电力系统继电保护的基本任务与要求
继电保护的四个要求
继电保护的四个要求继电保护装置为了完成它的任务，必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。
对于作用于继电器跳闸的继电保护，应同时满足四个基本要求，而对于作用于信号以及只反映不正常的运行情况的继电保护装置，这四个基本要求中有些要求可以降低。
1）选择性选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除，当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路的保护将故障切除。
2）速动性速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。
一般必须快速切除的故障有：(1) 使发电厂或重要用户的母线电压低于有效值(一般为0.7倍额定电压)。
(2) 大容量的发电机、变压器和电动机内部故障。
(3) 中、低压线路导线截面过小，为避免过热不允许延时切除的故障。
(4) 可能危及人身安全、对通信系统造成强烈干扰的故障。
故障切除时间包括保护装置和断路器动作时间，一般快速保护的动作时间为0.04s～0.08s，最快的可达0.01s～0.04s，一般断路器的跳闸时间为0.06s～0.15s，最快的可达0.02s～0.06s。
对于反应不正常运行情况的继电保护装置，一般不要求快速动作，而应按照选择性的条件，带延时地发出信号。
3）灵敏性灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力。
能满足灵敏性要求的继电保护，在规定的范围内故障时，不论短路点的位置和短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，都能正确反应动作，即要求不但在系统最大运行方式下三相短路时能可靠动作，而且在系统最小运行方式下经过较大的过渡电阻两相或单相短路故障时也能可靠动作。
系统最大运行方式：被保护线路末端短路时，系统等效阻抗最小，通过保护装置的短路电流为最大运行方式；系统最小运行方式：在同样短路故障情况下，系统等效阻抗为最大，通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。
电力系统继电保护原理基础知识讲解
电流保护的接线及特点
. . 电流保护的接线方式：指保护中电流继电器与电流互
感器二次线圈之间的联系方式。 . 三相星形接线方式的保护对各种故障都能动作。两相
星形接线的保护能反应各种相间短路，但B相发生单 相短路时，保护装置不会动作。
电流保护的接线及特点
. (1)三相星形接线需要三个电流互感器、三个电流继 电器和四根二次电缆，相对复杂和不经济。广泛应用于 发电机、变压器等大型贵重设备的保护中，以为它能提 高保护的可靠性和灵敏性。也可用在中性点直接接地电 网中，作为相间短路的保护，同时也可保护单相接地。 . (2)两相星形接线方式较为经济简单，能反应各种类 型的相间短路。主要应用在35千伏及以下电压等级的中 性点直接接地电网和非直接接地电网中，广泛地采用它 作为相间短路的保护。
. 对于相间短路，故障环路为相—相故障环路，取测量 电压为保护安装处两故障相的电压差，测量电流为两 故障相的电流差，称为相间距离保护接线方式。
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距离保护的组成
•
• 1. 启动部分：当被保护线路发生故障时，瞬间启动保 护装置，以判断线路是否发生了故障。
• 2. 测量部分：测量元件用来测量保护安装处至故障点 之间的距离，并判别短路故障的方向。
保护能保护线路全长，但却不能作为下一相邻线路的 后备保护，因此，必须采用定时限过电流保护作为本 条线路和下一段相邻线路的后备保护。 由电流速断保护，限时电流速断保护及定时限过电流 保护相配合构成的一整套保护。
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无时 限电 流速 断
保
限时 护 电流 方 速断
式
过电 流保 护
I ' =K I dz K d.Bmax
不同的电力系统结构不同，电力元件在系统中位置不 同，误动和拒动危害程度不同，因而不同情况下，侧重点 有所不同。
电力工程基础 第6章习题答案
第六章6—1 在电力系统中继电保护的任务是什么?对继电保护的基本要求是什么？答：继电保护装置的任务是：自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使其损坏程度尽可能减小，并最大限度地保证非故障部分迅速恢复正常运行；能对电气元件的不正常运行状态做出反应，并根据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出报警信号、减负荷或延时跳闸。
对继电保护的基本要求是：选择性、速动性、灵敏性和可靠性.6-2 什么是继电保护的接线系数？星形、不完全星形和两相电流差接线方式的接线系数有何不同?答:在继电保护回路中，流入继电器中的电流与对应电流互感器的二次电流的比值，称为接线系数。
星形接线和不完全星形接线方式无论发生何种相间短路，其接线系数都等于1，两相电流差接线在正常运行或三相短路时的接线系数为，A、C两相短路时的接线系数为2，A、B或B、C两相短路时的接线系数为1。
6-3什么是继电器的动作电流、返回电流和返回系数？答：能使电流继电器产生动作的最小电流，称为继电器的动作电流；能使电流继电器返回到原始位置的最大电流，称为继电器的返回电流；同一继电器的返回电流与动作电流的比值,称为电流继电器的返回系数.6-4 过电流保护装置的动作电流应如何整定？答：过电流保护装置的动作电流必须满足以下两个条件:保护装置的动作电流必须躲过线路上的最大负荷电流;保护装置在外部故障切除后应可靠返回到原始位置。
6—5 什么叫三段式电流保护？各段的保护范围和动作时限是如何进行配合的？答：由无时限电流速断保护(称作第Ⅰ段）、带时限电流速断保护(称作第Ⅱ段）和定时限过电流保护(称作第Ⅲ段）配合构成整套保护,称为三段式过电流保护。
第I段只能保护本线路(WL1)的一部分，保护范围为，动作时间为继电器的固有动作时间；第II 段不仅能保护本线路（WL1）的全长，而且向下一级相邻线路(WL2）延伸了一段,保护范围为，动作时限与下级线路Ⅰ段保护配合，即;第III段不仅能保护本线路（WL1）和相邻线路（WL2)的全长,而且延伸到再下一级线路(WL3）一部分，保护范围为，动作时限按阶梯原则整定，即.6-6在小电流接地系统中发生接地故障时,通常采取哪些保护措施？简要说明其基本原理。
电力系统对继电保护的基本要求
电力系统对继电保护的基本要求（4） 电力系统对继电保护的基本要求（
K1 K2
QF1
LI
QF2
QF5
QF6
X
X
~
QF3 QF4
注意： 正确处理灵敏性与选择性之间矛盾。 正确处理灵敏性与选择性之间矛盾。 愈灵敏愈能可靠反应要求动作的故障或异常状态， 但同时愈易于在非要求动作的其他情况下产生误 动。
X
四、小
嘉峪关东 湖气象塔
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电力系统对继电保护 的基本要求
主要内容
一．重要概念
1. 2. 3. 4.
