继电保护的方法范文

导语：如何才能写好一篇继电保护的方法，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：智能电网；继电保护；IEC61850；实现方法

智能电网建设进程的快速推进和发展，为智能电网技术应用的推广提供了良好的平台，但也给继电保护造成了很大的影响和冲击。深入研究智能电网继电保护十分有必要，将计算机技术、数据通信技术以及传感器技术等融入到智能电网技术中，走数字化、自动化、互动化的智能电网建设道路，从而促进继电保护技术的进一步发展。

1 智能电网的特点

目前，大多数国家都拥有各自的智能电网，它们都是经过研究和实践而来，根据各国的需求和发展而定。通过对比可以发现，智能电网一般具有以下几个特征：（1）具有平台效应，在智能电网平台上用户可以更深地了解、熟悉电网信息，使用者可以进行电网运作和自主参与；（2）具有自我恢复功能，在电网遭到损坏时能进行简单的自我恢复以保证电力供应；（3）兼容能力较强，对多种电力设备具有兼容效果；（4）电能的提供更为稳定、优质；（5）安全性更高，与传统的普通电网相比，智能电网安全性能更高；（6）降低了投入和运行成本、提高了运行效率和质量。

2 智能电网对继电保护提出了新的要求

作为智能电网系统运行的重要保障和防线，继电保护应当在原来的电网装置上进行设计优化，以保证智能电网的正常运行。

2.1 数字化要求

数字化、信息化、自动化和互动化是智能电网的主要特点，因而要求继电保护也具有测量技术和传输方式的数字化特点。智能电网建设的快速推进，使得智能仪器和设备也得到了充分的应用，传统的互感器被具有网络接口的电子式互感器取代，数字式微机保护装置、智能断路器的接入，简化了系统二次设备，也方便了智能电网继电保护设备的维护。

2.2 网络化要求

智能电网网络化发展对继电保护提出了相应的要求。就传统继电保护而言，其只能实现对局部区域的有效保护，网络信息技术的广泛应用，极大地实现了信息共享，能够及时获取变电运行设备的各项信息，并能够对信息进行发送和处理，弥补了传统二次电缆传输的缺陷。因此，要求加快网络技术在继电保护中的应用，借助于网络传输，确保信号的可靠性、真实性及完整性。

2.3 广域化要求

智能电网逐步朝着信息化方向发展，与此同时，要求继电保护也应当逐步实现信息化。作为电力系统控制的关键环节，虽然加快构建信息系统并非为了直接服务继电保护工作，但利用信息系统这一平台可能收集广域信息，能够有效提升安全自动化装置及后备保护的性能。

2.4 输电灵活性要求

与传统电网相比较，智能电网具备很多优点，尤其是在输电效率方面，控制方式灵活性高且速度快，因此，对继电保护的输电灵活性提出了更高的要求。此外，为提高输电质量，智能电网还融合了谐波抑制、可控串联补偿、静止无功补偿、潮流控制器等装置与技术以及电能质量控制等技术，大大增加了智能电网中非线性控制电力元件的数量。

2.5 整定自动化要求

单线信息限制了传统电网继电保护技术，定值调整误差和保护线路有限降低了传统电网继电保护质量和效率。在智能电网中，有机结合了被保护线路和相关装置设备，汇集并整合了系统中的所有运行信息，提高了继电保护的准确性，也对其整定自动化提出了要求。

3 智能电网继电保护的实现方法

3.1 优化智能电网继电保护系统结构

在智能电网中，可以借助于传感器，对供电、发电、输配电等重要设备的运行状态加以实时监控。并将所获取数据利用网络系统进行整合处理，对数据加以有效分析，实现对保护定值及功能的远程性监控。对于继电保护装置而言，除了需要所保护对象的运行数据以外，还需相关设备的运行参数。以便及时识别故障，确保无人工干预之下可以迅速隔离、排除故障，尽快恢复运行，以防大面积停电等重大情况发生。因此，对于继电保护装置而言，保护动作并非只针对保护对象，也可能需要发连跳命令，将其他相关节点跳开，或只发连跳命令，将相关节点跳开，无需将本保护对象跳开。在智能电网环境下，利用监控系统针对本保护对象及相关节点运行情况加以分析，对继电保护装置的保护定值及功能及时进行调节，确保其能够有效适应运行状况的动态变化，利用保护功能，实现所参与故障识别的保护动作策略。

3.2 调整保护定值

一方面，由于运行方式灵活性强，潮流流向的不确定性，要求保护定值应具备自适应性等功能。例如，对于智能电网某个电源点而言，不仅能够直接接入电网中，也可实现微网孤岛运行，这样以来，同电源点相连的线路潮流就实现了其不确定性，依据电流、距离保护等原理，需要确保保护定值可以依据运行方式的动态变化，及时进行调整。这样，针对某一条线路的继电保护装置，其信息不仅包括本线路电气量，还包括了本线路关联线路的运行情况，通过对所有信息进行综合，及时修正保护定值。另一方面，保护功能需要以运行方式的变化情况为依据，加以适当调整。若将某节点从系统中解开，则该节点所安装的线路保护装置也必须退出所有运行，此时，相关线路潮流会被重新分配与合成，与此同时，运行方式也发生了改变，此时需要其他节点所安装的保护装置对线路进行保护，相应地，线路长度及阻抗也产生了改变，需要对节点保护装置的保护范围、定值等加以调整。

3.3 改变保护配置的形态

对于传统继电保护而言，其信息采集及信号发送媒介会因IEC61850网络数字化变电站而产生改变，借助于信息共享，主保护性能也得到了极大地提高，此时，继电保护共享控制信号产生了变化。为了确保信号控制传输网络的稳定性、可靠性，必须借助于智能化控制装置，对一次、二次设备加以有效控制，大量减少电缆使用量，实现二次回路的数字化和网络化，继电保护设备之间可以通过网络进行逻辑的配合和闭锁，简化设计，实现智能化开关。

3.4 实现IED（电子智能设备）互操作

IEC61850是实现数字化、智能化变电站的关键技术，是一种新的构建变电站自动化系统的方法。IEC61850标准建立统一的、面向对象的层次化信息模型，实现设备的自我描述，实现应用开放互操作要求；建立信息服务模型，规范了IED（电子智能设备）与站控层监控主机之间运行、维护报文传输，规范了间隔层IED之间以及间隔层IED与过程智能终端之间的开关量报文的快速传输，实现智能保护设备状态信息共享、智能保护设备联闭锁功能、开关类设备的跳合闸控制功能，规范了间隔层IED与合并单元之间采样报文传输，IED直接接受来自合并单元的量测量数字信息，实现测量信息的共享，使变电站自动化系统的集成过程从人工处理向自动化处理转变。

4 结束语

智能电网是微电子、通信和计算机技术在电力系统的领域的应用革新，以更好的实现节能减排和提升供电可靠性的目标，满足可持续发展的社会需求和电力市场化的经济性需求，提高电网的可靠性、可用性和综合效率。总之，虽然我国智能电网发展已取得了重大的成就，但技术方面仍存在诸多不足，必须进一步加强智能电网继电保护技术的研究，提升继电保护的自适应功能，更好的适应电网的结构和运行方式的变化，为保障供电的安全性及稳定性奠定基础。

参考文献

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随着电力系统的高速发展和计算机技术，通讯技术的进步，越来越多的新技术、新理论将应用于继电保护装置，这就要求我们继电保护工作者不断求学、探索和进取，了解继电保护的基本功能及常见故障分析尤其重要，以达到保证人身安全同时保障电网安全稳定运行。

2 继电保护在电力系统中的功能

2.1 保护功能

(1)速断保护。此保护适合于各种应用，特别针对电动机起动时起动电流过大而造成速断保护误动得情况，电动机起动时速断定值加倍的功能。当三相电流中任意一相电流大于电流速断整定值时，保护动作。

(2)限时速断保护。当三相电流中任意一相电流大于限时速断整定值并达到其整定延时时，保护出口动作。

(3)定时限过流保护。当三相电流中任意一相电流大于定时限过流定值并达到定时限过流延时定值时，保护出口动作。

(4)反时限过流保护。反时限过流保护的动作时限与被保护线路故障电流的大小有关，故障电流越大。动作时限越短，反之，故障电流越小，动作时限越长。

(5)过热保护。过热时引起电动机损坏的重要原因，特别是转子中得抚恤电流会造成电动机严重发热。

(6)过负荷保护。当三相任一项电流超过过负荷电流整定值并达到整定延时后，保护动作。

(7)起动时间过长保护。起动时间过长（其电流持续超过Ie）；本保护设计了专门的电动机起动时间过长保护，此保护功能在电动机起动过程起作用，电动机起动过程结束就退出。

(8)堵转保护。由于电机负荷骤然变大或自身机械原因造成电动机的轴被卡住，如果不及时切除故障就会出现电机过热导致电机烧坏。当电动机的运行电流大于整定电流并达到整定延时后，保护动作出口跳闸并发信号。

