继电保护是对电⼒系统中发⽣的故障或异常情况进⾏检测，从⽽发出报警信号，或直接将故障部分隔离、切除的⼀种重要措施。继电保护的“四性”为：可靠性、选择性、速动性、灵敏性。
下⾯介绍⼀下继电保护回路的基本知识：
01
什么是继电保护的选择性？其与可靠性有什么联系？
继电保护的选择性指保护的原理、设计和整定都能保证只切除故障部分。保护元件和回路应保证可靠动作，才能正确切除故障。 02
什么是继电保护的灵敏性与速动性？
以电流继电器为例，继电器动作越灵敏，越能在短路电流⽐较⼩的情况下快速动作。⽽速动性是指在有选择的前提下，保护切除故障要快速。
03
（1）保护的整定、整定值。保护的动作值就是该套保护的整定值，也称为保护定值。确定保护定值的⼯作称为对保护进⾏整定。⼀套保护的整定值包括其需要整定的全部数据，如测量元件的整定值（如动作电流、动作电压、动作阻抗、动作⽅向）和逻辑元件（如动作时间）的整定值等。
（2）以短路电流保护为例，灵敏系数是指系统实际最⼩故障电流与保护整定值之⽐。对不同的保护，灵敏系数的规定不同，主保护如短路保护、差动保护的灵敏系数应达到1.5～2；⼀般电流保护灵敏系数要达到1.5；后备保护的灵敏系数应⼤于1.2。
04
什么是保护的可靠系数？其应如何选取？
可靠系数是整定保护时采⽤的⼀个参数。如发电机过电流保护的整定，是按定⼦电流超过其额定电流时保护动作整定的，但任何测量元件都不是⽆误差的，为了提⾼可靠性，整定保护时要在额定电流的基础上乘以⼀个系数，使动作值⼤于额定电流，这个系数就称为可靠系数。可靠系数可根据如下不同情况确定：
（1）保护的类型不同，选取的可靠系数不同。如过负荷保护的可靠系数常取1.05，发电机的定时限过电流保护可靠系数取1.2，电流速断保护可靠系数取1.4～2。
（2）同⼀类保护，继电器构造不同，选取的可靠系数不同。如电动机的短路保护（电流速断保护），在采⽤电磁式电流继电器时可靠系数取1.4，⽽采⽤感应式电流继电器可靠系数取1.8～2。
（3）保护原理不同，选取的可靠系数不同。如变压器的纵联差动保护，采⽤普通环流法电流速断原理、⼆次谐波制动原理或鉴别波形间断⾓原理，可靠系数不相同。
05
什么是继电器的返回系数？
（1）返回系数是指继电器的返回值与动作值之⽐，例如，电流互感器的返回系数=返回电流/动作电流。返回系数应在合理范围内。具体分析如下：
合理范围内。具体分析如下：
1）以下图的线路带时限过电流保护为例，由于线路L1 安装的过电流保护是下⼀段线路L2 的后备保护，所以在线路L2的某点短路时，线路L1 的过电流保护电流元件会启动，但如果距离短路点最近的线
路L2 的⽆时限速断保护动作或短时限动作，将断路器QF2 跳开切除故障，线路L1 的带时限过电流保护就应当返回。如果线路L1 的带时限过电流保护的电流继电器在动作以后不返回，或者在电流很⼩时才能返回，那么该保护会继续动作误将本线路跳闸，很明显这是不允许的。
在线路L2 故障时，线路L1 的过短路保护应在QF2 跳开后返回
2）以电动机的过负荷保护的电流继电器为例，继电器整定为1.1 倍的电动机额定电流时动作，如果继电器动作后不返回，则即使电动机的电流已经下降到额定电流以下，保护仍然动作造成断路器误跳闸。
（2）返回系数的⼤⼩。理论上动作值与返回值越接近越好，但实际上若动作值与返回值太接近，会造成继电器动作不可靠，所以返回系数总是保持在⼀定范围内。
1）过量动作的继电器，返回系数⼩于1，如过电流、过电压继电器。
2）⽋量动作的继电器，返回系数⼤于1，如⽋电压继电器、阻抗继电器。
