萬事萬物皆因需求而進(jìn)化，想了解繼電保護(hù)的發(fā)展歷程，可能要先問問：她為誰的需求而服務(wù)？

繼電保護(hù)是為給電力系統(tǒng)保駕護(hù)航而生，有個名人曾說：“風(fēng)帆遠(yuǎn)航靠舵手，電網(wǎng)安全靠繼?！?。

在講繼電保護(hù)的發(fā)展歷程之前先聊聊她的服務(wù)對象——電力系統(tǒng)的發(fā)展歷程。

Part 1 電力系統(tǒng)的發(fā)展歷程

大家都知道愛迪生。

，嗎

工業(yè)革命以來，使用電力照明的想法并不新鮮，比他早100多年富蘭克林就拿風(fēng)箏單挑雷電了。

早80多年伏打就已經(jīng)研究出電池，并利用電弧發(fā)出了電光

但是，在愛迪生1879年發(fā)明燈泡以前，前人并沒有研究出一個像樣的家用電器。

“小愛同學(xué)”最偉大的地方在于他不只是發(fā)明了個燈泡，而是組合了一整套照明系統(tǒng)。

這套系統(tǒng)里面甚至還包括保險絲。愛迪生用的這根保險絲，應(yīng)該就是保護(hù)的雛形和鼻祖了。

1882年，為了供應(yīng)更多用戶使用燈泡，第一個商業(yè)發(fā)電廠在曼哈頓正式投入運營，并開始向一平方英里內(nèi)的用戶提供電力，開啟了電氣時代。

隨著特斯拉研究出交流發(fā)電機(jī)，西屋開發(fā)出實用的變壓器，加之各類能源的高效利用，兆瓦級電站應(yīng)運而生，能量更大，傳輸距離更遠(yuǎn)，電力惠及范圍更廣。

工業(yè)革命也加速了水電站、火電站的建設(shè)。專家開始探索更大容量的發(fā)電設(shè)備、更高電壓等級的輸電方式，經(jīng)過不斷的發(fā)展最終進(jìn)化為今天的模樣。

中國的電力系統(tǒng)發(fā)端于上海。1878年作為“洋大人”租界的上海，率先擁有了發(fā)電機(jī)。

1897年，60多歲的慈禧太后覺得洋人都有電燈，故宮也要有。

為了這次照明，在北京建立了第一個華人發(fā)電廠，取名“南市電燈廠”。

當(dāng)清工部安裝在儀鑾殿的第一臺電燈照亮慈禧太后生命中的最后一段旅程時，電力文明的星火借洋務(wù)運動三位重臣之手，在東方這塊古老的土地上開始燃燒。

經(jīng)過兩代人百余年的努力，中國電網(wǎng)已然占據(jù)了世界電網(wǎng)的領(lǐng)先地位，讓光照亮了中國的每一個角落。

隨著電力系統(tǒng)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，繼電保護(hù)也就應(yīng)運而生了。

Part 2 微機(jī)繼電保護(hù)簡史

前面所講愛迪生使用的那根保險絲，就是最早的過流保護(hù)，現(xiàn)在“七大姑八大姨家”還在用。

其實，當(dāng)我們談繼電保護(hù)簡史時，談的是繼電保護(hù)原理的發(fā)展史和實現(xiàn)方式的發(fā)展史。原理的發(fā)展是緩慢的，方式的更新是迅速的。

Sec 1 原理的發(fā)展歷程

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，用電設(shè)備的功率、發(fā)電機(jī)的容量不斷增大。過流保護(hù)已經(jīng)不能滿足電網(wǎng)需求，于是自1901年出現(xiàn)過流保護(hù)的8年后出現(xiàn)了比較元件兩端電流的縱聯(lián)差動保護(hù)原理。

圖1-1縱連差動保護(hù)原理

不管政治、經(jīng)濟(jì)如何變換，科學(xué)技術(shù)總能不斷持續(xù)向前，末代小皇帝溥儀坐上龍椅后的兩年，也就是1910年電流方向保護(hù)誕生了。

