繼電保護及整定計算方法精選(九篇)

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第1篇：繼電保護及整定計算方法范文

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；繼電保護；整定計算；改善措施

1 繼電保護整定計算存在的問題

利用計算機進行繼電保護整定計算的步驟為：①出現(xiàn)故障時，用電氣量來計算繼電保護的整定值。②用序分量法口卅或相分量法口卅來檢測計算電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的電氣量。為了能夠讓繼電保護能夠適應電力系統(tǒng)的運行方式，要按照每套繼電保護對應的電力系統(tǒng)最大運行值作為整定計算過程中計算保護的動作值，在動作時間上必須滿足嚴格的配合關(guān)系。在這種原則的基礎上利用計算機對繼電保護整定系統(tǒng)進行計算，發(fā)現(xiàn)以下幾個問題：

（1）線性流程是繼電保護整定計算中采用的方法，這種方法會造成多次重復計算同一個分支系數(shù)；

（2）在計算過程中，正序網(wǎng)斷相口的開路電壓會受到非全相振蕩的影響，引起計算結(jié)果的誤差；

（3）若繼電保護整定計算按保護裝置循環(huán)安排順序，則會造成多次重復開斷同一條線路。

（4）若不考慮電力系統(tǒng)中分布電源運行方式的變化則會造成分支系數(shù)的計算誤差；

（5）在計算繼電保護延時段的動作值時，若引入分支系數(shù)，會引起動作值的計算結(jié)果誤差；

2 解決這些問題的對策

2.1 斷相口開路電壓計算中出現(xiàn)的問題及解決方案

1）在對這個問題進行了仔細的研究探討之后，得到了以下結(jié)論：電力系統(tǒng)運行的路線應該被列為電力系統(tǒng)繼電保護整定計算中的重點。因為電壓參數(shù)在正序網(wǎng)斷相口的位置開路與發(fā)電機母線運行發(fā)電機裝置的電壓參數(shù)等值在已經(jīng)擬定好的電力系統(tǒng)中和等值的阻抗參數(shù)聯(lián)系比較密切。開路電壓參數(shù)一旦采用這種方法，雖然這種方法有它的好處所在，但在進行計算的過程中還是會出現(xiàn)一些問題，所以要謹慎使用，而出現(xiàn)這些問題的主要原因是：①電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生變化，則發(fā)電機的等值電勢和阻抗參數(shù)也會隨著網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的變化而變化。②可以用暫時狀態(tài)下的穩(wěn)定計算來實現(xiàn)發(fā)電機的等值電勢、阻抗參數(shù)的計算；但這種計算方法也有弊端：每操作一次網(wǎng)絡，都需要對上次的參數(shù)做出修改和計算，加大了工作量，使工作變的繁瑣。這一問題解決的關(guān)鍵所在是：簡化整定的計算方式可以讓線路兩側(cè)發(fā)電機的實時電勢幅值參數(shù)保持恒定的狀態(tài)，當然這種方法也有劣勢，最主要的是它在工作過程中忽略了正序網(wǎng)相口開路的電壓參數(shù)，此電壓參數(shù)因受網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)狀態(tài)的影響，會讓網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)變得復雜，使計算結(jié)果出現(xiàn)錯誤。

2）解決方案：在開路的電壓計算過程中，引入網(wǎng)絡等值計算的方法，不僅可以讓整定計算的結(jié)果更加準確，還能有效地保證繼電保護工作的可控性。下圖1.為無緣雙端口網(wǎng)絡的示意圖。

圖1 無源雙端口網(wǎng)絡系統(tǒng)示意圖

通過對阻抗參數(shù)的物理價值分析，發(fā)現(xiàn)它對整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的計算模型參數(shù)有補償?shù)淖饔谩Ｓ纱丝梢?，我們可以根?jù)下圖2.用疊加原理來進行計算：

圖2 雙端口網(wǎng)絡阻抗參數(shù)的等值電路計算方式示意圖

根據(jù)圖2，可以得到自阻和互阻抗的抗參數(shù)。另外，若要推定電力系統(tǒng)雙端口網(wǎng)絡下的T 型等值電路結(jié)構(gòu)形式還可以結(jié)合電力系統(tǒng)外的原則，在此基礎上獲得與之對應的正序等值電路如下圖3.，

圖3 正序等值電路結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 查找計算過程中運行方式出現(xiàn)的問題與解決方式

（1）運行方式查找計算存在的問題：繼電保護整定計算的可以從運行方式的方面來說，其主要存在的問題可以總結(jié)歸納為以下加點：第一，電力系統(tǒng)在運行的過程中，繼電保護整定計算無法準確地查找最不利運行方式，對于現(xiàn)階段的查找方式來說，這種最不利查找方式僅能夠?qū)υ诰€路兩側(cè)的側(cè)母線進行查找，這種輪流式的斷開方法不能保證正確的電力系統(tǒng)運行；第二，計算機輔助作用下的繼電保護整定計算常常會出現(xiàn)同一線路一直重復的問題；現(xiàn)階段，線性流行方式在計算機的輔助下使繼電保護整定動作的整個過程中避免了所斷開線路的重復性。如果繼電保護整定計算在頻繁的開斷操作不能保證其精準性，那么也就不能保證電力系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（2）解決方案：此方法在查找的過程中仍有兩個問題不能解決，可以分為以下方面：首先，要框定整定結(jié)果的取值范圍就要借助于計算機應用程序?qū)﹂_斷線路狀態(tài)下擾動的區(qū)域，借此作為電力系統(tǒng)最不利運行方式查找的輔助。繼電保護系統(tǒng)中的擾動域在一般情況下被稱為在線路開斷狀態(tài)下部分將會受到影響的區(qū)域。對擾動域邊界及劃定范圍的測定是在對電力系統(tǒng)某條線路進行開斷的操作之后，以圓心為起點，按照由內(nèi)向外的方法進行短路電流參數(shù)的計算。其次，用參照開斷線路的循環(huán)趨勢也是對繼電保護整定計算方法的一種補償方式，此方法是運用二次組合并借助于計算機輔助來完成繼電保護的整定計算，能夠有效地把線路頻繁開斷這一問題解決。

3 結(jié)束語

隨著技術(shù)的不斷進步，繼電保護整定計算方法也運用到了高壓電網(wǎng)系統(tǒng)當中，高壓電網(wǎng)系統(tǒng)中以單側(cè)電氣量指標的繼電保護裝置得到了廣泛的應用。繼電保護動作其實就是一種帶有明顯固定動作的保護。尤為重要的一點是，上述的保護動作具有非自適應的特點，均是以離線的計算方式對繼電保護中的整定參數(shù)均予以計算，相應的人員首先要做的是對電力運行系統(tǒng)故障狀態(tài)下的電氣量參數(shù)加以計算，然后作為判定繼電保護整定值的參數(shù)。綜上所述，文章簡要說明了相關(guān)繼電保護整定計算的相關(guān)問題，希望能夠得到廣泛的關(guān)注和重視。

參考文獻：

[1]周陽紅，王朝暉，黃石東.等.大型互聯(lián)電網(wǎng)繼電保護整定計算數(shù)據(jù)一體化管理系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動化，2012（03）.

第2篇：繼電保護及整定計算方法范文

關(guān)鍵詞：電廠，繼電保護，整定計算，問題

中圖分類號： TM774 文獻標識碼： A

一、引言

隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴大和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)的運行方式變得越來越復雜,對所有可能的系統(tǒng)運行方式進行整定計算存在計算量大、消耗時間長等問題。如何從復雜的系統(tǒng)方式中選擇有限種具有代表性的系統(tǒng)方式進行整定計算并且保證所得結(jié)果恰當合理,是電廠、繼電保護整定計算人員和繼電保護整定計算軟件編制人員面臨的新任務。本文主要結(jié)合電廠繼電保護整定計算的現(xiàn)狀，對電廠繼電保護存在的問題進行了探討。

二、電網(wǎng)繼電保護整定計算工作的現(xiàn)狀

目前，大多數(shù)地區(qū)電力局仍使用簡單的故障計算程序結(jié)合人工整定的方式進行整定計算，這種方式與手工整定時代相比雖然可以處理更為復雜一點的問題，使定值計算的速度和精度都發(fā)生質(zhì)的變化，但仍然需要整定計算工作人員人工調(diào)整計算內(nèi)容，查找計算結(jié)果，計算保護的最終定值，這種整定方式計算量大，計算時間長，并且無法對電網(wǎng)的復雜情況進行精確的處理。例如，不能對電網(wǎng)的各種運行方式和故障情況進行全面考慮，只能考慮少數(shù)幾種有代表性的運行方式進行整定計算，不進行運行方式的組合，即不能考慮所有可能的運行方式進行整定計算；對一些復雜的計算（如多重復雜故障的計算、非全相運行和非全相振蕩的計算等），往往要做若干簡化或根本不予以考慮；在保護的相互配合上，只能作比較粗糙的處理。所有這些都不僅使保護定值的計算精度受到限制，而且很難保證定值的最優(yōu)，無法適應電網(wǎng)運行方式的變化。當前的整定方式使地區(qū)電網(wǎng)整定計算普遍過于簡單，簡單重復勞動多，工作人員工作量大，并且整定計算結(jié)果中出現(xiàn)錯誤的可能性也較大。

三、電廠繼電保護整定計算存在的問題和解決方法

1、整定計算結(jié)果的正確性問題和解決方法

（1）存在問題

由于整定計算不是一個簡單計算問題,而是一項相當復雜的智能工作,它通常需要擬定運行方式,選擇故障計算條件,對各整定原則的計算結(jié)果需要進行比較,對出現(xiàn)的矛盾(如配合關(guān)系和靈敏度要求兩者難于同時實現(xiàn)時)要進行選擇和說明,并形成最終的整定方案。這一系列工作僅靠基本原則是很難解決的,通常需要實踐經(jīng)驗豐富的整定人員干預。

