电力网继电保护原理范文

导语：如何才能写好一篇电力网继电保护原理，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。

篇1

【摘要】由于我国煤矿井下工作环境恶劣，供电事故频发，故对供电系统的安全性和可靠性提出了更高的要求，作为井下供电系统三大保护之一的接地保护，在预防和减少井下人身触电事故中起到了至关重要的作用。

【关键词】供电电网接地保护电压电流

一、井下低压供电系统的基本特点

目前我国煤矿井下广泛使用的低压供电系统有以下特点：

1．采用变压器中性点绝缘（不接地）或中性点经高电阻接地的运行方式。

在中性点直接接地的电网中人若触ImA=Vi13Rma决定。取人体电阻为1000Ω，对于线电压为660V的电网，则通过人体的电流为380mA，远远超过安全电流的规定，所以是非常危险的。

在中性点直接接地的电网中，若发生单相接地，便形成单相接地短路，短路电流很大，短路点将产生一个大电弧，如果在井下，就足以引起瓦斯、煤尘爆炸。

鉴于以上原因，我国《煤矿安全规程》第四百十三条规定，严禁井下配电变压器中性点直接接地；严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。

2．以一台动力变压器为一个相对独立的供电单元

井下低压电网虽然要使用多台动力变压器，而且它们的高压侧必然是数在一起的，即由一回6～10KV电缆给数台动力变压器供电，但各变压器的低压侧却彼此无直接的电联系，即采用分裂运行方式。

3.动力电压等级为380、660、1140V三种

4.低压线路全部由电缆组成

二、井下保护接地及其作用原理

2.1保护接地

为防止绝缘损坏而造成触电危险，将电气设备的金属外壳和接地装置之间做电气连接称为保护接地。保护接地为防止电气设备的绝缘损坏，将其金属外壳对地电压限制在安全电压内，避免造成人身触电事故，宜用于中性点不接地的低压系统中，如：

A.电机、变压器、照明器具、手持式右移动式用电器具和其他电器的金属底座和外壳；

B.电气设备的传动装置；

C.配电、控制和保护用的盘（台、箱）的框架；

D.交直流电力电缆的构架、接线盒和终端盒的金属外壳、电缆的金属护层和穿线的钢管；

E.室内、外配电装置的金属构架或钢筋混凝土构架的钢筋及靠近带电部分的金属遮拦和金属门；

F.架空线路的金属杆塔或钢筋混凝土杆塔的钢筋民及杆塔上的架空地线、装在杆塔上的设备的外壳及支架；

G.变（配）电所各种电气设备的底座或支架；

H.民用电器的金属外壳，如洗衣机、电冰箱等。

2.保护接地的作用原理

在井下电网中，保护接地的作用如图1－1所示。

如图1－1a所示是没有装保护接地时的情况。当电气设备内部绝缘损坏而使一相带电体碰壳时，若人接触此外壳，则电流经过人体入地 ，再经其他两相对地绝缘阻抗回到电源。当电网对地绝缘阻抗较低时，则通过人身的电流将远超过安全值。同时，碰壳处出现的漏电电流还可能引起瓦斯、煤尘爆炸。

如图1－1b所示是有保护接地时的情况。这时，当电气设备内部绝缘损坏而使一相带电体碰壳时，若人体接触外壳，电流将通过人体电阻与接地装置的接地电阻所构成的并联支路入地，再通过其他两相对地绝缘阻抗回到电源。由于接地装置的分流作用，通过人身的电流便大大减少。通过人身的电流与通过接地极的电流有如下关系：

IgrIma=RmaRgr

即 Ima=RgrIgrRma……………………………（1－1）

式中 Rgr－接地极的接地电阻，对于井下，Rgr≤2；

Igr－流过接地极的电流，A；

对于中性点绝缘的660V低压电网，单相接地电流不大于1A。

Rma－人体电阻。取1000.

据式（1－1）可得

Ima=2Ω×1000mA1000Ω=2mA《30 mA

可见，保护接地对人身触电安全是非常重要的。由式（1－1）还可以看出，接地电阻Rgr越小，则流经人体的电流就越小，通过人体的电流也远小于极限电流30 mA，因此，本系统是安全的。

此外，由于装设了保护接地装置，碰壳处的漏电电流大部分将经接地极入地。即使设备外壳与大地接触不良而产生火花，但由于接地装置的分流作用，使电火花能量大大减小，从而避免了引爆瓦斯、煤尘的危险。

三、井下保护接地系统

为了提高保护接地的安全性和可靠性，通常利用供电的高、低压铠装电缆的金属外皮和橡套电缆的接地芯线或屏蔽护套，把分布在井底车场、运输大巷、采区变电所以及工作面配电点的电气设备（36V以上）的金属外壳在电气上连接起来，这样就使各处埋设的接地极也并联起来，形成一个井下保护接地系统。这样做不仅降低了接地电阻，而且也防止了不同电气设备的不同相同时碰壳（接地）所带来的危险。因为这时两相短路电流主要通过接地网流通，如图1－2所示。因而提高了两相短路电流的数值，保证过流保护装置可靠动作。

井下保护接地系统由主接地极、局部接地极、接地母线、辅助接地母线、接地导线和连接导线等组成。

四、结论

通过对矿井电网的接地保护方式和原理的分析，不难看出，尽管煤矿矿井环境恶劣，存在一些供电隐患，只要严格按照电气设备接地方式进行接地，并严格执行《煤矿安全规程》，一切供电事故都是可以避免的。

篇2

【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：

[1]高彦强，贾志恩.WFBZ-01型微机发电机变压器组保护装置的运行情况分析[J].东北电力大学学报，2010（1）：34-35.

[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.

篇3

关键词：智能电网；继电保护技术；电力系统

中图分类号：TM77 文献标识码：A

随着我国对智能电网投入的不断加大，作为电力系统中的首要防御手段，对继电保护技术提出了更高的技术要求。为了优化我国电网的结构和功能，继电保护技术已在逐步的应用实施中。我们需要在促进智能电网大力发展的同时，加大对继电保护技术的研究，确保智能电网安全、有效的运行。

1 智能电网在我国的含义和特点

智能电网即是电网的智能化。我国的智能电网主要是建设特高压的电网网架，再组织各级电网进行协调发展，将高科技的通信、信息技术纳入应用范畴，形成具有自动化和互动性的统一智能化电网系统。智能化电网的出现，旨在当电网系统出现故障时，要能够在短时间恢复供电，并将故障的影响程度和范围降到最低。

智能电网具有强大的电力输送能力和安全可靠的供电能力，可以充分降低能源的消耗和污染物的排放，从而实现对环境的保护和提高经济效益。智能电网具有智能化的运作平台，可以灵活调整用户的接入和退出，将用户、电源和电网的信息进行共享，友好地实现信息公开的透明度。

2 智能电网的继电保护技术

继电保护是实现电力网络保护和相关设备检测保护的重要技术。由于如今信息技术、计算机通信技术和网络智能化的发展，智能电网逐步引入相关技术的应用，将逐步改善传统电力系统的运行形态，促进智能电网继电保护技术的长期发展。在继电白哦胡系统中采用新技术，可以不断提高系统的反应速度和安全性能。

2.1 继电保护在传统电网中的组成

我国的传统电网中，继电保护的电源点潮流流向是固定的，其输出本策的电气量主要包括三相的电流和电压。要充分发挥继电保护的功能，需要对电气量进行准确的评判。避免因操作的不合理，导致相关性能的发挥不正常。

2.2 智能电网继电保护的构成和升级

智能电网的发电方式采用的是交互式和分布式的，因而加大继电保护的难度。而且在现代信息和通信技术的推动下，数字化技术在智能电网中应用逐步产生新的优势，所以需要不断探索新的继电保护原理。在如今的智能电网中，传感器的应用使电力系统的发电和供电有了实时的监控，将各种收集的数据实现整合分析，及时修补不合理之处。

