继电保护设备原理范文

导语：如何才能写好一篇继电保护设备原理，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：电力设备；继电保护；故障；处理

中图分类号：F407 文献标识码： A

引言

近年来，随着我国电力事业的快速发展，电网的规模以及结构逐渐扩大并且越来越复杂。这种情况下，电力系统中短路电流的容量也在不断变化。继电保护技术不断创新，已经呈现出越来越大的发展潜力。其在电力系统中的应用价值越发显现。为了更好地促进电力系统的可持续发展，必须加以对继电保护技术发展，及其在电力系统中应用的深入研究。

一、电力设备继电保护系统的构成及功能

1、系统构成

1.1变电站端。一般情况下，原有的保护和录波装置是独立运行的，为了不对其造成影响，要在变电站端设置专门的子站系统，并且所有数据采集和分析系统的硬件要单独组屏，以便对其进行控制。要确保管理屏能够与中心站端和现场设备连接起来，从而完成故障信息的分析处理工作。

1.2中心站端。通讯主机和数据管理服务器是中心站的基础设备，通讯主机与变电站管理屏是相连接的，一旦系统发生故障，通讯主机能够接收到所有与此相关的变电站所上传的信息，并且能够对其进行分析。经过分析、处理的数据将存入管理服务器，由相关工作人员总结之后再。通过对标准化数据和资源的终端共享，实现了故障数据的共享。同时，相关工作人员可以通过分析管理服务器上所有原始数据来了解电力继电保护系统的最新情况，从而为其决策提供依据。

2、系统功能

利用电力继电保护故障信息分析处理系统可以及时收集故障信息并准确处理。

2.1变电站管理机的自动性极强，小仅能自动完成变电站所连接的保护和录波装置的日常查询工作，而且还能自动完成动作报告和自检报告的搜集、处理工作。一旦变电站管理机经过分析后发现保护跳闸的报告，将会自动完成拨号，把该报告上传到中心站，并且能够在管理机上醒目地显示该信息。变电站管理机通过这一系列工作实现了对本站所连接的保护和录波装置的自动管理，提高了电力继电保护故障信息分析和处理的自动化水平。

2.2管理屏上都设置了GPS装置，通过此装置能够实现所有装置的时间同步。保持系统内所有装置的时间一致，能够消除因为时间不统一而造成的故障分析误差，从而提高电力继电保护故障信息分析和处理的准确性。

2.3一旦系统发生故障，电力继电保护部门可以利用网络及时获取准确的信息，并将作出的重大决策及时传播出去，不必赶到现场。这大大节省了故障处理的时间，提高了故障处理的效率。同时，还节省了大量的人力、物力和财力。这些节省下的资源可以用于进一步完善电力继电保护故障信息分析处理系统或其他相关工作。

二、电力设备继电保护的要求

1、可靠性

继电保护装置在性能上需要满足可靠性的要求，这就需要继电保护装置本身的质量能够保障，而且各回路连接完好，运行维护工作都能到位。通常情况下，继电保护装置的各个组成元件质量。保护回路的连接和运行维护水平直接决定了继电保护装置可靠性的高低。对于高质量的各个组成元件，则可以有效的保证其各个回路接线的简单化，也就使保护工作的可靠性得以增强。另外继电保护装置可靠性的提高，还需要正确的对其进行调试、整定和运行维护，再通过丰富的运行经验，这将为继电保护装置可靠性提升奠定良好的基础。由于电力系统各元器件存在于不同的位置，这样就导致误动或是拒动时所产在生的危害程度也存在着较大的差异性，因此在保护性措施其侧重点也会有所不同，不仅要防止误动，而且还要充分做到防止拒动，二者只有协调一致，才能真正做到继电保护装置的可靠性。

2、选择性

继电保护是在系统中出现故障时，能够有效的切除故障部位，但切除故障时应尽可能在最小的敬意内进行断开，从而最大限度的保证系统中无故障部位的继续运行。这就需要利用选择性使线路的后备保护与主保护能够正确的进行配合，同时相邻元件的后备保护之间也能够正确的进行配合。

3、速动性

当故障发生时，继电保护通过速动性可以第一时间内将故障切除，从而确保系统运行的稳定性，使故障设备和线路损坏程度达最小，减少故障波及的范围，确保自动重合闸和备用电源的效果。使继电保护的各项性能得以最好的发挥出来，提高继电器动作和跳闸时间。

4、灵敏性

继电保护装置所保护的范围之内，当发生故障或是运行异常时，其能够在第一时间内进行反应，即继电保护的灵敏性，在系统发生断路时继电保护能够敏锐听感觉到，并在第一时间做出正确的反映。

三、造成电力设备继电保护故障的原因分析

1、质量问题

在生产过程当中继电保护装配的制造厂家对质量没有进行严格管理，致使装置自身质量不过关。

2、互感器质量

因为互感器质量差，经过长时间的运行工作，互感器特征发生变化影响到保护装置的性能。

3、干扰源影响

在保护设备运行过程当中，干扰源容易影响到晶体管，比如受到电弧、短路故障以及闪电电路等因素影响而发生误动或拒动。

4、环境因素

一方面，由于四周环境中存在有害气体和粉尘，在高温的催化下，致使继电保护装置的加速损坏、老化从而性能下降。另一方面，由于有害气体会使电路板和接插座腐坏，致使继电器点由于被氧化而导致接触不良，没有了保护功效。

5、安全意识

很大程度上继电保护的可靠性与保护检修人员的安全意识密切相关。其技术、责任感都关乎到继电保护装置的可靠性。

四、电力设备继电保护故障处理对策

1、增强外部二次回路保护，定时检修

近年来，基本上发生误动都是由保护装置外部原因所引起的，因为保护装置不稳定的性能引发的误动是很少发生的。这说明当前继电保护使用的CPU芯片性能相对十分稳定，所以我们在检验工作时，应将更多的注意力转到对继电保护设备实行状态检修上。继电保护装置需要建立很多的配套工程，当然，我们知道这需要过渡，需要时间，相信这是继电保护发展过程中的一个必然趋势。

2、做好对设备的一般性检查

由于目前所使用的保护屏，其具有较多的端子螺丝，所以需要对其连接件的坚固进行检查，特别是在对这些设备进行搬运、安装过程中，这些螺丝极易出现松动的情况，所以在安装完毕后则需要对这些螺丝进行检查，确保其都达到紧固性，否则会导致保护拒动和误动的发生。检查过程中不仅需要做好各元器件螺母的紧固工作，而且还要对所有装置的插件进行检查，确保芯片按紧、螺丝都处于紧固状态，而且不存在虚焊接点。

3、检查好接地问题

做好接地检查工作，不仅需要确保保护民间各装置的良好接时，而且还要确保电流和电压回路的接地可靠性。将保护屏内的铜排利用大截面的铜鞭和导线将其紧固的与接地网进行连接，确保接地电组与规程要求相符。