（2）解決方法

常用的解決辦法是分步完成整定計算過程,每一步允許用戶參與,即所謂的半自動整定模式。這種模式在一定程度上能增強用戶對結(jié)果的可信度,但不易徹底解決。因為這種模式容易出現(xiàn)一種矛盾：若步驟分得過細,每一項內(nèi)容都需要用戶干預,則整定計算軟件變?yōu)榧兇獾恼ㄓ嬎愎ぞ?將所有需要智能的工作都推給用戶去完成,失去軟件實用性；若步驟分得過粗,相當于將原來大的黑匣子拆成幾個小的黑匣子。要徹底解決這個問題,必須弄清楚整定過程中哪些內(nèi)容需要用戶參與。整定過程通常包括：運行方式選擇、故障條件選擇、整定原則選擇、整定系數(shù)選擇、整定結(jié)果選擇等內(nèi)容。

2、相口開路電壓計算方面存在的問題與解決對策

（1）存在的問題

在繼電保護整定計算過程中，需計算線路非全相運行引起電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時的電流和電壓等電氣量。計算這些電氣量的關(guān)鍵在于非全相振蕩時正序網(wǎng)斷相口開路電壓的計算。設電力系統(tǒng)中1,2,…,s號母線為發(fā)電機母線，EmÐqm和Zm分別為第m臺發(fā)電機的等值電勢和等值阻抗。當任意線路i-j發(fā)生非全相振蕩時，根據(jù)疊加原理，可求得正序網(wǎng)斷相口i、t的開路電壓為

盡管式(1)可精確地計算出非全相振蕩時正序網(wǎng)斷相口的開路電壓，但計算量太大，其原因在于：①Em和θm(m=1,2,…,s)必須通過暫態(tài)穩(wěn)定計算才能求得；②均隨著網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的變化而變化，每進行一次網(wǎng)絡操作均需重新計算。因此，在含有大量發(fā)電機的大型電力系統(tǒng)繼電保護整定計算中不可能采用式(1)計算非全相振蕩時正序網(wǎng)斷相口的開路電壓。

為避免多次進行暫態(tài)穩(wěn)定計算，在繼電保護整定計算中通常假設非全相振蕩線路兩側(cè)等效發(fā)電機的電勢幅值相等均為E、相角差為d，并采用下式計算非全相振蕩時正序網(wǎng)斷相口的開路電壓：

這種計算方法實際上忽略了網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)對正序網(wǎng)斷相口開路電壓的影響，當非全相振蕩線路為非放射狀兩端供電線路時，計算結(jié)果嚴重偏大，其偏大程度取決于網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的復雜程度。

（2）解決方法—口網(wǎng)絡H參數(shù)法

為計及網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的影響，假設電力系統(tǒng)振蕩過程中系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)電機分成兩個振蕩群參與振蕩，兩振蕩群等值發(fā)電機電勢幅值相等均為E1、相角差為d1。在這種假設條件下，以正序網(wǎng)斷相口i、t和兩群振蕩機組等效電勢端點為端口，根據(jù)雙口網(wǎng)絡H參數(shù)的物理意義，可導出一種計及網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)影響時正序網(wǎng)斷相口開路電壓的計算方法為

①在繼電保護整定計算中給定的是非全相振蕩線路兩側(cè)等效發(fā)電機的電勢幅值E 和相角差δ。實際計算中只能取E1=E、δ1=δ。因此，式(3)仍存在計算誤差；

②正序網(wǎng)斷相口注入單位電流時發(fā)電機的節(jié)點電壓與網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)有關(guān)，每進行一次網(wǎng)絡操作均需重新計算各發(fā)電機節(jié)點電壓，對含大量發(fā)電機的大型電力系統(tǒng)繼電保護整定計算來講，式(3)的計算量仍比較大。

3、支系數(shù)計算方面存在的問題與解決對策

（1）存在的問題

①分支系數(shù)造成繼電保護延時段動作值出現(xiàn)計算誤差，利用計算機整定延時動作的繼電保護Ⅱ段、Ⅲ段和Ⅳ段的現(xiàn)有方法，沿用了人工整定計算方法，即在整定計算過程中引入了分支系數(shù)。②流經(jīng)保護的最大短路電流的計算，一般來講，環(huán)網(wǎng)開環(huán)運行時流過保護B的短路電流大于閉環(huán)運行時流過保護B的短路電流。因此，最大短路電流出現(xiàn)在環(huán)網(wǎng)開環(huán)運行、A側(cè)電源和B側(cè)電源均為最小運行方式的情況下。顯而易見，最小分支系數(shù)對應的電力系統(tǒng)運行方式與最大短路電流對應的電力系統(tǒng)運行方式不一致，即繼電保護延時段動作值對應的電力系統(tǒng)最不利的運行方式是一種實際上根本不存在的虛擬運行方式。分支系數(shù)的引入造成了相間電流保護延時段動作值偏大，偏大程度取決于電力系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)復雜程度。

（2）解決方法

分支系數(shù)的引入從兩個方面導致延時動作的繼電保護動作值出現(xiàn)計算誤差：①最小分支系數(shù)和最大短路電流對應的電力系統(tǒng)運行方式不一致；②分支系數(shù)本身存在著計算誤差。解決這兩個問題的方法很簡單，即在采用計算機整定繼電保護延時段動作值的過程中不再沿用人工整定計算時引入分支系數(shù)的方法，而改用直接按故障時保護測量到的電氣量來計算繼電保護延時段的動作值。

四、結(jié)束語

總之，在電力系統(tǒng)實際運行中,系統(tǒng)的運行方式是不斷變化的。為了保證繼電保護裝置在不同系統(tǒng)方式下能夠正確動作,在進行繼電保護定值整定時,必須考慮系統(tǒng)方式變化的因素,即在各種可能的系統(tǒng)方式下,對繼電保護裝置的定值進行整定,保證其滿足靈敏性、選擇性、快速性和可靠性的要求,選擇更加合理有效的選擇原則,使繼電保護整定計算結(jié)果更加精確。

參考文獻：

[1] 王慧芳：《繼電保護整定計算軟件中的若干問題分析》，《繼電器》，2006年12期

[2] 周志輝 周玲：《繼電保護整定值計算中運行方式選擇的新方法》，《電力設備》, 2005年06期

第3篇：繼電保護及整定計算方法范文

隨著社會市場經(jīng)濟的發(fā)展，我國的電力需求在不斷的增長，電力網(wǎng)絡的建設規(guī)模及質(zhì)量在不斷的提升，這就直接導致了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復雜化，作為電網(wǎng)建設及運行過程中必不可少的組成部分，繼電保護裝置對于電網(wǎng)的正常運行具有非常重要的作用，一旦電網(wǎng)中出現(xiàn)故障，繼電保護裝置對于整個電網(wǎng)都具有非常重要的保護作用，本文就結(jié)合繼電保護裝置的主要特點及其配置原則，對于其整定計算的計算思路進行簡單分析，有利于整個電網(wǎng)的正常工作。

【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)架構(gòu) 繼電保護裝置 整定計算

電力網(wǎng)絡在運行的過程中，受到各種因素的影響，出現(xiàn)相關(guān)的故障是難以完全避免的，一旦出現(xiàn)故障，整個電力網(wǎng)絡的正常運行會受到非常嚴重的影響，為了對電力網(wǎng)絡實施有效的保護，對其進行有效的繼電保護配置是非常重要的，合理的繼電保護裝置配置能夠在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，迅速的將相關(guān)的故障設備進行切除，保證其他電力網(wǎng)絡線路不受影響，并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動報警功能，對于保證整個電力網(wǎng)絡的正常運行具有非常重要的作用，要想繼電保護裝置能夠?qū)崿F(xiàn)這一系列的功能，最重要的就是要保證其配置的合理性，本文就對其配置整定計算進行簡單分析。

1 繼電保護配置的簡單分析

1.1 繼電保護在電網(wǎng)中的作用

在電力系統(tǒng)的運行過程中，繼電保護是非常重要的組成部分，當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，會對電網(wǎng)的正常運行產(chǎn)生較大的影響，可能引起嚴重的安全事故，在對電網(wǎng)運行穩(wěn)定性造成嚴重影響的同時，還會導致電網(wǎng)中相關(guān)電力設備的使用壽命的降低，一旦電網(wǎng)出現(xiàn)故障，保護配置不當，會引起大范圍停電或設備損壞，造成較大的經(jīng)濟損失的同時，還會對人們的正常生產(chǎn)生活造成較嚴重的影響。

繼電保護快速動作切除故障，對保證電網(wǎng)穩(wěn)定運行起著舉足輕重的作用。目前，高壓電網(wǎng)中根據(jù)暫態(tài)穩(wěn)定計算結(jié)果，需同時滿足功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定這三個判據(jù)，才認為系統(tǒng)滿足穩(wěn)定條件。這就對繼電保護的靈敏性、選擇性、速動性和可靠性提出了更高要求。（1）、電網(wǎng)故障時，繼電保護應該立即做出反應，將故障元件從電網(wǎng)中隔離，迅速恢復無故障部分的正常運行；（2）一旦電網(wǎng)中的設備及線路運行過程中出現(xiàn)異常情況，保護裝置能夠即時報警；（3）依據(jù)故障的實際情況，應該能夠在最短的時間內(nèi)恢復該部分的供電。

1.2 繼電保護的配置原則

在電網(wǎng)繼電保護系統(tǒng)配置的過程中，應該遵循以下的基本原則：（1）充分考慮保護對象的電壓等級，不同電壓等級對于繼電保護的要求有所不同的（2）充分考慮被保護對象的故障特點，判斷相關(guān)的保護對象是否工作于異常狀態(tài)下；（3）在能夠保證系統(tǒng)的安全性能的基礎上，盡量簡化二次回路的接線設計。

220KV電網(wǎng)繼電保護，應采用雙重化配置，保護動作時間應滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求。

（1）220KV線路保護應裝設兩套全線速動保護，采用近后備方式。兩套完整的后備保護（相間、接地距離、零序保護以及重合閘功能）；系統(tǒng)需要配置過電壓保護時，配置雙重化的過電壓及遠方跳閘保護。過電壓保護應集成在遠方跳閘保護裝置中，遠方跳閘保護采用一取一經(jīng)就地判別方式；配置分相操作箱及電壓切換箱。

