电力系统继电保护

电力系统继电保护（精选12篇）

电力系统继电保护 篇1

继电保护技术是电力系统中不容忽视的重要安全技术之一,直接关系到电力系统的安全运行,并且对电力消费环境产生一定的间接影响。从功能上看,继电系统关注电力系统故障和危及安全运行的异常工况,并且努力提出更为合理和有效的对策,用以实现反事故自动化,并且在其工作过程中,继电保护系统能够做到正确定位被保护元件的逻辑位置,鉴别相关被保护元件是否处于正常工作状态中,以及相应的故障是位于保护区内的故障还是区外故障,并且在判断的基础上触发相应的保护动作,最终实现对电力网络的保护。

1 继电保护技术的历史沿革

继电保护技术最早由英国、美国以及澳大利亚学者所倡导,于20 世纪60 年代中后期出现。开始的时候,有人率先提出采用小型计算机对电力网络实现继电保护功能,但是,当时的小型计算机造价居高不下,因此,难以切实大面积投入应用。虽然如此,这种思想仍然得到了相关部门的认可和重视,并且,相关继电保护理论计算方法和程序结构的分析和研究也自此展开。到了20 世纪70 年代,计算机相关技术开始飞速发展,大型集成电路日趋成熟,一方面体积不断减小,另一方面造价也越来越低,并且可靠性和运算能力也得到极大提升。这种状况推动着相应的微处理器开始走入电力工作领域,并且诸多实用性质的继电保护模型也都在这个时期涌现。在随后的80 年代中,某些样板地区开始出现继电保护系统的应用试验,在90 年代得到进一步的发展。就我国的继电保护应用和研究而言,由于受到经济发展速度的制约,在初期明显落后于国外先进技术。20 世纪70 年代末期开始,我国的继电保护研究才开始起步,当时以高等院校和国家科研部门牵头,主要是采取了对外国先进技术积极引入和分析学习作为辅助背景,加强适合我国的继电保护技术研发的总体发展方向。1984 年,原华北电力学院研制出的输电线路微机保护装置被视为这一领域发展重要的里程碑,也成为我国自90 年代开始开启计算机继电保护新阶段的重要启示性标志。与此同时,东南大学的发电机失磁保护、华中理工大学研制的发电机保护和发电机- 变压器组保护则更多关注主设备保护方面技术,分别于1989 年、1994 年通过鉴定。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置、天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护,西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护等技术,则在1991 年、1993 年以及1996 年先后通过鉴定并且投入使用。在诸多技术的推动和应用下,我国的继电保护研发以及应用工作进入了微机时代。

2 信息时代下继电保护系统的技术特征

2.1 自适应控制技术的应用

自适应技术于20 世纪80 年代出现,并不存在相对一致的定义,但是可以理解成为是依据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护技术,这是一种基于环境的权变保护技术。由于自适应技术能够识别具体的故障状况,因此,其展开的对应保护动作会更具备有效性,对于电力网络的保护作用也有所增强,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,对于切实保护电力网络的健康和安全,并且提高其综合经济因素意义重大。

2.2 人工智能技术的深入应用

人工智能技术本身是一个技术簇,包括诸如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在内的多项技术,通常以技术库技术作为主要的支撑力量加以实现。人工智能最大的应用特征在于能够实现自组织和自学习,并且在信息的深入处理方面有着极强的能力,这些技术的最大应用特征在于能够有效实现零散数据环境中的深度信息,帮助实现基于更全面信息的决策有着积极意义。同时,人工智能还能够进一步分散数据中心的职能,在实现继电保护的同时扩展相应职能,强化实时和有效告警等附加功能。在数据处理和分析方面,能够支持更大范围内的数据分析,包括横纵向数据对比在内的多个层面数据分析,更深一步发现存在于电力系统的潜藏问题,对于提升电力系统的技术功能有着积极的意义。

2.3 变电站综合自动化的应用趋势

当前信息技术的应用以数据设备和数据本身的集成作为突出表现呈现于电力系统中,并且,将变电站的监视、检测、控制、保护以及计量等相关数据采集和命令的施加集成在同一个数据体系中。在这样的环境下,数据资源的共享成为必然,同时能够更为有效地展开综合化的数据处理以及实现人工智能化。相应地远方终端单元(RTU)、微机保护装置等核心部件开始出现在变电环境中,将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入统一的数据系统,取代传统的控制保护屏,加强对变电所的集成建设以及投资,提升二次系统的可靠性等方面都有极大的帮助。

电力系统继电保护 篇2

判断题：

1、动态稳定是指电力系统受到小的扰动（如负荷和电压较小的变化）后，能自动地恢复到原来运行状态的能力。（）答案：×

2、暂态稳定是电力系统受到小的扰动后，能自动的恢复到原来运行状态的能力。（）答案：×

3、电力系统正常运行和三相短路时，三相是对称的，即各相电动势是对称的正序系统，发电机、变压器、线路及负载的每相阻抗都是相等的。（）答案：√

4、在我国，110kV及以下电压的等级的电网中，中性点采用中性点不接地方式或经消弧线圈接地方式，这种系统称为小接地电流系统（）答案：×

5、电力变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地的电力系统，称为大接地系统。（）答案：×

6、我国低压电网中性点经消弧线圈接地系统普遍采用过补偿运行方式。（）答案：√

7、系统振荡时，变电站现场观察到表计每秒摆动两次，系统的振荡

周期应该是0.5s。答案：√

8、振荡时系统各点电压和电流值均作往复性摆动，而短路时电流、电压值是突变的。答案：√

9、震荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角δ的变化而变化：而短路时，电流与电压之间的角度保持为功率因数角是基本不变的。答案：×

10、快速切除线路和母线的短路故障是提高电力系统静态稳定的重要手段。答案：×

11、发生各种不同类型短路时，电压各序对称分量的变化规律是，三相短路时，母线上正序电压下降的最厉害，单相短路时正序电压下降最少。答案：√

12、大接地电流系统单相接地故障时，故障点零序电流的大小只 与系统中零序网络有关，与运行方式大小无关。答案：×

13、大接地电流系统单相接地时，故障点的正、负、零序电流一定相等，各支路中的正、负、零序电流可不相等。答案：√

14、三次谐波的电气量一定是零序分量。答案：√

15、继电器按在继电保护中的作用，可分为测量继电器和辅助继电器

两大类，而时间继电器测量继电器中的一种。答案：×

16、在完全相同的运行方式下，线路发生金属性接地故障时，故障点距保护安装处越近，保护感受到的零序电压越高。答案：√

17、相间距离继电器能够正确测量三相短路故障、两相短路接地、两相短路、单相接地故障的距离。答案：×

18、一般微机保护的“信号复归”按钮和装臵的“复位”键的作用是相同的。答案：×

19、近后备保护是当主保护和断路器拒动时，有相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。答案：×

20、一般来说，高低压电磁环网运行可以给变电站提供多路电源，提高对用户供电的可靠性，因此应尽可能采用这种运行方式。答案：× 问答题：

1.发电厂和变电站的主接线方式常见的有哪几种？

答案：发电厂和变电站的主接线方式常见的有六种，即①单母线和分段单母线：②双母线：③多角形接线：④二分之三断路器母线：⑥内桥、外桥接线。

2.在一次设备上可采取什么措施来提高系统的稳定性？

答案：减少线路阻抗：在线路上装设串联电容：装设中间补偿设备：采用直流输电等。

3.我国电力系统的中性点接地方式有哪几种？

答案：有三种。分别是：直接接地方式（含经小电阻、小电抗接地）、经消弧线圈接地方式、不接地方式（含经间隙接地）。

4.为什么在小接地电流系统中发生单相接地故障时，系统可以继续运行1-2h？

答案：因为小接地电流系统发生单相接地故障时，接地短路电流很小，而且并不破坏系统线电压的对称性，所以系统还可以继续运行1-2h。5输电线路故障如何划分？故障种类有哪些？

答案：输电线路有一处故障时称为简单故障，有两处以上同时故障时称为复故障。简单故障有六种，其中短路故障有四种，即单相接地故障、二相短路故障、二相短路接地故障、三相短路故障，均称为横向故障。断线故障有两种，即断一相、断二相，均称为纵向故障。其中三相短路故障为对称故障，其他事不对称故障。6.电力系统振荡和短路的区别是什么？

答案：1）电力系统振荡时系统各点电压和电流均作往复性摆动，而短路时电流、电压值是突变的：2）振荡时电流、电压值的变化速度较慢，而短路时电流、电压值突然变化量很大：3）振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角δ的变化而变化：而短路时，电流和电压之间的相位角基本不变。

7.继电器按照在继电保护中的作用，可分为哪两大类？按照结构型式

分类，主要有哪几种？

答案：可分为测量继电器和辅助继电器两大类：按结构型式分类，目前主要有电磁型、感应型、整流型以及静态型。8.数字滤波与模拟滤波相比有何优点？

答案：1）不存在元件特性的差异，一旦程序设计完成，每台装臵的特性就完全一致。2）可靠性高，不存在元件老化、温度变化对滤波器特性的影响。3）灵活性高，只要改变算法或某些滤波系数即可实现滤波器特性的目的。4）不存在阻抗匹配的问题。9.在对微机继电保护装臵进行哪些工作时应停用整套保护？ 答案：1）微机继电保护装臵使用的交流电流、电压，开关量输入、输出回路上工作。2）微机继电保护装臵内部作业3）输入或修改定值。

