继电保护器的工作原理范文

继电保护器的工作原理篇1

关键词：三相电动机电源缺断相保护；电动机运行中缺断相保护；热继电器过载保护

引言

三相异步电动机在运行中，会因各种原因造成损坏或烧毁，这些损坏有电机超载、机械磨损、维护措施不当以及运行中缺相等，而缺相时因保护电路不能迅速动作切断电源而造成电动机烧毁。所占很大比列。电源缺相是指（三相供电电源缺少一相如高压线路，高压跌落式熔断管的跌落，三相变压器高低压接线端氧化，烧坏，高压电缆的连接端子烧坏断裂，氧化，都属电源缺相）。三相电动机在运行中缺相是指（在运行中三相电缺少一相，如低压断路器触头接线端氧化，烧坏，交流接触器触头，热继电器接线端氧化，烧坏，低压电缆的连接端子烧坏断裂，氧化，都属三相电动机运行中的缺相）。目前我们油井所用抽油机控制柜的工作稳定性是影响抽油机正常运转的关键因素之一，几年来，我们在工作中发现虽然控制柜内大多已经安装电动机保护器，但是多数是电子电路、集成电路缺相保护器等，由于电路复杂，实用中要对保护器的电流，时间进行调整，当电子电路，集成电路出现故障或电阻，电容烧毁经常出现失效的故障；导致电动机缺相烧坏，特别是在恶劣气候下，控制柜更易发生故障，将失去保护。我们对原电路进行分析，发现控制电路引入线到控制柜电缆存在缺陷保护不稳定因素。通过研制电动机缺断相二次保护装置达到目标。增加保护继电器来实现电源缺相，经过反复试验最后成功研制了一种原理简单、工作可靠，成本低，基本不需要维护，与以往三相电动机保护器区别在于，不用调整电流，时间，已安装，出现故障，检修直观。对于三年以上的电工检修，排除故障简单容易）。经过12-30井场安装使用证明该保护器工作稳定，灵敏度高。，确保电动机的安全可靠运行，适合各种不同容量电动机的缺相保护、使操作人员能够及时发现缺相故障、可以使电动机更加安全可靠地运行，电动机启动和运行时的缺相保护。（保护器已经获得国家知识产权局颁发的《实用新型专利证》，专利证书号：为201520403074.X）

1 三相电动机缺断相保护电路工作原理

（如图）；合上断路器QS保护继电器J1，J2，J3，线圈得电而吸合，三个保护继电器的常开触点J1-1，J2-1，J3-1同时闭合。保护继电器的常开触点J1-1，J2-1，J3-1及KV电压继电器的常闭触点与热继电器RJ的常闭触点和交流接触器KM线圈构成回路。（1）启动原理：按下启动按钮SB2，交流接触器KM线圈得电主触点吸合，同时交流接触器辅助触点KM-1，KM-2吸合，电动机得电，电动机开始运转。通电松开启动按钮SB2，它将在弹簧弹力下恢复到断开位置。与启动按钮SB2并联的交流接触器辅助触点KM-1与KM交流接触器线圈自锁仍然通电。交流接触器辅助触点KM-2通过抗阻器闭合。使电压继电器KV线圈得电，线路实现运行缺断相保护。（2）停机原理：按停止按钮SB1，交流接触器KM线圈失电交流接触器主触点断开，电动机停止运行。

2 三相电动机缺断相保护器工作原理

（1）电源缺相保护；实用性三相电动机缺（断）相过载保护器，二次保护电路主要有保护继电器组成，电路包括三相电压输入电路，执行电路，电压监测，当电压达不到380V保护器在3秒钟断开。当A相缺相J3继电器线圈失电J3继电器的常开触点J3-1无法吸合，热继电器RJ-KM交流接触器线圈无法吸合，从而起到电源缺相保护。当B相缺相J2继电器线圈失电J2继电器的常开触点J2-1无法吸合，热继电器RJ-KM交流接触器线圈无法吸合，从而起到电源缺相保护。当C相缺相J1继电器线圈失电J1继电器的常开触点J1-1无法吸合，热继电器RJ-KM交流接触器线圈无法吸合，从而起到电源缺相保护。（2）电动机运行中缺（断）相保护；按下启动按钮SB2，交流接触器KM线圈得电主触头吸合，同时交流接触器辅助触点KM-2吸合，同时电压继电器通过抗阻器KV线圈得电吸合，电动机运行。当U相缺相KV继电器整定值线圈动作继电器KV常闭触点断开，KM交流接触器线圈失电，交流接触器主触头断开，从而起到电动机运行中缺（断）相保护。当V相缺相KV继电器整定值线圈动作继电器KV常闭触点断开，KM交流接触器线圈失电，交流接触器主触头断开，从而起到电动机运行中缺（断）相保护。当W相缺相KV继电器整定值线圈动作继电器KV常闭触点断开，KM交流接触器线圈失电，交流接触器主触头断开，从而起到电动机运行中缺（断）相保护。KV继电器的常闭触点KV断开，热继电器RJ-KM交流接触器线圈失电，交流接触器主触头断开，从而起到电动机运行中缺（断）相保护。控制交流接触器线圈失电在3秒断开。电动机停止运行。实现电动机运行中缺（断）相保护。交流接触器KM线圈失电交流接触器主触头断开，交流接触器辅助触点KM-1，KM-2断开继电器KV线圈失电，KV继电器的常闭触点吸合。从而实现电动机运行中缺（断）相保护。现已安装在12-30井场使用证明该保护器工作稳定，灵敏度高，确保电动机的安全可靠运行。

3 结束语

控制电路对电动机起到了保护作用。此实验取到了较好的效果。改造后的电路对电动机缺断相保户器起到显著的作用，达到保护电动机缺断相的目标。从理论分析可知，三相电动机缺断相保护器，二次保护电路是可行的，从实验结果表明对于三相电动机起到缺断相保护器作用。通过对12-30井的安装情况发现该控制电路在缺断相保护中具有效果显著，缺断相保护灵敏度高，缺断相故障降低到0。使得控制柜稳定性提高，大大减少电动机故障发生，提高了设备运行率。减少电动机维修次数，材料方面得到了节约，降低了成本。减少员工的劳动强度。

参考文献

[1]尹绍武.实用电工技术问答3000题（中.下册）[M].1992.

[2]李燕生.实用电工问答（第二部分：电动机及其控制）[M].2004.

[3]五维检.电气主设备继电保护原理与应用[M].中国电力出版社，1996.

