继电保护的最根本要求范文
时间：2023-12-20 17:34:49
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篇1
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。继电保护的基本要求是：
1、选择性
选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除，当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路的保护将故障切除。
2、速动性
速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。
故障切除时间包括保护装置和断路器动作时间，一般快速保护的动作时间为0.04s～0.08s，最快的可达0.01s～0.04s，一般断路器的跳闸时间为0.06s～0.15s，最快的可达0.02s～0.06s。对于反应不正常运行情况的继电保护装置，一般不要求快速动作，而应按照选择性的条件，带延时地发出信号。
3、灵敏性
灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力。能满足灵敏性要求的继电保护，在规定的范围内故障时，不论短路点的位置和短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，都能正确反应动作，即要求不但在系统最大运行方式下三相短路时能可靠动作，而且在系统最小运行方式下经过较大的过渡电阻两相或单相短路故障时也能可靠动作。其中，系统最大运行方式指被保护线路末端短路时，系统等效阻抗最小，通过保护装置的短路电流为最大运行方式；系统最小运行方式指在同样短路故障情况下，系统等效阻抗为最大，通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。
4、可靠性
可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护最根本的要求。其中，安全性指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；信赖性指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，即不拒动。
二、几种继电装置不正常动作的原因
1、装置本身故障
因装置运行时间过长或质量问题而引起的不正常动作有两起。在某次厂用电的进线开关投运过程中，空投正常合上，一旦带上负荷就跳进线开关。经调查主要原因是进线开关跳闸线圈的整定部分出现故障，无法正常整定，经更换后正常。发电机励磁系统两个器件故障而引起失磁，导致保护误动作一起，经更换后正常。
2、二次回路故障
原因是由于主变压器气体继电器安装时，接线盒内导线预留过长，造成接线盒存在缝隙，在特定风向下雨时有雨水渗入，使接线端子短路被击穿而跳闸。此类故障的发生，属安装工艺质量粗糙而引起。
3、地址编码故障
雷雨天，主变保护共动作跳闸。但每次都没有任何保护报文，使得运行人员无法判断和分析保护动作原因。经查可知，后备保护装置有一处内部地址码错误（属出厂调试错误），修改正确的内部地址后，故障消除。
三、继电保护改进措施
针对继电保护产生的问题，结合实际情况以及目前发展现状，提出以下几点改进措施。
1、加强设备维护
加强对继电保护装置及设备的运行状态和性能的监测，进行设备的运行与维护记录；同时应加强继电保护设备的预防性试验，力争及早发现缺陷，消除故障。
2、强化人员理念
首先进行继电保护专业知识的培训，以提高运行维护人员的继电保护专业水平；其次应注重对运行维护人员责任心的培训，以杜绝责任事故的发生。
3、注重资料管理
人员变动如果频繁，每次变动都会经历一个复杂的工作移交和业务熟悉的过程。因此，要保证文档资料以及数据的完整性，必须进一步规范数据和加强管理。同时，加强继电保护专业人员的培训和学习交流的力度，针对人员技术特点保持专业化分工的相对稳定性，争取做到既能又专，有效地推动各项工作。
4、进行预想演习
电力系统在正常运行状态下事故情况极少, 如果平常缺乏事故预想演习, 在面临突发事故时, 工作人员往往会一筹莫展。因此, 应坚持事故预想演习制度, 以提高员工解决实际问题的能力。
四、电力系统继电保护发展建议
继电保护的发展在历经机电型、晶体管型以及集成电路型阶段之后，目前处于微机型阶段，计算机化、网络化、智能化、多功能一体化是其发展方向。笔者根据目前继电保护发展现状，针对其未来发展提出若干观点，为促进继电保护更好更快地发展提供参考性建议。
1、深入推广继电保护综合自动化系统的应用
继电保护综合自动化系统就是综合利用整个电网智能设备采集的信息, 自动对信息进行计算分析, 并调整继电保护的工作状态, 以确保电网安全可靠运行的自动化系统。
2、继电保护综合自动化系统的工作原理
电网继电保护综合自动化系统运用客户机/服务器的工作模式。客户机的任务是实时监控继电保护系统的运行状态，服务器用于在接收到客户端的应用请求和事故报告后执行故障计算程序，然后向客户机发出执行指令，从而达到对各种保护设备的实时监控。
3、继电保护综合自动化系统的功能
继电保护综合自动化系统主要实现以下功能：实现继电保护装置对系统的自适应、实现继电保护装置的状态检修及其故障的准确定位、完成事故分析及事故恢复的继电保护辅助决策对系统中运行的继电保护装置进行可靠性分析、自动完成线路参数修正；另外，还可以实现种附加功能，如记录保护动作顺序和时间、判别故障类别以及记录电流、电压波形等，这些加功能为分析处理故障提供了有力的帮助。
继电保护综合自动化系统运用便捷，能够有效克服传统保护存在的弊端，已经得到应用，值得深入推广，这将为增强继电保护的效能和可靠性发挥重要作用。
五、增强继电保护基础管理
继电保护装置、技术及其运作是一个复杂的体系，需要各个环节相互配合和协调。应加强对继电保护基础管理的重视。基础管理包括以下几个方面：
1、重视人力资源培养
继电保护人员的技能水平和思想素质直接关系到工作完成的质量和效率，并与电网的安全稳定运行紧密相连。因此，提高继电保护的准确性和高效性，首先应从根本入手，重视人力资源的培养。
2、加强基础数据管理
促进继电保护更加健全地发展，应当运用网络技术建立完整、实用的继电保护管理基础数据库，实现对继电保护的信息化管理。这将有助于了解目前保护的配置情况及运行情况等，还可为保护选型提供基础数据。
篇2
关键词：继电保护；基本要求；状态维修；
