电力继电保护技术研究

电力继电保护技术研究（共12篇）

电力继电保护技术研究 篇1

随着电力系统的快速发展, 供电可靠性的要求不断提高, 电力系统对继电保护技术要求也越来越高。微机保护的发展, 继电保护二次系统自动化水平得到不断提高, 从而有了新的继电保护格局。研究电力系统继电保护的作用、组成以及保护措施, 把握继电保护发展趋势对继电保护工作具有十分重要的意义。

1 电力系统继电保护作用组成及要求

1.1 继电保护的作用

当电力系统的被保护元件发生故障时, 继电保护装置能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除, 以保证无故障部分迅速恢复正常运行, 使故障元件免于继续遭受损害, 减少停电范围;当被保护元件出现异常运行状态时, 继电保护应能及时反应, 并根据运行维护条件, 发出信号、减少负荷或跳闸动作指令。此时一般不要求保护迅速动作, 而是根据对电力系统及其元件危害程度规定一定的延时, 以免不必要的动作。同时继电保护也是电力系统的监控装置, 它可及时测量系统电流电压反映系统设备运行状态。

1.2 继电保护的组成及要求

继电保护的组成一般由输入部分、测量部分、逻辑判断部分和输出执行部分组成。现场信号输入部分一般是要进行必要的前置处理, 如隔离、电平转换、低通滤波等, 使继电器能有效地检查各现场物理量。测量信号要转换为逻辑信号, 根据测量部分各输出量的大小、性质、逻辑状态、输出顺序等信息, 按照一定的逻辑关系组合运算最后确定执行动作, 由输出执行部分完成最终任务。

继电保护的基本要求应满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性要求。选择性指保护装置动作时, 仅将故障器件从电力系统中切除, 使停电范围尽量缩小, 以保证系统中无故障的部分正常运行;速动性是指保护装置应尽快切除短路故障, 其目的是提高系统稳定性, 减轻故障设备和线路的损坏程度, 缩小故障波及范围, 提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。灵敏性是指对于保护的范围内, 发生故障或不正常运行状态的反应能力。可靠性是指继电保护装置在保护范围内发生动作时的可靠程度。

2 继电保护常见的故障分析

(1) 电流互感饱和故障。电流互感器饱和对电力系统继电保护的影响非常大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容, 若发生短路则短路电流很大。当系统靠近终端设备区发生短路时, 电流可达到或接近电流互感器单次额定电流的百倍量级。在常态短路情形下, 越大电流互感器误差随着一次短路电流倍数增大而增大, 当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。线路短路时, 由于电流互感器电流饱和, 再次感应的二次电流小或接近于零, 也会导致定时限过流保护装置无法动作。当在配电系统的出口线过流保护拒动作导致配电所进口线保护动作了, 则使整个配电系统断电。 (2) 开关保护设备选择不当故障。开关保护设备的正确选择十分重要, 现在多数配电都采用了在高负荷密集区建立开关站, 即采用变电所—开关站—配电变压器的供电输电方式。在未实现继电保护自动化的开关站内, 广泛采用负荷开关或与其组合的继电器设备系统作为开关保护设备。通常来说, 对开关站入口线路采用负荷开关实现日常分合负载电流不设保护, 对直接带配电变压设备的出口线路选用负荷开关组合电器。因此在造成配电所出口故障时, 开关站容易越级跳闸。此外影响继电保护故障常见的的因素还有继电器触点松动、继电器参数不当、电磁系统铆装件变形、玻璃绝缘子损伤、线圈故障问题等。

3 继电保护故障处理方法和措施

3.1 常见的继电保护故障处理方法

(1) 替换法:用好的相同元件代替认为有故障的元件, 来判断它的好坏, 可快速缩小故障查找范围; (2) 参照法:通过正常与非正常设备的技术参数对照, 找出不正常设备的故障点。此法主要用于检查接线错误、定值校验过程中测试值与预想值有较大出入的故障。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。在继电器定值校验时, 如发现某一只继电器测试值与整定值相差甚远, 此时不可轻易判断该继电器特性不好, 应调整继电器上的刻度值, 可用同只表计去测量其他相同回路同类继电器进行比较; (3) 短接法:将回路某一段或一部分用短接线短接, 来判断故障是存在短接线范围内, 或者其他地方, 以此缩小故障范围。此法主要用于电磁锁失灵、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好。此外还有直观法、逐项排除法等。

3.2 确保电力系统继电保护正常运行的措施

合理的人员配置, 使人员调度和协助能顺利进行, 明确人员工作目标, 保证电力正常运行;完善规章制度, 根据继电保护的特点, 健全和完善保护装置运行管理的规章制度, 继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案应逐步采用计算机管理跟踪检查、严格考核、实行奖惩;对二次设备实行状态监测方法, 对综合自动化变电站而言, 容易实现继电保护状态监测。保护装置内各模块具有自诊断功能, 对装置的电源、CPU、I/O接口、A/D转换、存储器等插件进行巡查诊断。对保护装置可以加载在线监测程序, 自动测试每一台设备和部件;注重低压配电线路保护, 采用新的整定技术方法, 实现电力网络的智能化、网络化。

4 结语

随着电力系统的高速发展, 计算机、通信技术的提高, 继电保护技术也会有新的挑战和机遇, 其将沿着计算机化、网络化, 保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化的方向发展。我们将不断学习总结继电保护技术, 大力推动新技术的引进、研究和应用, 为我国电力系统的全面技术进步做出应有的贡献。

参考文献

[1]邵玉槐.电力系统继电保护原理[M].中国电力出版社, 2008.6

[2]王卓, 王欣.浅谈电力系统继电保护的技术发展[J].中国科技博览, 2009

[3]吴晓梅, 邹森元.电力系统继电保护典型保障分析[M].中国电力出版社, 2001.1

电力继电保护技术研究 篇2

关键词:电力系统;继电保护;微机继电保护;发展

在电力系统的运行中,为了防止或减少故障的发生,必须采用保护装置来检测和监测系统的运行状况,这种保护装置通常由继电器或其附属设备组成,称为继电保护。

一、我国继电保护技术发展现状

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。20世纪50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术。

1.建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

2结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。在此期间,从70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。

3.天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究。

4.高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。

5.揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定,投入运行。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果,可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

二、继电保护的未来发展

继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

1.计算机化:随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段:从8位单CPU结构的微机保护问世,不到5年时间就发展到多CPU结构,后又发展到总线不出模块的大模块结构,性能大大提高,得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU,发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础的微机线路保护,已得到大面积推广,目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机,因此,用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟,这将是微机保护的发展方向之一。

继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚须进行具体深入的研究。

2.网络化:计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止,除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件,缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念,这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务),还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,确保系统的安全稳定运行。显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。对于一般的非系统保护,实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多,则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间,也取得了一定的成果,但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应,必须获得更多的系统运行和故障信息,只有实现保护的计算机网络化,才能做到这一点。对于某些保护装置实现计算机联网,也能提高保护的可靠性。微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性,这是微机保护发展的必然趋势。

