繼電保護的作用和原理精選(九篇)

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第1篇：繼電保護的作用和原理范文

關(guān)鍵詞：電流互感器；繼電保護；電流；影響；措施

中圖分類號：TM451 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 24-0000-01

一、前言

在電力系統(tǒng)中，電流互感器的飽和與否對繼電保護裝置的影響非常大，會直接影響到繼電保護裝置的安全穩(wěn)定運行，隨著社會工業(yè)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的供電容量也不斷地增大，但是系統(tǒng)短路電流也在急劇增加，電力系統(tǒng)中的電流互感器飽和問題也日益突出，對繼電保護產(chǎn)生重要影響，本文對其進行了簡單的論述，并提出了一些具體的解決措施，希望對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行提供一定的幫助。

二、電流互感器原理

電流互感器簡稱CT，其原理是依據(jù)電磁感應原理，將一次回路中的大電流變化成二次回路中的小電流，然后供給測量儀器繼電保護裝置或者其他的類似裝置，電流互感器的主要用途是對被測電流進行變換，其優(yōu)點就是比普通的變壓器輸出的容量小，按照其性能和用途可以分為兩大類，一類是用來測量用電流互感器，另一類是用來保護用電互感器。

三、電流互感器飽和對繼電保護影響的基本原理

電流互感器的飽和對繼電保護裝置影響非常大，想要繼電保護裝置能夠安全穩(wěn)定運行，電流互感器就必須要真實的反應一次電流的波形，尤其是當出現(xiàn)故障的時候，電流互感器不僅要反映出故障電流的大小，還要反映出電流的波形和相位，以及電流的變化率。電流互感器的飽和分兩種，一種是穩(wěn)態(tài)飽和，另一種是暫態(tài)飽和，而使電流互感器飽和的原因有很多，如電流非周期分量的大小、二次側(cè)負荷大小及鐵芯剩磁、一次系統(tǒng)的時間常數(shù)的大小等。

（1）穩(wěn)態(tài)飽和主要是由于一次電流的值過大，致使二次電流不能正確傳變一次電流。

（2）暫態(tài)飽和主要是由于大量的非周期分量進入電流互感器飽和區(qū)造成的。

電流互感器的飽和，嚴重影響了繼電保護裝置的穩(wěn)定運行，使其不能安全、快速的進行工作，使其保護拒動、延遲動作等，極大的降低了繼電保護裝置的測量故障的準確性。

四、電流互感器對繼電保護裝置的影響

（一）電流互感器對電流保護的影響

等效動作判斷依據(jù)為：I J>I p；

I J：是繼電器短路的電流二次值；

I p：是電流繼電器的定值；

根據(jù)以上式子可知，當電流互感器處于飽和狀態(tài)時，二次側(cè)的等效動作變小，使得保護產(chǎn)生拒動。

（二）電流互感器飽和對速斷保護的影響

電流速斷保護是指當電流增大時的瞬時保護動作，當被繼電保護的區(qū)域出現(xiàn)短路時，短路電流中的非周期分量變大，電流互感器處于飽和狀態(tài)，使得繼電保護裝置的電流小于實際電流，達不到速斷保護的動作值，這樣就極大的影響到了速斷保護的工作，只有當電流互感器恢復正常時速斷保護才能正常工作。

（三）電流互感器飽和對母線的影響

電流互感器的飽和使得母線保護在設計和整定時面臨許多困難，電流互感器的母線多數(shù)都采用電流差動式保護，利用對CT二次測電流瞬時值差動的原理，可以實現(xiàn)對母線的快速保護，當電流互感器出現(xiàn)飽和狀態(tài)時，使得二次測電流差動原理遭到破壞，導致保護誤動作，由此可見，電流互感器的飽和對母線的影響非常嚴重，我們必須認真研究保護閉鎖和開放時刻，盡量避開CT飽和對保護的不良影響。

（四）電流互感器對方向縱聯(lián)保護的影響

當電流互感器處于飽和狀態(tài)時，只要電流方向不發(fā)生故障，方向縱聯(lián)保護一般不會出現(xiàn)故障，除非出現(xiàn)區(qū)外故障，此刻的測保護檢測到的故障電流超過了方向縱聯(lián)保護啟動電流，而線路負荷端的保護卻因為電流互感器處于飽和狀態(tài)而未持續(xù)發(fā)出區(qū)外故障閉鎖信號，使得方向縱聯(lián)保護出現(xiàn)誤動。

五、防治電流互感器飽和對策

電流互感器對繼電保護裝置影響非常大，繼電保護裝置能否正常、安全工作取決于電流互感器的飽和與否，避免電流互感器的飽和，具體措施如下：

（1）避免CT飽和：CT飽和也受電流互感器二次負載阻抗的大小影響，所以，要選用額定阻抗和額定容量較大的電流互感器，減少電流互感器的二次阻抗，因為電流互感器的額定二次電流是5A和1A，相同容量下的二次電流5A要比1A的允許二次阻抗差25倍，所以要盡量提高CT的允許二次阻抗值。

（2）采用TP類電流互感器：這類的電流互感器適用于短路電流中非周期分量暫態(tài)影響的情況，TP類電流互感器一般在最嚴重的暫態(tài)條件下不飽和，二次電流的誤差在規(guī)定范圍內(nèi)。

（3）采用抗飽和的繼電保護裝置：應該采用對電流飽和不敏感的保護原理和對電流互感器飽和不敏感的數(shù)字保護裝置。

（4）盡量將繼電保護裝置就地安裝：繼電保護裝置就地安裝可以縮短二次電纜的長度，減少互感器負擔，避免飽和。

此外，目前國內(nèi)外的主要抗飽和方法有很多，比如：波形判據(jù)法、局部測算法、使用飽和發(fā)生器、增大保護級CT變比、限制短路電流、減少CT的二次額定電流等等。

六、結(jié)束語

綜上所述，電流互感器的選擇與配置不當，會直接引起繼電保護裝置的不正確動作，造成電力故障，在繼電保護裝置中，電流互感器對繼電保護的正確、快速動作起著決定性作用，所以，電流互感器的飽和也直接影響著繼電裝置的可靠運行，本文對電流互感器的原理進行介紹，分析了電流互感器對繼電保護裝置的影響，也提出了一些解決措施，希望對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供借鑒。

參考文獻：

[1]李升健，黃燦英，諶爭鳴.保護用電流互感器的性能驗算方法及實例分析[J].電工技術(shù)，2013（10）：59-60.

第2篇：繼電保護的作用和原理范文

Abstract: With the development of power system protection technology, power technology continues to develop with innovation. This paper reviews several stages of development of the mechanical and electrical technology and describes technological innovations details of relay, which provides a theoretical basis for future progress.

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；技術(shù)創(chuàng)新

Key words: power system; relay protection; technology innovation

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2010）36-0198-01

1繼電保護技術(shù)的發(fā)展史

隨著電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，繼電保護技術(shù)就相伴而生。以數(shù)字式計算機為基礎而構(gòu)成的繼電保護起源于20世紀60年代中后期。我國從20世紀70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究，高等院校和科研院所起著先導的作用。

從繼電保護的基本原理上看，到21世紀20年代末普遍應用的繼電保護原理基本上都已建立，迄今在保護原理方面沒有出現(xiàn)突破性發(fā)展。從實現(xiàn)保護裝置的硬件看，從1901年出現(xiàn)的感應型繼電器至今大體上經(jīng)歷了機電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微型計算機式等發(fā)展階段。縱觀繼電保護將近100年的技術(shù)發(fā)展史可以看出，雖然繼電保護的基本原理早已提出，但它總是根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，不斷地從相關(guān)的科學技術(shù)中取得的最新成果中發(fā)展和完善自身。

