繼電保護基礎和綜自改造
（一）繼電保護的作用
1、介紹短路的危害（內容）
故障點的很大的短路電流燃起的電弧，使故障裝置損壞。
從電源到故障點間流過的短路電流，它們引起的發熱和電動力將造成在該路徑中有關的非故障元件的損壞。
靠近故障點的部分地區電壓大幅下降，使使用者的正常工作遭到破壞或影響產品質量。
破壞電力系統的穩定性，引起系統振盪，甚至使該系統瓦解和崩潰。2、繼電保護裝置的定義
電力系統繼電保護裝置就是裝設在每乙個電氣裝置上，用來反應它們發生的故障和不正常運**況，從而動作於斷路器跳閘或發出訊號的一種有效的反事故的自動裝置。
3、繼電保護裝置的基本任務
自動、有選擇性、快速的將故障元件從電力系統中切除，使故障元件損壞程度盡可能減輕，並保證該系統中非故障部分迅速恢復正常執行。
反應電氣元件的不正常執行狀態，並依據執行維護的具體條件和裝置的承受能力，發出訊號、減負荷或延時跳閘。
（二）對繼電保護的基本要求
1、選擇性
（1）基本含義
其基本含義是保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統中切除，使停電範圍盡量減小，以保證系統中非故障部分繼續安全執行。
（2）（3）主保護定義
反應被保護元件自身的故障並盡可能短（符合要求）的時限切除故障的保護。
（4）後備保護定義
遠後備：在每個裝置構成的一套保護中分別起主保護、後備保護的兩部分。作為後備保護的部分既可作為主保護拒動的後備，更主要的作為相鄰下一裝置斷路器和保護拒動的後備保護。
近後備：對每個被保護裝置（或稱元件）上裝設著分別起主保護和後備保護作用的獨立的兩套保護，後備保護作用的實現的特點有兩個方面，一是「就近」實現，不依靠相鄰的上乙個元件處的保護，二是主保護拒動，由本處的後備保護起作用。
2、速動性
基本含義：指繼電保護裝置應盡可能快的速度斷開故障元件。
3、靈敏性
（1）基本含義：指保護裝置對其保護範圍內的故障或不正常執行狀態的反應能力稱為靈敏性（靈敏度）。
（2）衡量標準
靈敏性常用靈敏係數來衡量。它是在保護裝置的測量元件確定了動作值後，按最不利的執行方式、故障型別、保護範圍內的指定點校驗，並滿足有關規定的標準。
4、可靠性
基本含義：可靠性是指在保護裝置規定的保護範圍內發生了它應該反應的故障時，保護裝置應該可靠地動作(即不拒動)。而在不屬於該保護動作的其它情況下，則不應該動作（即不誤動）
5、經濟性和可維護性
經濟性是指保護裝置購置、安裝、除錯及執行維護等費用。
可維護性是指保護裝置的正常動作及定期維護，應該比較方便。
（三）繼電保護的基本原理及保護裝置的組成
1、反應一端電氣量的保護：電流、電壓、方向、距離保護等；
2、反應兩端電氣量的保護：差動
3、反應非電氣量的保護：反應溫度、壓力、流量等的瓦斯、溫度保護
二、線路的三段式過流保護
（一）基礎知識
1、電流繼電器的功能
電網發生相間短路時，乙個明顯的特徵就是故障相電流明顯增大，因此通過檢測電流的變化可以斷定事故的發生，這就是作為故障檢測元件之一的電流繼電器的功能。
2、動作電流定義（
能使繼電器動作的最小電流值。
3、返回電流的定義（
能使繼電器返回原位的最大電流值。
4、繼電特性的定義
在繼電器動作以後，當電流減小到輸入繼電器的電流ir≤時，繼電器能立即返回原位。無論啟動和返回，繼電器的動作都是明確乾脆的，它不可能停留在某一中間位置。這種特性我們稱之為「繼電特性」
5、返回係數的定義和公式
繼電器的返回電流與動作電流的比值。
kre = /
6、返回係數的範圍：0.8——0.9
（二）無時限電流速斷保護（電流i段）
1、定義：反應電流增大而瞬時動作的電流保護，簡稱電流速斷保護。
2、例項圖
3、解決選擇性的兩種辦法：
第一，優先保證動作的選擇性，即從保護裝置啟動引數的整定上保證下一條線路出口短路時不啟動。在繼電保護技術中，這又稱躲開下一條線路出口處短路的條件整定。
