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1、继电保护与自动装置,什么是继电保护,研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路、母线等）使之免遭损害，所以称继电保护。,一、继电保护的作用,一、电力系统 电力系统包括发电、变电、送电、配电、用电五大部分。它分布面广，联系紧密，瞬息万变。 1、电力系统的组成及其生产特点 组成：发电机、变压器、输配电线路、母线、电动机等电力元件。 生产特点：发、供、用同时完成，不能储存。 要求：电力系统运行安全、可靠、连续。,二、电力系统的故障和不正常工作状态 故障最常见故障：短路相与相之间、相对
2、地之间、电机或变压器同一相绕组不同线匝之间的短接a、短路形式 d（1）最常见83%）、d（1，1）、8% d（2）4%、d（3）（最危险5%）b、短路特点：Id，Uc、短路故障的后果事故事故即指系统的全部或部分的正常运行遭到破坏，以至于造成停电、少送电，电能质量严重下降，甚至损坏设备。,不正常运行状态 指电气设备的正常运行状态遭到破坏，系统的运行参数偏离规定的允许值，但尚未发展成故障。a、其性质、后果及危害性有别于故障b、长时间的不正常运行有可能造成故障如长期过负荷温度升高绝缘老化故障 易出故障的元件 架空线、开关电器、旋转电机等,三、继电保护的任务继电保护装置是一种由继电器和其它辅助元件构成
3、的安全自动装置。它能反映电气元件的故障和不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号。故障将故障元件切除（借助断路器）不正常状态自动发出信号（以便及时处理） 为保证系统的安全发供电，提高电能质量，获得最大经济效益，电力系统安装了各种先进的继电保护和自动装置。 其作用是防止电力系统事故的发生和发展，限制事故的影响范围。,继电保护的基本要求,对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。 选择性：是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。 小结：选择性就是故障点在区内就动作，区外就不动作。当主保护未动
4、作时，由近后备或远后备切除故障，使停电面积最小。因远后备保护比较完善（对保护装置DL、二次回路和直流电源等故障所引起的拒绝动作均起后备作用）且实现简单经济，应优先采用。,速动性：快速切除故障。 （1）提高系统稳定性 （2）减少用户在低电压下的动作时间 （3）减少故障元件的损坏程度，避免故障进一步扩大。 t= + t-故障切除时间 -保护动作时间 -断路器动作时间 一般的快速保护动作时间为0.060.12s，最快可达0.010.04s 一般的断路器动作时间为0.060.15s，最快可达0.020.06s,灵敏性：指在规定的保护范围内，对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，
5、不论短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏地正确地反应出来。 通常，灵敏性用灵敏系数来表示，并表示为 。 对反应于数值上升而动作的过量保护（如电流保护） =保护区内金属性短路时故障参数的最小计算值/保护的动作参数= /Idz 对反应于数值下降而 动作的欠量保护（如低电压保护） =保护的动作参数/保护区内金属性短路时故障参数的最大计算值=Idz/ 其中故障参数的最小最大计算值是根据实际可能的最不利运行方式、故障类型和短路点来计算的。,可靠性：指发生了属于它该动作的故障，它能可靠动作，即不发生拒绝动作（拒动）；而在不该动作时，它能可靠不动，即不发生错误动作（误动）。 影响可靠性有内在的和外在的因素
6、： 内在的：装置本身的质量，包括元件好坏、结构设计的合理性、制造工艺水平、内外接线简明、触点多少等 外在的：运行维护水平、调试是否正确，安装是否无误。,小结：,继电保护的基本任务： (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，保证其他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，并根据运行维护的条件(如有无经常值班人员)而动作于信号，以便值班员及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免暂短地运行波
