繼電保護(hù)的意義\\基本要求\\發(fā)展

摘要：故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)都可能引發(fā)系統(tǒng)的事故。即整個(gè)系統(tǒng)或其中一部分的正常工作遭到破壞，以致造成對(duì)用戶少送電、停送電或電能質(zhì)量降低到不能容許的地步，甚至造成設(shè)備損壞和人身傷亡。從繼電保護(hù)的意義、基本要求、發(fā)展簡(jiǎn)單介紹繼電保護(hù)。

關(guān)健詞：繼電保護(hù)意義基本要求 發(fā)展概況

中圖分類號(hào)：TM77文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791(2012)02(c)-0000-00

1繼電保護(hù)的意義

電力系統(tǒng)各元件之間是通過電或磁聯(lián)系的，任一元件發(fā)生故障時(shí)，會(huì)立即在不同程度上影響到系統(tǒng)的運(yùn)行。因此，切除故障元件的時(shí)間常常要求在十分之幾秒甚至百分之幾秒內(nèi)。顯然，靠運(yùn)行人員在如此短的時(shí)間里發(fā)現(xiàn)故障元件并予以切除是不可能的。要完成這樣的任務(wù)，必須在每一電氣元件上安裝具有保護(hù)功能的自動(dòng)裝置。這種保護(hù)裝置截止目前，多數(shù)由單個(gè)繼電器或繼電器與其附屬設(shè)備的組合構(gòu)成，又稱為繼電保護(hù)裝置。在電子式靜態(tài)保護(hù)裝置和數(shù)字式保護(hù)裝置出現(xiàn)以后，雖然繼電器已被電子元件或計(jì)算機(jī)所代替，但仍沿用此名稱。在電力工業(yè)部門常用繼電保護(hù)一詞泛指繼電保護(hù)技術(shù)或由各種繼電保護(hù)裝置組成的繼電保護(hù)系統(tǒng)。

繼電保護(hù)是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行中電氣元件發(fā)生的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并依此動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。

其基本任務(wù)是：

①當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，以保證系統(tǒng)其余部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，并使故障設(shè)備不再繼續(xù)遭到損壞。

②當(dāng)發(fā)生不正常運(yùn)行狀時(shí)，自動(dòng)、及時(shí)有選擇地發(fā)出信號(hào)，由運(yùn)行人員進(jìn)行處理，或者切除對(duì)系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的設(shè)備。

可見，繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)必不可少的組成部分，對(duì)保證系統(tǒng)安全運(yùn)行、保證電能質(zhì)量、防止故障的蔓延及事故的發(fā)生，有其極重要的作用。

2繼電保護(hù)的基本要求

對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能要求是選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性。基本要求之間，有的相輔相成，有的互相制約，需要針對(duì)不同的使用條件，分別地進(jìn)行有機(jī)協(xié)調(diào)。

①選擇性。選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證電力系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)運(yùn)行。

選擇性就是故障在區(qū)內(nèi)就動(dòng)作，區(qū)外不動(dòng)作，當(dāng)主保護(hù)未動(dòng)作時(shí)，由近后備或遠(yuǎn)后備切除故障，使停電面積最小。因遠(yuǎn)后備保護(hù)比較完善（對(duì)保護(hù)裝置DL、二次回路和直流電源等故障所引起的拒絕動(dòng)作均起后備作用）且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、應(yīng)優(yōu)先采用。

②速動(dòng)性?？焖俚厍谐收峡梢蕴岣唠娏ο到y(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低情況下的工作時(shí)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(dòng)重合閘備用電源自動(dòng)投入裝置的動(dòng)作成功率等。因此，在發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)力求保護(hù)裝置能迅速動(dòng)作切除故障。

③靈敏性。靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在規(guī)定的保護(hù)區(qū)內(nèi)短路時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置、短路形式及系統(tǒng)的運(yùn)行方式如何，都能靈敏反應(yīng)。

④可靠性?？煽啃允侵冈谝?guī)定的保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，它不應(yīng)該拒絕動(dòng)作，而在正常運(yùn)行或保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時(shí)，則不應(yīng)該誤動(dòng)作。

影響可靠性有內(nèi)在和外在的因素：

內(nèi)在：裝置本身的質(zhì)量，包括元件好壞、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、制造工藝水平、內(nèi)外接線簡(jiǎn)明，觸點(diǎn)多少等；

