繼電保護基本原理精選(九篇)
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第1篇：繼電保護基本原理范文
關鍵詞: 原理；構成；繼電保護
中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A
1 繼電保護的基本原理和保護配置構成
1.1 基本原理
繼電保護的基本工作任務是正確區分系統的正常與非正常運行狀態，利用電力系統各個組成原件的安全運行既定參數值，對故障進行識別，當確定有故障產生時候，準確、迅速的切斷故障原件或者發出預警信號，以避免故障的擴大，進而保護電力系統的安全運行。其保護方式主要為：①故障時電流 I：增大-過電流保護。②正常時 I 入＝I 出=>故障時 I 入≠I 出－電流差動保護。③故障時電壓 U：降低－低電壓保護。④故障時阻抗 Z：減小－阻抗（距離）保護。⑤阻抗角 ：正常時：約 20°；正方向 K3：60°～85°；K3：180°＋（60°～85°）；－方向電流保護反方向。⑥相序量：正序=> 負序/零序。⑦非電氣量：溫度升高－ 瓦斯保護。
1.2 保護配置
繼電保護配置主要分為：系統測量部分、邏輯關系部分和命令執行部分。配置圖1如下：
圖 1 繼電保護配置圖
測量部分：測量有關電氣量,與整定值比較, 判斷保護是否應該
啟動。邏輯部分：根據測量部分各輸出量的大小、性質、出現的順序
或它們的邏輯組合，確定是否應該使斷路器跳閘或發出報警信號，
并將有關命令傳達給執行部分。執行部分：根據邏輯部分的結果，立
即或延時發出報警信號和跳閘信號（故障、不正常運行時）
2變電運行中繼電保護的配置問題分析
2.1繼電保護配置方案
在變電運行的繼電保護配置方案中，是由變電站層與過程層共同構建成變電系統繼電保護的主設備。其配置原理圖如下圖 2所示。
圖2繼電保護配置原理圖
對變電系統中的一次設備，過程層的配置需進行獨立主保護，如一次設備為智能設備，需將保護設備安置在內部，如不是智能設備，則應將保護設備、測控設備等就近安置在匯控柜中，以降低對設備維護與運行的工作量。該方案避免了因通信鏈路跳閘、采樣而引起的保護功能失效，同時降低了繼電保護需消耗的網絡數據份額。
2.2繼電保護配置原則
根據《繼電保護和安全自動裝置技術規程》的要求，變電運行中繼電保護配置還應當遵循以下幾方面原則:①繼電保護的智能化應以提高保護的可靠性作為基本出發點，應充分滿足“可靠性、選擇性、靈敏性、速動性”的要求。變電運行中的繼電保護，不僅僅是傳統的繼電保護裝置，而是繼電保護系統，需要一次設備與二次回路的協調配合。②電子式互感器內需由兩路獨立的采樣系統進行采集，每路采樣系統均應采用雙 A/D 系統，并接入合并單元( MU) ，每個合并單元輸出兩路數字采樣值由同一路通道進入一套保護裝置。③保護應直接采樣，對單間隔的保護需直接跳閘，當涉及多間隔保護宜直接跳閘。如有必要進行其他的跳閘方式，相應設備應滿足保護對快速性和可靠性的需要。④繼電保護之間的失靈啟動、聯閉鎖等信息宜采樣GOOSE 網絡傳輸方式。斷路器位置接點經點對點和網絡傳輸，本間隔可采用 GOOSE 點對點方式，而間隔間則采用GOOSE 網絡方式。⑤變電運行中各電壓等級的網絡需相互獨立。為避免同一裝置接入不同網絡時，各網絡間的互相干擾，要求裝置內部各網絡的數據接口控制器也應當完全獨立。⑥110KV 及以上電壓等級雙母線、單母線分段等接線型式，各間隔宜配置獨立的三相 ECVT，以提高保護的可靠性，并簡化二次回路。⑦繼電保護裝置適宜就地安裝、獨立分散，保護裝置的安裝運行環境應符合相關的標準技術要求。
3變電運行中各設備繼電保護問題分析
3.1主變壓器的繼電保護
變壓器是變電運行中的重要電氣設備之一。它的故障對變電運行中的正常運行和供電可靠性都會帶來嚴重的影響。因此必須根據變壓器的容量和重要性，裝設安全可靠、性能良好的保護裝置。按照規范要求，變壓器的電量保護適宜按照雙套配置，此時各側合并單元( MU) 與智能終端也雙套配置，在配置時采用主、后備保護一體化配置。差動保護與第一套智能終端和 MU 對應，后備保護與第二套智能終端和 MU 對應。變壓器保護實施方案如下圖 3所示。
圖3 變壓器保護實施方案示意圖
從圖3可以看出，一方面，變壓器的高、中、低壓側的合并單元得到的電流電壓信號被直接傳至變壓器保護裝置與 SV網絡，實現了保護裝置不通過 SV 網絡獲取數據，對信號的直接采樣。另一方面，變壓器的智能終端除了與保護裝置相連接以外，還連接 GOOSE 網絡，實現了保護裝置可通過智能終端進行跳閘。按照圖3的實施方案示意圖，變壓器非電量保護需就地直接電纜跳閘，現場配置本體智能終端，并由 GOOSE網絡傳輸接地刀閘控制信息，以及非電量動作報文與調檔。
3.2線路的繼電保護
在變電運行中，測控功能與保護功能應結合一體，并按照間隔單套配置。線路保護通過直接跳斷路器和直接采樣，并具有 GOOSE 網絡啟動斷路器失靈、重合閘等功能。實施方案如下圖4所示。
圖4線路保護實施方案示意
線路兩間隔之內的保護測控裝置，不但與智能終端、合并單元相對應進行依次連接，而且通過 GOOSE 網絡連接交換息。保護測控裝置和智能終端的連接，實現了直接跳閘功能;與合并單元的數據傳輸，則實現了直接采用的功能。安裝在母線和線路上的電子式互感器，在得到電壓或電流信號以后，先將其接入合并單元中，然后經過數據打包后，再經過光纖送達保護測控裝置和 SV 網絡。
3． 母線的繼電保護
母線的繼電保護通常采用的是分布式設計進行相應的配置。利用單套配置實現母線保護，有利于測控裝置和保護裝置集成的實現。具體實施方案如下圖5所示。
圖5母線保護實施方案示意圖
由圖5可以看出，母線保護的實施方案與線路保護較為類似，但結構更加簡單。母線保護裝置直接和智能終端與合并單元連接，分別實現直接跳閘功能和直接采樣的功能。跨間隔信號通過互不干涉的SV 網和 GOOSE 網絡進行傳輸。
第2篇：繼電保護基本原理范文
關鍵詞：暫態量；保護；高頻；行波；差動；新式算法（prony）
中圖分類號：U665.12 文獻標識碼：A 文章編號：
0 引言
現在國內電網的趨勢為全國形成一個大的互聯網絡，為此，關于大容量、遠距離、特高壓和超高壓輸電的研究越來越成為必須。對于特高壓以及超高壓輸電線路而言，它的兩端通常連接著大系統，具有較遠的輸送距離以及較大的傳輸功率，因而對其上的繼電保護提出了更高的要求，來提高系統的暫態穩定性。
現在繼電保護中發揮著極其重要作用的傳統型繼電保護考慮的量為工頻的相關電氣量，但是隨著對于電力系統的逐步增高的要求以及各項技術（通信、計算機及DSP等方面）的發展，對于故障過程中的基于暫態量的繼電保護越來越為人們所認識和重視，做更深層次的研究。本文中，介紹了基于暫態量的繼電保護的相關背景知識、相關原理以及分類等方面的內容，一種基于新算法的暫態量的保護在本文中得到探討研究。
1 應用于輸電線路基于暫態量的繼電保護相關背景知識
暫態，即瞬態，是由于電路中的儲能元件的存在，在電路分合瞬間產生的對應瞬時的狀態。輸電線路在發生故障瞬間，會產生持續時間很短暫的瞬態過程。
