微机保护与继电保护的区别范文

导语：如何才能写好一篇微机保护与继电保护的区别，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】微机继电保护；原理；发展

前言

基于微处理器来构成的数字电路，则为计算机保护装置，一般情况下会把计算机保护装置称之为微机保护。近年来，微机保护装置会应用在100kV左右的变电站中，然而220kV以上的变电站一般通过对不同原理的微机保护装置的应用，来实现微机保护的运行。并且，微机型的继电保护装置能够和监控系统构成完善的网络体系，控制室的保护装置会把微机监控系统中所具备的运行情况，合理的传递到监控中心，监控人员利用远程操作手段，对投切保护装置进行详细的查看，以此来切换保护定值。微机保护强有力的改善了传统继电保护中存在的硬件无法解决的问题。由于微机继电保护装置便于操作微机软件，使得微机继电保护的发展无可限量。

一、微机继电保护的特点

微机继电保护包含：高压电容电抗器保护、高压电动机保护、厂用变压器保护、母联备自投保护、母联分段保护等。微机继电保护和传统继电保护相比较，在保护性能方面有很大的差异。由于布线逻辑上所显现出的复杂结构特点，传统继电保护的各个功能都是利用相关的连线和硬件设备构成，然而微机继电保护，是通过有效运行微机系统中所具备的不同程序来达成的。微机继电保护和传统继电保护的差异显著的体现出，微机继电保护的优越特性：

1.1较强的经济型。

1.2大幅度提升了保护的可靠性及保护性能。

1.3提升多种保护动作的正确率。

1.4简化了定期的校验流程，并实现运行维护的便捷、灵活的目的。

1.5更加便捷的获取到不同形式下的附加功能。

可是，微机继电保护也会造成一些局限性的阻碍因素，例如：无法移植微机装置中的软件，无法更新微机装置中长期使用的硬件。需要通过对微机装置进行针对性的研究，并引入对微机继电保护的原理的研究，才能够改善这一系列阻碍到继电保护的因素。

二、微机继电保护的原理研究

微机继电保护和传统模拟式继电保护相比较，最大的区别为：传统模拟式继电保护使用的是软件，而微机继电保护使用的是数字继电器来实现保护功能。继电保护有较多的种类，根据保护对象来分类，包含线路保护和原件保护等。根据保护原理进行分类，包含：电流保护、电压保护、距离保护、差动保护等。而无论哪种保护在算法的应用上，都是为了计算出保护对象运行特点的各个物理量，例如：电流、电压等有效值。广泛应用在微机继电保护中的算法分别为：微积分算法、傅里叶算法，在后备保护方面，具体采用的是微积分算法，能够在一定程度上确保达到每周波12点的高精度目的[1]。

微机继电保护软件的程序包含三个类别：其一，主程序。自检循环和初始化两部分构成了主程序，能够完成工作过程中对工作状态的确认、对定值的调用等工作。其二，采样中断程序。由三项内容构成了采样中断程序，分别为：电压自检、电流自检、采样电流实变量元件。其三，故障处理程序。该程序能够完成微机继电保护的相关保护功能，装置在复位或上电之后，需保护主程序的运行，并要每隔5/3ms才能执行一次采样中断服务程序，同时可以断定电流突变量气动元件能否正常动作。如果无法正常动作，需要中断执行程序，并转入到主程序中。如果正常动作，中断执行程序之后，需及时返回到故障程序中，达到保护功能的目的，指导主控程序能够在正常运行时停止[2]。图1为微机继电保护软件程序的结构：

微机继电保护软件共包含两部分，分别为：接口软件、保护软件。保护软件中的配置主要是中断服务程序和主程序。而接口处负责的是人机接口软件，所具备的程序包含：监控程序和运行程序，在运行模式下才能够执行运行程序，在调试模式下主要执行的是监控程序。保护软件工作状态包含：不对应、调试、运行三种。工作状态不同的情况下，所对应的程度也会有所异同。

2.1运行状态的工作原理

运行状态下的“工作”位置上需设置开关，在“禁止”的位置需设置定值固化开关，而定值拨轮开关需设置在运行定值区域，在“巡检”位置设置接口插件巡检开关，若保护运行灯亮起，要投入相应的保护功能，以此来促进运行工作的顺畅开展。运行状态下的工作共四个步骤，分别为：显示与打印保护定值、修改与显示运行时钟、显示与打印故障报告、显示与打印采样报告。

2.2不对应状态的工作原理

在运行状态下，才能够展开不对应状态工作，对于不对应状态来说，需要将随意一个保护插件中的工作方式开关从“工作”位转移到“调试”位，插件无需复位。在不对应状态下，保护插件只具备运行一些中断服务程序的采集数据功能。不对应状态可以用在精度采样、调试数据采集系统等情况下。

2.3调试状态的工作原理

调试的过程是将CPU插件开关从“工作”位转移到“调试”位，同时将CPU插件复位。若在这种调试状态下，保护插件运行中的OP灯灭，保护功能和数据采集都将退出。调试状态下的工作共三个步骤，分别为：输入定制、保护版本显示、CRC码检验、试验。

三、微机继电保护的发展趋势研究

对于国内与国外的微机继电保护的发展需求来说，在微机继电保护技术发展趋势上，能够归结为：人工智能化、通信数据一体化、网络共享化和计算机一体化等。安全指标得到控制，才能够保证检验工作的顺畅性，即提升安全性就说明已经提升了生产率。继电保护装置实际上是一台高性能、多功能的计算机，对电力系统网络是较为实用的智能终端。能够从网络信息中获得设备运行所必需的数据资料，并有效的传递到网络控制中心。因此，微机继电保护装置不单能够将达到继电保护功能有效性的目的，还能够达成控制、收集数据的功能，也就是说已充分实现测量、控制、保护一体化。

结语：在不断研究微机保护装置的过程中，保护软件、微机保护算法等得到了显著的成就。智能化保护方案成为了提升继电保护性能的主要原理。使得微机继电保护朝向智能化、灵活性的方向发展，提供了相应的各种安全技术方案，从而使设备运行达到了安全运行的目的。

参考文献

[1]李雪梅，王文彬.微机继电保护的现状及发展趋势[J].内蒙古石油化工，2013，11（08）：152-158.

[2]丁刚.电力系统微机继电保护仿真研究[D].南京理工大学，2013，10（07）：123-131.

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关键词：继电保护；自动化装置

鉴于继电保护的重要性,对其定期进行预防性试验是完全必要的,决不能只是在出现不正确动作后再去分析和修复。因此对继电保护检修策略及措施也很重要。本文就这方面的问题,结合本人多年的工作经验进行探讨。

1、影相继电保护可靠性的因素

继电保护装置是一种自动装置,在电力系统中担负着保证电力系统安全可靠运行的重要任务,当系统出现异常情况时,继电保护装置会向值班人员发出信号,提醒值班人员及时采取措施、排除故障,使系统恢复正常运行。继电保护装置在投入运行后,便进入了工作状态,按照给定的整定值正确的执行保护功能,时刻监视供电系统运行状态的变化,出现故障时正确动作,把故障切除。当供电系统正常运行时,保护装置不动作。这就有 “正确动作”和“正确不动作两种完好状态,说明保护装置是可靠的。 如果保护装置在被保护设备处于正常运行而发生“误动” 或被保护设备发生故障时,保护装置却 “拒动或无选择性动作,则为 “不正确动作”。就电力系统而言,保护装置 “误动或无选择性动作”并不可怕,可以由自动重合闸来进行纠正,可怕的是保护装置的 “拒动”,造成的大面积影响,可能导致电力系统解列而崩溃。而导致继电保护工作不正常的原因可能有以下几种。