继电保护器的工作原理篇2

运行直接影响到整个电厂的稳定性。同时火力发电机组造价昂贵，结构复杂，一旦受到损坏，需要的检修期长，给国民经济造成直接和间接的经济损失巨大，因此火力发电机组继电保护的技术指标要求很高，对其保护的可靠性、灵敏性、选择性和快速性提出了比较高的要求。本文以600MW火力发电机组的继电保护为例，论述了继电保护系统中汽轮发电机的继电保护、电力变压器继电保护、发电机―变压器组公用继电保护及继电保护运行故障处理等。

【关键词】火电厂；变压器；继电保护；过励磁保护

1.发电机继电保护

发电机保护配置的原则是，在发电机故障时，应能将损失减小到最小；在非正常状况时，应在充分利用发电机自身能力的前提下确保机组本身的安全。其保护方式有以下几种：

1.1发电机差动保护

根据接线方式和位置的不同，又可分为完全纵联差动和不完全纵联差动。比例制动式完全差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护。作为相间短路主保护的纵差保护应用历史最为悠久，出现数字技术后人们首先进行的也是数字式纵差保护研究。继一种基于瞬时采样值的差动保护方案被提出后，用相关函数法计算发电机端和中性点侧电流相量来实现差动保护的方案被提出，并且采用比例差动或以差流平方作动作量的标积制动判据，对具有单侧供电电源的元件取得了较好的选择性和灵敏度。

1.2发电机定子接地保护

保护为100%定子接地保护，由三部分组成：95%基波电压部分；机端与中性点电压三次谐波比较部分；中性点三次谐波低电压部分。冗余的中性点三次谐波低电压保护使中性点附近部分做到了双重接地保护。中性点三次谐波低电压部分具有有功功率自适应能力（需要机端三相电压、电流信号），能有效防止误动。保护发电机定子及其引线的单相接地。保护装置由反映基波保护范围在发电机机端95%左右的零序过电压保护，和通过比较发电机中性点的三次谐波电压和发电机机端产生的三次谐波电压来保护定子绕组余下的15%，从而构成对定子绕组的100%保护。

1.3发电机失磁保护

根据发生失磁故障后机端各电量的变化规律和对统及失磁发电机安全运行的要求，可以选择合适的原理及动作处理方式来构成失磁保护。目前失磁保护的构成原理多种多样，以下以大型火力发电厂发电机常用失磁保护为例进行说明。

1.3.1用阻抗继电器构成的失磁保护原理

对于汽轮发电机，阻抗继电器可采用各种阻抗圆作为动作边界，来实现不同的动作判据。如可用表示静稳边界的临界失步圆作为阻抗继电器的动作边界，或者采用异步运行阻抗圆作为阻抗继电器的动作边界等。

1.3.2反映E和I随时间变化率的失磁保护原理

在失磁后的等有功过程中，发电机电势随时间不断减小，而定子电流在短暂下降后持续上升。这个规律是发电机失磁等有功过程中所特有的，可以用来构成失磁保护。

2.变压器继电保护

2.1主变压器差动保护

火力发电机组组均需装设单独的主变压器差动保护。主变压器差动保护通常为三侧电流差动，即主变压器高压侧电流引自高压断路器处的电流互感器，主变压器低压侧电流分为两路，一路引自高压厂用变压器高压侧电流互感器，另一路引自发电机机端处的电流互感器。故主变压器差动保护的保护范围为三组电流互感器所限定的区域，可以反应在这个区域内的相间短路，主变压器高压侧接地短路以及主变压器绕组匝间短路故障。

2.2主变压器中性点接地过电流保护

主变压器变低压侧接地保护结合发电机定子接地保护，可以用来区分发电机内部还是外部接地。发电机机端附近接地时，发电机定子接地保护和主变压器低压侧接地保护均动作，发电机定子接地保护动作将发电机解列后，如果主变压器低压侧接地保护仍然发信，则说明故障发生在发电机外。

2.3主变压器瓦斯保护

瓦斯保护主要由气体继电器构成。气体继电器安装于油箱与储油柜之间的连接管道上。不论那一种型式的起头继电器都有两对出点，一对反应轻瓦斯或油面降低的故障，另一对反应重瓦斯的故障。变压器内部发生严重漏油或距数很少的匝间短路故障以及绕组断线故障时，差动保护及其他反应电量的保护均不能动作，而瓦斯保护却能动作，因此瓦斯保护是变压器内部故障的重要保护装置。

3.发电机―变压器继电保护

3.1发电机―变压器组纵差保护

在发电机―变电器保护中，为了简化保护，通常并不按发电机和变压器各自单独配置第二套差动保护，而是采用发变组公用一套纵联差动保护方案，实现快速保护的双重化。保护原理同变压器纵差保护原理相同。

3.2断路器断口闪络保护

保护原理是利用负序电流I2和断路器的辅助触点QFU、QFV、QFW构成。当出现负序电流后，如果断路器有一相或两相是断开的，则说明是非全相运行，则动作于跳闸，断路器拒动时，启动断路器失灵保护；如果断路器三相是断开的，则说明是断口闪络，此时应首先动作本发电机灭磁，以降低断口电压，无效时，再启动失灵保护。

3.3过励磁保护

变压器运行中，因电压升高或频率降低，使变压器的工作磁密超过额定磁密的情况，称为变压器的过励磁。根据变压器的电压表达式，可以写出变压器的工作磁密B表达式为：B=(10-8/4.44NS)х(U/f)=KхU/f

式中： f―频率；N―绕组匝数；

S：铁心截面积；K―常数，K=(10-8/4.44NS)

由公式看出，工作磁密B与电压、频率之比U/f成正比，即电压升高或频率下降都会使工作磁密增加。当U/f增加时，工作磁密B增加，使变压器励磁电流增加，特别是在铁心饱和之后，励磁电流要急剧增大，造成变压器过励磁。因此，现代大型变压器应装过励磁保护。

4.继电保护故障处理

火电厂发电机运行时，对保护装置的连接片应根据运行方式的要求投、退。投、退时要两人同时进行，仔细辨别清楚，才能操作。对于跳闸回路的连接片，在对应开关运行时的投入，要先用直流电压表测量连接片两端无直流电压才能投入。电气运行人员对电机保护装置中的数据应定期检查，检查时应两人进行，且不得修改和消除内部数据。当保护装置发出异常信息时，运行人员应立即调出内部数据进行检查，检查时也是两人同时进行，要求做好记录，不得自行消除内部存储的数据信息。对于重要故障，应立即向有关部门汇报。对于报警信息，允许进行复位，以便下次报警信息到来时能及时显示。

5.结语

电力系统继电保护在电网的安全稳定运行中发挥着重要作用，在火力发电厂中继电保护装置在安装验收时，要求对继电器进行全面检查试验，以保证继电器投入运行后的性能和质量满足要求。继电器在现场运行后应定期进行检查试验，这样才能保证继电保护装置的正确工作。■

【参考文献】

［1］马志广，张磊，张义刚．电气运行技术问答[M]．北京：化学工业出版社，2009.

［2］陶，荀堂生，张盛智．电气设备及系统[M]．北京：中国电力出版社，2006．

继电保护器的工作原理篇3

关键词：110kV继电保护；电压互感器；电流互感器；故障处理

中图分类号：TU856文献标识码： A

引言： 继电保护是当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。继电保护工作是一项技术性很强的工作，可以说继电保护技术性很大程度上体现在故障分析和处理的能力上。因此，了解继电保护的故障，用最快最有效的方法处理故障，成为广大继电保护工作者所共同探讨的课题。