2繼電保護技術(shù)創(chuàng)新

2.1 機電技術(shù)網(wǎng)絡化創(chuàng)新在計算機領域，發(fā)展速度最快的當屬計算機硬件，按照著名的摩爾定律，芯片上的集成度每隔18～24個月翻一番。其結(jié)果是不僅計算機硬件的性能成倍增加，價格也在迅速降低。微處理機的發(fā)展主要體現(xiàn)在單片化及相關(guān)功能的極大增強，片內(nèi)硬件資源得到很大擴充，單片機DSP芯片二者技術(shù)上的融合，運算能力的顯著提高以及嵌入式網(wǎng)絡通信芯片的出現(xiàn)及應用等方面。這些發(fā)展使硬件設計更加方便，高性價比使冗余設計成為可能，為實現(xiàn)靈活化、高可靠性和模塊化的通用軟硬件平臺創(chuàng)造了條件。硬件技術(shù)的不斷更新，使微機保護對技術(shù)升級的開放性有了迫切要求。網(wǎng)絡特別是現(xiàn)場總線的發(fā)展及其在實時控制系統(tǒng)中的成功應用充分說明，網(wǎng)絡是模塊化分布式系統(tǒng)中相互聯(lián)系和通信的理想方式。如基于網(wǎng)絡技術(shù)的集中式微機保護，大量的傳統(tǒng)導線將被光纖取代，傳統(tǒng)的繁瑣調(diào)試維護工作將轉(zhuǎn)變?yōu)闄z查網(wǎng)絡通信是否正常，這是繼電保護發(fā)展的必然趨勢。微機保護設計網(wǎng)絡化，將為繼電保護的設計和發(fā)展帶來一種全新的理念和創(chuàng)新，它會大大簡化硬件設計、增強硬件的可靠性，使裝置真正具有了局部或整體升級的可能。繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍（這是首要任務），還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎上協(xié)調(diào)動作，實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡化。

2.2 機電技術(shù)智能化創(chuàng)新進入20世紀90年代以來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法、進化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個領域都得到了應用，電力系統(tǒng)保護領域內(nèi)的一些研究工作也轉(zhuǎn)向人工智能的研究。專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡（ANN）和模糊控制理論逐步應用于電力系統(tǒng)繼電保護中，為繼電保護的發(fā)展注入了活力。人工神經(jīng)網(wǎng)絡（ANN）具有分布式存儲信息、并行處理、自組織、自學習等特點，其應用研究發(fā)展十分迅速，目前主要集中在人工智能、信息處理、自動控制和非線性優(yōu)化等問題。近年來，電力系統(tǒng)繼電保護領域內(nèi)出現(xiàn)了用人工神經(jīng)網(wǎng)絡（ANN）來實現(xiàn)故障類型的判別、故障距離的測定、方向保護、主設備保護等。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規(guī)劃等也都有其獨特的求解復雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結(jié)合可使求解速度更快?？梢灶A見，人工智能技術(shù)在繼電保護領域必會得到應用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。

2.3 繼電保護中自適應控制技術(shù)創(chuàng)新自適應繼電保護的概念始于20世紀80年代，它可定義為能根據(jù)電力系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的變化而實時改變保護性能、特性或定值的新型繼電保護。自適應繼電保護的基本思想是使保護能盡可能地適應電力系統(tǒng)的各種變化，進一步改善保護的性能。這種新型保護原理的出現(xiàn)引起了人們的極大關(guān)注和興趣，是微機保護具有生命力和不斷發(fā)展的重要內(nèi)容。自適應繼電保護具有改善系統(tǒng)的響應、增強可靠性和提高經(jīng)濟效益等優(yōu)點，在輸電線路的距離保護、變壓器保護、發(fā)電機保護、自動重合閘等領域內(nèi)有著廣泛的應用前景。針對電力系統(tǒng)頻率變化的影響、單相接地短路時過渡電阻的影響、電力系統(tǒng)振蕩的影響以及故障發(fā)展問題，采用自適應控制技術(shù)，從而提高保護的性能。對自適應保護原理的研究已經(jīng)過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實現(xiàn)保護對系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的自適應，必須獲得更多的系統(tǒng)運行和故障信息，只有實現(xiàn)保護的計算機網(wǎng)絡化，才能做到這一點。

2.4 繼電保護中自動化技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)代計算機技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)為改變變電站目前監(jiān)視、控制、保護和計量裝置及系統(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。高壓、超高壓變電站正面臨著一場技術(shù)創(chuàng)新。實現(xiàn)繼電保護和綜合自動化的緊密結(jié)合，它表現(xiàn)在集成與資源共享、遠方控制與信息共享。以遠方終端單元（RTU）、微機保護裝置為核心，將變電所的控制、信號、測量、計費等回路納入計算機系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的控制保護屏，能夠降低變電所的占地面積和設備投資，提高二次系統(tǒng)的可靠性。綜合自動化技術(shù)相對于常規(guī)變電所二次系統(tǒng)，主要有以下特點：①設備、操作、監(jiān)視微機化；②通信局域網(wǎng)絡化、光纜化；③運行管理智能化。

參考文獻：

[1]楊奇遜.微型機繼電保護基礎[M].北京：水利電力出版社，2008.

[2]張宇輝.電力系統(tǒng)微型計算機繼電保護[M].北京：中國電力出版社，2000.

[3]葛耀中.自適應繼電保護及其前景展望[J].電力系統(tǒng)自動化，2007，21（9）：42-46.

[4]吳斌，劉沛，陳德樹.繼電保護中的人工智能及其應用[J].電力系統(tǒng)自動化，2005（4）．

[5]楊曉敏.電力系統(tǒng)繼電保護原理及應用[M].北京：中國電力出版社，2006.

第3篇：繼電保護的作用和原理范文

關(guān)鍵詞：繼電保護；整定計算；特點；要求

中圖分類號：TM58 文獻標識碼：A 文章編號：

前言：隨著我國電網(wǎng)建設的蓬勃發(fā)展，繼電保護作為一種必不可少的設備廣泛的應用于各級電壓的電力系統(tǒng)中，尤其是在110kV及以上電壓等級中更是得到了廣泛的應用。由于繼電保護在電網(wǎng)中非常重要，一旦出現(xiàn)故障，輕則引起大面積的停電現(xiàn)象，重則嚴重危害人民群眾的生命財產(chǎn)安全。因此，我們一定要加強繼電保護的整定計算工作，保證繼電保護裝置的安全，保證電網(wǎng)的安全、平穩(wěn)運行。

1.繼電保護整定計算的特點

由于科學技術(shù)的飛速發(fā)展，不僅繼電保護原理得到了長足的發(fā)展，其主要組成元器件也發(fā)生了巨大地變化。在經(jīng)歷了近百年不同的發(fā)展階段后，繼電保護正向著智能化、網(wǎng)絡化發(fā)展，集測量、控制、保護等功能于一身。為了適應當前的發(fā)展趨勢，我們就要不斷通過研究新型計算方法，在研究中逐步解決問題。這就需要我們在不斷學習，充實自己的系統(tǒng)知識與理論知識的同時加強個人道德品質(zhì)的培養(yǎng)，不僅做到技術(shù)上‘專業(yè)’，也要做到工作態(tài)度上‘專業(yè)’。

由于各種保護裝置在不同的電網(wǎng)變化的情況下，造成了整定計算也隨之發(fā)生了變化。當然，伴隨著電力系統(tǒng)中運行方式以及基本建設發(fā)展的變化，達到或者超出設定范圍時，會造成繼電保護的整定計算工作超限，因此必須重新進行設定，以滿足全新的系統(tǒng)運行情況。我們一定要充分考慮到繼電保護的可靠性、選擇性、靈敏性以及快速性，在這些之間進行充分選擇，制定出一個合理的整定計算方案。最后，繼電保護的整定計算工作一定要進行辨證、綜合以及統(tǒng)一的運用。

2.整定計算需注意的幾點意見

繼電保護整定計算工作中有以下幾點需要注意，現(xiàn)分述如下：

2.1定值計算資料管理

定值計算需要準確無誤的計算資料，這是進行定值計算的前提。它包括：一、二次圖紙；所帶變壓器、電容器、消弧線圈、電抗器等銘牌數(shù)據(jù)和廠家說明書；電壓互感器、電流互感器變比和試驗報告；實測線路參數(shù)或理論計算參數(shù)；保護裝置技術(shù)說明書、現(xiàn)場保護裝置打印清單等。在繼電保護及安全自動裝置相關(guān)運行、整定管理規(guī)程中也要求：一般在設備投運前三個月將設計圖紙、設備參數(shù)和保護裝置資料提交負責整定計算的繼電保護機構(gòu)，以便安排計算。實測參數(shù)要求提前1個月送交，以便進行定值核算，給出正式整定值。但是，在實際工作中，往往會有各種各樣的原因使得我們的基礎數(shù)據(jù)管理出現(xiàn)漏洞。所以，我認為定值計算資料管理這一環(huán)節(jié)是繼電保護整定計算工作的危險點。

