繼電保護(hù)原理及應(yīng)用精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的繼電保護(hù)原理及應(yīng)用主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：繼電保護(hù)原理及應(yīng)用范文
中圖分類號：TU99文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-2738（2011）12-0290-01
摘要：電動(dòng)機(jī)保護(hù)器作為拖動(dòng)系統(tǒng)中的重要組成部分，對電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和運(yùn)行中保護(hù)起著至關(guān)重要的作用。本文分析了電動(dòng)機(jī)保護(hù)器保護(hù)及構(gòu)成原理，并闡述了電動(dòng)機(jī)保護(hù)器在發(fā)展過程中的應(yīng)用及選擇原則。
關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī)；保護(hù)器；保護(hù)原理；應(yīng)用
一、引言
電動(dòng)機(jī)是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的動(dòng)力設(shè)備，是其他機(jī)電設(shè)備的動(dòng)力源泉，電動(dòng)機(jī)正常的輸出是其驅(qū)動(dòng)的機(jī)電設(shè)備正常工作的前提，如今已被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國防等領(lǐng)域。電動(dòng)機(jī)所帶的負(fù)載種類繁多，且往往是整個(gè)設(shè)備中的關(guān)鍵部分，因而確保電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行就顯得十分重要。電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電機(jī)保護(hù)器）是發(fā)電、供電、用電系統(tǒng)的重要器件，是跨行業(yè)、量大面廣、節(jié)能效果顯著的節(jié)能機(jī)電產(chǎn)品[1]。電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的作用是給電機(jī)全面的保護(hù)控制，在電機(jī)出現(xiàn)過流、欠流、斷相、堵轉(zhuǎn)、短路、過壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過熱、接地、軸承磨損、定轉(zhuǎn)子偏心時(shí)、繞組老化予以報(bào)警或保護(hù)控制。如今電動(dòng)機(jī)保護(hù)器幾乎滲透到所有用電領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟(jì)和節(jié)能事業(yè)中有著不可替代的重要地位和作用。
二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的保護(hù)原理與構(gòu)成
對電動(dòng)機(jī)來說，其故障形式從機(jī)械角度可以分為繞組損壞和軸承損壞兩方面。造成繞組損壞的主要原因有：1.電動(dòng)機(jī)長時(shí)間的電、熱、機(jī)械和化學(xué)作用下，繞組的絕緣老化損壞，定轉(zhuǎn)子繞組匝間短路或是對地短路。2.電網(wǎng)供電質(zhì)量差，電源電壓三相不平衡、電壓波動(dòng)大、電網(wǎng)電壓波形畸變、高次諧波嚴(yán)重或者電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行。3.電源電壓過低使得電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠，電動(dòng)機(jī)不能順利啟動(dòng)或者是在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)長時(shí)間承受過大的啟動(dòng)電流導(dǎo)致電機(jī)過熱。4.因機(jī)械故障或其它原因造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)。5.某些大型電機(jī)冷卻系統(tǒng)故障或是長時(shí)間工作在高溫高濕環(huán)境下造成電機(jī)故障。
電動(dòng)機(jī)保護(hù)原理的研究是保證電動(dòng)機(jī)保護(hù)器性能高低的關(guān)鍵，根據(jù)三相對稱分量法的理論，三個(gè)不對稱的向量可以唯一分解成三組對稱的向量，分別為正序分量、負(fù)序分量和零序分量。對稱分量的計(jì)算公式如下：
（1）
上式是以A相為例，其中 為算子，即 ， 分別是A相電流用對稱分量法分解得到的正序電流、負(fù)序電流和零序電流。
根據(jù)（1）式，電動(dòng)機(jī)在發(fā)生對稱故障和不對稱故障時(shí)，電動(dòng)機(jī)的三相電流都會發(fā)生變化。電動(dòng)機(jī)故障條件流過繞組的電流過大，超過電動(dòng)機(jī)的額定電流，因此可根據(jù)這一特征來對電動(dòng)機(jī)過電流進(jìn)行保護(hù)。電機(jī)過載、斷相、欠壓都會造成繞組電流超過額定值。電源電壓欠壓，運(yùn)行電流上升的比例將等于電壓下降的比例；電機(jī)過載時(shí)，常造成堵轉(zhuǎn)，此時(shí)的運(yùn)行電流會大大超過額定電流。針對以上情況，電動(dòng)機(jī)保護(hù)器可通過對三相運(yùn)行電流進(jìn)行檢測，根據(jù)運(yùn)行電流的不同性質(zhì)來確定不同的保護(hù)方式，從而對電機(jī)予以的斷電保護(hù)。電動(dòng)機(jī)的故障類型分為過流保護(hù)、負(fù)序電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、電壓保護(hù)和過熱保護(hù)等幾種。
通過對電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的保護(hù)原理分析可以看出，理想的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器應(yīng)滿足可靠、經(jīng)濟(jì)、方便等要素，具有較高的性能價(jià)格比。經(jīng)過發(fā)展和更新，如今電動(dòng)機(jī)保護(hù)器一般由電流檢測電路、溫度檢測電路、基準(zhǔn)電壓電路、邏輯處理電路、時(shí)序處理電路、啟動(dòng)封鎖及復(fù)位電路、故障記錄電路、驅(qū)動(dòng)電路、電動(dòng)機(jī)控制電路組成。電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的構(gòu)成原理如圖l所示。
圖1 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器組成模塊和構(gòu)成原理圖
三、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的類型及應(yīng)用分析
目前我國普遍采用的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器主要有熱繼電器、溫度繼電器和電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器。熱繼電器是五十年代初引進(jìn)蘇聯(lián)技術(shù)開發(fā)的金屬片機(jī)械式電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)器，它在保護(hù)電動(dòng)機(jī)過載方面具有反時(shí)限性能和結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)[2]。但存在功能少，無斷相保護(hù)，對電機(jī)發(fā)生通風(fēng)不暢，掃膛、堵轉(zhuǎn)、長期過載，頻繁啟動(dòng)等故障不起保護(hù)作用。這主要是因?yàn)闊崂^電器動(dòng)作曲線和電動(dòng)機(jī)實(shí)際保護(hù)曲線不一致，失去了保護(hù)作用。且重復(fù)性能差，大電流過載或短路故障后不能再次使用，調(diào)整誤差大、易受環(huán)境溫度的影響誤動(dòng)或拒動(dòng)，功耗大、耗材多、性能指標(biāo)落后等缺陷。溫度繼電器是采用雙金屬片制成的盤式或其他形式的繼電器，在電動(dòng)機(jī)中埋入熱元件，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的溫度進(jìn)行保護(hù)，但電動(dòng)機(jī)容量較大時(shí)，需與電流監(jiān)測型配合使用，避免電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)溫度急劇上升，由于測溫元件的滯后性，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)繞組受損。溫度繼電器具有結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作可靠，保護(hù)范圍廣泛等優(yōu)點(diǎn)，但動(dòng)作緩慢，返回時(shí)間長，3KW以上的三角形接法電動(dòng)機(jī)不宜使用。目前在電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)壓縮機(jī)等方面大量使用。電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器通過檢測三相電流值和整定電流值，采用電位器旋鈕或拔碼開關(guān)操作來實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)的保護(hù)，電路一般采用模擬式，采用反時(shí)限或定時(shí)限工作特性。
除了上述三種常見的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，磁場溫度檢測型繼電器和智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器也在電動(dòng)機(jī)故障保護(hù)中得到普遍應(yīng)用。磁場溫度檢測型保護(hù)器通過在電動(dòng)機(jī)中埋入磁場檢測線圈和溫度探頭，根據(jù)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)磁場的變化和溫度的變化進(jìn)行保護(hù)，主要功能包括過載、堵轉(zhuǎn)、缺相、過熱保護(hù)和磨損監(jiān)測，保護(hù)功能完善，缺點(diǎn)是需在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部安裝磁場檢測線圈和溫度傳感器。智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)智能化綜合保護(hù)，集保護(hù)、測量、通訊、顯示為一體。整定電流采用數(shù)字設(shè)定，通過操作面板按鈕來操作，用戶可以根據(jù)自己實(shí)際使用要求和保護(hù)情況在現(xiàn)場自行對各種參數(shù)修正設(shè)定，采用數(shù)碼管作為顯示窗口，或采用大屏幕液晶顯示，能支持多種通訊協(xié)議，目前高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)均采用智能型
四、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器應(yīng)用選擇原則
選用電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置的目的，既能使電動(dòng)機(jī)充分發(fā)揮過載能力，又能免于損壞，而且還能提高電力拖動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性。合理選用電機(jī)保護(hù)裝置，既能充分發(fā)揮電機(jī)的過載能力，又能免于損壞，從而提高電力拖動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性。具體的功能選擇應(yīng)綜合考慮電機(jī)的本身的價(jià)值、負(fù)載類型、使用環(huán)境、電機(jī)主體設(shè)備的重要程度、電機(jī)退出運(yùn)行是否對生產(chǎn)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響等因素，力爭做到經(jīng)濟(jì)合理。在能滿足保護(hù)要求的情況下首先考慮最簡單保護(hù)裝置，當(dāng)簡單的保護(hù)裝置不能滿足要求時(shí)，或?qū)ΡＷo(hù)功能和特性提出更高要求時(shí)，才考慮應(yīng)用復(fù)雜的保護(hù)裝置，做到經(jīng)濟(jì)性和可靠性的統(tǒng)一。
五、結(jié)束語
如今電動(dòng)機(jī)保護(hù)器已發(fā)展到了微電子智能型時(shí)代，電動(dòng)機(jī)保護(hù)器也朝著多元化方向發(fā)展。這就需要我們的工作人員在選型時(shí)應(yīng)充分考慮電動(dòng)機(jī)保護(hù)實(shí)際需求，超前、準(zhǔn)確、及時(shí)地判斷電動(dòng)機(jī)的故障，合理選擇保護(hù)功能和保護(hù)方式，實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)的良好保護(hù)，達(dá)到提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，減少非計(jì)劃停車，減少事故損失的目的。
參考文獻(xiàn)
第2篇：繼電保護(hù)原理及應(yīng)用范文
Key words: high impedance differential protection ratio error
論文關(guān)鍵詞：高阻抗差動(dòng)保護(hù) 匝數(shù)比
論文摘要：本文闡述了大型電動(dòng)機(jī)高阻抗差動(dòng)保護(hù)原理及整定原則和整定實(shí)例。分析了CT匝數(shù)比誤差對高阻抗差動(dòng)保護(hù)的影響，并介紹了匝數(shù)比誤差的測量方法。
1概述
高阻抗差動(dòng)保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)：1、區(qū)外故障CT飽和時(shí)不易產(chǎn)生誤動(dòng)作。2、區(qū)內(nèi)故障有較高的靈敏度。它主要作為母線、變壓器、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的主保護(hù)，在國外應(yīng)用已十分廣泛。高阻抗差動(dòng)保護(hù)有其特殊性，要保證該保護(hù)的可靠性，應(yīng)從CT選型、匹配、現(xiàn)場測試、保護(hù)整定等多方面共同努力?，F(xiàn)在我國應(yīng)制定高阻抗差動(dòng)保護(hù)和相應(yīng)CT的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況編制相應(yīng)的檢驗(yàn)規(guī)程，使高阻抗差動(dòng)保護(hù)更好的服務(wù)于電網(wǎng)，保證電網(wǎng)安全。
2高阻抗差動(dòng)保護(hù)原理及定值整定原則
2.1高阻抗差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作原理：
（1）正常運(yùn)行時(shí)：原理圖見圖1，I1=I2 ij=i1-i2=0. 因此，繼電器兩端電壓：Uab= ij×Rj=0. Rj-繼電器內(nèi)部阻抗。
電流不流經(jīng)繼電器線圈，也不會產(chǎn)生電壓，所以繼電器不動(dòng)作。
（2）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)：原理圖見圖2，由于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流較大，是額定電流的6～8倍且含有較大的非周期分量。當(dāng)TA1與TA2特性存在差異或剩磁不同，如有一個(gè)CT先飽和。假設(shè)TA2先飽和，TA2的勵(lì)磁阻抗減小，二次電流i2減小。由于 ij=i1-i2 導(dǎo)致ij上升，繼電器兩端電壓Uab上升。這樣又進(jìn)一步使TA2飽和，直至TA2完全飽和時(shí)，TA2的勵(lì)磁阻抗幾乎為零。繼電器輸入端僅承受i1在TA2的二次漏阻抗Z02和連接電纜電阻Rw產(chǎn)生的壓降。
為了保證保護(hù)較高的靈敏度及可靠性，就應(yīng)使Uab減少，也就是要求CT二次漏阻抗降低。這種情況下，繼電器的整定值應(yīng)大于Uab，才能保證繼電器不誤動(dòng)。
