短路软导线和接地软导线应采用多股软铜线，其截面应不小于25mm2；软铜线的小截面是考虑接地线在满足热稳定情况下有足够的机械强度，即在短路掉闸的短暂时间内不会烧断。根据计算得知，25mm2的软铜线可以承受4kA的短路电流冲击不会烧断。

1. 截面积

接地线的作用是保持工作设备的等地电位，它的截面积必须满足短路电流的要求，且不得小于25mm2（按铜材料要求）。

要使接地线通过高达数十千安的短路电流，而且该短路电流所产生的电压降不大于规定的**电压值，就必须使它的阻抗值很小，因此就得选择截面积足够大的导电性能良好的金属材料线。

2. 满足短路电流热容量的要求

热容量是通过计算确定的，发生短路时，通过短路接地线应及早作用于断路器跳闸，在断路器未跳闸或拒绝动作时，短路电流在接地线中产生的热量应不致于将它熔断。否则，工作地段将失去保护而使事故扩大。

1、采用240×64点阵液晶显示屏(带背光)同时显示三相电压、电流、低压侧电压、功率、功率因数、频率等20个参数。

2、可测试空载和短路试验所需的电量参数。

3、线性范围宽、读数重复性好、性能稳定。

4、保证功率因数0.000～1.000的准确测量，尤其适用于低功率因数负载的检测。

5、方便的锁存能保证测量数据的同时性及操作的方便性。

　　当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施的成套设备，一般通称为继电保护装置。

　　今天就为大家详细介绍继电保护的基本原理、基本要求、基本任务、分类和常见故障分析及其处理。

　　一、基本原理

　　继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障，是保护区内故障还是区外故障的功能。保护装置要实现这一功能，需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。

　　电力系统发生故障后，工频电气量变化的主要特征是：

　　a.电流增大

　　短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。

　　b.电压降低

　　当发生相间短路和接地短路故障时，系统各点的相间电压或相电压值下降，且越靠近短路点，电压越低。

　　c.电流与电压之间的相位角改变

　　正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角，一般约为20°，三相短路时，电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的，一般为60°～85°，而在保护反方向三相短路时，电流与电压之间的相位角则是180°+(60°～85°)。

　　d.测量阻抗发生变化

　　测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。正常运行时，测量阻抗为负荷阻抗；金属性短路时，测量阻抗转变为线路阻抗，故障后测量阻抗显著减小，而阻抗角增大。

　　不对称短路时，出现相序分量，如两相及单相接地短路时，出现负序电流和负序电压分量；单相接地时，出现负序和零序电流和电压分量。这些分量在正常运行时是不出现的。利用短路故障时电气量的变化，便可构成各种原理的继电保护。

　　此外，除了上述反应工频电气量的保护外，还有反应非工频电气量的保护，如瓦斯保护。

　　二、基本要求

　　继电保护装置为了完成它的任务，必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。对于作用于继电器跳闸的继电保护，应同时满足四个基本要求，而对于作用于信号以及只反映不正常的运行情况的继电保护装置，这四个基本要求中有些要求可以降低。

　　①选择性

　　选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除，当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路的保护将故障切除。

　　②速动性

　　速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。

　　一般必须快速切除的故障有：

　　a.使发电厂或重要用户的母线电压低于有效值(一般为0.7倍额定电压)。

　　b.大容量的发电机、变压器和电动机内部故障。

　　c.中、低压线路导线截面过小，为避免过热不允许切除的故障。

　　d.可能危及人身、对通信系统造成强烈干扰的故障。

　　故障切除时间包括保护装置和断路器动作时间，一般快速保护的动作时间为0.04s～0.08s，快的可达0.01s～0.04s，一般断路器的跳闸时间为0.06s～0.15s，可达0.02s～0.06s。

　　对于反应不正常运行情况的继电保护装置，一般不要求快速动作，而应按照选择性的条件，带地发出信号。

　　③灵敏性

　　灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力，保护装置的灵敏性是用灵敏系数来衡量。

　　能满足灵敏性要求的继电保护，在规定的范围内故障时，不论短路点的位置和短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，都能正确反应动作，即要求不但在系统运行方式下三相短路时能可靠动作，而且在系统运行方式下经过较大的过渡电阻两相或单相短路故障时也能可靠动作。

　　a.安全性

　　要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动。

　　b.信赖性

　　要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不拒动。

　　继电保护的误动作和拒动作都会给电力系统带来严重危害，即使对于相同的电力元件，随着电网的发展，保护不误动和不拒动对系统的影响也会发生变化。

　　以上四个基本要求是设计、配置和维护继电保护的依据，又是分析评价继电保护的基础。这四个基本要求之间是相互联系的，但往往又存在着矛盾。因此，在实际工作中，要根据电网的结构和用户的性质，辩证地进行统一。