（2）220KV主變配置雙重化的主、后備保護一體的變壓器電氣量保護和一套非電量保護。

（3）220KV應配置雙套含失靈保護功能的母線保護，每套線路保護及變壓器保護各啟動一套失靈保護。

110KV電網(wǎng)繼電保護一般采用單套配置。

（1）110KV線路保護采用遠后備方式，一般配置三段式相間、接地距離，四段式零序過流保護及重合閘。當線路長度小于10km，或網(wǎng)絡特殊需要時，需配置線路縱聯(lián)差動保護。

（2）110KV主變配置主、后獨立的一套變壓器電氣量保護和一套非電量保護。

35Kv及以下電網(wǎng)繼電保護一般配置一套階梯過流III段保護及重合閘。

2 基于電網(wǎng)架構(gòu)的繼電保護配置的整定計算

整定計算主要是依據(jù)相關(guān)的網(wǎng)絡計算工具，對具體的電力網(wǎng)絡中的相關(guān)參數(shù)進行分析、計算，以此得到保護裝置中相關(guān)參數(shù)的值，以便于在電力網(wǎng)絡中進行合理的繼電保護裝置配置，在實際的應用當中，整定計算主要是對已經(jīng)配置好的保護裝置的運行定值來進行計算，這對于提升電力網(wǎng)絡保護系統(tǒng)的配置合理性具有非常重要的作用，在整個電力網(wǎng)絡中的繼電保護系統(tǒng)的運行過程中，整定計算是一項非常重要的工作，對于繼電保護裝置的正常運行具有非常重要的作用。

2.1 繼電保護配置整定計算工作的最基本的要求

隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，電力網(wǎng)絡的建設規(guī)模及建設復雜性在不斷的增加，在其繼電保護裝置的配置過程中，要保證其配置的合理性，需要借助于整定計算，給出合理的運行定值，這對于繼電保護裝置的正常運行是非常必要的，在其整定計算的過程中，對其所給出的定值的最基本的要求是能夠平衡好速動性、可靠性、選擇性、靈敏性等各種性能之間的關(guān)系，在實際的整定計算的過程中，要求在各種定值計算方案中選擇最佳的計算方案，要盡可能大的滿足這幾個基本性質(zhì)的要求。

在繼電保護配置的整定計算的過程中，在進行保護靈敏度校驗、最大負荷值預測、短路計算等工作中，要對其值進行合理的計算，首要的工作就是要確定合理的運行方式，這對于整定計算的計算結(jié)果、繼電保護裝置的合理配置都具有非常大的影響。在整個整定計算的過程中，需要應用到大量的計算參數(shù)，如互感器參數(shù)、零序阻抗參數(shù)等，不管是在哪個具體的計算過程中，保證各個參數(shù)的正確性是非常重要的，只有保證了計算參數(shù)的正確性，才能保證各個計算結(jié)果的正確性。

2.2 繼電保護配置整定計算的主要計算任務

在繼電保護配置整定計算的過程中，首要的計算任務就是要確定出有效的系統(tǒng)保護方案，在電網(wǎng)的繼電保護工作中，如果應用成型的微機保護產(chǎn)品，其中會包含著非常多的保護功能，但是在實際的應用工作中，很多保護功能是沒有實際的應用價值的，這就需要相關(guān)的設計人員，依據(jù)電力網(wǎng)絡運行的實際特點，借助于整定計算，確定系統(tǒng)中那些保護功能是電力網(wǎng)絡所需要的。并且，所有的繼電保護裝置中都含有數(shù)量較多的電氣元件，并且每個電氣元件的靈敏性、選擇性以及作用都是不盡相同的，在實際的應用中，要通過整定計算來處理好各個繼電保護功能之間的良好配合關(guān)系。繼電保護裝置各個裝置之間的良好配合對于整個繼電保護系統(tǒng)的正常工作也具有非常重要的作用，而這種配合關(guān)系的協(xié)調(diào)也需要通過整定計算來完成，在實際的計算過程中，可以通過短路電流計算得到某個保護裝置與其相鄰的保護裝置在靈敏度及動作時間上的配合關(guān)系，如果電力系統(tǒng)中出現(xiàn)一定程度的故障，故障線路的繼電保護的靈敏度高于其上一級的相鄰線路，這就能夠有效的保證整條電力線路的安全穩(wěn)定性性能，具有非常好的保護作用。

2.3 繼電保護配置整定計算的計算機實現(xiàn)

隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展及廣泛應用，很多先進的計算機軟件應用于繼電保護配置整定計算中，這對于計算效率及計算質(zhì)量的提升都具有非常重要的作用，對其計算機實現(xiàn)進行簡單分析：（1）自定義規(guī)則的實現(xiàn)，隨著電力網(wǎng)絡規(guī)模及結(jié)構(gòu)的復雜化，在其運行的過程中，隨著其電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化，繼電保護配置方式也會隨之出現(xiàn)相應的改變，這使得整定計算工作中，其整定規(guī)則也在不斷的發(fā)生著變化，很多整定規(guī)則不具備普遍適用的特點，為了保證整定工作的靈活性及可靠性，整定計算人員都會通過自定義規(guī)則來有效的實現(xiàn)一定程度的人機干預功能，這對于計算質(zhì)量的提升具有積極的作用；（2）數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應用，在整定計算工作，需要處理的數(shù)據(jù)是多種多樣的，在整個計算的過程中，既要對中間的計算結(jié)果進行保存，有效對最終的定值進行輸出，并要能夠?qū)崿F(xiàn)用戶的刪除、修改、添加、查詢等各種數(shù)據(jù)操作，這對于計算軟件的功能要求是非常的高，為了能夠很好的滿足這一要求，相關(guān)的計算軟件具備功能強大的數(shù)據(jù)庫引擎是非常必要的，并能夠在計算的過程中，實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的快速、準確的調(diào)用是非常重要的，這對于整個整定計算具有非常重要的作用。

與我國的繼電保護配置整定計算發(fā)展水平相比，國外的繼電保護整定計算研究更早，其技術(shù)水平也較高，除了計算方法上具有較多的先進研究之外，其在整定計算的計算機軟件研究上也比較多，這對于整定計算計算效率的提升具有積極的作用。

3 結(jié)束語

繼電保護裝置是電網(wǎng)運行過程中非常重要的組成部分，對于電網(wǎng)的安全運行具有非常重要的作用，本文就結(jié)合繼電保護裝置的主要特點及其配置基本原則，對電網(wǎng)中的繼電保護配置的整定計算進行了簡單分析，對于其繼電保護裝置的合理配置具有非常重要的作用。

參考文獻

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[2]覃丙川，劉東平.220kV電網(wǎng)繼電保護整定計算簡化的實踐與探討[J].廣西電力，2010（6）.

[3]王靖滿.直流牽引供電系統(tǒng)繼電保護配置及整定的探討[J].電氣化鐵道，2010（12）.

第4篇：繼電保護及整定計算方法范文

【關(guān)鍵詞】繼電保護 故障分析 整定管理 仿真系統(tǒng)

繼電保護是對于電力系統(tǒng)來說是非常重要的一種安全措施，繼電保護裝置具有靈敏性、選擇性及可靠性等特點，這直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全運行，繼電保護定值是衡量繼電保護裝置靈敏性的重要指標之一，由于繼電保護定值是否合理正確直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全運行[1]，因此與，繼電保護定值整定計算對于電力工程來說具有非常重要的意義，下面我們著重對繼電保護整定管理及仿真系統(tǒng)展開分析。

1系統(tǒng)功能

該系統(tǒng)在研發(fā)過程中，嚴格執(zhí)行了電路短路計算與整定規(guī)程，同時與地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點相結(jié)合，經(jīng)過大量運行調(diào)試以后，經(jīng)過多次程序升級以后，現(xiàn)在的軟件系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟。該系統(tǒng)在Windows設計、數(shù)據(jù)庫設計及圖形化設計為基礎，同時應用現(xiàn)在的先進計算方法和軟件技術(shù)，下面我們主要針對該系統(tǒng)的功能做簡單論述。

1.1圖形化建模故障分析

該系統(tǒng)利用圖形建模技術(shù)對故障分析程序進行編制，其主要特點在于用戶建立電網(wǎng)故障分析程序時，只需要在已經(jīng)提供的圖形環(huán)境中，利用相應軟件畫出電網(wǎng)接線圖即可，自動生成該電網(wǎng)故障分析程序。

1.2繼電保護整定計算

該系統(tǒng)利用圖形化人機界面，利用鼠標拖動即可對保護功能圖標進行整定，并將其配置于具體的位置上，然后將保護整定計算程序啟動，按照已選好的整定原則進行整定計算，最后輸出計算書。該軟件在實際運行過程中可以任意設置故障類型或故障點[2]，針對繼電保護裝置定值展開校驗。

1.3圖形化繼電保護仿真校驗

在進行校驗的過程中，首先應設置故障類型及相應的運行方式，并將仿真軟件啟動，這時可以利用該軟件對故障計算模塊進行反復調(diào)用，并計算出不同保護安裝位置的電氣量，同時結(jié)合保護定值配合原則選擇是否跳閘。這種情況下如果一些保護已經(jīng)跳閘，還可以按照已經(jīng)跳閘的電網(wǎng)工況展開繼續(xù)仿真，同時也可以對開關(guān)制動進行模擬，并對后備保護的動作行為進行觀察。

1.4繼電保護設備數(shù)據(jù)庫

該系統(tǒng)中有一個最為重要的成果，那就是保護定值數(shù)據(jù)庫與設備數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫和電網(wǎng)故障分析可以形成一個整體。

2系統(tǒng)應用

為了加深對該系統(tǒng)的認知和了解，我們需要對繼電保護故障分析整定管理及仿真系統(tǒng)的實際應用進行了解和分析，下面結(jié)合筆者的實際工作經(jīng)驗進行總結(jié)和研究。

2.1提升工作效率

該系統(tǒng)在實際應用過程中為生產(chǎn)工作提供了大量便利，具體通過以下幾方面體現(xiàn)：首先，可以自動生成繼電保護配置圖、電網(wǎng)主線圖等，對于提升工作效率具有重要作用；其次，可以利用手動和自動的方式完成整定工作，完成整定工作以后還能直接將整定書打出來，不僅定值整定配合得到了實現(xiàn)，同時由于人員因素造成的誤差也可以得到明顯減少；第三，利用該系統(tǒng)可以為故障仿真功能的實現(xiàn)提供保護；第四，按照實際電網(wǎng)數(shù)據(jù)準確的找到有利數(shù)據(jù)；第五，在進行短路計算的過程中可以設置不同的運行方式，同時可以模擬很多不同的故障類型，為故障分析提供數(shù)據(jù)上的支撐；最后，該系統(tǒng)具有強大的管理查詢功能，這無疑為多種運行方式的實現(xiàn)提供了方便。