(9)零序过流保护(Ⅰ、Ⅱ)。零序过流保护为两段，当零序电流大于零序过流定值并达到整定延时后零序电流保护动作。

(10)负序过流保护。负序过流保护是对三相电流不对称的保护，负序电流过大，会导致设备及线路发热而烧毁。当负序电流超过负序过流整定值并到达延时后，保护动作。

(11)过压保护。当三个线电压中的任一线电压高于整定值，且达到整定延时后，过电压保护动作。

(12)低压保护。当三个线电压均低于整定值，且达到整定延时后，低电压保护动作。当TV断线时闭锁低电压保护（需要投入TV断线闭锁功能时，必须将“TV断线”整定为“报警”，“闭锁低电压”整定为“投入”。

(13)电容器差压保护。两个相同的电容器串联，因容抗相等，各自两端的电压相等，差压接近于零。当发生故障时，容抗发生变化，两端电压不等，当电压差大于差压保护定值，到达保护延时，保护动作。

(14)TV断线。功能断线功能可监视TV单相断线、两相断线和三相断线。判断到断线故障后，装置延时5s发告警信号，当电压正常后TV断线报警将自行复归。

(15)绝缘监视。高压配电网的绝缘监视借助电压互感器有两组低压线圈接成星形，另一组低压线圈接成开口三角形，电网对绝缘正常时，三角形开口处电压接近于零，当电网某相故障接地时，三角形开口处发现较高的零序电压，当超过绝缘监视电压定值，且到达延时，保护动作。

2.2 测量监视功能

(1)测量。继电保护装置可测量全电量参数，包括电压、电流、功率、功率因数、频率以及零序电流IN和辅助电压UX.测量值刷新率为1秒。

(2)控制功能。遥控由起动继电器、遥跳继电器、遥和继电器联合执行。在“遥控”信号为1时，当装置接收到上位机遥控命令后，回复返校信号，当上位机收到装置的返校信号后，再次下发控制命令时，装置的遥跳继电器（或遥和继电器）才能动作。当”遥控“信号为0时，闭锁上位机的遥控操作。

3 继电保护常见故障及分析

3.1 电源指示灯或运行灯工作不正常

检查装置电源是否正常接入，电压是否正确；如果运行灯不亮，可能是电源未加上或电源不在允许范围内，否侧可能是内部电源线松动；如果运行灯亮，LCD显示器无显示，可能是LCD显示器坏或内部连线松动或操作键盘按钮损坏或键盘连接松动。

3.2 装置采样值不正常

检查电压电流通道的连线是否正常，接线模式设置是否与实际接线方式相符；检查PT、CT是否完好，PT、CT变比是否设置正确；检查GND是否正常接地。

3.3 有功功率或功率因数读数不正确，但电压和电流读书正确

比较实际接线和接线图的电压和电流输入，看相位关系是否正确。

3.4 开关量输入不正确

检查输入节点是否正确接入；如果输入接点正确接入，则可能是开入通道的光藕损坏。

3.5 RS-485通信不正常

检查通讯地址是否正确；检查整个通信网线路是否正确；检查RS-232/RS-485转换器设备是否正确；检查上位机的通讯波特率是否与继电保护装置一致；数据位应为8，一个停止位，无校验位；关闭继电保护装置和PC主机，再开机重试。

4 结语

继电保护是电力系统安全运行的重要保障，目前在各个电厂已经得到了广泛的应用，继电保护技术日益呈现出网络化、微机化、保护，测量与数据通讯一体化发展趋势。

参考文献:

[1]主编:何家李,宋从矩.《电力系统继电保护原理》.出版发行:中国电力出版社,版次:1994年10月第3版.

[2]主编:税正申,施怀谨.《电力系统继电保护》.出版发行:重庆大学出版社,版次:1997年9月第1版.

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关键词：继电保护;可靠运行;方法

Abstract: The relay protection and automatic device is an important part of power system, to ensure the safe and economic operation of power system, prevent accidents and expand a key role.

Key words: relay protection and reliable operation; method;

中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：

1、提高继电保护的技术水平

提高继电保护的技术水平，可以使对继电保护的验收、日常管理和操作等工作更加便捷有效，也能减少相关事故的发生，更是确保继电保护可靠运行的关键因素。综合其发展历程，可以从以下两方面提高继电保护的技术水平。

1.1提高继电保护运行的微机化和网络化水平。随着电信技术的不断发展，微机保护硬件的科技含量也得到了较大幅度的提高。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度和存储容量都远远超过了当年的小型机。用成套的工控机做继电保护的想法在技术上已经变得可行，这样，就能使继电保护运行过程中的微机不可靠性得到一定的控制。但对微机化如何能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还需要进行深入地研究。可以说，计算机网络将深入到各种工业领域，为电力系统提供通信手段，彻底改变继电保护的运行方式和状态。

从现阶段的实际情况来看,除了差动保护和纵联保护外,所有的继电保护装置都只能反映保护安装处的电气量，继电保护装置的作用也只能是切除故障元件,缩小事故的影响范围。安装、使用继电保护装置的目的不仅是缩小事故范围，还希望它能保证电力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，从而进一步提高保护的及时性和准确性。而想要实现这一设想的前提条件是要将整个电力系统各主要设备的保护装置都通过计算机网络连接起来,实现微机保护装置的网络化，这方面的技术水平急待提高。

1.2提高继电保护运行的智能化水平。智能化是提高继电保护运行可靠性的重要技术创新，目前，“人工智能技术”这一词汇已经出现在社会的很多领域，诸如神经网络、进化规划、遗传算法、模糊逻辑等技术在电力系统中已经得到了应用,在继电保护领域应用的研究也正在进行并不断深化。人工智能技术的引进将使继电保护装置的稳定性大大提高，而其工作的连续性和隐蔽性等不可靠因素将会得到有效的控制和改进。

2、加强技术改造工作

2.1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。在开关室加装分路空开开关箱，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。

2.2对缺陷多、超期服役且功能不满足电网要求的110kV、220kV、500kV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。

2.3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。优选经运行考验且可靠的保护，个别新保护可少量试运行，在取得经验后再推广运用。220kV和500kV线路2套保护优选不同原理和不同厂家的产品，取长补短。这就不致因一个厂研制、制造的2套保护在同一特殊原因时，同时误动或拒动。针对微机、集成电路型保护性能优越、优点突出，但抗外界干扰能力差的特点，交、直流回路选用铠装铅包电缆，两端屏蔽接地；装置接地线保证足够截面且可靠、完好；抗干扰电容按“反措”要求引接。

2.4现场二次回路老化，保护压板及继电器的接线标号头、电缆标示牌模糊不清及部分信号灯标示脱落现象，应重新标示，做到美观、准确、清楚。组织对二次回路全面检查，清除基建遗留遗弃的电缆寄生二次线，整理并绘制出符合实际的二次图纸供使用，杜绝回路错误或寄生回路引起的保护误动作。

3、提高继电保护可靠性的措施

3.1严格把好质量关 保护装置在制造和选购过程中要严格进行质量管理，把好质量关，提高装置中各元器件的质量。尽量选用故障率低、寿命长的元器件，不让不合格的劣质元件混进其中。电磁型继电器转动件要求轴尖锥度正确，光洁度好；各零件配合适当；接点镀银处理，接触良好。晶体管保护装置中的元器件要重视焊接工艺质量。晶体管要经过严格筛选和老化处理，在高低温的考验下，功能仍然保持稳定；改进插接座制造工艺，使其不变，接触良好。

3.2注意继电保护装置检验，同时保证定值区的正确性 在继电保护装置检验过程中必须要注意，将整组试验和电流回路升流试验放在试验检测的最后进，这两项工作完成后，严禁再拔插件，改定值区以及改变二次回路接线等工作。电压回路升压试验，也必须在其它试验项目完成后进行。在定期检验中，经常在检验完成后设备投入运行而暂时没负荷的情况下不能测量负荷向量和打印负荷采样值的。由于定值区对于继电保护来说是非常重要，必须要采用严格的管理和相应的技术手段来保证定值区的正确性。一般采取的措施是,在修改完定值后,必须打印定值单和定值区号，注意日期，变电站，修改人员以及设备名称，并重点在继电保护工作记录中注明定值区编号，避免定值区出错。

3.3增加投入，完善环网设备 及时更新保护校验设备，完善供电网络建设。在不影响正常安全生产的情况下，确保各回路均有足够保护整定时间，使保护装置校验做到应校必校，不漏项，不简化。为快速隔离故障、恢复供电，可以考虑结合配电自动化系统的建设， 继电保护与自动化系统相互配合使用，逐步完善电力系统的网络建设和技术设施。

3.4继电保护装置的接地要严格按规定执行 接地在电力系统中是很重要的一环，微机继电保护装置内部是电子电路，容易受到强电场、强磁场的十扰，外壳的接地屏蔽有利于改善微机保护装置的运行环境；微机保护提高可靠性，应以抑制干扰源、阻塞耦合通道、提高敏感回路抗干扰能力入手，并运用自动检测技术及容错设计来保证微机保护装置的可靠性。因此在继电保护工作中接地就显得非常重要和突出。首先保护屏的各种装置机箱屏等的接地问题，必须接在屏内的铜排上，一般生产厂家已做得较好，只需认真检查。其次是保护屏的铜排是否能可靠的接入地网，应该用较大截面的铜排或导线可靠紧固在接地网上，并且用绝缘表测接地电阻是否符合规程要求。另外，电流、电压回路的接地也存在可靠性问题，如接地在端子箱，那么端子箱的接地是否可靠，也需要认真检验。

3.5及时检查，提高运行维护与故障处理能力 要制定出反事故措施, 提高保护装置的可靠性。不论何种保护，一般性检查或定期检查都是非常重要的。在检查中，首先清点连接件是否紧固、焊接点是否虚焊、机械特性等。现在保护屏后的端子排端子螺丝非常多，其中某个螺丝松动，就会成为保护拒动、误动的隐患。因此检查时要注意将所有的芯片按紧，螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中，还必须将各元件、保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。

4、结束语

继电保护是电力系统的安全卫士，搞好继电保护工作是保证电网安全运行的必不可少的重要手段。电力工作人员充分了解继电保护的重要性及其运行可靠性的因素与原理，并对继电保护装置进行定期检查和维护，才能保证系统正常运行，提高供电可靠性。

参考文献：

[1] 张炜;电力系统可靠性分析[J];科技信息;2009,(08).

