繼電保護的目的是對所保護的對象進行保護和監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異?；蚬收蠒r，根據(jù)設(shè)定好的延時動作于報警或跳閘。而繼電保護設(shè)備的調(diào)試就是確保故障時，保護裝置能夠準(zhǔn)確、快速地動作。  

       當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件(如發(fā)電機、線路)或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障或危及其安全運行的事件時，需要有向運行值班人員及時發(fā)出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令，以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設(shè)備。實現(xiàn)這種自動化措施、用于保護電力元件的成套硬件設(shè)備，一般通稱為繼電保護裝置。繼電保護裝置是保證電力元件安全運行的基本的裝備。

      1電力系統(tǒng)繼電保護的作用

　　電力系統(tǒng)為什么要設(shè)置繼電保護呢？因為在電力系統(tǒng)運行中，可能發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)：1、各種形式短路：最危險和最常見的故障。會產(chǎn)生很大短路電流和電弧，使故障元件損壞；短路電流引起非故障元件損壞或縮短壽命；部分地區(qū)電壓降低，影響用戶；破壞系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時造成系統(tǒng)瓦解。2、不正常運行狀態(tài)：電氣元件正常工作遭破壞，但沒有故障。過負荷（最常見的不正常運行狀態(tài)）、頻率降低、過電壓、系統(tǒng)振蕩等。故障和不正常運行狀態(tài)，都可能在電力系統(tǒng)中引起事故。

　　如何應(yīng)對電力系統(tǒng)故障？首先采取各項積極措施消除或減少發(fā)生故障的可能性。如在設(shè)備制造、工程設(shè)計等方面采取絕緣配合，設(shè)置避雷線等；在設(shè)備使用上，加強對設(shè)備的維護和檢修。其次采取各種措施減輕故障發(fā)生所帶來的危害。如可以利用限流器、消弧線圈等裝置；減輕危害最有效的方法之一就是迅速而有選擇性地切除（隔離）故障元件。

       2繼電保護的類型

　　由于電力系統(tǒng)的電壓等級越來越高，電網(wǎng)和設(shè)備的容量越來越大，保護的原理也越來越先進，保護也越來越復(fù)雜，所以使用的繼電保護裝置的種類也很多。按照被測量的電氣量來劃分，現(xiàn)在常用的繼電保護有以下四類：

      1.反映電流量數(shù)值變化的保護。包括各種正負序電流量的增大或減小。例如各種電器設(shè)備上都裝設(shè)的過流保護，是采用最多的保護。

      2.反映電壓量數(shù)值變化的保護。包括各種正負序電壓量的降低或升高。例如低電壓保護。

      3.反映兩個或多個電氣量之間相位變化的保護。包括電流與電壓之間的相位變化、電流與電流之間的相位變化、電壓與電壓之間的相位變化。例如方向保護、差動保護、同期檢測。

      4.反映系統(tǒng)阻抗變化的保護。根據(jù)電工原理可知，阻抗反映的是電流與電壓之間的關(guān)系，例如距離保護。

　　繼電保護裝置的組成

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繼電保護的構(gòu)成原理雖然很多，但是在一般情況下，整套繼電保護裝置是由測量比較元件、邏輯判斷元件和執(zhí)行輸出元件三部分組成的。如圖所示。

      1 測量比較元件

　　測量比較元件測量通過被保護的電力元件的物理參量，并與給定的值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，給出 “是”或“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。根據(jù)需要繼電保護裝置旺旺具有一個或多個測量比較元件。常用的測量比較元件由：被測電氣量超過給定值而動作的繼電器，如過流繼電器、過電壓繼電器等；被測電氣量低于給定值而動作的欠量繼電器，如低電壓繼電器、阻抗繼電器等；被測電壓、電流之間相位角滿足一定值而動作的繼電器，如功率方向繼電器。

      2 邏輯判斷元件

　　邏輯判斷元件根據(jù)測量比較元件輸出邏輯信號的性質(zhì)、先后順序、持續(xù)時間等，使保護裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障的類型和范圍，最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘、發(fā)出信號或不動作，并將對應(yīng)的指令傳給執(zhí)行輸出元件。

      3執(zhí)行輸出元件

　　執(zhí)行輸出元件根據(jù)邏輯判斷元件傳來的指令，發(fā)出跳開斷路器的跳閘脈沖及相應(yīng)的動作信息、發(fā)出報警或不動作

      4繼電保護裝置的分類

      1.按被保護對象分類，有輸電線保護和主設(shè)備保護(如發(fā)電機、變壓器、母線、電抗器、電容器等保護)。

      2.按保護功能分類，有短路故障保護和異常運行保護。前者又可分為主保護、后備保護和輔助保護；后者又可分為過負荷保護、失磁保護、失步保護、低頻保護、非全相運行保護等。