3）机电元件的测量继电器由于机械返回⽐较缓慢，所以⼀般过电流、过电压测量元件的返回系数多为0.85，最⾼不超过0.9，少数继电器返回系数最低为0.8。⽋电压、⽋电流继电器的返回系数应在1.15～1.2 之间。
4）微机保护测量元件的返回系数从技术上来讲是可以做的很⾼的，但从整个保护装置的可靠性出发，过量动作的测量继电器（微机保护中实际是测量元件）的返回系数⼀般取0.95，⽋量动作的测量继电器的返回系数取1.05，这样保护的灵敏度就提⾼了。
06
什么是瞬时动作的普通电流继电器？
瞬时动作的电流继电器DL 型继电器有2 个线圈，分别位于铁芯的上部和下部，2 个线圈可以串联或并联使⽤。串联时接线端4、6 连接，接线端2、8 通电，此时继电器的动作值就是刻度值；并联时接线端2、4 连接，接线端6、8 连接，继电器的动作值是刻度电流×2。电流继电器的返回系数为0.8。电流继电器的绝缘⽔平只适合在电流互感器回路使⽤，⼀般不应在强电回路使⽤。
电流继电器内部接线
07
体验台什么是反时限过电流继电器？
反时限过电流继电器是指电流继电器测量到的电流越⼤、继电器的动作时间越短，电流越⼩、继电器
的动作时间越长的继电器。由于反时限电流继电器没有⽋电流继电器，所以也称为反时限过电流继电器。
反时限过电流继电器有机电元件感应式、整流式、电⼦式、微机式等。整定动作电流基本分为5A 和10A 两种。整定动作时间是以10 倍动作电流时的动作时间表⽰的，有4s 和16s 两种，感应式的GL-11、13、15 型和整流式的LL-11A、13A 型为10 倍4s，GL-12、14、16 型和LL-12A、14A 型为10 倍16s。
反时限过电流继电器都有瞬时动作元件，瞬时动作电流可在反时限动作电流的2～8 倍之间整定，就是说，如果⼀个GL-11/10 型继电器整定在7A 动作，则瞬时动作电流整定范围为14～56A。继电器的反时限动作时间也可以调整，下图是LL-4/16 型继电器的反时限特性。以10倍动作电流、16s 动作时间的继电器为例，最长可以调整在10 倍动作电流时16s 动作，最短可以调整在10 倍动作电流时2s动作。如果要调整在5 倍动作电流时14s动作，则必然在2 条曲线之间。
LL-4/16 反时限过电流
08
电流速断保护的构成和特点是什么？
瞬时电流速断保护⽤于保护短路故障，所以也称短路保护，简称速断保护。
电流速断保护动作逻辑图
（1）保护回路的构成。保护由测量回路和逻辑回路构成。机电元件构成的瞬时电流速断保护不装设时间元件，因为机电元件的动作速度本⾝就⽐电⼦元件的动作速度慢。电⼦元件和微机的速断保护则可以整定为较短时限，如⼏⼗毫秒。
（2）电流速断保护的特点。
1）电流速断保护不能保护全线路或变压器的全部。仍以前⾯带时限过电流保护的线路为例，线路L1 的电流速断保护装设在线路⾸端的断路器QF1 处，如果在线路L1 末端短路时速断保护能够动作，那么在下⼀条线路L2 靠近QF2 处发⽣短路时该保护也要动作，这就造成⽆选择性的越级动作。因为这两处短路点之间电⽓距离很近，电流速断保护是⽆法区别在哪⼀点短路的。对变压器也是⼀样，如果保护能在变压器低压侧母线故障时动作，那么在低压侧的某⼀负荷（如K2点）短路，保护会越级动作。所以电流速断保护只整定为保护线路的⼀部分和保护变压器绕组的⼀部分，如有些电流速断保护只保护线路全长的60%。
2）电流速断保护的保护范围受电⽹运⾏⽅式的影响⽽变化。当电⽹中运⾏的发电机组数量较多时，
提供的短路电流多，保护范围⼤；发电机的数量较少时，提供的短路电流减少，保护范围⼩。为了防⽌保护在最⼤运⾏⽅式越级动作，整定电流速断保护时，要保证在最⼤运⾏⽅式下不会越级动作，同时要校验保护在最⼩运⾏⽅式下发⽣两相短路时仍有⼀定的保护范围，⼀般要求不能⼩于线路全长的20%。
