时间：2013-11-29 分类：电力
摘 要： 电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。电力系统由各种电气元件组成。由于自然环境，制造质量运行维护水平等诸方面的原因，电力系统的各种元件在运行中不可能一直保持正常状态。因此，需要有专门的技术为电力系统建立一个安全保障体系，其中最重要的专门技术之一就是继电保护技术。
关键词：继电保护 距离保护 零序电流
1 继电保护的基本作用及基本任务
电力系统继电保护的基本作用是：在全系统范围内，按指定分区实时的检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警等措施，以求最大限度地维持系统的稳定 保持供电的连续性，保障人身的安全，防止或减轻设备的损坏。
继电保护装置的基本任务
1.1当电力系统中发生短路故障时，继电保护能自动地、迅速地和有选择性地动作，使断路器跳闸，将故障元件从电力系统中切除，以系统无故障的部分迅速恢复正常运行，并使故障的设备或线路免于继续遭受破坏。
1.2当电气设备出现不正常运行情况时，根据不正常运行情况的种类和设备运行维护条件，继电保护装置则发出信号，以便由值班人员及时处理，或由装置自动进行调整。
由此可见，继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性，最大限度地保证向用户安全供电。在现代的电力系统中，如果没有专门的继电保护装置，要想维持系统的正常运行是根本不可能的。
2继电保护的构成与分类
2.1继电保护装置可视为由测量部分、逻辑部分和执行部分等部分组成，各部分功能如下。
2.1.1测量部分
测量部分是测量从被保护对象输入的有关电气量，并与已给定的整定值进行比较，根据比较的结果，判断保护是否应该启动的部件。
2.1.2逻辑部分
逻辑部分是根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的布尔逻辑及时序逻辑关系工作，最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号，并将有关命令传给执行部分的部件。
2.1.3执行部分
执行部分是根据逻辑部分传送的信号，最后完成保护装置所担负的对外操作的任务的部件。如检测到故障时，发出动作信号驱动断路器跳闸;在不正常运行时发出告警信号;在正常运行时，不产生动作信号。
2.2继电保护的分类
常用继电保护的分类方法有以下几种：
(1)按被保护对象的类别，继电保护分为线路保护和设备保护等俩种。
(2)按保护原理可。继电保护可以分为电流保护，电压保护，距离保护(基于线路阻抗)，差动保护，纵联保护，方向保护及负(零)序保护。
(3)按故障或不正常运行的类型，继电保护可以分为相间短路保护，接地故障保护，匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等。
(4)按继电保护的实现技术，继电保护可分为机电型保护，整流型保护，晶体管型保护，集成电路型保护及微机型保护等。
(5)按故障继电保护的职责和重要性，继电保护可分为主保护和后备保护。
(6)按继电保护测量值和整定值之间的关系，继电保护可分为过量继电保护装置和欠量继电保护装置。
3.电力网相间距离保护整定和灵敏度检验
3.1 距离保护的基本概念
3.1.1距离保护的基本构成
距离保护是以反映从故障点到保护安装处之间阻抗大小(距离大小) 的阻抗继电器为主要元件 (测量元件)，动作时间具有阶梯性的相间保护装置。当故障点至保护安装处之间的实际阻抗大雨预定值时表示故障点在保护范围之外，保护不动作当上述阻抗小于预定值时，表示故障点在保护范围之内，保护动作。当再配以方向元件(方向特性) 及时间元件， 即组成了具有阶梯特性的距离保护装置距离保护的应用。
3.1.2距离保护可以应用
在任何结构复杂、运行方式多变的电力系统中，能有选择性的、较快的切除相间故障。当线路发生单相接地故障时;距离保护在有些情况下也能动作，当发生两相短路接地故障时 它可与零序电流保护同时动作，切除故障。因此，在电网结构复杂，运行方式多变，采用一般的电流，电压保护不能满足运行要求时，则应考虑采用距离保护装置。
3.1.3距离保护装置特点
(1)由于距离保护主要反映阻抗值，一般说其灵敏度较高，受电力系统运行方式变化的影响较小，运行中躲开负荷电流的能力强。在本线路故障时，装置第1 段的性能基本上不受电力系统运行方式变化的影响 (只要流过装置的故障电流不小于阻抗元件所允许的精确工作电流)。当故障点在相邻线路上时，由于可能有助增作用，对于地11.111段，保护的实际动作区可能随运行方式的变化而有所变化，但一般情况下，均能满足系统运行的要求。
(2)由于保护性能受电力系统运行方式的影响较小， 因而装置运行灵活、动作可靠、性能稳定。特别是在保护定值整定计算和各级保护段相互配合上较为简单灵活，是保护电力系统相间故障的主要阶段式保护装置。
4 电力网零序继电保护方式选择与整定计算
中性点直接接地系统中发生接地短路，将会产生很大的零序电流分量，利用零序电流分量构成保护，可作为一种主要的接地短路保护。因为它不反映三相和两项短路，在正常运行和系统发生震荡时也没有零序分量产生，所以它有较好的灵敏度。#p#分页标题#e#
4.1零序电流保护整定计算的运行方式的分析
4.1.1接地短路电流、电压的特点
根据接地短路故障的计算方法可知，接地短路是相当于在正序网络的断点增加额外附加电抗的电路。这个额外附加电抗就是负序和零序综合电抗。各序的电流分配，只决定该序网中各支路电抗的反比关系，而各序电流的绝对值要手其他序电抗的影响相临线路的零序互感对零序电流、电压的数值有很大影响。
4.1.2接地短路计算的运行方式选择
计算零序电流大小和分布的运行方式选择，是零序电流保护整定计算的第一步。选择运行方式就是考虑零序电流保护所能适应的发电机、变压器以及线路变化大小的问题。一般来说，运行方式变化主要取决于电力系统调度管理部门，但继电保护可在次基础上，加以分析选择。其中变压器中性点接地树木的多少和分配地点，对零序电流保护影响极大，通常由继电保护整定计算部门决定。变压器中性点接地方式的选择，一般可按下述条件考虑。
(1)总的原则是，不论发电厂或是变电所，首先是按变压器设备的绝缘要求来确定中性点是否接地;其次是以保持对该母线的零序电抗在运行中变化最小为出发点来考虑。当变压器台数较多时，也可采取几台变压器组合的方式，使零序电抗变化最小。
(2)发电厂的母线上至少应有一台变压器中性点接地运行，这是电力系统过电压保护和继电白狐功能所需要的。为改善设备过电压的条件，对双母线上接有多台 (一般是四台以上) 变压器时，可选择两台变压器同时运行，并各分占一条母线，这样在双母线母联短路器短开后也可保持着接地系统。
(3)变电所的变压器中性点氛围两种情况，单册电源受电的变压器，如果不采取用单相重合闸，其中性点一般应不接地运行。以简化零序电流保护的整定计算;双侧电源受电的变压器，则视该母线上连接的线路条数和变压器的多少以及变压器容量的大小，按变压器零序电抗变化最小的原则进行组合。
结束语
继电保护装置是电力系统密不可分的一部分，是保障电力设备安全和防止、限制电力系统大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。在现代电力系统中，若没有继电保护装置，想要维持正常工作是不可能的。随着电力系统的不断发展，继电保护装置也应不断的进行革新和完善，只有这样才能保证电力系统的正常工作，才能更好地为社会服务。
