继电保护的灵敏性(6篇)

继电保护的灵敏性篇1

关键词：10kV配电系统；继电保护；探究分析

引言：

目前，在我国10kV配电系统的运行中，经常会出现短路、谐波等技术故障，不但有可能造成电气线路或电力设备的严重损坏，而且对于电力系统的运行也会造成一定的影响。由于受到电力控制技术、管理理念、运行规范等方面因素的影响，我国10kV配电系统的继电保护装置普遍难以全面发挥出应有的作用。因此，在今后的10kV配电系统建设与管理中，相关部门和技术人员一定要加强对于继电保护技术的研发与应用，进而全面提高电力系统的控制技术，以及系统运行的稳定性和安全性。

一、继电保护的定义及发展

一般说来，继电保护指的是通过给供电系统安装继电保护装置从而对系统进行实时监测、控制、测量和保护，它能够及时检测出配电系统中出现的不正常运行以及电气配件故障等问题并发出警示信号（或跳闸信号）。对配电系统安装继电保护装置能有效、快速、灵敏、准确地检测出事故根源并将故障元件从电力系统中去除，避免设备继续受到破坏、迅速恢复正常工作状态。

最早的继电保护装置是熔断器，其特点是融保护装置与切断故障装置于一体，最为简单直接。19世纪90年代出现了装于断路器上并直接作用于断路器的一次式电磁型过电流继电器。20世纪初继电器开始广泛应用于电力系统的保护，这个时期可认为是继电保护技术发展的开端20世纪50年代出现了晶体管式继电保护装置。这种保护装置体积小，功率消耗小，动作速度快，无机械转动部分，称为电子式静态保护装置。而随着电子计算机技术的出现和发展，在继电保护上出现了微型计算机保护系统，它与模糊理论、小波技术等结合大大推进了计算机继电保护的发展，并使其成为了继电保护的发展主流。

二、10kV配电系统继电保护装置的技术要求和设计要求

1.10kV配电系统继电保护装置的技术要求

常见的继电保护装置的类型有电流保护、电压保护、周波保护、温度保护等等，这些装置都要求建立在基础的技术之上。要是配电系统发生故障不仅会损害电力元件严重的还会引发重大的经济损失。

一般来说10kV配电系统容易发生电压速降、电流猛增等故障，其继电保护装置多数由测量、逻辑、执行三个部分构成，在配电系统出现问题时会自动识别和选择应进行切断的故障线路或装置：保护装置会首先断开距离配电系统故障点最近的电力设备，以尽量缩小体制供电的范围，进而保障其他部分设备和线路能正常运行。因此要为10kV配电系统选择合适的继电保护装置，经过专业人员的测定和分析之后，确认好安装技术和位置，安装完毕后对其灵敏性和可靠性再次进行确认。当确认10kV配电系统在工作时出现故障或异常状态，继电保护装置将立即作出反应切断电路并去除短路故障。

2.10kV配电系统继电保护装置的设计要求

继电保护装置的设计必须符合规范性，满足能时刻保证配电系统正常工作的条件，因此其设计必须满足以下要求：

（1）可靠性。在配电系统的保护区域内发生问题时，继电保护装置应及时反应，采取相应措施；而非保护区域内发生问题时，继电保护装置不应随意做出举动。任何电力设备（线路、母线、变压器等）都不允许在无继电保护的状态下运行，可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。保护装置作为10kV配电线路的主保护保护范围为线路的全长，作为下级负荷线路的近后备保护应保护负荷线路的全长。

（2）选择性。当被保护区域内的单端供电线路发生故障时，保护装置应根据实际情况按整定时限动作准确切除目标线路的故障路段。首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护来切除故障。上、下级电网（包括同级）继电保护之间的整定，应遵循逐级配合的原则，以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。切断系统中的故障部分，而其它非故障部分仍然继续供电。

（3）快速性。继电保护装置的反应必须快速、灵敏、准确，能即刻反应并动作于不同出口电路。这就要求保护的固有动作时间尽可能短。保护装置应尽快切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。

（4）灵敏性。针对其保护区域，继电保护装置对事故或不正常运行方式应灵敏、快速。比如对于电流速断保护，当短路电流刚好达到其动作值时，保护刚好能够动作。

三、我国10kV配电系统继电保护装置的保护措施

这几年我国的用电需求量日益增大，电力部门压力剧增，对继电保护装置的要求也越来越高，要求能在最短的时间内紧急切除故障。针对多数企业高压供电系统为10kV系统，其继电保护装置必须反应灵敏、准确，因此对继电保护装置的保护措施也是必不可少的。