对于智能电网的升级，主要是数字化和网络化的发展迅速。利用数字化的传感器可提高继电保护的整体性能，简化原有的辅助功能，为实现电气量信息传输的真实性和保护继电设备的装置性能提供了有效的便利。随着网络技术的发展，传统的电力系统中的继电保护对于信息的获取和放松实现了数字化的运营，将网站内的各种信息实现共享，不断简化继电保护的配置是智能电网有待研究的技术问题。

2.3 智能电网的继电保护原理

智能电网的运行是应用传感器将电气设备的运行状况在发电、输电、配电和供电的各种环节的高效监控，将各种信息进行整合分析，从而实现全体电网运行状态的动态监控和保护。在智能电网系统中，继电保护的功能不仅是保护传感器的运行信息，而且对其相关的设备运作信息也要进行保护。因此，必须确保信息的准确才能实现共享。同时，如果保护装置出现故障，需要能够在人工不干预的情况下进行恢复，避免大范围的用电故障造成的威胁，从而提高智能电网供电运行的稳定性和有效性。

3 智能电网中继电保护技术的发展趋势

我国的智能电网继电保护技术逐步向智能化、自动化和网络化的方向发展，对于继电保护装置的控制和测量提出数据信息一体化的要求。

3.1 继电保护技术的智能化应用

在智能电网中，电力系统对遗传算法和神经网络的应用较为普遍，将智能化的应用在电力领域打下良好的基础。神经网络可以充分解决非线性的问题，而以生物神经系统为基础的人工神经网络以其分布式储存信息和自组织的优势迅速占据智能化的前沿。由于人工神经具有方向保护、判定故障距离和保护主设备的诸多功能，在电力系统的继电保护中产生巨大的应用效应。通过使用神经网络的办法，分析故障样本的信息，从而快速判定故障发生的地点，提高解决问题的效率。

3.2 继电保护综合自动化的应用

由于现代网络技术的发展，继电保护装置作为一个多功能性的计算机装置，实现对整个网络的智能终端指导。继电保护装置通过互联网获取电力系统的故障数据和信息，快速传递给电力系统的网络控制中心。同时，由于智能电网的电力系统逐步向综合性的自动化方向完善，变电站的各种功能得到了有效的实现，不断促进电力系统的健康运行。

3.3 继电保护技术广域化的应用

近年来，由于人们的生产和生活对用电的需求加大，电网的电压等级也有很大幅度的提高。在需求的高压的之下，供电的不稳定性越来越明显，而且故障的出现频率也大为增加。因此，智能电网需要不断提高信息技术和通信技术的应用，通过广域测量的技术为电力系统的信息输送提供保护，从而提高自动化装置的性能，减少电力故障，确保电力系统的安全和稳定。

4 提高继电保护故障人员的专业技术和素质

智能电网的稳定运行需要继电保护技术来保驾护航。电力系统的工作关乎人民群众的生产和生活的许多方面，安全责任重大，所以需要不断提高工作人员的业务水平。加强对于继电保护故障人员的专业技术培训，可以开展相关的知识竞赛，实现人才储备的战略要求。同时，业务人员的个人素质也是重要的考核部分，加强其岗前培训，建立一支高素质和高技能的从业队伍，推动继电保护技术的不断进步。

综述全文，我国的智能电网处在不断的发展建设中，由于信息和通信技术已深入到电网系统的建设，促进其自动化、智能化和数字化的发展，对继电保护的装置性能也提出更高的要求。所以，广大的电子工作者应该在不断的实践工作中总结经验，加强自身的专业知识、素质和技能的学习，提高对继电保护工作的重要性的认识高度，促进智能电网的安全、高效，提高电力系统的稳定性和可靠性。

参考文献

[1]王向东，吴立志.浅析智能电网框架下的继电保护技术[J].机电信息，2011（18）.

篇4

关键字：继电保护；智能变电站；应用趋势

中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号：

继电保护装置是整个电力系统的基础，其工作的基本原理是通过装置反映电力系统元件的不正常和故障信号，动作于发信号和跳闸，能迅速、正确地隔离电力系统发生的各种故障，避免大面积地区的停电事故，以确保电力系统安全、稳定运行。变电站自动化技术随着智能电器设备发展和IEC61850规约的推广而进入了新的数字化阶段。智能变电站的保护设备的测试项目、方法、手段等在传统的基础上做了很大的变化。由于传统的继电保护装置和符合IEC61850标准的智能保护装置在结构上有很大的差别，所以传统的测试技术就不再适用于智能变电装置的测试了。下面笔者就与大家共同探讨一下继电保护在智能变电站中的应用。

一、继电器保护装置的基本要求

智能变电站的主要作用是变换和分配电能，是电厂和用电户的中间环节，其地位在整个电网中非常重要。所以变电站能否正常工作决定了电网的稳定。变电站中的继电保护装置在变电站的运行中是不可代替的，它可以在事故发生时缩小事故的范围，在最大程度上保证向用户安全连续的供电。在发生故障时，继电保护装置能够准确、迅速地隔离、切除内部故障，以保障其他部分的正常运行。而且继电保护装置能够在事故发生时发出警报，以便维护人员尽快地发现、解决故障。根据继电保护装置在智能变电站的工作原理，对继电保护装置的要求有以下几点：

1、要求上、下级电网（包括同级）的继电保护装置之间要根据逐级配合的原则来进行整定。通过这样分级式的设定，在有故障发生时可以根据故障发生的部分来进行切除，以保证其他正常部分的供电正常进行。比如说，当变电站的某个设备或线路出现问题，就可以先由出现问题的部分来进行保护性的切除，若故障点的保护装置出现问题的时候则由相邻的保护装置来切除故障。

2、继电保护装置对动作的时间也有很高的要求。当故障发生时，在短时间内就有可能从很小的一小部分扩散到很大的范围，造成很大的影响。这时就需要继电保护装置在很短的时间内就对故障做出快速的反应了。迅速的切除故障部分，缩小故障的影响，确保系统的稳定性。

3、继电保护装置在工作时必须具备很高的稳定性，要足够的可靠。试想，在发生故障的时候继电保护装置却没有发生反应，那么继电保护装置就成了摆设，故障带来的损失就会不可计量；而当变电站在正常工作的时候，继电保护装置却产生了反应，同样也会给人们带来损失。所以，为了保证装置的稳定性，在选择继电保护装置时一定要选用可靠的、原理简单、维护方便的。

二、继电保护装置的主要作用

继电保护装置在智能变电站中的作用是不可替代的。它的主要任务有以下几个：

1、继电保护装备能够对变电站的异常情况做出反应。一方面，继电保护装备能够自动的进行调整，将异常情况给切断；另一方面，能够维护其他正常的部分继续稳定的工作。并能够在设备出现问题的时候及时地提醒值班人员迅速采取措施来保障电器设备的正常工作。

2、继电保护装置能够监视变电站的运行情况，能够最大程度上地减少因为故障而给变电站和线路产生的损失。

3、继电保护装置能够实现电力系统的自动化和远程操作。

三、常用的智能变电站继电保护装置

1、电压保护。电压保护主要分为过/欠电压保护和零序电压保护。电压保护主要是防治一些特殊情况，像雷击、操作过电压等情况导致电压的突然升高，或者突然降低而导致电气设备受到损坏的继电保护装备。而零序电压保护是用来防御变压器的相绝缘受损而发生单相接地故障的。在单相接地故障时，接地零序电流会流入电流继电器，一旦达到整定值，继电器就会发出信号。

2、电流保护。电流保护主要分为电流速断保护、过电流保护、定时限过电流保护和无时限电流速断保护。电流速断保护在理论上是在零秒及以下时限来切除故障的。为使上、下级过电流保护具有选择性，一般会在时限上设定相应的级差。定时限过电流保护的动作是恒定的，与短路电流的大小是无关的。无时限电流速断保护只能够保护一部分的线路而无法保护整条线路，并且，其保护的最小范围要不小于线路全长的15%。

