繼電保護基本原理范文
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篇1
中圖分類號： F406文獻標識碼：A
一、前言
隨著經濟的發展，電力系統在社會發展中的作用越來越重要，而繼電保護技術在電廠中具有非常重要的作用，對電力繼電保護技術的基本原理及其應用進行分析和研究，對于促進電力繼電保護技術的發展具有重要作用。
二、電力系統繼電保護技術概述 1.繼電保護基本概念 在電力系統運行中，由于外界因素和內部因素都可能引起各種故障及不正常運行的狀態出現，常見的故障有：單相接地；三相接地；兩相接地；相間短路；短路等。電力系統非正常運行狀態有：過負荷，過電壓，非全相運行，振蕩，次同步諧振，同步發電機短時異步運行等。電力系統繼電保護和安全自動裝置是在電力系統發生故障和不正常運行情況時，用于快速切除故障，消除不正常狀況的重要自動化技術和設備。 2.電力繼電保護的工作原理 繼電保護的工作原理，是根據電力系統發生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎來構成，電力系統發生故障后，工頻電氣量變化的主要特征是：
電流增大。短路時故障點與電源之間的電氣設備和輸電線路上的電流將由負荷電流增大至大大超過負荷電流。
電壓降低。當發生相間短路和接地短路故障時，系統各點的相間電壓或相電壓值下降，且越靠近短路點，電壓越低。
電流與電壓之間的相位角改變。正常運行時電流與電壓間的相位角是負荷的功率因數角，一般約為20°，三相短路時，電流與電壓之間的相位角是由線路的阻抗角決定的，一般為60°～85°。
測量阻抗發生變化。測量阻抗即測量點（保護安裝處）電壓與電流之比值，正常運行時，測量阻抗為負荷阻抗；金屬性短路時，測量阻抗轉變為線路阻抗，故障后測量阻抗顯著減小，而阻抗角增大。利用短路故障時電氣量的變化，便可構成各種原理的繼電保護。
3.繼電保護在電力系統安全運行中的作用 一個可靠穩定的繼電保護系統是整個機電系統安全運行的保障。通常來說繼電保護的穩定性能主要是由搭配合理的技術終端和安全可靠的繼電保護設施來決定的，它們是整個電力系統安全運行的基本保障。
繼電保護在電力系統安全運行中的作用如下：
（一）保障電力系統的安全性 當電力系統元件在受保護的狀態中發生故障的時候，保護該元件的繼電保護裝置應及時準確的通過距離該原件最近的斷電保護，使得故障元件能夠快速的的與電力系統脫離，最大程度的減少對整個電力系統元件的破壞，把對整體供電系統的影響降低到最小。
（二）對電力系統的不正常工作進行提示
對于沒有正常運行的電氣設備，要根據不同的故障情況和設施運作過程中的不同情況，來發出相應的提示信息，以便值班的工作人員對故障進行相應的處理，比如：有系統進行自動的調整；手動使故障的電氣設備脫離系統；手動脫離故障連帶的設備。同時在設備發生不正常工作的時候，允許繼電保護裝置有一定的延遲，以免過度敏感的保護裝置發生誤報。
4.電力繼電保護技術的重要性 用電設備在運行中都會發生故障致其不能正常運行，最常見的就是短路現象，短路可能產生嚴重的后果，它能損害發生故障的元件，也能減少元件的使用壽命甚至能影響廣大人民群眾的生命財產安全，繼電保護技術的出現可以將其傷害降到最低，它分為測量、執行、邏輯三部分，當用電設備發生短路故障的時候，它能夠快速、正確地將發生故障的元件從電力系統中撤除，避免其受到更多的損害，這樣也能保障其他正常元件不會受其影響繼續正常運行。并且這種保護技術還能夠根據自身所處的環境，元件受損傷的程度，選擇合適的方式，做出保護動作。
三、電力繼電保護的基本要求1.可靠性是指保護該動體時應可靠動作。不該動作時應可靠不動作。可靠性是對繼電保護裝置性能的最根本的要求。繼電保護的可靠性主要由配置合理，質量和技術性能優良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。任何電力設備都不允許在無繼電保護的狀態下運行。220KV及以上電網的所有運行設備都必須由兩套交，直流輸入，輸出回路相互獨立，并分別控制不同斷路器的繼電保護裝置進行保護。當任一套繼電保護裝置或任一組斷路器拒絕動作時，能由另一套繼電保護裝置操作另一級斷路器切除故障。在所有情況下，要求這套繼電保護裝置和斷路器所取的直流電源都經由不同的熔斷器供電。2.選擇性是指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障，當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設備保護，線路保護或斷路器失靈保護切除故障，為保證對相鄰設備和線路有配合要求的保護和同一保護內有配合要求的兩元件的選擇性，其靈敏系數及動作時間，在一般情況下應相互配合。3.靈敏性是指在設備或線路的被保護范圍內發生金屬性短路時，保護裝置應具備必要的靈敏系數，各類保護的最小靈敏系數在規程中具有具體規定。選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護的速定實現。4.速動性是指保護裝置應盡快地切除短路故障，其目的是提高系統穩定性，減輕故障設備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設備自動投入的效果等。一般從裝設速動保護，充分發揮零序接地瞬時段保護及相間速斷保護的作用，減少繼電器固有動作時間和斷路器跳閘的時間等方面入手來提高速動性。
四、電力繼電保護技術的主要特點
繼電保護技術的主要特點是:
自主化運行率提高,計算機的數據處理技術能夠使得繼電設備具有很強的記憶功能,加之自動控制等技術的綜合運用,使得繼電保護能更好地實現故障分量保護,提高運行的正確率。
兼容性輔助功能強,繼電保護技術在保護裝置的制造上采用了比較通用兼容的做法,便于統一標準,并且裝置體積小,減少了盤位數量,在此基礎上,還可以擴充其它輔助功能。
操作性監控管理好,該技術主要表現在一些核心部件不受外在化境的影響,能夠產生一定的使用功效。與此同時,該保護技術能夠通過計算機信息系統,具有一定的可監控性能,大大降低了成本。
五、電力繼電保護技術的應用工廠和企業的高壓供電系統和變電站都會運用到繼電保護裝置。在高壓供電系統分母線繼電保護的應用中，分段母線不并列運行時裝設的是電流速斷保護和過電流保護，但是在斷路器合閘的瞬間才會投入，合閘后就會自動解除。配電所的負荷等級如果較低，就可以不裝設保護裝置。變電站常見的繼電保護裝置有線路保護、母聯保護、電容器保護、主變保護等。 1.線路保護 ，通常采用二段式或者三段式的電流保護。其中一段是電流速斷保護，二段是限時電流速斷保護，三段是過電流保護。
母聯保護 ，限時電流保護裝置聯同過電流保護裝置一起裝設。
電容器保護，包括過流保護、過壓保護、零序電壓保護和失壓保護。 4.主變保護，包括主保護（重瓦斯保護、差動保護），后備保護（復合電壓過負荷保護、過流保護）繼電保護技術在目前已經得到飛速的發展，各種各樣的微機保護裝置正逐漸被投入使用，微機保護裝置是有各種不同，但是其基本原理和目的都是一樣的。
六、結束語
隨著時代的進入，科研的深入，加強繼電保護技術的應用對于提高社會生產力和生產效率具有重要作用，是社會發展的必然趨勢。
參考文獻：
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篇2
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.