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关键词：　智能配电网建设；继电保护；方法；应用

配电网智能化已经成为我国电网建设的重点，伴随低碳经济的不断深入和可持续发展的总战略要求，电力工业也必然会从经济、环保、科学的轨道上快速迈进，而配电网“智能”便是最鲜明的特征之一。而继电保护则是确保智能配电网供电质量和安全的关键，因此有必要对当前智能配电网建设中的继电保护问题采取适当的方法，优化继电保护措施，进而提高其在智能配电网建设中的应用价值和效果。

1　继电保护受到智能配电网的影响

继电保护是电力系统供电安全和供电稳定的重要保证，可以称之为首要阵地，因此其重要性不言而喻，而智能配电网与传统的配电网在很多方面都进行了优化和改变，这将严重影响配电网现有继电保护技术的应用，因此想要在智能配电网建设中良好的应用继电保护，首先应了解智能配电网对传统继电保护应用的影响，我们从以下几方面分析。

1.1　智能配电网的数字化影响

随着网络和信息技术的快速发展，配电网的智能化显然与二者离不开，其最鲜明的特点便是智能配电网的信息获取能力。以往配电网中的继电保护的主要作用即是保护电路供电质量和供电安全，在智能配电网中这种情况并没有消失，而是随着技术的进步更加凸显出来。因为，网络化的发展和快速传递为整个配电网站的信息获取提供了有力的支撑，各种网络数据的共享性质，可以使工作人员对各个变电站的设备和仪器的参数和技术指标等情况了如指掌，而且在第一时间即可获取，这就为配电网出现故障时，或出现故障可能发生的征兆时，抑或是对故障出现后的及时处理提高了有力的理论依据和渠道。因此，从这个程度上说，智能配电网可以说是建立了相对完备的电力信息数据库。除此之外，在这个过程中，智能配电网的网络传输的快捷性和实时性的特点也体现出来，鉴于智能配电网中采用的数字接口形式的智能断路器和跳合闸等可以有效控制信号传输的新方式，而以往的二次电缆也被新型的网络传输方式所取代，因此其在工作效率和故障处理的效率上得到了显著提高。

智能配电网的数字化特点不仅体现在信息传输和数据储备上，而且在测量技术上也彰显了数字化特点。当前，科技水平含量较高的智能化设备和仪器已经广泛应用于智能配电网的建设之中，比如电子式互感器将传统的互感器赶下了历史舞台，而这即插即用的USB接口式的互感器，不但可与网络进行有效连接，而且可实现网络保护装置和智能断路器的有效衔接，极大地简化了配电网二次回路的接线冗繁现象，大大降低了配电网的维护工作。

1.2　智能配电网的功能性影响

智能配电网建设的步伐不断加快，在这个过程中对于网络和信息技术的应用已经屡见不鲜，目前，我国继电保护的专用网络已经初步建成，可以预见，这将使智能配电网功能更加多样，使配电网的工作人员操作更加机动、灵活，例如在智能电网中应用量较广的静止无功补偿装置、可控串联补偿装置和统一潮流控制器等输电技术，而且我国直交流混合输电的客观情况也要求输电技术必须灵活，可控性强。诚然，WANS网络和继电保护信息系统的建设并非是以继电保护为目的的，但是其所提供的丰富的信息支持和后备保护性能对供电安全和智能化设备的性能保障却是不言而喻的。因此，对此，电力企业应对其有更深刻的认识和应用。

2　智能配电网背景下继电保护应用对策

从智能配电网对继电保护的影响不难看出，伴随先进设备、仪器和网络信息技术的使用，智能配电网已经为继电保护提高了优越的、更加灵活和有效控制的工作环境。因此，而其暴露出的问题也是显而易见的，比如当前的智能化配电网大都基于IEC61850网络而建设，传统的继电保护信息的获取和发送信号的媒介也因此转变成数字化模式，为此，继电保护可充分利用站内的共享资源，比如电器元件的各种信息、及其保护性能指标，以及可共享的控制信号等优化继电保护配置，而且网络信息的数字化传输性质也为信息的安全和可靠性提供了一定保障。为此，我们针对在智能配电网建设中常见的继电保护问题，以及相应的处理对策分析如下。

2.1　用智能配电网的数字化提高继电保护性能

继电保护的性能与互感器的传输性能关系密切，某种程度上，减少互感器的故障和提高互感器的传输性能即是提高用电保护的性能。因此，在智能化配电网的背景下，继电保护完全可以“放开手脚”，其无须顾忌电力互感器是否会饱和，及二次回路时是否会出现短路，以及回路接地时是否因不合理、不正确而带来的负面影响，除此之外，其优越性还明显体现在配电网传输电气量信息的实时性，数学更加可靠，这也为继电保护装置性能的提高提供了便利，比如，WANS网络和PMU网络可以为智能配电网系统提供有力的放于体系和紧急控制所需的各种信息，尤其是在已建成的网络环境下，其改变了传统继电保护装置的延时性，时间敏感度大大提高，安全自动装置的性能也明显加强，因此在一些特殊情况时，对系统出现的故障点可进行有效判定，从而为后期形成应急处理对策和防止停电等故障的发生提供了便捷的通道。因此，从这个意义上说，继电保护可在此基础上优化辅助功能，即借助智能化配电网数字化传感器的特点，提高自身性能，目前这已经成为继电保护研究的中心环节。

2.2　使用新技术提高继电保护功效

风能、生物能和太阳能等新能源都是配电网接入时必须面临的新技术，此外，还包括新思想的运用，比如继电保护领域中已经逐渐应用开来的自适应保护思想。对于新能源的接入，智能配电网在建设中应注意各种能源接入的随机性，以智能配电网接入安全为前提，进行相应的调度后，在向效率更高、使用更加灵活的方式努力。其中，对于灵活的控制性已经成为智能配电网的关键，其不但改变了传统的故障暂停特征，而且亦是各种新技术应用的突破口。而自适应保护思想在传统的继电保护应用中，仅依照被保护线路的运行情况进行分析、定值和调整，功能单一，灵活性较差，无法有效实现智能配电网整个网络信息的贯通，也无法保证所使用信息的及时性和准确性，这就使变电网的运行判断失去了有力的数据依据，因此在智能变电网背景下，变电站可有效利用智能配电网的“数字化”特性，将自适应保护的思想深入化，通过全网的数据信息尽心分析和定值，而且这些所用信息的获取方式是实时的，也更加准确，这就为继电保护正确判定配电网的运行提供了有力支撑，较好地实现了在线整定技术的实现。

3　智能配电网建设中的继电保护应用评价

继电保护对策在智能配电网建设中的应用是否有效，要从3个方面进行评价分析，即安全标准，供电质量标准，以及经济性标准，其中安全标准和经济性标准无论是传统配电网还是当前的智能配电网中都做得较好，因此本文仅从供电质量标准上进行继电保护评价。

供电质量主要从供电的可靠性和电压合格率两方面进行考量，此两方面与继电保护息息相关的是用电可靠性，即从配电网出现的停电现象来分析其可靠性。而停电又分计划性停电和故障性停电两种，显然，计划性停电与继电保护无关，所以在继电保护对策制订的过程中必须注重故障停电，即可发生故障导致停电的主要影响因素，一般情况下，判定故障停电的指标包含3个方面：①　用户平均停电次数；②　用户平均停电时间；③　用户平均短时停电次数。调查分析结果证明，供电可靠性越强，故障停电的次数越少。目前，我国城市供电可靠性达到了99.9，相应的故障停电比例约为30%。根据这一结果，在制定故障停电可靠性指标时，可对应地进行计算，比如，若想达到供电可靠率99.999，则应吧故障停电比例定位46%，进而得出用户平均停电时间目标为1.76h/a。此外，还应注意另一个方面，即所有可能导致停电的其他故障环节，比如经统计显示的90%以上停电故障的罪魁祸首——中压配电网故障，而继电保护恰恰是针对中压配电网的停电问题，所以在有力提高继电保护效率的同时，亦不能忽视其他故障引起的停电故障。

4　总结

综上所述，智能配电网建设是电力系统的一次革命，亦是我国电网未来发展的大方向。随着我国智能配电网建设步伐的不断加快，在其中具有重要作用的继电保护要满足电网智能化的发展需求，必须与时俱进，科学、合理、灵活的利用智能配电网的优势，提高自身性能，进而为我国电力事业的快速发展做出贡献。

参考文献：

[1]崔敏、杨雪、邢政，确保继电保护安全运行的若干体会[J].北京电力高等专科学校学报，2012（6）：99.

