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關健詞：繼電保護意義基本要求 發展概況

中圖分類號：TM77文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2012)02(c)-0000-00

1繼電保護的意義

電力系統各元件之間是通過電或磁聯系的，任一元件發生故障時，會立即在不同程度上影響到系統的運行。因此，切除故障元件的時間常常要求在十分之幾秒甚至百分之幾秒內。顯然，靠運行人員在如此短的時間里發現故障元件并予以切除是不可能的。要完成這樣的任務，必須在每一電氣元件上安裝具有保護功能的自動裝置。這種保護裝置截止目前，多數由單個繼電器或繼電器與其附屬設備的組合構成，又稱為繼電保護裝置。在電子式靜態保護裝置和數字式保護裝置出現以后，雖然繼電器已被電子元件或計算機所代替，但仍沿用此名稱。在電力工業部門常用繼電保護一詞泛指繼電保護技術或由各種繼電保護裝置組成的繼電保護系統。

繼電保護是指能反應電力系統運行中電氣元件發生的故障或不正常運行狀態，并依此動作于斷路器跳閘或發出信號的一種自動裝置。

其基本任務是：

①當故障發生時，自動、迅速、有選擇地將故障設備從電力系統中切除，以保證系統其余部分迅速恢復正常運行，并使故障設備不再繼續遭到損壞。

②當發生不正常運行狀時，自動、及時有選擇地發出信號，由運行人員進行處理，或者切除對系統繼續運行會引起事故的設備。

可見，繼電保護是電力系統必不可少的組成部分，對保證系統安全運行、保證電能質量、防止故障的蔓延及事故的發生，有其極重要的作用。

2繼電保護的基本要求

對電力系統繼電保護的基本性能要求是選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。基本要求之間，有的相輔相成，有的互相制約，需要針對不同的使用條件，分別地進行有機協調。

①選擇性。選擇性是指電力系統發生故障時，保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證電力系統中的無故障部分仍能繼續運行。

選擇性就是故障在區內就動作，區外不動作，當主保護未動作時，由近后備或遠后備切除故障，使停電面積最小。因遠后備保護比較完善（對保護裝置DL、二次回路和直流電源等故障所引起的拒絕動作均起后備作用）且實現簡單、經濟、應優先采用。

②速動性。快速地切除故障可以提高電力系統運行的穩定性，減少用戶在電壓降低情況下的工作時間、限制故障元件的損壞程度，縮小故障的影響范圍以及提高自動重合閘備用電源自動投入裝置的動作成功率等。因此，在發生故障時，應力求保護裝置能迅速動作切除故障。

③靈敏性。靈敏性是指保護裝置對其保護區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區內短路時，不論短路點的位置、短路形式及系統的運行方式如何，都能靈敏反應。

④可靠性。可靠性是指在規定的保護區內發生故障時，它不應該拒絕動作，而在正常運行或保護區外發生故障時，則不應該誤動作。

影響可靠性有內在和外在的因素：

內在：裝置本身的質量，包括元件好壞、結構設計的合理性、制造工藝水平、內外接線簡明，觸點多少等；

外在：運行維護水平、調試是否正確、正確安裝。

上述四點基本要求是互相聯系而又互相矛盾的。如對某些保護裝置來說，選擇性和速動性不可能同時實現，要保證選擇性，必須使之具有一定的動作時。可以說，繼電保護技術就是在不斷解決這些聯系和矛盾中發展起來的，因此，對繼電保護的基本要求是分析、研究、開發各種繼電保護裝置的基礎。

在電力系統中，當確定繼電保護裝置的配置和構成方案時，還應適當考慮經濟上的合理性。應綜合考慮被保護元件與電力網的結構特點、運行特點及故障出現的概率和可能造成的后果等因素，依此確定保護方式，而不能只從保護身的投資來考慮。因保護不完善或不可靠而給國民經濟造成的損失，一般會大大超過即使是最復雜的保護裝置 的投資。

實踐表明，繼電保護裝置 或斷路器有拒絕動作的可能性，因而需要考慮后備保護。實際上，每一電氣元件一般都有兩種繼電保護裝置，主保護和后備保護。必要時還另外增加輔助保護。反映整個被保護元件上的故障并能以最短的延時有選擇性地切除故障的保護稱為主保護 。主保護或其斷路器拒絕動作時，用來切除故障的保護稱為后備保護。后備保護分近后備保護和遠后備保護兩種：主保護拒絕協作時，由本元件的另一套保護實現后備，謂之近后備；當主保護或其斷路器拒動時，由相鄰元件或線路的保護實現后備的，謂之遠后備。為補充主保護和后備保護的不足而增設的比較簡單的保護稱為輔助保護。

3繼電保護的發展

繼電保護技術是隨著電力系統的發展而發展的。電力系統的發展，使得系統容量不斷增加，電壓等級越來越高，系統接線及運行方式越來越復雜。為滿足電力系統對繼電保護提出的四個基本要求，繼電保護也由簡單的過電流保護開始，相繼出現了方向性電流保護、低電壓保護、距離保護、差動保護、高頻保護、微波保護、行波保護等。

電力系統繼電保護技術的發展，不僅與電力系統的發展密切相關，而且還與電子通信、計算機、信息科學等新技術、新學科的發展有著密切的關系。從20世紀最先出現的感應型過電流繼電器，到50年代的晶體管及整流型繼電保護，再到80年代的集成電路繼電器，無一不反映了當時這些領域的新成果。

隨著計算機技術、特別是處理器的迅速發展，微機保護在電力系統中逐步得到應用。自20世紀80年代以來，微機保護經歷了幾個發展階段，現在技術已日臻成熟，在我國電力系統得到廣泛應用。微機保護具有巨大的計算、分析和邏輯判斷能力，有存儲記憶功能，可用同一硬件實現不同原理的保護。微機保護除了保護功能外，還兼有故障錄波，故障測距，事件順序記錄以及通過計算機與調度交換信息等輔助功能。這些輔助功能方便了保護的調試及事故處理。再加上微機保護本具有自檢和互檢功能，使保護的可靠性更高，也更易于安裝、調試和維護。

參考文獻

[1]李曉明.現代高壓電網繼電保護原理.[M].北京：中國電力出版社，2005.