中图分类号：TM58 文献标识码：A
1 继电保护的基本要求
1.1 可靠性。可靠性包括安全性和信赖性两个方面，它是继电保护性能最根本的要求。安全性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。信赖性要求继电保护在规定的保护范围内发生应该动作的故障时可靠动作，即不发生拒绝动作。
1.2 选择性。选择性是指保护装置在动作时，在可能最小的区间内将故障部分从电力系统中断开，从而来最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全稳定运行。
1.3 速动性。故障发生时，应力求保护装置能迅速动作切除故障元件，以提高系统稳定性，减少用户经受电压骤降的时间以及故障元件的损坏程度。故障切除时间等于保护装置和断路器动作时间的总和。一般快速保护的动作时间为0.06s～0.12s，最快的可达0.01s～0.04s。一般断路器的动作时间为0.06s～0.15s，最快的可达0.02s～0.06s。保护动作速度越快，为防止保护误动采取的措施越复杂，成本也相应提高。因此，配电网保护装置在切除故障时往往允许带有一定延时。
1.4 灵敏性。指对于保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。在规定的保护范围内发生故障时，不论短路点的位置、短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，保护装置都应能灵敏反应，没有似动非动的模糊状态。保护装置的灵敏性通常用灵敏系数来衡量。根据规程规定，要求灵敏系数在1.2～2之间。
2 状态维修基本概念
状态维修是指在设备状态监测的基础上依据设备当前的运行状况，通过采用监测以及分析诊断结果等方法，来有效安排维修项目及其时间的维修方式。设备的状态维修可分为狭义状态维修和广义状态维修这两个方面。
2.1 狭义状态维修是一种相当具体的维修方式，也称为“状态维修”方式，通过分析设备工作过程中的劣化程度来进行适当的维修。在维修前判断设备的异常并在故障发生前进行维修，并要根据通过状态监视和诊断技术提供设备的状态信息，也就是说依据设备的健康情况，科学安排维修计划并进行相关设备状态维修。
2.2 广义状态维修是为了确保及时准确地分析故障出现的规律并及时的对其进行维修，必须加强监测数据的管理与分析工作；而针对适合定期维修的设备而言，为了能达到提高设备可靠性、降低发电成本的目的，应该通过试验确定合适的设备的寿命或运行的经验来提高定期维修的准确性。还有针对其进行适时的故障监测，更需要分析监测得来的数据(主要是比较历史数据和实时的各种参数)，目的是保证及时知道设备的健康状态。实施状态维修的重要部分是如何管理这些数据和分析这些数据。
3 继电保护的状态维修
3.1 继电保护状态维修的需求及可行性
目前，微机继电保护装置已经全面取代常规的电磁型保护装置。随着电子元器件的质量和厂家生产工艺的普遍提高，微机型继电保护装置的可靠性和性能相对传统保护在各个方面都有大幅度提高。传统的继电保护、安全自动装置及二次回路接线通过进行定期检验来确保装置元件完好、功能正常以及回路接线、定值的正确性。如果保护装置在两次校验之间出现故障，只有等保护装置功能失效或等到下一次校验才能发现。若在此期间内电力系统发生故障，保护将不能正确动作。以往的保护检验规程是基于静态型继电器而设计的，未充分考虑到微机保护的技术特点，对微机保护沿用以前规程规定实施的维修周期、维修项目不尽合理。
一方面，现阶段的电网主接线方式在很大程度上限制了设备停运维修的时间，如一台半断路器接线方式的线路保护很难实现停电维修，除非结合线路停电维修；双母线接线方式已逐步取消旁路开关，变压器保护很难因保护校验而要求变压器停电，母差保护、失灵保护的定期维修安排更是困难重重。
另一方面，带电校验保护在实施上具有安全风险和人员安全责任风险。因此，在实际运行中基本上很难保证保护设备可以有效地按照《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求完成检验项目；尤其数字式保护的特性在很大程度上取决于软件编程，这并非可以通过传统的检验项目就能够发现保护特性的偏差。
3.2 继电保护状态维修实施的关键
继电保护状态维修的基本思路是依据继电保护装置的“状态”安排试验和维修，其基准点是继电保护装置的“状态”。继电保护装置的“状态”是较难把握的，并且电力系统设备很多，尚未建立较为完善的设备实时监控系统。因此，实施继电保护状态维修的前提是要弄清保护的“状态”，才能达到状态维修“应修必修”的精髓，对设备“状态”的任何把握不准，都会造成设备安全隐患。
4 继电保护状态维修方法
进行继电保护状态维修主要分为以下几个步骤：1）把好设备初始状态关。2）积极采用先进的在线检测或带电检测手段。我们除了要对电力系统运行中的设备加强常规监督和测试外，还要采用先进的检测手段（油色谱分析、红外诊断等），从而来及时掌握电力系统运行设备的相关工作状态。3）提高设备的状态分析水平。设备状态分析水平是状态监测与状态检修进行相互衔接中的关键一环，我们要对设备的状态分析水平合理把握，从而来保证电力系统中相关设备的安全稳定运行，进而来保证电网的安全稳定运行，创造一个和谐安全的工作环境。
5 继电保护状态维修领域研究的方向
目前，存在多种对于继电保护状态维修领域的研究，笔者在此对以下两个方向的研究展开讨论：
5.1 建立起不同类型的专家系统
在基于大量诊断知识的前提下，对继电保护设备所发生的故障进行诊断，发现专家系统的使用存在着许多需要马上解决的问题，例如，不具备全面的诊断知识，无法对继电保护状态维修过程进行确定性的表达，利用诊断知识得出的推理不具备逻辑性等严重的问题。因此，有必要建立起各种不同类型的专家系统，确保继电保护状态维修能够顺利实施。
5.2 建立起人工的神经网络（ANN）
如今新兴起的一种人工智能的方法就是ANN的基本理论，该理论为改善专家系统的缺点提供了一种全新而有效的方法。其中，它并行的处理能力与自学习的功能受到了大家的青睐，并且其大规模的并行处理能力可以提高推理速度，更适于诊断结构复杂、故障机理不明显的复杂设备。
结语
继电保护是电气二次设备的重要组成部分，电力系统二次设备实施状态维修，以适应电力系统发展的需要。实现微机继电保护装置的状态维修，将计划维修模式的预防性试验改为状态维修模式的预知性试验，提高设备的安全运行水平，已成为一种共识。
参考文献
篇3
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.