電流方向保護(hù)的出現(xiàn)解決了雙側(cè)電源供電保護(hù)選擇性的問題。

圖1-2 電流方向保護(hù)

隨著電網(wǎng)運行方式越來越復(fù)雜，電壓等級越來越高，只依靠電流來判斷保護(hù)動作與否已不能滿足要求。

這好比是一個暴發(fā)戶嫌棄結(jié)發(fā)妻，妻子努力整形的狗血故事。后來保護(hù)奮發(fā)圖強(qiáng)，讓自己變得更加精致，開始通過判斷電壓和電流的比值來判斷故障。

圖1-3 距離保護(hù)原理

這就是距離保護(hù)，它在中國共產(chǎn)黨成立2年后的1923年出現(xiàn)，4年后的1927年，高頻保護(hù)出現(xiàn)并被應(yīng)用，至此保護(hù)原理已經(jīng)足夠應(yīng)對電力系統(tǒng)的各種需求了。

這些原理一直沿用至今，只是實現(xiàn)方式不斷進(jìn)化而已。

Sec 2 實現(xiàn)方式的發(fā)展歷程

繼電保護(hù)的實現(xiàn)方式隨著科技進(jìn)步、材料變化而不斷更新迭代，經(jīng)過近百年的發(fā)展，變換出不同的形態(tài)。

1）機(jī)電型繼電器。1950年以前大部分都采用機(jī)電型繼電器實現(xiàn)保護(hù)功能。

它就像樂高一樣，每一個功能都是由若干個繼電器組合而成的。比如要實現(xiàn)過流保護(hù)就可以考慮把時間繼電器和過流繼電器拼湊在一起。

其定值調(diào)整完全由機(jī)械實現(xiàn)，具有游絲的電流或時間繼電器，可以根據(jù)刻度進(jìn)行整定。其他繼電器，則完全靠人工調(diào)整行程或螺釘松緊完成。

過去的繼電保護(hù)工，都技藝精湛，一般整不錯，整錯就如圖，可以說是受人尊重的“高危...險技術(shù)人才”。

2）靜態(tài)繼電保護(hù)。靜態(tài)繼電保護(hù)出現(xiàn)在建國初期（1950年后），經(jīng)歷了兩代發(fā)展，第一代為晶體管式，第二代為集成電路式。

那個時期摩爾定律持續(xù)生效，技術(shù)實現(xiàn)的方式飛速迭代。集成電路式保護(hù)裝置內(nèi)部大量地使用集成電路芯片，比如與或邏輯、計數(shù)器、比較器等均通過集成電路實現(xiàn)。

慢慢地繼電保護(hù)裝置的體積從占滿一個屏柜到只有一個鞋盒大小，此時的定值整定也從調(diào)整游絲變成了調(diào)整撥碼，有了極大的簡化。

3）微機(jī)保護(hù)。靜態(tài)保護(hù)雖然已經(jīng)實現(xiàn)了保護(hù)功能，但是只能“計算”和“動作”，不能高效存儲。于是，1986年前后院士專家開發(fā)出了中國第一代微機(jī)保護(hù)，真正實現(xiàn)了像微型電腦一樣高效計算、存儲。

和計算機(jī)的發(fā)展歷程相同，一代代的微機(jī)保護(hù)不斷地進(jìn)行算法優(yōu)化，逐漸發(fā)展成了今天的模樣。今天的繼電保護(hù)裝置對大家而言，就完全變成了一個黑盒子。

隨著數(shù)字化概念的提出，繼電保護(hù)裝置又緊隨潮流進(jìn)化出了新的形態(tài)—數(shù)字化裝置、就地化裝置，這些形式都讓繼電保護(hù)的形態(tài)更加豐富。

未來他到底還能如何變化呢？讓我們拭目以待！