1、一、繼電保護的作用1.電力系統故障和不正常工作狀態1、故障 電力系統最常見的故障是短路。 a.短路形式 d（1）（最常見）、d（1，1）、d（2）和d（3）（最危險）。 b.短路特點：Id ，U。 c.短路故障的后果事故。事故：是指系統或其中的一部分正常工作遭到破壞，并造成對用戶少供電或電能質量變壞到不能容許的地步、甚至造成人身傷亡和電氣設備的損壞。2.不正常工作狀態指電氣設備的正常運行狀態遭到破壞，系統的運行參數偏離規定的允許值，但尚未發展成故障。如：過負荷、頻率降低、過電壓、電力系統振蕩等。2 繼電保護的任務繼電保護裝置：是指安裝在電力系統各電氣元件上，能在指定的保護區域內迅速地、準確地反

2、應電力系統中各電氣元件的故障或不正常工作狀態，并作用于斷路器跳閘或發出信號的一種自動裝置。繼電保護裝置的基本任務：(1)        當電力系統被保護元件發生故障時，繼電保護裝置應能自動、快速、有選擇地將故障元件從電力系統中切除，并保證無故障部分迅速恢復正常運行。(2)        當電力系統被保護元件出現異常運行狀態時，繼電保護應能及時反應，并根據運行維護條件，動作于發出信號、減負荷或跳閘。3 繼電保護技術的發展概況熔斷器保護機電型保護晶體管保護微機

3、保護熔斷器保護：是最早出現的簡單過電流保護，在低壓線路和用電設備中仍被應用。 機電型保護：20世紀初，繼電器開始廣泛應用于電力系統的保護。 晶體管保護：上世紀50年代，晶體管式繼電器（靜態繼電器）出現。集成電路出現，標志著靜態繼電器向第二代的過渡。 微機保護：上世紀80年代，微機保護開始廣泛被應用。其特點：具有巨大的計算、分析和邏輯判斷能力，可以實現各種復雜的保護功能，用同一個硬件實現不同的保護原理。 二、對繼電保護裝置的基本要求繼電保護的主保護和后備保護（結合圖1分析）主保護：能以最快速度有選擇地切除被保護元件的故障的保護。后備保護：主保護或斷路器拒絕動作時切除故障的保護。又分為近后備和遠后

4、備兩種。遠后備保護：當主保護或斷路器拒動時，由相鄰電力設備或線路的保護來實現的后備保護。近后備保護：當主保護拒動時，由本電力設備或線路的另一套保護來實現后備的保護。輔助保護：為補充主保護和后備保護的不足而增設的簡單保護。圖1 主保護與后備保護范圍示意圖1選擇性目的：縮小停電范圍措施：最靠近故障點的保護裝置動作在圖2中,當k2點短路時,保護6動作,斷路器6QF跳閘，有選擇性。當k1點短路時,保護裝置1和2動作,斷路器1QF、2QF跳閘，有選擇性。此時，若斷路器3QF或4QF也跳閘,無選擇性。當k2點短路時,若保護6或斷路器6QF拒動,保護5動作,有選擇性。保護裝置的選擇性，是由合理地選擇保護方案

5、和正確進行整定計算而獲得的。圖 2 單側電源電網中保護選擇性動作說明圖2速動性目的：限制故障的不良后果，避免形成事故。措施：縮短保護裝置的動作時間，盡可能減少人為延時的時間。故障切除時間：為保護裝置動作時間和斷路器固有動作時間之和。3靈敏性靈敏性：是指繼電保護裝置對其保護范圍內發生故障或不正常運行狀態的反應能力，通常用靈敏系數(也稱靈敏度)來衡量。對于反應故障時參數增大而動作的繼電保護裝置,其靈敏系數為 = (3-1)對于反映故障時參數降低而動作的繼電保護裝置,其靈敏系數為 = (3-2)通常要求1。4 可靠性從兩個方面考核：保護范圍內不應拒動 保護范圍外不應誤動獲得可靠性的途徑：保護裝置越簡