　　三、基本任务

　　电力系统继电保护的基本任务是：

　　①自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。

　　②反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（如有无经常值班人员）而动作于信号，以便值班员及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免暂短地运行波动造成不必要的动作和干扰而引起的误动。

　　③继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。

　　四、分类

　　继电保护可按以下4种方式分类：

　　①按被保护对象分类

　　有输电线保护和主设备保护（如发电机、变压器、母线、电抗器、电容器等保护）。

　　②按保护功能分类

　　有短路故障保护和异常运行保护。前者又可分为主保护、后备保护和辅助保护；后者又可分为过负荷保护、失磁保护、失步保护、低频保护、非全相运行保护等。

　　③按保护装置进行比较和运算处理的信号量分类

　　有模拟式保护和数字式保护，一切机电型、整流型、晶体管型和集成电路型（运算放大器）保护装置，它们直接反映输入信号的连续模拟量，均属模拟式保护；采用微处理机和微型计算机的保护装置，它们反应的是将模拟量经采样和模/数转换后的离散数字量，这是数字式保护。

　　④按保护动作原理分类

　　有过电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、纵联保护、瓦斯保护等。

　　五、异常

　　发现继电保护运行中有异常或存在缺陷时，除了加强监视外，对能引起误动的保护退其出口压板，然后联系继保人员处理。

　　如有下列异常情况，均应及时退出：

　　①母差保护

　　在发出"母差交流断线"、"母差直流电压消失"信号时；母差不平衡电流不为零时；无旁路母线的母联开关串代线路操作及恢复倒闸操作中。

　　②高频保护

　　当直流电源消失时；定期通道试验参数不符合要求时；装置故障或通道异常信号发出无法复归时；旁母代线路开关操作过程中。

　　③距离保护

　　当采用的PT退出运行或三相电压回路断线时；正常情况下助磁电流过大、过小时；负荷电流超过保护允许电流相应段时。

　　④微机保护

　　总告警灯亮，同时四个保护（高频、距离、零序、综重）之一告警灯亮时，退出相应保护；如果两个CPU故障，应退出该装置所有保护；告警插件所有信号灯不亮，如果电源指示灯熄灭，说明直流消失，应退出出口压板，在恢复直流电源后再投入；总告警灯及呼唤灯亮，且打印显示CPU×ERR信号，如CPU正常，说明保护与接口CPU间通讯回路异常，退出CPU巡检开关处理，若信号无法复归，说明CPU有致命缺陷，应退出保护出口压板并断开巡检开关处理。

　　⑤瓦斯保护

　　在变压器运行中加油、滤油或换硅胶时；潜油泵或冷油器（散热器）放油检修后投入时；需要打开呼吸系统的放气门或放油塞子，或清理吸湿器时；有载调压开关油路上有人工作时。

　　六、继电保护常见的故障分析

　　①电流互感饱和故障

　　电流互感器的饱和对电力系统继电保护的影响是非常之大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容，如果发生短路，则短路电流会很大。如果是系统在靠近终端设备区的位置发生短路时，电流可能会达到或者接近电流互感器单次额定电流的100倍以上。在常态短路情况下，越大电流互感器误差是随着一次短路电流倍数增大而增大，当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。在线路短路时，由于电流互感器的电流出现了饱和，而再次感应的二次电流小或者接近于零，也会导致定时限过流保护装置无法展开动作。当在配电系统的出口线过流保护拒绝动作时而导致配电所进口线保护动作了，则会使整个配电系统出现断电的状况。

　　②开关保护设备的选择不当

　　开关保护设备的选择是非常重要的一项工作，现在的多数配电都在高负荷密集的地区建立起开关站，也就是采用变电所—开关站—配电变压器的供电输电的模式。在未实现继电保护自动化的开关站内，我们应当更多地采用负荷开关或与其组合的继电器设备系统作为开关保护的设备。

　　七、继电保护故障的处理方法和措施

　　①常见的继电保护故障的处理方法

　　a.替换法

　　用完好的元件代替被认定有故障的元件，来判断它的好与坏，可以快速缩小故障的查找范围；

　　b.参照法

　　通过对正常设备和非正常设备的相关技术参数对比，找出不正常设备的故障点。这个方法主要用于检查接线错误、定值校验过程中测试值与预想值有比较大差异的故障。在进行改造和设备更换之后二次接线不能正确恢复时，可参照同类设备的接线。并在继电器定值校验时，如果发现某一只继电器测试值与整定值相差得比较远，此时，不可以轻易做出判断，判断该继电器特性不好，应当调整继电器上的刻度值，可用同只表计去测量其他相同回路同类继电器进行比较；

　　c.短接法

　　将回路某一段或一部分用短接线短接，来进行判断故障是否存在短接线范围内或者其他地方，这样来确定故障范围。此法主要是用在电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否完好。