1110kV继电保护常见故障

电压互感器二次电压回路在运行中出现故障时继电保护工作中的一个薄弱环节。作为继电保护测量设备的起始点，电压互感器对二次系统的正常运行非常重要，PT二次回路设备不多，接线也不复杂，但PT二次电压回路上的故障却不少见。由于PT二次电压回路上的故障而导致的严重后果是保护误动或拒动。据运行经验，PT二次电压回路异常主要集中在以下几个方面：PT二次中性点接地方式异常；表现为二次未接地（虚接）或多点接地。二次未接地（虚接）除了变电站接地网的原因，更多是由接线工艺引起的。这样PT二次接地相与地网间产生电压，该电压由各相电压不平衡程度和接触电阻决定。这个电压叠加到保护装置各相电压上，使各相电压产生幅值和相位变化，引起阻抗元件和方向元件拒动或误动。PT开口三角电压回路异常；PT开口三角电压回路断线，有机械上的原因，短路则与一些习惯做法有关。在电磁型母线、变压器保护中，为达到零序电压定值，往往将电压继电器中限流电阻短接，有的使用小刻度的电流继电器，大大减小了开口三角回路阻抗。当变电站内或出口接地故障时，零序电压较大，回路负荷阻抗较小，回路电流较大，电压继电器线圈过热后绝缘破换发生短路。短路持续时间过长就会烧断线圈，使PT开口三角电压回路失压；PT二次失压是困扰使用电压保护的经典问题，纠其根本就是各类开断设备性能和二次回路不完善引起的。

电流互感器是供给继电保护和监控系统判别系统运行状态的重要组件。作为继电保护对电流互感器的基本要求就是电流互感器真实地反映一次电流的波形，特别是在故障时，不但要求反映故障电流的大小，还要求反映电流的相位和波形，甚至是反映电流的变化率。而传统的电磁式电流互感器是利用电磁感应原理通过铁芯耦合实现一、二次电流变换的。由于铁芯式电流互感器流过的一次电流很大，特别是一次电流中非周期分量的存在将使其严重饱和，励磁电流成几十倍、几百倍增加，而且含有大量非周期分量和高次谐波分量，造成二次电流严重失真，严重影响了继电保护的正确动作。由电工基础理论可知，电流互感器在严重保护时，其一次电流中的直流分量很大，使其波形偏于时间轴的一侧。铁芯中有剩磁，且剩磁方向与励磁电流中直流分量产生的磁通方向相同，在短路电流直流分量和剩磁的共同作用下，铁芯在短路后不到半个周期就饱和了。于是，一次电流全部变为励磁电流，二次电流几乎为0.由于电流互感器严重饱和，使其传变特性变差甚至输出为0，才导致了断路器保护的拒动，引起主变压器后备保护越级跳闸。

针对目前微机继电保护装置自身的特点，造成了微机保护装置故障一般有以下这些原因：电源问题，比如电源输出功率的不足会造成输出电压下降，若电压下降过大，会导致比较电路基准值的变化，充电电路时间变短等一系列问题，从而影响到微机保护的逻辑配合，甚至逻辑功能判断失误。尤其是在事故发生时有出口继电器、信号继电器、重动继电器等相继动作，要求电源输出有足够的功率。如果现场发生事故时，微机保护出现无法给出后台信号或是重合闸元件无法实现等现象。干扰和绝缘问题，微机保护的抗干扰想能较差，对将机和其他无线通信设备在保护屏附近使用，会导致一些逻辑元件误动作，由于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量静电尘埃，可使两焊点之间形成了导电通道，从而引起继电保护故障的发生。

2110kV继电保护故障处理方法

2.1替换法。用好的或认为正常的形同元件替换有故障的元件，来判断它的好坏，可快速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障，或一些内部回路复杂的单云继电器，可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器代替。如故障消失，说明故障在换下来的元件内，否则还得继续在其他地方查找故障。

2.2参照法。通过正常与非正常设备的技术参数对照，从不同处找出不正常设备的故障点。此法主要用于查找认为接线错误，定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法判定原因之类的故障。在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时，可参照同类设备接线。

2.3短接法。将回路一段或一部分用短接线接入短接，来判断故障时存在短接线范围内，还是其他地方，以此来缩小故障范围。此法主要用于电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否良好。

2.4直观法。处理一些无法用仪器逐点测试，或插件故障一时无备品更换，而又想将故障排除的情况。10kV开关柜分或拒合处理。在操作命令下发后，观察到合闸接触器或跳闸线圈能动作，说明电气回路正常，故障存在机构内部。到现场如直接观察到继电器内部明显发黄，或那个元器件发出浓烈的焦味等便可快速确认故障所在，更换损坏的元件即可。

2.5逐渐拆除法。将并联在一起的二次回路顺序脱开，然后再一次放回，一旦故障出现，就表明故障存在哪路。再在这一路内用同样的方法查找更小的分支路，直至找到故障点。此法主要用于查直流接地，交流空开合不上等故障。如直流接地故障。先通过拉路法，根据负荷的重要性，分别短时拉开直流屏所供直流负荷各回路，切断时间不得超过3秒，当切除一路故障消失，则说明故障就在该回路之内，再进一步运用拉路法，确定故障所在支路。再将接地支路的电源端端子分别拆开，直至查到故障点。如电压互感器二次熔丝熔断，回路存在短路故障，可从电压互感器二次短路相的总引出处将端子分离，此时故障消除。然后逐个恢复，直至故障出现，再分支路依次排查，直至消除故障点。

3结论

掌握和了解继电保护故障的原因的基本方法是提高继电保护故障和事故处理水平的重要条件，提高了继电保护工作人员现场校验保护装置的工作效率，从而保证了110kV电网保护及安全自动装置的可靠稳定运行。

参考文献

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[4]杨奇逊。微型机继电保护基础[M]。北京：水利电力出版社，1988.

继电保护器的工作原理篇4

摘要：随着电力系统的不断发展，电力系统的规模越来越大，要想保证电力系统能够安全稳定运行，继电器成为了电力系统的重要组成部分，在电力系统运行中发挥了重要作用。为了保证继电器能够正常工作并发挥重要作用，应对继电器进行有效保o和维护，使继电器能够保持正常工作状态，提升继电器的安全性和稳定性。

关键词：电力系统；继电器保护；维护

从目前电力系统的实际运行来看，继电器成为了保障电力系统有效运行的重要保护工具，作为电力系统的重要组成部分，继电器能否稳定工作决定了电力系统的稳定性和安全性。基于这一考虑，我们应对继电器的作用有正确认识，应在电力系统运行过程中，注重对继电器的保护和日常维护，并积极开展定期检修，保证继电器能够时刻保持正常工作状态，满足电力系统的运行需要，提高继电器本身的安全性和稳定性，为电力系统提供有力支持，促进电力系统发展。

一、电力系统对继电器的基本要求分析

从电力系统的实际运用来看，电力系统对继电器的基本要求包括以下几方面内容：

（一）选择性

当供电系统发生事故时，继电器应能有选择地将事故段切除，即断开距离事故点最近的开关设备，从而保证供电系统的其他部分能正常运行。这种选择性特征是继电器必须具备的功能之一，只有满足了这个工作要求，继电器才能更好的保证电力系统的有效运行，提高电力系统的安全性和稳定性。

（二）快速性

一般要求继电器应快速切除故障，以尽量减少事故的影响。在有些情况下，快速动作与选择性的要求是有矛盾的。在6～10kV的配电装置中，如果不能同时满足快速动作和选择性要求时，则应首先满足选择性的要求。但是如果不快速地切除故障会对生产造成很大的破坏时，则应选用快速但选择性较差的保护装置。

（三）灵敏性

继电器对其保护范围内发生事故和不正常运行状态的反应能力称为灵敏性，它应用灵敏系数来衡量。灵敏系数越高，则表明继电器对电力系统故障反应越灵敏。基于这种判断，继电器的灵敏系数必须达到一定的数值，必须具备足够的灵敏度，才能满足电力系统的运行需求。