篇4
关键词：继电保护检修；数字化继电保护技术；发展与策略
作为国家的一个基础领域，电力系统也是现代化建设中的重要行业。整个电力系统能否安全运行与良好的发展，关系现代化进程的快慢，也关系国家综合水平的发展速度的高低。
1 继电保护技术的意义
某种意义上，继电保护检修技术水平的高低代表着国家电力体统发展水平的高低。该项技术在电力系统正常运行和发展中有着非常重要的作用。在现代技术的要求下，整个电力系统的相关技术都进行了改革与创新，电力系统的高速发展直接促进继电保护技术的快速发展。继电保护技术在日益创新改革和完善优化的电力系统技术的带动影响下，也面临着新的发展要求。
继电保护中的检修技术是其主要内容，继电保护技术的进步给继电保护装置带来完善与调整，进而使继电保护装置安全可靠地运行。同时检修技术上的创新给继电保护下的检修水平提供了发展的空间。电力系统离不开变电站这一组成要素，变电站的主要功能是接受分配电能，及时调整电压并变换电压，同时控制电流方向，它是整个配电工作和输电工作的交接点。在变电站中使用数字技术不仅能够将采集、处理以及存储、传递和输出这一程序数字化，而且可以将变电站内所有的信息逐步科学合理化。目前，我国变电站逐步从自动化变为数字化，电网日益智能化，因此电网开始呈现更大的兼容性和自愈性，进而提高电力系统工作的质量和效率，给经济和社会带来充分的电力支持。所以，数字化的继电保护技术是现在电力系统的发展所需，是不可忽视的一项重要技术。
2 继电保护检修技术的发展和应用
2.1 继电保护检修技术的发展
继电保护技术在继电保护装置发展带动下不断发展，该技术对电力系统作用重大，因此应该相应地提高有关技术人员的专业技能，对他们提出更高的技术要求。目前，继电检修技术正以其发展过程为根本，不断进行着改进并完善，同时，应该结合我国现阶段的继电保护发展状况，通过科学地分析和判断每种状态下的继电保护装置，及时把握它们的工作状态。
现阶段的继电保护检修技术依据主动保护检修与被动保护检修的区别分为两种，一种是预防性的继电保护检修技术，另一种是故障发生后的继电保护检修技术。预防性的继电保护检修技术，具有主动检修的特点，因此能够对继电保护设备进行合理保护，有效延长继电保护设备的使用寿命，以此来减少成本投人，提高电力企业的整体效益；而事后继电保护检修技术则是在故障发生之后，分析故障产生的原因，用科学合理的手段进行及时检修保护。通过相关调查可以发现，大部分的电力公司都是采用预防为主，事后检修为辅发的方式对继电保护设备进行保护，这样的安排能够保证继电保护工作的质量，即使预防性的继电保护检修技术出现了漏洞，通过事后保护检修也可以对漏洞进行弥补，减少设备的不安全隐患，延长继电保护设备的使用寿命。其中，预防性的继电保护检修技术又分为预知性维修与状态检修两种模式。预知性检修就是按照事先设计好的检修内容和周期对继电保护设备进行定期检修；状态检修则是根据现阶段继电保护设备的状态，对状态进行检测，并对装置进行诊断，以此来判断出继电保护设备的运行状态，分析研究后确定出进行检修的必要性，确定检修的实际。
但是，现阶段继电保护设备的自检功能与实时检测功能还不够完善，因此，预防性的继电保护检修技术的检修内容复杂，对检修工作的进行十分不利。如今数字技术的发展已经融入到继电保护技术中，继电保护检修技术已经利用监控系统对继电保护设备进行观测，有效地减少了继电保护设备的破坏情况，大大提高了继电保护装置的安全性与可靠性。
2.2 继电保护检修技术的应用
系统故障诊断和继电设备的监测是做好继电保护检修的基础，继电设备的监测方式主要有在线监测和离线监测，通过收集电气装置在工作中的信息来进行科学系统的诊断和分析，进而判断是否要对装置进行维修，然后再详细地制定检修保护策略。具体的继电保护设备检修工作原则和实施的关键环节有：（1）保证设备正常运行是继电保护设备检修工作的基本原则，只有设备运行正常了才能说明检修技术已经发挥了作用，检修技术最根本的目的就是让设备运行处于稳定正常的状态。在日益复杂且规模逐渐扩大的要求下，继电保护检修若想顺利进行就要从大局出发，合理布置全局，最后逐一解决。（2）实施继电保护检修技术的关键，一是要高度重视对检修技术管理方面的要求，我们要对继电保护设备所处的动态进行分析掌握，所以要把管理要求放在重要位置。二是要通过新的技术来监测相关设备，在检修过程中，往往很难开发继电保护的在线检修技术，所以，在保证继电设备安全和电力系统正常运行的前提下广泛引进新技术是非常必要和必需的。
3 数字化继电保护
3.1 数字化继电保护系统的简介
在数字化继电保护系统中，电子式互感器把所采取到的模拟量转换为数字量，然后送入安装好了的合并单元。合并单元再对信号同步采样以及数字化，然后依照IEC6185091的格式要求，利用光纤传递到保护设备。保护设备中的调合闸指令再经变电站事件网络传递到智能操作箱当中，由此调合闸完成。
3.2 数字化继电保护系统的优点
（1）简化二次回路的接线，数字化的继电保护系统是根据间隔来配置合并单元的，在电子互感器的共同作用下，得到数字化的测量值，在此基础上，经过光纤来传输采样值。这样，整个系统就舍弃常规的电磁式互感器中二次电缆传输回路，大大提升了抗干扰的能力。（2）系统在智能操作箱以及电子互感器的作用下，可靠性得到很大的提高。电子式互感器有着很强的抗干扰能力，且没有饱和点，绝缘性能又好，所以，这样测量的数据就有了很高的准确性。（3）统一的通信标准给数字化的继电保护系统带来互操作性和开放性的发展。
根据文章的介绍可以发现，科学的继电保护检修在电力系统中是必不可少的一项技术，电力系统能否安全运行建立在继电保护正常进行的基础上，因此，对继电保护检修工作进行专业的技术水平提升，是完善电力系统，充分体现电力系统的科学灵活且先进性的重要条件，同时使检修工作充分满足电网发展需要。只有及时地对电力系统进行检修并加以解决，才会给继电保护的检修效率带来大大的提高，给各设备的正常运行带来保障，同时确保电力系统整体安全可靠性。对工作人员的水平提升也是继电保护数字化水平提升的关键因素，因此，要对此技术不断创新，保证国家电网安全运行。
参考文献
篇5
关键词:电力继电保护技术；基本原理；应用分析
中图分类号： F406文献标识码：A
一、前言
随着经济的发展，电力系统在社会发展中的作用越来越重要，而继电保护技术在电厂中具有非常重要的作用，对电力继电保护技术的基本原理及其应用进行分析和研究，对于促进电力继电保护技术的发展具有重要作用。
二、电力系统继电保护技术概述 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。 2.电力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：
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。
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。
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°。
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。
3.继电保护在电力系统安全运行中的作用 一个可靠稳定的继电保护系统是整个机电系统安全运行的保障。通常来说继电保护的稳定性能主要是由搭配合理的技术终端和安全可靠的继电保护设施来决定的，它们是整个电力系统安全运行的基本保障。
继电保护在电力系统安全运行中的作用如下：
（一）保障电力系统的安全性 当电力系统元件在受保护的状态中发生故障的时候，保护该元件的继电保护装置应及时准确的通过距离该原件最近的断电保护，使得故障元件能够快速的的与电力系统脱离，最大程度的减少对整个电力系统元件的破坏，把对整体供电系统的影响降低到最小。
（二）对电力系统的不正常工作进行提示
对于没有正常运行的电气设备，要根据不同的故障情况和设施运作过程中的不同情况，来发出相应的提示信息，以便值班的工作人员对故障进行相应的处理，比如：有系统进行自动的调整；手动使故障的电气设备脱离系统；手动脱离故障连带的设备。同时在设备发生不正常工作的时候，允许继电保护装置有一定的延迟，以免过度敏感的保护装置发生误报。
4.电力继电保护技术的重要性 用电设备在运行中都会发生故障致其不能正常运行，最常见的就是短路现象，短路可能产生严重的后果，它能损害发生故障的元件，也能减少元件的使用寿命甚至能影响广大人民群众的生命财产安全，继电保护技术的出现可以将其伤害降到最低，它分为测量、执行、逻辑三部分，当用电设备发生短路故障的时候，它能够快速、正确地将发生故障的元件从电力系统中撤除，避免其受到更多的损害，这样也能保障其他正常元件不会受其影响继续正常运行。并且这种保护技术还能够根据自身所处的环境，元件受损伤的程度，选择合适的方式，做出保护动作。
三、电力继电保护的基本要求1.可靠性是指保护该动体时应可靠动作。不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。继电保护的可靠性主要由配置合理，质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。任何电力设备都不允许在无继电保护的状态下运行。220KV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交，直流输入，输出回路相互独立，并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组断路器拒绝动作时，能由另一套继电保护装置操作另一级断路器切除故障。在所有情况下，要求这套继电保护装置和断路器所取的直流电源都经由不同的熔断器供电。2.选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护，线路保护或断路器失灵保护切除故障，为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。3.灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具备必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中具有具体规定。选择性和灵敏性的要求，通过继电保护的速定实现。4.速动性是指保护装置应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。一般从装设速动保护，充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用，减少继电器固有动作时间和断路器跳闸的时间等方面入手来提高速动性。
四、电力继电保护技术的主要特点
继电保护技术的主要特点是:
自主化运行率提高,计算机的数据处理技术能够使得继电设备具有很强的记忆功能,加之自动控制等技术的综合运用,使得继电保护能更好地实现故障分量保护,提高运行的正确率。
兼容性辅助功能强,继电保护技术在保护装置的制造上采用了比较通用兼容的做法,便于统一标准,并且装置体积小,减少了盘位数量,在此基础上,还可以扩充其它辅助功能。
操作性监控管理好,该技术主要表现在一些核心部件不受外在化境的影响,能够产生一定的使用功效。与此同时,该保护技术能够通过计算机信息系统,具有一定的可监控性能,大大降低了成本。
五、电力继电保护技术的应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。
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。
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。
六、结束语
随着时代的进入，科研的深入，加强继电保护技术的应用对于提高社会生产力和生产效率具有重要作用，是社会发展的必然趋势。
参考文献：
[1]齐俊玲.继电保护在电力系统中的应用[J].民营科技，2013（1）：43.
