照上面一般情况下安装，二次回路就要按交换头尾的方式接线。 CT需要将一次侧电流按线性比例转变到二次侧，所以必须做变比试验，试验时的标准CT是一穿心CT，其变比为（600/N）/5，N为升流器穿心次数，如果穿一次，为600/5。对于二次是多绕组的CT，有时测得的二次电流误差较大，是因为其他二次回路开路，是CT 磁通饱和，大部分一次电流转化为励磁涌流，此时应当把其他未测的二次绕组短接即可。同理在安装时候，未使用的绕组也应该全部短接，但是要注意，有些绕组属于同一绕组上有几个变比不同的抽头，只要使用了一个抽头，其他抽头就不应该短接，如果该绕组未使用，只短接最大线圈抽头就可以。变比试验测试点为标准CT二次电流分别为0.5A，1A，3A，5A，10A，15A时CT的二次电流。 3、绕组的伏安特性 理想状态下的CT就是内阻无穷大的电流源，不因为外界负荷大小改变电流大小，实际中的CT只能在一定的负载范围内保持固定的电流值，伏安特性就是测量CT在不同的电流值时允许承受的最大负载，即10%误差曲线的绘制。伏安特性试验时特别注意电压应由零逐渐上升，不可中途降低电压再升高，以免因磁滞回线关系使伏安特性曲线不平滑，对于二次侧是多绕组的CT，在做伏安特性试验时也应将其他二次绕组短接。 10%误差曲线通常以曲线形式由厂家提供，如图1.2，横坐标表示二次负荷，纵坐 标为CT一次电流对其额定一次电流的倍数。 根据所测得U，I2值得到R X1，R x1＝U/ I2，找 出与二次回路负载R x最接近的值，在图上找到该 负荷对应的m0，该条线路有可能承受的最大负载 的标准倍数m，比较m 和m0的大小，如果m＞ m0，则该CT不满足回路需求，如果m≤m0，该 CT可以使用。伏安特性测试点为I2在0.5A，1A， 3A，5A，10A，15A时的二次绕组电压值。 第二节电压互感器 电压互感器（PT）的作用是将高电压成比例的变换为较低（一般为57V或者100V）的低电压，母线PT的电压采用星形接法，一般采用57V绕组，母线PT零序电压一般采用100V 绕组三相串接成开口三角形。线路PT一般装设在线路A相，采用100V绕组。若有些线路PT只有57V绕组也可以，只是需要在DISA系统中将手动同期合闸参数中的100V改为57V。 PT变比测试由高压专业试验。 PT的一、二次也必须有一个接地点，以保护二次回路不受高电压的侵害，二次接地点选在主控室母线电压电缆引入点，由YMN小母线专门引一条半径至少2.5mm永久接地线至接地铜排。PT二次只能有这一个接地点（严禁在PT端子箱接地），如果有多个接地点，由于地网中电压压差的存在将使PT二次电压发生变化，这在《电力系统继电保护实用技术问答》（以下简称《技术问答》）上有详细分析。
继电保护流程详解
变压器继电保护原理图动作过程讲解 目录： 一、变压器的保护方式 二、断路器在分闸状态，用控制开关合闸过程 三、断路器在合闸状态，用控制开关分闸过程 四、断路器的“试合闸”动作过程 五、断路器合闸到永久性短路故障点，变压器保护动作过程及跳跃闭锁继电器的“防跳”功能分析 六、断路器在合闸工作状态，变压器电流速断保护范围内发生故障，保护动作过程分析 七、断路器在合闸工作状态，变压器过电流保护范围内发生故障，保护动作过程分析 八、断路器在合闸工作状态，变压器轻瓦斯信号动作过程 九、断路器在合闸工作状态，变压器重瓦斯保护动作过程 十、断路器在合闸工作状态，变压器温度信号动作过程 十一、断路器在合闸工作状态，变压器单相接地保护动作过程 十二、断路器在合闸工作状态，断路器跳闸回路断线监视功能分析 十三、断路器在合闸工作状态，变压器电流测量回路工作原理分析 过程讲解： 一、变压器的保护方式 1．对于6～10kV车间变电所的主变压器，通常装设带时限的过电流保护，如果过电流保护动作时间大于0.5～0.7s时，还应装设电流速断保护。 2．瓦斯保护容量在800kV．A及其以上的油浸式变压器应装设瓦斯保护，作为变压器油箱内部故障和油面降低的主保护。 3．电流速断保护它与瓦斯保护相互配合，可快速切除变压器高压侧及其内部的各种故障，均为变压器的主保护。
