導語：如何才能寫好一篇繼電保護的作用和原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：繼電保護；裝置；功能；發展

1 繼電保護的相關內容

1.1 繼電保護的定義

繼電保護的概念理解起來并不是很困難，因其與人們的生活息息相關，在生活中都能夠接觸到，所以理解起來也就很容易。從某種程度上來說，繼電保護的基本任務就是保證非故障設備繼續運行，盡量縮小停電范圍，因此換句話可以說繼電保護就是一種電力保護裝置，保護電網安全平衡運行的系統。

1.2 繼電保護的作用

研究電力系統故障和危及安全運行的異常工程況，以及探討其對策的反事故自動化措施，使之免遭損害，稱之為繼電保護。他的基本作用是：當電力系統發生故障或異常工況時，在可能實現的最短時間和最小區域內，自動將故障設備從系統中切除，或發出信號由值班人員消除異常工況根源，以減輕或避免設備的損壞和對相鄰地區供電的影響。

1.3 繼電保護的類型

（1）電流保護；（2）電壓保護；（3）瓦斯保護；（4）差動保護；（5）高頻保護；（6）距離保護與主動保護。

1.4 對繼電保護裝置的要求

繼電保護裝置為了完成它的任務，必須在技術上滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性四個基本要求。對于作用于繼電器跳閘的繼電保護，應同時滿足四個基本要求，而對于作用于信號以及只反映不正常的運行情況的繼電保護裝置，這四個基本要求中有些要求可以降低。

（1）選擇性；（2）速度性；（3）靈敏性；（4）萬能性。

2 繼電保護的基本任務

2.1 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破壞，保證其他無故障部分迅速恢復正常運行。

2.2 反應電氣元件的不正常運行工況，并根據運行維護的條件（如有無經常值班人員）而動作于信號，以便值班員及時處理，或由裝置自動進行調整，或將那些繼續運行就會引起損壞或發展成為事故的電氣設備予以切除。此時一般不要求保護迅速動作，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，以免暫短地運行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。

2.3 繼電保護裝置還可以與電力系統中的其他自動化裝置配合，在條件允許時，采取預定措施，縮短事故停電時間，盡快恢復供電，從而提高電力系統運行的可靠性。

3 繼電保護的基本原理與保護裝置的結構

反應系統正常運行與故障時電器元件（設備）一端所測基本參數的變化而構成的原理（單端測量原理，也稱階段式原理）

4 繼電保護的組成

一般情況而言，整套繼電保護裝置由測量元件，邏輯環節和執行輸出三部分組成。

4.1 測量部分

測量比較部分是測量通過被保護的電氣元件的物理參量，并與給定的值進行比較，根據比較的結果，給出“是”“非”性質的一組邏輯信號，從而判斷保護裝置是否應該啟動。

4.2 邏輯部分

邏輯部分使保護裝置按一定的邏輯關系判定故障的類型和范圍，最后確定是應該使斷路器跳閘、發出信號或是否動作及是否延時等，并將對應的指令傳給執行輸出部分。

4.3 執行輸出部分

執行輸出部分根據邏輯傳過來的指令，最后完成保護裝置所承擔的任務。如在故障時動作于跳閘，不正常運行時發出信號，而在正常過行時不動作等。

5 繼電保護的用途

5.1 當電網發生足以損壞設備或危及電網安全運行的故障時，使被保護設備快速脫離電源。

5.2 對電網的非正常運行及某些設備的非正常狀態能及時發出警報信號，以便迅速處理，使之恢復正常。

5.3 實現電力系統自動化和遠動化，以及工業生產的自動控制。

6 繼電保護的未來發展方向

隨著基礎科學技術的發展，繼電保護技術未來發展方向是向計算機化，網絡化、智能化和綜合自動化發展。

結束語

隨著電力系統的高速發展和計算機技術、網絡技術、通信技術和人員智能技術以及繼電保護理論的發展，繼電保護技術還存在著很大的發展空間。

參考文獻

[1]許建安.電力系統繼電保護[M].北京：中國水力水電出版社，2005.

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【關鍵詞】繼電保護裝置；原理；內容；可靠性

根據電力行業的相關規定，在沒有繼電保護情形下，不能運行任一電力設備。這一明文規定強調了繼電保護的重要性，因而如何提高繼電保護運行的可靠性，對電力設備的安全運行及電網系統的安全都有著極為重要的影響。

1.繼電保護裝置的概念及作用

所謂繼電保護裝置，就是一種在電網系統中，當電氣原件出現異常或故障情況時可以自動使線路跳閘或是發出異常信號的裝置。繼電保護裝置具體有以下作用：切除故障原件作用，繼電保護裝置作為一種自動裝置，可以在電網系統中某一原件出現異常時自動定位該故障原件并對其切除，使其他正常線路得以運行從而使電力系統保持穩定。自動警告作用，當電力系統出現故障時，繼電保護裝備可根據不同情況發出警告信號，以提醒工作人員及時進行維護修理。監控護設備的運行狀態，繼電保護裝置可對其保護設置的運行情況、電壓電流等指數等數據進行實時監控。自動啟用備用電源，電源出現中斷時，繼電保護裝置可及時自動啟動備用電源，防止電力設備正常運行[1]。

2.繼電保護的原理及要求

2.1繼電保護的原理

電力系統在正常運行和運行異常兩種情況下的電氣量有著極大的不同，繼電保護所用原理即是通過這種不同的變化對電力系統運行情況進行鑒別，并對異常部分進行切除。

2.2繼電保護的要求

繼電保護需滿足以下要求：繼電保護裝置要及時、靈敏、可靠并有選擇性；具有經濟性，成本低且維護頻率低以及費用少。

3.提高繼電保護運行可靠性的措施

3.1嚴格驗收程序

對于新近安裝的繼電保護裝置必須認真檢查，并做多次絕緣測試，驗收合格后還要接電運行測試，確認合格后方能試運行。對于新近維修后的繼電保護裝置，必須配備專業的工作人員進行反復檢驗，確認合格后方能再次投入使用。被保護主設備發生變動或改造后也要對繼電保護裝置進行再次檢驗，確認其可靠性。

