电力继电保护原理范文

电力继电保护原理篇1

关键词：继电保护；事故分析；处理

中图分类号：U223.5+13文献标识码：A

0 引语

随着电力系统的不断发展, 电网结构的日益复杂,分布范围变广,维护的工作量和成本越来越大。当“状态检修”的概念提出后，对继电保护设备进行系统的事故及故障原因分析，成为实施“状态检修”前的一大重要课题。

1 继电保护事故的种类

1.1 定值问题：①整定计算的误差②人为整定错误⑧装置定值的漂移：a、元器件老化及损坏；b、温度与湿度的影响；c、定值漂移问题

1.2 电源问题：①逆变稳压电源问题：a、纹波系数过高；b、输出功率不足或稳定性差；②直流熔丝的配置问题；③带直流电源操作插件

1.3 TA饱和问题：作为继电保护测量TA对二次系统的运行起关键作用，随着系统短路电流急剧增加，在中低压系统中电流互感器的饱和问题日益突出，已影响到继电保护装置动作的正确性。现场因馈线保护因电流互感器饱和而拒动，主变后备保护越跳主变三侧开关的事故时有发生。

1.4 抗干扰问题：运行经验表明微机保护的抗干扰性能较差，对讲机和其他无线通讯设备在保护屏附近的使用会导致一些逻辑元件误动作。现场曾发生过电焊机在进行氢弧焊接时，高频信号感应到保护电缆上使微机保护误跳闸的事故发生。新安装、基建、技改都要严格执行有关反事故技术措施。

1.5 保护性能问题：保护性能问题主要包括两方面，即装置的功能和特性缺陷。有些保护装置在投入直流电源时出现误动；高频闭锁保护存在频拍现象时会误动；有些微机保护的动态特性偏离静态特性很远也会导致动作结果的错误。在事故分析时应充分考虑到上述两者性能之间的偏差。

1.6 插件绝缘问题：微机保护装置的集成度高，布线紧密。长期运行后，由于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量静电尘埃，在外界条件允许时，两焊点之间形成了导电通道，从而引起装置故障或者事故的发生。

1.7 软件版本问题：由于装置自身的质量或程序漏洞问题只有在现场运行过相当一段时间后才能发现。因此，继电保护人员在保护调试、检验、故障分析中发现的不正常或不可靠现象应及时向上级或厂商反馈情况。

1.8 高频收发信机问题：在220 kV线路保护运行中，属于收发信机问题仍然是造成纵联保护不正确动作的主要因素，主要问题是元器件损坏、抗干扰性能差等，出问题的收发信机基本上都包括了目前各制造厂生产的收发信机。

2 继电保护事故处理的思路

2.1 利用微机提供的故障信息

正确并且充分利用微机故障信息，对经常发生的简单事故是容易排除的，但对少数故障仅凭经验是难以解决的，应采取正确的方法和步骤进行。

2.1.1 正确对待人为事故：有些继电保护事故发生后，按照现场的信号指示无法找到故障原因，或者断路器跳闸后没有信号指示，无法界定是人为事故或是设备事故，这种情况的发生往往与工作人员的重视程度不够、措施不力、等原因造成。人为事故必须如实反映，以便分析和避免浪费时间。

2.1.2 充分利用故障录波和时间记录：微机事件记录、故障录波图形、装置灯光显示信号是事故处理的重要依据，根据有用信息作出正确判断是解决问题的关键。若通过一、二次系统的全面检查发现一次系统故障使继电保护正确动作，则不存在继电保护事故处理的问题；若判断故障出在继电保护上，应尽量维持原状，做好记录，做出故障处理计划后再开展工作，以避免原始状况的破坏给事故处理带来不必要的麻烦。

2.2 运用正确的检查方法

2.2.1 逆序检查法：如果利用微机事件记录和故障录波不能在短时间内找到事故发生的根源时，应注意从事故发生的结果出发，一级一级往前查找，直到找到根源为止。这种方法常应用在保护出现误动时。

2.2.2 顺序检查法：该方法是利用检验调试的手段来寻找故障的根源。按外部检查、绝缘检测、定值检查、电源性能测试、保护性能检查等顺序进行。这种方法主要应用于微机保护出现拒动或者逻辑出现问题的事故处理中。

2.2.3 运用整组试验法：此方法的主要目的是检查保护装置的动作逻辑、动作时间是否正常，往往可以用很短的时间再现故障，并判明问题的根源。如出现异常，再结合其他方法进行检查。

2.3 事故处理的注意事项

2.3.1 对试验电源的要求在进行微机保护试验事要求使用单独的供电电源，并核实用电试验电源是否满足三相为正序和对称的电压，并检查其正弦波及中性线是否良好，电源容量是否足够等要素。

2.3.2 对仪器仪表的要求万用表、电压表、示波器等取电压信号的仪器必须选用具有高输入阻抗者。继电保护测试仪、移相器、三相调压器应注意其性能稳定。

3 如何提高继电保护事故处理技术

掌握和了解继电保护故障和事故处理的基本类型和思路是提高继电保护故障和事故处理水平的重要条件，同时要加强下述几个问题。

3.1 掌握足够必要的理论知识

3.1.1 电子技术知识。由于电网中微机保护的使用越来越多，作为一名继电保护工作者，学好电子技术及微机保护知识是当务之急。

3.1.2 微机保护的原理和组成。为了根据保护及自动装置产生的现象分析故障或事故发生的原因，迅速确定故障部位，工作人员必须具备微机保护的基本知识，必须全面掌握和了解保护的基本原理和性能，熟记微机保护的逻辑框图，熟悉电路原理和元件功能。

3.2 具备相关技术资料

要顺利进行继电保护事故处理，离不开诸如检修规程、装置使用与技术说明书、调试大纲和调试记录、定值通知单、整组调试记录，二次回路接线图等资料。

3.3 运用正确的检查方法

一般继电保护事故往往经过简单的检查就能够被查出，如果经过一些常规的检查仍未发现故障元件，说明该故障较为隐蔽，应当引起充分重视，此时可采用逐级逆向检查法，即从故障现象的暴露点入手去分析原因，由故障原因判别故障范围。

3.4 掌握微机保护事故处理技巧

在微机保护的事故处理中，以往的经验是非常宝贵的，它能帮助工作人员快速消除重复发生的故障，但技能更为重要，现针对微机保护的特点总结如下。

3.4.1 替代法该方法是指用规格相同、功能相同、性能良好的插件或元件替代被怀疑而不便测量的插件或元件。

3.4.2 对比法该方法是将故障装置的各种参数或以前的检验报告进行比较，差别较大的部位就是故障点。

3.4.3 模拟检查法该方法是指在良好的装置上根据原理图(一般由厂家配合)对其部位进行脱焊、开路或改变相应元件参数，观察装置有无相同的故障现象出现，若有相同的故障现象出现，则故障部位或损坏的元件被确认。

4 小结

本文从微机保护自身特点和现场实际经验出发，结合长期处理继电保护事故和故障的经验和方法，对微机保护发生事故或故障的共性原因进行了一般性分类，并在一定范围内总结了处理事故的思路及方法，介绍了提高处理事故和故障能力的基本途径。实践表明，上述思路和方法具备一定的实用性和可操作性。

参考文献

[1] 何雪江.浅谈继电保护装置的事故处理方法.广东省电力工业学校 广东广州 【期刊】广东水利电力职业技术学院学报2005-03-30

[2] 周凯. 电力系统继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法分析.武汉大学电气工程学院; 海南电网公司琼海供电局 【期刊】数字技术与应用2010-11-15

电力继电保护原理篇2

【关键词】电力系统继电保护影响因素事故处理

电力系统在现代社会各方面起着重大的作用，没有电力的支持，社会生活和生产根本就无法正常进行。基于电力在现代社会中的重要性，对电力的维护就显得格外重要。而对电力维护起重要作用的继电保护，则是电力系统能否正常工作的关键。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去处理故障，成为广大继电保护工作者所共同要探讨的课题。