由于各种外界客观环境、设备、人为、自然等因素影响，在配电系统中极易出现短路故障，因此在电路设计时采用光电耦合器作为逻辑耦合器件；使用直流电源并独立设置，这样电路结构上将不会产生交叉干扰，各种独立；在选择插座的类型、安装位置、数量和安装高度都要符合标准，合理布置；在电气安装时必须先根据建筑平面图设计好安装路线，确定电器的具体安装点，避免其出现事故，保证电力系统从发电、变电、输电到配电的正常进行。

四、结论

如今随着我国电网规模的迅速发展，用电客户以及供电需求的快速增长，冬夏季用电高峰等现象的出现，建立一个正常、安全的电力系统是十分必要的。为了保证电力系统10kV配电系统时刻处于正常的工作状态，我们必须安装标准进行继电保护装置的安装，使其各项指标符合规范，确保继电保护装置起到保护配电系统正常、有效工作的作用。

参考文献：

【1】李德佳，卓乐友.保护用电流互感器的选择及计算方法的探讨[J].电力设备，2007，（9）：30-33.

【2】吴晓梅，邹森元.电力系统继电保护典型故障分析[M].北京：中国电力出版社，2001.

【3】马锁明，王玉玲.近年来我国电网继电保护运行与发展[J].电力设备，2006，（11）：98-99.

继电保护的灵敏性篇2

关键词：继电保护；电力系统自动化；继电保护技术；发展趋势

中图分类号：X77文献标识码：A

1电力系统继电技术的现状

随着我国电力系统的不断完善，我国继电保护技术也进入了微机保护的时代。计算机技术、电子技术等现代化技术的飞速发展为继电保护技术注入了新的活力，因而在电力系统的几点继续方面要求不断提高。从上世纪70年代，我国便开始了对继电保护技术的研究和发展，各个高校也相继开始了对不同原理和不同型式的微机继电保护装置的研究。最先通过鉴定并在系统中获得应用的是在1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置，保护装置的应用为我国继电保护发展揭开了新的篇章。

随着现代化科学技术的广泛应用和科技的的创新，使得电力系统继电保护技术不断强化。继电保护技术的不断强大，为电力系统的维护和发展发挥着巨大的作用。

2继电保护自动化的性能要求

继电保护装置的工作职能和工作方式决定了自动化装置必须遵循可靠、灵敏、快速、及有选择性的特性。当电力系统和设备发生故障时，要求继电保护装置能最大限度的降低故障对设备的损坏程度；同时继电装置好要根据电气系统在非正常工作运行维护中采取发出的不同的信号，自动将运行设备进行调整或切除容易引起事故的电气设备，及时对系统进行提醒、规范和预防在操作中故障的出现，使其设备处在正常的工作状态下运行。

2.1可靠性

当电力系统在正常的运行状态下，保护装置实施对装置进行监督，在发生故障的情况下采取正确的防护措施。必须严格要求继电保护装置的可靠性，才能发挥继电保护装置的保护功能。因此可见，继电保护装置的可靠性是衡量电气系统能否正常运行的最基本的标准，在任何电力设备在无继电保护的状态下都不能运行。

2.2灵敏性

灵敏性是整个电力系统安全运行的保障，只有在运行中减轻设备的故障率和受损程度，才能将受损范围缩小到最低值，从而提高继电保护系统的稳定性与灵敏度。灵敏系数的标定通常体现在设备在保护范围内不正常运行状态继电保护装置的应变能力，通过灵敏度的保护从而提高设备自动投入的效果，是生产过程中的设备和经济损失比降到最低。

2.3快速性

快速性是指在设备发生故障后的修复能力，在设备运行中发生故障后能及时对故障进行修复，保持电力系统的继电能高效稳定的运行。电力系统的机电保护系统在处理和防范系统故障方面要求迅速切断短路故障线路，降低线路受损程度和系统中存在的其它危险系数。

2.4选择性

电力系统在运行过程中发生故障时，继电保护装置对故障进行分析和数据分析，对发生故障的设备和线路进行定位切除，保护电力系统的稳定供电和用电需求。在处理故障的过程中，保护装置应根据故障点最近的断路器进行线路切除，只有被故障设备和线路本身的保护拒绝时，才允许由临近的线路或故障设备进行故障切除。

3继电保护自动化的发展趋势

计算机化，智能化，网络化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展是电力系统继电保护自动化未来发展的趋势。

3.1计算机化

随着电力系统对继电保护的要求不断提高，除了基本的保护职能外，还需要对故障信息和数据的整理和存储。强大的通讯能力和快速的数据信息存储以及保护装置与其他控制装置和调度设备的信息需要数据信息和网络资源联网，这就要求继电保护装置不仅仅是保护还要具备计算机的功能。继电保护装置的计算机化和微机化是电力系统发展的总趋势，在满足电力系统要求的前提下，企业应该在考虑经济效益与社会效益的同时，思考如何提高继电保护装置的计算机化和微机化，从而提高继电保护的可靠性。