（3）發(fā)生區(qū)內(nèi)故障：原理圖見圖3，i1=Id/n (n－TA1電流互感器匝數(shù)比) ij=i1-ie≈i1Uab=ij×Rj≈i1Rj此時(shí)，電流流入繼電器線圈、產(chǎn)生電壓，檢測出故障，繼電器動(dòng)作。由于TA1二次電流i1可分為流向CT勵(lì)磁阻抗Zm的電流ie和流向繼電器的電流ij。因此，勵(lì)磁阻抗Zm越大，越能檢測出更小的故障電流，保護(hù)的靈敏度就越高。
2.2高阻抗差動(dòng)保護(hù)的整定原則及實(shí)例
（1）整定原則：
a)、保證當(dāng)一側(cè)CT完全飽和時(shí)，保護(hù)不誤動(dòng)。
式中：U－繼電器整定值；US－保證不誤動(dòng)的電壓值；IKMAX－啟動(dòng)電流值；
b)、保證在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，CT能提供足夠的動(dòng)作電壓：
Uk≥2US
（3）
式中：Uk－CT的額定拐點(diǎn)電壓。
CT的額定拐點(diǎn)電壓也稱飽和起始電壓:此電壓為額定頻率下的正弦電壓加于被測CT二次繞組兩端，一次繞組開路，測量勵(lì)磁電流，當(dāng)電壓每增加10%時(shí)，勵(lì)磁電流的增加不能超過50％。
c)、校驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)的靈敏度：在最小運(yùn)行方式下，電動(dòng)機(jī)機(jī)端兩相短路時(shí)，靈敏系數(shù)應(yīng)大于等于2。
式中Iprim－保證繼電器可靠動(dòng)作的一次電流；n、Us－同前所述；m－構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)每相CT數(shù)目；Ie－在Us作用下的CT勵(lì)磁電流；Iu－在Us作用下的保護(hù)電阻器的電流；Rs－繼電器的內(nèi)阻抗。
（2）、整定實(shí)例：
電動(dòng)機(jī)參數(shù)：P=7460KW；Ir=816A。CT參數(shù)：匝數(shù)比n＝600；Rin=1.774Ω；Uk=170V。
CT二次側(cè)電纜參數(shù)：現(xiàn)場實(shí)測Rm=4.21Ω。
差動(dòng)繼電器（ABB-SPAE010）參數(shù):整定范圍0.4-1.2Un ；Un=50、100、200可選；Rs=6K。
計(jì)算Us: US=IKMAX(Rin+Rm)/n=10Ir(Rin+Rm)/n=10×816(1.774+4.21)/600=81.38V
選取Us=82V
校驗(yàn)Uk：Uk=170V Us在85V以下即可滿足要求。
確定繼電器定值：選取Un=100;整定點(diǎn)為0.82;實(shí)際定值為82V。
校驗(yàn)靈敏度：通過查CT及保護(hù)電阻器的伏安特性曲線可得在82V電壓下的電流：Ie=0.03A Iu=0.006A Iprim=n(Us/Rs+mIe+Iu)=600(82/6000+2×0.03+0.006)=47.8A。
由此可見，高阻抗差動(dòng)保護(hù)的靈敏度相當(dāng)高，這也是該保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)之一。
3高阻抗差動(dòng)保護(hù)的應(yīng)用
3.1高阻抗差動(dòng)保護(hù)在應(yīng)用中除了應(yīng)注意：
（1）、CT極性及接線應(yīng)正確；（2）、二次接線端子不應(yīng)松動(dòng)；（3）、不應(yīng)誤整定；(4)、CT回路應(yīng)一點(diǎn)接地等。還應(yīng)注意：（1）、CT二次應(yīng)專用；（2）、高阻抗差動(dòng)保護(hù)所用CT是一種特別的保護(hù)用CT。為了避免繼電器的誤動(dòng)作，對CT有三個(gè)要求：勵(lì)磁阻抗高、二次漏抗低和匝數(shù)比誤差小。高阻抗差動(dòng)保護(hù)用的CT設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：依據(jù)拐點(diǎn)電壓及拐點(diǎn)電壓下的勵(lì)磁電流來確定鐵芯尺寸。對于高阻抗差動(dòng)保護(hù)用CT的特性匹配至關(guān)重要，在實(shí)際選用時(shí)應(yīng)采用同一廠家，同一批產(chǎn)品性相近、匝數(shù)比相同的CT。
3.2下面主要探討CT匝數(shù)比誤差對高阻抗差動(dòng)保護(hù)的影響
（1）匝數(shù)比n為二次繞組的匝數(shù)與一次繞組匝數(shù)的比值。匝數(shù)比的誤差εt定義如下：
εt＝(n-Kn)/Kn
（6）
式中，Kn－標(biāo)稱電流比。
國外標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定此種CT的匝數(shù)比誤差為±0.25％。
（2）匝數(shù)比誤差要?。?/p>
當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)（見圖2），電流互感器TA2未飽和，CT的二次電流接近于匝數(shù)比換算得來的數(shù)值，這是由于TA2未飽和時(shí)勵(lì)磁阻抗較高的原因。一般情況下高阻抗差動(dòng)保護(hù)用CT勵(lì)磁阻抗為幾十千歐姆的數(shù)量級。如果匝數(shù)比的分散性很大，TA1和TA2的二次電流i1和i2不能互相抵消，該差值電流ij流經(jīng)繼電器線圈，即成為產(chǎn)生誤動(dòng)作的原因。
（3）、匝數(shù)比誤差規(guī)定為±0.25％，對于不同匝數(shù)比CT不盡合理。匝數(shù)較大CT容易滿足該規(guī)定并且能保證保護(hù)不發(fā)生誤動(dòng)作。匝數(shù)較小CT即使?jié)M足該規(guī)定，在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的差電壓也較大，足以造成保護(hù)誤動(dòng)作。
下面列舉兩個(gè)例子：
a).兩側(cè)CT匝數(shù)比均滿足±0.25％。假設(shè)：n1=3609(正誤差)；n2=3591(負(fù)誤差)。
匝數(shù)比誤差產(chǎn)生的不平衡電流：ij=(10×3600/3591-10×3600/3609)=0.05A
繼電器兩端不平衡電壓：Uj=ij×Rs=0.05×6000=300V
Uj大于繼電器整定值，保護(hù)在這種情況下將不可避免的發(fā)生誤動(dòng)作。
b). 兩側(cè)CT匝數(shù)比相對誤差滿足±0.25。假設(shè)：n1=3609；n2=3600。
匝數(shù)比誤差產(chǎn)生的不平衡電流：
ij=(10×3600/3600-10×3600/3609)=0.025A
繼電器兩端不平衡電壓：Uj=ij×Rs=0.025×6000=150V
Uj小于繼電器整定值，可滿足工程要求。
例2：所有參數(shù)與整定計(jì)算實(shí)例相同。
a).兩側(cè)CT匝數(shù)比均滿足±0.25％。
設(shè)：n1=601(正誤差) ；n2=599(負(fù)誤差)。
匝數(shù)比誤差產(chǎn)生的不平衡電流：
Uj遠(yuǎn)大于繼電器整定值（82V），保護(hù)將發(fā)生誤動(dòng)作。
b). 兩側(cè)CT匝數(shù)比相對誤差滿足±0.25％，假設(shè)：n1=601 n2=600
匝數(shù)比誤差產(chǎn)生的不平衡電流：
Uj=ij×Rs=0.0226×6000=135V
Uj仍大于繼電器整定值，保護(hù)將發(fā)生誤動(dòng)作。
通過上述兩例足以說明對于高阻抗差動(dòng)保護(hù)CT選擇的苛刻條件，選擇時(shí)應(yīng)遵守CT匝數(shù)比誤差相近的原則。建議在整定原則中增加繼電器整定電壓應(yīng)大于由于匝數(shù)比誤差產(chǎn)生的差電壓，以保證高阻抗差動(dòng)保護(hù)的可靠性。
3.3匝數(shù)比誤差的測量
測量的方法有兩種：
第一種：在CT二次側(cè)短路狀態(tài)下，測量流經(jīng)額定一次電流i1時(shí)的比值差f1，設(shè)此時(shí)勵(lì)磁電流為i0，則 f1=－εt－i0/i1
二次回路連接與二次繞組阻抗相等的負(fù)荷，在額定一次電流的1/2電流下測量比值差f2，這時(shí)仍設(shè)勵(lì)磁電流為i0，則 f2=－εt－2i0/i1
匝數(shù)比誤差為：εt＝f2－2f1
第二種方法：在測量CT伏安特性的同時(shí)測量一次繞組的電壓。
第3篇：繼電保護(hù)原理及應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；模擬保護(hù)；微機(jī)化；課程改革
作者簡介：王思華（1968-），男，江蘇南通人，蘭州交通大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，副教授；趙峰（1966-），男，上海人，蘭州交通大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，教授。（甘肅 蘭州 730070）
基金項(xiàng)目：本文系蘭州交通大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目資助的研究成果。
中圖分類號：G423.07 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）01-0058-02
由于電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及保護(hù)算法的不斷發(fā)展，微機(jī)保護(hù)已經(jīng)得到了普遍采用，尤其是近年來測量、控制及保護(hù)技術(shù)的融和，新建的變電所和發(fā)電廠其二次系統(tǒng)一般都安裝了綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。在對老變電所和發(fā)電廠的改造過程中，遇到保護(hù)設(shè)備的更新，無一例外地都采用了微機(jī)保護(hù)裝置。因此，隨著模擬式機(jī)電型保護(hù)裝置退出和二次設(shè)備的不斷更新，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化已基本形成[1-2]。面對這樣的技術(shù)現(xiàn)實(shí)，結(jié)合目前繼電保護(hù)教學(xué)方面教材特點(diǎn)，如何讓學(xué)生在幾十學(xué)時(shí)里，既能對繼電保護(hù)的基本原理掌握好，又能對微機(jī)保護(hù)裝置有所掌握，這是擺在廣大繼電保護(hù)教師面前的一個(gè)比較大的現(xiàn)實(shí)問題。為了能解決和應(yīng)對這個(gè)難題，對繼電保護(hù)教材和教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整勢在必行。
一、保護(hù)的微機(jī)化對傳統(tǒng)繼電保護(hù)的影響
目前，在現(xiàn)有電力系統(tǒng)繼電保護(hù)教材中，大多數(shù)教材在講述保護(hù)的基本原理的過程中，一般是結(jié)合模擬型繼電器來分析保護(hù)原理，尤其是機(jī)電型繼電器，這樣就花費(fèi)了大量的篇幅用于分析介紹繼電保護(hù)裝置和傳統(tǒng)繼電保護(hù)的二次電路[3]。當(dāng)然通過傳統(tǒng)的機(jī)電型保護(hù)的動(dòng)作過程來讓學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握保護(hù)原理是行之有效的方法，學(xué)生也容易理解，問題是在理解完了保護(hù)基本理論后，如何讓學(xué)生來認(rèn)識微機(jī)保護(hù)，這在大多數(shù)教材中并沒有體現(xiàn)。而是對具體模擬電路或機(jī)電型保護(hù)元件參數(shù)的選擇、元件老化、頻率變化、過渡過程、管壓降（門檻值）、非線性問題等進(jìn)行討論，不同類型的繼電器，其動(dòng)作原理是不同的，結(jié)構(gòu)也不同，特別是用機(jī)電型繼電器來實(shí)現(xiàn)較為高級保護(hù)，其結(jié)構(gòu)尤為復(fù)雜，學(xué)生要掌握它很不容易，同時(shí)調(diào)試應(yīng)用都不便。而微機(jī)保護(hù)，無論其功能如何，其硬件構(gòu)成基本相似，無非是CPU及其擴(kuò)展電路有所不同[1]。因此上述那些要討論的因素就相對涉及較少（或不存在）。由此可見，保護(hù)的微機(jī)化對繼電保護(hù)的教學(xué)內(nèi)容影響很大。下面就繼電保護(hù)的課程內(nèi)容進(jìn)行討論。
1.電流保護(hù)的影響
電流保護(hù)單元是繼電保護(hù)課程的一個(gè)最基本、最重要的單元內(nèi)容，也是在實(shí)踐中應(yīng)用最廣的內(nèi)容，通過這個(gè)單元學(xué)習(xí)讓學(xué)生對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)有一個(gè)基本的認(rèn)識。學(xué)好、理解、掌握和應(yīng)用尤為重要。在目前大多數(shù)繼電保護(hù)教程中，在講述這一部分原理時(shí)，大多采用模擬型器件來講解保護(hù)，比如電壓、電流、時(shí)間等機(jī)電型繼電器或晶體管型繼電器組成的保護(hù)電路。對于機(jī)電型繼電器，通過它們來認(rèn)識繼電保護(hù)是比較直觀的，對于學(xué)生剛接觸繼電保護(hù)是有好處的，其本身原理、結(jié)構(gòu)簡單學(xué)生容易掌握，而對于由晶體管構(gòu)成的繼電保護(hù)，相對來說結(jié)構(gòu)要復(fù)雜些，尤其是對電子電路沒有學(xué)好的學(xué)生，讓他們通過晶體管保護(hù)來理解繼電保護(hù)的原理難以可行。而目前電流保護(hù)裝置基本是微機(jī)電流保護(hù)，它與傳統(tǒng)的電流保護(hù)的組成結(jié)構(gòu)有本質(zhì)的區(qū)別，學(xué)生在學(xué)好電流保護(hù)后對微機(jī)電流保護(hù)裝置不會用，不會整定，不會調(diào)整。
2.功率方向和距離保護(hù)的影響
功率方向保護(hù)及距離保護(hù)是一種較高等級的保護(hù)，其基本原理比較容易掌握，但其模擬器件的原理比較麻煩，一般的教材中花費(fèi)了比較大的篇幅去介紹，如模擬式方向元件一般在線路出口相間短路時(shí)有死區(qū)，為防止在死區(qū)內(nèi)短路時(shí)保護(hù)裝置拒動(dòng)，一般都利用RLC回路的諧振對故障前的電壓相位實(shí)現(xiàn)記憶，記憶時(shí)間一般為70ms左右。如記憶時(shí)間過長，由于RLC回路的振蕩頻率與系統(tǒng)頻率的差異，會使得記憶電壓與故障前的電壓有相位差，這樣可能導(dǎo)致反向出口短路時(shí)誤動(dòng)。在模擬式方向阻抗繼電器中為克服出口兩相短路的死區(qū)，還加入了第三相電壓，其目的是在出口兩相短路時(shí)保證極化電壓能保持與故障前的電壓同相。這些問題可以很方便在微機(jī)保護(hù)中利用算法加以解決，基本不需要什么硬件。再如阻抗繼電器的接線，為了保護(hù)證接線的靈敏度和測量準(zhǔn)確問題，提出了“阻抗繼電器的接線方式”，微機(jī)式的距離保護(hù)是作為一個(gè)整體引入三相電流和三相電壓，不再借用電抗變換器參數(shù)的調(diào)整來改變整定阻抗和整定阻抗角，故沒有由于電抗變換器的特性（轉(zhuǎn)移阻抗）變化而導(dǎo)致的動(dòng)作阻抗下降的問題，也就是說不存在精確工作電流的概念（只有A/D變換的分辨率問題）。
3.變壓器保護(hù)及發(fā)電機(jī)保護(hù)的影響
在變壓器及發(fā)電機(jī)保護(hù)的單元里，其保護(hù)的核心是差動(dòng)保護(hù)問題，大多數(shù)教材中主要是以BCH2型繼電器作為差動(dòng)保護(hù)的元件來介紹的，這種模擬元件主要問題是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，另外接線和動(dòng)作的整定調(diào)整十分不便，而微機(jī)差動(dòng)保護(hù)一般是帶制動(dòng)的折線型保護(hù)，它對接線形式?jīng)]有太多的要求，是一種整體接線方式，對于不同的方式它由軟件來進(jìn)行運(yùn)算分析，消除角度誤差等因素的影響，另外整定不需要算出相應(yīng)的元件的動(dòng)作匝數(shù)及制動(dòng)匝數(shù)等，而且整定通過良好的界面來進(jìn)行，方便易于實(shí)現(xiàn)。
二、課程教學(xué)的改革
電力系統(tǒng)教學(xué)改革的目的是讓學(xué)生通過有限時(shí)間的學(xué)習(xí)，掌握保護(hù)的基本原理和方法，能夠自主進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)或應(yīng)用繼電保護(hù)的原理去解決電網(wǎng)中的實(shí)際問題。
1.課程改革的思路
