繼電保護(hù)原理及應(yīng)用精選(九篇)
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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：電動機(jī)保護(hù)器作為拖動系統(tǒng)中的重要組成部分，對電動機(jī)的起動和運(yùn)行中保護(hù)起著至關(guān)重要的作用。本文分析了電動機(jī)保護(hù)器保護(hù)及構(gòu)成原理，并闡述了電動機(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：電動機(jī)；保護(hù)器；保護(hù)原理；應(yīng)用
一、引言
電動機(jī)是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的動力設(shè)備，是其他機(jī)電設(shè)備的動力源泉，電動機(jī)正常的輸出是其驅(qū)動的機(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，因而確保電動機(jī)的正常運(yùn)行就顯得十分重要。電動機(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、電動機(jī)保護(hù)器的保護(hù)原理與構(gòu)成
對電動機(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、電壓波動大、電網(wǎng)電壓波形畸變、高次諧波嚴(yán)重或者電動機(jī)斷相運(yùn)行。3.電源電壓過低使得電動機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩不夠，電動機(jī)不能順利啟動或者是在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)啟動，電動機(jī)長時(shí)間承受過大的啟動電流導(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。
電動機(jī)保護(hù)原理的研究是保證電動機(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，電動機(jī)在發(fā)生對稱故障和不對稱故障時(shí)，電動機(jī)的三相電流都會發(fā)生變化。電動機(jī)故障條件流過繞組的電流過大，超過電動機(jī)的額定電流，因此可根據(jù)這一特征來對電動機(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。
通過對電動機(jī)保護(hù)器的保護(hù)原理分析可以看出，理想的電動機(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、啟動封鎖及復(fù)位電路、故障記錄電路、驅(qū)動電路、電動機(jī)控制電路組成。電動機(jī)保護(hù)器的構(gòu)成原理如圖l所示。
圖1 電動機(jī)保護(hù)器組成模塊和構(gòu)成原理圖
三、電動機(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機(jī)保護(hù)器主要有熱繼電器、溫度繼電器和電子式電動機(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)械式電動機(jī)過載保護(hù)器，它在保護(hù)電動機(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，頻繁啟動等故障不起保護(hù)作用。這主要是因?yàn)闊崂^電器動作曲線和電動機(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)境溫度的影響誤動或拒動，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，在電動機(jī)中埋入熱元件，根據(jù)電動機(jī)的溫度進(jìn)行保護(hù)，但電動機(jī)容量較大時(shí)，需與電流監(jiān)測型配合使用，避免電動機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)溫度急劇上升，由于測溫元件的滯后性，導(dǎo)致電動機(jī)繞組受損。溫度繼電器具有結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠，保護(hù)范圍廣泛等優(yōu)點(diǎn)，但動作緩慢，返回時(shí)間長，3KW以上的三角形接法電動機(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機(jī)保護(hù)器，磁場溫度檢測型繼電器和智能型電動機(jī)保護(hù)器也在電動機(jī)故障保護(hù)中得到普遍應(yīng)用。磁場溫度檢測型保護(hù)器通過在電動機(jī)中埋入磁場檢測線圈和溫度探頭，根據(jù)電動機(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)是需在電動機(jī)內(nèi)部安裝磁場檢測線圈和溫度傳感器。智能型電動機(jī)保護(hù)器能實(shí)現(xiàn)電動機(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，目前高壓電動機(jī)保護(hù)均采用智能型
四、電動機(jī)保護(hù)器應(yīng)用選擇原則
選用電動機(jī)保護(hù)裝置的目的，既能使電動機(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
如今電動機(jī)保護(hù)器已發(fā)展到了微電子智能型時(shí)代，電動機(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)充分考慮電動機(jī)保護(hù)實(shí)際需求，超前、準(zhǔn)確、及時(shí)地判斷電動機(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：高阻抗差動保護(hù) 匝數(shù)比
論文摘要：本文闡述了大型電動機(jī)高阻抗差動保護(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高阻抗差動保護(hù)原理及定值整定原則
2.1高阻抗差動保護(hù)的動作原理：
（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，所以繼電器不動作。
（2）電動機(jī)啟動時(shí)：原理圖見圖2，由于電動機(jī)啟動電流較大，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。
（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，繼電器動作。由于TA1二次電流i1可分為流向CT勵磁阻抗Zm的電流ie和流向繼電器的電流ij。因此，勵磁阻抗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。
式中：U－繼電器整定值；US－保證不誤動的電壓值；IKMAX－啟動電流值；
b)、保證在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，CT能提供足夠的動作電壓：
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，測量勵磁電流，當(dāng)電壓每增加10%時(shí)，勵磁電流的增加不能超過50％。
c)、校驗(yàn)差動保護(hù)的靈敏度：在最小運(yùn)行方式下，電動機(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－保證繼電器可靠動作的一次電流；n、Us－同前所述；m－構(gòu)成差動保護(hù)每相CT數(shù)目；Ie－在Us作用下的CT勵磁電流；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高阻抗差動保護(hù)的應(yīng)用
3.1高阻抗差動保護(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；（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作，對CT有三個(gè)要求：勵磁阻抗高、二次漏抗低和匝數(shù)比誤差小。高阻抗差動保護(hù)用的CT設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：依據(jù)拐點(diǎn)電壓及拐點(diǎn)電壓下的勵磁電流來確定鐵芯尺寸。對于高阻抗差動保護(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)電動機(jī)啟動時(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)勵磁阻抗較高的原因。一般情況下高阻抗差動保護(hù)用CT勵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)生誤動作。匝數(shù)較小CT即使?jié)M足該規(guī)定，在電動機(jī)啟動時(shí)的差電壓也較大，足以造成保護(hù)誤動作。
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)生誤動作。
通過上述兩例足以說明對于高阻抗差動保護(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)自動化學(xué)院，副教授；趙峰（1966-），男，上海人，蘭州交通大學(xué)自動化學(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，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。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，另外接線和動作的整定調(diào)整十分不便，而微機(jī)差動保護(hù)一般是帶制動的折線型保護(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)的元件的動作匝數(shù)及制動匝數(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》、《變電站綜合自動化系統(tǒng)》、《自動裝置》，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。
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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。現(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)誤動作。
速動性。是指保護(hù)裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障?？s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、動作是否靈活無卡涉，動作靈活。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；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)電流差動保護(hù)
基于基爾霍夫電流定律的縱聯(lián)電流差動保護(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)即流入差動繼電器KD中點(diǎn)電流為0，繼電器不會動作。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“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(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)，主變差動保護(hù)，勵磁控制等各個(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，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、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
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作校驗(yàn)時(shí)，必須確認(rèn)傳動的合理性，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。
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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、自動化、互動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)墓蚕硇裕梢垣@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)和安全自動裝置的性能，改變現(xiàn)有保護(hù)和安全自動裝置的延時(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。
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