继电保护装置的概念(6篇)

继电保护装置的概念篇1

【关键词】电力系统；继电保护；数字化变电站；保护配置

【中图分类号】TM774；TM734

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158（2012）10-0260-01

0前言

数字化变电站概念的提出基于光电技术、微电子技术、信息和网络通信等技术的飞速发展，由于其在建设、运行、维护和管理等方面具有的巨大优势，数字化变电站近年来已经成为业内关注的热点。

以某110kV数字化变电站为例，它采用南瑞继保的数字化变电站系统，使用具有国内领先水平的电子式电流（电压）互感器替代传统互感器，用光缆代替电缆作为系统测量、控制、保护和电能计量的信息采集和传输设备。

1数字化变电站与传统变电站比较

数字化变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建、建立在IEC61850通信规范基础之上、能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。一次设备采集信息后，就地转换为数字量，通过光缆上传测控保护装置，然后传至后台监控系统。监控系统和保护装置对一次设备的控制也是通过光缆传输数字信号实现其功能。

传统变电站的一次设备采集模拟量后，通过电缆将模拟量传输到测控保护装置，装置进行模数转换后对数据进行处理，然后通过网线将转换后的数字信号传至后台监控系统。同时，监控系统和保护装置对一次设备的控制通过电缆传输模拟信号来实现。

由上文可见，传统变电站的设备通过大量的电缆相连，存在电缆损耗、电磁兼容、电磁干扰、铁芯饱和等问题，而数字化变电站的二次侧直接输出数字信号通过光纤传输，使用光缆代替大量电缆，极大增强了变电站信号的抗干扰能力和系统的可靠性。

传统变电站与数字化变电站的对比见图1所示：

2数字化变电站继电保护配置方案

在信息应用模式方面，数字化变电站采用光纤代替电缆作为传输信号的通道，从原来的电缆传送跳合闸电流操作方式变为通信报文（面向对象的变电站事件，即GOOSE）操作方式。

在变电站结构方面，按照IEC61850标准，数字化变电站的二次系统可分为三层，即站控层、间隔层和过程层。站控层设备和间隔层设备通过站控网络连接，网络形式采用单环网型100M以太网，连接电缆选用100Base-TX，交换机选用16口，和站控网络相连接的设备均应具备RJ-45接口。过程层设备包括电子式互感器合并单元（Mu），用于模数转换和采样数据的同步；断路器智能操作箱，用于接收网络跳闸命令和状态信息。数字化变电站的结构示意图见图2所示：

其中，数字化变电站二次侧的继电保护集中配置于间隔层，如上图所示，包括：线路测控、线路保护、主变测控、主变保护、分段测控、分段保护等。

以某110kV数字化变电站的实际工程实践为例，该110kV站现有2台三卷变压器，110kV为单母分段代旁母，进线2回；35kV为单母分段，包括出线6回和备用线路1回；10kV为单母分段，出线9回，10kV电容器4套，10kV所用变两台。

针对该站的需求，配置了：主变保护测控、110kV线路保护测控、110kV分段备自投兼测控、110kV侧电压并列、35kV线路保护测控、35kV侧电压并列、10kV侧电压并列、10kV线路保护、10kV母联保护、10kV电容器保护等。

2.1110kV线路保护测控装置的配置方案

110kV线路CT、内桥CT、110kV线路抽取／母线电压均采用有源电子式互感器，其数字量输出直接由光纤接入主控室相关数字接口MU。110kV线路保护测控组成面向间隔、独立的、针对过程层的、基于GOOSE机制的控制网，以实现相应间隔的遥信、遥控及保护控制，并实现与其它装置的信息交互。

110kV分段备自投功能采用全站集中式备投装置实现，装置利用过程层GOOSE网络采集所需的开关、刀闸位置以及运行状态，根据软件算法实现传统备自投的功能。

2.235kV及10kV线路保护测控装置的配置方案

35kV线路测控保护基于模块化的设计思想，硬件可灵活组态，维护方便，而且具有实时的全站逻辑闭锁功能，完全支持IEC61850标准，采用基于GOOSE机制的控制联系，以实现相应间隔的遥信、

遥控及保护控制，并实现与其它应用交互信息，于主控室集中组屏。35kV线路保护测控装置以直联的方式接入线路MU的电流电压量，与线路智能终端也是以直联的方式接入开关量信号并实现跳闸和遥控。

10kV线路保护、母联保护、电容器保护装置配置传统互感器，在开关柜内就地配置四合一的保护测控装置，以传统电缆方式采集交流量。10kV线路／电容器以电口形式将计量电流、电压输出给10kV线路／电容器电度表。