10.电力设备由一种运行方式转为另一种运行方式的操作过程中，对保护有什么要求？

答案：电力设备由一种运行方式转为另一种运行方式的操作过程中，被操作的有关设备均应在保护范围内。部分保护装臵可短时失去选择性。

11.请问电抗变压器和电流互感器的区别是什么？

答案：电抗变压器的励磁电流大，二次负载阻抗大，处于开路工作状态：电流互感器的励磁电流小，二次负载阻抗小，处于短路工作状态。12.请问什么是一次设备？

答案：一次设备是指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程的高

压电气设备。

13.请问什么是二次设备？

答案：二次设备是指对一次设备的工作进行检测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。

14.怎样用试验方法求得四端网路输入端的特性阻抗？答案：在四端网络输入端分别测输出端开路、短路状态下的开路输入阻抗和短路输入阻抗，特性阻抗等于开路输入阻抗乘短路输入阻抗在开平方。15.直流逆变电源与电阻降压式稳压电路相比，有什么优点 ？ 答案：因电阻降压式稳压电路依靠电阻分压，效率低，使用逆变电源能降低损耗。使用逆变电源将装臵和外部电源隔离，提高了装臵的抗干扰能力。计算题：

1某电力铁路工程的供电系统采用的是220kV两相供电方式，但牵引站的变压器T为单相变压器，一典型系统如图1-19所示。

假设变压器T满负荷运行，母线M的运行电压和三相短路容量分别为220kV和1000MVA，两相供电线路非常短，断路器QF保护设有负序电压和负序序电流稳态启动元件，定值的一次值分别为220kV和120A。问：(1)忽略谐波因素，该供电系统对一。二次系统有何影响？

（2）负序电压和负序电流启动元件能否启动？

答：（1）由于正常运行时，有负序分量存在，所以负序电流对一次系统的发电机有影响：负序电压和负序电流对采用负序分量的保护装臵ISU5010002202273227(A)负序电流I213131(A)电流值大于负序电流稳态启动元件的定值120A，所以负序电流启动元件能启动。可知，正常运行的负序计算负序电压：系统等值阻抗ZUBSB22202100048.4()负序阻抗U2ZI248.41316430V6.34(KV)有影响。（2）计算负序电流

正常运行的负荷电流

可知，正常运行的负序电压值小于负序电压启动元件的定值220kV，所以负序电压启动元件不能启动。

2、设电流互感器变比为200/1，微机故障录波器预先整定好正弦电流波形基准值（峰值）为1.0A/mm。有一次线路接地故障中录得电流正半波为17mm，负半波为3mm，试计算其一次值的直流分量、交流分量及全波的有效值。

答：已知电流波形基准峰值为1.0A/mm，则有效值基准值为I17321.0200172001400(A)交流分量为

I~17321.0122001414(A)全波有效值为

3、如图所示220kV线路K点发生A相单相接地短路。电源、线路阻抗标么值已注明在图中，设正、负序电抗相等，基准电压为230kV，基准容量为1000MVA。

（1）绘出K点A相接地短路时复合序网图。（2）计算出短路点的全电流（有名值）。

单相接地系统图

5、已知变压器接线组别YN/∆-11，电压变比为n，低压侧电流分别为试写出高压侧三相电流的数学表达式。

答：高压侧A相电流的数学表达式

IAn13I)(IaC高压侧B相电流的数学表达式 IBn13(IbIa)

高压侧C相电流的数学表达式I绘图题：

Cn13(IcIb)

一．选择题

1.纯电感、电容并联回路发生谐振时，其并联回路的视在阻抗等于（A）。

A无穷大 B零 C电源阻抗 D谐振回路中的电抗

2.有一组正序对称相量，彼此间相位角是120度，它按（A）方向旋转。

A顺时针

B逆时针 C平行方向

3我国220千伏及以上系统的中性点均采用（A）

A直接接地方式 B经消弧圈接地方式 C经大电抗器接地方式

4小电流配电系统的中性点经消弧线圈接地，普遍采用（B）A全补偿 B过补偿 C欠补偿 5输电线路空载时，其末端电压比首端电压（A）A高

B低

C相同

6电力系统发生振荡时，振荡中心电压的波动情况是（A）

A幅度最大 B幅度最小 C幅度不变 D不一定

7在大接地电流系统中，当相邻平行线路停运检修并在两侧接地时，电网发生接地事故，此时停运线路（A）零序电流。A流过 B没有 C不一定有 断路器非全相运行时，负序电流的大小与负荷电流的大小

关系为（A）

A成正比 B成反比 C不确定 9所谓继电器常开触点是（C）

A正常时触点断开 B继电器线圈带电时触点断开

C继电器线圈不带电时触点断开 D短路时触点断开

10超高压输电线单相跳闸熄弧较慢时由于（A）

A潜供电流影响 B单相跳闸慢 C短路电流小 D短路电流大

11微机保护中用来存放原始数据的存储器是（C）

A.EPROM

B.EEPROM C.RAM 12微机保护装臵在调试中可以做以下事情(A)A插拔插件

B使用不带接地的电烙铁 C接触插件电路

13暂态型电流互感器分为：(C)级

A.A、B、C、D B.0.5、1.0、1.5、2.0 C.TPS、TPX、TPY、TPZ 14用于500千伏线路保护的电流互感器一般选用（C）

A.D级

B.TPS级

C.TPY级 D.0.5级

15电流互感器的不完全星形接线，在运行中（A）A不能反应所有接地 B对相间故障反应不灵敏

C对反应单相接地故障灵敏 D能够反映所有的故障

16电动机过流保护电流互感器往往采用两相差接法接线，则电流的接线系数为（B）

A.1

B.√ 3 C.2 17电压互感器接于线路上，当A相断开时（A）A.B相和C相的全电压与断相前差别不大 B.B相和C相的全电压与断相前差别较大 C.B相和C相的全电压与断相前复职相等 18.电抗变压器是（C）

A.把输入电流转换成输出电流的中间转换装臵 B.把输入电压转换成输出电压的中间转换装臵 C.把输入电流转换成输出电压的中间转换装臵 19.方向阻抗继电器中，记忆回路的作用是（B）A.提高灵敏度

B.消除正向出口三相短路死区 C.防止反向出口短路死去

20继电保护后备保护逐级配合是指（B）

A时间配合 B时间和灵敏度均配合 C灵敏度配合

三 填空题

1.继电保护有选择的切出故障，是为了（尽量缩小停电范围）。

2.我国110千伏及以上电压等级系统，其中性点接地方式采用（直接接地方式）。

3.电力系统（无功功率）缺额将引起电压降低。4.110千伏以上变电所接地电阻应小于（0.5Ω）。

5.计算最大短路电流时应考虑以下两个因素：最大运行方式和（短路类型）。

6.电网中的工频过电压一般是由（线路空载）、接地故障和甩负荷等引起。

7.与模拟滤波器相比，数字滤波器不存在阻抗的（匹配）问题。

8.在变电站综合自动化系统中，网络通过（地址）识别每一个继电保护。

9.二次回路图纸分为：（原理图）、（展开图）、（安装图）。10.在电网中装带有方向元件的过流保护是为保证动作的（选择性）。

11.A/D变换器的两个重要指标是A/D转换为（分辨率）和（转换速度）。

12.微机保护中，主要元器件之间靠（总线）相互相连接。13微机保护对程序进行自检的方法是：ROM累加和自检校验，（CRC）校验。

14微机保护的采样频率为2500Hz，则每周波有（50）个采样点，采样间隔时间为（0.4）ms。

15为了正确的传送信息，必须有一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定。这套约定称为（规约）。16变电站综合自动化系统中计算机局域网的通信传输媒介有两种：（光纤）和电缆，后者又可以分为（同轴）电缆和（对称双绞线）电缆。

17为了保持电力系统正常运行的稳定性和频率、电压的正常水平，系统应有足够的（静态）稳定储备和有功、（无功）备用容量，并有必须的调节手段。

18对线路的方向过流保护，规定线路上电流的正方向由（母线）流向（线路）。

19如果线路送出有功与所受无功相等，则线路电流与电压相位关系为（电流超前电压45度）。

20某型微机保护装臵每周波采样12个点，则采样间隔是：（5/3)ms,采样率为（600）Hz。

五 问答题

1简述电力系统振荡和短路区别

答：（1）当系统发生振荡时，系统各点电压和电流的幅值均作往复性摆动，变化速度慢；而短路时电压、电流幅值是突变的，变化的量很大。

（2）振荡时，系统任何一点电压和电流之间的相位角都随功率角θ的变化而变化；而短路时电压和电流之间的相位角是基本不变的。

2、小接地电流系统中，在中性点装设消弧线圈的目的是什么？

答：小接地电流系统发生单相接地故障时，接地点通过的电流是对应电压等级电网的全部对地电容电流，如果此电容电流相当大，就会在接地点产生间歇性电弧，引起过电压，从而使非故障相对地电压极大增加，可能导致绝缘损坏，造成多点接地。在中性点装设消弧线圈的目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障的电容电流，使接地故障电流减少，以至自动熄弧，保证继续供电。

3、什么叫对称分量法？

答：由于三相电气量系统是同频率按120度 电角布臵的对称旋转矢量，当发生不对称时，可以将一组不对称的三相系统分解为三组对称的正序、负序、零序三相系统；反之，将三组对称的正序、负序、零序三相系统也可合成一组不对称三相系统。这种分析计算方法叫对称分量法。

