电力系统继电保护的任务和基本要求朱学敏

朱学敏

（大唐阳城发电有限责任公司山西晋城048102）

摘要：随着社会的快速发展，人们对于电力的使用越来越普遍。每个行业、每个家庭几乎都离不开对电的使用。电力系统由很多设备组成，在电力系统运行过程中，由于各种因素的影响，如恶劣自然条件、雷击、外力破坏、产品质量、运行维护不到位及人为误操作等，均有可能出现各种形式的故障或异常运行状态。当发生异常状态时，继电保护装置就须能通过发信号让值班人员能及时进行处理，从而可起到预防故障进一步扩大的作用；而一旦发生故障，继电保护装置通过快速跳闸等，又可以起到把故障影响限制在最小范围的作用。本文介绍了电力系统继电保护装置的任务、继电保护装置的基本要求，包括继电器的选择性、继电器的灵敏性、继电器的速动性和继电器的可靠性，指出了电力系统继电保护发展趋势和继电保护装置的实际应用。

关键词：电力系统；继电保护；基本要求；任务

继电保护在我国电力系统中具有举足轻重的地位，发挥着无可替代的作用，它很好地保证了电力系统运行的安全性和稳定性。近年来，随着电子及计算机通信技术的快速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力，同时也给继电保护技术不断的提出了新的要求。作为继电保护技术如何才能有效的遏制故障，使电力系统的运行效率及运行质量得到有效的保障，是继电保护工作技术人员需要解决的技术问题。

1.继电保护的概念、组成

继电保护技术通常是指根据电力系统故障和危机安全运行的异常工况，提出切实可行的对策的反事故自动化措施。一般来说，一套继电保护装置由3个部分组成，即测量部分、逻辑部分和执行部分

(1)测量部分。测量被保护装置的工作状态电气参数，与整定值进行比较，从而判断保护装置是否应该安全启动。

(2)逻辑部分。根据测量部分逻辑输出信号的性质、先后顺序、持续时间等，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障类型和范围，确定保护装置如何安全运作。

(3)执行部分。根据接收到的逻辑部分的信号，完成跳闸、发出信号等动作。

2.继电保护装置的基本任务

2.1电力系统出现异常运行状态时

电力系统的正常运行状态遭到破坏但还未形成故障时，一般可继续运行一段时间而不必立即进行跳闸，称为异常运行状态。常见的有过负荷、中性点非直接接地系统的单相接地、发电机突然甩负荷引起的过电压、电力系统振荡等。电力系统处于异常运行状态时将影响电能质量，长时间的过负荷运行将引起设备过热，加速绝缘老化，影响电气设备的正常使用，轻者降低设备使用寿命，严重时导致绝缘击穿引发短路，损坏设备。当电力系统处于异常运行状态时，要求继电保护装置能自动、及时、有选择性地发出信号，让值班人员知晓后及时进行相应的处理，来减少比必要的损失何伤害。

2.2电力系统出现故障时

电力系统最常见及最危险的故障是各种类型的短路故障，短路故障分为三相短路、两相短路、两相接地短路、中性点直接接地系统的单相接地短路以及电机、变压器绕组的匝间短路等几种。其中三相短路、两相短路又称相间短路，两相接地短路、单相接地短路又称接地短路，并以三相短路最为危险，以单相接地短路最为常见。当设备或线路发生短路故障时，将由电源向故障点提供比正常运行时大得多的短路电流，对电力系统可能造成以下后果：

（1）故障点的电弧将故障设备烧坏；

（2）短路电流的热效应和电动力效应使故障回路的设备受到损伤，降低设备的使用寿命；

（3）系统电压损失增大使设备工作电压下降，离故障点越近，所受影响越大，用户使用的正常工作条件遭到破坏；

（4）破坏电力系统运行的稳定性，严重时引起系统振荡，甚至使整个电力系统瓦解，导致大面积停电。当电气设备出现故障时，对继电保护装置的要求是能自动快速的、灵敏的、有选择性的、可靠地通过断路器跳闸，将发生故障的设备从系统中及时切除，防止故障设备继续遭到大面积破坏，确保系统其余非故障的部分还能继续正常运行。因此，继电保护对保证系统安全运行和确保电能质量、防止故障扩大和事故发生，起着极其重要的作用，是电力系统必不可少的重要组成部分。

3.继电保护的基本要求

继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求：

3.1可靠性

可靠性是指保护该动作时应可靠动作，不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。任何电力设备都不允许在无继电保护的状态下运行。220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立，并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组断路器拒绝动作时，能由另一套继电保护装置操作另一组断路器切除故障。在所有情况下，要求这两套继电保护装置和断路器所取的直流电源都经由不同的熔断器供电。

3.2选择性

选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件（如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件）的选择性，其灵敏系数及动作时间，应相互配合。

3.3灵敏性

灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求，通过继电保护的整定实现。

3.4速动性

速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装设速动保护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。

结语语：

改革开放30多年来，我国电网的继电保护技术均已达到先进水平，通过电网安装后的实际应用，系统在电网安全运行方面发挥了重要作用。电网继电保护系统主要由网、省、地级电力调度中心，各级电厂、变电站端的子站及录波装置通过电力信息传输网络共同组成。系统设计目的是能够切实提高电网的信息化和智能化，并具有高安全性和高可靠性，要优先采用电力调度数据网络，保障故障录波数据上传。因此系统具有分层、分布、开放、易扩展的特性。该系统实现了事故画面、汇总、网络探测和跨安全区应用的技术创新，至投入使用以来，经历了夏季高温用电高峰、暴风雨，冬季冰雪等突发事件的检验，结果表明继电保护装置能够较好的保证电网的安全运行。

坚强智能电网的建设上是没有终点的，整个建设是一个长期发展和不断去完善的过程，同时坚强智能电网的建设也是一个非常复杂的系统工程，仅仅是一项技术是无法完成的。它需要将不同的先进技术融合在其中，并且不断去完善才能使其更好的发展。

电力系统飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，进而我国电力系统的未来发展将更为强大。

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