继电保护的作用和原理范文

导语：如何才能写好一篇继电保护的作用和原理，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。

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关键词：继电保护；装置；功能；发展

1 继电保护的相关内容

1.1 继电保护的定义

继电保护的概念理解起来并不是很困难，因其与人们的生活息息相关，在生活中都能够接触到，所以理解起来也就很容易。从某种程度上来说，继电保护的基本任务就是保证非故障设备继续运行，尽量缩小停电范围，因此换句话可以说继电保护就是一种电力保护装置，保护电网安全平衡运行的系统。

1.2 继电保护的作用

研究电力系统故障和危及安全运行的异常工程况，以及探讨其对策的反事故自动化措施，使之免遭损害，称之为继电保护。他的基本作用是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。

1.3 继电保护的类型

（1）电流保护；（2）电压保护；（3）瓦斯保护；（4）差动保护；（5）高频保护；（6）距离保护与主动保护。

1.4 对继电保护装置的要求

继电保护装置为了完成它的任务，必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。对于作用于继电器跳闸的继电保护，应同时满足四个基本要求，而对于作用于信号以及只反映不正常的运行情况的继电保护装置，这四个基本要求中有些要求可以降低。

（1）选择性；（2）速度性；（3）灵敏性；（4）万能性。

2 继电保护的基本任务

2.1 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，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。

2.2 反应电气元件的不正常运行工况，并根据运行维护的条件（如有无经常值班人员）而动作于信号，以便值班员及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。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，以免暂短地运行波动造成不必要的动作和干扰而引起的误动。

2.3 继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。

3 继电保护的基本原理与保护装置的结构

反应系统正常运行与故障时电器元件（设备）一端所测基本参数的变化而构成的原理（单端测量原理，也称阶段式原理）

4 继电保护的组成

一般情况而言，整套继电保护装置由测量元件，逻辑环节和执行输出三部分组成。

4.1 测量部分

测量比较部分是测量通过被保护的电气元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”“非”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应该启动。

4.2 逻辑部分

逻辑部分使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是应该使断路器跳闸、发出信号或是否动作及是否延时等，并将对应的指令传给执行输出部分。

4.3 执行输出部分

执行输出部分根据逻辑传过来的指令，最后完成保护装置所承担的任务。如在故障时动作于跳闸，不正常运行时发出信号，而在正常过行时不动作等。

5 继电保护的用途

5.1 当电网发生足以损坏设备或危及电网安全运行的故障时，使被保护设备快速脱离电源。

5.2 对电网的非正常运行及某些设备的非正常状态能及时发出警报信号，以便迅速处理，使之恢复正常。

5.3 实现电力系统自动化和远动化，以及工业生产的自动控制。

6 继电保护的未来发展方向

随着基础科学技术的发展，继电保护技术未来发展方向是向计算机化，网络化、智能化和综合自动化发展。

结束语

随着电力系统的高速发展和计算机技术、网络技术、通信技术和人员智能技术以及继电保护理论的发展，继电保护技术还存在着很大的发展空间。

参考文献

[1]许建安.电力系统继电保护[M].北京：中国水力水电出版社，2005.

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【关键词】继电保护装置；原理；内容；可靠性

根据电力行业的相关规定，在没有继电保护情形下，不能运行任一电力设备。这一明文规定强调了继电保护的重要性，因而如何提高继电保护运行的可靠性，对电力设备的安全运行及电网系统的安全都有着极为重要的影响。

1.继电保护装置的概念及作用

所谓继电保护装置，就是一种在电网系统中，当电气原件出现异常或故障情况时可以自动使线路跳闸或是发出异常信号的装置。继电保护装置具体有以下作用：切除故障原件作用，继电保护装置作为一种自动装置，可以在电网系统中某一原件出现异常时自动定位该故障原件并对其切除，使其他正常线路得以运行从而使电力系统保持稳定。自动警告作用，当电力系统出现故障时，继电保护装备可根据不同情况发出警告信号，以提醒工作人员及时进行维护修理。监控护设备的运行状态，继电保护装置可对其保护设置的运行情况、电压电流等指数等数据进行实时监控。自动启用备用电源，电源出现中断时，继电保护装置可及时自动启动备用电源，防止电力设备正常运行[1]。

2.继电保护的原理及要求

2.1继电保护的原理

电力系统在正常运行和运行异常两种情况下的电气量有着极大的不同，继电保护所用原理即是通过这种不同的变化对电力系统运行情况进行鉴别，并对异常部分进行切除。

2.2继电保护的要求

继电保护需满足以下要求：继电保护装置要及时、灵敏、可靠并有选择性；具有经济性，成本低且维护频率低以及费用少。

3.提高继电保护运行可靠性的措施

3.1严格验收程序

对于新近安装的继电保护装置必须认真检查，并做多次绝缘测试，验收合格后还要接电运行测试，确认合格后方能试运行。对于新近维修后的继电保护装置，必须配备专业的工作人员进行反复检验，确认合格后方能再次投入使用。被保护主设备发生变动或改造后也要对继电保护装置进行再次检验，确认其可靠性。

3.2严格检查工作

运行人员的检查：继电保护装置正常运行过程中，以两个小时为一期进行全面检查，工作人员进行交接时对装置进行检查，对继电保护装置的以下内容进行检查：信号灯、运行灯闪烁情况，开关位置，发热情况及有无异常气味。检修人员的检查：对继电保护装置进行每天检查，核查装置以往故障并对继电保护装置的现有软件等进行定期核查，关注有无新版本，严格执行规定，谨防继电保护装置出现操作故障。

3.3做好运行工作

运行人员对继电保护的原理必须深入掌握，熟悉图纸，能够根据图纸进行运行操作。在装置运行规范中对装置进行明确标注和介绍，并将各装置的详细使用说明附于其中，防止出现不会操作或操作失误。一旦发现继电保护装置出现故障或异常，要严格按照保护制度进行工作并对故障进行及时诊断和解决。

3.4对继电保护装置定期维护检测

日常工作中认真维护继电保护装置，出现轻微问题及时解决。用不同颜色的标签纸将各操作区区分，防止出现失误操作。定时检修，按照规定周期检修，装置测试时要求运行人员和专业人员到场监督检查。

3.5对出现保护动作情况进行分析

继电保护装置出现保护动作后，禁止立即实施信号归位工作，而应对装置进行检查并记录。根据记录以及保护动作发生后的各项指标数据进行详细分析，判断原因。若保护动作因操作失误引发，必须及时追查责任，并对工作人员操作能力进行培训提高，若是因电力系统故障而引发，则要尽快对电力系统出现故障的部分进行更换或维修，避免再次发生故障。

