繼電保護(hù)裝置的概念

　　當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機、線路等）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運行時，能夠向運行值班人員及時發(fā)出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設(shè)備。實現(xiàn)這種自動化措施的成套設(shè)備，一般通稱為繼電保護(hù)裝置。

　　繼電保護(hù)裝置基本原理

　　繼電保護(hù)主要是利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量（電流、電壓、功率、頻率等）的變化構(gòu)成繼電保護(hù)動作的原理，還有其他的物理量，如變壓器油箱內(nèi)故障時伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。大多數(shù)情況下，不管反應(yīng)哪種物理量，繼電保護(hù)裝置都包括測量部分（和定值調(diào)整部分）、邏輯部分、執(zhí)行部分。

　　①、電力系統(tǒng)運行中的參數(shù)（如電流、電壓、功率因數(shù)角）在正常運行和故障情況時是有明顯區(qū)別的。繼電保護(hù)裝置就是利用這些參數(shù)的變化，在反映、檢測的基礎(chǔ)上來判斷電力系統(tǒng)故障的性質(zhì)和范圍，進(jìn)而作出相應(yīng)的反應(yīng)和處理（如發(fā)出警告信號或令斷路器跳閘等）。

　　②、繼電保護(hù)裝置的原理框圖分析：

　　A、取樣單元---它將被保護(hù)的電力系統(tǒng)運行中的物理量（參數(shù)）經(jīng)過電氣隔離并轉(zhuǎn)換為繼電保護(hù)裝置中比較鑒別單元可以接受的信號，由一臺或幾臺傳感器如電流、電壓互感器組成。

　　B、比較鑒別單元---包括給定單元，由取樣單元來的信號與給定信號比較，以便下一級處理單元發(fā)出何種信號。（正常狀態(tài)、異常狀態(tài)或故障狀態(tài)）比較鑒別單元可由4只電流繼電器組成，二只為速斷保護(hù)，另二只為過電流保護(hù)。電流繼電器的整定值即為給定單元，電流繼電器的電流線圈則接收取樣單元（電流互感器）來的電流信號，當(dāng)電流信號達(dá)到電流整定值時，電流繼電器動作，通過其接點向下一級處理單元發(fā)出使斷路器最終掉閘的信號；若電流信號小于整定值，則電流繼電器不動作，傳向下級單元的信號也不動作。鑒別比較信號“速斷”、“過電流”的信息傳送到下一單元處理。

　　C、處理單元---接受比較鑒別單元來的信號，按比較鑒別單元的要求進(jìn)行處理，根據(jù)比較環(huán)節(jié)輸出量的大小、性質(zhì)、組合方式出現(xiàn)的先后順序，來確定保護(hù)裝置是否應(yīng)該動作；由時間繼電器、中間繼電器等構(gòu)成。電流保護(hù)：速斷---中間繼電器動作，過電流——時間繼電器動作。（延時過程）

　　D、執(zhí)行單元---故障的處理通過執(zhí)行單元來實施。執(zhí)行單元一般分兩類：一類是聲、光信號繼電器；（如電笛、電鈴、閃光信號燈等）另一類為斷路器的操作機構(gòu)的分閘線圈，使斷路器分閘。

　　E、控制及操作電源---繼電保護(hù)裝置要求有自己獨立的交流或直流電源，而且電源功率也因所控制設(shè)備的多少而增減；交流電壓一般為220伏，功率1KVA以上。

　　繼電保護(hù)裝置的分類

　　繼電保護(hù)可按以下4種方式分類。

　　①按被保護(hù)對象分類，有輸電線保護(hù)和主設(shè)備保護(hù)（如發(fā)電機、變壓器、母線、電抗器、電容器等保護(hù)）。

　　②按保護(hù)功能分類，有短路故障保護(hù)和異常運行保護(hù)。前者又可分為主保護(hù)、后備保護(hù)和輔助保護(hù)；后者又可分為過負(fù)荷保護(hù)、失磁保護(hù)、失步保護(hù)、低頻保護(hù)、非全相運行保護(hù)等。

