繼電保護(hù)裝置的作用

本文格式為Word版，下載可任意編輯——繼電保護(hù)裝置的作用繼電養(yǎng)護(hù)裝置，由一個或幾個甚至幾十個繼電器組成。當(dāng)被養(yǎng)護(hù)的設(shè)備發(fā)生故障或處于不正常運(yùn)行狀態(tài)時，繼電器就動作，向其它養(yǎng)護(hù)裝置如斷路器，發(fā)出動作命令。這樣的動作，一般在幾特別之一秒到幾秒的時間內(nèi)即可完成。隨著電力系統(tǒng)的進(jìn)展，繼電養(yǎng)護(hù)技術(shù)也在進(jìn)展，這里對幾種常見的養(yǎng)護(hù)作一些簡樸的探討。

一、過電流養(yǎng)護(hù)

過電流養(yǎng)護(hù)是一種最簡樸的、應(yīng)用較廣的養(yǎng)護(hù)。它可以用來養(yǎng)護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器、線路以及各種電器設(shè)備。當(dāng)被養(yǎng)護(hù)的設(shè)備中的電流超過允許的程度時，養(yǎng)護(hù)裝置就動作。過電流養(yǎng)護(hù)分為帶時限的和不帶時限的。

1、時限過電流養(yǎng)護(hù)。實(shí)現(xiàn)過電流養(yǎng)護(hù)，就是當(dāng)被養(yǎng)護(hù)設(shè)備發(fā)生故障時，養(yǎng)護(hù)裝置不是立刻而是經(jīng)過確定時間后才動作。當(dāng)被養(yǎng)護(hù)的設(shè)備發(fā)生短路故障時，電流突然激增。通過電流互感器的作用，使電流繼電器感受到這個激增電流經(jīng)過確定時間后動作，接著信號繼電器和中間繼電器相繼動作，并發(fā)出信號。同時，中間繼電器接通斷路器的跳閘回路。這種養(yǎng)護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是布局簡樸，靈敏度高。其缺點(diǎn)是動作慢，對嚴(yán)重的過負(fù)荷缺乏辨識才能。

2、低電壓閉鎖時限過電流養(yǎng)護(hù)。在過負(fù)荷時，電流增加，電壓下降甚少；而在故障時，電壓大幅度下降。在時限過電流養(yǎng)護(hù)中增加一個電壓繼電器，當(dāng)電壓下降到確定值時即動作，這樣就辨識了故障與過負(fù)荷。低電壓閉鎖時限過電流養(yǎng)護(hù)。

當(dāng)過負(fù)荷電流達(dá)成確定值時，過電流繼電器動作。但由于電壓繼電器未動作，所以時間、信號和中間三個繼電器都不能動作。發(fā)生短路故障時，電流增加，電壓下降。當(dāng)電流增加到確定值時電流繼電器動作；電壓下降到確定值時，電壓繼電器動作。電壓繼電器動作后時間、信號和中間繼電器相繼動作，并發(fā)出信號，接通跳閘回路。

3、電流速斷養(yǎng)護(hù)。電流速斷養(yǎng)護(hù)，就是不帶時限的過電流養(yǎng)護(hù)。只要故障電流達(dá)成其啟動值時，養(yǎng)護(hù)裝置立刻動作。電流速斷養(yǎng)護(hù)與時限過電流養(yǎng)護(hù)所不同的是：啟動電流不是按正常額定而是按被養(yǎng)護(hù)段末端的短路電流來考慮的。

二、差動養(yǎng)護(hù)

電流速斷養(yǎng)護(hù)雖然能夠很快切除被養(yǎng)護(hù)線路中的故障，但它只能養(yǎng)護(hù)片面線路。差動養(yǎng)護(hù)能在被養(yǎng)護(hù)線路的全長內(nèi)任一點(diǎn)發(fā)生故障時，瞬間將它切除。差動養(yǎng)護(hù)分為縱聯(lián)差動養(yǎng)護(hù)和橫聯(lián)差動養(yǎng)護(hù)兩種。

1、縱聯(lián)差動養(yǎng)護(hù)。是根據(jù)對比被養(yǎng)護(hù)設(shè)備兩端（如一相的兩端）的電流的大小和相位而構(gòu)成的，多用作發(fā)電機(jī)、變壓器等設(shè)備的養(yǎng)護(hù)?？v聯(lián)差動養(yǎng)護(hù)由兩個系數(shù)一致的電流互感器、差動繼電器、信號繼電器和中間繼電器等組成。

無論被養(yǎng)護(hù)設(shè)備（發(fā)電機(jī)和變壓器）正常運(yùn)行或發(fā)生外部故障，兩個電流互感器的一次側(cè)和二次側(cè)的電流都大小相等，方向相反。這時通過差動繼電器的電流為零，差動繼電器不動作。當(dāng)發(fā)生內(nèi)部故障時，兩個電流互感器的一次側(cè)的電流大小不等，且有相位差，二次側(cè)亦然。這時通過差動繼電器的電流不是零。在這個電流的作用下，差動繼電器動作，因而整個養(yǎng)護(hù)動作，使斷路器跳閘，從而養(yǎng)護(hù)了設(shè)備。