(1)继电保护装置的制造厂家在生产过程中没有严格进行质量管理、把好质量关。

(2)继电保护装置在运行过程中受周围环境影响大。由于其周围空气中存在大量的粉尘和有害气体,同时又受到高温的影响,将加速继电保护装置的老化,导致性能改变。有害气体也会腐蚀电路板和接插座,造成继电器点被氧化,引起接触不良,失去保护功能。

(3)晶体管保护装置易受干扰源的影响,如电弧、闪电电路、短路故障等诸多因素,导致发生误动或拒动。

(4)保护可靠性在很大程度上还依赖于运行维护检修人员的安全意识、技能和责任心。继电保护的可靠性与调试人员有密切关系,如技术水平低、经验少、责任心不强发现和处理存在问题的能力差等。

(5)互感器质量差,在长期的运行中,工作特性发生变化,影响保护装置的工作效果。

(6)保护方案采用的方式和上下级保护不合理,选型不当

2、新形势下继电保护检修策略及措施

鉴于继电保护的重要性,对其定期进行预防性试验是完全必要的,决不能只是在出现不正确动作后再去分析和修复。继电保护定期检修的根本目的应是 “确保整个继电保护系统处在完好状态,能够保证动作的安全性和可靠性”。因此,原则上定检项目应与新安装项目有明显区别,只进行少量针对性试验即可。应将注意力集中在对保护动作的安全性和可靠性有重大影响的项目上,避免为检修而检修,以获取保护定期检验投资效益的最大回报。建议以下几点:

(1)尽快研究新形势下的新问题,制定新的检修策略修订有关规程,指导当前乃至今后一个时期的继电保护检验工作,积极开展二次设备的状态检修,为继电保护人员 “松绑”,使检修对系统安全和继电保护可用性的影响降到最低。

(2)在检修策略的制定上应结合微机保护的自检和通信能力,致力于提高保护系统的可靠性和安全性,简化装置检修,注重二次回路的检验。

(3)今后,在设计上应简化二次回路;运行上加强维护和基础管理,注重积累运行数据,尤其应注意对装置故障信息的统计、分析和处理,使检修建立在科学的统计数据的基础上;在基本建设上加强电网建设和继电保护的更新改造,注重设备选型,以提高继电保护系统的整体水平,为实行新策略创造条件。

(4)大力开展二次线的在线监测,研究不停电检修整个继电保护系统的技术。

(5)着手研究随着变电站综合自动化工作的进展,保护装置分散布置、集中处理、设备间联系网络化、光纤化继电保护运行和故障信息网建成后的保护定检工作发展方向。

(6)厂家应进一步提高微机保护的自检能力和装置故障信息的输出能力,研制适应远方检测保护装置要求的新型保护。

3、继电保护点检定修的必要性 长期以来，继电保护实行预防性计划检修为主的检修体制，暴露出来的问题很多：缺陷较多的设备检修不足，状态较好的设备又检修过剩，主要依靠检修规程来确定检修项目又会导致检修的盲目性。这就要求我们既不能只是在出现不正确动作后才去分析和修复，也不能照搬传统预防性计划检修模式。因此我厂继电保护实行点检定修是非常必要的。随着微机在继电保护及自动装置的广泛应用，继电保护的可靠性、定值整定的灵活性大大提高，依据传统的《继电保护及电网安全自动装置检验条例》来维护电气二次设备，显然不合时宜。

首先，若按照传统的预防性计划检修，保护装置在两次检修之间出现故障，只有等保护装置功能失效或下一次检修时才能发现。在这期间，如果一次设备或系统出现故障，保护将不能正确动作，这对电力系统来说是非常严重的问题。

其次，随着一次设备点检定修的推广与应用，因检修设备而导致的停电时间将越来越短，这就对电气二次设备检修提出了新的要求：在检修体制、检修方法及检验项目、定检修周期等方面做相应改变，因此，只有实行点检定修，才能和一次设备保持同步，适应电力系统发展需要。

另外，检修本身是一把双刃剑，是一项易出错的工作，措施不当或方法不对可能对设备的稳定运行产生很大的干扰，也可能造成微机保护内部的软件逻辑不正常，致使原本预防的故障发生。虽然工作人员尽力避免此类情况发生，但是，保护检修之后即发生不正确动作的情况也并不罕见。

目前微机型保护技术已进入成熟阶段，简化试验项目、延长检修周期已具备物质条件，主要表现为以下几点： 1) 微机型继电保护装置软硬件技术都已进入成熟阶段。 2) 微机保护的自检功能已可以覆盖除出口继电器以外的几乎全部环节。 3) 全面、彻底地执行各种反措后为微机保护创造了良好的运行条件。

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关键词 6kV~10kV配电系统；继电保护；微机保护；可靠性

中图分类号TU2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）49-0089-02

郑煤集团公司是一个以煤炭生产为主，集电力、铁路、电解铝、建材、煤化工和机械制造等多元发展的现代能源企业集团。集团拥有110kV变电站2座，35kV变电站11座，6kV变电所16座，输变电线路230余km。每年供电量达到13亿kW・h，外供电量巨大。随着科学技术的飞速发展，特别是微机技术的广泛运用，对配电系统的要求也朝着机电一体，设备繁杂且精密，管理严谨的方向发展。这就导致郑煤集团的配电系统成为一个复杂且统一的庞大系统。所以，如何做好对配电系统的线路保护，特别是对6kV~10kV的配电系统线路的保护已是一个比较严峻的问题，为电业的工作人员带来一定的挑战。本文就郑煤集团6kV~10kV配电系统保护的几个方面进行简单探讨。

1 配电系统继电保护常见问题

日常所用的配电系统继电保护装置的组成包括了电源进线、馈出线路两大线路，其主要作用是通过预报事故，缩小事故范围的发生，以达到提高系统运行的可靠性，并最大限度地保证供电的安全和不间断。到目前为止，配电系统继电保护发展虽已达到一定水平，但在其发展过程中仍有一些问题是无法完全避免的。下面，就对它的几个常见问题进行简单论述。

1.1电流互感器的饱和问题

郑煤集团每年供电量达到13亿kWh，外供电量巨大。供电系统规模越大，低压配电系统短路电流也会随之变大，一旦变压器、配电所出口处发生短路，短路电流就有可能达到电流互感器一次侧额定电流的几百倍，易出现以下两大类问题。

稳态短路：一次短路电流倍数越大，电流互感器变比的误差也越大，灵敏度低的电流速断保护就可能拒绝动作。

线路短路：由于电流互感器饱和，感应到二次侧的电流会很小或接近于零，造成定时限过流保护装置拒动如。

1.2 二次设备、二次回路老化问题

由于一些配电系统的继电器是较为老式的继电器，其节点氧化、压力不够等问题易造成保护误动。如由于交流回路实验端子的老化引起开路，从而引起的保护误动或拒动；直流线路的失电或系统严重低电压导致的越级跳闸等。

1.3 环网供电无保护及保护校验不完善

由于我国环状配电网基本采用负荷开关为主，一般不设断路器保护，其运行方式也是开口运行，并且绝大部分网络是用人工操作，既不安全也不可靠。而即便有装设断路器的配电系统，也会由于运行方式、负荷等因素致使继电保护无法协调共进。一旦发生故障，就易出现环网局部停电或全部断电的情况。