2.3主变保护测控装置的配置方案

本次工程共配置主变保护柜两面，每面柜含5台三相三卷有载调压变压器的数字接口保护装置，2台35kV受总合并单元。

主变差动保护电流分别取自高压侧线路和内桥、中压侧ECT、低压侧模拟MU。低压侧模拟MU放置于受总间隔。

2台主变中压侧和低压侧受总的智能操作箱，2台主变智能操作箱均采用就地下放。2台主变高后备电量采集MU（取自主变套管CT，兼主变零序／间隙电流采集），就地下放主变旁。主变套管CT、零序／间隙电流由硬线引至高后备采集MU。

主变零序／间隙保护由主变高后备保护装置实现。通过接收由集控站／调度发出的主变运行方式改变遥控令（中性点地刀投切令）及中性点地刀位置，决定投零序或间隙保护。

主变差动、非电量、高、中、低后备保护采用数字接口的，完全支持IEC61850的装置，其开出通过主变GOOSE控制网由智能操作箱实施（所有主变差动、后备、非电量保护、三侧受总智能操作箱、主变智能操作箱等，组成一独立的、面向过程层的、基于GOOSE机制的主变控制网，以实现相应遥信、遥控及保护控制，并实现与其它应用交互信息）。

主变非电量的本体重瓦斯、有载重瓦斯／压力释放、通过电缆接至主控室主变非电量保护装置，装置通过GOOSE网实现控制功能。同时将本体重瓦斯、有载重瓦斯加装就地下放的重动继电器，经硬接点至中低侧受总智能操作箱实施动作。

为防止光缆烧坏或其他原因造成的通信中断，所有保护装置均设置了通信中断时保护闭锁，同时全站保护均保留常规继电器硬接点开出，支持硬接线跳闸。

继电保护装置的概念篇2

关键词：电力系统数学理论继电保护广域保护

1概述

继电保护是一门较为古老的学科，但是由于它综合性较强，理论与实践都很重要，故随着电力系统的发展，继电保护也在不断的更新。

继电保护技术的发展史主要如下：从原理上来看，19世纪末，研究出过流保护原理；1905-1908年，研究出电流差动保护原理；1910年开始采用方向性电流保护；19世纪20年代初距离保护开始生产；30年代初出现了快速动作的高频保护。由此可知，如今普遍应用的继电保护原理基本上都已建立，保护原理方面，迄今没有出现突破性发展。从硬件上来看：从1901年出现的感应型继电器至今大体上经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微型计算机式等发展阶段。

虽然继电保护的基本原理早已提出，但它总是在根据电力系统发展的需要，不断地从相关的科学技术中取得的最新成果中发展和完善自身。总的看来，继电保护技术的发展可以概括为三个阶段、两次飞跃。三个阶段是机电式、半导体式、微机式。第一次飞跃是由机电式到半导体式，主要体现在无触点化、小型化、低功耗。

2新的数学理论在继电保护中的应用

近年来，随着新的数学理论的提出，在继电保护中也有大量的应用，主要有如下几个方面：

2.1小波变换

小波变换：小波分析是近十几年来在国际上掀起研究热潮并有广泛应用价值的一个研究领域，工程角度看，小波分析是一种信号与信息处理的工具，是继傅里叶分析之后又一有效的时频分析方法，小波变换作为一种新的多分辨分析方法，可同时进行时域和频域分析，具有时频局部化和多分辨特性。

国内提出了很多利用小波分析的保护原理，多为行波保护，利用小波变换可以准确提取行波波头极性和行波幅值大小，准确定位行波到达时刻。也有利用小波分析进行故障选项及高压线路的暂态保护。但是小波算法计算量大，目前还没有得到广泛应用。

2.2模糊数学

模糊数学是研究和处理模糊性现象的数学理论和方法。模糊数学在电力系统中常用于电力系统规划、电力系统控制、电力系统的多目标优化。模糊数学在继电保护中应用的并不是十分广泛，它可在微机快速方向保护中，用以提高保护的抗干扰能力。

2.3人工神经网络

人工神经网络（ANN）是由许多并行运算的功能简单的单元组成，它是源于人类神经系统的一类模型，是模拟人类智能的一条重要途径，它具有模拟热的部分形象思维的能力。ANN具有高度神经计算能力以及极强的自适应能力，鲁棒性和容错性。ANN在电力系统中，常用于电力系统暂态稳定性评估、继电保护、负荷预测以及谐波分析。

将ANN具有的鲁棒性和容错能力、自适应和自学习能力应用于继电保护，则可使其性能大幅度提高。有学者提出，将ANN应用于距离保护，仿真结果表明，当考虑单相接地故障和I段保护时，可在设计的90%保护范围内具有良好的保护性能，对样本的正确识别率为100%。也有人提出将ANN用于同步机的失步保护或预测，结果表明ANN具有鲁棒性好、失步检测快速并且易于用传统的信号处理器实现在线检测等优点。还有人提出将其用于自适应单相重合闸的研究，并经理论分析证明对于判断永久性故障或瞬时性故障有很好的效果，可用于防止重合于永久性故障。