1、影响继电保护系统可靠性的因素

1.1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。目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。

1.2继电保护系统硬件装置因素

（1）继电保护装置。继电保护装置中与继电保护可靠性密切相关的模块有：电源供应模块；中央处理模块；数字量输入模块；模拟量输入模块；数字量输出模块。

（2）二次回路。由二次回路绝缘老化、导致接地等原因造成的故障在继电保护系统故障中占有一定比例。

（3）继电保护辅助装置。这些辅助装置包括交流电压切换箱、三相操作继电器箱及分相操作继电器箱等，它们起着极为重要的作用。

（4）装置的通信、通道及接口。高频保护的收发信机、纵联差动保护的光纤、微波的通信接口等装置系统易于发生通信阻断故障，直接影响继电保护装置的正确动作。

2、继电保护事故处理的方法

2.1正确充分利用微机提供的故障信息

对经常发生的简单事故是容易排除的，但对少数故障仅凭经验是难以解决的，应采取正确的方法和步骤进行。

（1）正确对待人为事故。有些继电保护事故发生后，按照现场的断路器跳闸后没有信号指示或者信号指示无法找到故障原因，无法界定是人为事故还是设备事故，这种情况的发生往往与工作人员的重视程度不够、措施不力、等原因造成。人为事故必须如实反映，以便分析和避免浪费时间。

（2）充分利用故障录波和时间记录。微机事件记录、故障录波图形、装置灯光显示信号是事故处理的重要依据，根据有用信息作出正确判断是解决问题的关键。

2.2运用正确的检查方法

（1）逆序检查法。如果利用微机事件记录和故障录波不能在短时间内找到事故发生的根源时，应注意从事故发生的结果出发，一级一级往前查找，直到找到根源为止。这种方法常应用在保护出现误动时。

（2）顺序检查法。该方法是利用检验调试的手段来寻找故障的根源。按外部检查、绝缘检测、定值检查、电源性能测试、保护性能检查等顺序进行。这种方法主要应用于微机保护出现拒动或者逻辑出现问题的事故处理中。

（3）运用整组试验法。此方法的主要目的是检查保护装置的动作逻辑、动作时间是否正常，往往可以用很短的时间再现故障，并判明问题的根源。如出现异常，再结合其他方法进行检查。

3、提高继电保护运行操作的准确性

运行人员在学习了保护原理及二次图纸后，应核对、熟悉现场二次回路端子、继电器、信号掉牌及压板。严格“两票”的执行，并履行保护安全措施票，按照继电保护运行规程操作。每次投入、退出，要严格按设备调度范围的划分，征得调度同意。为保证保护投退准确，在运行规程中编入各套保护的名称、压板、时限、保护所跳开关及压板使用说明。由于规定明确，执行严格，减少运行值班人员查阅保护图的时间，避免运行操作出差错。特殊情况下的保护操作，除了部分在规程中明确规定外，运行人员主要是通过培训学习来掌握的。发现继电保护运行中有异常或存在缺陷时，除了加强监视外，对能引起误动的保护退其出口压板，然后联系继保人员处理。如有下列异常情况，均应及时退出：

（1）母差保护。在发出“母差交流断线”、“母差直流电压消失”信号时；母差不平衡电流不为零时；无专用旁路母线的母联开关串代线路操作及恢复倒闸操作中。

（2）高频保护。当直流电源消失时；定期通道试验参数不符合要求时；装置故障或通道异常信号发出无法复归时；旁母代线路开关操作过程中。

（3）距离保护。当采用的PT退出运行或三相电压回路断线时；正常情况下助磁电流过大、过小时；负荷电流超过保护允许电流相应段时。

（4）微机保护。总告警灯亮，同时4个保护（高频、距离、零序、综重）之一告警灯亮时，退出相应保护；如果两个CPU故障，应退出该装置所有保护；告警插件所有信号灯不亮，如果电源指示灯熄灭，说明直流消失，应退出出口压板，在恢复直流电源后再投入；总告警灯及呼唤灯亮，且打印显示CPU×ERR信号，如CPU正常，说明保护与接口CPU间通讯回路异常，退出CPU巡检开关处理，若信号无法复归，说明CPU有致命缺陷，应退出保护出口压板并断开巡检开关处理。

（5）重合闸。在线路开关事故跳闸次数超标时（一般110kV少油开关允许5次，220kV少油开关允许7次；LW系列110kVSF6开关65次，220kVSF6开关50次，否则，开关要大修）；系统短路容量增加，断路器的开断能力满足不了一次重合要求时；无压检定的电压抽取装置故障或同期检定来自母线PT的二次电压不正常时；断路器的气压或油压降低到不允许重合闸运行的数值或已闭锁时。

4、提高继电保护可靠性的措施

（1）保护装置在制造和选购过程中要严格进行质量管理，把好质量关，提高装置中各元器件的质量。尽量选用故障率低、寿命长的元器件，不让不合格的劣质元件混进其中。

（2）晶体管保护装置在设计中应考虑安装在与高压室隔离的房内，免遭高压大电流、断路故障以及切合闸操作电弧的影响。

（3）继电保护专业调试人员要不断提高专业技术水平和工作责任心，不断提高发现和处理各种技术问题的能力。在调试工作中认真负责，严格按调试规程的要求进行调试工作。

（4）加强对保护装置的运行维护与故障处理能力并进行定期检验，制定出反事故措施，提高保护装置的可靠性。

（5）从保证电力系统动态稳定性方面考虑，要求继电保护系统具备快速切除故障的能力。

（6）为了使保护装置在发生故障时有选择性动作，避免无选择性动作，在保护装置设计、整定计算方面应考虑周全、元器件配合合理、才能提高保护装置动作的可靠性。为进一步提高继电保护的可靠性，防止供电系统二次事故的扩大，在企业供电系统中的重要变电所装设“备用电源自动投入装置”（即BZT装置）。事实证明，在供电系统中装设的该装置，在多次电源事故中起到了重要作用，为供电安全起到了关键性作用。

5、结语

随着电力系统的高速发展和计算机技术，通讯技术的进步，继电保护向着计算机化、网络化，保护、测量、控制、数据通信一体化和人工智能化方向进一步快速发展。与此同时越来越多的新技术、新理论将应用于继电保护领域，这要求我们继电保护工作者不断求学、探索和进取，达到提高供电可靠性的目的，保障电网安全稳定运行。

参考文献

电力继电保护原理篇3

关键词：《继电保护》；课程体系；教学方法

中图分类号：G71 文献标识码：A文章编号：1009—0118（2012）11—0162—02

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继电保护是在保障电力系统的安全稳定运行方面发挥了重要作用，《继电保护》课程是电力系统自动化、供用电专业的核心课程，具有理论与实践并重的特点。继电保护是一门理论性与实际结合很强的课程，但长期以来，高职院校的继电保护课程只注重理论教学，不注重实践技能的提高；并且，绝大多数院校的继电保护课程所讲授的内容与实际相脱节，我校所讲授的都是继电保护的原理。针对这种情况，我们共同构建新的课程体系，探索继电保护课程改革研究。

一、电力系统继电保护课程现状及背景

《继电保护》是我院的供用电技术专业的一门核心课程，现有的继电保护教材中，分析的都是电磁型、磁电型或集成电路型结构的继电器，而现代电力系统继电保护装置结构已经发生了相当大的变化，微机型保护装置应用的相当广泛。我院只开设了继电保护课程，没有开设电力系统稳态分析和暂态分析这两门课程，学生学习继电保护课程相当费劲；再有，目前的继电保护教材主要讲解的是继电保护的理论知识，实际的电力系统运行案例、电气设备短路电流的计算实例都未讲解，不利于学生理论学习与以后实际工作的认识统一。高职院校是培养高端技能型人才，要求学生具有一定的理论基础的同时，更要具备扎实的操作基本功和自主学习能力和自学创新意识。