      3.按保護裝置進行比較和運算處理的信號量分類，有模擬式保護和數(shù)字式保護。一切機電型、整流型、晶體管型和集成電路型（運算放大器）保護裝置，它們直接反映輸入信號的連續(xù)模擬量，均屬模擬式保護；采用微處理機和微型計算機的保護裝置，它們反應(yīng)的是將模擬量經(jīng)采樣和模/數(shù)轉(zhuǎn)換后的離散數(shù)字量,這是數(shù)字式保護。

      4.按保護動作原理分類，有過電流保護、低電壓保護、過電壓保護、功率方向保護、距離保護、差動保護、高頻（載波）保護等。

      5對繼電保護的基本要求

　　動作于跳閘的繼電保護，在技術(shù)上一般滿足四條基本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。

      1.選擇性

　　選擇性是指繼電保護裝置動作時，僅將故障故障元件從電力系統(tǒng)中切除，保證系統(tǒng)中非故障元件仍然能夠繼續(xù)安全運行，使停電范圍盡量縮小。為此，保護要盡力跳開離故障點最近的斷路器，如圖所示。

      2.速動性

　　速動性是指盡可能快地切除故障，以減少設(shè)備及永華在大短路電流、低電壓下的運行時間，降低設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性以及自動重合閘和備用電源自動投入裝置的動作成功率。

      3.靈敏性

　　靈敏性是指保護裝置對其保護范圍內(nèi)發(fā)生的故障或不正常工作狀態(tài)的反映能力。滿足靈敏性要求的保護裝置是在規(guī)定的保護范圍內(nèi)部故障時，在系統(tǒng)任意的運行條件下，無論短路點的位置、短路的類型如何，以及短路點是否有過渡電阻，當(dāng)發(fā)生短路時都能靈敏反映。靈敏性通常用靈敏系數(shù)Ksen或靈敏度來衡量。

　　在GB／T 14285—2006《繼電保護及安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》中，對各類保護靈敏性系數(shù)的要求都做了具體規(guī)定。

      4.可靠性

　　可靠性是指在該保護裝置規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了他應(yīng)該動作的故障時，它不應(yīng)該拒絕動作，而在發(fā)生任何其他該保護不應(yīng)該動作的故障時，則不應(yīng)該誤動作。

　　保護裝置的可靠性主要依賴于保護裝置本身的質(zhì)量和運維水平。一般說來，保護裝置的組成元件質(zhì)量越高、接線越簡單、回路中繼電器的觸點數(shù)量越少，則可靠性越高。同時，精細的制造工藝、正確的調(diào)整試驗、良好的運行維護以及豐富的運行經(jīng)驗，對于提高保護的可靠性也具有重要的作用。

　　保護裝置的誤動和拒動都會給電力系統(tǒng)造成試驗的危害。但提高其不誤動作的可靠性和不拒動的可靠性的措施常常是相互矛盾的。由于電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和符合性質(zhì)的不同，誤動和拒動的危害程度也有所不同，因而提高保護裝置可靠性的著重點在各種具體情況下也有所不同。

      6繼電保護的配合

　　每一套保護都有預(yù)先嚴(yán)格劃定的保護范圍，只有在保護范圍內(nèi)故障，該保護才動作。為了確保故障元件能夠被切除，電力系統(tǒng)中的每一個重要元件都必須配備至少兩套保護，一套稱為主保護，另一套稱為后備保護，使電力系統(tǒng)的每一處都處在保護范圍的覆蓋下，系統(tǒng)任意點的故障都能被自動發(fā)現(xiàn)并切除。每一個電力元件如何配置保護、配置幾套保護，以及各電力元件繼電保護之間怎樣配合，需要根據(jù)電力元件的重要程度及其對系統(tǒng)影響的重要程度等因素決定。

　　主保護：反應(yīng)被保護元件自身的故障并以盡可能短的延時，有選擇性地切除故障的保護稱為主保護。

　　后備保護：當(dāng)主保護拒動時起作用，從而動作于相應(yīng)斷路器以切除故障元件。

　　近后備保護：當(dāng)主保護拒動時，由本電力設(shè)備或線路的另一套保護來實現(xiàn)后備的保護。

　　遠后備保護：當(dāng)主保護或斷路器拒動時，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護來實現(xiàn)的后備保護。

　　輔助保護：為補充主保護和后備保護的不足，而增設(shè)的較簡單的保護。

　　主保護、后備保護的示例如圖2-3所示。

　　為了最大限度地減小故障對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，應(yīng)保證由主保護快速切除任何類型的故障，一般后備保護都延時動作，等待主保護確實不動作后才動作。因此，主保護與后備保護之間存在動作時間和動作靈敏度的配合。

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