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继电保护基础知识

继电保护的作用及要求

供电系统中常用的保护

继电保护的发展趋势

微机保护的优点

继电保护的作用及要求

（一）继电保护广泛应用在电力系统、飞机、机车、舰船、汽车等等各个领域。我们讨

论的主要是电力系统的继电保护。

电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。但是，电力系统的组成元件数

量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件、设备及人为因素的

影响，可能出现各种故障和不正常运行状态。故障中最常见、危害最大的是各种形式的短路。

发生短路时可能造成的危害是：

故障点的很大的短路电流燃起的电弧，使故障设备损坏。

从电流到短路点间流过的短路电流，它们引起的发热和电动力将造成在该路径中有关的

非故障元件的损坏。

靠近故障点的部分地区电压大幅度下降，使用户的正常工作遭到破坏或影响产品质量。

破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使该系统瓦解和崩溃。

继电保护的作用是：（1）在过载时，继电保护装置应发出警报信号。（2）在短路故障时，

继电保护装置应立即动作，要求准确、迅速地自动将有关的断路器跳闸，将故障部分从系统

中断开，确保其他回路的正常运行。（3）为了保证电源不中断，继电保护装置应将备用电源

投入或经自动装置进行重合闸。

（二）继电保护的基本要求

①.选择性

基本含义是保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量减小，

以保证系统中非故障部分继续安全运行。

②.速动性

速动性是指继电保护装置应以尽可能快的速度断开故障元件。这样就能减轻故障设备的

损坏程度，减小用户在低电压情况下工作的时间，提高电力系统运行的稳定性。

③.灵敏性

保护装置对其保护范围内的故障或不正常运行状态的反应能力称为灵敏性（灵敏度）。

灵敏性常用灵敏系数来衡量。它是在保护装置的测量元件确定了动作值后，按最不利的运行

方式、故障类型、保护范围内的指定点校验，并满足有关规定的标准。

④.可靠性

可靠性是指在保护装置规定的保护范围内发生它应该反应的故障时，保护装置应可靠地

动作（即不拒动）。而在不属于该保护动作的其他任何情况下，则不应该动作（即不误动）。

供电系统中常用的保护

（1）电网的电流电压保护：

包括：单侧电源网络的相间短路的电流电压保护、电网相间短路的方向性电流保护、大

接地电流系统的零序电流保护、中性点不接地单相接地的保护；

电网的距离保护

输电线路的纵联保护

包括：纵联差动保护、高频保护、高频闭锁方向保护、高频闭锁负序方向保护、高频闭

锁距离保护和零序保护、高频相差动保护、光纤差动保护；

输电线路的自动重合闸

包括：三相自动重合闸、综合自动重合闸

电力变压器的保护

包括：主变压器内部故障的差动保护、主变压器零序保护、主变压器瓦斯保

护、高压厂用变压器保护；

发电机保护

包括：相间短路的纵联差动保护、发电机定子绕组匝间短路保护、发电机定子绕组的单

相接地保护、发电机低励失磁保护、励磁回路一点接地保护、励磁回路两点接地保护、转子

表层过热（负序电流）保护、发电机的逆功率保护、发电机失步异常运行保护、定子绕组对

称过负荷保护、发电机变压器组公用继电保护；

母线的继电保护

包括：母线差动保护、电流相位比较式母线保护；

异步电动机和电容器的保护

（2）供电系统的单端电网的保护：

供电线路常见的故障对架空线来说，有断线、碰线、绝缘子被击穿、相间飞弧、短路以

及杆塔倒塌等；对电缆来说，应其直接埋地或敷设在混凝土管、隧道等，受外界因素影响较

少，除本身绝缘老化的原因外，只有某些特殊情况下，如的基下沉、土壤含有杂质、建筑施

工破坏、热力网影响等，才会使相间或相地之间绝缘击穿或断裂，但是电缆接头连接不良或

由于污垢而产生的故障，占其全部故障的70%以上。

工业企业供电线路基本上是开式单端供电网络，厂区内距离较短，所以线路保护并不复

杂，常用的保护装置有：定时限或反时限的过电流保护；低电压保护；电流速断保护；中性

点不接地系统的单相接地保护等。

一、过电流保护

当流过被保护元件中的电流超过预先整定的某个数值时就使断路器跳闸或给出报警信

号的装置称为过电流保护装置，它有定时限和反时限两种。

⒈定时限过电流保护装置

定时