继电保护装置工作原理范文

导语：如何才能写好一篇继电保护装置工作原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：漏电保护；性能参数；安装技术

Abstract: based on the working principle and leakage protector performance parameters, and according to the specific case analysis, and expounded the protection configuration parameters and the detailed characteristics, and gives the attention in the installation, and in the light of the construction site leakage protector the frequent trip to the common problems and puts forward concrete measures.

Keywords: leakage protection; Performance parameters; Installation technology

中图分类号： TM934.31 文献标识码： A 文章编号：

1 漏电保护器结构及工作原理

漏电保护是一种电流动作型漏电保护，它适用于电源变压器中性点接地系统（TT和TN系统），也适用于对地电容较大的某些中性点不接地的IT系统（对相－相触电不适用）。

1.1 结构分析

常用漏电断路器系电流动作型电子式漏电断路器，主要部件有：主开关、零序电流互感器、电子放大部件、漏电脱扣器、实验装置，全部部件均安装在一个塑料外壳中。

1.2 工作原理

当被保护线路或电源设备出现过载或短路时，主开关中的复式脱扣器完成瞬时或延时脱扣动作，从而切断电源起到过载或短路保护作用。当被保护电路中有漏电或人身触电时，只要剩余电流达到整定动作电流值，零序电流互感器的二次绕组就输出一个信号，并通过漏电脱扣器动作，从而切断电源，起到漏电和触电保护作用，工作原理如图1。

图1 漏电保护工作原理

在正常情况下（无触电或漏电故障发生），由电流定律知道：三相线和中性线的电流向量和等于零，即：

Ia＋Ib＋Ic＋IO＝0（2）

因此，各相线电流在零序电流互感器铁芯中所产生磁通向量之和也为零，即：

Φa＋Φb＋Φc＋ΦO＝0（3）

当有人触电或出现漏电故障时，即出现漏电电流，这时通过零序电流互感器的一次电流向量和不再为零，即：

Ia＋Ib＋Ic＋IO≠0（4）

零序电流互感器中磁通发生变化，在其副边产生感应电动势，此信号进入中间环节，如果达到整定值，使励磁线圈通电，驱动主开关，立即切断供电电源，达到触电保护。

1.3 漏电保护器性能参数说明

1.3.1 额定漏电动作电流（In）

它是指在规定条件下，漏电保护器必须可靠动作的漏电动作电流值。国家标准（GB6829—86）规定有计15个等级，在0.03A（30mA）以下为高灵敏度，0.03～1A为中灵敏度，1A以上为低灵敏度。

1.3.2 额定漏电不动作电流（In0）

这是为防止漏电保护器误动作的必需技术参数，即在电网正常运行时允许的三相不平衡漏电流。国家标准规定In0不得低于In的1/2。

1.3.3 漏电动作分断时间t

动作时间是从突然施加漏电动作电流开始到被保护主电路完全被切断为止。为达到人身触电时的安全保护作用和适应分级保护的需要，漏电保护器分快速型、延时型及反时限型三种。

2 漏电开关的参数配置的案例分析

在实际使用过程中不但要考虑各级漏电开关的参数配置问题，还应根据施工现场的工程特点，具体问题具体对待，不可对各类工程生搬硬套，例如各个工程的机械设备、负荷状况、场地情况等各不相同，所以漏电开关的参数配置应灵活掌握。

常用的一级箱104，多用于电源总进线处，600A主回路作为正常供电，100A作为临时照明或紧急检修使用。

DZ20L－630/3N的In＝100－300－500mA，In0＝50－150－250mA，分断时间t≤0.4s；

DZ20L－400/3N的In＝100－200－300mA，In0＝50－100－150mA，分断时间t≤0.2s；

DZ15L－100/4901的In＝30mA，In0＝15mA，分断时间t＜0.1s。

如果3个分支回路DZ20L－400/3N的参数设定为In＝200mA，In0＝100mA，分断时间t≤0.2s；则主回路DZ20L－630/3N的参数设定为In＝500mA，In0＝250mA，分断时间t≤0.4s。由上面各级开关的额定漏电动作电流In、额定漏电不动作电流In0、漏电动作分断时间t三个性能参数的配合情况，参考用电不同时系数，分支回路的额定漏电动作电流In≤主支回路的额定漏电动作电流In；分支回路的额定漏电动作电流In0≤主支回路的额定漏电动作电流In0；分支回路的漏电动作分断时间t≤主支回路的漏电动作分断时间t，由此可知此方案是比较合理的。

二级箱203，多用于电源的分配，二级箱不设漏电保护，只有短路和过载保护。

三级箱301，用于负载设备的电源控制，也是距离操作人员最近、最直接的保护，在实际使用中是安全问题的最关键部分。

DZ15L－100/4901的In＝30mA，In0＝15mA，分断时间t＜0.1s。

考虑到人体的安全电流允许值为30mA，时间也缩小到最低，由此可知此方案是合理的。

3 施工现场漏电保护器频繁跳闸的原因

3.1 漏电保护器布局不合理

根据《施工现场临时用电安全技术规范JCJ46－2005》，在临时用电总配电箱和开关箱中应装设漏电保护器，形成三级配电二级漏电保护的模式。首先需要从技术的角度，根据施工现场实际情况对漏电保护器进行合理布置。在一些比较大的施工现场，需要将整个工地按专业或不同的施工队划分为若干个小的漏电保护范围，在每个保护范围内形成二级漏电保护，必要时形成三级漏电保护，这样可以提高每个保护范围内二或三级漏电保护的保护灵敏度，提高保护范围内故障漏电时的漏电保护器的动作率，减少总漏电保护器跳闸。合理的布置也可以促使各个施工队自主管理和方便项目部的统一管理。如果能通过加强对工地漏电保护器的管理，使每个漏电保护范围内的二级漏电保护处于有效保护状态，就可以大大地减少工地总漏电保护器的频繁跳闸机率。

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关键词:电力系统；继电保护；可靠性

中图分类号：F407.61文献标识码： A

前言

随着我国现代化进程不断推进，各行业对于电力系统安全稳定运营的要求越来越高。近年来，继电保护在电力系统运用过程起到了非常重要的作用，但如若系统元件出现随机故障，将会影响电网的持续运行，同时给国民基础设施安全带来威胁。因此，为保证电力系统运行安全，研究电力系统继电保护可靠性尤为重要。

1. 我国电力企业继电保护现状

从电力系统的构造来看，其主要由“三器”与接线组成，其中，“三器”为互感器、断路器以及继电器。回顾性分析，目前的电力系统继电保护是由机电、整流、晶体管以及集成电路发展而来的，随着我国自动化技术及科学技术的更新与进步，电力系统已经进入了微机时期，继电保护得到提高。传统的继电保护的精度准确性不高且对运行的电网计算速率较低，不仅影响工作效率，且难以维持电力系统持续性满足人们的需求。与传统继电保护局进行对比，现阶段应用于继电保护中的微机具有极高优势，利用其自身工作原理与独特的功能推进我国电力企业的发展。

目前，我国电力企业对电力系统继电保护可靠性研究已有所进展，但因我国电力企业起步相对于国外先进国家较晚，自动化水平与国外存在一定落差，因此，研究工作仍需继续。在继电保护中，电力企业常采用“正确动作率”对继电保可靠性进行观测，根据观测结果，分析每年继电保护可靠性的变化，评估可靠性的价值。此外，采用“正确动作率”也能为不同电力系统继电保护可靠性的对比提供参考依据，进而分析出可靠性较强的电力系统继电保护装置，从而为我国电力继电保护水平的提高带来发展方向。然则，“正确动作率”对于我国电力系统继电保护可靠性虽有促进作用，但其自身也存在负面之处，该方法运用中没有考虑电网区域之外的随机故障不动作的发生频率，继电保护的可靠想准确性不高，难以提高工作人员的积极性，降低预防故障的意识。在“正常动作率”的影响之下，一旦系统出现故障，将会使局部或广泛的使用客户受到影响，如生活、工作、身心。

2. 分析继电保护可靠性

继电保护在电力系统中占据重要地位，属于电力系统的核心，能否正常运行对电力系统的工作起着关键性作用。随着我国电力企业的发展规模逐渐扩大，电网所覆盖的区域随之扩大，使用客户逐渐增多，因此，继电保护工作越来越受到电力企业的重视。在电力系统工作中，系统元件不可避免会出现随机故障，且随电力系统电压等级与容量增大，一旦出现随机故障，将会影响较为广泛的区域，对使用客户的日常生活与工作造成不同程度的影响[1]。因此，为实现电力系统安全且高效运行，保障民生社稷，加强继电保护的准确性、安全性以及可靠性是电力企业不断追求的目标。

