某110kV电网保护配置与整定计算

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110KV变电所继电保护设计整定计算设计任务书

电力职业技术学院继电保护及其自动化专业毕业设计任务书标题:110KV变电站继电保护的设计与整定计算原始数据:1.设计一座110KV降压变电站(1)110KV侧有L101、L103两条出线，35KV侧有L302、L303、L304、L305、L306五条出线，10KV侧有八条出线。

(2)与电力系统的连接；①110KV侧线路L101接入110kv系统:②35KV侧一路通过306开关接入35KV区域供电系统。

(3)主变压器数量及容量:1、每台变压器容量:31.5MVA绕组类型及接线组别:三相三绕组，yo/y/△-12-11；额定电压:110/38.5/11KV；短路百分比:高-中(17)，高-低(10)，中-低(6.5):绝缘类型:分级绝缘。

(4)110kv、35KV、10KV母线侧线路后备保护最大动作时间分别为110kv:2.5S、35kv:2.5S、10kv:2S。

2.电力系统的主要参数:(1)1)110kv系统最大等效正序电抗*ma*为6.6ω，最小等效正序电抗*ma*为5.3ω，最大等效电抗*ma* = 5.3Ω，35KV系统为9.2ω，最小等效电抗*.ma*为8.1ω。

(2)部分线路的主要参数如下表所示:L101:额定电压110KV长度52KM最大(额定)负载为51MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L302:额定电压35KV长度18KM最大(额定)负载为6.3MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L303:额定电压35KV长度16公里；最大(额定)负载为6.3MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L304额定电压35KV长度32KM最大(额定)负载为4MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L305:额定电压35KV长21公里；最大(额定)负载为4MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L306:额定电压35KV长度25公里；最大(额定)负载为13.2MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4二、设计的主要要求1.根据本变电站主变压器的类型和容量，配置主变压器的继电保护方案，计算其主保护的整定；2.配置L303和L304线路的继电保护方案，并进行相应的整定计算。

110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算(附计算书、图以及参数表)

华北电力大学成人高等教育毕业设计(论文)任务书学生姓名：裴丽君年级专业层次：14电力专学号：14301394 函授站：张家口名人新能源学校一、毕业设计(论文)题目：110kV电网继电保护及自动装置整定计算二、毕业设计(论文)工作起止时间：2015.12.14-2016.2.22三、毕业设计（论文）的内容要求：1.根据给定系统的接线和参数，合理制定继电保护和自动装置的配置方案并完成装置选型；2.计算各元件的序参数，绘制各序网图，完成短路电流计算；3.完成各线路继电保护及自动装置的整定计算；4.绘制保护及自动装置配置图，对所选方案做出评价；5.总结所做工作，撰写毕业论文。

指导教师签名：前言电力系统中的发电机、变压器、输电线路、母线以及用电设备，一旦发生故障，继电保护及安全自动装置能够快速、可靠、有选择地将故障元件从系统中切除，使故障元件免于继续遭受损坏，既能保证其它无故障部分迅速恢复正常，又能提高电力系统运行的稳定性，是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。

而课程设计是学生在校期间的综合性实践教学环节，是学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能，对实际问题进行设计（或研究）的综合性训练。

通过课程设计，可以培养学生运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神，增强工程观念，以便更好地适应工作的需求。

本次课程设计为给110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算，学习规程确定系统运行方式，变压器运行方式。

选择各元件保护方式，计算发电机、变压器、线路的参数，确定保护方式及互感器变比。

对于线路和变压器故障，根据相间和接地故障的情况，选择相应的保护方式并作整定和校验。

第一章概述1.1 电力系统继电保护的作用电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。

电力系统由各种电气元件组成。

这里电气元件是一个常用术语，它泛指电力系统中的各种在电气上的独立看待的电气设备、线路、器具等。

110kV线路保护的整定(参考)