3.保护、控制、测量、数据通信一体化:在实现继电保护的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上的一个智能终端。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,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。目前,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资,而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置,就地安装在室外变电站的被保护设备旁,将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后,通过计算机网络送到主控室,则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段,将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下,保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方,亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV的光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后,一方面用作保护的计算判断;另一方面作为测量量,通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置,由此一体化装置执行断路器的操作。

4.智能化:近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域应用的研究也已开始。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。

电力继电保护技术研究 篇3

【关键词】继电保护；电力系统；可靠性

所谓继电保护，是当电力系统中的发电机、线路等电力元件或电力系统本身引发故障对电力系统的安全运行造成威胁时，能及时地向运行值班人员发出警告信号或是直接向所控制的断路器发出跳闸命令，进而终止这些事件发展的一种自动化措施。当前，随着我国电力系统的飞速发展，对电力系统继电保护的要求也越来越高，如何科学合理地应用继电保护技术来确保电力系统的安全有效运行，意义深远。本文结合自身实践经验就继电保护技术在电力系统应用中的相关问题进行简要探讨，以供广大业内同行参考借鉴。

1.继电保护的概述

一般而言，电力系统继电保护装置主要由如下几大部分组成，即微机装置、数据采集系统以及管理装置等，在电力系统中，继电保护有三大任务，具体如下：（1）在供电系统正常运行的情况下，能对各设备的运行状况进行完整有效的监视，并为值班人员提供可靠的运行依据；（2）在供电系统出现故障的情况下，能对故障部分进行快速，自发且有选择的切除，确保非故障部分继续正常运行；（3）在供电系统运行出现异常的情况下，能准确及时地向运行值班人员发出警报，提醒督促其尽快做出处理。

对继电保护而言，要在电力系统中充分发挥其应有作用，须满足如下四大基本要求：（1）选择性。在供电系统发生故障的情况下它能选择性地切除故障部分，确保系统中其它非故障部分的继续正常运行。（2）灵敏性。即在继电保护范围内不论短路点性质及位置如何，都应确保保护装置不出现拒绝动作，在保护区外有故障产生时不应出现错误动作。（3）速动性。即为最大限度地降低短路电流对设备的损坏程度，继电保护装置应能在最快时间内将故障部分切除，迅速恢复系统电压，加速电气设备的自启。（4）可靠性。即必须确保继电保护装置的设计原理及整定计算准确无误以及组成保护装置的各元件质量可靠、运行维护妥当。

2.继电保护装置的实际应用

当前，在相当一部分企业及工厂的高压供电系统以及各种变电站中均大范围地应用了继电保护装置，它能有效地保护高压供电系统线路、主变以及电容器等。当前，随着继电保护技术发展势头越来越猛，其应用也越来越广泛，虽然由于生产厂家不同且研制时间不一，各种微机保护的种类、特色也各不相同，但就基本原理以及功能而言，都大致相通。以高压供电系统为例，应结合不并列运行的分段母线安装相应的电流速断保护装置，其作用是在断路器合闸的瞬间投入使用，合闸后会自行解除。此外，高压供电系统中还应当安装过电流保护装置。同时，需要指出的是，对于负荷等级较低的配电所不适宜安装保护装置。又以变电站为例，在应用继电保护装置时应着重注意如下四大方面：（1）线路保护。常以二段式或三段式的电流保护装置为主，一段、二段、三段的装置依次为电流速断保护装置、限时电流速断保护装置及过电流保护装置；（2）母联保护。即限时电流速断保护装置和过电流保护装置要同时安装；（3）主变保护。即含重瓦斯以及差动保护的主保护，以及含复合电压过流以及过负荷保护的后备保护；（4）电容器保护。含过流、零序电压、过压以及失压保护等几种。

3.确保继电保护可靠性的具体措施

继电保护的可靠性是确保电力系统稳步运行的基础，结合实践经验，影响继电保护可靠性的因素有四大方面，具体如下：（1）软件因素。因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；定值输入出错等各种软件问题造成保护装置的误动或拒动。（2）硬件因素。主要表现为继电保护装置、二次回路、继电保护辅助装置、装置的通信、通道及接口、断路器等电力网络的重要元件因各种质量缺陷，影响到继电保护的可靠性以及电力系统主接线的可靠性。（3）人为因素。主要表现为安装人员接线时违背设计要求或误接线，以及检修及运行人员误操作等。（4）微机保护装置运行中存在的问题。主要表现为微机设备基本上以独立运行为主，数据综合分析水平不高，容易引发各种问题。结合如上问题，要确保继电保护可靠性，笔者以为可从如下几点入手：

3.1加强相关人员专业素质的培训

人是所有事故的主要根源，因此要确保继电保护的可靠运行，必须加强对电力系统相关人员的专业综合技能培训，提升员工的技能水平，确保所有工作人员对继电保护设备各个部分的结构与功能做到心中有数，进而能熟练地操作各部分元件，一旦遇到异常情况能及时有序地处理。此外，还要注意培养员工的安全意识，树立安全第一工作第一的思想，从而最大限度地减小或杜绝继电保护事故的发生。

3.2确保定值区的正确性

拥有多个定值区是微机保护的一大优点，这对电网运行方式变化情况下定值的更改问题提供了极大方便，但不可忽视的是定值区的错误对继电保护工作而言是一大忌，因此必须采取相应的技术手段确保定值区的正确性，建议在修改完定值后将定值单及定值区号进行打印，尤其要注意日期、变电站、修改人员及设备名称，并重点在继电保护工作记录中注明定值单编号。

3.3做好继电保护装置的日常维护

保证电力系统的正常运行，定时定期地做好日常维护必不可少。有关工作人员必须按照规定定期勘查继电保护装置，记录所检查的各仪表的运行状况，在各仪表正常运行的过程中一旦发现异常情况应立刻加强对其进行监视，并迅速向主管部门汇报情况。由于继电保护装置较易吸附灰尘，因此还必须做好其清扫工作，清扫时应俩俩配合，以免一人工作时误碰运行设备造成设备的损坏。同时要注意的是，清扫过程中为避免人身触电及造成二次回路短路、接地事故，工作人员必须与带电设备保持一定的安全距离。为确定设备的安全情况，工作人员需每周对继电保护装置所保护的电流、电压的数据值进行一次细致的记录，以从这些记录数据中观察设备的运行状况。此外，工作人员还要定期检查及打印微机保护的打印机。除以上几点以外，工作人员还要全面了解设备的初始状态，从而能有效根据继电保护设备的初始状态对其进行有效保护，对此，工作人员在平时应注重查找相关方面的资料，加强专业知识的学习，并在工作过程中注重观察设备的运行状况以及收集设备的检测数据，实现全方位的管理。

3.4注意接地问题

接地问题也是继电保护工作中较为突出的问题，大致分为如下两点，一是保护屏的各装置机箱、屏柜等的接地须接在屏内的铜排上，这点生产厂家一般已做得较好，只要做好认真检查即可。尤其重要的是保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网，应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上，并用绝缘表测电阻是否符合规程要求。二是电流、电压回路的接地也存在可靠性问题，如接地在端子箱，则需要认真检验端子箱的接地是否可靠。

总之，继电保护是电网的安全屏障，它的安全与可靠程度对电力系统的安全稳定运行有着直接的决定意义，当前，随着我国对电力要求的不断增大，如何正确运用继电保护技术来有效遏制电网故障，切实提高电力系统的运行效率及质量，尤为重要，在实践工作中，我们要加大对继电保护装置的检查和维护力度，按时对其运行状况进行巡检，及时发现故障并做好处理，从而保证系统无故障地运行正常，促进我国电力系统的安全健康发展。

【参考文献】

[1]齐俊玲.继电保护在电力系统中的应用[J].民营科技，2013（1）：43.