關鍵詞：電力系統；繼電保護；技術創新
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繼電保護技術的發展史
隨著電力系統的出現，繼電保護技術就相伴而生。以數字式計算機為基礎而構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突破性發展。從實現保護裝置的硬件看，從1901年出現的感應型繼電器至今大體上經歷了機電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微型計算機式等發展階段。縱觀繼電保護將近100年的技術發展史可以看出，雖然繼電保護的基本原理早已提出，但它總是根據電力系統發展的需要，不斷地從相關的科學技術中取得的最新成果中發展和完善自身。
2繼電保護技術創新
2.1 機電技術網絡化創新在計算機領域，發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。微處理機的發展主要體現在單片化及相關功能的極大增強，片內硬件資源得到很大擴充，單片機DSP芯片二者技術上的融合，運算能力的顯著提高以及嵌入式網絡通信芯片的出現及應用等方面。這些發展使硬件設計更加方便，高性價比使冗余設計成為可能，為實現靈活化、高可靠性和模塊化的通用軟硬件平臺創造了條件。硬件技術的不斷更新，使微機保護對技術升級的開放性有了迫切要求。網絡特別是現場總線的發展及其在實時控制系統中的成功應用充分說明，網絡是模塊化分布式系統中相互聯系和通信的理想方式。如基于網絡技術的集中式微機保護，大量的傳統導線將被光纖取代，傳統的繁瑣調試維護工作將轉變為檢查網絡通信是否正常，這是繼電保護發展的必然趨勢。微機保護設計網絡化，將為繼電保護的設計和發展帶來一種全新的理念和創新，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），還要保證全系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息的數據，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作，實現微機保護裝置的網絡化。
2.2 機電技術智能化創新進入20世紀90年代以來，人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用，電力系統保護領域內的一些研究工作也轉向人工智能的研究。專家系統、人工神經網絡（ANN）和模糊控制理論逐步應用于電力系統繼電保護中，為繼電保護的發展注入了活力。人工神經網絡（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化等問題。近年來，電力系統繼電保護領域內出現了用人工神經網絡（ANN）來實現故障類型的判別、故障距離的測定、方向保護、主設備保護等。例如在輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下發生經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；如果用神經網絡方法，經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，則在發生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規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合可使求解速度更快。可以預見，人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用，以解決用常規方法難以解決的問題。
2.3 繼電保護中自適應控制技術創新自適應繼電保護的概念始于20世紀80年代，它可定義為能根據電力系統運行方式和故障狀態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引起了人們的極大關注和興趣，是微機保護具有生命力和不斷發展的重要內容。自適應繼電保護具有改善系統的響應、增強可靠性和提高經濟效益等優點，在輸電線路的距離保護、變壓器保護、發電機保護、自動重合閘等領域內有著廣泛的應用前景。針對電力系統頻率變化的影響、單相接地短路時過渡電阻的影響、電力系統振蕩的影響以及故障發展問題，采用自適應控制技術，從而提高保護的性能。對自適應保護原理的研究已經過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實現保護對系統運行方式和故障狀態的自適應，必須獲得更多的系統運行和故障信息，只有實現保護的計算機網絡化，才能做到這一點。
2.4 繼電保護中自動化技術創新現代計算機技術、通信技術和網絡技術為改變變電站目前監視、控制、保護和計量裝置及系統分割的狀態提供了優化組合和系統集成的技術基礎。高壓、超高壓變電站正面臨著一場技術創新。實現繼電保護和綜合自動化的緊密結合，它表現在集成與資源共享、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，取代傳統的控制保護屏，能夠降低變電所的占地面積和設備投資，提高二次系統的可靠性。綜合自動化技術相對于常規變電所二次系統，主要有以下特點：①設備、操作、監視微機化；②通信局域網絡化、光纜化；③運行管理智能化。
參考文獻：
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篇3
關鍵詞：變電站；繼電保護；基本原理；瑕疵；完善
中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）30-0103-02
在變電站的電力供應過程中，電力系統的檢修和維護尤為重要，同時也是為電力系統提供持之以恒供電能力的一個重要渠道，在檢修和維護中，繼電保護則為重中之重，所謂的繼電保護就是指在研究電力系統發生故障或者電力運行出現問題的情況下，在發展的過程中主要用有觸電接觸點的繼電器來檢修和保護電力系統以及發電機、變壓器、輸電線路等基本元件，使這些電路設備免受損害的一種具有針對性強的電力保護措施，在這種保護的基本原理中，用電力設備中最小的代價維護、檢修其中的最大量的元件，達到檢修成本最小的目的，同時也是對高科技元素的一種有效利用。這與我們通常所說的電力保護有所不同，它的基本任務是在電力系統發生故障時，利用最短的時間實現最大區域內的電力保護，其自動將故障設備從整個電力系統中切斷或者由智能設備發出通報，使得維修人員迅速發現故障根源，減輕電路故障引起的危險。
1 變電站繼電保護作用與基本組成
2 變電站繼電保護的現狀及問題
首先，人工智能手段的引入。人工智能體系引入繼電保護過程中是對變電站系統管理的一大進步。如專家系統、人工神經網絡ANN等被廣泛地應用于非線性問題障礙的排除上，我們知道，電力系統的繼電保護是一種較為典型的離散控制方式，它分布于電路系統的各個環節中，對于電路的正常或者故障狀態都能進行常態評估，這也是進行保護的關鍵步驟。由于AI的邏輯能力以及邏輯思維的存在，AI已經成為在線評估的重要工具，在現實的電力系統的應用中也表現得越發頻繁。與此同時，變壓器保護、發電機保護以及自動重合閘保護等領域也對此進行了廣泛的應用。但是在繼電保護的電力應用中，人工智能手段的引入無疑也存在可靠與否等方面的考驗或者說存在該方面的弊端，不得不引起電力研究領域的重視。
