繼電保護裝置的組成及作用

1. 繼電保護的基本原理和構成方式是什麼

基本原理：

繼電保護裝置必須具有正確區分被保護元件是處於正常運行狀態還是發生了故障，是保護區內故障還是區外故障的功能。保護裝置要實現這一功能，需要根據電力系統發生故障前後電氣物理量變化的特徵為基礎來構成。

構成方式：

1、測量比較部分是測量通過被保護的電氣元件的物理參量，並與給定的值進行比較，根據比較的結果，給出「是」、「非」性質的一組邏輯信號，從而判斷保護裝置是否應該啟動。

2、邏輯部分使保護裝置按一定的邏輯關系判定故障的類型和范圍，最後確定是應該使斷路器跳閘、發出信號或是否動作及是否延時等，並將對應的指令傳給執行輸出部分。

3、執行輸出部分根據邏輯傳過來的指令，最後完成保護裝置所承擔的任務。如在故障時動作於跳閘，不正常運行時發出信號，而在正常運行時不動作等。

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繼電保護的任務

1、自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統中切除，使故障元件免於繼續遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復正常運行。

2、反應電氣元件的不正常運行狀態，並根據運行維護的條件(如有無經常值班人員)而動作於信號，以便值班員及時處理，或由裝置自動進行調整，或將那些繼續運行就會引起損壞或發展成為事故的電氣設備予以切除。

3、繼電保護裝置還可以與電力系統中的其他自動化裝置配合，在條件允許時，採取預定措施，縮短事故停電時間，盡快恢復供電，從而提高電力系統運行的可靠性。

2. 繼電保護裝置有什麼作用

1、自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統中切除，使故障元件免於繼回續遭到破壞，保證其他無故答障部分迅速恢復正常運行。

2、反應電氣元件的不正常運行狀態，並根據運行維護的條件(如有無經常值班人員)而動作於信號，以便值班員及時處理，或由裝置自動進行調整，或將那些繼續運行就會引起損壞或發展成為事故的電氣設備予以切除。

此時一般不要求保護迅速動作，而是根據對電力系統及其元件的危害程度規定一定的延時，以免暫短地運行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。

3、繼電保護裝置還可以與電力系統中的其他自動化裝置配合，在條件允許時，採取預定措施，縮短事故停電時間，盡快恢復供電，從而提高電力系統運行的可靠性。

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繼電保護裝置特點

1、智能型主機，主機採用高性能數字信號處理器。

2、單機獨立運行。

3、連接電腦運行。

4、16位DAC晶元。

5、大屏幕LCD顯示庫。

6、"傻瓜式"操作。

7、新型高保真功放。

8、電流、電壓直接輸出。

9、自我保護。

10、接點豐富。

11、主機一體化單機箱結構。

12、性價比高。

3. 繼電保護裝置的構成分類有哪些

答：（1）反映一端電氣量的保護：在被保護元件的一端，裝設相應回的變換器來檢測、答比較並鑒別出某一電氣量「正常」與「不正常」兩種運行狀態時的差別並以此特點構成的保護。如反映電流增大——過流保護；反映電壓降低——低電壓保護；反映電流與電壓間的相位差角變化——方向保護；反映電壓與電流的比值變化——距離保護。（2）反映兩端電氣量的保護：同時檢測並比較在「內部故障」與「外部故障」（包括正常運行狀態）兩種工況下被保護元件兩端的電氣量，依據其差別為判據構成的保護。兩端電流的幅值、相位——縱差動保護；兩端電流的相位——高頻相差保護；兩端功率方向——高頻閉鎖方向保護；兩端阻抗方向——高頻閉鎖距離保護。（3）反映非電氣量的保護：反映溫度（變壓器的過熱保護即冷卻器全停）、流量（變壓器的輕、重瓦斯保護）等非電氣量變化構成的保護。