[2]王金明.浅谈电力继电保护[J].大科技，2012（12）：86-87.

电力继电保护技术研究 篇4

随着中国经济的持续发展,电力负荷增长幅度较大,为了避免电力传输损耗,在110 k V电力系统中传输的电压也越来越高;由于110 k V电力系统中存在大量的不同功能电力设备,这些设备之间的互连相当的复杂紧密,同时电力系统传输区域较大,容易受到环境因素的干扰,也容易受到人类活动的影响,因此电力系统容易发生不同的电气故障;电力系统由发电系统、供电系统和用电系统构成,这些系统是同步运行的,如果电力系统中存在任何的事故,都容易对电力系统不同子系统的正常运行造成影响,因此继电保护技术对于110 k V电力系统的安全可靠运行具有重要意义[1,2]。

1 继电保护技术

继电保护技术可以有效保证110 k V电力系统安全可靠地运行,当110 k V电力系统因为短路等故障处于不正常工作状态时,继电保护装置能够及时诊断故障并向控制器发出故障信号,控制系统及时对电力系统相关故障区域进行处理,以保障非故障区域正常工作。在110 k V电力系统中,继电保护技术主要通过以下两种方式进行系统保护:快速实现电力系统的电压调节,保证供电电压稳定,使得终端系统的电力供应不受影响;通过继电保护装置快速切除电力系统故障区域,减轻由于故障对用电设备的影响,保证重合闸的快速完成[2]。

对于110 k V电力系统而言,继电保护技术可以实现准确快速地对电力系统进行保护,因此电力系统对继电保护技术存在一定的技术要求。电力系统的继电保护需要满足速动性、可靠性、选择性等要求。继电保护速动性要求保护系统能够快速对故障反应,快速实现故障切除;继电保护可靠性要求保护系统能够可靠工作,提高电力系统的可靠性;继电保护选择性要求保护系统首先对自身保护区域实现可靠的故障反应,不跨区域发生误动问题。

2 继电保护系统设计

110 k V电力系统主要有一次电力系统和二次电力系统构成,一次电力系统主要有输电线路、变压器设备构成,系统构成简单,但是不具备任何电力系统保护设备;二次电力系统主要负责对一次电力系统进行保护,主要有继电保护设备、自动保护装置和控制回路等构成,系统构成比较复杂;为了确保110 k V电力系统的正常运行,必须对二次电力系统的继电保护装置进行正确地设计,使得继电保护装置能够可靠地对一次电力系统进行监测和保护,最终有效提高110 k V电力系统的故障及保护设计水平。在实际的110 k V电力系统中,继电保护设备的具体设计如下[3,4]:

输电线路继电保护设计:110 k V输电线路由于短路故障等容易发生过电流问题,因此需要在输电线路配备过电流保护装置,电流保护设计需满足速动性;如果不需要多个电流保护装置相互配合进行保护,电流速断的要求可以适当放宽;输电线路的变配电所等属于重要设备,需要在相应线路中配备瞬时过电流速断保护装置;当线路装备多个瞬时过电流速断保护装置时,容易发生同时触发保护的问题,导致故障区域扩大化,因此应该选择时限电流速断保护装置,满足故障发生时保护装置能够选择性地进行保护动作。

变压器设备继电保护设计:当电力系统配备的变压器设备容量小于350 k VA时,此时系统容易发生过压问题,可以在系统中配备高压熔断器,对系统过电压进行保护;当电力系统配备的变压器设备容量为350 k VA~650 k VA时,变压器设备的高压端需要配备过电流保护装置,过电流保护设备速动性要求小于0.4 s,如果速动性不能满足要求,需要在高压端添加过电流速断保护装置,以便能够快速进行故障切除;当电力系统配备的变压器设备容量达到较高水平时,此时电力系统需要考虑过电流问题,因此需要添加过电流保护装置,增加系统运行可靠性。

3 继电保护系统协同工作设计

在110 k V电力系统实际运行过程中,不仅需要添加继电保护设备对电路系统的相关电气设备和线路进行保护,同时需要考虑同级继电保护设备之间的协同工作问题,以达到较好的保护效果。继电保护可以分为主保护和后备保护两种,由于电力系统中会有两套甚至多套保护设备处于同时运行状态,为了满足不同故障类型和保护系统可靠运行的要求,不同保护设备之间反应速度是不一致的,有的保护设备反应速度比较快,有的保护设备反应速度比较慢,反应速度快的保护设备称为主保护设备,运行中需要满足以尽可能快的速度对被保护设备和线路故障进行有选择性地保护;反应速度比较慢的就称为后备保护设备,运行需要满足在主保护失效的情况下保证快速进行故障保护[5]。

主保护和后备保护在电力系统保护中占据同等重要的地位,主保护主能够对线路进行快速保护,但是存在着一定的保护范围,不能实现线路全长保护;后备保护可以实现对主保护的死区线路进行保护,还一定程度上避免了主保护的失效问题,保证故障发生时能够达到切除故障的最终目的。

在110 k V电力系统继电保护设计中,还需要考虑上下级继电保护设备之间的相互配合问题。上下级继电保护设备保护的配合不仅需要考虑过电流保护问题,还需要考虑时限控制问题,必须综合对两个方面进行保护设计,否则容易发生保护继电保护设备不同级发生误保护等问题。由于固定时限的过电流保护中间保护反应时间较长,所以上下级设备的保护配合相对较为容易;由于多级电网的存在,保护时限会变得越来越长,这样保护的反应速度大大降低,因此在实际操作中需要不同级之间的时限长度越短越好,但是时限保护也需要考虑保护动作具有针对性,从而使得保护时限限定在一定范围之内。因此在继电保护设计过程中,需要进行实际的测试工作,同时参考继电保护系统的时效特性曲线,选择合适的保护时限。

随着国家经济对电力能源需求的不断增加,为了保证110 k V电力系统的安全可靠运行,系统研究了电力系统继电保护技术,阐述了110 k V电力系统继电保护的原理,针对电力系统继电保护提出了参考设计,为电力系统继电保护更好更快的发展提供了参考性研究。

摘要：随着中国经济的持续发展,电力负荷增长幅度较大,传输电压也越来越高,因此电力系统对于继电保护的可靠性提出了较高的要求。为了确保110 kV电力系统的正常运行,必须对二次电力系统的继电保护装置进行正确的设计,使得继电保护装置能够可靠地对一次电力系统进行监测和保护,最终有效提高110 kV电力系统的故障及保护设计水平。

关键词：110kV电力系统,继电保护,主保护,后备保护

参考文献

[1]黄健聪.110kV变电站继电保护中的问题与措施分析[J].中国城市经济,2011(20):162.

[2]向艺,黄曼.输变电系统中继电保护的问题与对策[J].科技资讯,2011(17):231-233.