其次，繼電保護系統與高科技領域緊密結合。在電力系統中，網絡化的電力保護技術也已經成為主導，也就是說在進行電力保護的過程中實現網絡化管理，把現有的高科技手段應用于電力測量、控制、保護以及通信一體化的數據傳輸方面，這都對電力保護起到了翻天覆地的變化。如數字變電站內光互感器、智能終端、GOOSE、SV等新技術的應用，在變電站內的繼電保護方面應用高科技手段，大大減少了電路運行的危險性，使得各個需要保護的單元與重合閘裝置在分析和處理數據上相互協調，達到匹配，即實現網格化管理，這雖然實現了變電站內繼電保護的基本目的，但是這種技術在繼電保護領域還處于初始階段，很多關鍵技術還不成熟，不能成為主流，對國外先進技術的引入成為繼電保護的一大問題。
最后，微機系統在繼電保護中被大量使用。微機已經在20世紀開始大規模應用于各個領域，在變電站內的繼電保護方面也應用頻繁。微機進行保護主要的優點在于先進的計算能力和邏輯處理能力，能夠提高繼電保護的性能，近些年來，為了強化這種穩定性和敏銳性，必然就出現了對微機保護的改進措施，但是隨著科技的發展，電力系統內引入微機保護的效率應該引起重視，如果滯后于微機技術的發展，繼電保護就無實效性可言。
3 完善變電站內繼電保護的基本思路
變電站內的小功率機器的繼電保護在現階段已經引起了足夠的重視，如何實現繼電保護的長效性、科學性，是一個亟需解決的課題，隨著多年來的電力維修和保護的實踐，總結出如下幾點繼電保護的基本思路：
首先，完善繼電保護的可靠性與速度性。這種可靠主要體現在保護裝置的可靠性方面，也就是說在電力系統出現故障時，保護裝置能夠及時有效地反映出電力所出現的具體問題，速度既體現在發現故障方面，還體現在維修速度方面，不能夠出現誤差，同時不能對整個電力系統的運作有較大的影響。電力系統是一個多元素構成的有機整體，機構相對復雜，并且在適用上各個元件所體現的價值壽命是不同的，因此可靠性顯得尤為重要，要對各種設備的基本功能進行完善修整，實現操作無誤差。
其次，繼電保護實現選擇性與靈敏性。在變電站的繼電保護中，選擇性是指在發生故障時，系統有選擇地將元件與故障系統隔離分開，使之不受到更大的損害，不受損害的部分仍然能夠繼續工作，這個過程既要求選擇性，同時也要求靈敏性，需要對受到損害的元件與未受損害的元件進行區分，并使之與系統有效隔離，實現系統的完整性運轉，避免不必要的損失，快速保護動作時間在0.06～2.12s之間，最快可達0.01～0.04s。
最后，實現科技貫穿于整個繼電保護過程。以上文中我們了解到，繼電保護需要在高科技支撐下進行運作，也只有這樣的運作能夠對變電站電力系統的維護有一定的作用，對于吸收繼電保護的先進科技是實現繼電保護的有效途徑，也是實現電力系統穩定發展的巨大支撐。
4 結語
變電站的繼電保護是電力傳輸系統的一個重要環節，其工作的穩定性，需要我們對變電站安全運行以及電力系統的穩定進行全面掌握，對繼電保護的上述研究只是其中的一個弱小方面，加強變電站的繼電保護需要對整個電力產業以及電力科技的發展有較為熟悉的掌握，使得繼電保護能夠成為變電站電力系統維護的一個重要舉措，同時也是我們電力行業發展的一個重要使命。
參考文獻
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篇4
[關鍵詞]高壓電網；繼電保護；運行研究
中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）03-0099-01
電力系統出現錯誤或者是發生某些故障，有很大的原因是由于高壓電網繼電保護的運行出現了錯誤，因為高壓電網繼電保護是整個電力系統中電網裝置的重要核心。如果是因為高壓電網繼電保護的運行出現了問題，而導致電力系統的運行以及管理也出現了問題，將會給電力企業帶來不小的經濟損失，同時也會給工作人員帶來不可忽視的安全威脅，因此，需要加大對它的分析力度，同時加強對它的重視，進而確保高壓電網繼電保護能夠正常、穩定的運行。
一、 高壓電網繼電保護運行的基本原理
高壓電網繼電保護對于電力系統能否穩定、安全地運行，有著非常重要的作用。高壓電網因為經常會受到火災、雷擊以及風災等情況的威脅，也可能是因為其設備自身存在的一些缺陷，還有工作人員出現操作失誤等因素的干擾，在高壓電網正常運行的過程中，常常會因為上面幾種因素的干擾問題，其工作的狀態出現問題，或者直接造成了線路短路的情況，進而發生安全事故，不管是給電力企業，還是給工作人員都有可能帶來經濟以及人身安全等方面的損失與損害。如果高壓線路與電網中的設備發生了故障，那將很有可能在故障發生的前后，出現一些物理量變化，比如說，我們將線路中的電流或者是電壓這些物理量，當做是變量，那在這些變量的值超過了一個固定的值以后，其對應著的保護系統就將會慢慢的把邏輯環節啟動，進而讓對應的控制服務器發出信號，最終將故障切斷。而上述的這個過程就是高壓電網繼電保護運行的基本原理。同時也正是因為這樣，在高壓電網內部逐漸形成了故障防衛系統。簡單來講就是，當高壓電網出現了線路短路的情況，或者是線路發生了斷路情況的時候，為了盡快的解決這些故障，高壓電網中的故障防衛系統會依據線路中，電流量的情況、電壓的情況以及線路本身的阻抗情況等，做出相應的變化。怎樣快速的檢測高壓電網是否出現了故障，工作人員一般是根據繼電保護來判斷的，因為高壓電網發生故障時，分為外部故障與內部故障，而如果真的發生了故障，那么繼電保護兩側的電流就會發生變化。繼電保護正常運行的時候，其設備兩側的電流量一般不會出現任何變化，如果出現了故障則表示發生了故障。區分高壓電網發生外部故障或者是內部故障，則是依靠電流的大小還有相位來進行明確的判斷[3]。
的具體指的是之間的某一個數值。
假設電網繼電保護的運行評價結果為f（x），f（x0）為不同段繼電保護運行電流變量，則可得出繼電保護運行與電流變量之間的關系，并得出其中的難點，采取有效措施應對。
二、 高壓電網繼電保護運行以及發展
首先就是高壓電網繼電保護的開關不夠穩定。主要體現在電力系統發生故障的時候，當電力系統出現了一些故障，繼電保護就可以較為及時的運行，但是這個時候的開關卻沒有起到任何作用，也就是是說開關失去了它本身的作用，而造成這種情況的主要原因就是高壓電網繼電保護運行和開關實際上是聯系在一起的，所以當繼電保護運行的時候就逐漸失去了它的基本作用。工作人員通過對電路的分析，發現有一部分開關的器件因為長時間的運行，其開關本身的器件常常會對繼電保護的靈活性、可靠性以及穩定性等方面都帶來較大的影響，只有將故障快速的切除才能將危險系數降低，這中間最主要的影響分別是開關開始不穩定、機械開始老化、連桿開始變得遲鈍、彈簧逐漸失去作用等等。當高壓電網的開關發生拒動的時候，就會很容易導致電力系統出現跳閘事故。
