摘要

继电保护是一种电力系统的反事故自动装置，它在电力系统中的

功用相当于公安人员在人类社会中的作用，地位十分重要，可以说没有继电保护技术的发展，就没有现代电力系统的今天。

电力系统继电保护的设计与配置是否合理直接影响到电力系统的安全运行。如果设计与配置不当，保护将不能正确工作（误动或拒动），从而会扩大事故停电范围，给国民经济带来严重的恶果，有时还可能造成人身和设备安全事故。因此，合理地选择保护方式和正确地整定计算，对保证电力系统的安全运行有非常重要的意义。

选择保护方式时，希望能全面满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。当同时满足四个基本要求有困难时，根据电力系统的具体情况，在不影响系统安全运行的前提下，可以降低某一要求。

选择保护方式时，应力求采用最简单的保护装置来满足系统的要求。只有当最简单的保护装置不能达到目的时，才考虑采用较复杂的保护装置。运行经验证明，采用简单的保护装置，不仅调整试验方便，而且运行的可靠性也较高。

为便于运行管理和有利于保护性能的配合，同一电力网或同一厂、站内的继电保护型式，不宜品种过多。本设计就是按上述基本原则而配置各种继电保护装置。

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继电保护设计

1. 概述：

1．1继电保护的基本原理和构成方式

电力系统各元件都有它的额定参数（额定电流、电压、功率等），当发生短路或异常工况时，这些运行参数就偏离额定值，构成对电气设备和电力系统安全运行的威胁。

故障的一个显著特征就是电流剧增，从力和热等方面损坏电气设备。继电保护的最初原理即反应电流剧增这一特征，这就是熔断器保护和过电流保护。

故障的另一特征就是电压锐减，相应的就有低电压保护。 同时反应电压降低和电流增加的一种保护原理就是阻抗（距离）保护，它阻抗（Z=U/T）的降低多少反应故障点距离的远近，决定其动作与否。

随着电力系统的发展，电网结构日益复杂、机组容量不断增大、电压等级越来越高，对继电保护的要求必然相应提高，即要求选择性更好、可靠性更高、动作速度更快。这一生产发展背景，促进了继电保护技术的发展，使保护的新原理、新装置不断问世。

为了更确切地区分正常运行状况与故障（或异常）状态，可以利用正常运行时没有或很少而故障状态却很大的电气量，如负序或零序的电流、电压和功率。

断电保护利用的不仅限于电气量，也有其它的物理量，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。

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大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置将包括测

量部分（和定值调整部分）、逻辑部分、执行部分图（1.1）。测量部分从被保护对象输入有关信号，再与给定的整定值相比较，决定保护是否动作。根据测量部分各输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的逻辑关系工作，最后确定保护应有的动作行为，由执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。 输入 信号 定值调整 图1.1继电保护装置的原理框图

1.2 继电保护技术发展简史

电力系统生产的发展决定着继电保护技术的发展。解放前，由于我国电力工业极不发达，因而国内几乎没有继电保护装置制造业。解放后，随着电力工业的迅速发展，建立了自己的继电器制造工厂，继电保护制造业走上了独立发展的道路。1955年我国开始大量生产机电型继电器。

不算19世纪末期的熔断器，第一台机电型继电器是1901年问世的感应式过电流继电器，1908年出现差动继电器，1910年有了电流方向保护，1920年初制成了距离保护，1927年开始了高频保护的研究。机电型继电器迄今仍为广大用户所采用。

随着半导体器件的生产，人们将其用于保护装置，构成了整流型

测量 部分 逻辑 部分 执行 部分 输出 信号 3

继电保护继电器，使维修工作大为减轻。这是60年代的一代新产品。 晶体管的出现，带动了静态型继电器的研制，1970年初在我国

形成高潮，但由于元、器件质量问题和生产工艺问题，严重地影响了晶体管型继电器的可靠性，经1972年的整顿，使质量逐步稳定，成为与机电型、整流型并立的一种产品。

微电子学的飞速发展，大规模集成电路的生产，使分立元件的晶体管保护逐渐为集成电路保护所取代，成为第二代静态型保护，是目前最新的模拟式保护装置。

微型计算机和微处理器的出现，为继电保护数字化开辟了美好前景，微机保护正处于方兴未艾的阶段。

由上述可知，继电器和保护装置的发展与其它新兴技术和工业的发展密切相关，新技术、新元器件的应用，给继电保护的发展流入了新的活力。

1.3 对继电保护的基本要求

作用于跳闸的继电保护，在技术上有四个基本要求，即可靠性、选择性、快速性和灵敏性。 1.3．1可靠性

这是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，它不拒绝动作；在任何其它该保护不应该动作的情况下，则不应误动作。

可靠性与保护装置本身的设计、制造、安装质量有关；也与运行

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