继电保护的基本原理

在继电保护装置及电气自动装置的电路中采用的继电器，一般是应该电磁的、感应的、电动力及磁电原理做成的。
       *近已出现了利用整流电流工作的磁电器、具有饱和电感线圈的磁继电器及电子继电器，正在研究利用半导体的继电器。研究与采用这些新原理的继电器的目的，是为了简化继电器的结构，提高其可靠性和改善其参数。
       现在也应用一些反应非电量的继电器，用间接的方法来表明电力系统中发生了故障或出现了不正当工作状态。例如，这类继电器能力反应与气体的产生、热量的产生、压力的提高等。
       继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障，是保护区内故障还是区外故障的功能。保护装置要实现这一功能，需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。
电力系统发生故障后，工频电气量变化的主要特征是：
(1) 电流增大。短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。
(2) 电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时，系统各点的相间电压或相电压值下降，且越靠近短路点，电压越低。
(3) 电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角，一般约为20°，三相短路时，电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的，一般为60°～85°，而在保护反方向三相短路时，电流与电压之间的相位角则是180°+(60°～85°)。
(4) 测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。正常运行时，测量阻抗为负荷阻抗；金属性短路时，测量阻抗转变为线路阻抗，故障后测量阻抗显著减小，而阻抗角增大。

不对称短路时，出现相序分量，如两相及单相接地短路时，出现负序电流和负序电压分量；单相接地时，出现负序和零序电流和电压分量。这些分量在正常运行时是不出现的。利用短路故障时电气量的变化，便可构成各种原理的继电保护。

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