什么是繼電保護(hù)
 3 - 1.3繼電保護(hù)的任務(wù) 繼電保護(hù)裝置就是能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。 繼電保護(hù)的基本任務(wù)是： （1）當(dāng)電力系統(tǒng)中某電器元件發(fā)生故障時(shí)，能自動(dòng)、迅速、有選擇地將故 障元件從電力系統(tǒng)中切除，避免故障元件繼續(xù)遭到破壞，使非故障元件迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。 （2）當(dāng)系統(tǒng)中電氣元件出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，能及時(shí)反應(yīng)并根據(jù)運(yùn)行維 護(hù)的條件發(fā)出信號(hào)或跳閘。 1.4繼電保護(hù)裝置的組成 繼電保護(hù)裝置一般由測(cè)量元件、邏輯元件和執(zhí)行元件三部分組成，如圖1.1所示。
被測(cè)物理量 跳閘或 信號(hào)脈沖 整定值 圖1-1 繼電保護(hù)裝置基本組成框圖 1.5 繼電保護(hù)裝置的分類(lèi) 其中按保護(hù)所起的作用分類(lèi)：主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)等。 主保護(hù)是指滿(mǎn)足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備**要求，能以*快速度有選擇地切除被保護(hù)元件故障的保護(hù)。 后備保護(hù)是指當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)用來(lái)切除故障的保護(hù)。后備保護(hù)又分為遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)兩種。 1.6對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 根據(jù)繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中所擔(dān)負(fù)的任務(wù)，繼電保護(hù)裝置必須滿(mǎn)足以下四 個(gè)基本要求，即選擇性、速性動(dòng)、靈敏性和可靠性。 1.選擇性 所謂繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作選擇性就是指當(dāng)系統(tǒng)中的設(shè)備或線(xiàn)路發(fā)生短路時(shí)， 測(cè)量 部分 邏輯 部分 執(zhí)行 部分
110千伏電網(wǎng)輸電線(xiàn)路繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)（整定計(jì)算）
- 4 - 其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備和線(xiàn)路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線(xiàn)路的設(shè)備或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，應(yīng)由相鄰的設(shè)備或線(xiàn)路的保護(hù)將故障切除。雖然擴(kuò)大了停 電范圍，但控制了故障的擴(kuò)大，它起著對(duì)下一段線(xiàn)路的后備保護(hù)作用。 2.速動(dòng)性 快速切除故障，可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備的損壞程度，防止故障的擴(kuò)展，提高自動(dòng)重合閘的成功率，減少對(duì)用電單位的影響，迅速恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 故障切除的時(shí)間等于繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間與斷路器跳閘時(shí)間之和，對(duì)于反應(yīng)故障的繼電保護(hù)，要求快速動(dòng)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(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性； (2) 快速切除故障可以防止故障的擴(kuò)大，提高自動(dòng)重合閘和備用電源或設(shè)備自動(dòng)投入成功率，因?yàn)榭焖偾谐收?，?duì)提高故障點(diǎn)的滅弧速度，縮小短路持續(xù)時(shí)間，防止出現(xiàn)接地故障發(fā)展為相間故障；兩相短路發(fā)展為三相短路；暫時(shí)性故障發(fā)展為長(zhǎng)久性故障等。 (3) 快速切除故障可以減少發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)用電及用戶(hù)電壓降低的時(shí)間，加速恢復(fù)正常運(yùn)行的過(guò)程，保證廠(chǎng)用電及用戶(hù)工作的穩(wěn)定性。 (4) 快速切除故障可以減輕電氣設(shè)備和線(xiàn)路的損壞程度，短路電流通過(guò)的時(shí)間愈長(zhǎng)，則設(shè)備損壞的程度就愈嚴(yán)重，甚至燒毀，特別在發(fā)電機(jī)變壓器的內(nèi)部短路時(shí)，是不允許帶時(shí)限切除故障的。