2.2 在應用過程中不斷完善

為了使該系統(tǒng)的應用范圍更加廣泛，需要在以后的應用過程中不斷完善，這樣才能實現(xiàn)思路的創(chuàng)新，為此，研發(fā)人員需要在以后的工作中進行改進和創(chuàng)新，具體可以通過以下幾方面進行：首先，在窗口選擇時由于靈活性不夠，在實際操作過程中存在很多不便，經(jīng)過改進以后增加了窗口的靈活性；其次，一次性復制到指定位置利用以前的元件不能實現(xiàn)，經(jīng)過改進以后在繪圖時可以一次性將其復制到指定位置上；第三，以前由于受到字節(jié)數(shù)的限制[3]，不能全面的、具體的對運行方式進行描述，經(jīng)過改進以后增加了字符，更多運行方式描述被呈現(xiàn)出來，描述變得更加清晰、明白；第四，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)非常復雜，很多地區(qū)電網(wǎng)的變電站數(shù)量比較多，因此，為了提升整定速度，將故障計算時間縮短，可以將大電網(wǎng)分成不同區(qū)域塊電網(wǎng)，然后將不同區(qū)域塊電網(wǎng)定義成獨立子網(wǎng)，在此基礎上利用網(wǎng)絡等值參數(shù)連接不同區(qū)域塊電網(wǎng)，最后進行故障與整定計算。

2.3幾點改進建議

為了保證系統(tǒng)運行范圍可以更加廣泛，針對當前系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題提出一些建議。第一，系統(tǒng)運行過程中加絡線兩端以后，動作會顯得比較靈敏，不僅可以提升校驗保護定值功能，同時對于工作效率的提高也非常有利；其次，從系統(tǒng)的自動整定功能來看，如果計算過程中Ⅳ段定值較大，甚至超過Ⅲ段定值，這時零序Ⅳ段定值會自動清零，才能與Ⅲ段定值持平；第三，完成電阻取值后，電網(wǎng)故障計算的準確性將會得到提升，特別是在故障查詢以及仿真校驗的過程中，可以為數(shù)值準確率提供保證；第四，在故障值計算過程中，可以適當增加主變中性電流，這種情況下經(jīng)過電流感應后，電流最終將會流向零序電流，進而提升校核變壓器在工作中的靈敏性。

3 結(jié)語

總之，隨著當今社會的快速發(fā)展，大量微機型繼電保護裝置開始進入到市場中，同時大規(guī)模自動化變電站開始興建，這種情況下信息網(wǎng)絡技術(shù)在電網(wǎng)中應用的重要性開始體現(xiàn)出來。該系統(tǒng)的應用不僅有利于繼電保護整定計算效率的提升，同時該系統(tǒng)當前已經(jīng)在我國很多地區(qū)開始應用，在實踐應用中證實了該系統(tǒng)對于工作效率提升的重要作用。此外，為了信息共享可以實現(xiàn)，該系統(tǒng)的應用范圍將會得到進一步擴大，專業(yè)管理工作會逐漸被推向標準化的平臺。

參考文獻：

[1]劉桂琴.繼電保護故障分析整定管理及仿真系統(tǒng)網(wǎng)絡化的應用與技術(shù)改進[J].內(nèi)蒙古石油化工，2009，18：55-57.

第5篇：繼電保護及整定計算方法范文

關(guān)鍵詞：母線保護 整定計算 方法

中圖分類號：TM773 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（b）-0124-01

目前，唐山電網(wǎng)220 kV的母線保護均為雙重保護，各種型號的微機母線保護約有70多套。母線保護正確的整定及動作對于整個系統(tǒng)及設備的安全運行起著越來越重要的作用。

1 母線保護的作用

母線保護涉及主變、線路、母聯(lián)等多個開關(guān)，所以母線保護是電力系統(tǒng)繼電保護裝置中的一個重要設備，電力系統(tǒng)的安全依賴于其穩(wěn)定可靠的運行。在《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定對于220 kV高壓電網(wǎng)母線保護的裝設應遵循能快速有選擇地切除故障母線的原則[1]。

2 母線保護的原理

母線差動保護裝置進行判斷和動作的依據(jù)是基爾霍夫電流定律，即：把母線看作一個節(jié)點，在任一時刻，流入該節(jié)點的電流之和恒等于流出該節(jié)點的電流之和。假設母線上各引出線的電流互感器變比相同，二次側(cè)同極性端連接在一起，如圖1所示。按此接線當在正常運行以及母線外部故障時，流過繼電器的總電流為零。如果母線發(fā)生故障，流過繼電器的總電流將不為零，據(jù)此，母線保護可以采用比較電流是否平衡及比較電流相位是否一致的原理，有些保護將兩種原理結(jié)合，一旦保護判別出母線發(fā)生故障，將立即啟動保護的動作元件。

3 母線保護的整定計算

3.1 電流及電壓元件的整定計算

（1）比率差動元件的比率差動門坎按包括檢修方式、異常方式等各種運行方式中的最小運行方式下，當母線發(fā)生故障時，計算流過母線的最小短路電流，按靈敏度Km≥4整定，得出數(shù)值，同時由于電流互感器實際使用時存在誤差，并且當母線外部短路時，保護裝置中有可能出現(xiàn)不平衡電流，所以要保證選擇性，差動保護的啟動電流必須躲開最大不平衡電流，以防止CT斷線時母線差動保護誤動[2]。

（2）低電壓閉鎖元件，以電流判據(jù)為主的差動元件，可以用電壓閉鎖元件來配合，提高保護整體的可靠性。復合電壓閉鎖元件包括母線線電壓（相間電壓），母線三倍零序電壓及母線負序電壓。其動作表達式為：

Uab Uset （1）

3U0 U0set （2）

U2 U2set （3）

以上三個判據(jù)中任意一個滿足，則該段母線電壓閉鎖元件動作，開放差動保護。Uset按母線發(fā)生對稱短路時有足夠靈敏度整定，靈敏度Km≥1.5，并且保證母線正常最低運行電壓下不動作，而在故障切除后能可靠返回，一般取U1=70 V/線；U0set按母線發(fā)生不對稱短路時有足夠靈敏度整定，靈敏度Km≥4，并且應躲過母線正常運行時產(chǎn)生的最大不平衡電壓中的零序分量，一般取3U0=6V；U2set按母線發(fā)生不對稱短路時有足夠靈敏度整定，靈敏度Km≥4，并且應躲過母線正常運行時產(chǎn)生的最大不平衡電壓中的負序分量，一般取U2=4V/相[3]。

3.2 變壓器啟失靈的整定計算

母差保護中斷路器失靈保護的作用是：當母線所連接的某一元件上發(fā)生故障時，其元件本身保護動作而該連接元件的斷路器發(fā)生拒動情況時，作為近后備保護的保護裝置向母聯(lián)或分段斷路器及同一母線上的所有斷路器發(fā)送跳閘命令，以盡快切除故障，避免事故范圍的擴大[4]。

對于變壓器保護，依據(jù)國家電力調(diào)度通信中心文件《國網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》要求220 kV變壓器的斷路器失靈時應啟動斷路器失靈保護，以降低故障時對變壓器的短路沖擊。

對于變壓器220 kV側(cè)相電流判別元件按以下原則整定。

按包括檢修方式、異常方式等各種運行方式中的最小運行方式下，變壓器單臺運行時，低壓側(cè)兩相短路時，靈敏度Km≥1.3整定，同時盡可能的躲過變壓器最大負荷電流，且可靠系數(shù)不小于1.1倍。對于母差保護中變壓器失靈保護單元，一般不判別負序及零序電流。

對于電壓元件，低電壓一般按躲過正常最低運行電壓整定，保證母線發(fā)生對稱故障時有足夠的靈敏度Km≥1.5，且保證切除故障后能可靠返回，取U1=70V/線。負序及零序電壓元件，按可靠躲過正常運行時的最大不平衡電壓整定，并保證母線發(fā)生不對稱故障時有足夠的靈敏度Km≥4，一般取3U0=6V、U2=4V/相。如考慮到主變低壓側(cè)故障高壓側(cè)開關(guān)失靈時，高壓側(cè)母線的電壓閉鎖靈敏度有可能不夠，也可選擇變壓器支路跳閘時失靈保護不經(jīng)電壓閉鎖。

對于失靈保護出口延時，一般以較短時限動作于跳開母聯(lián)或分段斷路器，該時間定值應大于斷路器動作時間和保護返回時間之和，再考慮一定的時間裕度，該延時一般整定為0.25 s；斷路器失靈啟動后以較長時限動作于跳開與拒動斷路器連接在同一母線上的所有斷路器。該時間定值應在先跳母聯(lián)或分段的前提下，加上母聯(lián)或分段斷路器動作時間和保護返回時間之和，再考慮一定的時間裕度。斷路器失靈保護的動作時間應在保證斷路器失靈保護動作選擇性的前提下盡量縮短，該延時一般整定為0.5 s[4]。

4 結(jié)語

目前唐山地區(qū)電網(wǎng)中使用了多種型號的微機母線保護，不同類型的母線保護，其基本原理類似。所以分析母線保護的基本原理，研究母線保護的整定計算方法，對于更好地發(fā)揮各種類型微機母線保護的性能起著重要的作用。

參考文獻

[1] DL 400-91.中華人民共和國行業(yè)標準.繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程[Z].1991.

[2] 國家電力公司電力自動化研究所.BP-2B微機母線保護裝置[M].2011.

