微机保护硬件发展研究

刘 盛

（中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北 武汉 430010）

1 继电保护相关发展的概况

电力系统的发展促进了继电保护的发展。电力系统难免会出现短路故障，其主要特征就是大电流，为保护电力设施免受损坏，出现了过流保护装置。最早的过流保护装置是熔断器，这种保护装置至今仍广泛应用于各种低压线路和设备上[1,2]。随着电力系统的发展，电力设备功率的增大，发电厂、变电站以及供电网接线的复杂化，使得熔断器已无法满足电力系统的需求，于是出现了过电流继电器。继电器在电力系统中的广泛应用被认为是继电保护技术发展的开端。感应型过流继电器产生于1901年，同年产生了方向性电流保护，差动保护的原理于1908年被提出，20世纪20年代出现距离保护装置。随着载波通信的发展，高频保护装置在1927年前后得到应用，随后在20世纪50年代又陆续出现了利用微波传送和比较输电线路两端故障电气量的基于微波介质的保护[3,4]。

继电保护装置相关元件、材料、结构形式以及制造工艺自20世纪50年代以来也发生了巨大变革。20世纪50年代之前广泛应用机电式继电器，但这种装置体积大、功耗大、动作速度慢且调试维护复杂，已经无法满足电力系统所需的保护要求[5,6]。随着50年代起半导体晶体管的跨越式发展，产生了由晶体管式继电保护装置组装成的电子式静态保护装置，其体积小、功耗小且动作快，但是容易受电磁干扰而产生误动或损坏，工作可靠性较低[7,8]。……