繼電保護的意義\\基本要求\\發展

摘要：故障和不正常運行狀態都可能引發系統的事故。即整個系統或其中一部分的正常工作遭到破壞，以致造成對用戶少送電、停送電或電能質量降低到不能容許的地步，甚至造成設備損壞和人身傷亡。從繼電保護的意義、基本要求、發展簡單介紹繼電保護。

關健詞：繼電保護意義基本要求 發展概況

中圖分類號：TM77文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2012)02(c)-0000-00

1繼電保護的意義

電力系統各元件之間是通過電或磁聯系的，任一元件發生故障時，會立即在不同程度上影響到系統的運行。因此，切除故障元件的時間常常要求在十分之幾秒甚至百分之幾秒內。顯然，靠運行人員在如此短的時間里發現故障元件并予以切除是不可能的。要完成這樣的任務，必須在每一電氣元件上安裝具有保護功能的自動裝置。這種保護裝置截止目前，多數由單個繼電器或繼電器與其附屬設備的組合構成，又稱為繼電保護裝置。在電子式靜態保護裝置和數字式保護裝置出現以后，雖然繼電器已被電子元件或計算機所代替，但仍沿用此名稱。在電力工業部門常用繼電保護一詞泛指繼電保護技術或由各種繼電保護裝置組成的繼電保護系統。

繼電保護是指能反應電力系統運行中電氣元件發生的故障或不正常運行狀態，并依此動作于斷路器跳閘或發出信號的一種自動裝置。

其基本任務是：

①當故障發生時，自動、迅速、有選擇地將故障設備從電力系統中切除，以保證系統其余部分迅速恢復正常運行，并使故障設備不再繼續遭到損壞。

②當發生不正常運行狀時，自動、及時有選擇地發出信號，由運行人員進行處理，或者切除對系統繼續運行會引起事故的設備。

可見，繼電保護是電力系統必不可少的組成部分，對保證系統安全運行、保證電能質量、防止故障的蔓延及事故的發生，有其極重要的作用。

2繼電保護的基本要求

對電力系統繼電保護的基本性能要求是選擇性、速動性、靈敏性、可靠性?；疽笾g，有的相輔相成，有的互相制約，需要針對不同的使用條件，分別地進行有機協調。

①選擇性。選擇性是指電力系統發生故障時，保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證電力系統中的無故障部分仍能繼續運行。

選擇性就是故障在區內就動作，區外不動作，當主保護未動作時，由近后備或遠后備切除故障，使停電面積最小。因遠后備保護比較完善（對保護裝置DL、二次回路和直流電源等故障所引起的拒絕動作均起后備作用）且實現簡單、經濟、應優先采用。

②速動性。快速地切除故障可以提高電力系統運行的穩定性，減少用戶在電壓降低情況下的工作時間、限制故障元件的損壞程度，縮小故障的影響范圍以及提高自動重合閘備用電源自動投入裝置的動作成功率等。因此，在發生故障時，應力求保護裝置能迅速動作切除故障。

③靈敏性。靈敏性是指保護裝置對其保護區內發生故障或不正常運行狀態的反應能力。滿足靈敏性要求的保護裝置應該是在規定的保護區內短路時，不論短路點的位置、短路形式及系統的運行方式如何，都能靈敏反應。

④可靠性?？煽啃允侵冈谝幎ǖ谋Ｗo區內發生故障時，它不應該拒絕動作，而在正常運行或保護區外發生故障時，則不應該誤動作。

影響可靠性有內在和外在的因素：

內在：裝置本身的質量，包括元件好壞、結構設計的合理性、制造工藝水平、內外接線簡明，觸點多少等；

外在：運行維護水平、調試是否正確、正確安裝。

上述四點基本要求是互相聯系而又互相矛盾的。如對某些保護裝置來說，選擇性和速動性不可能同時實現，要保證選擇性，必須使之具有一定的動作時。可以說，繼電保護技術就是在不斷解決這些聯系和矛盾中發展起來的，因此，對繼電保護的基本要求是分析、研究、開發各種繼電保護裝置的基礎。

在電力系統中，當確定繼電保護裝置的配置和構成方案時，還應適當考慮經濟上的合理性。應綜合考慮被保護元件與電力網的結構特點、運行特點及故障出現的概率和可能造成的后果等因素，依此確定保護方式，而不能只從保護身的投資來考慮。因保護不完善或不可靠而給國民經濟造成的損失，一般會大大超過即使是最復雜的保護裝置 的投資。

實踐表明，繼電保護裝置 或斷路器有拒絕動作的可能性，因而需要考慮后備保護。實際上，每一電氣元件一般都有兩種繼電保護裝置，主保護和后備保護。必要時還另外增加輔助保護。反映整個被保護元件上的故障并能以最短的延時有選擇性地切除故障的保護稱為主保護 。主保護或其斷路器拒絕動作時，用來切除故障的保護稱為后備保護。后備保護分近后備保護和遠后備保護兩種：主保護拒絕協作時，由本元件的另一套保護實現后備，謂之近后備；當主保護或其斷路器拒動時，由相鄰元件或線路的保護實現后備的，謂之遠后備。為補充主保護和后備保護的不足而增設的比較簡單的保護稱為輔助保護。

3繼電保護的發展

繼電保護技術是隨著電力系統的發展而發展的。電力系統的發展，使得系統容量不斷增加，電壓等級越來越高，系統接線及運行方式越來越復雜。為滿足電力系統對繼電保護提出的四個基本要求，繼電保護也由簡單的過電流保護開始，相繼出現了方向性電流保護、低電壓保護、距離保護、差動保護、高頻保護、微波保護、行波保護等。

電力系統繼電保護技術的發展，不僅與電力系統的發展密切相關，而且還與電子通信、計算機、信息科學等新技術、新學科的發展有著密切的關系。從20世紀最先出現的感應型過電流繼電器，到50年代的晶體管及整流型繼電保護，再到80年代的集成電路繼電器，無一不反映了當時這些領域的新成果。

隨著計算機技術、特別是處理器的迅速發展，微機保護在電力系統中逐步得到應用。自20世紀80年代以來，微機保護經歷了幾個發展階段，現在技術已日臻成熟，在我國電力系統得到廣泛應用。微機保護具有巨大的計算、分析和邏輯判斷能力，有存儲記憶功能，可用同一硬件實現不同原理的保護。微機保護除了保護功能外，還兼有故障錄波，故障測距，事件順序記錄以及通過計算機與調度交換信息等輔助功能。這些輔助功能方便了保護的調試及事故處理。再加上微機保護本具有自檢和互檢功能，使保護的可靠性更高，也更易于安裝、調試和維護。

參考文獻

[1]李曉明.現代高壓電網繼電保護原理.[M].北京：中國電力出版社，2005.

[2]張保會，尹項根.等.電力系統繼電保護[M].北京：中國電力出版社，2005.

[3]陳文高.配電系統可靠性實用基礎[M].北京：中國電力出版社，1998.