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關鍵詞：繼電保護；運行；可靠性

中圖分類號： F406 文獻標識碼： A 文章編號：

0 引言

電力規程規定：任何電力設備（線路、母線、變壓器等）都不允許在無繼電保護的狀態下運行。因此，如何提高繼電保護運行的可靠性，保證繼電保護的正確性，顯得尤為重要。

1 繼電保護裝置的定義及繼電保護的作用

1.1 繼電保護裝置的定義

繼電保護裝置是指反映電力系統中電氣元件發生故障或不正常運行狀態，動作于斷路器跳閘或發出信號的一種自動裝置。

1.2 繼電保護的作用

1.2.1 快速切除故障

當電力系統發生故障或被保護設備發生故障時，自動、迅速、有選擇地將故障元件（設備）從電力系統中切除，使非故障部分繼續正常運行，并使故障設備不再繼續遭到損壞，以減小損失，滿足電力系統的穩定性要求。

1.2.2 對異常情況進行告警提示

當電力系統發生異常運行或被保護的元器件發生異常時，保護能根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同發出相應的告警信號，以便運行人員進行處理，或由裝置自動進行調整。

1.2.3 對所保護設備的運行狀況進行監控

繼電保護除了基本的保護功能外，還應具有更高的數據處理能力，可通過裝置采樣板對運行的電流、電壓、相角及狀態等參數進行采樣、監控，并可遠程傳輸至后臺，從而實現正確判斷所保護設備的運行狀況。

1.2.4 能夠進行裝置的工作與備用間的快速切換

繼電保護裝置在完成繼電保護功能的同時，還可實現保護、控制、測量、數據通信等方面的綜合自動化。正常運行中，當工作電源突然中斷時，可以通過繼電保護裝置和自動裝置迅速將備用電源投入，以保證系統及設備的安全穩定運行。

2 繼電保護的基本原理和基本要求

2.1 繼電保護的基本原理

電力系統從正常運行到出現故障或異常時，它的電氣量（電流、電壓的大小和它們之間的相位角等）會發生顯著變化，繼電保護就是利用電氣量的突變來鑒別系統有無發生故障或不正常運行狀態，根據電氣量的變化測量值與系統正常時的電氣參數的對比檢測故障類型和故障范圍，以便有選擇地切除故障。

2.2 繼電保護的基本要求

（1）繼電保護裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的基本要求。（2）在實際選用中，滿足基本要求后還必須考慮經濟性，在能實現電力系統安全運行的前提下，盡量采用投資少、維護費用

低的保護裝置。

3 提高繼電保護運行的可靠性

3.1 做好繼電保護裝置的驗收工作

3.1.1 新安裝的繼電保護裝置

對于新安裝的繼電保護裝置在安裝結束后，應認真檢查回路接線及絕緣測試，合格后上電進行單體調試。調試后應先進行嚴格的帶回路自檢，并且專業負責人要牽頭組織整組傳動的三級驗收工作（三級包含檢修、運行及安監部門），合格并確認后才能進行試運行。同時，運行后還要用一次電流及工作電壓檢驗，且要做帶負荷試驗測量六角圖。

3.1.2 檢修后的繼電保護裝置

對于檢修后的繼電保護裝置，工作負責人應該進行嚴格自檢，并且專業負責人要對保護進行整組傳動的驗收工作，合格并確認后方可恢復安措。

3.1.3 保護定值或二次回路變更

（1）對于保護裝置進行整定值變更時，應嚴格按最新定值通知單執行，在校驗合格且有第二人核對后，方可投入運行。（2）對于二次回路變更時，應嚴格按照設備異動申請報告執行，現場應按經審批后的圖紙進行，應將無用的接線隔離清除，防止誤拆或產生寄生回路，影響繼電保護的正確運行.（3）變更后及時做好設備竣工報告，并在更改簿上記錄變動的內容、時間、更改負責人、運行班長簽名等。

3.1.4 保護的所屬主設備改造

對保護的所屬主設備改造后，要在電流互感器的根部進行通流采樣核對，尤其是差動保護還要確定差動方向，最后進行試運行或帶負荷試驗。

3.2 做好繼電保護裝置的巡查工作

3.2.1 運行人員的巡查

（1）在接班前應對所屬設備進行一次全面的檢查。（2）運行中途每2 h 安排一次較全面的詳細檢查。（3）對繼電保護裝置巡視檢查的內容有：保護運行燈閃爍及信號燈顯示正常；開關、壓板位置正確；無發熱現象及焦臭味存在；對于微機保護有報告異常時，及時通知檢修人員處理。

3.2.2 檢修人員的巡查

（1）每天必須對繼電保護裝置進行認真全面的巡查。（2）運行

人員除了檢查表面狀態外，必須對主設備保護裝置的采樣、歷史故障信號進行認真核對查看；還必須定期核查保護定值、保護裝置時間及軟件版本號等，以確保繼電保護裝置健康運行。（3）嚴格執行繼電保護各項規定及措施，防止繼電保護的“三誤”事故發生。

3.3 做好繼電保護的運行工作

（1）新設備投運前，運行人員要熟悉保護原理及二次圖紙，應該根據圖紙核對、熟悉現場二次回路端子、繼電器及壓板。（2）嚴格

按照“兩票”的執行情況及繼電保護運行規程操作。為保證保護投退準確，在運行規程中編入各套保護的名稱、壓板、保護所跳開關及壓板使用說明，從而避免運行操作出差錯。（3）發現繼電保護運行中有異常或存在缺陷時，除了加強監視外，對能引起誤動的保護按保護管理制度執行（請示總工后將其退出出口壓板，然后聯系檢修人員處理）。

3.4 做好繼電保護的定期維護及試驗工作

（1）平時做到認真維護，一旦發現缺陷要及時清除。（2）為避免

運行人員在投退壓板上誤操作，應將跳閘壓板和功能壓板區用彩色紙標簽區分開。（3）嚴格按保護裝置的檢修周期進行校驗，在校驗保護定值時要按最新定值單執行，并進行帶回路及開關試驗，確保保護的正確性。（4）保護進行傳動試驗時，應通知運行人員和有關人員，并由工作負責人或由其指派專人到現場監視，方可進行。

3.5 做好保護動作后的分析工作

（1）一旦發生保護動作，開關跳閘后，嚴禁立即將信號復歸，而應檢查動作情況并判明原因，做好記錄。（2）在保護動作后應根據保護動作情況結合錄波數據及當時運行狀況進行全面分析，以判斷保護動作的正確性。（3）凡屬不正確動作的保護裝置，應及時組織現場檢查和分析處理，找出原因，提出防范措施，避免發生重復性事故。

3.6 做好保護裝置的技術改造工作

3.6.1 加強直流電源的管理

（1） 要提高二次絕緣水平，防止發生絕緣降低或直流接地現象，造成保護的拒動或誤動。（2）對二次回路的直流電源進行整改，使控制、保護回路逐步分開，并且有兩路電源，做到一用一備。這樣既便于直流接地的查找與處理，又可避免直流接地時引起的保護誤動或拒動。

