绪论电力系统继电保护的作用电力系统在运行中，可能发生各种故障和不正常运行状态，会危及到电力系统安全稳定运行，使电能质量下降，造成停电或少供电，甚至毁坏设备和造成人身伤亡。为避免或减少事故的发生，提高电力系统运行的可靠性，应充分发挥人的主观能动性，改进设备设计制造水平，保证设计安装质量，加强对设备的维护和检修，提高运行管理水平，尽一切可能采取积极的预防事故措施，减少事故发生的机率。在电力系统中，除应采取各种积极措施消除或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择地切除故障设备，以确保电力系统非故障部分继续安全运行，避免事故扩大，缩小事故的范围和影响，最大限度地保证向用户安全连续供电，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。电力系统继电保护装置就扮演着这一重要角色，是电力系统安全可靠运行不可或缺的技术措施。一、电力系统的正常、不正常运行状态和故障状态在正常运行状态下，电力系统中各电源总的有功和无功功率输出能和负荷总的有功和无功功率的需求达到平衡；电力系统的各母线电压和频率均在正常运行的允许偏差范围内；各电源设备和输配电设备均在规定的限额内运行；电力系统有足够的旋转备用和紧急备用以及必要的调节手段，使系统能承受正常的干扰(如无故障开断一台发电机或一条线路)，而不会产生系统中各设备的过载，或电压和频率偏差超出允许范围。在正常运行状态下，电力系统对不大的负荷变化能通过调节手段，可从一个正常运行状态连续变化到另一个正常运行状态。在正常运行状态下，还能在保证安全运行条件下，实现电力系统的经济运行。电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏,但没有发生故障,这种情况属于不正常运行状态。常见的不正常工作状态有以下几种：(1)过电流，也称过负荷，即负荷电流超过额定值。由于过负荷，流过电力设备的负荷电流超过其额定值，使载流设备和绝缘材料的温度升高，从而加速绝缘老化或使设备遭受损坏，甚至会发展成故障。(2)电压升高超过额定值。这种不正常状态通常发生在水轮机突然甩负荷后，由于转速升高，发电机定子绕组中电动势增大，电压升高，甚至达到损坏发电机绝缘的数值。(3)频率升高或降低。系统中突然切除部分机组或断开主干线时，由于剩余机组容量与负荷失去平衡，结果过剩容量的系统频率上升，缺额容量的系统频率下降，这对于发电机和负载电动机都有一定影响，特别是对于电动机转速有要求的产品和工艺过程危害更大。(4)系统振荡。当并列运行的两个系统或两个厂失去同步的现象称为振荡。振荡时系统中各点电压和电流都有很大的脉动，相位和频率都有很大的变化，大量的负荷被甩掉，保护装置可能误动作。电力系统的所有一次设备在运行过程中由于各种因素的影响可能会发生短路、断线等故障，最常见也是最危险的故障是各种类型的短路。所谓短路，是指正常运行状态中或不正常运行状态下发生的一切电气设备相与相之间、相与地之间的短接。有三相短路、两相短路、两相接地短路、不同地点的两点接地短路、单相接地短路以及电机和变压器的匝间短路。在中性点直接接地系统中，一相对地短路故障最为常见，据统计约占故障总数的90％左右。在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中，单相接地并不构成大电流的短路环路。若中性点接有消弧线圈，单相接地虽然构成了回路，但由于消弧线圈的补偿作用，故障电流是很小的。发生短路故障的原因是多种多样的，除由于雷击或鸟兽跨越电气设备等外界原因造成的事故外，绝大多数事故都是由于设备上的缺陷、设计和安装上的错误、检修质量不高以及调试运行维护不当所造成的。由于电力系统各级设备之间都有电或磁的联系，当故障发生时，会在瞬间波及到整个电力系统。短路持续时间越长，危害程度越大。当电力系统发生短路故障时，可能引起以下严重后果：(1)故障点通过很大的短路电流将燃起电弧，烧毁故障设备，造成系统部分用户停电。(2)短路电流通过非故障设备，由于发热和电动力的作用，致使其绝缘遭受损毁或其使用寿命缩短。(3)电力系统中部分地区的电压大大降低，影响用户的正常生产。(4)破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，使事故扩大,甚至造成整个系统瓦解。二、电力系统继电保护技术继电保护技术是一个完整的体系，它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护装置运行与维护等技术构成，其中，继电保护装置是保护功能的具体实现，是保证电力系统安全运行至关重要的一种自动装置。继电保护装置是指装设于整个电力系统的各个元件之上，当电力系统内指定区域发生故障时，能在极短的时间（如几十毫秒）断开故障设备，保证其余部分的正常运行，避免大面积停电事故发生的一种反事故自动装置。它的基本任务就是：(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自动、迅速、准确地给离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，