第6篇：繼電保護及整定計算方法范文

【關(guān)鍵詞】繼電保護；運行方式；整定；計算

引言

繼電保護主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量（電流、功率、頻率等）的變化，構(gòu)成繼電保護動作的原理。應用于電力系統(tǒng)中的各種繼電保護絕大多數(shù)都是反映電力系統(tǒng)故障時的電流增大、電壓降低，以及電流與電壓間相位角變化，與正常運行時各物理量的差別來實現(xiàn)的。本文針對傳統(tǒng)選擇方法的缺點提出了一種基于耦合度的選擇方法。此方法可以縮小運行方式的選擇范圍，解決了繼電保護整定值計算中運行方式的選擇問題。只有對繼電保護的定值確定正確性，才能使其準確動作的發(fā)揮自身的技術(shù)性。在整定計算中，各種不同的繼電保護原理都被要求滿足運行方式的選擇和靈敏性，所以要經(jīng)過分析選擇作為計算依據(jù)的運行方式。在實際的運行中電網(wǎng)的運行方式是多樣的，而在整定計算各故障電流時使用的運行方式會比實際中的要極端，所以整定計算中，運行方式的選擇缺乏全面性及合理性。

1 運行方式的分析

經(jīng)過對實際的電網(wǎng)中運行方式和整定計算時選擇的運行方式進行研究得出，整定計算采用的運行方式可以分為電網(wǎng)的供電方式、廠站大小的方式以及設備檢修。電網(wǎng)的供電方式指無需考慮廠站中設備的運行情況，只在意輸電線路在電網(wǎng)中的運行情況。因為電網(wǎng)的供電方

式不分大小，對縮小運行方式起到關(guān)鍵性作用。環(huán)網(wǎng)運行型的電網(wǎng)中的供電方式是指線路的停用；分區(qū)運行型的電網(wǎng)中的供電方式是指高電壓等級為低電壓等級的供電，而分區(qū)運行型的電網(wǎng)普遍是開環(huán)運行，即廠站的某一刻只由一個高電壓等級供電，不同的高電壓等級供電就有不一樣的供電方式。

廠站大小方式指無需考慮進線和出線運行情況，只在意變電所、發(fā)電廠的內(nèi)部設備的大小運行方式。設置大運行方式是把所有的設備運行，外接的電源和變壓器接地方式也都按最大方式運行，如果只有一臺主變接地，可以選擇小的零序阻抗接地。反之，設置小運行方式是停運部分設備，如果有兩臺主變，停運大的，外接的電源和變壓器接地方式也都按最小方式運行，小的電源停運，選擇大的零序阻抗接地。

電網(wǎng)的供電方式和廠站大小方式即構(gòu)成了電網(wǎng)中的各種實際運行方式，但因為整定計算使用的電氣量是通過極端方式得到的，所以在普遍的運行方式下應再按一定的規(guī)則檢修掉一些設備。縮小計算的范圍，增加計算的可靠性。

2 運行方式選擇的方法

采用合理的編制程序，通過計算機把各種運行方式結(jié)果組合出來，從中選取適合的運行方式，這樣不僅會提高整定的工作效率，還可以提升保護裝置的性能。從理論方面來講，整定的線路包含 n 個元件時，運行可能方式有 種。盡管計算機高速，但數(shù)目驚人，工作量大。根據(jù)實踐的經(jīng)驗總結(jié)，某些元件變更運行方式對故障電流僅有很小的影響，可以在整定計算中忽略。因此，選取影響較大的、排除較小的運行方式，可以保證整定計算的可信度。而判定運行方式對故障電流的影響依據(jù)是關(guān)鍵。

（1）建立模型。建立節(jié)點阻抗矩陣模型對運行方式進行分析。因節(jié)點矩陣模型在計算過程中的節(jié)點是直接截取并重復性高，計算便捷。在整定計算中還應考慮到投入支路及斷開后的相鄰支路的系統(tǒng)參數(shù)的計算。網(wǎng)絡節(jié)點矩陣會隨著電力系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)變更而變化，處理此種變化的方法有：第一，直接修復節(jié)點網(wǎng)絡矩陣，再根據(jù)新節(jié)點網(wǎng)絡的方程計算所需的電路。第二，用補償和局部修正節(jié)點網(wǎng)絡矩陣，再計算變化后的網(wǎng)絡情況。而對改變一般的線路運行方式可以采用支路的追加進行修正。

計算電力系統(tǒng)網(wǎng)絡的方程是：U=Z*I，Z 表示 n 階方陣。在網(wǎng)絡節(jié)點 i 和 j 間追加支路，阻抗矩陣為 Z’，各個元素都會隨之產(chǎn)生變化。依據(jù)支路追加計算方法，若計算中斷開一條支路，則追加同值的負阻抗支路進行處理。即斷開支路是 R+jx，追加同值的負阻為 -R-jx。如果電力網(wǎng)絡中的 線路斷開，矩陣 Z 變成 Z’，追加的阻抗支路為 ，而 Z 中各元素均有變化。

（2）運行方式的變化對故障電流造成的影響。運行方式的變化對零序電流的定值影響大，使整定計算的配合困難。當電力網(wǎng)絡的元件運行發(fā)生變化，阻抗矩陣也隨之從 Z變成 Z’，假設發(fā)生兩相接地故障產(chǎn)生零序電流，分析零序電流在支路中的分量大小。則任意一個節(jié)點的零序分量為： 而任意支路的零序分量為：

是故障處電壓，由阻抗矩陣與源節(jié)點的電流得出。從式中可以看出，當運行方式有變化時，即某一條線路的斷開會使阻抗矩陣中的各元素產(chǎn)生變化，并使等值阻抗也發(fā)生變化，最終引起支路的零序電流分量的變化。

（3）提出耦合度。耦合度是指保護元件和各元件間相關(guān)程度的量。以上分析得知，電流的變化是由阻抗發(fā)生變化引起的，而阻抗矩陣中各元素對電流的大小變化所起作用不同。如果阻抗代替電流變化元素，計算電流變化的過程就變成了計算阻抗變化，而阻抗變化可以由阻抗矩陣中得出，計算過程就簡單了。自阻抗是在短路電流的計算中重要的量，與零序電流的變化基本一致。所以稱保護元件與各元件之間的耦合關(guān)系程度為耦合度，耦合度的值為0-1，越大表示越強的耦合關(guān)系。其他元件改變運行方式時對保護的線路產(chǎn)生的短路電流影響大小也可用耦合度表示，越大表示耦合度強，小表示耦合度弱。這種方法的判斷只需要原始阻抗矩陣中的元素，在整定計算時，可以先確定耦合度再選擇運行方式。也可以列出運行方式的總數(shù)，按耦合度大小依次運行。這種操作既簡單又實用，避免了計算的復雜化。

3 實現(xiàn)運行方式選擇的步驟

（1）運行方式選擇的內(nèi)容。通過耦合度分析，保護元件和其他元件間的關(guān)系程度衡量以 p表示，設定閥值為a，當p大于a時，就需要參與投入或者斷開的組合運行方式；當p小于a時，該元件可以不參與運行方式組合。如要控制元件數(shù)目，可設定限值 N，依據(jù)分析，把p按大小列出，選大的元件。確定參與的元件，即集合 A，此集合內(nèi)參與運行方式的元件對故障電流的影響大，需考慮到運行方式在許可范圍內(nèi)的變化。

另外運行方式的組合原則還應遵守：第一，保護端的相鄰節(jié)點應進入集合 A；第二，某些元件不能停運的，即便在集合A中，也不考慮變化運行方式；第三，某些元件停運會影響其他的運行，即便不在集合A中，也應考慮變化運行方式；第四，按運行部門的規(guī)定最大最小的參與運行方式組合，不具體到機組和變壓器。

（2）運行方式選擇的流程。運行方式的過程有：第一，分析保護元件和各元件間的耦合度；第二，按網(wǎng)絡狀況確定閥值a和 N 的大小，以獲得 A；第三，修正A，確定其適合的運行方式。計算步驟為：發(fā)現(xiàn)故障點 - 確定耦合度 -根據(jù) p、N 得出 A- 修正元件 - 選擇運行方式 - 計算出整定計算參數(shù)。對結(jié)果進行比較，選取最終的參數(shù)，記錄適應的運行方式。

4 結(jié)束語

本文探討了繼電保護整定計算中運行方式的選擇分析，提出了耦合度的運行方式選擇方法。降低了整定計算的復雜化，縮小了運行方式的范圍，從而提高整定計算結(jié)果的準確性。

參考文獻：

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[2]王慧芳.繼電保護整定計算軟件中的若干問題分析[J].繼電器，2006（12）.

第7篇：繼電保護及整定計算方法范文

關(guān)鍵詞：繼電保護；定值校核；定值預警；故障計算；潮流計算

跨區(qū)域的電力系統(tǒng)互聯(lián)能夠提升電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，但是對其安全性提出了更高要求［1］。作為電力系統(tǒng)中極為重要的二次設備，繼電保護設備能夠提升電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性［2］。大量相關(guān)研究［3－4］均指出，在大范圍斷電的電力系統(tǒng)事故中，60％以上的事故均同繼電保護設備錯誤動作存在直接或間接相關(guān)性。由此，繼電保護設備應用與繼電保護設備隱患預警成為電力系統(tǒng)研究的一個重要方向。繼電保護設備定值核校直接與繼電保護設備動作行為能否滿足電力系統(tǒng)“四性”要求相關(guān)［5］，所以繼電保護定值校核及預警成為保障電力系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵。本研究設計一種繼電保護定值在線校核及預警系統(tǒng)，以期實現(xiàn)電力系統(tǒng)繼電保護定值在線核校與保護連鎖動作預警。

1繼電保護定值在線校核及預警系統(tǒng)

1．1需求分析

本系統(tǒng)的主要目的是實現(xiàn)電力系統(tǒng)中的繼電保護設備定值在線校核與預警2個功能。在電力系統(tǒng)中，繼電保護定值主要分為線路保護、母線保護與電壓器保護的后備保護定值與主保護定值、輔助定值等［6］。在電力系統(tǒng)當前運行模式下，對不同繼電保護定值進行在線安全校核，校核的主要方向為繼電保護裝置的靈敏度、選擇性與躲負荷能力等［7］。保護連鎖動作是在電力系統(tǒng)正常運行條件下，自主進行事故預警與定值校核，以準確判斷運行模式變化下受影響概率較高的繼電保護裝置和造成定值性能顯著波動的運行模式。本系統(tǒng)的設計與研究可有效實現(xiàn)電力系統(tǒng)繼電保護定值在線核校與保護連鎖動作預警，滿足電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定。

