1、继电保护任务和基本要求 电能生产、输送和消费的特点 0 0 GiDjS GiDjS GiGi DjDj SS PPP QQQ PQ PQ PQ ，：各种电源(i)发出的有功和无功功率； ，：各种负荷(j)消耗的有功和无功功率； ，：电能输送过程中的各种损耗。 电能质量、系统和设备安全运行 的约束条件 minmax maxmax minmax maxmin maxmax maxmin () (,)() iii ijijijij iii ijijijij UUU IISS fff UUU IIS S fff ，：母线电压及其上、下限； ，：通过各电力设备的电流 潮流 及其上限； ，：系统频率及其上
2、、下限。 正常、不正常工作状态和故障状态 正常工作状态全部满足约束条件 不正常工作状态部分不满足约束条件 故障状态某个电力设备发生短路(最常见)、 断线等。危害： 1.电力系统安全； 2.电力设备安全； 3.人生安全及引发更严重的故障。 继电保护的基本任务 手段：跳开(合上)断路器、发出信号。 任务： 1.快速切除故障设备； 2.反应不正常工作状态，根据对系统和 设备的危害程度跳闸或发出信号。 继电保护的基本原理 根据电气元件的可测参量（主要是电气量）的 “差异”，区分正常与故障(不正常)的工作状 态并甄别出相应的元件。 反应单电气量变化：如过电流保护； 反应电流电压之间特征的变化：如阻抗保护
3、、 方向保护等； 反应元件各侧电流(或电压)之间特征的变化， 如电流(纵)差动保护； 反应不同元件电流(或电压)之间特征的变化， 如电流横差保护。 保护装置的构成 辅助功能： 信息记录故障录波、事件记录 故障定位 通讯和远方控制 测量 比较 执行 输出 逻辑 判断 相应输入量 跳闸或信号 继电保护的工作配合 发电机保护 断路器 低压开关装置保护 变压器保护 高压开关装置保护 线路保护 高压开关装置保护 保护配置 、配合关系 对继电保护的基本要求 速动性 灵敏性 选择性 可靠性 (可依赖性、 安全性) 经济性 主保护、后备保护、辅助保护 一、主保护：被保护设备或线路发生某一种短路故障时，只有一
4、套或几套保护装置能正确动作，若在同一时间阶段内，某套保护 装置以灵敏度最高或保护范围最大或能全线速动并有选择性地切 除这一故障，则该套保护装置称为设备或线路对这种故障的主保 护。 二、主保护拒动和停役或断路器失灵时，独立于主保护以外，以 稍长时限切除故障的保护称为后备保护。它可分为远后备和近后 备两种方式。1）远后备：当主保护或断路器拒动时，由上一级相 邻设备或线路的保护以稍长时限切除故障，实现后备作用。2）近 后备：当主保护拒动，由独立于主保护以外的另一套保护装置实 现后备作用。 三、辅助保护是弥补主保护和后备保护的缺陷（例如死区）而增 设的简单保护，通常采用无时限电流速断保护作为辅助保护。
5、如 变压器差动速断等。 最大运行方式和最小运行方式 最大运行方式：根据系统最大负荷的需 要，电力系统中发电机设备都投入运行 （或大部分投入运行）以及选定的接地 中性点全部接地的系统运行方式。 最小运行方式：根据系统最小负荷，投 入相应的发电设备且系统中性点只有少 部分接地的运行方式。 继电保护的基本原理 19世纪末：过电流保护原理（熔断器） 19051908年：电流差动保护 1910年：方向性电流保护 20年代初：距离保护 30年代：高频保护(纵联方向比较式保护) 实现手段 三个阶段，两次飞跃 50年代：由机电式到半导体式 80年代：由半导体式到数字式 保护新原理 故障分量保护：消除负荷的影响，提高灵敏度 i(t)=i(t)-i(t-T) T：电流周期 暂态量保护：消除暂态噪声影响，加快动作速度。 误差估计技术：加快距离保护的动作速度； 励磁涌流和TA饱和识别的新技术。 继电保护技术的发展趋势 相关技术的发展 测量新技术：新型传感器 网络通讯技术 人工智能技术 发展趋势 自适应保护：在线整定和综合诊断 与电网安全稳定控制装置的融合 故障预测
