继电保护技术论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇继电保护技术论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

1.1继电保护自动化技术在电力系统中的应用

①继电保护自动化技术在母线保护中的应用。母线继电保护主要包括两种，即相位对比保护以及差动保护。相位对比保护指的是通过相位的对比方式，提高系统保护母线的可靠性和有效性；差动保护是将特点以及变化都一致的电流互感器设置在母线元件上，当系统母线侧边端子和二次绕组进行连接之后，再将继电保护装置安装在系统母线差动位置。在大电流接地过程中，通过三相连接的方式实现；小电流接地过程中，在相间短路中设置系统母线保护，然后通过两相连接的方式实现。②继电保护自动化技术在发动机保护中的应用。发电机是电力系统的重要组成部分，保证发动机的安全、稳定运行至关重要。继电保护自动化技术在发电机保护中应用主要包括两个方面：一方面，重点保护，如果发电机定子绕组匝间发生短路故障，将会导致发电机的故障部位温度上升，破坏绝缘层，威胁发电机的安全运行，通过在定子绕组内安装匝间保护装置，能够有效的防止定子匝间短路故障的发生；如果发电机的单相接地产生的电流超过规定值，通过安装接地保护装置能够对发电机进行继电保护；通过将发电机中性点、电流、相位进行相互结合，能够形成纵联差动保护，实现对发电机的保护；另一方面，备用保护，过电压保护能够有效的防止发电机自负荷较低的状况下发生绝缘被击穿的现象；过电保护能够有效的实现对外部短路故障的保护，防止发生短路破坏发电机；当发电机定子绕组发生低负荷问题时，继电保护装置能够自动切断电源，并发出相应的报警信号，实现对发电机的保护。③继电保护自动化技术在变压器保护中的应用。变压器是电力系统的重要组成部分之一，对电力系统的运行安全性和稳定性具有非常重要的作用。继电保护自动化技术在变压器保护中的应用主要包括以下几个方面：其一，短路保护，变压器短路保护包括阻抗继电保护和过电流继电保护，阻抗继电保护主要是通过利用变压器阻抗元件产生的保护作用，阻抗元件运行一段时间之后，会自动切断电源，以此实现对变压器的保护；过电流继电保护主要是在变压器电源两边电源和时间元件中安装过电流继电保护装置，电流元件运行一段时间之后，会自动切断电源，进而实现对变压器的保护。其二，瓦斯保护，当变压器的油箱出现问题时，在故障电弧的作用下绝缘材料和油都会发生分解，产生有害气体，通过采用瓦斯保护，当油箱出现上述故障时，能够自动的启动保护动作，将变压器电源切断，同时发出警报信号通知维护人员赶到故障地点进行处理。其三，接地保护，对于不接地变压器保护，应该采取零序电压保护措施；对于直接接地变压器保护，应该采取零序电流保护。④继电保护自动化技术在线路接地保护中的应用。电力系统的线路错综复杂，接地方式也相对较多，因此电力系统的接地方式包括大电流型接地与小电流型接地，当出现大电流接地时，应该立刻切断电源，防止接地故障对电力系统造成的破坏；当发生小电流型接地时，继电保护装置会发出报警信号，电力系统在一定时间内依然可以运行。针对不同的接地故障，应该根据故障状况采取相应的保护措施，具体状况如下所示：其一，零序功率，当电力系统发生接地故障时，零序功率的方向发生变化，零序电流波动相对较小，以此实现对电力接地故障的预测以及保护；其二，零序电流，当电力系统线路发生接地故障时，零序电流会迅速上升，继电保护动作非常敏感，能够及时的采取切断电源的保护措施，对电力系统进行保护；其三，零序电压，电力系统在正常运行时，并不会产生零序电压，如果电力系统发生接地故障，会导致零序电压的产生，继电保护装置能够及时的发出相应的报警信号，同时电网维护人员通过观察电压表数值能够判断系统是否发生接地故障，主要是因为当电力系统发生接地故障时，电压数值会降低。

1.2实例分析

文章以某电网为例，该电网于2010年应用了继电保护自动化技术，2011年4月23日，110kV变压器主变低压侧继电保护动作，1号主变101开关跳闸，2号主变119、131开关过流保护动作跳闸，重合闸动作，合成功，电网维护人员赶到事故现场，设备并无异常，维护人员通过查看跳闸过的线路，两条线路故障都能够合闸成功，但是却导致越级跳闸。通过对故障进行分析，发现为线路故障，开关拒动，处理方法表现为：把故障开关隔离，恢复供电，然后通知检修人员认真检查，查实状况后采取措施进行检修。

2继电保护自动化技术的未来发展趋势

继电保护自动化技术的未来发展趋势主要包括以下几个方面：其一，智能化，近年来，人工智能技术在电力系统继电保护自动化中得到非常广泛的应用，例如模糊逻辑算法、遗传算法、神经网络等，通过将这些人工智能技术应用在继电保护自动化系统中，能够保证继电保护自动化系统正确判别故障，并具有智能化解决复杂问题的能力，进而实现继电保护的智能化；其二，网络化，计算机网络技术在国家经济建设以及能源发展中发挥了至关重要的作用，通过将网络化技术应用在电力继电保护系统中，利用计算机网络能够将主要设备的继电保护装置连接在一起，创建继电保护装置网络，能够显著的提高继电保护的可靠性，因此电力系统继电保护技术的网络化是未来发展的一种必然趋势；其三，计算机化，随着计算机技术的快速发展，自动化芯片控制的电路保护硬件已经从16位单CPU结构发展为32位CPU微机保护结构，显著的提高了继电保护的性能以及响应速度，继电保护自动化系统的计算机化已经成为不可逆转的发展趋势。