1．2系統(tǒng)總體架構(gòu)

繼電保護定值在線校核及預警系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。分析圖1可知，繼電保護定值在線校核及預警系統(tǒng)主要由電力系統(tǒng)綜合模型拼接模塊、信息融合模塊、計算模塊與輸出模塊等組成。能量管理系統(tǒng)所提供的電網(wǎng)一次模型經(jīng)由電力系統(tǒng)綜合模型拼接模塊傳輸至系統(tǒng)內(nèi)，結(jié)合離線整定計算系統(tǒng)提供的繼電保護模型，構(gòu)建用于繼電保護定值在線校核的電力系統(tǒng)綜合模型。信息融合模塊分為2部分。一部分用于獲取由能量管理系統(tǒng)內(nèi)計算得到的系統(tǒng)當前運行模式，依照變壓器的投停情況完善其中性點接地方式［8］；參照文獻［9］，在當前運行模式條件下，確定N－1或N－k運行模式，產(chǎn)生局部校核區(qū)域。另一部分獲取離線整定計算系統(tǒng)與模糊推理系統(tǒng)提供的計算定值與現(xiàn)場運行定值，將其作為計算模塊中待校核的定值。計算模塊包含故障、潮流與校核計算相關(guān)的技術(shù)程序［9］。通過故障計算能夠獲取定值校核計算過程中所需的不同故障預備量，同時能夠依照校核計算的定性校核結(jié)果確定繼電保護范圍。利用潮流計算能夠確定給定運行模式條件下電力系統(tǒng)的潮流。校核計算可在給定運行模式與定值信息條件下計算不同類型保護定值性能以及預警值。結(jié)果輸出模塊用戶輸出繼電保護校核結(jié)果，并針對不合理定值進行預警，其結(jié)果可以通過圖、表、文本等多種形式呈現(xiàn)。

1．3定值校核計算方法

繼電保護定值校核主要可采用靈敏度校核和選擇性校核。靈敏度校核的主要依據(jù)為系統(tǒng)計算模塊中通過故障計算所獲取的最小短路電流；選擇性校核相對復雜，若繼電保護定值與選擇性要求不匹配，則需計算其相鄰的下一線路范圍。1．3．1靈敏度校核繼電保護定值校核中的靈敏度校核主要通過故障計算實現(xiàn)，故障計算是指在當前運行模式條件下，根據(jù)線路保護類型與接線方式，并利用在校核規(guī)則知識庫內(nèi)搜索到合適的校核規(guī)則，并對搜索到的校核規(guī)則進行分解，確定規(guī)則的故障計算組件、量測組件和取值組件，利用這些組件進行故障計算，獲取最小短路電流，通過對比確定靈敏度校核結(jié)果［10］?；诮M件思想可將繼電保護的校核規(guī)則劃分為3種不同組件：故障計算組件、量測組件和取值組件。用故障計算確定的故障部分（故障元件類型、故障位置、故障類型等），根據(jù)故障判斷結(jié)果構(gòu)建校核計算式是故障計算組件的主要功能。量測組件和取值組件分別表示故障計算后應用的量測信息（元件、位置、內(nèi)容等）和繼電保護定值與一次設備參數(shù)（元件類型、取值內(nèi)容與位置等）。繼電保護定值校核規(guī)則的構(gòu)建如圖2所示。構(gòu)建規(guī)則過程中著重關(guān)注規(guī)則適用條件與規(guī)則間的邏輯關(guān)系。1．3．2選擇性校核圖3為包含三段式距離保護的電力系統(tǒng)線路保護示例，在此基礎上說明繼電保護定值選擇性校核方法。R1、R2為距離保護，在MⅠR2＜MⅡR1＜MⅡR2（R1距離保護Ⅱ段動作時間同R2相比較小的同時，與R1距離保護Ⅰ段動作時間相比較大）為已知的條件下，R1的距離保護Ⅱ段同R2的距離保護Ⅰ段結(jié)合，參考基于助增系數(shù)的整定標準，利用式（1）計算臨界定值N∞：N∞＝HRelNAB＋H′RelHbmincrtNⅠR2（1）式中，HRel和H′Rel表示不同的整定系數(shù)，NAB、Hbmincrt和NⅠR2分別表示線路AB的正序阻抗、最小正序助增系數(shù)和R2保護Ⅰ段的動作定值。在臨界定值不大于NⅡR1的條件下，R1保護Ⅱ段同選擇性標準不匹配；相反，則同選擇性標準匹配。以上定值比較法實現(xiàn)過程具有過量保護特征，也可用于電流保護定值的選擇性校核。依照保護范圍的概念，當電力系統(tǒng)內(nèi)某點發(fā)生故障時，保護所處區(qū)域采集的電氣量等于保護動作值，利用式（2）能夠描述此等量關(guān)系：NDZ＝f（ξ）（2）式中，NDZ和ξ分別表示距離保護定值和保護范圍（故障線路中h點與故障線路首端距離比值）。

1．4定值預警方法

電力系統(tǒng)在當前運行模式下采用“N－1”開斷方法，檢驗校核相間距離保護的躲負荷能力，進而實時確定電力系統(tǒng)內(nèi)易產(chǎn)生連鎖跳閘問題的薄弱環(huán)節(jié)，以實現(xiàn)保護連鎖動作預警。利用“N－1”開斷法進行N次全部線路的斷線分析需要進行十分繁瑣的計算，耗時巨大。在電力系統(tǒng)中，導致繼電保護裕度下降的關(guān)鍵因素是線路過負荷，基于此通過標量函數(shù)PI排序“N－1”線路開斷，在線路開斷導致保護裕度波動低于設定閾值的條件，開斷運算結(jié)束。利用斷線分析的靈敏度法可提升“N－1”開斷運算效率。在電力系統(tǒng)中節(jié)點i與節(jié)點j之間的線路出現(xiàn)開斷問題時，利用式（5）可計算節(jié)點i與節(jié)點j的功率變量ΔPi、ΔQi、ΔPj、ΔQj：式中，D和Pij、Qij、Pji、Qji分別表示4×4矩陣和N－1開斷前電力系統(tǒng)不同線路的功率。利用式（6）能夠計算“N－1”開斷后節(jié)點電壓修正量：（6）式中，ΔV、Δε和U分別表示開斷后節(jié)點電壓幅值修正量、節(jié)點電壓相角修正量和靈敏度矩陣。U還能夠描述電力系統(tǒng)開斷前潮流計算迭代結(jié)束時的雅克比矩陣J的逆矩陣。結(jié)合式（5）和式（6）獲取電力系統(tǒng)節(jié)點開斷后的電壓幅值V與相角ε，進而實時確定電力系統(tǒng)內(nèi)易產(chǎn)生連鎖跳閘問題的薄弱環(huán)節(jié)，通過事先設置好的預警閾值，實現(xiàn)保護連鎖動作預警。

2實踐應用測試

為驗證本研究所設計的繼電保護定值在線校核及預警系統(tǒng)的應用性，進行實踐應用測試。

2．1研究對象概況

選取我國某市電力系統(tǒng)為研究對象，其局部拓撲結(jié)構(gòu)如圖4所示。其中，S1～S8和P1分別表示變電站和發(fā)電站，L1～L10和RL1～RL7分別表示線路和線路保護，RL1～RL7為繼電保護線路。

2．2系統(tǒng)定值校核結(jié)果

依照定值比較法能夠得到圖4內(nèi)繼電保護RL1的相間距離保護Ⅱ段與RL4同選擇性標準不匹配。由表1能夠得到，RL1繼電保護的Ⅱ段同相鄰繼電保護的Ⅱ段結(jié)合，利用本研究系統(tǒng)確定滿足同相鄰繼電保護結(jié)合要求的臨界定值，設定準確系數(shù)為0．8，利用表2可顯示RL1繼電保護同相鄰繼電保護結(jié)合的最小正序助增系數(shù)、臨界定值與其定值校核結(jié)果。表2數(shù)據(jù)顯示，RL4繼電保護的臨界定值為46．74Ω，小于待校核定值54Ω，同選擇性標準不匹配。雖然RL4繼電保護動作定值同選擇性標準不匹配，但保護動作時間依舊存在級差，將此種結(jié)合關(guān)系定義為“不完全結(jié)合”。以表2中的校核結(jié)果為基礎，采用本研究系統(tǒng)中的保護范圍比較法對研究對象繼電保護定值實施定量校核，結(jié)果如表3所示。分析表3能夠得到，在研究對象故障類型一致的條件下，RL1繼電保護Ⅱ段的保護范圍同RL4繼電保護Ⅱ段的保護范圍相比較小，由此判斷其與選擇性標準相匹配。

2．3校核應用效果

校核與預警后，7個線路保護的年故障均呈現(xiàn)不同程度的下降，下降比例在13％～23％，其中RL1繼電保護年故障下降最為顯著，而RL4繼電保護年故障下降幅度最低。由此能夠說明，采用本研究系統(tǒng)對電力系統(tǒng)繼電保護定值進行在線校核與預警能夠顯著降低電力系統(tǒng)故障發(fā)生率，能夠保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

3總結(jié)

第8篇：繼電保護及整定計算方法范文

關(guān)鍵詞: 風力發(fā)電；短路電流；整定計算

引言:

近年隨著節(jié)能減排、減少能源消耗受到社會越來越多的重視，作為目前最成熟、經(jīng)濟效益最好的可再生能源的風力發(fā)電再次進入人們的視野，也受到國家政策的大力扶持。受此影響，我國風力發(fā)電進入了快速發(fā)展時期，也導致越來越多在電網(wǎng)從事繼電保護的整定人員接觸到風力發(fā)電系統(tǒng)。

雖然中國風電發(fā)展歷史已有近二十年，但由于此前風電發(fā)展較有地域性，并網(wǎng)風電場的容量也比較小，在電力系統(tǒng)保護配置及整定計算時，基本是將風電場簡化為一個負荷。但近年并網(wǎng)的風場規(guī)模都比較大，在電網(wǎng)發(fā)生故障時風力發(fā)電機將向短路點提供一定的短路電流，因此在整定計算時，需要充分考慮風電場的影響?？v觀目前短路電流計算軟件及成熟的短路電流計算方法，都沒有涉及風力發(fā)電系統(tǒng)，整定人員面對風電場并網(wǎng)時都難于整定，因此研究風電場接入系統(tǒng)對繼電保護整定計算的影響，推出適用于大部分電網(wǎng)的繼電保護整定計算解決方案，具有很重要的意義。