除了环网供电的问题，很多的配电系统保护校验装置、图纸也不完善，如由仪器仪表保护装置校验质量不高而导致的保护校验质量问题，或继电保护的图纸资料不齐备；变电站，图纸破损、丢失或不全；变电站图实不符现象，有点甚至没有竣工图等问题。这些问题若是对其不闻不问，任其发展，极易留下了事故隐患。

2 6kV~10kV配电系统继电保护装置的常用保护措施

配电系统的继电保护需有以下四个特性：能选择性地作用故障点，用于区别电力系统正常部分和故障部分；能快速作用于断路器跳闸的继电保护装置，降低故障对系统损害；继电保护装置迅速灵敏地反应，发生在保护区内的故障状态；继电保护装置结构良好、正确且可靠。

在此，除去与动作时间和短路电流大小有关的反时限过流保护不说，目前我国6kV~10kV配电系统大都采用电流速断保护、定时过电流速断保护相结合的两（三）段式电流保护装置。

2.1电流速断保护

电流速断保护是一种无时限或略带时限动作的电流保护，作用动作快，分为瞬时电流速断保护和略带时限电流速断保护两种。它是靠电流定值来快速切除短路故障，从而阻止事故的扩大的。其保护区至少占全线路长的50%，最小范围不低于全线路长的10%。但由于瞬时电流速断保护只能作用于线路的首端，不能保护全线路，必须利用略带时限的电流速断保护来解决这一保护的“死角”。

2.2 定时限过电流保护

定时电流速断保护与动作时间和短路电流无关，其恒定时间是靠时间继电器的整定获得。它一般是采用直流电操作，且一次返回的电流大于最大负荷电流。

定时过电流保护虽然简单，选择性强，易操作，既能保护设备和全线路，后可作为下一级线路穿越性故障的后备保护。但是，若越靠近电源端线路的阻抗越小，短路电流越大，定时限过流保护时间就会变长，从而导致不能及时切断故障源，进而影响电力系统的正常运行。

（三）两（三）段式电流保护

由上可见，单一的一种保护是不能满足要求，为保证电力系统安全可靠地运行，通常采用“两（三）段式”，其中，包括一段为辅助作用的瞬时电流速断保护，二段为主保护的略带时限的电流速断保护，三段为后备保护的定时限过流保护。

3 6kV~10kV配电系统继电保护装置的改进方向

虽然，两（三）段式电流保护具有一定的优越性，但其仍存在无自断功能、定值整定和修改不便、准确度低、体积大等缺点，对于现如今科学技术不断发展的社会来说，它已不能满足6kV~10kV配电系统。6kV~10kV配电系统保护装置仍需要改进。所以，人们在不断开发新型的保护措施，特别是与微机技术的相结合的技术与装置。

除此之外，对于配电系统的继电保护的改进，我们还应注意对继电保护与自动智能化系统的结合使用，及继电保护装置性能的定时检修与排查，并及时淘汰旧设备，更换最新设备，对矿井接地不合格等现象。坚决按照河南省煤碳工业管理局的要求和集团公司《关于开展煤矿井上下供电专项整治活动的通知》〔郑煤集团机电[2007]19号〕文件精神，积极认真的整改或处理。

最后，笔者相信，在电力从业人员掌握相关继电保护装置的安装要求，及充分了解继电保护各项知识后，6kV~10kV配电系统继电保护装置一定会有突破性地发展，在保证了配电系统安全可靠运行的同时，进而取得最大的社会经济效益。

参考文献

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关键词：铁路；35kV变电站；变电站自动化；继电保护措施；自动化技术；冗余技术 文献标识码：A

中图分类号：TM411 文章编号：1009-2374（2015）23-0151-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.23.076

当前，随着自动化技术的不断普及，铁路35kV变电站也逐步实现自动化的转变。在铁路35kV变电站中，继电保护装置占据着核心地位。随着铁路35kV变电站自动化程度的不断加深，为使其更好地服务于铁路变电站系统，继电保护装置也要不断改革与创新。要使铁路35kV变电站自动化的运行效果更加便捷与安全，相关人员选择微机监控系统用以代替先前的继电保护装置。对此，本文就铁路35kV变电站自动化的微机继电保护的创新工作做一分析与描述，并对变电站自动化微机继电保护中所遇到的技术难题与应对策略进行深入探究。

1 某铁路35kV变电站自动化继电保护改造

概况

某铁路公司主要选择的是山东积成电子IES-200系列微机监控系统对35kV变电站自动化继电保护进行改造。在改造中，一定要确保变电站可以正常供电，继而对主变压器以及10kV高压控制部分进行分阶段的改造，从而实现一套科学高效的微机保护监控装置，全方位、多角度地增强铁路供电系数的安全性能。

提高电气设备安全性与保持供电稳定性行之有效的方式是进行继电保护，继电保护指的是当变电站电力系统出现异常运作时，对变电站电气设备进行保护的一种自动装置。当电力系统出现一定的故障时，继电保护装置可发出报警信号，并自动将故障加以处理。继电保护还可作为设备监测与管理电力系统运行的主要装置，当相关电气设备出现一定故障时，继电保护进行自动切断电源，提高电路的安全性能。继电保护装置主要是根据电气设备物理量的相关变化为依据设计的，它的设计思路要具有一定的可靠性与灵敏性，继电保护的主要职责是可以直观地将变电站电器元件的故障明显地表露出来，并自动地将有故障的电路及时进行

切断。

2 铁路继电保护装置的主要改造内容

2.1 对主变压器进行实时保护

我们在对该铁路35kV变电站进行继电保护的过程中，首先要对该铁路变电站的实际运行状况进行系统、全面的分析，然后选择两种型号不同的继电保护装置对主变压器进行主保护与后备保护，从而有效地提高该铁路35kV变电站继电保护装置的安全性与稳定性。近几年来，随着科技发展的步伐不断加快，设计师们在继电保护装置中也增加了相关自动化技术，改造的优点在于人们在对主变压器进行继电保护时，可对两边的断路器进行自动控制与管理。

2.2 加大进线及联络开关的保护力度

在该铁路35kV两路的进线中使用CAL-212线路保护装置，可提高整个电力系统的运行速度，避免电路中不安全事故的发生，全方位提升电力系统整体的安全

性能。

2.3 对10kV馈线开关的保护

在对该铁路35kV变电站进行继电保护的过程中，对其10kV的馈线开关进行相应的控制管理工作也是不容忽视的。这样做一方面可优化变电站继电保护装置的运行速率；另一方面也与我国铁路变电站自动化建设的相关要求相吻合。

2.4 重视电力电容器的保护工作

在10kV电力电容器系统中使用CAC-211测控装置的优点在于它既能实现馈线保护的功能，还能防止电容器被烧坏现象的发生。

3 铁路35kV变电站自动化的继电保护措施

3.1 应用科学有效的冗余技术，增强安全性能

冗余技术也被称作储备技术，它主要是运用系统的并联模型增强系统可靠性的一种技术方法。相关研究人员要注意，在进行继电保护工作中，要最大限度地将硬件、软件等信息合理利用，以实现双系统保障技术。尤其是一些电力系统较为欠缺的区域，更要做好冗余技术的组建工作。为提高软件系统的安全性能与稳定性，可选择防火墙技术、信息保护技术等加以防护，将保护工作做到位。所谓信息冗余，指的是通过采取一系列的方法像增加信息位数、检错与编码等工作实现自动纠正错误的能力。时间冗余技术则是运用装置的可预测性，及时找出故障的地点，采取行之有效的解决方案加以维修，最大限度地降低故障发生率。我们只有将冗余技术的四方面有机结合，促进其共同发展，才能高效地实现该铁路35kV变电站自动化的继电保护装置的可靠性与稳定性。

