电力系统继电保护原理范文

导语：如何才能写好一篇电力系统继电保护原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：电力系统；继电保护；发展；趋势；研究

中图分类号：TM71 文献标识码：A

继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的，它与电力系统对运行可靠性要求的不断提高密切相关。继电保护是在电网出现事故或异常运行情况下动作，保证电力系统和电气设备安全运行的自动装置，研究继电保护技术发展趋势，可以更好地提高继电保护的技术水平，对电力系统发展意义重大。

1 电力系统继电保护概述

1.1 继电保护基本概念

在电力系统运行中，由于外界因素和内部因素都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现，常见的故障有：单相接地；三相接地；两相接地；相间短路；短路等。电力系统非正常运行状态有：过负荷，过电压，非全相运行，振荡，次同步谐振，同步发电机短时异步运行等。电力系统继电保护和安全自动装置是在电力系统发生故障和不正常运行情况时，用于快速切除故障，消除不正常状况的重要自动化技术和设备。

1.2 继电保护的工作原理

继电保护的工作原理，是根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成，电力系统发生故障后，工频电气量变化的主要特征是：（1）电流增大。短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。（2）电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时，系统各点的相间电压或相电压值下降，且越靠近短路点，电压越低。（3）电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角，一般约为20°，三相短路时，电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的，一般为60°～85°。（4）测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点（保护安装处）电压与电流之比值，正常运行时，测量阻抗为负荷阻抗；金属性短路时，测量阻抗转变为线路阻抗，故障后测量阻抗显著减小，而阻抗角增大。利用短路故障时电气量的变化，便可构成各种原理的继电保护。

1.3 继电保护在电力系统中的任务

电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响；并满足电力系统的某些特定要求，能够反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号，以便值班人员进行处理，将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。

1.4 继电保护装置必须具备的基本性能

继电保护装置必须具备的基本性能有：（1）安全性：在不该动作时，不误动；（2）可靠性：在该动作时，不拒动；（3）速动性：能以最短时限将故障或异常从系统中切除或隔离；（4）选择性：在自身整定的范围内切除故障，保证最大限度地向无故障部分继续供电，不越级跳闸；（5）灵敏性：反映故障的能力，通常以灵敏系数表示；不拒动不误动是关键。

2 继电保护发展历程

继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的，最早的继电保护装置是熔断器。从20世纪50年代到90年代末，在40余年的时间里，继电保护完成了发展的4个阶段，即从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机继电保护装置。随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展，智能化等先进技术相继在继电保护领域的研究应用，继电保护技术向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展。电力系统发展迅速，电网结构越来越复杂，短路容量不断增大，到20世纪产生了作用于断路器的电磁型继电保护装置。1928年电子器件已开始被应用于保护装置，在50年代迅速发展。静态继电器有较高的灵敏度和动作速度、维护简单、寿命长、体积小、消耗功率小等优点，但环境温度和外界干扰对继电保护的影响较大。1965年出现了应用计算机的数字式继电保护，出现了单板机继电保护装置。到了21世纪由于计算机技术发展非常快，微处理机和微型计算机的普遍应用，极大地推动了数字式继电保护技术的开发，大规模集成化数字式继电保护装置应用非常广泛。

3 电力系统继电保护的发展趋势

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。这就要求微机保护装置具有一台PC机的功能。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。

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，它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。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，继电保护的作用主要是切除故障元件，缩小事故影响范围。因为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，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。

3.3 智能化

随着通信和信息技术的快速发展，数字化技术及应用在各行各业的日益普及也为探索新的继电保护原理提供了条件，智能电网中可利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控，把获得的数据通过网络系统进行收集、整合和分析。利用这些信息可对运行状况进行监测，实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正。

结语

综上所述，随着电力系统的发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术由数字时代跨入信息化时代，发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了技术创新的广阔天地。只有了解和掌握继电保护技术，才能解决电力系统继电保护遇到的各类问题，更好地保障电力系统的安全运行。

参考文献

[1]高亮.电力系统微机继电保护[M].北京：中国电力出版社，2007.

篇2

【关键词】电力系统；站域保护；原理应用

0.引言

随着智能电网建设的不断深入，我国电网逐渐向着高电压、大容量、交直流混连的方向发展，系统的运行和控制特性日益复杂，大系统因故失稳的风险不断增大，在此背景下，传统的继电保护和安全稳定装置已经不再能够完全满足电网安全稳定运行的要求，智能量测技术的发展为构建更加完善的保护和控制系统提供了有利条件，电力系统站域保护应运而生。

1.电力系统站域保护与传统继电保护的差异分析

智能变电站中，IEC61850规约的应用使得全站信息实现共享，为站域保护的应用提供了通讯基础。站域保护采集智能变电站内所有间隔的模拟量、断路器、刀闸的开关量等实时信息，为智能变电站内所有的一次设备提供集中的近后备保护。与传统的继电保护相比，站域保护的关键价值在于对后备保护的完善。智能变电站中的主保护依然根据就地信息进行故障判断处理，以目前最常用的“直采直跳”方式跳闸。

1.1 保护设计理念不同

继电保护装置旨在反映被保护元件的故障状态或不正常运行状态，实现电力系统的安全稳定运行。传统的继电保护设计理念立足于被保护设备的角度，采集被保护设备的安装点量测信号，来进行决策和判断；站域保护基于全局视角，立足于智能变电站的信息交互和共享机制，根据划分的冗余信息应用范围，使用多信息融合算法来实现故障识别，结合设计优化逻辑策略实现断路器跳闸，从而快速可靠切除变电站各一次设备保护范围内的故障。

1.2 信息利用效率不同

传统的继电保护由于缺乏全局性的综合视角，因此当保护采集到的有效信息不足时难以给出最优判断，因此，传统的继电保护在难以判断信息有效性时多选择牺牲保护范围，即闭锁保护的方式来应对。例如，当出现一侧电流互感器断线时，传统的变压器差动保护为了避免误动而选择退出运行；站域保护基于全局视角，基于全站信息共享，引入了多源信息融合技术，从而能够将差动保护的范围扩大到站内的相应母线，使得变压器保护不致于失去主保护。

1.3 整定配合不同

传统的继电保护后备保护以距离保护和过流保护为主，均为阶段式保护的配合，上下级保护之间通过动作时间和动作值整定来确保选择性，因此，在某些复杂情况下，可能需要长达数秒的动作延时，当主保护因故失去时，后备保护的切除较慢，不利于故障的快速恢复，还存在着扩大故障范围的可能。站域保护通过多源信息来改善后备保护性能，无需复杂的整定配合规则，能够以尽可能快的速度动作切除故障，具有较强的适应性。

2.电力系统站域保护的保护算法分析

根据上文所述，电力系统站域保护能够显著改进后备保护的动作性能，在智能电网中的应用具有较大优势。目前，电力系统站域保护的保护算法尚在不断发展与成熟过程中。整体来讲，站域保护有数据采集和计算模块、故障位置判别模块、保护跳闸决策模块等3个功能模块。

