摘 要：继电保护是电力系统的重要组成部分，是智能电网保护三道防线之一，是保障系统安全，可靠运行的主要措施。电力系统运行工况发生改变，故障发生型式多样且不可预知。将导致破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使整个系统瓦解。情况紧急，刻不容缓。为保系统安全，要求规定必须在极短时间内（毫秒级）将故障切除。文中从继电保护动作基本原理进行分析总结，进而使继电保护在电力系统中的重要性得以充分体现。
关键词：继电保护；电力系统；重要性
中图分类号：TM77文献标识码：A
1 引言
在电力系统中，搞好机电保护运行工程尤为重要。维持电网运行的安全性，这是继电保护面临的一项巨大压力，以往保护工作存有不完善之处。实际生活中我们常常见到这样一种情况，当电力系统中继电保护装置存有异常，即便专业人士也不易分析故障，处理起来较为复杂。为维持电力系统中继电保护的正常运行状态，尽量减少异常情况出现次数，一定要制定继电保护的改进措施。
2 继电保护和电力系统关系
2.1 继电保护工作方式
继电保护与电力的关系就像军队与国家的关系。即继电保护对电力系统正常运行工作状态进行监视和操作。当发生轻微短路故障时，电力系统并不中断运行，而是发出报警信号提示并做相关处理。当发生严重短路故障时，继电保护可以可靠、准确、快速切除故障。
2.2 应用范围
继电保护是电力系统安全运行主要保护手段之一。电力系统安全不仅与人们的日常生活密切相关，更是关系到电力系统的稳定，是电能用户工作稳定的重要基础保障。电力系统继电保护的发展和应用不仅能够快速，有效的消除电力故障，更是国民经济生产以及人民生活等各方面正常化的重要安全保障。
2.3 继电保护发展方向
继电保护计算机化、网络化、智能化、综合自动化，将是中国机电保护发展的主流方向，并将得到更加广泛的应用。
3 继电保护构成原理
3.1 继保概念
继电保护是指能够反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。其主要研究对象为：短路识别和区分故障范围内（元件，设备）的判断，即对工频电气量或非电气量的识别。利用短路故障时工频电气量的变化（电流增大、电压降低、电压与电流之间相位角改变、测量阻抗发生变化）便可构成各种原理的继电保护。由于构成原理诸多，继保分类形式也各不相同。以保护动作原理典型应用的过流和速断为例，进行分析和研究。
3.2 实例引用分析
生活中经常会遇到这样的问题，电气设备发生故障或断路现象。开关上的保险丝熔断，切断电源保护了用电设备。也许你会说保险这个小事不屑一谈。但试想一下，如果没有保险会发生何种后果，电气设备发生大面积破坏性损坏或控制电气的联代损坏；严重时会发生电气火灾。因此造成的经济损失更是无法计算。保险简单，却是漏电保护开关的前身；双响爆竹简单，却是运载火箭的原始模型。可想而知，漏电保护在电气设备安全运行中的重要作用。同理引申至电力系统中的继电保护，所以把继电保护与电力系统的关系比喻为军队和国家安全的关系。国泰民安时，军队科学训练，整装待发，为保障国家安全防线的坚强后盾。一旦国防边线和领土完整遭遇安全威胁，军队敢于亮剑，有效捍卫国防和领土完整，消除威胁，保证安全。简单的一句话总结：那就是常说的“养兵千日，用兵一时。”
4 电力系统故障表现
电力系统故障中，最为常见的故障是各种形式短路性故障。据统计短路故障率在整个电力系统中所占比例为85％，所占比例之大，电力系统短路故障危害之大且不可预知。其主要表现为以下方面：1）线路中如电流增大，故障点会出现燃弧、温升，最终损坏电气设备。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆2）有时出现电压降低，导致用电设备运行或工作状态不正常。3）短时间内，如出现较大电流，同样会损坏正常工作的电气设备。
5 继电保护工作原理
5.1 过流与速断
以保护动作原理中过流和速断为例进行分析。其中过流保护包含定时限过流和反时限过流。而速断保护不带时限。速断保护（指低压短路）线路的主保护，但此保护存在死区（只能保护线路全长的70％～80％），存在死区的根本原因具体见以下整定原则中分析。过流保护（指低压过载）是速断的后备保护，能保护线路全长。
5.2 动作原理分析
线路在正常运行时，过流继电器不动作。当发生过负荷，线路电流达到过流的整定值时，过流继电器按整定时间，延时后动作，切断电源。当线路发生严重短路故障时，电流过大，速断继电器磁铁立刻动作跳闸，切断电源。速断动作的同时，过流也在动作。因过流动作速度较慢且具有延时性，速断磁铁动作迅速，跳闸线圈得电立即跳闸。切除故障。此时过流保护随即返回。
5.3 过流和速断的整定原则
过流（指低压过载）能躲过负荷的最大电流（包含设备最大启动电流），当大于该整定电流时，过流保护按整定时间延时动作跳闸。即故障电流增大时，保护切除故障所用时间反而要短。即所谓的反时限。当速断因某原因不动或拒动时，过流保护动作跳闸，这是速断的后备保护。速断保护动作电流应大于线路末端发生金属性短路故障电流。只能保护线路的70％～80％，即存在死区。当线路发生短路故障时，过流和速断均开始动作，过流动作速度较慢（因工作原理），速断立即动作，分闸线圈得电。断路器跳闸，过流随即返回。速断保护存在死区的根本原因是：线路末端短路电流未直接加到断路器输出端，而是通过中间转换过渡环节电流互感器将故障电流大大降低（电流互感器工作原理），所以存在保护死区。
5.4 继电保护基本任务
自动，迅速有选择性的将故障元件或设备从电力系统中切除，使故障元件或设备免于继续遭受破坏。保证其它非故障部分迅速恢复正常运行。能够及时、准确反应电气元件不正常运行状态。并根据电力系统运行维护条件（例如有无值班人员）而动作于发出信号，减负荷或跳闸。此时不要求继电保护迅速动作，而是根据对电力系统运行工况以及其故障元件损坏程度，规定一定时间的延时，以免不要的动作和干扰引起保护误动。
5.5 继电保护四个基本要求间关系
继电保护基本要求是衡量继保系统性能优略的重要指标。单一的或过分的追求其中的某些指标，会给继保工作设计和实施带来一定的局限性。如一味的追求灵敏性，有可能损失选择性、速动性和可靠性。4个基本要求之间是辩证的统一相辅相成的关系。实际工作中应根据电力系统结构，运行工况和用户性质进行紧密结合统一配置，继保工作应做到预设范围重叠无遗漏。
6 结束语
继电保护已涉及到电力系统的各主要环节。发电、输电、变电、配电、小到设备的元件保护、达到设备以及输电线路保护。电力系统自动化程度的不断发展和提高，给继电保护提出更加严峻的目标和要求。继电保护是电力系统自动化的重要组成部分。具有十分重要的地位，是电力系统三防中重要防线之一，是保证系统安全、可靠稳定运行的坚强后盾。微机化、网络化、智能化。测量、保护、通讯、控制一体化是继电保护未来发展的主要方向和目标。
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论文作者:王鹏程,曹磊,吴建伦
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/26
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