南京工程学院课程设计说明书题目110kV电网继电保护配置与整定计算课程名称继电保护课程设计院（系、部、中心）电力工程学院专业电气工程及其自动化（电力系统）班级学生姓名学号设计地点指导教师设计起止时间：年月日至年月日成绩目录第1章 110kV 线路保护与重合闸的配置 (1)1.1保护与重合闸的配置原则 (1)1.1.1保护配置原则......................................................................................................1 1.1.2自动重合闸配置原则...........................................................................................2 1.2 110kV 线路保护与自动重合闸的整定原则.. (4)1.2.1 110kV 线路零序电流保护...................................................................................4 1.2.2 相间距离保护.....................................................................................................9 1.2.3 自动重合闸.......................................................................................................10 1.3保护与自动重合闸配置................................................................................................13 第2章 110kV 线路整定计算. (14)2.1电网中性点接地配置 (14)2.1.1中性点接地配置原则.........................................................................................14 2.1.2变压器中性点接地配置.....................................................................................15 2.2参数计算.. (15)2.2.1阻抗计算............................................................................................................15 2.2.2 B 母线短路计算..............................................................................................17 2.2.2 C 母线短路......................................................................................................19 2.3 保护整定. (20)2.3.1距离保护的整定（灵敏角取70o ）：.................................................................20 2.3.2零序电流保护整定.. (21)第3章主变差动保护整定 (24)3.1 短路计算......................................................................................................................24 .3.2 计算平衡系数...........................................................................................................24 .3.3 不平衡电流计算.......................................................................................................24 .3.4 拐点电流res01I 、res02I ................................................................................................24 .3.5 制动特性斜率...........................................................................................................25 .3.6 灵敏度校验...............................................................................................................25 .3.7 差动电流速断定值...................................................................................................25 课程设计小结..............................................................................................................................27 参考文献：. (28)第1章 110kV线路保护与重合闸的配置1.1保护与重合闸的配置原则根据中华人民共和国行业标准《继电保护和安全自动装置技术规程（GB 14285—93）》的规定，110kV 线路应当按照如下原则配置保护与重合闸装置：1.1.1保护配置原则1.1.1.1 110～220kV 中性点直接接地电力网中的线路保护110～220kV 直接接地电力网的线路，应按规定装设反应相间短路和接地短路的保护。

110kV电网故障分析和继电保护整定计算分析

158电力技术1　故障分析电力系统故障研究（计算机计算方法）经历了连续性发展的流程。

学术界讨论且总结出电网故障计算的若干最为基础的方法。

其理论前提为对称分量法，将故障点当做切入点，把故障点非对称化的三相电压与电流分解成正、负与零相序等分量，进而把故障点非对称化的三相电路的演算转变成对称性的三个相序等值电路的相关计算。

它的核心在于把命名为端子方程故障点的相序电压与电流的函数式当做互联网方程的三序互联网方程联立加以求解。

同时，学术界在对复故障进行计算的过程中，提出了诸如“故障修正导纳矩阵”的定义，也就是把故障环境中造成的互联网结构加以更改，且借助于一矩阵加以表示。

至于故障情况存在着区别时，只须更改其中的若干元素之后，再通过程序加以统一化的处理，然而在处理断线状况时，修正导纳矩阵并不容易。

因此，出于使得求解过程与计算机的特征本身更加地吻合的目的，学者们通过坚持不懈的研究之后，提出了不少与计算机条件相吻合的故障计算的方法。

比如，有些方法被视为计算机故障分析法的阶段性突，它的核心理念为“任一故障均可被视为一类互联网结构的更改”。

2　继电保护整定国外有关整定计算方法的研究起步较早，于60年代初期，就已经有学者开始了该领域的研究。

其中，具有代表性的是根据复杂化环网内方向电流与距离维持的最优配合问题的互联网图论计算方法，此计算方法的重心在于如何界定被视作配合计算的起点，同时具备数量最少的基数的保护式集合，也就是最小断开点集(Minimum Break Point Set，MBPS)，进而界定保护整定的相应秩序。

