課程(名稱.編號)簡索

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  《繼電保護原理》是一門理論和實踐並重的學科。既是一門年輕的學科，又是一門頗具發展前景的學科。也是一門在我校十分有影響的課程。本課程的建設目標是突出專業特色，緊密結合最新科研動態，提高課程的整體水平。

繼電保護對電力系統中發生的故障或異常情況進行檢測，從而發出報警信號，或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施。對運行中電力系統的設備和線路，在一定範圍內經常監測有無發生異常或事故情況，並能發出跳閘命令或信號的自動裝置。研究電力系統故障和危及安全運行的異常工況，以探討其對策的反事故自動化措施。因在其發展過程中曾主要使用有觸點的繼電器來保護電力系統及其元件（發電機、變壓器、輸電線路、母線等）使之免遭損害，所以簡稱繼電保護。

繼電保護裝置必須具有正確區分被保護元件是處於正常運行狀態還是發生了故障，是保護區內故障還是區外故障的功能。保護裝置要實現這一功能，需要根據電力系統發生故障前後電氣物理量變化的特徵為基礎來構成。
電力系統發生故障後，工頻電氣量變化的主要特徵是：

(1) 電流增大。 短路時故障點與電源之間的電氣設備和輸電線路上的電流將由負荷電流增大至大大超過負荷電流。
(2) 電壓降低。當發生相間短路和接地短路故障時，系統各點的相間電壓或相電壓值下降，且越靠近短路點，電壓越低。
(3) 電流與電壓之間的相位角改變。正常運行時電流與電壓間的相位角是負荷的功率因數角，一般約為20°，三相短路時，電流與電壓之間的相位角是由線路的阻抗角決定的，一般為60°～85°，而在保護反方向三相短路時，電流與電壓之間的相位角則是180°+(60°～85°)。
(4) 測量阻抗發生變化。測量阻抗即測量點(保護安裝處)電壓與電流之比值。正常運行時，測量阻抗為負荷阻抗；金屬性短路時，測量阻抗轉變為線路阻抗，故障後測量阻抗顯著減小，而阻抗角增大。
不對稱短路時，出現相序份量，如兩相及單相接地短路時，出現負序電流和負序電壓份量；單相接地時，出現負序和零序電流和電壓份量。這些份量在正常運行時是不出現的。
利用短路故障時電氣量的變化，便可構成各種原理的繼電保護。
此外，除了上述反應工頻電氣量的保護外，還有反應非工頻電氣量的保護，如瓦斯保護。