6、單越可靠。上述四項基本要求是互相聯系而又互相矛盾的。如：選擇性、速動性可靠性 靈敏性可靠性、選擇性選擇性速動性上述四個要求必須同時具備，且解決好之間的矛盾。三、繼電保護的基本原理及組成1繼電保護的基本原理利用正常運行與區內外短路故障電氣參數變化的特征構成保護的判據，根據不同的判據就構成不同原理的繼電保護。 如：過電流保護：Id； 低電壓保護：U； 功率方向電流保護：功率方向，電流大小； 距離保護：X=U/I； 正常X大（U=Ue，I=If）； 故障X小（U，Id） ；反應非電氣量變化的保護，如變壓器瓦斯保護等。2保護裝置的組成繼電保護的構成原理雖然很多，但是在一般情況下，整套繼電保護裝置是由測

7、量部分、邏輯部分和執行部分組成，其原理方框圖如圖3所示. 圖3 繼電保護裝置的原理方框圖31.測量部分測量部分是測量從被保護對象輸入的有關物理量,并與給定的整定值進行比較，根據比較的結果，給出“是”或“非”性質的一組邏輯信號，從而判斷保護是否應該起動。2.邏輯部分對測量單元送來的信號進行綜合判斷，決定保護裝置是否需要動作。3.執行部分執行部分是根據邏輯部分傳送的信號，最后完成保護裝置所擔負的任務。如故障時，動作于跳閘；異常運行時，發出信號；正常運行時，不動作等。對繼電保護系統而言，核心的工作元件是繼電器，包括常規的電磁繼電器及微機保護的數字繼電器。對繼電器的檢驗的基本方法類似，以下對電磁繼電器

8、和數字繼電器分別進行介紹。繼電器的調試方法一.電流繼電器實驗1. 實驗方法與步驟、 外觀與機械檢查1)       檢查轉軸的縱向和橫向活動范圍：其活動范圍應在0.150.3mm內。2)       檢查舌片與電磁鐵的間隙：“Z”形舌片活動范圍為7°，舌片在靜止和運動過程中不應與磁極相碰，并且有不小于0.5mm的間隙，間隙要求上下均勻。3)       檢查觸點：動、靜觸點間間距為1.52.0mm，繼電器動

9、作時，所交角度為55度65度，且動觸點在距靜觸點首端約1/3處接觸，然后滑行至末端1/3處終止。兩個靜觸點傾斜度一致，并位于同一平面上。、 動作電流和返回電流1)          接線如圖4所用設備：電源刀閘一把，單相自耦調壓器一臺，升流器一臺，交流電流表一只，DL-11電流繼電器一只，指示燈一個。圖42)        測定電流繼電器的動作電流與返回電流：    選擇繼電器線圈的連接方式（線圈串連時，其

10、動作值即是刻度盤上所示的值，線圈并聯時，其動作值為刻度盤上讀數的兩倍）。調整繼電器的指針（改變彈簧的拉力）于刻度最小，合上刀閘，調整調壓器的輸出增大至繼電器動作（燈亮），讀取動作電流（I op）；再減小調壓器的輸出至燈滅，讀取返回電流（Ire ）。將 I op、Ire填入表中，計算出返回系數。KreIre/I op    改變繼電器線圈的串連、并聯方式，再進行整定值的選擇。 分別再次測量其 I op、Ire，并且填入表中，計算出返回系數。    以上實驗，要求平穩單方面地調整電流數值，并應注意舌片轉動情況。如遇到舌片中途停頓或其它不正

11、常情況，應檢查軸承有無污垢、觸點位置是否合適、舌片與電磁鐵有無相碰等。    動作值、返回值測量重復3次，每次測量值與整定值的誤差不應大于±3。否則應檢查軸承與軸尖。、 繼電器動作時間的測量1)           將繼電器按圖1-9接入電路。2)           合上電源，將電流調整至1.2倍額定值，再拉開刀閘。3)   

12、        起動401秒表，將其選擇開關“K”定于“連續性”位置；手按回零按鈕，使指針回到“0”位。4)           迅速合上刀閘，此時401秒表的讀數即為繼電器的動作時間，作3次取平均值填入表中（此時，動作時間不大于0.15秒）。5)           將電流增大到1.5倍動作值，再次進行測量（此時，動作時間不大