二、继电保护课程体系的整合

《继电保护》课程重点分析了继电保护的基本要求、电流保护、距离保护、变压器保护、母线保护、发电机保护等。我校是专科院校，注重学生的技能培养，理论水平以够用为主。而现在电力系统的网络结构越来越复杂和多样，继电保护的原理和形式也在不断的发展和完善，过多学习理论知识是没有必要的，要加强学生的实践能力，要做中学，学中做。在目标定位上，充分考虑学生能先就业再择业的需要，坚持“宽基础、强技能”的原则。既掌握职业岗位需求的专业理论，又能在这些专业理论基础上把已形成的能力在相应职业岗位范围可以转岗。因此，在我们的课程体系改革中，改变了传统的“学科”体系，向“多元型”方向发展。《继电保护》课程的构建应遵循以下原则。

（一）讲解继电保护的基本原理。讲授电力系统暂态和稳态分析的部分知识；讲授各种保护的基本原理、保护装置和继电器的基本原理；微机型继电保护基础知识。在教材编写时要阐明模拟型保护的基本原理，微机型继电保护技术是全新的内容，思维方法与模拟型保护相比完全不一样，应重点讲解如何推倒出算法的数学模型和微机实现原理。

（二）突出课程的职业性，以职业能力作为构建课程的基础，使学生所学知识、技能满足职业岗位的需求。基础理论知识以够用为度，以掌握概念，强化应用为重点；专业知识强调针对性和实用性，培养学生综合运用知识和技能的能力。突出职业能力培养，强化学生创新能力的培养.提高学生就业上岗和职业变化的适应能力，实现“双证书”融通，即毕业证书和高级技能等级证书。

（三）围绕岗位所确定的职业能力要求设置项目，并结合职业技能鉴定考核大纲，对课程内容进行整合，开发校本课程。在课程的难度和广度方面，遵循“实用为先、够用为度”的原则，如表1为五个项目。

三、《继电保护》课程的教学方法与手段

（一）案例教学法

由于电力系统继电保护技术发展很快，在讲授课程相关知识是可以联系电力系统的实际案例，例如某某地区电厂发生断路器跳闸事故，原因是某相电接地导致的等等实际案例。使学生在校期间能了解相关领域的现状。通过典型事故的分析可以培养学生分析和解决实际问题的能力。

（二）任务驱动教学法

任务驱动教学法是任务驱动教学法中的任务是有特定含义的，它不是通常说的“教学任务”，而是指“需要通过某种活动完成的某些事”。课堂讨论、自学答疑教学形式采用任务驱动法。例如让学生设计某条线路的三段式保护。

（三）项目教学法

项目教学法是通过进行一个完整的“项目”工作而进行的实践教学活动的培训方法。教师的主要任务是确定项目内容、任务要求、工作计划，设想在教学过程可能发生的情况以及学生对项目的承受能力，时刻准备帮助学生解决困难问题。

（四）六步教学法

六步教学法是以工作过程为导向的课程实施方法，完成一个完整的实际工作需按照六个工作步骤来进行。例如设计6～10KV线路的过电流保护这个完整工作过程的六个步骤分别为：资讯、计划、决策、实施、检查、评估。资讯阶段，教师布置工作任务，学生首先了解项目要求；计划阶段，学生一般以小组方式工作，寻找与任务相关的信息（如：电压继电器、电流继电器的原理接线图），制定工作计划；决策阶段：教师考察学生做的过电流保护原理接线图，学生可听取教师的建议，对计划做出修改；实施阶段，学生根据计划完成本项目工作过程，完成项目实施工作；检查阶段，学生进行展示工作成果的工作；评估阶段，学生对完成项目任务中的表现做出自我评价、相互评价，最终由教师做出教师评估。

（五）模拟故障法

在实训室上课时，可以通过人为设置故障，测量故障时的电压和电流来分析故障特点，如何迅速、有选择的切出故障。提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

（六）利用常规的电流、电压保护的原理及实现的方法简单、直观的特点，通过多媒体课件演示熟悉电力系统各主要元件继电保护装置的动作原理、结构及其用途。在初步掌握电流、电压保护的基本原理后，再安排学习微机保护的基础知识的内容，由易至难，有利于学生对所学知识的理解和掌握。充分利用多媒体课件、动画演示等对保护装置元件进行直观教学，使教学过程形象生动，帮组学生记忆和理解，提高教学效果；加强课堂微机保护演示；采用在实训室边进行理论教学边进行实验的教学方法。

《继电保护》课程以以岗位能力为出发点，突出职业素质的培养，教、学、做结合，教学方法多样化。课程内容以岗位分析和具体工作过程为基础，将职业技能资格证书所需的应知应会内容贯穿于整个教学的理论和实践过程中，为学生获得“双证书”，提高就业率打下了坚实的基础。本课程基本理论以电力系统继电保护和电力系统暂态和稳态分析应知的理论为基础，理论与实际相结合，以能力培养为重点的高职高专教育特色。

参考文献：

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京：教育科学出版社，2007.

[2]陈延枫.高职高专电力系统继电保护课程教学改革探讨[J].中国校外教育，2009.

[3]高广玲.“电力系统继电保护”工学结合特色课程的建设[J].电气电子教学学报，2011.

电力继电保护原理篇4

关键词：电力系统；继电保护；重要性；措施

1 继电保护的概念

继电保护是指当电力系统元件或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时，用来保护电力系统及其主要设备（如发电机、变压器、输电线路、母线和电动机等），或反应电力系统电气设备发生的故障或不正常运行情况，而直接作用于断路器跳闸以终止这些事件的发展，或向值班运行人员用时发出信号的一种自动化措施和设备。

继电保护系统的基本任务是：反映电气设备的不正常工作状态，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，以便值班运行人员进行处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行而会引起事故的电气设备予以切除，反应不正常工作情况的继电保护装置容许带一定的延时动作；当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由元件的保护装置迅速准确地给距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，以最大限度的减少对电力元件本身的损害，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统某些特定要求。

2 继电保护装置的基本要求

继电保护有四个基本要求，即可靠性、选择性、灵敏性、速动性，要全面考虑。在某些情况下，“四性”的要求有矛盾不能兼顾时，应有所侧重；片面强调某一项要求，都会导致保护复杂化、影响经济指标以及不利于运行维护等弊病。

（1）可靠性。不得出现拒动或者误动，这就是对继电保护装置的可靠性要求。保护装置如果不能满足可靠性的要求，反而会成为直接造成事故或者扩大事故规模的导火索。

（2）选择性。选择性是指当电力系统发生故障时，继电保护装置应该有选择性的切除故障部分，让非故障部分继续运行，使停电范围尽量缩小。首先由故障线路或元件本身的保护切除故障，当上述保护或开关拒动时，才允许相邻保护动作。继电保护选择性的满足，主要由整定计算来考虑，通过正确整定保护装置的动作值和动作时间来实现，即通常说的灵敏度和动作时间配合，其原则是从故障点向电源方面的各级保护，其灵敏度逐级降低，其动作时限逐级增长。

（3）灵敏度。继电保护装置的灵敏性是指继电保护装置对设定范围内的故障或者异常状态，能够可靠地进行预定反应和动作的能力。在继电保护装置的保护范围内，不论故障点的位置如何、不论故障的性质如何保护装置均不应拒动。但在保护区外发生故障时，又不应误动。

（4）速动性。继电保护装置尽可能迅速的排除故障，例如短路故障等。较短的故障切除时间可以减轻短路电流对电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复正常的速度，提高电力系统的稳定性。