3.2嚴格檢查工作

運行人員的檢查：繼電保護裝置正常運行過程中，以兩個小時為一期進行全面檢查，工作人員進行交接時對裝置進行檢查，對繼電保護裝置的以下內容進行檢查：信號燈、運行燈閃爍情況，開關位置，發熱情況及有無異常氣味。檢修人員的檢查：對繼電保護裝置進行每天檢查，核查裝置以往故障并對繼電保護裝置的現有軟件等進行定期核查，關注有無新版本，嚴格執行規定，謹防繼電保護裝置出現操作故障。

3.3做好運行工作

運行人員對繼電保護的原理必須深入掌握，熟悉圖紙，能夠根據圖紙進行運行操作。在裝置運行規范中對裝置進行明確標注和介紹，并將各裝置的詳細使用說明附于其中，防止出現不會操作或操作失誤。一旦發現繼電保護裝置出現故障或異常，要嚴格按照保護制度進行工作并對故障進行及時診斷和解決。

3.4對繼電保護裝置定期維護檢測

日常工作中認真維護繼電保護裝置，出現輕微問題及時解決。用不同顏色的標簽紙將各操作區區分，防止出現失誤操作。定時檢修，按照規定周期檢修，裝置測試時要求運行人員和專業人員到場監督檢查。

3.5對出現保護動作情況進行分析

繼電保護裝置出現保護動作后，禁止立即實施信號歸位工作，而應對裝置進行檢查并記錄。根據記錄以及保護動作發生后的各項指標數據進行詳細分析，判斷原因。若保護動作因操作失誤引發，必須及時追查責任，并對工作人員操作能力進行培訓提高，若是因電力系統故障而引發，則要盡快對電力系統出現故障的部分進行更換或維修，避免再次發生故障。

3.6對裝置進行技術改造

科學管理直流電源，加強裝置的二次絕緣水平，杜絕絕緣效力降低及直流電接點的現象；將二次回路的直流電源進行科學有效的整改，將控制與保護回路進行分開處理。使得直流接地的查找與處理工作得到有效的簡化，避免在直流接地后引起的保護誤動或者不動。

對二次回路的強化管理，在工作現場應對二次回路的小線，采取保護壓板以及繼電器的接線標示與電纜標示應做到標示準確美觀，清楚明顯；對二次回路進行定期、全面的檢查，嚴防二次線寄生的情況出現，防止發生回路錯誤或者寄生回路引起的保護誤動；由于交流回路與直流回路都是相對較為獨立的系統，為了防止兩者相互干擾，在二次回路當中交直流不能采用同一電纜；二次回路意識圖應符合施工現場情況，并結合實際情況進行不斷的完善。

及時將保護裝置進行型號更換，若存在缺陷、超期運行及保護功能未能滿足相關要求的保護裝置，應給予改變型號；及時的將不合格的型號進行更換可造成保護裝置不必要的誤動，進而使繼電保護得到安全正常的運行，使系統能夠穩定性得到提高；在換型式應對裝置的可靠性、靈敏性、選擇性以及快速性的要求進行綜合考慮，并結合裝置的運行維護及調試方便等進行考慮，進而實現統一管理[2]。

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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.

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【關鍵詞】繼電保護現狀發展

1繼電保護發展現狀

電力系統的飛速發展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術、計算機技術與通信技術的飛速發展又為繼電保護技術的發展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術得天獨厚，在40余年的時間里完成了發展的4個歷史階段。

建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業和繼電保護技術隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術人員創造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術［1］，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經驗的繼電保護技術隊伍，對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術，建立了我國自己的繼電器制造業。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術的發展奠定了堅實基礎。

自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護，運行于葛洲壩500kV線路上［2］，結束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。

在此期間，從70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產、應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。在這方面南京電力自動化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護起了重要作用［3］，天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的集成電路相電壓補償式方向高頻保護也在多條220kV和500kV線路上運行。

我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究［4］，高等院校和科研院所起著先導的作用。華中理工大學、東南大學、華北電力學院、西安交通大學、天津大學、上海交通大學、重慶大學和南京電力自動化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華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［5］，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，東南大學和華中理工大學研制的發電機失磁保護、發電機保護和發電機?變壓器組保護也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運行。南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置也于1991年通過鑒定。天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的微機相電壓補償式方向高頻保護，西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色，為電力系統提供了一批新一代性能優良、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。可以說從90年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代。

2繼電保護的未來發展

繼電保護技術未來趨勢是向計算機化，網絡化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化發展。

2.1計算機化

隨著計算機硬件的迅猛發展，微機保護硬件也在不斷發展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經歷了3個發展階段：從8位單CPU結構的微機保護問世，不到5年時間就發展到多CPU結構，后又發展到總線不出模塊的大模塊結構，性能大大提高，得到了廣泛應用。華中理工大學研制的微機保護也是從8位CPU，發展到以工控機核心部分為基礎的32位微機保護。

南京電力自動化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎的微機線路保護，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護硬件系統。東南大學研制的微機主設備保護的硬件也經過了多次改進和提高。天津大學一開始即研制以16位多CPU為基礎的微機線路保護，1988年即開始研究以32位數字信號處理器(DSP)為基礎的保護、控制、測量一體化微機裝置，目前已與珠海晉電自動化設備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個模塊就是一個小型計算機。采用32位微機芯片并非只著眼于精度，因為精度受A/D轉換器分辨率的限制，超過16位時在轉換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數據總線、地址總線都是32位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護功能和任務轉換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點數部件都集成在CPU內。