[2]龙存、张宇，智能电网对继电保护的影响研究[J].技术研发，2012，8（19）：144.

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【关键词】 继电保护；隐藏故障；监测

中图分类号：U262文献标识码： A

前言

所谓继电保护是指对电力系统中发生的故障或异常情况进行检测，针对相应的检测情况来发出相应的报警信号，或者直接将系统中的故障部分进行相关隔离和切除的一种重要措施。当电力系统中由于自然的、人为的或设备故障等因素发生故障时，继电保护装置必须能够及时快速的把系统故障进行有效切除，从而来保证电力系统的安全运行稳定，最大限度的降低故障引起的人生伤害和财产损失。

继电保护系统的隐藏故障是指继电保护装置中存在的一种永久缺陷，这种缺陷只有在系统发生故障等不正常运行状态时才会表现出来，其直接后果是导致被保护元件的错误断开。多次大停电事故的分析结论表明，这种由于继电保护装置的隐藏故障引起的大停电事故发生概率虽然很小，但危害极大，这类事故一旦发生将会引起电网的连锁反应，事故并会迅速蔓延导致电网崩溃，给电网带来灾难性的后果。

一、 继电保护隐藏故障

目前关于隐藏故障的研究主要侧重于两个方面：一是风险评估，研究分析保护系统存在的隐藏故障对大规模连锁停电的影响，并找出系统中的薄弱环节；二是研究开发继电保护隐藏故障的监视与控制系统，通过该系统可以直观的辨识出隐藏故障，从而使保护做出正确的

动作。

1 基于隐藏故障的风险评估

继电保护隐藏故障对电力系统的危害程度取决于隐藏故障的发生位置，不同位置的隐藏故障对电力系统的危害程度是不一样的。为了评估隐藏故障对电网的危害程度，有学者提出将风险理论应用于评估由于隐藏故障造成的电力系统连锁故障，通过建立隐藏故障的风险评估体系，对所有可能存在的隐藏故障进行风险评估，从而找出电力系统中的薄弱环节，据此提出由于隐藏故障造成连锁故障的预防措施。

隐藏故障风险评估的基本思想是利用继电保护隐藏故障的概率，根据系统的拓扑结构对连锁故障模型进行仿真计算。最后为了能够定量地分析风险大小，采用两个因素来参与评价风险：事故的可能性和严重性，将风险定义为事故的概率与事故后果的乘积。由于隐藏故障易造成连锁停电事故，故隐藏故障的风险可用连锁停电事故的风险来等同考虑。

2 隐藏故障的监测和控制

继电保护系统的隐藏故障是造成电网连锁故障的重要原因之一，因此，很有必要对继电保护系统的隐藏故障进行监测。1996年，A.G.Phdake和J.S.Thorp学者提出了针对保护系统的隐藏故障监测和控制方案如图1所示。由图1可知，该系统用来监测和控制电网中那些具有高脆弱性指数的保护装置，隐藏故障监测与控制系统通过对输入继电器的信号进行分析诊断，事实上也就是复制该保护的算法和功能，最后将监测与控制系统的输出结果与运行中的继电保护装置的输出结果进行逻辑关系的比较，若二者输出结果相同，保护跳闸命令被允许；反之，跳闸指令被禁止，此时，该系统相当于起到闭锁的作用。

二、 继电保护隐藏故障监测方法

由继电保护隐藏故障的定义可知，继电保护装置的隐藏故障在正常运行时并不表现出来，而在系统出现压力的情况下才显现，也就是说隐藏故障只会在系统运行中暴露出来，因此，传统的离线式检测方法并不适合用来监测隐藏故障，必须研究针对继电保护装置隐藏故障的在线监测系统。目前尚无专门的监控系统用以检测运行中的继电保护系统是否存在隐藏故障，而是仅依靠微机保护中一些简单的自检功能来保障保护系统的运行。不管是保护系统的定期计划检修还是保护装置自检功能，都属于离线式的检测方法，均没有考虑装置现场运行中的情况，因此，这些目

前广泛采用的离线检测方式都不是可以信赖的检测方案，无法实现对于继电保护隐藏故障的检测。

目前广泛采用的常规检测方法往往是在保护装置离线情况下进行的，由于隐藏故障是在运行过程中才爆发，因此传统的检测方法并不能对隐藏故障进行全面的检测。考虑到隐藏故障存在的特点，完善的检测方法应做到对保护装置进行在线监测，这样才能够在系统暴露出隐藏故障时，及时发现其中的错误动作倾向，对存在隐藏故障的保护装置进行动作闭锁或者使其退出运行，阻止由于保护装置的隐藏故障而造成保护误动作的行为。

对隐藏故障而言，当系统在正常运行的时候，该故障一般不会表现出来；但是，当系统工作不正常时，往往暗示存在其中的隐藏故障已经达到了承受极限。当系统运行状况超过这个极限，保护装置就会出现误动或拒动的错误行为，因此，保护装置的状态经历了一个从正常到故障的动态过程，具体如图2所示。

三、 结束语

在电力系统的运行过程中，虽然因为连锁故障造成的大规模的用户造成失电的现象很少出现，但是，我们还应该坚持防患于未然的理念，争取将这一灾难性的事故造成的损伤降低到最低，因为一旦发生相应的故障事故，那么将会造成严重的经济损失，影响日常的生产和生活。为了保证电力系统的安全稳定运行，对继电保护隐藏故障进行相应的评价和分析，对于保证电网的安全稳定运行具有一定的理论意义和现实意义。

参考文献

[1]韩祯祥,薛禹胜,邱家驹.2000年国际大电网会议系列报道―电网互联的现状和前景[J].电力系统自动化,2000,24:1-4.

篇6

【关键词】继电保护；晶体管继电器原理；滤波

1 概述

继电保护在供电中起着很重要的作用，可以保护供电设备及用电设备的安全，可以防止发生意外对供电和用电设备的损坏，是工厂能够正常生产的保证，因此电站每年一次的预防试验工作十分必要。以前我们使用KF-6400型继电保护校验仪，随着科学技术的进步和发展，微机保护慢慢取代了继电器成为了高压变送电线路及高压设备中的保护设备；微机保护校验对继电保护校验仪的精度要求比较高，因此我们购买了一台北京博电S40A型单相继电保护测试仪。

2 继电保护装置调试

2.1 继电保护原理

继电保护不仅限于电气量，也有其他物理量，变压器的油在故障时产生大量瓦斯气体、油的流速增大。油压的强度增高等，这些也属于继电保护。不管反映哪种物理量，继电保护的构成形式基本不变。继电保护装置包括三部分：测量部分、逻辑部分、执行部分。作用于跳闸的继电保护要求具有：可靠性、选择性、速动性、灵敏性。

2.2 继电保护校验

2.2.1 继电器单体试验

继电器单体校验主要检查其工作特性及刻度值是否准确，工作特性主要指其返回系数，电流继电器返回系一般要求在0.8～0.9之间，电压继电器返回系数一般在1.1～1.2之间，这样可以保证其可靠性和灵敏性；试验中对于不满足返回系数及刻度值不准确的继电器要进行调整，使其满足上述要求。

2.2.2 继电器整组传动试验

传动试验前对继电保护模拟试验，对组成继电保护回路的电气元件按实际的运行情况通电试验，制造人为事故是继电器保护动作，检查线路、整定值、继电器动作的正确性和可靠性。

传动试验包括速断试验、过流试验、反时限试验及零序试验，传动试验即将相应的继电器调整到设计的速断电流值或过流值，接通控制电源，合上断开断路器，使用继电保护测试仪在互感器的二次端子上加电流信号，加电流到设定的过流或速断值时，使断路器跳闸，测量其动作时间是否与设计要求值相同，依据测量的动作时间来判断其保护回路是否可靠。

3 发现问题

近年来我们在天津钢铁集团电站预防试验过程中，对继电保护试验积累了大量的现场经验。在预防试验过程中我们使用北京博电继S40A型继电保护校验仪对LL-12/5型过流继电器校验，校验过程中发现继电器速断值与设定值不同，开始我们怀疑继电器有问题，当我们对同一型号的另一个继电器校验时发现其速断值与设定值也不同。因此我们用KF-6400型继电保护校验仪对上述两个继电器校验时其结果速断值与设定值一样。两个不同的继电保护校验仪对同一个继电器校验的速断值不相同，由此产生了北京博电S40A型单相继电保护测试仪对LL-12/5型过流继电器速断校验时出现了问题。

