1、第 1 页 共 14 页 1 1 前言前言: : 1.1 1.1 变电站继电保护的发展变电站继电保护的发展 变电站是电力系统的重要组成部分， 它直接影响整个电力系统的安全与经济运 行，是联系发电厂有用户的中间环节，起着变换和分配作用。电气主接线是发电厂 变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配 电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性 因素。 继电保护发展现状，电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子 技术、 计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新 的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在 40
2、 余年的时间里完成了发展的 4 个历 史阶段。随着系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临 着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保 护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化。 继电保护的未来发展， 继电保护技术未来趋势是向计算机化， 网络化， 智能化， 保护、控制、测量和数据通信一体化发展。微机保护技术的发展趋势： （1）高速数据处理芯片的应用 （2）微机保护的网络化 （3）保护、控制、测量、信号、数据通信一体化 （4）继电保护的智能化。 1.2 1.2 继电保护装置的基本要求继电保护装置的基本要求 继电保护及自动装置属于二次部分了， 它
3、对系统的安全稳定运行起阗至关重要 的作用。 对继电保护装置的基本要求有四点： （1）选择性：在可能的最小区间切除故障，保证最大限度地向无故障部分继 续供电。 （2）灵敏性：反映故障的能力，通常以灵敏系数表示。 （3）快速性：能以最短时限将故障或异常消除。选择性。在可能的最小区 第 2 页 共 14 页 间切除故障，保证最大限度地向无故障部分继续供电。 （4）可靠性：在该动作时，不发生拒动作。 选择继电保护方案时，除设置需满足以上 4 项基本性能外，还应注意其经济 性。即不仅考虑保护装置的投资和运行维护费，还必须考虑因装置不完善而发生拒 动或误动对国民经济和社会生活造成的损失。 1.31.3 继
4、电保护基本原理和保护装置的组成继电保护基本原理和保护装置的组成 继电保护装置要求能反应电气设备的故障和不正常工作状态并自动迅速地， 有选择 性地动作于断路器将故障设备从系统中切除，保证无故障设备继续正常运行，将事 故限制在最小范围，提高系统运行的可*性，最大限度地保证向用户安全连接供电。 继电保护装置的作用是起到反事故的自动装置的作用， 必须正确地区分 “正常” 与“不正常”运行状态、被保护元件的“外部故障”与“内部故障” ，以实现继电 保护的功能。因此，通过检测各种状态下被保护元件所反映的各种物理量的变化并 予以鉴别。依据反映的物理量的不同，保护装置可以构成下述各种原理的保护： (1)反映电
5、气量的保护 电力系统发生故障时， 通常伴有电流增大、 电压降低以及电流与电压的比值(阻 抗)和它们之间的相位角改变等现象。因此，在被保护元件的一端装没的种种变换 器可以检测、比较并鉴别出发生故障时这些基本参数与正常运行时的差别就可以 构成各种不同原理的继电保护装置。 例如: 反映电流增大构成过电流保护； 反映电压降低(或升高)构成低电压(或过电压)保护； 反映电流与电压间的相位角变化构成方向保护； 反映电压与电流的比值的变化构成距离保护。 除此以外还可根据在被保护元件内部和外部短路时，被保护元件两端电流相 位或功率方向的差别，分别构成差动保护、高频保护等。 同理，由于序分量保护灵敏度高，也得到
6、广泛应用。 新出现的反映故障分量、 突变量以及自适应原理的保护也在应用中。 (2)反映非电气量的保护 如反应温度、压力、流量等非电气量变化的可以构成电力变压器的瓦斯保护、 第 3 页 共 14 页 温度保护等。 继电保护相当于一种在线的开环的自动控制装置， 根据控制过程信号性质的不 同，可以分模拟型(它又分为机电型和静态型)和数字型两大类。对于常规的模拟继 电保护装置，一般包括测量部分、逻辑部分和执行部分。测量部分从被保护对象输 入有关信号，再与给定的整定值比较，以判断是否发生故障或不正常运行状态；逻 辑部分依据测量部分输出量的性质、出现的顺序或其组合，进行逻辑判断，以确定 保护是否应该动作；执行部分依据前面环节判断得出的结果以执行跳闸或发信号。 2 设计原始资料设计原始资料 35KV 供电系统图,如图 1 所示。 系统参数：电源 I 短路容量：SIDmax=200MVA；电源短路容量： SDmax=250MVA；供电线路：L1=L2=15km，L3=L4=10km，线路阻抗：XL=0.4 /km。 图 1 35KV 系统原理接线图 10
