繼電保護(hù)裝置的基本原理

在繼電保護(hù)裝置及電氣自動(dòng)裝置的電路中采用的繼電器，一般是應(yīng)該電磁的、感應(yīng)的、電動(dòng)力及磁電原理做成的。
       zui近已出現(xiàn)了利用整流電流工作的磁電器、具有飽和電感線圈的磁繼電器及電子繼電器，正在研究利用半導(dǎo)體的繼電器。研究與采用這些新原理的繼電器的目的，是為了簡(jiǎn)化繼電器的結(jié)構(gòu)，提高其可靠性和改善其參數(shù)。
       現(xiàn)在也應(yīng)用一些反應(yīng)非電量的繼電器，用間接的方法來(lái)表明電力系統(tǒng)中發(fā)生了故障或出現(xiàn)了不正當(dāng)工作狀態(tài)。例如，這類繼電器能力反應(yīng)與氣體的產(chǎn)生、熱量的產(chǎn)生、壓力的提高等。
       繼電保護(hù)裝置必須具有正確區(qū)分被保護(hù)元件是處于正常運(yùn)行狀態(tài)還是發(fā)生了故障，是保護(hù)區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障的功能。保護(hù)裝置要實(shí)現(xiàn)這一功能，需要根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)來(lái)構(gòu)成。
電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，工頻電氣量變化的主要特征是：
(1) 電流增大。 短路時(shí)故障點(diǎn)與電源之間的電氣設(shè)備和輸電線路上的電流將由負(fù)荷電流增大至大大超過(guò)負(fù)荷電流。
(2) 電壓降低。當(dāng)發(fā)生相間短路和接地短路故障時(shí)，系統(tǒng)各點(diǎn)的相間電壓或相電壓值下降，且越靠近短路點(diǎn)，電壓越低。
(3) 電流與電壓之間的相位角改變。正常運(yùn)行時(shí)電流與電壓間的相位角是負(fù)荷的功率因數(shù)角，一般約為20°，三相短路時(shí)，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(hù)反方向三相短路時(shí)，電流與電壓之間的相位角則是180°+(60°～85°)。
(4) 測(cè)量阻抗發(fā)生變化。測(cè)量阻抗即測(cè)量點(diǎn)(保護(hù)安裝處)電壓與電流之比值。正常運(yùn)行時(shí)，測(cè)量阻抗為負(fù)荷阻抗；金屬性短路時(shí)，測(cè)量阻抗轉(zhuǎn)變?yōu)榫€路阻抗，故障后測(cè)量阻抗顯著減小，而阻抗角增大。
不對(duì)稱短路時(shí)，出現(xiàn)相序分量，如兩相及單相接地短路時(shí)，出現(xiàn)負(fù)序電流和負(fù)序電壓分量；單相接地時(shí)，出現(xiàn)負(fù)序和零序電流和電壓分量。這些分量在正常運(yùn)行時(shí)是不出現(xiàn)的。利用短路故障時(shí)電氣量的變化，便可構(gòu)成各種原理的繼電保護(hù)。

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