2.1 数据采集和计算模块

数据采集模块通过IEC61850规约采集并计算站域保护所需要的各类信息，包括智能变电站中的电压电流等模拟量和断路器开关位置等状态栏信息。

2.2 故障位置判别模块

故障位置判别模块是站域保护的核心模块，利用采集到的各类故障方向信息和故障距离信息来进行故障位置判别。目前，常见的故障位置判别算法有：

2.2.1基于故障电压分布的故障位置判别

基于IEC61850通信规约，站域保护能够同时获得系统两侧的电压故障分量，并通过其中一侧的电压和电流故障分量来估算另一侧的电压故障分量，如果两侧的电压故障分量一致，则属于区外故障；如果预估的另一侧电压故障分量与本次的实测值相差较大，则属于区内故障，这种算法对于边界元件的故障识别具备良好的适应性，是目前站域保护内常用的一种保护算法。

2.2.2基于遗传信息融合技术的故障位置判别

遗传信息技术属于近年来兴起的人工智能技术，站域保护以故障方向为遗传算法的处理对象，结合其它多种保护判据信息和状态判别方法，分析当前状态值与保护期望值之间的差异，建立差异构造极大值的适应度函数，利用遗传信息技术的快速搜索和收敛判据寻找函数的最优解，实现故障方向决策和故障元件判别。基于遗传信息融合技术的故障位置判别具有较高的容错性和可靠度，增强了保护的大范围抗干扰能力，能够准确定位故障，不过人工智能技术尚不成熟，工程实用性需要进一步考察。

2.3 跳闸决策模块

站域保护完成故障位置判别和定位逻辑判断后，将判断结果以GOOSE报文的形式，通过智能变电站的过程层网络将跳闸策略发送到相应间隔的智能终端，执行跳闸决策，跳开故障元件，将系统内故障切除。目前，站域保护的跳闸方式有利用动作时限进行跳闸配合、根据故障识别的跳闸决策等。

3.电力系统站域保护的应用

目前，包括南瑞、南自、许继等在内的继电保护厂家都开始了对站域保护的研究，并有相应的产品推出，站域保护目前主要应用于智能变电站的后备保护中。如下图1为一个典型的变电站站域保护控制系统图：

如上图1，220kV电气主接线采用双母线接线，共由六个分支单元构成，Ⅰ母固定接T1主变分支和电源以及220kV分支L2，Ⅱ母固定接T2主变分支和220kV线路L1分支。L1和L2为与220kV变电站N站的双回无互感输电线路，N站接入地区电网。

110kV电气主接线采用单母线分段接线，T1主变中压侧接于Ⅰ母，T2主变中压侧接于Ⅱ母，Ⅱ母接与110kV变电站站终端站相连的L3和L4出线。

10kV电气主接线采用单母四分段接线，1#主变低压侧双分支分别带Ⅰ母、Ⅱ母，2#主变低压侧双分支分别带Ⅲ母、Ⅳ母。Ⅰ母接出线L7和L8，Ⅱ母接出线L9，Ⅲ母接出线L10，Ⅳ母接出线L11和L12，L7为小电源并网线。

该站域保护集成母差保护、变压器保护、线路保护、断路器失灵保护和低频低压减载等功能于一体，对变电站各元件保护范围内的故障，均应该正确动作，包括110kV线路保护，母联（分段）过流保护、断路器失灵保护、加速后备保护、简易母线保护、低周低压减载、备自投、主变过负荷联切、互感器断线等。

4.结语

随着我国电网输电等级不断升高、网架结构日益复杂、系统交直流互联发展，以站域保护为代表的广域保护与控制技术不断发展，成为确保大电网安全稳定性的有效手段，站域保护有利于克服传统保护的局限性，是未来继电保护技术的发展方向之一。

【参考文献】

[1]韩伟，杨小铭，仇新宏等.基于数字化采样的集中式保护装置[J].电力系统自动化，2010，34（11）：101-104.

篇3

【关键词】智能变电站；二次系统；调试

1.引言

1.1概念与特征

近年来，随着我国经济快速的发展，电力系统如何变得更加安全可靠成为了迫在眉睫的话题，因此需要借助计算机、通信等技术将变电站智能化以解决电力行业面临的问题。智能变电站的定义为通过采用先进的各种技术，目标使设备参数化，规范化，标准化，自动的完成各项工作并实现信息有效反馈和实时共享，其二次系统具有以下特征：

（1）高度集成，交互良好：整个系统结构完整简介，通过无缝连接通信技术联通变电站与控制中心，实现了全数字采集无遗漏，最大程度降低了维护工作。

（2）自动控制，协同保护：由于所有的数据都实现了数字化电子化采集，因此原本散乱的二次系统经过整合，实现了全面优化。

（3）在线反馈，实时决策：由于数据在线监测，实时反馈，因此可以有效的反映电网以及变电站的运行状态实现监测，反馈，决策同步。

1.2二次系统基本架构

智能变电站二次系统基本架构分为三个部分，在IEC6185A通信协议草案中将这三个部分描述为“过程层”、“间隔层”、“站控层”，如图1所示。

图1 二次系统架构示意图

过程层是智能化的核心，是一次设备和二次设备的结合点，主要包括电子CT/PT，合并单元，智能测控箱等。

间隔层可以及时汇总实时数据，对一次设备进行保护，完成网络通信功能并控制命令的优先级别，是信息传递的纽带，主要包括保护装置，交换机等。

站控层可以汇总整个变电站的所有信息，提供控制界面，实现多层管理控制，并与控制中心进行远程通信，主要包括五防机，监控计算机，远动机等。

图2所示为某110KV智能变电站架构示意图。

图2 架构示意图

此智能变电站的二次系统采用的是三级设备加两层网络的结构。变电站内过程层由GOOSE和SV网构建组网方案先关间隔层，过程层的所有GOOSE命令、IEEE1588V2的保温记录通过两条主干线网络传送，一次设备的所有信息，包括运行状态，控制命令都被转化成了数字信息[1]

1.3变压器保护装置

主变保护采用了两重一体化配置，变压器实时监控MU上的信号，依托GOOSE网络传递控制命令，最终实现控制每个断路器的效果。依据现在的装备原则，变电站内主变保护一般要求两套保护必须为不同厂家的产品，以防在保护逻辑上出现同样的错误。

1.4备用自投装置

备用自投装置采用光纤与对应间隔层连接最终传递到合并单元，完成直接采样的目的，所有的控制命令也是依托GOOSE网络传递。

2.二次系统调试内容

在智能变电站初始招标时，应责成监控系统厂家在明确技术规范细节后，将所需装置运输至集成商处进行集成试验，在多方通力配合下验证各项功能后将设备运输至变电站施工现场。

电力设计院设计整个智能变电站的虚端子图，之后将其配置成SCD文件进行方法并装至各设备中，产生合格的CID文件，最终验证整个系统的正确性、可靠性和合理性，此时标志着智能变电站完成了所有的二次系统配置。

