繼電保護(hù)（簡稱繼保），一般指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生事故或故障時，通過繼電保護(hù)元件的動作，斷開故障線路或投入備用電源等，以盡快斷開短路電流或保證供電等，減小對電力系統(tǒng)的危害及損失。

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繼保的基本任務(wù)

1）自動、迅速、有選擇的將故障設(shè)備切除；

2）反映不正常狀態(tài)，發(fā)出報警信號、減負(fù)荷或者跳閘。

繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。這四“性”之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。

1）可靠性是指保護(hù)該動體時應(yīng)可靠動作。不該動作時應(yīng)可靠不動作。可靠性是對繼電保護(hù)裝置性能的最根本的要求。

2）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)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動時，才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)切除故障。為保證對相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)和同一保護(hù)內(nèi)有配合要求的兩元件（如啟動與跳閘元件或閉鎖與動作元件）的選擇性，其靈敏系數(shù)及動作時間，在一般情況下應(yīng)相互配合。

3）靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，各類保護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。

選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護(hù)的整定實現(xiàn)。

4）速動性是指保護(hù)裝置應(yīng)盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等。一般從裝設(shè)速動保護(hù)（如高頻保護(hù)、差動保護(hù)）、充分發(fā)揮零序接地瞬時段保護(hù)及相間速斷保護(hù)的作用、減少繼電器固有動作時間和斷路器跳閘時間等方面入手來提高速動性。

保護(hù)裝置的構(gòu)成：

故障參數(shù)量——測量——邏輯——執(zhí)行——跳閘或信號脈沖

1）測量單元

測量被保護(hù)元件運(yùn)行參數(shù)的變化，并與保護(hù)的整定值進(jìn)行比較。

2）邏輯單元

對測量單元送來的信號進(jìn)行綜合判斷，決定保護(hù)裝置是否需要動作。

3）執(zhí)行單元

根據(jù)邏輯單元的決定，發(fā)出信號或跳閘命令。

繼電保護(hù)裝置一般具有“跳閘”、“信號”、“停用”三種狀態(tài)。“信號”：只取下相應(yīng)保護(hù)的出口壓板，即安全自動裝置不具備就地和遠(yuǎn)方出口動作功能，但具備收信發(fā)信功能。

各種保護(hù)裝置配置

主保護(hù)：能以最短的速度切除被保護(hù)元件范圍內(nèi)的故障的保護(hù)。

后備保護(hù)：主保護(hù)或斷路器拒絕動作時，起作用的繼電保護(hù)。后備保護(hù)分為近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)。

繼電保護(hù)，按設(shè)備可分為變壓器保護(hù)、主變保護(hù)、線路保護(hù)等，現(xiàn)將各保護(hù)裝置配置的主要內(nèi)容分述如下。

變壓器保護(hù)配置

主要分為電量保護(hù)和非電量保護(hù)。簡單來說，電量保護(hù)就是與電量相關(guān)的保護(hù)，比如電流、電壓等。非電量保護(hù)就是與電量無關(guān)的保護(hù)，如瓦斯，溫度等。

變壓器電量保護(hù)的主要內(nèi)容：

1）差動保護(hù)，是變壓器的主保護(hù)。保護(hù)范圍固定，即變壓器各側(cè)差動電流互感器之間。

2）復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)，可做后備保護(hù)。

復(fù)合電壓：低電壓、負(fù)序電壓和零序電壓的組合，正常運(yùn)行時不會出現(xiàn)。

變壓器非電量保護(hù)的主要內(nèi)容：

1）瓦斯保護(hù)：重瓦斯保護(hù)一般投跳閘，輕瓦斯保護(hù)一般發(fā)信號。

2）壓力釋放閥：目前因不夠可靠，一般發(fā)信號。

3）油溫高：一般發(fā)信號。

常規(guī)同步發(fā)電機(jī)的繼電保護(hù)配置

1）差動保護(hù)，是發(fā)電機(jī)的主保護(hù)。

2）復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)，可做后備保護(hù)。

3）定子、轉(zhuǎn)子接地保護(hù)，監(jiān)視回路的絕緣狀況。

4）失磁保護(hù)，反應(yīng)發(fā)電機(jī)勵磁回路故障引起的發(fā)電機(jī)異常運(yùn)行。

判據(jù)：母線低電壓、阻抗圓、出力減少和轉(zhuǎn)子低電壓。

5）頻率/電壓保護(hù)。

線路的繼電保護(hù)配置

1）分相電流差動保護(hù)和高頻保護(hù)：可全線路范圍內(nèi)快速切除故障，保護(hù)范圍固定。

2）三段式距離保護(hù)：具有保護(hù)范圍相對穩(wěn)定的優(yōu)點，短線路、重負(fù)荷線路或線路的小電源側(cè)優(yōu)先采用。

3）三段式電流保護(hù)：結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高；但保護(hù)性能一般，保靈敏度可能會有困難。

4）重合閘：線路發(fā)生瞬時性故障時能提高供電可靠性，也用于補(bǔ)救繼電保護(hù)的無選擇性動作。

常用繼電保護(hù)

