【2017年整理】正文继电保护(讲课材料).doc

序 言 超高压电网是电力系统的骨干，其运行情况如何，对电力系统的全局有决定性影响。就全局而论，在电力系统的安全问题上有两种必须避免的灾害性事故：一种是重大电力设备损坏，另—种是电网的长期大面积停电。在这些方面，电力系统继电保护一直发挥着特殊重要作用。 为了避免运行系统发生稳定破坏事故，应当综合性地采取措施，例如在设计和运行系统时需要有预先的对策，在安排电网运行结构，考虑调度事故处理和在继电保护和安全自动装置配置与整定等方面都需要分别作出精心安排。以防患未然。线路及母线保护的快速跳闸，重合闸方式选择和重合闸时间整定，对保证系统的暂态稳定有重要的影响；而继电保护在系统振荡过程中的动作行为，对调度正确处理振荡事故。从而尽可能缩短恢复系统正常运行的时间，尽可能减少对负荷的停电损失，都产生重大影响；反过来说，系统运行接线及运行方式的安排，也影响继电保护的正确动作。因此，继电保护部门与调度运行部门之间需要密切地协调配合，在保证系统稳定运行的大前提下，充分发挥继电保护的积极作用。在处理继电保护与相关专业的关系方面，相互支持与相互理解是绝对必要的。 继电保护系统是组成电力系统必不可少的子系统。它承担着断开故障电力元件的任务。保护可以分为主设备（发动机、变压器）保护和电网（母线、线路）保护两大类。电网元件保护的设计、配置和整定，受电网运行条件的影响很大，反过来它又对电网的稳定运行起着重要影响，称为“电网保护”更能反映这种相互联系密不可分的关系，电网继电保护动作行为对电网运行全局的影响，在系统大事故中表现的非常突出。 众所周知，对电网继电保护的基本性能要求，包括可靠性、选择性、快速性和灵敏性。这些要求之间，有的相辅相成，有的相互制约，需要针对不同的使用条件，分别地进行协调。对这些问题的研究分析，是电网继电保护系统运行部门的头等大事。 所谓的可靠性，是要求所配置的继电保护装置在事先规定需要它动作的情况下可靠动作，而在其它一切不需要它动作的情况下都可靠不动作。保护装置不误动作和不拒绝动作，对同一套保护装置来说，是不可调和的矛盾。而如何处理整个继电保护系统的这一对矛盾，是设计继电保护装置、配置和整定继电保护装置的永恒主题，历来贯穿于相关工作的全过程中。对于超高压电网的复杂环境，情况更是如此。从大概念来看，处理矛盾的技巧在于如何根据不同情况，突出不同的侧面。例如，在网络联系紧密的220KV系统中，配置和整定继电保护系统应当以防止拒绝动作为重点。因为继电保护系统的拒绝动作，会比个别保护装置的误动作给整个电网带来远为严重的后果。这是继电保护的系统观点。 实现继电保护系统的可靠性，涉及方方面面的协调配合，但基础首先是保护装置本身的可靠性，表现在保护装置的技术性能上。 其次，安排恰当的试验项目，对继电保护装置进行正确的试验和校验，是保证继电保护装置安全运行和可靠动作的极为重要的一环。 再者，外部及二次回路干扰对继电保护可靠性的影响，是采用静态保护元件后出现的新问题。保护装置本体和保护屏接地是防止干扰的重要措施。 为可靠清除故障，继电保护系统的配置必须满足两点最基本的要求： 1）如何电力设备和线路，不得在任何时候处于无继电保护的状态下运行。 2）如何电力设备和线路在运行中，必须在如何时候由两套完全独立的继电保护装置分别控制两台完全独立的断路器实现保护。 对继电保护的选择性要求，是期望能在电力元件故障时，由最靠近故障元件的继电保护装置动作清除故障，以保证其余部分的电力系统继续运行，将影响范围缩至最小。实现继电保护选择性的手段，是在已经配置的继电保护装置的基础上，进行合理的动作值整定。实现选择性的整定原则是，愈靠近故障点的保护的动作灵敏度愈大，动作时间愈短，两者缺一不可。在复杂网络情况下，由于运行情况多变，实际上不可能要求在所有情况下有完全选择性，需视不同情况有所取舍。 对继电保护系统的快速性要求是以可能最短的时限把故障和异常情况从电网中切除或消除。可以减轻故障设备的损坏程度。动作的快速性，对电网继电保护系统来说，是一个特殊重要的性能要求，除了可以减轻故障设备的损坏程度，更重要的还在于快速跳闸对提供电网稳定的特殊作用。其影响远非其他稳定措施所能比拟。但是，由于装置本身动作快速性和可靠性间的矛盾，同样存在的另一个客观事实是，略为延长一点动作时间，往往可以显著提高装置的动作可靠性。因此，只有在可靠动作前提下实现的快速动作，才是在实际运行中可以接受的快速动作；因此，对继电保护系统的高速动作要求，只有在确实的系统暂态稳定需要的前提下才是合理的，而非无条件的愈快愈好。 长距离大负荷送电系统，保持受端系统的稳定运行，对电力系统安全稳定运行全局将具有决定性影响。而保持受端系统内部稳定运行的最重要条件，是快速切除故障。南网年度运行方式分析和今年大负荷试验分析结果，都突出说明这一点