3.6对装置进行技术改造

科学管理直流电源，加强装置的二次绝缘水平，杜绝绝缘效力降低及直流电接点的现象；将二次回路的直流电源进行科学有效的整改，将控制与保护回路进行分开处理。使得直流接地的查找与处理工作得到有效的简化，避免在直流接地后引起的保护误动或者不动。

对二次回路的强化管理，在工作现场应对二次回路的小线，采取保护压板以及继电器的接线标示与电缆标示应做到标示准确美观，清楚明显；对二次回路进行定期、全面的检查，严防二次线寄生的情况出现，防止发生回路错误或者寄生回路引起的保护误动；由于交流回路与直流回路都是相对较为独立的系统，为了防止两者相互干扰，在二次回路当中交直流不能采用同一电缆；二次回路意识图应符合施工现场情况，并结合实际情况进行不断的完善。

及时将保护装置进行型号更换，若存在缺陷、超期运行及保护功能未能满足相关要求的保护装置，应给予改变型号；及时的将不合格的型号进行更换可造成保护装置不必要的误动，进而使继电保护得到安全正常的运行，使系统能够稳定性得到提高；在换型式应对装置的可靠性、灵敏性、选择性以及快速性的要求进行综合考虑，并结合装置的运行维护及调试方便等进行考虑，进而实现统一管理[2]。

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关键词：电力系统；继电保护；电气故障；四性要求；

中图分类号：F407文献标识码： A

0. 引言

随着我国社会经济的快速发展，以及工业化进程的加快，电网建设规模在不断扩大。近年来，电力系统管理体制深化改革，变电所自动化技术在不断进步，目前很多变电站已逐步实现无人值守。与此同时，对电力系统可靠运行也提出了更高要求。电力系统由于其覆盖地域极其辽阔、运行环境极其复杂，以及各种人为因素影响，电气故障发生是不能完全避免的。在电力系统中任何一处发生事故，都有可能对电力系统运行产生重大影响，为确保电力系统正常运行，必须正确地配置继电保护装置。

1.微机型继电保护主要作用

电力系统继电保护一词泛指继电保护技术和由各种继电保护装置组成的继电保护系统，包括继电保护的原理设计、配置、整定、调试等技术，也包括由获取电量信息的电压、电流互感器二次回路，经过继电保护装置到断路器跳闸线圈的一整套具体设备。

电力系统继电保护的基本作用是：

（1）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损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；

（2）反应电气设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。此时一般不要求迅速动作，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，以免暂短的运行波动造成不必要的动作和干扰引起的误动。

2.微机型继电保护原理

要实现电力系统继电保护的关键作用，保证电力系统内各元件以致整个电力系统的安全运行，首先必须“区分”电力系统的正常、不正常工作和故障三种运行状态，“甄别”出发生故障和出现异常的元件。而要进行“区分和甄别”，必须寻找电力元件在这三种运行状态下的可测参量(继电保护主要测电气量)的差异，提取和利用这些可测参量的差异，实现对正常、不正常工作和故障元件的快速“区分”。依据可测电气量的不同差异，可以构成不同原理的继电保护。依据电气量与非电气量在正常运行与故障状态下差异，形成了元件的不同保护装置。

目前已经发现不同运行状态下具有明显差异的电气量有：流过电力元件的相电流、序电流、功率及其方向；元件的运行相电压幅值、序电压幅值；元件的电压与电流的比值即“测量阻抗”等。根据不同的电气量特性，依据相关原理，构成了相应的元件保护。

在正常运行时，线路上流过的是它的负荷电流，假设在线路上发生三相短路，从电源到短路点之间将流过很大的短路电流。利用流过被保护元件中电流幅值的增大，可以构成过电流保护。

正常运行时，各变电所母线上的电压一般都在额定电压±5%~±10%范围内变化，且靠近电源端母线上的电压略高。短路后，各变电所母线电压有不同程度的降低，离短路点越近，电压降得越低，短路点的相间或对地电压降低到零。利用短路时电压幅值的降低，可以构成低电压保护。同样，在正常运行时，线路始端的电压与电流之比反映的是该线路与供电负荷的等值阻抗及负荷阻抗角(功率因数角)，其数值一般较大，阻抗角较小。短路后，线路始端的电压与电流之比反映的是该测量点到短路点之间线路段的阻抗，其值较小，如不考虑分布电容时一般正比于该线路段的长度，阻抗角为线路阻抗角，较大。利用测量阻抗幅值的降低和阻抗角的变大，可以构成距离保护。

此外，利用每个电力元件在内部与外部短路时两侧电流相量的差别可以构成电流差动保护，利用两侧电流相位的差别可以构成电流相位差动保护，利用两侧功率方向的差别可以构成方向比较式纵联保护，利用两侧测量阻抗的大小和方向等还可以构成其他原理的纵联保护。利用某种通信通道同时比较被保护元件两侧正常运行与故障时电气量差异的保护，称为纵联保护。

除反应上述各种电气量变化特征的保护外，还可以根据电力元件的特点实现反应非电量特征的保护。例如，当变压器油箱内部的绕组短路时，反应于变压器油受热分解所产生的气体，构成瓦斯保护。

3.继电保护装置基本要求

当电力系统出现故障或异常状态时，继电保护能够自动地、有选择性地在最短时间和最小范围内，将故障设备从系统中切除，也能够及时向相关负责人员发出警告信号，提醒相关人员及时采取解决措施，这样继电保护不但能够有效防止设备的进一步损坏，而且能够降低引起相邻地区连带故障的机率。同时还可以有效防止系统故障范围的进一步扩大，确保未发生故障部分继续维持正常使用。动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求，即可靠性、选择性、速动性和灵敏性，“四性”间相辅相成，相互制约，针对不同使用条件，分别进行配合。

一是可靠性：可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护的最根本要求。所谓安全性，是要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动作。所谓信赖性，是要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不发生拒绝动作。继电保护的误动作和拒绝动作都会给电力系统造成严重危害。然而，提高不误动作的安全性措施与提高不拒动的信赖性措施往往是矛盾的。在设计与选用继电保护时，需要依据被保护对象的具体情况，对这两方面的性能要求适当地予以协调。

二是选择性：继电保护的选择性是指保护装置动作时，在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开，最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。这种选择性的保证，除利用一定的延时使本线路的后备保护与主保护正确配合外，还须注意相邻元件后备保护之间的正确配合。其一是上级电力元件后备保护的灵敏度要低于下级元件后备保护的灵敏度；其二是上级电力元件后备保护的动作时间要大于下级元件后备保护的动作时间。