2.1单位装置调试

（1）合并装置：确保采样的完整性，包括幅角，极性，配置是否符合要求，电压的切换和并列功能是否完备，是否可以实现报警和实时对时。

（2）智能终端装置：确保报文可以准确收发，输入、输出开关量有正确的接点。

（3）过载保护装置：确保采样功能有良好的，保护功能逻辑正常，压板状态良好。

（4）遥控遥测装置：确保间隔五防闭锁逻辑正常，同期合闸正常。

（5）故障记录装置：确保故障模式的有效性，故障数据可以完整记录下来，录波功能正常。

（6）数据记录装置：确保数据记录报文的完整性，及时性和有效性，报文分析报警功能正常。

2.2 SV采样装置调试

在单位装置调试完毕后，可以开始SV采样装置调试。将电压和电流加入在互感器的二次绕组处，确保采样的正确性，可以将信息正确传送至有需求的设备，并可以先删除接收到的SV报文。

2.3保护装置调试

通过故障树分析，模拟各种可能出现的故障，检查确认智能操作箱是否正常，故障是否被记录，后台信息显示是否完整[2]。

2.4监控装置调试

通过监视控制台检查确认如下要求：监控设备界面的图谱是否符合要求，遥控遥测值是否实时获取，警示信号是否及时提示，远方控制命令是否有效。同期功能是否正确、有效。

3.集成化平台调试内容

3.1 SCADA调试

（1）利用l个测控装置，通过发送单个和批量的信号调试实时数据变位。

（2）利用2个测控装置发送SOE信号，测试记录的响应时间。

（3）利用多个测控装置，进行实时数据传送调试，测试收发一致性。

（4）利用任意对象进行遥控遥测调试，测试指向性。

（5）当保护动作启动时，测试保护装置是否提示并显示状态。

（6）利用历史数据，查询遥控遥测值的准确性和正确性。

3.2远程通信调试

通过分别对IEC61850-80-1进行调度，以及SOE和遥测上送，SNTP对时等调试，记录响应时间，确认正确率和同步率。

3.3故障分析调试

故障智能分析功能调试：检查配置是否正确，按照故障树预案，逐条出发相关信号，观察警报程序和记录中的分析推理结果，并且进行查询，确认其可以按照警报的等级和类型进行分页显示，并可以通过关键字筛选对结果进行过滤，实现实时刷新、暂停、指定屏蔽效果，最终可以保存成多种格式的离线文件，例如TXT，PDF等格式。

3.4顺序控制调试

通过应用OptManaer模块，任意调用已有操作票，进行增删改等操作，保存并重新启动后确认操作程序是否发生变化。通过调度发送控制指令，检查总控执行过程以及响应是否正确并且一致[3]。

3.5 VQC功能调试

在智能无功优化控制（简称VQC）系统中设置全部参数，包括系统参数，电容器参数，电抗器参数，主变参数，母线参数，通过人工改变相关数值的情况下检查VQC的运行区域和动作情况。

3.6远动通信调试

通过调度主站发出的规则约定应该与实际情况一直，具备所有的遥测量、遥信量、报文量联通显示功能，并可以通过操作端的面板实时遥控。主要调试需要覆盖以下方面：设备外部绝缘，变电站工程配置远动信息表，遥信遥测功能，主备切换功能，GPS时间同步，通信信号频率及稳定性[4]。

4.调试的影响、作用及要点

现阶段智能变电站对二次系统调试产生了很多的影响和作用，例如促进了二次系统智能集成化，使二次接线设计在优化设计后变得更加简洁，优化了智能变电站的保护配置模式。下面对二次接线设计优化进行重点剖析。由于数字化的大行其道，并且得以在EVT和ECT中实现，借助光纤通信链路，答复的提升了抗干扰能力，完全摒弃掉以往广泛使用的互感器二次交流回路，真正意义上实现了第一次和第二次系统间的电器隔离。由于有了智能开关，现阶段主控制室保护装置和实施现场执行机构以及测控设备间没有直接联系，作为一个智能终端，智能开关通过传递和发动控制命令，控制各个电器单元，大幅度减少了以往工作中的错误接线以及误碰误触情况的发生。正是因为二次接线设的优化设计，有效地减少了继电保护装置中的I/O插件，并进一步降低了智能变电站的制造成本，从另一个角度延长了其使用寿命。保护装置的原理更新很快，在同一保护装置上，各个厂家的产品有共同点也有不同点，在进行保护单体调试时一定要进行区分，不以经验办事，在定值计算机运规编制时要根据每个厂家的特点具体对待。例如：某220kV变电站主变保护装置

A套PCS-978NE （南京南瑞继保电气有限公司）

B套PRS-778S（长园深瑞）

主变保护A套及B套保护在发生PT断线时会自动闭锁阻抗保护，而投运时1号主变保护A套一直在报PT断线告警，1号主变保护B柜没有报PT断线告警。后备保护中均含有阻抗保护，其中PT断线或异常时均退出阻抗保护，但PT断线的判别却有差别，具体如下：

南瑞的PCS-978NE PT断线判据为：

（1）正序电压小于30V，且任一相电流大于0.04In或开关在合位状态。

（2）负序电压大于8V。

（3）相电压中的三次谐波分量超过工频分量的10%，用来检测PT的N线是否正常。

长园深瑞的PRS-778S PT断线判据为：

（1）正序电压小于30V，且任一相电流大于0.04In。

（2）负序电压大于8V。

现场220kV主变保护的电压取自主变间隔专用的一组PT，未采用母线PT，所以1号主变冲击时无PT电压（冲击时PT二次空开未合闸），但因为主变A套保护南瑞的PCS-978NE PT断线判据有“或开关在合位状态”的判据所以具备了PT断线的判据发出了PT断线信号退出了阻抗保护，主变充电时保护未动作。而主变B套保护长园深瑞的PRS-778S PT断线判据没有“或开关在合位状态”的判据，未发出PT断线信号，导致阻抗保护动作。

在两个厂家的说明书中均写到：当某侧PT检修时，为避免阻抗保护的误动作，需退出“本侧电压投入”压板，此时自动退出阻抗保护，由于主变高压侧采用了专用PT，在主变冲击时条件类似于PT检修，所以在主变投运时按厂家说明书要求需退出本侧电压投入压板。在第二次主变冲击时按中调要求带主变高压侧PT空开直接合闸一次充电，投运成功。

5.结束语

智能变电站是智能电网建设的重要核心组成部分，同时也是发展智能电网的核心竞争力，其建设过程和智能变电站二次系统设计的总体目标紧密相连，因此开展智能变电站二次系统调试方法的研究工作显得十分重要，在整个过程中需要严格参考行业内的标准进行对比，从全局出发，统筹规划，实现运行高效化，结构紧凑化以及集成稳定化。本文论述了智能变电站二次系统调试中遇到的相关问题并对调试方法和步骤进行了深入探讨和分析，目的在于对智能变电站的整体结构有更加深入的了解，尽可能的发挥二次系统的优势，使得智能变电站伴随着智能电网的发展更加协调有效，整个系统运行更加稳定可靠。

【参考文献】

[1]张强，李学林.数字化变电站二次调试技术研究[J].东北电力技术，2008，30（1）：9-11.

