電力系統(tǒng)中繼電保護的作用及原理和要求

一、繼電保護在電力系統(tǒng)中的作用
        電力系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中，有可能發(fā)生各類故障和各種不正常情況。其中故障一般可分為兩類：橫向不對稱故障和縱向不對稱故障。橫向不對稱故障包括兩相短路、單相接地短路、兩相接地短路三種，縱向?qū)ΨQ故障包括單相斷相和兩相斷相，又稱非全相運行。電網(wǎng)在發(fā)生故障后會造成很嚴重的后果：

1、電力系統(tǒng)電壓大幅度下降，廣大用戶負荷的正常工作遭到破壞。
2、故障處有很大的短路電流，產(chǎn)生的電弧會燒壞電氣設(shè)備。
3、破壞發(fā)電機的并列運行的穩(wěn)定性，引起電力系統(tǒng)震蕩甚至使整個系統(tǒng)失去穩(wěn)定而解列瓦解。
4、電氣設(shè)備中流過強大的電流產(chǎn)生的發(fā)熱和電動力，使設(shè)備的壽命減少，甚至遭到破壞。

        不正常情況有過負荷、過電壓、電力系統(tǒng)振蕩等.電氣設(shè)備的過負荷會發(fā)生發(fā)熱現(xiàn)象，會使絕緣材料加速老化，影響壽命，容易引起短路故障。

繼電保護被稱為是電力系統(tǒng)的衛(wèi)士，它的基本任務(wù)有：
1、當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動、迅速、有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，保證系統(tǒng)其余部分迅速恢復(fù)正常運行，防止故障進一步擴大。

2、當發(fā)生不正常工作情況時，能自動、及時地選擇信號上傳給運行人員進行處理，或者切除那些繼續(xù)運行會引起故障的電氣設(shè)備。
 
        可見繼電保護是任何電力系統(tǒng)*的組成部分，對保證系統(tǒng)安全運行、保證電能質(zhì)量、防止故障的擴大和事故的發(fā)生，都有極其重要的作用。

二、繼電保護的基本原理和基本要求
        電力系統(tǒng)從正常情況運行到故障或不正常運行時，它的電氣量（電流、電壓的大小和它們之間的相位角等）會發(fā)生非常顯著的變化，繼電保護就是利用電氣的突變來鑒別系統(tǒng)有無發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，根據(jù)電氣量的變化測量值與系統(tǒng)正常時的電氣參數(shù)的對比來檢測故障類型和故障范圍，以便有選擇的切除故障。

        測量元件將保護對象（輸電線路、主變、母線等電氣設(shè)備）的電氣量通過測量元件（電流互感器和電壓互感器）轉(zhuǎn)換為繼電保護的輸入信息，通過與整定值（繼電保護裝置預(yù)先設(shè)置好的參數(shù)）進行比較，鑒別被保護設(shè)備有*或是否在正常狀態(tài)運行，并輸出相應(yīng)的保護信息。邏輯元件根據(jù)測量元件的信息，判斷保護裝置的動作行為，如動作于跳閘或信號，是否需要延時跳閘或延時發(fā)信。執(zhí)行元件則根據(jù)邏輯元件輸出的信息，送出跳閘信息或報警信息至斷路器的控制回路或報警信號回路。

       繼電保護根據(jù)電力系統(tǒng)的要求，對于直接作用于斷路器跳閘的保護裝置，有以下幾個基本要求。
1、選擇性
電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護的動作應(yīng)具有選擇性，它僅切除故障部分，不影響非故障部分的繼續(xù)運行，保證大范圍的供電，盡量縮小停電范圍。

2、快速性
電力系統(tǒng)由于其實時性的特點，當發(fā)生故障時要求繼電保護裝置盡快動作，切除故障，這樣可以
（1）系統(tǒng)電壓恢復(fù)快，減少對廣大用戶的影響
（2）電氣設(shè)備的損壞程度降低
（3）防止故障進一步擴大
（4）有利于閃絡(luò)處絕緣強度的恢復(fù)，提高了自動重合閘的成功率
 
一般主保護的動作時間在1～2s以內(nèi)，后備保護根據(jù)其特點，動作時間相應(yīng)增加。
3、靈敏性
        繼電保護裝置反映故障的能力稱為靈敏性，靈敏度高，說明繼電保護裝置反映故障的能力強，可以加速保護的起動。

4、可靠性
        根據(jù)繼電保護的任務(wù)和保護范圍，如果某一保護裝置應(yīng)該動作而未動作則稱為拒動；如果電力系統(tǒng)在正常運行狀態(tài)或故障不在保護范圍內(nèi)，保護裝置不應(yīng)動作而動作了則稱為誤動。繼電保護的拒動和誤動將影響裝置的可靠性，可靠性不高，將嚴重破壞電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。裝置的原理、接線方式、構(gòu)成條件等方面都直接決定了保護裝置的可靠性，因此現(xiàn)在的保護裝置在選用時盡量采用原理簡單、運行經(jīng)驗豐富、裝置可靠性高的保護。