3.2 重视继电保护装置的维修与检查工作

（1）微机继电保护在使用过程中有时会出现短暂的停电现象，施工人员可有效利用该段时间，对继电保护装置进行检查，而且要每年对超过80%以上的变电器设备做一次全套的检测与维修，确保设备的完整性；（2）当继电保护装置使用的时间超过3年以上时，要及时更换旧的继电保护装置，原因在于继电保护装置若使用时间过长的话，相关数据的准确性会降低，自动化程度也会相应减弱；（3）如果是使用了6年以上的微机继电保护装置，在检查中我们要高度重视，要对各个部件进行系统、全面的检测，不能疏漏任一环节；（4）当对继电保护装置进行维修与检测时，我们可以选择模拟实验的方法进行检测，对装置中较易发生故障的部位进行模拟实验，避免变电站在正常工作时继电保护装置发生故障现象。

3.3 各专业部门间的管理缺陷与应对策略

该铁路变电站自动化系统的管理部门较为宽泛，有远动、通信以及保护等专业部门，远动与通信专业部门之间的联系较为紧密，尽管在开展实际保护工作中，远动、通信专业与保护专业部门的联系很多，但是它们之间却存在显而易见的区别与差异。而且在21世纪新的时代背景下，该铁路变电站也发生了翻天覆地的变化，即从先前的人员值班转变成无人值班的自动化模式，各个专业之间也出现了一定的改变，比如远动、通信与保护等专业部门也从先前的分工明确转变成相互结合、密切配合的发展状态。这种变化带来一定好处的同时也带来了一定的弊端，如果出现遥控误动、遥信状态出现错误信息或是频繁出现误报等故障时，由于各部分之间的联系比较紧密，造成调度人员不能及时、准确地预估出故障发生在哪个专业部门，严重影响故障检修的时间。因此铁路35kV变电站需要有专业人员对故障现场进行维修与处理。随着铁路企业应用技术的不断发展，对相关工作人员也提出了更为严格的要求，要求工作人员熟练掌握新技术、新理念，在实践应用中不断寻求更为有效的解决方案。

3.4 增强安装人员的职业素养，做好安全检查工作

为了使相关技术人员更好地服务于工作中，我们要不断增强技术工人的职业素养，不断强化专业技能的培养力度，增强工作人员的责任意识与使命感，强化他们发现问题与解决问题的能力，在实地培训中严格遵守相关程序，合理安装。尤其是一些技术含量要求较为严格的继电保护装置，技术理念更新速度快，我们更要注重专业人员的培训工作，定期派员工去参加学习与考察，不断强化专业员工的职业素养与专业能力。

4 结语

随着我国科技发展步伐的不断加快，自动化技术的应用前景也变得更加宽泛，我国铁路变电站自动化的继电保护受到了更多电力工作者的重视。自动化技术备受重视的原因在于：（1）该技术较易掌握与理解，可操作性强；（2）该技术经济可靠，实用性强。近几年来，微机继电保护在铁路中的应用变得愈发广泛，而且在我国变电站的自动化技术也是值得推广与应用的。尽管我国在铁路35kV变电站自动化的继电保护中还有一些弊端尚待解决，但随着科学技术的不断普及，我们坚信这些弊端也会在短时间内得以解决，而且会使变电站自动化的继电保护装置更加可靠与安全。

参考文献

[1] 陈士军，李峰，郭望霞.浅谈煤矿35kV变电站继电保护系统自动化改造经验[J].矿山机械，2012，7（35）.

[2] 张献.数字化变电站继电保护出口逻辑矩阵研究[J].电力与能源，2012，30（3）.

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变压器安全与继电保护是电力企业技术工作的主体，是电力重要的日常工作，在电力出现大容量、高电压的背景下，必须加强以变压器安全与继电保护为代表的电力企业日常技术工作，在确保变压器安全与继电保护功能的基础上，实现电力技术工作水平和管理能力的综合提高。在变压器安全维护中根据现状，做好各种类型的保护工作，在继电保护中从硬件和软件两个方向入手，达到提升保护效果的作用。总之，通过加强变压器安全与继电保护工作可以提高电力技术运用的水平，提升电力技术的能力，更有效地促进电力企业的综合发展，形成对电力事业的基础性支撑。

2 电力企业日常技术工作对变压器运行安全的维护

2.1 电力企业变压器运行的现状

因为变压器是各个区域配送电及系统间连接的枢纽，其运行状态对电力系统的可靠性具有决定性意义。电力企业变压器故障产生的主要部位有：变压器绕组、主绝缘及引线等，在对变压器进行维护中，应主要对以上主要易损坏部位进行重点检测。目前，对电力变压器的维护，采用定期检修为主、定期检修与状态检修相结合、逐步向状态检修过渡的检修模式。不同电压等级及容量的变压器检修试验周期应该参照电力工作和变压器生产厂家出具的检修工作参考或工具书。电力企业变压器具体的检修策略：坚持定期巡视检查和定期检测，积极开展新的检测内容，不断提高设备的状态评估水平；适当延长“大修”周期，区别变压器本体与附件的特点，制定具体的定期检修周期；稳步推进变压器和电抗器的状态检修；加强设备的全过程技术管理，提高设备制造和运行水平。

2.2 电力企业日常技术工作对变压器整地的基本要求

变压器短路故障后备保护应主要作为相邻元件及变压器内部故障的后备保护。主电源侧的变压器相间短路后备保护主要作为变压器内部故障的后备保护。其它各侧的后备保护主要作为本侧引线、本侧母线和相邻线路的后备保护，并尽可能当变压器内部故障时起后备作用。以较短时限动作于缩小故障影响范围，以较长时限动作于断开变压器各侧断路器。整定过程中要确保：变压器低压侧应与联变低压侧的保护相同；变压器中压侧：增加一段短路保护过流定值，躲过出线相联变电站其他侧母线短路流过本变压器的故障电流，确保变压器的热稳定，其动作后先跳母联再跳变压器各侧；变压器高压侧：与联络变类似，作为变压器中、低压侧故障的后备保护。也可增加一段短路过流保护，与中、低压的短路过流段配合。以保大容量主设备安全为首，并尽量兼顾对用户供电可靠性的原则。尽可能将不配合点靠近用户，使保护越级动作造成的影响范围尽量缩小。

3 电力企业日常技术工作对继电保护的维护

3.1 电力企业日常技术工作对继电保护的硬件维护

电力企业日常技术工作对继电保护的硬件维护的首要工作是对硬件的规格和质量控制，应该利用专业设备对继电保护设备进行严格的检验，要对继电保护电压冗余度和稳定性进行控制，以防出现过流或过压带来的危害；要展开对继电保护I/O端口的检查，确定线路板质量，检验端口的连接性能；检验继电保护连接插件的可靠性，要检验端口、开关、插拔部位的连接可靠度，预防松动、吊线产生对继电保护的影响；检验继电保护对复杂环境的耐受力，要对温度、湿度、绝缘水平和防电磁干预水平展开检验，避免各类干扰对继电保护的不良影响。