[2]吴博，于江.数字变电站继电保护调试研究[J].河北电力技术，2007.37（4）11-15.

篇4

【关键词】继电保护；干扰因素；防护方法

【中图分类号】TM77 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0184-01

1、电力系统继电保护作用与要求

1.1 继电保护的作用与组成

在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，并使故障元件免于继续遭受损害。减少停电范围；到90年代初集成电路及大规模集成电路保护的研制、生产、应用处于主导地位，目前正在研究面向智能信息处理的计算机继电保护时代。

1.2 继电保护的基本要求

继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。可靠性是指继电保护装置在保护范围内该动作时应可靠动作，在正常运行状态时，不该动作时应可靠不动作。速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，以减轻损坏程度，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。

2、继电保护的干扰因素

2.1 雷击

当变电站的接地部件或避雷器遭受雷击时，由于变电站的地网为高阻抗或从设备到地网的接地线为高阻抗，都将因雷击产生的高频电流在变电站的地网系统中引起暂态电位的升高，就可能导致继电保护装置误动作或损坏灵敏设备与控制回路。

2.2 高频干扰

如果电力系统在隔离开关的操作速度缓慢，操作时在隔离开关的两个触点问就会产生电弧闪络，从而产生操作过电压，出现高频电流，高频电流通过母线时，将在母线周围产生很强的电场和磁场，从而对相关二次回路和二次设备产生干扰，当干扰水平超过装置逻辑元件允许的干扰水平时，将引起继电保护装置的不正常工作，从而使整个装置的工作逻辑或出口逻辑异常，对系统的稳定造成很大的破坏。高频电流通过接地电容设备流人地网，将引起地电位的升高。

2.3 辐射干扰

在新时期，电力系统周围经常会步话机和移动通信等工具，那么它的周围将产生强辐射电场和相应的磁场。变化的磁场耦合到附近的弱电子设备的回路中。回路将感应出高频电压，形成一个假信号源，从而导致继电保护装置不正确动作。

2.4 静电放电干扰

在干燥的环境下，工作人员的衣物上可能会带有高电压，在穿绝缘靴的情况下，他们可以将电荷带到很远的地方，所以当工作人员接触电子设备时会对其放电，放电的程度依设备的接地情况，环境不同而不同，严重时会烧毁电子元件，破坏继电保护系统。

2.5 直流电源干扰

当变电所内发生接地故障时，在变电站地网中和大地中流过接地故障电流，通过地网的接地电阻，使接地故障后的变电站地网电位高于大地电位，该电位的幅值决定于地网接地电阻及入地电流的大小，按我国有关规程规定其最大值可达每千安故障电10V。对于直流回路上发生故障或其它原因产生的短时电源中断接电源的干扰主要是直流与恢复，因为抗干扰电容与分布电容的影响，直流的恢复可能极短，也可能较长，在直流电压的恢复过程中。电子设备内部的逻辑回路会发生畸变，造成继电的暂态电位差，从而影响整个保护系统。

3、加强电力系统继电保护的方法及措施

3.1 协调配置保护人员

在继电保护中，调度、继保、运行人员都会参与到其中。三方必须傲到步调一致，思想统一。使三方人员合作意识与新型保护一道跟上去。摆好自己的位置。要明确继保人员与电网调度和基层运行人员一样。是电网生产的第一线人员，工作一样，目标一样。

3.2 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是十分必要的。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。有效促进继电保护工作的开展。同时电力系统在管理中应加强对继电保护工作的奖惩力度，建议设立年度继电保护专业劳动竞赛奖等奖项，并制定奖励办法进行奖励，从而增强继电保护人员的荣誉感和责任心。

3.3 对二次设备实行状态监测方法

随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展，变电站继电保护故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对保护装置可通过加载在线监测程序，自动测试每一台设备和部件。一方面应从设备管理环节人手，如设备的验收管理，离线检修资料管理，结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下，应充分利用现有的测量手段。

3.4 注重低压配电线路保护

在我国，无论是城市内配网线路，还是农村配网线路，一般都以10kV电压等级为主，但是10kV配电线路结构特点是一致性差。同时还要根据一般电网保护配置情况及运行经验，利用规范的保护整定计算方法，各种情况均可计算，一般均可满足要求。

3.5 实行继电保护智能化与网络

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，在继电保护领域的应用也逐步开始。在新时期，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。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，亦即使现微机保护的网络化，这在当前的技术条件是完全可能的。

篇5

1、引言

电力系统在我国国民经济建设和发展的过程中发挥着重要的作用，各行业的正常运作都离不开电力的支持，电力系统工作不稳定所造成的停电以及断电事故会给我国各行业造成巨大的间接损失。因而电力系统的维护是非常重要的一环。在电力维护的过程中继电保护是非常关键的一个环节，电力系统是否能够正常工作在很大程度上取决于继电保护系统。在电力系统发生故障或者是异常的过程中，通过基点保护的作用可以实现在小范围、短时内，自动的将发生故障的设备从系统中剔除出去，或者是发出警报信号给值班人员通过值班人员将设备的故障予以排除，可以有效的避免设备的进一步损坏或者造成更大程度的问题。继电保护所涉及的技术性较强，继电保护是建立在对故障的分析和处理基础之上的。所以深入了解继电器的电力保护机制，采用快速有效的方式来对故障进行基础，是目前基点保护工作者所应该努力的方向。

2、继电保护不稳定的原因

2.1 继电保护系统软件因素

继电保护软件在出现问题之后会导致继电保护器的误动作。在软件层面影响到继电保护不稳定的因素有以下几个方面，需求分析相对不完善，软件结构存在设计失误，编码存在问题，没有进行规范性的测试，以及定值输出错误等。

2.2 继电保护系统硬件装置因素

在继电保护模块中与继电保护稳定性相关的模块包括：继电保护装置的电源模块，所选项用的核心处理器，模数转换模块、数模转换模块等。由于二次回路绝缘线老化所导致的接地故障时继电保护模块中最为常见的引起电力系统不能够稳定工作的因素之一。辅助装置中的交流电压切换装置、三相操作继电器以及分享操作继电器，都对电力系统稳定工作起着重要的作用。高频的收发机以及纵联差动的保护光纤和微波通信接口都十分容易造成通信的阻断，会对继电保护装置的动作正确性产生直接的影响。断路器也是电力网络中常见的一种元器件，对于继电保护作用的可靠性，以及电力系统连接主线的可靠性都会产生直接的影响。总之继电保护系统硬件的质量会对继电保护系统的稳定性产生重要的影响。