3结束语

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【关键词】继电保护，运行，可靠性，技术措施

中图分类号：S157.4 文献标识码：A 文章编号：

一.前言

提高继电保护运行的可靠性的相关措施将会大大提高电网的运行效率并且减少电网运行的风险性。提高继电保护的技术水平和采取先进的继电保护措施将会使继电保护的日常验收、日常的管理以及其他各项相关工作都更加地快捷和高效。提高继电保护运行可靠性的技术和措施有其重要意义。

二.提高继电保护运行可靠性的技术措施

1.要把好继电保护的验收关

交接验收对于一个即将投入运行的发电厂或变电所是一次全面的“体检”,因此这项工作的好坏直接影响其今后的安全运行,继电保护交接更是如此。保护交接验收必须严格遵循如下工序:在继电保护调试完毕后,要严格自检、专业验收,然后提交验收单由工区组织的检修、运行、保护3个班组进行保护整组试验、断路器合跳试验合格。并确认拆动的接线、元件、标志、压板已恢复正常,现场文明卫生清洁干净之后,在验收单上签字。保护定值或二次回路变更时,进行整定值或保护回路与有关注意事项的核对,并在更改簿上记录保护装置变动内容、时间、更改负责人和运行班负责人签名。保护主设备的改造还必须进行试运行或试运行试验,如差动保护更换TA后,应作六角图试验，合格后方可投运。

2.搞好保护动作行为分析

保护动作跳闸后,严禁随即将掉牌信号复归,而是检查动作情况并判明原因,做好记录,在恢复送电前,才将所有掉牌信号全部复归,并尽快恢复电气设备运行,事后做好保护动作分析记录及运行分析记录。内容包括:岗位分析、专业分析及评价、结论等,凡属不正确动作的保护装置,及时组织现场检查和分析处理,找出原因,提出防患措施,避免重复性事故的发生。

3.提高继电运行的微机化和信息化水平

随着电子信息技术的不断发展和创新，微机保护在各个方面的科技含量也大大增加。目前，最新出现的工控机功能、速度以及存储容量等方面都大大优于原来的小型机。并且现在所使用的工控机的体积很小，仅仅类似于微机保护装置大小。所以，用成套的工控机做继电保护在技术上已经有了可操作性。这种情况下，继电保护在运行过程中的不可靠性将会显著降低。计算机网络技术在电力系统中的应用已经彻底颠覆了传统的继电保护运行的方法和状态，由于继电保护装置的作用是很单一的，主要是用来切除故障元件，但是它在保护电力系统的运行上还存在一定欠缺。为了保证每个保护单元都可以共享运行的数据和故障信息，以进一步提高保护的及时性和准确性，就必须将整个电力系统作为一个整体连接起来。要想实现这种连接应该通过计算机和网络技术的帮助，实现微机保护装置的网络和共享化。

4.加强继电保护运行的智能化程度

提高继电保护运行可靠性的一项重要措施是智能化，同时这也是一项重要的技术创新。人工智能化应用的领域已经越来越广泛，行业也不断得到拓展。很多先进的技术和理念也已经开始在电力系统中出现。诸如神经网络、进化规划、遗传算法、模糊逻辑等技术在电力系统中已经得到了应用,在继电保护领域应用的研究也正在进行并不断深化。人工智能技术的引进具有强大的优势。人工智能将会从很大程度上提高继电保护装置的稳定性能，并且还可以对继电保护装置原有的工作隐蔽性以及连续性等不可靠因素进行有效的控制。人工智能的显著优势是可以进行快速处理，并且具有极强的逻辑思维能力。实践表明，人工智能在在线评估中所发挥的作用是重要的，其明显优势是不可忽略的，并且具有一定的主导地位。人工智能在电力系统，尤其是在继电保护工作中的普及和应用将会给继电保护运行的可靠性带来极高的效率。

5.广泛使用性能极其优良的数字控制器件

性能优良的数字控制器件的使用将会大大提高继电保护的质量。CPLD和FPGA等器件在继电保护领域被广泛使用。CPLD是一种复杂可编程序逻辑器件，FPGA是一种现场可编程序门阵列，这两种器件在继电保护中都具有极其强大的优势，因为，CPLD和FPGA作为现代可编程序专用集成电路(ASCI)，具有功能高度集成的特点，并且他们还会把多个微机系统的功能集中在同一块芯片上。这一类性能优良的数字控制器件的使用将会给电子系统设计带来极大变革，并且会展示出强大生命力。因为保护系统的高度集成、快速响应以及较高的可靠性的实现都离不开这一类控制器件。同时，这一类器件有效缩短了保护装置的研发周期，从很大程度上保证了继电保护运行的可靠性。

6. 要把好继电保护运行准确操作关

运行人员在学习了保护原理及二次图纸后,应核对并熟悉现场二次回路端子、继电器、信号掉牌及压板情况;严格“两票”的执行,并履行保护安全措施票;每次保护投入、退出,要严格按设备调度范围的划分,征得调度同意。为保证每套保护投入退出的准确性,在变电站运行规程中应编入各套保护的名称、压板、时限、保护所跳断路器及压板使用说明。由于规定明确,执行严格,简化了运行值班人员保护查图时间,避免运行操作出差错。