4 问题分析

4.1 KF-6400型继电保护校验仪原理及特点

在以前由于没有更先进的继电保护测试仪，现场多采用继电器作为保护装置；以前我们使用KF-6400型继电保护校验仪对继电器进行校验。

在实际的应用中发现存在着一下几个方面的缺点：

（1）采用碳刷调节线圈砸数比来调节电流的，这样调节电流输出不稳定；

（2）没有稳压装置，因此在测试过程中受电网电压波动影响较大，输出电流不平稳，就输出大小不一样；

（3）不能自动测试继电器的返回系数，手动测试继电器返回系数，这样测出的返回系数误差比较大，会使测量值不准确；

（4）做大电流测试时，电流必须从零开始升起，升到所需电流值所需的时间较长，这样就会使继电器发热，甚至继电器会冒烟。

4.2 S40A继电保护测试仪

S40A是一款由单片机控制的继电保护测试仪，功能简单、携带方便。既可以用于交直流继电器动作值、动作时间的测试；也可对低压微机线路保护的复压闭锁方向过流、零序过流、低周减载等保护功能以及高压线路微机保护的整组传动等进行测试；还可以用于微机变压器差动保护的起动值、速断值、二次谐波浪涌流闭锁值的测试。S40A继电保护试验仪，输出精度比较高，最小可达小数点后两位，最大输出电流40A，输出电流最小0.01A。

4.3 LL-12/5型过流继电器

LL-12/5型过流继电器属于晶闸管继电保护装置，这种类型的继电器具有反时限特性，它是根据整流原理构成的，具有晶体管、二极管等电子元件。晶闸管继电保护装置具有动作速度快、灵敏度高、功率消耗低、体积小、重量轻、调试比较简单以及易于适应新的复杂保护技术等优点，但是它存在抗干扰性较差、元件较易损坏及可能因元件不稳定而导致误动作等缺点。

4.4 波形观察

用示波器分别对S40A型单相继电保护测试仪和KF-6400型继电保护试验仪对LL-12/5型过流继电器校验时产生的波形进行观察。S40A型单相继电保护测试仪对LL-12/5型过流继电器输出17.5A时的波形如图1所示。KF-6400型继电保护试验仪对LL-12/5型过流继电器输出17.5A时的波形如图2所示。从波形图中看到，S40A型单相继电保护测试仪电流加在LL-12/5型过流继电器上波形发

生了严重的畸变，而且在相同电流值的情况波形峰值要大出一格，这就是问题产生的原因。

5 问题解决

5.1 滤波原理

滤波电路常用于滤去整流输出后中的纹波，一般由阻容元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容，电感组成的各种复式滤波电路。

常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。若滤波电路元件仅由无源元件组成，则称为无源滤波电路。若滤波电路不仅由无源元件，还由有源元件组成，则称为有源滤波电路；有源滤波的主要形式是有源RC滤波，也被称作电子滤波器。

5.2 滤波电容计算

5.2.1 计算公式

根据公式RL*C≥（3～5）T，式中的C就是滤波电容的大小；RL是负载阻抗，其大小有公式RL=U0/I0 ，U0是输出电压，单位是伏；I0是输出电流（就是负载上流过的电流）单位是安；RL的单位就是欧姆。T就是整流后的脉动电流中的基波周期，全桥整流其基波的周期是0.01S。

5.2.2 等效电路

S40A继电保护测试仪，LL-12/5型过流继电器及滤波电容组成的等效电路如图下3所示。 C为所需的滤波电容，RL为LL-12/5型过流继电器的等效电抗。

5.2.3 滤波电容计算

LL-12/5型过流继电器采用单相全控桥整流，因此 T=0.01S；LL-12/5过流继电器 起动值设置2A档，用万用表测得加在继电器电流输入端的电压为5.7V。

5.3 滤波效果验证

理论上滤波电容越大越好，滤波电容越大整流输出的波形越好，但是在实际问题中，继电器用KF-6400继电保护测试仪校验设置好的LL-12/5型过流继电器得到速断值为17.5A，为了使S40A继电保护测试仪对其校验时速断值也为17.5A。

通过试验采用3个4700μF和一个470μF的电容并联。

使用示波器观察LL-12/5型继电器并联滤波电容后S40A继电保护试验仪对其校验加17.5A电流时的波形图如下图4所示。

图4 LL-12/5并联电容后用S40A加17.5A时的波形图

通过图4和图1进行比较，S40A继电保护校验仪对LL-12/5型过流继电器校验时加电容滤波后其波形得到明显的改变，消除了基波。

通过图4和图2进行比较可以看出，S40A继电保护校验仪对LL-12/5型过流继电器加17.5A电流经电容滤波后的波形与KF-6400继电保护校验仪对LL-12/5型过流继电器加17.5A电流的波形基本相同。

5.4 并联电容电路分析

并联电容后其等效电路见图3，这样电路参数发生了改变，虽然使用S40A可以保证继电器在17.5A电流时动作，可是加在LL-12/5型过流继电器上的电流是否为17.5A。为了得到加在继电器的准确电流，利用两个电流表分别测出电容上的电流和继电器上的电流。S40A输出10A电流时，测得加在电容上的电流IC为10A，继电器上的电流IRL为10A；当S40A输出17.5A电流时，测得IC为17.5A，IRL为17.5A。通过上述试验得出并联电容后，S40A输出的电流，与电容电流，继电器电流三个相等。

根据电容电流和电压的关系，首先确定并联电容电流的方向，再根据三个电流值的特点以及基尔霍夫电流定律确定S40A电流的方向，最后根据平行四边形法则得到LL-12/5型继电器电流的方向。

6 总结

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关键词：继电保护；二次回路；电力故障；电力能源；防范措施；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM77 文章编号：1009-2374（2016）02-0141-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.02.069

我国电力系统的规模正在不断扩大，出现的问题也随之增多。如果电力系统发生故障将会造成极大的损失。继电保护作为电力系统的重要组成部分已经广泛应用，其发挥的作用也非常大，电力系统的安全运行需要继电保护的稳定以及可靠性能。如果继电保护二次回路出现问题就会使电气设备不能正常运行，进而导致电力系统崩溃和瘫痪，不仅给电力企业带来很大的经济损失，而且还会影响社会正常的生产生活。

1 继电保护二次回路问题分析

1.1 线路的绝缘层发生击穿

线路的绝缘层会发生击穿的现象，母线保护会出现松动，以致没有和发生问题的线路连接的母线电源都发生跳闸的状况，在测量线芯的时候发现其绝缘的地方受到严重损坏，进而发生击穿的状况。经过对其发生故障的类型分析来看，发现其绝缘部分发生击穿现象的原因主要是：首先，测量回路与母线电流回路发生了短路现象，所以线芯绝缘才会被击穿；其次，施工人员在对设备进行检测之后，并没有及时恢复中性点的引线，以致电力系统如果发生故障的话，很容易使线路的电位上升，从而使电流回路和设备回路线芯发生击穿的现象，所以才引发了二次回路的问题。

1.2 越级跳闸

越级跳闸这一状况是经常会在线路中出现的继电保护二次回路问题。线路在受到严重的打击后，会发生断线接地的状况，所以会发生越级跳闸的现象，这会影响到电力系统的安全输送，进而缩减设备的使用寿命，而对于会出现故障的母线来讲，变压器跳闸保护的时间配合得不正确的话，很容易使母线点接地，使变压器发生自主切除的状况，其不接地的变压器却会和母线连接上并且持续运行，以致母线的中性点电位会迅速提升，从而导致变压器的温度持续上升，一般情况下，会很容易发生火灾，给电力企业以及用户带来很大的损失。

1.3 母线开关跳闸

母线开关的跳闸情况是继电保护二次回路中常常出现的问题，这个问题不仅会严重影响电力线路的安全运行，而且还会损坏电力设备，影响电力企业的经济效益。当线路电流突然变为零的时候，应该仔细检查线路，如果二次线箱端引线的绝缘性没有受到损坏，但是保护电路的线芯受到损坏了，发生了烧毁、开裂的情况，才导致了母线开关跳闸。另外，如果开关的回路设计不合理就会有很严重的缺陷，或者是操作人员在操作的过程中，对母线的倒闸不是太了解，粗心或是没有检查到等原因就会使开关跳闸。很普通的一个问题，就会导致正在运行的设备自己切除，给电力企业或者公司带来巨大的损失。所以在设计的时候，操作人员一定要非常细心。查表或是修试各个工种的技术人员和设计者往往会因为线路的绝缘而发生击穿现象，母线保护会发生误动作，这时没有故障的线路也会发生一些动作，造成跳闸现象。直流电源的回路现象会使他们知道更多的专业知识技术，培养他们在施工的时候努力发现问题和解决问题的能力，这样能够及时地发现问题，将危险系数降到最低。此外，在工作之前，应该提前组织工作人员及负责人做一个关于安全技术的交流会，尽量把技术的要求和应该注意的事项交给参加施工的人员，让他们知道所有的安全须知，使他们在工作的时候认真操作，降低事故发生的可能性。