繼電保護(hù)課程的改革以基本原理為主，包括保護(hù)的基本原理、保護(hù)裝置和繼電器的基本原理。以模擬保護(hù)具體電路為輔，對于復(fù)雜模擬電路不作介紹，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)以邏輯關(guān)系為主。不同型號的保護(hù)裝置只是實(shí)現(xiàn)方法不同，但邏輯關(guān)系不變，在模擬式保護(hù)中它體現(xiàn)為框圖或邏輯圖，在微機(jī)保護(hù)中它體現(xiàn)在程序的流程上。保護(hù)裝置和繼電器的應(yīng)用舉例以微機(jī)型為主，可適當(dāng)兼顧尚未退役用得較多的模擬式裝置和常用繼電器。在教學(xué)的實(shí)踐過程，應(yīng)留出適當(dāng)（不多）的時(shí)間，介紹當(dāng)前繼電保護(hù)最新的技術(shù)和原理，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生課后自主實(shí)驗(yàn)。
2.課程改革的具體方法
（1）教學(xué)手段的改革。在教學(xué)過程中，教學(xué)手段十分關(guān)鍵，教學(xué)手段的好壞直接關(guān)系到能否激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也就是說能否抓住學(xué)生。目前常用的教學(xué)手段主要是板書式教學(xué)、多媒體教學(xué)及討論式教學(xué)等。這些教學(xué)應(yīng)該是經(jīng)過長期實(shí)踐，證明是可行的，但對于不同的教學(xué)內(nèi)容如果采用一種方式效果不理想，在教學(xué)過程中不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，因此需針對不同的教學(xué)內(nèi)容，合理采用不同的手段進(jìn)行。比如在講解算法時(shí)，需要數(shù)學(xué)的推導(dǎo)，這時(shí)筆者主要采用板書式教學(xué)，讓學(xué)生順著老師的思路進(jìn)行理解學(xué)習(xí)，在講解保護(hù)設(shè)備時(shí)，采用多媒體比較好，讓學(xué)生一下子了解設(shè)備及其一些應(yīng)用，通過聲光一下吸引學(xué)生學(xué)習(xí)保護(hù)設(shè)備的積極性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力和對新設(shè)備的認(rèn)知。再如對于故障的分析學(xué)習(xí)，筆者采用討論法進(jìn)行，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，發(fā)揮學(xué)生的思考及參與能力。因此，合理運(yùn)用不同的教學(xué)手段是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的重要因素。
（2）教學(xué)內(nèi)容的改革。
1）繼電保護(hù)教學(xué)內(nèi)容的改革。繼電保護(hù)教學(xué)內(nèi)容改革是核心，沒有一個(gè)好的內(nèi)容，無論怎么改都不會成功，問題是繼電保護(hù)的內(nèi)容很多，怎么從眾多的內(nèi)容中選取是關(guān)鍵所在。筆者認(rèn)為內(nèi)容的改革需遵循夠用、發(fā)展、創(chuàng)新這樣的層次展開。所謂夠用就是繼電保護(hù)內(nèi)容要包含基本的保護(hù)理論原理，比如常規(guī)的電流保護(hù)、功率方向保護(hù)、距離保護(hù)及差動(dòng)保護(hù)等，對于這些原理的學(xué)習(xí)要完全掌握。對于利用傳統(tǒng)保護(hù)構(gòu)成的裝置的學(xué)習(xí)，要簡單化學(xué)習(xí)，不必對具體的器件及復(fù)雜的模擬電路進(jìn)行分析，如功率方向元件的幅值比較、電壓相位的記憶、變壓器差動(dòng)繼電器匝數(shù)的調(diào)整等電路，主要是理解整個(gè)保護(hù)的邏輯關(guān)系，這樣學(xué)生容易掌握理論，又不至于陷入對模擬復(fù)雜電路的理解。所謂發(fā)展就是繼電保護(hù)的理論學(xué)習(xí)要與時(shí)俱進(jìn)，對于目前不用的一些陳舊理論要敢于刪除，對于新的理論要補(bǔ)充。由于微機(jī)保護(hù)的大力發(fā)展，許多過去用模擬電路難以解決的問題，通過算法卻很容易解決，如功率保護(hù)的接線形式，差動(dòng)保護(hù)的接線等問題。這些問題在模擬保護(hù)中靠裝置的反復(fù)移相變換進(jìn)行解決，其理論比較復(fù)雜，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中掌握不好?，F(xiàn)在只介紹一個(gè)過程和處理的方法，通過算法比較容易實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然由于微機(jī)保護(hù)引入，保護(hù)課程發(fā)生了大的變革，這要求學(xué)生需要更多的知識面，比如計(jì)算機(jī)、通信及較高的數(shù)學(xué)知識。這些知識雖然在基礎(chǔ)課有所學(xué)習(xí)，但并沒有相關(guān)的應(yīng)用。因此，如何將上述相關(guān)知識應(yīng)用到保護(hù)原理中，這對學(xué)生又是一個(gè)問題，所以筆者在教學(xué)過程中，主要強(qiáng)調(diào)保護(hù)的結(jié)構(gòu)及邏輯關(guān)系，并對常用算法進(jìn)行推導(dǎo)分析，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)理論的應(yīng)用，注重微機(jī)保護(hù)模塊的學(xué)習(xí)。
2）繼電保護(hù)相關(guān)課程內(nèi)容的改革。與繼電保護(hù)的相關(guān)教材有 《繼電保護(hù)原理》、《微機(jī)保護(hù)原理》、《變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)》、《自動(dòng)裝置》，這幾門功課的內(nèi)容重復(fù)和交叉，比如在《變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)》這門課中，涉及到微機(jī)保護(hù)的數(shù)據(jù)采集單元，微機(jī)保護(hù)的相關(guān)算法單元，這些內(nèi)容又與《微機(jī)保護(hù)原理》的數(shù)據(jù)采集單元及保護(hù)原理相重疊。這幾門課程如果獨(dú)立開設(shè)，既耗費(fèi)了很多學(xué)時(shí)，又不利于學(xué)生理解這些課程的相互關(guān)系和相關(guān)課程整體意識的構(gòu)建，所以應(yīng)統(tǒng)籌考慮和選取教學(xué)內(nèi)容，以適合工作崗位的需要，對繼電保護(hù)密切相關(guān)的課程在教學(xué)內(nèi)容上，課時(shí)上嘗試進(jìn)行大幅度地整合。
（3）實(shí)驗(yàn)的改革。本科“繼電保護(hù)”教學(xué)必須與工程實(shí)踐結(jié)合緊密。繼電保護(hù)是比較難學(xué)的課程，其原因在于繼電保護(hù)技術(shù)涉及到電力系統(tǒng)的運(yùn)行、穩(wěn)定、安全以及一、二次設(shè)備的技術(shù)細(xì)節(jié)，同時(shí)，其本身也是一門包含高深理論和最新科技的工程技術(shù)學(xué)科。作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，繼電保護(hù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)尤其重要，它是“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”課程教學(xué)工作的重要組成部分。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅可以讓學(xué)生更好地理解理論教學(xué)的內(nèi)容，而且可以讓學(xué)生掌握必要的工程技術(shù)、測試方法、先進(jìn)設(shè)備和學(xué)科的基本研究方法，同時(shí)還可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)造性，所以必須要重視教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。
1）實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)更新。目前傳統(tǒng)繼電保護(hù)以繼電器為主的繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)室一般都已具備，通過傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生通過實(shí)際的保護(hù)二次接線的訓(xùn)練，清晰直觀地觀察保護(hù)動(dòng)作過程和現(xiàn)象。此外在保護(hù)實(shí)驗(yàn)中可靈活模擬各種二次接線錯(cuò)誤，然后讓學(xué)生根據(jù)錯(cuò)誤結(jié)果分析原因，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的分析能力；還可讓學(xué)生按實(shí)驗(yàn)要求自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、接線、調(diào)試實(shí)驗(yàn)，使他們的動(dòng)手能力得到提高。對于初學(xué)者來說，通過對常規(guī)保護(hù)的電氣接線、工作原理、動(dòng)作過程的學(xué)習(xí)，也為理解微機(jī)保護(hù)和做好微機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)打下良好的基礎(chǔ)。另一種就是加強(qiáng)微機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。由于微機(jī)保護(hù)的接線少，信號質(zhì)量相對較高，操作過程也相對簡單，可以設(shè)計(jì)內(nèi)容不同、形式多樣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對學(xué)生進(jìn)行專門訓(xùn)練，使學(xué)生較好地掌握保護(hù)測試技能、對濾波及保護(hù)算法進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)，甚至對自己設(shè)計(jì)的保護(hù)方案調(diào)試等。
2）改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求和方法。作為工科院校的本科生，工程實(shí)踐能力是其基本素質(zhì)，也是社會的基本要求。完善實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，積極推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的改革[5]。對于本科繼電保護(hù)的教學(xué)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，在實(shí)踐過程中，可以按照電網(wǎng)施工的流程，將一些簡單實(shí)際的小型工程全程照搬入實(shí)驗(yàn)室，老師提供相關(guān)的圖紙資料，學(xué)生們幾人一組，按照任務(wù)要求，進(jìn)行保護(hù)的施工安裝，調(diào)試，對保護(hù)出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析查找，完成所調(diào)試設(shè)備的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，進(jìn)一步提高學(xué)生的分析解決實(shí)際問題的能力，這就要求學(xué)生具備較強(qiáng)的二次識圖能力。另一方面，由于微機(jī)保護(hù)裝置功能強(qiáng)大，它能滿足眾多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的需要。
（4）考評的改革?？荚u是檢驗(yàn)學(xué)生對知識學(xué)習(xí)和應(yīng)用掌握一個(gè)重要環(huán)節(jié)，不同的考評制度可以檢驗(yàn)出學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的不同能力，因此，要促使學(xué)生學(xué)好知識，掌握原理，學(xué)會應(yīng)用，需要老師設(shè)計(jì)好不同的考評方案?？己嗽u價(jià)體系的改革要立足于正確引導(dǎo)學(xué)生在打好堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)和提高分析問題與解決問題的能力，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力[6]。從基礎(chǔ)理論知識的掌握、專業(yè)技能的運(yùn)用、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及綜合性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施等多方面進(jìn)行綜合考核，加大實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的考評比例，從制度上鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維、求異思維的培養(yǎng)。傳統(tǒng)考評往往是采用閉卷考試方式，這種方式有它的優(yōu)點(diǎn)和公證性，但不能很好檢驗(yàn)學(xué)生動(dòng)手能力和應(yīng)用繼電保護(hù)原理知識去解決實(shí)際問題的能力。對于原理性內(nèi)容學(xué)習(xí)采用傳統(tǒng)閉卷考試，解決問題和分析問題能力采用具體實(shí)作考評。對于新原理的學(xué)習(xí)認(rèn)識采用小論文形式拓展，最后分別設(shè)計(jì)一個(gè)系數(shù)求和，完成對一個(gè)學(xué)生的綜合評價(jià)。
三、課程改革的結(jié)果分析
任何一項(xiàng)改革，最終要經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)，當(dāng)然教育實(shí)踐的檢驗(yàn)有其特殊性，它是一個(gè)長期的復(fù)雜的過程。筆者在學(xué)校教改立項(xiàng)的支助下，對電氣2008級的電氣工程的4個(gè)班中的其中兩個(gè)班的繼電保護(hù)進(jìn)行了課程內(nèi)容教學(xué)改革，從上課的效果上看，學(xué)生上課活躍程度增加，學(xué)生對繼電保護(hù)原理的理解增強(qiáng)，對微機(jī)保護(hù)設(shè)備的認(rèn)識和實(shí)踐能手動(dòng)力大大提高，在課程結(jié)束后，請具有現(xiàn)場豐富經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)工件者根據(jù)目前現(xiàn)場對繼電保護(hù)工作人員理論知識和基本技能進(jìn)行出題測試，最后測試結(jié)果成績分析為兩組，見表1、表2。
通過表1及表2的對比，可以明顯反映出改革前與改革后的成績的變化，通過對比和對學(xué)生的問卷調(diào)查，學(xué)生相對更喜歡改革后的教學(xué)方式。這也說明了這次課程內(nèi)容調(diào)整和教學(xué)方式改革是比較成功的。
四、結(jié)論
大學(xué)的教育是培養(yǎng)高素質(zhì)人才的一個(gè)重要階段。優(yōu)化的教學(xué)內(nèi)容，多樣的教學(xué)方式，合理的實(shí)踐是培養(yǎng)學(xué)生掌握基本原理，引導(dǎo)學(xué)生開拓創(chuàng)新及具有一定分析與解決問題能力重要環(huán)節(jié)。對繼電保護(hù)教學(xué)內(nèi)容和方法的改革，經(jīng)過驗(yàn)證是可行的。
參考文獻(xiàn)：
[1]許建安.電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)(第2版)[M].北京:水利電力出版社,2008.
[2]蔣先國.高速鐵路四電系統(tǒng)集成[M].成都:西南交通大學(xué)出版社,2010.
[3]羅士萍,顧艷.從保護(hù)的微機(jī)化淺析繼電保護(hù)課程內(nèi)容的調(diào)整[J].南京工程學(xué)院學(xué)報(bào)(社會科學(xué)版),2004,(2).
[4]田有文,孫國凱,周啟龍.突出繼電保護(hù)教學(xué)中學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].沈陽農(nóng)業(yè)的大學(xué)學(xué)報(bào),2005,(1).
第4篇：繼電保護(hù)原理及應(yīng)用范文
關(guān)鍵字：繼電保護(hù)；電力；維護(hù)
