【正文】 免受短路電流的破壞，首先出現(xiàn)了反應(yīng)電流超過一預(yù)定值的過流保護。熔斷器就是最早的、最簡單的過電流保護。這種保護方式時至今日仍廣泛應(yīng)用于低壓線路和用電設(shè)備。熔斷器的特點是融保護裝置與切斷電流的裝置于一體，因而最為簡單。由于電力系統(tǒng)的發(fā)展，用電設(shè)備功率、發(fā)電機的容量不斷增大，熔斷器已不能滿足選擇性和快速性的要求，于是出現(xiàn)了作用于專門的斷流裝置 (斷路器 )的過電流繼電器。 1890年后出現(xiàn)了裝于斷路器上并直接作用于斷路器的一次式 (直接反應(yīng)于一次短路電流 )的電磁型過電流繼電器。 19世紀初，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器才開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護。這個時期可認為是繼電器保護技術(shù)發(fā)展的開端。 1901年出現(xiàn)了感應(yīng)型過電流繼電器。 1908年提出了比較被保護元件兩端電流的電流差動保護原理。 1910年方向電流保護開始得到應(yīng)用，在此時期也出現(xiàn)了將電流與電壓比較的保護原理，并導(dǎo)致了 1920年后距離保護裝置的出現(xiàn)。隨著電力系統(tǒng)載波通信的發(fā)展，在 1927年前后，出現(xiàn)了利用高壓輸電線上高頻載波電流傳送和比較輸電線兩端功率方向或電流相位的高頻保護裝置。 20世紀 50年代就出現(xiàn)了利用故障點產(chǎn)生的行波實現(xiàn)快速繼電保護的設(shè)想，經(jīng)過 20余年的研究，終于誕生了行波保護裝置。顯然，隨著光纖通信將在電力系統(tǒng)中的大量采用，利用光纖通道的繼電保護必須廣泛的應(yīng)用。 繼電保護的發(fā)展簡史 第 1章 緒 論 以上是繼電保護原理的發(fā)展過程。與此同時，構(gòu)成繼電保護裝置的元件、材料、保護裝置的結(jié)構(gòu)形式和制造工藝也發(fā)生了巨大的變革。經(jīng)歷了機電式保護裝置、靜態(tài)保護裝置和數(shù)字式保護裝置三個發(fā)展階段。 機電式保護裝置由具有機械傳動部件帶動觸點斷開、閉合的機電式繼電器如電磁型、感應(yīng)型和電動型組成，由于其工作比較可靠，不需要外加電源，抗干擾性能好，使用了相當長的時間，特別是單個繼電器目前仍在電力系統(tǒng)中廣泛使用。但由于這種保護裝置體積大、動作速度慢、觸點易磨損和粘連，調(diào)試維護比較復(fù)雜，難于滿足超高壓、大容量電力系統(tǒng)的需要。 20世紀 50年代，隨著晶體管的發(fā)展，出現(xiàn)了晶體管保護裝置。這種保護裝置體積小、動作速度快、無機械轉(zhuǎn)動部分，經(jīng)過 20余年的研究與實踐，晶體管式保護裝置的抗干擾問題從理論和實際都得到了滿意的解決。20世紀 70年代，晶體管保護在我國被大量采用。隨著集成電路的發(fā)展，可以將許多晶體管集成在一塊芯片上，從而出現(xiàn)了體積更小、工作更可靠的集成電路保護。 20世紀 80年代后期，靜態(tài)繼電保護裝置由晶體管式向集成電路式過渡，成為靜態(tài)繼電保護的主要形式。 繼電保護的發(fā)展簡史 第 1章 緒 論 20世紀 60年代末，有人就提出了用小型計算機實現(xiàn)繼電保護的設(shè)想，但由于小型計算機當時價格昂貴，難于實際采用。由此開始了對繼電保護計算機算法的大量研究，這為后來微型計算機式保護的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。隨著微處理器技術(shù)的快速發(fā)展和價格的急劇下降，在 20世紀 70年代后期，便出現(xiàn)了性能比較完善的微機保護樣機并投入運行。 