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第十七章 继电保护与自动装置 内容提要：本章主要介绍继电保护、自动装置的任务及要求、原理及分类；重点掌握各种电气设备保护的配置及作用、运行与维护。 第一节 继电保护装置概述 一、继电保护的基本任务和基本要求 电力系统在运行中经常出现各种故障和不正常运行方式，其主要形式有短路、断线、接地、过负荷及系统振荡等，它们引起的后果是很严重的，常使电气设备损坏，造成整个系统电压和频率下降或升高，破坏电力系统运行的稳定性，使电力系统大面积停电。 继电保护装置就是能反映电力系统中电气设备故障或不正常运行状态，并动作用于断路器跳闸或发出信号的自动装置。 1．继电保护的基本任务 (1)在系统发生故障时，自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，以保证非故障部分恢复正常运行，并避免故障设备受到进一步的损坏。 （2)反应电气元件的异常运行状态。且根据运行维护的条件发出信号。通知变电站值班员处理或进行调整。 2．继电保护的基本要求 为使继电保护能够及时、准确地完成任务，对继电保护有以下四个基本要求，即选择 性、快速性、灵敏性和可靠性。 (1)选择性：系统发生故障时，要求继电保护装置只将故障设备切除，保证非故障设备 的正常运行，从而尽可能地缩小停电范围，这就是继电保护装置动作的选择性。 (2)快速性：电力系统发生短路故障时，要求作用于断路器跳闸的继电保护装置应能够快速动作。 (3)灵敏性：灵敏性是指继电保护对被保护设备可能发生的故障和异常运行状态的反映能力。 (4)可靠性：继电保护装置的可靠性包括不误动和不拒动两方面的内容，也就是能够正 确地反映保护范围内的正常运行和故障状态。 二、继电保护的基本原理及分类 1．基本原理 继电保护的种类很多，构成方式各有不同，但继电保护装置的基本原理是一致的，即反映电力系统各电气量在系统发生故障时与正常运行时的变化。 根据反映的物理量不同，便可构成各种不同原理的继电保护，如反映电流量改变的有电流保护和过负荷保护，反映电压量改变的有低压保护、过电压保护，既反映电流又反映电流与电压间相位角变化的方向过电流保护，以及反映电压与电流的比值，即短路点到保护安装处之间的阻抗的距离保护等。 继电保护装置一般由测量部分、逻辑部分和执行部分组成，其原理结构如17—1所示。 图17—1所示继电保护原理方框图 (1)测量部分的作用是反映被保护设备的工作状态(正常工作、非正常工作或故障状态)的一个或几个有关物理量。 (2)逻辑部分的作用是根据测量元件输出量的大小、性质、组合方式或出现的次序，判断被保护设备的工作状态，以决定保护是否应该动作。 (3)执行部分的作用是根据逻辑部分做出的决定执行保护任务(发出信号、跳闸指令等)。 2．继电保护的分类 (1)按继电器的动作原理可分为：1）电流保护，包括无时限电流速断保护、限时电流速断保护、方向过电流保护、复合电压闭锁过电流保护、零序电流保护；2）阻抗保护，包括相间距离保护，接地距离保护；3）差动保护，包括纵联差动保护、横联差动保护、高频保护。 (2)按继电器的类型可分为电磁型保护、整流型保护、晶体管型保护、微机保护。 三、继电保护装置的运行规定 1．运行的一般规定 (1)二次回路各元件、电缆及其标志、连接走向应符合设计规范要求。 (2)值班人员每天应对中央信号进行试验，不能随意停用中央信号系统。因为中央信号系统直接反映变电站设备的运行状态，中央信号系统一旦失灵，运行值班人员将对运行设备失去监视。因此，必须保证中央信号系统时刻处于完好状态，不得随意退出运行。对于无人值班变电站，其监控端也应每日核查受控站上传的监控信息。 (3)继电保护及安全稳定自动装置回路的双向投入连接片应与继电保护及安全稳定自动装置的运行位置相对应。 (4)若二次回路中的电源熔断器熔断，经查找无明显故障，可试送一次，若再次熔断，未查明原因前不得再试送。因为二次回路中的熔断器可能因为回路故障熔断，也可能因为回路中的短时波动电流熔断，还可能因为运行老化而熔断。变电站运行值班人员应判明熔断器熔断原因，做出对应的处理。如更新后熔断器再次熔断，则可排除系统波动和熔丝老化等原因。 (5)发生断路器越级跳闸或二次回路引起的误动作跳闸，应考虑将无故障部分恢复供 电；未跳闸断路器、误跳闸断路器及相应二次回路保持原状，待查明原因，再行处理。因为 越级跳闸造成停电范围扩大，根据缩减事故影响的原则，应考虑尽快查明原因，隔离故障设 备，将无故障设备恢复送电。如确因二次回路工作中的“误碰”造成断路器跳闸，则应在排 除