由此可见，ANN应用于继电保护是一种很有价值的研究方向。

2.4模式识别

模式识别是在某些一定量度或观测基础上把待识模式划分到各自的模式类中去。计算机模式识别就是指利用计算机等装置对物体、图像、图形、语音、字形等信息进行自动识别。在继电保护方面，模式识别可用于发电机定子接地保护的计算。

2.5数学形态学

数学形态学是近年来发展起来的一种有代表性的非线性图像处理和分析理论，在图像处理中已获得广泛的应用。它具有一套完整的理论、方法及算法体系，其系统性和严密性不亚于传统的线性图象处理理论。数学形态学方法比起其它时域或频域图像处理和分析的方法具有一些明显的优势。利用形态学算子可以有效的滤除噪声，同时保留图像中的原有信息，突出图像的几何特征便于进一步分析图像。从目前的研究领域可以看到数学形态学在电力系统中的应用主要集中在继电保护，电能质量，绝缘监测等方面。

其中，在继电保护方面提出的应用主要有：行波保护、超高速线路保护、超高速线路方向保护以及变压器励磁涌流辨别等。

3广域保护

3.1背景

目前的安全自动装置都是在检测到系统产生不正常运行状态以后再采取控制措施，在特殊情况下，可能安全自动装置来不及动作，系统已经发生严重的崩溃事故。另外，目前使用的安全自动控制判据大部分都是基于本地量构成，反映的只是系统某点或很小一个区域的运行状态，并不能较好的反映大区域电网的安全运行水平，装置之间缺乏相互协调和配合。这样将会导致系统某点发生故障后安全水平下降，造成继电保护和安全自动装置相继动作。由于这些装置之间缺乏相互的配合协调，可能进一步扩大故障影响范围，引起系统发生连锁跳闸等严重事故。

也就是说，互联已称为现代电网发展的一个必然趋势，广域保护便是在这样的背景下被提出。

3.2广域保护的基本概念

继电保护装置的概念篇3

关键词：电力系统10kv供电系统继电保护

1继电保护的基本概念

可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理，系统可靠性的定量评定，运行维护，可靠性和经济性的协调等各方面。具体到继电保护装置，其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒动作，而在任何其它该保护不应动作的情况下，它不应误动作。

继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同，拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充足的旋转备用容量，输电线路很多，各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电保护装置的误动作，使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小；但如果发电机变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作，将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏，损失是巨大的。在此情况下提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。但在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的情况下，继电保护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时，将会引起对负荷供电的中断甚至造成系统稳定的破坏，损失是巨大的。而当某一保护装置拒动时，其后备保护仍可以动作而切除故障，因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。

2保护装置评价指标

2.1继电保护装置属于可修复元件，在分析其可靠性时，应该先正确划分其状态，常见的状态有：①正常运行状态。这是保护装置的正常状态。②检修状态。为使保护装置能够长期稳定运行，应定期对其进行检修，检修时保护装置退出运行。③正常动作状态。这是指被保护元件发生故障时，保护装置正确动作于跳闸的状态。④误动作状态。是指保护装置不应动作时，它错误动作的状态。例如，由于整定错误，发生区外故障时，保护装置错误动作于跳闸。⑤拒动作状态。是指保护装置应该动作时，它拒绝动作的状态。例如，由于整定错误或内部机械故障而导致保护装置拒动。⑥故障维修状态。保护装置发生故障后对其进行维修时所处的状态。

2.2目前常用的评价统计指标有

2.2.1正确动作率即一定期限内（例如一年）被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。

正确动作率=（正确动作次数/总动作次数）×100

用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势，也可以反映不同的继电保护系统（如220kv与500kv）之间的对比情况，从中找出薄弱环节。

2.2.2可靠度r(t)是指元件在起始时刻正常的条件下，在时间区间（0，t）不发生故障的概率。对于继电保护装置，注意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。

2.2.3可用率a(t)是指元件在起始时刻正常工作的条件下，时刻t正常工作的概率。可靠度与可用率的不同在于，可靠度中的定义要求元件在时间区间(0，t)连续的处于正常状态，而可用率则无此要求。

2.2.4故障率h(t)是指元件从起始时刻直到时刻t完好条件下，在时刻t以后单位时间里发生故障的概率。

2.2.5平均无故障工作时间mtbf设从修复到首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间，则其数学期望值为平均无故障工作时间。