3、变压器保护。变压器保护为差动保护。差动保护是根据在故障中被保护的电器设备中产生电流差而动作的继电保护装置。差动保护在保护区内发生故障时，可以忽略动作发生的时间，能认定为瞬时动作。因为在保护区外不会产生动作，所以可以不用理会其与保护区外相邻元件在时限上的配合。

4、电容器保护。电容器保护的主要作用是防治电容器本身发生故障及可能出现的短路问题。因此一般在电容器上要配置带有时限的速断保护和带外熔丝保护。也可以在容量较大的电容组上加装零序保护或者差动保护。

四、继电保护装置未来的发展应用趋势

1、网络化。虽然受到数据通信手段的限制，很多继电保护装置只能对安装处的电气设备进行保护。但是继电保护设备除了切除部分的故障，还要保障整个电力网络的稳定运行，所以需要各个部分的紧密配合，从而形成了网络。通过网络的协调配置，各个单元和重合闸装置在分析运行和故障信息数据时协调动作，保证电网的安全稳定。

2、多功能化。集保护、监控、数据通信为一体的继电保护装置可以说是一台多功能的计算机。它可以从电力系统中获取故障信息，又可以将被保护的信息和数据传至电力网。所以说，未来的继电保护装置在正常情况下是可以完成监控、数据通信等功能的。

3、智能化。随着其他人工智能技术在电力系统中的研究的开展，继电保护领域相应的研究也在不断的进行中，未来继电保护装置很大可能将会实现智能化。

总之，继电保护系统是智能变电站中必不可少的。它是保证电网安全运行、保护电气设备的主要装置。是电力系统不可缺少的重要组成部分。电力保护系统是通过装置反映电力系统元件的不正常和故障信号，动作于发信号和跳闸，能迅速、正确地隔离电力系统发生的各种故障，避免大面积地区的停电事故，以确保电力系统安全、稳定运行。它是通过缩小事故范围或预防事故来最大限度的保证用户安全用电的。继电保护装置是变电站安全稳定、节能经济运行的重要保证条件，其不稳定所造成的损失是不可估量的，所以保证其稳定地运行是减少损失必须的条件。因此，我们应从技术、管理等方面，尽量减少或避免继电保护装置隐含故障的发生，确保变电站的安全稳定性。随着继电保护在硬件与软件设施上的不断发展，以前系统功能上比较单纯隔离、切除等故障有了很大的改变。新的继电保护的动作速度越来越快、集成化程度越来越高、自动化程度越来越强、保护之间的联系也越来越紧密，相应能够实现的功能也越来越多。因此，继电保护工作者要继续在实践工作中不断的探索新的知识，不断的总结积累经验，推进继电保护系统的更安全稳定的发展。

参考文献：

【1】郭卫东，浅析变压器的运行维护和事故处理 [J]. 装 备制造技术，2010(6) ：113-115

【2】陈茹，苏梅，张宇峰，等 ，油浸变压器的运行检 查及常见异常情况分析 [J]. 科技信息，2010(19) ：39

篇5

【关键词】智能电网；继电保护；技术探讨

中图分类号：U665文献标识码： A 文章编号：

引言

随着电力技术的不断发展、电力市场的改革深入、电力环境的日益变化，智能电网应运而生。由于其具有自愈性、安全性、稳定性、兼容性、交互性、经济性、高效性等众多优点，在世界各国得到了广泛的推广和应用。我国对智能电网发展已经在2009年作了全面的规划，确定分三个阶段利用先进的通信、信息和控制技术，基本完成以信息化、数字化、自动化为特征的智能电网建设。目前正处于大规模建设阶段，预计到2020年基本建成。智能电网将极大地改变传统电力系统的形态，电子式互感器、数字化变电站技术、广域测量技术、交直流灵活输电及控制技术的大量应用，必然会对继电保护带来影响。

1智能电网继电保护的构成

继电保护是实现电力网络及相关设备监测保护的重要技术，向计算机化、网络化、智能化，以及保护、控制、测量和数据通信一体化发展是该领域的长期发展趋势。智能电网的分布式发电、交互式供电对继电保护提出了更高要求，一方面通信和信息技术的长足发展，数字化技术及应用在各行各业的日益普及也为探索新的保护原理提供了条件。智能电网中可利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控。然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合，最后对数据进行分析。利用这些信息可对运行状况进行监测，实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正。另外，对保护装置而言，保护功能除了需要本保护对象的运行信息外，还需要相关联的其他设备的运行信息。保证

故障的准确实时识别，还保证在没有或少量人工干预下，能够快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生。所以智能电网继电保护装置保护动作时不一定只跳本保护对象，有可能在跳本保护对象时还需发连跳命令跳开其他关联节点，也有可能只发连跳命令跳开其他关联节点，不跳开本保护对象。图1为智能电网继电保护构成示意图，在智能电网中，通过监控系统对本保护对象和其关联节点的运行状况进行分析和决策，实时调整相应继电保护装置的保护功能和保护定值，使保护装置适应灵活变化的运行工况。同时由保护功能决定参与故障判断的电气量信息和保护动作策略。

图1智能电网继电保护构成示意图

2智能电网继电保护所需注意的问题

智能电网应用和发展，使得电能传输的某些特点也发生了较大的改变，而智能电网与传统电力系统由于信息化和数字化的特征产生了本质的差别，所以在电力系统继电保护方面，需要解决众多的问题与智能电网发展相适应。

2.1保护定值的适时调整

首先，灵活的运行方式、不确定的潮流流向要求保护定值具有自适应功能。以智能电网网络结构图2为例，图2中D为智能电网的一个电源点，既可以接入电网，也可以微网孤岛运行，这样与电源点D相连线路的潮流就具有不确定性，实现距离保护、电流保护原理时，就必须保证保护定值能根据运行方式的变化作实时的调整，这样，一条线路的继电保护装置的信息除了本线路的电气量外，还必须包括与该线路相关的所有线路的运行状况，综合所有相关信息对保护定值进行实时修正。其次，保护功能需根据运行方式的变化做相应的调整。如图2所示，节点N4从系统解开，N4点所安装的2个线路保护装置就应该全部退出运行，线路L1、L2的潮流将重新分配，2条线路合成1条线路，但运行的方式变为L1和L2合成1条线路后，就由节点N3、N2处安装的保护装置来实现线路L1、L2的保护，但相应线路的长度和阻抗就发生了变化，相应N3、N2节点处保护装置的定值、保护范围都应该根据运行方式作相应的调整。最后，引入环境条件对保护定值的影响。智能电网利用散布在电网中的传感器得到实时信息监控输电线路的温度和容量来调整功率流，使其更接近运营极限，为此，必须实时调整输电线路过负荷保护的定值，以适应温度和容量变化带来的影响。

图2智能电网网络结构示意

2.2保护配置形态的改变

传统继电保护信息获取和信号发送的媒介由于IEC61850网络的数字化变电站而发生变化，主保护的性能利用网络上共享的站内其他相关电气元件的信息而得以提高，继电保护配置利用共享的控制信号而发生改变，这些都是智能电网中继电保护研究的较前沿的一些问题。控制信号传输网络的可靠性必须得到保证，这是与传统二次电缆的传输方式的不同之处。数字化变电站分为过程层、间隔层和站控层，各层内部及各层之间采用高速网络通信。通过智能控制装置实现对一次和二次设备的智能化控制，使得控制电缆大大减少二次回路也得到了优化，设计也得到了简化，真正实现了智能开关功能。由此可知，网络化二次回路的关键问题就是数字化变电站条件下继电保护的可靠性问题以及如何进行保护配置保证可靠性。