1 前言
電力作為當(dāng)今社會的主要能源，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)由電能產(chǎn)生、輸送、分配和用電環(huán)節(jié)組成的大系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)不斷提出新的要求，近年來，電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的飛速發(fā)展為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。如何正確應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)來遏制電氣故障，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率及運(yùn)行質(zhì)量已成為迫切需要解決的技術(shù)問題。
2 繼電保護(hù)發(fā)展的現(xiàn)狀
上世紀(jì)60年代到80年代是晶體管繼電保護(hù)技術(shù)蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用的時(shí)期。70年代中期起，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)投入研究，到80年代末集成電路保護(hù)技術(shù)已形成完整系列，并逐漸取代晶體管保護(hù)技術(shù)，集成電路保護(hù)技術(shù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用的主導(dǎo)地位持續(xù)到90年代初。與此同時(shí)，我國從70年代末即已開始了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用，相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。1984年原東北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開了我國繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁，為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面，關(guān)于發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)－變壓器組保護(hù)、微機(jī)線路保護(hù)裝置、微機(jī)相電壓補(bǔ)償方式高頻保護(hù)、正序故障分量方向高頻保護(hù)等也相繼通過鑒定，至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路保護(hù)裝置為電力系統(tǒng)提供了新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果，此時(shí)，我國繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。
目前，繼電保護(hù)向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化對繼電保護(hù)提出了艱巨的任務(wù)，也開辟了研究開發(fā)的新天地。隨著改革開放的不斷深入、國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)將為我國經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
3 電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的配置與應(yīng)用
3.1 繼電保護(hù)裝置的任務(wù)
繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時(shí)電氣量（電流、電壓、功率等）的變化來構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作。繼電保護(hù)裝置的任務(wù)在于:在供電系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)，安全地。完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運(yùn)行狀況，為值班人員提供可靠的運(yùn)行依據(jù)；供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)地、迅速地、并有選擇地切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行；當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運(yùn)行工作狀況時(shí),它應(yīng)能及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)出信號或警報(bào)，通知值班人員盡快做出處理。
3.2 繼電保護(hù)裝置的基本要求
選擇性。當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能選擇性地將故障部分切除。首先斷開距離故障點(diǎn)最近的斷路器，以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運(yùn)行。
靈敏性。保護(hù)裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來衡量。在繼電保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)，不管短路點(diǎn)的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣，保護(hù)裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動(dòng)作；但在保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時(shí)，又不應(yīng)該產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作。
速動(dòng)性。是指保護(hù)裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障。縮短切除故障的時(shí)間以減輕短路電流對電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，從而為電氣設(shè)備的自啟動(dòng)創(chuàng)造了有利條件，同時(shí)還提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。
可靠性。保護(hù)裝置如不能滿足可靠性的要求，反而會成為擴(kuò)大事故或直接造成故障的根源。為確保保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性，必須確保保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原理、整定計(jì)算、安裝調(diào)試正確無誤；同時(shí)要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量可靠、運(yùn)行維護(hù)得當(dāng)、系統(tǒng)簡化有效，以提高保護(hù)的可靠性。
3.3 保護(hù)裝置的應(yīng)用
繼電保護(hù)裝置廣泛應(yīng)用于工廠企業(yè)高壓供電系統(tǒng)、變電站等，用于高壓供電系統(tǒng)線路保護(hù)、主變保護(hù)、電容器保護(hù)等。高壓供電系統(tǒng)分母線繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用，對于不并列運(yùn)行的分段母線裝設(shè)電流速斷保護(hù)，但僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘后自動(dòng)解除。另外，還應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)，對于負(fù)荷等級較低的配電所則可不裝設(shè)保護(hù)。變電站繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用包括：①線路保護(hù)：一般采用二段式或三段式電流保護(hù)，其中一段為電流速斷保護(hù)，二段為限時(shí)電流速斷保護(hù)，三段為過電流保護(hù)。②母聯(lián)保護(hù)：需同時(shí)裝設(shè)限時(shí)電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)。③主變保護(hù)：主變保護(hù)包括主保護(hù)和后備保護(hù)，主保護(hù)一般為重瓦斯保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)，后備保護(hù)為復(fù)合電壓過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)。④電容器保護(hù)：對電容器的保護(hù)包括過流保護(hù)、零序電壓保護(hù)、過壓保護(hù)及失壓保護(hù)。隨著繼電保護(hù)技術(shù)的飛速發(fā)展，微機(jī)保護(hù)的裝置逐漸投入使用，由于生產(chǎn)廠家的不同、開發(fā)時(shí)間的先后，微機(jī)保護(hù)呈現(xiàn)豐富多彩、各顯神通的局面，但基本原理及要達(dá)到的目的基本一致。
4 繼電保護(hù)裝置的維護(hù)
值班人員定時(shí)對繼電保護(hù)裝置巡視和檢查，并做好各儀表的運(yùn)行記錄。 在繼電保護(hù)運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視并向主管部門報(bào)告。
建立崗位責(zé)任制，做到每個(gè)盤柜有值班人員負(fù)責(zé)。做到人人有崗、每崗有人。 值班人員對保護(hù)裝置的操作，一般只允許接通或斷開壓板，切換開關(guān)及卸裝熔絲等工作，工作過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守電業(yè)安全工作規(guī)定。
做好繼電保護(hù)裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進(jìn)行，防止誤碰運(yùn)行設(shè)備，注意與帶電設(shè)備保持安全距離，避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。對微機(jī)保護(hù)的電流、電壓采樣值每周記錄一次，每月對微機(jī)保護(hù)的打印機(jī)進(jìn)行定期檢查并打印。
定期對繼電保護(hù)裝置檢修及設(shè)備查評：①檢查二次設(shè)備各元件標(biāo)志、名稱是否齊全；②檢查轉(zhuǎn)換開關(guān)、各種按鈕、動(dòng)作是否靈活無卡涉，動(dòng)作靈活。接點(diǎn)接觸有無足夠壓力和燒傷；③檢查控制室光字牌、紅綠指示燈泡是否完好；④檢查各盤柜上表計(jì)、繼電器及接線端子螺釘有無松動(dòng)；⑤檢查電壓互感器、電流互感器二次引線端子是否完好；⑥配線是否整齊，固定卡子有無脫落；⑦檢查斷路器的操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作是否正常。
第5篇：繼電保護(hù)原理及應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)技術(shù)；措施；發(fā)展趨勢
中圖分類號： TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
引言
近年來，隨著電子及計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的快速發(fā)展為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力，同時(shí)也給繼電保護(hù)技術(shù)不斷的提出了新的要求。作為繼電保護(hù)技術(shù)如何才能有效的遏制故障，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率及運(yùn)行質(zhì)量得到有效的保障，是繼電保護(hù)工作技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。
1.繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀
上世紀(jì)50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù)，建立了繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍，對全國繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。60到80年代，晶體管繼電保護(hù)技術(shù)蓬勃發(fā)展。到90年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護(hù)時(shí)代。在這方面某電力自動(dòng)化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護(hù)起了重要作用。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果，從90年代開始我國繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。目前，繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展迅速，正向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信—體化和智能化。
2.線路的繼電保護(hù)技術(shù)
電壓等級高的輸電線路一般按雙側(cè)具有電源考慮，所接電網(wǎng)為大電流接地系統(tǒng)，斷路器一般采用分相操作，通常采用綜合重合閘方式。故障的形式包括：三相故障、兩相故障、兩相接地故障、單相接地故障共有不同相別的十種故障類型，同時(shí)要考慮非全相運(yùn)行的問題、同桿并架雙回線的跨線故障問題等。高電壓等級輸電線路在電力系統(tǒng)中占據(jù)著十分重要的地位，對其繼電保護(hù)有較高的要求，微機(jī)保護(hù)后，線路保護(hù)一般均設(shè)計(jì)為成套保護(hù)，即一套保護(hù)完成所有的主保護(hù)和原理上的后備保護(hù)功能，為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備上的后備，通常采用雙重化配置或多重化配置。
2.1輸電線路的距離保護(hù)
距離保護(hù)是通過反映故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離而動(dòng)作的繼電保護(hù)裝置，通常應(yīng)用于110kV及以上電壓等級的輸電線路，其原理也可以應(yīng)用于35kV及以下電壓等級的配電線路。構(gòu)成距離保護(hù)的核心就是測量故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離，并與一個(gè)事先整定的距離相比較，測量距離小于整定距離時(shí)保護(hù)動(dòng)作。測量故障距離的方法包括阻抗法、行波法和雷達(dá)法，其中應(yīng)用最多的是阻抗法。
2.2輸電線路的縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)
基于基爾霍夫電流定律的縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)，是到目前為止最為完善的繼電保護(hù)原理，在發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、電抗器、大容量電動(dòng)機(jī)和輸配電線路等電氣設(shè)備中都得到了應(yīng)用。其基本工作原理如下：
正常及外部故障時(shí)即流入差動(dòng)繼電器KD中點(diǎn)電流為0，繼電器不會動(dòng)作。被保護(hù)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)（區(qū)內(nèi)故障時(shí)）流入KD的電流為故障電流的二次值，KD動(dòng)作。
可見，在理想情況下，根據(jù)KD中是否有電流，就能夠區(qū)分出是否有內(nèi)部故障，是否應(yīng)將被保護(hù)設(shè)備從系統(tǒng)中切除。
3.繼電保護(hù)安全運(yùn)行的措施
