继电保护的基本要求及优化方案

对作用于断路器跳闸的继电保护装置，在技术性能上必须满足以下四个基本要求。

1.选择性

选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，最大限度地保证系统中的非故障部分继续运行。

以图6-2为例，当点短路时，虽然保护1～6均有短路电流流过，但应由距短路点最近的保护6作用于断路器QF6跳闸，切除故障线路WL4，此时只有变电站D停电，其余用户仍能继续得到供电。当k1点短路时，应由距短路点最近的保护1和保护2动作，使断路器QF1、QF2跳闸，将故障线路WL1切除，变电所B仍可由另一条无故障的线路WL2继续供电。以上两种情况均属于选择性动作。当点短路时，如果保护6或断路器QF6由于自身故障失灵等原因而拒绝动作时，应由保护5动作使断路器QF5跳闸，从而将故障线路WL4切除，这也属于选择性动作。此时虽然非故障线路WL3也被切除了，但在保护6或断路器QF6拒动时，达到了尽可能限制故障的扩展，缩小停电范围的目的。保护5所起的这种作用，称为远后备作用（简称远后备）。如果保护6或断路器QF6都完好，点短路时QF5跳闸，就不能认为有选择性，而是越级跳闸，这是不允许的。

图6-2　电力系统继电保护选择性说明图

2.速动性

速动性是指继电保护装置应以尽可能快的速度将故障元件从电网中切除。这样既能降低故障设备的损坏程度，又能减少用户在低电压情况下工作的时间，更重要的是能提高电力系统运行的稳定性。

故障切除时间等于保护装置和断路器动作时间之和。目前保护动作速度最快的约为0.02s，加上快速断路器的动作时间，故障最快可在0.1s内切除。

3.灵敏性(www.xing528.com)

灵敏性是指保护装置对其保护范围内的故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该在事先规定的保护范围内部发生故障时，不论短路点的位置、短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，都能感觉敏锐，正确反应。保护装置的灵敏性，通常用灵敏系数来衡量，越大，说明保护的灵敏度越高。各类保护的灵敏系数应满足有关规定的标准。

对于故障状态下保护输入量增大时动作的继电保护（如过电流保护），其灵敏系数为

对于故障状态下保护输入量降低时动作的继电保护（如低电压保护），其灵敏系数为

按上述定义，保护装置的灵敏系数应大于1。

4.可靠性

可靠性是指在保护装置规定的保护范围之内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作（简称拒动）；而在其他任何情况下发生了该保护装置不应该动作的故障时，则不应该错误动作（简称误动）。可靠性与保护装置本身的设计、制造、安装质量有关，也与运行维护水平有关。一般说来，保护装置组成元件的质量越好、接线越简单、回路中继电器的触点数量越少，可靠性就越高。同时，正确的调整试验，良好的运行维护以及丰富的运行经验等，对于提高保护运行的可靠性也具有重要的作用。

以上四个基本要求是分析评价继电保护性能的基础，它们之间是相互联系的，但往往又存在着矛盾。从一套保护的设计与运行角度上看，很难同时很好地满足这四个基本要求。因此在实际工作中，应从被保护对象的实际情况出发，明确矛盾的主次，协调处理各个性能之间的关系，取得合理统一，达到保证电力系统安全运行的目的。