傳統型繼電保護考慮的量為工頻的相關電氣量，保護裝置的整定值都是根據工頻電氣量而設定的，但是當線路發生故障時，由于存在著暫態分量，使工頻下電壓及電流波形畸變，在這種情況下，極易發生保護誤動作[1]。為此，基于暫態量的繼電保護被提出。電力輸送線路發生故障時會產生含有很多表征故障信息的故障信號，例如位置、所屬類型等等。
應用于輸電線路的基于暫態量的繼電保護具有很多優良特性，例如保護的快速性，在系統振蕩時不會受到很明顯的影響等。在分析得到故障信息后，不僅可以實現保護，還可以實現測距以及自動重合閘等其他功能，具有很強的實用性。為此，對于超、特高壓輸電線路而言，基于暫態量的保護的研究成為必須，成為研究關注的焦點。
另外，在硬件方面，光纖作為傳輸媒介的傳輸方式、互感器的一個新應用——光電互感器、全球定位系統GPS及數字信號處理DSP及其例如小波、prony新算法等相關知識及技術的發展都是基于暫態量的輸電線路的根本保證[2]。
2 應用于輸電線路中的基于暫態量的繼電保護研究現狀
當今最通用的關于基于暫態量的繼電保護的分類為兩類，即基于行波的繼電保護以及基于高頻分量的繼電保護。
2.1 基于行波的繼電保護
最開始應用于輸電線路中的基于暫態量的繼電保護是基于行波的繼電保護，該保護的根本判別根據是故障瞬間行波的相關特征，例如幅值、極性以及反射特點等 [3]。基于行波的方法的優點是速度極快、很強的抗干擾能力以及檢測時間極短。
基于行波的繼電保護根據原理以及裝置分類，有極性比較式、差動、方向等保護。本文對一個具有代表性的基于行波的繼電保護——差動保護進行介紹。
2.1.1基于行波的繼電保護基本原理及特點（以差動保護為例）
如圖1所示，在線路M端輸出的行波經過一定的時延后到達N端，并不會發生改變。將MN兩端的正向行波差值與設定的整定門檻值進行比較，來判斷保護區域內，是否發生故障，這是差動保護的基本原理說明 [4-5]。
圖1 行波在電力輸送線上分布
此類差動保護具有簡單易懂、判別故障較為容易，根據行波信息容易判別出是否故障。但是采用此類差動保護，忽略了衰減特性，具有一定的理想性，對線路兩端行波的同時性要求較高，傳輸通道要求較為嚴格，這些限制了它的發展。
2.1.2 基于行波的繼電保護存在的局限性及研究重難點
首先，一方面由于在故障發生的瞬時，電壓的初相角并不能確定，另一方面，行波的反射與母線所連接故障線路數目有很大關聯，而母線結構對于我們是不確定的。以上兩個方面造成了行波信號的幅值等不確定，從而影響判別。
其次，由于某些特殊情況下例如諧波和雷擊等因素產生的諧波行波的特征類似于故障行波，很難把它們做明顯區分，這樣極易造成保護誤動作。
由于前面問題的存在，如果解決，仍是個嚴峻的考驗，如何避免這些情況并進行改正仍需要做進一步研究。
2.2 基于高頻信號的繼電保護
與基于行波的繼電保護方式類似，基于高頻分量的繼電保護方式也具有簡單、極易判斷故障等優點。在初始角較小的情況下，性能更優于基于行波的繼電保護方式。基于高頻分量的繼電保護按照數學處理方式不同分類，有小波算法、prony算法和形態學等保護。本部分對一個具有代表性的基于高頻分量的繼電保護方法新算法——prony算法保護進行介紹。
2.2.1基于行波的繼電保護基本原理及特點（以新算法prony為例）
最初為了分析氣體膨脹相關原理而提出的prony算法起源于1795年，它主要針對指數（復數）衰減，建立這樣一種數學模型，將對象進行線性組合，來模擬一類數據，該類數據采樣方法為等間隔采樣，后期對于此類方法進行改善，可以應用于信號相關特征值進行估計[6]。
與傳統的算法相比較而言，新算法（prony算法）的性能更優良，這是因為它更切實際，更符合實際故障運行情況。如圖2所示為基于高頻分量的新算法（prony）流程圖。
圖2 基于高頻分量的新算法（prony）流程圖
基于高頻分量的新算法（prony）具有很多優良特征，例如，在噪聲情況下并不會影響信號的提取，對于表征暫態過程具有全面性，具有極高的精度等等。
2.2.2基于高頻分量的繼電保護存在的局限性及研究重難點
同基于工頻分量的繼電保護比較而言，應用于高壓傳輸線上的基于高頻分量的保護有很多優良性能，但與此同時，仍存在著相關問題及局限性限制其發展，主要表現在以下幾個方面：
1）繼電保護在整定過程中，相關原則還需要完善和改進，如今的理論基礎還不夠行成共識；
2）在暫態過程中的提取信號分量仍是研究的重難點，來滿足繼保的相關要求；
3）在某些方面的研究仍處于基礎階段，并未形成一個系統性的工作，并且，為滿足可靠性要求仍是一個難點，例如，故障選相等方面都有待進一步深入研究。
3 應用于輸電線路的基于暫態量的繼電保護前景展望
對于高電壓輸電線路而言，利用某些新型的信號提取、處理方法，例如基于高頻的繼電保護新算法（prony）等，對于滿足繼保特性要求都具有優良特性。
隨著各項高新技術（通信、計算機及DSP等方面）的發展，繼電保護的集成化發展已經成為必然趨勢，將這些新技術的優點進行優化組合，綜合各技術的優勢，來分析暫態過程量以及處理相關問題是今后研究的一個方向。
由于仍需要解決某些存在問題，應用于輸電線路的暫態量保護的研究仍處于試驗階段。但是，目前基于暫態量的繼電保護研究越來越成熟以及相關知識水平的不斷提高，基于暫態量的保護一定能不斷取得突破性進展，并在實踐中得到廣泛應用。
4 總結
我國的電網的發展趨勢為利用特、超高壓傳輸線聯結電網，為此對于繼電保護的要求更高更嚴，傳輸線上的暫態量保護正在逐漸成為研究關注的焦點。暫態量保護應用于特、超高壓系統中具有很多獨特的優勢，同時，在應用中，仍有很多方面需要改進和完善。本文對于當今比較完善的兩種暫態量保護進行了介紹，它們分別為高頻暫態保護以及行波保護，然后闡述了關于行波保護中的差動保護以及基于一種新的算法（prony）的高頻保護的相關知識（原理、優缺點等），最后對暫態量保護的產生背景以及相關的需要改進和完善的方面及發展前景進行了闡述和介紹。
參考文獻
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第3篇：繼電保護基本原理范文
關鍵詞：電力系統 ，自動化繼電保護裝置， 測試系統 ，IEC61850
中圖分類號：F407.61文獻標識碼：A 文章編號：
Abstract: this article briefly introduc relay protection test device, the types of stage of development and testing; the basic principle of Key research analysis the IEC61850 standard automation relay protection device testing technology, including and traditional testing technology, set up the method and the difference of unified modeling of the relay protection test device of a method.