3.1定值區(qū)問題。微機(jī)保護(hù)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以有多個(gè)定值區(qū)，這極大方便了電網(wǎng)運(yùn)行方式變化情況下的定值更改問題。但是還必須注意的是定值區(qū)的錯(cuò)誤對繼電工作來說是一大忌，必須采用嚴(yán)格的管理和相應(yīng)的技術(shù)手段來確保定值區(qū)的正確性。采取的措施是，在修改完定值后，必須打印定值單及定值區(qū)號，注意日期、變電站、修改人員及設(shè)備名稱，并重點(diǎn)在繼電保護(hù)工作記錄中注明定值編號，避免定值區(qū)出錯(cuò)。
3.2做好繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)。在繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)過程中必須注意,將整組試驗(yàn)和電流回路升流試驗(yàn)放在本次檢驗(yàn)最后進(jìn)行，這兩項(xiàng)工作完成后，嚴(yán)禁再拔插件、改定值、改定值區(qū)、改變二次回路接線等工作。電流回路升流和電壓回路升壓試驗(yàn)，也必須在其它試驗(yàn)項(xiàng)目完成后最后進(jìn)行。
3.3一般性檢查。不論何種保護(hù)，一般性檢查都是非常重要的。首先清點(diǎn)連接件是否緊固焊接點(diǎn)是否虛焊機(jī)械特性等。其次是應(yīng)該將裝置所有的插件拔下來檢查一遍，將所有的芯片按緊，螺絲擰緊并檢查虛焊點(diǎn)。在檢查中，還必須將各元件保護(hù)屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項(xiàng)重要工作來落實(shí)。
3.4工作記錄和檢查習(xí)慣。工作記錄必須認(rèn)真、詳細(xì)，真實(shí)地反映工作的一些重要環(huán)節(jié)，這樣的工作記錄應(yīng)該說是一份技術(shù)檔案在日后的工作中是非常有用的。繼電保護(hù)工作記錄應(yīng)在規(guī)程限定的內(nèi)容以外，認(rèn)真記錄每一個(gè)工作細(xì)節(jié)、處理方法。工作完成后認(rèn)真檢查一遍所接觸過的設(shè)備是一個(gè)良好的習(xí)慣，它往往會發(fā)現(xiàn)一些工作中的疏漏，對于每一位繼電保護(hù)工作人員來說都應(yīng)該養(yǎng)成這一良好的工作習(xí)慣。
3.5接地問題。繼電保護(hù)工作中接地問題是非常突出的，大致分以下兩點(diǎn)：首先，保護(hù)屏的各裝置機(jī)箱屏障等的接地問題，必須接在屏內(nèi)的銅排上，一般生產(chǎn)廠家已做得較好，只需認(rèn)真檢查。最重要的是，保護(hù)屏內(nèi)的銅排是否能可靠地接入地網(wǎng)，應(yīng)該用較大截面的銅鞭或?qū)Ь€可靠緊固在接地網(wǎng)上，并且用絕緣表測電阻是否符合規(guī)程要求。
4.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用，新的控制原理和方法被不斷應(yīng)用于計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)中，以期取得更好的效果，從而使微機(jī)繼電保護(hù)的研究向更高的層次發(fā)展，出現(xiàn)了一些引人注目的新趨勢。
4.1網(wǎng)絡(luò)化。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，也為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。
4.2計(jì)算機(jī)化。隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力。與其他保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力、高級語言編程等。
4.3一體化技術(shù)。一體化技術(shù)說到底，就是實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置在數(shù)據(jù)處理上的一體進(jìn)程，始終把單一的繼電保護(hù)裝置作為整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)的一個(gè)終端設(shè)備，它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)掘，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。
4.4變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為改變變電站目前監(jiān)視、控制、保護(hù)、故障錄波、緊急控制裝置和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分割的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。高壓、超高壓變電站正面臨著一場技術(shù)創(chuàng)新。繼電保護(hù)和綜合自動(dòng)化的緊密結(jié)合已成為可能，它表現(xiàn)在集成與資源共享、遠(yuǎn)控制與信息共享。
4.5智能化。由于人工智能的邏輯思維和快速處理能力，人工智能已成為在線狀態(tài)評估的重要工具，越來越多地應(yīng)用于電力系統(tǒng)的多個(gè)方面中，特別是繼電保護(hù)方面，其在控制、管理及規(guī)劃等領(lǐng)域中也發(fā)揮著重要作用。
4.6自適應(yīng)控制技術(shù)。自適應(yīng)繼電保護(hù)的概念始于20世紀(jì)80年代，它可定義為能根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的變化而實(shí)時(shí)改變保護(hù)性能、特性或定值的新型繼電保護(hù)。自適應(yīng)繼電保護(hù)的基本思想是使保護(hù)能盡可能地適應(yīng)電力系統(tǒng)的各種變化，進(jìn)一步改善保護(hù)的性能。自適應(yīng)繼電保護(hù)具有改善系統(tǒng)的響應(yīng)、增強(qiáng)可靠性和提高經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點(diǎn)，在輸電線路的距離保護(hù)、變壓器保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、自動(dòng)重合閘等領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用前景。
5.結(jié)束語
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)能夠快速、有效的切除故障設(shè)備，保證保證非故障設(shè)備的安全運(yùn)行，能夠有選擇性的發(fā)出故障報(bào)警信號，維護(hù)電力系統(tǒng)的暢通。電力系統(tǒng)的發(fā)展也對機(jī)電保護(hù)提出了更高的要求，繼電保護(hù)裝置容易出現(xiàn)故障，只有對繼電保護(hù)裝置定期檢查并維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并處理，保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證供電的可靠性。
參考文獻(xiàn)：
[1]周培華.淺談電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào)2007
第6篇：繼電保護(hù)原理及應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞：智能變電站 技術(shù) 繼電保護(hù) 影響
中圖分類號：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（c）-0113-01
1 智能變電站及其技術(shù)特征
通過《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》可知，智能變電站涵義為：運(yùn)用先進(jìn)、低碳、環(huán)保及可靠的智能設(shè)備，使變電站符合通信平臺的網(wǎng)絡(luò)化、全站信息的數(shù)字化與信息共享的標(biāo)準(zhǔn)化等要求，并能自動(dòng)完成有關(guān)信息的測量、采集、計(jì)量、控制及監(jiān)測等功能，還可依據(jù)需求對電網(wǎng)的智能調(diào)節(jié)、實(shí)時(shí)自動(dòng)控制與在線分析等高級功能給予支持，有效實(shí)現(xiàn)變電站間互動(dòng)或者電網(wǎng)調(diào)度等的變電站。在ICE61850的標(biāo)準(zhǔn)下，智能變電站充分體現(xiàn)了設(shè)備智能化、網(wǎng)絡(luò)化、交互標(biāo)準(zhǔn)化與應(yīng)用互動(dòng)化等技術(shù)特征，其中，一次設(shè)備智能化作為智能變電站基礎(chǔ)建設(shè)，目前較多應(yīng)用的是常規(guī)設(shè)備與智能組件所構(gòu)成智能型的一次設(shè)備，像智能變壓器及智能斷路器等，具有真正意義的智能型一次設(shè)備并未投入運(yùn)行，電子互感器與光纖網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，使得一次與二次設(shè)備間的數(shù)據(jù)交互實(shí)現(xiàn)了完全數(shù)字化，傳統(tǒng)意義上的二次回路被弱化，二次與一次設(shè)備間的通信連接所使用的是高速光纖網(wǎng)絡(luò)，有效實(shí)現(xiàn)了二次設(shè)備資源及數(shù)據(jù)共享，智能變電站設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信執(zhí)行ICE61850的標(biāo)準(zhǔn)，不同設(shè)備生產(chǎn)廠家均執(zhí)行同一標(biāo)準(zhǔn)，有效簡化了設(shè)備安裝與檢修等流程。
2 智能變電站的架構(gòu)體系
智能變電站結(jié)構(gòu)并不是常規(guī)站間隔與主控設(shè)備的方式，它的邏輯構(gòu)架可概括為三層兩網(wǎng)絡(luò)，三層為過程層、間隔層與站控層，兩網(wǎng)絡(luò)為過程層網(wǎng)絡(luò)與站控層網(wǎng)絡(luò)，主要在三層中間，如圖1所示。在智能變電站中，對繼電保護(hù)來說，過程層包含一次設(shè)備與之有關(guān)智能組件等，如隔離開關(guān)、變壓器、互感器及高壓斷路器等，其作用為采集數(shù)據(jù)、檢測各種設(shè)備的狀態(tài)，并控制命令執(zhí)行等；間隔層主要包含各種監(jiān)控設(shè)備與繼電保護(hù)等，其作用為實(shí)現(xiàn)各間隔設(shè)備監(jiān)視、控制與保護(hù)等；而站控層主要由數(shù)據(jù)前置機(jī)、人機(jī)交互設(shè)備、工作站及服務(wù)器等所構(gòu)成，其作用為傳輸整定值的召喚與修改，并錄波文件的傳送等，有效實(shí)現(xiàn)變電站集中控制。智能變電站中的繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)所使用規(guī)則亦是ICE61850的標(biāo)準(zhǔn)，從模型上，將原來繼電保護(hù)裝置劃分成多個(gè)的邏輯設(shè)備，還劃分成采樣值處理、保護(hù)算法與跳閘回路等邏輯節(jié)點(diǎn)；從數(shù)據(jù)上看，詳細(xì)劃分了繼電保護(hù)的數(shù)據(jù)種類，并覆蓋了目前繼電保護(hù)的應(yīng)用數(shù)據(jù)，擴(kuò)展了數(shù)據(jù)種類方法；從通信協(xié)議看，其通信服務(wù)需要依照性能與類型對通信協(xié)議給予映射。與傳統(tǒng)變電站比較，智能變電站并不以裝置作為繼電保護(hù)的組織形態(tài)，而是以保護(hù)功能的模塊化作為組織形式，保護(hù)的分散或集中形式不再依賴裝置，主要取決自網(wǎng)絡(luò)性能與保護(hù)需求，使得繼電保護(hù)工作更為靈活，有效滿足了電網(wǎng)保護(hù)需求。
3 智能變電站技術(shù)下的繼電保護(hù)影響
3.1 數(shù)據(jù)信息與保護(hù)原理影響
從繼電保護(hù)內(nèi)的數(shù)據(jù)信息角度看，智能型的變電站技術(shù)所帶來影響為下列方面，其一，電子互感器代替了電磁互感器，使得繼電保護(hù)元數(shù)據(jù)產(chǎn)生了很大變化，傳統(tǒng)電磁互感器中的一些算法與整定原則要重估與優(yōu)化，電子互感器所帶來的數(shù)據(jù)延遲與同步等問題，給繼電保護(hù)也帶來了影響，要對其進(jìn)行深入評估，在線性度、響應(yīng)速度與頻帶寬度等方面優(yōu)勢，會對繼電保護(hù)產(chǎn)生新算法與新源里；其二，在ICE61850的標(biāo)準(zhǔn)下，二次信息實(shí)施統(tǒng)一建模，讓繼電保護(hù)的數(shù)據(jù)處理與利用方法產(chǎn)生了很大變化，隨著ICE61850的應(yīng)用，不同設(shè)備間的互通互聯(lián)及互換等，給IED設(shè)備及二次信息分離奠定了基礎(chǔ)，大量信息數(shù)據(jù)存儲挖掘，保護(hù)配置與雙重化，以及動(dòng)態(tài)遷移組態(tài)等均帶來了新的保護(hù)組態(tài)與保護(hù)原理；其三，繼電保護(hù)的數(shù)據(jù)傳輸方法也發(fā)生了改變，由二次電纜連接變成了信息網(wǎng)絡(luò)傳輸，信息網(wǎng)絡(luò)傳輸讓跨間隔保護(hù)變得靈活簡便，促使了新實(shí)現(xiàn)方法與保護(hù)原理的產(chǎn)生，網(wǎng)絡(luò)的可靠性與實(shí)時(shí)性受到關(guān)注，處理小概率數(shù)據(jù)延遲、丟包與誤碼等成為繼電保護(hù)原理、算法與機(jī)制的新課題。
3.2 對繼電保護(hù)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制、調(diào)試及維護(hù)等方面的影響
從繼電保護(hù)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制來看，智能型的變電站技術(shù)也帶來了很大影響，打破了原有的采樣、計(jì)算與出口的一體化形式，數(shù)據(jù)信息、保護(hù)對象及裝置不再進(jìn)行綁定，讓數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)能實(shí)時(shí)調(diào)用及存儲，不同系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理與不同功能應(yīng)用變成了可能，極大降低了保護(hù)設(shè)備及過程網(wǎng)絡(luò)的交互需要及復(fù)雜性，對保護(hù)功能組態(tài)、遷移與廣域保護(hù)提供了數(shù)據(jù)信息的交換平臺；還改善了二次回路中的不可測控問題，可實(shí)時(shí)掌握網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的可靠狀態(tài)，極大提高了繼電保護(hù)中的可靠水平，原有繼電保護(hù)很容易形成信息孤島問題，應(yīng)用智能變電站的對等交互技術(shù)模式，不必與保護(hù)裝置進(jìn)行綁定，有效實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息共享。從調(diào)試及維護(hù)等角度來看，繼電保護(hù)的運(yùn)行模式與保護(hù)形態(tài)產(chǎn)生了較大變化，在測試方法及周期等維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)方面存在滯后性，繼電保護(hù)的二次回路監(jiān)測，讓保護(hù)設(shè)備的狀態(tài)檢修變得可能，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，讓變電站建模出現(xiàn)一體化，一旦變電站實(shí)施擴(kuò)建或者變更時(shí)，對配置文件給予動(dòng)態(tài)修改成為智能變電站所遇新問題，并且智能變電站的設(shè)計(jì)、維護(hù)及調(diào)試等，需要設(shè)計(jì)院、業(yè)主、設(shè)備商及調(diào)試單位等，進(jìn)行反復(fù)協(xié)調(diào)與方案修改，當(dāng)單位投入運(yùn)行后，難以擺脫廠家及調(diào)試單位等依賴性，為電網(wǎng)運(yùn)行帶來了安全上的隱患，限制了智能變電站廣泛應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳小云.對智能變電站技術(shù)的探討[J].廣東科技，2011（10）.