2.2短路電流計算

短路電流計算是整定計算是否準確的前提，它的準確與否決定整定計算的準確度。系統(tǒng)的運行方式和變壓器中性點接地方式又決定短路電流計算的正確性。

合理地選擇運行方式是改善保護效果，充分發(fā)揮保護系統(tǒng)功能的關(guān)鍵之一。但選擇運行方式應與運行方式部門進行充分溝通，通過計算確認現(xiàn)有的電氣設備是否能滿足運行的要求，如有不合理或不符合要求時，及時提出改進方案，使電氣設備能滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的要求，不能因為繼電保護整定的需要而對電氣一次設備的運行做出限制。

變壓器的接地方式是由繼電保護整定計算人員來確定的。合理地選擇變壓器的接地方式可以改善接地保護的配合關(guān)系，充分發(fā)揮零序保護的作用。由于接地故障時零序電流分布的比例關(guān)系，只與零序等值網(wǎng)絡狀況有關(guān)，與正、負序等值網(wǎng)絡的變化無關(guān)。零序等值網(wǎng)絡中，尤以中性點接地變壓器的增減對零序電流分布關(guān)系影響最大。因此，應合理地選擇變壓器的接地方式并盡可能保持零序等值網(wǎng)絡穩(wěn)定。

3.微機型保護裝置的參數(shù)選擇

由于電力系統(tǒng)中廣泛采用了微機型繼電保護裝置，給我們的整定計算工作帶來了全新的困難，并且由于廠家繁多，各個產(chǎn)品的原理以及參數(shù)設置等都不盡相同，因此我們必須熟悉各種繼電保護裝置的原理以及結(jié)構(gòu)，特別是要通過合理控制字以及正確設置繼電保護裝置的參數(shù)。例如：許繼的WFB-800發(fā)變組保護中逆功率保護功率定值則采用實際功率數(shù)據(jù)（單位為瓦），而南瑞公司研發(fā)的RCS-985發(fā)變組保護中逆功率保護功率定值為百分數(shù)，而AREVA公司MicomP系列保護則需要與電腦聯(lián)接進行保護出口矩陣編寫。盡管參數(shù)問題在繼電保護的整定計算中非常重要，但是在實際的工作中，絕大多數(shù)的情況下仍然得不到有效地重視與管理，就造成了機電保護裝置無法發(fā)揮全部的功效，給電網(wǎng)的安全運行留下了隱患。因而，我們一定要在認真分析廠家說明書等相關(guān)技術(shù)資料的同時還要了解裝置功能的設計方式，繼而做到正確的設置裝置的參數(shù)，使機電保護裝置發(fā)揮應有的作用，保護電網(wǎng)的安全運行。

結(jié)束語：

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及電網(wǎng)的廣泛普及，我國對電力的需求急劇增高，電力事故的出現(xiàn)，極大地影響了人民群眾的日常生活并對其人身財產(chǎn)安全帶來了一定的危害。然而我國的電力行業(yè)現(xiàn)狀不是很理想，缺乏統(tǒng)一的信息化溝通渠道以及統(tǒng)一指揮，并且電力行業(yè)長期處于壟斷式的發(fā)展中，造成了管理、安全理念落后，所以我們一定要采取適當?shù)姆椒ù胧?，提高繼電保護運行的可靠性，避免事故的發(fā)生。嚴格的掌控住繼電保護整定計算中的重點和難點，提高整定計算的安全性，對于切實的提高繼電保護的可靠性具有著十分重要的意義。因此，如何才能將繼電保護的整定計算問題原因具體分析、工作落實到位，這些都是我們現(xiàn)在面臨的急需解決的問題，繼而才可以推動我國電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]王維章.電力系統(tǒng)繼電保護基本原理[M].北京：清華大學出版社，2001.

第4篇：繼電保護的作用和原理范文

關(guān)鍵詞：變電站，繼電保護，自動化系統(tǒng)

1前言

隨著我國電網(wǎng)建設的不斷快速發(fā)展，實現(xiàn)電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)的條件已經(jīng)成熟，不管是變電站客戶機對保護信息的搜集、信息的網(wǎng)絡傳輸還是調(diào)度端服務器對EMS系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)的讀取、故障及穩(wěn)定分析計算等，都已經(jīng)可以得到解決。這主要的實施難度在于系統(tǒng)需要綜合繼電保護、調(diào)度、方式、遠動、通信以及變電站綜合自動化等相關(guān)專業(yè)的技術(shù)，而且涉及到的控制運行設備，都需要很多專業(yè)人員的配合，針對目前條件而言，這還以難實現(xiàn)繼電保護的自適應。

為了達到保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，那么必須提高繼電保護的正確動作率，這樣才能更好的滿足電力系統(tǒng)安全運行的要求。繼電保護綜合自動化系統(tǒng)加強了繼電保護的效能和可靠性，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行起到了重大作用，繼電保護工作技術(shù)知識密集，責任心和技術(shù)水平要求高，因此我們只有深入細致地研究本網(wǎng)的具體情況，認真細致地對待每一項工作，遵守規(guī)程、完善圖紙，努力掌握微機保護的硬件電路構(gòu)成，軟件實現(xiàn)邏輯功能，熟練掌握保護的一般原理、規(guī)律，逐步積累經(jīng)驗，進一步摸清保護工作的主要問題，才能有針對性地采取措施解決存在的問題。

2系統(tǒng)構(gòu)成

從電網(wǎng)的角度分析電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)獲取信息的途徑。電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，可以從調(diào)度中心獲得：一次設備的運行狀態(tài)及輸送潮流，可以通過EMS系統(tǒng)實時獲得：保護裝置的投退信息，由于必須通過調(diào)度下令，由現(xiàn)場執(zhí)行，因此可以從調(diào)度管理系統(tǒng)獲得，并從變電站監(jiān)控系統(tǒng)得到執(zhí)行情況的驗證：保護裝置故障及異常，可以從微機保護裝置獲得,電網(wǎng)故障信息，可以從微機保護及微機故障錄波器獲得。通過以上分析，可以看出，實現(xiàn)變電站繼電保護綜合自動化系統(tǒng)的信息資源是充分的。

3功能分析

3．1實現(xiàn)對各種復雜故障的準確故障定位目前的保護和故障錄波器的故障測距算法，以電站500kV行波測距裝置采用Xc一21輸電線路行波測距裝置為例。

本裝置利用輸電線路故障時產(chǎn)生的暫態(tài)電流行波信號，采用現(xiàn)代微電子技術(shù)研制。裝置采用三種測距原理，一種是測量故障行波脈沖在母線與故障點來反射的時間測距稱為單端電氣量法，也叫A型測距法。具有投資低、不需要兩端通信聯(lián)絡的優(yōu)點，但由于受母線上其它線路末端反射的影響，測距結(jié)果有時不穩(wěn)定。第二種是測量故障行波脈沖傳到兩端母線的時間差測距，稱為兩端電氣量法，也叫D型法。具有原理簡單、測距結(jié)果可靠等優(yōu)點， 但需要在線路兩側(cè)裝設裝置并進行通信聯(lián)絡。第三種是記錄故障下重合閘產(chǎn)生的暫態(tài)電流行波波形測距，該方法也叫E型法。

(1)單端電氣量行波測距原理(A)型

在被監(jiān)視線路發(fā)生故障時，故障產(chǎn)生的電流行波會在故障點及母線之間來回反射。裝設于母線處的測距裝置接入來自電流互感器二次側(cè)的暫態(tài)電流行波信號，使用模擬高通濾波起濾出行波波頭脈沖， 記錄下如下圖所示的暫態(tài)電流行波波形，根據(jù)到達母線的故障初始行波脈沖s1與故障點反射回來的行波脈沖S2 之間的時間差t來實現(xiàn)測距。

(2)兩端電氣量行波測距原理(D型)

根據(jù)裝于線路兩端測距裝置記錄下行波波頭到達兩側(cè)母線的時間，則可計算出故障距離。兩端測距法只使用行波波頭分量，不需要考慮后續(xù)的反射與投射行波，原理簡單，測距結(jié)果可靠。但兩端測距的實現(xiàn)要在線路兩端裝設測距裝置及時間同步裝置(GPS時鐘)，并且兩側(cè)要進行通訊交換記錄到的故障初始行波到達的時間信息后才能測出故障距離。利用來自電流互感器的暫態(tài)電流行波信號，不需要特殊的信號耦合設備。使用獨立于CPU的超高速數(shù)據(jù)采集單元，記錄并緩存暫態(tài)行波信號，解決了CPU 速度慢，不適應采集處理暫態(tài)行波測距信號的困難。裝置可儲存最新的十次故障的測距結(jié)果及四次鼓掌電流波形，設有掉電保護，所有的記錄數(shù)據(jù)在裝置失電時均不丟失。得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確，調(diào)度端數(shù)據(jù)庫中，已經(jīng)儲備了所有一次設備參數(shù)、線路平行距離、互感情況等信息，通過共享EMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，可以獲得故障前系統(tǒng)一次設備的運行狀態(tài)。故障發(fā)生后，線路兩端變電站的客戶機可以從保護和故障錄波器搜集故障報告，上送到服務器。調(diào)度端服務器將以上信息綜合利用，通過比較簡單的故障計算，就可確定故障性質(zhì)并實現(xiàn)準確的故障定位。

