继电保护的特性范文

导语：如何才能写好一篇继电保护的特性，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：电力 继电保护 可靠性 趋势发展

中图分类号：U224 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2014）05-0392-01

一、电力继电保护的整体含义

随着人们对电力质量运行要求的不断提升，继电保护装置已经被广泛的应用在电力系统中，所谓的电力继电保护装置就是为了降低电力系统运行故障隐患，迅速及时的处理电力故障，缩减故障处理开支，维护电力系统维护的一种电气装置，该装置动作于断路器发出信号或者跳闸，因其独特的电路保护特性，近年来被广泛的应用。

二、继电保护装置的要求及特点

1.继电保护装置的要求

继电保护装置应满足可靠性、灵敏性和速动性的基本要求，在此基础上，在实际应用中，还需考虑经济性，在能实现电力系统安全运行的前提下，尽量采用经济可靠的继电保护装置。

1.1可靠性

可靠性是对电力继电保护装置最重要、最根本的要求。可靠性要求保护装置应有正确的动作，即不改动的时候不能有误动作，该动的的时候不应该有拒绝动作。保护装置的误动作和拒绝动作都会给整个电力系统带来严重的危害，因此，为确保保护装置动作的可靠性，必须保证装置的设计原理、安装调试等正确无误，同时要求装置各部件质量可靠以提高整个装置的可靠性。

1.2速动性

即要求继电保护设备能在最短的时间内对短路故障进行切除，从而减轻短路电流对系统设备的损坏程度，提高电力系统并列运行的稳定性，节约故障的处理时间

1.3灵敏性

指继电保护装置在其保护的范围内，对故障或异常工作情况的反应能力，在设备或者线路在被保护范围内发生金属性短路故障时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中也有具体的规定。

2.继电保护技术特点

继电保护技术主要由以下几个特点，首先自主化运行率提高，使得继电设备具有很强的记忆功能，提高运行的精确度，其次，兼容性辅助功能强，统一标准做法的运用，方便于统一标准，并且装置的体积偏小，盘位数量减少了，在此基础上，可以增加其他的辅助功能。最后，操作性监控管理好，该技术主要表现在不受外界环境影响下的主要部件，能够产生一定的作用。

三、如何提高继电保护的可靠性

安装继电保护装置主要是为了保护电路运行过程中电路的各个配件安全性，所以提高继电保护装置的可靠性，可从以下几个方面落实。第一，继电保护装置需检验应注意的问题，将电流回路升流试验和整组试验放在本次检验最后运行，完成这两项工作后，禁止再拔插件、改定值区等工作。第二，定值区问题，定值区数量的增加是电力系统与计算机网络系统快速发展的一个重要体现，它能够适应继电保护装置运行的不同需求。从而确保电力系统稳定运行。并且由于定值区数量不断增加，人们对不同的定值数据管理会出现或大或小的问题，为此应加强管理定值区，增加其专业技术人员及时调整数据更改记录。第三，一般性检查，一般性检查的工作虽然没有专项检查要求难度高，但其检查质量的好坏直接影响到电力继电保护装置的运作，由于一般性检查工作简单，琐碎，迄今为止还没有引起人们重视，既没有做到及时的进行一般性检查，而且检查时敷衍了事，没有得到具体的实现，细微的细节都可能存在重大的安全隐患，所以一般性检查的具体落实是提高继电保护可靠性的重要方面。

四、电力系统继电保护技术的发展

继电保护技术当今趋势是向计算机化，智能化，网络化，保护、控制、测量数据通信一体化和自适应控制技术发展。

1.计算机化

随着电力系统的不断发展，其对微机保护的要求不断提高除了保护的基本功能外，还应具有强大的通信能力，高级语言编程等各方面功能，这样，继电保护装置才能够得到系统的故障较多的信息，对故障性质、位置的判断和距离检测越加的准确，大大提高保护性能和可靠性。

2.网络化

计算机网络作为现代信息和数据传送工具已成为现代技术的中坚力量，它对各个工业领域都有着很大的影响，实现这种系统保护的主要是将全系统各重要电气设备保护装置用计算机网络连接起来，实现微机保护的网络化。

3.智能化

电气自动化是当代先进科学的核心技术，也是工业现代化的重要标志，他的发展对社会科技进步具有重要意义，因此，我们要时刻展望自动化在电气工程中的应用前景。我国为进一步提高自身产品，已加大了自主创新的发展力度，提倡研究人员研发更好的并且具有创新的产品，使我国电气自动化技术得到更好的发展。

此外，我国正在逐步加大对电网的建设，电气自动化为其的继续发展拓宽了空间。

4.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下，保护装置实际上就是一台高性能，多功能的计算机，它可从多方面获得电力系统运行和故障的所有数据和信息，也将它所获得的信息和数据传送给网络控制中心或任一终端，其中在1992年，天津大学就提出了保护、控制、测量、通信一体化问题，并研制了相关数字信号处理器为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。

5.自适应控制技术

自适应继电保护的概念出现于20世纪80年代，其指能够根据电力系统运行方式和故障状态的变化而迅速实时改变保护性能、特性的新型的继电保护。自适应继电保护的基本思想就是使保护适应尽可能多的电力系统各种变化，提升改善保护的性能，这项技术具有改善系统响应、增强可靠性和节约经济成本等优点，从而拥有着广泛的前景。

五、结束语

随着科学技术的发展，电力能源已经成为国家的主要能源之一，对国民经济的发展和人民生活水平的提高产生了巨大的影响，而继电保护装置作为电力系统安全可靠运行的保障，其显得尤为重要。随着继电保护技术的不断成熟和管理制度的慢慢完善，相信日后继电保护装置的可靠性将会得到明显的提高。

参考文献

[1]王翠萍. 继电保护装置的维护及实验. 科苑论坛，2008.

[2]李海.袁琳.对继电保护故障的探讨[J].民营科技，2010.03.

[3]王姗.基于故障树分析法的继电保护系统可靠性分析[J].电气时代，2011（02）

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关键词：电力系统；继电保护；动态特性；数字仿真

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

在电力系统发生故障时，其运行的安全性以及可靠性在很大程度上会受到继电保护动态特性的影响，但是在实验室里面却无法准确的将真实情况表现出来。当前解决此类问题的方法主要有两种，一种是通过电力系统动态模拟装置对故障进行模拟，校验继电保护，该种方法是最传统的方法具有灵活性差、费时费力、成本高等不足；另外一种是通过故障再现设备实现故障期间电压以及电流数字量向模拟量的转换，并在博爱和继电器中将其输入进而对它的动作行为进行观察。该种方法必须要与故障再现以及测试设备，其是非常昂贵的，而且对装置内部程序的逻辑以及元件配置情况无法观察，只对已有的设备具有适用性。文中所提出软件对可以实现任何继电保护装置元件及其组成系统的模拟，使用EMTP对故障期间的相关数据进行仿真，对其动态特性进行校验。该种方法可以随意改变保护装置的结构、电力系统的结构、故障地点以及故障类型等。对现有的或者是正在研制中的保护装置都具有适用性，它几乎有成本低以及效率高等优点。文中的软件采用了Wisual C++6.0语言作为开发工具。

软件的动态仿真原理分析

使用程序模块来实现继电保护装置包括电压元件、电流元件、阻抗元件、功率方向元件、时间元件、差动元件以及各种逻辑元件在内的各种功能元件。仿真时将这些功能元件通过图形操作来组成软件框图；对正在研制的保护装置或者是即将投入运行的保护装置进行校验时，根据投入运行电力系统的结构以及参数，通过EMTP仿真获得相关的参数值并将其输入到保护软件框图的测量元件当中，对保护元件的动作以及它们之间的时间配合关系进行观察，最后就可以观察到保护装置整体的动作情况；对于已经投运的保护装置，对故障的原因分析分方法和以上的方法是一样的。一般动态仿真可以通过连续仿真、断点方针以及单点仿真这三种方式来实现。可以根据实际情况对仿真度的速度进行调节。

保护元件的结构

文中所设计的软件如图1所示，该软件采用了面向对象的编程技巧，保证了其的层次性以及易扩展性。该种结构也和面向对象的特性是相符的。首先进行基类元件类的构造，它集所有元件的特性于一身，可对其进行复制、移动以及删除等操作。时间元件、逻辑元件、测量元件以及其它元件就是由基类派生的来的，其中测量元件主要包括电压、电流、功率方向以及阻抗元件，要将电压以及电流采样点谐波分析结果输入到这些元件当中；在逻辑元件中应输入与之相关元件的动作情况。其它元件主要包括启动元件、电流以及电压互感器断线检测元件等。对于所有测量元件得到的测量值均可视为一个数学公式的计算值。

图1保护元件结构图

软件的结构、功能以及特点

3.1软件的结构

下图图2为软件的结构图，在进行动态仿真之前用户应通过软件的编辑功能将保护的逻辑框图绘制出来，且选取一组故障电流和电压的数据，根据保护的实际要求做好滤波计算，将处理之后的数据输入到测量软件当中进保护仿真。在仿真是对每按照顺序对每一软件进行查询，对于测量元件应该根据其电压、电流、公路方向以及阻抗等来确定出合适的公式将测量值计算出来，然后将其和定值放在一起进行比较，如果满足要求就发生动作；逻辑元件是否动作主要是根据和它输入端连接在一起的元件的动作情况决定的。为了提示用户，发生动作之后的元件出口位置会变成红色。所以元件每循环一次时钟会随着向前走一个步长，其是可以可以进行调节的，为了确保仿真的正确程度，对循环一次后的时间步长应进行检查看它是否比两个采样点之间的间隔大，以免造成忽略掉某些采样点造成元件状态的变化，导致仿真结果不准。在查询完所有的元件之后才能拨动仿真时钟，所以仿真结果不会受到程序快慢的影响。