詞彙表
　　1．電力系統運行狀態：是指電力系統在不同的運行條件下的系統和設備的工作狀況。
　　2．事故：指系統的全部或部分的正常運行遭到破壞，以致造成對用戶的停止送電、少送電、電能質量變壞到不能容許的程度，甚至毀壞設備等等。
　　3．繼電保護裝置：就是指反應電力系統中電氣元件發生故障或不正常運行狀態，並動作於斷路器跳閘或發出信號的一種自動裝置。
　　4．選擇性是指保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統中切除，使停電範圍盡量縮小，以保證系統中的無故障部分仍能繼續安全運行。
　　5．主保護：能有選擇性地快速切除全線故障的保 護。
　　6．後備保護：當故障線路的主保護或斷路器拒動時用以切除故障的保護。
　　7．近後備保護：作為本線路主保護的後備保護。
　　8．遠後備保護：作為下一條相鄰線路主保護或開關拒跳的後備保護。
　　9．速動性是指盡可能快地切除故障。
　　10．靈敏性是指對保護範圍內發生故障或不正常運行狀態的反應能力。保護裝置的靈敏性通常用靈敏係數來衡量，靈敏係數越大，則保護的靈敏度就越高，反之就越低。
　　11．繼電器的繼電特性是指繼電器的輸入量和輸出量在整個變化過程中的相互關係。無論是動作還是返回，繼電器都是從起始位置到最終位置，它不可能停留在某一個中間位置上。這種特性就稱之為繼電器的「繼電特性」。
　　12．系統最大運行方式：就是在被保護線路末端發生短路時，系統等值阻抗最小，而通過保護裝置的短路電流為最大的運行方式。
　　13．系統最小運行方式：就是被保護線路末端發生短路時，系統等值阻抗最大，而通過保護裝置的短路電流為最小的運行方式。
　　14．最大短路電流：在最大運行方式下三相短路時，通過保護裝置的短路電流為最大。
　　15．最小短路電流：在最小運行方式下兩相短路時，通過保護裝置的短路電流為最小。
　　16．保護裝置的起動值：對應於電流升高而動作的電流保護，使保護裝置起動的最小電流值稱為保護裝置的起動電流，記作Idz.Bh。
　　17．保護裝置整定：就是根據對繼電保護的基本要求，確定保護裝置起動值，靈敏係數，動作時限等過程。
　　18．距離保護：是反應保護安裝處至故障點的距離，並根據距離的遠近而確定動作時限的一種保護裝置。測量保護安裝處至故障點的距離，實際上是測量保護安裝處至故障點之間的阻抗大小，故有時又稱阻抗保護。
　　19．阻抗繼電器動作特性：阻抗繼電器動作區域的形狀稱為動作特性。例如動作區域為圓時稱為圓特性；動作區域為四邊形時稱為四邊形特性。動作特性既可以用阻抗復平面上的幾何圖形來描述，也可用複數的數學方程來描述，這種方程稱為動作方程。
　　20．過渡電阻：在實際的電力系統中，當發生相間短路或接地短路時，短路點通常具有阻抗，分析和實驗表明，這些電抗是電阻性的，因此常稱之為過渡電阻。
　　21．輸電線路的縱聯保護：將線路一側電氣量信息傳到另一側去，兩側的電氣量同時比較、聯合工作，也就是說在線路兩側之間發生縱向的聯繫，以這種方式構成的保護稱之為輸電線路的縱聯保護。
　　22．導引線通信：利用敷設在輸電線路兩端變電所之間的二次電纜傳遞被保護線路各側信息的通信方式稱為導引線通信。以此為通道構成的保護稱為導引線縱聯保護。
　　23．電力線載波通信：輸電線路用來作為載波通道時，必須在輸電線路上裝設專用的加工設備，將同時在輸電線路上傳送的工頻和高頻電流分開，並將高頻收、發信機與高壓設備隔離，以保證二次設備和人身的安全。
　　24．前加速：重合閘前加速保護一般又簡稱「前加速」。假設系統每條線路上均裝設過電流保護，其動作時限按階梯形原則配合。則在靠近電源端保護處的時限最長。
　　為了加速故障的切除，可在保護處採用自動重合閘前加速保護動作方式，即當任一線路發生故障時，第一次都是由保護3 瞬時動作予以切除，重合以後保護第二次動作切除故障是有選擇性的。
　　25．後加速：所謂後加速就是當線路第一次故障時，保護有選擇性動作，然後進行重合。如果重合於永久性故障，則在斷路器合閘後，再加速保護動作，瞬時切除故障，而與第一次動作是否帶有時限無關。
　　26．單相自動重合閘：單相短路跳開故障單相，經一定時間重合單相，若不成功再跳開三相的重合方式稱為單相自動重合閘。