Key words: electric power system, automatic relay protection devices, test system, IEC61850
電力自動化系統的發展在很大程度上受繼電保護裝置技術的制約[1]，因而加快繼電保護裝置技術的發展是十分迫切和必要的，然而繼電保護裝置的發展離不開測試技術的進步。繼電保護測試就是進行繼電保護試驗和測量繼電保護的特性參數[2]，在保證電力系統安全可靠運行方面起著重要作用。本文針對繼電保護測試技術的發展，介紹了繼電保護測試裝置的基本原理，并研究分析了自動化繼電保護裝置的測試技術特點。
1繼電保護測試裝置的類型和發展階段
1.1 繼電保護測試裝置的類型[3]
第一種類型由功能強大的仿真軟件包和先進的實時數字仿真器件組成，主要模擬電力系統的電磁暫態過程。其特點是硬件結構復雜，電力系統元件模型庫較齊全，應用面廣，但價格昂貴。比較典型的有法國DTNA數字暫態網絡分析儀、西門子NETOMA電力系統仿真軟件包等。
第二種類型是針對某一類專門用途而設計的測試系統，具有結構簡單，便于攜帶，價格較便宜的特點。
1.2繼電保護測試裝置的發展階段[2,3,4]
第一代微機型繼電保護試驗儀，以單片機為智能控制器，計算速度較慢，精度較差。
第二代微機型繼電保護試驗儀，以PC機（筆記本電腦）做為智能控制器，采用DOS操作系統，具有較強的計算功能，精度能達到0.5級。
第三代微機型繼電保護試驗儀，以PC機和串口為硬件基礎；軟件采用Windows界面，界面友好；功能模塊化，具有可擴展電壓、電流插件，能實現連續變頻。
第四代微機型繼電保護試驗儀，充分利用網絡技術和數據庫技術，具有良好的技術支持、方便的用戶服務及靈活的硬件擴展特點；性能高、精度高，能實現實時仿真，可自動生成試驗報告，具有輔助專家功能等。
2 繼電保護測試裝置的基本原理[3,4]
繼電保護測試裝置一般由主機（下位機）、計算機（上位機）及輔助設備組成。
主機將標準的電流、電壓信號經過內部處理轉化成所設定測試條件下的電流、電壓信號，加載到被試驗的繼電保護裝置上，檢測其邏輯功能和動作特性，并且根據國際、國家標準（GB/T 7261-2008《繼電保護和安全自動裝置基本試驗方法》）對測試結果進行標定和評價。
繼電保護測試裝置的試驗方式分手動和自動試驗兩種。手動試驗可以通過主機上的手動控制開關，使變量按設置的步長進行增減，也可以通過計算機上的鼠標和鍵盤上的功能鍵來完成變量的遞增或遞減。自動試驗是通過計算機的軟件，將試驗項目全部試驗過程中所有參數變化的要求進行編程，自動完成產品的試驗。
3 自動化繼電保護裝置測試技術的研究分析
3.1數字化繼電保護裝置與傳統繼電保護裝置的差別[5,6]
隨著IEC61850規約的推廣和智能電氣設備的發展，電氣系統自動化繼電保護技術進入了新的數字化階段。符合IEC61850標準的數字化保護裝置與傳統的繼電保護裝置在結構上有著相當大的差別，其差別體現在以下幾個方面：
⒈硬件差別。傳統保護由模擬量輸入接口單元、開關量輸入輸出接口、數據處理單元、人機接口、通信接口等組成。采用IEC61850標準的保護則由光接口單元、中央處理單元、開入開出單元、人機接口和通信接口等組成。
2.產品檢測方式的不同。⑴裝置測量準確度方面。傳統方式通過PT/CT交流采樣，而IEC61850的方式是接收過程層送來的數字信號——光PT/CT或者電子式PT/CT。⑵SOE分辨率試驗。傳統方式的考核對象是繼電保護裝置。IEC61850方式的考核對象是過程層數字模塊。
3.時間同步性。IEC61850要求測試系統的各個單體光數字轉換裝置、數字保護設備等之間信號的傳輸必須滿足同步性要求。傳統模式沒有要求一定同步。
4.實時性要求。IEC61850要求閉環仿真測試系統各個環節滿足實時性要求。傳統模式沒有這種要求。
由于IEC61850標準的數字化保護裝置與傳統的繼電保護裝置在結構上的巨大差別，傳統的測試技術不能用于IEC61850標準的數字化保護裝置。
3.2數字化繼電保護測試系統的搭建方法[6,7]
數字化繼電保護對測試系統的基本要求有3點：⑴能夠輸出基于IEC 61850-9標準的采樣值報文，并且能夠模擬電力系統的各種故障，故障參數可以設置；⑵能夠發送GOOSE報文給被測裝置，模擬變電位置信息、閉鎖信號等各種開入量信息；⑶能夠接收被測裝置發送的GOOSE報文并正確解析，給出GOOSE報文攜帶的信息。
下面是數字化繼電保護測試系統的搭建示意圖。
圖1 數字化繼電保護測試系統的搭建示意圖
在數字化繼電保護測試系統中必須有光速據轉化裝置（合并裝置）將模擬信號轉化為GOOSE報文傳送給被測繼電保護裝置，同時接收被測繼電保護裝置發出的GOOSE動作信號并解析為開關模擬量信號．并反饋至繼電保護測試儀，以此形成數字繼電保護裝置的閉環測試系統。
3.3統一建模的繼電保護測試裝置[8-10]
電力系統日趨復雜化和智能化，微機型智能繼電保護測控裝置的種類也日趨多樣化。元件保護，線路保護，輔助保護，智能配網終端及用于測量控制的各類測控裝置層出不窮。在這種情況下需要提供統一的整機自動測試平臺。圖2是統一建模的繼電保護測試裝置示意圖。
圖2 統一建模的繼電保護測試裝置示意圖
統一建模的系統要求：⑴測試儀必須具有全自動，全閉環校驗的能力；⑵測試儀本身需要具有數據通訊的能力，可以接收命令和執行命令，并接受上位機的控制。
用一臺主機同時控制多臺測試儀一起工作。每一臺測試儀調試一臺保護裝置，測試結束后，各臺測試儀通過數據通信，將測試結果上送到主機，形成歷史文檔。如果和保護測控裝置的條形碼識別系統結合，其歷史記錄將更加完整。采用這樣的調試方式，可以最大限度的減少調試人員的工作量，實現對大批量測試對象的測試。中央控制PC機在開始調試之前對每臺測試儀進行單獨的遠程配置，并將測試方案導入到相應的測試儀中，設置測試標準；在調試過程中，對多臺測試儀的調試過程進行集中監控管理；調試結束后，對每臺被測試儀完成調試報告并且存入數據庫。所以，在整機調試線上，只要有一位管理員控制中央控制PC機，即可同時對多臺裝置進行全自動調試。
開發這樣的系統主要在于開發繼電保護測試裝置各類I/O接口插件和整機測試模型組態軟件。基于數字化繼電保護裝置的硬件架構實現這樣的系統并不困難，關鍵是整機測試模型組態軟件的開發。圖3是軟件測試流程圖。
圖3測試流程圖
軟件系統可以使用三層體系結構：⑴界面層。界面層上按照用戶使用的位置不同分為遠程界面部分和現場界面部分，分別對應于遠程工作站和現場控制上位機。⑵邏輯層。邏輯層中包含了所有本系統的核心模塊，每個模塊都是按面向對象的程序設計思想對其功能進行封裝，被上層的界面層的操作來調用，其結果返回給界面或是存入數據庫中。⑶數據層。數據層即數據庫存儲部分，可以用系統自帶的單機型數據庫，也可使用聯機數據庫。
4 結論
自動化繼電保護裝置在電網中的應用越來越普遍，對該裝置的安裝校驗和定期檢驗日益成為一項繁重的工作，研究和采用新的適應當前和今后繼電保護裝置的測試系統的方法十分重要，也具有很好的現實意義。
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第4篇：繼電保護基本原理范文