本文通過介紹目前應用于國內(nèi)電網(wǎng)的風力發(fā)電機的種類特點，分析風電場在系統(tǒng)發(fā)生短路時的電流模型，并具體分析系統(tǒng)發(fā)生故障時風電場提供的短路電流對各種保護的影響，得出通用可行的解決方案。

1 風力發(fā)電機的種類及數(shù)學模型

1.1風力發(fā)電機的種類

目前投入商業(yè)運行的并網(wǎng)風力發(fā)電機組可分為定槳定速型和變槳變速型兩大類，主要采用籠式異步發(fā)電機、雙饋異步發(fā)電機和永磁同步發(fā)電機三種發(fā)電機。雙饋異步發(fā)電機的工作原理是由變頻器在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生一個低速旋轉(zhuǎn)磁場，這個旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子由風力帶動所產(chǎn)生的機械轉(zhuǎn)速相疊加，在轉(zhuǎn)子繞組中形成一個合成的旋轉(zhuǎn)磁場，最終在發(fā)電機定子繞組中感應出相應于同步轉(zhuǎn)速的工頻（50 Hz）電壓輸出到電網(wǎng)。當風速發(fā)生變化時，由系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)，保持輸出到電網(wǎng)的頻率恒定不變。由于雙饋異步發(fā)電機在變頻器中僅流過轉(zhuǎn)差功率，因此變頻器所需容量比較小，一般為發(fā)電機額定功率的10%～30%左右，變頻器的損耗小投資也相對較低，技術(shù)相對比較成熟，是當前最主流的風機。目前世界上絕大多數(shù)的風電制造企業(yè)生產(chǎn)雙饋型風機，近年并網(wǎng)運行的風機也為該類型居多。本文就以雙饋異步風力發(fā)電機為模型，研究系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流的特性。

圖1為目前風力發(fā)電建設項目中廣泛采用的基于雙饋感應電機的變速風電機組模型，在普通繞線式異步感應電機的基礎上外加了連接在轉(zhuǎn)子滑環(huán)與定子之間的變頻器及其控制系統(tǒng)。

圖1 雙饋異步風力發(fā)電機模型

1.2風力發(fā)電機的數(shù)學模型

經(jīng)過推導和化簡得出雙饋式異步機的暫態(tài)數(shù)學模型，在d-q-0坐標系統(tǒng)下基本方程為：

式中：Uds、Uqs、Udr、Uqr分別為定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組電壓的d軸和q軸分量；Ids、Iqs、Idr、Iqr分別為定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組電流的d軸和q軸分量；Rs、Rr分別為定子、轉(zhuǎn)子相電阻；θs、θr分別為定子、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角；Ψds、Ψqs、Ψdr、Ψqr分別為定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組組合成磁鏈的d軸和q軸分量；Ls、Lr為各定子、轉(zhuǎn)子繞組間的互感；Tm、Te為機械轉(zhuǎn)矩和電磁轉(zhuǎn)距；J為發(fā)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量；f為頻率；P為極對數(shù)。

2 雙饋異步風力發(fā)電機在系統(tǒng)故障時的短路電流

假設圖1為容量10MW的雙饋異步風機組，通過升壓箱變升至35kV，再通過長為15km的輸電線路送至升壓站，電壓升至110kV，最終接入無窮大系統(tǒng)，兩條線路在6s時刻發(fā)生0.15S的短路故障。將圖1的系統(tǒng)放入Matlab/Simulink7.0 的仿真系統(tǒng)，結(jié)果如圖 2、3所示。由圖可知異步發(fā)電機在三相短路故障時僅能提供很小的持續(xù)短路電流(I≈0)，兩相短路時異步發(fā)電機提供的持續(xù)短路電流也很小，但瞬間性短路電流很大。原因是雙饋風電機組與基于普通異步發(fā)電機的定速風電機組的短路電流特性有很大區(qū)別，并網(wǎng)運行的異步發(fā)電機沒有獨立的勵磁機構(gòu)，在電網(wǎng)發(fā)生短路故障時，由于機端電壓顯著降低，發(fā)電機失去勵磁，故很難向電網(wǎng)輸送持續(xù)短路電流。

由異步電機的特性可知，當異步電機定子側(cè)突然短路時，轉(zhuǎn)子由于慣性，其轉(zhuǎn)速會在一定時間內(nèi)保持不變，因此異步電機的定子和轉(zhuǎn)子繞組的磁鏈也不會突變。如異步電機用暫態(tài)電動勢以及相應的暫態(tài)電抗表示，因暫態(tài)電動勢的值在短路前后瞬間不變，因此可用暫態(tài)電動勢和暫態(tài)電抗計算短路電流周期分量起始值。由于異步電機本身沒有勵磁電源，周期分量電流衰減很快，一般為 3至5個周波。

3 風電場并網(wǎng)時的整定計算思路

目前國內(nèi)風電場的設計及風機廠家很多給不出具體參數(shù)，加上風電場風機分散，整定人員計算時通常無法用常規(guī)的整定計算軟件還原風力發(fā)電機的參數(shù)模型，出于工程計算的簡化思路，可以結(jié)合風電場配置考慮簡化風電場在整定計算時的影響。

如圖1的系統(tǒng)，我們可以具體把電網(wǎng)故障分為風機出口短路和集電線路短路兩種情況分析：

（一）風機出口短路

1） 風機為異步電機，當系統(tǒng)短路時，風機出口電壓大幅下降，風機的無功電源是通過自身的補償電容器提供的，如果系統(tǒng)電壓降低，則無功來源大幅度下降，風機出口電壓將進一步降低直至崩潰，沒有了勵磁磁場，則風機無法發(fā)電。

2） 風機設有快速保護，低電壓或過流都會很快地動作。

3） 風機出口電壓大都是0.69kV的低壓系統(tǒng)，折算到35kV側(cè)的等值電路來看，風機、箱變及相應的低壓線路相當于一個很大的限流電抗，短路電流無法送出。

因此，風場的實際運行情況是：若風機出口0.69kV側(cè)發(fā)生短路，相連的風電機組退出運行，而系統(tǒng)側(cè)經(jīng)過箱式變壓器向故障點提供短路電流。

（二）35kV集電線路及外部系統(tǒng)短路

風電場中，風電機組普遍采用1機1變的單元接線，當35kV集電線路或升壓站內(nèi)某點發(fā)生短路故障時，把每個風力發(fā)電機和箱式變壓器看成電源與阻抗的組合，并經(jīng)集電線路連接到35kV母線。當系統(tǒng)故障時，風機能向各短路點提供短暫的短路電流，但用此方法計算出的短路電流可能偏大。由于在整定計算軟件中沒有準確的參數(shù)模型，在實際整定計算時可以采用定性處理的方法。

由短路電流模型及在實際整定時的思路我們可以分析出，風機在系統(tǒng)短路時能提供的短路電流的時間很短，大概在5個周波之內(nèi)，所以在整定計算時，如果保護裝置的動作時間很快，必須考慮風電場的影響，而當保護裝置動作時間大于5個周波時，可以不考慮風電場短路電流對保護裝置的影響，因為風電場短路電流衰減很快，保護裝置從時間上已經(jīng)躲過。

4 實例及保護分析

圖4為某市一個風電場并網(wǎng)的實例簡化圖，110kV線路配置有常規(guī)保護及光纖差動保護。由上面分析可知，受風電場影響的保護是動作時間在100ms以下的，由此可知有可能受影響的保護有差動保護，瞬時距離Ⅰ段、瞬時零序過流Ⅰ段及電流速斷保護。

K1點故障，風電場能為保護2提供短路電流，由基爾霍夫定律定律可知，風電場提供的短路電流不會對差動保護正確動作有影響；同理當保護區(qū)外故障，例如K2點故障，風電場向保護裝置2、3均提供相同的短路電流，不會引起保護裝置2、3的差動保護誤動。

而對于電流速斷或快速零序Ⅰ段保護，當K2接地故障時，風電場除向保護裝置4提供短路電流外，也向保護裝置2、3提供短路電流，如達到保護裝置2的動作值并且方向正確，保護裝置2將快速動作，即風電場可能會引起保護裝置2的誤動，所以在整定時不能把風電場僅看作一個負荷。在實際整定時，可考慮退出電流速斷保護和瞬時零序Ⅰ段保護，或設置0.15秒時限躲過風電場的影響。

對于距離保護，例如K2點接地故障時，保護裝置3繼電器的測量阻抗除了包括從保護安裝處到短路點的線路正序阻抗外，還包括兩側(cè)電勢相位差和過渡電阻引起的附加分量，參數(shù)的變化會引起繼電器測量阻抗的變化，為避免保護誤動或拒動，在整定瞬時距離Ⅰ段時，應充分考慮風電場的影響，對距離保護的動作邊界作出相應的校正。在實際工程計算時，可以將距離Ⅰ段的保護范圍縮減或?qū)⒕嚯xⅠ段設置0.15秒以躲過風電場的影響，避免風電場助增造成誤動。

5 結(jié)論

1)當有大規(guī)模的風電場接入系統(tǒng)，系統(tǒng)故障時風電場可能向短路點提供短時的短路電流，因此在整定計算時不能簡單地將風電場看作一個負荷，應充分考慮風電場對繼電保護的影響；

2）由風電場短路的模型可知，在實際工程整定計算時，風電場僅會對電流速斷保護、瞬時零序過流Ⅰ段及瞬時距離Ⅰ段有影響。在實際整定時，可采取退出該保護或設置一個短時限躲過風電場的影響。

第9篇：繼電保護及整定計算方法范文

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；一次系統(tǒng)