3.2智能化

人工智能技术与继电保护相结合，在一定程度上能加快电力系统的计算速度。人工智能网络的神经网络是运用一种非线性映射的方法，在很多难以列出方程式的复杂的非线性问题上利用神经网络的方法，解开这些线性问题十分简单。其中如遗法算法、模糊逻辑和进程规划等在求解复杂问题的能力上也都有其独特的方法，因此人工智能技术在电力系统继电保护的自动化技术上发挥着重要作用，为继电保护技术中一些常规方法难以解决问题提出了确实可行的办法。

3.3网络化

计算机网络为各个工业领域提供了强大的通信手段，影响着各个工业领域的发展。继电保护的作用指是切除和预防故障，缩小故障带来的损耗，几点保护装置在处理故障信息时，受到的故障信息数据越多，对故障的性质、位置及和故障位置的距离才能判断的更准确，这是相对于一般非系统保护下，实施保护装置的计算机联网的最大好处。在实现了计算机联网化后，继电保护能根据系统的运行方式和故障数据的数据分析，自动生成保护原理和规律，从而实现保护装置的自适联网设备，提高保护的可靠性与准确性。微机保护网络化在未来的发展趋势上可以大大提高保护设置的性能与可靠度，实现这种微机保护的条件就是将全系统的各个设备的保护装置用PC机进行网络连接，从而实现各个主要设备间的数据共享和分析比较，用这种保护网络化对电力系统的几点保护进行自动化管理和监督。

3.4保护、控制、测量和数据通信一体化

将保护、控制、测量和数据通信一体化的计算机装置就地安装在保护设备的旁边，将保护设备中所有的数据进行整理和分析，通过计算机网络传送到电脑主控室，从而实现对系统的保护和对运行中出现的故障进行数据分析和控制。实现了继电保护装置的网络化、计算机化和智能化，继电保护装置就相当于是一套多功能的、高性能的PC机，是整个系统运行的智能终端控制和监督平台，因此，每一个保护装置都可以直接从网上获取系统运行中的故障和信息数据，并且将这些数据和信息从送到网络监控中心和其它保护装置系统中去。

结语

继电保护装置作为电力系统安全运行的关键，随着电力系统的安全威胁问题的利益突出，以及继电保护问题的内涵的不断扩展，继电保护自动化与智能化的必要性越来越明显。

继电系统自动化发展的实现在保护装置性能的同时，也大大提高了装置的可行性，降低故障对保护装置的损坏度。在社会日益进步的今天，我们要充分的利用计算机和网络技术对几点保护装置的自动化发展进行改革和创新，通过对故障数据的分析和实际工作中的实践，利用计算机和网络中强大的数据分析能力、运行能力和匹配能力来推进电力系统的自动化的建设与发展，提升电力系统保护装置的质量和对故障处理能力的准确性能。

参考文献

继电保护的灵敏性篇3

摘要：随着电力系统的不断发展，电力系统的规模越来越大，要想保证电力系统能够安全稳定运行，继电器成为了电力系统的重要组成部分，在电力系统运行中发挥了重要作用。为了保证继电器能够正常工作并发挥重要作用，应对继电器进行有效保o和维护，使继电器能够保持正常工作状态，提升继电器的安全性和稳定性。

关键词：电力系统；继电器保护；维护

从目前电力系统的实际运行来看，继电器成为了保障电力系统有效运行的重要保护工具，作为电力系统的重要组成部分，继电器能否稳定工作决定了电力系统的稳定性和安全性。基于这一考虑，我们应对继电器的作用有正确认识，应在电力系统运行过程中，注重对继电器的保护和日常维护，并积极开展定期检修，保证继电器能够时刻保持正常工作状态，满足电力系统的运行需要，提高继电器本身的安全性和稳定性，为电力系统提供有力支持，促进电力系统发展。

一、电力系统对继电器的基本要求分析

从电力系统的实际运用来看，电力系统对继电器的基本要求包括以下几方面内容：

（一）选择性

当供电系统发生事故时，继电器应能有选择地将事故段切除，即断开距离事故点最近的开关设备，从而保证供电系统的其他部分能正常运行。这种选择性特征是继电器必须具备的功能之一，只有满足了这个工作要求，继电器才能更好的保证电力系统的有效运行，提高电力系统的安全性和稳定性。

（二）快速性

一般要求继电器应快速切除故障，以尽量减少事故的影响。在有些情况下，快速动作与选择性的要求是有矛盾的。在6～10kV的配电装置中，如果不能同时满足快速动作和选择性要求时，则应首先满足选择性的要求。但是如果不快速地切除故障会对生产造成很大的破坏时，则应选用快速但选择性较差的保护装置。