2.2.6修复率m(t)是指元件自起始时刻直到时刻t故障的条件下，自时刻t以后每单位时间里修复的概率

2.2.7平均修复时间mttr平均修复时间是修复时间的数学期望值。

310kv供电系统继电保护

10kv供电系统是电力系统的一部分。它能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到企业用电的畅通，而且涉及到电力系统能否正常的运行。

3.110kv供电系统的几种运行状况

3.1.1供电系统的正常运行这种状况系指系统中各种设备或线路均在其额定状态下进行工作；各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况；

3.1.2供电系统的故障这种状况系指某些设备或线路出现了危及其本身或系统的安全运行，并有可能使事态进一步扩大的运行状况；

3.1.3供电系统的异常运行这种状况系指系统的正常运行遭到了破坏，但尚未构成故障时的运行状况。

3.210kv供电系统继电保护装置的任务

3.2.1在供电系统中运行正常时，它应能完整地、安全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；

3.2.2如供电系统中发生故障时，它应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分，保证非故障部分继续运行；

3.2.3当供电系统中出现异常运行工作状况时，它应能及时地、准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理。

3.3几种常用电流保护的分析

3.3.1反时限过电流保护继电保护的动作时间与短路电流的大小有关，短路电流越大，动作时间越短；短路电流越小，动作时间越长，这种保护就叫做反时限过电流保护。反时限过电流保护虽外部接线简单，但内部结构十分复杂，调试比较困难；在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。

3.3.2定时限过电流保护继电保护的动作时间与短路电流的大小无关，时间是恒定的，时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的，这种保护方式就称为定时限过电流保护。

继电器的构成。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般采用直流操作，须设置直流屏。

定时限过电流保护的基本原理。在10kv中性点不接地系统中，广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间，而与被保护回路的短路电流大小无关，所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。

动作电流的整定计算。过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则，是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动，而在最大负荷电流出现时不应动作。

继电保护装置的概念篇4

【关键词】继电保护可靠性评估元件研究系统稳定性

1继电可靠性整体特性评测及存在缺陷类型

1.1继电保护体系特点

继电保护体系的基本特点包括选取性、灵活性、可靠性和速度性。当供电体系在运作中出现问题时，继电保护程序应该有余地的采取故障排除措施。即在它切断距离问题点最短的连接点，来确保整个体制中其余正常部分可以继续进行。系统中的继电设备足够供应需求，这便被称作选取性；在继电保护设备中测量其对可能出现的状况和问题的应对技能被称作灵活性；所谓速度性是指能够保障设备尽早被去除，阻断短路现象；保障各设施正确操作，并随时可被运行的势态，尽量的简洁化，即增强系统可靠性。

1.2继电保护体系模型

一个器件、设备在系统规定数值及限定条件下达成要求的技能便是可靠性模型的本质含义。可靠性的元件制造及无效数值的概括与计算，系统都可以对其可靠性数量进行评测和护养，协商经济与可靠的结合。基于物品而言，其可靠性越足，其物品价值越高，其工作时长也越久。因而，在某种程度上说，可靠性模型是表示操控者对于物品的喜悦效果或者甚至于对品牌的依赖度，这种效果往往是通过主观意识上来判断的。

1.3继电保护体系评测

继电保护设备是一种机电结合的仪器，概括来讲，继电保护设备包含测试和数据整型部分，要分析继电装置是否出现故障及突发状况，应根据逻辑范围计算出输出数值的质量，产生的次序及排列的组合，来展开深入的逻辑推理，以确保保护动作正常执行。

2继电保护体系现状及发展研究方向

2.1继电保护系统的重要性

传统的继电保护体系通过最优的检查阶段来考察各个目标，简单的从经济基础开始或者仅仅评测可靠性，来明确检测阶段并不是最好的时间，从而肯定科技化时代的继电保护体系的最好检测时机。继电保护系统在整个电力体系中占有极大影响力，它的正常运行保障着电网操作的可靠程度，因而人们持续关注着关于继电保护可靠性这一重大问题。

2.2继电保护系统的现状

不管是探究继电保护的长时运作可靠状态，还是从各个方面评估短时的变化概率，这都将对大概会发生的各种状况从突发性及结果等方面产生对比评测。现如今关于继电保护可靠性评测体系的钻研包括继电保护系统及其维护设备为主。结合探讨其准确行动、金钱效用、模式空间等，通过频率计算与各个方案组织可靠性模型，根据各方案探讨定性和非定性量判断评测。

2.3继电保护系统的问题

目前，继电保护可靠性的探究行动逐渐深入到各阶层并获得了有效成绩，但仍然免不了部分隐患矛盾。主要体现在几个方面：通过分析法的测量容易受到整个体系范围的限制，出现保护可靠性的评测方向及使用模式存在偏差，难能解决有关案件中其模仿实例的正确战略；由于保护体制可靠性判别成果的精准性不单是由采用的模型参数和其具体问题相结合点，还由模型本身的各个数据质量决定，这导致难能正确得到保护可靠性的评估结果。