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，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。在計算機保護發展初期，曾設想過用一臺小型計算機作成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設想是不現實的。現在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機，因此，用成套工控機作成繼電保護的時機已經成熟，這將是微機保護的發展方向之一。天津大學已研制成用同微機保護裝置結構完全相同的一種工控機加以改造作成的繼電保護裝置。這種裝置的優點有：(1)具有486PC機的全部功能，能滿足對當前和未來微機保護的各種功能要求。(2)尺寸和結構與目前的微機保護裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強，可運行于非常惡劣的工作環境，成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對于不同的保護可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴展。

繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉的發展趨勢。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。\

2.2網絡化

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。它深刻影響著各個工業領域，也為各個工業領域提供了強有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護和縱聯保護外，所有繼電保護裝置都只能反應保護安裝處的電氣量。繼電保護的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強有力的數據通信手段。國外早已提出過系統保護的概念，這在當時主要指安全自動裝置。因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，確保系統的安全穩定運行。顯然，實現這種系統保護的基本條件是將全系統各主要設備的保護裝置用計算機網絡聯接起來，亦即實現微機保護裝置的網絡化。這在當前的技術條件下是完全可能的。

對于一般的非系統保護，實現保護裝置的計算機聯網也有很大的好處。繼電保護裝置能夠得到的系統故障信息愈多，則對故障性質、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確。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。

對于某些保護裝置實現計算機聯網，也能提高保護的可靠性。天津大學1993年針對未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護的原理［6］，初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統的集中式母線保護分散成若干個(與被保護母線的回路數相同)母線保護單元，分散裝設在各回路保護屏上，各保護單元用計算機網絡聯接起來，每個保護單元只輸入本回路的電流量，將其轉換成數字量后，通過計算機網絡傳送給其它所有回路的保護單元，各保護單元根據本回路的電流量和從計算機網絡上獲得的其它所有回路的電流量，進行母線差動保護的計算，如果計算結果證明是母線內部故障則只跳開本回路斷路器，將故障的母線隔離。在母線區外故障時，各保護單元都計算為外部故障均不動作。這種用計算機網絡實現的分布式母線保護原理，比傳統的集中式母線保護原理有較高的可靠性。因為如果一個保護單元受到干擾或計算錯誤而誤動時，只能錯誤地跳開本回路，不會造成使母線整個被切除的惡性事故，這對于象三峽電站具有超高壓母線的系統樞紐非常重要。

由上述可知，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。

2.3保護、控制、測量、數據通信一體化

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情況下還可完成測量、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。

目前，為了測量、保護和控制的需要，室外變電站的所有設備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數據通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設備旁，將被保護設備的電壓、電流量在此裝置內轉換成數字量后，通過計算機網絡送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網絡的傳輸介質，還可免除電磁干擾。現在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗階段，將來必然在電力系統中得到應用。在采用OTA和OTV的情況下，保護裝置應放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應放在被保護設備附近。OTA和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉換成電信號后，一方面用作保護的計算判斷；另一方面作為測量量，通過網絡送到主控室。從主控室通過網絡可將對被保護設備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執行斷路器的操作。1992年天津大學提出了保護、控制、測量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數字信號處理器(DSP)為基礎的一個保護、控制、測量、數據通信一體化裝置。

2.4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都得到了應用，在繼電保護領域應用的研究也已開始［7］。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。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。天津大學從1996年起進行神經網絡式繼電保護的研究，已取得初步成果［8］。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。

3結束語

建國以來，我國電力系統繼電保護技術經歷了4個時代。隨著電力系統的高速發展和計算機技術、通信技術的進步，繼電保護技術面臨著進一步發展的趨勢。國內外繼電保護技術發展的趨勢為：計算機化，網絡化，保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化，這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務，也開辟了活動的廣闊天地。

作者單位：天津市電力學會(天津300072)

參考文獻

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【關鍵詞】發展史；基本概念；任務；作用；應用分析；未來前景

1 繼電保護的發展史

電力系統發生短路是不可避免的，伴隨著短路，則電流增大。為避免發電機被燒壞，最早采用熔斷器串聯于供電線路中，當發生短路時，短路電流首先熔斷器，斷開短路的設備，保護發電機。這種保護方式，由于簡單，時至今日仍廣泛應用于低壓線路和用電設備。由于電力系統的發展，用電設備的功率、發電機的容量增大，電網的接線日益復雜，熔斷器已經不能滿足選擇性和快速性的要求，于1890年后出現了直接裝于斷路器上反應一次電流的電磁型過電流繼電器。19世紀初，繼電器才廣泛用于電力系統保護，被認為是繼電保護技術發展的開端。1901年出現了感應型過電流繼電器。1908年提出了比較被保護元件兩端電流的電流差動保護原理。1910年方向性電流保護開始應用，并出現了將電流與電壓相比較的保護原理，導致了1920年后距離保護裝置的出現。20世紀50年代，隨著晶體管的發展，出現了晶體管式繼電保護裝置。60年代，有了用小型計算機實現繼電保護的想法。90年代后半期，數字式繼電保護被大量運用。

2 電力系統繼電保護的基本內容

2.1 基本概念

系統中電氣元件發生故障和不正常運行狀態雖然無法避免，但是系統發生事故卻可以預防。一方面加強電力設備的維護和檢修；另一方面在電力系統中每個元件上裝設一種有效的繼電保護裝置，當電氣元件發生故障和不正常運行狀態時，該裝置能迅速作用于斷路器，切斷故障元件的供電，或向值班人員發出信號以及時進行處理，就可以大大減少發生事故的機率。這就是繼電保護的基本概念。

2.2 任務和作用

1）有選擇性地將故障元件從電子機械系統中快速.自動地切除，使其損壞程度減至最輕，并保證系統其他無端障部分繼承運行。

2）反應系統的不正常工作狀態，一般通過發出警報信號，提醒值班人員處理。在無人值班情況下，繼電保護裝置可視設備承受能力作用于減負荷或延時跳閘。

3）繼電保護裝置還可以和電力系統其他自動裝置配合，在條件允許時，采取預定措施，縮短事故停電的時間，盡快恢復供電。

綜上所述，繼電保護在電力系統的主要作用是通過預防事故或者縮小事故范圍來提高系統運行的可靠性。

2.3 基本要求：

1）可靠性：指保護該動作時動作，不該動作時不動作。確保切除的是故障設備或線路。

2）選擇性：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、線路的保護或斷路器失靈保護切除故障。避免大面積停電。