（三）灵敏性

继电器对其保护范围内发生事故和不正常运行状态的反应能力称为灵敏性，它应用灵敏系数来衡量。灵敏系数越高，则表明继电器对电力系统故障反应越灵敏。基于这种判断，继电器的灵敏系数必须达到一定的数值，必须具备足够的灵敏度，才能满足电力系统的运行需求。

（四）可靠性

继电器必须运行可靠。由于继电器是保护电力系统正常的重要部件，关系到电力系统的正常运行，因此可靠性是继电器的重要技术指标之一，只有满足了可靠性要求，才能保证电力系统的有效运行。

二、影响继电器安全稳定的因素分析

在继电器的正常工作中，由于电力系统中运行环境复杂，受到的影响因素较多，继电器的安全性和稳定性受到了一定的影响，从目前继电器的实际工作来看，影响继电器安全稳定的因素主要分为以下几种：

（一）继电保护系统软件因素

软件出错将导致保护装置误动或拒动。日前影响微机保护软件可靠性的因素有：需求分析定义不够准确、软件结构设计失误；编码有误；测试不规范；定值输入出错等。从继电器的实际工作来看，软件问题成为了影响继电器正常工作的重要因素，一旦软件出现故障，将会对继电器的安全性和稳定性产生重要影响。所以，软件问题必须得到重视，应在继电系统中选择质量高稳定性强的软件。

（二）继电保护系统硬件装置因素

继电器、二次回路、继电保护辅助装置、装置的通信、通道及接口、断路器。这些电力网络的重要元件，其可靠性不仅关系到继电保护的可靠性，还关系到电力系统主接线的可靠性。从继电器系统的组成来看，继电器系统由许多硬件装置组成，硬件装置的稳定性对继电器系统产生了重要影响。为此，在硬件装置选择上，应本着优质高效、安全稳定的原则，选取质量过硬的硬件装置组成继电器系统。

（三）人为因素

电力系统中的继电器是硬件部分的重要构件，在安装运行和检修中如果安装和操作人员不细心，很容易发生接线错误等问题，直接导致继电器状态异常。所以，我们应对人为因素对继电器的影响有正确认识。

三、电力系统继电器保护与维护要点分析

为了保证电力系统能够安全稳定运行，需要对继电器采取必要的保护与维护措施，提高继电器工作的安全性和稳定性，满足电力系统的实际需要。从继电器的实际保护与维护过程来看，应做好以下几方面工作：

（1）严格遵循状态检修的原则

在电力系统继电器保护欲维护过程中，要想取得预期效果，就要严格遵循状态检修原则，按照操作规程和检修过程进行，按照标准规定，对必须维护和检修的部位进行重点检查，保证检修的总体效果满足继电器运行的实际需求。

（2）重视状态检修的技术管理要求

在电力系统中继电器的保护与维护中，应对继电器的状态进行整体检修，并认真研究继电器状态检修技术管理规定，重点研究技术管理要求，使继电器的状态检修能够满足电力系统的运行要求，提高继电器检修质量，保证继电器能够正常工作。

（3）状态检修的经济性要求

在继电器的状态检修中，既要满足检修需要，又要考虑经济因素。应在状态检修中，对技术管理规定进行深入研究，并把握检修原则，提高检修的实效性，注重状态检修的经济性，既要满足实际维护和检修需要，又要有效降低检修成本。

（4）高素质检修人员的培养

继电器的检修和维护，检修人员是重点，如果检修人员的素质不高，技能水平较差，不但无法满足检修和维护需求，还会造成检修和维护不彻底甚至继电器的损坏。为此，为了保证检修和维护的有效进行，应注重高素质检修人员的培养。

（5）明确二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系

要搞好继电保护设备状态检修，建立每套保护装置的“设备变更记录”是非常重要的基础技术管理工作。“设备变更记录”应详细记载设备从投运到报废的整个使用过程中设备软、硬件发生的变化。

总之，在电力系统运行中，应对继电器的作用有正确认识，并认真做好继电器的保护与维护工作，使继电器能够正常工作，提高继电器的安全性和稳定性，满足电力系统的运行需要，保证电力系统能够安全稳定运行。

参考文献：

[1]赵永昱.浅谈电力系统继电保护的维护及前景[J].科学之友，2011（10）

[2]柳运华，樊恩红.电力系统继电保护可靠性研究[J].科技资讯，2011（22）

[3]高海龙.电力系统继电保护安全运行措施探讨[J].机电信息，2011（18）

继电保护的灵敏性篇4

[关键词]光伏发电；并网；继电保护；故障电流

中图分类号：TM614文献标识码：A文章编号：1009-914X（2016）03-0339-01

一、光伏电源对电网保护影响

为了充分评估光伏电源对保护带来的影响，假定保护的配置、整定值与光伏电源装置未接入前相同。对继电保护的影响可以分为以下几个方面。

（1）灵敏性。继电保护的灵敏度与电网的运行方式直接相关，光伏电源对于保护灵敏度的影响程度与光伏电源安装位置、故障发生位置、保护安装位置相关，有可能降低或提高保护灵敏度。