[3]杨红娟.电力系统装置的保护分析[J].科技资讯,2009(01):65.

[4]邝东升.继电保护和自动装置的抗干扰对策之我见[J].广东科技,2009(10):35-37.

电力继电保护技术研究 篇5

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术［1］，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

自50年代末，晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝500 kV线路上［2］，结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。

在此期间，从70年代中，基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用［3］，天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。

电力继电保护技术研究 篇6

[关键词]110kV；继电保护；装置；技术分析

一、继电保护的概述与基本任务

继电保护主要是指确保电力系统供电可靠性和保障电气设备安全。继电保护的可靠性是指保护装置在预定时间内在规定条件下完成规定功能的能力。一般要求继电保护装置满足选择性、可靠性、速动性和灵敏性要求，能在电网发生故障时快速、可靠地动作，有效遏制系统状态进一步恶化，起到保障电网安全的作用。继电保护系统主要根据电气元件发生故障时电力系统的电气量的变化情况构成保护动作，即该系统由一套或者几套相互独立的继电保护装置经某种方式相连接构成。

继电保护的首要任务是在被保护元件发生故障时，确保该元件的继电保护装置向距故障元件最近且具有脱离故障功能的断路器迅速、准确地发出跳闸命令，使故障元件能够及时、快速地从电力系统中剥离，从而尽可能地降低电力系统元件本身损坏。这样，可以最大限度地降低故障元件对电力系统安全稳定供电的影响。其次，继电保护还能够在一定程度上反映电气设备的不正常运行状态。当设备运行维护条件不当或者设备不正常运行时，继电保护能够发出警示信号，便于自动装置进行调节、自动切除某些危险设备或者提醒值班人员进行及时处理。

二、110 kV继电保护装置技术要求

1.继电保护装置的设置基本要求。按照电力企业110kV 供电系统的设计规范要求，在110kV 的供电线路、配电变压器和分段母线上一般应设置以下保护装置：

（1）110kV 线路应配置的继电保护。110kV 线路一般均应装设过电流保护。当过电流保护的时限不大于0.5～0.7s，并没有保护配合上的要求时，可不装设电流速断保护；自重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时，应装设略带时限的电流速断保护。

（2）配电变压器应配置的继电保护。①当配电变压器容量小于400kVA 时：一般采用高压熔断器保护；②当配电变压器容量为400～630kVA，高压侧采用断路器时，应装设过电流保护，而当过流保护时限大于0.5s 时，还应装设电流速断保护；对于车间内油浸式配电变压器还应装设气体保护；③当配电变压器容量为800kVA 及以上时，应装设过电流保护，而当过流保护时限大于0.5s 时，还应装设电流速断保护；对于油浸式配电变压器还应装设气体保护：另外尚应装设温度保护。

（3）分段母线应配置的继电保护。对于不并列运行的分段母线，应装设电流速断保护，但仅在断路器合闸的瞬间投入，合闸后自动解除：另外应装设过电流保护。如采用的是反时限过电流保护时，其瞬动部分应解除；对于负荷等级较低的配电所可不装设保护。

2.继电保护装置的设置

（1）主保护和后备保护。110kV 供电系统中的电气设备和线路应装设短路故障保护。短路故障保护应有主保护、后备保护，必要时可增设辅助保护。当在系统中的同一地点或不同地点装有两套保护时，其中有一套动作比较快，而另一套动作比较慢，动作比较快的就称为主保护：而动作比较慢的就称为后备保护。即：为满足系统稳定和设备的要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护，就称为主保护；当主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护，就称为后备保护。后备保护不应理解为次要保护，它同样是重要的。后备保护不仅可以起到当主保护应该动作而未动作时的后备，还可以起到当主保护虽己动作但最终未能达到切除故障部分的作用。

除此之外，它还有另外的意义。为了使快速动作的主保护实现选择性，从而就造成了主保护不能保护线路的全长，而只能保护线路的一部分。也就是说，出现了保护的死区，这一死区就必须利用后备保护来弥补不可。后备保护包括近后备和远后备，当主保护或断路器拒动时，由相临设备或线路的保护来实现的后备称为远后备保护；由本级电气设备或线路的另一套保护实现后备的保护，就叫近后备保护。

（2）辅助保护。为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护，称为辅助保护。另外，110kV 系统中一般可在进线处装设电流保护；在配电变压器的高压侧装设电流保护、温度保护（油浸变压器根据其容量大小尚应考虑装设气体保护）；高压母线分段处应根据具体情况装设电流保护等。

三、110kV电力系统应配置的继电保护的功能

1.110kV 线路的过电流保护。110kV 线路一般均应装设过电流保护。当过电流保护的时限不大于0.5～0.7s，并没有保护配合上的要求时，可不装设电流速断保护，但自重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时，应装设略带时限的电流速断保护。

2.110kV 配电变压器应配置的继电保护

（1）当配电变压器容量小于400kVA 时，一般采用高压熔断器保护。

（2）当配电变压器容量为400～630kVA，高压侧采用断路器时，应装设过电流保护。当过流保护时限大于0.5s 时，还应装设电流速断保护。对于车间内油浸式配电变压器还应装设气体保护。

（3）当配电变压器容量为800kVA 及以上时，应装设过电流保护，而当过流保护时限大于0.5s 时，还应装设电流速断保护。对于油浸式配电变压器还应装设气体保护，另外尚应装设温度保护。

四、110 kV继电保护的综合评价

1.定时限过电流保护与反时限过电流保护的配置

110 kV系统中的上、下级保护之间的配合条件必须考虑周全，考虑不周或选配不当，则会造成保护的非选择性动作，使断路器越级跳闸。保护的选择性配合主要包括上、下级保护之间的电流和时限的配合两个方面。应该指出，定时限过电流保护的配合问题较易解决。由于定时限过电流保护的时限级差为0.5s，选择电网保护装置的动作时限，一般是从距电源端最远的一级保护装置开始整定的。为了缩短保护装置的动作时限，特别是缩短多级电网靠近电源端的保护装置的动作时限，其中时限级差起着决定的作用，因此希望时限级差越小越好。但为了保证各级保护装置动作的选择性，时限级差又不能太小。虽然反时限过电流保护也是按照时限的阶梯原则来整定，其时限级差一般为0.7s。

2.一相接地的保护方式。110kV 中性点不接地系统中发生一相接地时，按照传统方式是采用三相五铁心柱的JSJW-10 型电压互感器作为绝缘监视。但是，如果选用手车式高压开关柜后，再继续安装JSJW-10就比较困难，因此较为可取的办法是采用零序电流保护装置。

五、结语

综上所述，随着社会的不断进步发展，生活、工业用电也随着增加。为了保证供电系统能正常运行，作为从事电力事业继电保护的一名工作人员，我们在工作中不断地积累和总结，更科学、合理、有效地解决问题，使供电秩序能正常运行，服务于社会。