3）靈敏性：指在設備或線路的被保護范圍內發生金屬性短路時，保護裝置應具有必要的靈敏系數。保證有故障就切除。

4）速動性：指保護裝置應能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。

2.4 基本原理

繼電保護的基本原理是利用被保護線路或者設備故障前后的某些突變的物理量為信息量，當突變量達到一定值時，啟動邏輯控制環節，發出相應的跳閘脈沖或信號。

3 電力系統繼電保護技術的應用

3.1 電力系統繼電保護功能應用的分析

在電力系統繼電保護的應用中廣泛用到了繼電保護裝置的電容器保護、主變保護、母聯保護以及線路保護等功能。這些功能的應用，能夠有效的對電力系統輸變電過程中的設備進行保護從而避免了故障的發生，節省了資金。

3.2 網絡背景下繼電保護技術應用的分析

現代自動化技術的快速發展，在電力系統繼電保護技術中廣泛使用了網絡、計算機科學以及綜合自動化等技術。這些現代化自動化技術的結合和運用，使得現代電力系統繼電保護裝置更加智能化和網絡化。首先，單片機技術在電力系統繼電保護中的運用，使繼電保護達到了微機化，為繼電保護裝置提供了更為精確和靈活的操作。其次，計算機技術和網絡技術在繼電保護裝置的廣泛應用使得繼電保護工作更為網絡化、信息化。在加快了數據處理的速度的同時有效的達到了遠程故障調節在線監控與報警信號等目的。此外，網絡技術、計算機技術、通信技術的綜合運用。在電力系統繼電保護裝置和中心監控系統之間建立起緊密的關系，節省了相關工作人員監控調節的步驟，使得工作更加智能化。

篇6

關鍵詞：電力系統；繼電保護；設備更新；措施管理；制度約束

前言

我國經濟的高速發展與人們精神與物質生活要求的不斷提高促進了電力的快速發展。但電能的產生及儲備不足又引起了新的用電危機。面對這一危機，在無法保證發電及更大的電力儲備的前提下，供電系統的安全平穩有效運行則成了解決用電危機的關鍵。各種企業由于電力緊急中斷、短路及跳閘等原因產生的事故帶來的經濟損失及人員傷亡不勝枚舉。可見電力系統安全平穩運行對電能合理高效利用起到的重要作用。

作為供電及電力使用企業應重點關注電力系統的安全可靠運行。繼電保護裝置是保證目前電力系統供電及使用安全，避免長時間大面積停電所采用的最基本、最重要的方法之一。國內大量的事故經驗教訓不難看出，一旦上述措施出現問題必然導致電力事故發生，影響企業的正常運行及給人們生活帶來很大的不便。因此，保障電力系統供電安全、充分發揮繼電保護的功能效應，完善繼電保護措施是供電部分及用電企業的首要任務。

1 繼電保護工作原理及常見應用分析

當電力系統或裝置發生電氣故障時，繼電保護裝置應能夠在最快的時間及時作出響應并可以自動將故障電路及設備從電力系統中切斷，以減輕或避免系統電路或設備的損壞及對其他電路及設備的影響。而通常上述情況的完成必須依靠繼電保護實現。因此，繼電保護裝置最主要的功能就是區別判斷被保護元件是否處于正常工作狀態并及時作出響應。通常整套繼電保護裝置主要包含測量單元、信號輸送及反饋單元和執行輸出單元組成。當電力系統發生故障時，繼電保護裝置應根據故障所引起的各個參數的變化及時作出準確判斷及信息反饋。因此，繼電保護裝置必須在技術上能夠滿足快速選擇故障單元、靈活可靠處理等要求以應對突發的電氣故障。

隨著科學技術的進步，繼電保護在設備裝置及技術革新方面均產生了很大的變化。首先在計算機技術的推動下，繼電保護操作越來越簡單靈活，使得維護和調試更加便捷快速，縮短了電力系統中故障問題的解決和維修的時間。其次隨著自動化控制技術的使用，繼電保護判斷的正確率得到了提高，誤判率明顯降低。同時各種測試元件穩定性明顯提高，可靠性得到很大改善。最后在計算機技術的支持下實現了遠方監控的功能，可以對不同區域的設備實現實時監控與跟蹤。

2 我國繼電保護發展現狀及問題分析

隨著供電技術及設備的創新，繼電保護裝置及技術也隨之經過了漫長的變革。繼電保護的大規模投入實際應用的代表是20世紀初的熔斷器在各個電力系統及電力設備中的應用。而從20世紀50年代開始，繼電保護已進入快速發展時期，繼電保護裝置也由前期的電磁式逐漸發展為晶體管、集成化邁進，最終形成了目前常用的微機繼電保護裝置。同時隨著技術進步及革新，繼電保護的穩定及可靠性得到了提升。

縱觀目前我國電力系統供應，由于地理、經濟及其他方面的原因，不同區域繼電保護存在很大的差異。部分地區繼電保護裝置設備陳舊，質量差致使設備運行利用率低，導致繼電保護中各方面無法達到設定要求，影響繼電保護正常工作。其次，各個單位沒有健全的管理制度或者在實際工作中忽視對制度的遵守以及技術水平的差異導致管理混亂[1]。再者由于我國制度的特殊性，對于部分繼電保護方面的工作人員的安排往往只是滿足體制的需要，其真正的實際業務水平及技術水平與崗位職責及技術要求水平相差甚遠，導致繼電保護工作不能很好有效的落實。我國電力系統繼電保護存在很多問題，部分措施必須進行完善與加強。