4、正规通讯规约管理，减少中间相关转换环节

现今，继电保护的技术比较成熟，近年来随着综合自动化技术的进步，对我们来说这是一个全新的范畴。综合自动化系统仍处于发展阶段，各厂家都各自的通讯规约，而且直流系统、电度表等都需要与监控系统通讯，都有各自的规约，致使维护工作做起来十分困难。当出现通讯问题，只有厂家人员才能处理，须几个相关厂家一起到场才行。这样将降低安全设备的可靠性，增加维护成本。所以，一旦统一电力系统通讯规约，并且规范通讯规约的管理制度，势必提高继电保护可靠性，实现电网安全稳定运行。

5、重视数据备份，减少故障处理时间

目前，硬盘损坏是一大难题。一旦硬盘丢失全部的数据，则全部体统需要重新安装，其工作的量是非常大的。要是没有备份数据，一个中等的电站重新装系统大约需要20天，其造成的损失没发估算。因此，维护人员必需对全部监控体系进行硬盘备份，一旦硬盘破坏，改换便可。只要采用备份就可以减少处理故障的时间。

结束语

电力系统继电保护技术的广泛运用，大幅度增强了电力系统的运行质量，进而为社会各需求行业提供了优质的电力服务产品。为了更好地加强电力系统继电保护技术的研发以及应用，文章重点探索了电力系统继电保护技术的发展现状以及未来发展趋势。

参考文献

[1]杨凌峰.电力设备继电保护可靠性问题研究[J].中国电力教育，2013（27）：336-338.

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【关键字】继电保护；风险评估；继电保护可靠性

一、继电保护的工作原理及装置要求

1、要了解继电保护存在的风险，有必要分析继电保护的工作原理及装置要求，理论上，要去继电保护装置具有正确区分被保护元件是否处于正常运行状态，若发生故障，是区内或区外故障。根据整个电力系统的故障前后监测对比情况，检查电气量的剧烈变化，经过判断实现保护功能，对于与反应非工频量对应的工频量的继电保护，判断依据是电流的不正常增大、电压的降低、电流与电压相位角的改变、测量抗阻发生变化等，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大大超过此前的负荷电流反映的数值，电力系统内部各个点之间的电压值也会发生变化，而且与短路点距离的远近，影响着电压值得高低。继电保护的工作原理，就是根据电力系统的可测变化，及时作出故障区位判断，从这一原理可知，继电保护存在着风险，一旦判断失误，发出错误的继电保护信息，有可能导致全电力系统大面积停电的灾难性事故，或者出现因继电保护无法识别电流、电压等异样状况，忽略潜在危险，造成大面积供电中断、损坏设备，因此，继电保护需要进行风险评估。

2、继电保护的装置要求

对继电保护进行风险评估前，应该按照继电保护的装置要求配备相应装置，提高继电保护技术上的选择性、速动性、灵敏性和可靠性，实现风险评估的辅措施，综合降低风险评估的难度。理论上，对继电器跳闸的继电保护，应同时具备选择性、速动性、灵敏性和可靠性的基本要求，在电力系统中的设备或线路发生短路时，继电保护仅将发生故障的设备或者线路的保护从电力系统且相互，但故障设备或线路的保护拒动时，由相邻设备或者线路的继电保护设施将故障切除，即继电保护的选择性，对继电保护进行风险评估，其选择性应包含在内，若继电保护的选择性方面出现纰漏，电力系统全面崩溃的风险就会增加。速动性是对继电保护装置的另一个要求，它是指继电保护装置应具备的尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压状态运行的时间，减少设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性的功能特性，继电保护装置如果有良好的速动性，将大大减少风险，为风险评估提供良好的开头，一般而言，对继电保护设备要求速动性的条件是如下四种故障的发生：第一、故障的发生使发电厂或重要用户的母线电压低于了有效值（一般为0.7倍额定电压）。第二、大容量的发电机、变压器和电动机内部故障。第三、中、低压线路导向截而过短，发热快。第四、可能危及人身安全，对通信系统或者铁路信号造成强烈干扰的故障。如上四种故障类型，对继电保护的反应速动性要求高，否则，继电保护难以完成预期的保护电力设备，防止大面积供电突然断开的作用，即继电保护的风险增加至不可控制，此外，继电保护在灵敏性方面，亦有严格要求，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，作为继电保护装置的另一个重要特性，以灵敏系数衡量的灵敏性，对继电保护风险评估提供了有效的参数，能够满足灵敏性要求的继电保护，在规定的范围内发生故障时，不论短路点在哪里，是何种类型，以及是否有过渡电阻在短路点上，都能够正确执行反应动作，这种反应动作，不仅局限于最大运行状态，即三相短路时，而且在系统的最小运行方式下，面对两相或者单相的短路故障条件，也能够实现正确的反应措施，最后，对继电保护装置最根本的要求是可靠性，包括安全性和信赖性两方面的继电保护可靠性，安全性是指继电保护不误动，即不需要动作时不发生动作，信赖性是指继电保护不拒动，即在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时有可靠动作，理论研究结果表明，继电保护的误动与拒动都会带来严重危害，综合上述关于继电保护装置要求性能的描述，运行合理、安全、高效的继电保护，要有良好的选择性、速动性、灵敏性、可靠性的性能，评估继电保护风险，也必须首先参考这些因素，检验继电保护装置能否实现以上要求。在具体的操作工程中，这四个基本要求是相互联系的，但各自又存在着矛盾，如可靠性要求继电保护有一定的反应时间，速动性和灵敏性又同时要求尽快解决接触点故障，基于此点，在继电保护装置的安装时，应该根据电网结构及用户性质，实现辩证统一。

3、继电器的选择

继电器作为继电保护装置的重要组成部分，是继电保护风险评估的参考项目之一，选择合适的、高质量的继电器，对降低继电保护的潜在风险有决定性的作用，继电器的选择，理论上受到使用环境、输入信号不同、输入参量的选定，负载情况等因素综合影响，以使继电器在正确的、相匹配的电力系统内最大限度、最安全的发挥理想作用。

二、继电保护的可靠性

继电保护可靠性（reliability of relay protection），指继电保护装置在给定条件下的给定时间累完成规定保护功能的概率，如前之所述，可靠性是继电保护最根本的要求，继电保护对整个电力系统的作用，也是以可靠性为前提，要求继电保护装置具有不误动、不拒动的判断能力，保证不因电流正常性增大等原因将相应部分切除，破坏整个电力系统与线路的正常运行甚至损坏设备，在局部有异常情况时，又能及时作出反应，不至使整体受到太大影响，提高继电保护的可靠性，根据GO法建立可靠性模型应用于检测实际。在提高继电保护可靠性的具体操作中，除了选用与电压匹配的继电器等设备外，定期维护、检修，提高工作人员的警惕也是必须的，及时更换故障设备，确保整个电力系统平稳正常运行，针对继电保护的可靠性与选择性、速动性、灵敏性之间的矛盾，鼓励技术创新，对其加以改进，使继电保护更为安全、合理、有效、便捷。

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关键词：继电保护；电力系统；计算机化；网络化；智能化

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）33-0113-02

我国的电力系统由多个部分共同构成，继电保护是其中重要的环节，能够保障电力系统的安全稳定运行。但是目前我国由于继电保护工作没有做好，引发的电力安全事故越来越多，轻则给变电站带来经济损失，重则危及到人们的生命财产安全。因此，需要加强继电保护状态检修工作，工作人员要运用现代先进的科学技术，将新的控制原理、方法运用到计算机继电保护中，并严格遵循继电保护检修工作的规范，进而推动继电保护工作朝更高层次发展，实现保护、测量、控制以及数据通信的一体化。