4、小接地电流系统发生单相接地故障时其电流电压有何特点？

答：（1）电压：在接地故障点，故障相对地电压为零；非故障相对地电压升高至线电压；三个相间电压的大小与相位不变；零序电压大小等于相电压。

（2）电流：非故障线路3i0值等于本线路电容电流；故障线路3i0等于所有非故障线路电容电流之和；接地故障点的3i0等于全系统电容电流之总和。

（3）相位：接地故障点的3i0超前于零序电压3Ú0约90度。

5什么叫大接地电流系统？该系统发生接地短路时，零序电流分布取决于什么？

答：系统的零序电抗X0正序电抗X1比值不大于3，且零序电阻R0与正序电抗X1的比值不大于1的系统属于大接地电流系统。大接地电流系统中零序电流是在变压器接地中性点之间的网络中分布，即取决于变压器接地点的分布，并与它们的分支阻抗成反比。6什么叫对称分量法？

答：由于三相电气量系统是同频率按120度电角布臵的对称旋转矢量，当发生不对称时，可以将一组不对称的三相系统分解为三组对称的正序、负序、零序三相系统；反之，将三组对称的正序、负序、零序三相系统也可合成一组不对称三

相系统。这种分析计算方法叫对称分量法。7根据录波图怎样简单判别系统接地故障？

答：（1）相配合观察相电压、相电流及零序电流、零序电压的波形变化来综合分析；

（2）零序电流、零序电压与某相电流骤升，且同名相电压下降，则可以是该相发生单相接地故障。

（3）零序电流、零序电压出现时，某两相电流骤增，且同名相电压减小，则可能发生两相接地故障。

8在负序录波器的书输出中，为什么常装设5次谐波过滤器，而不装设3次谐波滤波器？

答：因系统中存在5次谐波分量，且5次谐波分量相当于负序分量，所以在负序滤波器中必须将5次谐波滤掉。系统中同样存在3次谐波分量，且3次谐波分量相当于零序分量，它已在滤波器的输入端将其滤掉，不可能有输出，因此在输出中不必装设3次谐波滤波器。

9当大接地电流系统的线路正方向发生非对称接地短路时，我们可以把短路点的电压和电流分解为正、负、零序分量，请问在保护安装处的正序电压、负序电压和零序电压各是多少？

答：正序电压为保护安装处到短路点的阻抗正序压降与短路点的正序电压之和，即正序电流乘以从保护安装处到短路点的正序阻抗加上短路点的正序电压。负序电压为负的负序电

流乘以保护安装处母线背后的综合负序阻抗。零序电压为负的零序电流乘以保护安装处母线背后的综合零序阻抗。10为什么说负荷调节效应对系统运行有积极作用？ 答：系统中发生有功功率缺额而引起频率下降时，负荷调节效应的存在会使相应的负荷功率也跟着减小，从而对功率缺额起着自动补偿作用，系统才得以稳定在一个较低的频率上继续运行。否则，缺额得不到补偿，变成不再有新的有功功率平衡点，频率势必一直下降，系统必然瓦解。

11请表述阻抗继电器的测量阻抗、动作阻抗、整定阻抗的含义。

答：（1）测量阻抗是指其测量（感受）到得阻抗，即为通过对加入到阻抗继电器的电压、电流进行运算后所得到的阻抗值；

（2）动作阻抗是指能使阻抗继电器临界动作的测量阻抗；（3）整定阻抗是指编制整定方案时根据保护范围给出的阻抗，阻抗继电器根据该值对应一个动作区域，当测量阻抗进入整定阻抗所对应的动作区域时，阻抗继电器动作。12什么是继电器的极限刻度误差？什么是继电器的平均刻度误差？

答：极限刻度误差：在相同的条件下，对同一继电器预期得到的具有给定臵信度的最大误差。计算方法

极限刻度误差=（5次测量中的最大(最小值)/刻度整定值）×100％

平均刻度误差：在相同的规定条件下，对同一继电器所进行的规定测量中，各次测量所得误差值（包括绝对误差和相对误差）的代数和除以测量次数(一般规定为5次)所得的商。13在继电保护分析中，什么条件下可以将架空输电线路等值为R-L模型？

答：准确的输电线路模型应该是由无穷个π型电路组成（每个π中，既有R、L,又有分布电容C），故障情况下，分布电容主要对高频成分产生影响。对于电压不是很高、长度不是很长的输电线路，分布电容的影响可以忽略不计；对于长距离超高压的架空输电线路，分布电容的影响不能忽略。在继电保护中可用低通滤波器将高频信号滤除，同时采用电容电流补偿的方法，则可以将输电线路等值为R-L模型。14大接地电流系统中的变压器中性点有的接地，有的不接地，取决于什么因素？

答：变压器中性点是否接地一般考虑如下因素：

（1）保证零序保护有足够的灵敏度和较好的选择性，保证接地短路的稳定性；

（2）为防止过电压损坏设备，因保证在各个操作和自动跳闸使系统解列时，不致造成部分系统变为中性点不接地系统；

（3）变压器绝缘水平及结构决定的接地点（如自耦变压器一般为直接接地）。

15保护装臵调试的定值依据是什么？要注意些什么？ 答：保护装臵调试的定值，必须依据最新整定值通知单的规定。

调试保护装臵定值时，先核对通知单与实际设备是否相符（包括互感器的接线、变比）及有无审核人签字，根据电话通知整定时，因在正式的运行记录本上作电话记录并在收到定值通知单后，将试验报告与通知单逐条核对。

电力系统继电保护技术探析 篇3

关键词：电力系统 继电保护 技术 探析

中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0118-01

当代电力系统组成非常复杂，包括发电机、输配线路、母线、变压器及各种用电设备，很容易出现运行异常，甚至酿成危险故障进而诱发事故。在这种情况下，为了保证电气设备与电力系统的安全运行，借助继电保护技术的自动装置应运产生。探析该技术的概念、任务及发展现状，研究它的发展水平及趋势，对于促进电力系统的发展具有重大意义。

1 电力系统继电保护技术概述

（1）继电保护基本概念。由于电力系统非常复杂，一些外部或内部因素很容易诱发运行故障或异常运行状态，比较常见运行故障的有：单相接地、两相接地，三相接地，短路，相间短路等。常见的非正常运行状态包括：过电压，过负荷，振荡，次同步谐振，非全相运行等等。

上述问题一旦发生，很容易诱发安全事故，并导致部分或整个电力系统的正常工作遭受破坏，甚至酿成输电减少、大面积断电或电能质量下降等不能接受的严重问题。而为了避免这些后果，一旦元件出现故障必须在0.1秒甚至更短时间内予以切除。这个任务依靠手工操作是不现实的，只能依靠自动装置完成。电力系统继电保护技术就是在这种情况下产生的。

（2）继电保护技术作用。一旦电力系统本身或线路、发电机等被保护元件发生故障，依托继电保护技术的自动装置需要迅速、准确、自动、选择性地切除电力系统中的故障元件，以避免故障范围外扩，防止故障元件损坏继续恶化，保证电力系统无故障部分可以继续正常运行。如果这些被保护元件运行状态发生异常，继电保护装置需要及时做出反应予以自动调整，或者根据维护条件以图文信息、声光报警等形式向值班人员发出警报，提醒值班人员及时处理。这种情况下，一般只需保护系统根据异常运行的危害程度设置延时来避免非必要动作或误动作，无需快速动作。

（3）继电保护装置组成。根据继电保护装置的作用设定，其组成一般包括测量部分（与定值调整部分）、逻辑部分及执行部分。

（4）继电保护技术基本要求。继电保护装置的作用决定了其技术措施须满足动作选择性、动作速动性、动作灵敏性、动作可靠性等要求。这四点要求间联系紧密，存在着对立统一的关系。

①动作选择性。一旦发生故障，应首先由设备或者线路自身的保护装置切除故障。只有在该保护拒动时，才可以让相邻设备或线路保护装置切除。另外要遵照逐级配合原则，保证不同级电网发生故障时选择性加以切除。在故障部分被成功切除后，未发生故障部分应继续供电。

②动作速动性。一旦发生短路故障，保护装置应当尽快予以切除，以便提高电力系统的稳定性，缩小故障的波及范围，避免故障设备或线路进一步遭受损坏，并提高备用设备及自动重合闸自动投入的表现效果。

③动作灵敏性。一旦电力设备或输电线路在保护范围内出血金属性短路，继电保护装置应当具备符合规程的敏感系数。这一要求通过设定并校验继电保护装置的整定值来实现。

④动作可靠性。继电保护装置做出的保护动作应当精准可靠。正常运行时，应当做到可靠不动作。电力系统中的任何设备都不能在无保护状态下运行。可靠性也是对继电保护装置最根本的性能要求。

2 继电保护技术发展历程及趋势

（1）发展历程及现状。继电保护技术是为了适应电力系统的发展而产生并逐渐发展的。而计算机技术、微电子技术、网络通信技术的迅猛发展不断地为继电保护技术注入了新鲜发展活力。在1928年出现电子器件保护装置后，从二十世纪五十年代开始，机电保护技术开始了日新月异的发展，从最初的机电式时代发展到六十至八十年代的晶体管式时代，八十年代中叶到九十年代进一步跃进集成电路式时代，而后又在新世纪发展为微机式时代。目前，我国新建的变电站、发电厂及高压超高压输电线路等都已实现了大规模集成化数字式继电保护。

