什么是繼電保護
 3 - 1.3繼電保護的任務 繼電保護裝置就是能反應電力系統中電氣元件發生故障或不正常狀態，并動作于斷路器跳閘或發出信號的一種自動裝置。 繼電保護的基本任務是： （1）當電力系統中某電器元件發生故障時，能自動、迅速、有選擇地將故 障元件從電力系統中切除，避免故障元件繼續遭到破壞，使非故障元件迅速恢復正常運行。 （2）當系統中電氣元件出現不正常運行狀態時，能及時反應并根據運行維 護的條件發出信號或跳閘。 1.4繼電保護裝置的組成 繼電保護裝置一般由測量元件、邏輯元件和執行元件三部分組成，如圖1.1所示。
被測物理量 跳閘或 信號脈沖 整定值 圖1-1 繼電保護裝置基本組成框圖 1.5 繼電保護裝置的分類 其中按保護所起的作用分類：主保護、后備保護、輔助保護等。 主保護是指滿足系統穩定和設備**要求，能以*快速度有選擇地切除被保護元件故障的保護。 后備保護是指當主保護或斷路器拒動時用來切除故障的保護。后備保護又分為遠后備保護和近后備保護兩種。 1.6對繼電保護的基本要求 根據繼電保護在電力系統中所擔負的任務，繼電保護裝置必須滿足以下四 個基本要求，即選擇性、速性動、靈敏性和可靠性。 1.選擇性 所謂繼電保護裝置的動作選擇性就是指當系統中的設備或線路發生短路時， 測量 部分 邏輯 部分 執行 部分
110千伏電網輸電線路繼電保護課程設計（整定計算）
- 4 - 其繼電保護僅將故障的設備和線路從電力系統中切除，當故障設備或線路的設備或斷路器拒絕動作時，應由相鄰的設備或線路的保護將故障切除。雖然擴大了停 電范圍，但控制了故障的擴大，它起著對下一段線路的后備保護作用。 2.速動性 快速切除故障，可以提高電力系統運行的穩定性，減輕故障設備的損壞程度，防止故障的擴展，提高自動重合閘的成功率，減少對用電單位的影響，迅速恢復系統的正常運行。 故障切除的時間等于繼電保護裝置動作時間與斷路器跳閘時間之和，對于反應故障的繼電保護，要求快速動作的主要理由和必要性在于： (1) 快速切除故障可以提高電力系統并列運行的穩定性； (2) 快速切除故障可以防止故障的擴大，提高自動重合閘和備用電源或設備自動投入成功率，因為快速切除故障，對提高故障點的滅弧速度，縮小短路持續時間，防止出現接地故障發展為相間故障；兩相短路發展為三相短路；暫時性故障發展為長久性故障等。 (3) 快速切除故障可以減少發電廠廠用電及用戶電壓降低的時間，加速恢復正常運行的過程，保證廠用電及用戶工作的穩定性。 (4) 快速切除故障可以減輕電氣設備和線路的損壞程度，短路電流通過的時間愈長，則設備損壞的程度就愈嚴重，甚至燒毀，特別在發電機變壓器的內部短路時，是不允許帶時限切除故障的。從上述理由可知，快速切除故障，對提高電力系統運行的可靠性具有重大意義。 (5) 一般快速保護的動作時間為0.08—0.12s，一般斷路器的跳閘時間為0.1—0.27s，因此，一般快速保護切除故障的時間為0.18—0.27s；*快速保護的動作時間為0.02—0.03s，*小的斷路器跳閘時間為0.04—0.05s，所以*快速保護切除故障的時間為0.06—0.08s。 3.靈敏性 所謂靈敏性，即在保護范圍內發生故障和不正常工作情況下，繼電保護裝置的反應能力，也就是在保護范圍內故障時，不論短路點的位置以及短路的類型如何，都能敏銳且正確的反應。繼電保護的靈敏性以靈敏系數senK來衡量。 (1) 對于反應故障時參數量增加的保護裝置靈敏系數=保護區末端金屬性 短路時故障參數的*小計算值∕保護裝置動作參數的整定值如：過電流保護 的靈敏系數為
: .min .KsenKactIKI＝ (1-1) 式中 min.KI——保護區末端金屬性*小短路電流二次值 actKI.——保護裝置的二次動作電流
沈陽工程學院課程設計（論文） - 5 - 靈敏系數
= 保護區末端金屬性短路時故障參數量*小計算值 保護裝置動作參數的整定值 (1-2) (2) 對于反應故障時參數量降低的保護裝置靈敏系數=保護裝置動作參數的 整定值∕保護區末端金屬性短路時故障參數的*大計算值。 靈敏系數
= 保護裝置動作參數的整定值 保護區末端金屬性短路時故障參數量*小計算值 (1-3) 3.可靠性 保護裝置的可靠性是指在其保護范圍內、外發生故障時，該動作時應可靠動作，不該動作時應可靠不動作。保護裝置工作的可靠性是非常重要的，因為不可靠的保護裝置輕則誤發警告信號，重則將擴大事故或直接造成事故。 保護裝置的選擇性、靈敏性、快速性、可靠性這四大基本要**相互聯系而有時又互相矛盾的。在具體考慮保護的四大基本要求時，必須從全局著眼。一般來說，在可靠性的前提下，首先要滿足選擇性，非選擇性動作是**不允許的。但是為了保證選擇性，有時可能使故障的時間延長從而要影響到整個系統的**穩定，這時就必須保證快速性而暫時犧牲部分選擇性，因為此時快速性是照顧全局的措施。應該指出，這暫時犧牲選擇性的部分，盡量用自動重合閘或備用電源自動投入或其他措施予以補救。 保護裝置不能可靠工作的主要原因是安裝調試質量不高、運行維護不當、繼電器質量差及設計不合理等。為了提高保護工作的可靠性，必須注意以下幾個方面：保護裝置應該采取質量高、動作可靠的繼電器元件和器件；保護裝置的接線應盡可能地簡化，盡量減少繼電器及串聯接點；提高保護裝置的安裝和調試質量，并加強經常性的維護管理。 一套保護裝置，在滿足選擇性的前提下，應有較高的靈敏度。然而有時為了保證選擇性，往往需要適當地降低一些靈敏度。例如，有些保護在計算其動作值時，為了保證選擇性，就需要考慮保護裝置間靈敏度的配合，這往往要適當增加其動作值而降低其靈敏度。總之，要處理好這四大要求之間的關系，必須根據實際情況合理地確定保護方案及正確地選擇保護動作值。
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