1 继电保护的概念分析

所谓继电保护，指的是对电力系统或者电力系统的组成元件进行保护的装置，其能够使电力设备在发生故障时，防止其损坏。继电保护工作的主要内容是：当电力系统出现故障不能正常运行时，其运用最快的速度，在最短的时间内发出信号通知工作人员对故障进行排除，进而降低危害，减少设备的损坏程度以及给周围环境造成的

影响。

2 继电保护状态检修存在的问题以及改善方法

2.1 继电保护状态检修存在的问题

2.1.1 电气二次回路监测。电气二次设备在结构方面分为两部分，分别是电气二次回路与保护装置。保护装置的微机化，很容易对其状态进行监测。但是电气二次回路是由多个继电器与连接设备电缆组成的，具有分布点多、分散的特点，对继电器触点的状况、回路接线的正确性不容易实现在线监测。因此，电气二次回路，需要加强设备的验收、离线检修资料的管理，并通过在线监测，对其状态进行诊断。

2.1.2 电磁抗干扰监测。随着大量的微电子器件和高集成电路在电气二次设备中应用得越来越广泛，电气二次设备的电磁干扰更加敏感，容易受到电磁干扰。电磁波对二次设备产生干扰会导致出现采样信号失真、保护误动、拒动、自动装置异常以及损坏元件等问题。因此，需要对二次状态检修设备进行电磁兼容性考核试验，并对不同的发电厂、变电站的干扰源以及敏感器件进行监测、管理。例如检查二次设备屏蔽接地状况，加强对微机保护装置附近移动通信设备的管理。

2.1.3 二次设备状态检修和一次设备状态检修之间的关系。一次设备检修和二次设备检修是不具有完全独立性的。通常情况下，在一次设备停电检修时，才能进行二次设备检修。在进行二次设备状态检修决策时，需要对一次设备状态检修的情况进行考虑。另外，做好状态检修技术经济分析，有效地减少停电检修时间、降低停电带来的经济损失，减少检修次数，最终降低检修成本，并保证二次设备的正常运行。

2.2 继电保护状态检修的改善方法

2.2.1 加强继电保护装置和二次回路的检查。对继电保护装置和二次回路进行检查，是及时发现安全隐患、防止事故发生的重要方法，也是发电厂值班工作人员的重要工作。除了检查交接班工作，还要对继电保护装置的全部工作进行检查。例如保护压板与自动装置是否按照调度要求进行投入；开关与压板的位置是否正确；各个回路接线是否正常，没有出现松脱和发热现象；熔断器接触是否良好以及指示灯和运行监视灯是否正常显示等。

2.2.2 确保继电保护操作运行的准确。首先，对运行操作人员培训保护原理和二次回路图纸知识后，使其对现场二次回路端子、信号掉牌、继电器和压板进行熟悉。在进行操作时，运行人员严格按照“两票”执行，履行安全保护措施，按照继电保护的运行规范进行操作，对于每次的投入、退出按照设备调度范围进行划分；其次，运行操作人员要掌握相应的保护操作方法。例如对TV的检修、旁路开关代线路以及母差保护在母联开关代线路等操作方法进行熟练掌握。

2.2.3 做好动作分析技术应用。如果保护动作出现跳闸情况，那么要严格禁止运行人员将掉牌信号归位。运行人员应该对动作情况进行检查，判断出原因，做好相关记录，在恢复送电之前，将全部的掉牌信号进行归位，恢复电气设备的运行。在事后，运行人员对保护动作进行动作和运行的分析记录，主要包括岗位和专业的分析、评价。对于动作保护不正确的保护装置，需要在现场进行检查、分析、处理，发展原因，提出改善措施，防止事故重复

发生。

3 继电保护状态检修的发展趋势

我国的微机继电保护经过二十多年的发展、研究，在电力系统中获得了一定的成就，有了一定的经验和效益，显著地提高了电力系统的运行管理水平。近年来，随着计算机技术在电力系统继电保护装置领域中的广泛运用，出现了新的原理方法，以便能够获得更大的成效。未来继电保护状态检修将会朝计算机、网络信息化、智能化以及控制、测量、保护、数据通信一体化的方向发展。

3.1 计算机化

在计算机网络环境下，继电保护装置不仅要具备基本的保护功能，而且还要具备能够长期存放大容量的故障数据信息的空间、强大的数据处理通信功能、共享故障数据信息处理能力以及高级语言编程等功能。

3.2 网络信息化

计算机网络是一种信息数据通信工具，使人类的生产生活发生了巨大的转变，给工业领域带来了深刻的影响。因此，继电保护不仅要具备缩小事故影响范围、切除故障元件的功能，而且还要能够有效地保证系统的安全稳定运行。每个保护单元与重合闸装置在对这些信息数据进行分析的基础上进行协调动作。进而能够有效地提高继电保护装置对发生故障地点、故障距离检测以及故障性判断的准确度，最终提高继电保护的性能与可靠性。

3.3 智能化

随着神经网络、模糊逻辑和遗传算法在电力系统中越来越广泛的应用，其正逐渐应用在电力系统继电保护装置中，给继电保护技术的发展带来了新的活力。其自身具备处理信息、自动控制以及非线性优化等功能。

3.4 控制、测量、保护、数据通信一体化

在计算机网络环境下，继电保护装置能够将从网络上获得的故障信息、数据以及保护元件的信息数据传动到网络控制中心或者网络的任一终端。因此，微机继电保护装置不仅具有继电保护的功能，而且还能够实现运行状态完成保护、测量、控制和数据通信的一体化。

4 结语

总而言之，随着我国科学技术水平的不断提高，工作人员运用现代先进的科学技术，将新的控制原理、方法运用到计算机继电保护中，并严格遵循继电保护检修工作的规范，进而推动未来继电保护状态检修朝计算机、网络信息化、智能化以及控制、测量、保护、数据通信一体化的方向发展。

参考文献

[1] 韩平，赵勇，李晓朋，等.继电保护状态检修的实用化尝试[J].电力系统保护与控制，2010，19（11）：9-10.

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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）.

