电力系统继电保护的要求

K3点故障，6QF断路器因故拒绝动作时，则应由保 护装置5动作，作用于5QF开关跳闸，将故障线路L4 连同L3一起切除。这种情况仍然可以认为有选择性， 即保护装置5是保护装置6的后备保护。
2、快速性。继电保护快速性是指继电保护应以允许的 可能最快速度动作于断路器跳闸，以断开故障或中 止异常状态发展。继电保护快速动作可以减轻故障 元件的损坏程度，提高线路故障后自动重合闸的成 功率，并特别有利于故障后的电力系统同步运行的 稳定性。快速切除线路与母线的短路故障，是提高 电力系统暂态稳定的最重要手段。
当线路L3上D1点发生短路故障时，短路电流ID由 电源经线路L1、L2至L3短路点。由于短路电流ID经 过保护装置1、2、3，且ID大于各保护电流继电器的 动作电流，所以上述各保护装置的电流继电器均起 动。按选择性的要求，此时只应由保护装置3动作， 使断路器3DL跳闸。3DL跳开后，短路电流消失，于 是保护装置1和2的电流继电器还来不及使断路器1DL 和2DL跳闸，就都返回到原来位置。过电流保护的选 择性是由各保护装置具有不同的动作时间来保证的。
例如：反应电流增大构成的过电流保护；反应电压降低 构成的低电压保护；反应电压与电流的比值变化构成的 距离保护；同时反应被保护元件两端电气量的快速保护， 如差动保护、高频保护等；反应不对称或异常运行时出 现的判据，如负序或零序分量的保护启动元件；反应非 电气量的保护，如瓦斯保护和压力及温度保护等。
2、继电保护装置一般有三大部分组成：测量部分、逻 辑部分、执行部分 。
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，或将那些继续运行而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容许 带一定的延时动作。
继电保护的基本原理：
1、电力系统发生短路故障时，通常伴有电流增大、电 压降低以及电流与电压间相位角改变等特征。利用这些 基本参数在故障与正常运行时的差别，就可以构成各种 不同原理的继电保护装置。
⑶、时间继电器
时间继电器在保护装置中作为时间元件，用来 建立必要的动作延时。时间继电器除了延时触点外， 有的还有一对瞬时切换触点，或一对滑动延时触点。 时间继电器断电时，继电器瞬时返回，触点全部恢 复原始态。
⑷、中间继电器
中间继电器是保护装置不可缺少的，它的作用是：① 增加触点数量，以便控制不同的回路；② 增加触点 容量，以便断开或接通较大电流的回路；③ 提供必 要的延时,以便满足保护及自动装置的要求。
⑵、为了保证选择性，在相邻线路出口时短路时，电 流速断保护不应该起动，为此电流速断保护的动作 电流应大于h1点的短路电流，但由于是h1点的短路 电流与线路末端h13点短路电流相同，因此电流速断 保护的动作电流可按大于本线路未端短路时流过保 护的最大短路电流来整定，如图所示：
曲线1表示当短路点沿线路移动时，在系统最大 运行下三相短路电流的变化曲线；将电流速断动作 电流的整定值IDZ画在图中如直线3所示，可以看出 ，曲线1与直线3交与一点M，在交点至保护安装处的 一段线路上断路时，ID≥IDZ，保护能够动作；在交 点以后的线路上断路时，短路电流小于动作电流， 保护不动作，因而，瞬时电流速断保护只能保护线 路的一部分，而不能保护线路全长。当运行方式改 变时，如最小运行方式（或两相断路）时，在线路 同一点上发生，短路流必然比三相短路电流小，见 上图可知，保护范围进一步缩小，电流速断保护范 围一般不用保护线路的长度来表示，而是用保护线 路长度与被保护线路全长的百分比来表示。即：最 大运行方式下为50%—60% 最小运行方式下15%— 20%即可。
⑸、信号继电器
信号继电器在继电保护及自动装置中作为动作指示器。 信号继电器动作时，一方面有掉牌指示或灯光指示， 另一方面又闭合其机械自保持触点，接通灯光或音 响回路，这些信号均由运行人员手动加以复归。
输电线的继电保护
一、反应相间短路故障的电流（或经低电压闭锁）保 护
1、定时限过电流保护动作原理 过电流保护通常是指其动作电流按躲开此线路
② 在整定保护1的动作电流时，还要考虑与保护2灵敏 度的配合问题。如图所示，当D2点短路时，流过保 护2的短路电流可能接近于它的动作电流，而流过保 护1的电流为短路电流与变电站Ⅱ的负荷电流之和， 比保护2中流过的电流还大，可能越级动作，故必须 考虑增加一个配合系数。可能会使保护1的保护范围 缩小。
3、灵敏性。继电保护灵敏性是指继电保护对设计规定 要求动作的故障及异常状态能够可靠地动作的能力。 故障时通人装置的故障量和给定的装置起动值之比， 称为继电保护的灵敏系数。它要求不但在最大运行方 式下三相短路时能可靠动作，而且在最小运行方式下 和经过较大的过渡电阻的两相短路时也能可靠动作。
继电保护愈灵敏，愈能可靠地反应于要求动作的故障 或异常状态；但同时，也愈易于在非要求动作的其他 情况下产生误动，因而与选择性有矛盾。