2.3安全自动装置性能的提高

先进的相量测量（PMU）和广域测量技术（WAMS）为电力系统防御和紧急控制提供了广域信息，对时间敏感性不强的后备保护和安全自动装置的性能的提高可以利用其已建成的网络来进行，从而使得现有保护和安全自动装置的延时整定原则得以改变，并使得大停电等恶性事故的发生得以避免。

2.4继电保护功能的发展

继电保护预保护功能的发展，能够使事故的发生减少，将保护功能提高到具有事故预警、保护为一体的程度上来，这样很可能满足智能电网的新要求。

3 结束语

对于智能电网来说，继电保护装置是维护其安全稳定运行的基础和关键，继电保护装置起着将电网故障与电力控制系统隔离、防止事故扩大的作用。因此，对智能电网时代的继电保护技术进行探讨和分析，可以为我国智能电网的安全运行和建设提供基础和保障，使得我国继电保护管理水平的总体工作目标得到进一步提升，为我国智能电网的建设和铺垫工作提供基础和保障。

参考文献

[1]胡磊.浅析智能电网对继电保护的影响[J].无线互联科技. 2011(04)

篇6

关键词：变压器;继电保护测试;电力设备;电力系统;电力故障 文献标识码：A

中图分类号：TM772 文章编号：1009-2374（2016）04-0142-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.04.071

在电力系统中，变压器是进行配送电力的重要设备之一，在很多行业中被广泛应用。但是变压器在运行的过程中，经常会出现故障问题，直接影响电力系统的正常工作与可持续性发展，其中，当有大容量的变压器发生故障的时候，会严重威胁到整体的供电设备。随着科学技术的不断发展，对变压器继电保护工作提出了更高的标准，因此，要增强变压器继电保护测试的研究与探讨，推动电力事业的发展步伐。

1 进行变压器继电保护测试研究的重要意义

当前，计算机系统的广泛应用，比传统的常规型等继电保护拥有更多的特性。随着科学技术的发展，将计算机通信技术、仿真技术等应用到变压器继电保护测试中，其中数字化在变压器继电保护中的应用，大大推动了继电保护测试点的发展。新兴的变压器继电保护安全监测的方法是推动变压器可持续发展的重要因素，改变了传统变压器继电保护工作的方法，以全新的形式展现出来。将传统的变压器继电保护测试与先进的科学技术紧密地结合在一起，研究出符合社会发展的需要的新兴测试原理，给变压器继电保护测试工作锦上添花。

2 变电站继电保护

2.1 变压器继电保护的工作原理

变压器继电保护的工作原理是依据变压器在运行的过程中出现故障的时候，继电保护进行有效的工作运转。例如：电压突然升高或降低、瓦斯发生爆炸现象、温度猛然升高、频率降低、电流增加等现象的发生，继电保护及时地发现问题并做出实时保护措施，将发生故障的电闸自动跳闸，将温度与瓦斯做非电量的保护。要想保证继电保护在跳闸时的准确性与安全性，就要确保计算经验数据的可靠性。保证继电保护工作的准确性，将保护的范围控制在1.3～1.5之间。继电保护的灵敏系数要控制在1.2～2之间，其中包括发生故障时的最小数值与保护动作值，因此要有参考地进行选择。

2.2 变压器继电保护的分类

变压器继电保护分为五类：一是发电机保护。发电机是由四个部分组成的，即电机外部短路、定子绕组相间短路、匝间短路、定子绕组接地，此外，还包括对称过负荷、定子绕组过电压、励磁回路等。出口方式是以缩小故障影响范围、停机。二是电力变压器保护，是为了更好地引出线相间与保护绕组的作用。中性点设置可以直接在电力网中部与外部接地短路引起的电流和中性点过电压中通过。线路的保护要依据电压的级别、电网接地的方式、输电线路、架空线、电缆的长度等进行保护。三是母线的保护，变电站的发电设备与变电站的母线之间要设置专门的继电保护装置。四是电力电容器的保护，可能会出现两种情况，即由于电容器内部出现故障引发了短路等现象的发生和电容器与断电器之间出现了连线的故障。在电容器组中，某一个地方出现了故障问题，都会引发电压与其连接的母线出现没有电压的现象。五是高压电动机的保护，高压电动机可能会出现定子绕组接地故障、定子绕组匝间短路故障、定子绕组超负荷故障或者是同步电动机消磁现象，同步电动机出现非同步电流的现象等。通过变压器继电保护的分类可以看出，计算机技术的广泛应用使得继电保护装置更加可靠、安全、稳定。依据不同等级的线路实验不同等级的保护装置，自动进行保护策略的调整工作，保证继电保护测试工作的质量。伴随着通信技术的发展与壮大，既提升了变电站的安全运行效率，又给信息保护工作提供了方便与快捷。

2.3 变压器继电保护的特点

变压器继电保护的特点包括三个方面：一是可靠性非常高，有合理的配置，良好的质量技术性能，正常运行中的维修、保护、管理等。在继电保护的整个系统中，采用了数据库与方法库的信息管理模式，方便了系统的全面升级与维护工作，在运转的过程中，将分散式的传输转变成集中式的运输过程。换言之，将网络数据库与规则库进行集中管理，保证其中一个工作站发生故障，不会影响到整体的正常运转。二是实用性非常强。在进行电力运行的过程中，会出现一些故障等原因的问题，继电保护有效地针对这些问题进行二次的保护措施，保证数据、系统的完整性。继电保护工作具有分析、统计等特点，大大方便了工作人员的有效操作，实用性非常强，提升了继电保护的运行水平。三是远程控制能力。利用计算机系统进行串行通信的功能，与远方的变电站中的计算机系统有效地进行通信活动，实现了微机的远程控制功能，确保在无人操作的情况下继电保护工作正常运行。

3 变压器继电保护产生的新技术的特点

3.1 61850新技术的发展

伴随着国家出台的相关政策，推动了61850新技术的发展与壮大，给变压器继电保护测试项目带来了新的希望、新的特点、新的发展目标。将仿真技术与新型的计算机系统等有效地应用到变压器继电保护测试工作中，兴起了新的继电保护工作任务。现在研究工作的重要内容就是如何创造新型的变压器继电保护系统与技术;如何发展信号系统，保证科学技术的需求等工作内容，需要工作人员进行长期的、不懈的努力与创新。研究工作人员要以变压器继电保护的技术为优先考虑的对象，发挥其自身的特点与优点，研究出更加可靠的、稳定的继电保护系统，将继电保护系统的优势发挥出更大的作用（如图1所示，61850新技术变电站的体系结构图）。

3.2 保护功能与自动化功能结合

要结合当下变压器继电保护的技术与条件，针对低压保护在实际中的融合保护与测控功能进行有效结合，总结出新兴的保护技术。随着新技术的不断发展与61850新型产品的生产与研发，推动了变压器继电保护系统与计算机仿真技术的有效结合，形成一个新的整体，这个新整体逻辑还是在现有的区域中，但是实际的物理装置已经在另一个区域中了，并发挥着自身的作用，这种新型的特点将计算机自动化与变压器继电保护系统有效地结合，发挥出更大的功效（如图2所示）。

3.3 统一硬件平台带来的整体性

按照正常的推理来讲，厂家生产的硬件平台与保护的原理是没有关系的，在这种情况之下，既可以维持硬件的稳定性能，又可以保证变压器继电保护系统的整体协调运转。发展到今天，已经有很多的生产厂家将硬件平台进行有效的统一处理，带来了整体性能。但是，还有一定的不足之处，例如：体育整体的硬件不能做到完全的替换工作，即便可以进行替换，也需要更改一些硬件的设备。另外，对于那些可以进行替换的硬件设备来说，作为一个复杂性的整体，由于受到参数与复杂等因素的影响，没有了在进行实际操作时的性能。只有做到真实意义中的一键替换工作，才能降低工作人员的工作量，保证硬件的整体性能。