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关键词：继电保护，故障信息系统，结构组成，实现方式，管理功能，发展前景

前言

随着信息社会的到来及电力行业全面走向市场，好多电力企业都对电力系统多方面进行开发和研究，电力系统数据通信网获得了前所未有的快速建设和发展，数据通信网的规模和容量大大增强；这些有利条件终于促使了电力保护系统的信息化水平，实现快速有效地处理电网故障、恢复系统正常运行。继电保护故障信息系统的任务是收集管理电网异常时动作的装置的动作信号、断路器的分合信号以及装置的运行异常信号，对这些数据、信号的综合、统计、计算和分析等处理与管理，并通过对变电站故障信息的综合分析、故障定位和整定计算工作提供科学依据，以做出正确的分析和决策来保证电网的稳定运行。从而为继保人员对保护、安全自动装置运行管理提供必要的支持，实现了继电保护运行管理的网络信息化和自动智能化功能，具有很强的社会和经济效益。

一、继电保护系统简介

继电保护是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。基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。继电保护为了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。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，而阻抗角增大因此可以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系统。

二、继电保护故障信息系统分析

继电保护故障信息系统是一种通过数据通信方式传送保护及故障录波器信息来对继电保护故障信息系统传送数据通信和信号处理的安全自动保护系统，它能更好的分析运行异常信号，在这几年的电力系统继电保护中得到广泛应用。

继电保护故障信息系统主要由主站、分站及若干个子站构成。分站分别直接与本地区子站通信，并接收全部数据；主站直接与全部子站通信，并接收所有子站数据；主站与分站之间相互独立，没有信息往来。通常根据通信网络情况，220kV及以上子站与主站间通过调度数据网络连接，形成了基于光纤+SDH+IP技术的信息传输网络；110kV子站与主站、分站通过电力通信骨干网连接。

继电保护故障信息系统能快速有效地处理电网故障和恢复正常运转，使电力系统的数据通信网的规模和容量大大增强，提高继电保护安全运行的网络信息化水平和自动智能化水平。

三、继电保护故障信息系统结构运行原理

3.1 子站运行原理

继电保护故障信息系统子站的功能是实现保护装置、故障录波器和变电站其它自动装置接入、信息采集、处理、存储、传输或数据服务等。它主要负责与保护、故障录波器等设备通信，收集这些装置的正常运行、异常告警及故障信息等采集功能。运行方式是主要是通过数字式故障录波器记录电网故障前后的模拟量和开关量数据，以及记录高频保护通道的直流量和开关量数据，在数据网络连接方式下提供虚电路的主站和子站之间，采用103协议标准中的扰动数据通信格式，保护工程师站负责收集转换成COMTRADE格式文件，这样做更符合保护装置使用的103扰动数据通信接口标准的要求，也能很好的满足子站的故障录波数据存储和数据分析交换时的复制要求。

3.2主站的运行原理

继电保护故障信息系统主站的功能是通过与子站通信收集IED设备的动作、故障、自检、录波、正常运行及扰动数据等信息，采用GIS定位方式，让所有的定位均可以从地理图上来完成，包括对录波文件或保护设备扰动数据的分析以及对保护设备动作情况的分析等，然后将主站内保护装置接入子站，优先选用网口通信，这样能满足向主站主动传送及调用故障信息的要求，能够满足按用户需要设定不同类型数据，采用不同优先级有序传送的要求，最大限度地将故障信息系统的主站、子站系统间的通信协议协调一致，与FTP文件传输协议有机地结合起来，从而简化了子站系统中的继电保护装置的数据转送给故障信息系统主站的处理。

四、继电保护故障信息系统发展前景

由于继电保护故障信息系统是基于网络的系统，各种安全防护技术还没有在电力二次系统中进入完全实用化的阶段，行之有效的安全性防护措施将会是以后这个系统发展的方向。

目前国内继电保护超高压变电站普遍采用的分层分布式的体系结构为故障信息系统，使得继电保护更加自动化和智能化。因此信息共享也将会是继电保护系统发展的一个方向，从而可以提供了一个极其开放的平台。

故障信息系统主站、分站、子站之间的信息传输的可靠性更是今后继电保护系统发展的另一个方向，采用可靠性高、速度快的网络方式来代替通过拨号进行信息传输的方式已成为大势所趋。

六、结束语

随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，继电保护故障信息系统建设规模不断扩大，运行经验也不断积累，完全可以掌握全网继电保护的运行信息，对事故进行及时分析和处理，从根本上使继电保护的管理进入一个新的层次。但同时为了使故障信息系统能够更好地为电力系统的安全、稳定运行服务，系统的发展应及时跟踪国际最新的技术发展动向和应用情况，迅速制定相关的标准，出台相应的指导性和规范性文件；其次随着系统功能结构的标准化和开放程度的提高，系统安全问题会变得非常突出，必须给予足够的重视；最后尽快实现通信规约的通用化、标准化和通信结构的网络化。只有这样，才能大大提高调度部门信息和故障综合分析处理能力，实现继电保护装置运行管理的信息化、网络化和自动化，使电力行业继电保护的自动化水平迈上一个新的台阶。

参考文献

【1】电力行业标准 DL/T 667-1999 idt IEC 60870-5-103:1997.

【2】继电保护及故障录波器信息处理系统技术规范，2002.

【3】何菁;YS-3000故障信息管理系统的应用[J].电力自动化设备;2001年08期

【4】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;2003年01期

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【关键词】继电保护 配置 110KV 数字化变电站

电力系统的运行良好与否直接关系着人民的人身安全和各种社会生产活动。组成电力系统的结构复杂且元件数量众多，其运行环境与运行情况比较复杂。各种外界因素和设备本身都有可能产生故障，可能导致电路系统事故的产生，阻碍整个电力系统的正常运行。因此在电力系统运行中，针对导致故障产生的各种因素要做好积极的应对预防措施，来减小或消除故障发生的可能性，当故障产生时，能够快速有效的切除相关的故障元件，防止故障的波及性扩大，这个任务便是由继电保护与安全自动装置来完成。

一、继电保护的基本原理及保护装置组成

电力系统的正常运行要求各个组成元件在额定的安全参数（电流、电压、功率等）内，系统的故障容易造成实际运行数值超出安全范围，对电路运行构成威胁。继电保护配置起到反事故及时应急处理的自动保护作用，继续保护配置的设计要求能够正确的区分设备和系统的正常与非正常的运行状态，以实现继电保护功能。电路故障的一个显著特征是导致电流剧增或者电压锐减，继电保护的最初设计原理反应的便是针对这一特征就行电力系统故障保护，其中包括过电流保护设置，变压器低电压保护设置和母线保护设置等。同时能反应这一特征的电路参数为阻抗，根据阻抗降低的数值反应故障发生点距离的远近。

二、110kv数字化继电保护配置设计研究

数字化变电站以IEC 61850通信规范，智能化一次设备和二次设备网络化结合，实现变电站内设备之间的信息数据共享和互操作。数字化变电站对二次设备系统的改良影响最为深远。继电保护配置作为二次系统的重要组成部分直接关系到电力系统的安全稳定运行环境，也一直是最受继电保护工作人员最为关心的课题。通过数字化变电站技术的研究和技术设备的逐步完善，将提高继电保护配置水平。

（一）与常规110KV变电站的比较。根据IEC61850标准，数字化变电站通信系统分为变电站调控层、间隔层和过程层。其中调控层与过程层采用IEC61850-8-1定义规范，采用MMS技术规范，即通信服务映射接口制造报文技术规范。间隔层与过程层的网络由IEC61850-9-1定义规范，采用单向多路点对点串行通信链路。数字化变电站对继电保护的影响主要体现在：

1.简化二次接线设计。ETA、ETV将电子互感器的信号源采集数据转变为数字信号，通过光线及网络截图继电保护装置，增强了系统的抗干扰能力，改善了传统传感器存在的二次交流回路；2.简化变电站继电保护配置。面向变电站事件的通用对象即GOOE通信技术的应用，可以实现同一标准平台上的实时信息数据共享，从而简化了继电保护配置。