2、橫聯(lián)差動養(yǎng)護(hù)。主要用作兩條平行工作的線路的養(yǎng)護(hù)。兩條平行的線路，可以設(shè)一個公共的養(yǎng)護(hù)，當(dāng)任意一條線路發(fā)生故障時，養(yǎng)護(hù)裝置都動作。其道理與縱聯(lián)差動養(yǎng)護(hù)好像，是根據(jù)對比兩條線路中電流的大小和相位而構(gòu)成的。兩條線路正常送電時，電流相等，養(yǎng)護(hù)裝置不動作。當(dāng)任一條線路中發(fā)生短路故障時，該條線路中的電流突然增加，與另一條線路中的電流不等，養(yǎng)護(hù)裝置的差動繼電器即動作。接著中間繼電器動作，接通跳閘回路，切除故障。

三、功率方向養(yǎng)護(hù)

在電力系統(tǒng)中，往往是大量電廠通過輸電線聯(lián)接起來并列運(yùn)行。為了保證在這些線路中能夠有選擇地切除故障，僅僅依靠過電流養(yǎng)護(hù)和差動養(yǎng)護(hù)是不行的，務(wù)必采取其它措施。功率方向養(yǎng)護(hù)，就是保證有選擇地切除故障措施之一。

功率方向養(yǎng)護(hù)的主要元件，是功率方向繼電器。它的動作方向，即電流從母線流向線路的方向，只有當(dāng)電流從母線流向線路時，才動作。

在系統(tǒng)正常供電時，電流由母線流向線路，功率方向繼電器的觸點(diǎn)閉合。但電流繼電器中的電流未達(dá)成動作值，其觸點(diǎn)不閉合，故整套養(yǎng)護(hù)不動作。

在養(yǎng)護(hù)范圍外發(fā)生短路故障時，電流由線路流向母線，功率方向繼電器的觸點(diǎn)斷開。即使電流很大，電流繼電器動作了，整套養(yǎng)護(hù)也不能動作。

在養(yǎng)護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時，電流依舊是由母線流向線路，功率方向繼電器的觸點(diǎn)閉合。這時只要故障電流達(dá)成電流繼電器的動作值時，電流繼電器就動作。接著其它繼電器相繼動作，中間繼電器接通跳閘回路，切除故障。

四、距離養(yǎng)護(hù)

距離養(yǎng)護(hù)廣泛應(yīng)用于35千伏以上的輸電線路上，不管電網(wǎng)如何繁雜，它均能保證在對比短的時間內(nèi)有選擇性地切除故障。距離養(yǎng)護(hù)，就是反映故障點(diǎn)與養(yǎng)護(hù)安裝處之間的距離的遠(yuǎn)近而動作的一種養(yǎng)護(hù)。短路發(fā)生的地點(diǎn)離養(yǎng)護(hù)安裝處越近，距離養(yǎng)護(hù)的動作時限越短。由于故障點(diǎn)到養(yǎng)護(hù)安裝處的距離與阻抗成正比，所以應(yīng)用阻抗繼電器即可判斷故障點(diǎn)的位置。距離養(yǎng)護(hù)的養(yǎng)護(hù)區(qū)，一般分為三段。

第一段為瞬動段，養(yǎng)護(hù)以“無時限”（養(yǎng)護(hù)裝置有一固有時限T1）動作，可以養(yǎng)護(hù)本線段的70——85%。其次段養(yǎng)護(hù)范圍包括本線段和相鄰線段的一片面，以一個小的時間T2動作。第三段養(yǎng)護(hù)范圍包括本線段和相鄰線段的全部，其動作時限T3，大于其次段動作時限T2。

五、高頻養(yǎng)護(hù)

高頻養(yǎng)護(hù)，是利用被養(yǎng)護(hù)線路本身的導(dǎo)線傳送高頻電流（一般頻率為40——400千赫）來實(shí)現(xiàn)線路養(yǎng)護(hù)的。高頻養(yǎng)護(hù)通常使用在系統(tǒng)穩(wěn)定度要求高的現(xiàn)代超高壓電網(wǎng)中作為主養(yǎng)護(hù)。當(dāng)線路發(fā)生故障時，在被養(yǎng)護(hù)線路上，不管故障點(diǎn)在何處，均能瞬時地從線路兩側(cè)同時切斷開關(guān)，使故障線路與電網(wǎng)中正常運(yùn)行的其它線路隔離開來，以便于檢修。

高頻養(yǎng)護(hù)，分為方向高頻養(yǎng)護(hù)和相差動高頻養(yǎng)護(hù)兩種。它由繼電養(yǎng)護(hù)、高頻通道和高頻收發(fā)訊號三片面組成。方向高頻養(yǎng)護(hù)是根據(jù)被養(yǎng)護(hù)線路兩側(cè)在短路故障時的工頻“功率方向”而構(gòu)