[2]王金明.浅谈电力继电保护[J].大科技，2012（12）：86-87.
篇6
关键词：继电保护性能； 监测； 分类； 发展； 原理
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
简述下继电保护五大基本性能：安全性—在不该动作时，不误动。选择性—就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除，当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路的保护将故障切除。速动性—是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。灵敏性—是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力。可靠性—包括安全性和信赖性，是对继电保护最根本的要求。 最早的继电保护装置是熔断器。以后出现了以断路器为核心的电磁式继电保护装置、电子式静态继电保护装置，最近发展迅速的以远动技术、信息技术和计算机技术为基础的微机型继电保护装置；一般的研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路、母线等）使之免遭损害，所以沿称继电保护。保护装置要实现这一功能，需要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°，而在保护反方向三相短路时，电流与电压之间的相位角则是180°+(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。
不对称短路时，出现相序分量，如两相及单相接地短路时，出现负序电流和负序电压分量；单相接地时，出现负序和零序电流和电压分量。这些分量在正常运行时是不出现的。 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。 分类继电保护可按以下4种方式分类。 ①按被保护对象分类，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按保护功能分类，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按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按保护动作原理分类，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。系统保护实现继电保护功能的设备称为继电保护装置。虽然继电保护有多种类型,其装置也各不相同,但都包含着下列主要的环节：①信号的采集，即测量环节；②信号的分析和处理环节；③判断环节；④作用信号的输出环节。以上所述仅限于组成电力系统的各元件（发电机、变压器、母线、输电线等）的继电保护问题，而各国电力系统的运行实践已经证明，仅仅配置电力系统各元件的继电保护装置，还远不能防止发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此必须从电力系统的全局和整体出发，研究故障元件被相应继电保护装置动作而切除后，系统将呈现何种工况，系统失去稳定时将出现何种特征，如何尽快恢复系统的正常运行。这些正是系统保护所需研究的内容。系统保护的任务就是当大电力系统正常运行被破坏时，尽可能将其影响范围限制到最小，负荷停电时间减小到最短。
微机继电保护指的是以数字式计算机（包括微型机）为基础而构成的继电保护。它起源于20世纪60年代中后期，是在英国、澳大利亚和美国的一些学者的倡导下开始进行研究的我国的微机保护研究起步于20世纪70年代末期、80年代初期，尽管起步晚，但是由于我国继电保护工作者的努力，进展却很快。经过10年左右的奋斗，到了80年代末，计算机继电保护，特别是输电线路微机保护已达到了大量实用的程度。新型的光学电压、电流互感器取代电磁式互感器是继电保护发展的前景。对于如何进行继电器的维护我认为应该从几个方面进行：第一，做好继电保护的验收、日常操作工作，防止保护装置发生拒动和误动。第二，转变继电保护事故处理的思路，通过对事故的总结和处理了解继电保护可靠运行中可能会出现的问题，并及时加以解决和完善。第三，加强继电保护运行的微机化、网络化和智能化，通过技术的不断提高，最终现实继电保护的可靠运行。
结束语：我国继电保护在经历了4个时代的发展中以日渐成熟但是发展的空间还是会越来越大。对于我们电力工作者保证电力系统稳定、持续创新、节能、安全、网络化、智能化需要同志们更加的努力，对继电保护领域发挥我们作用。
参考文献：
[1].李岩《中国电力教育》2011年第06期
篇7
【关键词】继电保护；抗干扰；措施；方法 1.电力继电保护的内涵与基本要求
1.1继电保护的内涵
继电保护（Protectire Relay；RelayProtection）是在运用继电保护技术或者继电保护装置单元的基础上组成的一套继电系统，其主要的功能在于它能够对电力系统的故障和非正常运行状态做出反映，并在最短时间或最小区域内作用于断路器闸或发出警报信号由值班人员及时排除非正常运行状态的根源，迅速处理，使之恢复正常，以减少或者避免电力设备遭受损害并对相邻地区的供电产生影响。
1.2继电保护基本要求
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。任何电力设备（线路、母线、变压器等）都不允许在无继电保护的状态下运行，可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求，主要由配置合理、性能优良的装置以及正常的维护和管理来保证；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，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护来切除故障。上、下级电网（包括同级）继电保护之间的整定，应遵循逐级配合的原则，以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。切断系统中的故障部分，而其它非故障部分仍然继续供电；灵敏性是指设备或线路在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；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.提高继电保护抗干扰技术措施及预防方法
（1）降低电力系统中一次设备的各种接地电阻降低诸如电压互感器、电流互感器以及避雷器的接地电阻，不仅能够减小高频电流流入时所形成的电位差，而且可以构成具有低阻抗特性的接地网，使得变电站内部的地电差位降低，从而减少二次回路设备受到此些接地电阻的干扰程度。
