電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置概述

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置概述

1.什么是繼電愛護(hù)裝置

答：當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機(jī)、線路等）或電力系統(tǒng)本

身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運(yùn)行時(shí)，能夠向運(yùn)行值班人員按時(shí)發(fā)

出警告信號(hào)，或者直接向所掌握的斷路器發(fā)出跳閘指令以終止這些大

事發(fā)展的一種自動(dòng)化措施和裝備，一般通稱為繼電愛護(hù)裝置。

2.繼電愛護(hù)在電力系統(tǒng)中的任務(wù)是什么

答：繼電愛護(hù)的根本任務(wù)：

（I）當(dāng)被愛護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)當(dāng)由該元件的繼電

愛護(hù)裝置快速精確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘指令，使

故障元件按時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地削減對(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，并滿意電力系統(tǒng)的某些

特定要求（如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等）。

（2）反應(yīng)電氣裝備的不正常工作情況，并依據(jù)不正常工作情況和

裝備運(yùn)行維護(hù)條件的不同（例如有無常常值班人員）發(fā)出信號(hào)，以便值

班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切┻B續(xù)運(yùn)行會(huì)引起

事故的電氣裝備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電愛護(hù)裝置答應(yīng)

帶肯定的延時(shí)動(dòng)作。

3.簡述繼電愛護(hù)的根本原理和構(gòu)成方式。

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答：繼電愛護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異樣情況時(shí)的

電氣量（電流、電壓、功率、頻率等）的改變，構(gòu)成繼電愛護(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

油流速度的增大或油壓強(qiáng)度的增高。大多數(shù)情況下，不管反應(yīng)哪種物理

量，繼電愛護(hù)裝置都包括測量部分（和定值調(diào)整部分）規(guī)律部分、執(zhí)行

部分。

4.電力系統(tǒng)對(duì)繼電愛護(hù)的根本要求是什么

答：繼電愛護(hù)裝置應(yīng)滿意牢靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求：

這四“性”之間緊密聯(lián)系，既沖突又統(tǒng)一。

（I）牢靠性是指愛護(hù)該動(dòng)體時(shí)應(yīng)牢靠動(dòng)作。不該動(dòng)作時(shí)應(yīng)牢靠不

動(dòng)作。牢靠性是對(duì)繼電愛護(hù)裝置性能的最根本的要求。

（2）選擇性是指首先由故障裝備或線路本身的愛護(hù)切除故障，當(dāng)

故障裝備或線路本身的愛護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，才答應(yīng)由相鄰裝備愛護(hù)、

線路愛護(hù)或斷路器失靈愛護(hù)切除故障。為保證對(duì)相鄰裝備和線路有協(xié)

作要求的愛護(hù)和同一愛護(hù)內(nèi)有協(xié)作要求的兩元件（如啟動(dòng)與跳閘元件

或閉鎖與動(dòng)作元件）的選擇性，其靈敏系數(shù)及動(dòng)作時(shí)間，在一般情況下

應(yīng)互相協(xié)作。

（3）靈敏性是指在裝備或線路的被愛護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí),

愛護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，各類愛護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中

有詳細(xì)規(guī)定。

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選擇性和靈敏性的要求，通過繼電愛護(hù)的整定完成。

（4）速動(dòng)性是指愛護(hù)裝置應(yīng)盡快地切除短路故障，其目的是提高

系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障裝備和線路的損壞程度，縮小故障涉及范圍，提

高自動(dòng)重合閘和備用電源或備用裝備自動(dòng)投入的效果等。一般從裝設(shè)

速動(dòng)愛護(hù)（如高頻愛護(hù)、差動(dòng)愛護(hù)）充足發(fā)揮零序接地瞬時(shí)段愛護(hù)及相

間速斷愛護(hù)的作用、削減繼電器固有動(dòng)作時(shí)間和斷路器跳閘時(shí)間等方

面入手來提高速動(dòng)性。

4.如何保證繼電愛護(hù)的牢靠性

答：繼電愛護(hù)的牢靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼

電愛護(hù)裝置以及正常的運(yùn)行維護(hù)和管理來保證。任何電力裝備（線路、

母線、變壓器等）都不答應(yīng)在無繼電愛護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。220kV及以上

電網(wǎng)的全部運(yùn)行裝備都必需由兩套交、直流輸入、輸出回路互相獨(dú)立，

并分別掌握不同斷路器的繼電愛護(hù)裝置進(jìn)行愛護(hù)。當(dāng)任一套繼電愛護(hù)