3．2 完成事故分析及事故恢復的繼電保護輔助決策

系統(tǒng)發(fā)生事故后， 往往有可能伴隨著其它保護的誤動作。傳統(tǒng)的事故分析由人完成，受經(jīng)驗和水平的影響，易出現(xiàn)偏差。由于電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)搜集了故障前后系統(tǒng)一次設備的運行狀態(tài)和變電站保護和故障錄波的故障報告，可以綜合線路兩端保護動作信息及同一端的其它保護動作信息進行模糊分析，并依靠保護和故障錄波的采樣數(shù)據(jù)精確計算，從而能夠迅速準確的做出判斷，實現(xiàn)事故恢復的繼電保護輔助決策。

3．3實現(xiàn)繼電保護裝置的狀態(tài)檢修

根據(jù)以往的統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，設計存在缺陷、二次回路維護不良、廠家制造質(zhì)量不良往往是繼電保護裝置誤動作的主要原因。由于微機型繼電保護裝置具有自檢及存儲故障報告的能力，因此，可以通過電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)實現(xiàn)繼電保護裝置的狀態(tài)檢修。

3．4 對系統(tǒng)中運行的繼電保護裝置進行可靠性分析

通過與繼電保護管理信息系統(tǒng)交換保護配置、服役時間、各種保護裝置的正動率及異常率等信息，電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)可以實現(xiàn)對繼電保護裝置的可靠性分析。特別是當某種保護或保護信號傳輸裝置出現(xiàn)問題， 并暫時無法解決時，通過將此類裝置的可靠性評價降低， 減輕系統(tǒng)對此類保護的依賴，通過遠程調(diào)整定值等手段，實現(xiàn)周圍系統(tǒng)保護的配合，防止因此類保護的拒動而擴大事故。

3．5 變電站繼電保護綜合自動化的展望

變電站若實現(xiàn)繼電保護裝置對系統(tǒng)運行狀態(tài)的自適應，根據(jù)電網(wǎng)繼電保護的整定計算十分復雜，由于傳統(tǒng)的繼電保護以預先整定、實時動作為特征，保護定值必須適應所有可能出現(xiàn)的運行方式的變化。為使預先整定的保護定值適應所有可能出現(xiàn)的運行方式的變化，必然出現(xiàn)以下問題：

(1)縮短了保護范圍，延長了保護動作延時。

(2)被迫退出某些受運行方式變化影響較大的保護。如四段式的零序電流保護僅能無配合的使用其最后兩段。

(3)可能還存在由于運行方式考慮不周而出現(xiàn)失去配合。

(4)被迫限制一次系統(tǒng)運行方式。

現(xiàn)有的設備與技術(shù)力量，依靠電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)，可以將每次故障周圍系統(tǒng)保護的采樣數(shù)據(jù)進行收集，利用線路兩端的故障電流、故障電壓，校核并修正線路參數(shù)，實現(xiàn)線路參數(shù)的自動在線監(jiān)測，但目前還無法實現(xiàn)迅速準確的判斷出當前繼電保護裝置整定值的可靠性難度很大。

4．結(jié)束語

第5篇：繼電保護的作用和原理范文

關(guān)鍵詞：繼電保護；啟發(fā)式教學；模塊化教學；教學改革

作者簡介：霍蘭茹（1980-），女，河北保定人，延安職業(yè)技術(shù)學院，助教。（陜西延安716000）

中圖分類號：G712     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）09-0065-02

繼電保護是電力系統(tǒng)安全運行的保障。繼電保護裝置與發(fā)電廠和變電站綜合自動化系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)等密切關(guān)聯(lián)。繼電保護課程教學質(zhì)量的好壞直接影響到后續(xù)其他專業(yè)課和選修課的教學。繼電保護裝置的更新?lián)Q代對高校繼電保護教學提出了新的要求，培養(yǎng)能熟練設計、安裝調(diào)試、操作維護繼電保護裝置的應用型專業(yè)人才成為當務之急。繼電保護課程是一門理論性、實踐性都很強的課程，要求學生起點高且必須具備電工基礎、電子技術(shù)、電機學、電力系統(tǒng)等方面的相關(guān)知識。近年來國家提倡高職高專院校要在實踐環(huán)節(jié)上加大比重，繼電保護課程在專業(yè)計劃中的地位發(fā)生變化，理論教學時數(shù)減小，大部分學生反映很難入門。為此，本文專門從教學內(nèi)容、教學方法、教學手段和實驗、實踐性環(huán)節(jié)等方面提出了課程改革的思路，力求使學生成為適應市場需求的應用型技術(shù)專業(yè)人才。

一、合理安排教學內(nèi)容

首先是教材的選取。高職高專學生和本科院校學生的課程目標不同，在教材選取上更加偏重于實用性。目前大部分電力系統(tǒng)繼電保護教材都是圍繞保護原理、動作整定編寫，忽略了對各種電氣設備進行繼電保護配置和對繼電保護運行、維護和檢修技術(shù)的介紹。對于高職學生來說，他們應該掌握的技能是：面對各種電氣設備時該設置哪些保護；每一種保護的電路布置；每一種保護在運行和動作時信號顯示情況以及根據(jù)這些信號如何進行維護；微機保護的實現(xiàn)形式以及動作原理。為了適應高職教育需要，繼電保護教材還應包含下列內(nèi)容：電氣設備的繼電保護配置，主要介紹電氣設備繼電保護的配置、保護的原理圖和展開圖識讀；繼電保護運行、維護和檢修技術(shù)，用各種案例實現(xiàn)學生對運行和維護技術(shù)的學習。

其次是教學內(nèi)容安排的合理性。由于教材選用的原因，各專業(yè)教材之間可能會有重復的內(nèi)容，這就要求任課教師在授課前要對整個專業(yè)課程設置和各主要專業(yè)課知識點有一個總體的把握，適當刪減部分內(nèi)容。加強同一結(jié)合點上相關(guān)科目的協(xié)調(diào)配合，避免知識重復講授，如模擬量采集系統(tǒng)、數(shù)字濾波等內(nèi)容可跳過不講。同時根據(jù)本專業(yè)就業(yè)所需知識和能力的要求適當增加內(nèi)容。對重點、難點部分合理分配課時，比如在講解動作值整定計算時只需介紹保護整定的原則，不作復雜的理論分析計算，讓高職學生從復雜、難懂的困境中解脫出來，把主要精力放在繼電保護的實用技術(shù)上。講授理論側(cè)重于一些保護的基本原理與方法，如常規(guī)保護（電流保護、距離保護等）及有關(guān)具體保護裝置的實驗、實訓環(huán)節(jié)、課程設計、畢業(yè)設計；對于一些學生能自行理解的、工程實際中不再采用或用的很少的內(nèi)容應少講或不講；多講解一些課本上沒有編入的但工程實際中已應用廣泛的內(nèi)容。

由于學生基礎水平不同，學習能力也存在很大的差異性，任課老師應及時收集學生的反饋信息，把握好教學的深度和廣度，因教制宜。對于那些學有余力的學生，可以組織成課外學習小組，讓他們自己收集相關(guān)電氣工程專業(yè)方面的資料和素材，擴大專業(yè)領域的專業(yè)知識寬度和深度，鼓勵他們積極參加校內(nèi)科研項目，如繼電保護課件的開發(fā)、保護實驗仿真裝置的設計等，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和科研能力。

二、采用多種教學方法

較傳統(tǒng)的專業(yè)課教學方法是教師單一傳授式的方法。這種方法使學生處于被動的學習過程中，不利于知識的學習和掌握。為提高教學效果，在課堂教學中應采用靈活多樣的教學方法。

1.啟發(fā)式教學

啟發(fā)式教學是教師在教學中根據(jù)教學規(guī)律，采取各種手段來引導學生獨立思考、積極思維，以獲取新知識的教學方法體系。對于不同的教學內(nèi)容，啟發(fā)式教學的具體做法也不同。