4 目前变压器继电保护检测仍需增添的内容

变压器继电保护发展到今天为止，已经取得了非常大的成绩，但是还需要进行不断完善与进步。要在原有的基础之上，结合变压器继电保护的原理与发展方向进行有效的改进与研发工作，不断找到新的特点，本文从以下两个方面进行了细致的说明：

4.1 变压器继电保护之中时间同步能力的检测

到目前为止，有很多种时间同步技术，并在不断更新与发展中，这项技术在变压器继电保护工作中的广泛应用，推动了继电保护工作的发展与进步。时间同步技术大大地解决了不同继电保护装置中的同时间不同步的现象，保证了不同的变压器继电保护装置之间进行了同步的作用。时间同步分析比故障分析的作用更大，但是，时间同步在检测方面还有很多不足之处，仅仅是在时间同步装置中才会发挥作用，需要将变压器继电保护装置中的同步测试能力放在优先考虑的范围之内，才能达到整体的装置处于时间同步的效果。到目前为止，时间同步技术在变压器继电保护工作中测试与广域中的测试都发挥着重要的作用，并保证了继电保护装置的效果与准确性。

4.2 变压器继电保护装置可靠性检测

最近几年的变压器继电保护测试发展的过程中，将样品功能的测试与性能方面检测作为工作的重点，很少涉及到继电保护装置的使用寿命与稳定性的检测工作，系统检测变压器继电保护装置的设备还很不完善，有待进一步研究与探讨。优点有：随着仿真技术的不断进步与发展，制造出微机型的变压器继电保护装置，并得到广泛的应用。要从两个方面进行继电保护装置的可靠性测试活动：一是考虑装置的硬件设备是否可靠;二是设备装置的软件是否可靠。

5 结语

综上所述，对于今天的变压器继电保护技术已经不能只依靠传统的技术与性能，要不断进行研发工作，将现代化科学技术应用到变压器继电保护工作中，发挥出继电保护工作的特点与性能，大大提升工作效率，保证变压器在正常运行中的稳定性与安全性，提升供电工作的质量，推动电力事业的不断发展与壮大。

参考文献

[1] 陈雨华.探讨变压器继电保护测试发展方向[J].科技视界，2015，（9）.

[2] 杨小兵.变压器继电保护可靠性探讨[J].价值工程，2014，（14）.

[3] 王维俭.变压器保护运行不良的反思[J].电力自动化设备，2013，（10）.

篇7

[关键词]电力系统 继电保护 运行管理

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0284-01

1 继电保护的任务

首先，当被保护的电力系统元件发生故障时， 应该由该元件的继电保护装置迅速准确地向距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令， 使故障元件及时从电力系统中断开， 以最大限度地减少对电力元件本身的损坏， 降低对电力系统安全供电的影响， 并满足电力系统的某些特定要求（如保持电力系统的暂态稳定性等）。其次，继电保护对电气设备的不正常工作情况进行反应， 并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同（例如有无经常值班人员） 发出信号， 以便值班人员进行处理， 或由装置自动地进行调整， 将继续运行可能会引起事故的电气设备予以切除。（反应不正常工作情况的继电保护装置容许带一定的延时动作）

2 继电保护可靠性在电力系统中的运行管理

2.1 继电保护设备的可靠性

按照电力行业传统对于继电保护性能的要求分为“四性”：选择性、快速性、灵敏性、可靠性。从目前继电保护微机化的普及程度出发可以发现，基于逻辑的选择性，基于通信的快速性，基于精度的灵敏性对于现阶段的继电保护设备来讲，已经相对成熟。所以在目前市场化经济影响下，继电保护设备种类繁多，功能各异的大环境中，保证继电保护设备的可靠性，变得尤为重要。

首先，是选型设计。电气设备在进行继电保护设备及其辅助设备的选型设计时，在经济因素可行的条件下，尽量选择技术先进成熟、市场占有率高的产品，因为这种产品的生产在设计、技术及性能等方面相对可靠稳定，运行曲线合理，误差相对较小。同时较高的市场占有率也对实际考察产品性能提供了极大的便利，从而选择最适合自动化变电站的继电保护产品保证电力成产安全、稳定、经济。而且要对所选用的继电保护装置进行性能分析。例如，遥控、遥测、遥信、遥调、保护动作、计量精度等，保证功能准确全面。分析中不单要有效地保证电力系统运行状态良好，同时对电力系统的设备更换、增容扩建也要保留冗余，为保证电力系统长期安全可靠运行奠定基础。

其次，是安装过程的严格监督。严格按照继电保护设备安装相关的规程规定、国家及行业标准进行安装工作，避免产生隐患。例如，山东省某电厂由于工具遗留在继电保护装置内部，导致调试过程中烧毁设备，导致不必要的经济损失和不良影响。黑龙江省某风力发电电场升压变电站主变继电保护设备通讯接口设计为双通道，但实际只安装了单通道，导致长期运行异常，严重降低了继电保护装置的可靠性。只有对继电保护设备质量与安装全过程监督到位，每个环节都符合相关国家或行业标准及规范规程，才能确保在自动化变电站在电力系统中长期、稳定且安全的运行，为电力网提供稳定的电力能源。

再次，是调试过程中各个环节进行要严肃严谨。继电保护涉及测量表计、直流系统、后台监控等设备。因此必须在调试阶段内，明确继电保护与这些设备间的责任界限与分工，相互配合协调；做好基础数据的录入，系统数据库的建立以及对各设备进行联合调试等等工作。严格按照其功能进行逐项调试，模拟系统可能发生的各种故障，对装置的整组模拟、传动进行试验，确保装置的保护功能准确性得到验证。微机保护功能先进，但这并不就意味着微机装置工作可靠性大、安全系数高。严格保证继电保护及自动化装置的背板、端子排、压板、插头的接线牢固，做好光缆、网线防外力破坏的措施及屏蔽干扰措施。应做好工程关键质量点的监察控制。

保护整定值作为继电保护的动作依据，其计算过程、试验步骤必须精确无误。基于是实际电力生产，除了按照各设备性能曲线及相关参数制定整定值以外，还要考虑到对实际各部分接线产生的导致误差的因素，进行消除或核算，最大限度保证整定值的设定负荷现场生产状况。由于整定值设置误差达到十几毫安产生的拒动或误动，而对电气设备造成伤害的事故也是屡见不鲜。

第四，是运行和维护工作的全面合理进行。对继电保护装置按国家、行业的相关规程规定及本单位制定的相关规程规定严格进行巡视检查及维护工作，及时发现并处理继电保护装置的异常运行状况，排除故障隐患。保证继电保护装置的安全稳定既是保证电力生产的安全稳定。

2.2 对继电保护设备可靠性的运行管理

首先，继电保护专业工作者对继电保护设备进行运行管理，应当具备相应的专业技术知识及对现场设备情况的透彻掌握，其中应包括：

被保护电力设备的基本性能及有关参数；系统稳定计算结果及其对所管辖部分的具体要求；系统的运行方式及负荷潮流；系统发展规划及接线；发电厂、变电站母线接线方式；发电机、变压器中性点的接地方式；断路器的基本性能：其分、合闸线圈的启动电压、电流；分、合闸时间，金属性短路时间及其三相非同期时间；辅助触点、气压或液压闭锁触点的工作情况；直流电源方式（蓄电池、硅整流、复式整流、电容储能跳闸等）、滤波性能及直流监视装置；电流、电压互感器的变比、极性、安装位置，电流互感器的伏安特性等。