三是速动性：继电保护的速动性是指尽可能快地切除故障，以减少设备及用户在大短路电流、低电压下运行的时间，降低设备的损坏程度，提高电力系统并列运行的稳定性。

四是灵敏性：继电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在规定的保护范围内部故障时，在系统任意的运行条件下，无论短路点的位置、短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，当发生短路时都能敏锐感觉。正确反应。灵敏性通常用灵敏系数或灵敏度来衡量，增大灵敏度，增加了保护动作的信赖性，但有时与安全性相矛盾。

以上四个基本要求是评价和研究继电保护性能的基础，在它们之间，既有矛盾又要统一，因此要根据被保护元件在电力系统中的作用，使以上四个基本要求在所配置的保护中得到统一，更好的发挥继电保护装置在电力系统安全稳定运行中的作用。

4.总结

电力系统安全运行需要完善的继电保护作为支撑，没有安装保护的电力元件，是不允许接入电力系统工作的。纵横交织错综复杂的电力系统中每一个电力元件如何配置保护、配备几套继电保护，以及各电力元件继电保护之间配合，需要根据电力元件的重要程度、电力元件对电力系统影响的重要程度、以及电力元件自身特性等因素决定。论文中介绍了电力系统继电保护基本概念及任务，并阐述了继电保护的基本原理与工作配合，最后描述了继电保护的“四性”要求，为刚入门的学生以及从事电力系统继电保护工作的初学者能更快的认知继电保护装置提供了依据。

参考文献

[1]张保会，尹项根主编.电力系统继电保护(第二版).北京：中国电力出版社，2009.12.

[2]国家电力调度通信中心编著.国家电网公司继电保护培训教材(上、下册).北京：中国电力出版社，2009.

[3]国家电力调度通信中心编.电力系统继电保护实用技术问答(第二版). 北京：中国电力出版社，1999.11.

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【关键词】继电保护现状发展

1继电保护发展现状

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。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500kV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。

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。1984年原华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［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。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。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也相继于1993、1996年通过鉴定。至此，不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、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。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。

2.1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。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础的微机线路保护，1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础的保护、控制、测量一体化微机装置，目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的32位大模块，一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度，因为精度受A/D转换器分辨率的限制，超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的；更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度，很高的工作频率和计算速度，很大的寻址空间，丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的，具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能，并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。

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相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期，曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差，这个设想是不现实的。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。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有：(1)具有486PC机的全部功能，能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似，工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强，可运行于非常恶劣的工作环境，成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线，硬件模块化，对于不同的保护可任意选用不同模块，配置灵活、容易扩展。

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。\

2.2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。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理［6］，初步研制成功了这种装置。其原理是将传统的集中式母线保护分散成若干个(与被保护母线的回路数相同)母线保护单元，分散装设在各回路保护屏上，各保护单元用计算机网络联接起来，每个保护单元只输入本回路的电流量，将其转换成数字量后，通过计算机网络传送给其它所有回路的保护单元，各保护单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路的电流量，进行母线差动保护的计算，如果计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器，将故障的母线隔离。在母线区外故障时，各保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护原理，比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。因为如果一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时，只能错误地跳开本回路，不会造成使母线整个被切除的恶性事故，这对于象三峡电站具有超高压母线的系统枢纽非常重要。

由上述可知，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。

2.3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。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题，并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。

2.4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［7］。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题，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。天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护的研究，已取得初步成果［8］。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结束语

建国以来，我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。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，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。

作者单位：天津市电力学会(天津300072)

参考文献

1王梅义.高压电网继电保护运行技术.北京：电力工业出版社，1981

2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwith

DirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103，1984(2)

3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)

4葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用.继电器，1978(3)

5杨奇逊.微型机继电保护基础.北京：水利电力出版社，1988

6HeJiali,Luoshanshan,WangGang,etal.ImplementationofaDigitalDistributedBus

Protection.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,12(4)

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【关键词】发展史；基本概念；任务；作用；应用分析；未来前景

1 继电保护的发展史

电力系统发生短路是不可避免的，伴随着短路，则电流增大。为避免发电机被烧坏，最早采用熔断器串联于供电线路中，当发生短路时，短路电流首先熔断器，断开短路的设备，保护发电机。这种保护方式，由于简单，时至今日仍广泛应用于低压线路和用电设备。由于电力系统的发展，用电设备的功率、发电机的容量增大，电网的接线日益复杂，熔断器已经不能满足选择性和快速性的要求，于1890年后出现了直接装于断路器上反应一次电流的电磁型过电流继电器。19世纪初，继电器才广泛用于电力系统保护，被认为是继电保护技术发展的开端。1901年出现了感应型过电流继电器。1908年提出了比较被保护元件两端电流的电流差动保护原理。1910年方向性电流保护开始应用，并出现了将电流与电压相比较的保护原理，导致了1920年后距离保护装置的出现。20世纪50年代，随着晶体管的发展，出现了晶体管式继电保护装置。60年代，有了用小型计算机实现继电保护的想法。90年代后半期，数字式继电保护被大量运用。

2 电力系统继电保护的基本内容

2.1 基本概念

系统中电气元件发生故障和不正常运行状态虽然无法避免，但是系统发生事故却可以预防。一方面加强电力设备的维护和检修；另一方面在电力系统中每个元件上装设一种有效的继电保护装置，当电气元件发生故障和不正常运行状态时，该装置能迅速作用于断路器，切断故障元件的供电，或向值班人员发出信号以及时进行处理，就可以大大减少发生事故的机率。这就是继电保护的基本概念。

2.2 任务和作用

1）有选择性地将故障元件从电子机械系统中快速.自动地切除，使其损坏程度减至最轻，并保证系统其他无端障部分继承运行。

2）反应系统的不正常工作状态，一般通过发出警报信号，提醒值班人员处理。在无人值班情况下，继电保护装置可视设备承受能力作用于减负荷或延时跳闸。

3）继电保护装置还可以和电力系统其他自动装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电的时间，尽快恢复供电。

综上所述，继电保护在电力系统的主要作用是通过预防事故或者缩小事故范围来提高系统运行的可靠性。

2.3 基本要求：

1）可靠性：指保护该动作时动作，不该动作时不动作。确保切除的是故障设备或线路。

2）选择性：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，才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。避免大面积停电。

3）灵敏性：指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数。保证有故障就切除。

4）速动性：指保护装置应能尽快地切除短路故障。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电源或备用设备自动投入的效果等。

2.4 基本原理

继电保护的基本原理是利用被保护线路或者设备故障前后的某些突变的物理量为信息量，当突变量达到一定值时，启动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。