（四）可靠性

继电器必须运行可靠。由于继电器是保护电力系统正常的重要部件，关系到电力系统的正常运行，因此可靠性是继电器的重要技术指标之一，只有满足了可靠性要求，才能保证电力系统的有效运行。

二、影响继电器安全稳定的因素分析

在继电器的正常工作中，由于电力系统中运行环境复杂，受到的影响因素较多，继电器的安全性和稳定性受到了一定的影响，从目前继电器的实际工作来看，影响继电器安全稳定的因素主要分为以下几种：

（一）继电保护系统软件因素

软件出错将导致保护装置误动或拒动。日前影响微机保护软件可靠性的因素有：需求分析定义不够准确、软件结构设计失误；编码有误；测试不规范；定值输入出错等。从继电器的实际工作来看，软件问题成为了影响继电器正常工作的重要因素，一旦软件出现故障，将会对继电器的安全性和稳定性产生重要影响。所以，软件问题必须得到重视，应在继电系统中选择质量高稳定性强的软件。

（二）继电保护系统硬件装置因素

继电器、二次回路、继电保护辅助装置、装置的通信、通道及接口、断路器。这些电力网络的重要元件，其可靠性不仅关系到继电保护的可靠性，还关系到电力系统主接线的可靠性。从继电器系统的组成来看，继电器系统由许多硬件装置组成，硬件装置的稳定性对继电器系统产生了重要影响。为此，在硬件装置选择上，应本着优质高效、安全稳定的原则，选取质量过硬的硬件装置组成继电器系统。

（三）人为因素

电力系统中的继电器是硬件部分的重要构件，在安装运行和检修中如果安装和操作人员不细心，很容易发生接线错误等问题，直接导致继电器状态异常。所以，我们应对人为因素对继电器的影响有正确认识。

三、电力系统继电器保护与维护要点分析

为了保证电力系统能够安全稳定运行，需要对继电器采取必要的保护与维护措施，提高继电器工作的安全性和稳定性，满足电力系统的实际需要。从继电器的实际保护与维护过程来看，应做好以下几方面工作：

（1）严格遵循状态检修的原则

在电力系统继电器保护欲维护过程中，要想取得预期效果，就要严格遵循状态检修原则，按照操作规程和检修过程进行，按照标准规定，对必须维护和检修的部位进行重点检查，保证检修的总体效果满足继电器运行的实际需求。

（2）重视状态检修的技术管理要求

在电力系统中继电器的保护与维护中，应对继电器的状态进行整体检修，并认真研究继电器状态检修技术管理规定，重点研究技术管理要求，使继电器的状态检修能够满足电力系统的运行要求，提高继电器检修质量，保证继电器能够正常工作。

（3）状态检修的经济性要求

在继电器的状态检修中，既要满足检修需要，又要考虑经济因素。应在状态检修中，对技术管理规定进行深入研究，并把握检修原则，提高检修的实效性，注重状态检修的经济性，既要满足实际维护和检修需要，又要有效降低检修成本。

（4）高素质检修人员的培养

继电器的检修和维护，检修人员是重点，如果检修人员的素质不高，技能水平较差，不但无法满足检修和维护需求，还会造成检修和维护不彻底甚至继电器的损坏。为此，为了保证检修和维护的有效进行，应注重高素质检修人员的培养。

（5）明确二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系

要搞好继电保护设备状态检修，建立每套保护装置的“设备变更记录”是非常重要的基础技术管理工作。“设备变更记录”应详细记载设备从投运到报废的整个使用过程中设备软、硬件发生的变化。

总之，在电力系统运行中，应对继电器的作用有正确认识，并认真做好继电器的保护与维护工作，使继电器能够正常工作，提高继电器的安全性和稳定性，满足电力系统的运行需要，保证电力系统能够安全稳定运行。

参考文献：

[1]赵永昱.浅谈电力系统继电保护的维护及前景[J].科学之友，2011 （10）

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[4]成花丽.浅谈继电保护在变电站中的应用及特点[J].科技创新导报， 2011（17）

继电保护器的工作原理篇5

关键词：火电厂 继电保护 装置 应用

中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0048-01

继电保护是高压保护中非常重要的组成成分，对于火力电厂而言，由于日常发电量较大，且电力存在不稳定的现象，因此继电保护是对火力电厂设备装置保护最为重要的工程，该文重点对该问题进行了详细的探讨。

1 火电厂继电保护的重要性

现代继电保护在火电厂安全运行中主要担负着安全性保障、不正常工作提示及电力系统运行监控的作用。因此，火电厂继电保护必须能够在被保护的电力系统元件发生故障时，由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，降低对电力系统安全供电的影响。同时能够反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。了解了继电保护的基本作用与要求，对于更好的分析与排除继电保护故障有着重要的意义。

2 火电厂中的继电保护

2.1 发电机继电保护

（1）差动保护。

由于连续方式和位置有所不同，发电机差动保护也分为以下两种：完全纵联差动保护、不完全纵联差动保护。

（2）定子接地保护。

根据中性点接地的方式不同，发电机单相接地鼓掌电流也有所不同，定子接地保护的方式也不尽相同，可以分为基波零序电压定子接地保护、100%定子接地保护以及零序电流定子接地保护三种保护方式。

（3）失磁保护。

一旦发生失磁保护，机端各部分电量有一定变化规律。根据这些变化规律，结合失磁电动机安全运行时电力系统的要求，以此来选择相对应的处理方式和原理建立失磁保护。

2.2 变压器继电保护

（1）差动保护。

主变压器差动保护一般使用三侧电流差动，火电厂发电机组都必须装置差动保护。

（2）中性点间隙过流保护。

变压器中性点间隙过流保护包括以下三种：①出厂时，主变压器中性点CT就已装设完成，此时间隙过流保护使用单独的CT；②主变压器零序过流和间隙过流保护使用同一组电流互感器；③独立开主变压器零序过流保护电流互感器和间隙过流保护的电流互感器，将他们各自分开接在正确的位置上。

（3）瓦斯保护。

瓦斯继电器通过反应气体状态保护变压器油箱内部的故障的行为称为瓦斯保护，其在变压器继电保护中十分重要。

2.3 发电机-变压器继电保护

（1）断路器断口闪络保护。

断口闪络不仅会对断路器造成损害，甚至会对电力系统的整体安全运行造成严重的影响。断口闪络保护能够在最短的时间内解决断口闪络的故障，保护断路器以及电力系统的安全。

（2）纵联差动保护。

发电机和变压器的单独差动保护一般都只装设一套，第二套基本上都是使用发电机-变压器纵联差动保护，这种保护方式既简化了程序，又能快速保护发电机和变压器。

（3）过励磁保护。

过励磁对变压器和发电机的铁心会造成非常大的损害，且一旦造成损害后，所需要的修复成本也非常大，装设发电机-变压器过励磁保护可以有效的避免这样的损失。

3 继电保护故障分析

继电保护系统是电力系统的安全卫士，但继电保护系统的主要作用只能是反应问题，不能做到解决问题，有效解决继电保护故障才能促进发电厂的安全运行。

3.1 继电保护常见故障

首先要明确的是随着科学技术的不断发展，当前的电力技术已经非常的先进，包括继电保护技术，已经实现了智能操作，然而在继电保护系统的元件发生故障时极易容易出现故障报错的问题。常见的继电保护故障主要有以下几点。

