电力系统继电保护知识问答

1、什么是继电保护装置？

答：当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护装置。

2、继电保护在电力系统中的任务是什么？

答：继电保护的基本任务：

(1)当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定可靠性等)。

(2)反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。

3、简述继电保护的基本原理和构成方式。

答：继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。

4、电力系统对继电保护的基本要求是什么？

答：继电保护装置应满足可行可靠性、选择可靠性、灵敏可靠性和速动可靠性的要求：这四“可靠性”之间紧密联系，既矛盾又统一。

(1)可行可靠性是指保护该动体时应可行动作。不该动作时应可*不动作。可*可靠性是对继电保护装置可靠性能的最根本的要求。

(2)选择可靠性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件(如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件)的选择可靠性，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。

(3)灵敏可靠性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属可靠性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。

选择可靠性和灵敏可靠性的要求，通过继电保护的整定实现。

(4)速动可靠性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定可靠性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装设速动保护(如高频保护、差动保护)、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用、减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动可靠性。

5、如何保证继电保护的可靠性？

答：继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术可靠性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。任何电力设备(线路、母线、变压器等)都不允许在无继电保护的状态下运行。220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立，并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组断路器拒绝动作时，能由另一套继电保护装置操作另一组断路器切除故障。在所有情况下，要求这购套继电保护装置和断路器所取的直流电源都经由不同的熔断器供电。

6、为保证电网继电保护的选择可靠性，上、下级电网继电保护之间逐级配合应满足什么要求：

答：上、下级电网(包括同级和上一级及下一级电网)继电保护之间的整定，应遭循逐级配合的原则，满足选样可靠性的要求，即当下一级线路或元件故障时，故障线路或元件的继电保护镇定值必须在灵敏度和动作时间上均与上一级线路或元件的继电保护整定值相互配合，以保证电网发生故障时有选择可靠性地切除故障。

7、在哪些情况下允许适当牺牲继电保护部分选择可靠性？

答：遇到如下情况时允许适当牺牲继电保护部分选择可靠性：

(1)接入供电变压器的终端线路，无论是一台或多台变压器并列运行(包括多处T接供电变压器或供电线路)，都允许线路侧的速动段保护按躲开变压器其他侧母线故障整定。需要时，线路速动段保护可经一短时限动作。

(2)对串联供电线路，如果按逐级配合的原则将过分延长电源侧保护的动作时间，则可将容量较小的某些中间变电所按T接变电所或不配合点处理，以减少配合的级数.缩短动作时间。

(3)双回线内部保护的配合，可按双回线主保护(例如横联差动保护)动作，或双回线中一回线故障时两侧零序电流(或相电流速断)保护纵续动作的条件考虑；确有困难时，允许双回线中一回线故障时，两回线的延时保护段间有不配合的情况。

(4)在构成环网运行的线路中，允许设置预定的一个解列点或一回解列线路。

8、简述220kV及以上电网继电保护整定计算的基本原则和规定

答：(1)对于220kV及以上电压电网的线路继电保护一般都采用近后备原则。当故障元件的一套继电保护装置拒动时，由相互独立的另一套继电保护装置动作切除故障，而当断路器拒绝动作时，启动断路器失灵保护，断开与故障元件相连的所有其他连接电源的断路器。

(2)对瞬时动作的保护或保护的瞬时段，其整定值应保证在被保护元件外部故障时，可*不动作，但单元或线路变压器组(包括一条线路带两台终端变压器)的情况除外。

(3)上、下级继电保护的整定，一般应遵循逐级配合的原则，满足选择可靠性的要求。即在下一级元件故障时，故障元件的继电保护必须在灵敏度和动作时间上均能同时与上一级元件的继电保护取得配合，以保证电网发生故障时有选择可靠性地切除故障。

(4)继电保护整定汁算应按正常运行方式为依据。所谓正常运行方式是指常见的运行方式和被保护设备相邻的一回线或一个元件检修的正常检修运行方式。对特殊运行方式，可以按专用的运行规程或者依据当时实际情况临时处理。

(5)变压器中可靠性点接地运行方式的安排，应尽量保持变电所零序阻抗基本不变。遇到因变压器检修等原因，使变电所的零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时，根据当时实际情况临时处理。

(6)故障类型的选择以单一设备的常见故障为依据，一般以简单故障讲行保护装置的整定计算。

(7)灵敏度校正常运行方式下的不利故障类型进行校验，保护在对侧断路器跳闸前和跳闸后均能满足规定的灵敏度要求。对于纵联保护，在被保护线路末端发生金属可靠性故障时，应有足够的灵敏度(灵敏度应大于2)。