3 电力系统继电保护现状

随着我国经济的发展，各类用电设备急剧增加，电网系统规模不断扩大，继电保护技术也随之日益发展。继电保护与前沿技术相结合，尤其是计算机在继电保护中大量普及，使得电力企业能够利用计算机的数学运算能力和逻辑处理能力，从而提高安全保护的能力。更重要的是，随之计算机技术的发展，人工智能等先进技术也取得了长足进步。电力系统继电保护是一种普遍的离散控制，分布于系统的各个环节，而对系统状态进行判断，是实现保护正确动作的关键。由于人工智能的逻辑思维和快速处理能力，人工智能已经成为状态评估的重要工具，越来越多的应用与电力系统的多个方面，特别是继电保护方面。相比于人工操作，人工智能具有更强的灵敏性和速动性。不可否认的是，在可靠性方面，人工智能仍能还有很大的进步空间。另一方面，计算机网络作为新时代信息处理和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，将其与继电保护相结合是实现现代电力系统安全、稳定运行的重要保证。应用了网络技术的电力系统继电保护技术使每个保护单元都能共享安全系统的运行和故障信息的数据，使得各个保护单元在分析这些休息和数据的基础上协调动作。目前来看继电保护的网络化已经开始实施，但是还处于起步阶段，要实现我国继电保护的全面网络化，还需要广大技术人员的不懈努力。

4 确保继电保护可靠运行的方法及措施

继电保护的可靠运行是由配置原理合理、质量和技术性能良好的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证的。下面就如何确保继电保护可靠运行的具体方法及措施进行探讨。

4.1 应用高新技术

提高电力系统的继电保护技术水平，可以使继电保护系统的运行更稳定、可靠，进而能够提高电力系统的安全运行效率，减少相关事故的发生。从现阶段来看，可以从两个方面着力解决继电保护系统技术水平提升问题。一方面，顺应信息化趋势。随着信息技术的不断发展，利用电子计算机设备来处理大量信息已经成为计算机技术融入各种工业领域的必然趋势，此外，继电保护装置的目的不仅仅是缩小事故范围或者查找事故点，更是为了能够保证电力系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享安全系统的运行和故障信息数据，各个保护单元在分析这些信息和数据的基础上协调运行，从而进一步提高保护的及时性、准确性、系统性。另一方面，顺应智能化趋势。智能化是提高继电保护运行可靠性的重要技术创新，人工智能技术的引进将提高工作效率，节约大量人力、物力，使继电保护装置的稳定性大大提升。

4.2 转变故障处理思路

在做好继电保护设备的验收、日常检查工作的前提下，如果继电保护系统出现了故障，那么对其进行有效处理、深入了解事故原因、总结经验教训，才能有效应对继电保护装置出现的故障，并引以为戒，为以后的工作打好基础。电力企业应该做好两方面的工作：①要加强相对相关数据、信息的收集和利用。在继电保护装置运行的过程中，如果出现了问题，在日常操作中不易察觉，而只有电力系统失去保护出现了故障，人们才能发现继电保护装置也出现了问题。而利用故障录波、事件记录、电子计算机事件记录报警灯等信息来还原故障发生时继电保护设备相关的状况，就能有效的找到事故发生的原因，防止一些隐蔽性强的故障的出现对整个系统造成的影响。所以，故障原因记录等相关的信息收集和利用意义重大，可以作为未来的故障处理技术指南。②要对故障原因进行分类。继电保护运行中出现故障种类有很多，可能是设备因素，也可能是为因素。因此，电力企业可以收集以往的故障信息，将其分门别类的这里、归纳，有原则、有依据的对面前的事故或者故障进行判断，然后采取科学的方法进行维修、处理。

参考文献

[1]杨东山.中国电力继电保护技术的发展与展望[J].民营科技，2009，8.

[2]高翔.浅谈确保继电保护安全运行的措施[J].中国科技博览，201（37）.

电力继电保护原理篇5

关键词 继电保护；动作故障；原因；对策

中图分类号：TM773 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）21-0077-02

现如今，社会发展速度越来越快，电力系统的有效运行不仅关系到我国的供电水平，而且已经成为了衡量我国综合实力的重要指标，继电保护动作作为电力系统中的重要组成部分，已经成为了我国电力行业普遍关注的焦点。继电保护动作信息系统是在充分利用计算机、数据传输、录波等的基础上，通过综合分析研究，掌握电网运行情况并实施保护的主要行为。在这个过程中，一旦出现故障，就很难发挥功效，从而降低电网运行的安全系数。近年来，继电保护动作故障发生的频率越来越高，事故种类也趋向多元化。因此，加强改进继电保护动作，完善技术应用，分析动作故障发生的原因并及时给予解决，已经成为了电力行业相关部门的必然之举。

1 继电保护动作故障发生原因分析

继电保护是一项难度较大、技术较高、涉及人员复杂的系统工程，在其实施使用的过程中很容易造成事故的发生，动作故障出现的原因也是多种多样的，其中既包括设计不合理、制造问题、保护定值错误，也包括元件的损坏、回路绝缘的损坏以及人员操作的失误等等。因此，加强对其的进一步分析，找出继电保护动作故障发生的根源，才能有针对性的进行改进，实现电力系统的良好运行，下面就对继电保护动作故障原因进行简单的分析。

1.1 造成保护定值不准确的原因

保护定值的不准确是继电保护动作故障常见的问题之一，造成其不正确的原因主要有以下几个方面。

1）整定数值的计算出现错误。这种问题多数是因为电力系统或元件器的最终参数与实际不符造成的；2）设备整定错误。大多是由于人为因素引起的数值差错，例如看错位置、技术落后、数值差错、工作不严谨等等；3）在温度、电源和元器件老化的影响下，造成的继电保护动作差错。

1.2 元件器损坏的原因

一旦继电保护动作中的元件器遭到损坏，就很容易出现逻辑错误或出口跳闸，并影响计算机的正常运行，导致被迫关机退出，影响电力系统继电保护动作作用的有效发挥。

1.3 保护设备中工作电源出现问题的原因

电力系统中尤其是从事继电保护动作的相关工作人员都知道保护和二次设备在电力运行中的重要作用，其工作的准确与否直接关系到电力整体的运行情况，因此，要明确分析出现故障的主要原因。

1）由于纹波系数较高、稳压性能较差以及保护问题的出现，都会造成功率、稳压等环节出现错误，进而导致逆变稳压电源出现问题；2）当变电站的直流供电采取“浮充”手段的时候，就会导致能量的泄露和滤波性能的不稳定，从而造成动作事故的发生；3）由于UPS与供电的直流系统面临着同样的问题，因此，在进行设备选取的时候，一定要加强技术检测，保证电压和电流的稳定，避免故障的发生。

1.4 TV、TA以及二次回路问题出现的原因

TV、TA以及二次回路异常是继电保护动作运行中较为常见的问题，造成这种现象的原因主要为短路、开路或者二次电压回路故障，一旦问题严重则会导致保护误动或拒动。另外，在TV、TA的比差与角差不满足规定要求的时候，还会影响保护动作的有关指标，因此，在对其进行使用前一定要给予全面的分析。

1.5 保护设备性能不达标的原因

造成继电保护动作故障，影响设备水平的主要原因有两方面：1）涌流的实际数值与预期的目标不相符，由于涌流的最高值可以超出电流6倍，所以其在性能上能够避开励磁涌流的影响，但是会严重阻碍当值的准确性，造成短路跳闸，影响继电保护动作的正常功能；2）在继电保护的动态特征下，如若其偏离静态状态，就会造成动作失误，导致保护性的下降，从而出现动作故障。

除了上述关于继电保护动作故障发生原因的分析以外，想要提高继电保护动作的有效性，减少事故发生的可能性，还要对其他原因进行分析。例如，分析保护回路绝缘损坏的原因、保护装置操作不规范的原因等等。

