故障一旦发生，必须尽快将故障元件切离电源，以防止故障蔓延。继电保护装置就是及时发现并切除故障，及时报警的一种自动装置。
3.6.1 继电保护的基本任务是：
1.当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的要求。
2.在电气设备不正常供电的情况下，根据不正常工作情况和设备设备运行维护条件的不同发出信号，以便值班人员进行处理，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。
3.6.2 继电保护器件介绍:
继电器是一种在其输入物理量达到固定值时，其电气输出电路被接通或分断的自动电器。按其组成元件不同可分为：有机电型、晶体管型和微机型；按其反应的物理量分可分为：电流继电器、电压继电器和功率继电器、瓦斯气体继电器等。
1.电磁式电流继电器和电压及电器
电磁式电流继电器及电压继电器在继电保护装置中均为启动元件，属于测量及电器。继电器的返回电流和动作电流的比值称为继电器的返回系数，返回系数总是小于1，越是接近1说明继电器越灵敏。
2.电磁式时间继电器
电磁式时间继电器是机电式有或无继电器，在机电装置中，用来使保护装置获得所要求的延时。
3.电磁式信号继电器
电磁式信号继电器的文字符号为KS，在继电保护装置中用于发出报警信号，它也是属于机电式有或无继电器。
4.电磁式中间继电器
电磁式时间继电器在继电保护装置中用作辅助继电器。通常设在保护装置的出口回路中，用于接通断路器的跳闸线圈，所以被称为出口继电器。
5.感应式电流继电器
感应式电流继电器具有上述继电器的所有功能，又因为采用交流操作，可进一步简化二次系统，减少投资，因此在中小型变电所中应用非常普遍。
3.6.3 高压线路的继电保护
根据《电力装置的继电保护设计规范》规定：对对3-66KV电力线路，应装设相间短路保护、单相接地保护和过负荷保护。
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作为线路的相间短路保护，主要采用带时限的过电流和瞬时动作的电流速断按保护。
1.继电保护装置的接线方式
继电保护装置的接线主要由两种方式，一种为两相两继电器式接线，另一种是两相一继电器式接线。两相一继电器式接线能反映各种相间短路故障，但不同的短路保护灵敏度不同，有的甚至相差一倍，因此不如两相两继电器式接线。
2.带时限的过电流保护
带时限的过电流保护按照动作时限分可分为定时限和反时限过电流保护两种。反时限是保护装置的动作时限是按10倍动作电流来整定，而实际动作时间与短路电流成反比关系；定时限是保护装置的动作时限按预先整定的动作时间固定不变，与短路电流无关。
3.电流速断保护
电流速断保护就是一个瞬时动作的过电流保护，在过电流保护动作时间超过0.5-0.7s时，都应装设顺动的电流速断保护。电流速断保护装置就相当于定时限过电流保护中抽去时间继电器，在启动电流继电器后直接将信号继电器和中间继电器接通断路器的跳闸回路。
4.线路的定时限过电流保护及电流速断保护连接图
该图中同时装有定时限的过电流保护和电流速断保护，其中KA1、KA2、KT、KS1、和KM属于定时限过电流保护，当线路发生短路时，起动用的电流继电器KA动作，使时间继电器动作，经过一定延时后，接通信号继电器和中间继电器。KM就接通断路器的跳闸回路使断路器QF自动跳闸。KA3、KA4、KS2和KM属于电流速断保护，当线路发生短路故障后，起动用的电流继电器动作不经过时间继电器，直接接通信号继电器及中间继电器，使跳闸回路的断路器迅速动作。
5、线路保护整定计算。 （1）过电流整定计算
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带时限过电流保护的动作电流Iop,应躲过线路的最大负荷电流以免保护装置发生误动作，而且其返回电流也应该躲过线路的最大负荷电流。根据过电流保护装置动作电流的整定计算公式有：
Idz=(KrelKw/Kre)(1.5-3)Iin =(1.2*1/0.85)*2.5*5000/(2*35) =101A
流经继电器的电流为：
Iop=Idz(5/150)
=101*(5/150) =3.36A
灵敏度按最小运行方式下二次侧母线发生两相短路条件进行校验：
Ks=Ik2.min(2)/Idz
=[(1/3)0.866*2800*10.5/37]/101