20世紀 80年代微機保護在硬件和軟件技術(shù)方面已趨成熟，進入 90年代，微機保護已在我國大量應(yīng)用，主運算器由 8位機、 16位機發(fā)展到目前的 32位機；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理器件由 A/D轉(zhuǎn)換器、壓頻轉(zhuǎn)換器 (VFC)，發(fā)展到數(shù)字信號處理器 (DSP)。這種由計算機技術(shù)構(gòu)成的繼電保護稱為數(shù)字式繼電保護。這種保護可用相同的硬件實現(xiàn)不同原理的保護，使制造大為簡化，生產(chǎn)標準化、批量化，硬件可靠性高；具有強大的存儲、記憶和運算功能，可以實現(xiàn)復(fù)雜原理的保護，為新原理保護的發(fā)展提高了實現(xiàn)條件。除了實現(xiàn)保護功能外，還可兼有故障錄波、故障測距、事件順序記錄和保護管理中心計算機及調(diào)度自動化系統(tǒng)通信等功能，這對于保護的運行管理、電網(wǎng)事故分析及事故后的處理等均有重要意義。另外它可以不斷地對本身的硬件和軟件自檢，發(fā)現(xiàn)裝置的異常情況并通知運行維護中心。 繼電保護的發(fā)展簡史 第 1章 緒 論 由于網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與電力系統(tǒng)中的大量采用，給微機保護提供了很大的發(fā)展空間。微機硬件和軟件功能的空前強大、變電站綜合自動化和調(diào)度自動化的興起和電力系統(tǒng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的逐步形成，從而使得微機保護不能也不應(yīng)該再是一個孤立的、任務(wù)單一的、“消極待命”的裝置，而應(yīng)該是積極參與、共同維護電力系統(tǒng)整體安全穩(wěn)定運行的計算機自動控制系統(tǒng)的基本組成單元。微機保護不僅要能實現(xiàn)被保護設(shè)備的切除、或自動重合，還可作為自動控制系統(tǒng)的終端，接收調(diào)度命令實現(xiàn)跳、合閘等操作，以及故障診斷、穩(wěn)定預(yù)測、安全監(jiān)視、無功調(diào)節(jié)、負荷控制等功能。 此外，由于計算機網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)信息共享的優(yōu)越性，微機保護可以占有全系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)和信息，應(yīng)用自適應(yīng)原理和人工智能方法使保護原理、性能和可靠性得到進一步的發(fā)展和提高，使繼電保護技術(shù)沿著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、自適應(yīng)和保護、測量、控制、數(shù)據(jù)通信于一體的方向不斷發(fā)展。 繼電保護的發(fā)展簡史 第 1章 緒 論 思考題與習(xí)題 什么是故障、異常運行方式和事故？它們之間有何不同？又有何聯(lián)系？ 什么是主保護和后備保護？遠后備保護和近后備保護有什么區(qū)別和特點？ 繼電保護裝置的任務(wù)及其基本要求是什么？ 電力系統(tǒng)如果沒有配備完善的繼電保護系統(tǒng)，想像一下會出現(xiàn)什么后果？ 繼電保護裝置通過哪些主要環(huán)節(jié)完成預(yù)定的保護功能，各環(huán)節(jié)的作用是什么 ? 依據(jù)電力元件正常工作、不正常工作和短路狀態(tài)下的電氣量幅值差異，已經(jīng)構(gòu)成哪些原理的保護，這些保護僅靠保護的整定值能切除保護范圍內(nèi)任意點的故障嗎？ 依據(jù)電力元件兩端電氣量在正常工作和短路狀態(tài)下的差異，可以構(gòu)成哪些原理的保護？ 結(jié)合電力系統(tǒng)分析課程知識，說明加快繼電保護的動作時間為什么可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性？ 從繼電保護的發(fā)展史，談與其他學(xué)科技術(shù)發(fā)展的關(guān)聯(lián)性。