1繼電保護的基本任務和電力系統對繼電保護的要求

1.1基本任務

(1)自動迅速，有選擇地將故障元件從電力系統切除，使故障元件免于繼續遭到破壞并保證非故障元件迅速恢復正常運行。

(2)反映電氣元件的不正常運行狀態。除此之外，對用于切除故障的斷路器上，根據需要配置的自動重合閘裝置應該能夠實現自動重合閘功能，以提高系統供電的可靠性和穩定性。

1.2基本要求

選擇性在于在于繼電保護對于保護對象的高精確識別，它能夠有效地保護故障對象或故障區域，將非故障區與故障區有選擇性地進行隔離，從而實現最小范圍內的故障影響，提高電力系統的可用性。速動性是電力系統對于繼電保護的又一重要要求。當電力系統發生故障時，繼電保護裝置應能快速檢測故障，并根據設計要求作出指定的動作，以實現快速高效的故障隔離、故障排除。從而減少由于長時間電力故障而誘發的災害。

2繼電保護的可行性

繼電保護的可行性主要由配置合理、質量和技術性能優良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。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。220kV及以上電網的所有運行設備都必須由兩套交、直流輸入、輸出回路相互獨立，并分別控制不同斷路器的繼電保護裝置進行保護。當任一套繼電保護裝置或任一組斷路器拒絕動作時，能由另一套繼電保護裝置操作另一組斷路器切除故障。主繼電保護和備用繼電保護相輔相成，在主繼電保護切除電路，排除故障時，備用繼電保護投入使用，可以提高電網的可靠性，不會因為一條線路或一段之路的故障而大范圍擴散。實際上，繼電保護的配置與電網中各線路的配置是一致的，一般都有備用裝置，可實現快速切換。

3常見繼電器的使用

繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(又稱輸入回路)和被控制系統(又稱輸出回路)，通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小電流去控制較大電流的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。電磁式電壓繼電器有過電壓和欠電壓繼電器兩大類，其中欠電壓繼電器在工廠供電系統應用較多。欠電壓繼電器的起動電壓Uop.k是使其運作的最高電壓;返回電壓Ure.k是使其返回的最低電壓;返回系數Kre=Ure.k/Uop·K。

由于欠電壓繼電器的返回電壓大于起動電壓，所以其返回系數Kre大于1，一般在1～1.2之間。當線圈的承受電壓低于其額定電壓時，銜鐵就會產生釋放動作，它的特點是釋放的電壓很低，在電路中用作低電壓保護。對于過電壓繼電器，當線圈為額定電壓時，銜鐵不產生吸合動作，只有當線圈電壓高于其額定電壓的某一值時銜鐵才會吸合。時間繼電器在保護裝置中起延時作用，以保證保護裝置動作的選擇性。中間繼電器的作用是為了擴充保護裝置出口繼電器的接點數量和容量，也可以使觸點閉合或斷開時帶有不大的延時(0.4～0.8S)，或者通過繼電器的自保持，來適應保護裝置的需要。信號繼電器用于各保護裝置回路中，作為保護動作的指示器。

4微機保護

傳統的繼電保護主要由測量部分，邏輯部分，執行部分組成。整個保護裝置的整定、測控、動作主要借助硬件電路和設備完成。系統的自動化智能化程度不高。而且硬件設備損耗大，使用壽命有限，經濟效益不高。近年來，借由微型計算機發展而來的繼電保護得到了廣泛的應用。由于其引入了兼顧了軟件硬件等部分，具有更為廣泛的應用空間。

相比于傳統的繼電保護，微機保護具有以下優點：改善和提高繼電保護的動作特性和性能;可以方便地擴充其他輔助功能;工藝結構條件優越;可靠性容易提高;使用方便;保護內部動作過程不像模擬式保護那樣直觀。由于微機技術的發展，變電站內的遠動終端、當地監控、故障錄波、直流系統與絕緣監察以及通信等相繼更新換代，實現了微機化。這些微機化的設備雖然功能各異，但其基本的數據采集、輸入輸出回路等硬件結構大體相似。微機保護硬件的通用性和軟件的可重構性，使得在通用的硬件平臺上可以實現多種性能更完善、功能更復雜的繼電保護原理。一套微機保護原理往往采用了多種保護原理，可以方便地實現一些常規保護難以實現的通能。

5繼電保護未來的發展方向

伴隨著科技的發展，繼電保護有著更加智能化、自動化、經濟化、綠色化的要求，繼電保護會逐漸擺脫對硬件電路的依賴，或者使用更為高效的新型材料硬件系統。軟件控制會逐步滲入到電網乃至繼電保護的各個層面，以更為全方位的實時監控，靈活動作，長久的使用壽命實現電力系統的革命。以嵌入式為代表的微型計算機系統將會是繼電保護裝置的核心。

作者：閆文龍       單位：湖南省長沙市中南大學信息科學與工程學院