繼電保護(hù)裝置的組成

一般而言，整套繼電保護(hù)裝置由測量比較元件、邏輯判斷環(huán)節(jié)和執(zhí)行輸出元件三部分組成。

1)測量比較部分

測量比較部分是測量通過被保護(hù)的電氣元件的物理參量，并與給定的值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，給出“是”、“非”(“0”或“l”)性質(zhì)的一組邏輯信號，從而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動。

2)邏輯部分

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

3)執(zhí)行輸出部分

執(zhí)行輸出部分根據(jù)邏輯部分傳來的指令，后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)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。繼電保護(hù)裝置的任務(wù)

①、監(jiān)視電力系統(tǒng)的正常運行，當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響。當(dāng)系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生的故障足以損壞設(shè)備或危及電網(wǎng)安全時，繼電保護(hù)裝置能大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響。（如：單相接地、變壓器輕、重瓦斯信號、變壓器溫升過高等）。

②、反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號，提示值班員迅速采取措施，使之盡快恢復(fù)正常，或由裝置自動地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時動作。

③、實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化和遠(yuǎn)程操作，以及工業(yè)生產(chǎn)的自動控制。如：自動重合閘、備用電源自動投入、遙控、遙測等。繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成分類

(1)反映一端電氣量的保護(hù)：在被保護(hù)元件的一端，裝設(shè)相應(yīng)的變換器來檢測、比較并鑒別出某一電氣量“正常”與“不正常”兩種運行狀態(tài)時的差別并以此特點構(gòu)成的保護(hù)。如反映電流增大——過流保護(hù);反映電壓降低——低電壓保護(hù);反映電流與電壓間的相位差角變化——方向保護(hù);反映電壓與電流的比值變化——距離保護(hù)。

(2)反映兩端電氣量的保護(hù)：同時檢測并比較在“內(nèi)部故障”與“外部故障”(包括正常運行狀態(tài))兩種工況下被保護(hù)元件兩端的電氣量，依據(jù)其差別為判據(jù)構(gòu)成的保護(hù)。兩端電流的幅值、相位——縱差動保護(hù);兩端電流的相位——高頻相差保護(hù);兩端功率方向——高頻閉鎖方向保護(hù);兩端阻抗方向——高頻閉鎖距離保護(hù)。

(3)反映非電氣量的保護(hù)：反映溫度(變壓器的過熱保護(hù)即冷卻器全停)、流量(變壓器的輕、重瓦斯保護(hù))等非電氣量變化構(gòu)成的保護(hù)。繼電保護(hù)裝置的作用

繼電保護(hù)裝置的作用是起到反事故的自動裝置的作用，必須正確地區(qū)分“正常”與“不正常”運行狀態(tài)、被保護(hù)元件的“外部故障”與“內(nèi)部故障”，以實現(xiàn)繼電保護(hù)的功能。因此，通過檢測各種狀態(tài)下被保護(hù)元件所反映的各種物理量的變化并予以鑒別。

繼電保護(hù)裝置要求能反應(yīng)電氣設(shè)備的故障和不正常工作狀態(tài)并自動迅速地，有選擇性地動作于斷路器將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，保證*設(shè)備繼續(xù)正常運行，將事故限制在小范圍，提高系統(tǒng)運行的可靠性，大限度地保證向用戶安全連接供電。繼電保護(hù)裝置的基本要求

繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求：這四“性”之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。

A、動作選擇性---指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動時，才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)來切除故障。上、下級電網(wǎng)（包括同級）繼電保護(hù)之間的整定，應(yīng)遵循逐級配合的原則，以保證電網(wǎng)發(fā)生故障時有選擇性地切除故障。切斷系統(tǒng)中的故障部分，而其它非故障部分仍然繼續(xù)供電。

B、動作速動性---指保護(hù)裝置應(yīng)盡快切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用設(shè)備自動投入的效果。

C、動作靈敏性---指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)（規(guī)程中有具體規(guī)定）。通過繼電保護(hù)的整定值來實現(xiàn)。整定值的校驗一般一年進(jìn)行一次。

D、動作可靠性---指繼電保護(hù)裝置在保護(hù)范圍內(nèi)該動作時應(yīng)可靠動作，在正常運行狀態(tài)時，不該動作時應(yīng)可靠不動作。任何電力設(shè)備（線路、母線、變壓器等）都不允許在無繼電保護(hù)的狀態(tài)下運行，可靠性是對繼電保護(hù)裝置性能的根本的要求。繼電保護(hù)裝置的基本原理