其次就是高壓電網繼電保護運行的電流感應器常出現故障。我國電力行業的快速發展，使得越來越多的高壓電網出現短路故障的可能性逐漸升高，而如果高壓電網的出口真的發出現了短路故障那么它的電流往往會使非常大的，甚至有時候會將是電流感應器每次側定電流的很多倍。但是當短路故障的高壓短路電流越來越大的時候，其高壓電流中的感應器所出現的誤差也會越來越大，同時電流速斷保護可能會因為它的靈敏度逐漸降低拒絕所有動作。而當高壓電網的線路出現短路的時候，再加上現在的電流感應器非常容易出現故障，這時候的電流感應器每次側電流時它的值基本上是接近零，進而使得定時限過流的保護裝置開始拒絕所有動作。如果電力設備出現了某些故障，則還要通過母聯將斷路器等設備的一些相關保護裝置來將故障消除掉，這樣不僅能夠將故障發生的故障時間加長，同時也會將故障的范圍逐漸擴大[2]。
最后就是電力企業的工作人員水平需要進一步提升。高壓電網繼電保護工作人員因為對微機的保護了解存在一些欠缺，所以會給進高壓電網繼電保護運行的維護造成一些偏差，例如回事的維護工作不能夠全面，會使得結果發生誤差，進而導致高壓電網繼電保護出現誤跳閘的情況。然而保護裝置的調試質量就會直接影響到繼電保護可不可以正確的運行，所以高壓電網繼電保護的工作人員不管是在專業知識方面，還是在技術水平方面都需要進一步的加強，同時他們的工作態度也要更加的嚴謹，特別是高壓電網進行模擬實驗的時候絕不可以有絲毫的馬虎。
為了更好地發展我國的電力行業，做好高壓電網繼電保護運行的工作，相關的部門還應當加強資金的投入，將高壓電網繼電保護運行的相關設備，全部都進行有效的更新，進而使得高壓電網繼電保護運行的更加安全以及可靠。因為高壓電網繼電保護能否正常的運行，離不開設備以及電網的保護。所以工作人員需要定期的對相關的設備進行查看，需要更換的設備及時的更新，這樣就可以使高壓電網繼電保護運行更加穩定[1]。
結束語
通過上述文章內容我們可以看出，要想做好高壓電網繼電保護運行的分析與研究工作，需要對高壓電網繼電保護運行的基本原理以及相應的流程或者是技術有所了解，最好是對高壓電網繼電保護運行的基礎能夠熟練的掌握，只有這樣才能夠做好高壓電網繼電保護運行的研究工作。高壓電網繼電保護運行過程中，離不開工作人員的維護，所以電力企業也應當加強對工作人員的教育，進一步提升工作人員的專業技能水平，進而認真的做好高壓電網繼電保護運行的工作，促進我國電力行業更好地發展。
參考文獻
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篇5
【關鍵詞】繼電保護；整定；電力系統
1.反時限過電流保護
1.1什么是反時限過電流保護
繼電保護的動作時間與短路電流的大小有關，短路電流越大，動作時間越短；短路電流越小，動作時間越長，這種保護就叫做反時限過電流保護。
1.2繼電器的構成
反時限過電流保護是由GL-15（25）感應型繼電器構成的。這種保護方式廣泛應用于一般工礦企業中，感應型繼電器兼有電磁式電流繼電器（作為起動元件）、電磁式時間繼電器（作為時限元件）、電磁式信號繼電器（作為信號元件）和電磁式中間繼電器（作為出口元件）的功能，用以實現反時限過電流保護；另外，它還有電磁速斷元件的功能，又能同時實現電流速斷保護。采用這種繼電器，就可以采用交流操作，無須裝設直流屏等設備；通過一種繼電器還可以完成兩種保護功能（體現了繼電器的多功能性），也可以大大簡化繼電保護裝置。但這種繼電器雖外 部接線簡單，但內部結構十分復雜，調試比較困難；在靈敏度和動作的準確性、速動性等方面也遠不如電磁式繼電器構成的繼電保護裝置。
1.3反時限過電流保護的基本原理
當供電線路發生相間短路時，感應型繼電器KA1或（和）KA2達到整定的一定時限后動作，首先使其常開觸點閉合，這時斷路器的脫扣器YR1或（和）YR2因有KA1或（和）KA2的常閉觸點分流（短路），而無電流通過，故暫時不會動作。但接著KA1或（KA2）的常閉觸點斷開，因YR1或（和）YR2因“去分流”而通電動作，使斷路器跳閘，同時繼電器本身的信號掉牌掉下，給出信號。
在這里應予說明，在采用“去分流”跳閘的反時限過電流保護裝置中，如繼電器的常閉觸點先斷開而常開觸點后閉合時，則會出現下列問題：
（1）繼電器在其常閉觸點斷開時即先失電返回，因此其常開觸點不可能閉合，因此跳閘線圈也就不能通電跳閘；
（2）繼電器的常閉觸點如先斷開，CT的二次側帶負荷開路，將產生數千伏的高電壓、比差角差增大、計量不準以及鐵心發熱有可能燒毀絕緣等，這是不允許的。
2.定時限過電流保護
2.1什么是定時限過電流保護
繼電保護的動作時間與短路電流的大小無關，時間是恒定的，時間是靠時間繼電器的整定來獲得的。時間繼電器在一定范圍內是連續可調的，這種保護方式就稱為定時限過電流保護。
2.2繼電器的構成
定時限過電流保護是由電磁式時間繼電器（作為時限元件）、 電磁式中間繼電器（作為出口元件）、電磁式電流繼電器（作為起動元件）、電磁式信號繼電器（作為信號元件）構成的。它一般采用直流操作，須設置直流屏。定時限過電流保護簡單可靠、完全依靠選擇動作時間來獲得選擇性，上、下級的選擇性配合比較容易、時限由時間繼電器根據計算后獲取的參數來整定，動作的選擇性能夠保證、動作的靈敏性能夠滿足要求、整定調試比較準確和方便。這種保護方式一般應用在10～35KV系統中比較重要的變配電所。
2.3定時限過電流保護的基本原理
10KV中性點不接地系統中，廣泛采用的兩相兩繼電器的定時限過電流保護的原理接線圖。它是由兩只電流互感器和兩只電流繼電器、一只時間繼電器和一只信號繼電器構成。當被保護線路只設有一套保護，且時間繼電器的容量足大時，可用時間繼電器的觸點去直接接通跳閘回路，而省去出口中間繼電器。
當被保護線路中發生短路故障時，電流互感器的一次電流急劇增加，其二次電流隨之成比例的增大。當CT的二次電流大于電流繼電器的起動值時，電流繼電器動作。由于兩只電流繼電器的觸點是并聯的，故當任一電流繼電器的觸點閉合，都能接通時間繼電器的線圈回路。這時，時間繼電器就按照預先整定的時間動作使其接點吸合。這樣，時間繼電器的觸點又接通了信號繼電器和出口中間繼電器的線圈，使其動作。出口中間繼電器的觸點接通了跳閘線圈回路，從而使被保護回路的斷路器跳閘切斷了故障回路，保證了非故障回路的繼續運行。而信號繼電器的動作使信號指示牌掉下并發出警報信號。
由上不難看出，保護裝置的動作時間只決定于時間繼電器的預先整定的時間，而與被保護回路的短路電流大小無關，所以這種過電流保護稱為定時限過電流保護。
3.電流速斷保護
瞬時電流速斷保護最大的優點是動作迅速，但只能保護線路的首端。而定時限過電流保護雖能保護線路的全長，但動作時限太長。因此，常用略帶時限的電流速斷保護來消除瞬時電流速斷保護的“死區”。要求略帶時限的電流速斷保護能保護全線路。因此，它的保護范圍就必然會延伸到下一段線路的始端去。這樣，當下一段線路始端發生短路時，保護也會起動。 為了保證選擇性的要求，須使其動作時限比下一段線路的瞬時電流速斷保護大一個時限級差，其動作電流也要比下一段 線路瞬時電流速斷保護的動作電流大一些。略帶時限的電流速斷保護可作為被保護線路的主保護。略帶時限的電流速斷保護的原理接線和定時限過電流保護的原理接線相同。
4.三段式過電流保護裝置
由于瞬時電流速斷保護只能保護線路的一部分，所以不能作為線路的主保護，而只能作為加速切除線路首端故障的輔助保護；略帶時限的電流速斷保護能保護線路的全長，可作為本線路的主保護，但不能作為下一段線路的后備保護；定時限過電流保護既可作為本級線路的后備保護（當動作時限短時，也可作為主保護，而不再裝設略帶時限的電流速斷保護。），還可以作為相臨下一級線路的后備保護，但切除故障的時限較長。