關鍵詞：電力系統；繼電保護；電氣故障；四性要求；
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
0. 引言
隨著我國社會經濟的快速發展，以及工業化進程的加快，電網建設規模在不斷擴大。近年來，電力系統管理體制深化改革，變電所自動化技術在不斷進步，目前很多變電站已逐步實現無人值守。與此同時，對電力系統可靠運行也提出了更高要求。電力系統由于其覆蓋地域極其遼闊、運行環境極其復雜，以及各種人為因素影響，電氣故障發生是不能完全避免的。在電力系統中任何一處發生事故，都有可能對電力系統運行產生重大影響，為確保電力系統正常運行，必須正確地配置繼電保護裝置。
1.微機型繼電保護主要作用
電力系統繼電保護一詞泛指繼電保護技術和由各種繼電保護裝置組成的繼電保護系統，包括繼電保護的原理設計、配置、整定、調試等技術，也包括由獲取電量信息的電壓、電流互感器二次回路，經過繼電保護裝置到斷路器跳閘線圈的一整套具體設備。
電力系統繼電保護的基本作用是：
（1）自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統中切除，使故障元件免于繼續遭到損壞，保證其他無故障部分迅速恢復正常運行；
（2）反應電氣設備的不正常運行狀態，并根據運行維護條件，而動作于發出信號或跳閘。此時一般不要求迅速動作，而是根據對電力系統及其元件的危害程度規定一定的延時，以免暫短的運行波動造成不必要的動作和干擾引起的誤動。
2.微機型繼電保護原理
要實現電力系統繼電保護的關鍵作用，保證電力系統內各元件以致整個電力系統的安全運行，首先必須“區分”電力系統的正常、不正常工作和故障三種運行狀態，“甄別”出發生故障和出現異常的元件。而要進行“區分和甄別”，必須尋找電力元件在這三種運行狀態下的可測參量(繼電保護主要測電氣量)的差異，提取和利用這些可測參量的差異，實現對正常、不正常工作和故障元件的快速“區分”。依據可測電氣量的不同差異，可以構成不同原理的繼電保護。依據電氣量與非電氣量在正常運行與故障狀態下差異，形成了元件的不同保護裝置。
目前已經發現不同運行狀態下具有明顯差異的電氣量有：流過電力元件的相電流、序電流、功率及其方向；元件的運行相電壓幅值、序電壓幅值；元件的電壓與電流的比值即“測量阻抗”等。根據不同的電氣量特性，依據相關原理，構成了相應的元件保護。
在正常運行時，線路上流過的是它的負荷電流，假設在線路上發生三相短路，從電源到短路點之間將流過很大的短路電流。利用流過被保護元件中電流幅值的增大，可以構成過電流保護。
正常運行時，各變電所母線上的電壓一般都在額定電壓±5%~±10%范圍內變化，且靠近電源端母線上的電壓略高。短路后，各變電所母線電壓有不同程度的降低，離短路點越近，電壓降得越低，短路點的相間或對地電壓降低到零。利用短路時電壓幅值的降低，可以構成低電壓保護。同樣，在正常運行時，線路始端的電壓與電流之比反映的是該線路與供電負荷的等值阻抗及負荷阻抗角(功率因數角)，其數值一般較大，阻抗角較小。短路后，線路始端的電壓與電流之比反映的是該測量點到短路點之間線路段的阻抗，其值較小，如不考慮分布電容時一般正比于該線路段的長度，阻抗角為線路阻抗角，較大。利用測量阻抗幅值的降低和阻抗角的變大，可以構成距離保護。
此外，利用每個電力元件在內部與外部短路時兩側電流相量的差別可以構成電流差動保護，利用兩側電流相位的差別可以構成電流相位差動保護，利用兩側功率方向的差別可以構成方向比較式縱聯保護，利用兩側測量阻抗的大小和方向等還可以構成其他原理的縱聯保護。利用某種通信通道同時比較被保護元件兩側正常運行與故障時電氣量差異的保護，稱為縱聯保護。
除反應上述各種電氣量變化特征的保護外，還可以根據電力元件的特點實現反應非電量特征的保護。例如，當變壓器油箱內部的繞組短路時，反應于變壓器油受熱分解所產生的氣體，構成瓦斯保護。
3.繼電保護裝置基本要求
當電力系統出現故障或異常狀態時，繼電保護能夠自動地、有選擇性地在最短時間和最小范圍內，將故障設備從系統中切除，也能夠及時向相關負責人員發出警告信號，提醒相關人員及時采取解決措施，這樣繼電保護不但能夠有效防止設備的進一步損壞，而且能夠降低引起相鄰地區連帶故障的機率。同時還可以有效防止系統故障范圍的進一步擴大，確保未發生故障部分繼續維持正常使用。動作于跳閘的繼電保護，在技術上一般應滿足四個基本要求，即可靠性、選擇性、速動性和靈敏性，“四性”間相輔相成，相互制約，針對不同使用條件，分別進行配合。
一是可靠性：可靠性包括安全性和信賴性，是對繼電保護的最根本要求。所謂安全性，是要求繼電保護在不需要它動作時可靠不動作，即不發生誤動作。所謂信賴性，是要求繼電保護在規定的保護范圍內發生了應該動作的故障時可靠動作，即不發生拒絕動作。繼電保護的誤動作和拒絕動作都會給電力系統造成嚴重危害。然而，提高不誤動作的安全性措施與提高不拒動的信賴性措施往往是矛盾的。在設計與選用繼電保護時，需要依據被保護對象的具體情況，對這兩方面的性能要求適當地予以協調。
二是選擇性：繼電保護的選擇性是指保護裝置動作時，在可能最小的區間內將故障從電力系統中斷開，最大限度地保證系統中無故障部分仍能繼續安全運行。這種選擇性的保證，除利用一定的延時使本線路的后備保護與主保護正確配合外，還須注意相鄰元件后備保護之間的正確配合。其一是上級電力元件后備保護的靈敏度要低于下級元件后備保護的靈敏度；其二是上級電力元件后備保護的動作時間要大于下級元件后備保護的動作時間。
三是速動性：繼電保護的速動性是指盡可能快地切除故障，以減少設備及用戶在大短路電流、低電壓下運行的時間，降低設備的損壞程度，提高電力系統并列運行的穩定性。
四是靈敏性：繼電保護的靈敏性，是指對于其保護范圍內發生故障或不正常運行狀態的反應能力。滿足靈敏性要求的保護裝置應該是在規定的保護范圍內部故障時，在系統任意的運行條件下，無論短路點的位置、短路的類型如何，以及短路點是否有過渡電阻，當發生短路時都能敏銳感覺。正確反應。靈敏性通常用靈敏系數或靈敏度來衡量，增大靈敏度，增加了保護動作的信賴性，但有時與安全性相矛盾。
以上四個基本要求是評價和研究繼電保護性能的基礎，在它們之間，既有矛盾又要統一，因此要根據被保護元件在電力系統中的作用，使以上四個基本要求在所配置的保護中得到統一，更好的發揮繼電保護裝置在電力系統安全穩定運行中的作用。
4.總結
電力系統安全運行需要完善的繼電保護作為支撐，沒有安裝保護的電力元件，是不允許接入電力系統工作的。縱橫交織錯綜復雜的電力系統中每一個電力元件如何配置保護、配備幾套繼電保護，以及各電力元件繼電保護之間配合，需要根據電力元件的重要程度、電力元件對電力系統影響的重要程度、以及電力元件自身特性等因素決定。論文中介紹了電力系統繼電保護基本概念及任務，并闡述了繼電保護的基本原理與工作配合，最后描述了繼電保護的“四性”要求，為剛入門的學生以及從事電力系統繼電保護工作的初學者能更快的認知繼電保護裝置提供了依據。
參考文獻
[1]張保會，尹項根主編.電力系統繼電保護(第二版).北京：中國電力出版社，2009.12.