图2软件结构图

3.2软件的功能特点

3.2.1图形化操作

文中所开发的是一个图形化的仿真软件，继电保护逻辑框图的编辑功能作为软件的基本功能。为了使得所开发的图形编辑功能可以很容易的和各种分析功能的接口相连接，向它们提供统一的图形用户界面，所以要确保所开发系统的独立性较高，同时确保其具有易扩充性。文中所开发的保护框图编辑系统具有的功能和特点有：第一，给各种不同的保护元件提供了相应的绘图工具，通过其可绘制各种元件，操起起来简单方便；第二，可以对各种元件进行包括移动、复制、删除等在内的操作，亦可对整块对图形进行操作，所以的操作和Windowsz的标准操作相一致；第三，具有和AutoCAD一样的对敏感点的捕捉功能。其可依据各个元件在图形中所处的位置将它们之间的关系确定出来，这样在绘图中就可以省掉很多工作，由于无需输入网络拓扑连接关系的工作，也就不会有出错情况出现。软件还可以实现对保护框图连接线的错误进行自动检测。

3.2.2其它功能

第一，滤波的各种算法均可提前编好，所以用户可以根据实际需求来选择算法，这样就很容易对各种原理的保护进行仿真；第二，在数据库里面存有继电保护的定值，这样在框图上可直接检查和修改保护定值，对其的校验也显得很简单了。对元件进行双击在弹出的对话框中可以对元件的编号以及特性进行修改；第三，该软件中，用户只需将数条简单的直线和圆弧给出任意种类的动作特性就会形成，也就是说其实现了阻抗元件的自定义特性；第四，通常在保护框图中对逻辑元件使用的比较多，在绘制时经常需要对其属性以及输入端的个数进行变更，基于此种情况，该软件开发除了具有自定义功能的逻辑元件，这样就使得用户绘制更加方便；第五，此软件所使用的数据符合我国电力行业的相关标准，是我国故障动态记录设备暂态数据交换的标准格式，因此其具有较强的适用性；第六，通过该软件可以获得很多的图形和曲线；第七，可根据需要选择仿真到底是单步进行还是连续进行，这样用户就可以很清楚的对故障时包含汇总所以元件的动作情况以及它们之间的时间配合关系进行观察，以实现运行过程中保护发生误动作原因的查找。除此之外，软件还可以读设计阶段保护的性能进行分析，在很大程度上可以新型保护研制所需要的时间。

接口问题分析

通常真实感受故障的数据位于A/D变换后的数据线上，故障数据是通过保护定时中断获取的，但是在故障录波器中的数据是数字量，这时出现的问题就是二者的采样率不同，若需要使用这些数据就需要对其进行转换，使得采样率保持一致，具体的解决方法可以参考Comtrade格式标准。

结束语

综上所述，文中提出的软件具有使用方便、功能齐全、成本低以及适用性强等优点，可将其用于对继电保护装置的设计开发以及故障分析中，在人员的培训以及调试方面也可以使用。在这里需要说明的是，该软件作为对保护装置进行分析的软件，硬件还是需要通过动态模型以及故障再现设备进行测试。文中已经分析了该软件的整体框架，还需要进行滤波计算以及各种功能软件的编制，其正在进行。在很大程度上软件仿真的真实性这准确性都会受到各种元件实现算法和真正保护装置之间的一致性程度的影响，因此希望各个生产厂家积极配合，向用户和相关厂家提供质量性能更好的工具。

参考文献

[1]郭征,贺家李,杨洪平,柳焕章,卢放.电力系统故障时继电保护装置动态特性的数字仿真[J].电力系统自动化.2003(11).

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关键词:新贸易保护主义;金融危机;对策

中图分类号:F753.02 文献标识码:A 文章编号:1003-9031(2009)12-0042-03

一、引言

在当前金融危机形势下,世界经济受到严重冲击,无论是发达国家还是发展中国家都难以独善其身。各国尤其是发达国家出口和就业受到严重影响,因而纷纷转向贸易保护主义。传统的贸易保护主义,大多体现在通过大幅提高进口关税以及对进口的数量性控制,来保护本国企业不受或少受进口产品的竞争压力。但在当前金融危机形势下,这类措施将招致其贸易伙伴的强烈反应,并可能遭受报复性贸易保护措施,其结果难免两败俱伤。自金融危机以来,贸易保护的形式及措施都发生了很多变化。本文分析了新贸易保护主义的主要形式,总结了贸易保护主义的新变化及对我国的影响,最后提出了我国应对新贸易保护主义的对策建议。

二、新贸易保护主义的主要形式

(一)以环境保护为名筑起“绿色壁垒”

世界贸易组织的有关协定规定,为保护人类、动植物的生命及健康,为保存有限的天然资源,允许对贸易进行限制。一些发达国家和新兴工业化国家以此为借口,凭借其经济和技术上的优势制定了一系列苛求的环保措施和高于发展中国家技术水平的环境质量标准,作为市场准入条件,对本国的市场甚至某些夕阳工业加以保护,构筑起所谓“绿色壁垒”。其主要形式有:一是绿色标志制度;二是绿色包装;三是环境成本。

(二)凭借技术优势构建技术壁垒

各国对产品生产标准的技术法规及生产产品的管理体系认证的标准、评审程序和认证制度往往带有强烈的主观性和不透明性,对其他国家的产品和服务设置重重障碍。一是严格的产品准入条件。主要集中在对产品制订严格的甚至是苛刻的标准、法规作为市场准入条件,广泛涉及产品适用度、安全、卫生等方面。二是技术认证。随着著名的ISO9000质量管理认证体系在全球的推广和普及,国际标准化组织又不失时机地推出了ISO14000环境管理国际标准体系。该体系的推出一方面有利于加强企业和社会团体的环境意识,规范其环境行为,另一方面,由于实行过于严格的认证标准和要求,在发展中国家全面推广尚有一定难度。这就给包括我国在内的发展中国家的出口贸易造成障碍,将发展中国家的产品和服务排斥在发达国家市场之外。

(三)对外贸易管理和反倾销

新贸易保护主义通过干预本国对外贸易,来加强对外贸易的管理。最著名的是1988年美国国会修订并通过的《综合贸易及竞争办法法规》。该法案301节包括了所谓“超级301条款”和“特别301条款”。前者授权美国贸易代表办事处对世界上美国认为“自由贸易”方面做得不够的国家和地区提出名单和报告,并在规定的时间内通过“谈判”迫使其采取符合美国要求的开放措施,否则将对其进行报复;后者授权美国贸易代表办事处,对未适当有效保护其知识产权的国家以及未给予依赖知识产权的美国企业公平进入市场机会的国家进行调查和考虑实施报复。以上条款事实上已成为美国政府向其他国推行贸易保护主义的武器。

新贸易保护主义另一表现形式是把反倾销作为控制进口的有效而便利的手段。新贸易保护主义运用反倾销战略,将受指控方原本符合公平竞争原则的比较利益优势消除殆尽,彻底违背了世贸组织关于反倾销协议所规定的准则。除此之外,保障措施和特殊保障措施、劳工标准、区域性协议、关税升级保护和“灰色区域”措施等也是新贸易保护主义所采取的手段。

三、贸易保护主义的新变化

(一)从商品贸易领域扩展到劳动力雇佣和金融领域

美国政府出台的“购买美国货”的条款受到其他国家的一致反对,但随着金融危机的深化,由此引发的贸易保护倾向却不断发展。各国在谴责美国“自私条款”的同时,也各自出台相关法案进行贸易保护,将贸易保护从商品领域扩展到商品生产、劳动力雇佣和金融领域,部分国家开始严格限制外籍工人。

美国参议院通过议案,要求接受政府救助的银行等金融机构在招聘时,首先考虑美国国籍的申请者,而外国雇员不得超过总员工的15%。英国政府2008年就制订了相关政策,对外籍工人的签证发放进行严格控制,限制低技术含量的劳务输入。德国如宝马、西门子等大型企业裁员的首批对象,几乎全部是以外籍劳工为主的短期合同工。据国际劳工组织对全球就业情况的评估,到2009年底,金融危机将导致世界新增失业人口2000万,总失业人口预计达到2.1亿。各国通过劳动力就业歧视政策,实现了过去贸易保护主义的相同目的。

在金融领域也出现了保护主义的倾向,一些国家为了帮助国内银行应对危机,从新兴市场中把资本抽离。这可能会造成新兴市场资金的短缺,使它们缺少资金的支持,导致全球经济形势变得更加严峻。

(二)更多地运用法律规制和行政干预手段

在这次金融危机中,西方发达经济体为给大量过剩商品找到买主,往往通过贸易保护主义措施排斥他国商品的进口,让本国企业独享本国市场。生产能力越过剩的资本主义国家,贸易保护主义的意愿越强。[1]当前在西方发达经济体内,贸易保护主义有愈演愈烈之势。

