一.什么是電力系統

有兩種說法：

1.由生產和輸送電能的設備所組成的系統叫電力系統，例如發電機、變壓器、母線、輸電線路、配電線路等，或者簡單說由發、變、輸、配、用所組成的系統叫電力系統。

2.有的情況下把一次設備和二次設備統一叫做電力系統。

一次設備：直接生產電能和輸送電能的設備，例如發電機、變壓器、母線、輸電線路、斷路器、電抗器、電流互感器、電壓互感器等。

二次設備：對一次設備的運行進行監視、測量、控制、信息處理及保護的設備，例如儀表、繼電器、自動裝置、控制設備、通信及控制電纜等。

二.電力系統最關注的問題是什么

由于電力系統故障的后果是十分嚴重的，它可能直接造成設備損壞，人身傷亡和破壞電力系統安全穩定運行，從而直接或間接地給國民經濟帶來難以估計的巨大損失，因此電力系統最為關注的是：安全可靠、穩定運行。

三.電力系統的三種工況

正常運行狀態;故障狀態;不正常運行狀態。而繼電保護主要是在故障狀態和不正常運行狀態起作用。

四.繼電保護裝置

就是指能反應電力系統中電氣元件發生故障或不正常運行狀態，并動作于斷路器跳閘或發出信號的一種自動裝置。它的基本任務簡單說是：故障時跳閘，不正常運行時發信號。

五.繼電保護的基本原理和保護裝置的組成

為完成繼電保護所擔負的任務，顯然應該要求它正確地區分系統正常運行與發生故障或不正常運行狀態之間的差別，以實現保護。如圖1-1(a)、(b)所示的單側電源網絡接線圖，(這是一種最簡單的系統)，圖1-1(a)為正常運行情況，每條線路上都流過由它供電的負荷電流f(一般比較小)， 各變電所母線上的電壓，一般都在額定電壓(二次線電壓100V)附近變化，由電壓和電流之比所代表的“測量阻抗”Zf稱之為負荷阻抗，其值一般很大。圖1-1(b)表示當系統發生故障時的情況，例如在線路B-C上發生了三相短路，則短路點的

電壓Ud降低到零，從電源到短路點之間將流過很大的短路電流?d, 各變電所母線上的電壓也將在不同程度上有很大的降低(稱之為殘壓)。設以Zd表示短路點到變電所B母線之間的阻抗，根據歐姆定律很顯然Zd要大大小于Zf。即短路阻抗要大大小于負荷阻抗。

六.繼電保護分類

在一般情況下，發生短路之后，總是伴隨有電流的增大、電壓的降低、線路始端測量阻抗的減少，以及電壓與電流之間相位角的變化。因此，利用正常運行與故障時這些基本參數的區別，就可以構成各種不同原理的保護。

一般繼電保護可以分為兩類：

第一類—利用比較正常運行與故障時電氣參量(U、I、Z、f)的區別，便可以構成各種不同原理的繼電保護，例如反應于電流增大而動作的過電流保護;反應于電壓降低而動作的低電壓保護;反應于阻抗降低而動作的距離保護，反應于頻率降低而動作的低(或欠)頻保護等。

第二類—首先規定兩個前提：一個規定電流的正方向是從母線指向線路;第二個一定是雙端電源。

七.對電力系統繼電保護的基本要求

動作于跳閘的繼電保護，在技術上一般應滿足四個基本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。

a)選擇性

定義：繼電保護動作的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，使停電范圍盡量縮小，以保證系統中的無故障部分仍能繼續安全運行。

原則：就近原則，即系統短路時，應由距離故障點最近的保護切除相應的斷路器。

b).速動性

所謂速動性，就是發生故障時，保護裝置能迅速動作切除故障。對不同的電壓等級要求不一樣，對110KV及以上的系統，保護裝置和斷路器總的切故障時間為0.1秒，因此保護動作時間只有幾十個毫秒(一般30毫秒左右)，而對于35KV及以下的系統，保護動作時間可以為0.5秒。

c)靈敏性

繼電保護的靈敏性，是指對于其保護范圍內發生故障或不正常運行狀態的反應能力。其靈敏性有的保護是用保護范圍來衡量，有的保護是用靈敏系數來衡量。

d)可靠性

保護裝置的可靠性是指在該保護裝置規定的保護范圍內發生了它應該動作的故障時，它不應該拒絕動作，而在任何其他該保護不應該動作的情況下，則不應該誤動作。簡單說就是：該動的時候動，不該動的時候不動。該動的時候不動是屬于拒動，不該動的時候動了是屬于誤動。不管是拒動還是誤動，都是不可靠。

以上四個基本要求不僅要牢牢記住，而且要理解它們的內涵，其中可靠性是最重要的 ，選擇性是關鍵，靈敏性必須足夠，速動性則應達到必要的程度。我們所有的繼電保護裝置都是圍繞這四個要求做文章，當然不同的保護，對這些要求的側重點是不一樣的，有的側重于選擇性，有的側重于速動性，有時候為了保證主要的屬性可能會犧牲一些其他的屬性。這些我們在以后講到具體的保護時會提到。

八.繼電保護的發展過程

繼電保護技術是隨著電力系統的發展以及技術水平的進步而發展起來的，最早的熔斷器就是最簡單的過電流保護，以后經歷了機電型、整流型、晶體管型、集成電路型、微機型五個階段，而現在微機型的繼電保護又進入第三代和第四代。