[2]國家電力調度通信中心編著.國家電網公司繼電保護培訓教材(上、下冊).北京：中國電力出版社，2009.
[3]國家電力調度通信中心編.電力系統繼電保護實用技術問答(第二版). 北京：中國電力出版社，1999.11.
第5篇：繼電保護基本原理范文
【關鍵詞】發電廠；繼電保護；裝置性能
1.引言
在電力系統中，繼電保護裝置作為重要的安全衛士可以在短時間內將故障隔離，從而防止故障的繼續蔓延，對電網造成更大的危害。在電廠中使用繼電保護裝置同樣重要。就繼電保護技術本來來說，其技術性較強，其關鍵技術體現在分析故障和處理故障上。本文對此進行了探討。
2.發電廠繼電保護作用及要求分析
將繼電保護技術應用于發電廠中，主要原理是檢測系統出現的異常信號并給出報警，同時將故障自動切離系統，提前對可能出現的故障進行防范。具體而言，繼電保護在發電廠中的作用表現為：進行故障監測，如：在設備發生故障之前，繼電保護裝置能夠進行異常信號的感知，并將故障切離系統，有效防止了元件的損壞；另外，繼電保護裝置在處理故障時十分迅速，可以避免停電。分析繼電保護的基本要求，由于它要完成檢測、報警、故障隔離等多種功能[1]；因此，滿足繼電保護裝置運行的基本要求是非常有必要的，應該符合其選擇性、靈敏性和速度性。
3.繼電保護裝置工作原理分析
在發電廠中，常常會出現設備線路故障現象，這些故障必然會導致系統電流和電壓的改變，如果改變值超出了系統所能夠承受的范圍，智能控制系統會給出相應的報警信號，技術人員也可以直接向斷路器給出斷開指令，以此實現故障的隔離，盡可能的減少故障所涉及的范圍，這就是繼電保護裝置的工作原理。就其本質來說，它是對系統中的故障電流、故障電壓或者是其他參數的變化進行監測，從而做出判斷，給出動作指令。同時，繼電保護裝置也可以依據實際需要，將動作依據設定為其他參數，如：在變壓器油箱中，可以將瓦斯的變化設定為其故障的參考信號。不管是采用什么參數，其基本原理和結構都是類似的；包括：測量裝置、邏輯裝置以及執行裝置[2]。
4.繼電保護裝置基本性能
分析繼電保護裝置的基本性能，主要有以下幾點：
1）可靠性
繼電保護裝置的可靠性直接關系到其使用效果；其可靠性主要表現在兩個方面，一是故障動作的準確性，另一個是不會產生誤動作。可靠性是最基本的要求，對此，需要從多個方面來保證：在配置上要合理，裝置的制造質量要過關，技術性能要滿足要求等。在電廠中，電力設備通常都有兩個獨立的回路，在斷路器上分別裝有不同的繼電保護裝置，兩套設備互補，以實現對線路的保護。
2）選擇性
在電廠中，繼電保護裝置需要進行故障判斷，在決策制定時存在一定的選擇性，是先斷開故障的設備還是先斷開故障的線路；此外，裝置中的保護元件也具有選擇性，需要配合其靈敏系數，以實現對設備和線路的保護。
3）靈敏性
繼電保護的靈敏性可以通過靈敏系數體現，它是指能夠允許的電流和電阻的變化范圍。一旦電流超出靈敏系數范圍，裝置就會啟動隔離功能。通過整定的方式可以實現靈敏系數和選擇性的確定。
4）快速反應性
繼電保護的快速性要求很容易被理解，當故障出現時，只有快速的將其隔離出去，才能保證其對系統造成的傷害最小。
5.繼電保護裝置的應用
繼電保護裝置在發電廠中的具體應用體現在以下幾個方面。
5.1 對發電變壓器組的保護
繼電保護裝置在保護發電廠中的發電變壓器組時，需要對機組的型號予以充分的考慮；如：在某一大型的發電廠中，機組等設備的造價很高，維護起來十分復雜，停機檢修會造成較大的經濟損失。對此，在使用繼電保護裝置時，要求其配置可靠、靈敏并且快速。考慮到該電廠的實際情況，在對發電機和變壓器進行保護時，選擇了G60以及T60等保護設備；在對廠用變壓器以及勵磁變壓器進行保護時，采用了C30保護設備。采用的這些保護裝置具有十分成熟的技術，功能十分全面，在其硬件上包含有能夠實現數組控制的相應處理器和芯片。可以采用DSP進行數據處理；因此，保護裝置的效率能夠得到提高。在實際應用中，可以依據具體情況對保護裝置進行靈活選擇，其依據是：發電機組的型號、電氣控制系統的具體特點等；只有這樣才能保證保護與運行控制之間的良好配合。另外，還應該考慮到裝置的經濟性和維護方面。
5.2 對發電廠電力系統的保護
機電保護裝置在進行電廠電力系統保護時，需要充分考慮配合性，即：基于合理減少二次電纜，有效提高對應網絡的自動化水平。如：在某發電廠中，將一套電廠用電監控系統配置在兩臺低壓機組上，另外，將系統與上層的DCS相連接，并通過通信網絡與繼電保護裝置相連接；利用監控系統可以實現對電度量的采集，并完成傳輸，最終實現對保護動作量的遙測以及通信。這種方式最終實現了對電源及保護裝置的控制，它不僅提供開關遙控，還可以實現保護定值的查詢和修改；自動化控制的可控性提高了，整個發電廠的電力系統更加安全。
5.3 對發電廠直流系統的保護
在發電廠中，直流系統是重要的組成部分，它為保護、開關以及自動裝置等提供直流電[3]。因此，保證直流系統的可靠穩定對于整個電廠來說意義重大，它同時也是繼電保護裝置準確動作的前提條件和有力保障。對于廠用直流系統而言，其配置原則依據的是電氣一次系統的分區；考慮到直流系統的遠近，可以實現直流系統的冗余配置。如：在某發電廠中，由一套直流供電系統負責機組主廠房發電機組、自動控制裝置、輸煤系統保護等供電[4]。因此，繼電保護裝置需發電廠中的直流系統實施保護。
6.結束語
本文分析了電廠中繼電保護的作用，對其工作原理進行了闡述，重點對其基本性能和特殊處理以及具體應用進行了探討。總而言之，發電廠中的繼電保護裝置應用十分普遍。繼電保護裝置不僅需要具備共性的功能和性能，還應該依據發電廠的實際情況，在保證可靠性、選擇性和靈敏性的前提下，針對具體網絡實施保護。另外，為了滿足發電廠智能化生產的需要，在選擇繼電保護裝置時，應該配合自動控制系統，實現保護系統的自動化，從而提高保護效果。
參考文獻
[1]曹汝鵬.電廠繼電保護裝置的應用與檢修探討[J].電力技術，2009（22）.