2 减少继电保护动作故障的对策

2.1 完善继电保护动作故障处理的方式

继电保护工作是一项对技术水平要求很高的工作，一旦发现动作故障就需要进行大范围的整改，这也就对技术人员提出了更高的要求。因此，为了减少动作故障发生的可能，就一定要完善处理方式，采用多种手段进行加强。1）直接法。也就是直接对可能发生动作故障的部位进行检测，从而找出问题的根源，并及时进行修补；2）替代法。顾名思义，技术人员可以采用相同的设备元件对可疑的问题设施进行替换，从而观察动作故障是否排除；3）检测法。这种方法相对来说比较复杂，且耗时长，需要对各个事故点进行逐一排查，从而实现继电保护动作的顺利运转。

2.2 加强抗电磁的受干扰程度

在电力系统中，为了保证继电保护动作的顺利运转，减少故障发生的可能性，就一定要使用电磁干扰防护装置，避免由于线路过长而导致的干扰。此外，还要优化设计继电保护动作设施，提高元件的质量，使其发挥应有的功效。

2.3 完善继电保护动作的日常管理

日常维护工作，是避免继电保护动作出现故障的主要措施之一，能够对参数进行及时的确认，检点部位是否存在异常，从而减少继电保护动作故障发生的频率。

3 结束语

总而言之，随着我国电力系统改革的不断深入，继电保护动作已经成为了电力行业各方关注的重点，加之其涉及到的技术难度大、故障种类多、影响严重等问题。因此，加强对继电保护动作故障的原因分析已经成为了电力部门工作的重中之重，也只有这样，才能减少故障发生的频率，保证电力系统的安全平稳运行。

参考文献

[1]沈晓凡，舒治淮，吕鹏飞，等.2006年国家电网公司继电保护装置运行情况[J].电网技术，2008，32（3）：208-37.

[2]沈晓凡，程逍，章激扬.2005年全国电网继电保护装置运行情况分析[J].电力设备，2007，8（2）：63-14.

[3]周俊.浅谈提高电力系统继电保护装置运行的可靠性[J].北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2012，29（10）：263-59.

[4]沈晓凡，吕鹏飞，赵凯超.2006年国家电网公司继电保护装置运行情况统计分析[A].中国电机工程学会继电保护专业委员会第十一届全国保护和控制学术研讨会论文集[C].2007：88-12.

[5]李国杰，姬希娜，匡海燕，等.继电保护装置误报分析及相关元件的软件测试[J].电力系统保护与控制，2011，39（16）：46-25.

作者简介

电力继电保护原理篇6

【关键词】电力系统；继电保护技术；现状；发展

1引言

当前，电力资源是人们生产生活中不可或缺的重要资源，供电系统也成为保证人们正常生活和稳定生产的主要能源系统，电力系统中的任何部位出现安全隐患都会影响整个电力系统的安全运行，甚至引发大面积停电现象。由此可知，电力系统的继电保护工作十分重要和关键。随着电力系统的改革和创新，电力系统的继电保护和维修工作的难度日渐提升。继电保护是在这种背景下提出的新型保护方式，改善了传统电力系统保护方式的缺陷和不足，融合了几种电力系统保护方式的优势，在现代供电网络当中发挥了重要作用。

2继电保护技术概述

2.1继电保护技术的概念

继电保护技术的应用实质上是继电保护器在发挥作用的过程，继电保护器由开关、电流感应器等构件组成。在电流感应器感知到电流异常之后，会自动把主回路切断来保证设备不受到损坏和工作过程中不造成人员损伤。继电保护器主要具有2种功能，即过载保护和电流短路保护，一般会在设备产生漏电故障时自动启用保护功能，从而避免意外事故的发生[1]。

2.2继电保护技术的应用背景

如果不正确使用熔断电阻丝，实际运用的电流量超过了承载值，这时流经导线的电流产生的热量会将外表的绝缘层融化，这时就容易造成故障隐患。如果在日常工作中对器材的损坏较为严重并且没有及时检查和发现损坏情况，就容易影响电流的正常使用，容易造成安全隐患，从而引发安全事故，威胁人员安全。此时，继电保护技术的应用十分必要。

2.3继电保护技术的工作原理

继电保护技术是应用在设备漏电故障发生之时保护设备和保证安全工作的手段，因此，为更好地应用这项技术，相关人员需要了解它的工作原理。继电保护技术实质上是继电保护器对于设备出现漏电故障时利用其过载保护和短路保护的功能避免工作过程中安全事故的发生。在建筑电力系统工作过程中，因为使用电力系统的设备和环节过多，所以稍有不慎就容易导致安全事故的发生。然而，一般使用这些电力系统设备的人员只是普通的建筑人员，操作不当、检查不及时、对实际的使用原理不了解是当前工作团队中的常见问题，这极易导致各种漏电事故频频发生。继电保护器中利用其组成结构中的电流感应器，在感知电流异常时，保护器会自动关闭开关从而进行断电。一般的电力系统设备在电流输入的地方会安装继电保护器，通过导线一端接入电流感应变压装置，断电的开关安装在导线的在另一边，以便在电流通过时及时感知异常，从而阻断异常电流对设备的损坏。

3电力工程继电保护故障的成因

3.1人为原因造成的故障问题

在电力工程中，技术人员往往会遇到一种情况，即根据事故报警装置显示继电保护发生了故障问题，但是找不到导致这一故障发生的源头[3]。另外一种情况就是继电保护机械停止工作，事故报警装置却没有提前预警，这就使得技术人员未能判断故障产生的缘由和过程。然而，根据以往数据显示这几种故障情况的产生都是由于各种各样的人为原因，如职工在工作岗位中不集中注意力、没有采取及时有效的解决措施、操作不当等。一旦出现这种人为原因导致的故障，技术人员一定要在第一时间将情况如实向管理人员汇报，以此来保障故障解决的效率。部分情况下，电力工程单位会发生一种故障情况就是电压失常，这种故障情况在发生时检测其开关等主要装置均不会排查到任何异常情况。但是技术人员会因主观原因导致判读不到位，进而导致故障处理方法不当，容易造成各种安全隐患。

3.2辅助工具应用不到位造成的故障问题

一般情况下，技术维修人员在解决电力工程继电保护故障问题时，会通过以往的故障汇总信息库、机械报警装置等要素来判断故障发生的原因，并确定故障处理的方法。电力工程管理人员会安排专门的负责人员来对继电保护器进行定期排查，如果系统存在故障问题，可以对系统进行针对性维修检查，这种情况和继电保护机械异常是无关的。然而，一旦排查到继电保护机械出现了异常情况，技术人员应当预先做好故障表现特征的信息备案，先规划出解决故障问题的方案再实施正确的解决措施，以此来降低故障问题造成更大损失的概率。在电力工程单位中，各种机械装置能够作为技术人员检查继电保护机械的辅助工具，因此，技术人员必须充分发挥这些机械装置的优势作用，以此来提升故障判断的准确性和故障解决的效率。在继电保护机械发生故障问题时，这时观察检测装置就会发现很多数据显示正常，出现这些情况的原因是相应的负责人员没有做到实时监测继电保护机械的工作情况，未发挥辅助工具的作用，同时，并未做好日常数据的记录，这时技术人员就会误判继电保护故障问题发生的原因，进而引发更加严重的故障问题。由此可见，一旦继电保护出现任何故障问题，技术人员必须对整个系统进行整体综合排查，以此来提高事故处理的质量[4]。

