什么是繼電保護裝置

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

　　繼電保護裝置的構成

　　一般情況而言，整套繼電保護裝置由測量元件、邏輯環節和執行輸出三部分組成。如下圖：

　　測量比較部分：

　　測量比較部分是測量通過被保護的電氣元件的物理參量，并與給定的值進行比較，根據比較的結果，給出“是”“非”性質的一組邏輯信號，從而判斷保護裝置是否應該啟動。

　　邏輯部分：

　　邏輯部分使保護裝置按一定的邏輯關系判定故障的類型和范圍，最后確定是應該使斷路器跳閘、發出信號或是否動作及是否延時等，并將對應的指令傳給執行輸出部分。

　　執行輸出部分：

　　執行輸出部分根據邏輯傳過來的指令，最后完成保護裝置所承擔的任務。如在故障時動作于跳閘，不正常運行時發出信號，而在正常運行時不動作等。

　　繼電保護裝置特點

　　1、智能型主機，主機采用高性能數字信號處理器。

　　2、單機獨立運行。

　　3、連接電腦運行。

　　4、16位DAC芯片。

　　5、大屏幕LCD顯示庫。

　　6、“傻瓜式”操作。

　　7、新型高保真功放。

　　8、電流、電壓直接輸出。

　　9、自我保護。

　　10、接點豐富。

　　11、主機一體化單機箱結構。

　　12、性價比高。

　　繼電保護裝置的分類

　　繼電保護裝置一般可以按反應的物理量不同、被保護對象的不同、組成元件的不同以及作用的不同等方式來分類，例如：

　　（1）根據保護裝置反應物理量的不同可分為：電流保護、電壓保護、距離保護、差動保護和瓦斯保護等。

　　（2）根據被保護對象的不同可分為：發電機保護、輸電線保護、母線保護、變壓器保護、電動機保護等。在電氣化鐵道牽引供電系統中，主要有110kV（或220kV）輸電線保護、牽引變壓器保護、牽引網饋線保護及并聯電容器補償裝置保護等。

　　（3）根據保護裝置的組成元件不同可分為：電磁型、半導體型、數字型及微機保護裝置等。

　　（4）根據保護裝置的作用不同可分為：主保護、后備保護，以及為了改善保護裝置的某種性能，而專門設置的輔助保護裝置等。

　　當某一電氣設備裝設有多種保護裝置時，其中起主要保護作用的保護裝置稱為主保護；作為主保護裝置備用保護的保護裝置稱為后備保護。后備保護又分為近后備保護和遠后備保護，近后備保護指同一電氣設備上多種保護的相互備用，遠后備保護則是指對相鄰電氣設備保護的備用。

　　繼電保護裝置的作用

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

　　②反應電氣設備的不正常工作情況，并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同發出信號，提示值班員迅速采取措施，使之盡快恢復正常，或由裝置自動地進行調整，或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。

　　③實現電力系統的自動化和遠程操作，以及工業生產的自動控制。如：自動重合閘、備用電源自動投入、遙控、遙測等。

　　繼電保護裝置的基本原理

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

　　①電力系統運行中的參數（如電流、電壓、功率因數角）在正常運行和故障情況時是有明顯區別的。繼電保護裝置就是利用這些參數的變化，在反映、檢測的基礎上來判斷電力系統故障的性質和范圍，進而作出相應的反應和處理（如發出警告信號或令斷路器跳閘等）。

　　②繼電保護裝置的原理框圖分析：

　　A、取樣單元---它將被保護的電力系統運行中的物理量（參數）經過電氣隔離并轉換為繼電保護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出何種信號。（正常狀態、異常狀態或故障狀態）比較鑒別單元可由4只電流繼電器組成，二只為速斷保護，另二只為過電流保護。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，當電流信號達到電流整定值時，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行處理，根據比較環節輸出量的大小、性質、組合方式出現的先后順序，來確定保護裝置是否應該動作；由時間繼電器、中間繼電器等構成。電流保護：速斷---中間繼電器動作，過電流——時間繼電器動作。（延時過程）

　　D、執行單元---故障的處理通過執行單元來實施。執行單元一般分兩類：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的分閘線圈，使斷路器分閘。

　　E、控制及操作電源---繼電保護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備的多少而增減；交流電壓一般為220伏，功率1KVA以上。