2.3 人为因素

未按照规定的要求接线或者接线的极性不正确等导致的继电保护装置误动作问题在电力系统故障中所占的比例不在少数。据相关资料统计，在电力系统故障统计数据来看，人为因素所造成的继电保护故障几乎占到所有故障数量的40%。

3、继电保护事故处理的方法

3.1 正确充分利用微机提供的故障信息

发生率较高的简单故障较为容易判断，但是也有少数的故障仅凭工作人员的经验是难以解决的，需要按照一定的流程和方法来检查故障。在继电保护事故发生之后，需要查看断路器跳闸之后是否有相应的信号指示如果没有相应的信号指示，无法对事故的性质为人为还是非人为进行界定，这种情况往往就是由于工作人员的重视以及努力程度不够造成的。必须要对人为的事故进行及时的反映和处理，便于综合上述信息对故障分析。故障日志、故障波形以及故障信号灯都是对故障分析的有用的技术手段，对于及时正确的做出对故障的判断具有十分重要的意义。

3.2 运用正确的检查方法

如果利用故障日志以及故障信号无法在较短的时间内迅速的定位故障，那么可以从事故所导致的结果出发，通过逆向查找的方法一直找到机电系统故障的根源。在保护出现误动作的时候一般会采取这种方法。还可以通过检验调试的方式来找到事故的根源。按照外部、绝缘、定值、电源等环节来依次对设备进行检测。该方法主要应用于微机保护出现拒动或者是出现逻辑错误的状况下。通过对保护装置的动作逻辑和动作时间进行检验，可以在较短的时间内将故障再现出来，可以找出发生故障的根源，如果出现异常再结合其他的方法进行检查。

4、提高继电保护可靠性的措施

（1）在继电保护装置购买和选型的过程中要严把质量关，切实将继电保护装置中各个元器件的质量保证好。尽量选择寿命较长且故障率较低的元器件，坚决杜绝采用低质量的继电保护设备。

（2）起保护作用的晶体管抗干扰能力不强，极易受到干扰源的影响，因而在进行设计安装的过程中来合理地采取措施有效的避免耦合现象。可以考虑加入隔离变压器、滤波器、加设接地电容、输入输出回路等措施来有效地降低对保护晶体管的干扰。同时可以采取监控设备来对晶体管的保护回路进行实时的监测。晶体管保护装置应该将其安装在高压室的隔离房间内，以免遭受到更大的电流以及短路故障所引发的电弧的影响。

（3）作为继电保护工作人员要切实不断加强自身的业务水平与责任意识，通过单位组织的学习培训以及自身的学习来不断提高继电保护过程中应急处理各种事故的能力。在调试的过程中认真的负责，严格按照既定的调试流程规范进行调试。要定期开展对员工故障处理能力的检验和测试，制定出应对各种事故的应急处理措施，最大限度的提高保护装置的可靠性。

（4）全面提高继电保护装置的智能化水平，在发生故障的过程中继电保护装置可以自行通过计算和判断来确定故障的类型，然后自动选择相应的措施来处理故障，之后自动恢复电网。且为了进一步提高继电保护装置的可靠性，防止供电系统出现二次事故，可以考虑在供电系统中设置备用电源的自动投入装置。且实践证明，备用装置在电力系统发生故障的时候能够迅速的将故障设备剥离，采用正常工作的设备，有效的减少了电力系统停止工作所造成的各行各业中的间接的损失。

篇6

关键词：电力系统；广域继电保护；故障元件判别

中图分类号：TM77 文献标识码：A

近年来，随着电力用电需求越来越大，电力事故也随之增加，那么继电保护成为确保电力系统运行安全的第一道防线。如果继电保护装置能够具有迅速的动作，将最大程度的降低事故的发生。但如果相反，将会导致电网在电力系统的安全性降低，甚至引发电网大面积停电的事故。因此，必须加强对电力系统继电保护的重视。当数字化变电站技术更加成熟时，广域继电保护性能也有所提升。电力系统广域继电保护作为一种全新的技术手段，能够有效提升电力系统运行的安全性，进而促进电力行业的飞快发展。

一、广域继电保护的算法

当前，对于广域继电保护算法的研究主要从以下几个方面展开。第一，广域纵联方向保护。在运用广域故障信息方法对故障判别的广域纵联进行保护过程中，主要的保护方法为：首先，在电力系统的每一个断路器和电流互感器处，设置一个电子智能装置，该装置能够准确的测量故障的方向；其次，对于每个电子智能装置，都事先确定好各自的保护区域，从而有利于电子智能装置间的信息转换；再次，针对每个电子智能装置，都要明确最大保护区域内的线路、变压器等的对应关系表，从而有利于确定各个部件间的关系；最后，在研究电子智能区域过程中，必须结合着信息对应表进行计算和比较，从而准确判断发生故障的区段。第二，广域距离保护。对于元件的广域继电保护是运用相应区域内的电子智能装置对距离元件的信息和开关信息加以判断，从而实现故障判别。针对广域距离保护，是专家通过对系统中故障元件进行判别，然后采取后备保护动作，从而实现继电保护的作用。对于广域距离保护，需要通过定义距离保护中的参数，结合着各个元件的动作情况，从而准确判断元件和区域内出现故障的概率。第三，广域电流差动保护。广域电流差保护的是一种常见的电力系统保护手段，将电流差保护原理应用到电力设备的保护中，可以促进输电线路、电气设备等的可靠性和灵敏度，进而实现电力系统能够安全运行。

二、广域继电保护中故障元件判别的研究综述

1 故障元件判别原理

故障元件判断原理在电力系统中的应用，能够达到广域继电保护的作用。在研究广域继电保护电力系统中的故障元件判别原理过程中，需要明确故障元件的判别机制，从而在机制的作用下，发挥广域继电保护系统的重要性。健全的故障元件判别机制应该包含如下几点内容：第一，故障元件判别原理的理论研究。早期的理论主要包含广域的电流差动和方向纵联等内容，通过对保护区域进行保护，可以在延时性动作的配合下，能够对保护区域进行保护。同时电流差动能够准确对故障进行分析和计算，从而有效降低元件受损的程度。第二，对故障元件中判别信息可靠性的研究。电力工程单位在对继电保护信息数据进行分析过程中，容易产生错误，尤其是在对信息的分布式采集和远程方式和分散式处理等，都将导致电力系统信息不准确。从广域继电保护来讲，它可以从多方面汲取电气量、判断结论、状态量等信息，然后将信息加以融合，从而有效避免信息数据的不完整性，最大程度的优化决策设计。

2 区域距离保护

当运用区域距离保护对电力系统元件故障进行识别时，需要充分运用决策集中中心，然后配合着电子智能装置的使用，从而实现对广域进行保护。广域继电保护分区区域图如图1所示，该图是一个完整的输电系统图，在整个输电系统中，主要分为三个保护区段，它们与常规的距离保护相比，并没有太大的区别，只是冗余比较大，这样可以有效降低困难。