3）由于电流速断保护不能保护设备的全部，因此，有电流速断保护的线路和变压器必须加装保护线路全长和变压器全部的保护，如限时电流速断保护或过电流保护等。
09
简要分析限时电流速断保护的特点
在装设电流速断保护时，限时速断就是近后备保护；在⽆速断保护时，限时电流速断就是主保护。限时电流速断保护由电流测量回路、逻辑回路构成，与电流速断保护相⽐，逻辑回路中增加了延时继电器KT。
（1）限时电流速断保护可保护线路全长。在电流速断保护保护范围外，线路以限时电流速断作为主保护。
纸浆模具（2）限时电流速断保护不能超过下⼀条线路的电流速断保护的范围。超过下⼀条线路的电流速断部
分，即延伸到下⼀条线路的限时速断保护范围，同为限时速断保护，其整定时间相同，则可能产⽣越级动作。如果保护范围超下⼀条线路的过电流保护范围，则⼀定会越级动作。
（3）限时电流速断保护的时限很短，只⽐电流速断保护⼤1 个时限级差。⼀般不超过0.5s。
10
什么是定时限过电流保护？
小型迷你封口机怎样封口它和过负荷保护有什么异同？
定时限过电流保护常称为过电流保护，其逻辑回路的接线与限时电流速断保护基本相同，例如，机电元件的保护由交流电流的测量回路、直流逻辑回路构成，但逻辑回路中增加了延时继电器KT。
（1）保护范围⼤，不但可保护线路、发电机、变压器全部，⽽且可以延伸到下⼀段线路或更远。
（2）保护基本都是按被保护设备（发电机、变压器、线路、电动机）的额定电流整定的。即在设备额定电流的基础上增加⼀个可靠系数，⼀般可靠系数在1.05～1.15之间。保护的动作时限⼀般较长，多在1.5s 以上，有的长达5～7s。
（3）过电流保护与过负荷保护对于不同的设备及整定原则，有时是不相同的。如果是电动机保护，过电流保护是按电动机额定电流的1.05～1.1 倍整定的，是电动机的主要保护，⼀般不再装设专门的过负荷保护；如果是发电机，除过电流保护（⼀般整定为1.2 倍额定电流）外还要装设过负荷保护（辅助保护，⼀般整定为1.05 倍额定电流），此时过电流保护不能与过负荷保护通⽤。
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反时限过电流保护在应⽤时应注意哪些事项？
（1）各种反时限过电流保护继电器本⾝具有延时特性，所以不需要在逻辑回路加装时间继电器，⾄于是否需要增加出⼝中间继电器，则要根据采⽤的反时限继电器类型确定。
（2）机电元件的GL-10 系列感应式继电器（有GL-11、12、13、14 等型号）触点容量⼤，能满⾜直接启动跳闸线圈（⼀般跳闸线圈电流为2.5A，新型断路器的更⼩）的要求，所以⽆需再装设出⼝中间继电器。但注意任何继电器都不能切断跳闸线圈回路的电流，切断电流靠的是断路器的辅助触点。
（3）如果是整流型、晶体管、集成电路或微机型反时限电流继电器，则必须在逻辑回路加装出⼝中间继电器。
（4）反时限过电流保护的定值包括动作电流和动作时间曲线。动作电流整定与定时限过电流保护⼀
样，按躲过设备的最⼤负荷电流整定动作值。动作时间曲线的整定要根据被保护设备的不同⽽定。如果是保护线路和变压器，要考虑与上下级保护的配合。如果⽤于电动机的保护，应按躲过电动机的启动时间整定。⼀般笼型电动机启动电流为5～7 倍额定电流、启动时间为12～16s，则继电器按5～7 倍额定电流、12～16s 整定。只要确定了动作时间点，继电器就具有相应的动作时间曲线。
钾霞石
本⽂节选⾃《电⽓⼆次回路识图400例》。
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