2.1 继电保护工作特性

电力系统继电保护有别于其他电子设备，工作过程体现了其有别于电子设备的一些特性，具体概括为以下几方面：（1）继电保护分为静、动态式两种装置，其中，静态式继电保护装置的元件种类较为繁杂，且元件的制作过程具有相当难度，因此，元件的质量、使用寿命受制于多方面因素的影响，进而提高电力系统出现随机故障的机率[2]。（2）在电力系统中，投入运行的各线段的不同类型的继电保护装置彼此间具有相辅相成、共同配合实现电力系统持续正常工作。因此，研究继电保护可靠性不能仅针对于但类型继电保护装置，而是要面向应用于电力系统中的所有继电保护装置。研究项目包括，各个继电保护装置工作的可靠性、各个继电保护装置共同配合电力系统运行的可靠性。

2.2 继电保护工作原理

电力系统继电保护装置属于机电设备当中一种，其与电子设备有较为巨大的差异，继电保护装置主要由测量、定值调整、执行以及逻辑等几部分构成。继电保护装置工作原理基本概述为：首先，测量来自被电力系统保护的对象的运行相关信息，根据测量接受的数据信息与调整好的预计值进行对比，以此作为判断线段是否出现故障或电网运行异常的依据。其次，继电保护装置的逻辑部分对测量部分提供的信息进行判断，从而确认电力系统继电保护是否处于动作状态。再者，执行部分根据测量部分、逻辑部分提供的结果，判断是否予以电网运行，即发信号或跳闸。以上对继电保护工作原理进行分析，其全部过程均依据自动化技术完成，利用自动化系统对继电保护设备实现完整的支持，接收继电保护设备各个组成部分收集的数据以及通讯信息，同时对这些已接收的数据信息进行分析，分辨数据的安全与否。一旦数据不符合继电保护装置监测的相关要求，自动化系统立即报警，将报警处理结果向自动化系统反馈，经过自动化系统及时且科学的统计后，工作人员能及时的对报警信息进行有效处理，达到确保继电保护装置正常运行的目的。

2.3 继电保护受自然、人为因素的影响

据调查，电力系统是否得以正常运行主要受三个方面的影响：其一，自然因素。对于电力系统运行而言，自然因素属于不可抗拒力，例如暴雨、寒雪、霜冻均对线段造成影响，降低继电保护可靠性。其二，人为因素：（1）制造商专业素质不高，制造过程对继电保护装置的设计缺乏合理、科学，以至于产品质量不高。此外，制造商对产品的安装没有符合作业标准，操作缺乏规范。（2）继电保护装置管理人员缺乏工作责任心。继电保护装置能支持电力系统正常运行，需基于管理人员是否能对投入运行的继电保护装置给予合理化统一管理，管理人员对继电保护装置的认识度不高、工作不够到位等均会造成电网运行受到影响，能够制约电力企业的发展[3]。

2.4 指标体系的建立

通常采用指标体系对电力系统继电保护可靠性进行评价，但是指标体系是否具有科学性、准确性、可靠性等能直接影响电力系统继电保护可靠性的评价结果[4]。因此，我国电力企业需合理而科学的建立一个符合继电保护可靠性评价的指标体系，才能实现评价治疗量的提高。为建立科学而合理的指标体系，电力企业工作人员需同时进行以下几方面的工作，（1）指标体系需切实可行，符合实际。（2）以使用符合实际要求为前提，尽可能降低企业成本，以便于资金运作通畅。（3）可靠性指标的水平需根据电力系统继电保护使用条件的不同而确定。（4）指标体系需满足继电保护测定值范围之内。（5）指标系统能对现行的继电保护可靠性进行有效性分析，即指标体系的建立需具有较强的针对性。

3结语

综上所述，电力系统继电保护属于电网正常运行的重要保障，对电力企业的发展以及民生基础设施安全具有重要意义。近年来，我国对电力企业的发展越来越重视，电力系统继电装置可靠性得到有效控制，不仅为民生社稷提供保障，且提高电力企业的经济效益。

参考文献：

[1] 陈海峰,竺军,李卫华.电力系统继电保护可靠性的应用成效[J].中国机电信息,2011，04(10):102-103.

[2] 谭迪江.对电力系统继电保护可靠性的几点思考[J].广东电力需求策略管理,2010，10(04)：147-148.

[3] 苏眉山.电力企业中继电保护装置常见问题及对策[J].中国机电信息,2010，07(18):128-129.

[4] 孙晓静,黄磊.浅谈继电保护装置的应用[J].新疆今日科苑,2011，05(12):156-157.

[5]李婉萍.继电保护“三误”事故分析及防范措施研究[J].北京电力高等专科学校学报：自然科学版，2010，27(5)：39-40.

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【关键词】供电系统；继电保护；可靠性

【中图分类号】TM71 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0222-01

电力系统在运行中，可能发生各种故障或不正常运行状态。在电力系统中，除了采取各项积极措施尽可能消除或减少发生故障的可能性以外，一旦发生故障如果能够做到迅速地、有选择性地切除故障设备，就可以防止事故扩大，迅速恢复非故障部分的正常运行，使故障设备免于继续遭受破坏。然而，要在极短时间内发现故障和切除故障设备，只有借助于特别设置的继电保护装置才能实现。因此，如何在今后确保继电保护的更可靠运行，牵涉继电保护可持续发展的重要课题，因此全面研究继电保护发展趋势，有着十分重要的现实意义。

1、继电保护装置的基本要求分析

继电保护的正确工作不仅有力地提高电力系统运行的安全可靠性，并且正确使用继电保护技术和装置，还可能在满足系统技术条件的前提下降低一次设备的投资。继电保护主要有以下几个基本要求：

1.1 安全性：继电保护装置应在不该动作时可靠地不动作，即不应发生误动作现象。

1.2 可靠性：继电保护装置应在该动作时可靠地动作，即不应发生拒动作现象。

1.3 快速性：继电保护装置应能以可能的最短时限将故障部分或异常工况从系统中切除或消除。

1.4 选择性：继电保护装置应在可能的最小区间将故障部分从系统中切除，以保证最大限度地向无故障部分继续供电。

1.5 灵敏性：表示继电保护装置反映故障的能力。

2、保护装置的应用分析

继电保护装置广泛地应用于工厂企业高压供电系统和变电站等，用于高压供电系统线路的保护、电容器保护等等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用，对于并不并列运行的分段母线装置设电流速断保护，但是仅在断路器合闸的瞬间投入，合闸之后自动解除。此外，还需要安装设过电流保护装置，对于符合等级比较低的配电所不应安装设保护。变电站继电保护装置的应用主要包括：

2.1 线路保护：基本上是应用二段式或三段式电流保护，其中一段为电流速断保护，二段为限时电流速断保护，三段为过电流保护；

2.2 母联保护：需要同时安装设限时电流速断保护和过电流保护；

2.3 主变保护：主要包括主保护和后备保护，主保护一般分为重瓦斯保护，后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护；

2.4 电容器保护：对于电容器的保护主要包括过流保护、零序电压保护、过压和失压保护。随着当前继电保护技术的不断进步，微机保护装置也正在逐渐投入使用中，因为生产厂家的不同，开发时间有先后顺序，微机保护呈现出丰富多彩的局面，但是基本原理及其要达到的目的基本一致。

3、国外继电保护现状

国外的继电保护已经走过了一个多世纪的历程。上世纪90年代，随着微机保护的发展，不断有新的改善继电保护性能的原理和方案出现，这些原理和方案同时也对微机保护装置硬件提出了更高的要求。由于集成电路和计算机技术的飞速发展，微机保护装置硬件的发展也十分迅速，结构更加合理，性能更加完善。近年来，与微机保护领域密切相关的其它领域的飞速发展给微机保护带来了全新的革命。国外微机保护发展了近十五年，经历了三代保护设计上的更新换代，并以微处理器技术与多种已被提出并被可靠证明和广泛应用的算法相结合为基础，不断为新型微机保护的开发和完善创造着良好的实现条件。

4、继电保护的发展现状

电力继电保护是电力企业保证持续不间断供电的重要组成部分，保证电力继电保护的正常运行，有利于实现提高电网事故的分析和处理水平，电力继电保护是电力企业保证持续不间断供电的重要组成部分，保证电力继电保护的正常运行，有利于实现提高电网事故的分析和处理水平，大容量变压器，由于其额定工作磁通密度较高，工作磁密与电压频率比成正比例。对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确，大大提高保护性能和可靠性。但对如何更好地满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护的可靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行具体深入的研究。能够实现电力继电保护工作人员在日常运行中观察和监测录波装置的运行情况以及全网微机型保护情况，这从根本上提高了电力机电系统保护装置的健康运行。

到二十世纪九十年代，随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果，此时，我国继电保护技术进入了微机保护的时代。这说明了我国继电保护系统已经进入到了一个新的篇章，为微机保护开创了道路。计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。