（2）把高频同轴的电缆在控制室和开关场两端分别进行接地假如在一端对高频的同轴电缆进行接地，则空母线受隔离开关的支配，势必在另一端产生瞬间的高电压。这就加大了设备某个端子出现高电压的可能性，从而影响到设备的常规运转。
（3）构造一些继电保护装置的电位面继电保护装置均在控制室集中的情况下，应将连网的中心计算机、各套微机的保护与控制装置置于同一电位面，此电位面应联系控制室的地网，使得电位面的电位同地网的电位变化浮动能够处于一致状态，同时防止此电位面遭受地网地电位差的侵入，从而确保地网与微机设备间无电位差，达到通信可靠性的目的。各微机设备连接电位面时，应有相适应截面且专用的接地线，各组件不管是外部亦或内部的接地与零点位置均应使用专用连接线连接至专属的接地线上，然后将专门的接地线同保护盘的接地端子相连接，使得接地端子接至地网上的合适部位，继而形成一个电位面的网，能够屏蔽许多干扰。
（4）断开与滤波器连接的一、二次线圈上的接地连线防止隔离开关操作亦或雷电导致干扰的主要措施之一就是断开与滤波器的一、二次线圈上的接地连线，同时二次接地应距一次接地的位置要≥3-5m。不管是由于操作隔离开关还是受到雷击，均能形成高频度的电流，这在一定程度上加大了高频电流经过高压耦合的电容器流入地网的可能性，在此种情况下，将出现相当高的高频度电压，从而经过层间的电容和二次设备电缆侵入到二次设备。
倘若不断开与滤波器的一、二次线圈上的接地连线，高频电压势必干扰继电保护装置。由于高频电流通过接地点至地网时，将在接地点的位置形成特别高的电位，然而，相比高频而言，地网为高电阻，从而造成高频电位顺着四周迅速衰减，因此，为缩短二次回路接地位置同二次设备的电位差距，同时使一次设备的接地位置和二次回路的接地位置有一定的距离，二者差距应为 3～5m，这样不仅可以减少电缆的屏蔽层中经过的高频电流，而且能够降低芯线受到的干扰程度。
（5）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。对综合自动化变电站而言容易实现继电保护状态监测，保护装置内各模块具有自诊断功能，对装置的电源、CPU、I/0接口、A/D转换、存储器等插件进行巡查诊断。可以采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法等故障测试的方法。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。但是一些常规继电保护进行状态监测较难实现，比如二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成，点多、分散，要通过在线监测继电器触点的状况和接线的正确性等既难也不经济。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。
（6）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。例如在居民线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路属于非线性问题，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，经过大量故障样本分析，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。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。国外早已提出过系统保护的概念，这要求每个保护单元都能共享系统的运行和故障信息数据，各保护单元与重合闸装置在分析这些信息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。
3.结束语
继电保护对我国电力系统的安全运行，有着重要的意义和作用，在我国经济快速发展，用电需求不断增大，用电质量不断提高的新形势下，做好继电保护工作有着更深远的意义。我们要不断研究新形势下继电保护的出现的新情况、新问题，更新继电保护装置的新设备、新产品，努力掌握继电保护装置的新技术，以适应未来供电技术改革与发展。
【参考文献】
[1]黄山山.变电所继电保护电磁干扰问题分析及解决方案[J].都市快轨交通，2010（4）.
篇8
关键词：变电站 继电保护 二次回路 防止措施
中图分类号：TM411 文献标识码： A
电力系统的稳定运行需要继电保护的支持，如果在实际情况中变电站继电保护的二次回路出现问题，势必会对电网的其他设备造成影响，轻则可造成供电区域的大规模停电，严重时可能还会导致电力系统的直接瘫痪，为供电企业和人民带来无法挽回的重大损失，由此在现代化社会中，如果供电初出现问题，对于绝大多数行业来讲，影响都是十分巨大的，因此，供电企业应致力于研究供电的稳定性，从变电站继电保护二次回路入手，采取相应的措施，将发生故障的几率控制在最低的水平，为社会的发展和人们的生活提供源源不断的电力资源。
一、变电站继电保护二次回路的特点及优势
（一）变电站继电保护二次回路的基本特点
变电站继电保护二次回路是电网中不可缺失的一部分，而且结构相对复杂，不仅涉及到测试系统还对电源、信号等系统有着直接的联系，在继电保护二次回路的作用下，电网中的基础设备会始终处在低压的环境中，从而起到了一种很好的保护作用，不仅如此，在继电保护二次回路中还设置了多种多样的子程序，在保护的过程中还可以完成各项功能，因此变电站继电保护二次回路是一种多功能的保护型系统，在电力系统中占据着重要的位置。
（二）变电站继电保护二次回路的优势
（1）安全
传统意义上的电力防护装置已经很难适应电力系统的快速发展，在反应速度、故障排查等方面都已无法满足实际的需求，而且在正常的使用中，极易出现故障，不仅使自身的防护效果大打折扣，还会对电力系统造成不小的影响。然而，变电站继电保护二次回路则是充分利用了现阶段主流的自动控制技术，可实现电力系统的全盘监控，为管理者提供准确的实时信息，大幅提高了电力系统的安全性，为电力系统的稳定运营提供了有力的保障。
（2）经济
与以往的电力防护装置相比，变电站继电保护二次回路系统所配套的装置不仅具有更为小巧的体积，而且便于维护与操作，造价低廉，为供电企业节省了大量的经济成本，为供电系统方面的研究预留了更多的资金空间。从根本上实现了供电消耗的最小化和最经济，推动了我国供电行业的全面发展。
（3）功能
通过长时间的实践和优化，变电站继电保护二次回路系统的实际功能已经上升到了更高的台阶，不但防护效果好，防护范围也得到了显著的扩大，更好的适应了电力系统不断发展对继电保护提出的诸多要求。
二、220KV线路继电保护系统
（一）220KV线路继电保护
在220KV线路中，继电保护系统及配套装置主要应用在线路所对应的变电站中，起到实时监控和防护的作用，如果出现故障，继电保护系统能以最快的速度做出反应，故障定位完成以后迅速切除，若该故障系统无法进行自动切除，则可将故障信息传输至控制中心，相关工作人员在获取和掌握故障信息以后，及时对故障进行处理和维修。从目前来看，继电保护二次回路系统在220KV线路得到了广泛的应用，是一种切实保护供电设备的有效措施。