3.6.2 加強二次回路的管理

（1）對現場二次回路小線，保護壓板及繼電器的接線標號、電纜標示牌應做到準確、美觀、清楚。（2）應定期對二次回路進行全面

檢查，嚴防寄生二次線的存在，杜絕回路錯誤或寄生回路引起的保

護誤動作。（3）交直流回路都是獨立系統，為避免相互干擾，在二次回路中交直流不能共用一根電纜。（4）二次回路圖必須符合現場實際情況，并應根據異動情況不斷的加以完善。

3.6.3 及時對保護裝置進行換型

（1）對缺陷多、超期運行且保護功能不滿足電網要求的保護裝置，要及時換型。（2）及時換型可以避免造成不必要的誤動或拒動，提高繼電保護運行的可靠性，從而達到提升系統穩定性的作用。（3）換型時首先應考慮滿足可靠性、選擇性、靈敏性及快速性要求；其次考慮運行維護、調試方便，且便于統一管理。

4 結語

我們只有做好繼電保護裝置的定期維護及試驗，按時巡查其運行狀況，發現缺陷及時處理，并做好繼電保護的管理工作，才能全面提高繼電保護的運行可靠性；才能在發生故障時將故障點從故障系統中切除；才能保證無故障設備迅速恢復正常運行；才能有效減少經濟損失、提高經濟效益，從根本上實現繼電保護。就以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。

［參考文獻］

［1］ GB/ T14285—2006 繼電保護和安全自動裝置技術規程［S］

［2］ 國家電力調度通信中心. 電力系統繼電保護實用技術問答［M］. 北京：中國電力出版社，2000

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關鍵詞：電力系統 繼電 保護 裝置

一、配電系統繼電保護

隨著我國經濟的快速發展，我國工業生產和居民生活所需的用電需求越來越大，而配電系統是配供電一體形式，設備類型比較復雜，運行方式也較多，這就給繼電保護帶來了一定的難度，復雜的配電系統網絡和運行方式，對系統中的繼電保護裝置提出了更高的要求。目前，國內外針對繼電保護的研究已經取得了初步的成績，但是還是存在一些頑固性問題。通常意義上的繼電保護的配置，應當滿足兩點最基本的要求：一是任何電力設備和電力線路不能在任何繼電保護的狀態下運行，二是任何電力設備和線路在運行中必須保證由兩套完全相對獨立的繼電保護裝置來分別控制兩全獨立的斷路器以實現保護。只有滿足了這兩頂基本要求，并在繼電保護的原則下進行繼電保護的配置，才能真正達到繼電保護的要求。

二、繼電保護裝置的基本要求

對繼電保護裝置的基本要求有以下四個方面：選擇性、靈敏性、速動性和可靠性。

1、靈敏性。指繼電保護裝置在其保護范圍內，對故障或異常工作狀況的反映能力。滿足靈敏性要求的保護裝置在其保護范圍內，對于任意短路點的位置、任意短路性質，均不應產生拒絕動作；但在其保護區外發生故障時，又不應該產生錯誤動作。

2、可靠性。可靠性是對繼電保護裝置最根本、最重要的要求。可靠性要求保護裝置應有正確的動作，即該動的時候不應該有拒絕動作；不該動的時候不能有誤動作。繼電保護裝置的拒絕動作和誤動作都會給電力系統帶來嚴重的危害，因此，要做好設計原理、整定計算、安裝調試、各元件質量和運行維護等方面的工作，確保繼電保護裝置的可靠性。

3、速動性。即要求繼電保護設備能在最短時間內切除短路故障，這樣就可以減輕短路電流對設備的損壞程度，提高電力系統并列運行的穩定性，同時為設備的正常運轉贏得時間，有效避免事故進一步擴大。

4、選擇性。這是繼電保護裝置的關鍵屬性，是指當電力系統中發生故障時，繼電保護裝置應能有選擇性地僅將故障元件切除，盡可能地縮小停電范圍，以保證電力系統中無故障的部分能正常運行。

三、電力系統中繼電保護的裝置與應用

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。

2、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。高壓供電系統分段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：―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。⑦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―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。

四、未來繼電保護技術的發展前景

1、微計算機硬件的更新和網絡化發展在計算機領域，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，單片機與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。這樣，繼電保護裝置能夠得到的系統故障信息愈多，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。

2、智能化進入20世紀90年代以來，神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等人工智能技術在電力系統的各個領域都得到了應用，并在繼電保護領域的智能化方面得到了充分的體現。如利用人工神經網絡可以實現故障距離的測定、故障類型的辨別、方向保護以及主設備保護等功能。神經網絡方法已積累了大量失敗訓練樣本和經驗，一旦發生故障，人工神經網絡可以進行分析、歸類，正確辯別故障發生的位置，確定處理方法，使得故障得到及時處理，盡力減小事故造成的損失。其他技術如遺傳算法、進化規劃等也都有其獨特的解決復雜問題的能力。

3、變電所綜合自動化技術現代計算機技術、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。

參考文獻

[1]陳向東.電力系統網絡型繼電保護模式探討【J】.電力信息化，2009.

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關鍵詞：電力繼電保護；基本要求；主要故障；維修技術

Abstract: in the power system protection can respond to the power equipment of the status of the power system and remoe the fault occurred, the fault of power system, the impact of maximum limit to a minimum. At the same time, relay protection and ensure the electric power enterprise continuous, uninterrupted power supply is very important part of the relay protection can improve the operation of the electric accident analysis level and processing level, and know the entire network and the protection of the microcomputer monitoring wave record operation of the plant, to ensure the stability of power system, and healthy. This paper mainly on power relay protection of basic requirements, main fault and maintenance technology memory the analysis.