3存在问题的原因及解决方式

3.1继电保护系统的工作原理

按照保护系统的故障参数量、执行部分、和跳闸或信号脉冲回路等几个部分构成，目前继电保护系统普遍为双重化装置，数据系统通常由不寻常的互感装置、并和单位、交转机、网络接口等装置组合而成。大多保护功效都依靠与采集信号时目的的明确性。

3.2继电保护系统的评测指标

研究可靠性评测体系中的根本元素，保护可靠性指标必然要提到，一般参考资料都要根据系统运作的特性，通过抗动和误动引导，并以装备的可靠性和功效的可靠性来明确系统体系完整度。由探究继电保护可靠性开始，我国存在众多准确行为概率，也就是在限制时间内来研究继电保护设备的准确运作数和总运作数进行对比，以评测继电保护的可靠性，以此达到为我国继电水平起一定导向影响。

3.3改善继电保护系统装置

在充分改善传统保护可靠性模式所要形成的趋势时，进行全数据化维护，广泛维护的基础理念以及运用资料结果对已经展开的电力系统中执行，可靠性尤为关键的一点不可忽略。能否突破传统模式开展全数值模式保护体系新技术在下一步研究中，大型变换器是构成电力系统的主要元件，变压器的内部构造主防护是建立于二次波动理论的变动保护。当变动保护的抗动和差动都会对变压器以及电网形成破坏性的隐患，因而这对体系运作的误动保护其可靠性有极高要求。在很多元素影响下，对二次波动原生的量化分解探究其可靠性，预防差动维护的保障，明确变压器安全和电力系统的可靠性评估有重大含义。

3.4创造继电保护系统新突破

继电保护系统是可维护的体系，采用合适的防护检测来增大保护可靠程度，降低各种存在的安全隐患的有力手段。本文通过结合可靠性和经济性这两个标杆，判定了保护系统抗动、检测、维护等多个形态的工作频率及相对的配置停电隔离的修复阶段的整体轮廓，搭建了保护系统可靠系数的概念，目前广泛的维护装备皆处在探索阶层，由高速的以太网交换技术的飞速成长，以及高科技的互感科研已实际应用到各个领域，使得保护系统甚至电力体系都在加速迈向全数字化的目标。

4结语

在繁杂的大电网局势下，继电保护系统的可靠性研究尤为关键。本文通过对各地区继电保护可靠性指标和评测模式问题上展开研究并结合其特点，总结了目前保护可靠性评测指标以及存在的缺陷，由于继电保护设置与有关的仪器构造逐渐复杂，设计可靠性探究面更大，评测困难加大，怎样有力判断保护系统的可靠性，还需加强研究。

参考文献：

[1]郭剑波，姚国灿，我国未来大区电网互联可能出现或应该注意的若干技术问题：全国联网和更高一级交流电压等级技术问题研究之一[J].电网技术，1998，22（006）：63-67.

继电保护装置的概念篇5

关键词:电力系统;继电保护;发展现状;发展对策

中图分类号:TB

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)08-0038-02

1继电保护的概述

(1)继电保护的概念:继电保护能够保证电力系统的可靠性,并最大限度的使可靠性与经济性相协调,所谓可靠性就是由于城市及农村电网的配电系统覆盖面广,运行的环境又相对复杂,加之各种天灾人祸的影响,往往会导致电气故障的发生,这个时候继电保护就要出来英雄施救,发挥他的可靠,电力系统发生故障往往会造成一定的经济影响,继电保护就是最大限度的来消除这种影响。继电保护的概念必须具体到继电保护装置,所谓继电保护装置就是指一种保护电力系统的措施和装备,也就是当电力系统的电力元件诸如发电机、线路等或电力系统本身发生了故障,继电保护装置能够及时的控制断路,发出跳闸命令,最终达到规避危险的目的。

(2)继电保护的原理:继电保护要求当电力系统的某一处电气设备出现故障而不能正常工作时,继电保护装置能够发挥作用,及时的并且有选择性地把故障设备从系统中除掉,以保障电力系统安全稳定的运行,这种保护装置所根据的原理是:

①反映电气量保护。例如在电流增大时进行保护,或者电压降低时构成低电压保护,或者当电流与电压的相位角发生变化进行方向保护,或者对电流与电压所构成的比值进行保护等。

②反映非气量保护。如当温度、压力、流量等发生变化时可以构成电力变压器的瓦斯保护温度保护等。继电保护就犹如一个具有在线开环的自动控制装置,能够根据该控制装置所发出的信号,进行模拟型和数字型的继电保护判断。根据判断的结果做出跳闸或发信号这样的继电保护行为。