在实施手段上,欧美等国家往往通过立法或者行政干预手段来实施贸易保护主义。2009年2月13日,美国国会通过了7870亿美元的振兴经济方案,方案中就包含“购买美国货”条款,条款规定经济刺激计划支持的工程项目中必须使用美国国产钢铁和其他制成品,限制使用进口钢材。受美国反倾销政策的打击,我国相关企业出口已受到重大影响,如潍坊东方钢管公司已中止了对美出口计划。美国众议院通过的2009年综合拨款法案727条款规定:“根据本法所提供的任何拨款,不得用于制订或执行任何允许美国进口中国禽肉产品的规则。”该条款通过限制政府经费用途的方式,不允许美国相关政府部门开展自中国进口禽肉产品的解禁工作,限制了中国禽肉产品对美出口,造成中美禽肉贸易的巨大不平衡。

(三)表现形式更加软化,更具隐蔽性

1.限制进口产品进关。如印度尼西亚要求服装、鞋、玩具、电子产品和食品饮料等五类商品,只能在丹绒普禄、丹绒埃玛斯、丹绒北腊、勿佬湾、苏加诺哈达机场、锡江哈沙努汀机场及泗水朱安达机场进关,并且这些货物必须由注册立案进口商进口,以监督货物流通。此举延长了进口产品进关时间,间接阻止了产品进口。

2.实行非自动许可证制度。如阿根廷政府为了加强对本国相关产业的保护,避免出现大规模的倒闭和失业,阿根廷生产部公告宣布,对进口汽车轮胎包括汽车、公交车、卡车和农用机械使用的轮胎采取非自动进口许可证制度。来自中国的轮胎占阿根廷进口数量的8.3%,中国对阿根廷出口轮胎受到了一定影响。

3.提高进口标准。美国、日本以及欧盟、南美等国家在商品标准、技术法规和技术认证制度等方面设置了多种贸易技术壁垒。特别是各种技术认证制度差,由于异性大、认证难度和成本费用高,正成为扩大出口的主要障碍。

4.加大行业补贴。奥巴马上台后,美国贸易保护政策的重点是加大工业和农业补贴。据世界银行报告,出口补贴成为各国实行贸易保护的主要措施。

5.利用区域性经济一体化集团实施新贸易保护。随着经济全球化的发展,为了减少贸易摩擦,新贸易保护主义转变为以区域性经济一体化集团为基础实行贸易保护。这样既增强了区域内部经济实力,也扩大了贸易保护的范围。成员国在集团内实行统一的规则进行自由贸易,而对非集团成员国建立贸易壁垒,阻止非成员国进入本区域的市场。

四、我国应对新贸易保护主义的对策建议

新贸易保护主义不利于我国商品拓展国际市场,削弱了我国传统商品的竞争优势;也不利于我国服务贸易及投资业务向世界范围扩展,打击了我国企业参与世界贸易活动的积极性。[2]但是,发达国家越来越多的实行技术壁垒、绿色壁垒等新贸易保护主义的措施,也客观上刺激了我国企业为了跨过这些贸易保护措施不得不加大技术投资力度、提高技术水平、积极参与国际的各项认证,这将有利于我国企业提高环保意识,有利于提高我国企业的管理水平,有利于提高我国企业的国际竞争力。

(一)充分利用WTO争端解决机制和诉讼程序

我国是WTO正式成员国,一旦发生贸易摩擦,政府应当充分利用WTO解决双边和多变贸易纠纷的协商机制。一方面,我国应合理利用WTO争端解决机制和程序,积极有效地化解我国企业所遇到的贸易摩擦。如中国政府充分利用WTO争端解决机制和程序,于2009年9月14日正式就美国限制中国轮胎进口的特殊保障措施启动了世贸组织争端解决程序。如果通过磋商仍无法解决争端,则我国可以采取第二步行动,即要求世贸组织成立专家组就美方措施展开调查并进行裁决。另一方面,我国应联合广大发展中国家,在环境保护、国民健康、竞争政策的国际协调等方面,争取达成相对有利的WTO条款,充分利用WTO中发展中国家的差别优惠待遇,并将这一待遇延伸至我国内地。鉴于我国中部和西部地区在经济增长水平和人均收入方面与东部地区存在极大差距,无论按何种标准,仍是发展中地区,应该享有类似发展中国家的待遇。因此,可以通过谈判要求欧盟继续给予我国中西部地区普惠制待遇。这样,可以为我国当前的经济发展创造一个良好的贸易环境,也有利于保护国内相关行业的正当利益。

(二)充分发挥政府、行业协会的作用应对贸易摩擦

针对我国面临的日益增多的反倾销、反补贴与保障措施,应发挥企业、行业与政府协调应诉的积极性。采取“谁应诉,谁受益”原则,鼓励涉案企业积极应诉,挽回市场;组织行业协会,代表全行业进行反倾销应诉;商务部则专门代表国家,帮助企业与外国政府谈判。同时,不仅要鼓励企业积极应诉国外反倾销,而且要推动企业加强自我防范意识,及时提出反倾销调查申请。这就需要研究WTO规则,借鉴国外经验,完善我国反倾销、反补贴与保障措施制度,实行有理有节的保护,避免国内某些产业受到严重损害。

(三)培育企业自主创新品牌,增强企业核心竞争力

我国应当按照科学发展观的要求,转变出口方式,尽快由粗放式出口转变为集约式出口,从盲目追求出口数量转变为追求产品质量的提高。并制止低价倾销和盲目竞争行为,加快支持和培育具有自主知识产权和自主创新品牌的商品出口,大力提高商品附加值。企业必须加快产业升级,提高产品质量,增强创新能力,大力提高劳动生产率。同时要清醒地认识到,尽快提高自身的技术水平和管理水平,实施品牌战略,不断提高自主创新能力和提高产品质量,才是提高企业核心竞争力的关键所在。

(四)完善我国技术标准,应对更为隐蔽的技术壁垒

应该承认,作为新贸易保护主义主要手段的技术标准,常常是发达国家主导下的国际标准,而目前我国的很多技术标准还大大低于国际标准,这也是我国产品屡遭技术壁垒的原因之一。发达国家基于国家安全、环境保护等方面原因而采取的技术性贸易措施具有一定的合理性。所以,我国必须大力推行国际标准化战略,强化企业的技术创新意识和规则意识,加快国内技术标准和措施的国际标准化进程,参与国际标准的制定、修订和协调工作,使国际标准尽量反映我国的意见和要求。企业也必须高度重视和积极开展国际认证工作,建立健全质量管理体系和环境管理体系。■

参考文献:

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关键词：变电站综合自动化；功能特点；继电保护

作者简介：李惜玉（1971-），女，广东揭阳人，广东工业大学自动化学院，高级实验师；谢创利（1991-），男，广东揭阳人，广东工业大学自动化学院本科生。（广东 广州 510090）

基金项目：本文系2011年广东工业大学大学生创新基金项目（项目编号：402102026）、2012年广东工业大学大学生创新基金项目（项目编号：xj201211845021）、广东省电气工程及其自动化特色专业基金项目（项目编号：402102299）的研究成果。

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）17-0102-02

电力系统的猛速发展给继电保护提出了更高的要求，继电保护装置是电力系统重要的组成部分，也是电力系统安全、稳定和可靠运行的重要保证之一。继电保护数字仿真也已成为继电保护研究、设计和教学等各方面不可缺少的工具，电力系统变电运行中微机继电保护的参数确定、各种事故及继电保护操作等需要通过仿真来认识。然而，仅限于软件仿真，无继电保护装置、电缆等二次设备，没有真实的二次信号，操作缺乏真实感，仅靠提供一个模拟环境是无法达到教学应用和科研研究要求的。[1，2]

TQXBZ-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统是基于实时仿真技术的数字、物理混合仿真平台，该实验平台把实际的变电站继电保护运行“移植”到实验台中，非常接近现场变电继电保护运行，可以有效地加强学生对各种物理现象的认识，并进一步掌握和理解物理概念。[3，4]

一、多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统的技术特点

TQXBZ-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统采用了试验台结构。该试验台由TQWX-III微机型继电保护实验测试仪、TQXBZ-III多功能微机型实验装置、常规保护继电器、成组保护接线图、控制回路模块、按钮开关、万能转换开关、保护模式切换开关及直流电源、信号灯、蜂鸣器等附件构成，并提供了三套配套软件：《继电保护特性测试系统软件》、《电力网信号源控制系统软件》和《多功能微机保护实验装置管理程序软件》。TQXBZ-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统面板示意图如图1所示。该实验系统主要有以下特点：

1.适用性强

该系统既可满足“电力系统继电保护原理”、“电力系统微机保护”、“发电厂电气部分”等相关课程实验教学的需求，也可作为学生课程设计、毕业设计和创新研究的开放性平台。这样不仅节省了多种实验设备的占地面积，同时也减少了花费。

2.接近电力系统实际

采用“微机型继电保护试验测试仪”替代了由传统实验系统调压器、移相器、滑线电阻和测量仪表等构成的“地摊”式实验设备，与电力系统进行继电保护的试验方法完全相同。同时也能够让学生了解到继电保护的最新测试技术，而不仅仅是停留于过去的陈旧技术。