從上述理由可知，快速切除故障，對(duì)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性具有重大意義。 (5) 一般快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.08—0.12s，一般斷路器的跳閘時(shí)間為0.1—0.27s，因此，一般快速保護(hù)切除故障的時(shí)間為0.18—0.27s；*快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.02—0.03s，*小的斷路器跳閘時(shí)間為0.04—0.05s，所以*快速保護(hù)切除故障的時(shí)間為0.06—0.08s。 3.靈敏性 所謂靈敏性，即在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常工作情況下，繼電保護(hù)裝置的反應(yīng)能力，也就是在保護(hù)范圍內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置以及短路的類(lèi)型如何，都能敏銳且正確的反應(yīng)。繼電保護(hù)的靈敏性以靈敏系數(shù)senK來(lái)衡量。 (1) 對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量增加的保護(hù)裝置靈敏系數(shù)=保護(hù)區(qū)末端金屬性 短路時(shí)故障參數(shù)的*小計(jì)算值∕保護(hù)裝置動(dòng)作參數(shù)的整定值如：過(guò)電流保護(hù) 的靈敏系數(shù)為
: .min .KsenKactIKI＝ (1-1) 式中 min.KI——保護(hù)區(qū)末端金屬性*小短路電流二次值 actKI.——保護(hù)裝置的二次動(dòng)作電流
沈陽(yáng)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） - 5 - 靈敏系數(shù)
= 保護(hù)區(qū)末端金屬性短路時(shí)故障參數(shù)量*小計(jì)算值 保護(hù)裝置動(dòng)作參數(shù)的整定值 (1-2) (2) 對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量降低的保護(hù)裝置靈敏系數(shù)=保護(hù)裝置動(dòng)作參數(shù)的 整定值∕保護(hù)區(qū)末端金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的*大計(jì)算值。 靈敏系數(shù)
= 保護(hù)裝置動(dòng)作參數(shù)的整定值 保護(hù)區(qū)末端金屬性短路時(shí)故障參數(shù)量*小計(jì)算值 (1-3) 3.可靠性 保護(hù)裝置的可靠性是指在其保護(hù)范圍內(nèi)、外發(fā)生故障時(shí)，該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作，不該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠不動(dòng)作。保護(hù)裝置工作的可靠性是非常重要的，因?yàn)椴豢煽康谋Ｗo(hù)裝置輕則誤發(fā)警告信號(hào)，重則將擴(kuò)大事故或直接造成事故。 保護(hù)裝置的選擇性、靈敏性、快速性、可靠性這四大基本要**相互聯(lián)系而有時(shí)又互相矛盾的。在具體考慮保護(hù)的四大基本要求時(shí)，必須從全局著眼。一般來(lái)說(shuō)，在可靠性的前提下，首先要滿(mǎn)足選擇性，非選擇性動(dòng)作是**不允許的。但是為了保證選擇性，有時(shí)可能使故障的時(shí)間延長(zhǎng)從而要影響到整個(gè)系統(tǒng)的**穩(wěn)定，這時(shí)就必須保證快速性而暫時(shí)犧牲部分選擇性，因?yàn)榇藭r(shí)快速性是照顧全局的措施。應(yīng)該指出，這暫時(shí)犧牲選擇性的部分，盡量用自動(dòng)重合閘或備用電源自動(dòng)投入或其他措施予以補(bǔ)救。 保護(hù)裝置不能可靠工作的主要原因是安裝調(diào)試質(zhì)量不高、運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)、繼電器質(zhì)量差及設(shè)計(jì)不合理等。為了提高保護(hù)工作的可靠性，必須注意以下幾個(gè)方面：保護(hù)裝置應(yīng)該采取質(zhì)量高、動(dòng)作可靠的繼電器元件和器件；保護(hù)裝置的接線(xiàn)應(yīng)盡可能地簡(jiǎn)化，盡量減少繼電器及串聯(lián)接點(diǎn)；提高保護(hù)裝置的安裝和調(diào)試質(zhì)量，并加強(qiáng)經(jīng)常性的維護(hù)管理。 一套保護(hù)裝置，在滿(mǎn)足選擇性的前提下，應(yīng)有較高的靈敏度。然而有時(shí)為了保證選擇性，往往需要適當(dāng)?shù)亟档鸵恍╈`敏度。例如，有些保護(hù)在計(jì)算其動(dòng)作值時(shí)，為了保證選擇性，就需要考慮保護(hù)裝置間靈敏度的配合，這往往要適當(dāng)增加其動(dòng)作值而降低其靈敏度?？傊幚砗眠@四大要求之間的關(guān)系，必須根據(jù)實(shí)際情況合理地確定保護(hù)方案及正確地選擇保護(hù)動(dòng)作值。
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