其次，继电保护专业工作者应了解运行管理工作的相应职责，形成闭环管理，能发现问题，有计划方案，有改造实施，有技术总结。其主要职责应包括：

对运行继电保护装置的维护及定期检验， 按时完成保护装置定值的更改工作；参加有关的新、扩建工程保护装置的选型设计审核，并进行竣工验收；事故后或继电保护不正确动作后的临时性检验；按规定对继电保护动作情况进行定期的统计分析与总结， 提出反事故措施；贯彻执行反事故措施（包括上级机构确定的）， 编制保护装置更新改造工程计划；根据整定单位确定的原则接线方案， 绘制原理接线等有关图纸， 经基层局、厂审定后施工；会同用电监察部门， 提出对用户继电保护的原则要求和提供有关定值；协助对变电站及发电厂值班人员进行有关保护装置运行方面的技术培训工作。

3 继电保护在电力系统中的发展

在国家能源局2014年4月15日的《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中第十八项“防止继电保护事故”中，与之前的反事故措施相比，对继电保护的可靠性，提出了细致的要求。其中对继电保护设备各环节提出包括：涉及电网安全、稳定运行的发电、输电、配电及重要用电设备的继电保护装置应纳入电网同一规划、设计、运行、管理和技术监督；继电保护装置的配置和选型，必须满足有关规程规定的要求，并经相关继电保护管理部门同意。保护选型应采用技术成熟、性能可靠、质量优良的产品。

同时，对继电保护定值与运行管理工作中应注意的问题也做出了非常详细的要求。包括继电保护的配置、定值整定、元件特性、工作制度、运行维护及检测、继电保护专业与通信专业的配合等方面都做出了详细要求。这些要求更进一步的体现出继电保护设备的可靠性在电力生产中的重要作用，同时也是向我们电力行业尤其是继电保护专业工作人员提出了更高的要求。

4 结语

通过对继电保护在综合自动化电力系统中重要性的探讨，对其运行特点以及重要事项进行了浅析。对于保证继电保护设备在自动化电力系统中的安全稳定运行及管理，进行了分析。结论为：以现实工作需求为基础，以全面、系统的安全管理手段为根本，在完善继电保护的设备安装、调试、运行、维护、检测各个环节的协调配合下，提升综合自动化电力系统继电保护的可靠性，才能保证对电网的电能供应及电能质量。

参考文献

[1] 王维俭.《电气主设备继电保护原理与应用》（第二版）.中国电力出版社.

篇8

【关键词】220KV电网;继电保护;变压器;短路计算

1.继电保护的基本原理

继电保护装置应在系统发生故障或不正常运行时，迅速，准确的切除故障元件或发出信号以便及时处理，因此，继电保护装置是电网及电气设备安全可靠运行的保证。继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障，是保护区内故障还是区外故障的功能。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20o，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60o～85o，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180o+（60o～85o）。

（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。此外，除了上述反应工频电气量的保护外，还有反应非工频电气量的保护。

2.继电保护的基本要求

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。

2.1 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。

2.2 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。一般必须快速切除的故障有：

（1）使发电厂或重要用户的母线电压低于有效值（一般为0.7倍额定电压）。

（2）大容量的发电机、变压器和电动机内部故障。

（3）中、低压线路导线截面过小，为避免过热不允许延时切除的故障。

（4）可能危及人身安全、对通信系统或铁路信号造成强烈干扰的故障。

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。

2.3 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。系统最大运行方式：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：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。

保护装置的灵敏性是用灵敏系数来衡量。

2.4 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。

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。

信赖性：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。

继电保护的误动作和拒动作都会给电力系统带来严重危害。即使对于相同的电力元件，随着电网的发展，保护不误动和不拒动对系统的影响也会发生变化。

以上四个基本要求是设计、配置和维护继电保护的依据，又是分析评价继电保护的基础。这四个基本要求之间是相互联系的，但往往又存在着矛盾。因此，在实际工作中，要根据电网的结构和用户的性质，辩证地进行统一。

3.变压器中性点接地的确定

3.1 变压器中性点接地位置和数目的选择原则

电力系统中性点接地方式有两大类：一类是大接地电流系统;一类是小接地电流系统。

通常，变压器中性点接地位置和数目按如下两个原则考虑：一是使零序电流保护装置在系统的各种运行方式下保护范围基本保持不变，且具有足够的灵敏度和可靠性;二是不使变压器承受危险的过电压，为此，应使变压器中性点接地数目和位置尽可能保持不变。

在中性点直接接地电网发生接地短路时，零序电流的大小和分布与电网中变压器中性点接地数目和位置有很大关系。在系统不失去中性点接地的前提下，安排一部分变压器中性点接地运行，另一部分变压器中性点不接地运行，并使变压器中性点接地数目及位置尽量不变，以保证零序保护动作范围的稳定和具有足够的灵敏性。

（1）在单母线运行的发电厂和高压母线上有电源联络线的变电站变压器中性点应接地。

（2）在具有两台以上的变压器，而且是双母线固定连接方式运行的发电厂和高压母线上有两回以上电源联络线的变电所，每组母线上至少有一台变压器的中性点直接接地，这样当母联开关断开后，每组母线上至少保留有一台变压器的中性点直接接地。

（3）在单电源网络中，终端变电所的变压器中性点一般不应接地。

（4）在多电源的网络中，每个电源处至少应该有一个中性点接地，以防止中性点不接地的电源因某种原因与其它电源切断联系时，形成中性点不接地系统。

（5）变压器低压侧接入电源，当大接地电流电网中发生接地短路而该电源的容量能够维持接地点发生的电弧时，则变压器的中性点应该接地，如果该电源的容量不是足以维持接地电弧时，则中性点不接地。

（6）为便于线路接地保护配合，在低压侧没有电源的枢纽变电所，部分变压器的中性点应直接接地。

（7）接在分支线上的变电所，低压侧虽无电源，但变压器低压侧是并联运行的，为使横差差动保护正确动作，变压器的中性点应接地。

（8）自耦型和有绝缘要求的其它变压器，其中性点必须接地运行。

3.2 变压器中性接地的数目和位置

主变中性点的投入数量和位置直接影响系统的零序阻抗，零序阻抗的变化又改变着零序电流的分布。考虑到零序保护的灵敏性和变压器中性点绝缘，系统过电压，保护整定配合等因素，零序阻抗应基本不变。如你厂接线为双母线，一般应保持一条母线上有一台变压器接地。如为单母线，有两台及以上变压器接在母线上时，就保持一台变压器中性点接地。备用变的220KV侧中性点接地也是算作220KV系统的接地点的，与主变的中性点接地无异。一般情况下，备用变与中性点接地的主变是分别运行于不同母线的。为了接地短路时，变压器不会受到过电压的危害，又能使零序电流的分布基本不变，系统中各变电站的变压器接地情况如表1所示：

表1 变压器中性点接地情况表

变电站名称 A B C D E

变压器台数 1 2 3 4 2

220KV侧中性点接地变压器台数 1 1 2 2 1

4.短路计算

4.1 短路概述

短路是电力系统的严重故障。所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地之间发生通路的情况。产生短路的原因有元件损坏、气象条件恶化等。在三相系统中可能发生的短路有：（1）三相短路;（2）两相短路;（3）两相接地短路;（4）单相接地短路。电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路机会最少。从短路计算方法来看，一切不对称短路的计算在采用对称分量法后，都归结为对称短路的计算。

4.2 短路计算的目的

在设计中，短路计算是其中的一个重要环节。计算的目的主要有以下几个方面：

（1）以便选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备，如断路器等，必须以短路计算作为依据。

（2）为了合理地配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数，必须对电力网中发生的各种短路进行计算和分析。

（3）进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作的影响等，也包含有一部分短路计算的内容。

（4）确定输电线路对通讯的干扰，对已发生的故障进行分析。

实际工作中，根据一定任务进行短路计算时，必须首先确定建设条件。一般包括，短路发生时系统的运行方式，短路的类型和发生地点，以及短路发生后所采取的措施等。从短路计算的角度看，系统的运行方式指的是系统中投入运行的发电、变电、输电、用电设备的多少以及它们之间相互连接的情况，建设不对称短路时，还应包括中性点的运行状态。不同的计算目的，对应的计算条件不同。

