保护继电器及其功能特性

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保护继电器是一种电气开关，当电路系统中发生故障或任何其他异常情况时，它可以自动操作。它发送信号以打开警报或指示器，或跳闸断路器以将故障部分与正常部分隔离开。

保护继电器在电气电路或系统中的主要功能是检测故障并启动与其连接的断路器的操作。

保护继电器是电力保护系统中最重要的组成部分之一，因为它完全负责检测系统中的故障。为了为我们的电力系统选择合适的保护继电器，我们必须了解保护继电器的功能特性。

在本文中，我们将重点介绍保护继电器的所有主要功能特性。

什么是保护继电器？

保护继电器只不过是一个自动操作的电气开关，它可以检测电路中的任何故障或异常情况，并启动断路器的操作以切断电源。

保护继电器的主要功能是检测故障并将故障部分与电路的正常部分隔离开，以最大限度地减少损失或损坏。典型保护继电器如下图所示。

该继电器实时测量和监控电路参数，并在电路中发生任何异常情况时启动断路器的操作。

保护继电器的特性

为了对电力系统提供有效可靠的保护，保护继电器必须具备以下基本功能特性：选择性、快速性、稳定性、可靠性、灵敏度、简单的结构和安装机制以及经济性。

这些是一些保护继电器必须具备的基本特性。让我们详细讨论每个特性。

保护继电器的选择性

保护继电器区分电力系统故障部分和正常部分的能力称为选择性。它也称为判别性。

选择性定义为保护继电器区分故障是否在其保护范围内或其范围之外的能力，以便它可以采取适当的措施。

因此，高效可靠的保护继电器应该是选择性的，以便它可以检测到故障发生的正确点，并且不会干扰电路的其余部分。

根据不同的参数，保护继电器的选择性可以有几种不同的类型，如下所述。

全选择性 - 保护继电器的全选择性定义为检测电力系统中任何可能过电流的能力。如果有一对断路器，则如果保护系统可以处理任何过电流值，则称存在全选择性。这确保了这对断路器中较小的断路器提供的保护至少等于较大的断路器。

部分选择性 - 当保护系统可以处理高达某个值的过电流时，该值称为部分选择性值 (IS)，则该选择性称为部分选择性。如果电路电流大于值 IS，则两个断路器之间的保护选择性将无法按预期工作。如果我们考虑一对断路器，则当保护系统可以处理高达值 IS 的过电流时，部分选择性就会出现，该值 IS 小于两个断路器的额定电流 $\mathrm{I_{rated}}$。

电流选择性 - 这种类型的选择性是指通过识别故障点更靠近系统电源并具有更高的短路电流来提供保护。在这种类型的选择性中，我们设置瞬时保护为不同的电流值以确定系统中的故障点。

时限电流选择性 - 在这种类型的选择性中，如果系统中发生故障或过电流，则负载侧的保护系统将比源侧的保护系统更快地跳闸断路器。

能量选择性 - 能量选择性是一种特殊类型的选择性，其中使用某些断路器的限流特性在发生短路时快速停止电流流动。这可以防止短路电流达到其最大值并有助于保护系统。

保护继电器应快速动作

理想情况下，保护继电器应尽快将故障部分与系统的正常部分隔离。以便它可以产生以下好处 -

• 防止设备损坏，
• 不会在系统中产生低电压状态，以及
• 降低发生更严重故障的风险。

因此，保护继电器必须具有高速运行能力。

保护继电器必须稳定

保护继电器在操作方面必须稳定，以便它可以保持其操作状态，直到系统中的故障被清除。

高可靠性

在电力系统中，故障或任何异常情况都可能导致设备严重损坏或操作人员发生事故。因此，理想情况下，保护继电器的设计应具有可靠的操作。

为了确保保护继电器的高可靠性，必须对其进行不同操作条件的测试。

保护继电器必须具有足够的灵敏度

保护继电器的另一个重要功能特性是其灵敏度。它定义为保护继电器感知和响应电力系统中故障的能力。

理想情况下，保护继电器必须具有足够的灵敏度，以便它可以准确地检测系统中的任何异常或故障。

简单的结构和安装机制

同样重要的是，保护继电器必须设计成具有简单的结构和安装机制。这也提高了继电器的可靠性。

保护继电器必须具有成本效益

这是保护继电器的另一个重要特性。保护继电器必须具有成本效益，以便它可以在保护系统中采用，而不会过多地影响系统的总成本。

结论

高效的保护继电器必须具备上述特性，以便它可以在保护系统中使用以确保高安全性。所有这些特性都确保了继电器在保护方面的性能和有效性。