4、电力系统继电保护发展建议

4.1 深入推广继电保护综合自动化系统的应用

4.1.1 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。

4.1.2 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。

4.2 增强继电保护基础管理

基础管理包括以下几个方面：

4.2.1 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。

4.2.2 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。

4.2.3 保护实验设备管理

目前继电保护的三相试验台大都为微型机试验台，电流和电压输出为自产模式，现场使用时间过长后可能出现输出不稳定、波形畸变等问题，从而影响校验精度，因此必须注意加强试验台的定检工作。

4.2.4 加强继电保护现场工作

现场工作是继电保护中的关键环节，在运行时应注意以下问题：调试装置的问题；保护的电源插件；二次回路的绝缘；收发信及开关内部继电器校验；压变二次回路中放电间隙器校验问题等

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关键词：主变压器；气体继电器；故障性质判别；改进措施；电网运行 文献标识码：A

中图分类号：TM407 文章编号：1009-2374（2016）12-0125-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.12.058

1 概况

大型电力变压器最重要的非电量保护装置非气体继电器莫属。以往事实表明，如果变压器装有气体继电器，当变压器发生绝缘性快速分解或是变压器本体发生放电性故障时，气体继电器往往最先做出反应。它能有效减少变压器故障带来的损失。目前市面上主要出售QJ-25、QJ-50、QJ-80等几种改进的QJ系列的气体继电器，它们的基本结构相同，用哪一种都能起到同样保护的效果。此类产品的型号、规格及技术要求等问题在《气体继电器》（JB/T9647-1999）中有详细说明。QJ系列气体继电器在速动油压继电器、皮托继电器、BR-1型等进口继电器中也有采用。遗憾的是，到现在为止，技术工程师仍然没有找到一种非电量保护装置可以取代气体继电器在大型变压器的设置。

气体继电器是如何运行并起到保护作用？以下做简要分析。当变压器内部发生轻微非正常现象时，油分解产生的气体会迅速升到继电器的上部，达到饱和程度时，上开口杯会下降到继电器的磁铁与干簧接点吸合的位置，这时气体继电器就会发出轻瓦斯信号。注意区分当油位降低时，也会迫使轻瓦斯发出求救信号。绝缘油会在变压器发生故障时自动大量分解，并迅速翻腾浪涌，如果油流速度达到气体继电器启动定值，油流就会冲击拍打油管内的挡板，当达到一定程度时，继电器上的磁铁会与干簧接点吸合，发出重瓦斯信号，重瓦斯发生作用，切断故障。当然，气体继电器也有失误时，本文主要对继电器的非正常运作情况进行分析总结，归纳其产生失误的原因，同时提出改进措施。为正常使用继电器，使重瓦斯发生动作，有效规避风险提供参考。

2 气体继电器故障分析

气体继电器是电力设备正常安全运行的有力保证。这一保护装置发生的非正常运行的类别主要有线路接触不良，接线错误、短路、自身材质不达标、抗干扰能力弱等常见问题，具体分析结果如下：

2.1 电压互感器的接线故障问题

继电保护装置经常发生的运行错误就是电压互感器的接线问题，又分为二次中性点接线错误、回路短路、接地、断线等现象。这几种现象是互相作用的，一种现象的发生就可能会间接的导致另一种故障的发生。如果出现了零序电压比提高，回路负荷降低，这是二次接地故障的典型表现，导致设备短路。如果不加以制止，就会导致变压器的电压逐渐增大，引起设备误动，进而引发二次中性点接线错误。

2.2 继电保护装置的抗干扰能力差引起的故障

继电保护装置的工作环境极其复杂，因此对抗干扰能力有很高的要求。就目前我国的具体情况来看，继电器的抗干扰能力较弱，还处在起步阶段。由于其抗干扰能力较差，所以在运行中易受到其他通信设备的干扰而出现电压幅度增加，给逻辑原件的分析造成困扰。

2.3 由重瓦斯及轻瓦斯引起的故障问题

2.3.1 气体继电器非正常运作分为重瓦斯保护跳闸和轻瓦斯发出二类保护信号，引起动作两种情况。由于重瓦斯动作表现为跳闸，造成的影响和损失相较于轻瓦斯来说较大，所以应重点观察，注意预防。运行不当易引发重瓦斯故障问题主要表现为：（1）呼吸系统不当引起的重瓦斯保护问题；（2）变压器子箱密封不良，进水导致的重瓦斯保护；（3）电缆短路或者是绝缘不良引起的重瓦斯保护；（4）继电器安装不当使得外部电缆绝缘部分损坏引起的重瓦斯保护问题。重瓦斯动作现象多表现为水电机组湿度和变压器负荷较大，这时就会有呼吸器跑油现象发生，最有可能发生在冬季，所以一定要严加预防。如果对于平时三令五申的问题都易忽视而造成恶劣影响，真的是得不偿失。像提高安装质量、定期检查、时刻监督这类小事情在平时一定要高度重视。

2.3.2 由气体继电器干簧接电处的玻璃管破裂和接电器密封不良造成的重瓦斯保护不容忽视。干簧玻璃管破裂都发生在同一台变压器的有调节开关的气体继电器上。在对1998年、2004年和2005年发生的三次较大安全事故分析后，是否与继电器的振动幅度较大有关还不得而知，但是提高继电器的质量，有效遏制这一危害的发生还是有借鉴意义的。继电器的密封不良问题在各类继电器上都有出现，表明改进密封性是一个共性问题，应该尽快着手改进实施。有的单位在变压器的外面加上防雨罩，可以有效遏制此类事件的发生，有一定的突破性。

2.4 由轻瓦斯引起的故障问题

如果不能及时、准确地判断轻瓦斯的频繁保护动作，对于发生较快的故障可能漏判或错判，以至于酿成无法挽回的后果。在制造过程中需要特别改进的是气体继电器的浮筒转轴脱落，引发轻瓦斯频繁动作的问题。轻瓦斯保护装置设置的意义重大，当油位降低时，轻瓦斯会迅速做出判断，向运行人员发出信号以方便及时采取措施制止危害的进一步扩大。变压器负压区或是冷冻系统的负压区进气排气不彻底，是导致轻瓦斯保护频繁动作的一大隐患。这种情况与工作人员正常工作时的情况相矛盾，会干扰工作人员做出正确的职业判断。如果碰巧有其他故障同时发生，极易产生漏判，此时正确的做法应该是处理漏气和残余气体。

3 电气继电器保护装置的维护技术

现阶段的电气继电器保护装置的维护主要有以下方法，即插件替代法、故障直观法、电路拆除法、参数对照法、短接法与断开法等。

3.1 插件替代法

微机保护装置内部发生故障主要用替代法进行处理。其工作原理是在工作中如果出现类似于系统无法正常运行的故障时可将其替换成相同的插件。替代法虽然是一种简单的维修技术，但在实际工作中也不容马虎，要仔细检查电流和电压是否处理恰当，确保替代插件的定值芯片和程序与原来系统一致。

3.2 故障直观法

故障直观法是继电器故障发生时常用方法。直观法要求检修及操作人员拥有较强的专业知识与丰富的经验，因为其工作原理是技工人员用肉眼直接观察，找出错误，对设备故障进行直接分析并据此提出整改意见。

3.3 电路拆除法

拆除法的工作原理是将变压器的二次回路按顺序拆开之后再仔细找出故障所在。此法有利于运维检修人员快速找出故障，提高工作效率，节约故障检测浪费的不必要时间。

3.4 参数对照法

对照法的工作原理是首先要确定机电保护装置的故障位置，运维检修人员经常用测试值与定值之间的差额来实现这一目标。判断方法是如果测试中出现的故障程度较大，则表明此处一定有较大的故障隐患，应及时处理。此方法的优点是借助参数值来判断故障程度，准确性高。

3.5 短接法与断开法

短接法和断开法的工作原理大体相同，主要是对回路中的某一部分进行断开或者接线处理，观察断开或接线后设备的运行状态与没进行断开或者接线前的运行状态之间的区别，以此缩小产生故障的范围，尽快找出故障所在。这两种方法的工作原理虽然大体相同，但细微差别还是存在的，应该结合具体的工作环境区别对待，找出最适宜的方法。

4 改进措施

4.1 重视速动油压继电器的保护作用

当变压器本体达到或者超过整定的压力值时，速动油压继电器的反应速度灵敏，压力会迅速上升，可以保护变压器不受损坏。高电压、大容量的变压器加装本装置其保护效果加强。但由于其设置复杂、成本高、销售困难，市面上的生产厂家还没有以此装置来取代气体继电器。