1.4 线路老化问题

在电力设备中的一些元件中也存在一定的隐患，如磨损现象是很容易发生线路问题的，这些都对电力系统造成了很严重的影响。

对于弱电回路的安装工作，应该按照具体的状况进行分析，而且要在工艺方面使用有效的抗干扰的方法，具体的措施有下列三个：（1）采用能够屏蔽金属线的电缆，而且要保证两端都要接地，并保持良好的状态，有金属屏蔽的电缆，在两端接地的时候，对于电磁有一定的干扰效果，在对安装现场勘查的时候，要对安装的时候可能出现的危险的地方认真地做排查，还要制定对应的保护办法；（2）为了避免不同线路之间的干扰，应该对不同的线路进行分类，分别放在不同类的电缆内；（3）在进行高频工作的时候，有关设备地点的电位会发生很大的变化，而且也会对电缆线芯造成很大的影响，从而使电压升高。所以，需要保证电缆和高压带电的导体保持距离，具体的要求要遵照有关规范进行施工。要从施工准备做起，制定好材料设施数量、单位名称、安装事项。制定好之后交给相关的技术人员修改，再交到施工的单位进行审批，最后形成正式的书面文件形式。施工的时候要严格按照指导书要求的顺序严格

施工。

1.5 设备指示灯的问题

指示灯是二次回路在通断电的时候主要经过规定的开关和保护装置的继电器的接点实施控制的。如果指示灯出现短路，当接点电流量高于实际控制的开关电流量时，就会出现电源自动跳闸的情况。在接点电流量小于实际电源开关电流量的时候，指示灯不会发生短路，也不会发生跳闸，但是会烧毁保护装置的继电器接点。这两种情况都会对电力系统的安全产生严重的影响。

2 继电保护二次回路引发问题之防范措施

2.1 对直流电路进行规范管理

做好电路绝缘的检查工作，能够降低线路跳级的故障发生率，确保系统的安全稳定运行。在一些继电保护系统之中，高压直接电或者强电直接接触的一次回路，用来控制和监测回路的电压等参数的，还有每个系统线路的磨损情况，线路老化很容易发生故障，会严重影响电力系统的安全运行。二次回路常常也被叫做二次侧保护电路，因为其结构复杂，覆盖面广，没有自检功能，而且工作的环境也不好，状态检测也没有完全实行，所以对其以后的维修工作等造成很大的困难。电力企业施工人员对于保护线路的具体内容做出定时的检查和整改计划，还要使用相应的措施，确定变压器跳闸的时间，让母线电位处于安全的状态，也可以将其控制在合理的范围内，才能有效地改善跳闸的问题。

2.2 控制电缆的质量

针对线芯的绝缘部分发生的击穿现象和线路的误动，大多数是因为电缆的质量不符合要求，所以在这一方面问题发生的时候，不能仅仅局限在对继电保护二次回路上的分析，应该在设计电路和施工的过程中尽量使用质量较好的电缆，确保线芯可以满足电力系统的实际要求。尤其是在设计母线保护回路的时候，应该用专用的电缆。另外，也可以在安装和检修的时候仔细检查各个接线的端头，不能使用损坏和有裂痕的电缆，才能确保继电保护的设备以免发生拒动的状况，也为电力系统的安全稳定运行提供了有力的保证。

2.3 使用指示灯控制电源

在设计指示灯控制电源的时候，如果电源和继电保护设备电源是同一个，在发生故障的时候，就可以采用空气开关自动报警，也好让维修人员及时地做有效的维修工作，才能确保极端保护的设备和对应的电力设备。然而在设计的时候要使用独立的电源，即便发生什么问题也不会影响到电力系统的安全稳定运行，因而可以大大提高其运行时的安全稳定性。

2.4 对设备元件要做定期的修改

电力企业的工作人员应该安排施工人员及时地对继电保护系统中的相关元件做检修。如果出现了什么问题要及时地做出处理办法，对出现损坏以及老化的设备装置要及时进行换新。机电保护二次回路是机电保护系统中必不可少的组成成分。即使在整个的电路保护中，二次回路看起来是比较简单的方面，然而它发挥的作用和对二次电路的检修的效率上看，看起来一次系统是挺大的，可是它的原理比较简单。对于二次回路接线工作做完之后要认真检查。其在控制检测等方面都是非常重要的，在任何一个地方出现问题都有可能引发电力系统的大事故。因此，在设计的时候，不要只是追求外观的好看，还要追求内在的正确性和安装工艺的水平高低。保证继电保护设备能够精确地运行，对出现灰尘的设备要及时清理，复杂环境中进行一定的控温措施，为继电保护的正常运行创造良好的条件。

3 结语

综上所述，继电保护二次回路主要是线路的绝缘层问题、跳闸问题、母线开关的跳闸问题、线路老化问题和指示灯问题，针对以上出现的问题我们都一一进行了解决，措施是对直流电路规范管理、掌控电缆的质量、使用指示灯控制电源、定期修改设备元件等，希望对继电保护二次回路有所帮助，电力系统也能够安全稳定地

运行。

参考文献

[1] 张战永.继电保护工作中常见缺陷分析及处理措施

[J].中国电力教育，2010，（6）.

[2] 邢娜.继电保护中二次回路运行缺陷处理及预防分析[J].电子制作，2012，（2）.

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【关键词】电力系统；继电保护；小波；启动元件

输电线路继电保护过程中，除了启动元件的选择，启动门槛值的大小同样直接影响到整个继电保护装置的性能，基于小波变换的继电保护装置是通过利用继电信息保护及故障录波数据进行继电保护装置的启动与监测，这种方法可以对继电保护启动装置元件的性能进行及时的监测，针对其是否满足预定标准指标，来完成对继电保护性能、故障发现和隐藏及其整定数据积累的整体评估，突出其合理有效性。

1 小波继电保护的现状和存在的联系

随着我国电力系统的不断发展，继电保护技术也随之获得了长足的进步，信息技术在继电保护技术中的应用，促使继电保护晨曦向着复杂化的方向发展。最初在电力系统中使用继电保护技术主要是为了实现对发电机的保护，是通过熔断器的使用来实现的，且在电力系统中的低压线路中获得了广泛的应用。在二十世纪九十年代计算机就被尝试的应用到了继电保护中，经过几十年的发展，已经逐渐代替了集成电路模式，且对计算分析和逻辑判断进行了有机结合，还延伸出了新的功能―数据信息的储存记忆，因此实现了继电保护功能的一个质的飞跃，对继电保护的自检功能、故障测距以及故障录波等进行了很好的融合，体现微机技术在继电保护中应用的巨大优势所在。同时，信息处理技术比如DSP在继电保护处理中的应用都将有助于其性能的完善优化，使其日益标准化、功能化、智能化，给保护装置状态监测和统一管理带来突破性的进步。

近几年，随着数字化电站技术的推广探究，继电保护技术迎来了新的挑战，保护装置信息更加开放，更加智能化。在没有小波理论时，电力系统对信号进行处理和分析最常使用的方法是傅里叶分析，只能够对纯频域进行分析，不能够为工作人员提供任何有关于频率的信息。随着小波理论的出现，不仅继承了傅里叶分析的优势，而且还克服了傅里叶分析中的缺点，成为电力系统中信号分析和处理的最佳选择。小波是建立在数值分析、样条分析、调和分析及傅里叶分析基础上的视频分析方法，有“数学显微镜”之称，现如今其理论与方法已在信号处理、语音识别、图像处理等领域得到发展和应用。小波方法在继电保护方面的应用主要是靠其独特的时频分析和复杂信号监测的能力，小波保护能够快速的反映故障信息，免受过渡电阻、系统震荡的影响。与此同时，小波变换也存在很多问题，比如信号的不确定性、互感器对高频信号响应迟缓以及行波衰减畸变等，所以仍需要在原有的基础上进行不断改善和修正。

2 小波分析变换定义及优势

小波分析采用逐步精细步长的方式，不仅能够聚焦到输电信号的大部分细节，而且对奇异信号及突发信号有很强的敏感性，一旦察觉，便能进行细微的处理，这些优点使小波变换分析在信噪分离、状态监测、故障诊断及压缩数据等方面拥有非常重要的应用价值。虽然小波分析现下在电力系统工程应用中并不常见，但作为信号分析强有力的新兴途径，其已经在电力设备运行状态监测、电力故障诊断、稳态谐波分析、安全动态分析及电力系统短期负荷预测等诸多方面崭露头角，所以小波分析将发展成为一套广泛被应用于输电系统的工程技术。

随着我国电力工业的快速发展，超负荷电压远距离传输及大容量机组线路日益增多，电力系统安全稳定运行尤为重要，这就对降低电力系统故障危害和保护装置的快速性灵敏性提出了新的挑战，如何运用计算机优势；如何改善继电保护装置及元件的性能；如何开发具有新型功能的继电保护装置，成为电力系统行业共同探究的课题。众所周知，任何继电保护装置中均设有启动元件，所谓启动元件即表示故障的开始，只有启动元件动作，继电保护才能够实现。在继电保护的逻辑回路中，部分时序是从启动元件开始才进行计时，而测量元件的延时是在启动元件启动后才开始计时的，这样可以保证测量元件不受突发故障的影响，但同时也造成了其动作明显慢于启动元件，这就是启动元件能灵敏快速的反映各种类型故障的原因。因此，改善气动元件的整体动作速度，将有效的提升保护装置的运行速度。