在介紹繼電保護的基本概念時，首先告訴學生繼電保護屬于二次系統(tǒng)，作用是為一次系統(tǒng)服務的，是反應電力系統(tǒng)故障和不正常狀態(tài)并做出動作的一種自動裝置。然后就可以采用提問的方法啟發(fā)學生溫故知新，可邊提問邊回答：常用的一次設備有哪些？故障包含哪些？不正常狀態(tài)有哪些？繼電保護裝置對于故障和不正常狀態(tài)最終的處理結(jié)果如何？后面在介紹繼電保護的原理時同樣可以采用此法，先告訴學生只要找出正常運行與故障時電氣量或者非電氣量的差別即可找出一種原理，引導學生積極思考。

繼電保護課堂教學注重知識的銜接，可以在每次上課開始時花3～5分鐘時間復習上次課程知識點，然后引出新內(nèi)容。鼓勵學生提前預習，對所要學習的知識有大致的了解，上課結(jié)束時將本次課的內(nèi)容加以總結(jié)，并針對下次課程內(nèi)容與本次上課內(nèi)容的不同進行提問，提出本次課中繼電保護方法的不足，針對不足提出解決辦法。這樣讓學生心存疑問，繼續(xù)進行下一部分內(nèi)容的學習。在學習“自動重合閘”這一章時，首先介紹單相重合閘和三相重合閘，在此基礎上引出綜合重合閘的概念，即當線路發(fā)生單相接地故障時采用單相重合閘方式。發(fā)生相間故障時，采用三相重合閘方式。綜合考慮這兩種重合閘方式的裝置稱為綜合重合閘。然后提問：如果發(fā)生單相接地短路時，選相元件拒動，綜合重合閘如何動作？兩相先后接地短路時如何動作？通過這樣的啟發(fā)方式讓學生對三種重合閘方式進行逐步深入的學習，從而掌握各種工作方式的保護原理、特點。

繼電保護中有些內(nèi)容既相互聯(lián)系又容易混淆，這時就要適當引導學生進行多方面對比，在對比分析中加深理解，在理解基礎上加深記憶。比如在講到距離保護時可以將之前講解過的電流保護的知識點加以對比。尤其是二者的整定原則和靈敏性校驗有什么相似和不同？不同點的根本原因是什么？動作電流與動作阻抗有什么關(guān)系？通過這些知識點的對比既可以讓學生更好地掌握距離保護的相關(guān)知識，同時對電流保護的內(nèi)容加以復習，這樣能夠使學生將繼電保護這門課程更好地深入理解。

2.模塊化教學

模塊化教學法是以專業(yè)工種為模塊，把專業(yè)理論和操作技能有機地、系統(tǒng)地結(jié)合在一起進行的理實一體化教學。它在理論學習和操作技能訓練之間找到了最佳的切入點，注重教學內(nèi)容的實用性。通過模塊教學方法的實施可以強化學生的技能訓練，促進學生動手能力的提高。教師在模塊化教學過程中起到貫通、點撥作用，只講解一些難懂的、易錯的地方以及一些更快更有效的學習方法，從而更全面地發(fā)揮學生的學習自主性。

整定計算是繼電保護知識中的重要內(nèi)容，但現(xiàn)有教材中介紹整定計算知識不全面，不利于學生系統(tǒng)地學習整定計算知識。而現(xiàn)場實際保護裝置的整定值主要是結(jié)合原始資料，根據(jù)保護原理和設計手冊來計算。因此，在教學中應改變傳統(tǒng)的學習方法，對于整定計算部分授課時只作簡要介紹，學習的重點放到設計環(huán)節(jié)中。在課程設計或畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中，可將繼電保護中的整定計算知識分為電網(wǎng)保護的整定計算、變壓器保護的整定計算、發(fā)電機保護的整定計算等幾個模塊向?qū)W生詳細講解，使學生通過具體的實例理解整定計算原則，并掌握整定計算內(nèi)容。如發(fā)電機保護的整定計算參照某發(fā)電廠或程設計任務書，提出設計要求。設計時，首先讓學生查閱資料，了解各種發(fā)電機保護的整定方法，然后結(jié)合設計要求講解各種保護，進一步理解整定原則和方法。這樣，經(jīng)過課堂學習、設計環(huán)節(jié)之后能使學生較系統(tǒng)地掌握繼電保護的整定計算知識。

三、利用現(xiàn)代化教學手段

繼電保護課程理論知識比較抽象，涉及的專業(yè)知識較多，學生學習起來較難掌握，應采用多種教學形式結(jié)合的方式講解。

1.多媒體教學的合理應用

可利用Authorware、Photoshop、Flash等工具自行開發(fā)多媒體課件，將復雜的繼電保護設備、電路接線、工作原理以聲音、圖像、圖形和動畫等形式表現(xiàn)出來，有助于學生深入理解。目前，多媒體教學手段已被各級院校、教師接受和推廣使用。

2.借助仿真軟件進行演示

仿真技術(shù)輔助教學既可演示復雜系統(tǒng)的未知結(jié)果，又可演示系統(tǒng)隨參數(shù)變化的變化結(jié)果或變化趨勢，有助于學生對抽象理論的理解，更能彌補實驗手段的不足。目前，各種火電機組仿真系統(tǒng)、變電站仿真系統(tǒng)、電力系統(tǒng)物理模擬和計算機仿真系統(tǒng)等仿真平臺已得到廣泛應用，可以在這些仿真平臺的基礎上開發(fā)相關(guān)的仿真項目應用到繼電保護的教學中。利用開發(fā)的仿真平臺可以模擬實際電力系統(tǒng)故障的發(fā)生、繼電保護的全程動作情況，讓學生親歷電力系統(tǒng)運行的實況，學會對事故的分析和處理，進一步理解保護的原理。

3.采用電化教學演示

繼電保護課程的許多教學內(nèi)容與生產(chǎn)實際背景密切相關(guān)，通過錄制與生產(chǎn)實際背景相關(guān)內(nèi)容的教學錄像片，可以讓學生直觀地了解到生產(chǎn)實際中繼電保護裝置的實際安裝、調(diào)試過程的各個環(huán)節(jié)，使他們在集聲、像于一體的多媒體環(huán)境中輕松地掌握復雜、枯燥的安裝調(diào)試過程。比如在介紹電流互感器的結(jié)構(gòu)及工作原理時，可以播放有關(guān)在電廠或變電站中的TA二次側(cè)在運行中開路后的現(xiàn)象、后果以及更換電流表或電流繼電器時采取的方法與措施的錄像，使學生在生動有趣的教學情境下掌握電流互感器的相關(guān)知識和操作技能。

四、重視實訓、實踐環(huán)節(jié)

目前繼電保護規(guī)定的實驗一般都是認識性、驗證性的實驗，發(fā)揮不了學生的主動性和創(chuàng)造性，因此，可減少驗證性試驗比例，適當增加設計性、綜合性的實驗項目，讓學生自己接線和調(diào)整參數(shù)，模擬電力系統(tǒng)故障和保護裝置的動作過程。通過實驗進一步理解電力系統(tǒng)繼電保護的工作原理和組成。

為了達到很好的實習效果，需要根據(jù)專業(yè)教學的時間安排好前期課程的設置。在開始專業(yè)基礎課程前，首先安排學生在學校周邊的電力系統(tǒng)進行參觀性質(zhì)的“認識實習”和“專業(yè)導論”，使學生建立起“專業(yè)”的概念和最基本的原理認識，然后在學習了一定的專業(yè)知識后再組織學生到電廠、變電站或其他相關(guān)單位進行“畢業(yè)實習”。

五、結(jié)束語

電力系統(tǒng)繼電保護是電自專業(yè)的一門核心課程。為適應繼電保護技術(shù)的發(fā)展，應加大繼電保護課程教學體系改革力度，在教學中體現(xiàn)繼電保護原理、裝置、整定計算的有機結(jié)合，以適應技術(shù)發(fā)展的要求，培養(yǎng)出適應電力行業(yè)需求的專業(yè)人才。

參考文獻：

[1]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,2005.

[2]王世強,蘭琴.啟發(fā)式教學在繼電保護課程教學中的應用[J].重慶電力高等?？茖W校學報報,2009,(8).