差動保護(hù)

差動保護(hù)是輸入的兩端CT電流矢量差，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的動作值時啟動動作元件。差動保護(hù)的保護(hù)范圍在輸入的兩端CT之間的設(shè)備（可以是線路，發(fā)電機(jī)，電動機(jī)，變壓器等電氣設(shè)備）。

差動保護(hù)原理簡單、使用電氣量單純、保護(hù)范圍明確、動作不需延時，一般用于做主保護(hù)。

輸電線路一般設(shè)置三段式電流保護(hù)，即：瞬時電流速斷保護(hù)（一段）、限時電流速斷保護(hù)（二段）、定時限過電流保護(hù)（三段）

瞬時電流速斷保護(hù)

優(yōu)點：動作迅速，簡單可靠。

缺點：不能保護(hù)線路全長（一般為85%），單獨使用不能作為主保護(hù)。

限時電流速斷保護(hù)

特點：既能保護(hù)線路全長，又能快速切除故障，兼做瞬時電流速斷的后備。

保護(hù)范圍：本線路全長及相鄰線路一部分（不超過相鄰線路瞬時電流速斷保護(hù)范圍）

定時限過電流保護(hù)

原理：正常時不應(yīng)該動作，短路時啟動并以時間來保證動作的選擇性。

保護(hù)范圍：作為本線路的后備保護(hù)（近后備），也可作為相鄰線路的后備保護(hù)（遠(yuǎn)后備）。

特點：保護(hù)動作值最低，動作最靈敏，而且具有近后備和遠(yuǎn)后備保護(hù)能力，但動作時間較長。

距離保護(hù)

它是通過測量保護(hù)線路始端電壓和線路電流的比值而動作的一種保護(hù)。這個比值稱之為測量阻抗。

系統(tǒng)正常運(yùn)行時，測量阻抗為負(fù)荷阻抗，其值甚大；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生了短路時，測量阻抗等于測量點到故障點之間的線路阻抗，其值甚小。當(dāng)測量阻抗小于預(yù)先設(shè)定的值——整定值或整定阻抗時，保護(hù)動作。

距離保護(hù)的動作時間與保護(hù)至短路點之間的距離關(guān)系，被稱為距離保護(hù)的動作時限。

一般地，距離保護(hù)動作時限為階梯型三段式動作特性：

距離保護(hù)一段——保護(hù)到線路80~85%；（瞬時動作）

距離保護(hù)二段——保護(hù)到線路全長；

距離保護(hù)三段——保護(hù)到相鄰線路全長，作為遠(yuǎn)后備保護(hù)。

線路縱聯(lián)保護(hù)

即使性能較好的距離保護(hù)，在單側(cè)電源線路上也只能保護(hù)線路全長的80%左右，為了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，線路上要求設(shè)置具有無延時切除線路上任意處故障的保護(hù)裝置，輸電線的縱聯(lián)保護(hù)就是在這種背景下產(chǎn)生的。

因此反映線路一側(cè)的電氣量是不可區(qū)分本線路末端和對側(cè)母線（或相鄰線路）始端故障的，只有反映線路兩側(cè)的電氣量才可能區(qū)分上述兩點故障，達(dá)到有選擇性的快速切除全線故障的目的。為此需要將線路一側(cè)電氣量的信息傳輸?shù)搅硪粋?cè)去，即在線路兩側(cè)之間發(fā)生縱向的聯(lián)系，這種保護(hù)裝置稱為輸電線的縱聯(lián)保護(hù)。

基本原理：當(dāng)線路內(nèi)部任何地點發(fā)生故障時，線路兩側(cè)電流方向（或功率）為正，兩側(cè)的保護(hù)裝置就無延時的動作于跳開兩側(cè)的斷路器；當(dāng)線路外部發(fā)生短路時，兩側(cè)電流（或功率）方向相反，保護(hù)不動作。

要求：線路兩側(cè)保護(hù)應(yīng)選用同一保護(hù)廠家的相同型號保護(hù)裝置。

附新建工程投運(yùn)前所需試驗

新建工程必須做整組傳動開關(guān)試驗（使用80%直流電源）和帶負(fù)荷試驗后才能投入正常運(yùn)行。

整組傳動試驗是指自裝置的電流、電壓、二次回路端子的引入端子處或從變流器一次側(cè)，向被保護(hù)設(shè)備的所有裝置通入模擬電壓、電流量，以檢驗各裝置在故障過程中動作情況。試驗?zāi)康模候炞C直流/交流二次回路的正確性，檢查接線是否正確合理。

帶負(fù)荷實驗內(nèi)容：差動保護(hù)、帶方向的保護(hù)（距離保護(hù)、方向電流保護(hù)等）。

延伸閱讀：

《220kV～750kV 電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程 》征求意見稿（全文）

電力系統(tǒng)1000問第十六彈！本次主講繼電保護(hù)

原標(biāo)題:簡談繼電保護(hù)