（2）速动性。光伏电源对继电保护速动性的影响根源仍然是改变了故障电流的大小和方向。

（3）选择性。选择性与继电保护整定密切相关，光伏电源的引入仍然给保护的选择性带来了影响。光伏电源的引入可能使保护失去选择性。此外，还会增加整定配合的难度，由于必须满足选择性和灵敏度的要求，可能会导致保护速动性的进一步降低。

（4）可靠性。光伏电源的引入使得当线路发生故障，系统保护快速动作切除故障点后，光伏电源装置仍可能向故障点提供电流，将使瞬时性故障转变为永久性故障，从而导致重合闸不成功。

二、光伏电源并网对配电网继电保护的影响分析

随着光伏发电或其他分布式发电系统的大量投运，配电系统中线路上的潮流具有了双向流动的可能性。因为不可能为了新增的光伏发电或其他分布式发电系统而对现有的继电保护体系做大量改动，如果光伏并网发电系统不能与原有的继电保护协调配合并相适应，当其他并联分支元件发生故障时，便可能引起安装有光伏并网发电系统分支上的继电器误动，进而造成该无故障分支失去主电源。

此外，当光伏并网发电系统的功率注入电网时，通常会使原来的继电器保护区缩小，从而可能影响继电保护装置的正常工作。

2.1分析比较光伏电源对继电保护的影响

从表1可以看出：在a点并入太阳能光伏电源，在并入点下游（K1、K2）发生三相短路后，随着并入容量的增加，注入短路点的电流逐渐增大，流经a点下游的保护2、保护3的短路电流逐渐增加，流经a点上游的保护1的短路电流却是逐渐减小的。

对于a点下游（K2和K3）短路时，太阳能光伏电源下游保护装置（保护2和保护3）流经的短路电流增大，上游保护装置（保护1）流经的短路电流减小，将使下游保护的范围增大，而下游保护的范围减小。

K2点短路，当太阳能光伏电源容量为10MVA时，流经保护2的短路电流为2712A

当太阳能光伏电源容量为20MVA时，流经保护2的短路电流为2788A，保护2的电流速断保护值为3162A，可以看出随着光伏电源容量的增大，流经保护2的短路电流可能会大于，此时保护2的保护范围将延伸到线路CD，当线路CD始端发生故障时保护2、3将同时达到电流速断保护整定值，两个保护装置都将跳闸，失去选择性。光伏电源的助增作用起到了提高保护2速断保护灵敏性和增大保护2速断保护保护范围。

对于保护1，当a点下游发生短路时，有表一可以看出，流过保护1的短路电流时随着光伏容量的增加而逐渐减小的，所以保护1的保护范围也是减小的，但由继电保护的选择性可知，由于a点下游发生故障，所以将有保护2或保护3将故障切除，故对保护1的电流速断保护是无影响的。保护2处的过电流保护检测到的短路电流增大，保护1处检测到的短路电流减少，使得保护2处的过电流保护动作灵敏性增大，保护1处的灵敏性降低，有利于保护2处和保护1处的过电流保护协调。

当在线路末端b点并入光伏电源后，由单侧电源供电线路转变为双侧电源供电线路。当线路中，AB，BC，CD任意点发生故障时，对于线路保护，引入太阳能发电PG前后，保护装置测得的故障电流大小不变，此时光伏电源对原线路保护无影响。

2.2光伏电源对电网继电保护影响结论

由以上文章可得出光伏电源对35KV配电网继电保护的影响

（1）太阳能光伏电源接入配电网后，结构发生了变化，并改变了太阳能光伏电源附近节点的短路水平，在故障发生时由于太阳能光伏电源的助增作用或分流作用，流过保护装置的故障电流可能增大或减小，它将改变保护的范围和灵敏度。

（2）在接入太阳能光伏电源之后，配电网某些部分将变为双端电源供电，当电源节点上游线路发生故障，由太阳能光伏电源提供的故障电流是从负荷侧流向系统侧，故障电流超过整定值，保护装置将动作而失去选择性。

一定容量的光伏电源接入配电网路，会给配电网继电保护带来影响，随着容量的增加，对继电保护的助增电流加大，保护范围可能延伸到下一级线路，使保护失去选择性。当电源在保护上游时，有助增作用，使保护范围增大；在保护下游时，有分流作用，保护范围减小。

参考文献

[1]张保会，尹项.电力系统继电保护[M].北京：中国电力出版社，2005.15-27.

[2]李斌，王刚.高原光伏发电并网对电流保护的影响分析[J].青海大学学报（自然科学版），

2010（4）：1-3.