　　②确保继电保护正常运行的措施

　　合理的人员配置，使人员调度和协助能顺利进行，明确人员工作目标，保证电力正常运行；完善规章制度，根据继电保护的特点，健全和完善保护装置运行管理的规章制度，继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案应逐步采用计算机管理跟踪检查、严格考核、实行奖惩；对二次设备实行状态监测方法，对综合自动化变电站而言，容易实现继电保护状态监测。

1、工作频率  变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种频率称工作频率。  

2、额定功率  在规定的频率和电压下，变压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功率。  

3、额定电压  指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。  

4、电压比  指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。  

5、空载电流  变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。对于50Hz电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。  

6、空载损耗  指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。  

7、效率  指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大，效率就愈高。  

8、绝缘电阻  表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。

当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁心流动，因为铁心本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流，好象一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁心发热变压器的温升增加。

由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外要绕制变压器需要用大量的铜线，这些铜导线存在着电阻，电流流过时这电阻会消耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量而消耗，我们称这种损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。 

 由于变压器存在着铁损与铜损，所以它的输出功率永远小于输入功率，为此我们引入了一个效率的参数来对此进行描述，η=输出功率/输入功率。

按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。  

按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。    

按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。    

按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。    

按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。

近年来，随着经济的快速发展和人口的增加，对电力的需求也迅速增长。电力作为现代社会生产和生活的必需品，是推动经济发展的重要基础。因此，电力行业的发展备受关注。

电力行业涌现出一系列重要新闻。首先，新能源的开发和利用成为当前电力行业的重要动力。随着环境保护意识的增强和对化石能源的限制，新能源产业迅猛发展。太阳能和风能成为了主要的新能源发电方式。近年来，我国太阳能和风能发电装机容量均保持快速增长，占比逐渐扩大。这是因为我国政府大力推动新能源发展，出台了一系列扶持政策和措施。通过大力开展新能源装机和项目建设，我国电力行业的产能和供应能力大幅提升，有助于实现清洁能源的替代。

此外，电力行业的国际合作也取得了进展。随着全球经济的一体化，各国之间的电力合作越来越紧密。我国与某东南亚国家签署了电力合作协议。根据协议，我国将承建该国的一座核电站，并提供技术支持和培训。这一合作项目不仅能够满足该国电力需求，还能够提高我国核电产业的国际影响力。此外，我国还加强与其他国家的电力之间的交流与合作，通过技术合作和资源共享，推动电力行业的全球发展。

电力行业的改革和市场化也成为了关注的话题。随着市场经济的发展，对电力行业的改革呼声越来越高。国家能源局推出了电力市场化改革的指导意见，提出了一些具体的措施和目标。根据指导意见，我国将推动电力市场化交易的改革，引入竞价交易机制，优化电力资源配置。此外，指导意见还提到了加强电力价格形成机制的改革，逐步实现电价的市场化调节。这些改革举措将有助于提高电力行业的运行效率和市场竞争能力，推动电力行业的长期健康发展。

与此同时，电力行业也面临一些挑战和问题。首先，电力供需矛盾日益突出。随着人口的增加和工业化进程的加速，电力需求呈现快速增长的趋势。尤其是在夏季高温期间，电力供应往往难以满足全社会的需求，导致供电紧张和停电问题。其次，电力行业的技术水平和设备设施的更新换代也是一个问题。老旧的电力设备设施不仅效率低下，还存在隐患。因此，电力行业需要加大技术研发投入，推动设备设施的更新换代，提高电力供应质量和可靠性。此外，电力行业还面临环境保护压力。虽然新能源的发展有助于减少化石能源的使用，但电力产业的发展仍然对环境造成一定的影响。如何实现电力行业的绿色发展，是电力行业面临的重要课题。

总的来说，电力行业是现代社会不可或缺的基础产业。随着新能源的发展和改革的推进，电力行业正迎来新的发展机遇和挑战。在保障电力供应的同时，我们也需要积极推动电力的可持续发展，为经济增长和社会进步提供可靠的能源支撑。

       当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时，导线中就有交变电流I1并产生交变磁通ф1，它沿着铁心穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感电势U2，同时ф1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1，E1的方向与所加电压U1方向相反而幅度相近，从而限制了I1的大小。为了保持磁通ф1的存在就需要有一定的电能消耗，并且变压器本身也有一定的损耗，尽管此时次级没接负载，初级线圈中仍有一定的电流，这个电流我们称为“空载电流”。  

       如果次级接上负载，次级线圈就产生电流I2，并因此而产生磁通ф2，ф2的方向与ф1相反，起了互相抵消的作用，使铁心中总的磁通量有所减少，从而使初级自感电压E1减少，其结果使I1增大，可见初级电流与次级负载有密切关系。当次级负载电流加大时I1增加，ф1也增加，并且ф1增加部分正好补充了被ф2所抵消的那部分磁通，以保持铁心里总磁通量不变。如果不考虑变压器的损耗，可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率。变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈数而改变次级电压，但是不能改变允许负载消耗的功率。