3.2 电力企业日常技术工作对继电保护软件的维护

应该在日常的继电保护技术维护工作中增设微机的互检和保护功能，设置继电保护装置间不同的能力，达到对整体功能的维护和相互之间的控制。当发现继电保护出现超量偏差，则根据专家系统判断继电保护出现问题的大小和危害程度，这时除了要做出警报外，还应根据清查采用切断和保护的措施，避免发生继电保护软件的故障，降低继电保护故障进一步发展而带来的损失。

3.3 电力企业日常技术工作对继电保护的周期检修

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关键词：微机型综合保护继电器；系统单相接地；PT断线；低电压保护；逻辑图

引言

随着综合保护技术日益成熟，微机型综合保护继电器愈来愈多地应用于现代电力系统的继电保护。微机型综合保护继电器相对于传统保护继电器有着很多无可比拟的优势，特别在保护设置方面。那么，可不可以运用微机型综合保护继电器（以下简称综保继电器）这方面优势解决一些以前一直困扰着传统保护设置方面的老大难问题呢？下面，通过最近发生在某变电站的一起误动事故来进行叙述。

1 事故经过

在对已改造完成的35kV/10某变电站的#1进线回路进行送电。对#1进线开关进行合闸操作，观察带电显示器显示电压正常，再行对#1主变35kV开关进行合闸操作，在#1主变35kV开关合闸后大约1秒钟，出现#1进线开关事故跳闸，35kV一/二分段开关自切启动合闸成功。设备送电前运行方式如下：35kV二段母线运行，35kV一/二分段开关热备用，分段自切投自动、#1进线低电压保护投用及其他保护均投用。

2 事故原因查找及分析

首先，查看模拟屏光字牌：#1进线低电压动作光字牌、35kV自切成功光字牌点亮，再查看各相关综保继电器显示：#1进线低电压动作、35kV自切成功，然后检查进线端带电显示均显示三相电压正常。同时，电话联系电源端值班，系统无低电压事故汇报。

在诸多方面分析排查，表明电源端无恙，初步断定事故原因出在35kV一段母线压变上，故做出以下查找分析：

2.1 低电压动作原因查找及分析

（1）翻看#1进线综保继电器三相电压记录均为0V，35kV一/二分段综保继电器自切条件满足，自切启动。

（2）摇出35kV一段母线压变小车，对一次熔丝进行检查，完好。

（3）查看35kV一段母线压变试验报告，试验合格。

初步诊断：排除压变一次回路故障可能，基本锁定二次回路故障。

（4）检查二次小开关熔丝，完好，再对二次整个回路检查其连续性，发现是对手车插头进行更换时导致其接触不好。

结论：PT二次回路三相断线误动为低电压事故跳闸。

2.2 对#1进线开关低电压跳闸为何发生在#1主变35kV开关合闸后动作原因分析

由于综保继电器的保护启动需要一个启动值即门槛值，故在合上#1进线开关的时候虽然没有电压却也不会启动（35kV一段母线上没有带负荷故电流很小不足以启动）。在合上#1主变35kV开关后，由于对变压器的冲击，产生很大励磁涌流促使综保继电器电流达到保护的启动值，故此时低电压动作启动。

综上，此次事故的主要原因在于虽然使用了综保继电器，但是保护整定设置还采用传统设置方式，没能把PT三相断线与低电压很好的区分开。类似的事故误动还经常发生在系统单相接地与PT一相断线之间。误动事故无疑给供电企业的供电可靠性以及事故原因的排查带来极坏的影响和误导，特别对于那些一级负荷用户危害更大，甚至因此造成无可挽回的损失。

3 改进方案

经过这些年对综合保护继电器的应用中摸索总结，得出以下方案可以做到把三种保护区别开来。在提出改进方案前，首先要弄清楚在电力系统继电保护中系统单相接地、PT断线以及低电压三者之间有什么本质的区别以及存在什么不一样的物理现象，然后再从中入手，提出解决方案。

首先，所谓的系统单相接地是指电力系统中三相中任何一相出现接地现象。在物理上体现出来有两个方面的现象：

（1）三相电流不平衡，出现较大的负序电流。

（2）接地相电压大幅度下降，其他两相电压升至线电压即√3U相。

而PT断线则通常指压变一次、二次回路的任意一相断线、任意两相断线及三相同时断线。其在物理上现象也有两个方面：

（1）电流在一次系统中没有变化，而在二次回路中则为断线相无电流，其他相无变化，无负序电流出现。

（2）断线相电压为0V，其他相为相电压，即所谓有流无压。

低电压则是指进线电源失电，三相电压为0V，电流为0A，即所谓无压无流。

从上述的描述以及平时的运行经验来看，容易造成混绕的无非以下两种情况：

（1）系统蜗嘟拥赜PT一相断线之间。

（2）PT三相断线与低电压之间。

只要在保护整定设置过程中把以上两种情况清楚区别开来，所谓的系统单相接地、PT断线及低电压的混绕就迎刃而解了。根据以上要求，提出初步逻辑设置方案如下：

（1）系统单相接地的设置

即任何一相电压UIe（用零序电压代替同样可实现）一同满足既是系统单相接地。

备注：Ie的定值大小根据实际情况各自设定。25V为低电压定值，75V为有电压定值，均为经验值整定，各自根据实际情况自行整定（下文同）。

（2）PT一相断线、PT二相断线、PT三相断线的设置。

a.PT一相断线设置

即PT一相断线与单相接地的区别就在于：PT一相断线时无零序电流，单相接地有零序电流。

b.PT二相断线设置

c.PT三相断线设置

所以，PT断线保护设置逻辑图即上面三种情况取或即可。

（3）低电压保护动作设置

PT三相断线与低电压的不同点就在于：PT三相断线有电流，低电压没有电流。在传统的保护中往往就以PT三相断线发生机率低而不去设置它，当然这对于科学来说是很不严谨的，但基于当时技术条件也只得如此。随着现今科学技术特别是综合保护继电器技术的发展，完善这缺陷就成为可能，并且是必然趋势。

当然在实际设置中，有很多条件需要考虑，比如断路器小车的位置、断路器的分合状态、一次压变闸刀位置、二次的小开关位置等等。

4 结束语

综上所述，该方案能很好地将系统单相接地、PT断线及低电压三者区分，而且在实际采用了上述方案保护设置后该变电站以及后来改造的其他几个变电站，均取得了良好效果。运行至今无再出现过系统单相接地、PT断线及低电压误报警、误动作等相关事故，大大地提高了供配电的可靠性及事故处理、原因查找的效率。

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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：农科院校；继电保护；多媒体教学

作者简介：李裕（1979-），女，云南通海人，云南农业大学工程技术学院，讲师。（云南 昆明 650201）徐云江（1978-），男，云南石林人，昆明供电局石林供电有限责任公司，助理工程师。（云南 石林 652200）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）05-0070-02

一、“电力系统继电保护原理”课程现状分析

“电力系统继电保护原理”是电力类各专业的一门主干专业课程，几乎以下所有教材一直都在按电力系统的几大组成部分来组织教学内容：继电保护基本元件、线路保护原理、变压器保护原理、发电机保护原理、母线保护原理、重合闸及微机保护等。“电力系统继电保护”作为农科院校电气专业的一门必修专业课，目前在云南农业大学电气系的教学中存在以下问题：

1.“电力系统继电保护原理”教学内容与工程实际脱节

目前的继电保护装置多为微机型继电保护，而“电力系统继电保护”教材大多数都用电磁型或集成型保护装置来讲解保护原理，这些装置结构复杂，所涉及知识面较广，学生学习难度较大，看不懂装置图，对原理也一知半解，学生毕业后，普遍反映所学知识与工作实际不一样，所学内容在实际中“没有什么用”。

