1、電力系統的運行狀態正常運行 系統的電流、電壓均處于電氣設備正常承受范圍內，不會對電氣設備造成危害故障： 各種短路（三相短路、 兩相短路、單相接地短路、兩相接地短路、發電機和電動機以及變壓器繞組間的匝間短路等）和斷線（單相、兩相），其中最常見且最危險的是各種類型的短路。其后果： I增加 危害故障設備和非故障設備； U降低 影響用戶正常工作； 破壞系統穩定性，使事故進一步擴大（系統振蕩，瓦解）不正常運行狀態： 電力系統中電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒有發生故障的運行狀態。如：過負荷、過電壓、頻率降低、系統振蕩等。繼電保護的任務 1.當電力系統中某電氣元件發生故障時，能自動地、迅速地、有選擇地將故

2、障元件從電力系統中切除，避免故障元件繼續遭到破壞，使非故障元件迅速恢復正常運行。 2. 當電力系統中電氣元件出現不正常運行狀態時，能及時反應并根據運行維護的條件發出信號或跳閘。繼電保護的分類§ 按被保護的對象分類： 輸電線路保護、發電機保護、變壓器保護、電動機保護、母線保護等；§ 按保護原理分類： 電流保護、電壓保護、距離保護、差動保護、方向保護、零序保護等；§ 按保護所反應故障類型分類： 相間短路保護、接地故障保護、匝間短路保護、斷線保護、失步保護、失磁保護及過勵磁保護等；§ 按繼電保護裝置的實現技術分類：機電型保護（如電磁型保護和感應型保護）、整流型

3、保護、晶體管型保護、集成電路型保護及微機型保護等；按保護所起的作用分類1. 主保護：反應被保護元件自身的故障并以盡可能短的延時，有選擇性地切除故障的保護稱為主保護。2. 后備保護：當主保護拒動時起作用，從而動作于相應斷路器以切除故障元件。 （1）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。 （2）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。對動作于跳閘的繼電保護，在技術上一般應滿足四個選擇性、速動性、靈敏性、可靠性四個基本要求。1. 無時限電流速斷保護 電流保護有無時限電流速斷保護、限時電流速斷保護和定時限過電流保護三種。 電

4、流保護是最早的繼電保護措施，之前就是簡單的熔斷器保護。 無時限電流速斷保護就是一旦檢測出發生短路，不帶延時地斷開電路的保護。 無時限電流速斷保護可作為被保護線路相間短路的主保護。2. 限時電流速斷保護 無時限電流速斷保護雖然動作速度很快，但不能保護線路的全長，應加以改進。 限時電流速斷保護用于與無時限電流速斷保護配合作為被保護線路相間短路的主保護，承擔本線路中無時限電流速斷保護范圍之外的保護任務。 3. 定時限過電流保護 無時限電流速斷保護和限時電流速斷保護的結合，既可以保證首端保護的快速性，又能夠在全線路范圍內實現0.5s內的快速保護。 因此，可以作為主保護。 但，一旦下段線路的斷路器拒動，

5、無法切除故障，即不能實現后備保護的功能。 為了保護相鄰線路的故障，可以采用定時限過電流保護。 定時限過電流保護的接線與限時電流速斷保護一樣，所不同的是動作電流和動作時間的整定不同。 為了能夠作為相鄰線路的遠后備，定時限過電流保護必須能反應遠方短路。 因此，其動作電流Ioper必須盡可能小，但又必須保證正常工作時不能誤動。 同時，定時限過電流保護只是作為遠后備保護，必須確保主保護正常工作時不能誤動。 因此，動作時間必須比主保護長。4. 階段式電流保護 無時限電流速斷保護動作速度快，可以保護線路首端嚴重短路的情況，但不能保護線路的全長； 限時電流速斷保護帶0.5s時限，實現對線路全長的保護，但不能

