白春洁

摘要: 在现代社会电力起着很重要的作用,没有电力的支持,社会生活和生产根本就无法正常进行。如何确保继电保护设施和技术的可靠性和有效性,是电力系统应该着重关注的,也是社会各界所关注的问题。

关键词: 距离保护;继电保护;零序电流

Abstract: in modern social power plays a very important role, no power support, social life and production was not normal. How to make sure the relay protection facilities and technology of the reliability and validity, is the electric power system should focus on, is also the social from all walks of life issues of concern.

Keywords: distance protection; The relay protection; Zero sequence current

中图分类号：TM774文献标识码：A 文章编号：

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。

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：

（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）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。

（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

3.1 距离保护的基本概念

（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。

（2） 距离保护的应用

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。

（3）距离保护各段动作特性

距离保护一般装设三段，必要时也可采用四段。其中第I 段可以保护全线路的80%～85%，其动作时间一般不大于0.03～0.1s（保护装置的固有动作时间），前者为晶体管保护的动作时间，后者为机电型保护的动作时间。第II 段按阶梯性与相邻保护相配合， 动作时间一般为0.5～1.5s，通常能够灵敏而较快速地切除全线路范围内的故障。由I、II段构成线路的主要保护。第III（IV）段，其动作时间一般在2s 以上，作为后备保护段。

3.2 整定计算运行方式的选择原则

繼电保护整定计算用的运行方式，是在电力系统确定好运行方式的基础上，在不影响继电保护效果的前提下，为提高继电保护对运行方式变化的适应能力而进一步选择的，特别是有些问题主要是由继电保护方面决定的。

确定运行方式变化的限度，就是确定最大和最小运行方式，它应以满足常见运行方式为基础，在不影响保护效果的前提下，适当加大变化范围。其一般原则如下：

(1)必须考虑检修与故障两种状态的重叠出现，但不考虑多种重叠。

(2)不考虑极少见的特殊方式。因为出现特殊方式的机率教小，不能因此恶化了绝大部分时间的保护效果。

4.电力网零序继电保护方式选择与整定

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。另一方面，零序电流保护仍有电流保护的某些弱点，即它受电力系统运行方式变化的影响大，灵敏度将因此降低,特别是在短路距离的线路上以及复杂的环网中，由于速动段大案保护层范围太小，甚至没有必要保护范围，致使零序电流保护各段大案性能严重恶化，使保护动动作时间很长，零敏度很长低。

4.1 零序电流保护整定运行方式的分析

(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。

(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。

4.2 零序电流保护整定配合的其他问题

(1)各段保护的整定时间均应按整定配合原则增加时间级差。

(2)当分支系数随短路点的移远而变大时，例如有零序互感的平行线路， 保护的整定配合应按相配合保护段的保护范围末端进行计算，一般可用图解法整定。

(3)与相邻双回线路的零序保护配合整定。当双回线路装设了横联差动保护时，为提高灵敏度，可按与横联差动保护配合整定，即按双回线路全线为快速保护范围考虑，但时间整定要考虑横联差动保护相继动作的延时； 如考虑双回线运行中将横联差动保护停用的情况时，可相应提出将双回线路运行临时改为单回线路运行的措施。

(4)双回线路的零序电流保护，因线路长度太短或零序互感影响严重而灵敏度很差时，可考虑不同运行方式采用不同整定值的办法加以改善，即在同一保护段下采用两个或更多的整定值，分别对应两个或更多的运行方式的变化。

5.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