一次系统 二次系统 继电保护装置 安全自动装置
二．继电保护的作用 三．电力系统对继电保护的基本要求（四性） 电力系统对继电保护的基本要求（四性） 四．小结
一、重要概念（1） 重要概念（
发电
输电
变电
配电
用电
1. 一次系统： 电力系统是由电力生产的5 电力系统是由电力生产的5个环节： 发电、输电、变电、配电和用电组成的整 体。由这一整体组成的统一系统称为一次 系统
一、重要概念（4） 重要概念（
4. 安全自动装置 当电力系统本身发生 故障或危及其安全运行的 事件时，向运行值班人员 及时发出警告信号，或者 向所控制的断路器发出跳 闸命令，以终止这些事件 发展的一种自动化措施和 设备。实现这种自动化措 灭磁开关及保 施的成套硬件设备，用于 护 保护电力系统的通称为电 力系统安全自动装置。
结
电力系统对继电保护的基本要求是： 可靠性、选择性、快速性、灵敏性。 1. 可靠性就是可信赖性和安全性 可信赖性要求不拒动 安全性要求不误动 2. 选择性是期望在电力元件发生故障时，最小范围 地切除故障元件。 3. 快速性是指继电保护装置快速地切除故障。 4. 灵敏性是指继电保护装置对故障的反应能力。
继电保护装置的任务和要求
继电保护装置的任务和要求一、继电保护装置的任务供电系统的电气设备，由于各种原因当被保护的电气元件发生故障，其中最常见的就是短路故障，三相电源不平衡，过负载等，保护装置必须迅速通过断路器切除故障部分，恢复其他无故障部分的正常运行。
在高压系统中，只有采用继电保护装置，才能确保保护的灵敏度，大大提高供电可靠性。
继电保护的任务，一是在系统出现短路等故障时，作用于前方最近的断路器，使之迅速跳闸，切除故障部分，恢复系统其他部分的正常运行，同时发出信号提醒运行值班员即使处理事故。
二是在系统出现不正常工作状态，如过负荷或故障接头时，发出报警信号提醒运行值班人员及时处理，以免发展为故障。
二、继电保护装置的基本要求1.选择性当供电系统发生故障时，只离故障点近的继电器保护动作，切除故障，而供电系统中的其他非故障部分仍能正常运行，满足这一要求的动作称为选择性动作。
2.速动性为了防止故障扩大，减轻其危害程度，并提高电力系统运行的稳定性，应在供电系统发生故障时，继电保护装置尽快动作，切除故障。
3.可靠性继电保护装置在应该动作时，就应该动作，而在不应该动作时，就不应该误动作。
4.灵敏性继电保护装置对保护区内的所有故障都应该能够反应动作。
三、供电系统继电保护的配置原则1.主保护、后备保护和辅助保护根据保护装置的作用，一般分为主保护、后备保护和辅助保护，在供电系统中每一个被保护的元件应该具有两种保护：主保护和后备保护。
（1）主保护就是指对被保护元件范围内的故障，能以最短的时限有选择的切除，以保证系统无故障部分的继续运行的保护元件。
（2）后备保护当某一元件的主保护或断路器拒绝动作时，能够以较长时限（相对于主保护）切除故障元件的保护元件。
远后备保护当本元件的保护装置或断路器拒绝动作时，由相邻元件的保护实现后备保护。
近后备保护就是在每一元件上装设两套保护，当其中一套保护拒绝动作时，另一套保护动作。
（3）辅助保护为了加速切除部分故障，或为了补充主保护的不足而装设的保护。
电力系统继电保护
、继电保护装置的作用：能反应电力系统中各电气设备发生故障或不正常工作状态，并作用于断路器跳闸或发出信号。
2、继电保护装置的基本要求：选择性、快速性、灵敏性、可靠性。
选择性：系统发生故障时，要求保护装置只将故障设备切除，保证无故障设备继续运行，从而尽量缩小停电围，保护装置这样动作就叫做有选择性。
快速性：目前，断路器的最小动作时间约为0.05～0.06秒。
110KV 的网络短路故障切除时间约为0.1～0.7秒；配电网络故障切除的最小时间还可更长一些，其主要取决于不允许长时间电压降低的用户，一般约为0.5～1.0秒。
对于远处的故障允许以较长的时间切除。
灵敏性：保护装置对它在保护围发生故障和不正常工作状态的反应能力称为保护装置的灵敏度。
可靠性：保护装置的可靠性是指在其保护围发生故障时，不因其本身的缺陷而拒绝动作，在任何不属于它动作的情况下，又不应误动作。
保护装置的选择性、快速性、灵敏性、可靠性这四大基本要相互联系而有时又相互矛盾的。
在具体考虑保护的四大基本要求时，必须从全局着眼。
一般说来，选择性是首要满足的，非选择性动作是绝对不允许的。
但是，为了保证选择性，有时可能使故障切除的时间延长从而要影响到整个系统，这时就必须保证快速性而暂时牺牲部分选择性，因为此时快速性是照顾全局的措施。
3、继电保护的基本原理继电保护装置的三大组成部分：一是测量部分、二是逻辑部分、三是执行部分。
继电保护的原理结构图如下：第一章电网相间短路的电流电压保护一、定时限过流保护的工作原理及时限特性1、继电保护装置阶梯形时限特性：各保护装置的时限大小是从用户到电源逐级增长的，越靠近电源的保护，其动作时限越长，用t1、t2、t3分别表示保护1、2、3的动作时限则有t1>t2>t3，它好比一个阶梯，故称为阶梯形时限特性。
定时限过流保护的阶梯形时限特性如下图：二、电流电压保护的常用继电器1、继电器的动作电流：使继电器刚好能够动作的最小电流叫继电器的动作电流Id.j。
电力系统继电保护的基本任务.doc
电力系统继电保护的基本任务
（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。