第7篇：繼電保護(hù)原理及應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞：繼電保護(hù) 事故 方法
0 引言
繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。
最早的繼電保護(hù)裝置是熔斷器。以后出現(xiàn)了作用于斷路器的電磁型繼電保護(hù)裝置、電子型靜態(tài)繼電器以至應(yīng)用計(jì)算機(jī)的數(shù)字式繼電保護(hù)。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展，人工智能技術(shù)如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)模、模糊邏輯等相繼在繼電保護(hù)領(lǐng)域的研究應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，微機(jī)繼電保護(hù)測試儀已廣泛運(yùn)用于線路保護(hù)，主變差動(dòng)保護(hù)，勵(lì)磁控制等各個(gè)領(lǐng)域。正因?yàn)槲C(jī)繼電保護(hù)在工業(yè)尤其是電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，才需要我們對其中可能會出現(xiàn)的事故和問題進(jìn)行預(yù)先的了解。
1 繼電保護(hù)事故種類
1.1 定值問題。①整定計(jì)算誤差②人為整定錯(cuò)誤③裝置定值漂移，a元器件老化及損壞b溫度與濕度c定值漂移問題。
1.2 電源問題。①逆變穩(wěn)壓電源問題，a紋波系數(shù)過高b輸出功率或穩(wěn)定性差②直流熔絲配置問題③帶直流電源操作插件。
1.3 TA飽和問題。繼電保護(hù)測量對二次系統(tǒng)運(yùn)行起關(guān)鍵作用，系統(tǒng)短路電流在中低壓系統(tǒng)中急劇飽和時(shí)，因?yàn)殡娏骰ジ衅饕呀?jīng)應(yīng)用到繼電保護(hù)裝置當(dāng)中，現(xiàn)場的因饋線保護(hù)因電流互感器飽和難以啟動(dòng)，這時(shí)就會很容易發(fā)生事故。而常用的數(shù)字式繼電器采用微型計(jì)算機(jī)控制，其主要工作電源僅有5V左右，數(shù)據(jù)采集電平范圍也僅有10V左右，電流互感器飽和對數(shù)字式繼電器的危害將更大。
1.4 插件絕緣問題。微機(jī)保護(hù)裝置集成度高，布線緊密，長期運(yùn)行后由于靜電作用，會使得插件接線焊點(diǎn)周圍聚集靜電塵埃，在外界條件允許時(shí)兩焊點(diǎn)之間出現(xiàn)導(dǎo)電通道，從而引起裝置故障或者事故。
1.5 高頻收發(fā)信機(jī)問題。在220kV線路保護(hù)運(yùn)行中屬于收發(fā)信機(jī)問題。各廠家生產(chǎn)的收發(fā)信機(jī)質(zhì)量不一，在使用前應(yīng)嚴(yán)格審核，應(yīng)注意校核繼電保護(hù)通信設(shè)備（光纖、微波、載波）傳輸信號性和冗余度，防止因通信設(shè)備問題而引起高頻保護(hù)收發(fā)信機(jī)不工作。高頻保護(hù)不工作的原因包括：收發(fā)信機(jī)元件損壞，收發(fā)信機(jī)起動(dòng)發(fā)信信號產(chǎn)生缺口，高頻通道受強(qiáng)干擾誤發(fā)信，收發(fā)信機(jī)內(nèi)連線錯(cuò)誤，收發(fā)信機(jī)閉鎖，作用區(qū)外故障時(shí)誤動(dòng)等。
2 繼電保護(hù)事故思路
2.1 微機(jī)故障信息 經(jīng)常發(fā)生、技術(shù)簡單的事故容易排除，但對故障有時(shí)僅憑經(jīng)驗(yàn)難以解決，所以這時(shí)要講故障特征嚴(yán)格記錄下來，再按照嚴(yán)格的技術(shù)手冊造作以查清事故原因，排除故障。
2.1.1 屏背面展開圖—以屏的結(jié)構(gòu)在安裝接線圖上展開為平面圖來表示。屏背面部分裝設(shè)儀表、控制開關(guān)、信號設(shè)備和繼電器；屏側(cè)面裝設(shè)端子排；屏頂?shù)谋趁婊騻?cè)面裝設(shè)小母線、熔斷器、附加電阻、小刀開關(guān)、警鈴、蜂鳴器等。
2.1.2 屏上設(shè)備布置的一般規(guī)定—最上為繼電器，中為中間繼電器，時(shí)間繼電器，下部為經(jīng)常需要調(diào)試的繼電器（方向、差動(dòng)、重合閘等），最下面為信號繼電器，連接片以及光字牌，信號燈，按鈕，控制開關(guān)等。
2.1.3 保護(hù)和控制屏面圖上的二次設(shè)備，均按照由左向右、自上而下的順序編號，并標(biāo)出文字符號；文字符號與展開圖、原理圖上的符號一致；在屏面圖的旁邊列出屏上的設(shè)備表（設(shè)備表中注明該設(shè)備的順序編號、符號、名稱、型號、技術(shù)參數(shù)、數(shù)量等）；如設(shè)備裝在屏后（如電阻、熔斷器等），在設(shè)備表的備注欄內(nèi)注明。
2.1.4 在安裝接線圖上表示二次設(shè)備—屏背面接線圖中，設(shè)備的左右方向正好與屏面布置圖相反（背視圖）；屏后看不見的二次設(shè)備輪廓線用虛線畫出；稍復(fù)雜的設(shè)備內(nèi)部接線（如各種繼電器）也畫出，電流表、功率表則不畫；各設(shè)備的內(nèi)部引出端子（螺釘），用一小圓圈畫出并注明端子的編號。
2.1.5 接線端子—連接同一屏（除特殊信號聯(lián)絡(luò)外）上不同設(shè)備電路。
2.2 用檢查方法①將二次回路的設(shè)備展開表示，分成交流電流、交流電壓回路，直流回路，信號回路。②將不同的設(shè)備按電路要求連接，形成各自獨(dú)立的電路。③同一設(shè)備（電器元件）的線圈、觸點(diǎn)，采用相同的文字符號表示，同類設(shè)備較多時(shí)，采用數(shù)字序號。④展開圖的右側(cè)以文字說明回路的用途。⑤展開圖中所有元器件的觸點(diǎn)都以常態(tài)表示，即沒有發(fā)生動(dòng)作。
2.3 事故處理注意事項(xiàng)
2.3.1 對試驗(yàn)電源要求。在微機(jī)保護(hù)試驗(yàn)中，要求使用單獨(dú)供電電源并核實(shí)用電試驗(yàn)電源否三相電源為正序和對稱電壓，并檢查其正弦波及中性線電源容量是否足夠等要素。
2.3.2 對儀器儀表要求。萬用表、電壓表、示波器等取電壓信號儀器選用高輸入阻抗者繼電保護(hù)測試儀、移相器、三相調(diào)壓器應(yīng)注意其性能穩(wěn)定。
3 如何掌握繼電保護(hù)技術(shù)
要掌握繼電保護(hù)故障和事故類型以及繼電保護(hù)故障和事故發(fā)生的條件，要下述幾個(gè)問題：
3.1 足夠必要理論知識
3.1.1 電子技術(shù)知識。電網(wǎng)中微機(jī)保護(hù)使用越來越多一名繼電保護(hù)工作者學(xué)好電子技術(shù)及微機(jī)保護(hù)知識當(dāng)務(wù)之急
3.1.2 微機(jī)保護(hù)原理和組成。在微機(jī)繼電保護(hù)測試儀及自動(dòng)裝置的使用過程中，要能迅速分析出產(chǎn)生故障或事故的原因以及故障部位，這就要求電力工作人員需要具備過硬的微機(jī)保護(hù)知識，熟悉保護(hù)原理和裝置性能，熟記微機(jī)保護(hù)邏輯框圖，熟悉電路原理和元件功能。
3.2 具備技術(shù)資料的閱讀能力 微機(jī)繼電保護(hù)事故的處理離不開諸如檢修規(guī)程、裝置使用與技術(shù)說明書、調(diào)試大綱和調(diào)試記錄、定值通知單、整組調(diào)試記錄二次回路接線圖等資料，所以技術(shù)人員必須具備這方面的素質(zhì)。
3.3 運(yùn)用檢查方法 一般的繼電保護(hù)事故往往憑借簡單的檢查手段就能夠被查出。如果用常規(guī)檢查仍未發(fā)現(xiàn)元件故障，則說明該故障較為隱蔽，應(yīng)當(dāng)引起重視。此時(shí)可采用逐級逆向檢查法，即從故障暴露點(diǎn)入手去分析原因，由故障原因判別故障范圍，查找到故障原因以后就可以采用順序檢查法對裝置檢查。
4 小結(jié)
本文從微機(jī)繼電保護(hù)的自身特點(diǎn)和本人長期從事繼電保護(hù)事故和故障經(jīng)驗(yàn)和方法出發(fā)，對微機(jī)保護(hù)事故或故障共性原因進(jìn)行了分門別類的分析，并在技術(shù)范圍內(nèi)總結(jié)了微機(jī)繼電保護(hù)事故處理的思路及方法，介紹了提高微機(jī)繼電保護(hù)事故和故障能力途徑。實(shí)踐表明，上述思路和方法具備實(shí)用性和可操作性。
參考文獻(xiàn)
[1]王梅義.高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)運(yùn)行技術(shù).北京.電力工業(yè)出版社.1981.