1967年，学者Knable 第一次提出了基于互联网图论、探求断开点的相关理论。

2年之后，该学者又率先将保护整定演算和有关顺序的矢量即RSV(Relative SequenceVector)加以相连，他所采纳的是试探法来界定RSV，且针对性地提出RSV序列内的起始点保护即属于断开点。

据此，它提出了界定环网内保护相对秩序的相应方法，率先把互联网图论与保护配合的关联性加以相连，针对互联网内所存在着的接线问题而提出了虚拟节点的定义，同时提出了主保护/后备保护(Primary-Back-up，P/ B)的定义及其计算方法，从而替线路保护的整定计算方法打下了扎实的基础。

110kV电网继电保护的整定计算

一
具体保护过程中，它的最低一级最高值都是通过一次相电流以及在电流折算成二次值的过程
中，最终实现对电阻影响的考虑，有利于满足保护对选择和灵敏性的要求。通常而言，线路
些比较复杂的整定计算方式。当时机工作过
程中发生故障时，就将１１０Ａ折成二次值进行
末端本身就具有一定的灵敏度，通常需要采用纵联序停信元件来实现这一过程。在对１１０ｋＶ电网线路进行具体性的整定计算过程中，通常
相应的整定计算，不会其灵敏度进行检验。
２．４岁电网小电源的整定计算方式
或者等于０．１米时，选择２．５倍的信值电抗线路，同时对其停信范围进行有效地控制。在进行电阻计算的过程中，保护区中的最小负荷阻抗值要比最大阻抗值大才可以。２．２对线路后备保护的整定计算方式ｌｌ０ｋＶ电网的接地距离的一段保护，其是具有稳定性特征的，并且运行方式的差异性不会影响其稳定性，这是其稳定运行效率高的优势。而在２２０ｋＶ电网接地二段保护过程中，
一
间的方式开机，同时进行快速同步的保护重
近年来，人们广泛地应用电网，１ｌＯｋＶ
电网线路应用到人们生活中的频率不断地增加，且其结构也日趋复杂化，这进一步提升了１１０ｋＶ电网继电保护整定计算的难度系数，也难以对电网继电设备进行更为有效的保护。所
以，进一步深入地对１１０ｋＶ电网继电网保护

110KV线路保护的保护配置(毕业设计)

第3节110KV线路保护的保护配置我国110KV的电力网，都是直接接地的系统。

所谓直接接地系统，是指在该电网中任一点的综合零序阻抗小于或者等于同一点综合正序阻抗的三倍。

在直接接地网中，当发生接地故障时,会产生很大的接地故障电流，因此，需要配置作用于跳闸的、切除相间短路故障和接地故障的继电保护装置。

线路继电保护的配置原则，在原水利部颁发的《继电保护和安全自动装置技术规程SD6—83》中已有明确规定。

以下就各类保护装置的特点分别予以论述。

1、光纤保护光纤作为继电保护的通道介质，具有不怕超高温与雷电电磁干扰、对电场绝缘、频带宽和衰耗底等优点。

而电流差动保护原理简单，不受系统振荡、线路串补电容、平行互感、系统非全相运行、单侧电源运行方式的影响，差动保护本身具有选相能力，保护动作速动快，最适合作为主保护。

近年来，光纤技术、DSP技术、通信技术、继电保护技术的迅速发展为光纤电流差动保护的应用提供了机遇。

1 光纤保护的基本方式及其特点光纤保护目前已在国内部分地区得到较为广泛的使用，对已投入运行的光纤保护，按原理划分，主要有光纤电流差动保护和光纤闭锁式、允许式纵联保护两种。

1．1光纤电流差动保光纤电流差动保护是在电流差动保护的基础上演化而来的，基本保护原理也是基于基本电流定律，它能够理想地使保护实现单元化，原理简单，不受运行方式变化的影响，而且由于两侧的保护装置没有电联系，提高了运行的可靠性。

目前电流差动保护在电力系统的主变压器、线路和母线上大量使用，其灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等优点，是其他保护形式所无法比拟的。