4.2 对有载调压开关的气体继电器的设置

这种继电器由于其装置的复杂性，在设置时应该严格遵守国家标准和行业标准。无论是哪种继电器，其保护装置都应该反映压力和油层的冲击情况，如果将来油流控制继电器可以代替气体继电器，油流控制继电器也应该具备油流冲击动作的功能，轻瓦斯保护功能就可以不用保留。这样做不仅可以对有载调压开关进行可靠保护，还可以减少轻瓦斯动作的工作量。

4.3 对QJ4G-25继电器的改进

在对多次事故教训进行总结与仔细分析研讨之后，对QJ4G-25继电器做了如下要求：（1）继电器的支架高度应该控制在70～90毫米；（2）应该采用双接点的串联结构，干簧接点引线距离大于或等于4毫米；（3）取消轻瓦斯的相应接点和开口杯装置；（4）干簧点应该用双螺丝固定在支架上，并将缓冲层装在固定环里；（5）干簧层应该选择质量可靠，品质有保证，最重要的接点处要镀银干簧层。

4.4 有载调压开关重瓦斯是否投跳闸的判断

对其的决定应该依据具体情况具体分析。如未做改进的气体继电器发生误动的几率很大，就可以暂投信号。将装有有载调压开关的气体继电器进行改良后的新产品，其瓦斯保护就可以投跳闸。

4.5 对不同变压器的处理

220kV及以上变压器应该加装有双接点的气体继电器；66kV及以下的变压器应该加装逐步采用双接点的气体继电器；装有有载调压开关的气体继电器全部取消轻瓦斯回路。

5 我国气体继电器的发展趋势

继电保护对于继电系统的安全运行起着十分重要的作用，但其检修维护也是一项复杂工作，所以怎样更有效地提高继电器的工作效率是未来工作的中心议题。应该严格规范各个阶层的工作人员。企业员工在上岗之前应该严格培训，要求员工熟练操作故障检修、清扫等工作。故障修检人员更应该提高其工作技能，加强理论知识的学习，用肉眼就可以正确判断故障，从而提高修检效率。我国的科技发展迅速，到目前为止，继电保护已经经历了晶体管阶段、集成电路阶段，目前我国正在经历微机阶段。未来继电保护装置故障的大方向应该是智能化，但技术人员少、技术革新速度慢等问题一直制约我国继电保护的发展。因此，我国继电保护的发展趋势应该是：发展应用人工智能AI、保证继电保护技术革新的合理正确、提高处理电力设备非线性的能力。值得一提的是，基于我国广大的消费群体，应大力推广带有客户机/服务器的继电保护装置。

6 结语

总之，继电保护装置在电力系统运行中具有重要作用。在实际工作中想要保证电力系统安全、稳定的运行，提高继电保护装置的维修技术，就要提高运维检修人员理论水平和实践水平。此外，全面保障继电保护装置提高的另一关键要素是保证装置性能的提高和接线的合理性。

参考文献

[1] 王楠，孙成，刘宝成，孟峥峥.220kV变压器有载分接开关气体继电器故障分析[J].变压器，2014，（6）.

[2] 王世阁，周志强，李保福.变压器气体继电器故障分析与改进措施[J].电力设备，2006，（9）.

[3] 梁技禄.电气继电器保护的故障及其维护技术探析

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【关键词】继电保护；运行；可靠性

在电力系统中，继电保护装置对其安全、高效的运行起着不容忽视的作用，因此一度成为电网建设中的重点环节，但其在实际应用中，因误动、拒动造成停电事故甚至引发安全事故的现象并不少见，对发电厂向电网安全可靠供电产生不利影响，这就要求我们必须优化继电保护技术，加强日常管理，以此提高其运行的可靠性，进而创造更大的综合效益。

1 火力发电厂继电保护概述

继电保护是电力系统得以顺利、可靠运行的重要保障之一，主要是借助一系列的自动装置实现的，其工作原理如下：当电力系统运行异常或出现故障时，电气量变化会相对显著，此时继电保护装置会以其变量值与正常运行状态下的电气参数进行对比，以此鉴别故障范围和类型，并作出相应的操作。

通常在电力系统中的局部元器件出现异常或系统运行异常时，继电保护装置会自动发出相应的警示信号，用于督促工作人员加以处理，也可迅速、自动切出故障元件，以便于缩小故障范围，保证正常部分安全运行；同时可以借助采样板对运行状态下的系统电压、电流、相角等参数予以监控和采样，并将其传输至后台，用于判断被保护的设备是否运行良好；此外还具有一定的综合自动化保护功能，如工作电源出现突然中断时，继电保护装置结合其他自动装置会快速启动备用电源，用于维护电力系统稳定、安全运行。

2 提高继电保护运行可靠性的策略探讨

2.1 注重装置质量检验

继电保护装置自身的性能和质量与其保护实效息息相关，因此无论是在制造、购置还是安装调试中，都应严格把关装置质量，坚持符合要求、质量达标、经济高效的基本原则选择继电保护装置和元器件，对新购置的保护装置进行分级验收，并进行试验检查，从源头上确保装置质量。针对电磁型的保护装置，涉及转动的构件轴尖的锥度应精确且光洁，并要求其节点必须镀银等。新装置在确认合格并规范安装后，应由运行、检修、生技部三大主要部门对其进行联合调试，及时发现并消除存在的缺陷，确认符合质量要求后方可投入使用。

2.2 优化继电保护技术

针对继电保护技术的改造和优化，应根据火力发电厂的实际情况而定，但通常情况下，其技术优化主要体现为几点：

一是，若电厂当下使用的110kV或200kV线路使用寿命较长，缺陷较多，难以满足功能需求，可对其母线保护进行技术改造，其中BP-2CS母线保护装置应用范围较广，适用于1000kV及以下各类电压等级、接线方式不同的各种母线保护系统。该装置以基于暂态饱和全程测量的可变特性差动算法实现强抗饱和能力、完全独立的保护元件和闭锁元件实现闭锁回路可靠、母线运行方式自适应方式自动纠正刀闸辅助接点的错误、自适应接收GPS方式等特性实现继电保护性能的优化。

二是，在全面检查二次回路时，应及时清除无用的电缆寄生二次线路，重新整理实用的二次图纸，逐步分开保护、信号、控制、合闸等回路，并将熔断器分录开关增设于开关室中，以此防止因寄生或错误回路造成继电保护误动。

三是，针对集成电路、微机等保护性能良好但抵御外界干扰能力低的缺陷，可对其交、直流线路采用铠装铅包电缆的方式，并使其两端屏蔽且接地，但接地线的截面应完好、可靠，其中具有抗干扰作用的电容应根据反措要求进行引接，以此防止继电保护装置误动。

四是，尽量使用静态集成继电器取代传统的低压继电器，采用干簧接点类型的瓦斯继电器，为6kV机械防跳开关增设具有防跳功能的继电器等，并及时更换高性能的自动逆变电源。

五是，善于利用高性能的数字控件，如FPGA、CPLD等，其凭借高度集中的特点，可在同一芯片中集合多个微机系统的功能，不仅反应快速，而且运行可靠，因而在继电保护中占有绝对的优势；此外进化规划、遗传算法、神经网络等人工智能技术的研究和应用，对继电保护的运行效率和质量有很大的助益，以此提高继电保护运行的可靠性。

2.3 切实遵循操作规范

切实遵循操作规范是防止人为操作不当造成继电保护运行不畅的重要因素之一，因此操作人员应掌握电力系统继电保护工作原理，明晰二次图纸，熟知、复核继电器、压板、端子、信号掉牌等二次回路情况，严格遵守继电保护工作票制度及操作票制度，并善于在工作实践中吸取教训，总结经验，以提高操作水准。如在启动连跳其他保护开关时，应及时退出出口压板；利用旁路开关代替局部线路时，其相应的保护定值应与原有线路的参数保持一致；利用母联开关代替开关线路时，必须切换CT端子；检修PT时，应在继保人员监视有压的基础上短接3YJ节点和方向元件；在替代停保护时杜绝停止直流电源等。总之，在实际工作中需要继保人员注意的操作事项还有很多，只有不断的学习、实践和积累，方能减少人为因素对继电保护运行的影响，以此促进其安全、可靠、高效运行。

2.4 加大日常巡检力度

日常巡检是及时发现并妥善解决继电保护运行潜在故障的必要首选之一，这就要求火力发电厂应构建完善的继电保护管理和维修体系，综合分析电力系统正常运行与异常运行情况，确定巡检时间间隔，明确具体的巡检内容和要求，并配备专业人员进行日常巡检。一般情况下，要求巡检人员对继电保护装置的信号灯、运行灯，压板、开关位置，有无焦臭味、发热现象，微机保护报告的参数及时间，表计参数，带电触点有无烧毁、抖动等等进行检查，此外还应定期对继电保护主设备故障信号、数据采样历史记录进行核实和分析，以及适当调整、更新软件版本、保护定值等，若发现故障应及时采取行之有效的方式予以解决，通过切实执行继电保护规定和措施，以此规避出现“三误”事故，从而保证火力发电厂继电保护可靠运行。

3 结束语

电力系统运行的可靠性事关国计民生，而继电保护又是影响系统可靠性的重要因素之一，因此我们必须强化继电保护装置质量检验，采用先进的科学技术，重视日常管理和维护，以此提高火力发电厂继电保护运行的可靠性，以此为社会输送优质、安全、稳定的电能。

【参考文献】

[1]夏孟强.火力发电厂运行中如何提高继电保护运行的可靠性的探讨[J].中国新技术新产品，2010（06）.