3 电力系统继电保护技术的应用

3.1 电力系统继电保护功能应用的分析

在电力系统继电保护的应用中广泛用到了继电保护装置的电容器保护、主变保护、母联保护以及线路保护等功能。这些功能的应用，能够有效的对电力系统输变电过程中的设备进行保护从而避免了故障的发生，节省了资金。

3.2 网络背景下继电保护技术应用的分析

现代自动化技术的快速发展，在电力系统继电保护技术中广泛使用了网络、计算机科学以及综合自动化等技术。这些现代化自动化技术的结合和运用，使得现代电力系统继电保护装置更加智能化和网络化。首先，单片机技术在电力系统继电保护中的运用，使继电保护达到了微机化，为继电保护装置提供了更为精确和灵活的操作。其次，计算机技术和网络技术在继电保护装置的广泛应用使得继电保护工作更为网络化、信息化。在加快了数据处理的速度的同时有效的达到了远程故障调节在线监控与报警信号等目的。此外，网络技术、计算机技术、通信技术的综合运用。在电力系统继电保护装置和中心监控系统之间建立起紧密的关系，节省了相关工作人员监控调节的步骤，使得工作更加智能化。

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关键词：电力系统；继电保护；设备更新；措施管理；制度约束

前言

我国经济的高速发展与人们精神与物质生活要求的不断提高促进了电力的快速发展。但电能的产生及储备不足又引起了新的用电危机。面对这一危机，在无法保证发电及更大的电力储备的前提下，供电系统的安全平稳有效运行则成了解决用电危机的关键。各种企业由于电力紧急中断、短路及跳闸等原因产生的事故带来的经济损失及人员伤亡不胜枚举。可见电力系统安全平稳运行对电能合理高效利用起到的重要作用。

作为供电及电力使用企业应重点关注电力系统的安全可靠运行。继电保护装置是保证目前电力系统供电及使用安全，避免长时间大面积停电所采用的最基本、最重要的方法之一。国内大量的事故经验教训不难看出，一旦上述措施出现问题必然导致电力事故发生，影响企业的正常运行及给人们生活带来很大的不便。因此，保障电力系统供电安全、充分发挥继电保护的功能效应，完善继电保护措施是供电部分及用电企业的首要任务。

1 继电保护工作原理及常见应用分析

当电力系统或装置发生电气故障时，继电保护装置应能够在最快的时间及时作出响应并可以自动将故障电路及设备从电力系统中切断，以减轻或避免系统电路或设备的损坏及对其他电路及设备的影响。而通常上述情况的完成必须依靠继电保护实现。因此，继电保护装置最主要的功能就是区别判断被保护元件是否处于正常工作状态并及时作出响应。通常整套继电保护装置主要包含测量单元、信号输送及反馈单元和执行输出单元组成。当电力系统发生故障时，继电保护装置应根据故障所引起的各个参数的变化及时作出准确判断及信息反馈。因此，继电保护装置必须在技术上能够满足快速选择故障单元、灵活可靠处理等要求以应对突发的电气故障。

随着科学技术的进步，继电保护在设备装置及技术革新方面均产生了很大的变化。首先在计算机技术的推动下，继电保护操作越来越简单灵活，使得维护和调试更加便捷快速，缩短了电力系统中故障问题的解决和维修的时间。其次随着自动化控制技术的使用，继电保护判断的正确率得到了提高，误判率明显降低。同时各种测试元件稳定性明显提高，可靠性得到很大改善。最后在计算机技术的支持下实现了远方监控的功能，可以对不同区域的设备实现实时监控与跟踪。

2 我国继电保护发展现状及问题分析

随着供电技术及设备的创新，继电保护装置及技术也随之经过了漫长的变革。继电保护的大规模投入实际应用的代表是20世纪初的熔断器在各个电力系统及电力设备中的应用。而从20世纪50年代开始，继电保护已进入快速发展时期，继电保护装置也由前期的电磁式逐渐发展为晶体管、集成化迈进，最终形成了目前常用的微机继电保护装置。同时随着技术进步及革新，继电保护的稳定及可靠性得到了提升。

纵观目前我国电力系统供应，由于地理、经济及其他方面的原因，不同区域继电保护存在很大的差异。部分地区继电保护装置设备陈旧，质量差致使设备运行利用率低，导致继电保护中各方面无法达到设定要求，影响继电保护正常工作。其次，各个单位没有健全的管理制度或者在实际工作中忽视对制度的遵守以及技术水平的差异导致管理混乱[1]。再者由于我国制度的特殊性，对于部分继电保护方面的工作人员的安排往往只是满足体制的需要，其真正的实际业务水平及技术水平与岗位职责及技术要求水平相差甚远，导致继电保护工作不能很好有效的落实。我国电力系统继电保护存在很多问题，部分措施必须进行完善与加强。

3 电力系统继电保护措施完善及优化分析

电力能源是当今社会主要的能源，供电线路的稳定运行对人们生活及社会发展起到关键作用。继电保护又是电力系统安全可靠运行的保障。采取有效的措施充分发挥继电保护的作用是保证电力系统可靠运行的前提。如要充分发挥继电保护作用，先进的设备、完善的制度及合格的工作人员是必不可少的部分，电力企业在实际运营中应灵活把握。

首先，先进的设备是继电保护充分发挥作用的有效物质基础[2]。电力及生产类企业应定期或不定期对内部使用的继电保护装置设备进行检查，存在问题及时处理；同时对性能低下、勒令淘汰的设备及时更新，不断完善设备确保各回路有充足的时间保护。还应加大财务支出方面的投入，确保新技术、新设备的投入使用。

其次，制定完善的管理制度并认真落实是保障继电保护正常工作的保证。电力企业应关注制度的制定工作，对于常规性的操作应形成规程。在继电保护管理工作中各个环节的负责人员应在制度上严格约束，认真落实制度的执行效果，建立严格的考核机制，提高电力系统继电保护管理工作的整体水平。

再者，管理及作业人员业务水平的培养也起到关键的作用。管理人员是电力企业进行电力系统继电保护管理工作的指挥者，作业人员则是具体工作的实践操作者，两者的技能水平起到了关键的作用[3]。针对继电保护管理及作业人员的素质低、专业水平差的现状，电力企业应定期组织教育培训，加强业务素质和技能水平的提高。其次应根据自身状况，及时引进专业能力强的工作队伍，推动继电保护人员综合技术水平的提高。

4 结束语

综上所述，我国电力系统的高速发展促进了继电保护的不断发展，同时也对继电保护提出了更高的要求。目前继电保护已逐渐向智能化发展，这给电力系统带来了新的机遇与挑战。要提高电力系统的可靠性就必须对继电保护装置进行仔细的检查及维护，并逐步完善企业相关管理制度及提高人员的综合技术水平。只有这样才能保证继电保护功能的有效，确保电力系统正常运行。

参考文献

[1]范澍，毛承雄.基于在线辨识的实时最优励磁控制器[J].电力系统自动化，2001（13）.