（二）保护性能
继电保护二次回路之所以得到了如此广泛的应用和推崇，主要原因就是该系统拥有十分强劲的保护性能，该系统的保护性能可总结为四个方面，分别为：
（1）最根本也是最重要的，确保220KV线路的安全性，如果220KV线路无异常，继电保护二次回路系统并不会做出任何反应，因此在正常情况中不会误导工作人员，一方面确保了出现故障以后的反应速度，另一方面也可降低工作量，提高工作效率。
（2）继电保护二次回路系统具有很强的可靠性，不仅可以自动切除故障，还会为控制中心传输准确的实时信息，为工作人员的维修和检查起到很好的指引作用。
（3）供电需要持续进行，如果故障没有得到及时有效的处理，不仅会加剧故障问题，还会对供电的持续性造成一定的影响，因此继电保护二次回路系统具有可观的反应速度，可为故障维修创造大量的时间，从而确保220KV供电线路的稳定运行。
（4）该系统在修复故障时，并不会对其他运行部分的供电造成影响，具有很强的选择性，保证其他部分的正常运行，不会发生越级跳闸等现象。
三、变电站继电保护二次回路常见问题
（一）数据损坏
如果变电站继电保护二次回路系统发生一定程度的差动，系统会在此影响下出现差动误差，此时不仅会破坏电力资源用户的电力计量，还会对系统的灵敏性造成影响，甚至还会使电力数据失真。
（二）线路损坏
在正常情况下，当继电保护二次回路系统损坏时，会降低系统的切断能力，进而直接影响供电线路，最终导致系统中出现熔断等损坏，使继电保护二次回路系统失去效果。
（三）容量损坏
如果继电保护二次回路系统发生故障，势必会使其内部容量出现不同程度的损坏，对配套的差动保护以及电缆等都会造成一定的影响，加速了系统设备的老化，甚至还会影响到电力系统的总容量。
四、变电站继电保护二次回路的维护方法
（一）负荷检修
在变电站机电保护系统正常运行时，应对系统中电流互感器的实际负荷进行严格的监控，结合实际需求，采取有效措施，将励磁电流调整至规定的限度以内。在二次回路中，常用的降低负荷方法为，降低电缆电阻或者是选取用于弱点控制方面的互感器，另外还需组织人员对系统进行定期检查。
（二）质量检修
继电保护二次回路系统相对复杂，内部构件的质量将直接影响到系统的效果，尤其是电流互感器。如今，市场中供应的电流互感器种类繁多，在选型时还需对互感器的作用和需求进行综合性的考虑。如果现有继电保护系统设备的测电流较大，则应选取自带一定小气隙的互感器，由于这种继电保护系统设备的铁芯剩磁较小，所以增加了互感器饱和的难度，从而提高装置性能。另外，这种互感器拥有较小的励磁电流，会对失衡电流起到一定的控制效果。
（三）电流检修
在变电站继电保护二次回路系统中，电流互感器是重要组成部分，直接影响到系统的差动保护效果，因此应对电流互感器引起更高的重视。为了切实达到更好的差动保护效果，应尽量选用D级互感器，当互感器经过设备外侧的短路电流时，电流在上升到最大值以后，应对二次负荷进行严格的控制，将其维持在规定的范围之内。
五、总结
改革开放以来，我国供电行业得到了迅速的变迁，供电系统也正朝着多功能的方向发展，为继电保护二次回路系统提出了更为严格的要求，该系统同样在改革的过程中取得了一定的成效，逐渐成为电力系统中的标志性特点。然而，在实际情况中，变电站继电保护二次回路系统仍存在诸多问题，还需相关人员加倍努力的进行整改和创新，使其发挥出最佳的效果。
参考文献：
[1]谭永湛.继电保护二次回路检修维护中的若干问题分析[J].企业技术开发，2011，（13）：25-26.
[2]喇晓军.继电保护二次回路故障破坏作用及提高其正确性的措施[J].科技创新与应用，2012，（11）：11-12.
[3]郑朝晖. 220KV 变电站运行中继电保护回路系统应用分析[J].科技与生活，2011，10（05）：53-55.
篇9
关键词：电力系统；间隙保护；事故经过；暴露问题；防范措施。
1、前言
宜阳县位于河南省洛阳市西部山区，属国家级贫困县，现有110KV变电站4座，110KV柳泉变位于宜阳县中部,为宜阳县中西部地区主供电源点,一期工程建设于1994年5月，设计安装柳1#主变1台，容量1*20MVA，二次设备控制、保护均为常规电磁型保护，技术水平较低。二期工程建设于2006年1月，设计安装柳2#主变1台，容量1*40MVA，二次设备控制、保护为综合自动化，设备技术水平较为先进。设备带电运行期间，于2010年8月发生柳2#主变间隙保护动作跳闸，直接引起宜阳西半县区大面积停电，经继电保护专业技术人员现场跟踪测试、试验分析，核查出引起主变停运的原因系二次误接线引起。
2.案例现场经过及分析
2.1柳2#主变失压停运事故经过
2010年8月18日天气情况:晴天，跳闸前运行方方式状况为110KV下柳T线送柳110KV西母，经柳110西、柳110东送电，柳110KV东母带柳2#主变，柳352送电柳35KV南母经柳350送电至35KV北母，35KV柳1备用1送电，柳35KV旁母经Ⅱ柳韩1旁带Ⅱ柳韩线运行，柳102送电柳10KV东母经柳10送电柳10KV西母，柳1#主变停运解备，柳1#所用变运行。
柳1#主变容量为20000KVA，柳2#主变为40000KVA，不能并列运行，柳泉变2010年最高负荷为26000KW，正常负荷为19000KW，柳1#主变在负荷高峰期不能满足运行要求。
11时34分，110KV柳泉变电站柳2#主变间隙保护动作，造成柳112、柳352、柳102三侧开关动作跳闸。110KV柳泉变电站事故喇叭响，中央信号控制屏报“掉牌未复归、35kv1段电度表失压”，柳2#主变测控屏报“PT回路异常”“高后备保护动作”“间隙保护出口动作”，中央信号继电屏“10KVⅠ母接地”继电器动作，复归信号，后台及柳2#主变测控屏中主变三侧开关柳112、柳352、柳102在跳闸位置，柳泉变值班员于11时37分汇报县电力调度中心。
调度员下令柳2#主变解备,柳1#主变恢复备用加入运行，合上柳101开关后，警铃响，报10KVⅠ段母线接地，值班员正确判断并及时断开10KV柳丁1开关后，接地信号当时消失。调度员通知供电所人员查10KV柳丁线。
调度员通知柳泉变值班员：10KV柳丁线黑沟支线断开，具备送电条件，15时21分，合上柳丁1开关线路正常供电。
2.2引起柳2#主变失压停运的原因分析及应对处理措施
12时10分,继电保护专业技术人员第一时间到达柳泉变电站现场,调查分析柳2#主变跳闸原因，决定柳1#主变投入运行,柳2#变解备彻底查清柳2#主变间隙保护动作跳闸原因。
有关检修技术人员对柳2#主变保护间隙及三侧开关进行了检查试验。柳2#主变中性点保护间隙无击穿,保护间隙距离正确无误,柳2#主变采用南瑞公司微机型PST-1204C数字式保护装置,核对主变定值准确无误,调出打印故障录波图形数据,查阅柳2#主变当时所报保护装置信息、图纸、保护定值故障录波进行了初步分析主变试验合格，三侧开关动作可靠，信号正常，二次回路接地可靠合格，检查柳2#主变瓦斯继电器，发现瓦斯继电器内无气体，同时采集油样进行化学试验，化验结论合格。
