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电力系统继电保护 讲 义 电力系统继电保护的基本知识 一、继电保护的基本任务： 1、当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件 的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路 器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开， 以最大限度地减少对电力元件本身的损坏，降低对电力 系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求 （如保持电力系统的暂态稳定性等）。 2 、反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作 情况和设备运行维护条件的不同 （例如有无经常值班人 员）发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动 地进行调整，或将那些继续运行而会引起事故的电气设 备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置容许 带一定的延时动作。 继电保护的基本原理： 1、电力系统发生短路故障时，通常伴有电流增大、电 压降低以及电流与电压间相位角改变等特征。利用这些 基本参数在故障与正常运行时的差别，就可以构成各种 不同原理的继电保护装置。 例如：反应电流增大构成的过电流保护；反应电压降低 构成的低电压保护；反应电压与电流的比值变化构成的 距离保护；同时反应被保护元件两端电气量的快速保护 如差动保护、高频保护等；反应不对称或异常运行时出 现的判据，如负序或零序分量的保护启动元件；反应非 电气量的保护，如瓦斯保护和压力及温度保护等。 2 、继电保护装置一般有三大部分组成：测量部分、逻 辑部分、执行部分 。 一是测量部分，其作用是测量被保护对象的工 作状态的一个或几个电气量；二是逻辑部分，其作 用是根据测量元件输出量的大小、性质、组合方式 或出现次序，判断被保护对象的工作状态，以决定 保护装置是否应该动作；三是执行部分，其作用是 根据逻辑部分所在出的判断，执行保护装置任务 （给出信号、跳闸或不动作）。 以过流保护的原理图为例说明如下： 在图的过电流保护中，电流继电器的线圈回路是 测量部分，它监察被保护设备的工作情况，反应相 应的电气量（如电流的大小）只当被保护设备发生 故障（或不正常工作情况）时它才动作。因此，测 量部分可处于动作或不动作的两种状态，并根据这 两种状态确定是否给逻辑部分发出信号。继电器的 接点回路是逻辑部分，它接到测量部分送来的信号 后，即根据信号的组合和顺序，确定起动或不起动 整套保护。起动保护时，即给执行部分发出信号。 执行部分一般是出口中间继电器，它接到逻辑部分 送来的信号后，发出使断路器跳闸或动作于信号的 脉冲，完成整套的保护动作。但在简单的保护回路 中，执行部分和逻辑部分实际上是结合在一起的， 难以区分 。 三、对继电保护的基本要求 对电力系统继电保护的基本性能要求有可靠性、选 择性、快速性、灵敏性。这些要求之间，有的相辅 相成，有的是相互制约，需要针对不同的使用条件， 分别地进行协调。 1、选择性。当系统发生故障时，继电保护装置只 将故障设备切除，使停电范围尽量缩小，保证无故 障设备继续运行，保护装置这样动作就叫做有选择 性。如图所示： K3点故障，6QF断路器因故拒绝动作时，则应由保 护装置5动作，作用于5QF开关跳闸，将故障线路L4 连同L3一起切除。这种情况仍然可以认为有选择性， 即保护装置5是保护装置6的后备保护。 2 、快速性。继电保护快速性是指继电保护应以允许的 可能最快速度动作于断路器跳闸，以断开故障或中 止异常状态发展。继电保护快速动作可以减轻故障 元件的损坏程度，提高线路故障后自动重合闸的成 功率，并特别有利于故障后的电力系统同步运行的 稳定性。快速切除线路与母线的短路故障，是提高 电力系统暂态稳定的最重要手段。 3 、灵敏性。继电保护灵敏性是指继电保护对设计规定 要求动作的故障及异常状态能够可靠地动作的能力。 故障时通人装置的故障量和给定的装置起动值之比， 称为继电保护的灵敏系数。它要求不但在最大运行方 式下三相短路时能可靠动作，而且在最小运行方式下 和经过较大的过渡电阻的两相短路时也能可靠动作。 继电保护愈灵敏，愈能可靠地反应于要求动作的故障 或异常状态；但同时，也愈易于在非要求动作的其他 情况下产生误动，因而与选择性有矛盾。 4 、可靠