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关键词 继电保护；现状；发展

中图分类号 TD672 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）122-0220-02

电力系统作为一个庞大而复杂的系统，它由发电机，变压器，母线，输配线路及用电设备以各种方式连接配置而成，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。随着科学技术的发展，特别是电子技术、计算机技术和通信技术的发展，电力系统继电保护先后经历了不同的发展时期。近10年来，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、大联网系统方向发展的趋势，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。继电保护技术作为电力系统中关键设备，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。在此期间也涌现出了大量先进的继电保护设备。继电保护设备是指对一次设备的工作进行监测、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，主要包括熔断器、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置等。

1 电保护设备的分类及基本任务

1.1 基本分类

继电保护可按以下4种方式分类：

1）被保护对象分类，有输电线保护和主设备保护（如发电机、变压器、母线、电抗器、电容器等保护）。

2）保护功能分类，有短路故障保护和异常运行保护。前者又可分为主保护、后备保护和辅助保护；后者又可分为过负荷保护、失磁保护、失步保护、低频保护、非全相运行保护等。

3）保护装置进行比较和运算处理的信号量分类，有模拟式保护和数字式保护。一切机电型、整流型、晶体管型和集成电路型（运算放大器）保护装置，它们直接反映输入信号的连续模拟量，均属模拟式保护；采用微处理机和微型计算机的保护装置，它们反应的是将模拟量经采样和模数转换后的离散数字量，这是数字式保护。

4）保护动作原理分类，有过电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、高频（载波）保护等。

1.2 基本任务

电力系统继电保护的基本任务是：

1）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，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。

2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（如有无经常值班人员）而动作于信号，以便值班员及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。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，以免暂短地运行波动造成不必要的动作和干扰而引起的误动。

3）继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。

2 电保护设备的现状

2.1 微机继电保护

19世纪的70-80年代，熔断器已作为最早的继电保护装置熔断器开始应用。随着电力系统的发展，到20世纪初期产生了作用于断路器的电磁型继电保护装置。20世纪50年代晶体管和其他固态元器件迅速发展，电子器件型保护才得以应用。直到1965年出现了应用计算机的数字式继电保护，即早期的微机保护。随着科学技术的不断发展，大规模集成电路技术飞速发展，微型计算机和微处理机问世，价格大幅度下降，计算速度不断加快，可靠性也大为提高，微机继电保护的研制随之出现，到70年代后期已从趋于实用。

2.2 微机继电保护具有以下几个特点

1）微机继电保护集测量、控制、监视、保护、通信等多种功能于一体的电力自动化高新技术产品，是构成智能化开关柜的理想电器单元。

2）多种功能的高度集成，灵活的配置，友好的人机界面，使得该通用型微机综合保护装置可作为35 KV及以下电压等级的不接地系统、小电阻接地系统、消弧线圈接地系统、直接接地系统的各类电器设备和线路的保护及测控，也可作为部分66 KV、110 KV电压等级中系统的电压电流的保护及测控

3）采用32位数字处理器（DPS）具有先进的内核结构，高速运算能力和实时信号处理等优点。

4）支持常规的RS485总线以及CAN（DEVICENET）现场总线通讯，CAN总线具有自动重发和故障节点自动脱离等纠错机制，保护信息的实施性和可靠性。

5）完善的自检能力，发现装置异常自动报警；具有自保护能力，有效防止接线错误和非正常运行引起的装置永久性损坏；免维护设计，无需在现场调整采样精度，测量精度不会因为环境改变和长期运行引起误差增大。

2.3 自适式继电保护

自适应继电保护作为继电保护发展的未来是本世纪80 年代提出的一个较新的研究课题。自适应继电保护指可以根据系统运行方式和故障状态改变保护的性能、特性或定值的保护。自适应继电保护的基本思想是使其尽可能地适应电力系统的各种变化，进一步改善保护性能。使用自适应原理可以使保护性能优化， 并且可在线自动改变以适应系统的改变。自适应原理在继电保护领域的主要应用有自适应重合闸、自适应馈线保护、串补输电线路的自适应保护、以及自适应行波保护。

3 继电保护设备的发展趋势

3.1 微机保护硬件发展趋势

微处理器：采用高性能的16位或32位单片机，采用DSP芯片，采用工控机（嵌入式处理器，如V40 STD；386EX；486DX等）。

数据采集系统：VFC压频变换的AD654、VFC110（主要用于微机线路保护）；无需CPU干预的高速数据采集芯片如AD7874、MAX125/126等（主要用于微机元件保护）。

网络通讯：通讯端口有RS232、RS485、以太网总线接口、Lonworks网总线

3.2 微机保护软件发展趋势

新型算法：最小二乘法；卡尔曼滤波算法；故障分量算法；自适应算法等。

人工智能的运用：人工神经网络（ANN）；模糊理论；遗传算法（BP）等。

小波理论的运用（在时域和频域皆具有良好的局部化分析能力，用于处理局部突变信号）。

全球定位系统GPS的运用等。

总之，随着电力系统和计算机技术、通信技术等现代化技术的发展，继电保护技术必然向计算机化、网络化保护、控制、测量、数据通信一体化及人工智能化快速发展，为电力系统的可靠运行提供更加可靠、高效的保护功能。

参考文献

[1]刘国富.浅析自适应继电保护原理及其优越性[J].电力建设，2009，211.

[2]高华.新型继电保护发展现状综述[J].电力自动化设备，2000，20（5）.

[3]葛耀中，赵梦华，彭鹏等.微机式自适应馈线变换的研究和开发[J].电力系统自动化，1999，23（3）：19-22.

[4]葛耀中.新型继电保护与故障测距原理与技术[M].西安：西安交通大学出版社，1996.