3.实验现象直观

配备PC机，可直观显示实验过程中的各种测试数据、动作特性曲线、波形图等。对于数字式继电器可通过PC机操作修改整定值，方便简单。另外，可通过PC机选择变量的变化方式，可手控亦可程控。

4.组态灵活

装置均具有联网功能，利用多套实验系统可组态任意结构的电力系统，以满足实验教学、课程设计、创新研究的要求。

5.接口开放

考虑到面对学生教学的特点，该实验系统中的核心设备接口开放，可作为二次研究、开发平台，学生可自己开放程序下载到装置硬件中运行，构成具有任意定制功能的新装置。[5，6]

二、多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统的功能

多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统主要具有以下功能：继电保护课程实验、微机保护课程实验和发电厂电气课程实验，详见图2。

1.继电保护课程实验

为了加深学生对继电器动作原理的认识和了解，该实验系统配备了电磁式电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器、差动继电器等继电器，以加强学生对继电保护动作装置的认识；也可将多个继电器连接构成常规成组继电保护，以深入观察、学习不同保护的配合使用。

（1）常规继电器特性实验。本装置可通过PC机控制TQWX-III微机型继电保护试验测试仪，让其发出各种电流和电压信号，从而对各种继电器的特性进行测试，且可自动获取继电保护装置的动作信号，方便记录。同时，试验台上配备了24V电源及指示灯构成的信号指示回路，方便对继电器动作信号的观察。

（2）成组继电保护实验。试验台提供了一个典型的一次系统接线图用以成组保护实验，可从其上获取信号，将多个继电器连接构成常规成组继电保护，便可进行成组继电保护的实验。

2.微机保护课程实验

电力系统微机保护课程实验包括数字式继电器特性实验、成组微机保护实验及微机保护与继电保护配合动作实验三部分。

（1）数字式继电器特性实验。该系统利用单片机或DSP技术，由TQWX-III微机型继电保护实验测试仪产生信号，通过向装置硬件中下载相应的程序模块，便可实现数字式电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、差动继电器、阻抗继电器、反时限电流继电器、零序反时限电流继电器、负序反时限电流继电器、零序电流继电器、负序电流继电器、零序电压继电器、负序电压继电器、零序功率方向继电器及负序功率方向继电器等多种常规继电器的功能。

（2）成组微机保护实验。该实验装置实验台上有成组保护实验模型图，通过从该模型图上获取电压、电流信号，可实现包括10kV线路微机保护装置、35kV线路微机保护装置、110kV线路微机保护装置、变压器微机保护装置、电容器微机保护装置、发电机微机保护装置、电动机微机保护装置等保护的功能。

（3）微机保护与继电保护配合动作实验。将多个常规继电器组合构成继电保护，利用TQXBZ-III多功能微机保护实验装置实现需要的微机保护，在成组保护实验模型图上完成微机保护与继电保护配合动作实验。此实验更贴近实际电力现场，通过此实验可使学生更加熟悉实际的电力系统继电保护，并加深对保护装置的理解。

3.发电厂电气课程实验

该试验台可对断路器控制回路及中央信号进行实验。通过这些实验，可以使学生了解、掌握断路器控制回路的工作原理及其继电保护的接线方法，以及发生事故时的应对方法和相应的操作。比如其中的闪光继电器构成的中央信号实验，通过此实验学生能够熟悉万能转换开关的位置与信号灯的状态的对应关系，并能够根据其对应关系做出相应的操作。这与在发电厂及变电站中的操作相同，能够提高学生的动手能力及锻炼学生在实际生产中对事故的应对能力。[5]

三、多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统的主要应用

1.实验教学

自多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统在广东工业大学投入使用以来，已成为“电力系统继电保护原理”、“电力系统微机保护”、“发电厂电气”等课程教学的实验平台。该实验平台以微机型继电保护试验测试仪作为实验信号源，符合电力系统现场的实验方式，并配套功能强大的电力系统信号源综合控制系统软件，具有丰富的组态功能。不但能够进行实时参数分析计算，而且可以进行任意设定点的故障分析运算，并能控制测试仪实时输出设定选配点在正常运行和故障情况下的二次电流、电压信号，为学生提供具体、直观、真实的学习环境，对继电保护实验教学有了明显的改进。在传统教学方式的基础上，实现了继电保护的测试、操作、监视和仿真，已成为电气工程及其自动化专业电力方向现代化、数字化教学必不可少的工具。

2.创新性实验

微机型继电保护试验测试仪和多功能微机保护实验装置均具有联网功能，多套（四台以上）实验培训系统联网方便实现了变电站综合自动化的实验仿真。其中，微机型继电保护试验测试仪是一台性能良好的高精度信号源设备，为电力系统继电保护测试提供了连续可调节的电流和电压信号。多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统中的核心设备接口开放，可作为学生创新研究和开发平台，提高了学生的创新思维与实践能力，加强了学生分析问题和解决问题的能力。

3.科研平台

多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统中的多功能微机保护实验装置其硬件平台采用双处理器结构，处理器采用80C196KC芯片，一块CPU作为保护CPU，主要进行数据处理；另一块CPU作为监控管理和通信CPU，用于人机界面接口与通信。两块CPU之间通过双口RAM芯片（IDT7134）进行数据交换，方便实行二次程序开发。[7]教师和研究生可在装置的硬件与软件基础上进行有关继电保护的设计和研究，比如通过自主编写、修改接口程序，完成保护相应功能并实时模拟电网短路故障时保护的动作情况。

四、结束语

创新能力培养是高等学校教育的核心内容，是培养创新人才的关键。电气工程及其自动化专业电力方向引入多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统作为先进的教学手段，能把课堂上所学的复杂的、抽象的理论融入到教学中，完整、具体、直观地仿真，有效地培养了学生的实验动手能力，提高了学生综合分析问题的能力和运用能力，不断推动了教学实践，让学生通过仿真更全面地掌握了电力继电保护知识，从而培养了学生的创新能力。多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统已逐渐成为电气工程及其自动化专业教师和学生现代化的教学与科研手段。

参考文献：

[1]周有庆，周成林，彭红海，等.变电站综合自动化数字物理仿真培训系统[J].电力系统及其自动化学报，2010，（3）：113-117，122.

[2]王宇，陈铸华.变电站微机继电保护培训系统的研制[J].湖南电力，2010，（1）：16-19，29.

[3]周有庆，邵霞，彭红海.多功能微机保护与变电站综合自动化实验培训系统[J].大众用电，2004，（5）：23-24.

[4]张镇.继电保护及测控数字物理混合仿真培训系统的应用[J].东北电力技术，2011，（3）：40-43.

[5]周有庆，等.TQXBZ-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统实验指导书[Z].

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【关键词】自适应继电保护，自适应继电保护的作用和意义，电流速断保护，过电流保护

1 前言

自适应继电保护是上个世纪80年代被国内提出的新课题，在当时自适应继电保护也引起了人们一定的关注。自适应继电保护的基本思想是尽量使保护装置能够尽可能的适应电力系统的各种变化，主要改善保护性能，使得自适应继电保护能够更好的适应电力系统的各种运行的方式和各种复杂既具有挑战力的故障类型，能够更有效的处理电力系统的故障信息，从而加强电力系统的稳定性及可靠性。虽然自适应继电保护现在仍然处于一个研究的阶段，但自适应继电保护在一定程度上已经取得了一定的成就，这就已经足够的证明了自适应继电保护的具有一定的优越性。

现在我们所研究的自适应继电保护就是要在面对电力系统时能够快速的、准确的、主动地解决电力系统中所面临的多有困难及挑战，并且保证电力系统的正常恢复和运行。

但在实际操作中，自适应继电保护仍然存在着两个缺点：其一是按照自适应继电保护的方法制定的定值，在电力系统的主要运行方式下不是最好的；其二就是在电力系统的最小破坏程度上进行运行，尽可能的最大程度上来保护电力装置的失效性。传统的自适应继电保护装置具有电流保护的反时限的特性，在差动保护装置中具有制动特性的性能，由以上的种种看来自适应继电保护装置是早就存在的，这更好的为了自适应继电保护奠基了基础。

2 自适应继电保护的作用和意义

查了很多资料都没有对自适应继电保护的具体或标准的定义，在这里我大致的总结了一下自适应继电保护的概念。自适应继电保护就是指保护系统为了响应国家电网状况的变化以保持相应的，最有效性的自动调整其运行参数的一种能力。

继电保护的作用就是在电力系统中电器元件发生故障时将故障元件从电力系统中切除，使得故障元件免于遭受更大的损坏，并且保证电力系统的尽快恢复和正常使用。我国的电力系统在改革开放的30多年的发展中，继电保护技术始终是建立在电力生产工作的巨大需求和应用的基础上，采用具有科学化、规范化、有效化的理论、技术、装置等种种的优先条件下不断地发展与进步，综合这些的优点，继电保护基本上满足了电力系统的种种需求。

自从继电保护引入了微型计算机以后，各种的微机继电保护的原理也得到了更好的发展。微机式继电保护技术的一系列优点使得自适应继电保护在装置上取得了一定的优越性、性能的稳定性、操作技术的方便性等的优点都超越了传统上的电力保护，并且收到了广大用户的信赖和欢迎度。