其中，SA是保护信息区域，而SA1则是保护对象中的最小的信息区域，SA2是站域内的中间信息区域，通过将诸多区域构建成一个统一的整体，可以实现对广域信息的有效保护。此外，在SA2区域，能够将信息加以保护，并运用线路上的距离保护段实现对动作信息的准确判断，然后对线路上的距离保护段动作和不动作信息的关系进行明确，然后精确识别故障。

三、电力系统广域继电保护的应用前景

在传统的保护技术下，主要是能够对系统的研究进行假设，然后通过离线分析，对系统的运行情况加以判断，但此种技术并不能真实的反映继电保护的情况。但是广域继电保护却能够准确判断电力系统的运行状态，并降低系统出错的可能性，所以将广域继电保护应用于电力系统中，能够对系统进行纵联、距离等保护，即使在故障的条件下，也能够获取故障线路的电流，进而有利于选择最佳的方式去确定分支系数和距离保护的整定值。因此，广域继电保护在电力系统中的应用能够实现继电保护功能，电力系统广域继电保护的应用前景十分广阔。

结语

随着科学技术的飞快发展，电力行业也有了较大的进展，为了确保电力系统能够实现安全运行，必须将广域继电保护应用在电力系统中，从而实现电力系统安全可靠运行。

参考文献

[1]丁伟，何奔腾，王慧芳，等.广域继电保护系统研究综述[J].电力系统保护与控制，2012，40（01）：145-155.

[2]何志勤，张哲，尹项根，等.电力系统广域继电保护研究综述[J].电力自动化设备，2010，30（05）：125-130.

篇7

Abstract: With the development of power system protection technology, power technology continues to develop with innovation. This paper reviews several stages of development of the mechanical and electrical technology and describes technological innovations details of relay, which provides a theoretical basis for future progress.

关键词：电力系统；继电保护；技术创新

Key words: power system; relay protection; technology innovation

中图分类号：TM77 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）36-0198-01

1继电保护技术的发展史

随着电力系统的出现，继电保护技术就相伴而生。以数字式计算机为基础而构成的继电保护起源于20世纪60年代中后期。我国从20世纪70年代末即已开始了计算机继电保护的研究，高等院校和科研院所起着先导的作用。

从继电保护的基本原理上看，到21世纪20年代末普遍应用的继电保护原理基本上都已建立，迄今在保护原理方面没有出现突破性发展。从实现保护装置的硬件看，从1901年出现的感应型继电器至今大体上经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微型计算机式等发展阶段。纵观继电保护将近100年的技术发展史可以看出，虽然继电保护的基本原理早已提出，但它总是根据电力系统发展的需要，不断地从相关的科学技术中取得的最新成果中发展和完善自身。

2继电保护技术创新

2.1 机电技术网络化创新在计算机领域，发展速度最快的当属计算机硬件，按照著名的摩尔定律，芯片上的集成度每隔18～24个月翻一番。其结果是不仅计算机硬件的性能成倍增加，价格也在迅速降低。微处理机的发展主要体现在单片化及相关功能的极大增强，片内硬件资源得到很大扩充，单片机DSP芯片二者技术上的融合，运算能力的显著提高以及嵌入式网络通信芯片的出现及应用等方面。这些发展使硬件设计更加方便，高性价比使冗余设计成为可能，为实现灵活化、高可靠性和模块化的通用软硬件平台创造了条件。硬件技术的不断更新，使微机保护对技术升级的开放性有了迫切要求。网络特别是现场总线的发展及其在实时控制系统中的成功应用充分说明，网络是模块化分布式系统中相互联系和通信的理想方式。如基于网络技术的集中式微机保护，大量的传统导线将被光纤取代，传统的繁琐调试维护工作将转变为检查网络通信是否正常，这是继电保护发展的必然趋势。微机保护设计网络化，将为继电保护的设计和发展带来一种全新的理念和创新，它会大大简化硬件设计、增强硬件的可靠性，使装置真正具有了局部或整体升级的可能。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，实现微机保护装置的网络化。

2.2 机电技术智能化创新进入20世纪90年代以来，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，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。专家系统、人工神经网络（ANN）和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中，为继电保护的发展注入了活力。人工神经网络（ANN）具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点，其应用研究发展十分迅速，目前主要集中在人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等问题。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。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，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。其它如遗传算法、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。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。

2.3 继电保护中自适应控制技术创新自适应继电保护的概念始于20世纪80年代，它可定义为能根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。自适应继电保护的基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化，进一步改善保护的性能。这种新型保护原理的出现引起了人们的极大关注和兴趣，是微机保护具有生命力和不断发展的重要内容。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点，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。针对电力系统频率变化的影响、单相接地短路时过渡电阻的影响、电力系统振荡的影响以及故障发展问题，采用自适应控制技术，从而提高保护的性能。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。

2.4 继电保护中自动化技术创新现代计算机技术、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。实现继电保护和综合自动化的紧密结合，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。综合自动化技术相对于常规变电所二次系统，主要有以下特点：①设备、操作、监视微机化；②通信局域网络化、光缆化；③运行管理智能化。

参考文献：

[1]杨奇逊.微型机继电保护基础[M].北京：水利电力出版社，2008.

[2]张宇辉.电力系统微型计算机继电保护[M].北京：中国电力出版社，2000.

[3]葛耀中.自适应继电保护及其前景展望[J].电力系统自动化，2007，21（9）：42-46.

[4]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，2005（4）．

[5]杨晓敏.电力系统继电保护原理及应用[M].北京：中国电力出版社，2006.

篇8

关键词：继电保护；装置误动；原因分析

中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）15-0103-01

电力系统的正常运行是国家经济建设的资源保障，也是解决企业问题的基础。面对煤矿采煤水平的下降而日益扩大的电力资源需求量，电力系统要保障电力资源能够正常输送，并且减少运行故障。这就需要在电力系统的日常工作中，对于继电装置的工作状态有所关注，减少发生继电装置故障的几率。不仅需要在继电装置工作状态下对于故障原因的排查，也需要避免继电保护装置发生误动情况，只有采取高效合理的措施，才能保障电力系统处于正常的输送状态。

1 继电保护装置在电力系统工作中的重要性

①电力系统不仅负责生产电力能源，同时也要保障高质量的电力能源能够输送给用电单位。在为社会经济建设创造巨大财富的同时，也可能因为电力运行工作中的失误造成危害人民生命财产的严重事故。保障电力系统中所有环节都能够正常工作并执行其功能，就成为电力系统的管理工作中的重中之重。而继电保护装置就是在电力系统发生非正常工作情况时候，能够针对故障的发生情况，在最短的时间内以最快的反应速度定位发生故障的区域，并在无人为控制的情况下将此区域从整个电力系统中切除，停止其工作状态的同时向相关工作人员发出报警信号，以提醒工作人员此故障的发生。