（二）配置方法。与传统的继电保护配置相比，数字化变电站的继电保护配置采用光纤接口插件，GOOE光纤通信接口代替I/O接口插件。CPU插件的模拟量处理更换为通信接口处理。变压器配置上每台采用一个MU合并单元，负责采集母线电压以及主变压器各侧电流，主变压器差动保护、录波装置、高低侧电能表由MU合并单元直接提供数字接口。每条10KV出线、电容器才有采用独立的合并单元。

三、加强继电保护的应对策略

为了保护继电保护系统的正常运行，需要对继电保护故障有合理的处理策略，以减少故障产生带来的损害。具体措施从以下几点着手：

（一）持续完善继电保护设备的合理配置方案。我国110KV的继电保护配置方案限于技术和经济投入上的制约，在双重保护配合和智能化配置上仍显不足，更完备的继电保护配置方案得不到后备资金的支持而无法具体实施。相关部分应该意识到继电保护的重要性，提高继电保护重要性意识，加大对其资金上的投入，变电设备应该符合110KV的继电保护配置要求，后期故障处理方案和维护方案的制定必不可少。我国近几年来电力系统中比较常见的问题是变压器不同程度的损毁，其主要原因就是对变压器缺少足够的持续性保护措施，继电保护设备在配置上过于简单，为了节省预算在继电保护人员配置和方案制定上从简处理，此类短期电路保障方案的实施可能造成日后维护工作上的困难度加大，变相的加大了维修和保护成本。所以在继电保护上应该加大合理的资金投入，采取多种保护措施，完善继电保护设备的配置。

（二）调度人员对继电保护按照独立装置类型进行检查和统计。对目前系统运行的各种保护装置常出现的故障进行数据统计，并建立数据库系统。独立装置包括线路保护装置、变压器保护装置、母线保护装置、重合闸保护装置、开关操作箱以及其他安全自动装置等。对其常见故障进行分类检查和统计，在出现问题时可以快速、正确的针对性处理，系统故障的数据统计和研究对继电保护方案的优化和升级提供了宝贵的参考资料。

（三）了解继电保护存在的缺陷，提前预防。工作人员要透彻的了解继电保护装置存在的客观缺陷，掌握设备的运行规律，对系统可能产生的故障点有深入的了解，能够通过缺陷管理寻找设备运行的常发性和非常发性故障。针对继电保护的故障点进行提前预防，掌握故障数据，了解其性质，在事故未发生之前，就及时的分析和制定针对各种问题的相应解决对策，以便在故障产生时能有序、快速的对故障进行消除。

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【关键词】10KV供电系统； 继电保护； 原理特性；

在我国过去这几年10 kV配电系统的使用过程中，经统计发现，其技术故障多为谐波、短路。配电系统一旦发生故障，很有可能会造成电力设备及电气线路的严重损坏，进而严重影响电力系统的正常运行和使用。国内的10 kV配电系统通常都安装有继电保护装置，但因受到管理模式、运行规范及有关技术等多方面因素的制约，其保护作用往往不能得到充分发挥。因此，在10 kV配电系统的建设和管理过程中，相关技术人员及管理部门要注重继电保护技术的应用和研发，全面提高配电系统的可控性，进而提高系统的安全性及稳定性。

1、概述

整个电力系统的组成环节分别为发电、变电、高压输电、配电及用电。电力元件包括发电机、变压器、输电线路、母线、电动机等。在整个系统中，各种类型电气设备由电气线路相互联结组成一个庞大的网络，具有覆盖地域广阔、构成庞大、运行环境复杂等特点，在各种人力因素及自然因素的影响下，如：各种自然天气、设备绝缘老化、鸟兽危害、设计安装失误、检修质量、误操作等，常会不可避免的发生各种不可预计的电气故障。再加上整个系统的相互统一性，当任何一处发生电力事故时，将有可能影响整个电力系统的正常运行，甚至对系统的安全性能构成威胁。短路是电力系统中最危险也最为常见的故障，包括相与地及相与相之间的短接。10KV供电系统是整个供电系统的重要组成部分，其运行的可靠性、安全性及稳定性不仅会直接影响企业的正常用电，而且关系到整个电力系统的运行稳定性。10KV供电系统又分为一次系统、二次系统，其中，一次系统的构成相对比较直观、也较简单，在继电保护装置的设计及设置上也比较容易，方便在日后对系统的保护和控制；二次系统的构成比较复杂，包含了大量的二次回路、自动装置和继电保护装置。因此，在供电系统中的继电保护装置主要对一次系统起着测量、监视、保护和控制作用。

2、基本原理

当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了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以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，一般通称为继电保护装置。

继电保护装置通常是利用系统中的电力元件发生异常情况或短路时所产生的电压、电流、频率、功率等电气量的变化成构成了继电保护装置的保护动作原理；另外也有利用其它物理量的继电保护装置，如变压器油箱发生故障时，可通过利用产生的油流速度变化、油压变化或瓦斯浓度的变化来构成继电保护装置瓦斯保护的动作原理。通常情况下，无论对哪种物理量进行监测，继电保护装置的构成部分都包括监测、定值调整、逻辑运行及动作执行。

当电力系统中的某一装有继电保护装置的元件产生故障时，该继电保护装置应在第一时间向元件与系统之间的且与元件线路距离较近的断路器产生跳闸指令，及时的使故障元件与电力系统相脱离，从而最大程度上降低故障元件本身及电力系统的损坏，避免对整个电力系统的安全、稳定供电产生影响，同时满足系统指定的特殊要求。

继电保护装置还可对电气设备的异常工作情况作出反映，并根据不同的电气设备的运行维护条件及异常工作状态发出信号，由保护装置自动进行调整或通知技术工作人员进行操作处理，必要时可将那些继续工作可能引发事故的故障设备切除。反应异常工作状态的继电保护装置可以设置合理的动作延时。

3、10 kV 配电系统继电保护的改进措施

近些年，随着我国国民经济的快速发展，国内城乡电网配变线路电压的配制等级主要为10kV，但在实际配电系统的使用过程中，10kV配变线路普遍存在一定的弊端，主要为其结构设置的一致性效差。目前，10 kV配电系统采用的继电保护装置的构成部分主要为三相一次重合闸、过流、电流速断等，通常系统在使用过程中出现一般故障时，继电保护能够快速做出反应，然而系统在突发事件的应对方面的稳定性与灵敏度较其它发达国家还有很大差距，因此，为提高我国电力系统的安全性及稳定性，这一技术问题必须首先得到及时解决。

3.1提高电流速断保护装置的技术水平。当前，我国10kV配电系统所采用的继电保护装置短路故障的脱离时间通常为5～10s，实际因保护装置有较短的动作延时，因此短路故障的脱离时间通常会有3～5s的延迟，而仅仅这几秒钟将很大程度上增加故障持续时间，从而使事故影响范围扩大，系统的安全性能大大降低。所以，在今后研发、设计10kV配电系统的继电保护装置时，应提高电流速断保护装置的技术水平，可以略带时限及瞬时的电流速断保护技术为基础进行开发，在，从而开发出一种新型的技术上实现上述两种保护装置互补的继电保护装置，并实现保护范围广、动作电流值大等技术特点。