第8篇：繼電保護(hù)原理及應(yīng)用范文
關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；電力系統(tǒng)；電氣保護(hù)
中圖分類號：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）23-0060-02
隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國繼電保護(hù)裝置已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，其基本上已經(jīng)代替了原有的各種類型繼電保護(hù)設(shè)備，成為了電力系統(tǒng)中的重要成分，為電力系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。
1 繼電保護(hù)運(yùn)行模式概述
繼電保護(hù)裝置指通過對電力系統(tǒng)問題的研究，以探求解決問題的一種反事故自動(dòng)化措施，繼電保護(hù)的重點(diǎn)任務(wù)是：當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題及異?，F(xiàn)象時(shí)，繼電保護(hù)裝置可在最短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對電力的切除，或者發(fā)射信號引起工作人員的注意以消除異常情況根源，進(jìn)而減輕或避免設(shè)備出現(xiàn)損壞，最終完成對整個(gè)電氣系統(tǒng)區(qū)域的保護(hù)。
目前，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行模式如下所示：（1）繼電保護(hù)裝置的輸入部分：其中需要輸入的部分主要包括保護(hù)對象的電流、電壓以及與其有關(guān)的一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)量，另外還包括從變電站和網(wǎng)絡(luò)中收到的各類信息、對時(shí)及各種網(wǎng)絡(luò)報(bào)文數(shù)據(jù)等。（2）繼電保護(hù)裝置的內(nèi)部采樣、計(jì)算及邏輯判斷：繼電保護(hù)設(shè)備將接收到的信息，通過內(nèi)部程序來完成對信息的處理及邏輯判斷。（3）繼電保護(hù)裝置的輸出部分：繼電保護(hù)設(shè)備的輸出部分包括相應(yīng)狀態(tài)信息、報(bào)文及動(dòng)作等。
從以上電力系統(tǒng)的運(yùn)行模式可看出，電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置可以被認(rèn)為是一個(gè)集數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)判斷和數(shù)據(jù)輸出的綜合化系統(tǒng)。
2 繼電保護(hù)現(xiàn)狀及研究意義
目前，電氣系統(tǒng)在實(shí)際操作中由于操作不當(dāng)而出現(xiàn)了很多問題，這些問題通常致使電力系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障，另外繼電保護(hù)工作量超過額定工作量也會導(dǎo)致繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障，例如一些常常發(fā)生的繼電設(shè)備保護(hù)功能降低、系統(tǒng)安全性的保護(hù)能力下降等，這些問題導(dǎo)致整個(gè)繼電保護(hù)設(shè)備不能很好地完成保護(hù)工作。因此本文結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對繼電保護(hù)設(shè)備在運(yùn)行中易出現(xiàn)的問題進(jìn)行了探究，并對這些問題做了細(xì)致的分析，總結(jié)出了一些解決
方案。
3 繼電保護(hù)設(shè)備工作中常見問題及處理方法
3.1 電網(wǎng)接入方法
我國現(xiàn)在最普遍的電網(wǎng)接入方式是在220kV下的旁路斷路器，其主要包括以下兩類接線方式：（1）主變壓器接線；（2）轉(zhuǎn)代線路斷路器接線，通過主變壓器保護(hù)及轉(zhuǎn)代線路斷路器對整個(gè)電氣系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，可順利實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)中各線路的保護(hù)，下面對這兩種接入方式在實(shí)際中的應(yīng)用做重點(diǎn)闡述，并總結(jié)其易出現(xiàn)的問題，給出相應(yīng)的解決辦法。
3.2 實(shí)際案例探究
以下將結(jié)合實(shí)際案例基礎(chǔ)，以發(fā)變組220kV為主要案例，通過對以下案例的探究，而探討旁路代路繼電保護(hù)對電氣設(shè)施的整個(gè)保護(hù)過程，詳細(xì)地研究該保護(hù)過程中的保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)，以下為變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)主接線圖。通過對簡圖的探究，掌握整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行原理及運(yùn)行細(xì)節(jié)。
3.3 常見問題及解決對策
案例中使用的2810斷路器，具體的電路結(jié)構(gòu)劃分如圖1所示，通過對線路圖的研究我們可看出斷路器的具體保護(hù)工作流程，下面將舉出一個(gè)實(shí)際步驟來對保護(hù)全過程做敘述。其中所有的保護(hù)過程均是根據(jù)繼電保護(hù)中的光纖保護(hù)過程，值得注意的是該光纖保護(hù)過程是一個(gè)不可逆過程，因此在該種條件下只能通過將所用控制系統(tǒng)中的高頻閉鎖保護(hù)設(shè)備接入到旁路電路設(shè)備上以進(jìn)行保護(hù)。下面為詳細(xì)的實(shí)施步驟：步驟一：確認(rèn)2810用作保護(hù)中的定值是否達(dá)到實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，然后對2810實(shí)施保護(hù)，并繼續(xù)將開關(guān)閉合，在這個(gè)過程要注意對于高頻段不再采取保護(hù)；步驟二：在打開2810斷路器前首先要對2810斷路器進(jìn)行再次校驗(yàn)，檢查其與旁路母線的充電連接是否合理，如果發(fā)現(xiàn)充電存在異常一定要立即關(guān)閉開關(guān)，如果確認(rèn)充電確實(shí)正常則打開；步驟三：關(guān)閉4881兩邊的光纖保護(hù)裝置（該裝置在控制電腦的右側(cè)放置）；步驟四：閉合4881的旁路開關(guān)，并將2810的旁路斷路器閉合；步驟五：閉合2810旁路短路器；步驟六：4881短路器斷路器斷開，該環(huán)節(jié)是整個(gè)步驟中的重點(diǎn)之一，因此要特別注意；步驟七：有選擇地將4881斷路器切換至旁路，對通道進(jìn)行校驗(yàn)，并確認(rèn)正常；步驟八：檢驗(yàn)4881斷路器，并確認(rèn)工作正常。上述八個(gè)步驟當(dāng)中，假設(shè)是在旁路代路的狀況下，對操作當(dāng)中的一和二，也就是說在整個(gè)沖擊旁路對電氣保護(hù)的過程當(dāng)中，如果是旁路母線出現(xiàn)故障，需根據(jù)4881斷路器本身所具備的兩種應(yīng)急保護(hù)機(jī)制來對故障進(jìn)行處理，并且直接使用旁路斷路器進(jìn)行保護(hù)，進(jìn)而解除故障，在該過程中，怎樣確保一次設(shè)備在操作時(shí)不間斷是操作中的重點(diǎn)工作之一，因此為了保證操作更加規(guī)范就要將4881線兩側(cè)的微機(jī)光纖保護(hù)預(yù)先退出來作證。另外在后續(xù)操作中，在第四、五兩個(gè)步驟當(dāng)中工作的電氣設(shè)備如在操作時(shí)出現(xiàn)故障，也可將其看作是線路4881的一個(gè)分支，可直接利用4881的微機(jī)高頻閉鎖來對問題進(jìn)行處理，通常來講，對于高頻閉鎖保護(hù)通道的置換需要在代路電氣操作之后才可進(jìn)行，最后值得我們注意的是，在高頻切換過程中，線路在短時(shí)間內(nèi)有可能失去對電氣的快速保護(hù)，這時(shí)一定要使用線路的后備保障來對處理出現(xiàn)的故障。
4 新間隔的啟動(dòng)
就拿220kV變電站做分析，假設(shè)采取雙母線代旁路這種方式進(jìn)行連線，在新線路開啟時(shí)就會引起新間隔的保護(hù)出現(xiàn)故障或者新間隔工作不正常，因此要想保證線路沖擊合閘可迅速恢復(fù)正常，就必須使用旁路斷路器代替新間隔來完成整個(gè)工作。在實(shí)際運(yùn)行中，提前對電氣系統(tǒng)的保護(hù)操作重點(diǎn)如下所示：整個(gè)系統(tǒng)中使用的所有設(shè)備僅僅使用一根母線，這樣就可余出一根母線，這時(shí)使用旁路母線替代新間隔在母線上完成工作。另外在新間隔的運(yùn)行開始就要重點(diǎn)注意的是，對于失靈及母差要確保關(guān)閉和退出及時(shí)準(zhǔn)確。最后對新間隔整個(gè)系統(tǒng)中的回路接入和傳動(dòng)作校驗(yàn)時(shí)，必須確認(rèn)傳動(dòng)的合理性，接著才可將系統(tǒng)中的變電保護(hù)器投入運(yùn)用。必須重點(diǎn)注意的是，對于新間隔在使用之前必須做帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)，并確認(rèn)實(shí)驗(yàn)沒有故障之后才可將設(shè)備投入使用。另外我們要考慮利用母聯(lián)過流的方式來當(dāng)作新間隔的后備保護(hù)，在后期操作過程中，新間隔充電完成，線路斷路器合環(huán)，帶負(fù)荷之前，要注意整個(gè)線路保護(hù)通道的正常工作。至此，新間隔的啟動(dòng)順利完成。
5 繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢
隨著我國電力系統(tǒng)不斷系統(tǒng)化、規(guī)范化及繼電保護(hù)管理手段的不斷更新，就要求電力系統(tǒng)中所使用的繼電保護(hù)設(shè)備與這些先進(jìn)的管理理念同步。目前，新的電力系統(tǒng)建設(shè)中，均使用了一些新型的電力設(shè)備，例如常見的無線電波、光纖通道等，這標(biāo)志著繼電保護(hù)方式已從傳統(tǒng)的載波保護(hù)逐步向新媒介新材質(zhì)保護(hù)過渡，這些繼電保護(hù)產(chǎn)品的不斷換代，要求我們相關(guān)的工作人員必須不斷地掌握新技術(shù)新知識，并學(xué)會使用新的管理理念，最終確保繼電保護(hù)裝置的順利工作。
6 結(jié)語
本文主要探討了電氣操作過程中易出現(xiàn)的繼電保護(hù)問題，并從繼電保護(hù)各步驟出發(fā)，詳細(xì)地分析了應(yīng)對這些問題應(yīng)該采取的解決措施，另外，論文從繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行特點(diǎn)及原理出發(fā)敘述了繼電保護(hù)運(yùn)行模式中應(yīng)該注意的問題，并探究了電氣保護(hù)裝置出現(xiàn)問題的原因，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)提出了電氣保護(hù)運(yùn)行中的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)，最后文章簡要地?cái)⑹隽死^電保護(hù)運(yùn)行模式的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
[1] 賀家李，宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M].北京：水利電力出版社，2007.
[2] 劉學(xué)軍.繼電保護(hù)原理（第二版）[M].北京：中國電力出版社，2005.
[3] 楊曉敏.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理及應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社，2006.
