继电保护及自动装置

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1、第七篇继电保护及自动装置第七篇继电保护及自动装置第一章继电保护概述第一节继电保护的任务电力系统在运行中，可能出现故障和不正常工作状态。电力系统最常出现且最危险的故障是短路。其短路的基本形式有：三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路及发电机和变压器同一相绕组不同线匝间的短路（匝间短路）等。电力系统的正常工作遭到破坏，但末形成故障，称为不正常工作状态。如电气设备的过负荷、由于功率缺额引起的系统频率下降、发电机突然甩负荷产生的过电压及系统振荡等，都属于不正常工作状态。电力系统短路可能产生如下后果：（1）故障点的电弧使故障设备损坏。（2）比正常工作电流大得多的

2、短路电流产生热效应和电动力效应，使故障回路中的设备遭到伤害。（3）部分电力系统的电压大幅度下降，使用户的正常工作遭到破坏，影响产品质量。（4）破坏电力系统运行的稳定性，引起系统振荡，甚至电力系统瓦解，造成大面积停电的恶性事故。故障和不正常工作状态若不及时正确予以处理，都可能引起事故。事故是指对用户少送电、电能质量降低到不允许的程度、人身伤亡及电气设备损坏。继电保护是一种重要的反事故措施，它的基本任务是：（1）电力系统出现故障时，继电保护装置应能快速、有选择的将故障元件从系统中切除，使故障元件免受损坏，保证系统其它部分继续运行。（2）电力系统出现不正常工作状态时

3、，继电保护能及时反应，一般发出信号，告诉值班人员予以处理。在无值班人员的情况下，继电保护可作用于减负荷或跳闸。这种保护，一般具有一定的延时，以免不必要动作。第二节继电保护的基本要求对于反应短路故障的继电保护，在技术上一般应满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。1．选择性继电保护的选择性是指继电保护动作时，只能把故障元件从系统中切除，使系统的无故障部分继续运行。必须指出，继电保护和断路器都有可能因失灵而拒动，因此需要设置后备保护（即主保护不动作时，后备保护动作）。也就是在被保护元件上装设两套保护，一套主保护，一套后备保护。从而当主保护拒动时，由后备保护

4、动作切除故障。从而实现选择性。2．速动性244第七篇继电保护及自动装置切除故障的时间包括继电保护的动作时间和断路器的跳闸时间，因而保护动作速度快，可以缩短切除故障的时间。快速切除故障，可以减小故障元件的损坏程度，缩短用户在低电压下的工作时间，提高系统运行的稳定性。应该指出，不能片面追求保护的快速动作。因为速动而有选择性的保护装置，一般都比较复杂，所以应当根据电力系统的实际情况，对保护的速动性提出适当的要求。如在高压电网中，为了保证系统并列运行的稳定性，必须快速切除故障，要求保护的动作时间为0.02～0.04秒。但是，电力系统在许多情况下，又允许继电保护带一定的

5、延时切除故障。3．灵敏性继电保护的灵敏性是指其对保护范围内发生的故障或不正常工作状态的反应能力。通常用灵敏系数来衡量。应根据对继电保护动作的最不利条件进行计算。4．可靠性继电保护的可靠性是指，保护在应动作时，不应拒动；而在不应该动作时，不误动的性能。一般来说，保护装置组成元件的质量好、接线简单、运行维护调试水平高，保护的可靠性就高。保护动作不可靠，也是造成系统事故的原因之一。上述四个基本要求，对于动作于跳闸的继电保护，都应同时满足。但是这个满足，只能是相对的。因为在四个性能的要求之间，存在着矛盾。如速动性和选择性较高的保护，往往接线和技术都比较复杂，可靠性就比

6、较低；为了提高保护的灵敏性，也增加了其误动作的可能性，从而降低了可靠性；为了求得选择性，往往要降低速动性。为此，必须从电力系统的实际情况出发，适当处理这些矛盾，使得继电保护能全面满足这四个要求。第三节继电保护的基本原理及组成为了实现继电保护的功能，它必须能够区分系统正常运行与发生故障或不正常工作状态之间的差别。电力系统发生短路故障时，有些参数发生变化。如电流增大、电压降低、线路始端测得的阻抗减小以及电压之间的相位差发生变化等。利用这些差别，可以构成各种不同原理的继电保护。反应电流增大而动作的保护为过电流保护；反映电压降低而动作的保护为低电压保护；反应故障点到保

7、护安装处之间的距离（或线路始端测量阻抗的减小）而动作的保护为距离保护（或低阻抗保护）。此外，也可根据线路内部故障时，线路两端电流相位差发生变化构成各种差动原理的保护。继电保护装置一般是由测量部分、逻辑部分和执行部分组成，测量部分测量被保护元件的某些运行参数，并与保护的整定值进行比较，以判断被保护元件是否发生故障。如果运行参数达到或超过整定值，测量部分向逻辑部分发出信号，表明发生了故障，且保护装置已经起动。逻辑部分接受测量部分送来的信号后，按照预定的逻辑条件，判断保护装置是否应该动作于跳闸，即实现选择性的要求，并向执行部分发出信号。执行部分根据逻辑部分送来的信号

8、，按照预定的任务，动作于断路器跳闸或发