继电保护的灵敏性篇5

随着社会的发展中10kV供电系统是建筑电力系统的一部分，它能否安全、稳定、可靠地运行，直接关系到群众生产、生活的安全和方便。继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、测量、控制和保护的自动保护装置。在10kV供电系统中，为确保其正常运行，必须正确设置继电保护装置。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。

一、继电保护的基本概念和保护类型

1、一般情况下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、论述继电保护的类型

在电力系统中，一旦出现短路故障，就会产生电流急剧增大，电压急剧下降，电压与电流之间的相位角发生变化。以上述物理量的变化为基础，利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置，如:反映电流变化的电流继电保护、定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等，反映电压变化的电压保护，有过电压保护和低电压保护，既反映电流变化又反映电流与电压之间相位角变化的方向过电流保护，用于反应系统中频率变化的周波保护，专门反映变压器温度变化的温度保护等。

二、电力系统对继电保护的基本要求

在技术上一般应满足四个基本要求动作于跳闸的继电保护，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性，现分别介绍如下:

1、选择性

继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。

1）主保护和后备保护。10kV供电系统中的电气设备和线路应装设短路故障保护。短路故障保护应有主保护、后备保护，必要时可增设辅助保护。当在系统中的同一地点或不同地点装有两套保护时，其中有一套动作比较快，而另一套动作比较慢，动作比较快的就称为主保护，而动作比较慢的就称为后备保护。换言之，为满足系统稳定和设备的要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护，就称为主保护;当主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护，就称为后备保护。后备保护不应理解为次要保护，它同样重要。后备保护不仅可以起到当主保护应该动作而未动作时的后备，还可以起到当主保护虽已动作但最终未能达到切除故障部分的作用。除此之外，为了使快速动作的主保护实现选择性，从而就造成了主保护不能保护线路的全长，而只能保护线路的一部分，出现了保护的死区。这一死区就必须利用后备保护来弥补。

2）辅助保护。为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护，称为辅助保护。

2、速动性

快速切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度。因此，在发生故障时，应力求保护装置能迅速动作切除故障。电力系统在某些情况下，允许保护装置带有一定的延时切除故障。因此，对于继电保护速动性的具体要求，应根据电力系统的接线以及被保护元件的具体情况来确定。下面列举一些必须快速切除的故障:

1）根据维持系统稳定的要求，必须快速切除的高压输电线路上发生的故障。

2）大容量的发电机、变压器以及电动机内部发生的故障。

3）1～10kV线路导线截面过小，为避免过热不允许延时切除的故障。

4）可能危及人身安全、对铁路通讯系统或铁道号志系统有强烈干扰的故障。故障切除的总时间等于保护装置和断路器动作时间之和。一般的快速保护的动作时间为0.06～0.12s，最快的可达0.01～0.04s，一般的断路器的动作时间为0.06～0.15s，最快的可达0.02～0.06s。

3、灵敏性

继电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在事先规定的保护范围内部故障时，不论短路点的位置、短路的类型如何，都能敏锐感觉，正确反应。保护装置灵敏与否，一般用灵敏系数来衡量。保护装置的灵敏系数应根据不利的运行方式和故障类型进行计算。灵敏系数Km为被保护区发生短路时，流过保护安装处的最小短路电流ld.min与保护装置一次动作电流ldz的比值，即:Km=ld.min/ldz灵敏系数越高，则反映轻微故障的能力越强。各类保护装置灵敏系数的大小，根据保护装置的不同而不尽相同。

4、可靠性

保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的障时，它不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不应该动作的情况下，则不能误动作。

三、继电保护装置根据系统不同状态时的功能

1、供电系统正常运行时这种状况是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。此时，继电保护装置应能完整、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。

2、供电系统发生故障时

这种状况是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。此时，继电保护装置应能自动地、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、供电系统异常运行时这种状况是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。此时，继电保护装置应能及时地、准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理。

4、10kV系统中应配置的继电保护

按照变配电所10kV供电系统的设计规范要求，在10kV的供电线路、配电变压器上一般应设置以下保护装置:

1）10kV线路应配置的继电保护10kV线路一般均应装设过电流保护。当过电流保护的时限不大于0.5~0.7s，并没有保护配合上的要求时，可不装设电流速断保护，但自重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时，应装设略带时限的电流速断保护。

2）10kV配电变压器应配置的继电保护

a.当配电变压器容量小于400kVA时，一般采用高压熔断器保护。

b.当配电变压器容量为400～630kVA，高压侧采用断路器时，应装设过电流保护。当过流保护时限大于0.5s时，还应装设电流速断保护。对于车间内油浸式配电变压器还应装设气体保护。

c.当配电变压器容量为800kVA及以上时，应装设过电流保护，而当过流保护时限大于0.5s时，还应装设电流速断保护。对于油浸式配电变压器还应装设气体保护，另外尚应装设温度保护。