电力继电保护技术研究 篇7

1 电力自动化继电保护的基本内容

电力系统的自动化主要是指二次系统, 也就是说电力系统的自动化是一种自我检测、决策、控制功能的设备, 通过一定的数据传输来证明电力系统的安全性可以健康平稳的运行。电力系统自动化主要节省了人力物力, 是科学技术史上的改革, 以自动化的形式来方便整个电力工程, 做到物尽其用。但是在继电保护方面, 过去传统的维护手段已经不能再适用于当代继电保护的要求。在科学技术日新月异的当代社会, 对于电力系统自动化提出了更高的要求。现代自动化系统发展的另一阶段就是与计算机技术的结合, 由于时代的进步与发展, 计算机技术的作用不断被人们所挖掘, 而电力自动化适时的引用了此类技术。限于当今社会的进步发展, 电力能源的使用越发紧张, 在此过程中将出现大量的数据需要加以整理和分析, 这经常会使调度人员手忙脚乱并且工作质量也得不到保障, 而计算机技术则很好地解决了这类问题。当前计算机的迅猛发展已经渗透进继电保护上来, 并且在一定程度上实现了无人化管理, 实现了远程监控以及远程遥控等管理手段, 特别是在数据管理、事故检测、故障分析方面取得了极大的成效。此外, 鉴于故障录波和卫星定时系统的引进使用, 也在很大程度上减少了人工操作所带来的失误现象, 促使故障分析工作更加精准, 促使继电保护工作更加高效。

2 当前电力自动化继电保护的相关安全管理问题

2.1 进行科学合理的布局

继电保护在电力自动化中是一项至关重要的工作, 并不是任何公司或部门都具有管理的资质。并且在继电保护方面, 不同的产品其效果和作用也不尽相同。如果过度重视经济性, 而忽视了产品的品质和功能等其他要素则很有可能造成电网的崩溃, 直接引发严重的后果, 甚至造成电网的崩溃。为此, 在电力自动化继电保护方面的实际管理上一定要予以科学合理的布局, 做到坚持以科学技术为指引, 选择合理的继电保护设备, 就会使继电保护工作方面的数据测量、数据监控、事故分析等有机的联合在一起, 从而发挥出巨大的能量, 使得整个系统安全稳定的运行。在建设变电站之间一定要考虑周全, 应当为后续的调整和变更留有余地。这是由于变电站的设备更新和扩建是经常发生的事情, 如果不做好提前的准备工作将会造成资源的浪费。

2.2 设备必须要进行正确的调试安全, 保证设备的稳定运行

对于变电站中综合自动化系统的应用也要认真布局, 确保继电保护的相关设备能够有机的连接在一起, 并且能够稳定运行。为了保证设备安装过后能够得以正常运行发挥出应有的功效, 应当在安装之前做好调试工作。并且在对待继电保护的相关设备时, 还要针对于设备种类和属性予以划分管理, 使各设备间具有良好的协调性。由于电力系统直接关系到我国的经济稳定和正常生活, 所以对于继电保护设备一定要进行合理的维护和检修, 并且对于各类可能出现的问题要予以提前的预测, 针对于问题的特点做出相应的应对准备。只有在这样的条件下, 才能在遇到意外问题时予以及时解决, 避免遭受较大的损失。此外, 还应在继电保护设备上做好防雷的相关准备工作, 增强其对于外力的抵抗作用。并且鉴于计算机容易受到电磁波的干扰, 还应当在计算及周围安装抗干扰装置, 促使计算机能够顺利完成对电力自动化的配合工作。

2.3 依据安全保护的原则进行运行检测

最后, 还要严格依据安全保护的原则进行运行检测。在此之前, 要对继电保护的相关设备予以严格的检测和接受, 做好把控工作。并且针对于设备属性和功能特点上的不同予以区分维护。对于设备的使用要对相关操作者予以充分的岗前培训, 确保其能将理论知识运用到具体的实践操作中, 保证继电保护设备功能的正常发挥, 也能够在很大程度上减少操作失误。最后, 还要对相关继电保护设备进行实时的数据监控、追踪和检测, 对设备所处环境予以掌握, 便于出现故障时对故障原因的分析。最大限度的确保电力自动化继电保护相关功能的发挥。

简而言之, 时代的发展进步离不开科学技术的发展, 自动化技术的应用对于电力系统来说是时代发展的根本, 同时自动化技术的发展也必须解决好继电保护方面的相关安全管理问题。近年来, 在电力系统的自动化发展中, 控制技术有了很大的进步, 这些都离不开智能技术的更新创造的。电力企业是国之根本, 电力系统自动化电力企业中发挥着不可泯灭的作用的, 为此作为电力工程人员要认清形势, 敢于创新, 大胆革新, 不断的提升电力企业的质量, 保障未来企业的发展和壮大。

摘要：在经济高速发展的今天, 综合自动化方面的科学技术也得到了相应的发展和提升。在这种环境背景下, 电力系统自动化也在突飞猛进的发展。作为关乎国计民生的重要行业, 电力系统在某种程度上可以算作是一个国家的命脉所在。而电力自动化继电保护又是电力系统中的重点内容, 因此处理好电力自动化继电保护方面的问题对于电力系统地正常运行来说至关重要。本文将主要以电力自动化继电保护相关安全管理问题为切入点, 对其进行简要的介绍和分析。

关键词：电力自动化,继电保护,安全管理

参考文献

[1]叶, 林丽丽.电力自动化继电保护相关安全管理问题分析[J].中国新技术新产品, 2012, 24:133.

[2]解丽蕊, 陈进方.电力系统继电保护的安全管理问题分析[J].华章, 2012, 16:360.

电力继电保护技术研究 篇8

1 电力系统继电保护技术的发展阶段的划分

1.1 机电式继电保护阶段

1949年以后, 我国逐渐意识到电力行业的重要性, 因而在50年代, 电力工程人员进行了大量的与继电保护技术有关的知识学习, 之后, 通过工程人员的不懈努力, 终于建立了拥有丰富电力系统继电保护技术理论知识和经验的继电保护队伍, 为国家电力系统的正常运转做了较大的贡献。

1.2 晶体管继电保护阶段

在机电式继电保护阶段, 我国的电力系统线路保护技术完全来自于国外, 到了60年代以后, 科技的进步使得我国拥有了自行创造的电力系统线路保护技术, 并且该技术带领电力系统继电保护技术走向了晶体管继电保护阶段, 该阶段最鲜明的标志就是在葛洲坝上应用了晶体管继电保护技术。

1.3 集成电路保护阶段

进入70年代之后, 晶体管继电保护出现了较多的问题, 对此, 电力系统的工程研究人员慢慢对集成电路保护产生浓厚的兴趣, 最终使得集成电路保护获得推广, 不仅弥补了晶体管继电保护的缺憾, 还降低了对电力系统进行继电保护的成本。

1.4 计算机继电保护阶段

随着经济的快速发展, 经济得到了迅猛的发展, 为了顺应时代发展的潮流, 电力系统的工程研究人员开始致力于计算机继电保护的研究, 主要的标志就是输电线路微机保护装置的研制成功。该阶段使得继电保护技术更加完美, 为我国开辟了新的继电保护装置市场, 充分确保了电力系统的安全运行。

2 电力系统继电保护技术的作用

时代在进步, 科技在发展, 人们的用电量在不断增加, 因此部分地区的人们经常面临用电量不足的困境, 如果不对电力系统进行继电保护, 那么就会造成严重的停电事故, 不利于人们正常的生产和生活, 容易引发人们的不满情绪, 不利于社会的和谐与稳定。所以要使用继电保护技术来对电力系统进行保护。