13、于0.03秒）。圖5、 電流繼電器的調整方法1)           動作值不符合刻度盤時，應按以下方法調整：         將繼電器的把手放在最大值，當測出的動作電流值大于盤上數值時，應調整起始位置限制螺桿（在電木架左上方），使其移近磁極；小于盤上讀數時，可將舌片的起始位置遠離電磁鐵的磁極。         繼電器的調整把手在最小刻度

14、值時，主要調整彈簧，以改變動作值。順時針移動彈簧使電流減小，反之增大。2)           電流繼電器的返回系數不應小于0.85，當返回系數大于0.9時應注意觸點壓力不應太小。返回系數不滿足規定的調整方法有： 返回系數小于0.85大于0.9時，調整靜觸點片彈力，改變動觸點位置。      返回系數小于0.8時，應將舌片取下，彎曲舌片端部；或調整舌片在磁極間的位置。舌片起始位置離開磁極的距離愈大，返回系數愈小，反之愈大；舌片終止位置距離磁極的間

15、隙愈大，返回系數愈大，反之愈小（調整舌片終止位置的限制螺桿安裝在電磁鐵的右上方）。二.低壓繼電器1.     實驗方法與步驟（1）   外觀與機械檢查1)        檢查轉軸的縱向和橫向活動范圍。其活動范圍應在0.150.3mm內。2)          檢查舌片與電磁鐵的間隙。“Z”形舌片活動范圍為7°舌片在靜止和運動過程中不應與磁極相碰，并且有不小于0.5mm

16、的間隙，間隙要求上下均勻。圖63)          檢查觸點。動、靜觸點間間距為1.52.0mm，繼電器動作時，所交角度為55度65度，且動觸點在距靜觸點首端約1/3處接觸，然后滑行至末端1/3處終止。兩個靜觸點傾斜度一致，并位于同一平面上。（2）   動作電壓與返回電壓1)          接線如圖1-10，所用設備：電源刀閘一把，單相自耦調壓器一臺，交流電壓表一只，DJ-132電壓繼電器一

17、只，指示燈一個。2)        測定電壓繼電器的動作電壓與返回電壓：、 選擇繼電器線圈的連接方式（線圈并連時，其動作值即是刻度盤上所示的值，線圈串聯時，其動作值為刻度盤上讀數的兩倍）。調整繼電器的指針（改變彈簧的拉力）于刻度最小，合上刀閘，調整調壓器的輸出增大至100V，均勻地降低電壓至繼電器動作（燈亮），讀取動作電壓（U op）；再增加調壓器的輸出至燈滅，讀取返回電壓（Ure ）。將U op、Ure填入表中，計算出返回系數。KreUre / U op、 改變繼電器線圈的串連、并聯方式，再進行整定值的選擇。 分別再次測量

18、其U op、Ure，并且填入表中，計算出返回系數。、 動作值、返回值測量重復3次，每次測量值與整定值的誤差不應大于±3。否則應檢查軸承與軸尖。 （3）   電壓繼電器的調整方法與電流繼電器相同。三. 時間繼電器實驗1.         實驗方法與步驟（1）  機械部分檢測1)        檢查繼電器內部各零件是否完好，螺絲是否牢固，接線是否可靠。2)    

19、0;   觀測銜鐵是否靈活，有無明顯摩擦，返回應靈活自如。3)          時間機構的走動，從開始直至最終位置應均勻，不得忽快忽慢、跳動、停卡或滑行。4)          靜觸點的固定板，當松開固定螺絲時，轉動應靈活無摩擦，動觸點在距靜觸點首端約1/3處接觸，然后滑行至1/2處終止，可靠的閉合靜觸點。（2）  所用設備：電源刀閘兩把，滑線式電阻器一臺，直流電壓表一只，時間繼電器一只，401秒表一塊。（3）  動作電壓與返回電壓的測定1)        將繼電器如圖7接入電路。圖72)        合上刀閘，調整滑線電阻使電壓上升至時間繼電器的銜鐵剛好被吸入，此時的電壓值為繼電器的動作電壓（直流繼電器的動作電壓不