3 電力系統繼電保護措施完善及優化分析

電力能源是當今社會主要的能源，供電線路的穩定運行對人們生活及社會發展起到關鍵作用。繼電保護又是電力系統安全可靠運行的保障。采取有效的措施充分發揮繼電保護的作用是保證電力系統可靠運行的前提。如要充分發揮繼電保護作用，先進的設備、完善的制度及合格的工作人員是必不可少的部分，電力企業在實際運營中應靈活把握。

首先，先進的設備是繼電保護充分發揮作用的有效物質基礎[2]。電力及生產類企業應定期或不定期對內部使用的繼電保護裝置設備進行檢查，存在問題及時處理；同時對性能低下、勒令淘汰的設備及時更新，不斷完善設備確保各回路有充足的時間保護。還應加大財務支出方面的投入，確保新技術、新設備的投入使用。

其次，制定完善的管理制度并認真落實是保障繼電保護正常工作的保證。電力企業應關注制度的制定工作，對于常規性的操作應形成規程。在繼電保護管理工作中各個環節的負責人員應在制度上嚴格約束，認真落實制度的執行效果，建立嚴格的考核機制，提高電力系統繼電保護管理工作的整體水平。

再者，管理及作業人員業務水平的培養也起到關鍵的作用。管理人員是電力企業進行電力系統繼電保護管理工作的指揮者，作業人員則是具體工作的實踐操作者，兩者的技能水平起到了關鍵的作用[3]。針對繼電保護管理及作業人員的素質低、專業水平差的現狀，電力企業應定期組織教育培訓，加強業務素質和技能水平的提高。其次應根據自身狀況，及時引進專業能力強的工作隊伍，推動繼電保護人員綜合技術水平的提高。

4 結束語

綜上所述，我國電力系統的高速發展促進了繼電保護的不斷發展，同時也對繼電保護提出了更高的要求。目前繼電保護已逐漸向智能化發展，這給電力系統帶來了新的機遇與挑戰。要提高電力系統的可靠性就必須對繼電保護裝置進行仔細的檢查及維護，并逐步完善企業相關管理制度及提高人員的綜合技術水平。只有這樣才能保證繼電保護功能的有效，確保電力系統正常運行。

參考文獻

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篇7

關鍵詞 繼電保護；現狀；發展

中圖分類號 TD672 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）122-0220-02

電力系統作為一個龐大而復雜的系統，它由發電機，變壓器，母線，輸配線路及用電設備以各種方式連接配置而成，各元件之間通過電或磁發生聯系，任何元件發生故障都將在不同程度上影響系統的正常運行。隨著科學技術的發展，特別是電子技術、計算機技術和通信技術的發展，電力系統繼電保護先后經歷了不同的發展時期。近10年來，電力工業突飛猛進，整個電力系統呈現出往超高電壓等級、單機容量增大、大聯網系統方向發展的趨勢，這就對主設備保護的可靠性、靈敏性、選擇性和快速性提出了更高的要求。繼電保護技術作為電力系統中關鍵設備，它對保障電力系統安全運行，提高社會經濟效益起到舉足輕重的作用。在此期間也涌現出了大量先進的繼電保護設備。繼電保護設備是指對一次設備的工作進行監測、控制、調節、保護以及為運行、維護人員提供運行工況或生產指揮信號所需的低壓電氣設備，主要包括熔斷器、控制開關、繼電器、控制電纜、儀表、信號設備、自動裝置等。

1 電保護設備的分類及基本任務

1.1 基本分類

繼電保護可按以下4種方式分類：

1）被保護對象分類，有輸電線保護和主設備保護（如發電機、變壓器、母線、電抗器、電容器等保護）。

2）保護功能分類，有短路故障保護和異常運行保護。前者又可分為主保護、后備保護和輔助保護；后者又可分為過負荷保護、失磁保護、失步保護、低頻保護、非全相運行保護等。

3）保護裝置進行比較和運算處理的信號量分類，有模擬式保護和數字式保護。一切機電型、整流型、晶體管型和集成電路型（運算放大器）保護裝置，它們直接反映輸入信號的連續模擬量，均屬模擬式保護；采用微處理機和微型計算機的保護裝置，它們反應的是將模擬量經采樣和模數轉換后的離散數字量，這是數字式保護。

4）保護動作原理分類，有過電流保護、低電壓保護、過電壓保護、功率方向保護、距離保護、差動保護、高頻（載波）保護等。

1.2 基本任務

電力系統繼電保護的基本任務是：

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破壞，保證其他無故障部分迅速恢復正常運行。

2）反應電氣元件的不正常運行狀態，并根據運行維護的條件（如有無經常值班人員）而動作于信號，以便值班員及時處理，或由裝置自動進行調整，或將那些繼續運行就會引起損壞或發展成為事故的電氣設備予以切除。此時一般不要求保護迅速動作，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，以免暫短地運行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。

3）繼電保護裝置還可以與電力系統中的其他自動化裝置配合，在條件允許時，采取預定措施，縮短事故停電時間，盡快恢復供電，從而提高電力系統運行的可靠性。

2 電保護設備的現狀

2.1 微機繼電保護

19世紀的70-80年代，熔斷器已作為最早的繼電保護裝置熔斷器開始應用。隨著電力系統的發展，到20世紀初期產生了作用于斷路器的電磁型繼電保護裝置。20世紀50年代晶體管和其他固態元器件迅速發展，電子器件型保護才得以應用。直到1965年出現了應用計算機的數字式繼電保護，即早期的微機保護。隨著科學技術的不斷發展，大規模集成電路技術飛速發展，微型計算機和微處理機問世，價格大幅度下降，計算速度不斷加快，可靠性也大為提高，微機繼電保護的研制隨之出現，到70年代后期已從趨于實用。