作者简介

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关键词：变电站；继电保护；基本原理；瑕疵；完善

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）30-0103-02

在变电站的电力供应过程中，电力系统的检修和维护尤为重要，同时也是为电力系统提供持之以恒供电能力的一个重要渠道，在检修和维护中，继电保护则为重中之重，所谓的继电保护就是指在研究电力系统发生故障或者电力运行出现问题的情况下，在发展的过程中主要用有触电接触点的继电器来检修和保护电力系统以及发电机、变压器、输电线路等基本元件，使这些电路设备免受损害的一种具有针对性强的电力保护措施，在这种保护的基本原理中，用电力设备中最小的代价维护、检修其中的最大量的元件，达到检修成本最小的目的，同时也是对高科技元素的一种有效利用。这与我们通常所说的电力保护有所不同，它的基本任务是在电力系统发生故障时，利用最短的时间实现最大区域内的电力保护，其自动将故障设备从整个电力系统中切断或者由智能设备发出通报，使得维修人员迅速发现故障根源，减轻电路故障引起的危险。

1 变电站继电保护作用与基本组成

2 变电站继电保护的现状及问题

首先，人工智能手段的引入。人工智能体系引入继电保护过程中是对变电站系统管理的一大进步。如专家系统、人工神经网络ANN等被广泛地应用于非线性问题障碍的排除上，我们知道，电力系统的继电保护是一种较为典型的离散控制方式，它分布于电路系统的各个环节中，对于电路的正常或者故障状态都能进行常态评估，这也是进行保护的关键步骤。由于AI的逻辑能力以及逻辑思维的存在，AI已经成为在线评估的重要工具，在现实的电力系统的应用中也表现得越发频繁。与此同时，变压器保护、发电机保护以及自动重合闸保护等领域也对此进行了广泛的应用。但是在继电保护的电力应用中，人工智能手段的引入无疑也存在可靠与否等方面的考验或者说存在该方面的弊端，不得不引起电力研究领域的重视。

其次，继电保护系统与高科技领域紧密结合。在电力系统中，网络化的电力保护技术也已经成为主导，也就是说在进行电力保护的过程中实现网络化管理，把现有的高科技手段应用于电力测量、控制、保护以及通信一体化的数据传输方面，这都对电力保护起到了翻天覆地的变化。如数字变电站内光互感器、智能终端、GOOSE、SV等新技术的应用，在变电站内的继电保护方面应用高科技手段，大大减少了电路运行的危险性，使得各个需要保护的单元与重合闸装置在分析和处理数据上相互协调，达到匹配，即实现网格化管理，这虽然实现了变电站内继电保护的基本目的，但是这种技术在继电保护领域还处于初始阶段，很多关键技术还不成熟，不能成为主流，对国外先进技术的引入成为继电保护的一大问题。

最后，微机系统在继电保护中被大量使用。微机已经在20世纪开始大规模应用于各个领域，在变电站内的继电保护方面也应用频繁。微机进行保护主要的优点在于先进的计算能力和逻辑处理能力，能够提高继电保护的性能，近些年来，为了强化这种稳定性和敏锐性，必然就出现了对微机保护的改进措施，但是随着科技的发展，电力系统内引入微机保护的效率应该引起重视，如果滞后于微机技术的发展，继电保护就无实效性可言。

3 完善变电站内继电保护的基本思路

变电站内的小功率机器的继电保护在现阶段已经引起了足够的重视，如何实现继电保护的长效性、科学性，是一个亟需解决的课题，随着多年来的电力维修和保护的实践，总结出如下几点继电保护的基本思路：

首先，完善继电保护的可靠性与速度性。这种可靠主要体现在保护装置的可靠性方面，也就是说在电力系统出现故障时，保护装置能够及时有效地反映出电力所出现的具体问题，速度既体现在发现故障方面，还体现在维修速度方面，不能够出现误差，同时不能对整个电力系统的运作有较大的影响。电力系统是一个多元素构成的有机整体，机构相对复杂，并且在适用上各个元件所体现的价值寿命是不同的，因此可靠性显得尤为重要，要对各种设备的基本功能进行完善修整，实现操作无误差。

其次，继电保护实现选择性与灵敏性。在变电站的继电保护中，选择性是指在发生故障时，系统有选择地将元件与故障系统隔离分开，使之不受到更大的损害，不受损害的部分仍然能够继续工作，这个过程既要求选择性，同时也要求灵敏性，需要对受到损害的元件与未受损害的元件进行区分，并使之与系统有效隔离，实现系统的完整性运转，避免不必要的损失，快速保护动作时间在0.06～2.12s之间，最快可达0.01～0.04s。

最后，实现科技贯穿于整个继电保护过程。以上文中我们了解到，继电保护需要在高科技支撑下进行运作，也只有这样的运作能够对变电站电力系统的维护有一定的作用，对于吸收继电保护的先进科技是实现继电保护的有效途径，也是实现电力系统稳定发展的巨大支撑。

4 结语

变电站的继电保护是电力传输系统的一个重要环节，其工作的稳定性，需要我们对变电站安全运行以及电力系统的稳定进行全面掌握，对继电保护的上述研究只是其中的一个弱小方面，加强变电站的继电保护需要对整个电力产业以及电力科技的发展有较为熟悉的掌握，使得继电保护能够成为变电站电力系统维护的一个重要举措，同时也是我们电力行业发展的一个重要使命。

参考文献

[1] 郝治国，张保会，褚云龙.变压器励磁涌流鉴别技术的现状和发展[J].变压器，2005，（7）.

[2] 桂林，孙宇光，等.发电机内部故障仿真分析软件的应用实例[J].水电自动化与大坝监测，2003，（6）.

[3] 艾恒.继电保护装置初析[J]，中小企业管理与科技（下旬刊），2011，（7）.

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关键字：继电保护；煤矿；供电系统；应用；

中图分类号： TM774 文献标识码： A

1、引言

煤矿供电系统在正常运行工作过程中不可避免的会发生以下故障或者非常态的状况，例如短路、断线、绝缘老化等，会导致供电系统可能出现危险情况，造成不必要的财产损失。因此，煤矿供电系统的主要电器设备和供电线路都要装设继电保护装置，在煤矿供电系统中设置科学合理的继电保护装置对于保证煤矿供电系统的安全可靠具有至关重要要的作用，是保证煤矿供电系统安全运行过程中不可缺少的装置之一。近年来，煤矿供电系统中继电保护装置的应用研究已经成为国内外大量专家和学者研究的重要课题，对于煤矿供电系统的安全运行提供了科学的理论指导作用和实际应用价值。

2、继电保护装置的主要作用及其基本要求

2.1继电保护装置的主要作用

（1）监视煤矿电力系统的正常运行，当被保护的电力系统发生故障时，继电保护装置迅速准确地给距离故障点最近的断路器发出跳闸命令，使故障线路及时从电力系统中断开，最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏。

（2）反映煤矿电力系统的不正常工作情况，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，提示值班员迅速采取措施，使之尽快恢复正常，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。