外在：運(yùn)行維護(hù)水平、調(diào)試是否正確、正確安裝。

上述四點(diǎn)基本要求是互相聯(lián)系而又互相矛盾的。如對(duì)某些保護(hù)裝置來說，選擇性和速動(dòng)性不可能同時(shí)實(shí)現(xiàn)，要保證選擇性，必須使之具有一定的動(dòng)作時(shí)?？梢哉f，繼電保護(hù)技術(shù)就是在不斷解決這些聯(lián)系和矛盾中發(fā)展起來的，因此，對(duì)繼電保護(hù)的基本要求是分析、研究、開發(fā)各種繼電保護(hù)裝置的基礎(chǔ)。

在電力系統(tǒng)中，當(dāng)確定繼電保護(hù)裝置的配置和構(gòu)成方案時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)上的合理性。應(yīng)綜合考慮被保護(hù)元件與電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)行特點(diǎn)及故障出現(xiàn)的概率和可能造成的后果等因素，依此確定保護(hù)方式，而不能只從保護(hù)身的投資來考慮。因保護(hù)不完善或不可靠而給國民經(jīng)濟(jì)造成的損失，一般會(huì)大大超過即使是最復(fù)雜的保護(hù)裝置 的投資。

實(shí)踐表明，繼電保護(hù)裝置 或斷路器有拒絕動(dòng)作的可能性，因而需要考慮后備保護(hù)。實(shí)際上，每一電氣元件一般都有兩種繼電保護(hù)裝置，主保護(hù)和后備保護(hù)。必要時(shí)還另外增加輔助保護(hù)。反映整個(gè)被保護(hù)元件上的故障并能以最短的延時(shí)有選擇性地切除故障的保護(hù)稱為主保護(hù) 。主保護(hù)或其斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，用來切除故障的保護(hù)稱為后備保護(hù)。后備保護(hù)分近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)兩種：主保護(hù)拒絕協(xié)作時(shí)，由本元件的另一套保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備，謂之近后備；當(dāng)主保護(hù)或其斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰元件或線路的保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備的，謂之遠(yuǎn)后備。為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的不足而增設(shè)的比較簡(jiǎn)單的保護(hù)稱為輔助保護(hù)。

3繼電保護(hù)的發(fā)展

繼電保護(hù)技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的。電力系統(tǒng)的發(fā)展，使得系統(tǒng)容量不斷增加，電壓等級(jí)越來越高，系統(tǒng)接線及運(yùn)行方式越來越復(fù)雜。為滿足電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)提出的四個(gè)基本要求，繼電保護(hù)也由簡(jiǎn)單的過電流保護(hù)開始，相繼出現(xiàn)了方向性電流保護(hù)、低電壓保護(hù)、距離保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、高頻保護(hù)、微波保護(hù)、行波保護(hù)等。

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，不僅與電力系統(tǒng)的發(fā)展密切相關(guān)，而且還與電子通信、計(jì)算機(jī)、信息科學(xué)等新技術(shù)、新學(xué)科的發(fā)展有著密切的關(guān)系。從20世紀(jì)最先出現(xiàn)的感應(yīng)型過電流繼電器，到50年代的晶體管及整流型繼電保護(hù)，再到80年代的集成電路繼電器，無一不反映了當(dāng)時(shí)這些領(lǐng)域的新成果。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、特別是處理器的迅速發(fā)展，微機(jī)保護(hù)在電力系統(tǒng)中逐步得到應(yīng)用。自20世紀(jì)80年代以來，微機(jī)保護(hù)經(jīng)歷了幾個(gè)發(fā)展階段，現(xiàn)在技術(shù)已日臻成熟，在我國電力系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。微機(jī)保護(hù)具有巨大的計(jì)算、分析和邏輯判斷能力，有存儲(chǔ)記憶功能，可用同一硬件實(shí)現(xiàn)不同原理的保護(hù)。微機(jī)保護(hù)除了保護(hù)功能外，還兼有故障錄波，故障測(cè)距，事件順序記錄以及通過計(jì)算機(jī)與調(diào)度交換信息等輔助功能。這些輔助功能方便了保護(hù)的調(diào)試及事故處理。再加上微機(jī)保護(hù)本具有自檢和互檢功能，使保護(hù)的可靠性更高，也更易于安裝、調(diào)試和維護(hù)。

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