（2）发展趋势。目前，智能化与网络化技术在继电保护技术中得到了广泛的研究利用，促进继电保护技术呈现出网络化、计算机化、智能化、一体化的发展方向。随着微型计算机与微处理器的广泛普及，数字式时代已崭露端倪。

①计算机化。当代迅猛发展的计算机技术使得计算机在存储、运算、通讯等方面的性能都在不断提升，为继电保护技术实现计算机化奠定了技术。计算机化是继电保护装置必然的发展趋势，不但要求硬件微机化，更强调继电保护系统的信号数字化与功能软件化，大力提高继电保护性能的速动、灵敏与可靠，以争取电力系统更大的综合效益。

②网络化。从五十年代开始，通信技术逐渐与计算机技术相互结合研究并逐步融合为计算机网络技术。这一技术作为信息数据通信工具，通过与继电保护结合实现了电力系统的安全稳定运行，已经发展成为当代的信息技术支柱。目前，继电保护系统要求所有保护单元之间可以共享整个电力系统内运行状态与故障状况的信息数据，保证每个保护单元和重合闸装置都可以借助这些信息与数据的共享分析实现协调动作。这就要求整个电力系统内主要的电力设备保护装置都要借助计算机网络加以连接，逐步实现微机保护的网络化。网络化目前还在逐渐起步，日后仍然具有较大发展空间。

③智能化。近年来，人工神经网络、自适应理论、进化规划、遗传算法、小波理论、模糊逻辑等人工智能技术在电力系统多个领域都获得了广泛应用，推动继电保护技术研究向更高层次的智能化水平发展。智能电网中已普遍可以借助传感器实时监控发电、供电、输配电等设备的运行情况，并把数据收集起来经由网络系统整合分析，并实时监测全网的运行状况，实现了远程动态发挥保护功能及修正保护定值。

④综合智能化。继电保护系统不仅要实现保护功能，还应进行数据测量、控制、通信等操作，即要实现测量、控制、通信及保护等功能的综合自动化。这一系统打破了传统概念下二次系统内对各个专业界限与各类设备的划分原则，也突破了常规继电保护装置无法同调度控制中心实现通信的技术缺陷，赋予了电力系统自动化以更新的内容与含义。这一发展趋势代表了电力系统领域自动化技术的最新潮流。得益于科技的革命式发展，系统更为完善、功能更为健全、智能化水平更高的综合自动化电力系统一定会在我国智能电网建设中纷纷涌现，推动电网的安全性、稳定性与经济性达到新的水平。

3 结语

电力系统继电保护技术为保护电力系统的正常运行而逐步发展成熟，其作用与任务要求继电保护系统具备速动性、选择性、灵敏性、可靠性等要求。得益于计算机通信技术与电力系统的发展进步，继电保护技术在目前的微机式继电保护基础上进一步表现出全新的发展趋势。

参考文献

[1]宁建宇.电力系统继电保护技术发展探析[J].中国科技信息，2012（5）.

电力系统继电保护技术 篇4

1 电力系统中继电保护的配置与应用

1.1 继电保护装置的任务

继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量 (电流、电压、功率等) 的变化来构成继电保护动作。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。

1.2 继电保护装置的基本要求

选择性。当供电系统中发生故障时, 继电保护装置应能选择性地将故障部分切除。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。

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。

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性。

可靠性。保护装置如不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、整定计算、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。

1.3 保护装置的应用

继电保护装置广泛应用于工厂企业高压供电系统、变电站等, 用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用, 对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护, 但仅在断路器合闸的瞬间投入, 合闸后自动解除。另外, 还应装设过电流保护, 对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括: (1) 线路保护:一般采用二段式或三段式电流保护, 其中一段为电流速断保护, 二段为限时电流速断保护, 三段为过电流保护。 (2) 母联保护:需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。 (3) 主变保护:主变保护包括主保护和后备保护, 主保护一般为重瓦斯保护、差动保护, 后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。 (4) 电容器保护:对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。随着继电保护技术的飞速发展, 微机保护的装置逐渐投入使用, 由于生产厂家的不同、开发时间的先后, 微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面, 但基本原理及要达到的目的基本一致。

2 继电保护装置的维护

值班人员定时对继电保护装置巡视和检查, 并做好各仪表的运行记录。在继电保护运行过程中, 发现异常现象时, 应加强监视并向主管部门报告。

建立岗位责任制, 做到每个盘柜有值班人员负责。做到人人有岗、每岗有人。值班人员对保护装置的操作, 一般只允许接通或断开压板, 切换开关及卸装熔丝等工作, 工作过程中应严格遵守电业安全工作规定。

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, 注意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。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次, 每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。

定期对继电保护装置检修及设备查评: (1) 检查二次设备各元件标志、名称是否齐全; (2) 检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉, 动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤; (3) 检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否

感器二次引线端子是否完好; (6) 配线是否整齐, 固定卡子有无脱落; (7) 检查断路器的操作机构动作是否正常。

根据每年对继电保护装置的定期查评, 按情节将设备分为三类:经过运行检验, 技术状况良好无缺陷, 能保证安全、经济运行的设备为一类设备;设备基本完好、个别零件虽有一般缺陷, 但尚能安全运行, 不危及人身、设备安全为二类设备。有重大缺陷的设备, 危及安全运行, 出力降低, “三漏”情况严重的设备为三类。如发现继电保护有缺陷必须及时处理, 严禁其存在隐患运行。对有缺陷经处理好的继电保护装置建立设备缺陷台帐, 有利于今后对其检修工作。

3 电力系统继电保护发展趋势

继电保护技术向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。随着计算机硬件的飞速发展, 电力系统对微机保护的要求也在不断提高, 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, 使微机保护装置具备一台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, 必须实现微机保护装置的网络化, 这在当前的技术条件下是完全可行的。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下, 保护装置实际上是一台高性能, 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投资大, 且使得二次回路非常复杂。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。

4 结论

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、一体化、智能化方向发展, 这对继电保护工作者提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期检查和维护, 按时巡检其运行状况, 及时发现故障并做好处理, 保证系统无故障设备正常运行, 提高供电可靠性。

摘要：电力作为当今社会的主要能源, 对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求, 近年来, 电子技术及计算机通信技术的飞速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力。如何正确应用继电保护技术来遏制电气故障, 提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术问题。

关键词：继电保护,电力,维护

参考文献

[1]王翠平.继电保护装置的维护及试验[J].科苑论坛.

[2]严兴畴.继电保护技术极其应用[J].科技资讯, 2007.

电力系统继电保护配置原则 篇5

一、概述

电力系统是指由发电、送电、变电、配电和用电等各个环节（一次设备）所构成的有机整体，也包括相应的通信、继电保护（含安全自动装置）、调度自动化等设施（二次设备）。

电力系统安全运行是指运行中所有电力设备必须在不超过它们所允许的电流、电压、频率及时间限额内运行(强调充裕性)。不安全的后果可能导致电力设备的损坏，大面积停电。

2003年8月14日下午，美国纽约、底特律和克利夫兰以及加拿大多伦多、渥太华等城市均发生停电事故。事故原因俄亥俄州阿克伦城的第一能源公司的两根高压电线其中一根因树枝生长碰至线路后跳闸，另外一条线路因安全自动装置误动，导致第二条线路跳闸，最终导致各个子电网潮流不能平衡，最终系统解列。

可见，要保证电力的安全稳定运行，必须配置安全可靠的继电保护装置和安全自动装置。继电保护顾名思义在系统发生故障时及时隔离故障点保护一次设备，同时能够让电力系统继续安全稳定运行。

二、基本要求

继电保护配置方式要满足电力网结构和厂站的主接线的要求，并考虑电力网和厂站的运行方式的灵活性。所配置的继电保护装置应能满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。

1）要根据保护对象的故障特征来配置。继电保护装置是通过提取保护对象表征其运行状况的故障量，来判断保护对象是否存在故障或异常工况并采取相应的措施的自动装置。用于继电保护状态判别的故障量，随被保护对象而异，也随电力系统周围条件而异。使用最普遍的工频电气量，而最基本的是通过电力元件的电流和所在母线的电压以及由这些量演绎出来的其它量，如功率、序相量、阻抗、频率等，从而构成电流保护、电压保护、方向保护、阻抗保护、差动保护等。

2）根据保护对象的电压等级和重要性。

不同电压等级的电网的保护配置要求不同。在高压电网中由于系统稳定对故障切除时间要求比较高，往往强调主保护，淡化后备保护。220kV及以上设备要配置双重化的两套主保护。所谓主保护即设备发生故障时可以无延时跳闸，此外还要考虑断路器失灵保护。对电压等级低的系统则可以采用远后备的方式，在故障设备本身的保护装置无法正确动作时相邻设备的保护装置延时跳闸。

3）在满足安全可靠性的前提下要尽量简化二次回路。继电保护系统是继电保护装置和二次回路构成的有机整体，缺一不可。二次回路虽然不是主体，但它在保证电力生产的安全，保证继电保护装置正确工作发挥重要的作用。但复杂的二次回路可能导致保护装置不能正确感受系统的实际工作状态而不正确动作。因此在选择保护装置是，在可能条件下尽量简化接线。

4）要注意相邻设备保护装置的死区问题

电力系统各个元件都配置各自的保护装置不能留下死区。在设计时要合理分配的电流互感器绕组，两个设备的保护范围要有交叉。同时对断路器和电流互感器之间的发生的故障要考虑死区保护。