小波变换窗口的大小是可以自行调节的，具有自适应性，尺度参数的取值减小时，可以让频窗高度增大，时窗宽度变窄，这样的变化可以在故障发生的瞬间快速检测出电压、电流突发信号。

3 继电保护启动元件分析

3.1 突发量启动元件

在应用继电保护装置对电力系统进行保护时，启动元件所具备的性能关系到电力系统的正常运行。在电力系统正常运行的过程中，启动元件是进行闭锁保护，而一旦电力系统中出现异常现象，启动元件就能够立即做出反应，对故障进行处理，不仅大大提高了电力系统正常运行的可靠性和稳定性，而且还保证了国民经济的增长速度。一般情况下，我们都是使用继电保护中的后备保护来对电力系统进行保护的，以提高继电保护装置的灵敏性。

3.2 继电保护启动元件监测的重大意义

如果电力系统的运行中出现异常情况的话，继电保护启动元件就会采取保护措施对其进行保护。启动元件都有它所针对的情况和门槛值，会对继电保护所需的时间产生影响。在继电保护进行保护动作时，决定继电保护装置启动的时机是最关键的问题，影响继电保护装置继电保护动作的有效性。但是继电保护动作是无法反应在故障录波图上，因此工作人员也就无法对继电保护动作的有效性进行直观、有效的评价，因此仍需要工作人员继续努力，以求能够改善这种情况。

完整的继电保护信息系统建立之后，就可以及时获取继电保护装置的实际启动时间和故障录波信息，从而实现继电保护装置启动性能的更新及分析探究，更准确客观对整套系统的评估，有利用运行经验的提升和启动元件初始值的合理性设定。

3.3 利用小波方法进行监测的原理

在电力系统出现干扰时，基于小波方法的故障录波装置能够自动记录故障信息，及时捕捉电流、电压等信息，为电力系统故障分析探究提供了科学可靠的数据依据。在电力系统发生故障时，系统配有的启动元件能够监测电气量的异常变化，进行及时的自动启动，启动的时间越短就表明气动元件的性能越好；相比之下，倘若启动元件时间与故障发生时间存在较大差异，就表明系统保护装置启动原理不合理。不过在实际应用中，还得考虑故障信息处理进程中的各种扰动因素，因此科学性评价启动时间差异值，优化启动元件监测性能是非常重要的。

4 结语

通过本文对基于小波原理继电保护启动元件的性能监测方法的探究分析，可知小波原理如何在继电保护系统中获得了充分的发挥，保障整个装置的可靠运行，通过对启动元件实际启动时刻与故障时刻的比较，以此对元件门槛值及系统灵敏性进行科学性评估，争取实现系统装置的最大化价值。

参考文献：

[1]胡昌斌，熊小伏，王胜涛.一种继电保护启动元件的在线评估方法[J].电工电气，2010（11）.

[2]文超.基于故障录波数据的继电保护分析系统[J].湖南大学学报，2012（17）.

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【关键词】：继电保护故障信息系统； 子站； 分析处理

O 引言

继电保护故障信息系统在电力系统运行中起着非常重要的作用，它为电力系统故障分析和处理提供了可靠的依据，进一步提高了电网安全运行的调度系统信息化与智能化水平。其主要功能是收集和管理电网中各厂、站中的保护装置、安全自动装置等涉及电网异常或动作时的信号、断路器的分合及保护装置的异常信号；微机保护装置和故障录波器的录波数据和报告、保护定值等，以及对这些数据、信号的综合、统计、计算和分析等处理与管理。

本文根据多年调试继电保护故障信息子站的经验，阐述了如何对220 kV变电站故障信息系统子站进行安装调试及维护，分析了建立该系统子站时应注意的几个关键问题。工程调试按时间大致分为前期准备阶段、调试阶段、试运行阶段、验收阶段。

下面，就各阶段的调试和维护以及问题的解决做详细叙述。

1 前期准备阶段

首先对整个发电厂或变电站的二次设备进行全面的了解，包括主变保护、线路保护、母差保护、录波器以及母联保护的数量和主要功能，了解保护装置的厂家、型号以及版本号； 了解厂、站的一次主接线，各保护间隔的实际位置及运行状态等信息；务必弄清现场每个厂家保护装置的接口类型。

在做子站的图纸设计时，要对现场保护装置的通讯接口留有裕度 ，存在问题必须在施工前图纸审核中及时发现，争取把问题在出厂前解决好。

2 调试阶段

调试阶段需结合设计要求和系统功能进行全面细致的试验， 以满足变电所站的试运行条件。这个阶段包括出厂前调试和现场调试。

2．1出厂前调试

为了确保继电保护故障信息子站在现场能够安全、稳定运行，出厂前的调试尤其重要。出厂前调试共有四个部分组成：安装程序调试、通讯测试、可靠性测试和模拟故障试验调试。

(1)安装程序调试

主要完成数据库引擎的安装、运行程序的安装、控件文件的注册以及其它可选择文件的安装，并在安装调试后系统能正常运行。

(2)通讯测试

测试应是整个系统经过72小时连续运行后，且硬件和软件均正常的情况下进行的。通信测试主要是对各类厂家的线路和主变保护装置进行测试，例如：RCS一900系列保护、LFP-900系列保护、BP2B母差保护、PST1200系列保护、PSL603、WMZ-41等保护装置。

(3)可靠性测试

包括装置发生故障时连续发调定值命令；几个保护装置同时连续做故障；装置动态库异常，管理机自恢复；进程进入锁死状态，计算机能自动重起恢复到原始状态等。

(4)模拟故障试验调试

对实验室的保护装置做试验，在子站管理机上应采集有显示动作时刻的故障波形，在系统主站应报SOE信息，即保护动作信息、开关变位信息和显示动作时刻数据。

2．2现场调试

子站安装后，必须经过严格的检查与试验，确认安装正确后，才能投运。具体需做项目及要点如下：

(1)外观检查

主要有装置外观是否损坏，屏内组件是否完好，接线有无折断、脱落等；检查各屏电源接法是否准确无误，无误后对装置逐一上电，注意观察装置反应是否正确。

(2)保护装置的接入

在子站接入的保护装置通讯口类型中，一般都是RS232、RS485以及以太网口。为确保子站和保护装置间的通讯正常，建议对于通过RS232接入的保护装置，需要子站一个通道对应一个保护装置。对于通过RS485接入的保护装置，子站可以一个通道对应两个或三个保护装置。对于通过以太网口接入的保护装置，则直接通过网络交换机接入子站。

(3)子站数据库的调试

通过一台笔记本电脑连接到子站管理机上，在附加子站数据库前，先登陆到管理机上一次(在运行内输入／／+IP地址即可)，新建子站数据库完成注册，然后在企业管理器上添加子站的IP地址进入子站数据库。

这里主要对数据库的以下几个表进行配置，EQUIPEF、gendef、“装置名称+_ang”和“装置名称4+_swi”。表EQUIPEF需要设置装置的设备名称、IP地址、信道号、线路编号等；表gendef需要设置装置编号、定值和模拟量的组号等；表“装置名称+_ang”和“装置名称+_swi”是子站装置的码表配置，其中，ang表包括定值，遥测值，故障录波通道。swi表包括软压板，开关量定值，硬压板，动作量，告警。两个表最重要的一个字段就是ID，对任何装置，每个条目的ID都是唯一的。

(4)组态配置调试

子站组态配置主要在组态的开发系统里进行，组态的运行界面主要是为了测试所用。

组态现场操作的重点――树形菜单的编辑，在编辑菜单里建立保护所在的线路名称、保护装置名称，并在保护装置名称命令语言内输入实际地址(注：这个地址必须是唯一的，而且要与连接的保护装置地址必须一致； 同时要与数据库的EQUIPDEF表的ID一一对应。)配置好以后，进入运行界面，对所接装置进行发送召唤命令，调试结束至所接入保护装置的定值、软压板、硬压板、模拟量和开入量信息都可以全部上送。

(5)保护装置码表核查

为确保保护信息子站上送的信息准确无误，码表核查工作是必要的。首先要打印现场接入保护装置的定值码表，然后与子站组态召唤的定值、软压板、硬压板、模拟量和开关量信息进行一一人工核查。若有不正确，应看子站数据库里码表是否正确，再查看组态配置是否正确。

(6)与省调主站通讯

继电保护信息子站与主站之间是电力数据专网的路由器。网的路由器。子站与路由器是用以太网进行通讯。根据现场要求，网线并不是直接接在路由器上，而是接在路由器非实时性口引出的网络交换机上。另外，在某电网中，故障信息子站接入的电力数据专网路由器及其网络交换机，现场大多数都装在电能计量采集的屏柜内。

(7)现场故障试验调试

现场故障试验如同出厂前的故障试验，先在子站查看保护装置动作的故障波形；然后在主站端应报SOE信息，若子站没有波形文件或主站没有收到突发报文，应先检查子站通道是否正确，装置IP地址是否正确，再查看子站是否有该装置的动态库，若无，应在程序执行文件下添加该动态库。调