在實際中還常采用三段式電流保護。就是以瞬時電流速斷保護作為第一段，以加速切除線路首端的故障，用作輔助保護；以略帶時限的電流速斷保護作為第二段，以保護線路的全長，用作主保護；以定時限過電流保護作為第三段，以作為線路全長和相臨下一級線路的后備保護。
因為這種保護的設置可以在相臨下一級線路的保護或斷路器拒動時，本級線路的定時限過流保護可以動作，起到遠后備保護的作用；如本級線路的主保護（瞬時電流速斷或略帶時限的電流速斷保護）拒動時，則本級線路的定時限過電流保護可以動作，以起到近后備的作用。
5.零序電壓與電流保護
電力系統中發電機或變壓器的中性點運行方式，有中性點不接地、中性點經消弧線圈接地和中性點直接接地三種方式。10KV系統采用的是中性點不接地的運行方式。
系統運行正常時，三相是對稱的，三相對地間均勻分布有電容。在相電壓作用下，每相都有一個超前90°的電容電流流入地中。這三個電容電流數值相等、相位相差120° ，其和為零.中性點電位為零。
總之，在電力系統繼電保護工作中，只有做好保護定值的整定計算工作，合理的選擇保護的定值，才能充分發揮繼電保護裝置的效能，提高供電的可靠性。
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配電自動化技術是服務于城鄉配電網改造建設的重要技術，配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統，通信技術是配電自動化的關鍵。目前，我國配電自動化進行了較多試點，由配電主站、子站和饋線終端構成的三層結構已得到普遍認可，光纖通信作為主干網的通信方式也得到共識。饋線自動化的實現也完全能夠建立在光纖通信的基礎上，這使得饋線終端能夠快速地彼此通信，共同實現具有更高性能的饋線自動化功能。
二。配電網饋線保護的技術現狀
電力系統由發電、輸電和配電三部分組成。發電環節的保護集中在元件保護，其主要目的是確保發電廠發生電氣故障時將設備的損失降為最小。輸電網的保護集中在輸電線路的保護，其首要目的是維護電網的穩定。配電環節的保護集中在饋線保護上，配電網不存在穩定問題，一般認為饋線故障的切除并不嚴格要求是快速的。不同的配電網對負荷供電可靠性和供電質量要求不同。許多配電網僅是考慮線路故障對售電量的影響及配電設備壽命的影響，尚未將配電網故障對電力負荷（用戶）的負面影響作為配電網保護的目的。
隨著我國經濟的發展，電力用戶用電的依賴性越來越強，供電可靠性和供電電能質量成為配電網的工作重點，而配電網饋線保護的主要作用也成為提高供電可靠性和提高電能質量，具體包括饋線故障切除、故障隔離和恢復供電。具體實現方式有以下幾種：
2.1傳統的電流保護
過電流保護是最基本的繼電保護之一。考慮到經濟原因，配電網饋線保護廣泛采用電流保護。配電線路一般很短，由于配電網不存在穩定問題，為了確保電流保護動作的選擇性，采用時間配合的方式實現全線路的保護。常用的方式有反時限電流保護和三段電流保護，其中反時限電流保護的時間配合特性又分為標準反時限、非常反時限、極端反時限和超反時限，參見式（1）、（2）、（3）和（4）。這類保護整定方便、配合靈活、價格便宜，同時可以包含低電壓閉鎖或方向閉鎖，以提高可靠性；增加重合閘功能、低周減載功能和小電流接地選線功能。
電流保護實現配電網保護的前提是將整條饋線視為一個單元。當饋線故障時，將整條線路切掉，并不考慮對非故障區域的恢復供電，這些不利于提高供電可靠性。另一方面，由于依賴時間延時實現保護的選擇性，導致某些故障的切除時間偏長，影響設備壽命。
2.2重合器方式的饋線保護
實現饋線分段、增加電源點是提高供電可靠性的基礎。重合器保護是將饋線故障自動限制在一個區段內的有效方式「參考文獻。參見圖1，重合器R位于線路首端，該饋線由A、B、C三個分段器分為四段。當AB區段內發生故障F1，重合器R動作切除故障，此后，A、B、C分段器失壓后自動斷開，重合器R經延時后重合，分段器A電壓恢復后延時合閘。同樣，分段器B電壓恢復后延時合閘。當B合閘于故障后，重合器R再次跳開，當重合器第二次重合后，分段器A將再次合閘，此后B將自動閉鎖在分閘位置，從而實現故障切除、故障隔離及對非故障段的恢復供電。
目前在我國城鄉電網改造中仍有大量重合器得到應用，這種簡單而有效的方式能夠提高供電可靠性，相對于傳統的電流保護有較大的優勢。該方案的缺點是故障隔離的時間較長，多次重合對相關的負荷有一定影響。
2.3基于饋線自動化的饋線保護
配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統，其中饋線自動化實現對饋線信息的采集和控制，同時也實現了饋線保護。饋線自動化的核心是通信，以通信為基礎可以實現配電網全局性的數據采集與控制，從而實現配電SCADA、配電高級應用（PAS）。同時以地理信息系統（GIS）為平臺實現了配電網的設備管理、圖資管理，而SCADA、GIS和PAS的一體化則促使配電自動化成為提供配電網保護與監控、配電網管理的全方位自動化運行管理系統。參見圖2所示系統，這種饋線自動化的基本原理如下：當在開關S1和開關S2之間發生故障（非單相接地），線路出口保護使斷路器B1動作，將故障線路切除，裝設在S1處的FTU檢測到故障電流而裝設在開關S2處的FTU沒有故障電流流過，此時自動化系統將確認該故障發生在S1與S2之間，遙控跳開S1和S2實現故障隔離并遙控合上線路出口的斷路器，最后合上聯絡開關S3完成向非故障區域的恢復供電。
這種基于通信的饋線自動化方案以集中控制為核心，綜合了電流保護、RTU遙控及重合閘的多種方式，能夠快速切除故障，在幾秒到幾十秒的時間內實現故障隔離，在幾十秒到幾分鐘內實現恢復供電。該方案是目前配網自動化的主流方案，能夠將饋線保護集成于一體化的配電網監控系統中，從故障切除、故障隔離、恢復供電方面都有效地提高了供電可靠性。同時，在整個配電自動化中，可以加裝電能質量監測和補償裝置，從而在全局上實現改善電能質量的控制。
三。饋線保護的發展趨勢
目前，配電自動化中的饋線自動化較好地實現了饋線保護功能。但是隨著配電自動化技術的發展及實踐，對配電網保護的目的也要悄然發生變化。最初的配電網保護是以低成本的電流保護切除饋線故障，隨著對供電可靠性要求的提高，又出現以低成本的重合器方式實現故障隔離、恢復供電，隨著配電自動化的實施，饋線保護體現為基于遠方通信的集中控制式的饋線自動化方式。在配電自動化的基礎上，配電網通信得到充分重視，成本自動化的核心。目前國內的主流通信方式是光纖通信，具體分為光纖環網和光纖以太網。建立在光纖通信基礎上的饋線保護的實現由以下三部分組成：
1）電流保護切除故障；
2）集中式的配電主站或子站遙控FTU實現故障隔離；
3）集中式的配電主站或子站遙控FTU實現向非故障區域的恢復供電。
這種實現方式實質上是在自動裝置無選擇性動作后的恢復供電。如果能夠解決饋線故障時保護動作的選擇性，就可以大大提高饋線保護的性能，從而一次性地實現故障切除與故障隔離。這需要饋線上的多個保護裝置利用快速通信協同動作，共同實現有選擇性的故障隔離，這就是饋線系統保護的基本思想。
四。饋線系統保護基本原理
4.1基本原理
饋線系統保護實現的前提條件如下：
1）快速通信；
2）控制對象是斷路器；
3）終端是保護裝置，而非TTU.