Key words: electric power relay protection; Basic requirements; Main fault; Maintenance technology

中圖分類號：F407.61文獻標識碼：A 文章編號：

1. 電力繼電保護的基本要求分析

1.1 電力繼電保護的選擇性

當電力系統發生故障時，繼電保護不僅要有選擇地切除故障路線，而且要在保障可靠性和穩定性的前提下盡量快速地執行，以最大限度地減少故障造成的損失。這種在電流瞬時增大時所進行的電流保護動作就是電流速斷保護，傳統的速斷裝置是在離線狀態下，假定工作是在最大運行方式下進行，在線路末端發生短路時確定出整定值并讓設備依據這個值來進行保護工作。

1.2 電力繼電保護的靈敏性

電力繼電保護的靈敏性指的是電氣設備或線路在被保護范圍內發生短路故障或不正常運行情況時，電力繼電保護裝置的反應能力。能滿足靈敏性要求的繼電保護，在規定的范圍內故障時，不論短路點的位置和短路的類型如何，以及短路點是否有過渡電阻，都能做出正確的反應動作，這不但要求在系統最大運行方式下三相短路時做出可靠動作，還要求在系統最小運行方式下經過較大的過渡電阻兩相或單相短路故障時也能做出可靠動作。

1.3 電力繼電保護的可靠性

電力系統的可靠主要是由電力設備的可靠性程度來決定，現在電網的容量在不斷的增大，用戶對供電可靠性的要求也越來越高，電力設備維修管理的地位也得到了提高。電氣的二次設備大致包括自動裝置、繼電保護、故障錄波、就地監控，這些設備的正常安全運行對整個電網運行的可靠性起著較大的作用，特別是繼電保護裝置對電網的運行影響極大，如果繼電保護裝置出現問題不僅會加深電力系統故障的嚴重性，甚至還可能導致許多不良的連鎖反應進而造成整個系統崩潰，大面積停電與重大的經濟損失，嚴重影響著人們的生產與生活。

2. 電力繼電保護主要故障分析

2.1 開關保護設備故障

由于現在的電力企業廣泛應用符合密集區建立開關站，電力系統工作人員通過控制開關站向廣大用戶供電，形成了：變電所—開關站—配電變壓器的供電模式。在未實現繼電保護自動化的開關站內，電力工作人員應該運用負荷開關或者負荷開關與熔斷器的組合器作為開關保護設備。通常情況下，電力企業對于開關站的進口線柜路往往是運用負荷開關進行分合操作以及切斷負荷電流，對于帶有變壓器的出口線柜應用負荷開關和熔斷器的組合器。但是，由于電力工作人員將負荷開關和熔斷器的組合器應用到帶有配電變壓器的出口線柜上，很可能會造成電力系統的出口線出現故障，造成開關站越級跳閘，出現大范圍停電。

2.2 微機繼電保護裝置故障

微機繼電保護裝置最常見的設備故障主要有以下三種：(1)干擾和絕緣因素。由于微機繼電保護裝置抗外界干擾的能力較弱，再加上設備自身的絕緣性，當其附近有干擾器或者無線電設備使用時，會引起內部元件運行出錯，進而威脅到微機繼電保護裝置的性能；(2)電源問題。電源問題是影響微機繼電保護裝置能否正常運行的極為關鍵的因素，電源的輸出功率不能滿足要求時，輸出的電壓也就相應降低，下降太多時就會導致電路的電路充電時間縮短、基準值起伏不定等問題，對微機繼電保護裝置的邏輯配合能力造成影響，甚至會引起微機繼電保護裝置邏輯功能的判斷失誤；(3)靜電作用。制作工藝的精進讓設備元件焊點與導線間的間距很小，微機繼電保護裝置經過較長時間的運轉之，逐漸聚集大量的靜電塵埃，造成導電通道發生短路，從而微機繼電保護裝置出現運行故障。

2.3 電壓互感器二次回路故障

PT二次電壓回路故障主要體現在以下兩個方面：(1)二次中性點接地方式異常。二次中性點接地方式異常主要表現在多點接地或二次未接地，二次未接除了變電站接地網的原因，更多是由接線工藝引起的。PT二次接地相和地網間產生電壓，這個電壓疊加到保護裝置各相電壓上，讓各相電壓產生幅值和相位變化，造成方向元件與阻抗元件的誤動或者拒動；(2)PT開口三角電壓回路異常。在變壓器和電磁型母線保護中，為達到零序電壓定值，往往將電壓繼電器中限流電阻短接，有的使用小刻度的電流繼電器，從而大大減小了開口三角的回路阻抗。當出口接地或者變電站內發生故障時，零序電壓就會變大，而回路負荷的阻抗較小，回路電流又比較大，電壓繼電器發生短路，長時間的短路就會將線圈燒斷，從而使開口三角電壓回路發生斷線。

3. 電力繼電保護的維修技術分析

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關鍵詞：電力系統 繼電保護 干擾因素 運行措施

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A

1概述

安全、高效的供電系統在中國經濟的快速發展中起著舉足輕重的作用，在經濟高速發展的新形式下，加強對供電系統的安全維護至關重要，其中起主要保護作用的就是繼電保護系統。繼電保護就是在電力系統事故或異常運行情況下，保證電力系統和電氣設備安全運行的自動裝置。繼電保護在電力系統維護的重大意義尤為深遠，一是當電力系統發生故障或異常時，繼電保護可以在最短時間和最小區域內，自動切除故障設備，或是自動發出監控警報信息，提醒電力維護人員及時解決故障，以確保電力系統的安全正常運轉；二是繼電保護不僅是消除了電力故障，而且杜絕因供電系統故障引發事故，確保了人民生命財產的安全。然而，繼電保護裝置在電力系統運行中常常受到一些外界因素和內部因素以及操作失誤的干擾，引起繼電保護裝置出現故障或不正常運行。在此，筆者就電力系統繼電保護干擾因素及確保繼電保護正常運行的措施談幾點體會。

2電力系統繼電保護原理與要求

2.1繼電保護的工作原理

電力系統繼電保護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。電力系統發生故障或危及其安全運行的事件時，他們能及時自動發出告警信號，或直接發出跳閘命令，迅速跳閘以終止事件，保證無故障部分迅速恢復正常運行，并有效的保護電力系統的元件和裝置，使故障元件免于繼續遭受損害。

2.2電力系統對繼電保護的基本要求

電力系統對繼電保護的基本要求是靈敏性、可靠性、速動性和選擇性。靈敏性是指發生故障或意外運行異常的情況時，及時靈敏的反映到繼電保護裝置上來，以便有關部門和技術人員及時采取有效的處理措施，最大限度的減輕故障設備和線路的損壞程度；可靠性是要求繼電器保護裝置始終處于正常的工作狀態，不能有誤動或拒動的不正常的命令，確保系統的穩定性；速動性是要求繼電設備能在最短時間內以最快的速度消除故障和異常，確保系統平穩運行；選擇性是要求發生故障或意外運行異常的情況時，要求繼電器保護裝置選擇離故障點最近的開關或斷路器斷開，縮小故障波及范圍，切除最小區間故障區的同時，保證其它系統正常運行，不受干擾。