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关键词：电力系统；继电保护；技术革新；未来展望

中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）23-0107-02

电力系统的继电保护技术是维持电力系统的稳定运行的关键因素之一，由于电力系统一旦发生损坏，不仅会对电力系统自身造成危害，而且会给操作人员的生命安全带来较大威胁，甚至影响到社会生产的正常开展，所以提升电力继电保护技术，保护电力系统不受损害十分必要[1]。

电力继电保护系统再运行过程中，主要是对电力系统故障线路实行有效切除，从而起到最大限度减少损害范围的作用；而如何进一步缩短故障切除时间，确保电力系统的安全有效运行，需要对其技术革新提出更大研究和探讨。

1 当前电力系统继电保护技术的应用现状

发展到今天，电力系统继电保护技术已经完成了四代革命，从最初的电磁式继电保护技术开始，逐渐发展成为晶体管继电保护技术，接着再提升为集成电路保护，最后升级为微机式继电保护。

第中的晶体管继电保护技术得到不断完善和发展后，在1 990 s，集成电路保护技术也得到全面的研制和开发应用，形成专业的一体化工作原理，随后的集成电路保护技术和微机式继电保护技术更是在前者的应用基础上，获得更大的创新与发展，并逐渐将我国的继电保护系统研究工作推向网络化发展。继电保护装置的应用原理图，如图1所示。

2 电力系统继电保护装置的安装要求

2.1 选择性

由于电力系统中安装多个保护装置，所以在线路中一旦出现电器元件故障的情况，则会由与之距离最近的装置系统来完成相应的切断处理，在最短的时间内切断存在故障的应用元件，将电力系统的损害程度降到最低，进而保证其他运行系统能够恢复正常。

2.2 灵敏性

需要对每一个保护装置的灵敏性进行检测，即通过灵敏系数对其灵敏性实行准确衡量，以确保其在保护范围内保持较高灵敏性，在线路发生故障时，表现出最快的反应能力。

2.3 速动性

具体表现为系统元件发生故障时，继电保护系统装置能够以最快的速度切除故障设备，通过对故障切除时间的缩短，来减轻短路电流的危害程度，从而对电气设备起到良好的保护作用；不仅能够给延长电动机的自发动时间，而且可提升电力系统的整体运行稳定性。

2.4 可靠性

确保继电保护系统具备较高的安全使用性，当电力系统发生故障时，能够避免保护装置出现拒动或者误动作，最大限度提升保护装置的应用有效性。

电力系统继电保护系统测试装置，如图2所示。

3 电力系统继电保护技术的未来革新发展研究

微机继电保护技术经过多年的开发与研究，在实际应用过程中也获得了较为理想的效果，一定程度上也为电力系统的发展提供了丰富经验，为电力企业带来了较大的经济效益，提升了电力系统的各项管理水平[2]。

但是随着科学技术的发展与创新，电力系统得到了更大的进步，所以，在继电保护技术的研究上，也需要随着做出革新，通过新控制原理与方法的探索，不断提升微机保护技术，让其在未来的发展过程中，逐渐实现网络化和智能化等。信号模拟场景，如图3所示。

3.1 继电保护技术的网络信息化

电力的工业化发展给微机保护技术提出了更高的要求，不仅要求其满足保护装置的基本要求，而且还要拥有强大的信息处理能力，包括快捷的通信技术、高效处理数据的能力等；能够与互联网相连接，将电力系统的各项保护装置、控制设备还有信息调度等方面形成一个可共享的信息系统，同时，还能快速分析故障信息，并及时提出相应的针对性解决对策；最后一项要求则是具备高级语言编程的能力[3]。

从整体上看，实现了计算机化和网络化的微机保护系统装置完全具备电脑计算机的应用功能，所以在继电保护技术的未来革新中，有必要将互联网信息技术应用在电力系统的继电保护装置中，确保其逐渐形成微机化和智能化的新型继电保护装置。

但是，为了确保新型继电保护技术的应用过程中，仍然能满足电力系统的稳定、安全运行要求，应该对其应用可靠性进行严格分析和研究，以进一步提升电力企业的经济效益。

实现网络信息化，是让继电保护装置在实际应用过程中，不仅只是完成故障切除等操作，而且可以通过安全的网络系统，对整个电力系统的运行安全性实行有效的监测与记录，并将故障信息实行汇总和分布，保证每个保护装置以及重合闸设备能够结合信息内容准确判定故障内容和位置，进一步提升各项设备与装置信息技术之间的协调性，以此推进电力系统的保护装置的安全可靠性。

3.2 继电保护技术的智能化

随着人工智能技术的推广和应用，电力系统中的继电保护系统装置，也在应用过程中，尝试开展继电保护装置的人工智能化[4]。把人工神经网络理念，还有模糊控制理论技术合理使用在电力系统继电保护技术中，能够为继电保护系统提供更为新鲜的血液，提升其活力。

其中神经网络属于非线性映射，大部分非线性问题，如信息处理问题还有自动控制化等方面的问题，均能够通过神经网络技术顺利解决，神经网络技术的主要应用原理为遗传算法等特殊算法，所以，实现机电保护技术的智能化发展，能够快速解决诸多应用难题。

当电力系统的继电保护装置实现了网络信息化和智能化，就可以将其看作一个完成的PC网路智能终端，所以在未来的技术发展和应用过程中，应该综合以上技术的优势，充分发挥继电保护功能以外，还能够同时实现数量测量、线路控制还有数据网络通信等功能，以进一步提升继电保护装置发展的成熟性。

4 结 语

综上所述，虽然继电保护技术的得到了一定创新与发展，但是为了更好地满足电力系统的发展需要，继电保护技术有必要在未来的技术革新领域中，逐渐结合信息网络技术和通信技术等先进技术，为电力系统的安全、稳定运行提供更为可靠的保障。

参考文献：

[1] 赵海松.电力系统继电保护技术的革新探究[J].山东工业技术，2014

（11）：105-109.

[2] 刘志超.关于电力系统继电保护的设计与配置[J].中小企业管理与科 技（中旬刊），2014（12）：313-314.

[3] 郝文.关于电力系统继电保护的必要性和技术改进分析[J].企业技术 开发，2013（Z1）：85-86.

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关键词：电力系统 继电保护 评价统计指标 配电运行 配置原则

中图分类号： TM774 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

随着电力系统的快速发展和计算机通信技术的进步，继电保护技术的发展向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展，这对继电保护工作者提出了新的挑战。

二、继电保护的概念

继电保护装置是电力系统中的发电机、变压器、输电线路、配电装置等电气设备发生故障，危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令，终止这些故障发展的一种自动保护装置。

三、继电保护的工作原理

供电系统发生故障时，会引起电流增加、电压降低、以及电流电压间相位角的变化，因此出现故障时的参数与正常运行时的参数差别就可以构成不同原理和类型的继电保护。一般情况下继电保护是由测量部分、逻辑部分、执行部分组成。

测量部分从被保护对象读取有关信号，与给定的整定值相比较，比较结果输出至逻辑部分；逻辑部分根据测量部分各输出量的大小性质、出现的顺序或它们的组合，决定是否动作；如需动作，则发出信号给执行部分；执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。

四、对继电器的要求

（一）动作值的误差小。由于保护装置的灵敏度与动作值的误差有关，因此，继电器动作值的误差应尽可能小，以免引起误动作或降低保护的灵敏性。

（二）接点可靠。继电器接点接触要良好，并具有一定的负荷能力。对于常闭接点要有一定的压力；对于常开接点，闭合时要有一定的行程。

（三）返回时间短。继电器动作将故障切除后，继电器应在最短时间内返回到起始位置。

（四）消耗功率小。继电器消耗的功率通常指继电器线圈在额定状态下（额定电流或电压）所消耗的功率。继电器消耗的功率小，可以减轻互感器的负担。

五、目前常用的评价统计指标

（一）正确动作率。正确动作率即为一定期限内（例如一年）被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。用公式表示为：

正确动作率=（正确动作次数/总动作次数）×100%

用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势，也可以反映不同的继电保护系统（如220kV与500kV）之间的对比情况，从中找出薄弱环节。

