來源:供配電系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)
一、繼電保護(hù)的任務(wù)和要求
1.繼電保護(hù)的任務(wù)
為保證供配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，避免過負(fù)荷和短路引起的過電流對系統(tǒng)的影響，在供配電系統(tǒng)中要裝有不同類型的過電流保護(hù)裝置。常用的過電流保護(hù)裝置有熔斷器保護(hù)、低壓斷路器保護(hù)和繼電保護(hù)。其中繼電保護(hù)廣泛應(yīng)用于高壓供配電系統(tǒng)中，其保護(hù)功能很多，而且是實(shí)現(xiàn)供配電自動化的基礎(chǔ)。
繼電保護(hù)裝置是指能反映供配電系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生的故障或不正常工作狀態(tài)，并能動作于斷路器跳閘或起動信號裝置發(fā)出預(yù)報信號的一種自動裝置。
繼電保護(hù)的主要任務(wù)如下：
（1）自動、迅速、有選擇性地將故障元件從供配電系統(tǒng)切除，使其他非故障部分迅速恢復(fù)正常供電；
（2）能正確反映電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)出預(yù)報信號，以便操作人員采取措施，恢復(fù)電氣設(shè)備正常工作；
（3）與供配電系統(tǒng)的自動裝置（如自動重合閘裝置、備用電源自動投入裝置等）配合，提高供電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。
建筑供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)的特點(diǎn)是簡單、有效、可靠，且有較強(qiáng)的抗干擾能力。
2.對繼電保護(hù)的基本要求
繼電保護(hù)的設(shè)計應(yīng)以合理的運(yùn)行方式和可能的故障類型為依據(jù)，并應(yīng)滿足選擇性、速動性、可靠性、靈敏性四項基本要求。
(1)選擇性
選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障。當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，繼電保護(hù)裝置動作，只切除故障元件，并使停電范圍最小，以減小故障停電造成的影響。保護(hù)裝置這種能挑選故障元件的能力稱為保護(hù)的選擇性。
(2)速動性
為了減小由于故障引起的損失，減少用戶在故障時低電壓下的工作時間，以及提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，要求繼電保護(hù)裝置在發(fā)生故障時盡快動作并將故障切除?？焖俚厍谐收喜糠挚梢苑乐构收蠑U(kuò)大，減輕故障電流對電氣設(shè)備的損壞程度，加快供電系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，提高供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
(3)可靠性
可靠性是指保護(hù)裝置應(yīng)該動作時動作，不應(yīng)該動作時不動作。為保證可靠性，宜選用盡可能簡單的保護(hù)方式，采用可靠的元件和盡可能簡單的回路構(gòu)成性能良好的裝置，并應(yīng)有必要的檢測、閉鎖和雙重化等措施。保護(hù)裝置應(yīng)便于整定、調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)。
(4)靈敏性
靈敏性是指繼電保護(hù)在其保護(hù)范圍內(nèi)對發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)時的反應(yīng)能力。過電流保護(hù)的靈敏度SP用其保護(hù)區(qū)內(nèi)在電力系統(tǒng)為最小運(yùn)行方式時的最小短路電流Ik，min與保護(hù)裝置一次動作電流，即保護(hù)裝置動作電流換算到一次電路的值，OP，1的比值來表示，即SP=Ik，min/IOP，1
對不同作用的保護(hù)裝置和被保護(hù)設(shè)備，所要求的靈敏度是不同的，在《電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)范》(GB50062—1992)中都有規(guī)定。
另外,上述介紹的四項基本要求對于一個具體的保護(hù)裝置不一定都是同等重要的，而應(yīng)有所側(cè)重。例如，電力變壓器是供配電系統(tǒng)中最關(guān)鍵的設(shè)備，對其保護(hù)裝置的靈敏度要求較高；而對一般電力線路的保護(hù)裝置，就要求其選擇性較高。
二、繼電保護(hù)的基本原理
電力系統(tǒng)發(fā)生故障時會引起電流的增加、電壓的降低以及電流與電壓間相位的變化，因此，電力系統(tǒng)中所采用的各種繼電保護(hù)大多數(shù)是利用故障時物理量與正常運(yùn)行時物理量的差別來構(gòu)成的，例如，反映電流增大的過電流保護(hù)、反映電壓降低(或升高)的低電壓(或過電壓)保護(hù)等。
繼電保護(hù)原理結(jié)構(gòu)方框圖如圖1所示。它由三部分組成，（1）測量部分——用來測量被保護(hù)設(shè)備輸入的有關(guān)信號(電流、電壓)等，并和已給定的整定值進(jìn)行比較判斷是否應(yīng)該起動；（2）邏輯部分——根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)及其組合或輸出順序，使保護(hù)裝置按照一定的邏輯程序工作，并將信號傳輸給執(zhí)行部分；（3）執(zhí)行部分——根據(jù)邏輯部分傳輸?shù)男盘?，最后完成保護(hù)裝置所負(fù)擔(dān)的任務(wù)，給出跳閘或信號脈沖。
如圖2所示為線路過電流保護(hù)基本原理示意圖，用以說明繼電保護(hù)的組成和基本原理。圖2中，電流繼電器KA的線圈接于被保護(hù)線路電流互感器TA的二次回路，即保護(hù)的測量回路，它監(jiān)視被保護(hù)線路的運(yùn)行狀態(tài)，測量線路中電流的大小。在正常運(yùn)行情況下，當(dāng)線路中通過**負(fù)荷電流時，繼電器不動作；當(dāng)被保護(hù)線路K點(diǎn)發(fā)生短路時，線路上的電流突然增大，電流互感器TA二次側(cè)的電流也按變比相應(yīng)增大，當(dāng)通過電流繼電器KA的電流大于其整定值時，繼電器立即動作，觸點(diǎn)閉合，接通邏輯電路中時間繼電器KT的線圈回路，時間繼電器起動并根據(jù)短路故障持續(xù)的時間作出保護(hù)動作的邏輯判斷，時間繼電器KT動作，其延時觸點(diǎn)閉合，接通執(zhí)行回路中的信號繼電器KS和斷路器QF的跳閘線圈回路，使斷路器跳閘，切除短路故障。
三、斷電器的構(gòu)成和分類
1.繼電器的作用
繼電器是一種在其輸入的物理量(電氣量或非電氣量)達(dá)到規(guī)定值時，其電氣輸出電路被接通或分?jǐn)嗟淖詣与娖鳌?/p>
繼電器一般由感受元件、比較元件和執(zhí)行元件三個主要部分組成。
（1）感受元件將感受到的物理量(如電流、電壓)的變化情況綜合后送到比較元件。