4.3 短路计算条件

在实际工作中，根据一定的任务进行短路计算时必须首先确定计算条件.所谓计算条件是指短路发生时系统的运行方式，短路的类型和发生地点，以及短路发生后所采取的措施。为使所选电器具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，作验算用的短路电流应按下列条件确定：

（1）容量和接线：按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划一般为本期工程建成后的5-10年，其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式，但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式。

（2）短路种类：一般按三相短路验算，若其它种类短路较三相短路严重时，则应按最严重的情况验算。

（3）正常工作时，三相系统对称运行。

（4）所有电源的电动势相位角相同。

（5）电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。

（6）短路发生在短路电流为最大值的瞬间。

（7）不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。

（8）元件的计算参数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围。

4.4 短路类型

由电力系统不对称故障分析，短路电流正序分量可以统一写成：

式中表示附加电抗，其值随短路型式的不同而不同，上角标（n）是代表短路类型的符号。上式表明，在简单不对称短路的情况下，短路点电流的正序分量，与在短路点每一相中加入附加电抗而发生三相短路时的电流相等。这个概念称为正序等效定则。短路电流的绝对值与它的正序分量的绝对值成正比，即：

式中，m（n）为比例系数，其值视短路种类而异，各种简单短路时的和m（n）如表2所示：

表2 简单短路时的和m（n）表

短路类型 m（n）

三相短路 0 1

两相短路接地

两相短路

单相短路 3

目前，继电保护向计算机化、网络化方向发展，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化对继电保护提出了艰巨的任务，也开辟了研究开发的新天地。随着改革开放的不断深入、国民经济的快速发展，电力系统继电保护技术将为我国经济的大发展做出贡献。

参考文献

[1]贺家李、宋从矩，电力系统继电保护原理[M].中国电力出版社.2004：74-41.

[2]毛锦庆.《电力系统继电保护实用技术问答》第二版[M]，北京：中国电力出版社 1999

[3]谷水清、李凤荣，《电力系统继电保护》[M]，中国电力出版社

[4]马长贵.《高点网继电保护原理》[M]，北京：水利电力出版社，1987.

篇9

【关键词】电厂；继电保护装置；故障；处理探讨

继电保护装置的故障类型有很多，其中最经常发生的是运行故障，在运行中，因为电路网络长时间的使用老化现象比较严重，这其中的某一部分就会出现高温，进而导致该装置失灵，出现了误动的现象。而继电保护装置经常出现运行故障的位置就是电压互感器，尤其是其中的二次电压回路，所以在检查以及维修时要重点是检查这个位置，使其在运行中处于安全可靠的状态中。

1.保护的具体分类

从功能与作用的角度进行划分，继电保护包括：异常动作保护、短路故障保护等项目，其中异常动作保护多指失磁、过载与低频等；短路故障保护则是指系统保护、设备保护等；保护对象的角度进行划分，继电保护主要包括：主设备保护、输电线保护等，具体保护对象有：变压器、发电机与母线等；从动作原理的角度进行划分，必须借鉴现代电力理论的相关原理和观点，继电保护的形式主要包括：过电压、过电流、远距离保护、大功率等，客观反映继电保护多样性的性能特征。

2.电厂继电保护故障类型

继电保护装置是电厂必不可少的设备，检查其是否安全运行的状态中，是电厂运行人员一项非常重要的工作，如果发现运行不正常，运行人员会马上通知检修人员，使整个电厂运行系统不受其影响。因为继电保护装置能够将电厂中出现故障的设备自动的切除，而如果其出现故障，该功能就不能正常的发挥，一旦在继电保护范围之内的设备出现了故障，而继电保护装置又不能发挥作用，其后果将非常严重，因此时常对其进行检查很有必要。其主要的故障类型如下：

首先，运行故障，这种故障是最常见的故障，其危害行于其他故障类型相比也最大。而之所以能够在运行中发生故障，主要是因为电路网络长时间的工作，某一部分就出现了高温，突然升高的温度非常容易使保护失灵。比如出现了差动保护误动的情况或者是开关据合失误的现象。在这一过程中，电压互感器也经常出现故障，尤其是其中的二次电压回路。这也是电厂系统中非常容易出现问题的地方。我们知道，电压互感器作为继电保护装置的重要组成部分，尤其是处在起始点的位置，因此如果运行中电压互感器出现了问题，整个继电保护装置也会失去效用。

其次，产源故障，也是说这是继电保护装置自身的质量问题，因为在出厂时就存在问题，所以在运行时经常出现误动的现象。而产源故障主要表现在以下几方面：第一，机电型不符合要求，尤其是组成机电型的各种零部件其材质不符合要求，或者精准度不足，从而影响了整个继电保护装置的运行效果，除机电型外，电磁型也经常出现上述问题；第二，选择的晶体管质量不符合要求，因为其性能比较差，所以在继电保护装置运行时经常出现不协调的现象，也就出现了误动或者拒动的现象。

最后，隐性故障，这种故障潜藏在继电保护装置中，但是平时并不发生严重的事故，积累到一定程度就会成为显性故障，对整个电厂都会造成严重的影响，有些事故甚至是灾难性的事故，因此这种故障类型一定要十分注意，尤其是运行人员在检查过程中，一定要认真仔细，而维修人员必须按照相关的操作流程进行检修。隐性故障已经发生在跳闸元件中，因此无论是运行人员，还是检修人员都要密切关注该元件的动态，一定要随时了解其运行情况，尽可能的保证该装置不存在任何隐性故障。而对跳闸元件进行检查的另一个目的就是保证继电保护装置发生故障时，能够及时的跳闸并且发出指令。

3.电厂继电保护故障的处理

继电保护故障类型我国已经有所了解，针对这些故障进行有效的处理很关键，故障处理的主要目的就是使其能够一直保持在安全运行的状态中，不会出现误动的现象，其安全性与灵敏性都有所保证。

3.1直观法

在继电保护故障的观察与处理中，直观法是一种较为简单、有效的处理措施。一般情况下，观法主要应用于以下继电保护故障的处理：无法使用专业电子仪器进行测试和检查的故障；"当继电保护系统中某一插件发生故障时，因暂时缺少备用的产品，而采取的一种临时性处理措施。目前，在国内的继电保护故障分析与处理中，直观法主要应用于开关拒分、拒合的处理。例如：在开关柜控制系统发出操作命令后，继电保护人员应注意观察合闸接触器的运行是否正常，以判定电气回路的实际运行情况。如果电气回路无明显的故障，则可初步判断继电保护故障发生与系统内部。同时，继电保护人员还可以通过观察继电器的颜色或气味，判定继电器是否出现元件故障，以便及时进行更换。

3.2检修、更新元件法

在电力网络的运行管理中，继电保护人员应按照岗位职责和相关制度，定期进行变配电系统中各类电力元件的检查与维修，以防止在电力系统运行中出现较大的故障。当发现电力系统中某些原件出现严重故障时，必须及时进行更换，以保证电力系统的安全、稳定运行。在电力系统故障元件的更新时，继电保护人员应注意检查替换元件的质量和性能，而且要采取规范的安装措施。由此可见，在继电保护的故障处理中，应用检修、更新元件法有利于减少或者消除由于电力系统运行故障而导致的重大损失，对于及时发现和处理继电保护故障也具有重要的作用和意义。

3.3明确继电保护故障的管理制度

在继电保护工作开展中，电力企业必须明确继电保护故障的管理制度，其中包括：检修制度、安全制度、上报制度等。电力企业应注重继电保护人员专业素养的提高，在掌握各类电力设备基本运行规律的基础上，才能深入贯彻和执行相关管理制度。结合国内继电保护故障分析与处理的现状，电力企业应提高自身监控系统的改造与升级，利用先进的电力系统监控软件进行各类故障的分析和处理，节约了大量的人力、物力和财力。

4.结语

综上所述，可知电厂继电保护故障的处理措施有很多，但是其中最重要的就是对隐性故障要事先采取措施，因为隐性故障在平时不会对电厂系统造成严重的影响，但是一旦其累积到一定程度就会产生重大事故，有些事故甚至是灾难性的，因此在日常维护与检查时，一定要认真仔细，不能只是简单的检查外观，还要检查各个部件，尤其是那些容易的发生隐性故障的部件。

【参考文献】

[1]刘志超，黄俊，承文新.电网继电保护及故障信息管理系统的实现[J].电力系统自动化，2011（01）.

