電力系統是由電氣組件（如交流發電機、變壓器、輸配電線路和電氣負載）組成的互連網絡。這些組件中的每一個都對不同類型的故障或異常情況很敏感。例如，變壓器可能會因過載或短路而燃燒。因此，希望實施這樣的系統，以保護這些非常昂貴的電氣設備免受損壞。這種為電力系統或其組件實施保護系統的做法稱為電力系統保護。

在本文中，我們將詳細解釋電氣工程領域的組件、重要術語以及電力系統保護的重要性。讓我們從電力系統保護的基本定義開始。

一、什么是電力系統保護：

電氣工程的一個分支，涉及實施保護系統以防止在故障或異常情況下損壞電力系統或其組件，稱為電力系統保護。

電力系統保護的主要功能是將電力系統的故障部分與電網的其余部分隔離開來。因此，我們可以說電力系統保護的主要目的是通過將故障組件與健康的系統隔離來保持電力系統的運行穩定。

如果我們不在電力網絡中使用電力系統保護，這可能會導致事故、財產或生命損失。在正常運行條件下，我們認為電力系統保護方案毫無用處，但我們知道，正常運行條件并不總是得到保證。因此，實施正確的電力系統保護方案以保護我們的電氣系統始終很重要。

二、電力系統保護的重要性：

要了解電力系統保護的重要性，讓我們考慮幾個例子。

考慮電動機或任何其他電氣負載組件。在大量使用下，這些組件/設備會從電源中汲取大電流。當該電流流過電路時，設備的電線和組件會過熱，最終可能會燒毀。此外，電涌或雷電浪涌會嚴重損壞電力系統設備和連接線。

此外，與電纜和電線等導體相比，變壓器等許多電氣和電子元件的過載承受能力非常低。

因此，我們必須提供適當的保護裝置，能夠以非常快的速度感應過載情況并打開電路。

三、保護系統組件：

典型的電氣保護系統由以下四個主要組件組成：

電流和電位互感器（CT-PT）；

保護繼電器；

電池；

溝通渠道；

以上四個是主要的組成部分，那么我們來詳細討論一下防護系統的這四個組成部分。

1．電流互感器和電位互感器：

電流和電位互感器用于將電力系統的高電流和電壓值降低到繼電器和測量儀器的方便水平。電流互感器用于降低大電流的值，而電壓互感器用于降低電路中的高電壓值。

2．保護繼電器：

繼電器只不過是一個自動操作的電氣開關。在電氣保護系統中，保護繼電器用于感應或檢測故障情況并啟動故障電路的跳閘。

保護繼電器定期監測電路中的電流和電壓，以便在電路發生故障或異常情況時觸發斷路器分閘。

3．電池：

電池是保護系統的重要組成部分之一。這些主要用于在系統斷電的情況下供電。

4．溝通渠道：

通信通道是在保護系統的不同部分之間傳輸控制信號的模式。

在電力系統保護中，通信通道用于實現電路的遠程跳閘。這些還允許遠程分析線路的電流和電壓。

在電力系統中，通信信道可以是有線或無線電信道。

四、電力系統保護相關的重要術語：

1．繼電器：繼電器是一種電磁、機電或電子設備，可以使用功率信號自動運行以執行高功率信號的切換。

2．保護繼電器：保護繼電器是一種可以在電氣系統發生任何故障或異常情況時自動運行的繼電器。保護繼電器通常用于感應異常并觸發斷路器，以將故障部分與系統的健康部分隔離。

3．斷路器：斷路器是一種可以手動或自動操作的電氣開關。它用于保護系統，當從繼電器接收到信號時使電路跳閘。它是保護系統的主要組件，用于分隔系統的故障部分和健康部分。

4．拾取值：這是驅動量（如電流或電壓）的閾值，超過該閾值，繼電器將運行。

5．復位值：繼電器斷電并達到正常運行狀態的電流或電壓等驅動量的閾值稱為復位值。

結論：

總而言之，電力系統保護是電氣工程的一個重要概念，它提高了電力系統的安全性和可靠性。它可以保護電力系統的組件免受因故障和異常情況而造成的不必要損壞。電力系統保護只不過是一個由繼電器、斷路器、通信通道等組件組成的互連系統，旨在在發生故障時將系統的故障部分與健康部分隔離開來。在電力系統中，保護系統對于最大限度地降低設備損壞或事故造成的生命損失的風險至關重要。

五、電源系統保護相關的常見問題解答：

1．電力系統中的保護裝置有哪些？

電力系統中的保護裝置是能夠檢測電路中的異常情況并啟動斷路器跳閘的電氣或電子設備。以下是電力系統保護中使用的一些關鍵保護裝置：

保護繼電器：感應電路中的故障或異常情況并啟動斷路器操作。

斷路器：它是一個自動操作的電氣開關，當從繼電器接收到跳閘信號時打開電路。

保險絲：它是一種保護裝置，由一根金屬線組成，當發生故障時，金屬線會熔化，并且電路中流過大電流。

通信通道：它是一個將保護系統的不同組件連接在一起并允許信號傳輸的網絡。

2．電力系統保護需要什么？

電力系統由幾種昂貴且敏感的設備組成，如變壓器、交流發電機、測量儀器等。

系統中發生的故障可能會損壞這些設備，并因電氣事故而造成財產或生命損失。因此，必須實施電氣保護系統以保護電力系統免受故障或異常情況的影響。

3．什么是電力系統故障？

影響電氣系統正常運行并可能導致系統設備/組件損壞的異常情況稱為故障。

4．什么是電力系統繼電器？

繼電器或電力系統繼電器是一種用于電力系統保護的電動開關，用于感應故障或異常情況，并操作斷路器以將故障部分與健康部分隔離。

5．保護的目標是什么？

以下是使用電力系統保護的一些重要目標：

保護設備免受損壞；

提高電氣系統的安全性；

增強電力系統的可靠性；

減少服務中斷時間；

優化系統設備的利用率等。