光纤电流差动保护在继承了电流差动保护优点的同时，以其可靠稳定的光纤传输通道，保证了传送电流的幅值和相位正确可靠地传送到对侧。

时间同步和误码校验问题，是光纤电流差动保护面临的主要技术问题。

在复用通道的光纤保护上，保护与复用装置时间同步的问题，对于光纤电流差动保护的正确运行起到关键的作用，因此目前光纤差动电流保护都采用主从方式，以保证时钟的同步；由于目前光纤均采用64Kbit/s数字通道，电流差动保护通道中既要传送电流的幅值，又要传送时间同步信号，通道资源紧张，要求数据的误码校验位不能过长，这样就影响了误码校验的精度。

110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算(计算书)

第一章电力系统各元件主要参数的计算1.1基准值选择基准功率：S B =100MV ·A 基准电压：U B =115V 基准电流：A U S I B B B 5023==基准电抗：Ω==25.1322BB B S U Z1.2 发电机参数的计算有限容量发电机的电抗标幺值计算公式：NB dG S S X X "=*对于无穷大容量系统的电抗标幺值计算公式：S S X B S ''=*式中： ''d X —— 发电机次暂态电抗 B S —— 基准容量100MV A N S ——发电机额定容量MV AS '' ——系统出口母线三相短路容量，取800MV A 利用以上公式对100MW 的发电机:已知：MWA P N 100= 取 8.0cos =ϕ 则 M V A P S N N 1258.0100c o s ===ϕ088.012510011.0*=⨯="=NB d GS S X XΩ=⨯==638.1125.132088.0*B GG Z X X对于无穷大容量电源S ：最大运行方式下正序阻抗Ω=⨯==16.2125.13216.0*B S S Z X X最大运行方式下零序阻抗Ω=⨯==48.6325.13248.0*00B S S Z X X 最小运行方式下正序阻抗Ω=⨯==385.3425.13226.0*B S S Z X X最小运行方式下零序阻抗Ω=⨯==155.10325.13278.0*B S S Z X X1.3 变压器参数的计算变压器电抗标幺值计算公式： NB K T S S U X 100(%)*=式中： (%)K U —— 变压器短路电压百分值 B S —— 基准容量100MV AN S ——变压器额定容量MV A (1) 利用以上公式对T(T1,T2,T3) :已知: MVA S N 150= 5.12(%)=K U 则 083.01501001005.12100(%)*=⨯⨯==NB K T S S U XΩ=⨯==977.1025.132083.0*B T T Z X X (2)对T4(T5):已知: MVA S N 50= 12(%)=K U 则 24.05010010012100(%)*4=⨯⨯==NB K T S S U XΩ=⨯==74.3125.13224.0*44B T T Z X X(3)对T6(T7):已知: MVA S N 5.31= 5.10(%)=K U 则 333.05.311001005.10100(%)*6=⨯⨯==NB K T S S U XΩ=⨯==083.4025.132333.0*66B T T Z X X1.4 输电线路参数的计算输电线路电阻忽略不计，设线路正序阻抗为0.4/KM Ω，线路零序阻抗为1.21/KMΩ线路阻抗有名值的计算：正序阻抗 1X X l =零序阻抗 0X X l = 线路阻抗标幺值的计算：正序阻抗 21*1BB UlS X X =零序阻抗 20*0BB U lS X X =式中： 1X ------------ 每公里线路正序阻抗值 Ω/ KM 0X ----------- 每公里线路零序阻抗值 Ω/ KM l ------------ 线路长度 KM B U -------------------基准电压115KV B S ------------------- 基准容量100MV A (1)线路正序阻抗:Ω=⨯==2.5134.01AB AB l X X039.0115100134.0221*=⨯⨯==BBAB ABUS l X XΩ=⨯==2.9234.01BC BC l X X070.0115100234.0221*=⨯⨯==BBBC BC US l X XΩ=⨯==8.4124.01CA CA l X X036.0115100124.0221*=⨯⨯==BBCA CA US l X XΩ=⨯==22554.01SC SC l X X166.0115100554.0221*=⨯⨯==BBSC SC US l X X(2) 线路零序电抗:Ω=⨯==73.151321.100AB AB l X X119.01151001321.1220*0=⨯⨯==BBAB AB U S l X XΩ=⨯==83.272321.100BC BC l X X21.01151002321.1220*0=⨯⨯==BBBC BC US l X XΩ=⨯==52.141221.100CA CA l X X110.01151001221.1220*0=⨯⨯==BBCA CA US l X XΩ=⨯==55.665521.100SC SC l X X503.01151005521.1220*0=⨯⨯==BBSC SC U S l X X第二章短路电流的计算2.1 线路AC 上零序电流的计算2.1.1 线路AC 末端发生短路时零序电流计算B 母线发生最大接地电流时，C1，C2接通，B 、C 母线连通。