通过核查值班记录及2009年8月30日柳泉变电站柳2#主变间隙保护动作分析记录报告，又查阅了柳2#主变当时所报保护装置信息、图纸、保护定值故障录波进行了初步分析，间隙保护是主变的后备保护，设置在高压侧，可作为相邻元件（母线、引出线）及变压器本身主保护的后备，经放电间隙接地零序保护包含零序电流保护，零序电压保护两部分。当变压器中性点不接地运行时，如果系统发生接地故障,中性点的电压升高超过间隙过击穿电压时，间隙被击穿,中性点有零序电流通过，超过间隙过流定值100A（一次值）,接在中性点专用电流互感器上的电流继电器动作经0.5S作切除变压器的各侧断路器。零序电压保护的过压继电器接在110KV母线电压互感器的开口三角侧，以取得零序电压3U0，过压继电器的起动值为180V，当110KV系统发生接地故障时，中性点的电压达到击穿电压但还未使间隙过击穿时，3U0使过压继电器动作并经0.5S动作切除变压器的各侧断路器，由于间隙电流保护和间隙电压保护整定的时间相同，所以故障时谁先动作就由谁切除变压器的各侧断路器，两者互为备用。引起110KV间隙保护的动作条件：①从主变中地间隙电流互感器采集二次电流，5A动作；②从110KV侧PT采集3U0零序电压，180V动作。这两个条件达到1个，间隙保护就动作。而本次间隙保护共动作了1次，当时柳2#主变运行时中地未加入运行，检测主变中地保护间隙,无击穿现象,间隙电流造成间隙保护动作的可能性应该排除掉，同时在间隙保护动作时，值班员记录10KV母线柳丁线有接地情况产生，10KV母线电压异常，通过故障录波分析跳闸前后110KV侧电压波形正常，110KV线路无异常无发生接地故障，110KV PT 3U0零序电压波形异常升高，初步判断由于110KV侧PT采集3U0零序电压超出定值，造成间隙保护动作，查找110KV PT 3U0零序电压波形异常来源，而在间隙保护动作时，值班员记录10KV母线柳丁线有接地情况产生，10KV母线电压异常。进一步分析可能二次回路10KV PT 3U0零序电压有可能会由于误接线窜到二次回路110KV PT 3U0零序电压处，造成间隙保护动作。
主变停运后，断开有关保护压板，做好其他保护的安全措施，将相关的电压回路断开，将接到外部的触点全部断开作模拟试验模拟10KV母线接地产生3U0电压，检查110KV PT 3U0电压随即异常升高,验证二次回路10KV PT 3U0零序电压有可能会由于误接线窜到二次回路110KV PT 3U0零序电压处，随后检查了有关二次回路，发现中央信号继电器屏左边10KV 2#端子排第十个端子接有一根二次线（芯号10KV1YML）经屏顶小母线与110KV1YML连通，查阅图纸属误接线，对发现误接线处进行断开处理后，查无异常于23时40分检修工作结束。8月19日1时左右柳2#主变加入运行，后续跟踪监视运行情况正常。
3.暴露问题及防范措施
3.1召开事故分析会按照“四不放过”原则查清事故原因，剖析事故存在问题，处理事故责任人，细致落实防止继电保护“三误事故”措施，并开展110KV柳泉变事故通报学习、讨论活动，通过讨论对照，暴露出各部门、班组自身问题，制定相应防范措施和对策。
3.2加强安装检修人员业务培训，提高安装检修人员的自身素质与业务技能，提高安装检修人员的检修水平，提高事故应急能力，做好缺陷消除工作。
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关键词：变电站；综合自动化技术；电力系统；防雷
中图分类号：TM743 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）35-0021-03随着社会经济不断进步，社会各界对电力系统运营的要求日渐提高，在当前环境下，加快电网系统改革的步伐，加大电网改造的力度，成为电力系统所面临的重点工作。在电力系统建设中，充分利用现代科技，借鉴现代化的管理手段及技术方法，逐渐提高电网系统的自动化水平。
变电站在电力系统中占据重要地位，其运行情况对整个电力系统的安全性有重要影响。而变电站的二次设备，对变电站运行的健康程度意义重大。现有的变电站主要包括：常规变电站；具有一定自动化水平的变电站；全面综合自动化变电站。常规变电站中，所有二次设备均采用分立式设备，设置复杂，不易于维护。而且不具备自诊断能力，系统本身无法进行故障检测。电网在不停地建设，新建设的变电站在逐步加入到电网系统中，导致电力系统的整体规模日益膨胀，组网结构也越来越复杂化，这就要求变电站长时间无故障安全运行的可靠性非常高。
变电站综合自动化：指在电网系统中，综合利用自动化、网络通信及现代遥测遥控技术，对传统变电站二次设备的组成模式加以改造，把常规变电站的控制、测量、保护等功能整合，实现一体化的监控系统。以微机化的新型二次设备取代传统使用的分立式设备，实现变电站综合自动化，使变电站管理的自动化水平得到提高，从而提高变电站可靠性。
相对传统变电站的问题，综合自动化技术展示了良好的优越性。①具有电压、无功自动控制的功能，能够大大提高电压合格率、降低电能损耗；②变电站基本达到自动化要求的水准，通过计算机自动完成日常测量、监视、记录等工作，使电力系统的管理水平进一步提高；③综合自动化能够进行自检及互检作业，使检修时间大大缩短，具有多种实时在线功能的应用，使维护工作量得到减少。
1 变电站自动化综合设计
1.1 综合自动化的功能要求
在电力系统中，变电站的作用、地位、规模大小以及电压等级高低、设备运行状况，这几个方面的特征共同决定了变电站需要具备哪些功能。对高压以及超高压变电站自动化系统来讲，其系统功能要求包括三方面内容。①控制系统：运维监视与控制、完成对数据自动进行分析任务；②保护系统：对高压、超高压输电线路的保护、对各个级别变压器的保护、遇到情况能够自动重合闸；③运行支持系统：支持设备维修、自动故障恢复、电力系统故障恢复支持。
微机保护应具备与监控系统通信的功能，包括：接受监控查询；传送事件报告，且掉电后能够保留信息；修改时钟及对时，并能GPS外部对时。
监控系统的功能。进行电力运营现场各类数据的采集，包括采集现场所有状态量，并且从保护装置进行采集特征因素的状态量及自检信息。
事件记录及故障录波。高压变电站采用两种方式实现故障录波：①配置专用微机故障录波器；②由微机保护装置兼作记录及测距计算，再送监控系统，然后存储、打印波形。
电压无功综合控制。当给定电压曲线时，由变电站自动化系统控制，确保电压质量及优化无功补偿。
系统的自诊断检测功能。系统的各装置都具有自诊断功能，具有失电保护、自复位能力。在数据采集过程中，如果遇到错误，能够及时输出错误部分的信息内容，同时激活报警装置，并能够及时对故障单元进行闭锁。
1.2 系统网络组网布局设计
变电站自动化系统的集成分为两个级别，即间隔级以及变电站级。间隔级集成主要通过对平台的构建及集中来完成，在构建软、硬件通用平台后，将保护、控制等功能在平台上进行集成。站级集成将各个功能通过信息网络组合在一个系统中（如图1所示）。
目前，在国内外变电站综合自动化系统的结构类型中，大体上可以划分为完全集中化、集中与分散结合式及全分散式三种结构。