继电保护的灵敏性篇6

关键词：电力系统；整定计算；继电保护；危险点；辐射型电网

中图分类号：TM771文献标识码：A文章编号：1009-2374（2011）34-0146-03

一、继电保护的特点

（一）电力系统中继电保护和安全自动装置的重要性

在电力系统中继电保护和安全自动装置是保证系统安全运行的重要组成部分，当高压设备进投入使用时，继电保护和安全自动装置必须投入运行。

（二）继电保护的原理

继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量（电流、功率、频率等）的变化，构成继电保护动作的原理。应用于电力系统中的各种继电保护绝大多数都是反映电力系统故障时的电流增大、电压降低，以及电流与电压间相位角变化，与正常运行时各物理量的差别来实现的。

（三）继电保护和安全自动装置的作用

在电网运行过程中继电保护和安全自动装置能实现变电站实现无人值班及综合自动化。它的作用主要体现在以下三个方面：

1．反映故障。它可以在电网发生能够损坏设备或者危害电网安全运行故障时使被保护设备快速脱离电网。

2．反映异常。当电网中的设备出现非正常状态时能发出报警信号，使值班人员迅速采取解决措施使其恢复正常。

3．实现变电站的自动化。它可以使继电保护和安全自动装置直接与高压设备配合。

（四）电力系统运行对继电保护装置的要求

快速性、可靠性、选择性和灵敏性这“四性”是电力系统对继电保护装置的基本要求。快速性是对继电保护装的最根本要求，强调的是有故障就必须动作。因为时间越长故障对电力系统的危害就随之增大。可靠性是指继电保护装置发生故障时也要可靠动作而不能拒动。因为拒动的危害远大于误动。选择性强调的是保护装置不能误动，不能产生误操作。灵敏性则要求保护装置反应灵敏、动作范围准确，正确反映故障范围，减少停电面积。

二、继电保护整定计算的工作内容

（一）确定保护方案

我们整定计算人员必须结合电网的实际情况，针对变压器的特点对保护功能进行选择。现今市场上的微机都已经配了十分齐全的功能保护块，但是不是每一项功能在实际保护装置中需要应用，所以必须对保护功能有所取舍。

（二）各保护功能之间的配合关系的确定

1．装置内部各功能单位之间的配合关系。在由几个电气量组成的一套保护装置内部，各元件的作用不同，其灵敏度和选择性要求也不相同。对于主要元件的要求是既要保证选择性又要保证灵敏性，而作为辅助元件则只要求有足够的灵敏性，并不要求有选择性。在整定配合上，要求辅助元件的灵敏度要高于主要元件的灵敏度。辅助元件在保护构成中，按作用分为以下三种：（1）判别作用。为了保护的选择性而装设的。如方向过流保护中的方向元件；（2）闭锁作用。为了防止正常负荷下拘误动而装设的。如母差保护中的电压闭锁元件；（3）起动作用。为了在故障情况下，将整套保护起动起来进行工作而装设的。当继电保护装置还处于采集模拟电气量阶段时，上述元件往往由一个个独立的硬件实现，而目前微机保护装置反映的是离散化的数字量，以上功能均由软件实现。虽然，微机保护装置中各元件的意义与过去不尽相同，但它们所起的作用却无本质上的区别。

继电保护整定计算人员必须认真分析各功能块的动作特性，各功能块之间的逻辑关系，并结合被保护设备的故障特征来综合进行考虑，确定保护装置内部各功能块之间的配合关系，并以整定值的形式将配合关系实现。

2．装置之间的协调配合关系。这也就是我们一般意义上的继电保护整定计算需要做的工作。通过短路电流计算，将某一保护装置与相邻的保护装置在灵敏度与动作时间两方面相配合，从而保证选择性。即当电力系统发生故障时，故障线路的保护必须比上一级相邻线路更灵敏，动作更快，两者缺一不可。若要提高灵敏度就要延长动作时间；若要提高动作速度就要限制其灵敏度，这实际上是在遵循反时限的原则。

随着电网规模的不断扩大，特别是现代超高压电网要求保护装置不但要做到不误动，更要做到不拒动。要达到继电保护四性的要求，不应由一套保护来完成。就一套保护而言，它并不能完全具备四性的要求，而必须由一个保护系统来完成。我们在进行整定计算时，必须树立系统保护的概念，多角度、全过程地考虑各个功能块之间的配合关系。

（三）保护方案的准确表述

编制继电保护整定计算方案及给出保护定值并不是整定计算工作的最终目的，整定计算工作的最终目的在于通过保护定值使得继电保护装置在系统故障或异常状态下能按预定的行为进行动作，从而保证电网的稳定运行，将被保护设备的损害降至最低以及缩小停电范围。因此，在确定好了保护方案及各保护功能的配合关系后，如何将保护方案准确的表述也是整定计算工作者的一项十分重要的工作。