(8)系统完善调试

调试的最后阶段是对整个故障信息系统子站建设进行以下完善工作。

a．系统的防雷抗干扰处理，通讯线屏蔽层可靠接地；各通讯端口可靠保护；交流电源接地正确。

b．屏上各标签框完整准确，任一组件应有明显标识：控制保护屏上开关、指示灯及装置名称标签框；各屏后端子排按单位做标识；在子站管理机通讯线的插头上做标识标明用途。

2．3应注意的几个关键问题

(1)当接入一个新的保护装置时，首先看子站管理机上有没有那个保护装置的动态库文件，要没有则需要拷贝一个相应保护装置的动态库文件。其次要为新的保护装置设一个通道(有物理通道和虚拟通道)。物理通道是指从保护装置接一根通讯线到子站管理机上； 虚拟通道是指从数据库的EQUIPDEF表中配置一个相应的通道。最后，确定数据库中要有保护装置的ang表和swi表，要没有则需要在数据库中新建配置这两个表。

(2)装置的连接过程中，LFP．900系列保护和RCS-900系列保护比较容易接入，后台接收的信息也与装置本体差不多，但对于早期投产的微机型装置，如WXB-11线路保护、WBZ-03／04变压器保护及WDS-2B录波器，如果进行组网，必须对设备进行升级。对于这些装置的联网，联网后调取的信息非常有限，上传报告的内容比装置本体打印的内容少得多，运行中还存在许多问题。所以，在建立保护故障信息系统时，早期的微机型装置是否接入，其必要性有待于进一步探讨。

(3)变电站端与保护和录波装置通讯的管理软件时序配合上应合理，应能确保与设备连接畅通，否则变电站管理屏经常出现与设备连接不上的现象。

(4)为防止病毒干扰，在调试结束后务必恢复子站保护信息管理机C盘只读功能。同时防止非维护人员的误操作，还要恢复子站管理机上的键盘锁功能。

(5)在接入不同的微机保护设备时，所采用的通信规约不同，操作软件也不一样，施工中要充分了解新设备的功能及接线原理，这样才能很好地完成施工技术工作。

3 试运行阶段

试运行阶段即在所有一、二次设备带电、保护装置全部功能均投入运行的情况下，检验继电保护故障信息子站运行的稳定性。在这一阶段内，故障信息子站维持不间断运行。维护人员通过远程查看组态监视系统记录的历史数据，判断子站是否安全良好运行；并在系统主站端定期调取保护定值、模拟量以及开关量等信息。当电力系统发生故障时，是否有完整的保护装置动作报告和录波报告迅速传送到省调主站端。若在此期间发现装置异常运行或子站数据上送有误，应及时派工程人员到现场解决。

4 验收阶段

试运行结束后，针对试运行过程中反映出的问题进行逐项消缺处理，然后，与现场专业人员或上级主管部门一道，按验收大纲的要求进行验收。

在调试收尾阶段还要做好维护和运行人员的培训工作以及文件资料的整理和移交。至此，一个220 kV变电站故障信息子站完整的现场调试工作结束。

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关键词：电网调度自动化；继电保护；防误系统；工作方法

1 概述

在电力系统中，为了保证电网安全稳定运行，需要在设备的继电保护中整定正确的参数。当电网发生运行方式改变时，有些设备的继电保护需要根据方式的改变而修改参数。参数整定不正确会导致设备在电网发生故障时不能做出正确的反应，轻则造成停电，重则会造成人身伤害。

目前的电网中设备数量庞大，运行方式变动频繁，设备继电保护参数变动特例多。目前的电网调度防误系统不能给予这些设备的继电保护防误判断和建议。

随着电网的发展，越来越多的继电保护类型及数量整定入变电站设备和线路设备中。继电保护数据库平台实现了本地区继电保护整定参数和对应的运行方式汇集；网络拓扑结构平台实现了本地区模型和实时运行方式的汇集，为实现基于继电保护数据库平台和网络拓扑结构平台的继电保护防误系统提供了基础。

2 继电保护可靠性评估

在保护可靠性评估建模及指标求解方面，系统级与装置级采用的思路相似，主要有解析法和模拟法两大类。解析法主要根据系统的结构、系统和元件的功能以及两者之间的逻辑关系，建立可靠性概率模型，通过递推或迭代等过程精确求解模型，从而计算出系统的可靠性指标。优点是具有清晰的物理概念，高精度的数学模型。缺点是系统规模增大计算量也会随之增大。而模拟法是通过对概率分布采样来进行状态的选择和估计，是利用统计学的方法得到可靠性指标，有Monte Carlo法等。模拟法具有比较直观的特点，它的计算精度和计算时间紧密相关。目前保护可靠性评估中广泛采用的主要是解析法，如Markov模型法、故障树法、Go法等。但是现有的可靠性分析方法都存在一个明显的缺陷，现有可靠性分析方法反映的 是继电保护系统长期平均可靠水平，难以准确、有效地反映继电保护系统的可靠性随时间的变化，影响电力电网系统的正常、安全运行。

3 技术方案

文章介绍一种基于电网调度自动化系统的继电保护防误系统及工作方法，可实现全网设备继电保护装置的参数防误闭锁和参数建议。该继电保护防误系统，电网调度自动化系统包括拓扑结构数据平台，包括以下各功能模块：数据接口模块：用于从所述拓扑结构数据平台中读取电网模型和电网运行实时方式信息；用户交互模块：获取用户当前校验的继电保护变更操作信息，发送前述信息给防误建议模块；接受防误建议控制模块反馈的判断结果和参数修改建议，并返还给用户；模型数据处理模块：接受数据接口模块读取的所述信息，然后，判断电网是否有运行方式改变，如有，则进行电气岛的分割和运行参数分析；如无，待机；防误建议控制模块：用于比对用户操作和专家库的操作步骤，对比继电保护整定参数是否和专家库中的一致，依据专家库进行不同的闭锁和建议；继电保护数据库：记载有电网中正在使用或备用的继电保护定值单及其对应的启用条件；所述继电保护数据库连接所述防误建议控制模块。还包括专家库平台模块：用于记录电网中的常规约束条件及一般性操作步骤和本电网中的特例情况汇集；所述专家库平台模块连接所述防误建议控制模块。

4 工作方法及相关步骤

（1）初始化用户交互接口，进行用户操作指令的分解；用户操作指令分为两部分，第一部分是重新获得电网实时运行方式的指令，第二部分是介入到防误建议控制模块的用户操作指令内容；（2）根据所述第一部分用户操作指令，判断电网运行方式是否改变，如否进入步骤4，如是，继续；（3）读取新的拓扑模型；读取变化后的电网变化后的实时运行图；（4）参数分析；上个步骤所读取的电网变化后的实时运行图传输给所述模型数据处理模块，所述模型数据处理模块按照电网变化后的实时运行图分割电气岛，并进行运行参数分析，获取电网变化后的实时运行图的特征参数；（5）将特征参数和继电保护数据库中的启用条件进行比对，再查询与所述启动条件对应的继电保护定值单，得到特征参数对应的电气岛继电保护定值单；然后，在所述第二部分用户操作指令基础上进行继电保护操作步骤校验；（6）专家库介入，对上步骤获得的校验结果进行操作比对、优化操作步骤，形成优化操作步骤和定值校验建议；（7）返回用户；（8）结束。

文章介绍的继电保护防误系统设计原理为：电网继电保护防误系统通过数据接口从拓扑结构数据平台获取当前电网模型及运行方式信息，同时获取用户操作信息，通过模型数据处理模块进行电气岛的分割，并进行运行参数分析计算。依据运行参数查找继电保护数据库中相应的定值单，并从专家库中查找对应的操作步骤和整定值建议在防误建议模块进行比对分析并给出继电保护防误结果和操作建议。

文章介绍的系统适应电网调度发展的需要，根据电网拓扑结构数据平台和继电保护数据库的信息进行继电保护防误操作校核与建议，可以最大限度的杜绝调度误整定、漏整定的发生，尤其是无保护运行开关、合解环开关误动作、继电保护误整定导致开关跳闸、误停开关重合闸等事故的发生，对于保障电网的安全运行有着重要的意义。继电保护防误平台自动适应拓扑结构变化和继电保护数据更换，无需用户实时维护网络参数，查找定值单数据，大大减轻了维护和使用工作量，提高了工作效率和电网自动化系统的智能水平。既可以进行电网继电保护操作及开票的安全校核，也可以运用于模拟环境中继电保护部分的安全校核。

5 结束语

文章介绍的防误闭锁功能包括以下几个方面：（1）断路器继电保护操作的防误校核：具备开关充电时继电保护操作的参数切换及 操作顺序提示，线路代供线路继电保护参数切换及操作顺序提示，线路代供母线继电保护参数切换及操作顺序提示，合解环时线路继电保护参数切换及操作顺序提示等。（2）变压器继电保护操作的防误校核：具备变压器充电时继电保护操作的参数切换及操作顺序提示等。（3）母线继电保护操作的防误校核：具备母线充电时继电保护操作的参数切换及操作顺序提示等。（4）变电站内部和变电站之间配合的继电保护防误校核：具备自投方式发生改变时继电保护操作的参数切换及操作顺序提示等。

参考文献

[1]冯迎春，陆圣芝，濮岚.基于电网调度自动化系统的继电保护防误系统及工作方法[P].北京：CN103414169A，2013-11-27.