3.2加强继电保护的网络化和智能化建设。在今后的10kV配电系统的运行过程中，继电保护技术必将越来越趋向于网络化和智能化。智能化的继电保护系统一方面可有效减少配电系统管理上的人力及物力资源浪费，另一方面也为配电系统应用其他各项技术提供了广阔的技术平台。近些年，随着计算机技术如模糊逻辑、进化规划、遗传算法、神经网络等在各个领域的大力推广与应用，也逐渐开始渗透到电力系统继电保护领域。

4、结语

10kV配电系统作为电力系统的重要组成部分之一，其安全性、稳定性及可靠性不仅直接关系到各个用电企业的顺利运作，并且还会影响整个电力系统的安全性和稳定性。当电力系统中的某一装有继电保护装置的元件产生故障时，继电保护装置可及时的使故障元件与电力系统相脱离，从而最大程度上降低故障元件本身及电力系统的损坏。然而系统在突发事件的应对方面的稳定性与灵敏度较其它发达国家还有很大差距，因此，应提高我国电流速断保护装置的技术水平，加快继电保护的网络化和智能化建设，以确保我国10kV供电系统的稳定、安全运行。

参考文献：

[1]李秀红. 10KV供电系统的继电保护[J]. 内蒙古煤炭经济. 2011（01）

[2]苑世光. 浅谈10KV供电系统的定时限过电流保护[J]. 黑龙江科技信息. 2008（21）

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关键词：智能变电站；继电保护装置；检修方法

引言

智能变电站经过近几年的发展得到了大面积推广和建设，其继电保护设备面临着大量的检修工作。目前检修工作存在诸多问题，例如检修过程中无法实现完全停电施工、在继电保护设备的检修过程中一次设备无保护运行等。由于保护装置设备种类繁多，设备运用、运行情况各不相同，且目前继电保护装置的物理端口以及实际数据流的关联主要通过过程层配置文件实现。过程层配置文件受各厂家硬件结构设计、平台设计不同的影响而无法统一，由此使得变电站调试及检修过程非常复杂，且对于设备生产厂家的依赖过大。

1 研究概述

基于上文所述，有必要针对现有技术中存在的问题，提供一种智能变电站继电保护装置的检修方法，简化智能变电站中继电保护装置的检修过程，且无需依赖于设备生产厂家。

智能变电站继电保护装置的检修方法，包括如下步骤：获取智能变电站中待检修继电保护装置的标准层次化模型；获取所述待检修的继电保护装置的标准化GOOSE/SV通信接口以及标准化GOOSE/SV信息流；根据所述标准层次化模型、所述标准化GOOSE/SV通信接口、所述标准化GOOSE/SV信息流建立所述待检修继电保护装置的镜像装置；将过程层设备与所述待检修继电保护装置之间的链路切换至与所述镜像装置之间的链路，并对所述待检修继电保护装置进行检修。

2 具体实施方式

智能变电站继电保护装置和过程层设备间的GOOSE（面向通用对象的变电站事件）及SV（采样值）信息交互满足现有继电保护相关技术规范的要求。常规变电站以电缆及硬接点方式电气连接各设备，而智能变电站以光缆代替电缆，以GOOSE及SV数字量信息代替硬接点。从保护原理、功能应用来看，智能变电站继电保护与常规变电站继电保护并没有太多的差异。文章结合常规变电站的检修经验，对智能变电站的IEDs（智能电子设备）定义进行规范和标准化，明确通用设计方案以及相同主接线的智能变电站过程层二次网络拓扑映射关系。全站再配置一台可镜像装置，完成将待检修继电保护装置的GOOSE/SV信息流以及功能与应用逻辑镜像到此镜像装置上的功能。

因此，在对继电保护装置进行检修时，需要建立该继电保护装置的镜像装置。其中，待检修继电保护装置的标准层次化模型可保证镜像装置与待检修继电保护装置的外特性完全一致，标准化GOOSE/SV通信接口保证了镜像装置链路切换时的无缝连接，而标准化GOOSE/SV信息流确保了镜像装置与待检修继电保护装置内部数据一致，保证了互操作。

根据图1所示，当继电保护装置1在检修状态时，合并器等过程层设备与继电保护装置1之间的链路切换至与镜像装置间的链路。原来继电保护装置1的功能完全由镜像装置实现，因而继电保护装置1检修时，一次设备不用陪停，减少停电时间，提高供电可靠性。

3 具体实施规范

3.1 规范智能变电站中装置模型

采用可扩展标记语言（XML）作为模型描述的结构语言，建立继电保护装置的标准层次化模型，在一种具体实施方式中，可包括智能电子设备、逻辑设备（LD）、逻辑节点（LN）的隶属关系，进一步可对LN中的数据对象（DO）和属性（DA）做规范。

3.2 规范智能变电站GOOSE/SV通信

可建立智能变电站中继电保护装置的标准化GOOSE/SV通信接口，以保证链接的通用性，在一种具体实施方式中，标准化GOOSE/SV通信接口都采用支持2GB通信速率的LC（Lucent Connector）光纤接口。

3.3 规范智能变电站GOOSE/SV信息流

实现智能变电站继电保护装置与过程层设备间的GOOSE/SV信息流向、名称和传输内容的标准化，进一步提高变电站运行和维护的质量与效率。可根据智能变电站中线路保护、变压器保护、母线保护等应用的特点，建立继电保护装置的标准化GOOSE/SV信息流，统一GOOSE/SV收发内容及内容的顺序，以保证传输信息的一致性。其中，GOOSE信息流反映设备控制原理和信号传输要求等内容，SV信息流反映设备间电流电压数据流的连接，同时包括保护的原理和控制、闭锁等信息。

每个装置的GOOSE/SV通信对应一个独立的光纤接口，在物理端口上形成隔离，同时各端口的接收发送缓冲区也各自独立。每条虚关联链路的信息，从接收到处理再到信号发送，整个环节都由相同运算逻辑的不同程序实例执行，实际上形成了多条独立的关联信息流链路，虚关联链路的每个环节均做到了与其他链路的隔离，最大程度上减小了链路之间的相互影响。

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关键词：电力系统 继电保护 应用 维护

引言

电力作为当今社会的主要能源，对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求，近年来，电子技术及计算机通信技术的飞速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力。如何正确应用继电保护技术来遏制电气故障，提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术问题。

1电力系统中继电保护的配置与应用

1． 1 继电保护装置的基本要求

选择性。当供电系统中发生故障时，继电保护装置应能选择性地将故障部分切除。首先断开距离故障点最近的断路器，以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内，不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样，保护装置均不应产生拒绝动作；但在保护区外发生故障时，又不应该产生错误动作。速动性。是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复，从而为电气设备的自启动创造了有利条件，同时还提高了发电机并列运行的稳定性。可靠性。保护装置如不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、整定计算、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。

1．2 继电保护装置的任务

继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于：在供电系统运行正常时，安全地。完整地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据；供电系统发生故障时，自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分，保证非故障部分继续运行；当供电系统中出现异常运行工作状况时，它应能及时、准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理。