110kV线路保护整定

110kV线路保护1计算依据DL/T 584-2017《3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程》2110kV线路保护配置1)差动保护2)接地距离保护3)相间距离保护4)零序电流保护5)三相自动重合闸3启动元件定值3.1.启动元件定值3.1.1.突变量启动元件整定原则1：按躲过正常负荷电流突变电流整定，建议取0.2In（In：CT一次值）；整定原则2：线路供电范围内存在大电机启动时，需考虑大电机启动时的冲击电流；上述两种整定原则取最大值，并保证有足够的灵敏度。

3.1.2.灵敏度计算要求在本线路末端金属性两相短路故障时，灵敏系数大于4；在距离III段动作区末端金属性两相短路故障时灵敏系数大于2。

3.1.3.负序电流启动定值整定原则：按躲过线路正常运行时最大不平衡产生的负序电流整定0.1~0.5In，一般取0.1In；灵敏度计算：（1）负序电流分量启动元件在本线路末端金属性两相短路故障时，灵敏系数大于4；（2）在距离III段动作区末端金属性两相短路故障时灵敏系数大于2。

3.1.4.零序电流启动定值整定原则：按躲过线路正常运行时最大不平衡产生的零序电流整定0.1~0.5In，一般取0.1In；零序电流分量启动元件在本线路末端金属性单相和两相接地故障时，灵敏系数大于4；在距离III段动作区末端金属性单相和两相接地故障时，灵敏系数大于2。

注：线路两侧电流启动一次值应相同。

4差动保护参考《DL/T 584-2017 3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程》7.2.4条。

4.1. 差动电流定值整定原则：按保证发生故障有足够的灵敏度并躲过最大负荷情况下的不平衡电流整定，根据短路电流水平，一般取300A~600A ，建议取300A 。