三、变电站继电保护故障处理的常用方法

1.替换法

用运行良好的或者当前运行正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件,来判断它们的好坏,可以快速地缩小故障查找范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用的方法,当一些微机保护故障,或者一些内部回路复杂的单元继电器,可以用附近备用或者暂时处于检修的插件、继电器而取代它。

2.短接法

将电路回路的某一段或者某一部分用短接线进行人为短接,借此来判断故障是否存在于短接线范围之内,如果不在,可以同样方法进行排查,不断缩小排查范围,以此来缩小故障范围。此方法主要在电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作时使用,借此判断控制等转换开关的接点是否良好。

3. 直观法

处理一些无法用仪器进行逐点测试,或者某一插件在故障时没有备品进行更换,而又想及时将故障排除的情况下使用。10kV开关拒分或者拒合的故障处理,在操作命令下达后,观察到合闸接触器或者跳闸线圈能够动作,说明电气回路运转正常,故障存在于断路器操作机构内部。

4.逐项拆除法

将并联在一起的二次回路顺序解开,之后再按照线路顺序依次接回,一旦有故障出现,就表明故障存在于哪一路。再在这一回路内用同样的方法查找出更小的分支回路,直至找到电路故障点。此法主要用于排查直流电源,交流电源熔断器投入即熔断等电路故障。

对于直流接线故障,可以先通过拉路法,根据负荷的重要性,分别短时拉开直流屏所供直流负荷各回路,切断时间不得超过3秒钟,当切除某一回路故障消失,则说明故障就在该回路之内,再进一步运用拉路法,确定故障所在的支路。再将接地支路的电源端端分别拆开,直到排查到故障点。

四.结语

近年来，我国的国民经济不断发展，电力系统各在国民经济发展和社会发展中的作用也日益重要。并且伴随着新技术的出现，继电保护技术的发展也出现了崭新的发展前景。同时，我国电力系统的运行与发展也对继电保护的运行可靠性提出了新的更高要求。继电保护是电网安全和稳定运行的必要条件，担负的职责是极其重大的，相关单位应该及时提高继电保护运行可靠性的相关措施和技术，以保证电网的健康运行。

参考文献：

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[2]周晓 电力系统继电保护运行的可靠性研究 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2011年33期

[3]张坚俊 浅谈继电保护装置的可靠运行 [期刊论文] 《企业技术开发（下半月）》 -2011年2期

[4]王振平 提高继电保护运行可靠性的技术措施 [期刊论文] 《科技创业家》 -2012年13期

[5]库永恒 现场继电保护装置的技术缺陷及改造方案的研究 [学位论文]2007 - 郑州大学：电力系统及其自动化

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【论文摘要】:继电保护装置在电力系统中发挥着重要作用,其正常工作与否将对电力系统的运行造成重大影响,因此如何提高继电保护装置的可靠性也就成为人们日益关注的重要课题。文章分析了继电保护装置状态检修的时机,以及如何利用状态检修提高继电装置的安全性。

继电保护装置在电力系统中发挥着重要作用,其正常工作与否将对电力系统的运行造成重大影响,如何提高继电保护装置的可靠性也就成为人们日益关注的重要课题。因此,有必要对电力系统"状态检修"进行梳理和分析,以期对今后的工作有所助益。

一、状态检修定义

状态检修,也叫预知性维修,顾名思义就是根据设备运行状态的好坏来确定是否对设备进行检修。状态检修是根据设备的状态而进行的预防性作业。状态检修的目标是减少设备停运时间,提高设备可靠性和可用系数,延长设备寿命,降低运行检修费用,改善设备运行性能,提高经济效益。

二、继电保护装置的"状态"识别

1. 重视设备初始状态的全面了解

设备的初始状态如何,对其今后的安全运行有着决定性的影响。设备良好的初始状态是减少设备检修维护工作量的关键,也是状态检修工作的关键环节。因此,实现状态检修首先要做好设备的基础管理工作。需要特别关注的有两个方面的工作,一方面是保证设备在初始时是处于健康的状态,不应在投入运行前具有先天性的不足。另一方面,在设备运行之前,对设备就应有比较清晰的了解,掌握尽可能多的'指纹'信息。包括设备的铭牌数据、型式试验及特殊试验数据、出厂试验数据、各部件的出厂试验数据及交接试验数据和施工记录等信息。

2. 注重设备运行状态数据的统计分析

要实行状态检修, 必须要有能描述设备状态的准确数据。也就是说, 要有大量的有效信息用于分析与决策。设备部件在载荷和环境条件下产生的磨损、腐蚀、应力、蠕变、疲劳和老化等原因,最后失效造成设备损坏而停止运行。这些损坏是逐渐发展的,一般是有一定规律的,在不同状态下,有的是物理量的变化,有的是化学量的变化,有的是电气参数的变化,另外,还有设备的运转时间、启停次数、负荷的变化、越限数据与时间、环境条件等。因此要加强对继电保护装置历史运行状态的数据分析。

3. 应用新的技术对设备进行监测和试验

开展状态检修工作,大量地采用新技术是必然的。在目前在线监测技术还不够成熟得足以满足状态检修需要的情况下,只有在线数据与离线数据相结合,进行多因素地综合分析评价,才有可能得到更准确、可信的结论。此外,还可以充分利用成熟的离线监测装置和技术,如红外热成像技术、变压器绕组变形测试等,对设备进行测试,以便分析设备的状态,保证设备和系统的安全。

