電力系統(tǒng)繼電保護、安全自動裝置概述

電力系統(tǒng)繼電保護、安全自動裝置概述

1.什么是繼電愛護裝置

答：當電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機、線路等）或電力系統(tǒng)本

身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運行時，能夠向運行值班人員按時發(fā)

出警告信號，或者直接向所掌握的斷路器發(fā)出跳閘指令以終止這些大

事發(fā)展的一種自動化措施和裝備，一般通稱為繼電愛護裝置。

2.繼電愛護在電力系統(tǒng)中的任務是什么

答：繼電愛護的根本任務：

（I）當被愛護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，應當由該元件的繼電

愛護裝置快速精確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘指令，使

故障元件按時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地削減對電力系統(tǒng)元件

本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿意電力系統(tǒng)的某些

特定要求（如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等）。

（2）反應電氣裝備的不正常工作情況，并依據(jù)不正常工作情況和

裝備運行維護條件的不同（例如有無常常值班人員）發(fā)出信號，以便值

班人員進行處理，或由裝置自動地進行調(diào)整，或?qū)⒛切┻B續(xù)運行會引起

事故的電氣裝備予以切除。反應不正常工作情況的繼電愛護裝置答應

帶肯定的延時動作。

3.簡述繼電愛護的根本原理和構成方式。

1

答：繼電愛護主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異樣情況時的

電氣量（電流、電壓、功率、頻率等）的改變，構成繼電愛護動作的原

理，也有其他的物理量，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，不管反應哪種物理

量，繼電愛護裝置都包括測量部分（和定值調(diào)整部分）規(guī)律部分、執(zhí)行

部分。

4.電力系統(tǒng)對繼電愛護的根本要求是什么

答：繼電愛護裝置應滿意牢靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求：

這四“性”之間緊密聯(lián)系，既沖突又統(tǒng)一。

（I）牢靠性是指愛護該動體時應牢靠動作。不該動作時應牢靠不

動作。牢靠性是對繼電愛護裝置性能的最根本的要求。

（2）選擇性是指首先由故障裝備或線路本身的愛護切除故障，當

故障裝備或線路本身的愛護或斷路器拒動時，才答應由相鄰裝備愛護、

線路愛護或斷路器失靈愛護切除故障。為保證對相鄰裝備和線路有協(xié)

作要求的愛護和同一愛護內(nèi)有協(xié)作要求的兩元件（如啟動與跳閘元件

或閉鎖與動作元件）的選擇性，其靈敏系數(shù)及動作時間，在一般情況下

應互相協(xié)作。

（3）靈敏性是指在裝備或線路的被愛護范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時,

愛護裝置應具有必要的靈敏系數(shù)，各類愛護的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中

有詳細規(guī)定。

2

選擇性和靈敏性的要求，通過繼電愛護的整定完成。

（4）速動性是指愛護裝置應盡快地切除短路故障，其目的是提高

系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障裝備和線路的損壞程度，縮小故障涉及范圍，提

高自動重合閘和備用電源或備用裝備自動投入的效果等。一般從裝設

速動愛護（如高頻愛護、差動愛護）充足發(fā)揮零序接地瞬時段愛護及相

間速斷愛護的作用、削減繼電器固有動作時間和斷路器跳閘時間等方

面入手來提高速動性。

4.如何保證繼電愛護的牢靠性

答：繼電愛護的牢靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術性能優(yōu)良的繼

電愛護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。任何電力裝備（線路、

母線、變壓器等）都不答應在無繼電愛護的狀態(tài)下運行。220kV及以上

電網(wǎng)的全部運行裝備都必需由兩套交、直流輸入、輸出回路互相獨立，

并分別掌握不同斷路器的繼電愛護裝置進行愛護。當任一套繼電愛護

裝置或任一組斷路器拒絕動作時，能由另一套繼電愛護裝置操作另一

組斷路器切除故障。在全部情況下，要求這購套繼電愛護裝置和斷路器

所取的直流電源都經(jīng)由不同的熔斷器供電。

5.為保證電網(wǎng)繼電愛護的選擇性，上、下級電網(wǎng)繼電愛護之間逐

級協(xié)作應滿意什么要求：答：上、下級電網(wǎng)（包括同級和上一級及下一

級電網(wǎng)）繼電愛護之間的整定，應遭循逐級協(xié)作的原則，滿意選樣性的

要求，即當下一級線路或元件故障時，故障線路或元件的繼電愛護鎮(zhèn)靜

3

值必需在靈敏度和動作時間上均與上一級線路或元件的繼電愛護整定

值互相協(xié)作，以保證電網(wǎng)發(fā)生故障時有選擇性地切除故障。

6.在哪些情況下答應恰當犧牲繼電愛護部分選擇性

答：遇到如下情況時答應恰當犧牲繼電愛護部分選擇性：

（1）接入供電變壓器的終端線路，無論是一臺或多臺變壓器并列

運行（包括多處T接供電變壓器或供電線路），都答應線路側(cè)的速動段

愛護按躲開變壓器其他側(cè)母線故障整定。需要時，線路速動段愛護可經(jīng)

一短時限動作。

（2）對串聯(lián)供電線路，假如按逐級協(xié)作的原則將過分延長電源側(cè)

愛護的動作時間，則可將容量較小的某些中間變電所按T接變電所或

不協(xié)作點處理，以削減協(xié)作的級數(shù).縮短動作時間。

（3）雙回線內(nèi)部愛護的協(xié)作，可按雙回線主愛護（例如橫聯(lián)差動

愛護）動作，或雙回線中一回線故障時兩側(cè)零序電流（或相電流速斷）

愛護縱續(xù)動作的條件考慮；確有困難時，答應雙回線中一回線故障時，

兩回線的延時愛護段間有不協(xié)作的情況。

（4）在構成環(huán)網(wǎng)運行的線路中，答應設置預定的一個解列點或一

回解列線路。

7.為保證靈敏度，接地故障愛護最末一段定值應如何整定

4

答：接地故障愛護最末一段（例如零序電流愛護IV段），應以順

應下述短路點接地電阻值的接地故障為整定條件：220kV線路,XXXC；

330kV線路，150Q,

500kV線路，300。。對應于上述條件，零序電流愛護最木一段的

動作電流整定值應不大于300Ao由線路末端發(fā)生高電阻接地故障時，

答應由兩側(cè)線路繼電愛護裝置縱續(xù)動作切除故障。

對于UOkV線路，考慮到在可能的高電阻接地故障情況下的動作

靈敏度要求，其最末一段零序電流愛護的電流暫定值一般也不應大于

300A（一次值），此時，答應線路兩側(cè)零序電流愛護縱續(xù)動作切除故障。

8.系統(tǒng)最長振蕩周期一般按多少考慮

答：除了預定解列點外，不答應愛護裝置在系統(tǒng)振蕩時誤動作跳閘。

假如沒有本電網(wǎng)的詳細數(shù)據(jù)，除大區(qū)系統(tǒng)間的弱聯(lián)系聯(lián)絡線外，系統(tǒng)最

長振蕩周期一般按1.5s考慮。

9.簡述220kV及以上電網(wǎng)繼電愛護整定計算的根本原則和規(guī)定。

答：（1）對于220kV及以上電壓電網(wǎng)的線路繼電愛護一