浅议继电保护装置包括哪些方面

继电保护装置，由一个或几个甚至几十个继电器组成。当被保护的设备发生故障或处于不正常运行状态时，继电器就动作，向其它保护装置如断路器，发出动作命令。这样的动作，一般在几十分之一秒到几秒的时间内即可完成。随着电力系统的发展，继电保护技术也在发展，这里对几种常见的保护作一些简单的探讨。

一、过电流保护

过电流保护是一种最简单的、应用较广的保护。它可以用来保护发电机、变压器、线路以及各种电器设备。当被保护的设备中的电流超过允许的程度时，保护装置就动作。过电流保护分为带时限的和不带时限的。

1、时限过电流保护。实现过电流保护，就是当被保护设备发生故障时，保护装置不是立即而是经过一定时间后才动作。当被保护的设备发生短路故障时，电流突然激增。通过电流互感器的作用，使电流继电器感受到这个激增电流经过一定时间后动作，接着信号继电器和中间继电器相继动作，并发出信号。同时，中间继电器接通断路器的跳闸回路。这种保护的优点是结构简单，灵敏度高。其缺点是动作慢，对严重的过负荷缺乏分辨能力。

2、低电压闭锁时限过电流保护。在过负荷时，电流增加，电压下降甚少；而在故障时，电压大幅度下降。在时限过电流保护中增加一个电压继电器，当电压下降到一定值时即动作，这样就分辨了故障与过负荷。低电压闭锁时限过电流保护。

当过负荷电流达到一定值时，过电流继电器动作。但由于电压继电器未动作，所以时间、信号和中间三个继电器都不能动作。发生短路故障时，电流增加，电压下降。当电流增加到一定值时电流继电器动作；电压下降到一定值时，电压继电器动作。电压继电器动作后时间、信号和中间继电器相继动作，并发出信号，接通跳闸回路。

3、电流速断保护。电流速断保护，就是不带时限的过电流保护。只要故障电流达到其启动值时，保护装置立即动作。电流速断保护与时限过电流保护所不同的是：启动电流不是按正常额定而是按被保护段末端的短路电流来考虑的。

二、差动保护

电流速断保护虽然能够很快切除被保护线路中的故障，但它只能保护部分线路。差动保护能在被保护线路的全长内任一点发生故障时，瞬间将它切除。差动保护分为纵联差动保护和横联差动保护两种。

1、纵联差动保护。是根据比较被保护设备两端（如一相的两端）的电流的大小和相位而构成的，多用作发电机、变压器等设备的保护。纵联差动保护由两个系数相同的电流互感器、差动继电器、信号继电器和中间继电器等组成。

无论被保护设备（发电机和变压器）正常运行或发生外部故障，两个电流互感器的一次侧和二次侧的电流都大小相等，方向相反。这时通过差动继电器的电流为零，差动继电器不动作。当发生内部故障时，两个电流互感器的一次侧的电流大小不等，且有相位差，二次侧亦然。这时通过差动继电器的电流不是零。在这个电流的作用下，差动继电器动作，因而整个保护动作，使断路器跳闸，从而保护了设备。

2、横联差动保护。主要用作两条平行工作的线路的保护。两条平行的线路，可以设一个公共的保护，当任意一条线路发生故障时，保护装置都动作。其道理与纵联差动保护相似，是根据比较两条线路中电流的大小和相位而构成的。两条线路正常送电时，电流相等，保护装置不动作。当任一条线路中发生短路故障时，该条线路中的电流突然增加，与另一条线路中的电流不等，保护装置的差动继电器即动作。接着中间继电器动作，接通跳闸回路，切除故障。

三、功率方向保护

在电力系统中，常常是许多电厂通过输电线联接起来并列运行。为了保证在这些线路中能够有选择地切除故障，仅仅依靠过电流保护和差动保护是不行的，必须采取其它措施。功率方向保护，就是保证有选择地切除故障措施之一。

功率方向保护的主要元件，是功率方向继电器。它的动作方向，即电流从母线流向线路的方向，只有当电流从母线流向线路时，才动作。

在系统正常供电时，电流由母线流向线路，功率方向继电器的触点闭合。但电流继电器中的电流未达到动作值，其触点不闭合，故整套保护不动作。

在保护范围外发生短路故障时，电流由线路流向母线，功率方向继电器的触点断开。即使电流很大，电流继电器动作了，整套保护也不能动作。

在保护范围内发生故障时，电流仍然是由母线流向线路，功率方向继电器的触点闭合。这时只要故障电流达到电流继电器的动作值时，电流继电器就动作。接着其它继电器相继动作，中间继电器接通跳闸回路，切除故障。

四、距离保护

距离保护广泛应用于35千伏以上的输电线路上，不论电网如何复杂，它均能保证在比较短的时间内有选择性地切除故障。距离保护，就是反映故障点与保护安装处之间的距离的远近而动作的一种保护。短路发生的地点离保护安装处越近，距离保护的动作时限越短。因为故障点到保护安装处的距离与阻抗成正比，所以应用阻抗继电器即可判断故障点的位置。距离保护的保护区，一般分为三段。

第一段为瞬动段，保护以“无时限”（保护装置有一固有时限 T1）动作，可以保护本线段的70——85%。第二段保护范围包括本线段和相邻线段的一部分，以一个小的时间T2动作。第三段保护范围包括本线段和相邻线段的全部，其动作时限T3，大于第二段动作时限T2。

五、高频保护

高频保护，是利用被保护线路本身的导线传送高频电流（一般频率为40——400千赫）来实现线路保护的。高频保护通常使用在系统稳定度要求高的现代超高压电网中作为主保护。当线路发生故障时，在被保护线路上，不论故障点在何处，均能瞬时地从线路两侧同时切断开关，使故障线路与电网中正常运行的其它线路隔离开来，以便于检修。

高频保护，分为方向高频保护和相差动高频保护两种。它由继电保护、高频通道和高频收发讯号三部分组成。方向高频保护是根据被保护线路两侧在短路故障时的工频“功率方向”而构成。相差动高频保护是根据直接比较被保护线路两侧工频电流的相位而构成。

目前我国大部分110千伏以上线路上均使用高频保护，其中以相差动高频保护占多数。使用最广的为全有触点式的GCH—1型相差动高频保护，其高频收发讯机为全电子管式的，型号为SF—1A。