電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置概述

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、安全自動(dòng)

裝置概述（通用版）

Securitytechnologyisanindustrythatusessecuritytechnologytoprovidesecurityservices

tosociety.Systematicdesign,serviceandmanagement.

（安全管理）

單.位:________________________

姓名：______________________

日期：______________________

編號(hào)：AQ-SN-0988

電力安全技術(shù)IPowerSafetyTechnology

電氣安全

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置概述（通

用版）

說(shuō)明：安全技術(shù)防范就是利用安全防范技術(shù)為社會(huì)公眾提供一種安全服務(wù)的產(chǎn)

業(yè)。既然是一種產(chǎn)業(yè)，就要有產(chǎn)品的研制與開(kāi)發(fā)，就要有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、工程的

施工、服務(wù)和管理?？梢韵螺d修改后或直接打卬使用。

1.什么是繼電保護(hù)裝置？

答：當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機(jī)、線路等）或電力系統(tǒng)

本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運(yùn)行時(shí)，能夠向運(yùn)行值班人員及

時(shí)發(fā)出警告信號(hào)，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止

這些事件發(fā)展的一種自動(dòng)化措施和設(shè)備，一般通稱為繼電保護(hù)裝置。

2.繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的任務(wù)是什么？

答：繼電保護(hù)的基本任務(wù)：

（1）當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該由該元件的繼電

保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，

使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開(kāi)，以最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)

元件本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系

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統(tǒng)的某些特定要求（如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等）。

（2）反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和

設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同（例如有無(wú)經(jīng)常值班人員）發(fā)出信號(hào)，以便

值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行

會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)

裝置允許帶一定的廷時(shí)動(dòng)作。

3.簡(jiǎn)述繼電保護(hù)的基本原理和構(gòu)成方式。

答：繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時(shí)

的電氣量（電流、電壓、功率、頻率等）的變化，構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作

的原理，也有其他的物理量，如變壓器油箱內(nèi)故障時(shí)伴隨產(chǎn)生的大

量瓦斯和油流速度的增大或油壓強(qiáng)度的增高。大多數(shù)情況下，不管

反應(yīng)哪種物理量，繼電保護(hù)裝置都包括測(cè)量部分（和定值調(diào)整部分）、

邏輯部分、執(zhí)行部分。

4.電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求是什么？

答：繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的

要求：這四“性”之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。

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(1)可靠性是指保護(hù)該動(dòng)體時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作。不該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠不

動(dòng)作?？煽啃允菍?duì)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(dòng)時(shí)，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(duì)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(dòng)與

跳閘元件或閉鎖與動(dòng)作元件)的選擇性，其靈敏系數(shù)及動(dòng)作時(shí)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(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，各類(lèi)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(guò)繼電保護(hù)的整定實(shí)現(xiàn)。

(4)速動(dòng)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(dòng)重合閘和各用電源或備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。一般從

裝設(shè)速動(dòng)保護(hù)(如高頻保護(hù)、差動(dòng)保護(hù))、充分發(fā)揮零序接地瞬時(shí)段

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保護(hù)及相間速斷保護(hù)的作用、減少繼電器固有動(dòng)作時(shí)間和斷路器跳

閘時(shí)間等方面入手來(lái)提高速動(dòng)性。

4.如何保證繼電保護(hù)的可靠性？

答：繼電保護(hù)的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良

的繼電保護(hù)裝置以及正常的運(yùn)行維護(hù)和管理來(lái)保證。任何電力設(shè)備

（線路、母線、變壓器等）都不允許在無(wú)繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。220kV