在高壓線路保護中，高頻保護、電流差動保護都是依靠快速通信實現的主保護，饋線系統保護是在多于兩個裝置之間通信的基礎上實現的區域性保護。基本原理如下：
參見圖3所示典型系統，該系統采用斷路器作為分段開關，如圖A、B、C、D、E、F.對于變電站M，手拉手的線路為A至D之間的部分。變電站N則對應于C至F之間的部分。N側的饋線系統保護則控制開關A、B、C、D的保護單元UR1至UR7組成。
當線路故障F1發生在BC區段，開關A、B處將流過故障電流，開關C處無故障電流。但出現低電壓。此時系統保護將執行步驟：
Step1：保護起動，UR1、UR2、UR3分別起動；
Step2：保護計算故障區段信息；
Step3：相鄰保護之間通信；
Step4：UR2、UR3動作切除故障；
Step5：UR2重合。如重合成功，轉至Step9；
Step6：UR2重合于故障，再跳開；
Step7：UR3在T內未測得電壓恢復，通知UR4合閘；
Step8：UR4合閘，恢復CD段供電，轉至Step10；
Step9：UR3在T時間內測得電壓恢復，UR3重合；
Step10：故障隔離，恢復供電結束。
4.2故障區段信息
定義故障區段信息如下：
邏輯1：表示保護單元測量到故障電流，
邏輯0：表示保護單元未測量到故障電流，但測量到低電壓。
當故障發生后，系統保護各單元向相鄰保護單元交換故障區段，對于一個保護單元，當本身的故障區段信息與收到的故障區段信息的異或為1時，出口跳閘。
為了確保故障區段信息識別的正確性，在進行邏輯1的判斷時，可以增加低壓閉鎖及功率方向閉鎖。
4.3系統保護動作速度及其后備保護
為了確保饋線保護的可靠性，在饋線的首端UR1處設限時電流保護，建議整定時間內0.2秒，即要求饋線系統保護在200ms內完成故障隔離。
在保護動作時間上，系統保護能夠在20ms內識別出故障區段信息，并起動通信。光纖通信速度很快，考慮到重發多幀信息，相鄰保護單元之間的通信應在30ms內完成。斷路器動作時間為40ms~100ms.這樣，只要通信環節理想即可實現快速保護。
4.4饋線系統保護的應用前景
饋線系統保護在很大程度上沿續了高壓線路縱聯保護的基本原則。由于配電網的通信條件很可能十分理想。在此基礎之上實現的饋線保護功能的性能大大提高。饋線系統保護利用通信實現了保護的選擇性，將故障識別、故障隔離、重合閘、恢復故障一次性完成，具有以下優點：
（1）快速處理故障，不需多次重合；
（2）快速切除故障，提高了電動機類負荷的電能質量；
（3）直接將故障隔離在故障區段，不影響非故障區段；
（4）功能完成下放到饋線保護裝置，無需配電主站、子站配合。
四。系統保護展望
繼電保護的發展經歷了電磁型、晶體管型、集成電路型和微機型。微機保護在擁有很強的計算能力的同時，也具有很強的通信能力。通信技術，尤其是快速通信技術的發展和普及，也推動了繼電保護的發展。系統保護就是基于快速通信的由多個位于不同位置的保護裝置共同構成的區域行廣義保護。
電流保護、距離保護及主設備保護都是采集就地信息，利用局部電氣量完成故障的就地切除。線路縱聯保護則是利用通信完成兩點之間的故障信息交換，進行處于異地的兩個裝置協同動作。近年來出現的分布式母差保護則是利用快速的通信網絡實現多個裝置之間的快速協同動作如果由位于廣域電網的不同變電站的保護裝置共同構成協同保護則很可能將繼電保護的應用范圍提高到一個新的層次。這種協同保護不僅可以改進保護間的配合，共同實現性能更理想的保護，而且可以演生于基于繼電保護相角測量的穩定監控協系統，基于繼電保護的高精度多端故障測距以及基于繼電保護的電力系統動態模型及動態過程分析等應用領域。目前，在輸電網中已經出現了基于GPS的動態穩定系統和分散式行波測距系統。在配電網，伴隨賊配電自動化的開展。配電網饋線系統保護有可能率先得到應用。
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（一）10KV供電系統在電力系統中的重要位置
電力系統是由發電、變電、輸電、配電和用電等五個環節組成的。在電力系統中，各種類型的、大量的電氣設備通過電氣線路緊密地聯結在一起。由于其覆蓋的地域極其遼闊、運行環境極其復雜以及各種人為因素的影響，電氣故障的發生是不可避免的。由于電力系統的特殊性，上述五個環節應是環環相扣、時時平衡、缺一不可，是在同一時間內完成的。在電力系統中的任何一處發生事故，都有可能對電力系統的運行產生重大影響。10KV供電系統是電力系統的一部分。它能否安全、穩定、可靠地運行，不但直接關系到企業用電的暢通，而且涉及到電力系統能否正常的運行。因此要全面地理解和執行地區電業部門的有關標準和規程以及相應的國家標準和規范。
（二）10KV系統中應配置的繼電保護
按照工廠企業10KV供電系統的設計規范要求，在10KV的供電線路、配電變壓器和分段母線上一般應設置以下保護裝置：1、10KV線路應配置的繼電保護。2、10KV配電變壓器應配置的繼電保護。（1）當配電變壓器容量小于400KVA時：一般采用高壓熔斷器保護；（2）當配電變壓器容量為400～630KVA，高壓側采用斷路器時，應裝設過電流保護，而當過流保護時限大于0.5s時，還應裝設電流速斷保護；（3）當配電變壓器容量為800KVA及以上時，應裝設過電流保護，而當過流保護時限大于0.5s時，還應裝設電流速斷保護；對于油浸式配電變壓器還應裝設氣體保護。3、10KV分段母線應配置繼電保護。
（三）10KV系統中繼電保護的配置現狀
目前，一般企業高壓供電系統中均為10KV系統。除早期建設的10KV系統中，較多采用的是直流操作的定時限過電流保護和瞬時電流速斷保護外，近些年來飛速建設的電網上一般均采用了環網或手車式高壓開關柜，繼電保護方式多為交流操作的反時限過電流保護裝置。很多重要企業為雙路10KV電源、高壓母線分段但不聯絡或雖能聯絡但不能自動投入。
二、繼電保護的基本概念
在10KV系統中裝設繼電保護裝置的主要作用是通過縮小事故范圍或預報事故的發生，來達到提高系統運行的可靠性，并最大限度地保證供電的安全和不間斷。在10KV系統中的繼電保護裝置是供電系統能否安全可靠運行的不可缺少的重要組成部分。
（一）對繼電保護裝置的基本要求
對繼電保護裝置的基本要求有四點：1、選擇性。當供電系統中發生故障時，繼電保護裝置應能選擇性地將故障部分切除。也就是它應該首先斷開距離故障點最近的斷路器，以保證系統中其它非故障部分能繼續正常運行。系統中的繼電保護裝置能滿足上述要求的，就稱為有選擇性，否則就稱為沒有選擇性。2、靈敏性。靈敏性系指繼電保護裝置對故障和異常工作狀況的反映能力。在保護裝置的保護范圍內，不管短路點的位置如何、不論短路的性質怎樣，保護裝置均不應產生拒絕動作。但在保護區外發生故障時，又不應該產生錯誤動作。3、速動性。速動性是指保護裝置應能盡快地切除短路故障。4、可靠性。
（二）繼電保護的基本原理
1、電力系統故障的特點。電力系統中的故障種類很多，但最為常見、危害最大的應屬各種類型的短路事故。一旦出現短路故障，就會伴隨其產生三大特點。即：電流將急劇增大、電壓將急劇下降、電壓與電流之間的相位角發生變化。
2、繼電保護的類型。在電力系統中以上述物理量的變化為基礎，利用正常運行和故障時各物理量的差別就可以構成各種不同原理和類型的繼電保護裝置。
三、幾種常用電流保護的分析
1、反時限過電流保護。繼電保護的動作時間與短路電流的大小有關，短路電流越大，動作時間越短；短路電流越小，動作時間越長，這種保護就叫做反時限過電流保護。反時限過電流保護是由GL-15（25）感應型繼電器構成的。當供電線路發生相間短路時，感應型繼電器KA1或（和）KA2達到整定的一定時限后動作，首先使其常開觸點閉合，這時斷路器的脫扣器YR1或（和）YR2因有KA1或（和）KA2的常閉觸點分流（短路），而無電流通過，故暫時不會動作。