3影響繼電保護的干擾因素

3.1雷擊干擾

一般說來雷擊不會直接作用于二次回路而是由兩個渠道間接對其產生干擾。當變電站的接地部件或避雷器遭受雷擊時，雷擊在變電站的接地元件接地網系統中引起暫態電流的電位升高，造成流過兩端接地電纜外皮的電流增大或產生高頻電流，極有可能導致繼電保護裝置誤動作或損壞靈敏設備與控制回路。

3.2高頻干擾

當操作電力系統隔離開關時，速度緩慢就會在隔離開關的兩個觸點間產生電弧，從而產生操作過電壓，出現高頻電流，高頻電流通過母線時，將在母線周圍產生很強的電場和磁場，從而對相關二次回路和二次設備產生干擾，當高頻干擾強度超過裝置邏輯元件允許的干擾值時，就會影響繼電保護裝置的正常工作，導致繼電保護裝置誤操作。

3.3輻射干擾

在繼電保護裝置附近使用手機等移動通信通訊工具，會對繼電保護裝置產生干擾。使用手機等移動通信通訊工具時產生的強輻射電場和磁場耦合到附近的弱電子設備的回路中，回路將感應出高頻電壓，形成一個假信號源，從而干擾繼電保護裝置的穩定性，甚至會出現誤動的情形。

3.4靜電放電干擾

學過物理的人都知道，靜電是由原子外層的電子受到各種外力的影響發生轉移，分別形成正負離子造成的。任何兩種不同材質的物體接觸后都會發生電荷的轉移和積累，形成靜電。在干燥的環境下，人體活動會使衣物產生靜電，特別是穿著化學纖維制成的衣物就更容易產生靜電了，而且更有利于電荷的轉移和積累。在干燥的季節，人體靜電可達幾千伏甚至幾萬伏。若工作人員穿著絕緣靴，會將電荷不斷的“堆積”形成更高的電壓，這時當工作人員接觸設備繼電保護設備時會對其放電，放電對繼電保護設備的損害會因為接地情況和不同環境產生不同程度的影響，嚴重時會燒毀電子元件，破壞繼電保護系統。靜電放電也會在其周圍產生電磁場，雖然持續時間較短，但強度很大，因此，常常嚴重破壞繼電保護系統。

3.5直流電源干擾

當變電所內發生接地短路故障時，會引起地網電位的升高，從而在二次電纜中引起干擾電壓。對于直流回路上發生故障或其它原因產生的短時電源中斷接電源的干擾主要是直流與恢復，因為抗干擾電容與分布電容的影響，直流的恢復可能極短，也可能較長，在直流電壓的恢復過程中，電子設備內部的邏輯回路會發生畸變，造成繼電的暫態電位差，從而影響整個保護系統。

4確保電力系統繼電保護正常運行的措施

4.1實行實行崗位責任制，促進技術改革創新

繼電保護的各個環節的工作都要責任到人，實行嚴格的崗位責任制，建立健全和完善相關的規章制度，同時要實行嚴格的考核獎懲制度，不斷增強工作人員的事業心和責任感。設立繼電保護設備運行臺賬、日常維護檢修臺賬、事故分析排除臺賬、技術創新工作臺賬，并將有關的臺賬定期收集、分析，作為研究和改進繼電保護技術的檔案材料予以保存。搞好技術培訓和業務考核工作，增設技術創新獎，激發技術人員的創新熱情，用科研促進常規技術進步。

4.2重視繼電保護裝置，做好日常的檢測和維護工作

一要全面了解繼電保護裝置的初始狀態，掌握繼電保護裝置的特點和性能；二是要對設備運行狀態數據及時統計記錄，全面分析，預先判斷有可能出現的故障部位和時間，以便及時排查可能出現的故障；三是要了解繼電保護裝置技術的發展趨勢，以便采用新技術進行檢修和維護；四是要對繼電保護裝置進行必要的日常監測與維護，確保運行狀態良好。

4.3排除各種干擾因素，確保繼電保護基本要求“四性”

繼電保護各部門、各工作段的工作人員、技術人員和研究人員要深入學習繼電保護的專業知識，努力掌握相關技術，有效排除雷擊干擾、高頻干擾、輻射干擾、靜電放電干擾、直流電源干擾等干擾因素，有效降低各種干擾因素對繼電保護裝置設備的影響和破壞，確保繼電保護系統的靈敏性、可靠性、速動性和選擇性。

結語

繼電保護對我國電力系統的安全運行，有著重要的意義和作用，在我國經濟快速發展，用電需求不斷增大，用電質量不斷提高的新形勢下，做好繼電保護工作有著更深遠的意義。我們要不斷研究新形勢下繼電保護的出現的新情況、新問題，更新繼電保護裝置的新設備、新產品，努力掌握繼電保護裝置的新技術，以適應未來供電技術改革與發展。

參考文獻

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[4]韋輝梁，電力系統微型計算機繼電保護[M].北京：中國電力出版社，2000.

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關鍵詞：電力系統；繼電保護；基本要求；維護管理

電能是現代社會使用的主要能源之一，對提高我國人民生活水平和支持國民經濟發展有著重要的作用。整個電力系統主要由產生電能、輸送電能、以及配送電能至各個用戶環節所組成。由于電力技術的不斷發展，對我們的繼電保護也提出了新要求。近些年，繼電保護技術不斷得到發展，擁有鮮活的動力主要歸功于計算機通信技術和電子科學技術。

本文就筆者的學習實習經驗，對電力系統中繼電保護意義、繼電保護裝置的基本要求以及繼電保護裝置的維護管理等方面談談自己的看法，以期推動我國電力系統繼電保護技術的發展。

一、電力系統繼電保護的意義

改革開放三十多年以來，我國經濟發展迅速，電力供應也出現緊張得局面，面對嚴峻的環境挑戰和用電需求，電力系統的安全成為一個重要問題，繼電保護系統在電力安全維護中起著極為重要的作用。

（1）繼電保護系統保障了電力系統的正常運作和安全性能。當電力系統出現異常或者故障時，繼電保護能夠在最小范圍和最短時間內對故障進行切除，以保證整個電力系統的正常運行，還可以防止設備遭到損壞，相鄰地區也不會遭到連帶，導致全部出現問題。

（2）使用繼電保護系統對電力系統進行保護，不僅可以及時消除電力系統中的故障，保障經濟生產和人民生活的正常穩定，還從某種程度上為社會穩定，人民的生命財產安全做出了貢獻。