（二）可靠度 。可靠度r（t）是指元件在起始时刻正常的条件下，在时间区间（0，t）不发生故障的概率。对于继电保护装置，注意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。

（三）可用率 。可用率a（t）是指元件在起始时刻正常工作的条件下，时刻t 正常工作的概率。可靠度与可用率的区别在于，可靠度中的定义要求元件在时间区间（0，t）连续地处于正常状态，而可用率则无此要求。

（四）故障率。故障率h（t）是指元件从起始时刻直到时刻t 完好条件下，在时刻t 以后单位时间里发生故障的概率。

（五）平均无故障工作时间 。平均无故障工作时间MTBF（Mean Time Between Failure）。设从修复到首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间，则其数学期望值为平均无故障工作时间。

（六）修复率 。修复率m（t）是指元件自起始时刻直到时刻t 故障的条件下，自时刻t 以后每单位时间里修复的概率。

（七）平均修复时间。平均修复时间mttr（MeanTime to Repair）是修复时间的数学期望值。

六、配电系统继电保护存在的问题

（一）电流互感器饱和。随着供电系统规模的不断扩大，很多低压配电系统短路电流会随着变大，当变、配电所出口处发生短路时，短路电流往往很大，甚至可以达到电流互感器一次侧额定电流的几百倍。若是在变电所出线故障则要靠母联断路器或主变压器后备保护来切除，延长了故障时间，使故障范围扩大；而若是在配电所的出线过流保护拒动，则将使整个配电所全停。

（二）二次设备及二次回路老化 。现在我国很多配电系统的继电器是20世纪七八十年代的老式继电器，节点氧化尘太多，压力不够，也会造成保护误动，出口不可靠。

（三）环网供电无保护。目前我国环状配电网基本采用负荷开关为主，目前不设断路器，也没有保护。若装设断路器，由于运行方式变化，负荷转移等因素，继电保护选择性无法协调。

七、配电系统继电保护的改进措施

（一）避免电流互感器饱和。避免电流互感器饱和主要从3个方面入手：首先是电流互感器的变比不能选得太小，要考虑线路短路时电流互感器饱和问题。其次要尽量减少电流互感器二次负载阻抗。尽量避免保护和计量共用电流互感器，缩短电流互感器二次侧电缆长度及加大二次侧电缆截面。第三是遵守速断保护的原则。高压电动机按起动电流乘以1.2～1.3倍可靠系数确定，如超过其数值就可确定故障电流。时限整定Os。超过2倍的电流整定值，按计算数据乘以可靠系数确定，采区变电所内进线柜则遵照最大整定值数据加上其余变压器的额定负荷。按等级划分，确定延时时间，仍有选择性。但短路情况下速断保护无选择性。

（二）完善环网结构的配套建设，目前环网结构是电缆网络采用的主要形式，目前还没有性能颇为理想的继电保护装置，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。

（三）实行状态检修。继电保护发展至今，从保护原理的设计，到生产厂家制造工艺，到售后服务，各方面都已比较完善。微机保护装置的性能已非常稳定。近几年在我区范围内，由于保护装置性能不稳定引起的误动基本上没有出现过，所发生的保护误动作基本上是保护装置外部原因引起的。因此我们建议对继电保护设备实行状态检修，也就是说，只要保护装置不告警，就不用进行检修。

（四）增加投入，更新设备，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。

八、结语

继电保护是保障电网安全稳定运行的第一道防线。近年来随着电网系统的不断发展，输送线路容量更大、线路距离更长、系统短路容量更大，因而对线路继电保护的要求也就更高。因此，如何在今后确保继电保护的更可靠运行，实施继电保护全过程管理，是牵涉继电保护可持续发展的重要课题。希望广大现场工作的运行维护技术人员能结合运行经验，提出对应的措施，共同做好工作。从而提高电网的可靠运行。

参考文献：

[1]赵勇，杨鑫.电力系统继电保护技术研究[N] .科技创新导报，2009-19

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关键词：电力系统；继电保护； 工作原理；创新技术；故障

中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：

前言：

随着学科技术的发展，为继电保护技术的发展注入了新的活力，同时也给继电保护技术不断的提出了新的要求。继电保护技术如何有效的遏制故障，使电力系统的运行效率及运行质量得到有效的保障，是电力技术人员需要解决的技术问题。

1．继电保护概念

继电保护就是将电力系统内部的元件、设备或者系统在规定的条件下能够将原有的功能保持住或提升上去。在继电保护过程中面对元件实效数据进行有效的统计与处理，真正将融合性、可靠性、经济性的基础建设事项关注起来，将继电保护装置的可靠性进行运用，把握较好的继电保护装置使用准则，使电力系统内部的各项功能都能够完善提升上来，使整体的建设效果不断完善呈现。

2．继电保护关键环节分析

继电保护装置起到的关键技术事项是比较重要的，按照继电保护工作范围及效果进行详细的特征分类，可分为选择性、快速性、灵敏性、可靠性，将这几个重点的事项掌握起来，将安全运行与保护措施重视起来。

首先，当供电系统出现问题的时候，继电保护装置要进行选择性地修复，将重点的事故段切除掉，将距离问题出现的点最近的开关设备关注起来，保证供电系统其他部位正常运行；其次，继电保护装置将障碍部分快速进行阻止，真正将配电装置中的薄弱环节关注起来，但是快速性又与选择性是相矛盾的，在进行长期的总结过程中，将整体性的建设标准提升上来，就要将双向调节的技术进行协调性的使用，找到相应的切入点与实施点，才能真正将自身的技术能力提升上来；另外，继电保护装置将保护范围内部发生问题和不正常的环境进行灵敏反应，找到正确的灵敏系数进行完善的衡量；继电保护装置必须将运行效率可靠性提升上来，使其实施的准确度能够顺利巩固起来，把握技术的实施力度的正确完善的呈现能力的渗透。

3．继电保护工作原理及分类

3.1继电器组成及原理

继电保护的一般都是由测量模块、逻辑模块、执行模块组成。输入信号指来自电力传输系统保护对象的信号，测量模块采集来自被保护对象相关运行的特征信号，获得的测量信号需要与给定的整定值对比，将比较结果送至逻辑模块。逻辑模块根据测量模块输出比较值的大小、性质及产生的次序或上述多种参数的组合，进行逻辑运算，得到的逻辑值是决定是否动作的主要依据。当逻辑值为真，即为1时，激励动作信号至执行模块，此刻，由执行模块立即响应或在规定的延时时刻执行掉电或者警报命令。

3.2继电器分类

3.2.1继电器按结构型式分类，有电磁型、感应型、整流型以及静态型。

3.2.2继电器按在继电保护中的作用，可分为测量继电器和辅助继电器两大类。测量继电器能直接反映电气量的变化，按所反应电气量的不同，又可分为电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、正序负序零序继电器、阻抗继电器、频率继电器以及差动继电器等；辅助继电器可用来改进和完善保护的功能，按其作用的不同，可分为中间继电器、事件继电器以及信号继电器等。

4.继电保护创新技术发展分析

继电保护创新技术就是将检修与维护的工作进行渗透，使继电保护装置与电力系统的整体事项都关注起来，真正将自身的技术提升上来。

4.1继电保护装置运行维护技术研究

运行人员将继电保护系统的整体效果关注起来，真正将内部与外部的环境加以重视，将二次回路进行定期的巡视与检测，真正将内部的各项值认识清楚，使不明显的建设渗透环节关注起来；监督检查交流电压回路，将保护装置的电压保持在稳定的状态；对相应的电气设备等进行相应的关注，真正对保护装置的整体线路的关注起来，使电气设备与相应的建设标准能够提升上来。

4.2二次设备状态与设备管理信息系统的提升

将二次设备状态的全面事项都掌握起来，找到相应的建设标准，进行相应的检测，将保护装置的设备进行关注，对全面的二次回路装置的建设标准呈现出来，在检测过程中，掌握较好的技术手段，使自身能力能够提升，将设备诊断、检修决策事项能够完善地进行下去；将设备管理的整体信息系统重视起来，把握较好的实施标准，使更加创新的技术进行运用，使系统内部与外部的建设能力体现出来，使继电设备能够更加完善提升上来。

4.3计算机技术的渗透提升

将计算机技术进行相应的渗透运用，真正将内部与外部的环境进行联系起来，使计算机控制数据的技术能力提升上来，把握较好的实施技术，真正将计算机的云计算进行运行，使整体的技术能够完善建设出来。

5．继电保护常见故障影响及排除

5.1开关保护设备选择不当造成影响

开关保护设备的选择很重要，现在，多数配电都采用了在高负荷密集区建立开关站，即采用变电站—开关站(环网柜)。在未实现继电保护自动化的开关站(环网柜)内，广泛采用负荷开关或与其组合的继电器设备系统作为开关保护设备。通常来说，对开关站入口线路采用负荷开关实现日常分合负载电流不设保护；对直接带配电变压设备的出口线路选用负荷开关组合电器；通常为负荷开关与熔断器组合的电器，因此在造成配电所出口故障时，容易造成变电站开关越级跳闸。