三、线路保护

输电线路在整个电网中分布最广，自然环境也比较恶劣，因此输电线路是电力系统中故障概率最高的元件。输电线路故障往往由雷击、雷雨、鸟害等自然因素引起。线路的故障类型主要是单相接地故障、两相接地故障，相间故障，三相故障。

不同电压等级的输电线路保护配置不同。35kV及以下电压等级系统往往是不接地系统，线路保护要求配置阶段式过流保护。由于过流保护受系统运行方式比较大，为了保证保护的选择性，对一些短线路的保护也需要配置阶段式距离保护。110kV线路保护要求配置阶段式相过流保护和零序保护或阶段式相间和接地距离保护辅以一段反映电阻接地的零序保护。110kV及以下线路的保护采用远后备的方式，当线路发生故障时，若本线路的瞬时段保护不能动作则由相邻线路的延时段来切除。根据系统稳定要求，有些110kV双侧电源线路也配置一套纵联保护（全线速动保护）。为了保证功能的独立性，110kV线路保护装置和测控装置是完全独立的。220kV及以上线路保护采用近后备的方式，配置两套不同原理的纵联保护和完整的后备保护。全线速动保护主要指高频距离保护、高频零序保护、高频突变量方向保护和光纤差动保护。后备保护包括三段相间和接地距离、四段零序方向过流保护。此外220kV线路保护还要配置三相不一致保护。

输电线路的故障大多数是瞬时性的，因此装设自动重合闸可以大大提高供电可靠性。

选用重合闸的方式必须根据系统的结构及运行稳定要求、电力设备承受能力，合理地选定。凡是选用简单的三相重合闸方式能满足具体系统实际需要的线路都能当选用三相重合闸方式。当发生单相接地故障时，如果使用三相重合闸不能保证系统稳定，或者地区系统会出现大面积停电，或者影响重要负荷停电的线路上，应当选用单相或综合重合闸方式。在大机组出口一般不使用三相重合闸。我省220kV线路基本采用单相重合闸，110kV线路采用三相重合闸方式。

四、变压器保护

电力变压器是电力系统中使用相当普遍和十分重要的电器设备，它若发生故障将给供电和电力系统的运行带来严重的后果。为了保证变压器的按安全运行防止扩大事故，按照变压器可能发生的故障，装设灵敏、快速、可靠和选择性好保护装置。

变压器可能发生的故障有：各向绕组之间的相间短路；单相绕组部分线匝之间匝间短路，单相绕组和铁芯绝缘损坏引起的接地短路；引出线的相间短路；引出线通过外壳发生的单相接地短路以及油箱和套管漏油。变压器的不正常工作情况有：外部短路或过负荷引起的过电流；变压器中性点电压升高或由于外加电压过高引起的过励磁等。

根据继电保护和安全自动装置技术规程规定，变压器一般情况要配置以下保护：

变压器油箱内部短路故障和油面降低的瓦斯保护、压力释放、油温过高、冷却器全停等非电量保护； 变压器绕组和引出线多相短路、大电流接地系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护；

变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护（电流速动保护）后备的低电压起动过流保护（或复合电压起动的过电流保护或负序过电流保护）；

大电流接地系统中变压器外部接地短路得零序电流保护； 变压器对称过负荷的过负荷保护； 变压器过激磁的过激磁保护。

不同电压等级和容量的变压器配置有所区别，电压等级越高，变电容量越大的变压器配置越复杂。对电压为220kV及以上大型变压器除非电量保护外，要求配置两套完全独立的差动保护和各侧后备保护。

220kV侧的后备保护包括：零序方向过流（两段两时限）和不带方向的零序过流；复合电压方向过流（一段两时限）和复合电压过流；

间隙零序电流和电压保护

110kV侧的后备保护包括：零序方向过流（两段两时限）和零序过流；复合电压方向过流（一段两时限）和复合电压过流；间隙零序电流和电压保护

35kV侧的后备保护包括：复合电压方向过流（一段三时限）各侧装设过负荷保护，自耦变还装设公共绕组过负荷保护。

五、母线保护

发电厂和变电所的母线是电力系统中的一个重要组成元件，与其他电气设备一样，母线及其绝缘子也存在着由于绝缘老化、污秽和雷击等引起的短路故障，此外还可能发生由值班人员误操作而引起的人为故障，母线故障造成的后果是十分严重的。当母线上发生故障时，将使连接在故障母线上的所有元件被迫停电。此外，在电力系统中枢纽变电所的母线上故障时，还可能引起系统稳定的破坏。一般说来，低压母线不采用专门的母线保护，而利用供电元件的保护装置就可以把母线故障切除。当双母线同时运行或单母线分段时，供电元件的保护装置则不能保证有选择性地切除故障母线，因此在超高压电网中普遍地装设专门的母线保护装置。母线保护的基本配置为：

（1）母线差动保护（2）母联充电保护（3）母联过流保护

（4）母联失灵与母联死区保护（5）断路器失灵保护

我省母联充电保护和母联过流解列保护是单独配置的，充电保护是相电流保护，母联过流解列保护要相电流和零序过流保护。

六、备用电源自投装置

备用电源自动投入装置是保证供电可靠性的重要设备。电源备自投装置采集断路器位置、电压、电流等信息，如判断出配电装置已失去主电源将自动合上备用电源。微机型电源备自投装置的工作原理和微机保护基本相同。

备用电源备自投装置主要用于110kV及以下的中低压配电系统中，因此其主接线方案是根据变电所、发电厂厂用电的主要一次接线方案设计的。和一次接线方案相对应，电源备自投装置主要有低压母线分段开关、内桥开关、线路三种备自投方案。

七、其它安全自动装置

浅析电力系统继电保护技术 篇6

【关键词】电力系统；继电保护；可靠性；未来趋势

一、微机继电保护系统特点

研究和实践证明，与传统的继电保护相比较，微机保护有许多优点，其主要特点如下：

（一）改善和提高继电保护的动作特征和性能，动作正确率高。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；其运行正确率很高也已在运行实践中得到证明。

（二）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。

（三） 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，减少了盘位量；功耗低。

（四）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、部件的工况以及功能软件本身。

（五）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。

（六）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。

二、如何保证继电保护的可靠性

继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证，任何电力设备都不允许在无继电保护的状态下运行。微机保护在全国电力系统的普及率已相当高，其可靠性、灵敏度高等优点不言而喻。就微机保护的特殊性而言，还有一些现场问题值得我们注意，这就是要采用有针对性的技术措施把微机保护的误动作限制在最小范围以内。

（一）继电保护装置检验应注意的问题。在继电保护装置检验过程中必须注意：将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行，这两项工作完成后。严禁再拔插件、改定值、改定值区、改变二次回路接线等工作。

（二）定值区问题。微机保护的一个优点是可以有多个定值区，这极大方便了电网运行方式变化和代路情况下的定值更改问题。现在必须注意的是定值区的错误对继电工作来说是一大忌，必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。措施是，在修改完定值后，必须打印定值单及定值区号，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编号。

（三）一般性检查。不论何种保护，一般性检查都是非常重要的，但是在现场也是容易被忽略的项目，至少是没有认真去做。一般性检查大致包括以下几个方面：清洁、连接件是否紧固、焊接点是否虚焊、机械特性等。其次是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍，将所有的芯片按紧，螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中，也必须将各元件、保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。

（四）接地问题。继电保护工作中接地问题是非常突出的，大致分以下2点说明：（1）保护屏的各装置机箱、屏障等的接地，必须接在屏内的铜排上，一般生产厂家已做得较好，只需认真检查。（2）电流、电压回路的接地也存在可靠性问题，如接地在端子箱，那么端子箱的接地是否可靠，这些都是严重影响设备安全和人身安全的因素。

（五）工作记录和检查习惯。工作记录必须认真、详细，真实地反映工作的一些重要环节，这样的工作记录应该说是一份技术档案，在日后的工作中是非常有用的。继电保护工作记录应在规程限定的内容以外，认真记录每一个工作细节、处理方法。

三、我国电力系统继电保护技术的未来发展趋势

电力企业是一个“三密企业（资产密集型、技术密集型、人才密集型）”，知识管理应该成为电力行业发展的灵魂，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、测量和通信一体化等向发展。随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统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，出现了一些引人注目的新趋势。

（一）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。电力系统对微机保护的要求不断提高，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。与其它保护、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。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。尚需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。它深刻影响着各个行业领域，也为各个行业领域提供了强有力的通信手段。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。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）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。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。

（四）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。

（五）变电所综合自动化技术。现代计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电站目前监视、控制、保护、故障录波、紧急控制装置和计量装置及系统分割的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。高压、超高压变电站正面临着一场技术创新。继电保护和综合自动化的紧密结合已成为可能，它表现在集成与资源共享、远方控制与信息共享。以远方终端单元（RTU）、微机保护装置为核心，将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统，取代传统的控制保护屏，能够降低变电所的占地面积和设备投资，提高二次系统的可靠性。

四、结束语

随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术将加速发展。未来的继电保护技术是以计算机和微处理器为核心技术，以计算机、网络、系统、通信、图像显示自动控制理论为关键技术。电力系统继电保护产品正向数字化、多功能一体化、网络化、智能化和虚拟化方向迅速发展，这对继电保护工作者提出了新的挑战。