（3）继电保护装置在煤矿供电系统中的应用对于提高电力系统的远程控制以及自动化控制有着至关重要的作用，并且能够为煤矿生产过程实现自动化控制功能。

2.2继电保护装置的基本要求

通常情况下，在煤矿供电系统中继电保护装置要满足以下四个方面的要求：速动性、选择性、可靠性以及灵敏性，其基本要求如下：

（1）继电保护装置动作速动性是指在煤矿供电系统出现故障时，继电保护装置能够迅速准确的切除出现故障的电路，保证供电系统的稳定性，减轻出现故障的供电电路中的设备和元器件的损坏程度，降低线路损坏程度，从而切断故障防止故障外延，引起其他不必要的损失。

（2）继电保护装置选择性是指当煤矿供电系统出现故障时，首先切断故障设备或者元器件以及线路本身的故障，当以上动作不能够按照指令执行时，继电保护装置能够进行选择行的切除故障相邻的上一级的设备和元器件电路，或者由上一级的继电保护装置选择性的进行切除线路故障。

（3）继电保护装置灵敏性指的是在电路系统规定的保护范围内，对于系统出现的故障状况的实际反应的能力。继电保护装置应该保证无论煤矿供电系统中出现何种故障或者故障发生在何种位置，都能够及时迅速领命的将故障的情况反映出来，这样才能够说明继电保护装置满足灵敏性的要求规定。

（4）继电保护装置可靠性指的是对于煤矿供电系统出现的任何故障都要能够迅速的执行正确的动作，不能够出现不工作状况，在不应该执行动作时，不应该出现错误动作。继电保护装置的可靠性对于煤矿供电系统的运行有着十分很总要的作用，出现任何的错误动作动能够使的故障的影响范围变大，对于生产造成不必要的损失。

3、继电保护装置在煤矿供电系统的应用

煤矿供电系统在发生故障或者不正常运行是，电路中的主要表现特征为电路电流瞬间增大或者电路电压瞬间降低。继电保护装置中的过电流保护在煤矿供电系统中应用较为广泛，是一种利用及时测量电路中电流增大的特点而构成的继电保护装置，其主要的工作原理如下所示。

3.1过电流保护装置的工作原理

正常运行时，线路中流过工作电流小于继电器的动作电流，继电器不能动作，继电器的触点都是断开的。当保护范围内发生短路故障时，流过线路的电流增加，当电流达到电流继电器的整定值时，电流继电器动作，闭合其常开触点，使时间继电器线圈有电，经过一定延时，时间继电器触点闭合，接通信号继电器线圈回路，信号继电器触点闭合，接通灯光、音响信号回路。由此可见，保护的动作时限从线路的末端到电源是逐级增加的，越接近电源，动作时限越长，这种确定保护动作时限的方法称为时限的阶梯原则。定时限过电流保护装置的动作时限是由时间继电器的整定值决定的，只要通过电流继电器的电流大于其动作电流，保护装置就会启动，而其动作时限的长短与短路电流的大小无关。所以把具有这种时限特性的过电流保护称为定时限过电流保护。

3.2电流速断保护

实施电流速断保护的主要目的是为了保证动作具有选择性。在工程中，为了确保保护装置的动作时限尽量长，设定的前一级保护的动作时限比后一级长一个时限阶段扯，从而会造成短路电流很大，因此危害就会很大。此时就要进行电流速断保护，因为我们常见的继电器电流保护装置的动作时限不会多于1s，而这种设置的动作时限一般都不会少于1s。对于浅井作业供电方式来研究电流速断保护的应用。第一种应用为浅井所使用的电压为低压，设备也都为低压设备，通过变压器变为低压送入井底，再由井底内配电所送给各个设备。第二种是无高压作业情况，所供负荷较小，可使用地面的变电站变配电供采区负荷不大且无高压用电设备时，由地面变电站将降为380V或660V后，再由采区配电所送给各个设备使用。第三种应用为高压作业情况，所供负荷较大，利用高压电缆经钻孔送电，但所送的电为高压电，必须经过采区变电所降压后方可使用。

4、煤矿供电系统中继电保护装置类别及特征

4.1煤矿供电系统中继电保护装置类别

煤矿供电系统中会应用许多保护设施，他们功能各不相同，但究其组成原理和构成部件来说，无外乎是三种部件组成，测量元件、逻辑元件和执行元件。测量元件识别并存储和保护电气参数，在存储和保护过程中完成参数的变换，之后传递给逻辑元件；逻辑元件将参数与给定值分析比较给出逻辑判断，如果参数不符合逻辑，发出指令给执行元件；执行元件接受指令并发出命令，断路器自动跳闸，最终完成继电保护。下面根据煤矿供电系统发挥的作用和参数不同，对继电器进行了详细划分。

由反应物理量不同，将继电器划分为电流继电器、电压继电器、功率继电器

方向继电器、阻抗继电器五类。原理不同，所分类型有所差别，通常情况下经常分为：晶体管型继电器、电磁型继电器、整流型继电器、感应型继电器。

由元件之间连接方式不同，将继电器分为一次作用式继电器和二次作用式继电器。一次作用式继电器是指元件与主回路直接连接，不需要其他元件辅助连接的继电器；二次作用式是指元件与主回路要通过互感器才能连接。

由跳闸方式不同将继电器分为直接动作式继电器和间接作用式继电器。直接动作式继电器是指：执行元件的电磁机构在动作发生时直接作用使开关跳闸；必须通过跳闸线圈才能使开关跳闸的称为间接作用式继电器。

4.2煤矿供电系统中继电保护装置特征

（1）电磁型继电器特征：结构简单、可靠性能优良、用途广泛、可适用多种场合；工作原理是磁力矩＞可动系统摩擦力矩+弹簧反作用力矩。目前市场上已经生产出的成品类型有：极化式的电磁型继电器、螺管式电磁型继电器、干簧式电磁型继电器、拍合式电磁型继电器、转动无片式电磁型继电器等等。

（2）感应型继电器的特征：动作反应灵敏、具有反时限性质。工作原理是利用可动铝盘（也可以是铝杯）以及固定电磁铁动作。

（3）整流型继电器特征：反时限性质、具有感应继电器的特性，利用单结晶体管完成动作，反应迅速。

（4）晶体管型继电器特征：敏捷、反应更快、可靠性好、体积小、节能、噪声小、动作速度快，可以与其他元件组合成复杂程度高的继电器。此继电器发展迅猛，很有可能会成为未来继电器行业的主导。

5、结语

综上所述，在煤矿供电系统的设计及其应用过程中，为了确保工作人员以及工作现场的人身安全和财产安全，必须安装有继电保护装置，防止供电系统出现不正常的现象，造成不必要的损失。在今后的研究工作中，应该重点对煤矿系统中继电保护装置的安装位置及继电保护装置本身安全性能进行研究，并且探索研究创新的继电保护装置，使得继电保护装置在煤矿供电系统中发挥到应有的作用，确保煤矿供电系统的正常运行。

参考文献

[1] 黄凤. 浅析电力系统继电保护装置存在的问题与对策[J]. 科技创新导报. 2009（34） .