2.“电力系统继电保护原理”教学内容与工作实际脱节

教学内容一般包括各种电压等级的线路保护、各种大小容量的变压器、发电机保护、母线保护等，内容较多，存在“多而不精”的现象，学生学习起来感觉压力很大，影响基础知识的掌握。

3.“电力系统继电保护原理”课程大系统的教学理念不强

“电力系统继电保护原理”课程需要学生掌握电路、电机学、电力系统分析、自动控制、电力电子技术等相关知识，但学生在学习先修专业课程时，一方面由于教师缺乏对整个课程大系统的全局梳理，使一些知识重复讲授，导致学生学习压力较大，普遍感觉学习“目的不明确”，另一方面，更使学生对电气工程及自动化专业没有一个完整的认识，从而导致对理论性较强的知识掌握不到位，不能将其与工程实际、与“电力系统继电保护原理”课程联系起来，导致学生因没有掌握先修课程的知识而不能很好地理解继电保护知识。

作为农科院校的工程专业，本专业定位为“农科专业服务”，学校对该专业投资较少，实践教学环节比较薄弱，实验设备相对落后，教师开出的实验以简单的验证性实验为主，不利于学生创新能力和综合能力的培养。

鉴于上述原因，笔者提出以本专业“以农业电气化与自动化为专业特色，培养高素质农业电气化应用型人才”的培养目标为基础以满足农科院校电气专业就业岗位职能要求为目标的课程改革。

二、明确学生的岗位职责与职业能力

云南农业大学电气系专业学生一次就业的岗位主要是云南省县电力公司、地方电力设计院、地方小水电及工矿企业，主要从事110kV及以下电压等级的变电站、5万kW及以下发电厂的设计、调试、运行、检修岗位以及工矿企业等用户供用电的技术管理。岗位职业能力对“电力系统继电保护原理”课程的要求是使学生熟练掌握各类保护装置的构成、动作过程、保护范围与运行维护；使其能够进行保护装置及按元件的调试；会进行简单的保护配置与设计及简单的整定计算。

三、教学内容优化改革

笔者根据电力行业对继电保护人才的要求，结合学校电气工程及自动化专业培养目标的具体要求及历届毕业生就业岗位情况，对教材内容进行分析，优化改革教学内容。

1.对专业课程进行全面规划

对专业课程进行全面梳理，将相互影响、联系密切的课程进行整合优化，梳理出先修课程与后修课程之间重复部分、环环相扣部分，然后重新修改各课程教学大纲及教学计划，以加强该专业电力系统的全局观念，完善整体课程体系，这样有利于减少学生学习的负担并利于学生将专业知识与工程实际进行结合。例如在“电路”课程中加强对继电器、热敏元件及熔断器的讲解，而在“电力系统继电保护原理”课程中只涉及如何用它们来保护设备；在教学计划中增加“MATLAB”课程，为微机保护部分提供上机实践机会；在教学计划中将“发电厂及变电站二次回路”课程提前到“电力系统继电保护原理”课程之前，增加对以保护装置二次回路图为例的讲解，以便学生学习保护二次图；“微机保护”教材中数据采集、数字信号处理与“数字信号处理”、“微机原理”课程相关内容重复，可减少该部分学时或直接删除该部分内容。

2.优化教学内容

笔者本着“强调基础，够用为度，应用为主”的原则，对“电力系统继电保护原理”教学内容进行优化。

（1）“强调基础”是指强调各种保护原理的讲解。从目前继电保护的发展前景看，保护的发展主要是构成方式的发展，而原理的发展不会有太多变化。

（2）“够用为度”是指只要求教学内容能满足学生就业岗位的要求。考虑到学生毕业后多在县级供电企业工作，多涉及110kV 及以下电压等级电网、变压器的保护，故将教学内容作一下调整：线路保护部分重点讲解电流、电压保护及距离保护原理，详细讲解其配置及整定计算方法，而将纵联保护等速动保护内容简化，只讲基本原理及需注意的特殊问题；变压器、发电机保护部分，重点讲解适用于小容量变压器、发电机的保护原理和整定方法；母线保护部分只讲解基本原理。将原来独立教学的“电力系统继电保护原理”和“微机保护”两门课程合为一门，两门课程结合后，在“电力系统继电保护”部分详细讲解原理，而在“微机保护”部分就可以重点讲解硬件装置组成、微机保护算法，而对保护原理可以简单带过。

“应用为主”是指在教学过程中要结合工程实例进行整定讲解，同时增加事故案例分析，提高学生的应用能力。

四、教学方法与教学手段的改革

教师对课程的教学除应该重视各个模块、各个知识点的讲解外，还应该对知识点之间、理论教学与实践教学之间、理论与工程实际之间的衔接多加与重视，并重点研究对这种衔接点的讲解方法及讲解形式，以使学生对知识的整体有较好的理解从而能更好地掌握各知识点。

1.运用启发式教学可以提高学生学习积极性，激发学生的思维活动

采用启发式教学要依据教材特点和学生情况，设计、组织、提出问题，启发学生积极思维。例如电网电流保护部分可以设计问题如下：保护在电力系统中的任务是什么，电流线路故障与正常运行时有何区别，电流I段保护如何保证线路末端故障和下一线路首端故障是正确动作，电流I段有何优缺点，如何改进。通过教师的不断提问，引导学生把“电力系统继电保护”课程的相关内容串连起来。这样既可以把“电力系统继电保护”所有内容介绍给学生，还可以使学生易于掌握基本的继电保护知识。

2.采用以“教师为主导，以学生为主体”的精讲方式

“教师为主导”是指在整个教学过程中教师扮演带领学生有重点、有计划地学习的角色，主要体现在有计划、有重点地讲授课程内容，讲授分析问题与解决问题的方法。“学生为主体”是指在整个教学过程中学生是学习的主体，根据教师指导，有重点、有计划完成课程的学习，具体形式是教师要求学生完成重点、难点章节的课前预习报告，要求学生撰写专题报告并在讲堂上宣讲、讨论等。

3.采用多媒体教学

“电力系统继电保护”课程相关知识比较抽象，以往采用板书教学时，教师要画图结合图型进行讲解，讲述起来不直观，且教师课堂工作量也大，教学效果不好。多媒体课件传递的信息更为丰富和形象，表达较直观，能让学生比较容易理解课堂内容。例如在讲解电流保护的工作原理时，尽管教师会配合图纸进行详细分析，但学生还是很难理解。而采用多媒体中的动画效果就可以把正常运行、短路运行各种运行状态下保护的动作过程很生动形象地描述清楚，具有较好的教学效果。

五、实践环节的改革

本校“电力系统继电保护”课程的实践环节主要通过课程实验、课程设计、生产实习、毕业实习和毕业设计几个部分构成，通过开展这些实践环节，循序渐进地完成对继电保护专业技能的训练，培养学生创新思维和动手能力。

因该专业在本校是新开办专业且受资金短缺影响，所以“电力系统继电保护”实验环节目前只能开设验证性实验（继电器特性实验）和两个设计性实验（单电源三段式电流保护实验、线路低电压保护实验），实验环节教学改革的目标是要加强实验室建设，在加强验证性实验的操作、训练、理解及结果分析的同时还要强调综合性、设计性实验，这样培养的学生才会满足实际工程的需要，为以后的职业生涯打下良好的基础。