（1）电压互感器二次电压回路故障。

这一类别的故障出现率非常高，二次回路故障主要有两种：一是电压互感器二次回路中存在中性线多点接地现象，故障产生的电流流过中性线从而造成互感器二次回路中的中性点产生与地位的电位偏移，就会造成继电保护系统的误判，作出不正确报警动作；二是中性点没有接地或者是接地的接点不实，这也容易造成继电保护系统测量到错误电压，作出不正确报警动作。

（2）断路器保护的拒动故障。

由于电流互感器严重饱和，使其传变特性变差甚至输出为O，才导致了断路器保护的拒动，引起主变压器后备保护越级跳闸。如二次电流过小或为0时可以判定，故障原因铁心中有剩磁，且剩磁方向与励磁电流中直流分量产生的磁通方向相同，在短路电流直流分量和剩磁的共同作用下，铁心在短路后不到半个周期就饱和了。于是，一次电流全部变为励磁电流，二次电流几乎为0。

3.2 故障排除的方法

继电保护故障的处理方法主要包括参照法、替换法、直观法、短接法、逐项拆除法五种方法。

（1）参照法。

所谓参照法就是将完好设备与问题设备作比照，通过多种技术参数的有效核对来确定故障的原因所在，比较适用于操作失误的情况，比如接线有问题等。

（2）替换法。

替换法原理十分简单，就是用正常的设备替换下故障处的设备，如果替换后运行正常则问题产生在被替换下的设备中，若故障仍然存在，则确定故障产生的原因很大程度上是在别处，需要进一步检查故障原因所在。

（3）直观法。

直观法比较影响于人为判断，通过观察故障位置的表征，来判断故障产生的原因，例如故障处有着较农的焦味，很大程度上是元件烧损。

（4）短接法。

短接法的操作时对回路中的可疑部分采用短接方式接入，从而确定是否是故障产生位置，以此缩减故障寻找范围。比较适用于转换开关接点、继电器拒动等故障查询。

（5）逐项拆除法。

逐项拆除法是将全部的并联电路断开，然后以此接入，当接入某一电路出现故障时，迅速判断该电路即为故障电路，从而确定故障范围。

这五种处理方法有各自的特点和局限，在实际应用中应先根据实际情况进行选择，由于实际情况的复杂多变，很多情况下需要使用多种检测方法才能达到目的。

4 结语

综上所述，该文重点对火电厂常见的继电保护装置进行了详细的分析，在此基础上解析了常见的继电保护设备的故障和解决办法，目的是为相应的工作人员提供一些思路用于继电保护设备的日常维护。

参考文献

继电保护器的工作原理篇6

中图分类号：TM421文献标识码： A1 前言 目前，我厂使用的电力变压器大多数仍然是油浸式变压器。本人工作以来经常参加变压器的维修工作，积累了许多关于变压器的知识，现就变压器的瓦斯保护作一详细的介绍。 2 工作原理 瓦斯继电器（又称气体继电器）是变压器所用的一种保护装置，装在变压器的储油柜和油箱之间的管道内，利用变压器内部故障而使油分解产生气体或造成油流涌动时，使气体继电器的接点动作，接通指定的控制回路，并及时发出信号告警（轻瓦斯）或启动保护元件自动切除变压器（重瓦斯）。

轻瓦斯主要反映在运行或者轻微故障时由油分解的气体上升入瓦斯继电器，气压使油面下降，继电器的开口杯随油面落下，轻瓦斯干簧触点接通发出信号，当轻瓦斯内气体过多时，可以由瓦斯继电器的气嘴将气体放出。

重瓦斯主要反映在变压器严重内部故障（特别是匝间短路等其他变压器保护不能快速动作的故障）产生的强烈气体推动油流冲击挡板，挡板上的磁铁吸引重瓦斯干簧触点，使触点接通而跳闸。