第9篇：繼電保護(hù)原理及應(yīng)用范文
【關(guān)鍵詞】：智能電網(wǎng)繼電保護(hù) 發(fā)展影響
中圖分類號：TM421 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
【正文】：
0引言
由于信息通信技術(shù)的快速發(fā)展、電氣設(shè)備關(guān)鍵制造工藝的技術(shù)突破，以及適應(yīng)大規(guī)模清潔能源接入、應(yīng)對氣候變化實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的需求，催生了智能電網(wǎng)的迅速發(fā)展。因具有穩(wěn)定性、自愈性、安全性、兼容性、經(jīng)濟(jì)性等諸多優(yōu)點(diǎn)，智能電網(wǎng)在世界各國得到了大量的推廣與應(yīng)用。國家在2009年對智能電網(wǎng)發(fā)展進(jìn)行了全面的規(guī)劃，分三個(gè)階段運(yùn)用先進(jìn)的通信、信息及控制技術(shù)，全面完成以信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的智能電網(wǎng)建設(shè)，目前正處于大規(guī)模建設(shè)階段，預(yù)計(jì)到2020年基本建成。繼電保護(hù)運(yùn)行狀況直接關(guān)系系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，現(xiàn)代大電網(wǎng)更是對繼電保護(hù)提出了更高要求。智能電網(wǎng)的發(fā)展使傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài)發(fā)生很大的變化，電子式互感器、數(shù)字化變電站、廣域測量、交直流靈活輸電和網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的廣泛運(yùn)用，給繼電保護(hù)的配置運(yùn)行帶來深刻影響。本文在研究智能電網(wǎng)繼電保護(hù)構(gòu)成的基礎(chǔ)上，闡述了智能電網(wǎng)對繼電保護(hù)的影響，對智能電網(wǎng)繼電保護(hù)發(fā)展有關(guān)問題進(jìn)行探討。
1 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的構(gòu)成
目前繼電保護(hù)正在向數(shù)字化、智能化，保護(hù)控制測量集成化以及數(shù)據(jù)通信一體化方向發(fā)展。電網(wǎng)的分布式發(fā)電、交互式供電對繼電保護(hù)提出了更高的要求，網(wǎng)絡(luò)通信與信息處理技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)深化應(yīng)用也為探索新的保護(hù)機(jī)理提供了幫助。智能電網(wǎng)能夠利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等重要設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，把得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來收集、整合，最后再進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。利用這些數(shù)據(jù)能監(jiān)測系統(tǒng)及設(shè)備運(yùn)行的具體狀況，達(dá)到對保護(hù)性能及保護(hù)定值的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控、診斷與修正功能。除此之外，對保護(hù)裝置來說，保護(hù)收集的信息不但需要涵蓋本保護(hù)對象的運(yùn)行狀況，還需要與之密切相關(guān)的其它設(shè)備的運(yùn)行信息，確保故障的準(zhǔn)確識別，另外借助保護(hù)的智能診斷功能，在無人工干預(yù)情況下，可以迅速隔離故障、自行恢復(fù)運(yùn)行，防止事故擴(kuò)大和大面積停電狀況發(fā)生。因此智能電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置保護(hù)動(dòng)作時(shí)不確定是否僅跳本保護(hù)對象，還可能在跳本保護(hù)對象時(shí)需發(fā)聯(lián)跳命令跳開別的相關(guān)節(jié)點(diǎn)，還有可能僅發(fā)連跳命令跳開別的關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)，不跳開本保護(hù)對象。
典型智能變電站保護(hù)及自動(dòng)化配置聯(lián)絡(luò)如圖1所示。
圖1典型智能變電站保護(hù)及自動(dòng)化配置聯(lián)絡(luò)圖
2 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的典型特征
智能電網(wǎng)是以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，覆蓋通信、信息、計(jì)算機(jī)、傳感測量、新能源等技術(shù)，把發(fā)、輸、配、用各環(huán)節(jié)連接成一個(gè)高度智能化的網(wǎng)絡(luò)。智能電網(wǎng)繼電保護(hù)從設(shè)計(jì)、配置、運(yùn)維管理上都有許多不用于以往的新特性，其典型特征主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
2.1 數(shù)字化
智能電網(wǎng)的一個(gè)重要特征是數(shù)字化，對繼電保護(hù)而言，一是測量手段的數(shù)字化，廣泛采用電子式互感器和數(shù)字接口；二是信息傳輸方式的數(shù)字化，傳統(tǒng)變電站采用的模擬量電纜傳輸和狀態(tài)量電纜傳輸方式將被以光纖為媒介的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字傳輸所代替。圖1所示系統(tǒng)圖中電子式互感器取代了基于電磁感應(yīng)原理的傳統(tǒng)互感器。
電子式互感器的優(yōu)越性在于其采用光電轉(zhuǎn)換原理進(jìn)行測量，體積小、絕緣性能好。對繼電保護(hù)其最大的優(yōu)勢是傳輸頻帶寬、暫態(tài)性能好，不存在電磁式互感器和電容式電壓互感器等傳統(tǒng)互感器的測量誤差和暫態(tài)特性，能很好地將電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信號變換到二次側(cè)。隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)及智能化儀器、設(shè)備的推廣，傳統(tǒng)的互感器將逐步退出運(yùn)行。
電子式互感器采用網(wǎng)絡(luò)接口，通過網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置和智能斷路器連接，大大簡化了二次回路接線,易于維護(hù)。
2.2 網(wǎng)絡(luò)化
智能電網(wǎng)的核心節(jié)點(diǎn)是數(shù)字化變電站，近年來基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站建設(shè)逐步鋪開，已出現(xiàn)500 kV全數(shù)字化示范變電站,各網(wǎng)、省公司都在大力推廣數(shù)字化變電站建設(shè)。
數(shù)字化變電站最大的特點(diǎn)是采用基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的分布分層的結(jié)構(gòu)體系，面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)統(tǒng)一建模、數(shù)據(jù)自描述，采用抽象通信服務(wù)接口(ACSI)和特殊通信服務(wù)映射(SCSM)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備間的信息共享和互操作。
圖1所示智能變電站系統(tǒng)圖分為三個(gè)工作控制層面（過程層、間隔層、站控層），三個(gè)工作層面的各組件通過基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的MMS網(wǎng)、GOOSE網(wǎng)、SV網(wǎng)三個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。MMS服務(wù)應(yīng)用于設(shè)備和監(jiān)控后臺之間的數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)各裝置信號上送、測量上送、定值操作、控制操作和故障報(bào)告上送等功能。GOOSE服務(wù)應(yīng)用于保護(hù)、測控、智能終端等智能化設(shè)備之間的通訊服務(wù)，通過廣播方式傳送報(bào)文數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)裝置之間互相通信及信息共享。SV服務(wù)主要完成采樣值的網(wǎng)絡(luò)傳輸。該接線形式大大簡化了保護(hù)采樣、出口跳閘及保護(hù)屏柜之間二次電纜接線，使全站信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數(shù)字化。
對繼電保護(hù)來說，數(shù)字化變電站的網(wǎng)絡(luò)化帶來了兩方面的變革，一是信息獲取，雖然繼電保護(hù)主保護(hù)的功能仍然保持不變，但由于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓蚕硇?，可以獲取全站相關(guān)設(shè)備元件的信息(電氣量信息)；二是信息發(fā)送，由于采用帶數(shù)字接口的智能斷路器，跳合閘等控制信號的傳輸方式也由二次電纜改為數(shù)字信號的網(wǎng)絡(luò)傳輸。
2.3 輸電靈活化
智能電網(wǎng)的一個(gè)最大特點(diǎn)就是輸電效率的提高，控制手段的靈活。智能電網(wǎng)中必然大量采用諸如可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置、靜止無功補(bǔ)償裝置、電能質(zhì)量控制裝置、統(tǒng)一潮流控制器及STATCOM等交流靈活輸電技術(shù)。另外，我國電網(wǎng)的交直流混合輸電的特征也使電網(wǎng)中非線性可控電力元件數(shù)量大大增加。以電力電子器件的廣泛應(yīng)用為特征的智能電網(wǎng)的故障暫態(tài)過程與僅有同步發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)元件的傳統(tǒng)電力系統(tǒng)將有顯著的不同。
電網(wǎng)暫態(tài)過程的復(fù)雜性及電網(wǎng)運(yùn)行方式靈活控制造成的多變性，使現(xiàn)有繼電保護(hù)裝置面臨較大考驗(yàn)。
2.4 廣域化
近年來，隨著我國電網(wǎng)信息化進(jìn)程不斷推進(jìn)，各網(wǎng)、省公司都在大力推進(jìn)基于PMU的WAMS網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，繼電保護(hù)信息專用網(wǎng)絡(luò)也已初步建成，將成為智能電網(wǎng)控制的重要環(huán)節(jié)。雖然WAMS網(wǎng)絡(luò)和繼電保護(hù)信息系統(tǒng)建設(shè)的初衷不是為繼電保護(hù)服務(wù)，但利用其提供的廣域信息來提高后備保護(hù)的性能、提高安全自動(dòng)裝置的性能卻值得思考。
3 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)需關(guān)注的問題
智能電網(wǎng)的規(guī)劃和發(fā)展改變了電能傳輸?shù)哪承┨攸c(diǎn)，信息化和數(shù)字化的特征使智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)產(chǎn)生了本質(zhì)的差別，作為繼電保護(hù)專業(yè)，也需要適應(yīng)其發(fā)展，進(jìn)行相關(guān)的研究工作。
3.1利用數(shù)字化提高保護(hù)性能
電子式互感器獨(dú)特的工作原理和傳輸性能的提高使繼電保護(hù)不需要再考慮電流互感器飽和、二次回路斷線、二次回路接地等互感器故障問題。電氣量信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸也為繼電保護(hù)裝置性能的提高帶來了便利條件。但無論是電子式互感器、智能組件還是光纖傳輸系統(tǒng)，對運(yùn)行環(huán)境的要求都很高，目前數(shù)字化變電站中測控保護(hù)交換機(jī)等數(shù)字化組件均在設(shè)備現(xiàn)場分散布置，如何適應(yīng)現(xiàn)場復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境保持連續(xù)可靠運(yùn)行是一個(gè)重要課題。同時(shí)如何簡化繼電保護(hù)的輔助功能，利用數(shù)字化傳感器提高繼電保護(hù)的整體性能，也是是未來繼電保護(hù)發(fā)展需要研究的核心問題。
3.2提升繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化配置形態(tài)下運(yùn)行可靠性
基于IEC61850網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化變電站改變了傳統(tǒng)繼電保護(hù)信息獲取和信號發(fā)送的媒介，利用網(wǎng)絡(luò)上共享的站內(nèi)其它相關(guān)電氣元件的信息提高主保護(hù)的性能，利用共享的控制信號網(wǎng)絡(luò)簡化繼電保護(hù)配置,是智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)研究的前沿性問題。網(wǎng)絡(luò)化帶來共享信息的同時(shí)，也帶來基于網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)目煽啃院桶踩詥栴}。與傳統(tǒng)二次電纜的傳輸方式不同，基于網(wǎng)絡(luò)的控制信號傳輸?shù)目煽啃员仨毜玫奖ＷC。數(shù)字化變電站條件下繼電保護(hù)的可靠性問題及如何進(jìn)行保護(hù)配置保證可靠性是網(wǎng)絡(luò)化二次回路的關(guān)鍵問題。
3.3提升安全自動(dòng)裝置性能
PMU和WAMS網(wǎng)絡(luò)為電力系統(tǒng)安全防御和緊急控制提供廣域信息，能夠利用其已建成的網(wǎng)絡(luò)，提高對時(shí)間敏感性不強(qiáng)的后備保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的性能，改變現(xiàn)有保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的延時(shí)整定原則，使其能夠在某些情況下及時(shí)判斷系統(tǒng)故障，采取措施避免大停電等惡性事故的發(fā)生。
3.4研究繼電保護(hù)在線整定技術(shù)
自適應(yīng)保護(hù)的思想在繼電保護(hù)領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用，限于條件，傳統(tǒng)的自適應(yīng)保護(hù)僅能根據(jù)被保護(hù)線路的運(yùn)行情況對定值進(jìn)行調(diào)整，不能利用全網(wǎng)信息準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地判斷運(yùn)行方式來調(diào)整定值。智能電網(wǎng)的發(fā)展有望改變這一現(xiàn)狀,從而實(shí)現(xiàn)在線整定。
3.5研究繼電保護(hù)新原理與新技術(shù)
風(fēng)能、太陽能、生物能等新能源接入的隨機(jī)性和間歇性，使電網(wǎng)接入安全問題日益受到重視，相應(yīng)的調(diào)度方式在智能電網(wǎng)背景下將更快、更靈活地調(diào)整傳輸方式和潮流方向。以電力電子控制為依托的電網(wǎng)靈活控制方式將改變傳統(tǒng)電網(wǎng)的故障暫態(tài)特征，研究適應(yīng)智能電網(wǎng)靈活控制的繼電保護(hù)新原理與新技術(shù)是智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)相關(guān)研究的一個(gè)關(guān)鍵問題。
4 結(jié)束語
智能電網(wǎng)的建設(shè)是電力系統(tǒng)的一次重要變革，是電網(wǎng)未來的發(fā)展方向。如今，智能電網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)全面鋪開，建設(shè)過程中新技術(shù)和新設(shè)備的應(yīng)用將給繼電保護(hù)專業(yè)領(lǐng)域帶來革命性的變化。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，相關(guān)研究的深入，繼電保護(hù)專業(yè)要適應(yīng)電網(wǎng)需求向智能化方向發(fā)展，緊跟電網(wǎng)建設(shè)步伐，為智能電網(wǎng)建設(shè)提供可靠技術(shù)支持。
【參考文獻(xiàn)】：
[1]林宇鋒,鐘金,吳復(fù)立.智能電網(wǎng)技術(shù)體系探討[J].電網(wǎng)技術(shù),2009,
[2]國家電網(wǎng)公司.堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)綜合研究報(bào)告[R].國家電網(wǎng)公司, 2009.
[3]謝 開,劉永奇,朱治中,等.面向未來的智能電網(wǎng)[J].中國電力,2008.