课程设计是培养学生实践能力的一个教学环节，在专业实践教学中具有举足轻重的作用，改革课程设计内容、方法等显得尤为重要。根据本专业的培养目标对“电力系统继电保护”课程设计内容进行如下改革：首先，考虑到课程设计内容应与实际生产实践相结合，根据课程设计时间短、学生的动手实践能力较弱的情况，课程设计配置方案选择简单但自成系统的课题，为此，笔者选取了一些典型电网、变电站、发电厂进行继电保护设计，让学生进行短路分析计算、保护配置比较和整定值计算。其次，因为整定计算是继电保护岗位职能要求中的重要内容，在课程设计环节中，可将继电保护中的整定值计算知识分为针对电网不同故障类型保护的整定计算、变压器主、后备保护的整定计算、发电机主、后备保护的整定计算等几个模块来分配课程设计任务，使学生通过具体的实例掌握保护配置原则、整定计算原则及整定计算内容。最后，电气工程及其自动化专业学生毕业后的就业岗位多涉及110kV及以下电压等级，故课程设计的电网主要进行35kV～110kV电压等级的设计，发电机主要进行50MW及以下的设计。

六、结束语

“电力系统继电保护”是一门综合性较强、理论和实践并重的课程。本文分析了目前本校该课程教学中存在的问题，从培养“农业电气化应用人才”的目标出发，结合历届毕业生就业岗位的专业要求，对该课程的教学内容、教学方法、教学手段及课程设计等方面进行了一些探索改革，提出了一些见解，对农科院校“电力系统继电保护”课程教学工作的开展具有一定的指导意义。

参考文献：

[1]戴志辉，焦彦军，徐岩，等.基于解耦思想的继电保护教学方法研究与实现[J].电气电子教学学报，2011，（S1）.

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【关键词】水电厂；继电保护；技术；发展；方向

前言

水电厂的主要工作就是将利用水力进行发电。首先工厂需要将水源从河流高处或者水库进行引水，由于水具有压力或者流速，这样水就能由于冲动的作用使水轮机进行旋转，这是将水的使能和动能转换成机械能的过程，最后利用设备将机械能转换成电能为用户进行供电。在电力系统的整个系统中，水电厂具有重要的作用，它能否安全运行关系着整个电力系统的能否正常工作。继电保护是水电厂重要的保护自身系统的手段，它能够在最短的时间内使发生故障的设备与电力系统分开，这样就不会使得故障对整体设备造成很大影响。采用继电保护不仅能够为用户带去安全可靠的电力，还能使供电系统不间断的运行。当代社会电力系统的发展相当迅猛，这就要求供电系统的可靠性也随着发展，对于整个社会来讲，研究继电系统的发展方向有着很重要的现实意义。

1、水电厂继电保护简介

1.1继电保护的作用

水电厂的供电系统在进行工作时，设备会由于各种因素的影响发生故障。当被继电保护装置保护着的元件发生故障时，装置会自动的识别鼓掌吧元件并迅速地将发生故障的设备将电力系统隔离开来，从而使得未发生故障的设备依旧能够正常运行，减少由于故障发生对电力系统的影响以及停电的范围；一旦供电系统中的元件发生异常，继电保护设备能够准确作出判断并做出发出信号、跳闸等指令，使供电系统得到保护。继电设备也能够根据设备故障对系统危害的程度作出判断，减少不必要的工作的存在。此外继电保护装置能够对水电厂的装置起到监督作用，能够反映水电厂的电流或者电压的状态等。

1.2继电保护的要求

继电保护装置应该具有选择行、速动性、灵敏性以及可靠性这几个特点。当继电保护装置进行工作时，它需要将发生故障的设备从系统中进行隔离，这就要求装备具有选择性，以满足供电系统的无故障的设备能够正常运行的要求；装置的速动性指的是，设备能够快速的选择出故障元件并进行切除，从而保证系统的稳定运行，将整个系统受到的损害降到最低，使由于故障引起的影响的范围尽可能的减小，从而使设备的自动重合闸和备用设备自动投入效果大大的提高。在继电保护装置的保护范围内，装置能够对发生异常的元件或者异常运行的设备有很高的反应能力，这是灵敏性的内涵。可靠性则是指保护装置能够很可靠的对其保护的范围进行动作。

1.3继电保护的发展历史

近年来，水电厂的继电保护发展相当迅速，随着电子技术、通信技术、计算机应用技术在全世界内的迅猛发展，继电保护装置中的材料、制造工艺等由于受到影响也在硬件结构的发展上有了很大的空间。在上个世纪五六十年代，水电厂的保护装置只是机电型或者整流型的，而进入20世纪七八十年代后，继电保护装置已经广泛的应用了晶体管或者集成电路，在进入21世纪后，保护装置已经收到计算机的影响，微机保护装置是水电厂保护装置的主体。在此之后，计算机技术、通信技术将会越来越多的应用于继电保护中，这也是之后的主要的发展趋势。

2、继电保护的发展方向

2.1趋于计算机化

当前计算机技术发展相当迅速，而电力系统也会受到影响得到进一步发展，这也就要求水电厂能够更加安全的运行。由于故障信息存储量比较大，而且系统需要将这些信息长时间保存，所以在处理故障数据时，需要利用强大的通信功能短时间的将其进行处理，而计算机技术恰恰能够满足这一要求，这就表明在未来的继电保护中计算机技术将会起到不可估量的作用。

2.2继电保护智能化

智能化的存在开始于上个世纪九十年代，到现如今智能化的发展也有了很大的进步，智能技术包括网络、模糊逻辑等内容，发展至今也逐渐应用于现在的水电厂的继电保护装置中，而且应用越来越广泛。一些专家系统、网络系统等都属于智能化系统的范围，而这些应用于水电厂的继电保护装置中对其发展有着很重要的现实意义，并使继电保护装置得到完善。网络的特点包括分布式存储信息、并行处理等，这样的发展以及应用速度都很快，在未来的继电保护装置中人工智能、信息处理等都是必要的需要研究的问题，目前人工智能的应用相比较而言是比较多的，它能够分析一些不确定因素，并快速的找到影响因素，准确的进行诊断。人工智能是未来智能诊断的主要发展趋势之一。

2.3继电保护网络信息化

随着社会的快速发展，社会需要水电厂在运行时能够具有更高的安全性，这就要求水电厂定时更新继电保护技术。对于当下的发展趋势，以往继电保护系统只是单纯的找到设备故障点或者缩小故障范围已经不能适应时代的要求，继电保护更需要的是将供电系统的安全运行性不断地提高。当今社会的主要通信工具已经变成计算机网络，水电厂的技术人员不但加深对于保护系统理念的理解，对于每个处于保护装置下的单元都可以共享安全系统的运行和故障信息的数据，这样可以为系统的安全性和稳定性提供保障。此外，继电保护装置趋于网络信息化后，可以使装置更为迅速准确的找到故障元件位置，并分析出其性质，使故障能够得到迅速的解决。

2.4保护、控制、测量、数据通信一体化

水电厂实现继电保护计算机化和网络化的装置，从实质上来讲，此装置就是具有多功能、性能较高的计算机。利用网络，这种装置可以将水电厂整个系统运行状态或者设备故障引入计算机内，并在经过网络的传输使每个服务终端都能获取系统元件的运行信息。但是这种计算机装置的继电保护与之前的微机保护有一定的区别，它能够在其正常运行的基础上，还能对通信数据进行控制和测量。随着改革开放的不断深入，社会主义市场经济推动着我国科学技术的发展，经过众多的科技人员的研究，更多的新型的继电保护装置被研发出来，这表明着我国继电保护研究技术不断成熟。面对着不断发展的整个社会，继电保护的研究也会越来越深入，从而使得电力系统的安全运行性、稳定性不断提高，其发展空间也会更大。

3、结束语

综上所述，继电保护的发展趋势将趋于计算机化、智能化、网络信息化以及保护控制测量数据通信一体化。面对整个社会的高速发展，电力系统的发展趋势也会更加迅猛，工作效率的提高是对水电厂提出的要求，对于继电保护的研究也需要更进一步。为了适应新时代的要求，继电保护要向上面提出的趋势方向进行研究，从而为电力系统提供安全保障。

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）：67-68.