　　27．二次諧波制動：根據勵磁湧流中含有大量二次諧波的特點，當檢測到差電流中二次諧波含量大於整定值時就將差動繼電器閉鎖，以防止勵磁電流引起的誤動。
　　28．發電機失磁是指發電機的勵磁突然全部或部分消失。引起失磁的主要原因有：轉子繞組故障、勵磁機故障、自動滅磁開關誤跳閘、半導體勵磁系統中某些元件損壞或回路發生故障以及誤操作等。
　　29．斷路器失靈保護：是指當故障線路的繼電保護動作發出跳閘信號後，斷路器拒絕動作時，能夠以較短的時限切除同一發電廠或變電所內其他有關的斷路器，將停電範圍限制到最小的一種後備保護，也稱後備接線。
　　30．微機保護是指將微型機、微控制器等器件作為核心部件構成的繼電保護。
　　31．多路轉換開關又稱多路轉換器，它是將多個採樣保持後的信號逐一與A/D芯片接通的控制電路。它一般有多個輸入端，一個輸出端和幾個控制信號端。
　　32．模數變換：簡單地說是用一個微小的標準單位電壓來度量一個無限精度的待測量的電壓值，從而得到它所對應的一個有限精度的數字值(即待測量的電壓值可以被標準單位電壓分為多少份)。
　　33．保護軟件：保護軟件為主程序和兩個中斷服務程序。主程序包括初始化和自檢循環模塊、保護邏輯判斷模塊及跳閘處理模塊。中斷服務程序有定時採樣中斷服務程序和串行口通信中斷服務程序。
　　34．返回係數：繼電器的返回係數是指返回電流與動作電流的比值
　　35．過量繼電器：反應電氣量增加而動作的繼電器，稱過量繼電器。
　　36．欠量繼電器：反應電氣量降低而動作的繼電器，稱欠量繼電器。
　　37．電流速斷保護：反應電流增大而瞬時動作的電流保護。
　　38．定時限過電流保護：其動作電流按躲過被保護線路的最大負荷電流整定，其動作時間一般按階梯原則進行整定以實現過電流保護的動作選擇性，並且其動作時間與短路電流的大小無關。
　　39．大電流接地系統：在中性點直接接地的系統中，發生單相接地短路時，將出現很大的故障相電流和零序電流，故又稱為大電流接地系統。
　　40．小電流接地系統：在中性點非直接接地的系統中，發生單相接地時，因構不成短路回路，在故障點上流過比負荷電流小得多的電流，故又稱為小電流接地系統。
　　41．比幅原理：任何按比幅原理工作的阻抗繼電器都具有兩個輸入量，其中一個構成動作量，另一個構成制動量。比較兩個電氣量的幅值，就是只比較其幅值大小，而不管它們的相位如何。
　　42．比相原理：比相原理的動作決定於被比較兩電氣量的相位，而與它們的幅值大小無關。
　　43．動作阻抗：使繼電器的測量阻抗處於臨界動作狀態的阻抗就是繼電器的動作阻抗。
　　44．電力系統振蕩：並聯運行的電力系統或發電廠之間出現功率角大範圍週期性變化的現象，稱為電力系統振蕩。
　　45．振蕩閉鎖：在系統振蕩時，要採取必要的措施防止保護因測量元件動作而誤動。這種用來防止系統振蕩時保護誤動的措施，稱為振蕩閉鎖。
　　46．方向比較式縱聯保護：兩側保護裝置將本側的功率方向、測量阻抗是否在規定的方向、區段內的判斷結果送到對側。每側保護根據兩側的判別結果區分是區內故障還是區外故障。傳送邏輯信號，信息量少，可靠性要求高。
　　47．縱聯電流差動保護：保護利用通道將本側電流的波形送到對側，每側保護利用兩側電流的幅值和相位比較結果區分區內、區外故障。信息傳輸量大，要求同步採集，實現技術要求較高。
　　48．間接比較方式：是指高頻信號僅將本側交流繼電器對故障的判斷結果傳送到對側去，線路兩側保護根據兩側交流繼電器對故障判斷的結果作出最終判斷。所以高額信號間接代表交流電氣量，可以簡單地用高頻電流的有或無來代表邏輯信號的「是」或「非」。這種方式對通道要求簡單，被廣泛採用。
　　49．直接比較方式：是指高頻信號直接將兩側交流電氣量傳送到對側，在兩側保護的繼電器中直接比較兩側的交流電氣量，然後作出故障判斷。由於這種比較方式要傳送交流量，比較複雜，在實際使用的高頻保護中一般只傳送代表電流相位的高頻信號。
　　50．高頻信號：是指線路一端的高頻保護在故障時向線路另一端的高頻保護所發出的信息。因此，在經常無高頻電流(故障時發信方式)的通道中，故障時發出高頻電流的出現就是一種信號。

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