（2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（如有无经常值班人员）而动作于信号，以便值班员及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。
此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免暂短地运行波动造成不必要的动作和干扰而引起的误动。
（3）继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。
继电保护
继电保护的基本原理利用电力系统正常运行与发生故障或不正常运行状态时，各种物理量的差别来判断故障或异常，并通过断路器将故障切除或者发出告警信号电力系统继电保护的基本任务是：（1）自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；（2）反应电气设备的不正常运行状态，并根据维护条件，而动作于发出信号或跳闸。
此时一般不要求迅速动作，而是根据电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免短暂的运行波动造成不必要的动作和干扰引起的误动。
保护的四性选择性：保护装置动作时仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量减少速动性：继电保护装置应尽可能快的断开故障元件。
灵敏性：继电保护装置应尽可能快的断开故障元件。
故障的切除时间等于保护装置和断路器动作时间之和可靠性：在保护装置规定的保护范围内发生了它应该反映的故障时，保护装置应可靠地动作（即不拒动，称信赖性）而在不属于该保护装置动作的其他情况下，则不应该动作（即不误动，称安全性）。
主保护、后备保护继电器的相关概念：继电器是测量和起动元件动作电流：使继电器动作的最小电流值返回电流：使继电器返回原位的最大电流值返回系数：返回值/动作值过量继电器：返回系数Kre<1欠量继电器：返回系数Kre>1继电特性：启动和返回都是明确的，不可能停留在某个中间位置继电器概念:是一种能自动执行断续控制的部件，当其输入量达到一定值时,能使其输出的被控量发生预计的状态变化,具有对被控制电路实现“通”“断”控制作用。
分类:1.按动作原理:电磁型、感应型、整流型、电子型和数字型2.按反应物理量：电流-、电压-、功率方向-、阻抗-、频率-、瓦斯-3.按功能:启动-、量度-、时间-、中间-、信号-系统运行方式：在相同地点发生相同类型的短路电流时流过保护安装处的电流最大（小），对继电保护而言称为系统的最大运行方式，对应的系统等值阻抗最小（大），Zs=Zs.min（Zs.max）。
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电力系统继电保护的基本任务与要求
它的基本任务是：
（1）当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供
电的影响，并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。
（2）反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。
反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。
4.1.2对继电保护的基本要求
（1）可靠性是指保护该动体时应可靠动作。
不该动作时应可靠不动作。
可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。
（2）选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。
为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件（如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件）的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。
（3）灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。
继电保护的
可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。
任何电力设备(线路、母线、变压器等)都不允许在无继电保护的
状态下运行。
220KV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立，并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护。
当任一套继电保护装置或任一组断路器拒绝动作时，能由另一套继电保护装置操作另一组断路器切除故障。
在所有情况下，要求这套继电保护装置和断路器所取的直流电源都经由不同的熔断器供电。
（4）速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。
一般从装设速动保护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。