这其中除了包括编制整定计算方案和给出继电保护定值，还有一项就是编制运行规定。整定计算工作者往往十分重视前两项工作，而忽视编制运行规定。需知，用准确的语言告诉运行人员某个保护功能块在什么情况下用，做什么用，这也是十分重要的。

三、整定计算的危险点分析

（一）系统建模

一个符合电网实际的、描述完整、正确无误的电网数据模型，是一切计算的基础。目前，我们电网应用的RCMBase2000是一个通用性和实用性非常强的软件平台，利用对RCMBase2000的二次开发，我们可以完成继电保护计算及管理的大部分工作。对于日常的整定计算工作不需要我们去重新开发软和构建网络扑连接，只需要我们把每一项基础数据搞准确，严格按《3～1lOkV电网继电保护装置运行整定规程》上的要求进行电气设备的实测，并正确的将数据填充到RCMBase2000中，就能够做到建立一个完整的符合电网实际的数据模型。但是，在实际工作中，往往会有各种各样的原因使得我们的基础数据管理出现漏洞。所以，我认为电网基础数据管理这一环节是继电保护整定计算工作的危险点。

（二）故障计算

短路电流计算是整定计算工作中非常重要的基础性工作，它的正确与否决定着整定计算的正确与否。而短路电流计算的正确与否又取决于合理地选择运行方式和变压器的接地方式。

合理地选择运行方式是改善保护效果，充分发挥保护系统功能的关键之一。但选择运行方式应与运行方式专业进行充分沟通，考虑各方面的因素才能决定。

变压器的接地方式是由继电保护整定计算人员来确定的。合理地选择变压器的接地方式可以改善接地保护的配合关系，充分发挥零序保护的作用。由于接地故障时零序电流分布的比例关系，只与零序等值网络状况有关，与正、负序等值网络的变化无关。零序等值网络中，尤以中性点接地变压器的增减对零序电流分布关系影响最大。因此，合理地选择变压器的接地方式应尽可能保持零序等值网络稳定。

在进行故障计算时我们还应注意以下两点：（1）就是我们假设电网的三相系统完全对称。若系统是不对称的，那么不能用对称分量法来分析化简，进行计算；（2）除了母线故障和线路出口故障外，故障点的电流、电压量与保护安装处感受到的电流、电压量是不同的。我们分析的是保护安装处的电气量的变化规律。

（三）配合系数的选择

配合系数包括了零序网络的分支系数和正序网络的助增系数。分支系数（或助增系数）的正确选取，直接影响零序保护（或距离保护）定值和保护范围的大小，也影响保护各段的相互配合及灵敏度。分支系数（或助增系数）的计算与故障计算无关，而与电工基础有关，即电路的串、并联关系决定了电流的分布，决定了分支系数（或助增系数）的大小。下面分三方面来概述分支系数（或助增系数）的计算。

1．辐射型电网。如图1所示，电流分支系数Kf是相邻线路发生短路故障时，流过本线路的短路电流占流过相邻线路短路电流的比值。对于距离保护，助增系数等于电流分支系数的倒数。

为了简化计算，将上式中电流、阻抗取其绝对值，对分析结果的影响很小，可忽略不计。

对于辐射型电网来说，分支系数只与保护支路的阻抗分支线路的阻抗有关，而与配合支路的阻抗无关。所以，故障点的位置对分支系数没有影响。若要取最大分支系数，只需选本线路侧电源为最大运行方式，分支线路侧的电源为最小运行方式，即母线B上剩余电源支路采取小方式即可。

2．单回线与相邻双回线保护配合（如图2）。

单回线与相邻双回线配合时，应采用双回线并列运行，故障点在相邻双回线末端零序分支系数最大。随着故障点在配合支路上由母线B向母线C移动，零序分支系数由小于1的数到2之间变化。

3．双回线与相邻单回线保护配合。

双回线与相邻单回线配合时应断开双回线其中一回，电源A应取大方式，电源B（Z3）应取小方式，可得最大零序分支系数。此时，故障点在配合支路上任一点对分支系数的大小无影响。通过以上分析可以看出，配合系数的选择也是继电保护整定计算工作的关键点。

（四）微机保护小量的选择

随着电磁式保护和晶体管、集成电路型保护的逐步退出运行，微机型继电保护装置在电力系统中发挥着愈来愈重要的作用。不同的保护厂家生产出的微机保护原理不同。对于整定计算人员必须熟悉自己电网所装设的保护装置，不但要熟悉这些保护装置的原理，更应该注意保护装置中控制字的正确设置，否则将无法使保护装置正确地发挥作用。要做到正确设置控制字，一定要认真研究说明书，如果说明书不能够讲明白，我们应找到该保护装置的研发人员，将该保护功能的设计意图讲明白。