6、實現對相鄰線路的遠后備保護； 定時限過電流保護可以實現對相鄰線路的遠后備保護，但動作慢； 三者結合起來就可實現對線路比較完備的保護，這就是三段式電流保護，分別稱為I段、II段、III段保護。5. 電流電壓聯鎖保護 當系統運行方式變化很大時，無時限電流速斷保護的保護范圍很小，甚至可能沒有保護范圍。 如果采用限時電流速斷則增加了故障切除時間，如果想在不增加故障切除時間的條件下增大保護范圍，可以采用電流電壓聯鎖速斷保護。6. 反時限過電流保護 帶時限電流保護按其動作時間特性分有定時限過電流保護和反時限過電流保護兩種。 定時限過電流保護裝置動作時間按整定時間固定不變，與故障電流大小無關； 反時限過電流

7、保護裝置的動作時間與故障電流大小成反比，故稱為反時限特性。 利用反時限過電流繼電器可以組成反時限過電流保護。 在線路靠近電源端短路時，短路電流越大，動作時限越短。 輸電線路接地保護1. 中性點直接接地電網中單相接地故障的零序電流保護2.中性點直接接地電網中單相接地故障的零序方向電流保護3.中性點不接地系統單相接地故障的保護4.中性點經消弧線圈接地系統單相接地故障的保護 在我國采用的中性點工作方式有：中性點直接接地，中性點不接地、中性點經消弧線圈接地，中性點經電阻接地四種。 在中性點直接接地的系統中，當發生一點接地故障時，即構成單相接地短路，這時所產生的故障電流很大，所以稱中性點直接接地的系統為

8、大接地電流系統。目前我國110kV及以上電壓等級的電力系統，均屬于大接地電流系統。 根據運行統計，在這種系統中，單相接地故障占總故障的8090，甚至更高。前述電流保護，當采用完全星形接線方式時，也能保護單相接地短路，但靈敏度常常不能滿足要求。因此，為了反映接地短路，必須裝設專用的接地短路保護，并作用于跳閘。 在66kV及以下電壓等級的電力系統中，采用中性點不接地、經高電阻或經消弧線圈接地的工作方式。 在這三種接地方式中，當一相發生接地故障時，故障電流是各元件對地的電容電流，往往比負荷電流小得多，所以這種系統又叫小接地電流系統。 目前發電廠中6kV廠用電系統則往往用中電阻接地的方式。 在電力系統

9、各種中性點工作方式下，發生單相接地故障時，零序分量特點不同。 系統中全部或部分變壓器中性點直接接地，是大接地電流系統的標志。其主要目的是降低對整個系統絕緣水平的要求。 當中性點接地變壓器的臺數，容量及其分布情況變化時，系統零序序網也隨之變化，因此同一點故障時，零序電流的分布也隨之變化。 所以變壓器中性點接地情況的變化，直接影響到零序電流保護的靈敏度。 因此，對變壓器中性點接地的選擇應滿足兩點要求： 1）不使系統出現危險的過電壓； 2）不使零序序網有較大的變化，以保證零序電流保護有穩定的靈敏度。距離保護 電流、電壓保護的主要優點是簡單、經濟及工作可靠。 但是由于這種保護裝置的定值選擇、保護范圍及靈敏系數等方面都直接受電網接線方式及系統運行方式的影響，所以，在35kV以上電壓的復雜電網中，常常不能滿足選擇性、靈敏性及快速切除故障的要求。 為此，在結構復雜的高壓電網中就必須采用性能更加完善的保護裝置，距離保護就是其中之一。 距離保護是通過測量被保護線路始端電壓和線路電流的比值而動作的一種保護，這個比值被稱為測量阻抗Zm，用來完成這一測量任務的元件稱為阻抗繼電器KI。 在線路正常運行時的測量阻抗稱為負荷阻抗，其值較大；當系統發生短路時，測量阻抗等于保護安裝處到短路點之間的線路阻抗，其值較小，而且故障點越靠近