保護繼電器及其功能特性

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保護繼電器是一種電氣開關，當電路系統中發生故障或任何其他異常情況時，它可以自動操作。它傳送訊號以開啟警報或指示器，或跳閘斷路器以將故障部分與正常部分隔離開。

保護繼電器在電氣電路或系統中的主要功能是檢測故障並啟動與其連線的斷路器的操作。

保護繼電器是電力保護系統中最重要的組成部分之一，因為它完全負責檢測系統中的故障。為了為我們的電力系統選擇合適的保護繼電器，我們必須瞭解保護繼電器的功能特性。

在本文中，我們將重點介紹保護繼電器的所有主要功能特性。

什麼是保護繼電器？

保護繼電器只不過是一個自動操作的電氣開關，它可以檢測電路中的任何故障或異常情況，並啟動斷路器的操作以切斷電源。

保護繼電器的主要功能是檢測故障並將故障部分與電路的正常部分隔離開，以最大限度地減少損失或損壞。典型保護繼電器如下圖所示。

該繼電器即時測量和監控電路引數，並在電路中發生任何異常情況時啟動斷路器的操作。

保護繼電器的特性

為了對電力系統提供有效可靠的保護，保護繼電器必須具備以下基本功能特性：選擇性、快速性、穩定性、可靠性、靈敏度、簡單的結構和安裝機制以及經濟性。

這些是一些保護繼電器必須具備的基本特性。讓我們詳細討論每個特性。

保護繼電器的選擇性

保護繼電器區分電力系統故障部分和正常部分的能力稱為選擇性。它也稱為判別性。

選擇性定義為保護繼電器區分故障是否在其保護範圍內或其範圍之外的能力，以便它可以採取適當的措施。

因此，高效可靠的保護繼電器應該是選擇性的，以便它可以檢測到故障發生的正確點，並且不會干擾電路的其餘部分。

根據不同的引數，保護繼電器的選擇性可以有幾種不同的型別，如下所述。

全選擇性 - 保護繼電器的全選擇性定義為檢測電力系統中任何可能過電流的能力。如果有一對斷路器，則如果保護系統可以處理任何過電流值，則稱存在全選擇性。這確保了這對斷路器中較小的斷路器提供的保護至少等於較大的斷路器。

部分選擇性 - 當保護系統可以處理高達某個值的過電流時，該值稱為部分選擇性值 (IS)，則該選擇性稱為部分選擇性。如果電路電流大於值 IS，則兩個斷路器之間的保護選擇性將無法按預期工作。如果我們考慮一對斷路器，則當保護系統可以處理高達值 IS 的過電流時，部分選擇性就會出現，該值 IS 小於兩個斷路器的額定電流 $\mathrm{I_{rated}}$。

電流選擇性 - 這種型別的選擇性是指透過識別故障點更靠近系統電源並具有更高的短路電流來提供保護。在這種型別的選擇性中，我們設定瞬時保護為不同的電流值以確定系統中的故障點。

時限電流選擇性 - 在這種型別的選擇性中，如果系統中發生故障或過電流，則負載側的保護系統將比源側的保護系統更快地跳閘斷路器。

能量選擇性 - 能量選擇性是一種特殊型別的選擇性，其中使用某些斷路器的限流特性在發生短路時快速停止電流流動。這可以防止短路電流達到其最大值並有助於保護系統。

保護繼電器應快速動作

理想情況下，保護繼電器應儘快將故障部分與系統的正常部分隔離。以便它可以產生以下好處 -

• 防止裝置損壞，
• 不會在系統中產生低電壓狀態，以及
• 降低發生更嚴重故障的風險。

因此，保護繼電器必須具有高速執行能力。

保護繼電器必須穩定

保護繼電器在操作方面必須穩定，以便它可以保持其操作狀態，直到系統中的故障被清除。

高可靠性

在電力系統中，故障或任何異常情況都可能導致裝置嚴重損壞或操作人員發生事故。因此，理想情況下，保護繼電器的設計應具有可靠的操作。

為了確保保護繼電器的高可靠性，必須對其進行不同操作條件的測試。

保護繼電器必須具有足夠的靈敏度

保護繼電器的另一個重要功能特性是其靈敏度。它定義為保護繼電器感知和響應電力系統中故障的能力。

理想情況下，保護繼電器必須具有足夠的靈敏度，以便它可以準確地檢測系統中的任何異常或故障。

簡單的結構和安裝機制

同樣重要的是，保護繼電器必須設計成具有簡單的結構和安裝機制。這也提高了繼電器的可靠性。

保護繼電器必須具有成本效益

這是保護繼電器的另一個重要特性。保護繼電器必須具有成本效益，以便它可以在保護系統中採用，而不會過多地影響系統的總成本。

結論

高效的保護繼電器必須具備上述特性，以便它可以在保護系統中使用以確保高安全性。所有這些特性都確保了繼電器在保護方面的效能和有效性。