(3)继电保护的任务:保护电力系统的安全稳定,当电力系统的电力元件发生故障时,继电保护装置应该及时的发出信号,准确及时的脱离故障元件,以最近性原则发出命令,保护系统安全;保护电气设备,继电保护应及时准确的反映电气设备的不正常的工作情况,并对设备运行过程中的维护条件的不同发出信号,使值班人员能够迅速及时的对问题做出处理。或者自动装置能够完成自行调整。

2继电保护的发展现状及趋势

我国继电保护的发展也经历了一个持续的不断发展完善的过程,建国初期我国的继电保护装置基本上依赖进口。如500kv的晶体管方向的高频保护和晶体管高频闭锁距离保护。直到天津大学与南京电力自动化设备厂进行合作才结束了继电保护装置依赖进口的历史。并将运行于葛洲坝继电保护线路上。集成电路保护于20世纪70年代进行研究,20世纪80年代集成电路保护研究基本完成。但到20世纪90年代我国仍旧处于集成电路的研究、运用的状态中,这在继电保护的历史上被称之为集成电路的时代。但是世纪之交的时代是信息化的时代,是高科技的时代,所以继电保护的发展发生了巨大变化,即进入了微机保护时代。微机继电保护是指以数字式计算机为基础而构成的继电保护。现已广泛的应用于电力、石化、铁路、甚至民用建筑等。

2.1继电保护发展过程中遇到的一些问题

(1)继电保护调度人员交接班不清或疏漏交待的已操作项。不熟悉设备的性能,发生异常现象时不能冷静的进行处理。对保护现象不能做出准确的判断。

(2)保护人员在继电保护的过程中呈现出责任心差、安全意识淡薄,缺少专业的培训,不具备安装调试和事故处理的能力。在校验过程中出现校验项目不全、不准确的现象,致使留下事故隐患。

(3)运行人员在操作中也有一些人为的失误,如由于缺少培训,或多新的技术操作缺少了解,致使在继电保护过程中出现处理事故中的误动保护,或对运行经验不足,造成不必要的经济损失。

(4)继电保护装置存在的质量问题,如个别保护插件制造的质量不良或保护装置功能不完善等。

2.2继电保护发展的现状及其未来的发展趋势

目前微机保护装置的发展已有二十多年的历史了,由不成熟逐渐走向了成熟,微机保护较之刚刚起步之时具备了以下诸多性能:更趋自动化和智能化;设备管理和事件的记录功能大幅度提高;值得注意的是最近发展的人工神经网络保护装置。所谓人工神经网络就是通过一种监控学习技巧,能够对真是输出和希望值之间的差别做出比较,进而调整网络路径的权值,目的是能够使下一次的相同输入的情况下,是网络跟接近于希望值。较之以前人工神经网络的继电保护的发展具有更好的性能,它可以对更为复杂的模式、更为复杂的因果关系以及非线性的、模糊的、动态的和平稳的状态做出更为准确的判别。能够以数值的、联想的、自组织的、仿生的方式做出判别的是ANN即神经网络系统,能够进行启发性认知的是ES即专家系统。神经网络系统能够应用与网调、省调试验室内进行学习。或者能够做出一些波形间断的变电站的高频保护。其不足之处是神经网络的硬件芯片很昂贵,在资金有限的情况下无法将其投入使用。此外此项技术在现有的科技水平下还发展的不够成熟,如神经网络的并行处理和信息分布存储机制还不十分清楚,如何选择的网络结构还没有充分的理论依据但这应该是继电保护在今后发展的一个趋势。总而言之计算机的发展趋势趋向于:计算机化、网络化、智能化、综合自动化。在此笔者重点谈一谈继电网络化、智能化、自适应性这几点。

(1)继电保护技术的网络化发展趋势。

随着信息化时代的到来,网络技术成为继电保护的一大发展趋势,继电保护的主要功能在于维护电力系统的安全稳定,而网络技术的介入使的继电技术的可操作检查的直观空间范围扩大,计算机网络能够通过数据的采集分析和模拟,综和和准确的分析出各种故障。并能够分析出缘由,为继电保护人员提供可靠的保障。使得继电保护人员能够及时的修理电力系统出现的故障。

(2)继电保护技术的智能化发展趋势。

目前电力系统的管理已经趋向与智能化管理,作为电力系统中的一员,继电保护也不例外,如我国的一些大城市已经采用了模拟人工神经网络来进行继电保护,在输电的过程中会出现几十种短路的现象,靠人工的智力难以实现排除,而用神经网络的发法排除则准确而又迅速,因此神经网络排除法能够大大的提高电力运输的效率。