2、定時限過電流保護。繼電保護的動作時間與短路電流的大小無關，時間是恒定的，時間是靠時間繼電器的整定來獲得的。時間繼電器在一定范圍內是連續可調的，這種保護方式就稱為定時限過電流保護。
3、零序電流保護。電力系統中發電機或變壓器的中性點運行方式，有中性點不接地、中性點經消弧線圈接地和中性點直接接地三種方式。10KV系統采用的是中性點不接地的運行方式。
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關鍵詞：繼電保護；供電系統；原理
在電力系統中，各種類型的、大量的電氣設備通過電氣線路緊密地聯結在一起。由于其覆蓋的地域廣闊、運行環境又很復雜以及各種人為因素的影響，電氣故障的發生是不可避免的。在電力系統中任何一處發生事故，都有可能對電力系統的運行產重大影響，因此繼電保護系統就是電力系統中的一個重要環節。
1 繼電保護裝置類型
1.1 距離保護
所謂距離保護是指相同故障、接地故障時采取的保護措施。當故障發生后，如相同短路、單相接地、缺相運行籌故障，CPU首先會接到相應回路點發來的中斷信號，然后根據其中所包含的故障信息作出相應的判斷，并向執行部件發出動作指令。
1.2 零序保護邏輯
當系統出現某相接地發生零序保護元件發出開口三角電壓UO，而軟件可根據三相電壓信號自產出U=Ua+Uh+Uc 若Ua+Uh+Uc=U不成立，而U≠0，則故障仍采用U：若UO=O則采用UO。
1.3 負荷控制通常
此邏輯中，根據各回路中的負荷情況，將數據進行匯總向上級電業部門進行報送，當出現電力負荷不均衡時，電力部門按照有關規定，根據負荷等級向用電部門發出指令進行統一調配，單片機在此進行數據匯總，并與上級電業管理部門進行通訊郵遞聯絡。三相重合閘該邏輯用于同路中突發性短時故障時，故障發能在發生后自動消除情況下，若再次送電不會發生故障時能及時恢復電網供電，此類故障，如相間因細小的金屬線等雜物短路，當金屬線燒短后，再次送電并不影響系統正常運行。
2 繼電器保護裝置的功能
在供電系統中運行正常時，它應能完善地、安全地監視各種設備的運行狀況，為值班人員提供可靠的運行依據；如供電系統中發生故障時，它應能自動地、迅速地、有選擇性地切除故障部分，保證非故障部分繼續運行；當供電系統中出現異常運行工作狀況時，它應能及時地、準確地發出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理；對繼電保護裝置的基本要求。對繼電保護裝置的基本要求主要有四點：即選擇性、靈敏性、速動性和可靠性。
2.1 選擇性
當供電系統中發生故障時，繼電保護裝置應能有選擇性地將故障部分切除。也就是它應該首先斷開距離故障點最近的斷路器，以保證系統中其它非故障部分能繼續正常運行。系統中的繼電保護裝置能滿足上述要求的，就稱為有選擇性否則就稱為沒有選擇性。
2.2 速動性
速動性是指保護裝置應能盡快地切除短路故障縮短切除故障的時間，就可以減輕短電流對電氣設備的損壞程度，加快系統電壓的恢復，從而為電氣設備的自啟動創造了有利條件，同時還提高了發電機并列運行的穩定性。所謂故障的切除時間是指保護裝置的動作時間與斷路器的跳閘時間之和。由于斷路器一經選定，其跳閘時間就已確定，目前我國生產的斷路器跳閘時間均在O.02S以下。所以實現速動性的關鍵是選用保護裝置應能快速動作。保護裝置應能正確的動作，并隨時處于準備狀態。如不滿足可靠性的要求，保護裝置反而成為了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，則要求保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調試要正確無誤；同時要求組成保護裝置的各元件的質量要可靠、運行維護要得當、系統應盡可能的簡化有效，以提高保護的可靠性。
3 繼電器保護的應用分析
3.1 繼電保護的網絡自動化
隨著計算機硬件的迅猛發展，微機保護硬件也在不斷發展。電力系統對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量的故障信息和數據的長期存放空間，快速的數據處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據，信息和網絡資源的能力，高級語言編程。計算機網絡作為信息和數據通信工程已成為信息時代的技術支柱，使人類生產和社會生活的面貌發生了重大變化，微機保護裝置網絡化可大大提高保護性能和可靠性，這是微機保護發展的必然趨勢。在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網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隋況下還可完成測量、控制、數據通信功能亦即實現保護、控制、測量、數據通信一體化。
3.2 繼電保護的智能化
近年來，人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在電力系統各個領域得到了廣泛的應用，在繼電保護領域應用的研究也已開始。神經網絡是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復雜的非線性問題，應用神經網絡方法則可迎刃而解。
4 如何提高繼電保護技術
掌握相關技術知識，電子技術知識，由于電網中微機保護的使用越來越多，作為一名繼電保護工作者，學好電子技術及微機保護知識是當務之急。微機保護的原理和組成，為了根據保護及自動裝置產生的現象分析故障或事故發生的原因，迅速確定故障部位，工作人員必須具備微機保護的基本知識，必須全面掌握和了解保護的基本原理和性能，熟記微機保護的邏輯框圖，熟悉電路原理和元件功能。具備相關技術資料，要順利進行繼電保護事故處理，離不開諸如檢修規程、裝置使用與技術說明書、調試大綱和調試記錄、定值通知單、整組調試記錄，二次回路接線圖等資料。運用正確的檢查方法。一般繼電保護事故往往經過簡單的檢查就能夠被查出，如果繹過一些常規的檢查仍未發現故障元件，說明該故障較為隱蔽，應當引起充分重視，對此可采用逐級逆向檢查法，即從故障現象的暴露點入手去分析原因，由故障原因判斷故障范圍。如果仍不能確定故障原因，就采用順序檢查法，對裝置進行全面檢查。掌握微機保護事故處理技巧，在微機保護的事故處理中，以往的經驗是非常寶貴的，它能幫助工作人員快速消除重復發生的故障，但技能更為重要。
5 結束語
這里從微機保護自身特點和現場實際經驗出發，結合長期處理繼電保護事故的故障的經驗和方法，對微機保護發生事故或故障的共性原因進行了一般性分類，并在一定范圍內總結了處理事故的思路及方法，介紹了提高處理事故和故障能力的基本途徑。
參考文獻：
篇9
【關鍵詞】10KV供電系統； 繼電保護； 原理特性；
在我國過去這幾年10 kV配電系統的使用過程中，經統計發現，其技術故障多為諧波、短路。配電系統一旦發生故障，很有可能會造成電力設備及電氣線路的嚴重損壞，進而嚴重影響電力系統的正常運行和使用。國內的10 kV配電系統通常都安裝有繼電保護裝置，但因受到管理模式、運行規范及有關技術等多方面因素的制約，其保護作用往往不能得到充分發揮。因此，在10 kV配電系統的建設和管理過程中，相關技術人員及管理部門要注重繼電保護技術的應用和研發，全面提高配電系統的可控性，進而提高系統的安全性及穩定性。
1、概述