繼電保護(hù)主要是利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量（電流、電壓、功率、頻率等）的變化構(gòu)成繼電保護(hù)動作的原理，還有其他的物理量，如變壓器油箱內(nèi)故障時伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。大多數(shù)情況下，不管反應(yīng)哪種物理量，繼電保護(hù)裝置都包括測量部分（和定值調(diào)整部分）、邏輯部分、執(zhí)行部分。

①、電力系統(tǒng)運行中的參數(shù)（如電流、電壓、功率因數(shù)角）在正常運行和故障情況時是有明顯區(qū)別的。繼電保護(hù)裝置就是利用這些參數(shù)的變化，在反映、檢測的基礎(chǔ)上來判斷電力系統(tǒng)故障的性質(zhì)和范圍，進(jìn)而作出相應(yīng)的反應(yīng)和處理（如發(fā)出警告信號或令斷路器跳閘等）。

②、繼電保護(hù)裝置的原理框圖分析：

A、取樣單元---它將被保護(hù)的電力系統(tǒng)運行中的物理量（參數(shù)）經(jīng)過電氣隔離并轉(zhuǎn)換為繼電保護(hù)裝置中比較鑒別單元可以接受的信號，由一臺或幾臺傳感器如電流、電壓互感器組成。

B、比較鑒別單元---包括給定單元，由取樣單元來的信號與給定信號比較，以便下一級處理單元發(fā)出何種信號。（正常狀態(tài)、異常狀態(tài)或故障狀態(tài)）比較鑒別單元可由4只電流繼電器組成，二只為速斷保護(hù)，另二只為過電流保護(hù)。電流繼電器的整定值即為給定單元，電流繼電器的電流線圈則接收取樣單元（電流互感器）來的電流信號，當(dāng)電流信號達(dá)到電流整定值時，電流繼電器動作，通過其接點向下一級處理單元發(fā)出使斷路器終掉閘的信號；若電流信號小于整定值，則電流繼電器不動作，傳向下級單元的信號也不動作。鑒別比較信號“速斷”、“過電流”的信息傳送到下一單元處理。

C、處理單元---接受比較鑒別單元來的信號，按比較鑒別單元的要求進(jìn)行處理，根據(jù)比較環(huán)節(jié)輸出量的大小、性質(zhì)、組合方式出現(xiàn)的先后順序，來確定保護(hù)裝置是否應(yīng)該動作；由時間繼電器、中間繼電器等構(gòu)成。電流保護(hù)：速斷---中間繼電器動作，過電流——時間繼電器動作。（延時過程）

D、執(zhí)行單元---故障的處理通過執(zhí)行單元來實施。執(zhí)行單元一般分兩類：一類是聲、光信號繼電器；（如電笛、電鈴、閃光信號燈等）另一類為斷路器的操作機構(gòu)的分閘線圈，使斷路器分閘。

E、控制及操作電源---繼電保護(hù)裝置要求有自己獨立的交流或直流電源，而且電源功率也因所控制設(shè)備的多少而增減；交流電壓一般為220伏，功率1KVA以上。繼電保護(hù)裝置使用注意

(1)凡屬yong久性故障者，應(yīng)立即匯報調(diào)度，將裝置出口壓板退出，若調(diào)度電話不通，可先將壓板退出后再設(shè)法匯報。

(2)當(dāng)保護(hù)裝置發(fā)出故障信號時，運行人員應(yīng)在記錄信號后立即進(jìn)行復(fù)歸，能反映系統(tǒng)瞬時障礙的保護(hù)裝置應(yīng)恢復(fù)正常運行。

(3)凡保護(hù)裝置故障為裝置內(nèi)部原因引起，運行人員應(yīng)盡快通知生產(chǎn)值班室，要求盡快派保護(hù)維護(hù)人員處理。

(4)凡是保護(hù)電源故障，運行人員應(yīng)檢查保險是否熔斷，接觸是否良好，直流電源電壓是否過高過低，若屬以上原因，應(yīng)立即處理后投入該保護(hù)運行(處理時應(yīng)申請調(diào)度退出出口壓板)。

(5)變電站直流電源電壓應(yīng)穩(wěn)定在220-230v之間，超過上述規(guī)定時，可能造成保護(hù)裝置的異常運行，運行人員應(yīng)及時調(diào)整。當(dāng)發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置冒煙被燒壞或有臭味時，應(yīng)立即申請調(diào)度退出出口壓板后，斷開直流電源。

(6)當(dāng)保護(hù)裝置發(fā)生故障時，禁止運行人員在退出保護(hù)出口壓板前，按輔助啟動按鈕或斷開、投入保護(hù)電源。也不能打開保護(hù)裝置的屏蓋進(jìn)行處理。