2.2 微機繼電保護具有以下幾個特點

1）微機繼電保護集測量、控制、監視、保護、通信等多種功能于一體的電力自動化高新技術產品，是構成智能化開關柜的理想電器單元。

2）多種功能的高度集成，靈活的配置，友好的人機界面，使得該通用型微機綜合保護裝置可作為35 KV及以下電壓等級的不接地系統、小電阻接地系統、消弧線圈接地系統、直接接地系統的各類電器設備和線路的保護及測控，也可作為部分66 KV、110 KV電壓等級中系統的電壓電流的保護及測控

3）采用32位數字處理器（DPS）具有先進的內核結構，高速運算能力和實時信號處理等優點。

4）支持常規的RS485總線以及CAN（DEVICENET）現場總線通訊，CAN總線具有自動重發和故障節點自動脫離等糾錯機制，保護信息的實施性和可靠性。

5）完善的自檢能力，發現裝置異常自動報警；具有自保護能力，有效防止接線錯誤和非正常運行引起的裝置永久性損壞；免維護設計，無需在現場調整采樣精度，測量精度不會因為環境改變和長期運行引起誤差增大。

2.3 自適式繼電保護

自適應繼電保護作為繼電保護發展的未來是本世紀80 年代提出的一個較新的研究課題。自適應繼電保護指可以根據系統運行方式和故障狀態改變保護的性能、特性或定值的保護。自適應繼電保護的基本思想是使其盡可能地適應電力系統的各種變化，進一步改善保護性能。使用自適應原理可以使保護性能優化， 并且可在線自動改變以適應系統的改變。自適應原理在繼電保護領域的主要應用有自適應重合閘、自適應饋線保護、串補輸電線路的自適應保護、以及自適應行波保護。

3 繼電保護設備的發展趨勢

3.1 微機保護硬件發展趨勢

微處理器：采用高性能的16位或32位單片機，采用DSP芯片，采用工控機（嵌入式處理器，如V40 STD；386EX；486DX等）。

數據采集系統：VFC壓頻變換的AD654、VFC110（主要用于微機線路保護）；無需CPU干預的高速數據采集芯片如AD7874、MAX125/126等（主要用于微機元件保護）。

網絡通訊：通訊端口有RS232、RS485、以太網總線接口、Lonworks網總線

3.2 微機保護軟件發展趨勢

新型算法：最小二乘法；卡爾曼濾波算法；故障分量算法；自適應算法等。

人工智能的運用：人工神經網絡（ANN）；模糊理論；遺傳算法（BP）等。

小波理論的運用（在時域和頻域皆具有良好的局部化分析能力，用于處理局部突變信號）。

全球定位系統GPS的運用等。

總之，隨著電力系統和計算機技術、通信技術等現代化技術的發展，繼電保護技術必然向計算機化、網絡化保護、控制、測量、數據通信一體化及人工智能化快速發展，為電力系統的可靠運行提供更加可靠、高效的保護功能。

參考文獻

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作者簡介

篇8

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。

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篇9

關鍵字：繼電保護；煤礦；供電系統；應用；

中圖分類號： TM774 文獻標識碼： A

1、引言

煤礦供電系統在正常運行工作過程中不可避免的會發生以下故障或者非常態的狀況，例如短路、斷線、絕緣老化等，會導致供電系統可能出現危險情況，造成不必要的財產損失。因此，煤礦供電系統的主要電器設備和供電線路都要裝設繼電保護裝置，在煤礦供電系統中設置科學合理的繼電保護裝置對于保證煤礦供電系統的安全可靠具有至關重要要的作用，是保證煤礦供電系統安全運行過程中不可缺少的裝置之一。近年來，煤礦供電系統中繼電保護裝置的應用研究已經成為國內外大量專家和學者研究的重要課題，對于煤礦供電系統的安全運行提供了科學的理論指導作用和實際應用價值。

2、繼電保護裝置的主要作用及其基本要求

2.1繼電保護裝置的主要作用

（1）監視煤礦電力系統的正常運行，當被保護的電力系統發生故障時，繼電保護裝置迅速準確地給距離故障點最近的斷路器發出跳閘命令，使故障線路及時從電力系統中斷開，最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞。

（2）反映煤礦電力系統的不正常工作情況，并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同發出信號，提示值班員迅速采取措施，使之盡快恢復正常，或由裝置自動地進行調整，或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。

（3）繼電保護裝置在煤礦供電系統中的應用對于提高電力系統的遠程控制以及自動化控制有著至關重要的作用，并且能夠為煤礦生產過程實現自動化控制功能。

2.2繼電保護裝置的基本要求

通常情況下，在煤礦供電系統中繼電保護裝置要滿足以下四個方面的要求：速動性、選擇性、可靠性以及靈敏性，其基本要求如下：

（1）繼電保護裝置動作速動性是指在煤礦供電系統出現故障時，繼電保護裝置能夠迅速準確的切除出現故障的電路，保證供電系統的穩定性，減輕出現故障的供電電路中的設備和元器件的損壞程度，降低線路損壞程度，從而切斷故障防止故障外延，引起其他不必要的損失。

（2）繼電保護裝置選擇性是指當煤礦供電系統出現故障時，首先切斷故障設備或者元器件以及線路本身的故障，當以上動作不能夠按照指令執行時，繼電保護裝置能夠進行選擇行的切除故障相鄰的上一級的設備和元器件電路，或者由上一級的繼電保護裝置選擇性的進行切除線路故障。

（3）繼電保護裝置靈敏性指的是在電路系統規定的保護范圍內，對于系統出現的故障狀況的實際反應的能力。繼電保護裝置應該保證無論煤礦供電系統中出現何種故障或者故障發生在何種位置，都能夠及時迅速領命的將故障的情況反映出來，這樣才能夠說明繼電保護裝置滿足靈敏性的要求規定。

（4）繼電保護裝置可靠性指的是對于煤礦供電系統出現的任何故障都要能夠迅速的執行正確的動作，不能夠出現不工作狀況，在不應該執行動作時，不應該出現錯誤動作。繼電保護裝置的可靠性對于煤礦供電系統的運行有著十分很總要的作用，出現任何的錯誤動作動能夠使的故障的影響范圍變大，對于生產造成不必要的損失。

