继电保护简要介绍

继电保护简要介绍

第一部分：继电保护专业的基础知识介绍

1．什么是继电保护装置?

当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护装置。

2．继电保护在电力系统中的任务是什么?

继电保护的基本任务：

(1)使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少故障范围，降低对电力系统安全供电的影响。

(2)反应电气设备的不正常工作情况，来进行报警或者跳闸，比如过负荷等不正常工作情况。

3．简述继电保护的基本原理

继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。

4．电力系统对继电保护的基本要求是什么?

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

(1)可靠性是指保护该动体时应可靠动作。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。

(2)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，在一般情况下应相互配合。

(3)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。

(4)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。

这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。举个例子，有时需要满足灵敏性，那么可靠性就要降低，满足可靠性，灵敏性有可能就要降低，所以就需要一个度，一个都能接受的中间值，但是实在无法协调，只能进行妥协一部分。

第二部分：发电机-变压器组的保护配置

发电机变压器保护定义：是从发变组单元系统中获取信息，并进行处理，能满足系统稳定和设备安全的需要，对发变组系统的故障和异常作出快速、灵敏、可靠、有选择地正确反应的自动化装置

发电机变压器保护对象：

发电机定子、转子、机端母线、主变、厂变、励磁变、高压短引线、断路器，并作为高压母线及引出线的后备保护等。

发电机变压器保护应能保护的故障和异常类型：

1)定子绕组相间、匝间和接地短路

2)定子绕组过电压

3)定子绕组过负荷

4)定子铁芯过励磁

5)转子表面过负荷

6)励磁绕组过负荷

7)励磁回路接地

8)励磁回路失压（发电机失励磁）

9)发电机逆功率

10)发电机频率异常

11)主变、厂变、励磁变各侧绕组的相间、匝间和接地短路

12)主变、厂变、励磁变过负荷

13)主变铁芯过励磁

14)各引出线的相间和接地短路

15)发变组系统失步

16)断路器闪络、误上电、非全相和失灵

17)发变组起停机短路故障

18)发变组系统低电压

19)其他故障和异常运行

1000MW及以下发电机变压器的全套保护。包括发电机、主变、高厂变、励磁变、高压启备变的全部保护功能。

600MW—500kV发变组单元接线保护配置（双重化的双套配置）

全套保护分A、B、C三面柜，A、B柜为电气量保护，按双重化下的双套配置，C柜为非电量保护和操作箱，按单套配置， A、B柜每套配置相同，均由两层相互完全独立的保护机箱构成，且同一元件双重化的主保护回路相互独立，同一元件的主后备保护回路相互独立，这样，每套保护都可独立长期可靠运行。双套并列运行可靠性非常高。

电气量保护配置有：

1) 主保护：发电机纵差、发电机匝间（纵向零序电压式或横差保护）、主变纵差、发变组差动、高厂变差动；

2) 发电机后备和异常运行保护：对称过负荷（反时限）、不对称过负荷（反时限）、复合电压过流、程跳逆功率、过电压、失磁、失步、逆功率、100%定子接地、过激磁（反时限）、起停机、转子一点、二点接地、励磁回路过负荷（反时限）、低频保护等、以及TV断线和TA断线保护；

3)主变压器后备和异常运行保护：主变阻抗、零序电流、过负荷、通风启动保护、以及TV断线、TA断线保护；

4) 高厂变后备和异常运行保护：复合电压过流、AB分支限时速断和复合电压过流、AB分支零序过流、过负荷、通风启动保护等； 

5)励磁变（机）保护：速断过流保护、过负荷保护等；

6)其它保护：失灵启动，非全相运行保护。

2、非电量保护

1）瓦斯保护，（轻瓦斯报警，重瓦斯跳闸）

2）温度保护（报警，一般不跳闸）

3）压力释放保护（报警）