=3.9
Ks=3.9>1.5 满足要求
（2）电流速断整定计算
Iqb=(KrelKw/Ki)*Ik.max =1.3*1/30*344.43 =15A
灵敏度校验：
SP=(KWIK/KiIqb) (1) IK(2)=0.866IK(3) (2) 综合（2）（1）可得： SP=[1*0.866IK(3)/(30*15)] =5.5>2 满足要求
(2)
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3.6.4 电力变压器的继电保护
根据规定，对于高压侧为35KV及以上的工厂总降压变电所来说，应装设过电流保护、电流速度断保护和瓦斯保护；在有可能过负荷时应装设过负荷保护。
1.过电流保护
变压器过电流保护装置的接线、工作原理和线路过电流饱保护的接线、工作原理完全相同。也按阶梯原则整定。但对电力系统的终端变电所入车间变电所的变压器来说，其动作时间可整定为最小值0.5S。
变压器过电流保护的动作时限应比二次侧出线过电流保护的最大动作时限大一个? t,一般取0.5-0.7S。变压器过电流饱和的灵敏度检验按最小运行方式下变压器二次侧发生两相短路时一次侧的穿越电流校验。
2.电流速断保护
变压器电流速度按保护的接线、工作原理与线路电流速断保护相同。它是一种不带时限的过电流保护，实际中电流速断保护常与过电流保护配合使用。当线路发生短路，流经继电器的电流大于电流速断的动作电流时，电流继电器动作，其常开触点闭合，接通信号继电器和中间继电器，动作发讯和使用断路器跳闸。
变压器电流速断保护的动作电流与线路电流素缎保护相似，应躲过变压器二次侧母线三相短路时的最大穿越电流。变压器电流速断保护的灵敏度校验，与线路速断保护灵敏度校验一样，以变压器一次侧最小两相短路电流进行校验，灵敏系数应大于等于2，若电流速断保护的灵敏度不满足要求，应装设差动保护。
3.瓦斯保护
瓦斯保护又称气体继电保护，是保护油浸式电力变压器内部故障的一种基本的相当灵敏的保护装置，按照规定，800KVA及以上的油浸式电力变压器和400KVA及以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。气体保护装置主要由气体继电器构成。当变压器油箱内出现故障时，电弧高温使变压器内的油分解为大量的油气体，气体保护就是利用这种气体实现保护的装置。
瓦斯保护的主要原件是瓦斯继电器，它装设在油箱和油枕之间的连通管中不。为了使油箱内产生的气体能够顺畅地通过瓦斯继电器排往油枕，变压器安装应取1%---1.5%的倾斜度；而变压器在制造时，联通管对油箱顶盖也有2%——4%的倾斜度。
主变压器保护整定计算 1.过电流保护
采用两个电流互感器接成不完全星型，保护电流按照躲过最大负荷电流来整定。
Idz=(KrelKw/Kre)(1.5-3)Iin
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=(1.2*1/0.85)*2.5*5000/(2*35) =101A
流经继电器的电流为：
Idzj=Idz(5/150)
=101*(5/150) =3.36A
10KV馈电线路的保护时间为0.5秒，母线保护动作时间为1秒。则变压器过电流保护时间为1.5秒
灵敏度按最小运行方式下二次侧母线发生两相短路条件进行校验：
Ks=Ik2.min(2)/Idz
=[(1/3)0.866*2800*10.5/37]/101
=3.9
Ks=3.9>1.5 满足要求
2.电流速断保护
采用两相不完全星型接法，动作电流按系统最大运行方式下变压器二次侧三相短路值整定
Iqb=(KrelKw/Ki)*Ik.max (krel=1.3 Kw=1 ki=30) =(1.3*1/30)*10.5/37*1000 =38.1A
灵敏度按系统最小运行方式下变压器一次侧两相短路的短路电流进行校验 SP=(KWIK
(2)
/KiIqb) (1)
(3)
(2)
IK(2)=0.866IK
综合（2）（1）可得：
SP=[1*0.866IK(3)/(30*38.1)] =2.2>2 满足要求
采用两相不完全星形接法，动作电流按躲过系统最大运行方式下，变压器二次侧三相短路值来整定：
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