[2]張兵海，王獻志，李曉文.抽水蓄能機組幾種特殊發變組保護整定配置原則探討[J].水電自動化與大壩監測，2010（1）.
第6篇：繼電保護基本原理范文
【關鍵詞】供電系統；繼電保護；可靠性
【中圖分類號】TM71 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）11-0222-01
電力系統在運行中，可能發生各種故障或不正常運行狀態。在電力系統中，除了采取各項積極措施盡可能消除或減少發生故障的可能性以外，一旦發生故障如果能夠做到迅速地、有選擇性地切除故障設備，就可以防止事故擴大，迅速恢復非故障部分的正常運行，使故障設備免于繼續遭受破壞。然而，要在極短時間內發現故障和切除故障設備，只有借助于特別設置的繼電保護裝置才能實現。因此，如何在今后確保繼電保護的更可靠運行，牽涉繼電保護可持續發展的重要課題，因此全面研究繼電保護發展趨勢，有著十分重要的現實意義。
1、繼電保護裝置的基本要求分析
繼電保護的正確工作不僅有力地提高電力系統運行的安全可靠性，并且正確使用繼電保護技術和裝置，還可能在滿足系統技術條件的前提下降低一次設備的投資。繼電保護主要有以下幾個基本要求：
1.1 安全性：繼電保護裝置應在不該動作時可靠地不動作，即不應發生誤動作現象。
1.2 可靠性：繼電保護裝置應在該動作時可靠地動作，即不應發生拒動作現象。
1.3 快速性：繼電保護裝置應能以可能的最短時限將故障部分或異常工況從系統中切除或消除。
1.4 選擇性：繼電保護裝置應在可能的最小區間將故障部分從系統中切除，以保證最大限度地向無故障部分繼續供電。
1.5 靈敏性：表示繼電保護裝置反映故障的能力。
2、保護裝置的應用分析
繼電保護裝置廣泛地應用于工廠企業高壓供電系統和變電站等，用于高壓供電系統線路的保護、電容器保護等等。高壓供電系統分母線繼電保護裝置的應用，對于并不并列運行的分段母線裝置設電流速斷保護，但是僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘之后自動解除。此外，還需要安裝設過電流保護裝置，對于符合等級比較低的配電所不應安裝設保護。變電站繼電保護裝置的應用主要包括：
2.1 線路保護：基本上是應用二段式或三段式電流保護，其中一段為電流速斷保護，二段為限時電流速斷保護，三段為過電流保護；
2.2 母聯保護：需要同時安裝設限時電流速斷保護和過電流保護；
2.3 主變保護：主要包括主保護和后備保護，主保護一般分為重瓦斯保護，后備保護為復合電壓過流保護、過負荷保護；
2.4 電容器保護：對于電容器的保護主要包括過流保護、零序電壓保護、過壓和失壓保護。隨著當前繼電保護技術的不斷進步，微機保護裝置也正在逐漸投入使用中，因為生產廠家的不同，開發時間有先后順序，微機保護呈現出豐富多彩的局面，但是基本原理及其要達到的目的基本一致。
3、國外繼電保護現狀
國外的繼電保護已經走過了一個多世紀的歷程。上世紀90年代，隨著微機保護的發展，不斷有新的改善繼電保護性能的原理和方案出現，這些原理和方案同時也對微機保護裝置硬件提出了更高的要求。由于集成電路和計算機技術的飛速發展，微機保護裝置硬件的發展也十分迅速，結構更加合理，性能更加完善。近年來，與微機保護領域密切相關的其它領域的飛速發展給微機保護帶來了全新的革命。國外微機保護發展了近十五年，經歷了三代保護設計上的更新換代，并以微處理器技術與多種已被提出并被可靠證明和廣泛應用的算法相結合為基礎，不斷為新型微機保護的開發和完善創造著良好的實現條件。
4、繼電保護的發展現狀
電力繼電保護是電力企業保證持續不間斷供電的重要組成部分，保證電力繼電保護的正常運行，有利于實現提高電網事故的分析和處理水平，電力繼電保護是電力企業保證持續不間斷供電的重要組成部分，保證電力繼電保護的正常運行，有利于實現提高電網事故的分析和處理水平，大容量變壓器，由于其額定工作磁通密度較高，工作磁密與電壓頻率比成正比例。對故障性質、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確，大大提高保護性能和可靠性。但對如何更好地滿足電力系統要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。能夠實現電力繼電保護工作人員在日常運行中觀察和監測錄波裝置的運行情況以及全網微機型保護情況，這從根本上提高了電力機電系統保護裝置的健康運行。
到二十世紀九十年代，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，此時，我國繼電保護技術進入了微機保護的時代。這說明了我國繼電保護系統已經進入到了一個新的篇章，為微機保護開創了道路。計算機網絡作為信息和數據通信工具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根本變化。
4、電力系統繼電保護發展建議
4.1 深入推廣繼電保護綜合自動化系統的應用
4.1.1 繼電保護綜合自動化系統的工作原理
電網繼電保護綜合自動化系統運用客戶機/服務器的工作模式。客戶機的任務是實時監控繼電保護系統的運行狀態，服務器用于在接收到客戶端的應用請求和事故報告后執行故障計算程序，然后向客戶機發出執行指令，從而達到對各種保護設備的實時監控。
4.1.2 繼電保護綜合自動化系統的功能
繼電保護綜合自動化系統主要實現以下功能：實現繼電保護裝置對系統的自適應、實現繼電保護裝置的狀態檢修及其故障的準確定位、完成事故分析及事故恢復的繼電保護輔助決策對系統中運行的繼電保護裝置進行可靠性分析、自動完成線路參數修正；另外，還可以實現種附加功能，如記錄保護動作順序和時間、判別故障類別以及記錄電流、電壓波形等，這些加功能為分析處理故障提供了有力的幫助。
4.2 增強繼電保護基礎管理
基礎管理包括以下幾個方面：
4.2.1 重視人力資源培養
繼電保護人員的技能水平和思想素質直接關系到工作完成的質量和效率，并與電網的安全穩定運行緊密相連。
4.2.2 加強基礎數據管理
促進繼電保護更加健全地發展，應當運用網絡技術建立完整、實用的繼電保護管理基礎數據庫，實現對繼電保護的信息化管理。
4.2.3 保護實驗設備管理
目前繼電保護的三相試驗臺大都為微型機試驗臺，電流和電壓輸出為自產模式，現場使用時間過長后可能出現輸出不穩定、波形畸變等問題，從而影響校驗精度，因此必須注意加強試驗臺的定檢工作。
4.2.4 加強繼電保護現場工作
現場工作是繼電保護中的關鍵環節，在運行時應注意以下問題：調試裝置的問題；保護的電源插件；二次回路的絕緣；收發信及開關內部繼電器校驗；壓變二次回路中放電間隙器校驗問題等
第7篇：繼電保護基本原理范文
關鍵字：繼電保護；電力；維護
1 前言
電力作為當今社會的主要能源，對國民經濟的發展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用。現代電力系統是一個由電能產生、輸送、分配和用電環節組成的大系統。電力系統的飛速發展對電力系統的繼電保護不斷提出新的要求，近年來，電子技術及計算機通信技術的飛速發展為繼電保護技術的發展注入了新的活力。如何正確應用繼電保護技術來遏制電氣故障，提高電力系統的運行效率及運行質量已成為迫切需要解決的技術問題。