4电力系统继电保护技术的运用原则

继电保护技术是使得电力系统设备能够正常运行的手段，那么面对大量使用电力系统设备且用电环节多、大规模生产的电力企业来说，更应该注重这项技术的使用原则。

4.1三段式继电保护原则

在电力系统工作时，流过电流感应器的电流有相反的方向和相同的大小，这就说明电流是正常的，继电保护器并没有工作。一般来说在这种情况下，感应器中的感应磁通数值为零，且断电开关没有启动。而如果一切情况相反，流过感应器的电流有相同的方向，感应器中的感应磁通的数值不为零，且其中电流大小数值相等，断电开关工作，这就是设备在漏电故障情况下自动启用继电保护器的征兆。

4.2接零保护原则

一般电力系统设备如果存在导线外露的情况，管理人员会安排设备人员对接线采取接零保护，主要针对器材中带有金属的部分。一般接零保护时，只是配备保护的零线而不是熔断电阻丝。另外，开关不会安装在次要的保护零线上，接地保护零线和接零保护零线也不会安装在一起，这样能够保证继电保护器的安全使用。

4.3接地保护原则

为有效避免使用的电力系统装备接地效果受到影响，技术人员应该遵循接地保护原则。在大型轨道工具作业时，接地处理和3个以上的接地点是必备的，另外，1~4Ω是电力系统连接节点处可控的电阻率范围。接地保护是应用在电力系统设备导线外露的情况下，主要是在外露的导线并没有产生电流的情况下对其进行接地保护，从而使得工作人员在触碰外露导线时不会出现安全事故。这是任何金属外壳和装备进行接地处理时的必要措施，这样能保证每一个工作环节的工作人员在接触金属外露的部分时不会造成故障问题[5]。

4.4继电保护器的安装原则

①额定的继电保护时长。一般来说，针对不同等级的支干线额定的继电保护时长不同，一级的支干线相较于平常的保护时长会相差0.2s，而三级的额定保护时长则与其相差0.4s。②针对不同等级的支干线来说，额定的继电保护电流大小也不同，主要在0～300mA的数值范围根据不同等级的支干线分别调节。

5电力系统继电保护技术的发展趋势

5.1网络化

互联网技术的快速发展推动了社会各个领域的变革，例如，技术领域、政治领域、经济领域，等等。国民的数据信息通信工具就是计算机网络，并且在新时代占据了重要的支柱性地位，促使国民生活生产的情况出现了本质转变，其对工业生产行业产生了很大程度的影响，也使得该行业具备了有力的通信保障。近期，基于纵联差动保护的继电保护设备在新时代占据了重要的地位，对电力系统的安全、稳定、持续运行提供了保障。虽然继电保护主要的作用是体现在排除问题配件与降低安全事故影响等方面，但是该装置的作用并不仅限于此。在20世纪末，国内某大学专门为三峡水坝的回路母线研发出了一类分布型母线保护设备，这一设备是将传统的集中型母线保护划分为不同的母线保护。技术人员会在不同回路的保护屏当中安装这些保护单元，单元之间会留有一定的空隙，不同保护单元之间是通过计算机网络相连接的，这一网络会将回路的所有保护单元构建成为一个完整的体系。各个保护单元会按照该回路的电流量以及由计算机网络所得到的其余回路电流量作为参考依据，从而计算母线的差动保护数值。当结果得出是母线发生了故障问题，那么继电保护装置就会将该回路的断路器隔离，排除故障线路。当外部发生故障问题时，任一保护单元计算结果均显示为外援故障，所以不会发生任何反应。相较于传统的集中型母线保护技术来说，当前这一类通过计算机所实现的分布型母线保护技术能够为电力保护系统提供更加稳定的技术保障。

5.2智能化

随着新型电子芯片的研发和新兴技术的快速发展，继电保护装置的智能化水平不断提升。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。例如，在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一种非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动。如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。其他方法如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快[6]。天津大学从1996年起便开始研究神经网络式继电保护，已取得初步成果。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。

5.3绿色化

近年来，国内工业领域的发展速度不断加快，国民的生活水平也日渐提升，能够享受到越来越好的物质条件。然而，在经济水平高速提升的同时环境问题日益凸显。现阶段，国内的污染情况越来越严重，资源浪费问题也越来越严峻，国家对环保节能的关注度提升，相关部门出台了很多环保相关的政策和节能策略。由此可知，未来社会将会朝着保护环境、节约能源的方向发展，由此还诞生出了环保产品的概念。无论是从设计、生产、研发、运用等角度来看，继电保护装置都和保护环境、国民健康发展的需求相关。

5.4一体化

在实现继电保护技术计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络中的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能，即实现保护、控制、测量、数据通信一体化[7]。

6提升继电保护技术应用效果的有效方法

6.1配备专业技术人员

当前，科学技术处在不断发展的状态当中，并且继电保护技术尤为重要，对于工作人员的素质提出了较高要求。相关部门需要聘请专业的技术人员，并且组织对于工作人员的专门培训，使其掌握继电保护技术的理论知识和操作原理，从而在电力系统工作中重视继电保护技术的准确运用和电力系统设备的定期排查，从而提高人员素质，促进工作安全有效开展[8]。

6.2重视继电保护器

继电保护器是继电保护技术中主要应用的设备，其使用种类和作业场所的环境都会对其正常使用产生影响。电力企业应该将继电保护器安装到固定电源处且远离对电力系统产生安全隐患的因素，从而保证继电保护器的正常使用。另外，安装具有报警器的继电保护器是必要的，这使得电力企业中的工作人员可以及时通过警报发现设备的故障和安全隐患，从而提升供电工作的质量。

7结语

综上所述，国内的继电保护技术历经了4个发展阶段，由于科学技术与供电体系的快速发展，继电保护技术也朝着多个方向发展。具体表现为朝着网络化、智能化、绿色化的方向发展，这使得相关行业的人员面临着更加复杂的问题，但也推动了继电保护技术的快速发展。

【参考文献】

【1】高仁栋,吴在军,范文超,等.双端直流配电网反时限电流方差保护方案[J].电网技术,2018,42(9):2849-2859.

【2】栗赛男,孔凡梅,李玲萍.电力系统中继电保护与自动化装置的可靠性探究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018(4):171-172.

【3】刘春晖,钱文晓,杨朋威,等.新一代300Mvar调相机失磁运行特性及保护研究[J].电力工程技术,2019,38(6):154-159.

【4】张英,王军,黄永烈,等.基于电力系统的继电保护可靠性技术研究[J].通信电源技术,2018,35(7):68-69.

【5】石磊,魏晓晨,庞天皓,等.浅析电力系统继电保护的作用及发展趋势[J].城市建设理论研究(电子版),2019(7):184.

【6】高延辉,宋志刚,王春克,等.试议电力系统继电保护技术的现状与发展趋势[J].名城绘,2018(2):306.

【7】王记昌,李仁,吕俊霞.电力系统继电保护和二次回路的现状与发展趋势[J].兵工自动化,2020,39(1):32-34+67.

【8】杨占录,李卫宁,刘吉军.舰船机电装备类课程实训条件与实训模式构建[J].船舶职业教育,2019,7(6):60-62.

电力继电保护原理篇7

【关键词】：继电保护；电力工程；应用；发展；

[ Abstract ]: through to our country electric power system relay protection technology development present situation analysis, explores the work of relay protection and basic requirements. In this paper, the author from the analysis of the current relay protection devices widely used, proposed how to improve the technology of relay protection, and puts forward the analysis and processing of relay protection accidents the fundamental train of thought and method.