三、开展继电保护状态检修应注意的问题

1. 要严格遵循状态检修的原则

实施状态检修应当依据以下原则:一是保证设备的安全运行。在实施设备状态检修的过程中,以保证设备的安全运行为首要原则,加强设备状态的监测和分析,科学、合理地调整检修间隔、检修项目,同时制定相应的管理制度。二是总体规划,分步实施,先行试点,逐步推进。实施设备状态检修是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,而我国又尚处于探索阶段,因此,实施设备状态检修既要有长远目标、总体构想,又要扎实稳妥、分步实施,在试点取得一定成功经验的基础上,逐步推广。三是充分运用现有的技术手段,适当配置监测设备。

2. 重视状态检修的技术管理要求

状态检修需要科学的管理来支撑。继电保护装置在电力系统中通常是处于静态的,但在电力系统中,需要了解的恰巧是继电保护装置在电力系统故障时是否能快速准确地动作,即要把握继电保护装置动态的"状态"。因此,根据对继电保护装置静态特性的认识,对其动态特性进行判断显然是不合适的。因此,通过模拟继电保护装置在电力事故和异常情况下感受的参数,使继电保护装置启动和动作,检查继电保护装置应具有的逻辑功能和动作特性,从而了解和把握继电保护装置状况,这种继电保护装置的检验,对于电力系统是很有必要的和必须的。

3. 开展继电保护装置的定期检验

实行状态检验以后, 为了确保继电保护和自动装置的安全运行,要加强定期测试,所有集成、微机和晶体管保护要每半年进行一次定期测试,测试项目包括:微机保护要打印采样报告、定值报告、零漂值,并要对报告进行综合分析,做出结论;晶体管保护要测试电源和逻辑工作点电位,现场发现问题要找出原因, 及时处理。

4. 高素质检修人员的培养

高素质检修人员是状态检修能否取得成功的关键。在传统的检修模式中, 运行人员是不参与检修工作的。状态检修要求运行人员与检修有更多联系, 因为运行人员对设备的状态变化非常了解, 他们直接参与检修决策和检修工作对提高检修效率和质量有积极意义。其优点是可以加强运行部门的责任感; 取消不必要的环节, 节约管理费用; 迅速采取检修措施, 消除设备缺陷。

综上所述,状态检修是根据设备运行状况而适时进行的预知性检修,"应修必修"是状态检修的精髓。状态检修既不是出了问题才检修,也不是想什么时候检修才检修。实行状态检修仍然要贯彻"预防为主"的方针,通过适时检修,提高保护装置运行的安全可靠性,提高继电保护装置的正确动作率。因此,实行"状态检修"的单位一定要把电力设备的"状态"搞清楚,对设备"状态"把握不准时,一定要慎用"状态检修"。

参考文献

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论文摘要文章主要就电力系统继电保护的作用、组成进行论述，提出了相关的保护措施，在继电保护工作中具有十分重要的意义。

1电力系统继电保护的作用、组成及要求

1.1继电保护的作用

在电力系统被保护元件发生故障的时候，继电保护装置能自动、有选择性地将发生故障元件从电力系统中切除掉来保证无故障部分恢复正常运行状态，使故障元件避免继续遭到损害，以减少停电的范围；如果被保护元件出现异常运行状态时，继电保护装置能及时反应，根据维护条件，发出信号、减少负荷或跳闸动作指令。此时，一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件危害程度规定一定的延时，以避免不必要的动作。同时，继电保护装置也是电力系统的监控装置，可以及时测量系统电流电压，从而反映系统设备运行状态。

1.2继电保护的组成及要求

继电保护一般由输入部分、测量部分、逻辑判断部分和输出执行部分组成。现场信号输入部分一般是要进行必要的前置处理，如隔离、电平转换、低通滤波等，使继电器能有效地检查各现场物理量。测量信号要转换为逻辑信号，根据测量部分各输出量的大小、性质、逻辑状态、输出顺序等信息，按照一定的逻辑关系组合运算最后确定执行动作，由输出执行部分完成最终任务。

继电保护的基本要求应当满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性的要求。选择性指保护装置动作时，仅将故障器件从电力系统中当独切除，使停电的范围尽量地缩小，保证系统中无故障的部分正常运行；速动性是指保护装置应尽快切除短路故障，它的目的就是提高系统的稳定性，从而减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小受故障所影响范围，提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。灵敏性是指对于保护的范围内，发生故障或不正常运行状态的反应能力。可靠性是指继电保护装置在保护范围内发生动作时的可靠程度。

2继电保护常见的故障分析

1）电流互感饱和故障。电流互感器的饱和对电力系统继电保护的影响是非常之大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容，如果发生短路，则短路电流会很大。如果是系统在靠近终端设备区的位置发生短路时，电流可能会达到或者接近电流互感器单次额定电流的100倍以上。在常态短路情况下，越大电流互感器误差是随着一次短路电流倍数增大而增大，当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。在线路短路时，由于电流互感器的电流出现了饱和，而再次感应的二次电流小或者接近于零，也会导致定时限过流保护装置无法展开动作。当在配电系统的出口线过流保护拒绝动作时而导致配电所进口线保护动作了，则会使整个配电系统出现断电的状况。

2）开关保护设备的选择不当。开关保护设备的选择是非常重要的一项工作，现在的多数配电都在高负荷密集的地区建立起开关站，也就是采用变电所—开关站—配电变压器的供电输电的模式。在未实现继电保护自动化的开关站内，我们应当更多地采用负荷开关或与其组合的继电器设备系统作为开关保护的设备。

