王宇彪

摘 要：通过对继电保护在供配电系统中的应用分析，介绍了供配电系统的组成和特点，阐述了继电保护在供配电系统中的作用、特点和分类，同时对于应用较为普遍的变配电站综合自动化系统进行了描述。

关键词：继电保护 供配电系统 可靠 综合自动化系统

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（a）-0058-01

1 供配电系统简介

现在发电厂发电机的出口电压为10 kV，低压发电机出口电压为0.38/0.22 kV。发电厂发出的电除8%自己消耗外，其余向外输送。10 kV直接供给发电厂附近的用户，远距离的用户就要经过升压后再向外输送。输送距离与电压等级成正比，电压等级越高输送距离越远。110 kV及以下为配电线路，以上为输电线路。发电机、变压器、开关设备与输电线路等与调度管理相结合称为电力系统。供配电系统由变压器、开关设备与输电线路组成。由于电能的生产、输送和使用本身所固有的特点，以及连接成电力系统后出现的新问题，决定了电力系统的运行与其它工业生产过程相比具有许多显著不同的特点。例如电能生产和使用同时完成，正常输电过程和故障过程都非常迅速，具有较强的地区性特点，与国民经济各部门关系密切。

2 继电保护的作用

电是一种特殊产品，它不能大量储存。根据欧姆定律，电压保持不变，电流随着负载电阻（交流电为阻抗）变化而改变。当发生事故后，假如输电线路短路，短路点以后的负载阻抗就被短路，只剩下变压器与输电线路的阻抗，根据欧姆定律，阻抗减小电流就会增大，出现短路电流。电力系统容量越大发生短路事故后系统电压降越小，短路电流就越大，直接威胁到电网的稳定运行，继电保护必须迅速将故障点从电网中切除，保证电网继续正常运行。继电保护作用就是能保证在电力系统发生故障后，迅速、准确地将事故点从电网中切除，保证电力系统继续供电。

3 继电保护的四大要素

继电保护和自动装置的设计和应用应以合理的运行方式和可能的故障类型为依据，并应满足可靠性、选择性、速动性与灵敏性四项基本要求。（1）可靠性是指保护应该动作时动作，不应该动作时不动作。另外还要求继电保护设备本身运行可靠，不发生故障，要有自诊断功能。为保证可靠性，宜选用可能的最简单的保护方式，应采用由可靠元件和尽可能简单的回路构成的性能良好的装置，并应具有必要的检测、闭锁和双重化等措施。保护装置应该便于整定、调整和运行维护。（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。当故障设备和线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。为保证选择性，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，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。（3）速动性是指保护装置应尽快的切除短路故障，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。（4）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。灵敏系数应根据不利的正常运行方式和不利的故障类型计算，但可不考虑可能性很小的情况。

4 继电保护的分类

（1）继电保护按保护对象分为：发电机保护、变压器保护、线路保护、母线分段断路器保护、高压电动机保护与高压电容器保护等。（2）继电保护按保护动作性质分为：无延时速断、带延时速断、过电流、反时限过负荷、定时限过负荷、过电压、低电压、失压、纵差动、横差动、单性接地（零序过电流、零序过电压）、负序过电流、负序过电压、低频解列、不平衡电流、不平衡电压、转子单性接地、过励磁、失励与自动重合闸等。（3）继电保护按保护作用分为：主保护、后备保护与辅助保护，后备保护又分为远后备和近后备保护。远后备是在主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。近后备是由本电力设备或线路的另一套来实现的后备保护，如变压器差动与后备保护。辅助保护是为补充主保护与后备保护的功能，或主保护与后备保护退出运行而增设的简单保护。（4）非电量保护包括：轻瓦斯、重瓦斯、高温、超高温、高压电动机故障与现场工艺故障跳闸等。

5 变配电站综合自动化系统

变配电站综合自动化系统包括变配电站综合自动化装置与计算机系统。变配电站综合自动化装置除具有继电保护功能外，还具有监控功能，所以又称为综合保护装置（简称为综保装置）。大型发电机、变压器与远距离输电线路都有专用的保护，称为微机保护装置。小型变配电站一般采用变配电站综合自动化装置与中央信号箱相配合方案。

6 变配电站综合自动化装置的特点

（1）保护功能强，容易得到改善，除保护功能外，还具有监控功能。（2）可靠性高，软件分析能力提高了继电保护动作的可靠性，自诊断能力提高了装置本身的运行可靠性。（3）软件判断能力强，动作准确率高，拒动少。产品抗干扰能力提高后，误动也相对减少。（4）具有一定的附加功能，如事故与操作记录以及故障录波等。（5）使用灵活、维护与调试方便。（6）变配电站综合自动化装置本身价格不断降低，功能不断加强，工程综合造价也不断降低。（7）具有远方调度功能，便于实现计算机联网。（8）产品规格与型号种类繁杂，给设计、施工以及维护带来许多不便。

7 结语

鉴于供配电系统的特点及继电保护在供配电系统中的重要作用，应该不断加强对供配电系统中继电保护的研究，并做好继电器保护与电子技术的结合，使其在保证电力系统完全稳定运行中发挥更大的作用。

参考文献

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