二、 電力系統繼電保護裝置的基本要求

（1）可靠性

也就是要求繼電保護裝置能夠正常可靠，不會出現誤動或者拒動等一些不正常現象，繼電保護器的接線與回路的接點要簡練有效。

（2）快速性

就是要求在電力系統出現問題和故障的時候，繼電保護器能夠在最短的時間內消除異常與故障，保證系統整體的穩定運行，同時還要將出現故障問題的設備損壞程度降到最低，并用最快的速度使其它設備正常運作起來，避免出現局部影響整體的情況。

（3）選擇性

在電力系統發生故障時，繼電保護裝置可以選擇距離故障點最近的斷路器或者開關進行斷開，達到有選擇性和目的性的切除系統中的故障部分，將故障區間降到最小，保證其他正常運行的部分可以達到最大限度。

三、繼電保護裝置的維護管理

（1）對設備初始狀態進行全面了解

要了解繼電保護裝置的初始狀態，就要對設備的圖紙、相關的技術資料、運行情況以及檢測數據都要進行分析，因為繼電保護裝置的初始狀態對后面的正常運行有著直接的影響，所以關于繼電保護裝置的初始狀態的數據一定要注意收集和整理。同時，在設備日常維護和生命周期檢修時，都要做好一定的記錄，存檔備用。設備在投入使用之前，首先要對設備的型號、測試的數據、各零部件的規格以及實驗運行的數據信息等都要做好記載，這樣可以保證投入的設備安全有效，能夠避免使用到有缺陷的裝備，同時在進行設備維護和狀態檢修時，也能根據記錄數據找到問題的關鍵點，以及時提出應對的方案，解決問題。

（2）及時全面的統計分析設備的運行狀態數據

首先對出現故障的設備進行一定的了解，總結其規律和特點，然后提取繼電保護裝置日常運行的數據，對其進行分析，可以做到事先對故障問題和出現故障的時間進行一定的判斷。在還未出現故障時，就可以先預防，及時排查。所以對設備日常的檢修數據進行整理和管理就顯得尤為重要了，記錄好設備的運行情況，把設備監測和診斷的數據相結合，用正確完整的數據技術來進行設備的狀態檢修工作。通過對數據分析掌握設備的運行規律，制定科學合理的檢修方案，提高繼電保護裝置的使用壽命和安全系數，保證電力系統的穩定安全。

（3）對設備采用新的技術進行維護和管理

如今的電力事業已經得到了很大的發展，然而電力系統中的繼電保護設備并沒有做到很完善。在這種情況下，將新科學技術廣泛應用到電力系統中，才能保障繼電保護裝置科學合理，才能在電力系統中發揮出新技術的優勢和特點。而且我國目前的在線檢測技術還并不是很成熟，判斷一些日常的狀態檢修還不能保證準確性，綜合評價也是只是把在線的數據與離線的數據相互配合進行評價。因此，新技術的使用是非常有必要的。例如，我們可以把紅外熱成像技術運用在離線監測設備上，或者利用變壓器的變形繞組的測試，來對設備進行日常維護和監測，分析判斷設備轉臺，保證設備與系統的安全性。

四、結語

總之，隨著我國電力系統的不斷發展，計算機信息通信技術的不斷進步，繼電保護技術也向著自動化、網絡化和一體化的智能方向發展，這對于從事繼電保護研究工作的人群提出了新挑戰。定期的檢查與維護繼電保護裝置，及時發現并處理好問題，保證電力系統的安全穩定運行，有利于社會的安定與團結。

參考文獻：

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關鍵詞：繼電保護

1 繼電保護裝置的作用和任務

在供電系統發生故障時，必須有相應的保護裝置盡快地將故障切除，以防故障擴大。當發生用電設備有危害性的不正常工作狀態時，應及時發信號告知值班人員，消除不正常的工作狀態，以保證電氣設備正常、可靠地運行。

基本任務如下：

①當發生故障時能自動、迅速、有選擇性地將故障元件從供電系統中切除，使故障元件免遭破壞。②當出現不正常工作狀態時，繼電保護裝置動作發出信號，以便告知運行人員及時處理，保證安全供電。③繼電保護裝置還可以和供電系統的自動裝置配合，大大縮短停電時間，從而提高供電系統運行的可靠性。

2 繼電保護裝置的基本原理和組成

供電系統發生故障之后，總是隨著電流的驟增、電壓的迅速降低、線路測量阻抗減小以及電流、電壓之間相位角的變化等。因此，利用這些基本參數的變化，可以構成不同原理的繼電保護。一般情況下，整套保護裝置由測量部分、邏輯部分和執行部分組成。

2.1 測量部分 測量從被保護對象輸入的有關電氣量，如電流、電壓等，并與給定的整定值進行比較，輸出比較結果，從而判斷保護裝置是否應該動作。

2.2 邏輯部分 根據測量部分輸出的檢測量和輸出的邏輯關系，進行邏輯判斷，以便確定是否應該使斷路跳閘或發出信號，并將有關命令輸入執行部分。

2.3 執行部分 根據邏輯部分傳送的信號，最后完成保護裝置所擔負的任務，如跳閘或發出信號等操作。

3 對繼電保護裝置的基本要求

3.1 選擇性

繼電保護動作的選擇性是指供電系統中發生故障時，距故障點最近的保護裝置首先動作，將故障元件切除，使故障范圍量減小，保證非故障部分繼續安全運行。

3.2 速動性

快速地切除故障，可以縮小故障設備或元件的損壞程度，減小因故障帶來的損失和在故障時大電流、低電壓等異常參數下的工作時間。

3.3 靈敏性

在系統中發生短路時，不論短路點的位置、短路的類型、最大運行方式還是最小運行方式，要求保護裝置都能正確、靈敏地動作。繼電保護越靈敏越能可靠地反映應該動作的故障。但也容易產生在不要求其動作情況下的誤動作。因此，靈敏性與選擇性也是互相矛盾的，應該綜合分析。通常用繼電保護運行規程中規定的靈敏系數來進行合理的配合。

3.4 可靠性

保護裝置在其保護范圍內發生故障或出現不正常工作狀態時，能可靠地動作而不拒動；而在其保護范圍外發生故障或者系統內設有故障時，保護裝置不能誤動，這種性能要求稱為可靠性。保護裝置的拒動和誤動都將給運行中的供電系統造成嚴重的后果。隨著供電系統的容量不斷擴大以及電網結構的日趨復雜，除滿足上述四點基本要求外，還要求節省投資，保護裝置便于調試及維護，并盡可能滿足系統運行的靈活性。

4 幾種常用電流保護的分析

4.1 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。

4.2 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。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。

