繼電保護(hù)原理

1、 繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時(shí)的電氣量（電流、電壓、功率、頻率等）的變化，構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作的原理，也有其他的物理量，如變壓器油箱內(nèi)故障時(shí)伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速或油壓強(qiáng)度的增高。大多數(shù)情況下，不管反應(yīng)哪種物理量，繼電保護(hù)裝置都包括 測(cè)量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分測(cè)量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分。測(cè)量部分邏輯部分執(zhí)行部分故障參數(shù)值整定值 跳閘或脈沖信號(hào)測(cè)量比較：測(cè)量被保護(hù)設(shè)備的電氣量，并與給定值進(jìn)行比較，當(dāng)控制量變化到一定值（保護(hù)的整定值或動(dòng)作邊界）時(shí)，被控量(輸出量）發(fā)生突變，給出“是”或“非”、“0”或“1”性質(zhì)的邏輯信號(hào)，從而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動(dòng)。邏輯判斷：根據(jù)邏輯測(cè)

2、量比較元件輸出邏輯信號(hào)的性質(zhì)、先后順序、持續(xù)時(shí)間等，使保護(hù)裝置按一定的邏輯的邏輯關(guān)系判斷邏輯關(guān)系的類型和范圍，最后確定是否應(yīng)使斷路器跳閘、發(fā)出信號(hào)或不動(dòng)作。執(zhí)行輸出：根據(jù)邏輯部分傳來(lái)的指令，發(fā)出跳開斷路器的脈沖及相應(yīng)的動(dòng)作信息、發(fā)出信號(hào)或不動(dòng)作。： （1）電流增大。短路時(shí)故障點(diǎn)與電源之間的電氣設(shè)備和輸電線路上的電流將由負(fù)荷電流增大至大大超過(guò)負(fù)荷電流。 （2）電壓降低。當(dāng)發(fā)生相間短路和接地短路故障時(shí)，系統(tǒng)各點(diǎn)的相間電壓或相電壓值下降，且越靠近短路點(diǎn)，電壓越低。 （3）電流與電壓之間的相位角改變。正常運(yùn)行時(shí)電流與電壓間的相位角是負(fù)荷的功率因數(shù)角，一般約為20，三相短路時(shí)，電流與電壓之間的相位角是由

3、線路的阻抗角決定的，一般為6085，而在保護(hù)反方向三相短路時(shí)，電流與電壓之間的相位角則是180+（6085）。 （4）測(cè)量阻抗發(fā)生變化。測(cè)量阻抗即測(cè)量點(diǎn)（保護(hù)安裝處）電壓與電流之比值。正常運(yùn)行時(shí)，測(cè)量阻抗為負(fù)荷阻抗；金屬性短路時(shí)，測(cè)量阻抗轉(zhuǎn)變?yōu)榫€路阻抗，故障后測(cè)量阻抗顯著減小，而阻抗角增大。 監(jiān)視電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響。 當(dāng)系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生的故障足以損壞設(shè)備或危及電網(wǎng)安全時(shí)，繼電保護(hù)裝置能

4、最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響。（如：?jiǎn)蜗嘟拥?、變壓器輕、重瓦斯信號(hào)、變壓器溫升過(guò)高等） 反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號(hào)，提示值班員迅速采取措施，使之盡快恢復(fù)正常，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。 實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化和遠(yuǎn)程操作，以及工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)控制。如：自動(dòng)重合閘、備用電源自動(dòng)投入、遙控、遙測(cè)等。 對(duì)動(dòng)作與跳閘的繼電保護(hù)，一般應(yīng)滿足四個(gè)基本要求對(duì)動(dòng)作與跳閘的繼電保護(hù)，一般應(yīng)滿足四個(gè)基本要求：選擇性速動(dòng)性靈敏性可

5、靠性電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置僅將故障元件切除，是非故障元件正常運(yùn)行，以盡量縮小停電范圍的一種性能。保護(hù)快速切除故障的性能，故障時(shí)間切除時(shí)間包括動(dòng)作時(shí)間和斷路器跳閘時(shí)間。在規(guī)定保護(hù)范圍內(nèi)保護(hù)對(duì)故障情況的反應(yīng)能力。要求保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)域故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置月類型如何，都能靈敏的正確的反映出來(lái)。發(fā)生了屬于它該動(dòng)作的故障，他能可靠動(dòng)作，既不發(fā)生拒絕動(dòng)作；而在不該動(dòng)作時(shí)，他能可靠不動(dòng)。即改動(dòng)則動(dòng)，不該動(dòng)則不動(dòng)。 保護(hù)類型： 1 電流速斷保護(hù)：故障電流超過(guò)保護(hù)整定值無(wú)時(shí)限（整定時(shí)間為零），立即發(fā)出跳閘命令。 2 電流延時(shí)速斷保護(hù)：故障電流超過(guò)速斷保護(hù)整定值時(shí)，帶一定延時(shí)后發(fā)出跳閘命令。 3 過(guò)電流保

