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电力系统继电保护及二次系统
第一章继电保护和二次回路的基本知识
一、电力系统的正常工作状态、不正常工作
状态和故障状态
二、继电保护装置的基本任务
三、保护装置的基本原理
四、继电保护装置的原理结构
五、继电保护的工作配合
六、对继电保护的基本要求
七、继电保护的发展简史
、不正常工作状态和故障状态
(1)电力系统的正常工作状态:电力系统的电压和频率都在允许的范围以内,能够保持长期安全工作的状态。
功率平衡方程式:
不等式约束方程式:
有功平衡
无功平衡
在最大容量范围以内
在最大工作电流范围以内
在允许工作电压范围以内
在允许工作频率范围以内
正常工作状态时以上等式和不等式都满足。
电力系统的三种状态:故障、不正常运行、正常状态
(2)不正常运行状态:正常运行条件受到破坏,但还未发生故障。等约束条件满足,部分不等约束条件不满足。

①负荷潮流越限致使电流升高(过负荷);
②发电机突然甩负荷引起发电机频率升高;系统出现有功功率缺额引起的频率降低;
③中性点不接地系统发生单相接地引起的非接地相电压升高;
④电力系统发生振荡;
不正常运行状态产生的后果:电力设备的电流过大会使设备载流部分和绝缘材料的温度不断升高,加速绝缘的老化和损坏,可能发展成短路故障。
不正常运行状态产生的对策:一旦电力系统设备发生不正常运行状态,应该发出告警信号、减负荷或跳闸。
电力系统的三种状态:故障、不正常运行、正常状态
(3)故障状态:电力系统的一次电气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而发生短路、断线等故障。
故障的原因:
(1)自然因素的影响
①大风的影响:风力过大,使空气绝缘间隙变小。
②雨的影响:毛毛细雨将使脏污绝缘子闪络、放电。
③雷电影响
④大雾影响:大雾天气,空气湿度大,绝缘子沿面闪络放电。
⑤覆冰影响:线路上发生严重覆冰时,使导线发生断线事故。
(2)人为、周围环境及外物的影响
电力系统的三种状态:故障、不正常运行、正常状态
故障产生的后果:
①通过故障点的很大的短路电流使故障元件进一步损坏;
②短路电流流过相邻非故障元件,可能损坏或缩短其使用寿命;
③故障附近地区电压大大降低,破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品的质量;
④破坏电力系统并列运行的稳定性,引起系统振荡,甚至使整个系统瓦解。
故障的对策:一旦故障发生,必须迅速而准确地切除故障设备,保证电力系统的安全。切除故障的时间要求小到十分之几甚至百分之几秒。
二继电保护装置的基本任务
(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损坏,保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。

即内部故障时发出跳闸命令。
(2) 反应电气元件的不正常运行状态,根据运行维护的具体条件(例如有无经常值班人员)和设备的承受能力,发出警报信号、减负荷或延时跳闸。
即不正常工作时发出告警信号。
三保护装置的基本原理
继电保护的基本原理:正确区分正常运行和故障或不正常运行状态,当确认被保护设备发生内部故障或不正常运行状态时,发出跳闸命令或告警信号。

继电保护的基本原理的核心:区分正常运行和故障或不正常运行状态。
如何区分正常运行和故障或不正常运行状态?
必须利用电力系统在正常运行和故障或不正常运行状态时,其电气量(如电流、电压、阻抗等)的不同来加以区分。