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。提高不拒動和誤動作，是繼電保護可靠性的核心。為了確保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，從而保證系統的正常運行。

5 繼電保護的現狀與發展趨勢

近20年來，微機型繼電保護裝置在我國電力系統中獲得了廣泛應用，常規的電磁型、電動型、整流型、晶體管型以及集成電路型繼電器已經逐漸被淘汰。以往，繼電保護裝置與繼電保護原理是一一對應的，不同的保護原理必須用不同的硬件電路實現。微機繼電保護的誕生與應用徹底改變了這一狀況。微機繼電保護硬件的通用性和軟件的可重構性，使得在通用的硬件平臺上可以實現多種性能更加完善、功能更加復雜的繼電保護原理。一套微機保護往往采用了多種保護原理，例如，高壓線路保護裝置具有高頻閉鎖距離、高頻閉鎖方向相間阻抗、接地阻抗、零序電流保護及自動重合閘功能。微機保護還可以方便地實現一些常規保護難以實現的功能，如工頻變化量阻抗測量和工頻變化量方向判別。

微機繼電保護裝置一般采用插件結構，通常包含交流變換插件、模數轉換和微處理器插件、人機管理開關量輸入插件、電源插件和繼電器插件等。隨著微處理器技術的發展，內部集成的資源越來越多，一個處理器芯片往往就是一個完整的微處理器系統，使得硬件設計變得非常簡單。較復雜的微機保護裝置通常采用CPU結構。多個保護CPU通過串行通信總線與人機管理CPU相連。通過裝置面板上的鍵盤和液晶顯示實現對保護CPU的調試與定值設置，人機管理CPU設計通過現場通信總線與調度直接連接，便于實現變電站無人值守和綜合自動化。

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關鍵詞：變電站 二次繼電保護 電力系統 穩定

1、繼電保護裝置的運行環境極其維護

繼電保護裝置是實現繼電保護的基本條件，要實現繼電保護的作用，就必須要具備有科學先進、行之有效的繼電保護裝置，所謂“工欲善其事，必先利其器”，有了設備的支持，才真正具備了維護電力系統的能力。

2、繼電保護裝置對電力系統安全運行的重大意義

因為當電力系統發生故障或異常時，繼電保護可以實現在最短時間和最小區域內，自動從系統中切除故障設備，也可以向電力監控警報系統發出信息，提醒電力維護人員及時解決故障，這樣繼電保護不僅能有效的防止設備的損壞，還能降低相鄰地區供電受連帶故障的機率。同時還可以有效的防止電力系統因種種原因，而產生時間長、面積廣的停電事故，是電力系統維護與保障最實用最有效的技術手段之一。

3、對電力系統繼電保護的基本要求

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，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。

3.1 選擇性

定義：繼電保護動作的選擇性是指保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統中切除，

使停電范圍盡量縮小，以保證系統中的無故障部分仍能繼續安全運行。如圖1所示單側電源網絡中，當d1點短路時，應由距短路點最近的保護1和2動作跳閘，將故障線路切除，變電所B則仍可由另一條無故障的線路3-4繼續供電。

原則：就近原則，即系統短路時，應由距離故障點最近的保護切除相應的斷路器。

3.2 速動性

所謂速動性，就是發生故障時，保護裝置能迅速動作切除故障。對不同的電壓等級要求不一樣，對110KV及以上的系統，保護裝置和斷路器總的切故障時間為0.1秒，因此保護動作時間只有幾十個毫秒（一般30毫秒左右），而對于35KV及以下的系統，保護動作時間可以為0.5秒。

3.3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。其靈敏性有的保護是用保護范圍來衡量，有的保護是用靈敏系數來衡量。

3.4 可靠性

保護裝置的可靠性是指在該保護裝置規定的保護范圍內發生了它應該動作的故障時，它不應該拒絕動作，而在任何其他該保護不應該動作的情況下，則不應該誤動作。簡單說就是：該動的時候動，不該動的時候不動。該動的時候不動是屬于拒動，不該動的時候動了是屬于誤動。不管是拒動還是誤動，都是不可靠。

以上可靠性是最重要的 ，選擇性是關鍵，靈敏性必須足夠，速動性則應達到必要的程度。我們所有的繼電保護裝置都是圍繞這四個要求做文章，當然不同的保護，對這些要求的側重點是不一樣的，有的側重于選擇性，有的側重于速動性，有時候為了保證主要的屬性可能會犧牲一些其他的屬性。

4、電流速斷保護

定義：反應于電流增大而瞬時動作的電流保護，稱為電流速斷保護。顧名思義電流速斷保護應該側重于速動性。

4.1 整定原則

為了解決這個矛盾可以有兩種辦法，通常都是優先保證動作的選擇性，即從保護裝置起動參數的整定上保證下一條線路出口處短路時不起動，即整定原則是：按躲開下一條線路出口處短路的條件整定，或者簡單說躲相鄰線路出口短路的最大短路電流。所謂躲就是電流速斷保護的整定電流要大于相鄰線路出口短路的最大短路電流（因為電流速斷是增量動作的）。另一種辦法就是在個別情況下，當快速切除故障是首要條件時，就采用無選擇性的速斷保護，而以自動重合閘來糾正這種無選擇性的動作。現在大多數是采用第一種方法。

4.2 最大運行方式和最小運行方式

最大運行方式—對每套保護裝置來講，通過該保護裝置的短路電流為最大的方式，稱之為最大運行方式。最小運行方式—通過該保護裝置的短路電流為最小的方式，稱之為最小運行方式。在最大運行方式下，保護安裝處附近發生三相短路時流過保護裝置的短路電流最大。在最小運行方式下，保護范圍末端發生兩相短路時流過保護裝置的短路電流最小。

5、階段式電流保護的應用及對它的評價

電流速斷、限時電流速斷和過電流都是反應于電流升高而動作的保護裝置。它們之間的區別主要在于按照不同的整定原則來選擇起動電流。即電流速斷是按照躲開相鄰線路出口處的最大短路電流來整定，限時電流速斷是按照躲開前方各相鄰元件電流速斷保護的動作電流整定，（或者說與相鄰線路的電流速斷保護相配合），而過電流保護則是按照躲開最大負荷電流來整定。這三種電流保護，速斷和限時電流速斷是復雜保護（因為要計算短路電流），而過電流保護是簡單保護（因為只要看負荷電流），速斷的定值最大，過電流的定值最小。

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【關鍵詞】整定計算；阻抗矩陣；相繼動作

引言

繼電保護整定計算是電力系統生產運行中一項重要的工作。隨著電網規模的不斷擴大，電網結構日趨復雜，電力系統整定計算的工作量和復雜程度越來越大，利用計算機技術提高整定計算的工作效率和正確性越來越受到人們的重視。