2 繼電保護發展的現狀
上世紀60年代到80年代是晶體管繼電保護技術蓬勃發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80年代末集成電路保護技術已形成完整系列，并逐漸取代晶體管保護技術，集成電路保護技術的研制、生產、應用的主導地位持續到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年原東北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統中獲得應用，揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面，關于發電機失磁保護、發電機保護和發電機－變壓器組保護、微機線路保護裝置、微機相電壓補償方式高頻保護、正序故障分量方向高頻保護等也相繼通過鑒定，至此，不同原理、不同機型的微機線路保護裝置為電力系統提供了新一代性能優良、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，此時，我國繼電保護技術進入了微機保護的時代。
目前，繼電保護向計算機化、網絡化方向發展，保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化對繼電保護提出了艱巨的任務，也開辟了研究開發的新天地。隨著改革開放的不斷深入、國民經濟的快速發展，電力系統繼電保護技術將為我國經濟的大發展做出貢獻。
3 電力系統中繼電保護的配置與應用
3.1 繼電保護裝置的任務
繼電保護主要利用電力系統中原件發生短路或異常情況時電氣量（電流、電壓、功率等）的變化來構成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務在于:在供電系統運行正常時，安全地。完整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；供電系統發生故障時，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運行；當供電系統中出現異常運行工作狀況時,它應能及時、準確地發出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理。
3.2 繼電保護裝置的基本要求
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。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。
靈敏性。保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數來衡量。在繼電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。
速動性。是指保護裝置應盡可能快地切除短路故障。縮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。
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、安裝調試正確無誤；同時要求組成保護裝置的各元件的質量可靠、運行維護得當、系統簡化有效，以提高保護的可靠性。
3.3 保護裝置的應用
繼電保護裝置廣泛應用于工廠企業高壓供電系統、變電站等，用于高壓供電系統線路保護、主變保護、電容器保護等。高壓供電系統分母線繼電保護裝置的應用，對于不并列運行的分段母線裝設電流速斷保護，但僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘后自動解除。另外，還應裝設過電流保護，對于負荷等級較低的配電所則可不裝設保護。變電站繼電保護裝置的應用包括：①線路保護：一般采用二段式或三段式電流保護，其中一段為電流速斷保護，二段為限時電流速斷保護，三段為過電流保護。②母聯保護：需同時裝設限時電流速斷保護和過電流保護。③主變保護：主變保護包括主保護和后備保護，主保護一般為重瓦斯保護、差動保護，后備保護為復合電壓過流保護、過負荷保護。④電容器保護：對電容器的保護包括過流保護、零序電壓保護、過壓保護及失壓保護。隨著繼電保護技術的飛速發展，微機保護的裝置逐漸投入使用，由于生產廠家的不同、開發時間的先后，微機保護呈現豐富多彩、各顯神通的局面，但基本原理及要達到的目的基本一致。
4 繼電保護裝置的維護
值班人員定時對繼電保護裝置巡視和檢查，并做好各儀表的運行記錄。 在繼電保護運行過程中，發現異常現象時，應加強監視并向主管部門報告。
建立崗位責任制，做到每個盤柜有值班人員負責。做到人人有崗、每崗有人。 值班人員對保護裝置的操作，一般只允許接通或斷開壓板，切換開關及卸裝熔絲等工作，工作過程中應嚴格遵守電業安全工作規定。
做好繼電保護裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進行，防止誤碰運行設備，注意與帶電設備保持安全距離，避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。對微機保護的電流、電壓采樣值每周記錄一次，每月對微機保護的打印機進行定期檢查并打印。
定期對繼電保護裝置檢修及設備查評：①檢查二次設備各元件標志、名稱是否齊全；②檢查轉換開關、各種按鈕、動作是否靈活無卡涉，動作靈活。接點接觸有無足夠壓力和燒傷；③檢查控制室光字牌、紅綠指示燈泡是否完好；④檢查各盤柜上表計、繼電器及接線端子螺釘有無松動；⑤檢查電壓互感器、電流互感器二次引線端子是否完好；⑥配線是否整齊，固定卡子有無脫落；⑦檢查斷路器的操作機構動作是否正常。
第8篇：繼電保護基本原理范文
Zhang Lei
（Xinyang Electric Power Supply Company，Electric Power of He'nan，Xinyang 464000，China）
摘要：近年來，電網由于繼電保護拒動、誤動引起的大面積停電事故時有發生，給國民經濟和人民生活帶來極大危害，對公司系統也造成了極大的震動，對此，提高繼電保護的運行技術，具有十分重要的意義。
Abstract: In recent years, because failure operation and maloperation of relay protection, the power cut accidents in large area have occurred sometimes, which caused enormous harm to the national economy and the lives of people, and also created the enormous vibration to the company system. So, it is very significant to enhance the movement technology of relay protection.