第二，當快速切除故障為首要條件時，就採用無選擇性的電流速斷保護，而以自動重合閘來糾正這種無選擇性動作。
4、最大執行方式和最小執行方式的定義
對每一套保護裝置來講，通過該保護裝置的短路電流為最大的方式，稱為系統最大執行方式，而短路電流為最小的方式，則稱為系統最小執行方式。
5、大小執行方式下的短路電流情況
在系統最大執行方式下發生三相短路故障時，通過保護裝置的電流為最大，而在系統最小執行方式下發生兩相短路時，則短路電流為最小。
6、速斷保護的整定公式
iop=krel*
krel為可靠係數， krel=1.2～1.3
7、速斷保護在大小執行方式下的保護範圍分析
當系統為最大執行方式且發生三相短路故障時，電流速斷的保護範圍為最大，當出現其它執行方式或兩相短路時，速斷的保護範圍都要減小，而當系統最小執行方式下的兩相短路時，電流速斷的保護範圍為最小。一般情況下，應按這種方式和故障型別來校驗其保護範圍。規程規定，最小保護範圍不應小於線路全長的15%～20%。
8、速斷保護的主要優點
簡單可靠，動作迅速，因而獲得了廣泛的應用。
9、單相原理接線圖
（三）限時電流速斷保護（電流ii段保護）
1、定義
限時電流速斷保護用來切除本線路上速斷範圍以外的故障，同時也作為速斷的後備。它能以較小的時限快速切除全線路範圍以內的故障。
2、對保護的要求
首先在任何情況下都能保護本線路的全長，並且具有足夠的靈敏性，其次在滿足上述要求的前提下，力求具有最小的動作時限。
3、工作原理的分析和例項圖
由於要求限時電流速斷保護必須保護本線路的全長，因此它的保護範圍必須延伸到下一條線路中去，這樣當下一條線路出口處發生短路時，它就要誤動。為了保證動作的選擇性，就必須使保護的動作帶有一定的時限，此時限的大小與其延伸的範圍有關。為盡量縮短此時限，首先規定其整定計算原則為限時電流速斷的保護範圍不超出下一條線路電流速斷的保護範圍，同時動作時限比下一條線路的電流速斷保護高出乙個△t的時間階段。
4、限時速斷保護整定公式
i″op.2=k″rel*i′op.1
5、動作時限的選擇
0.35——0.6之間，通常取0.3——0.35
6、主保護的定義
**路上裝設了電流速斷和限時電流速斷保護以後，它們的聯合工作就可以保證全線路範圍內的故障都能在的時間內予以切除，在一般情況下都能滿足速斷性的要求。具有這種效能的保護稱為該線路的主保護。
7、保護裝置靈敏性的校驗
（1）定義
為了能夠保護本線路的全長，限時電流速斷保護必須在系統最小執行方式下，線路末端發生兩相短路時，具有足夠的反應能力，這個能力通常用靈敏係數來ksen衡量。
（2）公式
ksen =
式中系統最小執行方式下線路a—b末端發生兩相短路時的短路電流；
i2op.2——保護2限時電流速斷的整定電流值。
（3）靈敏係數的範圍：1.3——1.5
8、單相原理接線圖
（四）定時限過電流保護（電流iii段）
1、保護引出的原因
前面所講的無時限電流速斷保護和限時電流速斷保護的動作電流，都是按某點的短路電流來整定的。雖然無時限電流速斷保護可無時限的切除故障線路，但它不能保護線路的全長。限時電流速斷保護雖然可以較小的時限切除線路全長上任一點的故障，但它不能作為相鄰線路故障的後備。
故引入定時限過電流保護。
2、保護定義
啟動電流按照躲開最大負荷電流來整定的一種保護裝置。它在正常執行時不應該啟動，而在電網發生故障時，則能反應於電流的增大而動作，在一般情況下，它不僅能保護本線路的全長，而且也能保護相鄰線路的全長，以起到後備保護的作用。
3、工作原理的分析好例項圖
為了保證在正常運**況下過電流保護不動作，顯然保護裝置的啟動電流必須整定的大於該線路上可能出現的最大負荷電流然而，在實際確定保護裝置電流時，還必須考慮在外部故障切除後，保護裝置應能立即返回。如下圖單電源網路接線中，當f1點短路時，短路電流將通過保護5，4，3，這些保護都要起動，但按照選擇性的要求應由保護3動作切除故障，然後保護4和5由於電流已經減小而立即返回原位。
