继电保护基础培训

继电保护基础培训
1.    继电保护技术的发展
电力系统继电保护是一门相当古老而充满青春活力的综合性科学，既与电力系统的发展紧密相关；同时又不断地吸取相关科学技术中出现的新成就作为发展的手段。电力系统继电保护技术的发展过程充分地说明了这一论点。
1.1.    继电保护基本原理的发展
19世纪末已开始利用熔断器防止在发生短路时损坏电力设备，建立了过电流保护原理。
1905～1908年研制出电流差动保护。
1910年起随着电力系统多电源化而开始采用方向电流保护。
20世纪20年代初出现了距离保护。
20世纪30年代初研制成功了快速动作的高频保护。
由此可见，从继电保护基本原理上看，到上一个世纪30年代初，现在普遍应用的继电保护原理基本上都已建立起来，此后在保护原理方面没有出现突破性的进展，而只是在硬件结构方面，或者说在吸取相关科学技术新成就中，继电保护的构成的发展，令人振奋，令人耳目一新，充满着青春活力。
1.2.    继电保护装置硬件的发展
1901年出现了感应型继电器，经历了机电式、整流型、晶体管型、集成电路式、微型计算机式等发展阶段。纵观继电保护一百年的技术发展史可以看出，虽然继电保护的基本原理早已提出，但它总是根据电力系统发展的需要，不断地从相关科学技术取得的最新成果中发展和完善自己。
继电保护技术的发展，大体可概括为三个阶段，即机电式、半导体式和微型计算机式。从机电式到半导体式是第一次飞跃，主要特点是无触点化、小型化、低功耗。从半导体式到微机式是第二次飞跃，主要特点是数字化、智能化。第二次飞跃意义更为重大，它为继电保护技术的发展开辟了前所未有的广阔前景。
1.3.    计算机继电保护的发展
早在1965年就已提出用计算机构成继电保护装置，早期发表的关于计算机保护的研究报告揭示了它的巨大潜力，引起世界各地继电保护工作者的兴趣。在20世纪70年代，计算机继电保护的研究工作主要是作理论探索，只有个别部门作了一些现场试验，限于计算机硬件的制造水平和价格，当时还不具备规模性地生产计算机继电保护装置的条件。
到了20世纪70年代末，由于大规模集成电路技术飞速发展，出现了一批功能强的微型计算机，价格大幅度减低，因而无论在技术上，还是经济上，已具备一台微型计算机来完成一个电气设备保护功能的条件。为了增加可靠性，还可以设置多重化的硬件，用几台微机互为备用地构成一个电气设备的保护装置，从而大大提高了可靠性。发展最快的是日本，在1987年的定货可能达到继电保护设备总产值的70％。
我国在计算机继电保护方面的研究工作起步较晚，但进展很快。1984年华北电力学院研究制成的第一台距离保护样机，在经过试运行后，通过了科研鉴定，标志着我国计算机保护的开发工作进入了重要的发展阶段。
目前全国已投入运行的微机高压线路保护达万台。微机保护动作正确率逐年提高，已从1991年的90.6％提高到1997年的98.58％。
2.    概述
2.1.    电力系统的故障及不正常工作状态
由于设备构造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量不高、运行维护不当、操作错误、设备绝缘老化、风雨雷电及鸟兽灾害等原因，致使电力系统在运行过程中发生故障。最常见的故障是各种类型的短路：三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路及发电机和变压器的绕组匝间短路。输电线路的断线也属于故障。
短路类型    示意图    符号    概率
三相短路   
d(3)    5%
两相短路   
d(2)    10%
两相接地短路   
d(1-1)    20%
单相接地短路   
d(1)    65%
故障造成的后果：