②继电保护装置在电力系统中非常重要，不仅能够在故障发生的第一时间内，停止故障区域的工作，保证故障情况不会加重，而且能够向工作人员发出故障提示警报，为故障的发生原因判断以及故障相应的挽救措施提供最快捷的条件。继电保护装置是电力系统能够正常运行的保障装置，也是电力系统安全性能的重要保护装置。所以电力系统管理中，要充分重视继电保护装置对于电力系统正常运行的重要作用，避免继电保护装置发生故障。

2 继电保护装置发生误动的原因

2.1 充分认识到继电保护装置的重要作用

如果在继电保护装置中发生故障，使得继电保护装置不仅不能够定位到电力系统中发生故障的区域，也不能将此区域从整个电力系统工作状态中移除，同时不能给工作人员发送报警信号，这不仅使电力系统正常输送电力能源的运行状态遭受破坏，同时也可能造成电力系统其他未发生故障的环节出现设备上的损害以至于造成重大事故的发生，而相关工作人员也可能因为没有报警信号而错过挽救电力工作系统的最佳时机，当然也可能会发生继电保护装置失误判断的情况，可能发生的后果就是在电力系统正常状态的环节设备移除，而故障区域还必须承担系统工作，工作人员也会浪费时间没有故障区域维修上，而忽视对于有故障区域设备的监管，这就要重视分析继电保护装置发生故障情况时的故障原因。

2.2 继电保护装置在发生误动情况的主要原因

①厂家在生产继电保护装置生产过程中不重视工艺及生产质量；②设计安装继电保护装置的设计工程中存在着某种不合理情况，忽视考虑到整个电力系统运行负荷方面的原因；③在具体对于继电保护装置的施工安装过程中，不遵照工程施工质量标准，施工过程中所采用的线路和施工技术方面存在一定缺陷；④责任不明确，在日常对于继电保护装置的维护和修理过程中，所采用的维护方法不合理以及修理措施失误等不明确原因的情况。

3 针对发生继电保护装置误动而制定的维护措施

①综合在继电保护装置所发生故障的误动原因，可以区分出在故障多发生于继电装置本身的设备中或者是在与继电保护装置相关部件或者线路中，而发生以上情况，一是由于温度升高造成在设备或者性能上转变而造成的故障；还有就是设计安装过程中，没有考虑到电力系统负荷或者在运行方式以及在保护方面不能协调工作等原因。

②针对温度升而造成继电保护装置故障误动以及相应维护措施。继电保护装置是有一定的工作年限的，由于生产工艺以及施工设计等方面因素，一旦运行达到一定的时间，或者继电保护所处的工作环境造成设备工作负荷过重，工作量超过继电保护装置所能承受的最大工作负荷量，都可能引起继电保护装置温度升高。这种温度上的升高不仅会导致故障停止工作的现象，也可能会使同时工作的其他零件发生烧毁以至于整个工作系统瘫痪甚至引起火灾等恶劣情况的发生，这就要求：第一，从生产继电保护装置的厂家抓起，严抓质量生产销售关，保证继电保护装置能够在可工作的时间内，稳定安全的工作中工作；第二，高素质的专业设计施工队伍，保障继电保护装置的施工符合继电保护装置的工作环境要求，维护相关人员也要注重对温度的要求。

③由于不合理施工安装引起继电装置误动以及相应维护措施由于装置原理性缺陷引起的故障主要有装置本身算法、装置软件、装置硬件、装置原理、装置的升级服务配合等方面的问题造成的。按责任分有制造部门的责任，主要有制造质量不良（又可分为硬件损坏、光耦损坏、插件问题及电源问题）、原理缺陷及软件问题等；基建部门的责任，主要有调试质量不良、误整定、误接线、误碰等；设计部门的责任，主要有设计不合理、设计接线错误等；还有验收人员的责任等。这就要求各级部门层层把关，对于装置原理了如指掌，装置设计原理有缺陷的，设计部门要从图纸设计上进一步完善，以确保装置发挥正常保护功能，保证系统正常稳定运行。而且对于发现的某装置的原理性缺陷进行统一整改，防止类似情况发生。

4 针对继电保护装置发生误动的原因对继电保护

管理的建议

4.1 强调继电保护装置安装方面的质量管理

提升继电保护装置从生产到安装的工作人员质量管理，虽然在继电保护装置的安装工程不仅在施工技术上很复杂，在工程技术上也有着相当高的技术要求，要提升整体工作质量，就必须从设计开始能够综合施工因素，施工开始强调工程质量标准对于工程整体的重要性，强调人员的质量观念，使每一位施工相关人员都能够做到从观念上重视施工质量。

4.2 重视维护工作，提升人员专业素质保障队伍建设

规定继电保护设备缺陷的汇报、分类、消除等全过程管理工作；同时要积极开展防止“误整定、误调整”专项活动，排查二次设备和继电保护管理隐患，规范安全管理，确保继电保护设备的可靠运行。电网能否安全稳定运行与继电保护工作水平密切相关。各级领导要重视并搞好继电保护队伍的建设，使保护队伍成为一支思想过硬、技术过硬、有事业心、有创业精神、能打硬仗的队伍。

5 结 语

继电保护装置是电力系统正常运行的重要工作环节，不仅能保障电力系统正常的能源供给工作，也能够避免电力系统故障出现以及系统中发生特大事故，在电力事业高速发展的情况下，继电保护装置的发展情况也日益严重，必须在重视继电保护装置的施工安装各个环节上的提升质量环节，也要能够针对于继电保护装置误动情况发生的原因进行综合分析，采取有效的维护措施以保障在电力系统中继电保护装置能高效稳定的正常工作，同时要注重培养和提升人员专业素质，在电力系统中建设一支高效的继电保护装置维护人员队伍。

参考文献：

[1] 张小鸣，赵国柱，王秋阳.双机继电保护装置可靠性的影响因素[J].常州大学学报（自然科学版），2011，（2）.

篇9

关键词：继电保护技术；电力系统；应用

中图分类号：TM63 文献标识码：A

引言：近年来，随着电子及计算机通信技术的快速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力，同时也给继电保护技术不断的提出了新的要求。作为继电保护技术如何才能有效的遏制故障，使电力系统的运行效率及运行质量得到有效的保障，是继电保护工作技术人员需要解决的技术问题。

1.继电保护发展的现状

上世纪60年代到80年代是晶体管继电保护技术蓬勃发展和广泛应用的时期。70年代中期起，基于集成运算放大器的集成电路保护投入研究，到80年代末集成电路保护技术已形成完整系列，并逐渐取代晶体管保护技术，集成电路保护技术的研制、生产、应用的主导地位持续到90年代初。与此同时，我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究，高等院校和科研院所起着先导的作用，相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。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，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，关于发电机失磁保护、发电机保护和发电机－变压器组保护、微机线路保护装置、微机相电压补偿方式高频保护、正序故障分量方向高频保护等也相继通过鉴定，至此，不同原理、不同机型的微机线路保护装置为电力系统提供了新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。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，此时，我国继电保护技术进入了微机保护的时代。