[ Key words ]: relay protection; electrical engineering; application; development;

前言

电气设备的继电保护主要是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。在现代化的电力需求中,家电设备增多、企业用电机器增多、发电机容量增大等多种客观方面的原因使得电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大。这就需要一种既能够保护机器正常运转,又能够对短路等用电现象提出及时警报的技术。继电保护技术便应运而生

一、电力系统继电保护技术发展现状

继电保护技术的发展是电力安全发展趋势的一种必然选择,也是企业在供电过程中不可缺少的一种重要应用工程。该技术的运用必将随着电力的不断发展而提升。在现代化的电力需求中,家电设备增多、企业用电机器增多、发电机容量增大等多种客观方面的原因使得电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大。这就需要一种既能够保护机器正常运转,又能够对短路等用电现象提出及时警报的技术。无疑,继电保护技术便应运而生。本世纪初随着电力系统的发展,继电器才开始广泛应用于电力系统的保护。本文试就继电技术的发展运用作探析。

二、继电保护技术的定义及特点

继电保护技术是指在正常用电的过程中,能够对电路故障进行及时的警报,并能够有效地防止事故发生的一项技术,其核心是继电保护的装置。继电保护的装置随着现代电力的发展变化也由原先的机电整流式向集成微机处理式过渡。尤其是近三十年以来,将计算机运用技术融入继电保护装置,使得微机继电保护技术得到了长足的发展,也使得保护的性能得到进一步的增强。

继电保护技术的主要特点是:(1)自主化运行率提高,计算机的数据处理技术能够使得继电设备具有很强的记忆功能,加之自动控制等技术的综合运用,使得继电保护能更好地实现故障分量保护,提高运行的正确率;(2)兼容性辅助功能强,继电保护技术在保护装置的制造上采用了比较通用兼容的做法,便于统一标准,并且装置体积小,减少了盘位数量,在此基础上,还可以扩充其它辅助功能;(3)操作性监控管理好,该技术主要表现在一些核心部件不受外在化境的影响,能够产生一定的使用功效。与此同时,该保护技术能够通过计算机信息系统,具有一定的可监控性能,大大降低了成本。

三、电力系统中继电保护的配置与应用

1.继电保护装置的任务

继电保护装置的任务在于：在供电系统运行正常时，安全地。完整地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据；供电系统发生故障时，自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分，保证非故障部分继续运行；当供电系统中出现异常运行工作状况时，它应能及时准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理。

2．继电保护装置的基本要求

（1）选择性：当供电系统中发生故障时，继电保护除。首先断开距离故障点最近的断路器，以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。

（2）灵敏性：保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内，不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样，保护装置均不应产生拒绝动作；但在保护区外发生故障时，又不应该产生错误动作。

（3）速动性：是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复，从而为电气设备的自启动创造了有利条件，同时还提高了发电机并列运行的稳定眭。

（4）可靠性：保护装置如能满足可靠性的要求，反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性，必须确保保护装置的设计原理、整定训算、安装调试正确无误；同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效，以提高保护的可靠性。

四、 继电保护事故处理的思路

(一) 正确充分利用微机提供的故障信息 对经常发生的简单事故是容易排除的，但对少数故障仅凭经验是难以解决的，应采取正确的方法和步骤进行。

1. 正确对待人为事故 有些继电保护事故发生后，按照现场的信号指示无法找到故障原因，或者断路器跳闸后没有信号指示，无法界定是人为事故或是设备事故，这种情况的发生往往与工作人员的重视程度不够、措施不力、等原因造成。人为事故必须如实反映，以便分析和避免浪费时间。

2. 充分利用故障录波和时间记录 微机事件记录、故障录波图形、装置灯光显示信号是事故处理的重要依据，根据有用信息作出正确判断是解决问题的关键。若通过一、二次系统的全面检查发现一次系统故障使继电保护正确动作，则不存在继电保护事故处理的问题；若判断故障出在继电保护上，应尽量维持原状，做好记录，做出故障处理计划后再开展工作，以避免原始状况的破坏给事故处理带来不必要的麻烦。

（二）运用正确的检查方法

逆序检查法 如果利用微机事件记录和故障录波不能在短时间内找到事故发生的根源时，应注意从事故发生的结果出发，一极一级往前查找，直到找到根源为止。这种方法常应用在保护出现误动时。

2. 顺序检查法 该方法是利用检验调试的手段来寻找故障的根源。按外部检查、绝缘检测、定值检查、电源性能测试、保护性能检查等顺序进行。这种方法主要应用于微机保护出现拒动或者逻辑出现问题的事故处理中。

3.运用整组试验法 此方法的主要目的是检查保护装置的动作逻辑、动作时间是否正常，往往可以用很短的时间再现故障，并判明问题的根源。如出现异常，再结合其他方法进行检查。

五、电力系统继电保护发展趋势

随着电力系统的告诉发展和计算机通信技术的进步，继电保护技术的发展向计算机化、网络化、—体化、智能化方向以及计算机硬件的飞速发展，电力系统对继电保护的要求也在不断提高，这对继电保护工作者提出了新的挑战。除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其他保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等，使保护装置具备一台PC的功能。为保证系统的安全运行，各个保护单元与重合装置必须协调工作，因此，必须实现继电保护装置的网络化，这在当前的技术条件下是完全可行的。

结束语

电力继电保护原理篇8

关键词：发电厂 继电保护 微机实现

中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）008-035-02

1 继电保护的概念

继电保护是当电力系统发生故障或处于异常运行状态时，用继电器来保护电力系统及其元件免受损害的反事故自动化措施。在电力系统运行过程中，外界因素、内部因素、操作失误都可以引起故障或者异常运行的状况发生，电力系统的非正常运行状态主要包括过电压、过负压、振荡、次同步谐振、非全相运行等。当电力系统发生故障或有危害其安全运行的事故时，继电保护能够及时的发出报警信号，或者直接发出跳闸命令来终止事件，从而保护设备安全运行。

2 电力系统对继电保护装置的基本要求

（1）选择性。电力系统在运行过程中发生故障时，继电保护装置能够准确的判断出引起故障的原因，选择性的切除出现故障的设备，尽量缩小停电范围，保证没有故障的设备能够正常运行。

（2）快速性。在电力系统发生故障时，针对引起故障的原因快速切断故障，以便提高电力系统并行运行时的稳定性，继电保护的快速性能够缩短用户在电压异常情况下的运行时间，避免故障进一步扩大，将故障元件的损害程度降到最低。

（3）灵敏性。灵敏性是指对运行故障或异常情况的反应能力，电力系统发生故障时，继电保护装置能够灵敏的反应出故障的发生。无论是短路故障的位置，还是短路的类型，运行方式发生变换，继电保护装置都应该能够灵敏的反应。

（4）可靠性。继电保护装置在保护的范围内发生故障时，不能因为装置本身的不足而拒绝执行切断故障操作，而对于不属于该装置保护范围内的故障，不能够进行误操作，从而保证切断故障的可靠性，保证设备的安全运行。

3 继电保护的微机实现

电力部门的继电保护工作先后经历了机电型、整流型、晶体管型、集成电路型，目前随着科技的不断发展，实现了微机继电保护。微机继电保护是在计算机发展的基础上建立的继电保护，微机继电保护的优点是可靠性高、灵敏度高、选择性高。微机继电保护的装置主要包括硬件和软件，硬件主要有微处理器、输入、输出通道、人机接口、通讯接口等，而软件主要是决定继电保护的性能和功能。微机应用于发电厂的继电保护能够有效的解除故障或异常，它的工作原理是运用故障分析系统，预先输入设备正常使用信息以便形成完整的故障报告，当记录保护装置出现异常信号时，根据预先设定的规则对系统故障的形态、继电器的动作行为进行综合分析，并对继电保护装置的保护行为进行分析，最终对整定计算结果提出合理的反馈意见，对相关工作人员提供帮助。继电保护的微机实现主要通过以下方式：

