電力系統中繼電保護的作用及原理和要求

一、繼電保護在電力系統中的作用
        電力系統在生產過程中，有可能發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，縱向對稱故障包括單相斷相和兩相斷相，又稱非全相運行。電網在發生故障后會造成很嚴重的后果：

1、電力系統電壓大幅度下降，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，產生的電弧會燒壞電氣設備。
3、破壞發電機的并列運行的穩定性，引起電力系統震蕩甚至使整個系統失去穩定而解列瓦解。
4、電氣設備中流過強大的電流產生的發熱和電動力，使設備的壽命減少，甚至遭到破壞。

        不正常情況有過負荷、過電壓、電力系統振蕩等.電氣設備的過負荷會發生發熱現象，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的衛士，它的基本任務有：
1、當電力系統發生故障時，自動、迅速、有選擇地將故障設備從電力系統中切除，保證系統其余部分迅速恢復正常運行，防止故障進一步擴大。

2、當發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，或者切除那些繼續運行會引起故障的電氣設備。
 
        可見繼電保護是任何電力系統*的組成部分，對保證系統安全運行、保證電能質量、防止故障的擴大和事故的發生，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有無發生故障或不正常運行狀態，根據電氣量的變化測量值與系統正常時的電氣參數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、母線等電氣設備）的電氣量通過測量元件（電流互感器和電壓互感器）轉換為繼電保護的輸入信息，通過與整定值（繼電保護裝置預先設置好的參數）進行比較，鑒別被保護設備有*或是否在正常狀態運行，并輸出相應的保護信息。邏輯元件根據測量元件的信息，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信。執行元件則根據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。

       繼電保護根據電力系統的要求，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
電力系統發生故障時，繼電保護的動作應具有選擇性，它僅切除故障部分，不影響非故障部分的繼續運行，保證大范圍的供電，盡量縮小停電范圍。

2、快速性
電力系統由于其實時性的特點，當發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）系統電壓恢復快，減少對廣大用戶的影響
（2）電氣設備的損壞程度降低
（3）防止故障進一步擴大
（4）有利于閃絡處絕緣強度的恢復，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，后備保護根據其特點，動作時間相應增加。
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
        根據繼電保護的任務和保護范圍，如果某一保護裝置應該動作而未動作則稱為拒動；如果電力系統在正常運行狀態或故障不在保護范圍內，保護裝置不應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的安全穩定運行。裝置的原理、接線方式、構成條件等方面都直接決定了保護裝置的可靠性，因此現在的保護裝置在選用時盡量采用原理簡單、運行經驗豐富、裝置可靠性高的保護。