3 自适应继电保护在电流保护中的应用

3.1 自适应电流速断保护

自适应电流保护的优点在于它主要是利用微型计算机的计算和其强大的记忆功能，能计算出电流速断保护的整定值，即像函数一样让计算出来的整定值随着电流的运行方式和电力的故障类型变化而发生变化，这有利于更好的解决传统电流速断保护留下来的难题。自适应电流保护整定值。

在自适应电流保护的整定值公式中： E—是电力系统等效电源的相 电势；Zd—短路点至保护安装处的阻抗， 即是被保护线路的阻抗；Zs—保护安装处到系统等效电源的阻抗；Kk—取1.2～1.3；Kd—故障类型系数。

所以，必须实时测量出一定的Kd 和Zs 才可以确保电力系统整定值的实时性。

测量Kd 的关键在于可否判断电网的故障是三相故障还是两相故障。三相故障时会有很小的不平衡负序电流出现；当两相故障发生时， 会有比较大的负序电流出现。可依据上述的公式来判断线路的故障类型。

3.2 自适应继电保护在微机线路保护中的应用

微机线路保护在电力系统的广泛应用以及通讯设备技术的迅速发展，使自适应继电保护技术的应用成为可能。微机线路保护的硬件系统具有快速计算的能力、强大的存储能力艺妓逻辑判断能力，微机线路保护的这些特点正好为自适应继电保护提供了良好硬件基础。

3.3 自适应继电保护原理的应用

由于自适应继电保护的含义是保护必须适应于正在变化的系统情况，因此微机继电保护装置就要有分层配置的通信线路和电力系统中的其它一些设备的计算机网络而进行的通信用来交换信息。现在来说，光纤通信线路就是适用于自适应继电保护装置中的大量信息传输和转换的最好媒介。

3.4 对自适应过电流保护的要求

到目前为止国内有很多家的电力企业在电力系统上采用的大多数是自适应继电保护的装置，但自适应继电保护装置仍然有很多不足，自适应继电保护需要人工条件下的干预才能实现其自适应的功能。人们需要在自适应过电流的每时每刻的监视与控制，从而改变自适应继电保护装置的整定值和具有一定优越的特性，才能更好的达到增强电流保护的灵敏性、可靠性的优势。

如果想在自适应电流保护变成一个具有自动化的组成部分的话，就必须要把自适应电流保护和微型计算机联系起来，从而进行一些简单的操作，如：电力系统的诊断、控制电力系统、恢复电力系统、调配电力系统、保护电力系统、报警等等的一方面功能。

4 自适应继电保护的发展条件。

4.1 微机式继电保护技术的进步

自适应继电保护的发展条件是微机式继电保护的不断进步。为了更好的适应不断出现的电力系统的故障及有些电力系统的运行情况的变化，自适应继电保护应该储备更多的信息，以供及时的为电力系统做出应答。虽然近几年国内的微机式继电保护技术在不断的更新中，但我们仍需要进一步的对微机式继电保护技术进行研究，以更好的姿态来满足电力系统所面临的重重困难和不足点。

4.2 电网调度自动化技术的发展

电网调度自动化技术早在上个世纪60年代开始就已经由模拟式的电网调度自动化转变为数字式的电网调度自动化技术的发展。然而在上世纪70年代的中期电网调度自动化技术的发展就已经由AGG、SCADA和网络的分析汇集成为了能量管理的系统。

为了更好的适应电力工业和国家电网的发展运行的需求，我国建立发展了电力专用的通信网和电网调度自动化系统，并且这些建设也取得了一定的成效。更好的为一些电力企业提供了具有准确性、有效性、及时性的信息，使得电网的安全得到了保证。

4.3 如何能使自适应继电保护的最佳化

要使得自适应继电保护的最佳化就要让电力系统更具有速动性、灵敏性、稳定性的特点，在实际操作中必须要求他们即统一又矛盾，要在最大限度上的释放他们的能动性，使得电力系统的有效性最大的发挥出来。

5 总结

微机式继电保护技术的进步在国内国外上已经取得了较好的发展。由于国内研制出的各种继电保护装置，这使得我国的微机式继电保护技术在国际上名列前茅。很多的微机式继电保护技术在保护装置的原理上仍然与传统上的继电保护装置相差无几，希望我国在未来的发展道路上能在自适应继电保护的领域中有所突破，从而加强自适应继电保护在电流保护中的应用。

参考文献：

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【关键词】微机继电保护 计算机化 网络化 一体化 智能化

研究和实践已经证明，与传统保护相比，微机保护具有许多优点，其主要特点如下：改善和加强保护的性能和动作特征，提高动作正确率。主要表现在具有一般保护很难获得的特性；其强大的记忆能力可以实现更好的故障分量保护；已被实践证明运行精度也很高；可以很容易地扩展其他辅助功能。如故障录波以及波形分析等，可以很容易地附加故障录波、低频减载、自动重合闸以及故障测距等功能；工艺结构条件比较优越。主要体现在硬件通用性较好，制造时方便统一标准；装置体积较小，盘位数量较少，降低了功耗；容易提高可靠性。主要体现在数字元件的特性不易受温度、使用年限、电源波动以及组件更换的影响；自我检测和巡检能力较强，可用软件来检测主要组件的工况及软件本身；使用方便灵活，人机界面更加友好。维护调试更加方便，从而减少了维护时间；可以根据运行经验，通过改变软件的方法在现场改变其结构和特性；可以现远程监控。微机保护装置具有串行通信功能，与变电站的计算机监控系统进行联络通信使其具有了远方监控的特性。

自从由杨奇逊教授主持研发的第一套微机线路保护装置于1984年在河北马头电厂投入运行以来，微机保护的发展已经有了近30年的历史，我国微机继电保护的发展总体经历了三个阶段。第一个阶段是以单CPU的硬件架构为主，数据采集系统由逐次逼近式的AD574芯片构成，软件及硬件的设计均符合我国高压线路保护装置“四统一”的设计标准，其代表产品为WXB-01、WXH-1A型微机高压输电线路保护装置；第二个阶段为以多个单片机并行工作的硬件结构为主，数据采集系统为VFC电压-频率转换原理的计数式数据采集系统，CPU之间相互通讯以交换信息，总线并不引出插件，利用多个CPU的功能进行备份容错，风险分散，增强了自我检测和互检功能，使硬件故障可以定位到插件。对保护的跳闸出口回路具备完善的抗干扰措施以及防止误动和拒动的措施，其代表产品为WXB-11、WXH-11x型微机高压输电线路保护装置和南瑞继电保护工程公司研制的LFP-900系列保护装置；第三个阶段是以高性能的16位单片机为基础的硬件结构为主，具有总线不引出芯片，电路简单和更先进的网络通信结构，抗干扰能力强，进一步加强和改善善了通信功能，为变电站综合自动化系统的实现提供了强有力的保障，其代表产品为四方公司研制的CSL及CST系列保护装置，这使我国微机保护的硬件结构得到了进一步的提高。随着计算机技术的快速发展和计算机在电力系统继电保护领域中的广泛应用，新的控制原理和方法被普遍应用于微机继电保护当中，微机继电保护未来的发展趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

一、计算机化

随着计算机硬件的飞速发展，从初期的8位单CPU结构问世，不到5年时间就发展到多CPU结构，后来又发展成总线不引出模块的大型结构。除了保护的基本功能以外，还可以长期存放大容量的故障信息和数据，具备快速的数据处理能力，强大的通信功能，可以与其他的保护装置、控制装置和调度联网以具备共享全系统的数据、信息和网络资源的能力。这使得微机保护装置具备了近似于一台PC的功能，现在，与微机保护装置体积相似的工控机无论在速度、功能、可靠性和存储容量等方面都也已获得了巨大的发展，大大降低了成本，因此使用成套的工控机做为继电保护装置硬件的时机己经成熟，这也是微机保护装置未来的发展方向之一。

二、网络化

计算机网络作为数据和信息通信的工具己成为当今信息时代的技术支柱，这使得人类生产和社会生活发生了根本性的变化。继电保护装置的作用不应该只限于切除故障元件和限制事故的影响范围，还应该保证整个系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都可以共享整个系统的正常运行和故障信息，以此为基础进行大量的计算和分析，作出正确的判断以使全系统能够协调动作。微机继电保护装置的网络化可以大大提高保护性能，这是微机继电保护发展的必然趋势。

三、保护、控制、测量、数据通信一体化

单片机技术的应用在80年代末90年代初导致了变送器RTU的问世，现在随着继电保护装置向计算机化以及网络化发展，保护装置实际上就是一台多功能的高性能计算机，每台微机保护装置不仅可以完成传统的保护功能，并且还可以在系统正常运行的情况下完成测量、控制、数据通信等功能，也就实现了设备的保护、控制、测量以及数据通信的一体化。

四、智能化

近年来，人工智能如遗传算法、神经网络、模糊逻辑、进化规划等都已经在电力系统的各个领域得到应用，在继电保护领域的应用也已经开始研究。由此可以预见，人工智能技术将会被越来越广泛的应用在继电保护领域，以解决用传统方法难以解决的问题。

电力工业的发展以及和继电保护相关技术的进步都为微机继电保护装置的发展提出了前所未有的机遇与挑战。微机继电保护装置的结构不断优化，功能不断增强，应用也更为灵活，继电保护装置的功能得到了极大的扩展。世界知名的自动化系统供应商不断的推陈出新，研发出了许多优秀的微机保护装置平台，随着芯片技术的发展，特别是DSP技术的出现，使得继电保护装置具备了更加先进的硬件平台，进一步提高了变电站的综合自动化水平。