3、繼電保護裝置在煤礦供電系統的應用

煤礦供電系統在發生故障或者不正常運行是，電路中的主要表現特征為電路電流瞬間增大或者電路電壓瞬間降低。繼電保護裝置中的過電流保護在煤礦供電系統中應用較為廣泛，是一種利用及時測量電路中電流增大的特點而構成的繼電保護裝置，其主要的工作原理如下所示。

3.1過電流保護裝置的工作原理

正常運行時，線路中流過工作電流小于繼電器的動作電流，繼電器不能動作，繼電器的觸點都是斷開的。當保護范圍內發生短路故障時，流過線路的電流增加，當電流達到電流繼電器的整定值時，電流繼電器動作，閉合其常開觸點，使時間繼電器線圈有電，經過一定延時，時間繼電器觸點閉合，接通信號繼電器線圈回路，信號繼電器觸點閉合，接通燈光、音響信號回路。由此可見，保護的動作時限從線路的末端到電源是逐級增加的，越接近電源，動作時限越長，這種確定保護動作時限的方法稱為時限的階梯原則。定時限過電流保護裝置的動作時限是由時間繼電器的整定值決定的，只要通過電流繼電器的電流大于其動作電流，保護裝置就會啟動，而其動作時限的長短與短路電流的大小無關。所以把具有這種時限特性的過電流保護稱為定時限過電流保護。

3.2電流速斷保護

實施電流速斷保護的主要目的是為了保證動作具有選擇性。在工程中，為了確保保護裝置的動作時限盡量長，設定的前一級保護的動作時限比后一級長一個時限階段扯，從而會造成短路電流很大，因此危害就會很大。此時就要進行電流速斷保護，因為我們常見的繼電器電流保護裝置的動作時限不會多于1s，而這種設置的動作時限一般都不會少于1s。對于淺井作業供電方式來研究電流速斷保護的應用。第一種應用為淺井所使用的電壓為低壓，設備也都為低壓設備，通過變壓器變為低壓送入井底，再由井底內配電所送給各個設備。第二種是無高壓作業情況，所供負荷較小，可使用地面的變電站變配電供采區負荷不大且無高壓用電設備時，由地面變電站將降為380V或660V后，再由采區配電所送給各個設備使用。第三種應用為高壓作業情況，所供負荷較大，利用高壓電纜經鉆孔送電，但所送的電為高壓電，必須經過采區變電所降壓后方可使用。

4、煤礦供電系統中繼電保護裝置類別及特征

4.1煤礦供電系統中繼電保護裝置類別

煤礦供電系統中會應用許多保護設施，他們功能各不相同，但究其組成原理和構成部件來說，無外乎是三種部件組成，測量元件、邏輯元件和執行元件。測量元件識別并存儲和保護電氣參數，在存儲和保護過程中完成參數的變換，之后傳遞給邏輯元件；邏輯元件將參數與給定值分析比較給出邏輯判斷，如果參數不符合邏輯，發出指令給執行元件；執行元件接受指令并發出命令，斷路器自動跳閘，最終完成繼電保護。下面根據煤礦供電系統發揮的作用和參數不同，對繼電器進行了詳細劃分。

由反應物理量不同，將繼電器劃分為電流繼電器、電壓繼電器、功率繼電器

方向繼電器、阻抗繼電器五類。原理不同，所分類型有所差別，通常情況下經常分為：晶體管型繼電器、電磁型繼電器、整流型繼電器、感應型繼電器。

由元件之間連接方式不同，將繼電器分為一次作用式繼電器和二次作用式繼電器。一次作用式繼電器是指元件與主回路直接連接，不需要其他元件輔助連接的繼電器；二次作用式是指元件與主回路要通過互感器才能連接。

由跳閘方式不同將繼電器分為直接動作式繼電器和間接作用式繼電器。直接動作式繼電器是指：執行元件的電磁機構在動作發生時直接作用使開關跳閘；必須通過跳閘線圈才能使開關跳閘的稱為間接作用式繼電器。

4.2煤礦供電系統中繼電保護裝置特征

（1）電磁型繼電器特征：結構簡單、可靠性能優良、用途廣泛、可適用多種場合；工作原理是磁力矩＞可動系統摩擦力矩+彈簧反作用力矩。目前市場上已經生產出的成品類型有：極化式的電磁型繼電器、螺管式電磁型繼電器、干簧式電磁型繼電器、拍合式電磁型繼電器、轉動無片式電磁型繼電器等等。

（2）感應型繼電器的特征：動作反應靈敏、具有反時限性質。工作原理是利用可動鋁盤（也可以是鋁杯）以及固定電磁鐵動作。

（3）整流型繼電器特征：反時限性質、具有感應繼電器的特性，利用單結晶體管完成動作，反應迅速。

（4）晶體管型繼電器特征：敏捷、反應更快、可靠性好、體積小、節能、噪聲小、動作速度快，可以與其他元件組合成復雜程度高的繼電器。此繼電器發展迅猛，很有可能會成為未來繼電器行業的主導。

5、結語

綜上所述，在煤礦供電系統的設計及其應用過程中，為了確保工作人員以及工作現場的人身安全和財產安全，必須安裝有繼電保護裝置，防止供電系統出現不正常的現象，造成不必要的損失。在今后的研究工作中，應該重點對煤礦系統中繼電保護裝置的安裝位置及繼電保護裝置本身安全性能進行研究，并且探索研究創新的繼電保護裝置，使得繼電保護裝置在煤礦供電系統中發揮到應有的作用，確保煤礦供電系統的正常運行。

參考文獻

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[4] 許衛軍. 繼電保護在10kV線路中的應用[J]. 中國高新技術企業. 2011（04） .