参考文献

[1]沈国荣.工频变化量方向继电器原理的研究.电力系统自动化.1983（1）

[2]葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用.继电器.1978（3）

[3]杨奇逊.微型机继电保护基础.北京.水利电力出版社.1988

作者简介

电力继电保护 篇7

电力系统规模的扩大对于电力继电保护的要求也越来越高。目前随着电力系统发展的日益复杂化, 网络结构越来越复杂, 电力继电保护的可靠性问题受到了人们的高度关注。研究电力继电保护的现状对于几点保护发展趋势的预测会产生积极的影响。

1 电力继电保护的现状以及可靠性研究

上世纪50年代开始我国工程技术人员的创造性地吸收, 消化, 逐渐掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术, 建成了一支具有深厚继电保护的队伍, 对我国继电保护的技术发展起到了关键性的作用。60年代到80年代, 晶体管积淀保护在我国蓬勃发展并广泛采用。届时, 我国已经建成了继电保护研究, 设计, 制造, 运行和教学的完整体系。目前, 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的创新时代。可靠性是指一个元件, 设备或系统在预定时间内或者是在规定条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件实效数据的统计和处理, 系统可靠性的定量评定, 运行维护, 可靠性和经济性的协调等各方面。继电保护的可靠性尤其是指在装置规定的范围内发生了它应该动作的故障。

2 电力继电保护的故障分析

继电保护装置是实现继电保护的基本条件, 要实现继电保护的作用就必须有具备科学先进性, 行之有效的继电保护装置, 有了设备的支持, 才能够真正具备了维护电力系统的能力。因此, 要做好继电保护的工作就必须要重视保护的设备, 而设备的质量问题直接决定了继电保护的效果。这样一来, 对于电力继电保护的故障分析是十分必要而且有意义的。当继电保护技术应用出现故障或者异常时, 有可能会产生大面积的停电事故。在应用继电保护技术时, 应当建立电力监控警报预警系统, 提醒电力系统维修人员及时解决故障。尽量能够有效防止电力系统设备的损坏, 降低相邻地区供电受连带故障的机率。继电保护装置属于可修复元件, 其常见状态有正常运行状态, 检修状态以及拒动作状态。

3 电力继电保护的发展展望

未来电力继电保护的发展会逐渐朝着计算机化, 继电保护装置的计算机化是一个不可逆转的发展趋势, 电力系统对微机保护的要求不断提高, 除了保护基本功能外还应该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, 强大的通信功能以及其他保护装置和调度联网以供享全系统数据, 信息和网络资源的能力, 高级语言编制程序等。电力继电保护也会不断朝着网络化方向发展。网络保护是计算机技术, 通信技术, 网络技术和微机保护相结合的产物, 通过计算机网络来实现各种功能, 如线路保护, 变压器保护, 母线保护等。网络保护的最大好处是数据共享, 可实现本来有高频保护, 光纤保护才能实现的纵联保护。另外, 由于奋战保护系统采集了该站所有断路器的电流量, 母线电流量, 所以很容易就可以实现母线保护, 而不需要另外的母线保护装置。电力系统网络型积淀保护是一种新型的继电保护, 是微机保护技术发展的必然趋势。它建立在计算机技术, 网络技术, 新技术以及微机保护技术发展的基础上。网络保护系统中网省级, 省市级以及市级主干网络拓扑结构。再者是, 智能化的发展, 随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用, 新的控制方法以及控制原理不断被应用于计算机继电保护领域。

3.1 电力继电保护的基本要求

可靠性是指保护该动体时应可靠动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。另外是选择性要求。选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障, 当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时, 才允许有相邻设备进行保护, 线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件的选择性, 欺凌名系数以及动作时间在一定时间内应该相互配合。可靠性与选择性是电力继电保护的基本要求。随着人们生活水平的不断提高, 人们对于电力供应的需求也在不断增加, 人们对电力供应可靠性的要求也越来越高。为了满足这种不断增长的电力需求, 提高电力供应的可靠性, 电力系统工作人员设计安装了继电保护系统, 充分起到防护与保护的重要作用, 使电力系统的供电更加地安全、可靠, 为人们的生活与生产提供了更多的便利。随着技术的发展, 相信继电保护系统的防护装置将会越来越先进, 所起到的作用也将会越来越重要。

3.2 提高电力继电保护设备以及技术的方式

我国继电保护技术的发展是随着电力系统的发展而发展的, 电力系统对运行可靠性和安全性的要求也不断提高, 这就要求继电保护技术做出革新以应对电力系统新的要求。随着电力系统的不断发展, 旧的继电保护技术已经不能够适应新的继电保护装置。我国检点保护装置技术经历了机电式, 整流式, 晶体管式, 集成电路式的发展历程。随着时代的发展, 我国继电保护技术主要是朝着微机继电保护技术方向的发展。与传统的继电保护相比, 微机保护具有以下新的特点。第一是全面提高了继电保护的性能和有效性, 主要是表现在其具有很强的记忆力, 可以更加有效的采取故障分量保护, 同时在自动化控制等技术, 使其运行的正确率得到进一步提高。第二是结构更加合理, 耗能低。第三是微机继电保护的可靠性以及灵活性不断提高, 具有自检和巡检的能力, 而且操作人性化, 适宜人为操作, 并且能够实现远距离的实效监控。微机继电保护技术的这些特点使得这项技术在未来有着更为广阔的发展前途, 特别是在计算机高度发达的21世纪, 微机继电保护技术将会有更大的拓展空间。在未来继电保护技术将会向计算机化, 网络化, 智能化, 保护, 控制, 测量和数据通信一体化发展的趋向。

3.3 电力继电保护对于人才的硬性要求

电力系统中继电保护的工作是一项技术性很强的工作, 如果只想学会对设备的调试并不难, 只要经过一段时间的培训按照调试大纲一次进行就可以实现。一旦出现异常现象, 处理好并非是意见易事。他要求工作人员具有扎实的理论基础, 更要有解决处理故障的有效方法。继电保护技术性在很大程度上体现在处理故障的能力上。电力系统微机继电保护系统可以分为软件系统和硬件系统。按照软硬件系统分类分别找出影响其可靠性的因素并建立相应的计算模型。这对于人才就有了更高一步的要求。

4 结语

继电保护对我国电力系统的安全运行骑着不可代替的作用, 在我国经济持续发展, 对电力要求不断增大的情况下, 要做好继电保护工作, 需要从各方面对继电保护的基本任务和意义, 以及其保护作用的继电保护装置有深刻的了解冰妖及时掌握未来技术发展的方向。随着科技时代的来临, 特别是电子技术, 计算机技术以及通信技术发展, 我国继电保护技术主要是朝着微机积淀保护技术方向发展。继电保护是电力系统发展的安全保障, 是保障电力系统安全运行, 稳定运行的有利手段。目前, 继电保护技术已经得到了广泛的应用, 随着科学技术的不断进步, 基点保护技术日益呈现出微机化, 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, 提高供电的可靠性。

摘要：电力系统的发展对于电力技术各个方面的的要求越来越高。继电保护系统软件以及硬件对于继电保护的发展具有重大的意义。本文将从如何提高继电保护的可靠性, 保证电力系统安全运行的角度出发, 对继电保护系统的现状进行分析以便于找到更好地继电保护方式。

关键词：电力继电保护,可靠性,发展现状

参考文献

[1]王梅义.高压电网继电保护运行技术[M].电力工业出版社.

[2]吴斌, 刘沛, 陈德树.继电保护中的人工智能及其应用[J].电力系统自动化.

电力系统继电保护技术研究 篇8

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

电力系统继电保护的思考 篇9

现阶段电力系统在继电保护方面的研究已经初具规模, 已经完成了中国自主开发的上升阶段。今天的电力企业发展是和电力技术的提高密不可分的, 在电力技术研发机构, 继电保护方面的研究一直在继续当中, 而且已经有很多高科技含量的技术在继电保护方面取得成功, 比如继电保护自动化系统、智能化继电保护技术和结合网络的继电保护等。这此技术有效的保障了电力企业的可持续性发展, 为电力企业扩大产值最为重要的技术。现阶段最为前沿的技术就是与网络结合的继电保护技术, 与网络密不可分的计算机也随之覆盖整个中国, 这两种划时代产物的诞生标志着一个新的电力纪元开始了。越来越多的电子产品被淘汰, 替代它们的就是网络、计算机, 但是这两种产物都需要电力系统的支撑才可以完美运行。

2 继电保护网络系统分析

继电保护与网络系统相结合, 可以实现电力信息和电量数据的共享, 网络已经成为当今电力企业最为有效的帮助工具, 其作用被无限的扩大并被广泛的应用到电力系统当中。在网络与电力系统整合后, 大量的电气设备得以升级换代, 在实际供电网络电气线路中发挥着巨大的作用, 特别是在发达地区用电量大的变电站的远程监控系统, 对于电力终端的信息数据分析、处理、反馈等方面龙为需要。可是电流的电位差不动以及发生的元部件问题网络就无法起到作用, 继电保护也只能对电力系统内部的元部件起到作用。继电保护技术在电力系统出现突然性断电的情况下自动运行, 从而有效的避免了事故的扩散性问题, 因此与计算机技术结合的继电保护技术已经突破这一难题。实现全程供电的全面事故性监控、预防性的继电保护技术, 可以随时将供电网络的任何角落出现的问题起到提前预警机制趋于智能化的继电保护技术, 也是作为未来电力企业继电保护技术发展的方向。