瓦斯继电器分有载瓦斯继电器（油管半径一般为50mm或者80mm）和本体瓦斯继电器（油管半径一般80mm）。瓦斯继电器有浮筒式、档板式、开口杯式等不同型号。如QJ-80型继电器，其信号回路接上开口杯，跳闸回路接下档板。所谓瓦斯保护信号动作，即指因各种原因造成继电器内上开口杯的信号回路接点闭合，光字牌灯亮。3 保护范围 瓦斯保护是变压器的主要保护，它可以反映油箱内的一切故障。包括：油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠而且结构简单。但是它不能反映油箱外部电路（如引出线上）的故障，所以不能作为保护变压器内部故障的唯一保护装置。另外，瓦斯保护也易在一些外界因素（如地震）的干扰下误动作，对此必须采取相应的措施。 4 安装方式 瓦斯继电器安装在变压器到储油柜的连接管路上，安装时应注意： 4.1首先将气体继电器管道上的碟阀关严。如碟阀关不严或有其他情况，必要时可放掉油枕中的油，以防在工作中大量的油溢出。 4.2新气体继电器安装前，应检查有无检验合格证明，口径、流速是否正确，内外部件有无损坏，内部如有临时绑扎要拆开，最后检查浮筒、档板、信号和跳闸接点的动作是否可靠，并关好放气阀门。 4.3气体继电器应水平安装，顶盖上标示的箭头方向指向油枕，工程中允许继电器的管路轴线方向往油枕方向的一端稍高，但与水平面倾斜不应超过4%。 4.4打开碟阀向气体继电器充油，充满油后从放气阀门放气。如油枕带有胶囊，应注意充油放气的方法，尽量减少和避免气体进入油枕。 4.5进行保护接线时，应防止接错和短路，避免带电操作，同时要防止使导电杆转动和小瓷头漏油。 4.6投入运行前，应进行绝缘摇测及传动试验。 5 试验项目气体继电器在安装使用前应作如下一些检验项目和试验项目： 5.1一般性检验项目：玻璃窗、放气阀、控针处和引出线端子等完整不渗油，浮筒、开口杯、玻璃窗等完整无裂纹。 5.2试验项目 5.2.1密封试验：整体加油压（压力为20mPa，持续时间为1h）试漏，应无渗透漏。 5.2.2端子绝缘强度试验：出线端子及出线端子间耐受工频电压2000v，持续1min，也可用2500v兆欧表摇测绝缘电阻，摇测1min代替工频耐压，绝缘电阻应在300mΩ以上。 5.2.3轻瓦斯动作容积试验：当壳内聚积250∽300cm3空气时，轻瓦斯应可靠动作。 5.2.4重瓦斯动作流速试验。 6 日常巡视项目 电力变压器运行规程DL/T572-95（以下简称“规程”）规定在变压器的日常巡视项目中首先应检查气体继电器内有无气体，对气体的巡视应注意以下几点： 6.1气体继电器连接管上的阀门应在打开位置。 6.2变压器的呼吸器应在正常工作状态。 6.3瓦斯保护连接片投入应正确。 6.4油枕的油位应在合适位置，继电器内充满油。 6.5气体继电器防水罩一定牢固。 6.6继电器接线端子处不应渗油，且应能防止雨、雪、灰尘的侵入，电源及其二次回路要有防水、防油和防冻的措施，并要在春秋二季进行防水、防油和防冻检查。 7 运行 变压器在正常运行时，瓦斯继电器工作无任何异常。关于瓦斯继电器的运行状态，规程中对其有如下规定： 7.1变压器运行时瓦斯保护应接于信号和跳闸，有载分接开关的瓦斯保护接于跳闸。 7．2变压器在运行中进行如下工作时应将重瓦斯保护改接信号： 7.2.1用一台断路器控制两台变压器时，当其中一台转入备用，则应将备用变压器重瓦斯改接信号。 7.2.2滤油、补油、换潜油泵或更换净油器的吸附剂和开闭瓦斯继电器连接管上的阀门时。 7.2.3在瓦斯保护及其二次回路上进行工作时。 7.2.4除采油样和在瓦斯继电器上部的放气阀放气处，在其他所有地方打开放气、放油和进油阀门时。 7.2.5当油位计的油面异常升高或吸吸系统有异常现象，需要打开放气或放油阀门时。 7.3在地震预报期间，应根据变压器的具体情况和气体继电器的抗震性能确定重瓦斯保护的运行方式。地震引起重瓦斯保护动作停运的变压器，在投运前应对变压器及瓦斯保护进行检查试验，确认无异常后，方可投入。 8 瓦斯保护信号动作的主要原因 8.1轻瓦斯动作的原因： 8.1.1因滤油、加油或冷却系统不严密以至空气进入变压器。 8.1.2因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻瓦斯浮筒以下 8.1.3变压器故障产生少量气体 8.1.4变压器发生穿越性短路故障。在穿越性故障电流作用下，油隙间的油流速度加快，当油隙内和绕组外侧产生的压力差变化大时，气体继电器就可能误动作。穿越性故障电流使绕组动作发热，当故障电流倍数很大时，绕组温度上升很快，使油的体积膨胀，造成气体继电器误动作。 8.1.5气体继电器或二次回路故障。 以上所述因素均可能引起瓦斯保护信号动作。 9 瓦斯保护装置动作的处理 变压器瓦斯保护装置动作后，应马上对其进行认真检查、仔细分析、正确判断，立即采取处理措施。 9.1瓦斯保护信号动作时，立即对变压器进行检查，查明动作原因，上否因积聚空气、油面降低、二次回路故障或上变压器内部邦联造成的。如气体继电器内有气休，则应记录气体量，观察气体的颜色及试验上否可燃，并取气样及油样做色谱分析，可根据的关规程和导则判断变压器的故障性质。色谱分析是指对对收集到的气体用色谱仪对其所含的氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等气体进行定性和定量分析，根据所含组分名称和含量准确判断邦联性质，发展趋势、和严重程度。 若气体继电器内的气体无色、无臭且不可燃，色谱分析判断为空气，则变压器可继续运行，并及时消除进气缺陷。 若气体继电器内的气体可燃且油中溶解气体色谱分析结果异常，则应综合判断确定变压器是否停运。 9.2瓦斯继电器动作跳闸时，在查明原因消除故障前不得将变压器投入运行。为查明原因应重点考虑以下因素，作出综合判断。 a.是否呼吸不畅或排气未尽； b.保护及直流等二次回路是否正常； c.变压器外观有无明显反映故障性质的异常现象； d.气体继电器中积聚的气体是否可燃； e.气体继电器中的气体和油中溶解的气体的色谱分析结果； f.必要的电气试验结果； g.变压器其它继电保护装置的动作情况。 10瓦斯保护的反事故措施 瓦斯保护动作，轻者发出保护动作信号，提醒维修人员马上对变压器进行处理；重者跳开变压器开关，导致变压器马上停止运行，不能保证供电的可靠性，对此提出了瓦斯保护的反事故措施： 10.1将瓦斯继电器的下浮筒改为档板式，触点改为立式，以提高重瓦斯动作的可靠性。 10.2为防止瓦斯继电器因漏水而短路，应在其端子和电缆引线端子箱上采取防雨措施。 10.3瓦斯继电器引出线应采用防油线。 10.4瓦斯继电器的引出线和电缆应分别连接在电缆引线端子箱内的端子上。 11 结论 变压器瓦斯信号动作后，运行人员必须对变压器进行检查，查明动作的原因，并立即向上级调度和主管领导汇报，上级主管领导应立即派人去现场提取继电器气样、油样和本体油样，分别作色谱分析。根据有关导则及现场分析结论采取相应的对策，避免事故的发生，以保证变压器的安全经济运行。

参考文献：[1]李佑光、林东 电力系统继电保护原理及新技术（第二版） 北京：科学出版社2009 

继电保护器的工作原理篇7

关键词 继电器；继电保护；可靠性

中图分类号 TM774 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)082-0148-02

随着科学技术的飞速发展，电子技术、计算机技术和通信技术带领了继电保护的快速发展。然而继电保护中继电器可靠性的检测装置存在着不少问题，比如由于继电器没有一个完备且成熟的可靠性检测装置而得不到普遍性应用。这种情况下，提出了一种利用现代计算机、通信和控制技术等基于功能集成和模块化测试设备的方案。众所周知，增强继电器可靠性的最终目的是降低事故发生率。继电器是继电保护的核心，然而继电保护运用十份广泛，一旦继电保护出现问题或纰漏，就会引起大面积停电，给社会的国民经济带来严重不便。因此，本文对电力系统中继电器系统的可靠性研究具有重要的现实意义。

1 继电器的选择和使用

针对不同继电器的选择，继电器的使用参数也不同。参数的选择直接关系到继电器能够正常工作。有继电保护的继电器既可节约电能量又可保证试验的准确性。

1.1 可靠性参数

影响继电器可靠性的参数很多，如：灵敏度、吸合电流、工作电流、释放电流、线圈电阻、触点电路电阻等参数，下面就对这些参数进行具体分析。

1）灵敏度，指的是当继电器线圈输入一定的功率值时，继电器的吸合能力。其特性是将使衔铁运动并驱动触点转换的最小功率输给继电器的线圈。通常情况下，灵敏度的定义一般是吸合磁动势。当吸合磁动势值最小时，继电器则被认为是最灵敏的；反之，则是不灵敏的。例如，极化继电器吸合磁动势的值比起中性继电器的吸合磁动势的值就较小，因此，相比之下，极化继电器具有较高灵敏度。

2）吸合电流，它是继电器检验控制所需的参数就，它的作用是表明继电器在调整时突出其稳定性和结构零件的稳定性。

3）工作电流，线圈的工作电流在一定的条件下，在技术文件中以额定值正负公差的形式规定，工作电流的上限值和下限值存在一定的范围内，上限值不超过其流经导线通电时所产生的固有温升值，下限值取决其最小安全系数，并能保证在一定的吸合时间内，电源电压下降和导线电阻增加时，继电器能正常的工作。所以，在工作电流稳定的情况下，继电保护中的继电器就可以可靠稳定的工作了。

4）释放电流，无论在何种情况下，释放电流都会引导着衔铁运动，同时帮助继电器释放。但电流下降到能使衔铁回复原位的数值时，继电器就会释放；反之，衔铁将不会帮助继电器释放。当衔铁恢复到原始位置时，有一最大电流作为继电器的最佳敏感度的指示标准。

5）线圈电阻，线圈电阻在20℃的温度环境下，继电器线圈的电阻值是继电器本身固有的特性。但在其他温度情况下，线圈电阻值需通过公式计算得出的。

6）触电电路电阻，触电电路电阻可以通过多种不同的方法计算出来，最常用的是伏安测量法。通过计算出来的电阻值评定继电器触点质量。其中需要注意的是，由于继电器表面接触电阻的测量比较困难，所以，接触电阻值的确定应该根据继电器触点所有电路的电阻值。