5.2 电流互感饱和对配电系统的影响

电流互感器饱和对变电设备和配电保护的影响非常大，随着配电系统设备终端负荷的不断增容，系统如果发生短路，其短路电流很大，当系统靠近终端设备区发生短路时，电流固然大，可以达到或接近电流互感器单次额定电流的百倍量级。在常态短路情形下，越大，电流互感器误差随着一次短路电流倍数增大而增大，当电流速断保护使灵敏度低时就可能阻止动作。在线路短路时，由于电流互感器电流饱和，再次感应的二次电流小或接近于零，也会导致定时限过流保护装置无法动作。当在配电系统的出口线过流保护拒动作导致配电所进口线保护动作了，则使整个配电系统断电。

5.3 系统故障信息的排除

故障信息处理模块主要实现以下功能：(1)与不同厂家、不同型号的厂站端子系统进行通信，获取各种实时信息并进行处理、显示和存储；(2)对主站、子站历史数据进行查询、管理和统计分析：全面分析和定位故障，对录波文件进行波形分析，利用故障线路两端的记录数据，采用双端测距，完成各种复杂的计算，达到对故障点的精确定位，根据故障分析结果，自动判断相关装置的动作行为是否正确。

5.4常见隐形故障的排除

经过调查，现在用电系统上有四分之三以上的停电事故都是由于电力系统保护系统的造成的，继电保护存在很多隐形故障，当前已经成为电力配电系统工程技术人员研究解决的热点问题之一，大多文章中都强调对继电保护隐形故障的分析。对于重要的输电线路，在跳闸元件故障情况下所有的本地的和远地的跳闸指令有效。所有的这些设计需要有一个更可靠的继电保护系统。完成这样的设计才能使一个配电系统在正常操作运行时具有足够的安全系数。

6．继电保护的日常维护

6.1制定岗位责任制度，持证上岗，责任落实到人，操作过程应严格遵守电力安全工作规范；

6.2加强安全检查和清扫工作，做好详细的运行记录，并由专业技术员相互配合对设备进行安全清扫；

6.3定期做好设备安全评估，如发现继电保护有缺陷必须及时处理，严禁其存在隐患运行。对有缺陷经处理好的继电保护装置建立设备缺陷台帐，有利于今后对其检修工作。

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【关键词】继电保护；城市配电；影响；预防措施

中图分类号：TM58 文献标识码：A

1引言

随着我国经济的不断发展和社会生活的日益丰富，人们的生活水平也得到了相应的发展，用电量也随着生活的提高而变得越来越大，这就要求电力设备系统必须持续更新以配合电网规模的不断扩大。电力系统可以平稳运行主要依靠继电保护装置来保护其安全。因为配电网自动化继电保护装置主要保障变电站的安全运行，所以研究配电网自动化继电保护的故障极具现实意义。

2继电保护的工作原理及作用

2、1继电保护的工作原理

供电系统发生故障时，会引起电流增加电压降低、以及电流电压间相位角的变化，因此出现故障时的参数与正常运行时的参数差别就可以构成不同原理和类型的继电保护。一般情况下继电保护是由测量部分、逻辑部分执行部分组成。测量部分从被保护对象读取有关信号，与给定的整定值相比较，比较结果输出至逻辑部分；逻辑部分根据测量部分各输出量的大小性质、出现的顺序或它们的组合，决定是否动作；如需动作，则发出信号给执行部分；执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。

2、2继电保护的作用

当电力系统的被保护元件发生故障时，继电保护装置能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，以保证无故障部分迅速恢复正常运行，使故障元件免于继续遭受损害，减少停电范围；当被保护元件出现异常运行状态时，继电保护应能及时反应，并根据运行维护条件，发出信号、减少负荷或跳闸动作指令。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作。同时继电保护也是电力系统的监控装置，它可及时测量系统电流电压反映系统设备运行状态。

2、3可靠性

保护装置如能满足可靠性的要求，反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性，必须确保保护装置的设计原理、整定训算、安装调试正确无误：同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效，以提高保护的可靠性。

3电力系统故障和不正常运行状态及引起的后果

在电力系统中，由于自然条件(如雷击或鸟兽跨接电气设备)、设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量不高或运行维护不当等诸方面因素，使电力系统中各组成部分(发电机、母线、输电线、电抗器、电容器、电动机等)发生短路故障或异常运行情况是不可能完全避免的。最常见的同时也是最危险的故障是各种形式的短路。其中以单相接地最为常见。此外，输电线路有时可能发生断线故障或几种故障同时发生的复合故障。发生故障可能的后果是:

（1）故障点通过很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障设备烧坏。

（2）系统中设备，在通过短路电流时产生的热和电动力使设备缩短使用寿命。

（3）因电压降低，破坏用户工作的稳定性或影响产品质量。

（4）破坏系统并列运行的稳定性，产生振荡，甚至使整个系统瓦解。

最常见的不正常工作状态是过负荷。所谓过负荷就是电气设备的负荷电流超过了额定电流。此外，发电机有功功率不足所引起的频率降低，水轮发电机突然甩负荷所引起的过电压，系统发生振荡等属于不正常运行状态。由于过负荷，加速了设备绝缘材料的老化和损坏，甚至引起事故扩大造成严重故障。总之，不正常工作状态往往影响电能的质量、设备的寿命、用户生产产品的质量等。

4继电保护中常见的故障分析

4、1电流互感饱和故障

电流互感器饱和对电力系统继电保护的影响非常大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容，若发生短路则短路电流很大。当系统靠近终端设备区发生短路时，电流可达到或接近电流互感器单次额定电流的百倍量级。在常态短路情形下，越大电流互感器误差随着一次短路电流倍数增大而增大，当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。线路短路时，由于电流互感器电流饱和，再次感应的二次电流小或接近于零，也会导致定时限过流保护装置无法动作。当在配电系统的出口线过流保护拒动作导致配电所进口线保护动作了，则使整个配电系统断电。

4、2开关保护设备选择不当故障

开关保护设备的正确选择十分重要，现在多数配电都采用了在高负荷密集区建立开关站，即采用变电所――开关站――配电变压器的供电输电方式。通常来说，对开关站入口线路采用负荷开关实现日常分合负载电流不设保护，对直接带配电变压设备的出口线路选用负荷开关组合电器。因此在造成配电所出口故障时，开关站容易越级跳闸。此外影响继电保护故障常见的的因素还有继电器触点松动、继电器参数不当、电磁系统铆装件变形、玻璃绝缘子损伤、线圈故障问题等。

5处理城市配电网自动化继电保护故障的常用方法

5、1替换法

用质量好的正常元件代替原来的有故障或是怀疑有故障的相同元件，在现场快速地判断元件是否损坏而快速查找故障范围，这是处理自动化的继电保护装置故障的常用方法。如果继电保护装置的一些小元件发生故障和内部回路的单元继电器发生故障，可用备用和暂时检修的插继电器取代。

5、2参照法

经由正常设备和非正常设备进行技术参数的对比，从技术参数的差别处查找不正常设备的故障点。参照法多是用于检查可能是接线错误、定值校验时测试值和预想值差别大却找不到原因的故障。在开展回路改造及设备更新时的二次接线无法恢复，可选用参照法进行同类设备的接线；继电器进行定值校验时，如某一继电器测试值和整定值相异大，也可用同只表计检查其他同类的继电器进行参照。

5、3短接法

将回路的某段或部分进行短接来查找故障是不是存在于短接线的范畴内颧是其他故障来缩小故障的查找范围。短接法适用于继电保护的电磁锁失灵、继电保护的电流回路开路、继电保护的切换继电器不工作和判断控制开关接点检查等等。

6预防城市配电网中继电保护自动化系统故障的措施

为了减少配电网自动化继电保护的故障造成的经济和社会损失，必须重视及时并有效处理继电保护的故障，以完善配电网自动化继电保护设备对供电系统稳定运行的支持作用，降低继电保护的故障发生，通常情况下处理配电网自动化继电保护故障的措施如下。

6、1加强配电网自动化继电保护工作人员的技术专业素质

加强配电网的继电保护工作人员的专业技术和专业素质的培训，增强继电保护人员的责任心，提高工作人员的继电保护技术水平，要使工作人掌把握、了解配电网的相关设备的工作原理、运行结构、各种性能，积累工作人员的操作经验。定期考核工作人员的业务素质和演练能力，要求工作人员必须熟悉设备的操作规范和操作禁忌；制定工作人员的岗位管理程制度。把责任落实到个人，做到分工明确，赏罚分明；工作人员须主动掌握继电保护要领，提高自己操作能力，达到正确操作效果；配电网的继电保护是不间断的，所以要科学安排工作人员的休息时间，保证其有足够的精神对待工作。