4. 繼電保護裝置的構成分類有哪些

答：（1）反映一抄端電氣量的保護：在被保護元件的一端，裝設相應的變換器來檢測、比較並鑒別出某一電氣量「正常」與「不正常」兩種運行狀態時的差別並以此特點構成的保護。如反映電流增大——過流保護；反映電壓降低——低電壓保護；反映電流與電壓間的相位差角變化——方向保護；反映電壓與電流的比值變化——距離保護。（2）反映兩端電氣量的保護：同時檢測並比較在「內部故障」與「外部故障」（包括正常運行狀態）兩種工況下被保護元件兩端的電氣量，依據其差別為判據構成的保護。兩端電流的幅值、相位——縱差動保護；兩端電流的相位——高頻相差保護；兩端功率方向——高頻閉鎖方向保護；兩端阻抗方向——高頻閉鎖距離保護。（3）反映非電氣量的保護：反映溫度（變壓器的過熱保護即冷卻器全停）、流量（變壓器的輕、重瓦斯保護）等非電氣量變化構成的保護。

5. 繼電保護裝置一般由哪三個部分組成

繼電保護裝置一般由測量比較元件、邏輯判斷元件、執行輸出元件組成。繼電保專護主要是利用屬電力系統中元件發生短路或異常情況時的電氣量（電流、電壓、功率、頻率等）的變化構成繼電保護動作的原理，還有其他的物理量。

如變壓器油箱內故障時伴隨產生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。大多數情況下，不管反應哪種物理量，繼電保護裝置都包括測量部分（和定值調整部分）、邏輯部分、執行部分。

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特點：

1、智能型主機，主機採用DSP晶元控制，16位DAC輸出，對基波可產生每周2000點的高密度正弦波，為國內測試儀中的最高水平。大大改善了波形質量，提高了測試儀的精度。

2、單機獨立運行，裝置由旋轉滑鼠通過大屏幕液晶顯示屏幕進行操作。

3、聯接電腦運行，連機列印報告等。

4、「傻瓜式」操作,採用先進的「光電旋轉滑鼠」控制器，免去復雜的鍵盤操作,不需要計算機知識都可操作,簡便易學。

6. 繼電保護裝置作用及性能

電力系統中其實是有很多重要裝置的，正是有了這些裝置，我們的生活才能很好地進行，而繼電保護裝置就是電力系統中一件很重要的裝置，它相當於一個「警衛員」，當電力系統出現故障的時候，繼電保護裝置能夠迅速產生報警訊息，或者直接跳閘切斷電力系統運行，以保障電力系統運行過程的安全性。本文將相信說明繼電保護裝置的作用及性能。

保護措施：

1瓦斯保護

2差動保護或電流速斷保護

3過電流保護

4零序電流保護

5過負荷保護

6過歷次保護。

繼電保護裝置的主要作用

(1)監視電力系統運行情況，當被保護的電力系統元件發生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速准確地給脫離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統中斷開，以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞，降低對電力系統安全供電的影響。當系統和設備發生的故障足以損壞設備或危及電網安全時，繼電保護裝置能最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞，降低對電力系統安全供電的影響。

(2)反應電氣設備的不正常工作情況，並根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同發出信號，提示值班員迅速採取措施，使之盡快恢復正常，或由裝置自動地進行調整，或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。

(3)實現電力系統的自動化和遠程操作，以及工業生產的自動控制。如：自動重合閘、備用電源自動投入、遙控、遙測等。

繼電保護裝置的各種性能：

選擇性

指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障，當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設備保護、線路保護或斷路器失靈保護來切除故障。上、下級電網繼電保護之間的整定，應遵循逐級配合的原則，以保證電網發生故障時有選擇性地切除故障。

靈敏性

指在設備或線路的被保護范圍內發生金屬性短路時，保護裝置應具有必要的靈敏系數。靈敏度高，說明繼電保護裝置反映故障的能力強，可以加速保護的起動。靈敏性是通過繼電保護的整定值來實現的，整定值的校驗一般一年進行一次，由供電部門有資質的專業人員進行整定校驗。

快速性

指保護裝置應盡快切除短路故障，其目的是提高系統穩定性，減輕故障設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備自動投入的效果。