作者簡介：張如義（1973-），男，黑龍江伊春人，嘉興學院南湖學院電氣裝備及其自動化研究所，助教。（浙江?嘉興?314001）

中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）20-0041-02

“電力系統(tǒng)繼電保護原理”屬于專業(yè)必修課之一，該課程的授課對象是電氣工程及自動化專業(yè)的學生，其教學任務是使學生掌握電力系統(tǒng)繼電保護的工作原理和各類繼電保護整定計算原則，為學生畢業(yè)后從事電力系統(tǒng)的設計、運行、維護等工作打下一定的理論與技術(shù)基礎。該課程通過課堂講授、課后自學、課堂討論、習題、實驗等基本教學手法使學生掌握各類電力系統(tǒng)繼電保護的工作原理、構(gòu)成、整定計算等知識，了解典型的繼電保護裝置；培養(yǎng)學生分析和解決繼電保護運行中可能出現(xiàn)的各種問題的能力。為了更好地達到教學目的，各學校對繼電保護課程教學進行了一定程度的教學改革，[1-2]本文針對教學過程中的問題提出了一些改革措施。

一、教學中存在的問題

1.課上學時少，課下學習時間少

“電力系統(tǒng)繼電保護原理”屬于專業(yè)模塊課，理論課時為32學時，實驗課時為8學時，相對來說學時少。該課程在大三下半學期或大四上半學期開設，學生此時因為找工作、做畢業(yè)設計和畢業(yè)實習以及修第二課堂學分而精力比較分散，上課不能滿勤。因此教師要對該課程內(nèi)容做精簡化處理，爭取有較高的課堂效率。

2.實踐量不夠，動手機會少，動手愿望低，實踐深度受限制

盡管學校為學生提供了實習機會，但這些實多是參觀式的，學生沒有操作經(jīng)驗；企業(yè)很少讓學生實際操作，因為這樣容易影響生產(chǎn)，而且會造成安全事故。實驗課也是模擬系統(tǒng)的繼電保護，結(jié)合仿真電路，學生認識到的電氣方面的知識明顯不足。另外有的學生畢業(yè)后不想從事本專業(yè)的工作，對課程也不感興趣。

二、改革“電力系統(tǒng)繼電保護原理”課程所采取的措施

1.講課突出重點，不必求多求全，讓學生聽懂為目的

以教學大綱為基本依據(jù)，制定教學計劃，在實際教學中，把握原則性，又不失靈活性，使教有所思，教有所改，為下個階段的大綱修訂做好準備。在主要問題推導的關(guān)鍵處，適時地將基本且重要的環(huán)節(jié)對學生進行提問。在課上學時允許的前提下，立即給學生少量時間消化剛講過的內(nèi)容，并提問以加強和確認。例如在講授單側(cè)電源電路的三段式電流保護時，對第I段的整定，讓學生看圖（如圖1所示）思考理想狀況下，一點短路應該跳哪個斷路器，然后引入矛盾，說明理想狀態(tài)不能實現(xiàn)，學生會對這一整定原則加深印象。又如在講到后備保護時，讓學生思考上一級可以做下一級的遠后備，下一級反過來能不能做上一級的遠后備。繼電器是繼電保護的執(zhí)行部件，是看得見摸得著的具體部分，可以先向?qū)W生演示繼電器觸點吸合與釋放的過程，再說明是因為電力系統(tǒng)故障而由邏輯環(huán)節(jié)決定它應該的動作，促使學生動腦思考問題，增強了教師和學生之間的互動，同時也培養(yǎng)了學生學習繼電保護原理課程的興趣。[3]

2.穿插二次回路的相關(guān)內(nèi)容進行講解

二次回路是對一次設備監(jiān)控、測量、調(diào)節(jié)和保護的設備，二次設備及其相連接的線路組成二次回路。如果沒有二次回路，一次系統(tǒng)在很多重要方面都沒法保證效果，例如運行的安全性、穩(wěn)定性、可靠性和經(jīng)濟性。電力系統(tǒng)運行的一個基本要求就是要安全穩(wěn)定，二次回路是保證電力系統(tǒng)一次回路安全穩(wěn)定運行必不可少的部分。傳統(tǒng)的授課計劃一般是把繼電保護內(nèi)容全部放在二次回路的前面講，但是因為二者在實際工作過程中聯(lián)系密切，可以把二次回路的相關(guān)內(nèi)容放在繼電保護之前講解。說明二次回路和繼電保護的關(guān)系，繼電保護是二次回路的一部分，因為繼電保護設備的系統(tǒng)性、繼電保護理論發(fā)展的相對完善性以及繼電保護系統(tǒng)的特殊重要性，所以繼電保護原理課程獨立于二次回路課程專門開設。典型的與繼電保護相關(guān)的二次回路部分，例如：互感器是電力系統(tǒng)一次側(cè)和二次側(cè)的聯(lián)系器件，繼電保護的測量參數(shù)是由互感器二次側(cè)引入的。又如跳閘回路，以單側(cè)電源電路的三段式電流保護為例，在講述了整定過程之后，做一個動作過程的演示，繼電保護教材上只用跳閘線圈和輔助觸點表示斷路器，使學生感覺不具體。這時候把斷路器的分、合閘回路（如圖2所示）介紹一下，有明顯的具體化效果。[4] 二次回路課程的內(nèi)容具體、偏重于實際操作，相對于繼電保護原理課程來說容易引起學生的學生興趣。把繼電保護和二次回路聯(lián)系起來講解，進一步增強師生課堂互動，使學生變被動接受為主動探索。

3.“繼電保護原理”和“微機繼電保護”區(qū)分開

“微機保護原理”和“繼電保護原理”在大多數(shù)高校的電氣工程及其自動化專業(yè)被作為兩門課程分開講授，“繼電保護原理”的學習可以為“微機保護原理”課程打下基礎，“微機保護原理”是“繼電保護原理”的具體實現(xiàn)，但不是“繼電保護原理”的主要內(nèi)容?！袄^電保護原理”課程的目的是使學生掌握繼電保護原理，在講課過程中只宜于適當?shù)?、少量地引入微機保護方面的知識，而且要限于對微機保護基本框架的了解。如果過多地引入微機保護方面的知識，會使學生覺得重點不明確，不知道該不該掌握微機保護，分散了精力，又難以聽懂。引入微機保護的本意是為了拓展學生的知識面，但是如果把握不好尺度，結(jié)果不僅降低了學習興趣，還影響了對繼電保護原理本身的學生效果。

4.和一次系統(tǒng)的內(nèi)容多取得聯(lián)系

“電力系統(tǒng)繼電保護原理”課程主要分析電力系統(tǒng)各部分（包括發(fā)電、輸電、變電和用電設備）在各種故障或不正常運行狀態(tài)下繼電保護裝置的動作原理，與一次系統(tǒng)的聯(lián)系密切，繼電保護裝置動不動作、如何動作都取決于一次系統(tǒng)的運行狀況，所以要結(jié)合一次系統(tǒng)知識，說明一次系統(tǒng)的變化情況和計算方法，才能更有利于理解繼電保護裝置的動作邏輯，增加具體感，減少抽象理論的乏味感，更好地掌握繼電保護原理。例如在講解線路三段式電流保護時，說明短路的幾種類型，在不同點和不同類型的短路情況下，短路電流大小的比較，讓學生先思考明確在短路點遠離電源時的短路電流高于短路點靠近電源時的短路電流。

5.作業(yè)不必嚴格按照教材的習題布置，可按照課上講授的內(nèi)容自編作業(yè)或?qū)滩牧曨}改編

作業(yè)布置是一項重要的教學內(nèi)容。布置什么樣的作業(yè)，學生完成得如何，直接反映了學生的掌握情況，關(guān)系到教學效果的好壞。要想取得良好的教學效果，只在課堂上講好課是不夠的。對于如何布置作業(yè)，應引起足夠的重視。教材編著者是依據(jù)自身情況，顧及使用教材的全體教師編寫教材的。具體落實到每個教材使用者，應該根據(jù)自身情況，安排講課內(nèi)容和篩選適合本學校、本學科狀況的側(cè)重點來講解。這樣課上所講的不包括教材的全部內(nèi)容，而且有特有的側(cè)重點。如果作業(yè)還按照教材的習題布置，就會使學生感到迷惑，對怎么做作業(yè)無從下手，以至于產(chǎn)生排斥、倦怠的心理。例如對緒論的講解，先是講了三道習題，然后讓學生理解記憶十分鐘，最后抽查提問。結(jié)果是多數(shù)學生在課堂上就完成了作業(yè)，提高了作業(yè)完成的效率和質(zhì)量。

以下是對緒論部分編寫的三道作業(yè)題：什么是繼電保護裝置；繼電保護裝置應該滿足哪幾個基本特性，各自的含義是什么；繼電保護裝置的三個組成環(huán)節(jié)是什么，各起什么作用。

6.優(yōu)化試卷

試卷是學生對本課程學習效果的反應，一份好的試卷能體現(xiàn)教師的講課情況、學生付出的時間和精力的情況，是教學方法和教學效果如何的一種檢測方式。從試卷的成績分布情況、各類題型的解答情況以及各章節(jié)內(nèi)容的掌握情況，教師可以反思原因，總結(jié)經(jīng)驗，以利于在下次授課中做出相應的改進。對試卷的難易、深淺和范圍都要有適度的把握。相應于上課內(nèi)容的調(diào)整，對試卷結(jié)構(gòu)和題型做優(yōu)化處理，增加能啟發(fā)學生獨立思考的題型。

三、教學改革前后教學效果的比較（見表1）

針對實踐方面的不足，依靠現(xiàn)有的實驗設備和實習條件，盡量做到對繼電保護基本部分能認識實物，明白原理，熟悉操作，做到繼電保護知識在電氣工程及其自動化專業(yè)學生中的普及。部分學生畢業(yè)后到變電站或發(fā)電廠從事與繼電保護相關(guān)的工作，他們可以在企業(yè)的環(huán)境中再深入接觸繼電保護操作，在設備的實物化和指導的專業(yè)化方面都能有所提。[5]

參考文獻：

[1]何瑞文,陳少華.關(guān)于現(xiàn)代電力系統(tǒng)的繼電保護課程教學改革與建設[J].電氣電子教學學報,2004,(3):21-22.

[2]田有文,孫國凱,周啟龍.突出繼電保護教學中學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學學報(社會科學版),2005,(1):93-94.

[3]張保會,尹項根.電力系統(tǒng)繼電保護[M].北京:中國電力出版社,2010.

[4]何永華.發(fā)電廠及變電站的二次回路[M].北京:中國電力出版社,