裝置或任一組斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，能由另一套繼電愛護(hù)裝置操作另一

組斷路器切除故障。在全部情況下，要求這購套繼電愛護(hù)裝置和斷路器

所取的直流電源都經(jīng)由不同的熔斷器供電。

5.為保證電網(wǎng)繼電愛護(hù)的選擇性，上、下級(jí)電網(wǎng)繼電愛護(hù)之間逐

級(jí)協(xié)作應(yīng)滿意什么要求：答：上、下級(jí)電網(wǎng)（包括同級(jí)和上一級(jí)及下一

級(jí)電網(wǎng)）繼電愛護(hù)之間的整定，應(yīng)遭循逐級(jí)協(xié)作的原則，滿意選樣性的

要求，即當(dāng)下一級(jí)線路或元件故障時(shí)，故障線路或元件的繼電愛護(hù)鎮(zhèn)靜

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值必需在靈敏度和動(dòng)作時(shí)間上均與上一級(jí)線路或元件的繼電愛護(hù)整定

值互相協(xié)作，以保證電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)有選擇性地切除故障。

6.在哪些情況下答應(yīng)恰當(dāng)犧牲繼電愛護(hù)部分選擇性

答：遇到如下情況時(shí)答應(yīng)恰當(dāng)犧牲繼電愛護(hù)部分選擇性：

（1）接入供電變壓器的終端線路，無論是一臺(tái)或多臺(tái)變壓器并列

運(yùn)行（包括多處T接供電變壓器或供電線路），都答應(yīng)線路側(cè)的速動(dòng)段

愛護(hù)按躲開變壓器其他側(cè)母線故障整定。需要時(shí)，線路速動(dòng)段愛護(hù)可經(jīng)

一短時(shí)限動(dòng)作。

（2）對(duì)串聯(lián)供電線路，假如按逐級(jí)協(xié)作的原則將過分延長電源側(cè)

愛護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，則可將容量較小的某些中間變電所按T接變電所或

不協(xié)作點(diǎn)處理，以削減協(xié)作的級(jí)數(shù).縮短動(dòng)作時(shí)間。

（3）雙回線內(nèi)部愛護(hù)的協(xié)作，可按雙回線主愛護(hù)（例如橫聯(lián)差動(dòng)

愛護(hù)）動(dòng)作，或雙回線中一回線故障時(shí)兩側(cè)零序電流（或相電流速斷）

愛護(hù)縱續(xù)動(dòng)作的條件考慮；確有困難時(shí)，答應(yīng)雙回線中一回線故障時(shí)，

兩回線的延時(shí)愛護(hù)段間有不協(xié)作的情況。

（4）在構(gòu)成環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的線路中，答應(yīng)設(shè)置預(yù)定的一個(gè)解列點(diǎn)或一

回解列線路。

7.為保證靈敏度，接地故障愛護(hù)最末一段定值應(yīng)如何整定

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答：接地故障愛護(hù)最末一段（例如零序電流愛護(hù)IV段），應(yīng)以順

應(yīng)下述短路點(diǎn)接地電阻值的接地故障為整定條件：220kV線路,XXXC；

330kV線路，150Q,

500kV線路，300。。對(duì)應(yīng)于上述條件，零序電流愛護(hù)最木一段的

動(dòng)作電流整定值應(yīng)不大于300Ao由線路末端發(fā)生高電阻接地故障時(shí)，

答應(yīng)由兩側(cè)線路繼電愛護(hù)裝置縱續(xù)動(dòng)作切除故障。

對(duì)于UOkV線路，考慮到在可能的高電阻接地故障情況下的動(dòng)作

靈敏度要求，其最末一段零序電流愛護(hù)的電流暫定值一般也不應(yīng)大于

300A（一次值），此時(shí)，答應(yīng)線路兩側(cè)零序電流愛護(hù)縱續(xù)動(dòng)作切除故障。

8.系統(tǒng)最長振蕩周期一般按多少考慮

答：除了預(yù)定解列點(diǎn)外，不答應(yīng)愛護(hù)裝置在系統(tǒng)振蕩時(shí)誤動(dòng)作跳閘。

假如沒有本電網(wǎng)的詳細(xì)數(shù)據(jù)，除大區(qū)系統(tǒng)間的弱聯(lián)系聯(lián)絡(luò)線外，系統(tǒng)最

長振蕩周期一般按1.5s考慮。

9.簡述220kV及以上電網(wǎng)繼電愛護(hù)整定計(jì)算的根本原則和規(guī)定。

答：（1）對(duì)于220kV及以上電壓電網(wǎng)的線路繼電愛護(hù)一