4、自起動係數定義和範圍
當故障切除後電壓恢復時。電動機有乙個自啟動的過程。電動機的自啟動電流要大於它正常工作的電流，因此引入乙個自啟動係數kst來表示自啟動時最大電流與正常執行時最大負荷電流之比，即
式中kst一般取1.5～3
5、返回係數定義數值
kre=ire/iop
式中ire——返回電流
iop——啟動電流
kre——返回係數，一般取0.85
6、定時限過電流保護整定公式
iop=( krel* kst)/ kre*
式中krel——可靠係數，一般取1.15～1.25
kre——返回係數，一般取0.85
7、為什麼要求有較高的返回係數
當kre減小時，保護裝置的啟動電流越大，因而其靈敏性越差。這就要求過電流繼電器有較高返回係數的原因。
8、動作時限的要求（為什麼稱為定時限）
此保護的動作時限，經整定計算確定之後，即由專門的時間繼電器予以保證，其動作時限與短路電流的大小無關，因此稱為定時限過電流保護。
（五）三段式電流保護的應用
1、三段式過流的不同整定原則
電流速斷、限時電流速斷和過電流保護都是反應於電流公升高而動作的保護裝置。它們之間的區別主要在於按照不同的原則來選擇啟動電流。即速斷是按躲開某一點的最大短路電流來整定，限時電流速斷是按照躲開下一級相鄰元件電流速斷保護的動作電流整定，而過電流保護則是按照躲開最大負荷電流來整定。
2、分析和例項
由於電流速斷不能保護線路全長，限時電流速斷又不能作為相鄰元件的後備保護，因此為保證迅速而有選擇性的切除故障，常常將電流速斷、限時電流速斷和過電流保護組合在一起，構成三段式電流保護。具體應用時，可以只採用速斷加過電流保護，或限時電流速斷加過電流保護，也可以三者同時採用。如下圖所示網路接線：
在電網最末端——使用者的電機或其它受電裝置上，保護1採用瞬時動作的過電流保護即可滿足要求，其啟動電流按躲開電動機啟動時的最大電流整定，與電網中其它保護的定值和時限上都沒有配合關係。在電網倒數第二級上，保護2應首先考慮採用0.5秒的過電流保護，如果在電網中對線路c—d上的故障沒有提出瞬時切除的要求，則保護2只裝設乙個0.
5s的過電流保護也是完全允許的，而如果要求線路c—d上的故障必須快速切除，則可增設乙個電流速斷，此時保護2就是乙個速斷加過電流保護的兩段式保護。繼續分析保護3，其過電流保護由於要和保護2配合，以此動作時限要整定為1～1.2s，一般在這種情況下，就需要考慮增設電流速斷或同時裝設電流速斷和限時電流速斷，因此保護3可能是兩段式也可能是三段式。
越靠近電源端，則過電流不好的動作時限就越長，因此，一般都需要裝設三段式的保護。
繼電保護基礎知識
第一章繼電保護工作基本知識 第一節電流互感器 電流互感器 ct 是電力系統中很重要的電力元件，作用是將一次高壓側的大電流通過交變磁通轉變為二次電流供給保護 測量 錄波 計度等使用，本局所用電流互感器二次額定電流均為5a，也就是銘牌上標註為100 5，200 5等，表示一次側如果有100a或者200a...
繼電保護基礎知識
繼電保護知識學習 一 名詞解釋 1 短路 指線路相與相之間或相與地之間的短接，以及電機或變壓器同一相繞組不同線匝之間的短接。2 事故 指系統全部或部分的正常工作遭到破壞，以致對使用者停電或少送電，電能質量下降到不允許的程度，甚至裝置損壞的運 況。3 繼電保護的任務 反應電力系統故障，自動 可靠 快速...
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繼電保護 1.定義 當電氣元件發生故障和不正常執行狀態時，該裝置能迅速作用於斷路器，切斷故障元件的供電，或向工作人員發出訊號以及時處理。2.基本原理 繼電保護裝置必須具有正確區分被保護元件是處於正常執行狀態還是發生了故障，是保護區內故障還是區外故障的功能。保護裝置要實現這一功能，需要根據電力系統發生...