及以上電網(wǎng)的所有運(yùn)行設(shè)備都必須由兩套交、直流輸入、輸出回路

相互獨(dú)立，并分別控制不同斷路器的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)任

一套繼電保護(hù)裝置或任一組斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，能由另一套繼電保

護(hù)裝置操作另一組斷路器切除故障。在所有情況下，要求這購(gòu)套繼

電保護(hù)裝置和斷路器所取的直流電源都經(jīng)由不同的熔斷器供電。

5.為保證電網(wǎng)繼電保護(hù)的選擇性，上、下級(jí)電網(wǎng)繼電保護(hù)之間

逐級(jí)配合應(yīng)滿足什么要求：答：上、下級(jí)電網(wǎng)（包括同級(jí)和上一級(jí)及

下一級(jí)電網(wǎng)）繼電保護(hù)之間的整定，應(yīng)遭循逐級(jí)配合的原則，滿足選

樣性的要求，即當(dāng)下一級(jí)線路或元件故障時(shí)，故障線路或元件的繼

電保護(hù)鎮(zhèn)定值必須在靈敏度和動(dòng)作時(shí)間上均與上一級(jí)線路或元件的

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繼電保護(hù)整定值相互配合，以保證電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)有選擇性地切除

故障。

6.在哪些情況下允許適當(dāng)犧牲繼電保護(hù)部分選擇性？

答：遇到如下情況時(shí)允許適當(dāng)犧牲繼電保護(hù)部分選擇性：

(1)接入供電變壓器的終端線路，無(wú)論是一臺(tái)或多臺(tái)變壓器并列

運(yùn)行(包括多處T接供電變壓器或供電線路),都允許線路側(cè)的速動(dòng)

段保護(hù)按躲開(kāi)變壓器其他側(cè)母線故障整定。需要時(shí)，線路速動(dòng)段保

護(hù)可經(jīng)一短時(shí)限動(dòng)作。

(2)對(duì)串聯(lián)供電線路，如果按逐級(jí)配合的原則將過(guò)分延長(zhǎng)電源側(cè)

保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，則可將容量較小的某些中間變電所按T接變電所

或不配合點(diǎn)處理，以減少配合的級(jí)數(shù).縮短動(dòng)作時(shí)間。

(3)雙回線內(nèi)部保護(hù)的配合，可按雙回線主保護(hù)(例如橫聯(lián)差動(dòng)

保護(hù))動(dòng)作，或雙回線中一回線故障時(shí)兩側(cè)零序電流(或相電流速斷)

保護(hù)縱續(xù)動(dòng)作的條件考慮；確有困難時(shí)，允許雙回線中一回線故障

時(shí)，兩回線的延時(shí)保護(hù)段間有不配合的情況。

(4)在構(gòu)成環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的線路中，允許設(shè)置預(yù)定的一個(gè)解列點(diǎn)或一

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回解列線路。

7.為保證靈敏度，接地故障保護(hù)最末一段定值應(yīng)如何整定？

答：接地故障保護(hù)最末一段（例如零序電流保護(hù)TV段），應(yīng)以適

應(yīng)下述短路點(diǎn)接地電阻值的接地故障為整定條件：220kV線路，100

Q；330kV線路,150。，

500kV線路，300Qo對(duì)應(yīng)于上述條件，零序電流保護(hù)最末一段

的動(dòng)作電流整定值應(yīng)不大于300Ao由線路末端發(fā)生高電阻接地故障

時(shí)，允許由兩側(cè)線路繼電保護(hù)裝置縱續(xù)動(dòng)作切除故障。

對(duì)于UOkV線路，考慮到在可能的高電阻接地故障情況下的動(dòng)

作靈敏度要求，其最末一段零序電流保護(hù)的電流暫定值一般也不應(yīng)

大于300A（一次值），此時(shí)，允許線路兩側(cè)零序電流保護(hù)縱續(xù)動(dòng)作切

除故障。

8.系統(tǒng)最長(zhǎng)振蕩周期一般按多少考慮？

答：除了預(yù)定解列點(diǎn)外，不允許保護(hù)裝置在系統(tǒng)振蕩時(shí)誤動(dòng)作

跳閘。如果沒(méi)有本電網(wǎng)的具體數(shù)據(jù)，除大區(qū)系統(tǒng)間的弱聯(lián)系聯(lián)絡(luò)線

外，系統(tǒng)最長(zhǎng)振蕩周期一般按L5s考慮。

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9.簡(jiǎn)述220kV及以上電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計(jì)算的基