目前，继电保护向计算机化、网络化方向发展，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化对继电保护提出了艰巨的任务，也开辟了研究开发的新天地。随着改革开放的不断深入、国民经济的快速发展，电力系统继电保护技术将为我国经济的大发展做出贡献。

2.电力系统继电保护装置的基本要求

(1)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。(2)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。(3)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。(4)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.继电保护技术的配置和运用

3.1继电保护装置的作用继电保护装置在供电系统中具有极其重要的作用，在电力系统发生故障时，必须要通过保护装置将故障及时排除，以防发生更大的故障。当电力设备处于具有危害性的不正常的工作状态时，保护装置必须及时发出警报信号报知给工作人员，以便其及时消除不正常的工作状态，防止电力设备和元器件发生损害，从而导致电力事故的发生。

3.2继电保护装置的基本原理

电力系统发生短路故障以后，电流会骤增，电压会骤降，电路测量阻抗会减小，电流和电压之间的相位角会发生变化，这些参数的变化能构成原理不同的继电保护，比如电流增大会构成过电流、电流阻断保护；电压降低会构成低电压保护。

3.3继电保护装置的运用

工厂和企业的高压供电系统和变电站都会运用到继电保护装置。在高压供电系统分母线继电保护的应用中，分段母线不并列运行时装设的是电流速断保护和过电流保护，但是在断路器合闸的瞬间才会投入，合闸后就会自动解除。配电所的负荷等级如果较低，就可以不装设保护装置。变电站常见的继电保护装置有线路保护、母联保护、电容器保护、主变保护等。

（1）线路保护，通常采用二段式或者三段式的电流保护。其中一段是电流速断保护，二段是限时电流速断保护，三段是过电流保护。（2）母联保护 ，限时电流保护装置联同过电流保护装置一起装设。（3）电容器保护，包括过流保护、过压保护、零序电压保护和失压保护。（4）主变保护，包括主保护 （重瓦斯保护、差动保护），后备保护（复合电压过负荷保护、过流保护）继电保护技术在目前已经得到飞速的发展，各种各样的微机保护装置正逐渐被投入使用，微机保护装置是有各种不同，但是其基本原理和目的都是一样的。

4.电力系统继电保护发展趋势

4.1网络化发展趋势

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并为之提供了强有力的通信手段。多年来，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。随着电力系统发展的要求及通信技术在继电保护领域应用的深入，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运行状态和故障信息的数据，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连接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。实现保护装置的计算机联网将使保护装置能够得到更多的系统故障信息，提高对电力系统故障性质、故障位置判断和故障测距的准确性。总之，微机保护装置网络化可大大提高继电保护的性能及可靠性，是微机保护发展的必然趋势。

4.2继电保护智能化

智能化进入20世纪90年代以来,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,电力系统继电保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究。专家系统、人工神经网络等逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护的发展注入了新的活力。人工神经网络具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点,其应用研究发展十分迅速,目前主要集中在人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等问题的研究。结合人工智能技术,分析不确定因素对智能诊断系统的影响,而提高诊断的准确率,是今后智能诊断发展的方向。

4.3控制、保护、数据通信、测量一体化

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。它可以从网络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、测量、数据通信一体化。

电力系统作为一个庞大复杂的系统，各元件之间通过电或磁发生联系，任何元件发生故障都将在不同程度上影响系统的正常运行。继电保护作为电力技术的一环，它对保障电力系统安全运行、提高社会经济效益起到举足轻重的作用。电力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，为了确保电力系统的正常运行。必须正确地设置继电保护设备。

5.结语

总之，在电力系统继电保护工作中，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，才能提高供电的可靠性。

参考文献：

篇10

【关键词】电力系统 发电变电 输电配电

1继电保护的基本概念

1.1什么是继电保护装置

继电保护装置是一种由继电器和其它辅助元件构成的安全自动装置。它能反映电气元件的故障和不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号。

1.2 继电保护的作用与组成

（1）当电力系统中的电气设备发生短路故障时，能自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。（2）当电力系统中的电气设备出现不正常运行状态时，并根据运行维护的条件（ 例如有无经常值班人员） ，动作于发出信号、减负荷或跳闸。

2常见10KV继电保护的基本介绍

2.1 10KV供电系统继电保护在电力系统中的重要位置

随着电力系统的高速发展，电网规模日益壮大，电力系统网络结构更显复杂，提高电力系统的安全运行水平尤为重要。电力系统是电能生产、变换、输送、分配和使用的各种电气设备按照一定的技术与经济要求有机组成的一个联合系统。在电力系统中，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。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可避免的。由于电力系统的特殊性，上述五个环节应是环环相扣、时时平衡、缺一不可，又几乎是在同一时间内完成的。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。2.3 10KV系统中应配置的继电保护

按照工厂企业10KV供电系统的设计规范要求，在10KV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：

2.3.1 10KV线路应配置的继电保护

10KV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0.5s～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。

2.3.2 10KV配电变压器应配置的继电保护

（1）变压器的低压侧应装设短路保护和过负荷保护。短路保护作为保护母线、变压器干线的主保护， 并作为配电线路的后备保护。（2）变压器低压侧主保护应与高压侧主保护和低压配电线路保护有良好的选择性，并保证系统出现正常的尖峰电流（如电动机起动电流）时不会引起保护装置误动作。（3）变压器低压侧主保护也可兼作单相接地保护， 可采用带单相接地保护的低压断路器作变压器低压侧的主保护（如DW16型低压断路器），如灵敏度不够时应增设零序保护。（4）为了与出线保护取得动作时限配合， 变压器低压侧短路保护一般采用瞬时或短延时脱扣器动作于断开低压侧断路器， 过负荷保护采用带有长延时脱扣器低压断路器或给值班人员发出报警信号。

2.3.3 10KV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。

2.5 10KV供电系统继电保护装置的任务

（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；（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）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继电保护装置的日常维护 3.1 继电保护故障处理方法 （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。（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方法。（3）逐项拆除（排除）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。此法主要用于查直流接地，交流电源熔丝放不上等故障。

3.2可采用的措施

（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。（4）对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次，对差动保护要记录差动电流值。（5）定期对保护装置端子排进行红外测温，尽早发现接触不良导致的发热。（6）每月对微机保护的打印机进行检查并打印。（7）每月定期检查保护装置时间是否正确，方便故障发生后的故障分析。（8）定期核对保护定值运行区和打印出定值单进行核对。

参考文献：

[1]华中工学院编， 电力系统继电保护原理与运行，北京，电力工业出版社，1981年.

[2]吕继绍主编，继电保护整定计算与实验，武汉，华中工学院出版社，1983年.

[3]王维俭编，电力系统继电保护基本原理，北京，清华大学出版社，1991年.

[4]张志竟、黄玉铮编，电力系统继电保护原理与运行分析，上册，北京，中国电力出版社，1995年.

[5]王广延、吕继绍编，电力系统继电保护原理与运行分析，下册，北京，中国电力出版社，1995年.