繼電保護裝置組成結構和原理分析

繼電保護一般由三個部分組成：測量部分、邏輯部分和執行部分。

測量部分的作用是測量被保護元件工作狀態的物理量，并和已給的整定值進行比較，從而判斷保護是否應該啟動。

邏輯部分的作用是根據測量部分各輸出量的大小、性質，出現的順序等，使保護裝置按一定的邏輯程序工作，最后傳到執行部分。

執行部分的作用是根據邏輯部分送的信號，最后完成保護裝置所擔負的任務。如發出信號，跳閘或不動作等。

繼電保護的分類

1）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、母線保護、電動機保護等。

2）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。

3）按保護所反應故障類型分類：相間短路保護、接地短路保護、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。

4）按繼電保護裝置的實現技術分類：機電型保護、整流型保護、晶體管型保護、集成電路型保護、微機型保護。5）繼電保護測量值與整定值的關系分類：過量保護（測量值》整定值）、欠量保護（測量值《整定值）

6）按保護所起的作用分類：主保護、后備保護、輔助保護等。

4、主保護：反映被保護元件本身的故障，并以盡可能短的時限切除故障的保護。

5、后備保護：主保護或斷路器拒動時用來切除故障的保護。又分為近后備保護和遠后備保護。近后備保護：在本元件處裝設兩套保護，當主保護拒動時，由本元件的另一套保護動作。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。

繼電保護裝置的原理分析

繼電保護裝置都包括測量部分（和定值調整部分）、邏輯部分、執行部分。

1、取樣單元

它將被保護的電力系統運行中的物理量（參數）經過電氣隔離并轉換為繼電保護裝置中比較鑒別單元可以接受的信號，由一臺或幾臺傳感器如電流、電壓互感器組成。

2、比較鑒別單元

包括給定單元，由取樣單元來的信號與給定信號比較，以便下一級處理單元發出何種信號。（正常狀態、異常狀態或故障狀態）比較鑒別單元可由4只電流繼電器組成，二只為速斷保護，另二只為過電流保護。

電流繼電器的整定值即為給定單元，電流繼電器的電流線圈則接收取樣單元（電流互感器）來的電流信號，當電流信號達到電流整定值時，電流繼電器動作，通過其接點向下一級處理單元發出使斷路器最終掉閘的信號；若電流信號小于整定值，則電流繼電器不動作，傳向下級單元的信號也不動作。鑒別比較信號“速斷”、“過電流”的信息傳送到下一單元處理。

3、處理單元

接受比較鑒別單元來的信號，按比較鑒別單元的要求進行處理，根據比較環節輸出量的大小、性質、組合方式出現的先后順序，來確定保護裝置是否應該動作；由時間繼電器、中間繼電器等構成。電流保護：速斷---中間繼電器動作，過電流，時間繼電器動作。

4、執行單元

故障的處理通過執行單元來實施。執行單元一般分兩類：一類是聲、光信號繼電器；（如電笛、電鈴、閃光信號燈等）另一類為斷路器的操作機構的分閘線圈，使斷路器分閘。

5、控制及操作電源

繼電保護裝置要求有自己獨立的交流或直流電源，而且電源功率也因所控制設備的多少而增減；交流電壓一般為220V、110V；見《GB50053-2013 20kV及以下變電所設計規范》。

審核編輯：黃飛