3继电保护故障的处理方法和措施

3.1常见的继电保护故障的处理方法

1）替换法：用完好的元件代替被认定有故障的元件，来判断它的好与坏，可以快速缩小故障的查找范围；

2）参照法：通过对正常设备和非正常设备的相关技术参数对比，找出不正常设备的故障点。这个方法主要用于检查接线错误、定值校验过程中测试值与预想值有比较大差异的故障。在进行改造和设备更换之后二次接线不能正确恢复时，可参照同类设备的接线。并在继电器定值校验时，如果发现某一只继电器测试值与整定值相差得比较远，此时，不可以轻易做出判断，判断该继电器特性不好，应当调整继电器上的刻度值，可用同只表计去测量其他相同回路同类继电器进行比较；

3）短接法：将回路某一段或一部分用短接线短接，来进行判断故障是否存在短接线范围内或者其他地方，这样来确定故障范围。此法主要是用在电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否完好。

3.2确保电力系统继电保护正常运行的措施

合理的人员配置，使人员调度和协助能顺利进行，明确人员工作目标，保证电力正常运行；完善规章制度，根据继电保护的特点，健全和完善保护装置运行管理的规章制度，继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案应逐步采用计算机管理跟踪检查、严格考核、实行奖惩；对二次设备实行状态监测方法，对综合自动化变电站而言，容易实现继电保护状态监测。

4结语

随着电力系统的快速发展，计算机和通信技术快速提高，继电保护技术也会面临新的挑战和机遇，其将沿着计算机化、网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化的发展方向去发展。我们将不断学习和总结继电保护技术，推动新技术的引进、应用，为我国电力技术的进步做出应有的贡献。

参考文献

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论文摘要：随着电力系统的快速发展，作为遏制电气故障的继电保护技术也不断提出新的要求。本文作者主要就我国电力系统继电保护技术的发展现状、继电保护的配置及发展趋势做了阐述，同时对智能电网继电保护装置简介、维护及实际应用进行了探讨。

1.前言

近年来，随着电子及计算机通信技术的快速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力，同时也给继电保护技术不断的提出了新的要求。作为继电保护技术如何才能有效的遏制故障，使电力系统的运行效率及运行质量得到有效的保障，是继电保护工作技术人员需要解决的技术问题。

2．继电保护发展现状

20世纪60-80年代是晶体管继电保护技术蓬勃发展和广泛应用的时期。70年代中期起，基于集成运算放大器的集成电路保护投入研究，到8O年代末集成电路保护技术已形成完整系列，并逐渐取代晶体管保护技术，集成电路保护技术的研制、生产、应用的主导地位持续到90年代初。与此同时，我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究，高等院校和科研院所起着先导的作用，相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用，揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面，关于发电机失磁保护、发电机保护和发电机---变压器组保护、微机线路保护装置、微机相电压补偿方式高频保护、正序故障分量方向高频保护等也相继通过鉴定，至此，不同原理、不同机型的微机线路保护装置为电力系统提供了新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果，此时，我国继电保护技术进入了微机保护的时代。

目前，继电保护向计算机化、网络化方向发展，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化对继电保护提出了艰巨的任务，也开辟了研究开发的新天地。随着改革开放的不断深入、国民经济的快速发展，电力系统继电保护技术将为我国经济的大发展做出贡献。

3．电力系统中继电保护的配置

3．1．继电保护装置的任务

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

3．2．继电保护装置的基本要求

(a)选择性。当供电系统中发生故障时，继电保护装置应能选择性地将故障部分切除 首先断开距离故障点最近的断路器，以保证系统中其他非故障部分能继续正常运行。

(b)灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内，不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样，保护装置均不应产生拒绝动作；但在保护区外发生故障时，又不应该产生错误动作

(c)速动性。是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复，从而为电气设备的自启动创造了有利条件，同时还提高了发电机并列运行的稳定性。

(d)可靠性。保护装置如不能满足可靠性的要求，反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性，必须确保保护装置的设计原理、整定计算、安装调试正确无误；同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效，以提高保护的可靠性。

4．电力系统继电保护发展趋势

继电保护技术向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。随着计算机硬件的飞速发展，电力系统对微机保护的要求也在不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其他保护，控制装置和调度联网以共享全系统数据，信息和网络资源的能力，高级语言编程等，使微机保护装置具备一台PC的功能。为保证系统的安全运行，各个保护单元与重合装置必须协调工作，因此，必须实现微机保护装置的网络化，这在当前的技术条件下是完全可行的。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上是一台高性能，为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆投资大，且使得二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆。

5．继电保护装置简介、维护及实际应用

5.1．继电保护装置的简介

（1）WSTJ-1微机式继电保护数字通讯接口装置

这是近几年兴起的一种较为先进的继电保护装置，这套装置采用传统数字通信5群中的64kbi/s数据接口，但是却利用了最先进的专业光缆通道传输多路继电保护的开关量信号。

装置中的继电保护接口可与相间距离和零序方向保护配合，实现闭锁式或允许式保护逻辑，构成方向比较纵联保护。该装置可与微机线路保护配合，构成各种闭锁式和允许式保护。

（2）继电保护装置的维护

（a）对新投运好和运作中的继电保护装置应按照《继电保护和电网安全自动装置检验条例》要求的项目进行检验；一般对10kV～35kV用户的继电保护装置，应该每两年进行一次检验，对供电可靠性较高的35kV及以上用户每年进行一次检验。（b）在交接班时应检查中央信号装置、闪光装置的完好情况，并检查直流系统的绝缘情况、电容储能装置的能量情况等。（c）对操作电源进行定期维护。（d）对继电器、端子排以及二次线将进行定期清扫、检查，此工作可以带电进行，也可以停电进行，但必须有两人在场，其中一人工作，一人监护；必须严格遵守《电业安全工作规程》中的有关要求，所用的工具应具备可靠绝缘手柄；清扫二次线上的尘土时，应由盘上部往下部进行；遇有活动的线头，应将其拧紧，以防止造成电流互感器二次回路、开路，而危及人身安全。