光纤纵差保护在全线路各类金属性短路故障时灵敏系数大于2，线路两侧定值一次值相同。

5 距离保护1）110kV 线路相间距离保护和接地距离保护原则上采用同一套定值，即统一按照接地距离I 、II 、III 段保护整定原则整定。

110KV出线线路的保护配置及相间距离保护整定计算要点

注：CT变比根据输送容量自行确定
全系统线路阻抗角d=70°
本联络线上最大负荷自启动系数为1.5，负荷功率因数COSΦ=0.8
枢纽变B1高压母线上其他线路的后备保护的最大时限为4S
1.4保护配置
1.4.1三段式相间距离保护
距离保护是反应故障点至保护安装处之间的阻抗，并根据距离的远近确定动作时间的一种保护装置。该装置的主要元件为阻抗继电器，它可以根据其端子上所加的电压和电力测知保护安装处到短路点的阻抗值，此阻抗称为继电器的测量阻抗。当短路点距保护安装处近时，其测量阻抗小，动作时间短；当短路点距保护安装处远时，其测量阻抗增大，动作时间增长，这就保证了保护有选择性地切除故障线路。距离保护为低量保护，反应电气量（阻抗）降低而动作。
附图4为本地区电力系统电源点地理位置示意图。
附图5为本地区电力系统接线图．
1.2.4各发电厂和变电所情况简介：
(1)本地区电力系统可分为三部分:
东部系统: Smax=75MVA,Xmax=0.57,Smin=45MVA,Xmin=0.79;
西部系统: Smax=100MVA, Xmax=0.43,Smin=60MVA,Xmin=0.61
1.1目的与意义3
1.2原始资料3
1.2.1基本资料和数据3
1.2.2负荷情况4
1.2.3本站联入系统设计4
1.2.4各发电厂和变电所情况简介：5
1.3 设计内容及要求6
1.5.2系统拓扑图8
1.5.3所需短路点短路计算情况8
参考文献
附图1110KV线路电流电压回路
附图2110KV线路控制信号回路
附件3短路电流计算过程
水轮机为混流式，型号为HL220－LJ－230，机组额定容量为10000KW，韶关发电设备厂生产。

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1绪论1.1选题目的和意义随着自动化技术的发展，电力系统的正常运行、故障期间以及故障后的恢复过程中，许多控制操作日趋高度自动化。

这些控制操作的技术与装备大致可分为两大类：其一是为保证电力系统正常运行的经济性和电能质量的自动化技术与装备，主要进行电能生产过程的连续自动调节，动作速度相对迟缓，调节稳定性高。

其二是当电网和电气设备发生故障，或出现影响安全运行的异常情况是，自动切除故障设备和消除异常情况的技术与装备，其特点是动作速度快。

为了在故障后迅速恢复电力系统的正常运行，或尽快消除运行中的异常情况，以防止大面积的停电和保证对重要用户的连续供电继电保护的作用是挺大的。

常采用以下的继电保护措施，如输电线路自动重合闸、备用电源自动投入、低电压切负荷、按频率自动减负荷、电气制动、振荡解列以及维持系统的暂态稳定而配备的稳定性紧急控制系统，完成这些任务的装置统称为电网安全自动装置。

电力系统中的发电机、变压器、输电线路、母线以及用电设备，一旦发生故障，迅速而有选择性地切除故障设备，既能保护电气设备免遭损坏，乂能提高电力系统运行的稳定性，是保证电力系统及其设备安全运行最有效的方法之一。

切除故障的时间通常要求小到儿十毫秒到儿百毫秒，实践证明，只有装设在每个电力原件上的继电保护装置，才有可能完成这个任务。

继电保护对电力系统的维护有重大的意义。

一是，继电保护可以保障电力系统的安全、正常运转。

因为当电力系统发生故障或异常时，继电保护可以实现在最短时间和最小区域内，自动从系统中切除故障设备，也可以向电力监控警报系统发出信息，提醒电力维护人员及时解决故障，这样继电保护不仅能有效的防止设备的损坏，还能降低相邻地区供电受连带故障的儿率。

同时还可以有效的防止电力系统因种种原因，而产生时间长、面积广的停电事故，是电力系统维护与保障最实用最有效的技术手段之一。

二是，继电保护的顺利开展，在消除电力故障的同时，也就对社会生活秩序的正常化，经济生产的正常化做出了贡献，不仅确保社会生活和经济的正常运转，还从一定程度上保证了社会的稳定，人们生命财产的安全。

前些年北美大规模停电断电事故，就造成了巨大的经济损失，引发了社会的动荡，严重的威胁到了人们生命财产的安全。

电力系统的安全与否，不仅仅是照明失效的问题，更是社会安定、人们生命安全的问题。

山此可见，继电保护在电力系统稳定运行中起着重大的作用。

1.2继电保护的作用及任务1.2.1继电保护的主要作用电力系统在运行中可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是各种类型的短路。