3 智能化继电保护分析

现阶段仍然有很多地区的电力系统还是采取未能更新省级的传统继电保护技术。在现代化生活持续上升的阶段, 供电能力是决定一个城市的重要发展指标。而未能升级的继电保护技术, 当电力系统负载量超过承受能力出现故障时发挥不出应有的作用。因此现阶段继电保护智能化升级换代已经是大势所趋。通过调查升级换代后的基点保护的电力系统, 已经成为电力企业的有效保护技术, 可以不间断性的输送电力。企业的经济产值迈向一个新的台阶。

智能化的继电保护技术已经成功在电力系统中安全运行, 而且起到的作用也越来越重要, 所以未来电力企业的继电保护技术当以智能化为主。智能化的继电保护技术的推广应用, 极大的保障了电力系统内部的电气元件的正常性能, 可以对所有的连接线路的电子元件进行实时的检测, 无论是股整体运行数据的分析, 乃至电气设备运行期间的保护, 都可以依靠智能化的电力技术作为首要的保障性技术。

4 未来电力企业开发设想

未来的发展是智能化机器人来操作整个电力系统的正常运行, 只要电力企业的指挥中心下达运行指令, 智能化机器人按照预先设计的工作计划就可以完成供电工作。智能化机器人可以处理电力系统内部所有的故障性问题, 而且通过逻辑性处理的方式, 完全按照人的思想设定来处理故障问题, 并且可以按照指挥中心下达的任何指令开始处理问题, 而且在一些天气极其恶劣的地区, 智能化机器人的应用将会起到极大的作用。虽然只是一个假设性的设想, 但这是未来电力企业发展的重要方向, 是保证电力企业可持续性发展的重要设想。作为电力企业的研发部门应该要有未来发展的前瞻性, 要以扩大电力企业的发展为开发方向, 实现无人操作的电力系统。

5 结语

随着中国现代化建设的快速前进, 社会整体消费水平上升到一个新的阶段, 越来越多的家用电器, 电力产品投入使用, 电力的需求量也与日俱增, 极大地促进了电力企业的技术革新。越来越多的具有高科技含量的技术被应用到电力系统当中, 有效地保障了社会正常用电的需求。继电保护技术是保障电力系统供电的正常运行的主要安全设备, 由于社会日常生活用电量不断的攀升, 继电保护技术也随着不断地提高, 成为避免供电线路突然断电的有效手段, 保障了电力系统内部的电气元件正常性。

摘要：对电力系统机电保护方面的研究非常重要, 充分的了解电力系统继电保护完成后的状况, 在断电应急情况下应该如何处理, 是当前之急最为重要的课题。为了加快电力系统继电保护方面的发展速度, 电力系统有效的结合了网络与计算机, 并将其充分的融合到继电保护方面, 使之成为电力企业最佳的继电保护技术。在以后的电力系统当中以网络为支撑的继电保护是必然的趋势, 包括电力系统内的所有电气设备都会与网络密不可分, 因此, 现阶段的电力企业要加大投资力度重点研究网络与电力系统的所有设备的研究工作, 以理论为基础, 实践为发展, 本着科学发展观的道理进行研究。

关键词：电力系统,继电保护,研究

参考文献

[1]刘岳松.电力系统继电保护的现状与发展趋势[J].黑龙江科技信息, 2008 (7) :31.

[2]赵永昱.继电保护技术的发展历程和前景展望[J].科学之友, 2011 (10) :20-21.

[3]席建国.电力系统继电保护技术发展历程和前景展望[J].黑龙江科技信息, 2009 (26) :24.

[4]王翠霞.浅谈电力系统继电保护技术的发展[J].电气传动自动化, 2008 (6) :61-62.

浅谈电力系统继电保护 篇10

可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内, 在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理, 系统可靠性的定量评定, 运行维护, 可靠性和经济性的协调等各方面。具体到继电保护装置, 其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时, 它不应该拒动作, 而在任何其它该保护不应动作的情况下, 它不应误动作。

继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同, 拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充足的旋转备用容量, 输电线路很多, 各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电保护装置的误动作, 使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小;但如果发电机变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作, 将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏, 损失是巨大的。在此情况下提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。但在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的情况下, 继电保护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时, 将会引起对负荷供电的中断甚至造成系统稳定的破坏, 损失是巨大的。而当某一保护装置拒动时, 其后备保护仍可以动作而切除故障, 因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。

2 保护装置评价指标

2.1 继电保护装置属于可修复元件

在分析其可靠性时, 应该先正确划分其状态, 常见的状态有:a.正常运行状态。这是保护装置的正常状态。b.检修状态。为使保护装置能够长期稳定运行, 应定期对其进行检修, 检修时保护装置退出运行。c.正常动作状态。这是指被保护元件发生故障时, 保护装置正确动作于跳闸的状态。d.误动作状态。是指保护装置不应动作时, 它错误动作的状态。例如, 由于整定错误, 发生区外故障时, 保护装置错误动作于跳闸。e.拒动作状态。是指保护装置应该动作时, 它拒绝动作的状态。例如, 由于整定错误或内部机械故障而导致保护装置拒动。f.故障维修状态。保护装置发生故障后对其进行维修时所处的状态。

2.2 目前常用的评价统计指标有

2.2.1 正确动作率即一定期限内 (例如一年)

被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。用公式表示为:

正确动作率= (正确动作次数/总动作次数) ×100%

用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势, 也可以反映不同的继电保护系统 (如220kv与500kv) 之间的对比情况, 从中找出薄弱环节。

2.2.2 可靠度r (t) 是指元件在起始时刻正常

的条件下, 在时间区间 (0, t) 不发生故障的概率。对于继电保护装置, 注意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。

2.2.3 可用率a (t) 是指元件在起始时刻正常

工作的条件下, 时刻t正常工作的概率。可靠度与可用率的不同在于, 可靠度中的定义要求元件在时间区间 (0, t) 连续的处于正常状态, 而可用率则无此要求。

2.2.4 故障率是指元件从起始时刻直到时

刻t完好条件下, 在时刻t以后单位时间里发生故障的概率。

2.2.5 平均无故障工作时间建设从修复到

首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间, 则其数学期望值为平均无故障工作时间。

2.2.6 修复率m (t) 是指元件自起始时刻直

到时刻t故障的条件下, 自时刻t以后每单位时间里修复的概率。

2.2.7 平均修复时间mttr平均修复时间是修复时间的数学期望值。

3 10kv供电系统继电保护

10KV供电系统是电力系统的一部分。它能否安全、稳定、可靠地运行, 不但直接关系到企业用电的畅通, 而且涉及到电力系统能否正常的运行。

3.1 10KV供电系统的几种运行状况

3.1.1 供电系统的正常运行这种状况系指

系统中各种设备或线路均在其额定状态下进行工作;各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况。

3.1.2 供电系统的故障这种状况系指某些

设备或线路出现了危及其本身或系统的安全运行, 并有可能使事态进一步扩大的运行状况。

3.1.3 供电系统的异常运行这种状况系指系统的正常运行遭到了破坏, 但尚未构成故障时的运行状况。

3.2 10KV供电系统继电保护装置的任务

3.2.1 在供电系统中运行正常时, 它应能完

整地、安全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。

3.2.2 如供电系统中发生故障时, 它应能自

动地、迅速地、有选择性地切除故障部分, 保证非故障部分继续运行。

3.2.3 当供电系统中出现异常运行工作状

况时, 它应能及时地、准确地发出信号或警报, 通知值班人员尽快做出处理。

3.3 几种常用电流保护的分析

3.3.1 反时限过电流保护继电保护的动作

时间与短路电流的大小有关, 短路电流越大, 动作时间越短;短路电流越小, 动作时间越长, 这种保护就叫做反时限过电流保护。反时限过电流保护虽外部接线简单, 但内部结构十分复杂, 调试比较困难;在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。

3.3.2 定时限过电流保护继电保护的动作

时间与短路电流的大小无关, 时间是恒定的, 时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的, 这种保护方式就称为定时限过电流保护。

继电器的构成。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器 (作为时限元件) 、电磁式中间继电器 (作为出口元件) 、电磁式电流继电器 (作为起动元件) 、电磁式信号继电器 (作为信号元件) 构成的。它一般采用直流操作, 须设置直流屏。

定时限过电流保护的基本原理。在10k V中性点不接地系统中, 广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间, 而与被保护回路的短路电流大小无关, 所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。

动作电流的整定计算。过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则, 是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动, 而在最大负荷电流出现时不应动作。

4 结论

提高不拒动和误动作, 是继电保护可靠性的核心。在城市电网配电系统中, 各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地联结在一起。为了确保供电系统的正常运行, 必须正确地设置继电保护装置并准确整定各项相关定值, 从而保证系统的正常运行。

摘要：城市电网配电系统由于其覆盖的地域极其辽阔、运行环境极其复杂以及各种人为因素的影响, 电气故障的发生是不能完全避免的。在电力系统中的任何一处发生事故, 都有可能对电力系统的运行产生重大影响, 为了确保城市电网配电系统的正常运行, 必须正确地设置继电保护装置。

浅谈电力系统继电保护技术 篇11

【关键词】继电保护；基本要求；现状

0.引言

近年来，我国电力事业发展迅速，对我国经济的发展和人民生活水平的提高，发挥着十分重要的作用。电力系统是一个规模庞大的动态系统，电力系统的安全运行对国民经济的发展有着重要的影响。特别是超高压电网和大容量机组的出现，对继电保护和自动装置提出了更高的要求，电子技术及计算机通信技术的飞速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力。