3 电力系统继电保护技术的应用情况

3.1 电力系统继电保护技术起步晚, 但发展的速度较快

与国外一些发展较好的国家相比, 我国的电力系统继电保护技术的起步较晚, 但是由于全球经济一体化进程的加快, 不同的国家实现了互通有无, 共同发展的情况, 所以我国电力系统工程研究人员能够快速跟上科技发展的速度, 从而找到较为先进的继电保护技术, 进而为国家经济的发展做贡献。

3.2 电力系统继电保护技术正以稳定的速度向前发展

用电量正以较快的速度增长, 为了满足人们的用电需求, 国内外有关部门都加大了继电保护技术研究的投资力度, 并将先进的计算机技术应用到继电保护技术之中, 从而逐步完善电力系统继电保护系统, 实现电力系统的安全运转。

4 电力系统继电保护技术的未来发展方向

4.1 电力系统继电保护技术将与计算机形成紧密联系

目前, 计算机的应用能够给人们带来很大的便利, 在电力系统继电保护技术与计算机相结合已经成为人们迫切的愿望, 所以, 电力系统继电保护技术将与计算机形成紧密的联系。

4.2 电力系统继电保护技术将实现网络化

要想将电力系统继电保护技术在计算机上获得更好的发挥, 就必须要使用网络保护, 从而为电力系统的继电保护技术提供所需的信息, 切实提高继电保护的作用, 进而实现电力系统的安全运转, 给人们提供充足的电力资源。

4.3 电力系统继电保护技术将实现一体化

电力系统继电保护装置中含有很多的零部件, 只有这些零部件合理的结合起来才能发挥最大的继电保护作用。随着技术的不断进步, 这些零部件能够实现更好的结合, 并发挥继电保护技术的保护和控制等作用。

4.4 电力系统继电保护技术将实现智能化

随着人类研究的不断深入, 人们希望一些设备能够拥有人类一样的思维方式, 从而能够对电力系统出现的故障进行分析, 并选取合适的方法来解决电力故障, 防止电力故障扩大, 给人们的生产和生活带来不便。

5 总结语

人类的欲望和潜力是无限的, 为了满足人们的用电需求, 人们必须开动大脑, 不断进行继电保护技术的创新, 从而实现电力系统继电保护技术的计算机化、网络化、一体化和智能化, 进而确保电力系统的正常运行, 为人们提供充足的电力资源, 维持社会的和谐与稳定。

参考文献

[1]张健康.电力系统继电保护技术的现状及发展趋势[J].装备制造技术, 2011 (22) :111-112.

[2]张恩伊.我国电力系统继电保护技术的现状与趋势[J].黑龙江科技信息, 2011 (22) :120-121.

电力继电保护技术研究 篇9

继电保护的作用是保证电力系统正常的运行以及可靠供电过程, 电力变压器继电保护的功能如下。

(1) 在电力变压器系统有状态或者动作信号出现的时候, 及时做出反应, 为继电保护功能以及设计能力进行及时保护;

(2) 在变压器出现异常问题或者故障的时候, 及时通过继电保护动作切断电力变压器, 将问题和故障隔离开, 从而有效控制事故;

(3) 通过对电力变压器进行继电保护, 可以避免设备故障或者停电带来严重的经济损失, 为电网以及电力变压器运行的经济性打下良好的基础。

继电保护装置具有灵敏性、快速性、可靠性和选择性四项性能, 其中灵敏性是指对故障的反映能力;快速性是指故障发生或者有异常情况的时候能够快速解决;可靠性是指不会有误动作发生;选择性是指将故障控制在最小的区间内, 为其他没有出现故障的部分继续进行供电。

2 电力变压器常见的继电保护故障以及原因

2.1 内部原因导致的故障

电力变压器自身出现了功能以及结构方面的故障都属于内部原因, 例如变压器外壳出现接地问题、变压器绕组断裂等, 都会使电力变压器继电保护产生相应的动作, 并且造成停电或者将电力变压器移出电力网的情况。变压器的内部故障还可以分为热故障、电故障这两种性质, 热故障就是说变压器整体或者局部温度过高;电故障是指变压器内部电场强度过高损坏了绝缘性能的情况。

2.2 外部原因导致的故障

产生外部故障的原因均为外部因素, 例如变压器外壳出现了变形、绝缘体出现了破损、油箱外引线搭接在一起、绕组间放电等, 都可能会对电力变压器继电保护造成影响并且引发故障。

3 电力变压器继电保护的特征

3.1 具有较高的可靠性

电力变压继电保护采用的方式为方法库和数据仓库, 所以便于升级以及维护系统。升级或者更换系统只能在方法库上进行, 从而提高整体过程的快捷程度。

3.2 具有很强的实用性

生产运行过程中会有一些问题产生, 通过使用数据以及数据共享可以解决这些问题, 统计数据和分析, 所以实用性是比较强的, 可以从一定程度上改善对于电力变压器运行的保护水平。

4 电力变压器继电保护技术以及其要点

电力变压器继电保护的主要表现是:变压器发生内部故障的时候其油温、电压等数值都会发生一些变化, 可以以此为依据来判断电力变压故障的具体性质和范围, 从而合理的进行解决。

在对电力变压器继电保护装置进行设计的时候, 首先要严格遵守国家相关的政策以及法律法规, 严格审核设计以及选型, 为继电保护的统一和协调打好基础。对其进行维护的时候, 重点要检查继电保护具体的执行情况, 并且计算定值, 保证保护装置与规范、标准相符合, 同时确保投入方法的正确。在对变电站保护装置投入方式进行检查的时候, 要遵照电网电气的特点以及电网的运行方式来进行, 对二次回路以及自投装置进行检查已确定其完好, 可以正常的投入使用。检查户外设备防雨防尘措施是否到位, 保证保护装置作用的最大化, 这样在运行过程中才不会有缺陷和意外情况。

5 电力变压器继电保护在应用与发展方面的趋势

5.1 应用软件

应用软件的主要功能是二次信息的查询以及对“三遥”数据进行分析和处理, 通过与之前定时记录相比较来响应故障等报警事件, 对动作的次数和时间进行统计。继电保护人员要认真准确的填写相应数据, 这样其他部门在信息共享和查询的时候会更加便利。同时软件应用还具有数据库的功能, 并且可以反映二次设备出现的故障以及缺陷, 从而分析保护装置的运行情况。

5.2 开发电力变压器继电保护软件

今后对于继电保护主要的发展方向应该是在智能化和自动化的程度上, 在与电力变压器继电保护相关联软件的支持下, 为电力变压器继电保护提供更多的素质和能力, 例如记录数据、信息采编等, 从而可以分析电力变压器继电保护装置在运行下的状态, 从而获得丰富的信息以采取正确的决策, 提高电力变压器继电保护所发挥的效果, 进一步的维护和保障好电力变压器的继电保护功能, 并且未来更加深入的开发和挖掘电力变压器继电保护功能。

6 结束语

随着电力变压器继电保护技术的发展, 其在电力行业的应用日渐广泛, 将推动电力行业的快速发展, 推动社会进步。今后还应进一步加强对电力变压器继电保护技术的研究, 促进技术革新。