参考文献：

[1]葛耀中.论微机保护的发展方向.继电器，1992.4

[2]杨奇逊.微机型继电保护基础，北京：水利电力出版社

[3]吴斌、刘沛、陈德树.继电保护中的人工智能及其应用，电力系统自动化

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【关键词】电力系统；继电保护装置；可靠性；研究

在社会经济不断发展的今天，随着人民生活水平的提高，对电力资源的需求也不断上升。作为电力系统的第一道纺纤，继电保护是电力系统重要的组成部分，发挥着重要的防止故障与扰动的作用，它的正常工作对电力系统的运行影响重大。随着互联网系统及电力容量的不断增大，加上电压等级的增高，电力系统的故障影响了越来越多的地域和用户数量。保证电网的正常运行，实现继电保护系统的准确、高速、可靠动作尤为重要，因此提高继电保护系统的可靠性成为人们关注的话题。本文结合实际经验，对继电保护装置运行的可靠性做出研究和分析。

1 电力系统对继电保护装置可靠性的要求

电力系统中的继电保护装置要求具有时效性、稳定性、灵敏性和选择性。时效性指当电力系统发生短路时，继电保护系统能够最短的时间内、以最快的速度切断故障所在的电路，尽可能降低故障的范围和因故障带来的破坏与损失，提高电力系统的稳定性；稳定性指继电保护装置要配合各个质量与技术性能优良的元器件以及正常的管理维护以保证系统的稳定；灵敏性指继电保护装置应当有必要的灵敏系数，在保护范围内的电力设备和线路发生金属性短路时能够及时做出反应，电力系统运行时对各类保护的最小灵敏系数有着具体的规定；选择性是指在供电系统正常工作出现故障时，继电保护系统会选择性的切除部分故障，断开例故障最近的断路器，保证电力系统的其他设备的正常运行。任何电力设备都不允许在没有继电保护装置的情况下运行。

2 影响继电保护可靠性的因素

继电保护装置在自动化系统中属于单元层，利用FPGA的特性，可以将几个单独完成的功能模块控制连锁、微机保护、数据记录和测量等放在一起统一实现与设计，能够提高效率、有效节约资源。

2.1 硬件装置因素

电力网络由继电保护装置、辅助装置、装置的通信、通道及接口、二次回路及短路器等重要元件构成，这些元件的可靠性对电力系统和继电保护的可靠性都产生了重要影响。影响继电保护稳定性的硬件装置包括二次设备的回路及老化、电流互感器饱和、继电器触电松动、继电器参数不稳等。目前我国很多配电系统采用老式继电器，节点氧化层太多，压力不够，出口不可靠，容易造成误动。二次回路的交流与直流设计，如果遇到试验端子锈蚀和老化，接触的电阻过大，会引起误动或拒动。当系统失电或者严重低压时，直流部分的可靠性难以保证，更难保证事故情况下的的可靠动作。许多低压配电系统短路电流随着电力规模的不断扩大而变大，当变、配电所出口处发生短路时，导致电流互感器过于饱和，其变化的误差也随之变大，此时灵敏度低的电流就会速断保护造成拒动。许多继电器有触点松动或触电开裂或者触点尺寸偏差的问题，这样的问题对继电保护的稳定性影响很大。电磁继电器的零部件相称部门是铆装配合的，存在的主要问题是铆装处松动或结合强度差。这样的问题会导致继电器参数紊乱，当遇到高低温变化时，参数的变化较大，抗冲击和抗机械振动的能力差，对于电力系统的稳定也会产生影响。此外，电力系统的其他元件故障，如装置的通信、通道及接口、纵联差动保护的光纤、高频保护的收发信机等易于发生通信阻断故障，对继电保护的正确动作产生直接影响。

2.2 软件和人为因素

软件方面影响继电保护稳定性的因素有：软件结构设计失误、需求分析定义准确度不高、测试不规范、编码错误、定值输入出错等软件因素，这些错误都将导致保护装置的误动或拒动。人为因素在造成继电保护故障中也占了一部分比例，主要表现在安装人员未按设计要求进行正确接线、接线中极性不正确或者检修、维护人员的误操作等。

3 提高继电保护可靠性的措施

3.1 选择合适的保护装置

对于220kV以上的电力系统，选择保护装置时应对线路保护和母线保护配备两套各自独立的保护装置。这样做的目的，是保证发生事故时动作的可靠性，但需要注意的问题是，同一个电站内不宜采用太多的保护装置型号。此外，不能一味追求保护装置保护功能的多样性，应结合电站的实际特点，从适用性出发进行选择。功能过多，对于继电保护装置的运行和工作人员来说，会造成运行和维护的不方便，从而导致安全隐患的存在。所处地区的不同，同型号保护装置的软件版本也会根据实际需要采用不同的软件，不同软件的版本号、校验码，其保护功能也不相同。在进行软件版本的选择时应严格按照各地继电保护的管理规定进行选择，并严格执行。

3.2 断路器失灵保护

通常情况下，遇到断路器失灵时，都是采用能够快速复归的相电流元件作为断路器未跳开的判别元件。判别元件的加装是为了防止误碰、误通电或者保护出口接点长时间卡住不返同等情况发生，导致开关失灵保护误启动。在实际整定过程中，因为要考虑相电流元件在电力系统的运行方式以及母联开关跳开后线路末端故障时仍有足够的灵敏度，对于正常运行的负筒电流很难躲掉，因此会导致电流判别元件在线路正常运行时可能处于动作状态。在没有加装复合电压闭锁前，失灵保护的系统中可能存在传动保护时因忘记断开启动的失灵连线。失灵保护相电流判别元件正常运行时不动作，能够完全避免误动。断路器失灵保护判别元件应当在故障线路开关断开及系统正常运行时不动作，同时应有足够的灵敏度以保证其道出口把关的作用，可以用电流突变量的启动元件连接失灵启动电流继电器动作的正电源。

3.3 强化安全意识，提高运行维护与故障处理的能力

增强继电保护专业人员的责任心，提高他们发现和处理各种技术问题的能力。对于出现的事故，应制定出反事故措施，以提高继电保护装置的可靠性。做到对保护系统的定期检查，首先清点连接件以及焊接点的紧固与否以及机械特性等。尤其是保护屏后的端子排端子螺丝，数量较多，其中某个螺丝松动的话就会造成保护拒动或误动。因此，应加强检查，将所有螺丝拧紧、芯片按紧，重点落实个元件、控制屏的螺丝紧固。

4 小结

作为电力系统的安全卫士，继电保护的稳定运行保证了电力系统的安全，做好继电保护工作是保护电力系统安全的重要手段。继电保护装置的稳定性受到多种因素的影响，因此电力工作人员应充分了解继电保护的原理及运行可靠性，加强对几点保护装置的管理和维护，保证系统的正常运行并提高供电的可靠性。

参考文献：

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关键词：电力系统自动化；继电保护；安全管理

作者简介：陈学建（1972-），男，重庆人，重庆市大学城水务技术开发有限公司，工程师。（重庆 401331）

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）17-0212-01

继电保护装置是配电网络中一个重要的保护设备，对配电网络的故障诊断和处理十分迅速，能够及时地对电力系统中出现的问题进行处理，并且能够自动恢复线路的供电功能，提升电力线路的服务水平和管理能力。在进行电力系统的建设过程中，如何有效实现电力系统自动化控制与继电保护装置的有机结合，提升电力线路应对故障的处理能力和提高电力系统的服务水平，是当前电力系统自动化研究的重要课题之一。电力线路中继电保护的安全管理问题不单单是一个仪表检测、信号预警、事故音响等简单的处理，而是关系整个配电网络的安全和用电安全的系统性问题，需要从整个输电网络上进行总体考虑。

一、电力自动化继电保护的现状及特征分析

继电保护作为保护电力系统正常运营和检测线路故障、自动处理问题的重要手段，在科技日益发达的背景下，也突破传统模式，不断将新设备、新技术运用到配电网络中，不断改革线路中原有的继电保护方式，提升继电保护的快速反应能力。现在的继电保护设备和技术与从前的继电保护设备相比，在技术上和科技含量上已经有了质的飞跃。原有的继电保护在仪表检测、事故信号等单一继电保护的管理模式已经发生了重大的变化，继电保护开始向以计算机技术应用、网络技术、电子技术等技术应用的自动化管理模式转变，实现电力网络中事故的自动检测和处理，在保证电力网络的安全上性能更好，而且继电保护的设备集成化程度也更加突出，在安装、调试、操作上就变得更加方便，功能更为强大，系统的安全性、稳定性更为可靠。在采用计算机网络技术、通信技术、电子技术之后，继电保护设备在防雷击、抗干扰、工作环境等方面具有更强的适应性和稳定性，能够有效提高电力部门的服务水平，提高工作人员的工作效率。[1]

