继电保护的基本知识

继电保护的基本知识： 一：电力系统的运行状态

电力系统运行状态1.正常运行。短路2.故障断线3.不正常运行过负荷、过电压频率降低、系统振荡等三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路、发电机和电动机以及变压器绕组间的匝间短路等单相断线两相断线 二:故障的危害:

1、 由于短路电流比正常运行电流大很多倍，当短路电流通过电气设备时，使电气设备发热，

烧毁电气设备，并造成系统部分用户停电；

2、 由于短路使电力系统电压和频率下降，影响用户的正常生产；

3、 由于系统振荡、同期遭到破坏时，引起系统解列，造成大面积停电。 三：电力系统继电保护装置

继电保护装置是由一个或几个甚至几十个继电器所组成，用来保护输电线路和电力系统的各种能反应电力系统故障和不正常运行状态并作用于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。 四：继电保护的任务

1. 当电力系统中某电气元件发生故障时，能自动地、迅速地、有选择地将故障元件从

电力系统中切除，避免故障元件继续遭到破坏，使非故障元件迅速恢复正常运行。 2. 当电力系统中电气元件出现不正常运行状态时，能及时反应并根据运行维护的条件发出信号或跳闸。

五：对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。即保护四性。

1.选择性：

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，区外不动作。当主保护未动作时，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。

2.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= tbh+ tDL

t－故障切除时间； tbh-保护动作时间； tDL-断路器动作时间；

一般的快速保护动作时间为0.06～0.12s，最快的可达0.01～0.04s。 一般的断路器的动作时间为0.06～0.15s，最快的可达0.02～0.06s。

3.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，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衡量，并表示为Ksen。 对反应于数值上升而动作的过量保护（如电流保护） 对反应于数值下降而动作的欠量保护（如低电压保护）

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。

4.可靠性：

指发生了属于它改动作的故障，它能可靠动作，即不发生拒绝动作（拒动）；而在不改动作时，他能可靠不动，即不发生错误动作（简称误动）。 影响可靠性有内在的和外在的因素：

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、正确安装

上述四个基本要求是分析研究继电保护性能的基础，也是贯穿全课程的一个基本线索。在它们之间既有矛盾的一面，又有在一定条件下统一的一面。

继电保护的原理和结构形式发展如下： 六：保护装置构成、基本原理和组成

被测物 理量 跳闸或 信号

测量 逻辑 执行 测量：测量从被保护对象输入的有关物理量（如电流、电压、阻抗、功率方向等），并与已给定的整定值进行比较，根据比较结果给出“是”、“非”、“大于”、“不大于”等具有“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护是否应该启动

逻辑：根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定逻辑关系工作，最后确定是否应跳闸或发信号，并将有关命令传给执行元件。 执行：根据逻辑元件传送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如：故障时跳闸；不正常运行时发信号；正常运行时不动作。

七：分类：

按被保护的对象分类：输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保

护等；

按保护原理分类：电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等； 按保护所反应故障类型分类：相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等；

按继电保护装置的实现技术分类：机电型保护（如电磁型保护和感应型保护）、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等；

按保护所起的作用分类：主保护、后备保护、辅助保护等； 主保护：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：主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。又分为远后备保护和近后备保护两种。

①远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。 ②近后备保护：当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护。

辅助保护：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、后备保护示例