电力系统运行要求安全可鼎。

但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。

因此，受自然条件、设备及人为因素的影响(如雷击、倒塔、内部过电压或运行人员误操作等)，电力系统会发生各种故障和不正常运行状态。

而在电力系统的运行中最常见也是最危险的的故障是发生各种形式的各种短路。

发生短路是可能会产生以下后果：(1)电力系统电压大幅度往下降，广大用户负荷正常工作遭到破坏。

(2)故障出有很大的短路电流，产生的电弧会烧坏电气设备。

(3)电气设备中流过强大的电流产生的发热和电动力，是设备的寿命减少，甚至遭到破坏。

(4)破坏发电机的并联运行的稳定性，引起电力系统振荡甚至使整个系统稳定而解列瓦解。

不正常情况有过负荷、过电压、电力系统振荡等。

电气设备的过负荷会发生发热现象，回事绝缘材料加速老化，影响寿命，容易引起短路故障。

数值较大的短路电流通过故障点时，产生电弧，使故障设备损坏或烧毁。

继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范圉来提高系统运行的可靠性，最大限度地保证向用户安全供电。

因此，继电保护是电力系统重要的组成部分，是保证电力系统安全可靠运行的不可缺少的技术措施。

在现代的电力系统中，如果没有专门的继电保护装置，要想维持系统的正常运行是根本不可能的。

因此在电力系统中要求采取各种措施消除或减少发生事故的可能性，一旦发生故障，必须迅速而选择性切出故障，且切出故障的时间常常要求在最短的时间内(十分之儿或白分之儿秒)。

实践证明只有在每个原件上装有保护装置才有可能完成这个要求，而这种装置在LT前使用的大多数山单个继电器或继电气及其附属设备组合构成的，所以称之为继电保护装置，他能够反应电力系统电气元件发生的故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发生告警信号。

电力系统继电保护属于二次系统，但是，它是电力系统中的一个重要组成部分。

它对电力系统安全稳定地运行起着极为重要的作用，特别是在现代的超高压，大容量的电力系统中，对继电保护提出了更高的要求，重点是提高其速动性。

总之，电力系统一时一刻也不能离开继电保护，没有继电保护的电力系统是不能运行的。

1.2.2继电保护的任务(1)自动、有选择性、快速地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件损坏程度尽可能降低，并保证该系统中非故障部分迅速恢复正常运行。

(2)反映电气元件的不正常运行状态，并依据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出信号、减负荷或延时跳闸。

(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，采用预定措施，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。

应该指出，要确保电力系统的安全运行，除了继电保护装置外，还应该设置电力系统安全自动装置。

后者是着眼于事故后和系统不正常运行情况的紧急处理，以防止电力系统大面积停电和保证对重要负荷连续供电及恢复电力系统的正常运行。

例如自动重合闸、备用电源自动投入、自动切负荷、快关汽门、电气制动、远方切机、在按选定的开关上实现系统解列、过负荷控制等。

随着电力系统的扩大，对安全运行的要求也越来越高。

为此，还应设置以各级计算机为中心，用分层控制方式实施的安全监控系统，它能对包括正常运行在内的各种运行状态实施控制，这样才能更进一步地确保电力系统的安全运行。

1.3继电保护技术与装置电力系统继电保护是指继电保护技术和山各种继电保护装置组成的继电保护系统，包括继电保护的原理设置、配置、整定、调试等技术，也包括山获取电量信息的电压、电流互感器二次回路，经过继电保护装置知道断路器跳闸线圈的一整套具体设备，如果需要利用通信手段传送信息，还包括通信设备。

继电保护技术是一个完整的体系，它主要由电力系统的故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设讣、继电保护运行与维护等技术构成，而完成继电保护功能的核心是继电保护装置。

继电保护装置，是指装设于整个电力系统的各个元件上，能在指定区域快速准确地对电气元件发出的各种故障或不正常运行状态作出反应，并按规定时限内动作，时断路器跳闸或发出告警信号的一种反事故自动装置。