關鍵詞：繼電保護 技術
Key words: relay protaction；technique
中圖分類號：TM4 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）26-0044-01
1繼電保護技術的基本概念
繼電保護是指采用繼電保護技術或有各種繼電保護裝置單元組成的繼電系統，是一種能反映電力系統故障和不正常運行狀態，并及時作用于斷路器跳閘或發出信號的自動化設備。在現代電力系統中，繼電保護裝置是保證電力系統安全運行的重要工具。
2繼電保護裝置的基本任務與作用
2.1 繼電保護裝置的任務在供電系統運行正常時，安全地、完整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；供電系統發生故障時，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運行。
2.2 繼電保護的作用
2.2.1 當電氣設備出現不正常運行狀態時或發生不太嚴重的故障（如中性點非直接接地電網中發生單相接地）時，保護裝置動作，發出警告信號，提示運行值班人員采取相應的措施以清除。
2.2.2 繼電保護在現代電氣系統中用于保護運行中的所有電氣設備，包括發電機、電動機、變壓器、電力線路、電力電纜、母線、斷路器、電抗器、電力電容器和其他各種電氣元器件。
2.2.3 繼電保護裝置應能快速切除故障，可以減輕短路電流對電氣設備所引起的傷害，故障切除時間等于保護動作時間與斷路器跳閘時間之和，為了快速切除故障，應采用與快速斷路器相配合的快速保護裝置，一般快速保護時間的動作時間為0.06-0.12s,最快的可達0.01-0.04s,一般斷路器的動作時間為0.06-0.15s,最快的可達0.02-0.06s。
3繼電保護裝置的類別
由于電力系統的電壓等級越來越高，電網和設備的容量越來越大，保護的原理也越來越先進，保護裝置也越來越復雜，所以使用的繼電保護裝置的種類也很多，按照被測的電氣量來劃分，常用的繼電保護有以下四類：①反映電流量數值變化的保護，包括各種正序和負序電流量的增大或縮小，如各種電氣設備上都裝設的過電流保護，是采用最多的保護。②反映電壓數量數值變化的保護，包括各種正序和負序電壓量的降低或升高，如欠電壓保護。③反映兩個或多個電氣量之間相位變化的保護，包括電流與電壓之間的相位變化，電流與電流之間相位變化，電壓與電壓之間的相位變化，如方向保護、同期檢測等。④反映系統阻抗變化的保護，根據電工原理可知，阻抗反映的是電流與電壓之間的關系，如距離保護。
4選擇繼電保護裝置時需要注意的問題
4.1 變電站所有保護裝置硬件必須標準化，且完全可以互換，保護裝置機結構開孔尺寸應當完全統一，以利于運行維護，減少備品備件。
4.2 選擇保護裝置時，應當考慮保護定值誤差、測量準確極等。并當充分利用微機保護裝置軟硬件資源，獲得附加功能，如諧波錄波、故障定位、測量等。
4.3 微機保護裝置具有完整型式試驗報考，因為主變壓器事故情況復雜，受各因素影響較多，且主變壓器價值昂貴，事故時損失太大。
4.4 配電系統由于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能完全避免的。為了確保配電系統的正常運行，必須正確地設置繼電保護裝置。
5繼電保護日常處理方法
5.1 嚴格巡檢制度，確保繼電保護裝置及其二次回路的正確完好，保護屏指示燈正確，無異常，接線正常，無松脫、發熱現象及焦臭味不存在；熔斷器接觸良好；強化措施，完善制度，確保繼電保護運行操作的準確性。
5.2 運行人員熟悉現場二次回路端子、保護裝置的一般操作、常見信號的處理及投退壓板的正確性。
5.3 認真進行保護動作分析，加強防范，確保保護動作的可靠性。
5.4 凡屬不正確動作的保護裝置，及時組織現場檢查和分析處理，找出原因，提出防范措施，避免重復性事故的發生。
5.5 現場二次回路老化，應重新標示，做到美觀、準確、清楚。杜絕回路錯誤或寄生回路引起的保護誤動作。
5.6 加強技術改造工作，對保護進行重新選型、配置時，首先考慮的是滿足可靠性、選擇性、靈敏性及快速性，其次考慮運行維護、調試方便，且便于統一管理。
6如何提高繼電保護技術
6.1 掌握足夠必要的理論知識，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。
6.2 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。
6.3 具備相關技術資料諸如檢修規程、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。
6.4 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。
7結語
繼電保護技術向計算機化、網絡化、智能化飛速發展，電力系統對微機保護的要求也在不斷提高，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，與其他保護、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，高級語言編程等，使微機保護裝置具備一臺PC的功能。繼電保護技術的發展向計算機化、網絡化、一體化、智能化方向發展，這對繼電保護工作者提出了新的挑戰。
參考文獻：
第9篇：繼電保護基本原理范文
[關鍵詞]城市電網 10kV 配電系統 繼電保護 裝置
中圖分類號：TM725 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）46-0024-01
城市電網10kV配電系統是電力系統發電、變電、輸電、配電和用電等五個環節的一個重要組成部分。它能否安全、穩定、可靠地運行，不但直接關系到黨政機關、工礦企業、居民生活用電的暢通，而且涉及到電力系統能否正常的運行。
一、城市電網10kV配電系統在電力系統中的重要位置
城市電網10kV配電系統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能完全避免的。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。例如，當系統中的某工礦企業的設備發生短路事故時，由于短路電流的熱效應和電動力效應，往往造成電氣設備或電氣線路的致命損壞還有可能嚴重到使系統的穩定運行遭到破壞。為了確保城市電網10kV配電系統的正常運行，必須正確地設置繼電保護裝置。
二、城市電網10kV配電系統繼電保護的基本類型
城市電網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。
可以想象，在10kV系統中利用熔斷器去完成上述任務是不能滿足要求的。因為熔斷器的安秒特性不甚完善，熄滅高壓電路中強烈電弧的能力不足，甚至有使故障進一步擴大的可能；同時還延長了停電的歷時。只有采用繼電保護裝置才是最完美的措施。因此，在10kV系統中的繼電保護裝置就成了供電系統能否安全可靠運行的不可缺少的重要組成部分。
在電力系統中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。如在城市電網10kV配電系統中應用最為廣泛的是反映電流變化的電流保護：有定時限過電流保護、反時限過電流保護、電流速斷保護、過負荷保護和零序電流保護等，還有既反映電流的變化又反映電壓與電流之間相位角變化的方向過電流保護；利用故障接地線路的電容電流大于非故障接地線路的電容電流來選擇接地線路，一般均作用于發信號，在部分發達城市因電容電流較大10kV配網系統采用中性點直接接地的運行方式，此時零序電流保護直接作用于跳閘。
三、幾種常用電流保護的分析
（一）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。這種保護方式目前主要應用于一般用戶端的進線開關處保護，不推薦使用在變電站10kV出線開關處。
（二）定時限過電流保護
1.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.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電力系統中變配電所，作為10kV出線開關的電流保護。
3.定時限過電流保護的基本原理。在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。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。？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。
4.動作電流的整定計算。過流保護裝置中的電流繼電器動作電流的整定原則，是按照躲過被保護線路中可能出現的最大負荷電流來考慮的。也就是只有在被保護線路故障時才啟動，而在最大負荷電流出現時不應動作。為此必須滿足以下兩個條件：
（1）在正常情況下，出現最大負荷電流時（即電動機的啟動和自啟動電流，以及用戶負荷的突增和線路中出現的尖峰電流等）不應動作。 （2）保護裝置在外部故障切除后應能可靠地返回。
四、電流速斷保護
（一）電流速斷保護
電流速斷保護是一種無時限或略帶時限動作的一種電流保護。它能在最短的時間內迅速切除短路故障，減小故障持續時間，防止事故擴大。電流速斷保護又分為瞬時電流速斷保護和略帶時限的電流速斷保護兩種。
（二）電流速斷保護的構成
電流速斷保護是由電磁式中間繼電器（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。它一般不需要時間繼電器。它是按一定地點的短路電流來獲得選擇性動作，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。
（三）瞬時電流速斷保護的整定原則和保護范圍
瞬時電流速斷保護與過電流保護的區別，在于它的動作電流值不是躲過最大負荷電流，而是必須大于保護范圍外部短路時的最大短路電流。當在被保護線路外部發生短路時，它不會動作。
（四）瞬時電流速斷保護的基本原理
瞬時電流速斷保護的原理與定時限過電流保護基本相同。只是由一只電磁式中間繼電器替代了時間繼電器。
（五）略帶時限的電流速斷保護
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，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。？
五、三（兩）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。
目前在實際應用中，為簡化保護配置及整定計算，同時對線路進行可靠而有效的保護，常把瞬時電流速斷保護和定時限過電流保護相配合構成兩段式電流保護。
六、結語
在城市電網10kV配電系統中，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。隨著電網規模的發展，為了確保10KV供電系統的正常運行，必須正確地設置繼電保護裝置并準確整定各項相關定值。
參考文獻