第6篇：繼電保護的作用和原理范文

中圖分類號： TM774 文獻標識碼： A

一、引言

目前，繼電保護向計算機化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展，保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化對繼電保護提出了艱巨的任務，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)濟的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)將為我國經(jīng)濟的大發(fā)展做出貢獻。20世紀60-80年代是晶體管繼電保護技術(shù)蓬勃發(fā)展和廣泛應用的時期。70年代中期起，基于集成運算放大器的集成電路保護投入研究，到8O年代末集成電路保護技術(shù)已形成完整系列，并逐漸取代晶體管保護技術(shù)，集成電路保護技術(shù)的研制、生產(chǎn)、應用的主導地位持續(xù)到90年代初。與此同時，我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究，高等院校和科研院所起著先導的作用，相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應用，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。

二．電力系統(tǒng)中繼電保護的配置

1．繼電保護裝置的任務

繼電保護主要利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來構(gòu)成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務在于：在供電系統(tǒng)運行正常時．安全地、完整地監(jiān)視各種設備的運行狀況，為值班人員提供可靠的運行依據(jù)：供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，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)運行：當供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運行工作狀況時，它應能及時、準確地發(fā)出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理。

2．繼電保護裝置的基本要求

(a)選擇性。當供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時，繼電保護裝置應能選擇性地將故障部分切除 首先斷開距離故障點最近的斷路器，以保證系統(tǒng)中其他非故障部分能繼續(xù)正常運行。

(b)靈敏性。保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來衡量。在繼電保護裝置的保護范圍內(nèi)，不管短路點的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣，保護裝置均不應產(chǎn)生拒絕動作；但在保護區(qū)外發(fā)生故障時，又不應該產(chǎn)生錯誤動作

(c)速動性。是指保護裝置應盡可能快地切除短路故障?？s短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復，從而為電氣設備的自啟動創(chuàng)造了有利條件，同時還提高了發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性。

(d)可靠性。保護裝置如不能滿足可靠性的要求，反而會成為擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性，必須確保保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調(diào)試正確無誤；同時要求組成保護裝置的各元件的質(zhì)量可靠、運行維護得當、系統(tǒng)簡化有效，以提高保護的可靠性。

三 智能繼電保護配置的主要內(nèi)容

1智能繼電保護配置的元件保護

1.1主設備保護

繼電保護裝備的主設備保護應該注意保護發(fā)電機和變壓器：要防止發(fā)電機內(nèi)部短路，要特別注意匝與匝之間的絕緣，深入精確化校對電壓器靈敏度，整定計算等；發(fā)電機接地保護要可靠；后備保護中的反應限過流等要與發(fā)電機的承受力相統(tǒng)一；變壓器保護的重點仍然是識別勵磁涌流，研究和發(fā)現(xiàn)變壓器故障計算新原理仍是保護研究的重心。

1.2線路保護

智能繼電保護的線路保護分為交流線路保護和直流線路保護兩方面：在遠距離保護下，交流線路易受到高電阻接地影響，回避負荷能力差，在系統(tǒng)震蕩時發(fā)生短路，同時在同桿架設雙回線中，因為電氣量范圍限制、零序互感和跨線故障等原因，交流線路故障測距誤差大甚至是選相失??；在直流線路中，主保護行波保護仍受行波信號不確定影響線路端口非線性元件的采樣率、過度電阻、動態(tài)時延的限制。這些問題都需要進一步的研究和改善。

2.2智能繼電保護配置的廣域保護

以數(shù)字化信息技術(shù)為基礎，借鑒于廣域式信息交互技術(shù)的廣域電網(wǎng)保護，在智能繼電保護配置中大放光彩。廣域電網(wǎng)保護是指在智能變電站一級配置數(shù)字化和二級配置網(wǎng)絡化的前提下，把整個電力網(wǎng)絡看做一個整體，利用全球定位、網(wǎng)絡通信、實施監(jiān)測、分析判斷等技術(shù)，選擇最適合的方法控制或隔離發(fā)生故障的設備。

2.2.1 廣域電網(wǎng)保護的內(nèi)涵

廣域保護融匯電力系統(tǒng)多點、多角度信息，運用微型處理器對信息進行精確判斷分析，對故障做出快速、可靠和精確的隔離或切除保護。同時廣域保護還具有自愈能力，能分析判斷切除障礙對整個電路系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的影響，并采取相應的控制措施，這樣同時具有繼電保護和實現(xiàn)自動控制功能的系統(tǒng)叫做廣域保護。

2.2.2廣域電網(wǎng)保護的特點

通過上述廣域保護的定義得出廣域保護系統(tǒng)的特點如下：實時可靠地采集電力系統(tǒng)多點信息。全球定位系統(tǒng)技術(shù)、數(shù)字化信息技術(shù)的發(fā)展，為電力系統(tǒng)的廣域測試提供技術(shù)支持，基于相量測試單元的廣域測試系統(tǒng)為電力系統(tǒng)實現(xiàn)實時可靠測試提供了可能，滿足智能電網(wǎng)大空間和同時間要求。支持多種電源接入電網(wǎng)，廣域保護將電力系統(tǒng)看做一個統(tǒng)一的整體，可以實時保護接入的多種電源，并依據(jù)程序準確判斷調(diào)整以期適應多電源接入電網(wǎng)。

自我控制能力。廣域保護具有自我控制能力，可以在故障出現(xiàn)并隔離后，系統(tǒng)依據(jù)現(xiàn)實做出自我調(diào)整以期實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。廣域保護自我控制能力是為了防止大范圍連鎖故障出現(xiàn)。

三、繼電保護

（一）繼電保護的特點與要求

繼電保護裝置是目前人們采用的最普遍的裝置，自繼電保護裝置應用開始，短時間內(nèi)就得到廣泛利用，主要是由其特點決定的。繼電保護的特點是可靠性高、

實用性強，并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠程監(jiān)控。繼電保護應用的裝置是配置合理并且科學技術(shù)含量高的繼電保護裝置。繼電保護的信息管理技術(shù)采用方法庫與數(shù)據(jù)庫，整個信息管理系統(tǒng)由傳統(tǒng)的分散式傳輸轉(zhuǎn)變?yōu)榧惺竭\輸。各種新技術(shù)與新系統(tǒng)的使用使繼電保護的可靠性增強。繼電保護信息系統(tǒng)的應用，使供電系統(tǒng)中出現(xiàn)的實際問題，能夠通過系統(tǒng)有效的對各個部分中的各類數(shù)據(jù)及時使用和共享，更方便工作人員的操作，因此繼電保護的實用性也得到增強。隨著電子技術(shù)與信息化技術(shù)在各個領域的推廣與應用，供電系統(tǒng)也及時的根據(jù)實際情況采用了新的信息化技術(shù)。通過電子信息技術(shù)的應用，能夠?qū)╇娤到y(tǒng)的電力變壓器的運行狀態(tài)，進行二十四小時無人監(jiān)控。最先進的是通過運行狀態(tài)分析，能夠發(fā)現(xiàn)電力變壓器的隱形故障，及時的在大的故障產(chǎn)生前把隱形故障排除，保障了供電系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行，減少了經(jīng)濟損失。

現(xiàn)代的繼電保護雖然有著非常好的優(yōu)勢，但是對裝置的要求更高，沒有好的繼電保護裝置，繼電保護的特點與性能就不能完全發(fā)揮。繼電保護裝置最基本的要求就是靈敏性與可靠性。供電系統(tǒng)一般要求繼電保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調(diào)試等全部要正確無誤，還要求組成繼電保護裝置的各元件的質(zhì)量可靠。繼電保護裝置也需要定期的進行運行維護檢查與保養(yǎng)，盡量提高供電系統(tǒng)變壓器繼電保護的可靠性。

（二）繼電保護措施

1.瓦斯保護

瓦斯保護是供電系統(tǒng)電力變壓器油箱的主要保護措施，能夠在變壓器油箱發(fā)生內(nèi)部故障的時候自動啟動。變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障一般會引起油面降低，瓦斯繼電器的能夠平衡錘的力矩會發(fā)生變化而降落，從而接通上下觸點，自動發(fā)出報警信號。供電系統(tǒng)的電力變壓器發(fā)生突發(fā)性的嚴重事故的時候，也會有相應應對措施。變壓器的最嚴重故障為油箱漏油，油箱漏油會使變壓器發(fā)生爆炸，導致整個供電系統(tǒng)癱瘓。漏油使電力變壓器的液面會發(fā)生較大的變化，繼電器的上下觸點也能夠接觸，初步實現(xiàn)自動報警。隨著漏油的繼續(xù)，油位降低到一定數(shù)值，繼電器能夠自動跳閘保護整個供電系統(tǒng)，避免大的損失產(chǎn)生。供電系統(tǒng)的電力變壓器大多在0.8MVA以上，都應該配備瓦斯保護裝置。