4．过电流保护是为了防止变压器外部短路引起的过电流和作为变压器主保护的后备保护而装设的继电保护装置。 5．温度保护作为变压器油温升高和冷却系统工作不良的保护装置。 6．单相接地保护由零序电流互感器及与之连接的电流继电器构成。作为变压器高压侧出现单相接地故障的保护。 二、断路器在分闸状态，用控制开关合闸过程 1．当断路器QF在分闸位置，控制开关SA在“跳闸后”位置。“工作位置”行程开关2SQ 触点已闭合，控制开关SA（11，10）触点接通，常闭辅助触点QF1闭合，此时，绿灯GN接通控制小母线WC而亮平光。 电流路径：WC+→1FU→SA11－10→GN→2SQ→QF1→KO→2FU→WC- 2．控制开关SA切至“预备合闸”位置时： 其一，控制开关SA（9，10）触点接通,SA（11，10）触点断开，绿灯GN接通闪光小母线WF，断路器位置和控制开关位置不对应，绿灯GN闪光； 电流路径：WF+→SA9－10→GN→2SQ→QF1→KO→2FU→WC- 其二，控制开关SA（1，3）触点接通，为“事故跳闸”音响信号接通做准备。 3．控制开关SA切至“合闸”位置时： 其一，控制开关SA（5，8）触点接通，合闸接触器KO接通控制小母线WC而励磁。同时，短接了绿灯GN，使其熄灭。； 电流路径：WC+→1FU→SA5－8→KPJ2→2SQ→QF1→KO→2FU→WC- 其二，控制开关SA（9，10）触点断开，SA（9，12）触点接通，为事故跳闸后绿灯GN闪光作准备； 其三，控制开关SA（16，13）触点接通，为红灯RD的接通做好准备； 其四，控制开关SA（1，3）触点断开，SA（17，19）触点接通,为“事故跳闸”音响信号接通做准备。 4．合闸接触器KO动作，其两对常开触点KO闭合，合闸线圈YO接通合闸小母线WO而励磁。电流路径：WO+→3FU→KO→YO→KO→4FU→WO- 5．合闸铁心动作，断路器QF合闸。 6．断路器QF合闸后： 其一，常闭触点QF1断开，切断合闸监视回路； 其二，常开触点QF2闭合，接通分闸监视回路。合闸位置继电器KCC接通控制小母线WC而励磁； 电流路径：WC+→1FU→KCC→KPJ(I)→QF2→YR→2FU→WC- 其三，常闭触点QF3断开，为事故跳闸后“事故跳闸”音响回路接通做准备； 其四，常开触点QF4闭合，为“跳闸回路断线”监视做准备。 7．合闸位置继电器KCC动作： 其一，常开触点KCC1闭合，红灯RD接通控制小母线WC而亮平光； 电流路径：WC+→1FU→SA16－13→RD→KCC1→2FU→WC- 其二，常闭触点KCC2断开，为“跳闸回路断线”监视做准备。 8．控制开关SA弹回至“合闸后”位置： 其一，控制开关SA（16，13）触点继续接通，红灯RD亮平光； 其二，SA（1，3）触点又闭合，为“事故跳闸”音响回路接通做好准备。 其三，控制开关SA（9，10）触点接通，SA（9，12) 触点断开，为绿灯GN闪光作准备。
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。