但是在实际的工作中，虽然继电保护在设备上也发生了一系列变化，在整体的工作环境中变化还没有完全改观。继电保护在管理上还存在一定漏洞，对继电保护的安全措施实施得不够，工作人员的安全意识比较淡薄，管理水平低下，不能够很好地发挥电力自动化的作用和继电保护的安全作用。如何有效发挥电力系统自动化的自身优势和特点，实现对电力系统的全面监控和管理成为电力发展中一个比较突出的问题。在电力事业不断发展的过程中，电力系统在国民经济中的作用也越来越明显，加强对继电保护管理技术的探索和分析对于电力系统的自身发展具有重要意义。

二、电力自动化继电保护安全管理策略分析

1.统筹规划，保障继电保护装置性能与设备的质量，科学地对继电保护设置进行选型设计

配电网络的正常运行要求继电保护装置的灵敏度、可靠度和稳定性以及选择性有着严格的设计，要求继电保护装置在动作时能够及时、准确到位，不能出现不会发生动作的现象。继电保护的可靠性要求继电保护装置不能够随意干涉配电网络的运行，不能给电力系统的运行带来安全隐患。可靠性是继电保护的重要原则之一。灵敏性和速动性要求继电保护装置能够在电力线路发生故障时快速做出反应，尽快对电力线路的故障进行排除，降低设备和线路的损坏程度，提高线路自动重合和备用电源启动，提升供电网络的稳定性。[2]对于电力自动化系统来说，继电保护的主要工作是对电力系统中发生的故障进行及时反应，对线路中的元器件进行保护。在线路出现故障时，继电保护装置迅速准确地对线路的断路器发出跳闸指令切断线路，将故障元件从配电网络中脱离出来，避免电力线路对元器件本身造成更大的损坏，保证电力线路安全供电，在一定程度上满足电力系统的某些特定要求。

根据电力线路的基本要求，继电保护装置在造型上要能够满足电力系统安全、稳定供电的要求，选择质量可靠、性能优良的安全继电保护装置，选择硬件设施合理，保证继电保护装置的稳定性、可靠性和灵敏性以及速度性，让继电保护能够全面发挥作用，提升电力系统的稳定性，减少线路中元器件的损坏程度，消除线路中的不良影响。所以，线路中在选择继电保护装置时就必须严格把关，控制继电保护的质量，合理选取继电保护的造型，要求质量可靠，以保障电力自动化系统的安全运行，提高电力系统的稳定性。[3]

2.完善继电保护设备的调试安装，确保电力设备的良性运行

继电保护重要的特性就是稳定性和可靠性，在选择时一定要保证继电保护的配置合理、质量和技术性能要满足继电保护装置能够稳定运行，能够提高线路的稳定性和安全性，对继电保护装置的安装、选型、调试等安装工作要按照电力线路的基本要求进行施工和管理，从设备的安装到系统后台监控管理的每一个环节都要进行仔细检查，按安装施工的要求进行，认真细致、合理分工、权责分明，要求各个管理部门能够有机的协调配合，共同完成设备的监管和维护，促进电力系统自动化的建设和发展。根据电力系统自动化建设的特点，对后台系统的数据录入、数据库的建设进行联合调试时能够对每一个环节进行监控和管理，保证调试的结果合格，对配电路中的各类故障进行模拟分析，探究测试继电保护装置在实际工作中可能出现的情况，保证继电保护装置中各项逻辑回路的正确性和稳定性，也要保证继电保护的准确动作。对于继电保护装置中的突发事件能够快速、准确地做出反应。例如：防潮、雷击、干扰等情况。[4]在实际的设计中，要采用两端电缆屏蔽层接地，根据相关规范和控制的要求，在通信网络及二次回路中合理配置避雷器装置等相关的措施，提升电力设备的安全可靠性，提高电力继电保护设备的抗干扰能力，提高继电保护的稳定性，保证电力设备的良性运行。

3.强化验收线路网络的安装与运营维护

配电网络的安全管理有着严格的要求，电力系统自动化运行及继电保护安全管理对施工的验收要求要十分严格。要加强设备的验收监测和控制，在设备投入运营后要做好维护和保养工作。在具体验收的同时，要根据新设备的具体特性进行详细测试，对各项设备的遥控、抗干扰能力进行严格、反复的测试，保证继电保护设备的性能过关。制订与自动化系统运行相匹配的操作规范及相关管理制度和详细的管理办法，完善继电保护操作环境的控制和建设，提升继电保护制度的严肃性。对于验收的数据、各类报告书、竣工的图纸以及相关施工的技术资料，要做好系统数据内容的保存和备份工作，并报送相关的管理部门存档，以便为电力系统后续良好运行的维护提供各类资料和数据分析，提供建议和指导。[5]根据电力设备的管理要求，要加强对运行维护工作人员的培训，提高他们的业务能力及对新设备熟练掌握的程度和管理水平，要求工作人员熟悉变电站电气的主接线的方式和运行的基本情况，对电气运行时出现的故障作出准确的判断，同时还能根据电气设备的运行情况预测可能会出现的故障，准确、清晰地对主控台的信息进行分析，判断配电网中出现的故障。

三、小结

继电保护的安全管理工作是一项十分复杂的工作，一定要根据实际情况进行严格的控制和管理。鉴于电力系统继电保护工作的基本特征和管理方式，在对其安全工作进行管理时要根据工作的实际需要系统而科学地制订管理策略，强化继电保护的设备选型、安全施工、调试安装、系统的测试、投试运行、维护保养等各个环节都要进行安全管理，对继电保护的工作环境进行管理，切实提高电力系统自动化和继电保护各个环节的安全运行，提升电力系统自动化的改造水平，提升电力系统的服务水平和经济效益。

参考文献：

[1]张敬.电子信息技术在电力自动化系统中的应用研究[J].中国电力教育，2010，（9）.

[2]王喜.配电自动化发展现状及规划[J].电气时代，2010，（12）.

[3]叶睆，林丽丽.电力自动化继电保护相关安全管理问题分析[J].中国新技术新产品，2012，（2）.

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【关键词】电网建设；智能变电站；继电保护；设备配置；

Abstract: With the development of intelligent substations, further application of the smart intelligent equipment and comply with the IEC61850 standard secondary equipment, relay protection will also usher in a new round of rapid development. This article describes the application of the status quo of the protection devices in China, combined with a specific example of a program, study on the impact of intelligent substation power system protection configuration scheme.

Key words: power grid construction; intelligent substation; protection; equipment configuration;

中图分类号：U665.12文献标识码：A 文章编号：

智能变电站是智能化电网建设的重要组成部分，是变电站自动化发展的一个重要里程碑，对建设更加稳定、安全、高效的电网系统具有重要意义。系统继电保护作为智能变电站的重要组成部分。

1、继电保护装置应用现状

经过多年的发展，我国微机保护在原理和技术上已相当成熟，国产微机线路保护技术全面超越进口保护，处于国际领先水平。

2003-2009年继电保护装置应用现状如图下所示。

继电保护装置供需状况及预测分析如下图所示。

2、引起继电保护不正确的原因

继电保护正确动作率前几年逐年提高显著，但近两年几乎停滞不前，除装置本身的原因外，引发继电保护不正确动作的主要原因有：

（1）随着电网越来越强大，短路电流随之变大，CT伏安特性不满足要求，引起故障延迟切除和区外故障误动。

（2）变电站直流系统接地引发继电保护误跳闸；继电保护保护定值项多，控制字和跳闸矩阵设置错误；

（3）由于有许多季节性负荷，备自投、低频低压减载压板等核查、切换工作量大，易出错；110KV及以下系统采用远后备，无母差保护、备自投等，上一级保护难起后备作用，造成事故扩大，供电中断等；

（4）二次回路问题。由于继电保护所涉及的二次回路数量较多，接线复杂，因此，常常是保护的薄弱环节。设备检验时，有的往往只重视对保护装置本体的检查，而忽视了对相应的二次回路的检查。所以，运行中就出现了二次回路接线错误：如开口三角的 N接成L、PT切换时失去零序电压，回路接触不良：接线端子松动造成电流回路异常、控制回路异常，以及由于二次回路执行反措不力等等诸多因素，造成保护装置的误动。

采用基于IEC 61850标准的智能变电站技术，由于二次电缆少，在不增加硬件设备、不重复采集交流信息的前提下，将相应功能分散到各间隔保护单元中，实现网络化母线保护等功能，可以基本消除以上限制继电保护运行水平继续提高的瓶颈，同时保护定值、控制字简化，保护压板、按钮和把手大大减少，也可以显著减少继电保护人员的“三误”事故。对于装置缺陷，由于直接采用数字量，能真实反应系统一次电气量信息，装置可采用更先进的原理算法，其集成度可以更高，抗干扰能力大大增强，再加上在线监测自动化，装置运行将更加稳定。

3、继电保护应用实例分析

3．1对线路距离保护的影响

电流互感器和电压互感器的误差均将引起阻抗继电器端子上电压和电流的相位误差以及数值误差，从而影响阻抗测量的精确度，导致距离保护误动。通常情况下，将缩短距离保护的保护区；故障情况下，电磁互感器易饱和，导致保护误动。另外，由于电磁式CT不能有效地传变非周期分量，导致测量阻抗和故障测距产生较大的误差，现有的解决方法是通过增大数据窗来减小误差，而这必然影响距离保护的快速性。智能化变电站采用电子式电流互感器将大大提高距离保护起动元件、选相元件、阻抗元件等的动作精度，同时为故障录波和故障测距都提供了良好的测量基础。