1.继电保护发展的现状

继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的，熔断器作为最早、最简单的保护装置已经开始使用。但随着电力系统的发展，电网结构日趋复杂，熔断器早已不能满足选择性和快速性的要求；建国后，我国断电保护学科和继电保护技术队伍从无到有，20世纪80年代中期是晶体管继电保护蓬勃发展和应用的时代。1984年，原东北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用，因此，自进入90年代以来，不同原理、不同种类的继电保护装置相继出现，经过多年研究，微机保护的性能比较完善，成为电力系统保护、监控、通信、调度自动化系统的重要组成部分。

2.电力系统中继电保护的配置与应用

2.1继电保护装置的作用和任务

在供电系统发生故障时，必须有相应的保护装置尽快地将故障切除，以防故障扩大，当发生对用电设备有危害性的不正常工作状态时，应及时发出信号告知值人员，消除不正常的工作状态，以保证电气设备正常、可靠地运行。继电保护装置就是指反映供电系统中电气设备或元件发生故障或不正常运行状态后，不同电气参数的变化情况，并动作于跳闸或发出信号的一种自动装置。

基本任务如下：当发生故障时能自动、迅速、有选择性地将故障元件从供电系统中切除，使故障元件免遭破坏，保证其他无故障部分能继续正常运行；当出现不正常工作状态时，继电保护装置动作发出信号，以便告知运行人员及时处理，保证安全供电；继电保护装置还可以和供电系统的自动装置，如自动重合闸装置、备用电源自动投入装置等配合，大大缩短停电时间，从而提高供电系统运行的可靠性。

2.2继电保护装置的基本原理和基本要求

供电系统发生短路故障之后，总是伴随有电流的骤增、电压的迅速降低、线路测量阻抗减小以及电流、电压之间相位角的变化等。因此，利用这些基本参数的变化，可以构成不同原理的继电保护，如反映于电流增大而动作的电流速断、过电流保护，反应电压降低而动作的低电压保护等。

为了使继电保护装置能及时、正确地完成它所担负的任务，对反应短路故障的保护装置有以下四个基本要求：选择性、快速性、灵敏性和可靠性。

选择性。当供电系统中的被保护元件发生故障时，继电保护装置应能选择性地将故障部分切除。首先断开距离故障点最近的断路器，使故障影响限制在最小范围内。

快速性。指的是可以减小故障元件的损坏程度，加快非故障部分电压的恢复，更重要的是可以提高发电机并列运行的稳定性。

灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。灵敏系数应根据对保护装置动作最不利的条件进行计算。

可靠性。在继电保护装置的保护范围内，不管短路点的位置如何、不论短路性质如何，保护装置均不应产生拒绝动作；在保护区外发生故障时，又不应产生错误动作。保护装置如不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。

2.3继电保护装置故障与维护

造成微机保护装置故障一般有以下原因：电源问题，比如电源输出功率的不足造成输出电压下降，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。如果微机保护出现无法给出后台信号或是重合闸无法实现等现象，应考虑电源的输出功率是否元件老化而下降。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，可使两焊点之间形成导电通道，从而引起继电保护故障的发生。针对以上事故，继电保护工作人员应该加强对继电保护运行的维护工作，可以从以下几个方面着手：

值班人员做好各仪表的运行记录，定时对继电保护装置巡视和检查；当继电保护动作开关跳闸后，检查保护动作情况并查明事故原因，同时记入值班记录及继电保护动作记录中。

建立岗位责任制，做到人人有岗，一般允许接通或断开压板，严格遵守电业安全工作规定，在清扫工作时，注意与带电设备保护安全距离。

定期对继电保护装置检修及设备查评：检查二次设备各元件标志、名称是否齐全，各类继电器外壳是否破损，感应型继电器的圆盘转动是否正常，各类信号指示是否正常。各种按钮、动作是否灵活无卡涉；接点接触有无足够压力和烧伤；断路器的操作机构是否正常，有无异常声响、发热冒烟或烧焦等异常气味。

3.电力系统继电保护发展趋势

现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统，随着计算机硬件的飞速发展，电力系统对微机保护的要求也在不断提高，继电保护设备的大量使用更是提高了变电站的可靠运行，因此保证变电站的继电保护设备正常运行是关键，对整个电网系统的安全运行具有重大意义。

【参考文献】

电力系统继电保护技术及措施 篇12

1 我国继电保护的发展现状

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新的活力。继电保护技术完成了4个发展的阶段。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。20世纪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。到20世纪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。20世纪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;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。

2 继电保护装置简介

2.1 继电保护装置的定义和工作原理

继电保护装置就是当电力系统中的电力元件 (如发电机、线路等) 或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时, 能够向运行值班人员及时发出警告信号, 或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的自动化措施和设备。继电保护工作原理主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量 (电流、电压、功率、频率等) 的变化。

2.2 继电保护装置的任务

在供电系统中运行正常时, 它应能完整地、安全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;当供电系统中出现异常运行工作状况时, 它应能及时地、准确地发出信号或警报, 通知值班人员尽快做出处理;若供电系统中发生故障时, 它应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分, 保证非故障部分继续运行。

2.3 继电保护装置的基本要求

2.3.1 选择性

是指当供电系统中发生故障时, 继电保护装置应能有选择性地将故障部分切除。当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时, 才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。

2.3.2 灵敏性

是指继电保护装置对故障和异常工作状况的反映能力。在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。

2.3.3 速动性

是指保护装置应能尽快地切除短路故障。缩短切除故障的时间, 就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, 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性。

2.3.4 可靠性

保护装置应能正确的动作, 并随时处于准备状态。如不能满足可靠性的要求, 保护装置反而成为了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, 则要求保护装置的设计原理、整定计算、安装调试要正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量要可靠、运行维护要得当、系统应尽可能的简化有效, 以提高保护的可靠性。

3 未来继电保护技术的展望

3.1 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。电力系统对微机保护的要求不断提高, 除了保护基本功能外, 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, 强大的通信功能, 与其他保护、控制装置和调度联网以供享全系统数据、信息和网络资源的能力等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势, 但对如何更好的满足电力系统要求, 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, 尚需进行具体深入的研究。

3.2 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, 它深刻影响着各工业领域, 也为各工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止, 除了差动保护和综联保护外, 所有继电器保护装置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。专家们指出置继电保护的作用除了切除故障元件和限制事故影响外, 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得数据, 各保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础协调动作, 确保系统的安全稳定运行。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, 亦即使现微机保护的网络化。

3.3 多功能一体化

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保护测量、控制、数据通信等功能, 即实现多功能一体化。

3.4 智能化

20世纪90年代, 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, 电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究。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向题, 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, 则在发生任何故障时均可正确判别。其它的如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。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。

3.5 虚拟化

继电保护产品虚拟化主要归结于虚拟现实技术。它是一种采用计算机全部或部分生成的多维感觉环境, 使参与者有身临其境的感觉, 能体验、接受和认识客观世界中的客观事物, 深化概念和建造新的构想和创意。虚拟仪器是特别适用于现代越来越复杂的测试系统, 软件是虚拟仪器的核心, 利用计算机、一组软件和极少的必需硬件, 使用者通过鼠标和键盘操纵面板上的虚拟按钮、开关、旋钮来实现传统仪器的各种功能操作, 并通过面板上的虚拟显示屏、数码显示器和指示灯了解仪器的状态读取或打印测量结果。所以, 随着虚拟技术的不断完善, 继电保护虚拟化产品也将是继电保护技术发展的一个趋势。

4 继电保护的措施

4.1 强化人员理念, 建立岗位责任制

做到每个设备均有值班人员负责, 做到人人有岗、每岗有人。值班人员对保护装置的操作, 一般只允许接通或断开压板, 切换开关及卸装熔丝等工作, 并严格遵守电业安全工作规定。同时要对维护人员进行继电保护专业知识的培训, 以提高运行其继电保护专业水平。

4.2 定期对继电保护装置检修及设备查评

检查二次设备各元件标志、名称是否齐全;检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉, 动作灵活;检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动;检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好;检查断路器的操作机构动作是否正常等等。

4.3 进行预想演习

电力系统在正常运行状态下事故情况极少, 如果平常缺乏事故预想演习, 在面临突发事故时, 电站人员往往会一筹莫展。因此, 应坚持事故预想演习制度, 以提高员工解决实际问题的能力。

5 结语

随着电力系统的高速发展和计算机技术、网络技术、通信技术和人工智能技术的进步, 继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外的电力系统继电保护产品也将在数字化、网络化、多功能一体化、智能化和虚拟化方向的基础上有更新的突破, 这对继电保护工作者提出了新的要求和挑战。

摘要：综述我国电力系统继电保护技术的现状, 介绍了继电保护装置的定义、原理、任务和基本要求, 对未来继电保护技术发展的前景进行了展望, 同时给出了继电保护的措施。

关键词：电力系统,继电保护,前景展望

参考文献

[1]严兴畴.继电保护技术极其应用[J].科技资讯, 2007 (27) .

[2]张秋增.浅谈电力系统继电保护技术的现状与发展[J].科技资讯, 2009 (4) .

[3]张国锋, 梁文丽, 李玉龙.电力系统继电保护技术的未来发展[J].中国科技信息, 2005 (2) .