最大负荷电流来整定的一种保护。它在正常运行时 不应起动，而在电网发生故障时，由于电流的增大 而动作，在一般情况下，它不仅能保护本线路的全 长，而且也能保护相邻线路的全长，以起到后备保 护的作用。如图所示：
⑴、工作原理
以单侧电源供电的辐射形网络为例说明其工作原理。
在每一线路的电源端均装设断路器和保护装置，如 图所示。在正常运行全线路最大负荷电流情况下， 此电流小于保护的动作电流，定时限过电流保护不 动作。
三、对继电保护的基本要求
对电力系统继电保护的基本性能要求有可靠性、选 择性、快速性、灵敏性。这些要求之间，有的相辅 相成，有的是相互制约，需要针对不同的使用条件， 分别地进行协调。
1、选择性。当系统发生故障时，继电保护装置只 将故障设备切除，使停电范围尽量缩小，保证无故 障设备继续运行，保护装置这样动作就叫做有选择 性。如图所示：
电力系统继电保护 讲义
电力系统继电保护的基本知识
一、继电保护的基本任务：
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距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）。
③ 在变压器高压侧过流保护上CT二次应采用三相星 形接线，防止在按Y/△或△/Y接线的变压器低压侧 出口上发生两相短路时，流过高压侧CT二次V型接 线的故障电流减小，而使远后备保护拒动。
2、无时限电流速断保护
⑴、由于过流保护的动作电流是按最大负荷电流整定 的，它的保护范围总是伸长到相邻的下一段线路。 为了获得选择性，保护的动作时间必须按阶梯原则 来整定。这样，如果线路段较多，则越靠近电源的 保护，动作时间越长，这是过流保护在原理上存在 的缺点，为了克服这个缺点，可以提高电流整定值 的方法，即将动作电流按躲过被保护线路外部短路 时最大可能的短路电流来整定，使保护范围预先限 制在线路的一定区域上，也就是保护范围不超过被 保护线路之外，因而在时间上就不需要与下一段线 路相配合，这样就可以作成瞬动保护。这种按躲过 被保护线路外部短路的最大短路电流来整定，以保 证保护有选择的动作，就叫做电流速断保护。
3、限时电流速断（带时电流速断）及三段式过电流保护
⑴、由于无时限电流速断不能保护线路的全长，其 保护范围以外的故障必须由另外上午保护来切除。为 此，考虑增设第二套电流速断保护，它的动作范围应 包括线路全长，而且必须伸长到下一段线路。为获得 动作的选择性，第二套速断必须带有一定的时限，以 便和下一段线路保护相配合。时间的大小与保护范围 延伸的程度有关。为使这一时间尽量缩短，通常是使 它的保护范围不超越下一段无时限电流速断的保护范 围，这样，它的整定时间只要取得比无时限速断大一 个时间级差△t（一般取0.5秒），所以叫做限时电流速 断。限时电流速断的保护范围，包括本线路的全部和 下段线路的一部分。要求在最小运行方式下本线路末 端发生两相短路时，必须具有一定的灵敏度，必要时 可适当降低动作电流，时间大1.5△t个差。
改变电流继电器线圈的连接和改变调整把手的位置， 可调节电流继电器的动作电流。
⑵、电压继电器
电压继电器是反应电压变化而动作。电压继电器 可分为过电压继电器和低电压继电器。过电压继电 器是反应电压上升而动作的，其动作与返回的概念 与电流继电器相同。低电压继电器是反应电压下降 而动作的，其动作与返回的概念正好与过电压继电 器相反。电压继电器的调整方法与电流继电器相同。
一是测量部分，其作用是测量被保护对象的工 作状态的一个或几个电气量；二是逻辑部分，其作 用是根据测量元件输出量的大小、性质、组合方式 或出现次序，判断被保护对象的工作状态，以决定 保护装置是否应该动作；三是执行部分，其作用是 根据逻辑部分所在出的判断，执行保护装置任务 （给出信号、跳闸或不动作）。
以过流保护的原理图为例说明如下：
常用继电器的作用
⑴、电流继电器
电磁型电流继电器广泛用作电流保护的起动元件 和测量元件；它反应电流的增加而动作，当通过继 电器的电流增加到一定数值时，继电器动作。其动 合触点闭合（旧称常开接点）、动断触点（常闭接 点）断开。使继电器动作的最小电流叫继电器的动 作电流。继电器运作后，减小电流，使电流继电器 恢复到起始位置，即继电器返回。继电器的动合触 点断开，动断触点闭合，继电器返回时的最大电流 叫继电器的返回电流。继电器返回电流与动作电流 之比叫返回系数。返回系数一般不小于0.85。电流保护的动作电流整定
① 为保证在正常运行情况下过电流保护不动作，保护装置的起 动电流IQD必须大于该线路上可能出现的最大负荷电流Imax。
如图所示，当外部短路时如电流继电器已起动，则在外部切除 后电流降到最大负荷电流时应能可靠返回。图中线路L2上K 点短路，保护1、2都将起动，由于保护2的时限短，所以保 护2先动作，使断路器2QF跳闸。这时短路电流消失，但在 变电所B母线上仍接有负荷，并且由于故障切除后电压恢复， 负荷中的电动机自起动，可能出现最大负荷电流，为使保护 1的电流继电器返回，它的返回电流应大于故障切除后的最 大负荷电流。确定最大负荷电流时，必须考虑到实际可能的 最严重情况，例如平行线供电、双回线备自投等情况。