繼電保護的原理

　　繼電保護裝置必須具有正確區(qū)分被保護元件是處于正常運行狀態(tài)還是發(fā)生了故障，是保護區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障的功能。保護裝置要實現(xiàn)這一功能，需要根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)來構(gòu)成。

　　電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，工頻電氣量變化的主要特征是：

　　(1)電流增大。短路時故障點與電源之間的電氣設(shè)備和輸電線路上的電流將由負荷電流增大至大大超過負荷電流。

　　(2)電壓降低。當發(fā)生相間短路和接地短路故障時，系統(tǒng)各點的相間電壓或相電壓值下降，且越靠近短路點，電壓越低。

　　(3)電流與電壓之間的相位角改變。正常運行時電流與電壓間的相位角是負荷的功率因數(shù)角，一般約為20°，三相短路時，電流與電壓之間的相位角是由線路的阻抗角決定的，一般為60°～85°，而在保護反方向三相短路時，電流與電壓之間的相位角則是180°+(60°～85°)。

　　(4)測量阻抗發(fā)生變化。測量阻抗即測量點(保護安裝處)電壓與電流之比值。正常運行時，測量阻抗為負荷阻抗;金屬性短路時，測量阻抗轉(zhuǎn)變?yōu)榫€路阻抗，故障后測量阻抗顯著減小，而阻抗角增大。

　　不對稱短路時，出現(xiàn)相序分量，如兩相及單相接地短路時，出現(xiàn)負序電流和負序電壓分量;單相接地時，出現(xiàn)負序和零序電流和電壓分量。這些分量在正常運行時是不出現(xiàn)的。

　　利用短路故障時電氣量的變化，便可構(gòu)成各種原理的繼電保護。

　　此外，除了上述反應(yīng)工頻電氣量的保護外，還有反應(yīng)非工頻電氣量的保護，如瓦斯保護。

　　繼電保護的組成

　　一般情況而言，整套繼電保護裝置由測量元件、邏輯環(huán)節(jié)和執(zhí)行輸出三部分組成。

　　測量比較部分：

　　測量比較部分是測量通過被保護的電氣元件的物理參量，并與給定的值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，給出“是”、“非”性質(zhì)的一組邏輯信號，從而判斷保護裝置是否應(yīng)該啟動。

　　邏輯部分：

　　邏輯部分使保護裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障的類型和范圍，最后確定是應(yīng)該使斷路器跳閘、發(fā)出信號或是否動作及是否延時等，并將對應(yīng)的指令傳給執(zhí)行輸出部分。

　　執(zhí)行輸出部分：

　　執(zhí)行輸出部分根據(jù)邏輯傳過來的指令，最后完成保護裝置所承擔的任務(wù)。如在故障時動作于跳閘，不正常運行時發(fā)出信號，而在正常運行時不動作等。

　　HZJB-340T手提繼電保護測試儀

　　繼電保護的工作回路

　　要完成繼電保護任務(wù)，除了需要繼電保護裝置外，必須通過可靠的繼電保護工作回路的正確工作，才能完成跳開故障元件的斷路器、對系統(tǒng)或電力元件的不正常運行發(fā)出警報、正常運行狀態(tài)不動作的任務(wù)。

　　繼電保護工作回路一般包括：將通過一次電力設(shè)備的電流、電壓線性地轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合繼電保護等二次設(shè)備使用的電流、電壓，并使一次設(shè)備與二次設(shè)備隔離的設(shè)備，如電流、電壓互感器及其與保護裝置連接的電纜等;斷路器跳閘線圈及與保護裝置出口間的連接電纜，指示保護動作情況的信號設(shè)備;保護裝置及跳閘、信號回路設(shè)備的工作電源等。