1．3 保护装置的应用

继电保护装置广泛应用于工厂企业高压供电系统、变电站等，用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用，对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护，但仅在断路器合闸的瞬间投入，合闸后自动解除。另外，还应装设过电流保护，对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括：① 线路保护：一般采用三段式零序电流保护、相间距离保护、接地距离保护。其中一段为速断保护，二段为限时速断保护，三段为后备保护。当全线路需要速断时，可增设光纤差动保护。当双回线路并列运行或多回线路并列运行应选择光纤差动保护。② 母线差动保护：需同时装设母联分断、母线相续故障即死区。③主变保护：主变保护包括主保护和后备保护，主保护一般为重瓦斯保护、差动保护，后备保护为复合电压过流保护、负序过流保护、过负荷保护。④ 电容器保护：对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。随着继电保护技术的飞速发展，微机保护的装置逐渐投入使用，由于生产厂家的不同、开发时间的先后，微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面，但基本原理及要达到的目的基本一致。

2 继电保护装置的维护

值班人员定时对继电保护装置巡视和检查，并做好各仪表的运行记录。在继电保护运行过程中，发现异常现象时，应加强监视并向主管部门报告。

建立岗位责任制，做到每个盘柜有值班人员负责。做到人人有岗、每岗有人。值班人员对保护装置的操作，一般只允许接通或断开压板，切换开关及卸装熔丝等工作，工作过程中应严格遵守电业安全工作规定。

做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行，防止误碰运行设备，注意与带电设备保持安全距离，避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次，每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。

定期对继电保护装置检修及设备查评：① 检查二次设备各元件标志、名称是否齐全；②检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉，动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤，③ 检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好；④检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动；⑤ 检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好；⑥ 配线是否整齐，固定卡子有无脱落；⑦ 检查断路器的操作机构动作是否正常。

根据每年对继电保护装置的定期查评，按情节将设备分为三类：经过运行检验，技术状况良好无缺陷，能保证安全、经济运行的设备为一类设备；设备基本完好、个别零件虽有一般缺陷，但尚能安全运行，不危及人身、设备安全为二类设备。有重大缺陷的设备，危及安全运行，出力降低，”三漏”情况严重的设备为三类。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。

3 电力系统继电保护发展趋势

随着计算机硬件的飞速发展，电力系统对微机保护的要求也在不断提高，继电保护技术向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其他保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等，使微机保护装置具备一台PC的功能。为保证系统的安全运行，各个保护单元与重合装置必须协调工作，因此，必须实现微机保护装置的网络化，这在当前的技术条件下是完全可行的。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上是一台高性能，为了测量 保护和控制的

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关键词:电力系统;继电保护;发展现状;发展对策

中图分类号:TB

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)08-0038-02

1 继电保护的概述

(1)继电保护的概念:继电保护能够保证电力系统的可靠性,并最大限度的使可靠性与经济性相协调,所谓可靠性就是由于城市及农村电网的配电系统覆盖面广,运行的环境又相对复杂,加之各种天灾人祸的影响,往往会导致电气故障的发生,这个时候继电保护就要出来英雄施救,发挥他的可靠,电力系统发生故障往往会造成一定的经济影响,继电保护就是最大限度的来消除这种影响。继电保护的概念必须具体到继电保护装置,所谓继电保护装置就是指一种保护电力系统的措施和装备,也就是当电力系统的电力元件诸如发电机、线路等或电力系统本身发生了故障,继电保护装置能够及时的控制断路,发出跳闸命令,最终达到规避危险的目的。

(2)继电保护的原理:继电保护要求当电力系统的某一处电气设备出现故障而不能正常工作时,继电保护装置能够发挥作用,及时的并且有选择性地把故障设备从系统中除掉,以保障电力系统安全稳定的运行,这种保护装置所根据的原理是:

①反映电气量保护。例如在电流增大时进行保护,或者电压降低时构成低电压保护,或者当电流与电压的相位角发生变化进行方向保护,或者对电流与电压所构成的比值进行保护等。

②反映非气量保护。如当温度、压力、流量等发生变化时可以构成电力变压器的瓦斯保护温度保护等。继电保护就犹如一个具有在线开环的自动控制装置,能够根据该控制装置所发出的信号,进行模拟型和数字型的继电保护判断。根据判断的结果做出跳闸或发信号这样的继电保护行为。

(3)继电保护的任务:保护电力系统的安全稳定,当电力系统的电力元件发生故障时,继电保护装置应该及时的发出信号,准确及时的脱离故障元件,以最近性原则发出命令,保护系统安全;保护电气设备,继电保护应及时准确的反映电气设备的不正常的工作情况,并对设备运行过程中的维护条件的不同发出信号,使值班人员能够迅速及时的对问题做出处理。或者自动装置能够完成自行调整。

2 继电保护的发展现状及趋势

我国继电保护的发展也经历了一个持续的不断发展完善的过程,建国初期我国的继电保护装置基本上依赖进口。如500kv的晶体管方向的高频保护和晶体管高频闭锁距离保护。直到天津大学与南京电力自动化设备厂进行合作才结束了继电保护装置依赖进口的历史。并将运行于葛洲坝继电保护线路上。集成电路保护于20世纪70年代进行研究,20世纪80年代集成电路保护研究基本完成。但到20世纪90年代我国仍旧处于集成电路的研究、运用的状态中,这在继电保护的历史上被称之为集成电路的时代。但是世纪之交的时代是信息化的时代,是高科技的时代,所以继电保护的发展发生了巨大变化,即进入了微机保护时代。微机继电保护是指以数字式计算机为基础而构成的继电保护。现已广泛的应用于电力、石化、铁路、甚至民用建筑等。

2.1 继电保护发展过程中遇到的一些问题

(1)继电保护调度人员交接班不清或疏漏交待的已操作项。不熟悉设备的性能,发生异常现象时不能冷静的进行处理。对保护现象不能做出准确的判断。

(2)保护人员在继电保护的过程中呈现出责任心差、安全意识淡薄,缺少专业的培训,不具备安装调试和事故处理的能力。在校验过程中出现校验项目不全、不准确的现象,致使留下事故隐患。

(3)运行人员在操作中也有一些人为的失误,如由于缺少培训,或多新的技术操作缺少了解,致使在继电保护过程中出现处理事故中的误动保护,或对运行经验不足,造成不必要的经济损失。