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关键词：继电保护；保护装置；可靠性

中图分类号：TM774文献标识码： A

1 继电保护概述

在电力系统运行中,为了能够从根本上保证供电的可靠性和系统的正常运行,就必须进行相应的继电保护。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。

2 继电保护装置必须具备的基本性能:

灵敏性,反映故障的能力,通常以灵敏系数表示。可靠性,在该动作时,不发生拒动作。快速性,能以最短时限将故障或异常消除。选择性,在可能的最小区间切除故障,保证最大限度地向无故障部分继续供电。选择继电保护方案时,除设置需满足以上基本性能外,还应注意其经济性。即不仅考虑保护装置的投资和运行维护费,还必须考虑因装置不完善而发生拒动或误动对国民经济和社会生活造成的损失。

3 影晌继电保护可靠性的因素

继电保护装置是一种自动装置,在电力系统中担负着保证电力系统安全可靠运行的重要任务,当系统出现异常情况时,继电保护装置会向值班人员发出信号,提醒值班人员及时采取措施、排除故障,使系统恢复正常运行。继电保护装置在投入运行后,便进入了工作状态,按照给定的整定值正确的执行保护功能,时刻监视供电系统运行状态的变化,出现故障时正确动作,把故障切除。当供电系统正常运行时,保护装置不动作。这就有 “正确动作”和“正确不动作两种完好状态,说明保护装置是可靠的。如果保护装置在被保护设备处于正常运行而发生”误动“或被保护设备发生故障时,保护装置却”拒动或无选择性动作,则为“不正确动作”。就电力系统而言,保护装置“误动或无选择性动作”并不可怕,可以由自动重合闸来进行纠正,可怕的是保护装置的“拒动”,造成的大面积影响,可能导致电力系统解列而崩溃。

4 导致继电保护工作不正常的原因可能有以下几种

4.1 继电保护装置的制造厂家在生产过程中没有严格进行质量管理、把好质量关。

4.2 继电保护装置在运行过程中受周围环境影响大。由于其周围空气中存在大量的粉尘和有害气体,同时又受到高温的影响,将加速继电保护装置的老化,导致性能改变。有害气体也会腐蚀电路板和接插座,造成继电器点被氧化,引起接触不良,失去保护功能。

4.3 晶体管保护装置易受干扰源的影响,如电弧、闪电电路、短路故障等诸多因素,导致发生误动或拒动。

4.4 保护可靠性在很大程度上还依赖于运行维护检修人员的安全意识、技能和责任心。继电保护的可靠性与调试人员有密切关系,如技术水平低、经验少、责任心不强发现和处理存在问题的能力差等。

4.5 互感器质量差,在长期的运行中,工作特性发生变化,影响保护装置的工作效果。

4.6 保护方案采用的方式和上下级保护不合理,选型不当。

5 提高继电保护可靠性的措施

贯穿于继电保护的设计、选型、制造、运行维护、整定计算和整定调试的全过程,而继电保护系统的可靠性主要决定于继电保护装置的可靠性和设计的合理性。其中继电保护装置的可靠性又起关键性作用。由于保护装置投入运行后,会受到多种因素的影响,不可能绝对可靠,但只要制定出各种防范事故方案,采取相应的有效预防措施,消除隐患,弥补不足,其可靠性是能够实现的。提高继电保护可靠性的措施应注意以下几点：

5.1 保护装置在制造过程中要把好质量关,提高装置整体质量水平,选用故障率低、寿命长的元器件,不让不合格的劣质元件混进其中。同时在设备选型时要尽可能的选择质量好,售后服务好的厂家。

5.2 晶体管保护装置设计中应考虑安装在与高压室隔离的房内,免遭高压大电流、断路故障以及切合闸操作电弧的影响。同时要防止环境对晶体管造成的污染,有条件的情况下要装设空调。电磁型、机电型继电器外壳与底座间要加胶垫密封,防止灰尘和有害气体侵入。

5.3 继电保护专业技术人员在整定计算中要增强责任心。计算时要从整个网络通盘考虑,认真分析,使各级保护整定值准确,上下级保护整定值匹配合理。

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

5.5 从保证电力系统动态稳定性方面考虑,要求继电保护系统具备快速切除故障的能力。为此重要的输电线路或设备的主保护采用多重化设施,需要有两套主保护并列运行。

5.6 为了使保护装置在发生故障时有选择性动作,避免无选择性动作,在保护装置设计、整定计算方面应考虑周全、元器件配合合理、才能提高保护装置动作的可靠性。

6 继电保护检修策略及措施

鉴于继电保护的重要性,对其定期进行预防性试验是完全必要的,决不能只是在出现不正确动作后再去分析和修复。继电保护定期检修的根本目的应是 “确保整个继电保护系统处在完好状态,能够保证动作的安全性和可靠性”。因此,原则上定检项目应与新安装项目有明显区别,只进行少量针对性试验即可。应将注意力集中在对保护动作的安全性和可靠性有重大影响的项目上,避免为检修而检修,以获取保护定期检验投资效益的最大回报。

6.1 尽快研究新形势下的新问题,制定新的检修策略修订有关规程(对大量出现的非个别现象,不宜由运行单位自行批准),指导当前乃至今后一个时期的继电保护检验工作,积极开展二次设备的状态检修,为继电保护人员 “松绑”,使检修对系统安全和继电保护可用性的影响降到最低。

6.2 在检修策略的制定上应结合微机保护的自检和通信能力,致力于提高保护系统的可靠性和安全性,简化装置检修,注重二次回路的检验。

6.3 今后,在设计上应简化二次回路;运行上加强维护和基础管理,注重积累运行数据,尤其应注意对装置故障信息的统计、分析和处理,使检修建立在科学的统计数据的基础上;在基本建设上加强电网建设和继电保护的更新改造,注重设备选型,以提高继电保护系统的整体水平,为实行新策略创造条件。

6.4 大力开展二次线的在线监测,研究不停电检修整个继电保护系统的技术。

6.5 着手研究随着变电站综合自动化工作的进展,保护装置分散布置、集中处理、设备间联系网络化、光纤化继电保护运行和故障信息网建成后的保护定检工作发展方向。

6.6 厂家应进一步提高微机保护的自检能力和装置故障信息的输出能力,研制适应远方检测保护装置要求的新型保护。

7 结语

本文讨论了供电系统中的继电保护装置的可靠性问题,提出了探讨继电保护可靠性的必要性、影响继电保护可靠性的因素及提高继电保护可靠性的对策。其可靠性问题不仅与设计、制造、运行维护和检修调试等有密切关系而且继电保护装置维护人员也将起到关键性作用。最后本文讨论了保护检验的目的、建议尽快修订有关规程,研究制定新形势下的继电保护检修策略。