[2] 谢天淮. 浅谈煤矿供电系统继电保护装置的优化[J]. 装备制造. 2009（11） .

[3] 何傍娟. 正确选型提高保护的正确动作率[J]. 商业文化（学术版）. 2008（11） .

[4] 许卫军. 继电保护在10kV线路中的应用[J]. 中国高新技术企业. 2011（04） .

篇10

【关键词】农村配电；电力系统；继电保护

引言

电力产业是我国民经济的基础产业，对国家的发展与壮大具有重要作用。农村电网配电系统由于其覆盖的地域极其辽阔、而且地形也非常复杂，运行环境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。本文主要从农村配电网的现状，继电保护的原理及类型，农村配电系统继电保护的主要措施，继电保护的维护措施和加强继电保护的技术改造这几部分，简单介绍了对农村配电网继电保护的简单介绍。使读者对农村配电网有简单的了解。

一、农村配电网的现状

在农村配电网中，大多数负荷是感性负载，异步电动机，感应电炉，交流电焊机，日光灯等设备占据主要地位。农村电网主要以中低压电网为主，一般都采用35KV以下的电压，电压等级的电网在网络结构、整定原则和管理方式等方面都和城市有较大的差异。而且由于农村较少有工厂及商场等耗电较大的单位，农村的用电设备主要是农田耕作时需要的设备和家用电器较多，并且农村地广人稀，居住较分散。种种原因导致了农村用电距离分布广，且需求电压不大，而且季节性很强。在农耕和收获时节，电量需求较大，农闲时则需求较少。

二、继电保护的原理及类型

继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视，测量控制和保护的自动装置。它主要包括互感器及变换器、电网相间短路的电流电压保护、电网相间短路的方向电流保护、电网的接地保护、电网的距离保护、电网的差动保护、电动机保护和电力电容器保护等。

三、农村配电系统继电保护的主要措施

继电保护是任何一个配电系统中最基本的继电保护类。首先是电流速断保护对于反应于短路电流幅值增大而瞬时动作的电流保护，就是电流速断保护。电流速断保护具有简单可靠，动作迅速的优点，因而获得了广泛的应用。缺点是不可能保护线路的全长，并且保护范围直接受运行方式变化的影响。当系统运行方式变化很多，或者被保护线路的长度很短时，速断保护就可能没有保护范围，因而不能采用。但在个别情况下，有选择性的电流速断也可以保护线路的全长。其次是限时电流速断保护，由于有选择性的电流速断保护不能保护本线路的全长，因此可考虑增加一段带时限动作的保护，用来切除本线路上速断保护范围以外的故障，同时也能作为速断保护的后备，这就是现实电流速断保护。对这个保护的要求，首先是在任何情况下能保护本线路的全长，并且具有足够的灵敏性；其次是在满足上述要求的前提下，力求具有最小的动作时限；在下级线路短路时，保证下级保护优先切出故障，满足选择性要求。再次，定时限过流保护，作为下级线路主保护拒动和断路器拒动时的远后备保护，同时作为本线路主保护拒动时的近后备保护，也作为过负荷时的保护，一般采用过电流保护。四、继电保护的维护措施

继电保护装置作为在电力系统中的重要部分，发挥着重要作用，其检修与维护的质量直接关系着供电安全和供电质量。而广西电网公司继电保护事故措施也为我们的工作敲响了警钟。严重影响着人民群众生产生活的顺利进行。因此，提高继电保护运行的可靠性无疑具有重要的意义。要确保继电保护的验收和日常操作能够合理进行。

继电保护调试完毕，应做好全面的验收工作，然后提交验收单由相关生产管理单位组织检修、运行、生产等部门进行保护整组实验、开关合跳试验，合格并确认拆动的标志，接线、压板已恢复正常现场文明卫生清洁干净之后，在验收单上签字。进行整定值或保护回路与有关注意事项的核对，并在更改簿上记录保护装置变动的具体情况更改负责人，值班负责人签名。保护主设备的改造还要进行试运行或试运行试验，如：差动保护更换，就应作六角图实验合格，方可投运。

四、加强继电保护的技术改造

电力作为当今社会的重要能源，对国民经济和人民生活水平起重要作用。继电保护是建立在电力系统的基础之上的，它的构成原则和作用必须符合电力系统的内在规律。继电保护自身在电力系统中也构成一个有严密配合关系的整体，从而形成了继电保护的系统性。

针对直流系统中，直流电压脉动系数大，多次发生晶体管及微机保护等工作不正常的现象，将原硅整流装置改造为整流输出交流分量小、可靠性高的集成电路硅整流充电装置。针对雨季及潮湿天气经常发生直流失电现象，首先将其升压站户外端子箱中的易老化端子排更换为陶瓷端子，提高二次绝缘水平。其次，核对整改二次回路，使其控制、保护、信号、合闸及热工回路逐步分开。在开关室加装熔断器分路开关箱，便于直流失电的查找与处理，也避免直流失电时引起的保护误动作。对缺陷多、超期服役且功能不满足电网要求的35KV以下线路保护的要求时应时更换微机线路保护。从而保证了保护装置的正常运行，达到提高系统稳定的作用。技术改造中，对保护进行重新选型、配置时，首先考虑的是满足可靠性、选择性、灵敏性及快速性，其次考虑运行维护、调试方便，且便于统一管理。

结束语

由于近几年来农村的经济和文化发展迅猛，农村渐渐出现了一些小型的工厂，而且国家扶持农村，发展农村的力度也不断增强。国家政策的不断要求和企业对自身企业竞争力和品牌效应的要求，使得电网公司在技术飞速发展和市场需求不断增长的双重促进下，电力系统的发展已经将农村的电网建设提升到十分重要的地位。由于农村的城市化进程逐渐加快，农村对电压及电量的需求也在不断提高。电网安全运行对继电保护提出的要求也越来越苛刻，如何保障农村电网的稳定运行。提高农村电网的安全性和可靠性，农村电网部门应根据不同的条件与环境进行完善的电网继电保护工作，为人民生活提供有利的保障。为农村经济的快速发展助力。

参考文献