从上述的这些参数可以看出，继电器可靠性参数的选择对继电保护具有明确的关系，通过对这些参数的选择可以选择可靠性更高的继电器，从而使得继电器在继电保护的作用下充分发挥可靠性。

1.2 继电保护中继电器的使用

首先要了解熟悉继电器使用说明书中的一些专业术语，在遇到使用问题时能够明确的知晓继电器的问题之所在，使之在使用中发挥其可靠性。

1）继电器的种类及其原理：继电器的种类很多，这里以电磁继电器和热过载继电器为例进行分析说明。①电磁继电器：电气机械继电器（简称机电继电器）。其工作原理是一个依据固定导线绕组的磁场作用于活动的铁磁等零件，通过控制输入和输出回路来控制整个电路，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等重要作用。②热过载继电器：低压保护类电器中的元件。其工作原理是利用两个金属片在受热后产生弯曲变形的力，让电动机在过载时，热过载继电器能发出动作信号使触点线圈断电，使电动机主电路断开，从而保护电动机不因过载而绝缘损坏、寿命降低、甚至烧毁，能保护系统正常工作。

2）应用术语及其含义：①吸合时间：当继电器吸合时，从继电器施加工作电压的瞬间起至任一动合触点第一次闭合或任一动断触点第一次断开或至任一转换触点的断开电路第一次闭合时的时间间隔。②释放时间：当继电器释放时，从绕组切断电源瞬间起至任一动断触点第一次闭合，任一动合触点第一次断开，或任一转换触点的断开电路第一次闭合时的时间间隔。③吸合电流：当继电器吸合时，线圈上所产生的最小电流值。④释放电流：当继电器释放时，线圈上所产生的最大电流值。⑤工作电流：在所允许的吸合时间内，继电器达到吸合状态时线圈上产生的电流值。⑥接触电阻：由组成触点电路的簧片、接线柱等零件电阻和触点过渡电阻组成的一种集成电阻。

2 电磁继电器与热过载继电器可靠性研究

1）电磁继电器在使用过程中主要依靠八点措施提高系统可靠性，分别是：线圈的瞬态抑制、冗余设计技术、触电的降额使用、避免不同型号继电器的并联控制、低电平负载时的措施、继电器线圈功耗的考虑、继电器线圈激励量考虑、串联电阻向继电器供电的考虑、继电器使用过程中在考虑电力系统供电电压的波动、继电器工作时动作的加速、继电器负载性质等不同情况下时，根据上述的八项措施选择相适应的解决可靠性问题的方法，并做出与之相配合的研究方案。

2）热过载继电器是种低压电器元件，使用过程中出现的故障较多，电动机烧毁是常见故障，这是由于热过载继电器可靠性较低。该种继电器主要有两种失效模式：拒动和误动。针对这种继电器出现的故障及失效模式，常常将保护成功率的高低作为其可靠性的衡量指标。热过载继电器可靠性的衡量指标是需全面衡量这种继电器可靠性的，是要能反映产品使用要求的，要能体现出产品的差错之处的。

其中，可靠性的指标在五种等级数据的检测方案如下表1所示：

在验证试验中，通过不可接受成功率值估算热过载继电器拒动和误动存在的概率。可靠性试验的设计方案中提出的可靠性检测方法可帮助热过载继电器可靠性的做进一步研究。

3 结束语

继电器的可靠性直接关系到继电保护的效果。本文对继电保护和继电器的一系列情况进行了阐述，通过对参数的具体描述，为电力系统选择一个可靠性强的继电器提供依据，从而使得继电器能更好地在电力系统中发挥其可靠性的作用。同时通过对继电保护的原理和继电保护在继电器中运用的描述，以及电磁继电器与热过载继电器的举例，显示出继电器可靠性的重要性。

参考文献

[1]管振欣.浅谈继电保护原理及发展[J].科技创新与应用,2012,3.

[2]李明侠.浅谈继电保护的发展历史和未来趋势[J].百科论坛,2011,8.

[3]乐渝宁.继电器常见故障及检修方法[J].科技广场,2010,5.

继电保护器的工作原理篇8

关键词：继电保护；课程体系；人才培养

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）36-0104-02

大学教育理念是大学的思想、精神和灵魂，是人们对大学的理性认识、理想追求及所持教育观念，它是建立在对教育规律和时代特征深刻认识基础之上的。大学要根据经济社会发展的需要，遵循教育规律和人才成长规律，强化以创新精神、创造能力、实践能力和高尚品德人格为核心的素质教育观念[1，2]。随着我国电网技术的飞速发展，电力行业对继电保护技术要求也在不断提高，电力系统继电保护专业作为电气工程及其自动化专业的重要的专业方向之一，需要适时调整课程体系，深化教学改革，注重能力培养与职业素养的养成[3，4]，构建“知识、能力、素质”为一体化的培养模式，达到理论与实践相融合，以确保为电力行业培养出高素质的应用型人才。

一、传统课程体系存在的问题

在我国电力企业中，继电保护专业方向的技术人员所涉及的工作有：新建变电站保护的安装与调试，保护装置的相关测试与维护，电力设计院二次回路设计等。按照我校培养方案，目前与电力系统继电保护专业方向课程群的相关教学主要包括：“电力系统继电保护原理”、“电气二次回路”、“电力系统继电保护技术的新发展”等3门课程，以及“继电保护课程设计”和“电力系统继电保护毕业设计”2个实践环节。

结合目前电网继电保护技术发展现状与现场对保护技术人员能力的要求，传统继电保护教学存在以下问题：

1.保护原理的理论教学内容更新不够

随着特高压输电技术的发展、大容量发电机变压器的应用、智能变电站、分布式发电、以及量测和通信技术的发展，传统电力系统继电保护教学存在理论教学内容更新不够，特别是直流保护技术、超大容量机组的保护技术、新型光纤差动线路保护技术、工频故障分量保护技术等，这些目前现场中的广泛发展与应用的保护原理技术讲授内容不足。

2.部分教学内容与现场要求不对应

电网公司要求继电保护技术人员具备进行继电保护整定计算、保护装置的安装、调试、运行维护等工作能力，不仅要求入职人员具备继电保护的基本理论，还要求掌握电气二次回路的基本知识和继电保护的测试技术。其中，电气二次回路是现场工作人员进行变电站施工、维护、检修、测试试验、调度控制与运行等实际工作中所必须扎实掌握的基本内容。而目前“电气二次回路课程”开设学时相对较少，缺少现场常用的二次回路资料，并且现有教材二次回路标准符号不统一，难以满足现场二次回路读图的需要。另外，继电保护的测试技术目前在本科课程中没有进行相关内容的开设。

3.实践教学环节存在的问题

实践教学作为继电保护专业方向教学内容的重要部分，目前主要存在以下问题：第一，实践教学环节所参照的设计手册出版时间较早，设计规范与电力设计院的设计规范有较大偏差；第二，实践教学的设计题目需要按照现场的发展进行调整与更新，缺少现场广泛应用的微机保护装置的相应实验内容；第三，实验教学环节所用实验器材需要更新，如保护测试仪器的使用等。

二、继电保护专业方向课程体系改革思路

我国高等教育分为专科教育、本科教育与研究生教育，其中要求本科教育应当使学生比较系统地掌握本学科、专业必须的基础理论、基本知识，掌握本专业必要的基本技能、方法和相关知识，具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力。因此，电力系统继电保护课程的改革也应从这个要求出发，由市场需求引导和推进教学改革。