(4)继电保护装置存在的质量问题,如个别保护插件制造的质量不良或保护装置功能不完善等。

2.2 继电保护发展的现状及其未来的发展趋势

目前微机保护装置的发展已有二十多年的历史了,由不成熟逐渐走向了成熟,微机保护较之刚刚起步之时具备了以下诸多性能:更趋自动化和智能化;设备管理和事件的记录功能大幅度提高;值得注意的是最近发展的人工神经网络保护装置。所谓人工神经网络就是通过一种监控学习技巧,能够对真是输出和希望值之间的差别做出比较,进而调整网络路径的权值,目的是能够使下一次的相同输入的情况下,是网络跟接近于希望值。较之以前人工神经网络的继电保护的发展具有更好的性能,它可以对更为复杂的模式、更为复杂的因果关系以及非线性的、模糊的、动态的和平稳的状态做出更为准确的判别。能够以数值的、联想的、自组织的、仿生的方式做出判别的是ANN即神经网络系统,能够进行启发性认知的是ES即专家系统。神经网络系统能够应用与网调、省调试验室内进行学习。或者能够做出一些波形间断的变电站的高频保护。其不足之处是神经网络的硬件芯片很昂贵,在资金有限的情况下无法将其投入使用。此外此项技术在现有的科技水平下还发展的不够成熟,如神经网络的并行处理和信息分布存储机制还不十分清楚,如何选择的网络结构还没有充分的理论依据但这应该是继电保护在今后发展的一个趋势。总而言之计算机的发展趋势趋向于:计算机化、网络化、智能化、综合自动化。在此笔者重点谈一谈继电网络化、智能化、自适应性这几点。

(1)继电保护技术的网络化发展趋势。

随着信息化时代的到来,网络技术成为继电保护的一大发展趋势,继电保护的主要功能在于维护电力系统的安全稳定,而网络技术的介入使的继电技术的可操作检查的直观空间范围扩大,计算机网络能够通过数据的采集分析和模拟,综和和准确的分析出各种故障。并能够分析出缘由,为继电保护人员提供可靠的保障。使得继电保护人员能够及时的修理电力系统出现的故障。

(2)继电保护技术的智能化发展趋势。

目前电力系统的管理已经趋向与智能化管理,作为电力系统中的一员,继电保护也不例外,如我国的一些大城市已经采用了模拟人工神经网络来进行继电保护,在输电的过程中会出现几十种短路的现象,靠人工的智力难以实现排除,而用神经网络的发法排除则准确而又迅速,因此神经网络排除法能够大大的提高电力运输的效率。

(3)继电保护的自适应性发展趋势。

继电保护的自适应技术今年来逐渐被推广,它具有多适应性的特点,所以能够对适应多种故障的检测;具有保护作用,能够自动的延长保护时间,从而延长了电气设备的使用寿命,完成了继电保护装置本有的使命;减少了人工操作,提高了工作效率,也提高了经济效益。这种自适应技术能够发挥继电保护的真正保护功能,使继电保护装置完成自己既定的历史使命。因此这也是继电保护的发展趋势的一个方面。

3 如何发展我国电力系统的继电保护

继电保护对于维护电力系统和电气设备有着不可替代的作用,如何在新的历史时期发展好继电保护以确保我国电力系统的安全稳定,确保经济的快速持续的发展是我们电力系统工作人员的重要职责。对此我提出以下几点对策:

(1)上文中提到继电保护在发展过程中会遭遇技术上的障碍,如何克服技术上的障碍,不仅是我们面临的难题,也是世界各国面临的难题,我们知道,继电保护已经向智能化、网络化、自适应性的方向发展,所以急需要一批高素质的科技人才投入到我国的电力事业。因此电力保护系统应该适时的对从事继电保护的工作人员提供学习和深造的机会,提高他们的技术水平,集体克服继电保护中的技术障碍。

(2)避免继电保护的误动动作的发生,继电保护误动动作发生会引起负荷供电的中断,更为甚者会造成系统稳定的破坏,致使给电力系统造成巨大的损失。如2004年5月25日,鹤岗矿业集团富力变电发生以起继电保护装置的误动动作事故,给鹤岗矿业集团造成了重大损失。这样的误动现象是怎么发生的呢,经过调查发现改误动现象的发生与维护工作有关系:如该厂房的卫生条件差,漏风又漏雨,无法关严门窗,此外工作人员没有进行及时的检修维护和保养。总之是自然环境的原因和一些人为因素。对此我们电力系统的人员应该提高警惕,使得继电保护装置能够正确的拒动,以此消除故障。

(3)加强继电保护的管理系统。抓好继电保护地方验收工作,严格自检、专业验收。严格继电保护装置及其二次回路的巡查检查设备,一边及时发现隐患。提高继电保护的运行操作技术。提高继电保护人员的专业素质和道德素质避免一些人为的祸端。继电保护的管理系统除了存在一些人为的管理方面的问题之外。还存在计算机继电保护的内在管理系统,也就是继电保护管理的本质内涵。随着电子计算机的日新月异的变化,继电保护管理的平台最终是通过网络化管理来实现的,所以必须建立继电保护管理系统的技术路线。可以采用一个WEB这样的应用程序,建立一个具有网页状态的小客户端和大容量的服务器管理系统软件,来进行网络化的继电保护管理,网络系统的继电管理能够对定值整定、压板调整、故障修复、设备检修等方面进行自动化解决,对于相关的工作人员仅需要考虑如何协调好这些工作就可以了,实现了工作人员的零距离工作,这样大大提高了继电保护的效率,对与电力系统的安全稳定具有重大的意义。

(4)加速培养一批优秀的具有微机继电保护技术的相关人才,深入研讨微机继电保护中存在的问题。继电保护装置的发展先后有熔断器、电磁型继电保护装置、电子型静态继电器、数字式继电保护。科学技术的发展迅速,继电保护装置的更新也日新月异,诸如人工神经网络、遗传算法、进化规模、模糊逻辑等技术相继出现。继电保护的事故种类也程现出复杂化的态势,事故种类有:定值问题即整定计算机的误差,人为整定错误,装置漂移错误,元件老化与损坏等;TA的饱和问题;插件绝缘问题;高频收发信机问题;微机继电保护故障的发生简单的固然好处理,但涉及到复杂的问题就牵扯到了高技术的问题,这就需要微机继电保护人员具有过硬的技术业务。比如能够对一些难度比较高的技术资料具有阅读能力和理解能力;掌握常规检查方法之外的非常规方法,微机继电保护在出现故障时,有些问题可能比较隐蔽,需要借助于具有逆向思维特点的非常规办法进行处理;微机继电保护的普通人员必须谙熟微机原理和知识,以保证能够迅速的分析出事故的原因及发生故障的部位。因此对于微机继电保护人员,必须加大电子技术知识的学习,作为继电保护部门的领导也应该拨出专款对员工进行培训。

(5)做好继电保护装置的维护。河北滦平县出现的继电保护的误动现象,就与继电保护装置维护的不够有一定的关系,因此做好继电保护装置的维护工作能够有效的避免一些故障现象的发生,那么如何继电保护装置呢?

①值班人员要定期的对继电保护装置进行巡视和检查,并做好巡视和检查的记录。一旦发现异常现象,就要做出及时的处理,如果有重大的故障,要及时向上级主管部门汇报。

②继电保护装置害怕灰尘,所以必须做好清扫工作。此外为了防止在清扫工作中误碰运行设备,所以清扫工作不能一个人进行。

③要对继电保护进行定期的查评,查评内容如二次设备的各个元件的标志、名称是否齐全;开关按钮的动作是否灵活;控制室的光字牌、红绿指示灯泡是否完好;盘柜上的表计、继电器急接线端子的螺钉是否松动;电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;配线是否整齐,固定卡子有无脱落;断路器的操作机构是否正常。