3.1 发电厂继电保护信息系统

继电保护信息系统为继电保护的安全性和规范性提供保证，同时利用数据库管理实现继电保护的智能化发展。

3.1.1 图纸的绘制与加工

继电保护图纸数量大范围广，涉及到发电厂的多个运行部门。早期的图纸绘制主要采用专门开发的绘图工具，绘制出来的图纸没有规范的格式，不能很好的与绘图工具兼容，不利于信息共享。随着计算机的不断发展，计算机辅助设计（CAD）在电力系统得到了广泛的应用，大多数的继电保护图纸使用通用的绘图软件，如AutoCAD绘图，以电力系统的每一个模块为基本单位进行绘制，并组织到一起进行加工，加入元件图形所需的属性。规范的图纸绘制为图纸数据库奠定基础，便于实现微机继电保护的图纸共享。

3.1.2 图纸数据库化

发电厂继电保护的微机实现其中的一种形式是实现继电保护的信息管理，而信息管理是建立在图纸和数据的基础上，使图纸和数据保持一致。图纸与数据之间具有时时的映射关系，因此，数据库的建设应该能够准确的反映两者之间的映射关系，根据这些映射关系将图纸与数据联系到一起，从而更好的实现继电保护的信息管理。传统的图纸数据库中图纸是以文件系统来存储的，而数据单独管理，这就容易造成图纸与数据的不一致性，从而影响整个系统的运行，同时也不易于系统的扩展。因此，在继电保护的微机实现中，将图形、数据进行一体化处理，将图纸作为一种数据存储到数据库中，从而建立图纸数据库，保证了图纸、数据的统一，建立了图纸与数据库内在的联系。

图纸数据库的实现过程如下：首先将AutoCAD的图纸文件转化为dwf类型的文件，利用相应的程序来提取图形中的数据，在数据的基础上建立描述图纸所包含的信息的数据库。在图纸绘制中，有必要的元件属性，绘制完成后，在AutoCAD编辑环境下，利用AutoCAD Object ARX二次开发技术编写的程序，提取元件的属性和所在坐标的位置，以元件为单位储存在SQL Server数据库中，然后将其放在服务器上实现多用户访问，从而保证元件与图纸信息的统一管理。对于位图格式或者JPG格式的图纸，可以采用在Web形式下进行，保证图纸信息的资源共享。在发电厂继电保护管理信息系统中就可以查找元件的相应信息，同时，元件的坐标位置也可以表示为元件图形的拓展表，以此来判断继电保护电路的流通情况。

在对数据库进行设计时也要遵循一定的原则：（1）数据冗余度小，共享度高；（2）遵循结构化、规范化原则；（3）使数据库具有一致性、可收缩性、完整性原则；（4）满足数据库的安全性、可靠性。

3.1.3 程序设计

采用ASP和ADO语言进行整个信息系统的设计，整个系统都采用面向对象的程序设计语言，并使程序具有可视化和模块化的特点，可以通过信息系统，将抽象的发电厂的结构和运行原理用图形和文字来进行表达，易于理解，且使用起来更加轻松、方便。通过点击操作，就可以完成设备参数的读取工作，也可以随时了解短路电流的计算工作，在进行整定工作时，对各个参数的范围给予提示，并且保证整定结果的正确性。信息系统设计主要是以C/S结构为主，使用图形界面来作为前台进行操作演示，通过ODBC对后台数据库进行访问，将系统的功能都结合到图形界面中来，用户可以更加方便的对设备的参数进行录入、查询、修改、删除等操作，同时也可以调用整定方案、编辑通知单的内容、完成继电保护配制工作等，从而能够更好的运用数据库，并对数据库的进行管理和维护，

3.2 发电厂继电保护整定计算

随着电力系统的迅速发展，电网的规模也逐步扩大，越来越复杂，系统短路电流的流量也在不断的变化，因此工作人员要进行短路电流的计算和继电保护整定值的校验工作。目前，继电保护设备的种类和数量也在快速增加，继电保护整定运行管理工作量不断增大。传统的继电保护管理是依靠人工计算，工作效率低，也不利于管理工作的发展，因此，人工进行继电保护整定工作越来越不能满足电力发展的需要，不能满足企业的管理要求。而将继电保护工作交由计算机软件来处理会从很大程度上减轻工作人员的工作量，运用计算机高效的计算能力，提高工作效率，同时保证发电厂继电保护装置定值能够正确的运行，也使发电厂的继电保护管理系统更加的规范化、科学化、智能化。

发电厂的继电保护整定计算系统的总体结构中各模块功能如下所示：

图形建模模块：图形建模是可视化编程的一种体现，如上文所示，主要是通过绘图工具，对发电厂的电气接线图进行绘制，并将元件的参数存储在计算机中。

故障分析模块：提供人机对话接口，在继电保护发生故障时，工作人员能够及时的对故障进行查询处理；该模块需要能够自动的生产发电厂的序列网状图，在发生故障时进行故障分析，多采用稳态法进行分析，并将分析结果进行输出处理。在对故障进行分析时，发电厂的整定计算只是对母线处的故障量进行计算，因此该模块只是负责对母线处任意故障发生时的电气量进行计算处理。在故障分析模块，程序能够计算出发电厂各个设备出口处短路产生的短路电流和向本系统内其他支路的短路电流，并且能够在拓扑图上显示出是哪些设备和哪些支路出现了短路电流，是继电保护更加容易实现。

保护整定模块：该模块的功能主要包括保护整定配置和整定计算。保护配置主要是对发电厂中的设备进行配置保护，如发电机、电动机、变压器等电力设备，将不同保护装置中的相同保护种类用一定的方法进行区分，并可以根据实际情况进行修改操作。同时同一个元件也可以配置不同型号的保护。整定计算是发电厂继电保护的核心部分，它为发电厂的继电保护提供整定数据，通过相应的操作就可以完成发电厂中各种设备的整定计算和保护的过程，并对继电保护进行统一的管理，在使用面向对象程序设计语言时要严格的按照继电保护的整定规则进行设计，同时要兼顾通用性的原则，使系统具有可移植性，然后将整定规则输入到计算机中，并进行保存，在实践使用的过程中，用户可以对相应的整定过程进行调整，使系统具有更好的通用性。实践证明，利用计算机软件实现发电厂继电保护整定计算，可以减少计算量，大大提高计算速度，从而使继电保护装置能够更好的发挥其性能，避免人为的因素造成错误的整定结果，为电力系统的安全运行提供保证。

系统管理模块：该模块主要是实现对数据的管理。在对故障进行分析处理、整定计算，还需要对发电厂继电保护的相应数据进行管理，这里所涉及到的数据是元件的参数信息、故障说明书、整定计算说明书、整定计算定值单等，而对数据的管理主要包括数据的查询、数据的备份、数据的打印和删除等。

通过发电厂继电保护整定计算的系统设计，可以很直观的显示出系统中各结点各支路的短路电流情况，为继电保护提供支持，实现微机继电保护，使发电厂继电保护向智能化方向发展。

4 结语

发电厂继电保护是保证电力系统安全运行的基础，而继电保护的微机实现体现了发电厂继电保护工作朝着计算机化、网络化、智能化的趋势在发展。发电厂继电保护的微机实现的主要方式是通过建立继电保护信息系统，对继电保护的设备参数进行管理，实现了电力系统信息管理的无纸化、可视化、智能化的发展趋势。通过保护整定计算，计算出短路电流值，为发电厂的继电保护提供基础，保证微机继电保护的安全有效运行。

参考文献：

[1] 于剑辉，黄家栋.基于Web的发电厂继电保护整定计算及数据管理系统[D].华北电力大学，2006：3-10.

[2] 刘为雄，蔡泽祥，孔华东，等.发电厂继电保护管理信息系统研究[J].中国电力，2002（04）：58-60.

[3] 朱广伟.微机继电保护在企业供电系统中的应用及发展趋势[A].第四届中国金属学会青年学术年会论文集[C].2002：513-515.

[4] 牟瑞.智能交互式发电厂继电保护整定系统的开发与研究[D].东北电力大学，2009：11-15.