参考文献

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电力继电保护技术研究 篇10

电力系统继电保护经历了机电式继电保护、晶体管继电保护、基于集成运算放大器的集成电路保护等几个不同的发展时期。到了1990年前后, 继电保护技术发生了新的变化, 从此进入了微机保护时代。微机保护有很多传统保护不具备的强大处理能力, 还发展了故障测距、故障录波等诸多强大的处理功能。经过近30年的快速发展和应用, 我国在微机保护方面取得了巨大的成功, 在此基础上也积累了丰富的经验。随着计算机技术快速得到发展和应用, 新的原理和研究方法也不断应用到计算机继电保护技术中, 使微机继电保护的研究向更高的层次发展。

2 继电保护现状

现阶段, 由于国家对电力行业的不断重视和资金支持力度的不断加大, 电力系统科研人员不断研制出高新技术产品, 特别是线路保护产品得到了广泛的应用和发展。在实际的保护工作中, 微机保护实现的控制和保护目标是很高的。目前, 对于220kv的继电保护装置来说, 我们国家已经基本达到了完全的国产化。

3 继电保护新技术

3.1 信息网络技术在继电保护中的应用

当代继电保护技术已经改变了过去的发展模式, 已经朝着信息技术领域的方向发展。在自动化应用等方面, 继电保护装置的配置具有灵活、可操作性强等特点。如果变电站综合自动化采用保护、控制等单元分散的模式, 在具体进行实施的过程中, 还可以将保护相对独立, 还可以设置控制和测量合一;如果选择将保护相对独立, 可以使用西门子的LSA678系统。如果想要控制和测量合一的话, 可以选用CSC-2000系统即可。

3.2 可编程控制器在继电保护中的应用

可编程控制器 (PLC) 将会使得整个的继电保护实现自动化控制, 减少人员的工作强度并保证工作的效率, 实现了由传统的继电保护控制方式向自动化控制的发展。在通常的电力控制系统中, PLC通过认为的程序设置, 通过软件编程的方式来代替实际的各个分立元件之间的接线, 实现复杂的逻辑关系。

3.3 智能化

1990年以来, 随着社会的发展和科技的不断进步, 人工智能技术也取得了前所未有的发展。与此同时, 很多的科研人员也将人工智能技术引入到电力系统保护领域的研究当中, 使得人工智能技术的应用领域得到了拓宽, 并且使电力系统保护得到了很大的提升。由于人工神经网络 (ANN) 具有很多本身特有的优势, 因此得到了广泛的应用和发展。目前, 人工神经网络主要集中研究和突破自动控制和非线性优化等难题。近年来, 电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络 (ANN) 来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。

3.4 自适应控制技术在继电保护中的应用

自适应继电保护是一种新型的继电保护技术, 采用自适应控制技术的理论应用到电力系统中的继电保护中, 使保护可以随着电力系统的变化而不断调整直到尽可能的适应, 充分发挥保护的作用和性能。自适应继电保护具有很多的优点, 例如可以有效增强电力系统的可靠性, 在一定程度上改善电力系统的响应作用、提高电厂的综合效益等, 在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。

3.5 变电所综合自动化技术

综合自动化系统的应用解决了以往二次系统在各专业界限和设备划分原则等存在的一些问题, 使得存在的缺陷得到了有效的解决, 给变电所自动化工作带来了创新性的变化, 将更新的内容和意义带入到了变电所, 使得变电所的自动化技术有了进一步的提高, 引领了自动化技术发展的潮流和趋势。随着科学技术的不断进步和发展, 在电力行业科研工作者和行业专家的努力下, 超高压变电所综合自动化系统将会实现新的目标, 具备的功能将更全, 所设计的智能化水平更高、电力系统也会更完善, 整个电网的安全、稳定和经济运行也将提高到一个更新的水平。

3.6 广域保护

随着我国电网规模的不断增长和扩大, 电网的安全运行和稳定运行至关重要。近几年, 全球的几次停电事故表明电力系统存在着一些非常严重的问题, 最为关键的就是要做好继电保护工作。广域保护在立足于获取广域测量信息, 以全新的方式进行有效的配置保护防线。广域保护避免了传统继电保护存在的一系列弊端, 将专注于保护整个系统, 确保整个电力系统能够安全稳定的运行, 在执行保护的过程中, 可以有效的识别电力系统的正常状态、警戒状态等一系列状态, 通过采取各种有效的保护措施, 保证电网在故障后仍能保持所需的安全稳定工况。

3.7 新型互感器的应用

电力互感器是电力系统中实现有效控制和自动化的很关键的一个部件。因此, 研究新型的互感器对提高电力系统继电保护的性能和作用具有重要的现实意义。引起继电保护应用的另一个根本性的革命可能是光电流互感器 (OTA) 、光电压互感器 (OTV) 以及基于该种互感器的保护在电力系统中的应用。很多国家都已经研究和开发了OTA和OTV, 做的比较好的有ABB公司等, 而且在实际的电力系统中, 这些公司和企业还进行了运行实验, 而且收到了很好的效果。我国在OTA和OTV方面也进行了一定的研究, 但和国外之间还存在一定的差距。这些新型的互感器具有很多的优点, 例如可以将高压和弱电实现绝缘和隔离, 这样占地面积也会相应的减少, 成本也会随之降低;用光纤传递信号时, 不会产生电磁干扰等一系列影响, 可以使二次电缆的使用量大幅降低。

3.8 微机保护设计新思想

微机保护新算法的提出促进了微机保护的不断发展, 微机保护新算法可以较少计所耗的机时。目前, 全波富氏算法和最小二乘算法应用的比较广泛。模糊控制原理、自适应原理、综合优化原理已在微机保护中获得了良好的应用效果。有研究机构提出了网络化通用硬件平台和层次结构软件平台的设计思想, 并对网络应用的关键问题进行了深入研究和大量试验, 证实了网络应用的高可靠性。

4 结束语

随着计算机技术、通信技术的不断发展和进步, 继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为计算机化、网络化, 保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化, 为电力系统的快速发展提供了更可靠、稳定、完善的保护。继电保护必将随着各种技术的进步和发展呈现更新的特征, 也将获得更广泛的应用, 电网也将运行的更安全、更稳定。

摘要：目前, 作为主要能源之一的电力, 对促进国民经济的发展起着极其重要的作用, 而继电保护作为保障电力系统可靠运行的重要组成部分, 它的发展和应用需要我们更加重视。文章对继电保护的发展历程进行了回顾, 介绍了继电保护的现状, 分析和探讨了自适应控制技术、人工神经网络、变电所综合自动化技术等, 最后对继电保护设计的新思想进行了总结。

关键词：电力系统,继电保护,发展,研究

参考文献

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电力系统继电保护技术的简要探讨 篇11

关键词 电力系统 继电保护 微机继电 保护 发展

在电力系统的运行中，为了防止或减少故障的发生，必须采用保护装置来检测和监测系统的运行状况，这种保护装置通常由继电器或其附属设备组成，称为继电保护。

一、我国继电保护技术发展现状

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

二、继电保护的未来发展

继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

（一）计算机化：隨着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段：从8位单CPU结构的微机保护问世，不到5年时间就发展到多CPU结构，后又发展到总线不出模块的大模块结构，性能大大提高，得到了广泛应用。作成继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。