集中式结构的变电站自动化系统，对于规模较小的变电站较为合适。在这类结构中，把计算机的接口电路进行扩展，通过对相关数据的集中采集，并集中计算处理这些变电站数据信息，完成微机控制、保护及自动化控制功能。这种结构典型的特点是其中各功能单元相互独立、互不联系。主要缺点：多重化采集、精度误差大，难以维护，运行可靠性低。
分散与集中相结合：在这类结构中，高压线路和主变压器保护测控装置等集中组屏，而配电线路的保护装置分散安装在开关柜内。采用分散式结构对配电线路进行保护，交换信息的工作通过现场总线与保护管理机来完成。整个二次设备智能化，通过在各总控单元、间隔层中采用独立的微机系统实现，使得系统达到具备较强的自诊断能力，可维护性较高。
在全分散式综合自动化系统中，采取一次回路的方式进行设计。按照某种特性或者功能特点，把各个电力设备划分为若干组成单元，其中，将控制单元、微机保护单元、数据采集单元安装在户内开关柜内或户外高压开关附近。
2 综合自动化系统二次回路设计
2.1 防误闭锁回路的设计
一般情况下，传统电气防误通过开关与刀闸的辅助接点联锁实现，其建立在二次操作回路的基础上。需要接入大量二次电缆，接线方式较复杂，维护困难，户外电磁锁机构易损坏等问题，对于误入接地线的挂接、带电间隔等情况则没有任何办法。
采用高压开关电气元件，由主机、机械编码锁、电气编码锁等一系列电气功能元件组装成这些设备，以达到电气不被误操作的目的。具闭锁的实现是通过微机锁来达到的，微机“五防”系统通过软件规则库和现场锁具实现防误闭锁。该系统包含维护模块与模拟操作模块，其设计十分合理；从电力运维的现场需要角度来考虑，核心为变电安全运行任务模式，按照标准化的指标要求，对各种保护电路、设备电源进行逐项审核，看其操作是否正确（如图2所示）。
2.2 系统设计同期功能
在电网系统正常供电过程中，变电站作为电网系统中各个单元联结的枢纽，进行同期并网操作的时候常有发生。按照性质不同可以将同期并网划分为：同频、差频。同频并网：同一系统内合环运行。差频并网（同期）：通过两个独立电源系统之间的断路器实现并列。由于各类线路保护测控装置主要对线路保护、测控，电力系统中的各类电子系统产品均虽然都涵盖了传统意义上“检同期”的内容，但并没有完全满足妥善解决电网线路并网同期操作的需要。而目前电力系统的网络结构越来越复杂，有较多输电线路要求系统具备进行同期并网操作的功能。电网自动化设计人员面临解决这一同期技术难题的压力，把寻求解决这一线路自动同期问题的方法寄托在测控装置上。
在进行同频并网操作时，同期操作的线路两端具有相同的电源频率，而两端电源的相角存在一定差别，差别的大小通常和电路中的电抗以及有功功率有关。在进行并网操作前期，需要对并网操作两端的相角差以及电压差进行检测，断路器最佳合闸时刻则由计算程序确定捕捉。提供微机监控终端主机完成对两端进行同期条件判别，通过远端进行遥控同期作业，都存在一定问题。在远程遥控同期操作命令下达后，这些测控装置需要同时对同期、闭锁、远方控制状态等多因素进行判定，如果综合条件满足控制的要求，此时则执行相应的控制操作；各断路器测控元件对两端的电压实时检测，当处于同期操作的断路器两端相位差、电压差以及频率差全部处于既定范围内时，此时同期并网检测功能就达到允许进行合闸操作的状态。
2.3 实现保护设计的双重化
电力系统继电保护的对象范围主要包括元件保护和系统保护两种。在进入信息化时代后，继电保护涉及的内容已从元件级延伸到设备级。随着电网建设的发展，电网稳定问题已上升为主要矛盾。对线路、主变压器及发电机变压器组继电保护装配产生了新要求，对主变压器采取双套化配置，即双主双后。双套保护且相互独立；每套主后备保护必须完整，且能真正承担主后备保护功能，以备独立运行。微机保护使双重化配置成为现实，双套主保护的直流电源、交流输入、跳闸回路尽可能的相互独立，使得冗余度得以提高。
一般而言，二次谐波制动原理躲励磁涌流成为较成熟的变压器差动保护所利用的方式，但当变压器发生涌流，出现两相或者单相线路内部故障时，再通过二次谐波制动，由于涌流制动会导致差动保护不起作用。变压器差动保护方法依据波形对称算法原理，通过把励磁涌流区与变压器在空载合闸时产生的故障电流分开，从而达到对变压器保护的目的。
3 自动化电力设备选型
用于进行继电保护、测量控制、防误闭锁、在线状态检测等设备的选择，对变电站的综合化自动化至关重要。这些设备属于常规的二次设备，目前其设计制造全部基于模块化、标准化的微处理机制，高速的网络通信均为设备之间的所采用的连接，这样以来，常规功能装置重复的I/O 现场接二口次设备便不复存在，数据资源的共享通过网络真正实现了。
智能化电气的应用越来越广泛，在电网系统的改造、变电站自动化领域中得到快速发展；智能开关、光电式互感器机电一体化设备产生并在电网系统中广泛应用，加快了变电站自动化技术进入智能化、数字化新阶段的步伐（如图3所示）。
在电网系统供电运行中，对动态电气参数信息进行实时检测，主要包括：电压、电流、谐波分量及相位，这些数据属于基础数据，其他电气信息量，如有功功率、无功功率等都可通过间隔层的设备计算得到。在采集数据信息时，利用直接采集数字量来取代对传统模拟量的采集，使得采样子系统及整个自动化系统的抗干扰性能得以增强；光电电压互感器、光电电流互感器替换了传统的电压互感器、电磁式电流互感器。智能性也表现在执行控制命令时，其能识别命令的真假及其是否合理，对即将进行的动作精确控制，能使断路器进行选相分闸，定相合闸操作，并且能够在给定的相角的前提下实现断路器的闭合以及断开。
光电流互感器的应用。其一般以弱功率数字量进行输出，特别适合微机继电保护装置的需求。其顺应了保护数字化、电力计量、微机化和自动化发展的浪潮。
电流瞬时采样值差动保护。在故障全程使用采样瞬时值进行计算，在大动态范围内能保持良好的线性，测量的电流能准确反应一次电流波形，可使现有保护的灵敏度及可靠性有效地提高。采样值电流差动保护是依据采样电流的瞬时值，完成以相量为基础的常规电流差动保护动作判据。在稳态条件下，电流瞬时采样值随时间的变化而变化，而常规相量电流差动保护中的电流相量保持不变，这就导致了瞬时采样电流值差动保护与一般相量电流差动保护在原理及特性等方面的差异性。
随着电网系统的不断增大，电压级别和输电功率都在成倍地增加，系统的故障也呈现多元化的趋势。在进行组网设备选型时，这种特性也是需要进行考虑的重要参考内容。如何做到快速定位问题部分，快速解决遇到的问题，对变电站逐渐走向智能化、自动化意义重大。合理选择设备，是确保整个电网系统安全和运行可靠性、供电质量最根本和最直接的措施。
4 结 语
变电站综合自动化系统跨专业、多学科的综合技术，在技术应用上发生了质的变化，在给电力系统的高质量运行提供保障的同时，对相关业务操作人员的基本技能提出了更为专业的技术要求。设计是进行电网建设的起点，因此，在设计阶段就要合理、妥善地解决电磁兼容、系统构成、性能等问题，做到功能强大、配置合理、性能可靠。
参考文献：
[1] 刘青，王增平，徐岩，等.光学电流互感器对继电保护系统的影响研究[J].电网技术，2005，29（1）：11-14，29.
[2] 孟祥忠.变电站微机监控与保护技术[M].北京：中国电力出版社，2004.