（3）全数字继电保护测试装置

全数字继电保护测试装置具有数字化、模块化、小型化、嵌入式人机界面等功能，主要技术特点为高压保护、测量装置等，满足IEC61850-9-1标准的数字量信号的情况下，从硬件结构和软件设计实现觉得保护装置的全数字操作目标。

整机采用两套DSP+CPLD分别作为信号发生和人机监控模块，其中主控DSP系统采用以太网模块和自定义的内部通信协议，通过模块间内部CAN通讯接口传输测试数据，而监控DSP系统赋予了整机人机交互和保护自检功能。该装置能够满足新型微机保护装置研发中对数字量继电保护测试数据的需要。

5．2.继电保护装置的实际运用

近年来，由于电网继电保护技术均已达到先进水平，在经过实际应用，相信该系统在电网安全运行方面将发挥重要作用。

电网继电保护及故障信息处理系统主要由网、省、地级电力调度中心或集控站的主站，各级电厂、变电站端的子站及录波装置通过电力信息传输网络共同组成。系统设计目的是能够切实提高电网的信息化和智能化，并具有高安全性和高可靠性，要优先采用电力调度数据网络，保障故障录波数据能实时上传。因此系统必须具有分层、分布、开放、易扩展的特性。

该系统实现了事故推画面、故事汇总、网络探测和跨安全区应用的技术创新，至投入使用以来，经历了夏季高温用电高峰、暴风雨，冬季冰雪等突发事件的检验，结果表明继电保护装置能够较好的保证电网的安全运行。

6．结语

总之，在电力系统继电保护工作中，只有对继电保护装置进行定期检查和维护，按时巡检其运行状况，及时发现故障并做好处理，保证系统无故障设备正常运行，才能提高供电的可靠性。

参考文献

[1]王翠平.继电保护装置的维护及试验【J】.科苑论坛，2003(4).

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关键词：继电保护系统 必要性 功能

中图分类号：C35文献标识码： A

1、继电保护概述

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

继电保护装置必须具备以下4项基本性能：①灵敏性。反映故障的能力，通常以灵敏系数表示。②可靠性。在该动作时，不发生拒动作。③快速性。能以最短时限将故障或异常消除。④选择性。在可能的最小区间切除故障，保证最大限度地向无故障部分继续供电。选择继电保护方案时，除设置需满足以上4 项基本性能外，还应注意其经济性。即不仅考虑保护装置的投资和运行维护费，还必须考虑因装置不完善而发生拒动或误动对国民经济和社会生活造成的损失。

随着电力系统容量日益增大，范围越来越广，仅设置系统各元件的继电保护装置，远不能防止发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此必须从电力系统全局出发，研究故障元件被相应继电保护装置的动作切除后，系统将呈现何种工况，系统失去稳定时将出现何种特征，如何尽快恢复其正常运行等。系统继电保护的任务就是当大电力系统正常运行被破坏时，尽可能将其影响范围限制到最小，负荷停电时间减到最短。特别是大机组和大电力系统的相互影响和协调正成为电能安全生产的重大课题。因此，系统的继电保护和安全自动装置的配置方案应考虑线路、变压器等设备的实际情况，设备的设计制造也应充分考虑电力系统安全经济运行的实际需要。为了电力系统的安全，不仅应有完善的继电保护，还应研究、推广故障预测技术。

2 、 电力企业建设继电保护运行与故障信息自动化管理系统的必要性和重要性

电网的安全稳定运行离不开电力系统的一、二次设备的紧密配合。继电保护属于二次系统,它是电力系统不可分割的一部分,是电力系统安全运行的保证。因此,合理地安排继电保护和自动装置的运行,提高继电保护的管理水平,是保障电网安全运行的重要条件。 随着电网规模的不断扩大、电网的电压等级不断提高、电网结构的日趋复杂以及保护装置数量类型不断增加,单纯采用手工方式来管理继电保护自动装置,制定关于检修、评估、备品管理等方面的决策,已成为专业人员的沉重负担。继电保护装置的管理及相关决策的制定,要求继电保护人员除具有一定的专业知识,非常熟悉电力系统一、二次运行状态和保护配置、保护定值及其配合等情况外,还要求他们随时保持高度的注意力和准确的记忆力。稍有不慎,就会出差错和漏洞,对系统的安全稳定运行构成潜在的危险。因此，为提高电网事故分析水平，我们必须建立继电保护运行与故障信息自动化管理系统。

3、相对于传统的C/S模式的系统的优点

现在的继电保护运行与故障信息自动化管理系统是基于传统的C/S局域网方式,随着我国电力网络的日趋发展和日趋复杂化,传统的C/S模式继电保护运行状态决策支持系统暴露了其工作效率低、管理不完善、维护困难和费用高的一面。而电力系统一体化的生产、管理、调度和指挥,加之现在电力系统要求的信息化和公开化,使得相互之间的信息收集、管理、传递、交流和利用显得非常重要。 针对这些矛盾,本文提出在B/S结构体系下建立一个继电保护运行与故障信息自动化管理系统的方案,来解决继电保护管理和决策中所面临的这些具体问题。

