继电保护装置有哪些基本要求?继电保护装置怎样分类

继电保护装置其实就是装设于整个电力系统使断路器跳闸或发出信号的一种反事故自动装置,工作原理是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等) 的变化,构成继电保护动作的原理,也有其他的物理量,它的作用主要是把故障的影响限制在最小范围,预防更大故障的发生。

继电保护装置应满足保护“四性”即可靠性,保护该动作时动作,不该动作时不动作;选择性,当发生故障时,由被保护设备本身的保护动作切除故障,当本身保护拒动时,由相邻设备或线路保护动作切除故障;灵敏性,被保护设备在被保护范围内发生故障时,保护装置具有正确动作能力的裕度;速动性,保护装置能在尽可能短的时间内动作切除故障。继电保护装置应有完善的自检功能,当装置发生异常时,能够根据自检情况准确定位异常位置并发出告警信号;保护装置除出口继电器损坏之外,其他任何元器件损坏都不应出现误出口跳闸现象;保护装置在失去直流电源后不应丢失故障信息;保护装置应有硬件时钟电路,保证失去直流电源时时钟可正常工作;保护装置应以时间顺序记录所有操作信息,如开关变位、压板投退等。继电保护装置按被保护对象分为变压器保护、线路保护、母线保护、断路器保护、电容保护等。

根据《DL 755-2001 电力系统安全稳定导则》,按照三级标准保证电力系统安全稳定导则,目前一般称为三道防线。按照薛院士的提法,三道防线称为预防控制,紧急控制和矫正控制。

首先,第一道防线预防控制主要是继电保护装置的快速切除就地故障,主要有母差保护,变压器保护,线路保护等。

其次,第二道防线紧急控制是电网事故扩大后的紧急控制策略,主要有有切机,切负荷等。

再次,第三道防线矫正控制是电网严重故障后的矫正控制,主要有低频低压减载,故障解列等。

再次,继电保护装置粗略划分主要有元件保护和线路保护装置。元件保护主要基于kcl(基尔霍夫定律)的差动保护原理,线路保护主要基于阻抗原理。当然,线路保护装置也包含纵联差动保护类型。

最后,继电保护装置有四性要求,可靠性,选择性,灵敏性,速动性。可靠性要求继电保护装置在故障下能够可靠动作,不据动也不误动。选择性要求继电保护装置具备故障区分能力,能够区分区内和区外故障,只是切除故障区域。灵敏性要求继电保护装置动作精度高,考虑对其保护范围内发生的故障或不正常运行状态的反应能力。速动性要求继电保护装置能够快速动作。这四种要求非常高,其内部是矛盾的。例如选择性和速动性矛盾,保护装置选择性越高越不能快速切除故障。例如,线路保护故障区分能力,是以牺牲一定的时间为前提的。

其实继电保护装置没有一个明确的学术上的分类方法,继电保护装置也在随着电力系统发展故障形态变化而逐步扩展,新的继电保护装置不断涌现。继电保护可以按照保护类型区分,可以按照保护原理分类等等。