7、动造成不必要的动作和干扰而引起的误动。,(3) 继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。,常用的电磁型继电器,概念 继电器是一种能够自动动作的电器，当控制它的输入量达到一定数值时动作，并且有电路控制的功能。 继电器是继电保护的基本组成元件。,继电器的分类,1.按动作原理分: 电磁型D，感应型G，整流型L，晶体管型B继电器等。 2.按物理量分: 反映电气量：电流L，电压Y，功率方向G，阻抗Z等。 反映非电气量：瓦斯继电器，热继电器，压力继电器等。 3.按功能分： 测量继电器：LJ、YJ、ZKJ
8、逻辑继电器：SJ、ZJ、XJ 4.按电气量增减分： 过量，低量继电器,继电器的型号,表示形式： 1动作原理代号，以汉拼字母表示：表2-1 2主要功能代号，以汉拼字母表示 3设计序号，以阿拉伯数字表示 4主要规格代号，以阿拉伯数字表示,通常表示继电器 触点的型式及数量 1：表示一对常开触点 2：表示一对常闭触点 3：表示一对常开触点，一对常闭触点 例：DL-13型继电器 D：按电磁原理构成 L：电流继电器 1：设计序号 3：触点规格一对常开，一对常闭,常用继电器型号中字母含义,继电器与外部电路相连接部件主要是线圈和触点。 其中触点有： 常开（动合）：指继电器线圈不带电时接点是断开的。 常闭（动断
9、）：指继电器线圈不带电时接点是闭合的。,常用继电器图形和文字符号,继电器线圈和触点的表示方法,电磁继电器,运用广泛，原理简单，成本低，运行可靠，运行经验丰富。 1.基本结构原理 (a)螺管线圈式 (b)吸引衔铁式 (c)转动舌片式 1电磁铁；2可动衔铁；3线圈；4触点；5反作用弹簧；6止挡,2.动作值：继电器刚好动作（衔铁吸起，触点闭合）时的最小值。如：当IjIdz时，继电器动作 。 3.返回值：继电器刚好返回（衔铁释放，触点断开）时的最大值。 4.返回系数：继电器返回值与动作值的比值Kh 过量继电器Kh1 欠量继电器Kh1,电磁式电流继电器,作用：电流保护的起动和测量元件、反应被保护元件的电
10、流变化 文字符号：旧 LJ；新 KA 结构：见右上图 内部接线：见右下图,工作原理：IjIdzj时继电器不动作 IjIdzj时继电器动作 IjIhj时继电器返回 动作电流的调整方法: 改变调整把手位置，即改变弹簧力矩； 改变两个线圈的连接方式（并联时动作电流为串联的两倍）。,图2-4,电磁式电压继电器,作用：电压保护的起动和测量元件、反应被保护元件的电压变化 文字符号：旧 YJ；新 KV 结构：右上图 内部接线：右下图 类型：过压和欠压继电器,工作原理：过量：UjUdzj 动作 欠量：UjUdzj 动作 动作电压的调整方法: 改变调整把手位置，即弹簧力矩； 改变两个线圈的连接方式（串联时动作电
11、压为并联的两倍）。,电磁式时间继电器,作用：辅助继电器。在继保中作为时间元件，用来建立所需要的动作延时。 文字符号：旧 SJ；新 KT 结构：由电磁驱动机构、钟表机构等组成。,型号：,内部接线 延时接点 瞬动接点 滑动接点,工作原理：当螺管线圈通入电流时，衔铁在电磁力的作用下，立即克服弹簧反作用力而被吸入线圈。衔铁被吸入的同时，上紧钟表机构的发条，钟表机构开始带动可动触点，经整定延时其触点闭合，完成计时。 动作时间的调整方法：改变静触点位置。 延时的时间要求十分准确，断电后应能立即返回。,电磁式中间继电器,作用:辅助继电器 扩展触点对数 扩展触点负载容量 集中出口 延时性 可以构成自保持 文字
12、符号：旧 ZJ；新 KM 工作原理：线圈电压6070%Ue动作 线圈无电压或很低返回,常见类型： DZ型：一般电磁型 DZJ型：交流电磁型 DZB型：带自保持线圈型（工作、自保持线圈或电压电流线圈）继电器动作后，只要自保持线圈有电就能维持动作。 DZS型：接点具有延时动作或延时返回型 如： BCJ：DZB-257 TBJ：DZB-217 TWJ、HWJ：DZS-233,电磁式信号继电器,作用：用来指示保护装置的动作，同时接通灯光音响信号。 文字符号：旧 XJ；新 KS 工作原理：线圈通电动作（触点闭合，掉牌）机械自保持，手动复归 内部接线,信号继电器有电流型和电压型两种，电流型的信号继电器需串入电路；电压型的信号继电器需并入电路。 电磁式延时中间继电器，继电器分为动作延时和返回延时两种.在继电器线圈上面或下面的中柱铁芯上装有阻尼环，当线圈两端接通电源或断开电源时，阻尼环中感应电流所产生的磁通阻碍主磁通的增加或减少，由此获得了继电器延时动作或返回。,