繼電保護裝置用途廣泛，在各種工業和民用電器的電力系統裝置中都有用到。作為一種重要的監控設備，繼電保護裝置的作用不僅僅是監控和警告，而且還能幫助維修。發生故障後，維修人員會通過繼電保護裝置中所現實的電氣量變化數值進行分析和故障排除，最終找到故障根源，解決問題。所以說，繼電保護裝置在電力系統運行過程中可以說是功不可沒的。

7. 繼電保護裝置主要由哪幾個部分組成各部分的作用在什麼

繼電保護裝置一般由測量.邏輯和執行三大基本部分組成。其中測量部分的作用是測量內被保護設備的物容理量，如電流.電壓.阻抗.電壓電流之間的相位差等，再與給定的整定值比較，以確定電子機械系統是否發生故障或出現不正常工作狀態，然後輸出相應的信號至邏輯元件

8. 繼電保護裝置的主要作用有哪些

繼電保護裝置能反應電氣設備的故障和不正常工作狀態並自動迅速地、有選擇回地動作於斷路答器將故障設備從系統中切除，保證不故障設備繼續正常運行，將事故限制在最小范圍，提高系統運行的可靠性，最大限度地保證向用戶安全、連續供電。

9. 繼電保護裝置一般是由( )、( )和( )組成的

繼電保護裝置的抄組成一般而言,整套繼電保護裝置由測量比較元件、邏輯判斷環節和執行輸出元件三部分組成。

當電力系統中的電力元件（如發電機、線路等）或電力系統本身發生了故障危及電力系統安全運行時，能夠向運行值班人員及時發出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令以終止這些事件發展的一種自動化措施和設備。實現這種自動化措施的成套設備，一般通稱為繼電保護裝置。

(9)繼電保護裝置的組成及作用擴展閱讀

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

10. 繼電保護裝置是由什麼組成的

繼電保護裝置的簡介
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當電力系統中的電力元件（如發電機、線路等）或電力系統本身發生了故障危及電力系統安全運行時，能夠向運行值班人員及時發出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令以終止這些事件發展的一種自動化措施和設備。實現這種自動化措施的成套設備,一般通稱為繼電保護裝置。

繼電保護裝置的任務
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①、監視電力系統的正常運行，當被保護的電力系統元件發生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速准確地給脫離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統中斷開，以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞，降低對電力系統安全供電的影響。當系統和設備發生的故障足以損壞設備或危及電網安全時，繼電保護裝置能最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞，降低對電力系統安全供電的影響。（如：單相接地、變壓器輕、重瓦斯信號、變壓器溫升過高等）。

②、反應電氣設備的不正常工作情況，並根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同發出信號，提示值班員迅速採取措施，使之盡快恢復正常，或由裝置自動地進行調整，或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。

③、實現電力系統的自動化和遠程操作，以及工業生產的自動控制。如：自動重合閘、備用電源自動投入、遙控、遙測等。

繼電保護裝置的基本要求
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繼電保護裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求：這四「性」之間緊密聯系，既矛盾又統一。

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

B、動作速動性---指保護裝置應盡快切除短路故障，其目的是提高系統穩定性，減輕故障設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備自動投入的效果。

C、動作靈敏性---指在設備或線路的被保護范圍內發生金屬性短路時，保護裝置應具有必要的靈敏系數（規程中有具體規定）。通過繼電保護的整定值來實現。整定值的校驗一般一年進行一次。

D、動作可靠性---指繼電保護裝置在保護范圍內該動作時應可靠動作，在正常運行狀態時，不該動作時應可靠不動作。任何電力設備（線路、母線、變壓器等）都不允許在無繼電保護的狀態下運行，可靠性是對繼電保護裝置性能的最根本的要求。

說明：繼電保護的整定、校驗應由上一級供電部門進行。（收費）

繼電保護裝置的基本原理
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繼電保護主要是利用電力系統中元件發生短路或異常情況時的電氣量（電流、電壓、功率、頻率等）的變化構成繼電保護動作的原理，還有其他的物理量，如變壓器油箱內故障時伴隨產生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。大多數情況下，不管反應哪種物理量，繼電保護裝置都包括測量部分（和定值調整部分）、邏輯部分、執行部分。