6、2完善配电网自动化继电保护设备的科学配置

我国的大部分配电网的继电保护装置和设备相对功能比较单一，导致这些继电保护设备不能全面地保护配电网而造成继电保护发生故障。为确保变电站可以安全且稳定运行，配电网变电设备的断电保护装置一定要符合配电网自动化继电保护的相关要求，必须完善继电保护设备的科学配置，并定期维护变电站的继电保护设备。近年来，我国电力系统的变压器损毁成为常见问题，主要原因是变压器缺少安全的继电保护措施，调度人员一定要在保证变电站安全运行，选用多种继电保护措施，完善继电保护配置。

结束语

综上所述，配电网智能化是电力系统的一次革命，亦是我国电网未来发展的大方向。随着我国智能型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策略和技术的应用更要不断满足配电网智能化的发展需求，必须与时俱进，科学、合理、灵活的利用配电网智能的优势，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

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继电保护能够有效维护电力系统的正常运行，不过目前电力系统中普遍存在继电保护的拒动和误动现象，从而对人们的正常生活造成了严重的影响，经济上有所损失。因此，对于继电保护运行的可靠性进行研究分析，具有重要的意义。本文就继电保护的特征以及影响继电保护可靠性因素进行了简单的介绍，并提出了相关的有效措施。

在电力系统中加强继电保护，不仅使电网的运行效率得到有效的提高，而且使电网在运行过程中的风险有所降低。因此，在继电保护系统中，对于日常的维护技术水平以及保护措施要有所加强，从而提高电力系统继电保护运行的可靠性。

一、继电保护的特征

继电保护是保障电力系统正常运行和系统突发故障处理减损的基础，继电保护在电力系统中有着重要的作用。继电保护不但是电力系统正常运行的保障，同时还对电力系统中的各大设备以及元件具有一定的保护作用，若是继电保护出现故障将会对整个电力系统造成很大的营销。在电力系统中若是其设备发生故障，继电保证能够第一时间发现，并通过自身的判断来确定发生故障的设备及其元件，之后有选择性的对故障设备和元件发出指令，使其断路而处于暂停状态，之后由工作人员发现并对其设备进行维修。继电保护的运用使电力系统的的安全性得到保障，当电力系统出现故障时，继电保护能够及时判断并作出处理，进而避免了事故的产生，并且在继电保护的作用下，故障部分能够及时脱离工作状态同时还不会对其他设备造成影响，直至其恢复正常。下图所示为继电保护的工作原理。

实际上，继电保护是一种机电设备，主要由测量、逻辑、执行和定值调整等四部分组成。跟一般的机电设备相比，继电保护具有以下明显特征：1）继电保护需要互相配合。各类继电保护装置相辅相成的构成了电力系统中一个完善的整体保护系统，电力系统要想得到可靠稳定的运行，就需要各类继电保护装置相互配合。因此，当我们对电力系统中某一保护装置进行可靠性分析的时候，不仅要对单个继电保护装置的可靠性进行研究，同时还要研究各个保护装置配合工作的可靠性。2）故障的随机性大。在进行继电器的元件制造时，所用的元件种类比较繁多，制造工艺相对比较复杂，所以在其进行可靠运行时，受到的影响因素也比较多，很容易造成故障的发生，且随机性较大。我们目前对其可靠性理论进行研究时，多采用概率的方式方法。3）处在非连续工作或准备的状态。继电保护对于电力系统来说极其重要，当工作发生异常时，所造成的后果不堪设想。但是，继电器只有在电力系统发生故障时，在一定短暂的时间内工作从而提供给系统保护，因此，大多数继电器是处在准备或者非连续工作的状态。

二、影响继电保护可靠性的因素

电压以及电流互感器作为继电保护测量设备的起始点，对于二次系统的正常运行有着十分重要的影响，不过，电压和电流互感器在二次回路运行中也很容易出现问题。电流互感器对继电保护的影响主要体现在电流互感器的饱和与电流互感器的误差，当电流互感器出现饱和现象时，会造导致电力系统中继电保护举动、延迟动作或是出现误动问题，进而造成大面积停电，降低电力系统故障测距的准确性。若是电流互感器出现误差时将直接影响到继电保护装置的工作质量，其误差对其传变一次电流有着很大的影响，而电流互感器在短路过程中能否完成传变一次电流则对其正常工作起着决定性作用。电压互感器二次回路主要体现在断线和接线错误两个方面，当出现二次回路断线时会影响继电保护装置动作的准确性。当电力系统出现接线错误时会影响继电保护装置的动作错误，同时影响到电力系统的运行监控和系统事故处理。此外若是二次回路出现老化或是绝缘现象而引发的故障，将直接阻止继电保护的正常运作。此外，互感器在二次回路中的应用设备并不多，而且线路的连接也是简单的，但在运行使用中故障仍然是经常出现，比如当二次中性点没有接触到地面或者接触地面产生异常的时候就会造成保护装置误动或者拒动现象。

对于继电保护装置的生产，我们也要求生产商具有较强的专业技术，因为保护装置运行的可靠性还受到继电保护装置的生产质量的直接影响。一些生产厂家为了谋取更大的经济利益，对继电保护装置的生产偷工减料，从而造成产品性能较差，而器件与器件之间的性能差异如果过大，也很容易造成保护装置的误动和拒动。因此，要加强和管理继电保护装置的生产检验过程，从而使得继电保护运行的可靠性得到有效的提高。

装置出现故障的另一个原因就是人为操作不当。在人为操作方面，对电源的操作可直接影响到保护装置的正常运行。在保护装置中，如果电容储存装置的内部电容有所减少，可能是由于装置出现了老化现象，这时我们就要对其进行电容装置更换，而我们对电容装置型号大小的选择不当的时候，也会影响其保护装置的正常运行。同时，作为维修人员，其专业知识上的水平以及人员自身的安全意识等，都会对装置的正常运行造成一定的影响，此外，当出现极高温或者灰尘等天气时，由于外界环境的剧变，也有可能造成装置老化等威胁，腐蚀电路板及其元器件，从而影响保护装置的正常运行。

二、继电保护运行可靠性提高的相关措施

1.使继电保护运行的智能化程度加强

智能化是一种关键的技术创新，目前所运用的范围也越来越宽广，得到了更多行业的应用，在电力系统中，智能化的理念和技术也愈来愈成熟，从而使得继电保护运行的可靠性得到了进一步的提升。比如在电力系统中模糊逻辑和遗传算法等先进技术的运用。在电力系统中，人工智能技术具有十分明显的优势，它们不仅使继电保护装置的运行可靠性得到进一步提升，而且对于继电保护装置中工作连续性和隐蔽性等方面的不可靠因素，可进行有效的控制。对于这些不可靠因素的处理速度相当之快，并且人工智能具有强大的逻辑思维能力。站在在线评估实践的角度，可见人工智能在电力系统中发挥了重要的作用，其凭借着独特的强大优势，在电力系统中逐渐占据着主导地位。

2.提高从业人员的技术水平

继电保护工作人员的技术水平过低，以及整体素质不高，是影响继电保护正常运行的重要原因之一。提高继电保护装置运行的可靠性实质上就是提高供电的可靠性，因此我们要对供电可靠性的制度加强建设，使相关网络管理得到完善，同时建立起一个完善的管理体系。对继电保护装置的相关从业人员进行技能培训，从而使其对于故障的处理能力得到有效的提高。加强员工的技能培训，提高其整体素质，使员工在日常工作中养成记录的习惯，这样当故障发生时，就可以拿出这些工作记录进行参考，从而提高故障处理的效率。与此同时，工作人员在计算数据的时候，应秉持一种严谨的工作态度，保证数据计算的准确性，严格按照操作规范进行设备的操作运行。

3.提高继电运行的信息化和微机化水平

微机保护科技水平和能力的提升，离不开当前电子信息技术的不断发展及其创新。跟传统的小型机相比，最新的工控机速度更快，功能更齐全，存储容量更大，并且工控机的体积大小跟微机保护装置的体积差不多，因此，在继电保护装置中就技术与技术操作方面而言，成套工控机可确保更高的技术与良好的技术操作性，从而降低继电保护中的不可靠性。在电力系统中，网络技术的应用在一定程度上改变了继电保护运行的传统方式。继电保护装置重点在于出现故障的元件的切除，相对而言作用比较单一，在确保电力系统的运行方面还存在很多不足。在继电保护运行过程中，为了使各个保护单元都能对故障信息和数据得到共享，就需要在依靠计算机和网络技术的基础上，建立一个机电一体化的电力系统，从而使微机保护装置的信息共享化水平进一步提升。