(3)继电保护的自适应性发展趋势。

继电保护的自适应技术今年来逐渐被推广,它具有多适应性的特点,所以能够对适应多种故障的检测;具有保护作用,能够自动的延长保护时间,从而延长了电气设备的使用寿命,完成了继电保护装置本有的使命;减少了人工操作,提高了工作效率,也提高了经济效益。这种自适应技术能够发挥继电保护的真正保护功能,使继电保护装置完成自己既定的历史使命。因此这也是继电保护的发展趋势的一个方面。

3如何发展我国电力系统的继电保护

继电保护对于维护电力系统和电气设备有着不可替代的作用,如何在新的历史时期发展好继电保护以确保我国电力系统的安全稳定,确保经济的快速持续的发展是我们电力系统工作人员的重要职责。对此我提出以下几点对策:

(1)上文中提到继电保护在发展过程中会遭遇技术上的障碍,如何克服技术上的障碍,不仅是我们面临的难题,也是世界各国面临的难题,我们知道,继电保护已经向智能化、网络化、自适应性的方向发展,所以急需要一批高素质的科技人才投入到我国的电力事业。因此电力保护系统应该适时的对从事继电保护的工作人员提供学习和深造的机会,提高他们的技术水平,集体克服继电保护中的技术障碍。

(2)避免继电保护的误动动作的发生,继电保护误动动作发生会引起负荷供电的中断,更为甚者会造成系统稳定的破坏,致使给电力系统造成巨大的损失。如2004年5月25日,鹤岗矿业集团富力变电发生以起继电保护装置的误动动作事故,给鹤岗矿业集团造成了重大损失。这样的误动现象是怎么发生的呢,经过调查发现改误动现象的发生与维护工作有关系:如该厂房的卫生条件差,漏风又漏雨,无法关严门窗,此外工作人员没有进行及时的检修维护和保养。总之是自然环境的原因和一些人为因素。对此我们电力系统的人员应该提高警惕,使得继电保护装置能够正确的拒动,以此消除故障。

(3)加强继电保护的管理系统。抓好继电保护地方验收工作,严格自检、专业验收。严格继电保护装置及其二次回路的巡查检查设备,一边及时发现隐患。提高继电保护的运行操作技术。提高继电保护人员的专业素质和道德素质避免一些人为的祸端。继电保护的管理系统除了存在一些人为的管理方面的问题之外。还存在计算机继电保护的内在管理系统,也就是继电保护管理的本质内涵。随着电子计算机的日新月异的变化,继电保护管理的平台最终是通过网络化管理来实现的,所以必须建立继电保护管理系统的技术路线。可以采用一个WEB这样的应用程序,建立一个具有网页状态的小客户端和大容量的服务器管理系统软件,来进行网络化的继电保护管理,网络系统的继电管理能够对定值整定、压板调整、故障修复、设备检修等方面进行自动化解决,对于相关的工作人员仅需要考虑如何协调好这些工作就可以了,实现了工作人员的零距离工作,这样大大提高了继电保护的效率,对与电力系统的安全稳定具有重大的意义。

(4)加速培养一批优秀的具有微机继电保护技术的相关人才,深入研讨微机继电保护中存在的问题。继电保护装置的发展先后有熔断器、电磁型继电保护装置、电子型静态继电器、数字式继电保护。科学技术的发展迅速,继电保护装置的更新也日新月异,诸如人工神经网络、遗传算法、进化规模、模糊逻辑等技术相继出现。继电保护的事故种类也程现出复杂化的态势,事故种类有:定值问题即整定计算机的误差,人为整定错误,装置漂移错误,元件老化与损坏等;TA的饱和问题;插件绝缘问题;高频收发信机问题;微机继电保护故障的发生简单的固然好处理,但涉及到复杂的问题就牵扯到了高技术的问题,这就需要微机继电保护人员具有过硬的技术业务。比如能够对一些难度比较高的技术资料具有阅读能力和理解能力;掌握常规检查方法之外的非常规方法,微机继电保护在出现故障时,有些问题可能比较隐蔽,需要借助于具有逆向思维特点的非常规办法进行处理;微机继电保护的普通人员必须谙熟微机原理和知识,以保证能够迅速的分析出事故的原因及发生故障的部位。因此对于微机继电保护人员,必须加大电子技术知识的学习,作为继电保护部门的领导也应该拨出专款对员工进行培训。

(5)做好继电保护装置的维护。河北滦平县出现的继电保护的误动现象,就与继电保护装置维护的不够有一定的关系,因此做好继电保护装置的维护工作能够有效的避免一些故障现象的发生,那么如何继电保护装置呢?