我们提出的这种基于Web的继电保护运行与故障信息自动化管理系统的设计方案，具体来说，该系统具有以下优点：

(1)采用了先进的主流技术。采用当前先进的动态网页浏览方式,不仅具有普通桌面信息管理系统的功能,而且可以通过局域网、公用电话网等各种数据通讯方式,将整个系统的管理、维护工作分散给各层的职能部门,做到了分布管理、责任明确、数据共享、格式统一。将目前松散的上下级职能关系变成紧密的纵向管理系统 ,减少了重复性劳动 ,提高了管理工作效率。系统整体上从资源配置(包括系统结构、硬件设置、软件设计)到功能设置都采用了先进的.NET技术，基于B/S模式的架构，在国内同行业具有领先水平，具有一定的超前性和较长的生命周期。

(2)在保护类型定义管理方面,系统采用独特的思路像保护类型定义采用三层结构。这种设计思想解决了原来未解决继电保护装置型号、版本太多，设计单一数据库必须考虑包容继电保护定值的所有项目，数据库的字段数及记录条数太多，势必造成冗余度过大和查询缓慢的问题。当然按类型分别建库，必然会带来维护上的麻烦，由于本系统设计充分考虑了数据维护的便利性和实用性，界面友好，可以在IE浏览器中进行维护，在新增保护类型操作中采用向导形式并有操作的解释和提示，操作人员无需对数据库结构有任何了解，可以轻松完成。

通过这样就能对所有的保护建立统一的数据表提高了管理效率。

(3)扩展性和可伸展性。系统能较好地适应功能扩展，具有较好的增加和裁减能力，可按实际情况灵活配置系统，使系统发挥出最高的效率。这种扩展不仅表现在系统的体系结构上，还表现在软件设计上，达到了总体结构合理，设计容量适度的目的。

(4)可靠性和安全性。可靠性是继电保护信息管理系统的基本准则。系统的各项资源(包括硬件设备、软件系统、数据库等)具备较高的可靠性，工作稳定，便于维护；具有强大的容错和冗余能力，用户运行或修改系统时，会根据各级操作员权限(不同的权限具有不同密码)执行。

4 、系统具备的功能

(1)系统增加了网络查询及修改功能实现了移动办公。

在办公室内移动的时候可以使用任何一台电脑办公，而传统的OA是每台电脑对应指定的用户，别的用户不能使用该电脑，而且还需要安装调试软件，相当不方便。回家或离开办公室或出差到其他地方只要有可以上网的电脑也可以使用这个系统。分公司可以通过互联网、专线、电话网等连接使用资源共享，协同办公。

(2)继电保护定值的输入、查询和打印。

在此模块中用户可以按自身需要任意定制、编辑、新增保护类型、保护配置和保护定值。程序提供了强大的功能，新增保护装置用户可依据程序提供的向导依次操作，十分方便。为减少用户的人工输入量，程序提供了原有保护装置的模板复制功能，如新增保护装置与原有某一装置类似，借用模板复制功能，只需对原有的数据进行少量的修改即可，大大减少了维护量，人机界面十分友好，智能化程度高。查询十分便利和准确。可以实现按变电站/一次设备/保护型号/时间等条件单独查询或组合查询.定值单分为:作废/已执行/未执行三个状态.对于已作废的以往的定值通知单为便于与新定值单对照查询，不自动删除，只是在输入或修改后标记为作废定值单，并在新定值单做作废的说明，如果实在不需要可手动删除，原则上只保留最近的一张作废定值单即可。

参考文献：

[1] 王树春;;双重化继电保护系统可靠性分析的数学模型[A];首届长三角科技论坛――能源科技分论坛论文集[C];2004年

[2] 刘远龙;;35kV变电站综合自动化系统中继电保护装置功能要求[A];华东六省一市电机工程（电力）学会输配电技术研讨会2002年年会山东电机工程学会交流论文集[C];2002年

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   [论文摘要]阐述继电保护在供电系统中的作用,并对继电保护故障及处理方法进行分析。 

 

 

一、前言 

 

随着电力系统的高速 发展 和 计算 机技术,通讯技术的进步,继电保护向着计算机化、 网络 化,保护、测量、控制、数据通信一体化和人工智能化方向进一步快速发展。与此同时越来越多的新技术、新理论将应用于继电保护领域,这要求我们继电保护工作者不断求学、探索和进取,达到提高供电可靠性的目的,保障电网安全稳定运行。 

 

二、继电保护在供电系统障碍中的作用 

 

(一)保证继电系统的可靠性是发挥继电保护装置作用的前提 

继电系统的可靠性是发挥继电保护装置作用的前提。一般来说继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。 

(二)继电保护在电力系统安全运行中的作用 

继电保护在电力系统安全运行中的作用主要有以下三点: 

1.保障电力系统的安全性。当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。 

2.对电力系统的不正常工作进行提示。反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。 

3.对电力系统的运行进行监控。继电保护不仅仅是一个事故处理与反应装置,同时也是监控电力系统正常运行的装置。 

 

三、继电保护常见故障 

 