整個電力系統的組成環節分別為發電、變電、高壓輸電、配電及用電。電力元件包括發電機、變壓器、輸電線路、母線、電動機等。在整個系統中，各種類型電氣設備由電氣線路相互聯結組成一個龐大的網絡，具有覆蓋地域廣闊、構成龐大、運行環境復雜等特點，在各種人力因素及自然因素的影響下，如：各種自然天氣、設備絕緣老化、鳥獸危害、設計安裝失誤、檢修質量、誤操作等，常會不可避免的發生各種不可預計的電氣故障。再加上整個系統的相互統一性，當任何一處發生電力事故時，將有可能影響整個電力系統的正常運行，甚至對系統的安全性能構成威脅。短路是電力系統中最危險也最為常見的故障，包括相與地及相與相之間的短接。10KV供電系統是整個供電系統的重要組成部分，其運行的可靠性、安全性及穩定性不僅會直接影響企業的正常用電，而且關系到整個電力系統的運行穩定性。10KV供電系統又分為一次系統、二次系統，其中，一次系統的構成相對比較直觀、也較簡單，在繼電保護裝置的設計及設置上也比較容易，方便在日后對系統的保護和控制；二次系統的構成比較復雜，包含了大量的二次回路、自動裝置和繼電保護裝置。因此，在供電系統中的繼電保護裝置主要對一次系統起著測量、監視、保護和控制作用。
2、基本原理
當電力系統中的電力元件（如發電機、線路等）或電力系統本身發生了故障危及電力系統安全運行時，能夠向運行值班人員及時發出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令以終止這些事件發展的一種自動化措施和設備，一般通稱為繼電保護裝置。
繼電保護裝置通常是利用系統中的電力元件發生異常情況或短路時所產生的電壓、電流、頻率、功率等電氣量的變化成構成了繼電保護裝置的保護動作原理；另外也有利用其它物理量的繼電保護裝置，如變壓器油箱發生故障時，可通過利用產生的油流速度變化、油壓變化或瓦斯濃度的變化來構成繼電保護裝置瓦斯保護的動作原理。通常情況下，無論對哪種物理量進行監測，繼電保護裝置的構成部分都包括監測、定值調整、邏輯運行及動作執行。
當電力系統中的某一裝有繼電保護裝置的元件產生故障時，該繼電保護裝置應在第一時間向元件與系統之間的且與元件線路距離較近的斷路器產生跳閘指令，及時的使故障元件與電力系統相脫離，從而最大程度上降低故障元件本身及電力系統的損壞，避免對整個電力系統的安全、穩定供電產生影響，同時滿足系統指定的特殊要求。
繼電保護裝置還可對電氣設備的異常工作情況作出反映，并根據不同的電氣設備的運行維護條件及異常工作狀態發出信號，由保護裝置自動進行調整或通知技術工作人員進行操作處理，必要時可將那些繼續工作可能引發事故的故障設備切除。反應異常工作狀態的繼電保護裝置可以設置合理的動作延時。
3、10 kV 配電系統繼電保護的改進措施
近些年，隨著我國國民經濟的快速發展，國內城鄉電網配變線路電壓的配制等級主要為10kV，但在實際配電系統的使用過程中，10kV配變線路普遍存在一定的弊端，主要為其結構設置的一致性效差。目前，10 kV配電系統采用的繼電保護裝置的構成部分主要為三相一次重合閘、過流、電流速斷等，通常系統在使用過程中出現一般故障時，繼電保護能夠快速做出反應，然而系統在突發事件的應對方面的穩定性與靈敏度較其它發達國家還有很大差距，因此，為提高我國電力系統的安全性及穩定性，這一技術問題必須首先得到及時解決。
3.1提高電流速斷保護裝置的技術水平。當前，我國10kV配電系統所采用的繼電保護裝置短路故障的脫離時間通常為5～10s，實際因保護裝置有較短的動作延時，因此短路故障的脫離時間通常會有3～5s的延遲，而僅僅這幾秒鐘將很大程度上增加故障持續時間，從而使事故影響范圍擴大，系統的安全性能大大降低。所以，在今后研發、設計10kV配電系統的繼電保護裝置時，應提高電流速斷保護裝置的技術水平，可以略帶時限及瞬時的電流速斷保護技術為基礎進行開發，在，從而開發出一種新型的技術上實現上述兩種保護裝置互補的繼電保護裝置，并實現保護范圍廣、動作電流值大等技術特點。
3.2加強繼電保護的網絡化和智能化建設。在今后的10kV配電系統的運行過程中，繼電保護技術必將越來越趨向于網絡化和智能化。智能化的繼電保護系統一方面可有效減少配電系統管理上的人力及物力資源浪費，另一方面也為配電系統應用其他各項技術提供了廣闊的技術平臺。近些年，隨著計算機技術如模糊邏輯、進化規劃、遺傳算法、神經網絡等在各個領域的大力推廣與應用，也逐漸開始滲透到電力系統繼電保護領域。
4、結語
10kV配電系統作為電力系統的重要組成部分之一，其安全性、穩定性及可靠性不僅直接關系到各個用電企業的順利運作，并且還會影響整個電力系統的安全性和穩定性。當電力系統中的某一裝有繼電保護裝置的元件產生故障時，繼電保護裝置可及時的使故障元件與電力系統相脫離，從而最大程度上降低故障元件本身及電力系統的損壞。然而系統在突發事件的應對方面的穩定性與靈敏度較其它發達國家還有很大差距，因此，應提高我國電流速斷保護裝置的技術水平，加快繼電保護的網絡化和智能化建設，以確保我國10kV供電系統的穩定、安全運行。
參考文獻：
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[2]苑世光. 淺談10KV供電系統的定時限過電流保護[J]. 黑龍江科技信息. 2008（21）
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關鍵詞：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定運行，隨著社會工業的不斷發展，電力系統的供電容量也不斷地增大，但是系統短路電流也在急劇增加，電力系統中的電流互感器飽和問題也日益突出，對繼電保護產生重要影響，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，希望對電力系統的安全、穩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，一種是穩態飽和，另一種是暫態飽和，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、二次側負荷大小及鐵芯剩磁、一次系統的時間常數的大小等。
（1）穩態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造成的。
電流互感器的飽和，嚴重影響了繼電保護裝置的穩定運行，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；
根據以上式子可知，當電流互感器處于飽和狀態時，二次側的等效動作變小，使得保護產生拒動。
（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，當被繼電保護的區域出現短路時，短路電流中的非周期分量變大，電流互感器處于飽和狀態，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，可以實現對母線的快速保護，當電流互感器出現飽和狀態時，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保護的影響
當電流互感器處于飽和狀態時，只要電流方向不發生故障，方向縱聯保護一般不會出現故障，除非出現區外故障，此刻的測保護檢測到的故障電流超過了方向縱聯保護啟動電流，而線路負荷端的保護卻因為電流互感器處于飽和狀態而未持續發出區外故障閉鎖信號，使得方向縱聯保護出現誤動。
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影響的情況，TP類電流互感器一般在最嚴重的暫態條件下不飽和，二次電流的誤差在規定范圍內。
（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，目前國內外的主要抗飽和方法有很多，比如：波形判據法、局部測算法、使用飽和發生器、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，希望對電力系統的安全穩定運行提供借鑒。
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，2013（10）：59-60.