继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护的可靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行具体深入的研究。

（二）网络化：计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止，除了差动保护和纵联保护外，所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念，这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围（这是首要任务），还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。对于一般的非系统保护，实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间，也取得了一定的成果，但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应，必须获得更多的系统运行和故障信息，只有实现保护的计算机网络化，才能做到这一点。对于某些保护装置实现计算机联网，也能提高保护的可靠性。微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性，这是微机保护发展的必然趋势。

（三）保护、控制、测量、数据通信一体化：在实现继电保护的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上的一个智能终端。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，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。目前，为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资，而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质，还可免除电磁干扰。现在光电流互感器（OTA）和光电压互感器（OTV）已在研究试验阶段，将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下，保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方，亦即应放在被保护设备附近。

（四）智能化：近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域应用的研究也已开始。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。

电力系统继电保护技术发展 篇12

继电保护的是在电力系统中电气元件发生故障时将故障元件从电力系统中切除, 使故障元件免于遭受更大破坏, 并保证电力系统尽快恢复正常运行。

随着科学技术的发展, 电力工业突飞猛进, 整个电力系统呈现出往超高电压等级, 单机容量增大, 大联网系统方面发展的趋势, 这就对主设备保护的可靠性, 灵敏性, 选择性和快速性提出了更高的要求。

1 继电保护的重要性

加强对电力系统的维护显得非常重要。而继电保护技术就能够起到很好的作用, 所以继电保护对于企业生产而言, 具有重要的意义。

继电保护能够保障电力系统安全, 正常的运转, 使企业生产不受到干扰。当电力系统发生故障或异常的运转, 使企业生产不受到干扰, 当电力系统发生故障或异常的情况时, 继电保护设备可以在最短时间和最小区域内, 实现自动从系统中排除故障, 也可以向电力监控系统发出警报, 这样继电保护不仅能有效的防止电力设备的损坏, 还能降低相邻地区供电受连带故障的机率, 同时还可以有效的防止因电力系统出现的各种问题, 导致时间长, 面积广的停电事故, 造成企业生产无法正常工作。

继电保护技术的推广, 在消除电力故障的同时, 也就对社会生活秩序的正常化, 企业经济生产的正常化做出贡献。不仅能够确保社会生活和经济的正常运转, 还从一定程度上保证了社会稳定。

2 微机继电保护的主要特点

1) 改善和提高继电保护的动作特征和性能, 正确运输和率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性, 其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护。

2) 可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等, 可以方便地附加低频减载, 自动重合闸, 故障录波, 故障测距等功能。

3) 工艺结构条件优越。体现在硬件比较通用, 制造容易统一标准, 装置体积小, 减少了盘位数量, 功耗低。

4) 可靠性容易提高。体现在数字元件的特性不易受温度变化, 电源波动, 使用年限的影响, 不易受元件更换的影响, 且自检和巡检能力强, 可用软件方法检测主要元件。

5) 使用灵活方便, 人机界面越来越友好。其维护调试也更方便, 从而缩短维修时间, 同时依据运行经验, 在现场可通过软件方法改变特性, 结构。

6) 可以进行远方监控。微机保护装置具有串行通信功能, 与变电所微机监控系统的通信联络使微机保护具有远方监控特性。

3 继电保护技术的作用及发展过程

1) 继电保护的作用。当电力系统的被保护元件发生故障时, 继电保护装置应能自动, 迅速, 有选择地将故障元件从电力系统中切除, 以保证无故障部分迅速恢复正常运行, 并使故障件免于继续遭受损害, 当电力系统的被保护元件出现异常运行状态时, 继电保护应能及时反应, 并根据运行维护条件, 而动作于发出信号, 减负荷或跳闸, 此时一般不要求保护迅速动作, 而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时, 以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。

2) 继电保护的发展。电力系统继电保护先后经历了不同的发展时期, 机电式继电保护, 晶体管继电保护, 基于集成运算放大器的集成电路保护, 到了20世纪90年代, 继电保护技术进入了微机保护时代, 微机保护有强大的逻辑处理能力, 数值计算能力和记忆能力, 它不仅具有传统保护和自动装置的功能, 而且还能发展到故障测距, 故障录波等功能。微机保护经过20多年的发展, 已经取得了巨大的成功并积累了丰富的运行经验。

随着计算机技术的飞速发展以及计算机在继电保护领域中的普遍应用, 新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中, 以期取得更好的效果, 从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展。

4 继电保护的维护管理

4.1 微机保护装置要采取电磁干扰防护措施

变电站改造中, 电磁型保护更换成微机型保护时, 必须采取防电磁干扰的技术措施, 即严格执行微机保护装置的安装条件, 安装带有屏蔽层必须接地。

4.2 微机保护装置的接地要严格按规定执行

微机保护装置内部是电子电路, 容易受到强电场, 强磁场的干扰, 外壳的接地屏蔽有利于微机保护装置的运行环境, 微机保护提高可靠性应以抑制干扰源, 阻塞耦合通道, 提高敏感回路抗干扰能力入手, 并运用自动检测技术腋窝人口负债期是设计来保证微机保护装置的可靠性, 容错即容忍错误, 即使出现局部错误也不会导致保护装置的误动或拒动。

4.3 防护措施

微机保护的一些定值设定以及重要参数修改在硬件设计上设置操作锁, 操作时必须正确输入操作员的密码和监护人的密码时, 方可进行正常操作, 并将操作人和监护人的姓名等信息予以记录和保存。

4.4 继电保护装置的日常维护

(1) 当班运行人员定时对继电保护装置进行巡视和检查, 对运行情况要做好运行记录。 (2) 建立岗位责任制做到人人有岗, 每岗有人。 (3) 做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行, 防止误碰运行设备, 注惫与带电设备保持安全距离。避免人身触电和造成二次回路短路, 接地事故。 (4) 对微机保护的电流, 电压采样值每周记录一次。

4.5 每月对微机保护的打印机进行检查并打印

5 继电保护故障处理特点

5.1 直观法

处理一些无法用仪器逐点测试, 或某一插件故障一时无备品更换, 而又想将故障排除的情况。比如10KV开关柜分或柜合故障处理, 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, 或哪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。

5.2 掉换法

用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件, 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的方法。

5.3 逐项拆除法

将并联在一起的二次回路顺序脱开, 然后再依次放回, 一旦故障出现, 就表明故障存在哪路。再在这一路内用同样方法查找更小的分支路直至找到故障点。此法主要用于查找直流接地, 交流电源容丝放不上等故障。

6 结束语

继电保护是电力系统安全正常运行的重要保障。目前已经得到了广泛的应用, 随着科学技术的不断进步, 继电保护技术日益呈现出向微机化, 网络化, 智能化, 保护, 控制, 测量和数据通信一体化发展的趋势。

参考文献

[1]罗钰玲.电力系统微机继电保护[M].北京人民邮电出版社.2005.

[2]应斌.浅谈继电保护工作中故障处理的若干方法[J].广西电力, 2006, (4) 80-83.