根据对当前我校继电保护方向相关专业课程的设置与现场需求存在的问题分析，继电保护专业课程体系改革需要包括四个环节：

（1）调整“电力系统继电保护原理”教学内容，并扩展继电保护实验内容；（2）扩展“电气二次回路”课程内容；（3）调整继电保护课程设计与毕业设计等实践环节；（4）开设“高压直流输电保护技术”选修课程。

1.电力系统继电保护原理

“电力系统继电保护原理”课程主要讲授线路和主要设备保护的工作原理、整定计算方法、动作行为分析、试验方法等内容，培养学生综合运用基础理论分析、解决实际问题的能力。对该课程的教学内容与实验内容改革如下：

（1）理论教学方面：绪论内容中重点介绍微机式保护的硬件和软件构成、各部分的主要功能及微机式保护的特点。

1）加大基于工频故障分量距离保护的介绍，包括工频故障分量的提取与特点、工频故障分量距离保护的工作原理、动作特性与应用特点；2）输电线路保护中，增加新型光纤分相差动线路保护原理的介绍；3）距离纵联保护与零序纵联保护的广泛应用，调整输电线路方向纵联保护一节的学时，加大这两种原理纵联保护的工作原理介绍；4）由于现场自耦变压器的广泛应用，需要加大自耦变压器故障特点及相关保护的介绍；5）增加3/2母线故障与母线保护的介绍。

（2）实验教学方面：现有实验内容包括：电磁型电流继电器特性分析、整流型功率方向继电器特性分析、整流型阻抗继电器特性分析实验、BCH―2 型差动保护继电器特性分析等8学时实验内容。而现场继电保护测试试验是继电保护技术人员需要掌握的重要内容。因此，在现有实验内容基础上增设继电保护测试试验综合性实验内容，包括：保护测试仪的使用；500kV线路保护整组实验；变压器保护测试试验等。特别加强学生对保护测试试验接线环节的训练。另外，随着2012年以来智能变电站在国家电网公司的推广建设，对应智能变电站保护调试、安装技术在实验室条件不能允许的前提下，可通过视频课件等给学生普及相关知识。

2.电气二次回路课程的调整

由二次设备相互连接，构成对电气一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为电气二次回路。电气二次回路是电力系统的安全稳定运行的重要保证。电气二次回路主要包括：控制回路、调节回路、保护及自动装置回路、测量回路（记录参数及运行状态）、信号回路、操作电源回路等内容。教学大纲要求学生掌握电力系统二次回路的基本原理和构成以及工程识图的基本知识及分析方法。为学生毕业后从事本专业领域的工作打下必要的理论知识和实际应用知识的基础。

不论是变电站的运行、检修与维护，保护与安全自动装置的调试与维护，还是配电网开关柜的运行、检修与维护，都离不开二次回路识图能力，二次回路图纸作为一次设备与二次设备的纽带，无处不在。因此，现有18学时的“电气二次回路”本科选修课程远远不能满足现场技能的需要，这就需要按照现场二次回路不同工种的需求，增加学时调整教学内容，编写新的教学大纲，以满足现场的需求。

另外，目前220kV和110kV变电站气体绝缘金属封闭开关设备GIS的广泛应用，在现有电气二次回路课程中需增设GIS组合电器中断路器操作机构箱汇控柜二次回路的介绍。使学生了解断路器本体防跳回路、断路器本体三相不一致延时继电器二次回路图等内容。

3.高压直流输电保护技术

近年来，我国高压直流输电工程投入运行的已有9项，另外在建工程7项。随着750kV、1000kV输变电工程以及±800kV、±1000kV直流输电工程的建设，跨区联网逐步加强，特高压交直流线路将承担起更大范围、更大规模的输电任务。现场高压直流输电技术在电力系统中已广泛应用，而高压直流输电的相关电气设备、直流系统的故障特点、以及对应高压直流输电保护技术在本科课程中还没有增设对应的内容。因此，电力系统继电保护专业可通过开设“高压直流输电保护技术”课程，介绍高压直流输电系统中换流器故障、直流开关场设备故障、接地极故障、换流站交流设备故障、直流线路故障等故障特点、以及现场使用的保护原理与技术，为学生就业后从事高压直流输电保护的相关工作打下初步基础。

4.保护实践环节的改革

实践教学环节是理论应用于实践的重要训练环节。目前，继电保护专业的实践教学环节包括2周的35kV线路继电保护课程设计和18周的电力系统规划与继电保护设计的毕业设计。

（1）课程设计环节。35kV线路继电保护课程设计主要开展阶段式电流保护的整定计算、保护配合能力的训练，以及对应保护原理接线图和交、直流展开图等图纸的绘制。整个过程都是手算、手绘，在实验条件允许前提下，该环节可以适当增设DDRTS仿真软件开展计算机仿真，验证手算定值同时，进行线路各种故障情况下保护动作仿真，使学生对保护整定计算以及动作情况认识形象化，从而提升课程设计的效果。

（2）毕业设计环节。毕业设计环节是学生对所学专业知识综合运用的重要的实践环节，目前电力系统规划与继电保护毕业设计主要开展了电源规划、电网规划及发变组主保护的配置与整定，以及相应的图纸的绘制。毕业设计环节需要解决的主要问题是设计缺乏规范标准。另外，毕业设计所需要的各类数据无从查找，如线路型号、价格，高压电气造价、运行维护价格等缺乏，现场常用设备型号等。这就需要到省级电力设计院广泛调研，编写标准、完善的设计手册，以保证设计内容的规范。

三、相关先修课程的调整

继电保护原理课程的先修课程包括：电路、电机学、信号处理、电力系统分析等课程。其中电机学课程中变压器、发电机的结构与工作原理是后续主设备保护的重要基础；电流互感器、电压互感器作为各类保护电气量量测的重要元件，其工作原理及特性，以及接线特点等内容也是继电保护原理实现的重要基础。而目前，电机学课程中互感器的以上内容介绍偏少，需要适当增加相应内容的介绍。另外，建议电力系统分析课程中应增设高压直流输电系统故障分析的介绍，为后续高压直流输电保护的开设奠定基础。

四、职业素质的培养

“知识、能力、素质”为一体化的培养模式，是培养高素质的应用型人才的根本。继电保护专业方向课程体系的改革的实施同样要遵循这一培养模式。通过理论教学与实践环节的相互渗透，构建符合现场需求的实践训练环节，让学生深入体会继电保护配合逻辑的严密性、二次接线的复杂性，向学生灌输继电保护工作的严谨态度、安全意识和责任意识，帮助学生树立正确的职业意识和职业道德，明确继电保护专业技术人员应具备的职业素养和职业技能。通过实习环节、课程设计、毕业设计等实践环节让学生达到对现场的职业认知实习，了解岗位职业技能要求、工作职责、岗位设置、工作规范、工作环境等，形成对继电保护技术专业的认同感，激发学习热情，让学生实地感受继电保护技术应用的广泛性和重要性。

五、结论

在电力系统迅猛发展的形势下，电力企业对继电保护专业人才有着新的需求和特点。服务于学校培养应用型高级人才的目标，建立健全符合学校自身实际和体现自身特色的继电保护理论和实践教学课程体系，构建“知识、能力、素质”为一体化的培养模式，达到理论与实践相融合，力争为电力企业输送更多的优秀专业人才做出贡献。

参考文献：

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