电压互感器二次电压回路在运行中出现故障是继电保护工作中的一个薄弱环节。作为继电保护测量设备的起始点,电压互感器对二次系统的正常运行非常重要,pt二次回路设备不多,接线也不复杂,但pt二次回路上的故障却不少见。由于pt二次电压回路上的故障而导致的严重后果是保护误动或拒动。据运行经验,pt二次电压回路异常主要集中在以下几方面:pt二次中性点接地方式异常;表现为二次未接地(虚接)或多点接地。二次未接地(虚接)除了变电站接地网的原因,更多是由接线工艺引起的。这样pt二次接地相与地网间产生电压,该电压由各相电压不平衡程度和接触电阻决定。这个电压叠加到保护装置各相电压上,使各相电压产生幅值和相位变化,引起阻抗元件和方向元件拒动或误动。pt开口三角电压回路异常;pt开口三角电压回路断线,有机械上的原因,短路则与某些习惯做法有关。在电磁型母线、变压器保护中,为达到零序电压定值,往往将电压继电器中限流电阻短接,有的使用小刻度的电流继电器,大大减小了开口三角回路阻抗。当变电站内或出口接地故障时,零序电压较大,回路负荷阻抗较小,回路电流较大,电压(流)继电器线圈过热后绝缘破坏发生短路。短路持续时间过长就会烧断线圈,使pt开口三角电压回路在该处断线,这种情况在许多地区发生过。pt二次失压;pt二次失压是困扰使用电压保护的经典问题,纠其根本就是各类开断设备性能和二次回路不完善引起的。 

电流互感器是供给继电保护和监控系统判别系统运行状态的重要组件。作为继电保护对电流互感器的基本要求就是电流互感器能够真实地反映一次电流的波形,特别是在故障时,不但要求反映故障电流的大小,还要求反映电流的相位和波形,甚至是反映电流的变化率。而传统的电磁式电流互感器是利用电磁感应原理通过铁心耦合实现一、二次电流变换的。由于铁心具有磁饱和特性,是非线性组件,当一次电流很大,特别是一次电流中非周期分量的存在将使严重饱和,励磁电流成几十倍、几百倍增加,而且含有大量非周期分量和高次谐波分量,造成二次电流严重失真,严重影响了继电保护的正确动作。由电工基础理论可知,电流互感器在严重饱和时,其一次电流中的直流分量很大,使其波形偏于时间轴的一侧。铁心中有剩磁,且剩磁方向与励磁电流中直流分量产生的磁通方向相同,在短路电流直流分量和剩磁的共同作用下,铁心在短路后不到半个周期就饱和了。于是,一次电流全部变为励磁电流,二次电流几乎为0。由于电流互感器严重饱和,使其传变特性变差甚至输出为0,才导致了断路器保护的拒动,引起主变压器后备保护越级跳闸。

针对目前微机继电保护装置自身的特点,造成了微机保护装置故障一般有以下这些原因:电源问题,比如电源输出功率的不足会造成输出电压下降,若电压下降过大,会导致比较电路基准值的变化,充电电路时间变短等一系列问题,从而影响到微机保护的逻辑配合,甚至逻辑功能判断失误。尤其是在事故发生时有出口继电器、信号继电器、重动继电器等相继动作,要求电源输出有足够的功率。如果现场发生事故时,微机保护出现无法给出后台信号或是重合闸无法实现等现象,应考虑电源的输出功率是否因元件老化而下降。对逆变电源应加强现场管理,在定期检验时一定要按规程进行逆变电源检验。干扰和绝缘问题,微机保护的抗干扰性能较差,对讲机和其他无线通信设备在保护屏附近使用,会导致一些逻辑元件误动作。微机保护装置的集成度高,布线紧密。长期运行后,由于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量静电尘埃,可使两焊点之间形成了导电通道,从而引起继电保护故障的发生。 

 

四、继电保护故障处理方法 

 

(一)替换法 

用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件,来判断它的好坏,可快速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障,或一些内部回路复杂的单元继电器,可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失,说明故障在换下来的元件内,否则还得继续在其他地方查故障。 

(二)参照法 

通过正常与非正常设备的技术参数对照,从不同处找出不正常设备的故障点。此法主要用于查认为接线错误,定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障。在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时,可参照同类设备接线。在继电器定值校验时,如发现某一只继电器测试值与其整定值相差甚远,此时不可轻易判断此继电器特性不好,或马上去调整继电器上的刻度值,可用同只表计去测量其他相同回路的同类继电器进行比较。 

(三)短接法 

将回路某一段或一部分用短接线接入为短接,来判断故障是存在短接线范围内,还是其他地方,以此来缩小故障范围。此法主要用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否好。 

(四)直观法 

处理一些无法用仪器逐点测试,或某一插件故障一时无备品更换,而又想将故障排除的情况。10kv开关拒分或拒合故障处理。在操作命令下发后,观察到合闸接触器或跳闸线圈能动作,说明电气回路正常,故障存在机构内部。到现场如直接观察到继电器内部明显发黄,或哪个元器件发出浓烈的焦味等便可快速确认故障所在,更换损坏的元件即可。 

(五)逐项拆除法 

将并联在一起的二次回路顺序脱开,然后再依次放回,一旦故障出现,就表明故障存在哪路。再在这一路内用同样方法查找更小的分支路,直至找到故障点。此法主要用于查直流接地,交流电源熔丝放不上等故障。如直流接地故障。先通过拉路法,根据负荷的重要性,分别短时拉开直流屏所供直流负荷各回路,切断时间不得超过3秒,当切除某一回路故障消失,则说明故障就在该回路之内,再进一步运用拉路法,确定故障所在支路。再将接地支路的电源端端子分别拆开,直至查到故障点。如电压互感器二次熔丝熔断,回路存在短路故障,或二次交流电压互串等,可从电压互感器二次短路相的总引出处将端子分离,此时故障消除。然后逐个恢复,直至故障出现,再分支路依次排查。如整套装置的保护熔丝熔断或电源空气开关合不上,则可通过各块插件的拔插排查,并结合观察熔丝熔断情况变化来缩小故障范围。 

 

五、结束语