电力系统继电保护原理

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1、电力系统继电保护当电力系统中的电力元件发生故障时，向运行值班人员及时发出警告信号，或者向所控制的断路器发出跳闸命令，以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施的成套硬件设备，用于保护电力元件的称为继电保护装置。继电保护继电保护的作用与任务继电保护是电力系统安全、稳定运行的可靠保证。继电保护的功能，就是将检测到的电气量与整定值进行比较，在越过整定值或边界时就动作。切除故障，发现不正常状态。继电保护系统作用1）断开电力故障元件，最大限度地减少对电力元件本身的损坏。2）反应电力元件不正常工作状态，便于监视与调整。3）支持

2、电力系统安全运行。特别是保护快速动作对提高电网暂态稳定的特殊作用，其他稳定措施是不能与其相比拟。继电保护装置的功能可用一个等效的自动化开关来描述，其逻辑框图如图所示。被保护的设备正常运行时，输入量不会越过整定值或边界，自动化开关是打开的，没有输出量，保护装置不动作；当被保护设备发生故障或出现不正常工作状态时，输入量就会越过整定值或边界，自动化开关自动闭合，有输出量及保护装置动作。在继电保护技术中，将继电保护装置的自动化开关特性，称为继电特性。即：当控制量（输入量）变化到某一定值（整定值或边界）时被控量（输出量）发生突变。因此，凡能实

3、现继电特性的技术，均可引用到继电保护技术中来。如：电磁技术、电子技术、集成电路技术、微机技术等。这样就构成了电磁型、电子型、集成电路型、微机型等不同技术实现的继电保护装置。电力系统中的电力设备和线路，应装设短路故障和异常运行的保护装置。电力设备和线路短路故障的保护应有主保护和后备保护，必要时可增设辅助保护。主保护是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。继电保护的配置原则（一）后备保护是主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。远后备保护是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

4、现的后备保护。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的后备保护。当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护。继电保护的配置原则（二）辅助保护是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。异常运行的保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。继电保护的配置原则（三）能够快速有选择性地切除线路故障的全线速动保护以及线路保护I段都是线路的主保护。每一套全线速动保护对全线路内发生的各种类型故障均有完整的保护功能，两套全线速动保护互为近后备保护。线路II段保护是全线速动保护的近后

5、备保护，通常情况下，在线路保护I段范围外发生故障时，如其中一套全线速动保护拒动，应由另一套全线速动保护切除故障，特殊情况下，当两套全线速动保护均拒动时，如果可能，则由线路II段保护切除故障。此时，允许相邻线路保护II段失去选择性。线路保护III段是本线路的延时近后备保护，同时力争作为相邻线路的远后备保护。线路主保护和后备保护的功能及作用电力系统中，为使系统安全、经济、合理运行，或者满足检修工作的要求，需要经常变更系统的运行方式，由此相应地引起了系统参数的变化。在设计变、配电站选择开关电器和确定继电保护装置整定值时，往往需要根据电力系

6、统不同运行方式下的短路电流值来计算和校验所选用电器的稳定度和继电保护装置的灵敏度。最大运行方式：是系统在该方式下运行时，具有最小的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。一般根据系统最大运行方式的短路电流值来校验所选用的开关电器的稳定性。最小运行方式：是系统在该方式下运行时，具有最大的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。一般根据系统最小运行方式的短路电流值来校验继电保护装置的灵敏度。主要内容1.线路保护简介2.电流保护3.零序电流保护4.距离保护5.纵联保护线路保护配置与电压等级、电网结构有着密切

7、关系，分类如下：电流保护零序电流保护距离保护纵联保护线路保护简介电流电压保护66kV及以下的线路保护通常以电流保护为主，作为相间短路的保护，一般配置两段或三段，再根据实际情况考虑是否再增加方向元件或电压元件。电流电压保护是最早发展的一种保护，原理简单，其三段式阶梯特性是以定量作为故障位置测量保护装置的典型方式，反应的电气量是电力系统的基本电量，即反应电流突然增大、母线电压突然降低。因此，受系统运行方式的影响很大。线路保护简介距离保护110kV及以上的高压线路通常以距离保护作为相间短路的保护，一般配置三段。距离保护是以反应从故障点到保

8、护安装处之间阻抗大小（距离大小）的。距离保护的三段式阶梯特性也是以定量测量判断故障位置，但因其判断故障位置的量是非电气量距离，因而其保护区不受系统运行方式的影响。线路保护简介零序电流保护110kV及以上电网中变压器中性点直接接地，为大