2.差動保護

供電系統(tǒng)的變壓器內(nèi)部引出線短路，絕緣套管相間短路故障發(fā)生時，變壓器內(nèi)的匝間出現(xiàn)問題時，繼電系統(tǒng)都會及時啟動電流速斷保護。電流速斷保護的主要優(yōu)勢是能夠準確的定位故障發(fā)生的位置，及時分析出發(fā)生故障的類型，然后馬上調(diào)用內(nèi)部已經(jīng)編訂好的程序，根據(jù)故障的情況發(fā)出相應的預警措施。如果故障程度比較輕，差動保護可以預警后并延長故障繼續(xù)發(fā)生的時間，為專業(yè)人員的維修提供一定的時間差，同時差動保護還可以利用已經(jīng)編好的程序，對小型故障進行自動的排除等。如果故障程度比較嚴重，差動保護會直接報警并且斷電，避免短路后經(jīng)濟損失情況的發(fā)生。由于差動保護具有以上的優(yōu)勢，目前供電系統(tǒng)廣泛采用該技術(shù)，它將成為未來繼電保護的一種趨勢。

3. 過電流保護

過電流保護是作為瓦斯保護和差動保護后備保護，可以準確反應出變壓器短路所導致的過電流。過電流保護裝置一般是裝在電力變壓器的電源側(cè)，并且根據(jù)變壓器的要求裝配不同的保護裝置。升降壓變壓器處可以裝配復合電壓起動的過電流保護，大接地電流系統(tǒng)中，可以在變壓器外部裝配零序電流保護，作為主變壓器保護的后備保護。過電流保護的具體啟動方式應該根據(jù)相配備的變電器的相應數(shù)據(jù)進行合理選擇，沒有統(tǒng)一的標準，可以根據(jù)供電系統(tǒng)的不同需求裝配不同的 過電流保護裝置。

4.過勵磁保護

現(xiàn)代供電系統(tǒng)由與工作電壓過高，電力變壓器的額定磁密接近飽和。頻率降低時與電壓升高時，變壓器都很容易出現(xiàn)過勵磁，導致鐵心的溫度上升影響絕緣性能。安裝勵磁保護裝置，可將變壓器的過勵磁引起的過電流反映出來，從而可防止變壓器絕緣老化，提高變壓器的使用效能。

5.過負荷保護

第7篇：繼電保護的作用和原理范文

繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計算機技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術(shù)得天獨厚，在40余年的時間里完成了發(fā)展的4個歷史階段。

建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護技術(shù)隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術(shù)［1］，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護技術(shù)隊伍，對全國繼電保護技術(shù)隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術(shù)，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎。

自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護，運行于葛洲壩500kV線路上［2］，結(jié)束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。

在此期間，從70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產(chǎn)、應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。在這方面南京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起了重要作用［3］，天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的集成電路相電壓補償式方向高頻保護也在多條220kV和500kV線路上運行。

我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究［4］，高等院校和科研院所起著先導的作用。華中理工大學、東南大學、華北電力學院、西安交通大學、天津大學、上海交通大學、重慶大學和南京電力自動化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應用［5］，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面，東南大學和華中理工大學研制的發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機?變壓器組保護也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運行。南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置也于1991年通過鑒定。天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的微機相電壓補償式方向高頻保護，西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。可以說從90年代開始我國繼電保護技術(shù)已進入了微機保護的時代。

2繼電保護的未來發(fā)展

繼電保護技術(shù)未來趨勢是向計算機化，網(wǎng)絡化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。

2.1計算機化

隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展，微機保護硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經(jīng)歷了3個發(fā)展階段：從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機保護問世，不到5年時間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應用。華中理工大學研制的微機保護也是從8位CPU，發(fā)展到以工控機核心部分為基礎的32位微機保護。

南京電力自動化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎的微機線路保護，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護硬件系統(tǒng)。東南大學研制的微機主設備保護的硬件也經(jīng)過了多次改進和提高。天津大學一開始即研制以16位多CPU為基礎的微機線路保護，1988年即開始研究以32位數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎的保護、控制、測量一體化微機裝置，目前已與珠海晉電自動化設備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個模塊就是一個小型計算機。采用32位微機芯片并非只著眼于精度，因為精度受A/D轉(zhuǎn)換器分辨率的限制，超過16位時在轉(zhuǎn)換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是32位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護功能和任務轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點數(shù)部件都集成在CPU內(nèi)。

電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應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，強大的通信能力，與其它保護、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)絡資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。在計算機保護發(fā)展初期，曾設想過用一臺小型計算機作成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設想是不現(xiàn)實的?，F(xiàn)在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機，因此，用成套工控機作成繼電保護的時機已經(jīng)成熟，這將是微機保護的發(fā)展方向之一。天津大學已研制成用同微機保護裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機加以改造作成的繼電保護裝置。這種裝置的優(yōu)點有：(1)具有486PC機的全部功能，能滿足對當前和未來微機保護的各種功能要求。(2)尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機保護裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強，可運行于非常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對于不同的保護可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴展。

繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。

2.2網(wǎng)絡化

計算機網(wǎng)絡作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(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。它深刻影響著各個工業(yè)領域，也為各個工業(yè)領域提供了強有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護和縱聯(lián)保護外，所有繼電保護裝置都只能反應保護安裝處的電氣量。繼電保護的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強有力的數(shù)據(jù)通信手段。國外早已提出過系統(tǒng)保護的概念，這在當時主要指安全自動裝置。因繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務)，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎上協(xié)調(diào)動作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。顯然，實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡聯(lián)接起來，亦即實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡化。這在當前的技術(shù)條件下是完全可能的。

對于一般的非系統(tǒng)保護，實現(xiàn)保護裝置的計算機聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。繼電保護裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確。對自適應保護原理的研究已經(jīng)過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實現(xiàn)保護對系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的自適應，必須獲得更多的系統(tǒng)運行和故障信息，只有實現(xiàn)保護的計算機網(wǎng)絡化，才能做到這一點。

對于某些保護裝置實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)，也能提高保護的可靠性。天津大學1993年針對未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護的原理［6］，初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統(tǒng)的集中式母線保護分散成若干個(與被保護母線的回路數(shù)相同)母線保護單元，分散裝設在各回路保護屏上，各保護單元用計算機網(wǎng)絡聯(lián)接起來，每個保護單元只輸入本回路的電流量，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機網(wǎng)絡傳送給其它所有回路的保護單元，各保護單元根據(jù)本回路的電流量和從計算機網(wǎng)絡上獲得的其它所有回路的電流量，進行母線差動保護的計算，如果計算結(jié)果證明是母線內(nèi)部故障則只跳開本回路斷路器，將故障的母線隔離。在母線區(qū)外故障時，各保護單元都計算為外部故障均不動作。這種用計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)的分布式母線保護原理，比傳統(tǒng)的集中式母線保護原理有較高的可靠性。因為如果一個保護單元受到干擾或計算錯誤而誤動時，只能錯誤地跳開本回路，不會造成使母線整個被切除的惡性事故，這對于象三峽電站具有超高壓母線的系統(tǒng)樞紐非常重要。

由上述可知，微機保護裝置網(wǎng)絡化可大大提高保護性能和可靠性，這是微機保護發(fā)展的必然趨勢。

2.3保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化

在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡上的一個智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡控制中心或任一終端。因此，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實現(xiàn)保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。

目前，為了測量、保護和控制的需要，室外變電站的所有設備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設備旁，將被保護設備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機網(wǎng)絡送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì)，還可免除電磁干擾?，F(xiàn)在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗階段，將來必然在電力系統(tǒng)中得到應用。在采用OTA和OTV的情況下，保護裝置應放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應放在被保護設備附近。OTA和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)換成電信號后，一方面用作保護的計算判斷；另一方面作為測量量，通過網(wǎng)絡送到主控室。從主控室通過網(wǎng)絡可將對被保護設備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。1992年天津大學提出了保護、控制、測量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎的一個保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。

2.4智能化

第8篇：繼電保護的作用和原理范文

關(guān)鍵詞：配電線路；繼電保護；問題；策略；探討

中圖分類號： TM7 文獻標識碼： A

隨著經(jīng)濟全球化進程的不斷加快，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和資源配置也在不斷的優(yōu)化，尤其是電力的需求量日益增加。據(jù)調(diào)查顯示，目前我國年均電能消耗已經(jīng)增長了50%，如果配電線路中的繼電裝置出現(xiàn)了問題，那么將可能造成非常嚴重的后果。因此加強對配電線路中的繼電保護問題的研究，具有重大的現(xiàn)實意義，以下將對具體問題進行分析：