①、電力系統運行中的參數（如電流、電壓、功率因數角）在正常運行和故障情況時是有明顯區別的。繼電保護裝置就是利用這些參數的變化，在反映、檢測的基礎上來判斷電力系統故障的性質和范圍，進而作出相應的反應和處理（如發出警告信號或令斷路器跳閘等）。

②、繼電保護裝置的原理框圖分析：

A、取樣單元---它將被保護的電力系統運行中的物理量（參數）經過電氣隔離並轉換為繼電保護裝置中比較鑒別單元可以接受的信號，由一台或幾台感測器如電流、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出何種信號。（正常狀態、異常狀態或故障狀態）比較鑒別單元可由4隻電流繼電器組成，二隻為速斷保護，另二隻為過電流保護。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，當電流信號達到電流整定值時，電流繼電器動作，通過其接點向下一級處理單元發出使斷路器最終掉閘的信號；若電流信號小於整定值，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行處理，根據比較環節輸出量的大小、性質、組合方式出現的先後順序，來確定保護裝置是否應該動作；由時間繼電器、中間繼電器等構成。電流保護：速斷---中間繼電器動作，過電流——時間繼電器動作。（延時過程）

D、執行單元---故障的處理通過執行單元來實施。執行單元一般分兩類：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的分閘線圈，使斷路器分閘。

E、控制及操作電源---繼電保護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備的多少而增減；交流電壓一般為220伏，功率1KVA以上。

常用繼電保護裝置的類型
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①、電流保護：（按照保護的整定原則，保護范圍及原理特點）

A、過電流保護---是按照躲過被保護設備或線路中可能出現的最大負荷電流來整定的。如大電機啟動電流（短時）和穿越性短路電流之類的非故障性電流，以確保設備和線路的正常運行。為使上、下級過電流保護能獲得選擇性，在時限上設有一個相應的級差。

B、電流速斷保護---是按照被保護設備或線路末端可能出現的最大短路電流或變壓器二次側發生三相短路電流而整定的。速斷保護動作，理論上電流速斷保護沒有時限。即以零秒及以下時限動作來切斷斷路器的。

過電流保護和電流速斷保護常配合使用，以作為設備或線路的主保護和相鄰線路的備用保護。

C、定時限過電流保護---在正常運行中，被保護線路上流過最大負荷電流時，電流繼電器不應動作，而本級線路上發生故障時，電流繼電器應可靠動作；定時限過電流保護由電流繼電器、時間繼電器和信號繼電器三元件組成（電流互感器二次側的電流繼電器測量電流大小→時間繼電器設定動作時間→信號繼電器發出動作信號）；定時限過電流保護的動作時間與短路電流的大小無關，動作時間是恆定的。（人為設定）

D、反時限過電流保護---繼電保護的動作時間與短路電流的大小成反比，即短路電流越大，繼電保護的動作時間越短，短路電流越小，繼電保護的動作時間越長。在10KV系統中常用感應型過電流繼電器。（GL－型）

E、無時限電流速斷---不能保護線路全長，它只能保護線路的一部分，系統運行方式的變化，將影響電流速斷的保護范圍，為了保證動作的選擇性，其起動電流必須按最大運行方式（即通過本線路的電流為最大的運行方式）來整定，但這樣對其它運行方式的保護范圍就縮短了，規程要求最小保護范圍不應小於線路全長的15％。另外，被保護線路的長短也影響速斷保護的特性，當線路較長時，保護范圍就較大，而且受系統運行方式的影響較小，反之，線路較短時，所受影響就較大，保護范圍甚至會縮短為零。

②、電壓保護：（按照系統電壓發生異常或故障時的變化而動作的繼電保護）

A、過電壓保護---防止電壓升高可能導致電氣設備損壞而裝設的。（雷擊、高電位侵入、事故過電壓、操作過電壓等）10KV開閉所端頭、變壓器高壓側裝設避雷器主要用來保護開關設備、變壓器；變壓器低壓側裝設避雷器是用來防止雷電波由低壓側侵入而擊穿變壓器絕緣而設的。