篇10

【關鍵詞】農村配電；電力系統；繼電保護

引言

電力產業是我國民經濟的基礎產業，對國家的發展與壯大具有重要作用。農村電網配電系統由于其覆蓋的地域極其遼闊、而且地形也非常復雜，運行環境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。本文主要從農村配電網的現狀，繼電保護的原理及類型，農村配電系統繼電保護的主要措施，繼電保護的維護措施和加強繼電保護的技術改造這幾部分，簡單介紹了對農村配電網繼電保護的簡單介紹。使讀者對農村配電網有簡單的了解。

一、農村配電網的現狀

在農村配電網中，大多數負荷是感性負載，異步電動機，感應電爐，交流電焊機，日光燈等設備占據主要地位。農村電網主要以中低壓電網為主，一般都采用35KV以下的電壓，電壓等級的電網在網絡結構、整定原則和管理方式等方面都和城市有較大的差異。而且由于農村較少有工廠及商場等耗電較大的單位，農村的用電設備主要是農田耕作時需要的設備和家用電器較多，并且農村地廣人稀，居住較分散。種種原因導致了農村用電距離分布廣，且需求電壓不大，而且季節性很強。在農耕和收獲時節，電量需求較大，農閑時則需求較少。

二、繼電保護的原理及類型

繼電保護裝置就是在供電系統中用來對一次系統進行監視，測量控制和保護的自動裝置。它主要包括互感器及變換器、電網相間短路的電流電壓保護、電網相間短路的方向電流保護、電網的接地保護、電網的距離保護、電網的差動保護、電動機保護和電力電容器保護等。

三、農村配電系統繼電保護的主要措施

繼電保護是任何一個配電系統中最基本的繼電保護類。首先是電流速斷保護對于反應于短路電流幅值增大而瞬時動作的電流保護，就是電流速斷保護。電流速斷保護具有簡單可靠，動作迅速的優點，因而獲得了廣泛的應用。缺點是不可能保護線路的全長，并且保護范圍直接受運行方式變化的影響。當系統運行方式變化很多，或者被保護線路的長度很短時，速斷保護就可能沒有保護范圍，因而不能采用。但在個別情況下，有選擇性的電流速斷也可以保護線路的全長。其次是限時電流速斷保護，由于有選擇性的電流速斷保護不能保護本線路的全長，因此可考慮增加一段帶時限動作的保護，用來切除本線路上速斷保護范圍以外的故障，同時也能作為速斷保護的后備，這就是現實電流速斷保護。對這個保護的要求，首先是在任何情況下能保護本線路的全長，并且具有足夠的靈敏性；其次是在滿足上述要求的前提下，力求具有最小的動作時限；在下級線路短路時，保證下級保護優先切出故障，滿足選擇性要求。再次，定時限過流保護，作為下級線路主保護拒動和斷路器拒動時的遠后備保護，同時作為本線路主保護拒動時的近后備保護，也作為過負荷時的保護，一般采用過電流保護。四、繼電保護的維護措施

繼電保護裝置作為在電力系統中的重要部分，發揮著重要作用，其檢修與維護的質量直接關系著供電安全和供電質量。而廣西電網公司繼電保護事故措施也為我們的工作敲響了警鐘。嚴重影響著人民群眾生產生活的順利進行。因此，提高繼電保護運行的可靠性無疑具有重要的意義。要確保繼電保護的驗收和日常操作能夠合理進行。

繼電保護調試完畢，應做好全面的驗收工作，然后提交驗收單由相關生產管理單位組織檢修、運行、生產等部門進行保護整組實驗、開關合跳試驗，合格并確認拆動的標志，接線、壓板已恢復正常現場文明衛生清潔干凈之后，在驗收單上簽字。進行整定值或保護回路與有關注意事項的核對，并在更改簿上記錄保護裝置變動的具體情況更改負責人，值班負責人簽名。保護主設備的改造還要進行試運行或試運行試驗，如：差動保護更換，就應作六角圖實驗合格，方可投運。

四、加強繼電保護的技術改造

電力作為當今社會的重要能源，對國民經濟和人民生活水平起重要作用。繼電保護是建立在電力系統的基礎之上的，它的構成原則和作用必須符合電力系統的內在規律。繼電保護自身在電力系統中也構成一個有嚴密配合關系的整體，從而形成了繼電保護的系統性。

針對直流系統中，直流電壓脈動系數大，多次發生晶體管及微機保護等工作不正常的現象，將原硅整流裝置改造為整流輸出交流分量小、可靠性高的集成電路硅整流充電裝置。針對雨季及潮濕天氣經常發生直流失電現象，首先將其升壓站戶外端子箱中的易老化端子排更換為陶瓷端子，提高二次絕緣水平。其次，核對整改二次回路，使其控制、保護、信號、合閘及熱工回路逐步分開。在開關室加裝熔斷器分路開關箱，便于直流失電的查找與處理，也避免直流失電時引起的保護誤動作。對缺陷多、超期服役且功能不滿足電網要求的35KV以下線路保護的要求時應時更換微機線路保護。從而保證了保護裝置的正常運行，達到提高系統穩定的作用。技術改造中，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。

結束語

由于近幾年來農村的經濟和文化發展迅猛，農村漸漸出現了一些小型的工廠，而且國家扶持農村，發展農村的力度也不斷增強。國家政策的不斷要求和企業對自身企業競爭力和品牌效應的要求，使得電網公司在技術飛速發展和市場需求不斷增長的雙重促進下，電力系統的發展已經將農村的電網建設提升到十分重要的地位。由于農村的城市化進程逐漸加快，農村對電壓及電量的需求也在不斷提高。電網安全運行對繼電保護提出的要求也越來越苛刻，如何保障農村電網的穩定運行。提高農村電網的安全性和可靠性，農村電網部門應根據不同的條件與環境進行完善的電網繼電保護工作，為人民生活提供有利的保障。為農村經濟的快速發展助力。

參考文獻