①值班人员要定期的对继电保护装置进行巡视和检查,并做好巡视和检查的记录。一旦发现异常现象,就要做出及时的处理,如果有重大的故障,要及时向上级主管部门汇报。

②继电保护装置害怕灰尘,所以必须做好清扫工作。此外为了防止在清扫工作中误碰运行设备,所以清扫工作不能一个人进行。

③要对继电保护进行定期的查评,查评内容如二次设备的各个元件的标志、名称是否齐全;开关按钮的动作是否灵活;控制室的光字牌、红绿指示灯泡是否完好;盘柜上的表计、继电器急接线端子的螺钉是否松动;电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;配线是否整齐,固定卡子有无脱落;断路器的操作机构是否正常。

继电保护装置的概念篇6

关键词：电力系统；断电保护；运行

1继电保护的基本概念

继电保护是指研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路、母线等）使之免遭损害，所以沿称继电保护。电力系统继电保护的基本任务是：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，或者给出信号由值班人员消除异常工况的根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理，系统可靠性的定量评定，运行维护，可靠性和经济性的协调等各方面。具体到继电保护装置，其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒动作，而在任何其它该保护不应动作的情况下，它不应误动作。继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。

2保护装置评价指标

2.1继电保护装置属于可修复元件，在分析其可靠性时，应该先正确划分其状态，常见的状态有：①正常运行状态。这是保护装置的正常状态。②检修状态。为使保护装置能够长期稳定运行，应定期对其进行检修，检修时保护装置退出运行。③正常动作状态。这是指被保护元件发生故障时，保护装置正确动作于跳闸的状态。④误动作状态。是指保护装置不应动作时，它错误动作的状态。例如，由于整定错误，发生区外故障时，保护装置错误动作于跳闸。⑤拒动作状态。是指保护装置应该动作时，它拒绝动作的状态。例如，由于整定错误或内部机械故障而导致保护装置拒动。⑥故障维修状态。保护装置发生故障后对其进行维修时所处的状态。

2.2目前常用的评价统计指标有

2.2.1正确动作率即一定期限内（例如一年）被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。用公式表示为：正确动作率=（正确动作次数，总动作次数）×100用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势，也可以反映不同的继电保护系统（如220kv与500kv）之间的对比情况，从中找出薄弱环节。

2.2.2可靠度r（t）是指元件在起始时刻正常的条件下，在时间区间（0，t）不发生故障的概率。对于继电保护装置，注意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。

2.2.3可用率a（t）是指元件在起始时刻正常

工作的条件下，时刻t正常工作的概率。可靠度与可用率的不同在于，可靠度中的定义要求元件在时间区间（0，t）连续的处于正常状态，而可用率则无此要求。

2.2.4故障率是指元件从起始时刻直到时刻t完好条件下，在时刻t以后单位时间里发生故障的概率。

2.2.5平均无故障工作时间建设从修复到首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间，则其数学期望值为平均无故障工作时间。

2.2.6修复率m（t）是指元件自起始时刻直到时刻t故障的条件下，自时刻t以后每单位时间里修复的概率

310kv供电系统继电保护

10KV供电系统是电力系统的一部分。它能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到企业用电的畅通，而且涉及到电力系统能否正常的运行。

3.110KV供电系统的几种运行状况

3.1.1供电系统的正常运行这种状况系指系统中各种设备或线路均在其额定状态下进行工作；各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况。

3.1.2供电系统的故障这种状况系指某些设备或线路出现了危及其本身或系统的安全运行，并有可能使事态进一步扩大的运行状况。

3.1.3供电系统的异常运行这种状况系指系统的正常运行遭到了破坏，但尚未构成故障时的运行状况。

3.210KV供电系统继电保护装置的任务

3.2.1在供电系统中运行正常时，它应能完整地、安全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。

3.2.2如供电系统中发生故障时，它应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分，保证非故障部分继续运行。

3.3几种常用电流保护的分析

3.3.1反时限过电流保护继电保护的动作时间与短路电流的大小有关，短路电流越大，动作时间越短；短路电流越小，动作时间越长，这种保护就叫做反时限过电流保护。反时限过电流保护虽外部接线简单，但内部结构十分复杂，调试比较困难；在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。

3.3.2定时限过电流保护继电保护的动作时间与短路电流的大小无关，时间是恒定的，时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的，这种保护方式就称为定时限过电流保护。继电器的构成。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器（作为时限元件）、电磁式中间继电器（作为出口元件）、电磁式电流继电器（作为起动元件）、电磁式信号继电器（作为信号元件）构成的。它一般采用直流操作，须设置直流屏。定时限过电流保护的基本原理。在10kV中性点不接地系统中，广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。

4总结

提高不拒动和误动作，是继电保护可靠性的核心。在城市电网配电系统中，各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地联结在一起。为了确保供电系统的正常运行，必须正确地设置继电保护装置并准确整定各项相关定值，从而保证系统的正常运行。

参考文献