繼電保護裝置是在電力網(wǎng)、發(fā)電廠、變電所及電氣設(shè)備發(fā)生斷線、短路、接地等故障，及過載、過熱等不正常運行時及時發(fā)出信號，并使斷路器自動跳閘，切斷故障通路的一種自動裝置。

繼電保護裝置在大多數(shù)情況下是由幾個繼電器組成的自動裝置、按其工作原理分有：過電流保護、電流速斷保護，過（欠）電壓保護、差動保護、瓦斯保護、單相接地保護等。對繼電保護的基本要求是良好的選擇性、反應故障的快速性、靈敏性、可靠性及投資維護的經(jīng)濟性。

過電流保護裝置

過電流保護是一種最基本的電流保護，用來反應短路故障及嚴重的過載故障。保護對象廣泛：如線路、發(fā)電機、變壓器和各種負載等。過電流保護一般帶有動作時限，可分為定時限和反時限兩種。

所謂定時限過電流保護是不管故障電流超過整定值多少、其動作時間是一定的。若動作時間與故障電流成反比變化，即故障電流超過整定值越多，動作時間越快，則稱為反時限過電流保護。下圖所示是過電流保護的方框圖。圖中啟動、時限、信號、出口各個環(huán)節(jié)分別是電流繼電器、時間繼電器、信號繼電器、中間繼電器。

當線路出現(xiàn)短路故障時，通過電流互感器TA，電流繼電器檢測出故障并啟動，經(jīng)過時間環(huán)節(jié)的延時后，再利用中間繼電器使斷路器QF跳閘，同時通過信號繼電器發(fā)出燈光及音響信號。

過電流保護的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、可靠、經(jīng)濟、缺點是隨著電網(wǎng)延伸段數(shù)的增多，靠邊電源的過載電流保護裝置的時限將很長，有時長到不能允許的程度。此外，當負荷電流很大時，保護的靈敏度往往不能滿足要求。

電流速斷保護

這是另一種電流保護。這種保護沒有延時性，是瞬時動作的，上右圖去掉時限環(huán)節(jié)，即為速斷保護框圖。速斷保護通常與過電流保護配合使用。構(gòu)成所謂“兩段式保護”。

電流速斷保護突出優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、動作迅速、可靠、經(jīng)濟，缺點是保護范圍運行方式的影響很大，無時限的速斷保護不能保護電路的全長。為了彌補這一缺陷，常采用略帶時限的速斷保護，即延時速斷保護。

差動保護

差動保護是根據(jù)被保護區(qū)域內(nèi)的電流變化差額而動作的。它廣泛用來保護大容量的電力變壓器、變電所母線、高壓電動機等。如右圖所示是電力變壓器的差動保護原理圖。

差動保護原理圖

電流互感器TA1和TA2之間的區(qū)域就是差動保護區(qū)，當保護區(qū)內(nèi)發(fā)生短路故障時，即變壓器內(nèi)部（如dl點），電流繼電器KA中將產(chǎn)生較大的啟動電流使保護裝置動作，而當保護區(qū)外短路時，即變壓器外部如（d2點），電流繼電器中只流過一較小的不平穩(wěn)電流，保護裝置不會動作。

單相接地保護

也稱零序保護，它是利用接地產(chǎn)生的零序電流使保護裝置動作，它主要借助專門的零序電流互感器作用于繼電器來實現(xiàn)對接地故障的保護?？煞譃榇箅娏鹘拥叵到y(tǒng)的零序保護和小電流接地系統(tǒng)的零序保護兩種，對大電流接地故障，實際上是單相短路，過電流保護雖能反應，但靈敏度較低，動作時限長，故需裝設(shè)專門的接地保護，提高靈敏度。對小電流接地系統(tǒng)，單相接地只是一種不正常運行狀態(tài)，發(fā)生這種故障按規(guī)定系統(tǒng)還可繼續(xù)工作2小時。故這種接地保護一般只作用于信號。