　　③按保護(hù)裝置進(jìn)行比較和運算處理的信號量分類，有模擬式保護(hù)和數(shù)字式保護(hù)。一切機電型、整流型、晶體管型和集成電路型（運算放大器）保護(hù)裝置，它們直接反映輸入信號的連續(xù)模擬量，均屬模擬式保護(hù)；采用微處理機和微型計算機的保護(hù)裝置，它們反應(yīng)的是將模擬量經(jīng)采樣和模/數(shù)轉(zhuǎn)換后的離散數(shù)字量，這是數(shù)字式保護(hù)。

　　④按保護(hù)動作原理分類，有過電流保護(hù)、低電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)、功率方向保護(hù)、距離保護(hù)、差動保護(hù)、高頻（載波）保護(hù)等。

　　繼電保護(hù)裝置的作用

　　①監(jiān)視電力系統(tǒng)的正常運行，當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響。當(dāng)系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生的故障足以損壞設(shè)備或危及電網(wǎng)安全時，繼電保護(hù)裝置能最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響。（如：單相接地、變壓器輕、重瓦斯信號、變壓器溫升過高等）。

　　②反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號，提示值班員迅速采取措施，使之盡快恢復(fù)正常，或由裝置自動地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時動作。

　　③實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化和遠(yuǎn)程操作，以及工業(yè)生產(chǎn)的自動控制。如：自動重合閘、備用電源自動投入、遙控、遙測等。

　　繼電保護(hù)裝置的技術(shù)指標(biāo)

　　◆交流電壓輸出　0～250V連續(xù)可調(diào)，最大輸出容量600VA，過量程保護(hù)260V。

　　◆交流電流輸出　0～50A，0～100A連續(xù)可調(diào)　0～50A時，開路電壓10V。　0～100A時，開路電壓5V。過載保護(hù)動作電流120A。

　　◆直流電壓輸出　0～250V連續(xù)可調(diào)，最大電流2A，過量程保護(hù)260V，過載保護(hù)動作電流2.1A±5%。

　　◆直流電流輸出　0～200mA　0～5A連續(xù)可調(diào)　0～200mA時，開路電壓48V，過載保護(hù)動作電流230mA。　0～5A時，開路電壓24V，過載保護(hù)動作電流5.2A。　●標(biāo)準(zhǔn)12路電流電壓輸出，靈活組織　可12路（6路電壓、6路電流）同時輸出　可6路電流或6路電壓單獨輸出。

　　繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成

　　繼電保護(hù)裝置構(gòu)成有3個：

　　1、測量比較元件

　　2、邏輯判斷元件

　　3、執(zhí)行輸出元件

　　參考如下示意圖各個構(gòu)成部分的作用：

　　繼電保護(hù)裝置基本要求

　　繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求：這四“性”之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。

　　選擇性：

　　---指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動時，才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)來切除故障。上、下級電網(wǎng)（包括同級）繼電保護(hù)之間的整定，應(yīng)遵循逐級配合的原則，以保證電網(wǎng)發(fā)生故障時有選擇性地切除故障。切斷系統(tǒng)中的故障部分，而其它非故障部分仍然繼續(xù)供電。

　　速動性：

　　---指保護(hù)裝置應(yīng)盡快切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用設(shè)備自動投入的效果。

　　靈敏性：

　　---指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)（規(guī)程中有具體規(guī)定）。通過繼電保護(hù)的整定值來實現(xiàn)。整定值的校驗一般一年進(jìn)行一次。

　　可靠性：

　　---指繼電保護(hù)裝置在保護(hù)范圍內(nèi)該動作時應(yīng)可靠動作，在正常運行狀態(tài)時，不該動作時應(yīng)可靠不動作。任何電力設(shè)備（線路、母線、變壓器等）都不允許在無繼電保護(hù)的狀態(tài)下運行，可靠性是對繼電保護(hù)裝置性能的最根本的要求。

　　說明：繼電保護(hù)的整定、校驗應(yīng)由上一級供電部門進(jìn)行。（收費）