3．2对母线差动保护的影响

当采用传统的电流互感器时，如母线区外短路，连接母线故障支路的CT发生饱和很容易造成母线保护误动。由于电磁型CT对各种频率分量的传变特性并不一致，特别是不能有效传变非周期分量，而当铁心磁饱和时，也不能有效地传变周期分量，因此尽管一次系统能够利用基尔霍夫第一定律(外部故障电流和为零，内部不为零)来区分内部、外部故障，但不能保证二次系统能够有效地判定。

电子式电流互感器的高保真传变特性为瞬时值和快速母线差动保护提供了基础，可有效提高保护的可靠性及快速性，同时也使差动保护的判据大为简化。考虑到电子式电流互感器传变性能比传统电流互感器好，能更真实地反应一次系统的电流变化，因此电子式互感器也能够与传统的母差保护配合使用。

3.3对线路纵联保护的影响

对于变电站所采用的纵联保护，其需要两侧保护信息的交换才能够正确反应故障，因此要求两侧的保护性能一致。由于变电站一侧采用电子式互感器后，对侧变电站仍采用常规互感器，因此有必要对线路两端采用不同互感器类型的情况下对纵联保护的影响进行分析。

当两侧保护设备为同一型号时，保护的核心软件和算法是一样的，此时电子式互感器和常规互感器的不同主要体现在保护采样回路的不同，两种类型互感器将造成两侧延时不同，导致保护的数据毫秒级的不同步，这对两种纵联保护有不同的影响。

3.3.1 对纵联方向(距离)保护的影响

纵联方向(距离)保护仅需要得到对侧判断为正方向的信号，两侧数据不同步只会造成延时短的一侧等待对侧信号几个毫秒。考虑到通道本身以及其他环节也会造成延时，因此这个小延时对纵联方向(距离)保护的正确动作不会造成影响。

3.3.2对纵联差动保护的影响

对于纵联差动保护，其原理是比较同一线路两端的电流，当系统正常时电流和近似为0，当系统故障时电流和超过整定值，引起保护动作。这就要求测量电流的两个TA特性相近，否则，当差动保护区以外发生短路故障，短路电流很大，非周期分量影响严重时，励磁电流增大，由于磁饱和特性及磁化曲线差异，两个TA二次电流将产生较大的不平衡电流，有时将引起保护误动。同时由于纵联差动保护的原理是实时地比较两侧电流数据，如果两侧数据不同步，即使是几毫秒的误差，就必然会产生角差，使正常运行时差动电流存在，如超过一定门槛，就可能使差动保护发生误动。

电子式互感器无磁饱和现象，因而具有良好的暂态特性，不平衡电流小。同时通过调整采样时刻，在保护中增加“采样路由延时”的定值，对两侧的采样路由延时差别进行补偿，以保证计算差动电流的两侧电流是同一时刻值，提高了差动保护的选择性、灵敏性。

3．4对故障录波的影响分析

在电力系统故障、操作、雷电等扰动过程中，电压电流信号含有丰富的频率分量和大量的系统状态信息。若对这些信息进行提取分析，则可实现对系统结构、参数的快速辨识，实现电力系统的暂态高速控制和电网故障的准确定位。所以CT用于故障分析时应具有精细地描绘故障信号波形的能力。铁磁线圈CT存在饱和问题，而电子式互感器的传感头具有良好的暂态特性和较宽的频带，只要电子线路中滤波器参数选择合适，其二次输出信号就既能真实地反映一次电流的高次谐波，又能较好地再现非周期分量含量。故利用电子式互感器将彻底解决故障录波的失真问题，促进故障录波的更新换代。

结束语

为了使智能变电站快速发展，加强智能装备研发及装备智能化改造，最终实现智能电网及智能化变电站的推行，能够很好的解决传统变电站中继电保护所面临的一些问题，有利于提高继电保护保护的可靠性及速动性，是电力系统自动化技术发展的趋势。

【参考文献：】

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【关键词】 发电机变压器组 保护装置 可行性分析

发电厂中机组的正常稳定运行关系到整个电网的安全和稳定，如果机组出现故障，需要在最短的时间内对故障进行判断，采取有效的措施切除故障点，确保其它机组安全运行，将故障造成的损失降低到最小值。在出现故障时，为了防止出现不必要的停机和继电保护的误拒动，要严格要求保护装置的选择，选择可靠性高和灵敏性好的产品。随着电力系统越发复杂化，电力系统的稳定运行要求继电保护要不断的更新，设置一种标准保护的配置方案。

1 新型发电机变压器组保护原理

传统的继电保护是采用许多继电器来实现的，满足了当时电力生产的要求。随着用电量的增加和电力系统的复杂性程度提高，大容量机组的造价成本昂贵，电力机组无法正常运行，各种故障时有发生，继电保护配置的精度不高，不能满足现代化微机管理的要求，无法满足继电保护的新要求。

当前，全新的继电保护装置能够满足各种复杂的功能，通过计算机以及相应的软件系统手段实现各种特定功能，可以修改软件来改变继电保护的方式，具有很大的灵活性。继电保护装置利用数据采集系统将电力系统中的行为数据进行采集，根据设定的计算方式，对各种系统故障的性质和范围进行检测，根据检测结果进一步判断，决定选择跳闸或者报警，可通过不同的硬件设置实现不同的保护措施。

微机保护的软件系统能够很方便的改变保护的动作值和动作特性，用数字信号处理技术进行处理可以实现微机保护良好的动作特性，同时，数字存储技术能够实现对故障过程的录播，并且对故障过程进行分析，而且数字储存系统设备的接口简单，便于数字通信，微机保护功能能够自动完善测试功能，实现同步监视，在标准化软硬件支持下，可以实现不同的保护功能。

由此可见，微机保护系统灵活性比较强，保护功能比较好，而且也方便维护，具有较高的可靠性，微机保护优于传统的继电保护，因此，成为当前电力行业普遍使用的电气配件设备。同时，微机保护中的保护技术也得到了其它领域的理论与方法的支撑，如智能网络系统和职能控制技术等，使得微机保护的技术更加先进。

2 发电机变压器组保护可行性分析

本文结合某发电厂#3机组发、变保护更换微机保护装置进行分析，比较电力生产运行的可行性。

2.1 设备先进性比较

存在于该电厂与#3机组发电机变压器组相应的继电保护装置结是传统的分离元件式结构，主要通过大量的继电器实现继电保护功能，已经有30年的使用时间，继电器老化现象十分严重，继电保护的性能大幅度下降，这种继电保护配件已经逐渐退出市场，相应的产品很难购置，维修比较困难。新型的微机保护设备，只需要计算机和相应的软件即可，而且能够处理各种复杂的保护功能。

2.2 保护配置比较

电厂#3机组发电机原来使用的继电保护配置部件包括发电机组、变压器组等部件。110KV的变压器有相应的过流保护，零序电流和电压保护，发电机中配有低压过流保护和相应的过压保护，在发电机的转子中设置接地保护，332分支过流保护和331分支过流保护等。在新型的微机保护器中设有瓦斯或气机事故的按钮和危急保安器跳闸等一些非电量的保护设施。与传统继电保护配置相比较，新型的微机保护新增加了许多继电保护功能，实现了传统继电保护配置没法实现的一些功能，如发电机的逆功率保护、失磁保护以、复压过流保护、过负荷保护和负序过负荷保护，提升了变压器组运行的安全性和稳定性。

2.3 操作以及保护功能的比较

原来保护装置运行的监控比较繁琐，无法及时读取保护装置中电压电流进行的数值，如果要对修改保护的整定值，需要经过一系列复杂的程序，并且数值的精度有限。而新型的微机保护装置只需要设计和开发相应的软件系统，对电压电流以及相位实时采集，同时，能够实时的显示变压器的开关输入量和差动电流的状态，能够方便定值的修改和现场调试，给微机的维护工作带来便利。

2.4 经济性性比较

变压器的长期运行时设备逐渐磨损和老化，在#3机组中，由于这个磨损的原因造成了机组市场发生故障，开停机的次数增加，开停机的时间延长，给电厂造成巨大的经济损失，因此对原有继电保护系统进行科学合理的改造，消除机械的故障隐患，确保机组的安全运行，必然减少电厂的经济损失。

3 微机保护装置工程实施意义

通过电力决策部门和领导部门的评议，对各种方案的经济性和技术性进行比较分析，#3机组发电机变压器的改造计划得到了支持和实施，微机保护装置的投入使用，改变了原有保护装置运行不稳定的问题，现代科学技术在微机保护装置中得到了充分的发挥，该工程的实施也为发变微机保护装置提供理论基础和相关的操作经验。

4 结语

继电保护逐渐被微机保护取代，微机保护已经逐渐的应用于电力行业，其保护功能日也渐成熟，在电力系统中，电力设备种类繁多，使用环境变化多端，这就需要微机保护要根据实际的情况灵活额配置各项系统参数，发挥出微机保护应有的功效。本文首先对微机保护的基本原理进行了介绍，结合某电厂继电保护工作，采用新型的微机保护改造，对微机保护装置的可行性进行了分析，显示了微机保护的优越性，具有十分重要的现实意义。

参考文献：

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[2]张棋，王欣.一起发电机变压器组保护动作事件分析[J].华电技术，2009（11）：67-68.