选择具体电网的继电保护装置时，在满足保护四项基本要求的前提下，应力求采用简单的保护装置。

只有在采用简单的保护不能满足要求时，才考虑釆用较为复杂的保护。

因为，复杂的保护不仅价格昂贵，运行维护和调试复朵，而且更主要的是复杂保护所需要元件多、接线复杂，这就增加了保护装置本身故障的机率，从而降低了可靠性。

保护装置的动作应有选择性，应保证只切除距离故障点最近的断路器，使停电范围控制在最小范围。

总之，继电保护技术是电力系统必不可少的组成部分，对保障系统安全运行，保证电能质量，防止故障扩大和事故发生，都有极其重要的作用。

继电保护装置由测量元件、逻辑元件和执行元件三部分组成。

(如图1-1 所示)整定值图1-1继电保护装置组成方框图(1)测量比较元件测量比较元件用于测量通过被保护电力元件的物理参量，并与其给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应该启动。

(2)逻辑判断元件逻辑判断元件根据测量比较元件输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范圉，最后确定是否应该使断路器跳闸、发出信号或不动作，并将对应的指令传给执行输出部分。

(3)执行输出元件执行输出元件根据逻辑判断部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。

1.4对继电保护的基本要求为实现其LI标，作用于跳闸的继电保护装置在技术性能上必须满足以下四个要求：即选择性，速动性，灵敏性和可靠性。

(1)选择性选择性的基本含义是保护装置动作时仅将故障元件从电力系统中切出停电范围尽量减小以保证系统中非故障部分继续安全运行。

如图1-2图1-2保护选择性说明图当K3发生故障时，则应曲保护装置4动作切除4QF,仅使本线路停电，停电范围最小，其余非故障部分可继续运行，这是有选择性动作。

若K1点发生故障，III保护装置1和2动作，断路器1QF、2QF跳闸以切除故障线路，也满足选择性的要求。

若此时断路器5QF或6QF也跳闸，则扩大了电网停电范围，这种情况就属于非选择性动作。

但是，当K3点发生短路，如果保护4或断路器4QF由于某种原因拒绝动作，而由保护3动作使断路器3QF跳闸，从而切除故障线路BC,也是有选择性的。

此时，虽然切除了一部分非故障线路，但在4QF或保护4拒动的情况下，达到了尽可能限制故障的扩展，缩小停电范围的LI的。

因此，把它称为下一段线路保护或断路器拒动的"后备”保护。

对每个被保护设备（或称元件）上装设着分别起主保护和后备保护作用的独立的两套保护，“就近”实现后备，不依幕相邻的上一个元件的保护，称“近后备”保护。

断路器拒动则山本站装设的断路器失灵保护（也称近后备结线）动作切除联结在该段母线上的其他断路器。

在远处实现的“后备”称远后备。

显然，远后备保护的功能比较完备，它对相邻元件的保护装置、断路器、二次回路和直流电源故障所引起的拒动都能起到后备作用，同时它比较简单、经济。

因此，远后备宜优先采用。

只有当远后备保护不能满足灵敏度要求时，再考虑釆用“近后备”的方式。

辅助保护为补充主保护某种保护性能的不足（如方向性元件的电压死区）或加速切除某部分故障而装设的简单保护（如无时限电流速断）。

（2）速动性速动性是指继电保护装置应以尽可能快的速度断开故障元件。

这样就能降低故障设备的损坏程度，减少用户在低电压情况下工作的时间，提高电力系统运行的稳定性。

快速切除故障，可提高发电厂并列运行的稳定性，可用图1-3 说明。

图1-3电力系统并列运行示意图若A厂母线附近K点发生三相短路时，A厂母线电圧会大大下降而卸去母线上负荷，但发电厂调速系统来不及作相应调整，则A厂发电机转速必然升高。

此时，B厂母线还有较高残余电压，故B厂卸去或增加的负荷不多，发电机转速变化较小。

这样A、B两厂的发电机就产生转速差而失去同步。

若切除故障时间短，则转差小，很易恢复同步运行；若切除故障时间长，则两厂解列（联络线断开）。

故障切除时间等于保护装置和断路器动作时间之和。