B、欠電壓保護---防止電壓突然降低致使電氣設備的正常運行受損而設的。

C、零序電壓保護---為防止變壓器一相絕緣破壞造成單相接地故障的繼電保護。主要用於三相三線制中性點絕緣（不接地）的電力系統中。零序電流互感器的一次側為被保護線路（如電纜三根相線），鐵芯套在電纜上，二次繞組接至電流繼電器；電纜相線必須對地絕緣，電纜頭的接地線也必須穿過零序電流互感器；原理：正常運行及相間短路時，一次側零序電流為零（相量和），二次側內有很小的不平衡電流。當線路發生單相接地時，接地零序電流反映到二次側，並流入電流繼電器，當達到或超過整定值時，動作並發出信號。（變壓器零序電流互感器串接於零線端子出線銅排）

③、瓦斯保護：油浸式變壓器內部發生故障時，短路電流所產生的電弧使變壓器油和其它絕緣物產生分解，並產生氣體（瓦斯），利用氣體壓力或沖力使氣體繼電器動作。故障性質可分為輕瓦斯和重瓦斯，當故障嚴重時（重瓦斯）氣體繼電器觸點動作，使斷路器跳閘並發出報警信號。輕瓦斯動作信號一般只有信號報警而不發出跳閘動作。

變壓器初次投入、長途運輸、加油、換油等原因，油中可能混入氣體，積聚在氣體繼電器的上部（玻璃窗口能看到油位下降，說明有氣體），遇到此類情況可利用瓦斯繼電器頂部的放氣閥（螺絲擰開）放氣，直至瓦斯繼電器內充滿油。考慮安全，最好在變壓器停電時進行放氣。容量在800KVA及以上的變壓器應裝設瓦斯保護。

④差動保護：這是一種按照電力系統中，被保護設備發生短路故障，在保護中產生的差電流而動作的一種保護裝置。常用做主變壓器、發電機和並聯電容器的保護裝置，按其裝置方式的不同可分為：

A、橫聯差動保護---常用作發電機的短路保護和並聯電容器的保護，一般設備的每相均為雙繞組或雙母線時，採用這種差動保護。

B、縱聯差動保護---一般常用作主變壓器的保護，是專門保護變壓器內部和外部故障的主保護 。

⑤高頻保護：這是一種作為主系統、高壓長線路的高可靠性的繼電保護裝置。目前我國已建成的多條500KV的超高壓輸電線路就要求使用這種可行性、選擇性、靈敏性和動作迅速的保護裝置。高頻保護分為相差高頻保護；方向高頻保護。

相差高頻保護的基本原理是比較兩端電流的相位的保護。規定電流方向由母線流向線路為正，從線路流向母線為負。就是說，當線路內部故障時，兩側電流同相位而外部故障時，兩側電流相位差180度。方向高頻保護的基本工作原理是，以比較被保護線路兩端的功率方向，來判別輸電線路的內部或外部故障的一種保護裝置。

⑥距離保護：這種繼電保護也是主系統的高可靠性、高靈敏度的繼電保護，又稱為阻抗保護，這種保護是按照長線路 故障點不同的阻抗值而整定的。

⑦平衡保護：這是一種作為高壓並聯電容器的保護裝置。繼電保護有較高的靈敏度，對於採用雙星形接線的並聯電容器組，採用這種保護較為適宜。它是根據並聯電容器發生故障時產生的不平衡電流而動作的一種保護裝置。

⑧負序及零序保護：這是作為三相電力系統中發生不對稱短路故障和接地故障時的主要保護裝置。

⑨方向保護：這是一種具有方向性的繼電保護。對於環形電網或雙回線供電的系統，某部分線路發生故障時，而故障電流的方向符合繼電保護整定的電流方向，則保護裝置可靠地動作，切除故障點。