篇10

关键词：智能电网；继电保护；影响分析

中图分类号：TM77 文献标识码：A

1 概述

随着科技的不断发展，各类新型的技术也得到不断的研发，智能电网也不例外。智能电网拥有自愈性、稳定性、兼容性和高效性等优良特性，在全球各个国家的电力系统中也得到了广泛的应用。智能电网目前在各国的研究应用中，尚处于初级阶段，并且其定义也没有明确的内容。而继电保护是电力系统中的重要组成部分，对于电力的控制、测量和网络化的普及等方面有着非常深远的发展意义。特别是目前智能电网还处于初级发展期，所以就给继电保护提出了更多的要求。智能电网在我国的应用发展中，基本上已经完成了信息化、自动化和数字化的建设，并且还在大力建设中。而各种先进电力技术的应用也给继电保护带来了很大的影响，下面基于这些影响，来探究智能电网中继电保护的应用。

2 智能电网中继电保护的构成

继电保护是电力系统中的重要技术，参与了电力系统控制和测量等多个方面的工作。在智能电网的应用中，首先采用各类传感器对电力系统中的输电和供电等主要设备进行全方位的监控；然后把监控所得的信息通过可行的通道传递到电力网路系统中进行整理和分类，最后把整理分类好的数据进行一定的分析，并根据各个设备的运行状况和极值标准，对设备进行远程的调整。此外，一个保护装置不仅仅需要采集保护设备的各种信息，还需要掌握与此保护设备相联合的其它设备的信息，以便于在没有人工关注的时候，能够最大程度的把系统的故障降到最低。因此智能电网中的继电保护在实际的保护工作中，不仅能够跳保护设备，还能够对保护设备的各个关联节点发出连跳命令。

3 智能电网对继电保护的影响分析

智能电网主要是以物理电网为主要组成部分，并通过传感技术、信息技术、控制技术和计算机网络技术等先进技术把电网系统中各个部分联接起来，构成一个智能化的电网系统。而继电保护是智能电网的第一道安全防线，其应用也受到了智能电网的各方面影响

3.1 数字化

目前的智能电网最大的特点就是数字化，其主要包括两个方面：第一是通过各种数字接口与电子互感器而实现的测量手段的数字化；第二是利用光纤网络数字传输代替传统的状态量电缆传输与模拟量的电缆传输而实现的信息传输数字化。电子互感器拥有体积小、高绝缘性等特性，并且其利用光电转换的测量原理也给继电保护带来了较宽的传输频带和较好的暂态性能，消除了传统电容式电压互感器与电磁式互感器的测量误差。因此，在未来的继电保护发展中，其工作重心就应该是简化继电保护的辅助功能，并且能够用数字化的传感器最大程度的提升继电保护的成效性。

3.2 网络化

目前我国的数字化变电站建设已经开始普及，整个电力系统也在朝着网络化的方向发展，这些对于继电保护也有着很大的变革。对于这些变革，主要体现在两个方面：第一是信息的获取。变电站的网络化给继电保护带来了网络上的共享式，使得其不再局限于单单保护自己的设备，从而把变电站所有的设备信息紧密的联系在一起；第二是信息的发送。网络化的信息传输方式使得控制信号更加精准和及时的在整个系统中传递。

3.3 广域化

随着电网信息化在我国的深入推广和发展，我国很多区域都开始大力推广基于PUM的WAMS网络建设，并且已经完成了初步的建设，并且这也将是智能电网在控制环节的重要部分。虽然从建设初衷上来看，WAMS网络建设并不是以智能电网的继电保护服务为出发点的，但是因为其包含的广域性却可以大大的提高继电保护设备的性能，进一步提升整个装置安全性能。

3.4 输电灵活化

智能电网最大的特性就是能够大大提高输电的效率，使得整个电力系统的控制更加的灵活。因此，在智能电网中有着很多静止无功补偿装置、统一潮流控制器和电能质量控制装置等一系列的交流灵活输电技术。不仅如此，我国电网特有的交直流混合输电也大大增加了整个电网系统中的非线性可控电力元件的数量。以电力电子元件为主体的智能电网和以旋转元件为基础的传统电网之间有着非常明显的差别，因此也给目前电网中的继电保护装置带来了很大的影响。

3.5 整定自动化

传统电网中的继电保护往往只针对被保护的线路，并且其调整定值因为单线信息的局限性也有很多的偏差。而智能电网继电保护能够把整个电力系统中被保护的线路和与线路有关的设备有机联合在一起，集中整个系统中各个部分的运行信息，从而对系统进行分布协同的保护，大大增加了继电保护的精准度和适时度。

4 继电保护在智能电网中应该注意的问题

4.1 适时调整保护定值

首先，由于智能电网运行方式的灵活性以及潮流流向的不确定性，需要相应的保护定值拥有较为良好的适应能力。继电保护中的距离保护和电流保护在实现的时候，就要保证保护定值能够跟随着运行方式的变化而相应的变化；其次，继电保护的保护功能也需要跟随着运行方式的变化而做出相应的调整；最后，还要注意周围的环境条件对于保护定值的影响。其主要是因为智能电网中的各类传感器对于温度和容量的敏感度相对较高，微小的温度和容量都会给最后的结果带来变化。

4.2 改变继电保护的配置形态

智能电网的数字化和网络化使得继电保护信息获取和发送的媒介发生了很大的变化，并且主保护的性能也会因为网络化的信息而得到提升，而继电保护的配置也会利用网络共享的控制信号而发生一定的变迁。此外，共享信息在广泛利用的同时，还要注意信息传输的安全性和精准性。

4.3 提高安全自动装置的性能

由于智能电网信息广域化的广泛应用，提高了安全自动装置和实践敏感性不强的后备好糊装置的性能，进而使得这些装置的延时整定得到大大的改善，从而避免大范围定点事件的发生。

4.4 继电保护新技术的应用

随着太阳能和风能等新兴能源的广泛应用，也给智能电网中的继电保护带来了很大的安全问题。此外，智能电网的灵活控制方式主要是靠电力电子控制来实现的，且也改善了传统电网的故障暂态，因此对于适应于当下智能电网的继电保护新技术的研究也是未来继电保护的关键问题。

结语

随着社会经济的发展，电力系统的各种先进技术也会得到更有深度的研发。而智能电网中继电保护的应用作为电力系统的重要部分，在未来的发展中必将有其新的意义和内涵。而我国的智能电网目前还处于急速的发展期，因此继电保护的研究也会有更深远的发展前景。作为一名智能电网的管理和研究人员，在当下更应该对智能电网中继电保护的核心内容进行深入的了解和掌握，结合继电保护当下的应用重点和未来的发展趋势，透彻的分析到智能电网对继电保护的影响因素，促进智能电网在未来的发展。

参考文献

[1]张保会，郝治国.智能电网继电保护研究的进展（二）—保护配合方式的发展[J].电力自动化设备，2010（02）：1-4.

[2]崔雨晴，王潇洋，章建明，杨凡弟，苏再卿.电力系统继电保护发展探究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012（03）：305-306.

[3]薄志谦，张保会，董新洲，曾祥君，李斌.保护智能化的发展与智能继电器网络[J].电力系统保护与控制，2013（02）：1-12.