6、護(hù)：故障電流超過(guò)過(guò)流保護(hù)整定值，故障出現(xiàn)時(shí)間超過(guò)保護(hù)整定時(shí)間后發(fā)出跳閘 命令。 4 過(guò)電壓保護(hù)：故障電壓超過(guò)保護(hù)整定值時(shí)，發(fā)出跳閘命令或過(guò)電壓信號(hào)。 5 低電壓保護(hù)：故障電壓低于保護(hù)整定值時(shí)，發(fā)出跳閘命令或低電壓信號(hào)。6 單相接地保護(hù)：當(dāng)一相發(fā)生接地后對(duì)于接地系統(tǒng)，發(fā)出跳閘命令，對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，發(fā)出接地報(bào)警信號(hào)。7 差動(dòng)保護(hù)：當(dāng)流過(guò)變壓器、中性點(diǎn)線路或電動(dòng)機(jī)繞組，線路兩端電流之差變化超過(guò)整定值時(shí)，發(fā)出跳閘命令稱為縱差動(dòng)保護(hù)，兩條并列運(yùn)行的線路或兩個(gè)繞組之間電流差變化超過(guò)整定值時(shí)，發(fā)出跳閘命令稱橫差動(dòng)保護(hù)。8 距離保護(hù)：根據(jù)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離（阻抗）發(fā)出跳閘命令稱為距離保護(hù)。9 過(guò)負(fù)

7、荷：運(yùn)行電流超過(guò)過(guò)負(fù)荷整定值（一般按最大負(fù)荷或設(shè)備額定功率來(lái)整定時(shí)，發(fā)出過(guò)負(fù)荷信號(hào)。10、主保護(hù)：滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，出現(xiàn)故障后能以最快速度有選擇性的切除被保護(hù)設(shè)備或線路的保護(hù)。11、后備保護(hù)：主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用來(lái)切除除故障的保護(hù)。主保護(hù)拒動(dòng)，本電力系統(tǒng)或線路的另一套保護(hù)發(fā)出跳閘命令的為近后備保護(hù)。當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)由相鄰（上一級(jí)）電力設(shè)備或線路的保護(hù)來(lái)切除故障的后備保護(hù)為遠(yuǎn)后備保護(hù)。12、輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能，或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)檢修退出時(shí)而增加的簡(jiǎn)單保護(hù)。13、備用電源互投：兩路或多路電源進(jìn)線供電時(shí)，當(dāng)一路斷電，其供電負(fù)荷可由其它電源供電，也就是要進(jìn)行

8、電源切換，人工進(jìn)行切換的稱為手動(dòng)互投。自動(dòng)進(jìn)行切換的稱為自動(dòng)互投?；ネ队欣媚嘎?lián)斷路器進(jìn)行互投的（用于多路電源進(jìn)行同時(shí)運(yùn)行）和進(jìn)線電源互投（一路電源為主供，其它路電源為熱備用）等多種形式。對(duì)于不允供電電源并列運(yùn)行的還應(yīng)加互投閉鎖。14、瓦斯保護(hù)：對(duì)于油浸變壓器，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生匝間短路出現(xiàn)電氣火花，變壓器油被擊穿出現(xiàn)瓦斯氣體沖擊安裝在油枕通道管中的瓦斯繼電器，故障嚴(yán)重，瓦斯氣體多，沖擊力大，重瓦斯動(dòng)作于跳閘，故障不嚴(yán)重，瓦斯氣體少，沖擊力小，輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)。15、自動(dòng)重合閘：對(duì)于一些瞬時(shí)性故障（雷擊、架空線閃路等）故障迅速切除后，不會(huì)發(fā)生永久性故障，此時(shí)再進(jìn)行合閘，可以繼續(xù)保證供電。繼電保護(hù)

9、發(fā)出跳閘命令斷路器跳開后馬上再發(fā)出合閘命令，稱為重合閘。 重合閘一次后不允許再重合的稱為一次重合閘，允許再重合一次的稱為二次重合閘（一般很少使用）。有了重合閘功能之后，在發(fā)生故障后，繼電保護(hù)先不考慮保護(hù)整定時(shí)間，馬上進(jìn)行跳閘，跳閘后，再進(jìn)行重合閘，重合后故障不能切除，然后再根據(jù)繼電保護(hù)整定時(shí)間進(jìn)行跳閘，此種重合閘為前加速重合閘。 發(fā)生事故后繼電保護(hù)先根據(jù)保護(hù)整定時(shí)間進(jìn)行保護(hù)跳閘，然后進(jìn)行重合閘，重合閘不成功無(wú)延時(shí)迅速發(fā)出跳閘命令，此種重合閘稱為后加速重合閘。16、同期并列與解列：對(duì)于多電源供電的變電站或發(fā)電廠要聯(lián)網(wǎng)或上網(wǎng)時(shí)必須滿足同期并列條件后才能并網(wǎng)或上網(wǎng)，并網(wǎng)或上網(wǎng)有手動(dòng)與自動(dòng)兩種。自動(dòng)重合閘自動(dòng)重合閘 自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)： 1、3kV及以上的架空線路和電纜與架空混合線路，在具有斷路器的條件下，如用電設(shè)備允許且無(wú)備用電 源自動(dòng)投入時(shí)，應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置。 2、 旁路斷路器和兼作旁路的母線聯(lián)絡(luò)斷路器或分段斷路器，應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置。3、 低壓側(cè)不帶電