一、配電線路繼電保護、原理及作用

1配電線路繼電保護

繼電保護（英文：relay protection），主要是指對電力系統(tǒng)中所出現(xiàn)的故障或者異常情況進行檢測，并發(fā)出報警信號，或者直接將故障部分進行隔離、切除的一種重要措施。配電線路是電力供應系統(tǒng)中的重要組成部分，其中繼電保護又是維護電力運輸系統(tǒng)安全性的重要裝置，當電力運輸系統(tǒng)發(fā)生故障導致其難以正常的運行時，繼電保護裝置將會及時的、自動向工作人員發(fā)出預定的報警信號或自動切斷電閘等裝置，以保護電力運輸系統(tǒng)的有效運行，尤其是要保證其安全性與穩(wěn)定性，以免發(fā)生電力事故。配電線路繼電保護是電力系統(tǒng)安全運行的重要保障。從實踐來看，這種保障主要表現(xiàn)在它具有高度的自動化安全設施方面：在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，在一定程度上維護了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全安全運行，又可減少電力企業(yè)的經(jīng)濟損失、保障人身安全。配電線路中的繼電保護裝置使用，表現(xiàn)出了一定的人性化特點，它是機器人技術(shù)的一種表現(xiàn)形式。當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，諸多自然空間和地理因素的存在，使工作人員難以在第一時間趕到事故現(xiàn)場進行處理，此時繼電保護設備會根據(jù)事故的實際情況，采取自動化的的控制措施，來維護電力系統(tǒng)的正常運行。

2配電線路繼電保護基本原理

當電力系統(tǒng)中的發(fā)電機線路電力元件，或者電力系統(tǒng)自身發(fā)生了一些故障危及到電力系統(tǒng)的正常和安全運行時，可以向值班人員及時的發(fā)出一些警告信號，或者直接向其所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令，以終止運行事件發(fā)展的一種自動化措施和設備，這就是所謂的繼電保護裝置。從以上闡釋可知，繼電保護主要是利用電力系統(tǒng)中的一些元件阻止發(fā)生短路或者異常情況時的一種電氣量，其中包括電壓、電流、功率和頻率的變化；此外繼電保護中還有其他的物理保護動作原理，比如變壓器油箱發(fā)生故障時，會伴隨著大量的瓦斯產(chǎn)生，油的流速也會隨著增大或者油壓強度隨著增高，進而構(gòu)成了瓦斯保護動作的原理。一般而言，無論反應出哪一種物理量，繼電保護裝置都會包括測量部分、定值調(diào)整部分、執(zhí)行部分以及邏輯部分。

3繼電保護對電力系統(tǒng)的作用

從實踐來看，當被保護的電力系統(tǒng)元件出現(xiàn)故障時，一般是由該元件繼電保護裝置及時準確地將跳閘命令發(fā)給脫離故障元件最近的斷路器，這樣就可以將發(fā)生故障的元件第一時間與電力系統(tǒng)斷開，從而可以最大限度的減少故障對整個電力系統(tǒng)器件自身的損壞；通過這一方式，也可以有效的降低故障對電力系統(tǒng)自身的安全供電性產(chǎn)生的影響，滿足整個電力系統(tǒng)的要求。繼電保護裝置可及時準確的反映出電氣設備異常工作的實際情況，并根據(jù)這些不正常工作的情況及相關(guān)設備的運行維護條件，發(fā)出不同的警示信號，以提醒值班人員對故障位置進行及時的處理，或者由保護裝置自動進行調(diào)整，將繼續(xù)運行可能會引起安全事故的電氣設備切除。對于那些反應不正?；蛘叽嬖谝欢ㄈ毕莸睦^電保護裝置，可以允許其帶有一定的延時動作。

二、對繼電保護裝置的要求

從實踐來看，配電線路對繼電保護裝置提出了一定的要求，即可靠性、靈敏性、選擇性以及速動性四個方面，這四個方面彼此之間也是緊密聯(lián)系在一起的，既互相矛盾，又相互統(tǒng)一。具體分析如下：

1可靠性

繼電保護裝置的可靠性主要是指保護裝置設計原理、安裝調(diào)試以及整定計算等方面，一定要正確無誤。同時還要求組成繼電保護裝置的各各個元件質(zhì)量安全可靠，運行過程中的維護也一定要得當，整個系統(tǒng)應當盡量的簡化有效，從而提高繼電保護的可靠性，這是對繼電保護裝置本身性能的基本要求。

2選擇性

繼電保護裝置的選擇性，主要是指由線路故障設備或者線路自身的保護切除過程中出現(xiàn)了故障。一般而言，只有出現(xiàn)故障的設備或者線路自身的保護、斷路器拒動時，才會允許由相鄰的線路保護、設備保護或者斷路器失靈保護等來切除故障。

3靈敏性

繼電保護裝置的靈敏性，主要是指在保護設備線路被保護的范圍之內(nèi)發(fā)生金屬性短路時，保護裝置應具有必要的靈敏系數(shù)，各類保護的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護的整定實現(xiàn)。

4速動性

繼電保護裝置的速動性，主要是指繼電保護裝置應當盡快的切除發(fā)生短路故障的元件，其目的在于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；同時，還要減輕發(fā)生故障設備及相關(guān)線路損壞程度，最大限度的縮小故障的影響范圍，從而有效的提高自動重合閘與備用電源、備用設備的自動投入效果。

三、加強配電線路繼電保護的有效策略

基于以上對目前我國配電線路分析，筆者認為，要加強配電線路繼電保護，可以從以下幾個方面著手：

加強繼電保護思想重視，避免受外力的影響

只有從根本上強化對繼電保護的重視程度，才能真正確保配電線路的安全、穩(wěn)定運行，避免思想上的麻痹大意。因此，對于配電線路管理人員來說，應當加強對配電線路機電保護裝置的重視，通過不斷的提高自身綜合素質(zhì)和專業(yè)技能，將具體工作落實到實處，不斷提高自身責任感與事業(yè)感，樹立強烈的安全意識，以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全運行。實踐中，為避免外力對配電線路造成任何的影響，可針對實踐中存在的一些問題，采取有效的應對措施。

第一，為避免或者減少因車輛撞架線桿，可在道路旁的塔桿上噴涂一些比較醒目的反光漆，在電線上設置一些反光標志，以引起駕駛員的注意；對于已經(jīng)遭到碰撞的塔桿，可設置防撞擊混凝土墩，同時也在其上面涂上反光漆，如下圖所示。

第二，可通過發(fā)放傳單和宣傳畫，在墻上書寫宣傳標語的形式，宣傳安全用電和繼電設備保護的重要措施，通過加大對破壞、盜竊者的執(zhí)法力度，來保證配電線路的完整性和運行安全性。

第三，要建立配電線路塔桿和埋地電纜標志牌或者警示牌，及時整頓、清理線路防護區(qū)內(nèi)已經(jīng)危及到線路安全的一些樹木和建筑。

2提高繼電保護的可靠性措施

提高配電線路繼電保護的可靠性，主要是指在繼電保護裝置所規(guī)定的范圍之內(nèi)，如果發(fā)生了動作故障，則其不會拒絕動作；在任何其它的該保護而不該動作的情況下，也不能出現(xiàn)錯誤的動作。提高配電線路繼電保護的可靠性基本措施表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，加強對繼電保護的可靠性管理，進一步提高繼電保護的可靠性管理水平；第二，要重視繼電保護技術(shù)的進步和創(chuàng)新，根據(jù)實際供電的可靠性要求，不斷的提高繼電保護設備和裝備的可靠性；第三，采取有效的保護措施，增強安全事故的處理能力與處理效率；第四，加強對實際用電客戶的安全管理，并減少因用電原因而造成的各種系統(tǒng)故障及問題；第五，加強輿論宣傳，提高全社會對配電線路繼電保護裝置的保護意識，從而可以有效的減少因外力的破壞而造成的停電及各種安全事故。

結(jié)語

總而言之，各行各業(yè)對電力的需求也日漸增多，配電線路的供電對國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民的正常生產(chǎn)生活起到了重要的保障作用。本文將對配電線路繼電保護的意義及實踐中發(fā)現(xiàn)的一些問題進行分析，并在此基礎上提出一些有效的應對策略，以供參考。

參考文獻

[1]吳凡新.繼電保護配電線路問題分析[J].科學與財富，2011（12）.

第9篇：繼電保護的作用和原理范文

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,