在電力系統實際運行當中，局部的拓撲結構和參數變化方式越來越多。計算機整定中，如何為這些運行方式變化提供合適的計算機算法是關鍵之一。根據整定規程規定，在進行繼電保護定值整定時，必須滿足常見運行方式，即正常運行方式和一個元件檢修的正常檢修方式時保護定值不變。

計算機整定時，較為復雜的運行方式是一個元件（線路或者變壓器）停運檢修，同時另一個線路元件相繼動作。在計算分支系數或與高頻配合的零序電流時，需要考慮這樣的運行方式時支路相繼動作。

一、課題的意義

1.1繼電保護的重要性

繼電保護是保護一次設備的重要設備，保證一次設備的運行安全，實現對一次設備的測量，遙控等。繼電保護的基本要求是選擇性，速動性，靈敏性，可靠性。

1.2繼電保護的要求

重要性就是保證一次設備安全穩定運行，滿足繼電保護的基本要求。在這種運行方式下，用計算機的方法求取分支系數或與高頻配合的零序電流，相關的文獻中介紹不多；對此作者進行了較為深入的探討；根據相繼動作的特點，文中先提出了等效的網絡模型，再根據模型的特點對支路追加法做了進一步的推導，在此基礎上給出了適合計算機整定的算法。

1.3繼電保護整定的時間性

為了減輕整定人員的工作量，縮短整定計算周期，我們根據部頒整定計算規程，結合牡丹江地區電網特點，編制了繼電保護實用整定計算程序。該程序可對相間距離保護、接地距離保護、零序電流保護進行全面的自動配合整定。整定人員可靈活地對整定過程進行干預，從而保證整定結果滿足實際電網的運行要求。

繼電保護整定計算干預結果是為保證電網的安全穩定運行，在繼電保護整定計算工作中引進計算機，采用先進的科學技術，實現整定計算程序化，即用微機代替人工進行大量的整定計算工作，縮短整定計算周期，減少人為的錯誤，確保繼電保護整定定值能夠滿足電網發展的要求。盡管以往也開發過不少整定計算方面的程序，但都不能很好地滿足系統的要求，不能進行全面地自動執行整定配合工作。

二、等效網絡模型的建立

為了使模型具有一般意義，這里用支路兩端的節點來表征支路，對于被配支路相繼動作，由相繼動作的含義，可以分兩步來模擬。首先在節點之間并聯一條阻抗鏈支，來等效支路的開斷，然后再由另節點引出一條阻抗等于樹支，來模擬相繼短路點的影響，出現網絡新增節點。對于參與輪停的支路停運檢修為例，可以等效為向網絡節點間接入一條阻抗鏈支，形成支路阻抗。由以上討論，該運行方式的變化可以用向原網絡中追加兩條鏈支和一條樹支來模擬。

2.1如果采用節點阻抗矩陣作為電力系統的數學模型，那么這種運行方式變化就可以通過阻抗矩陣的變化來反映。先考慮對追加的兩條鏈支的處理。

2.2追加兩條鏈支時阻抗矩陣元素的修正公式

由支路追加法，若在原網絡的節點之間接入一條阻抗的鏈支，網絡節點阻抗矩陣的階數不變，接入鏈支后網絡阻抗矩陣中的元素，是接入鏈支的阻抗值，其余的是原阻抗陣中的元素。

設一個有n個獨立節點一個電力網絡，其節點阻抗矩陣為斷開一條支路后修改得到的阻抗矩陣，又斷開一條支路后再次修改得到的阻抗矩陣，假設現在網絡中在支路檢修，在此之前支路也已經檢修。

2.3樹支的處理

就一般情況而言，設-個電力網絡有n個獨立節點，已知其節點阻抗矩陣Z為方陣，若從原網絡中的節點上接入一條阻抗為的樹支，該網絡將出現新增節點。此時的阻抗矩陣將比增加一階.

2.4算例

在被配支路末端發生單相接地短路時，以計算流過開關的零序電流為例，考慮支路開斷，被配支路相繼動作的情況，參考等效網絡模型。

若只記及支路開斷時零序網中阻抗矩陣的素的修正值，可以根據求取正序網中阻抗矩陣的元素，它是考慮了開斷和相繼后的修正值。正序網中支路的阻抗值。可以比照求取，須注意的是此時用到的應該是正序網的阻抗矩陣和參數。同理，可得它是在零序網中求取的。

三、水電站繼電保護配合要點

3.1水電站繼電保護在時間上應有配合，上一級的保護整定時間比其配合的下一級保護的整定時間長出一個時間差。

3.2在保護范圍內有配合，即對同一故障而言，上一級保護的靈敏系數應低于下一級保護的靈敏系數。

3.3上下級保護的配合一般是按保護正方向進行的，其方向性一般由保護的方向特性或方向元件進行的。其方向性一般由保護的方向特性或方向元件來保證。對于電流保護，為了提高其保護的可靠性，對其中的某一段保護如果它的整定值已能和反方向相應保護配合時，應該取消方向元件對該段保護的控制。

四、整定計算的人工干預

隨著電力系統網絡的不斷發展和結構的日益復雜，水電站系統環網、短線和超短線、T接線路、大機組和零序互感器禍流等問題的出現，使得繼電保護整定計算日益復雜，工作量日益增大，以零序電流保護為例，雖然其保護原理簡單，但受運行方式變化的影響很大，零序互感器線路的存在更增加了整定計算的復雜度，同時整定系數的選取以及各段零序電流整定的相互配合問題，更需要靈活給予處理，因此，有必要適度進行人工干預。

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關鍵詞：繼電保護；配電網；自動化；電力系統；用電需求 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM77 文章編號：1009-2374（2017）02-0062-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.02.029

1 繼電保護與自動化配電網

1.1 繼電保護的基本要求

繼電保護裝置能夠判斷被保護的元件是否處在正常運行狀態，進而分析它是否發生了故障。繼電保護裝置的這種功能可以將配電網的故障區分為保護區內和保護區外，進而方便自動化配電網的結構調整。從本質上講，繼電保護裝置是根據電氣發生故障前后的物理量變化來實現監測。根據自動化配電網的特性，繼電保護裝置應滿足的要求主要如下：

1.1.1 選擇性。當電力系統發生故障時，繼電保護裝置僅將故障的區域從配電網中切出，其他非故障區域的電網不受影響。這種選擇性是繼電保護裝置實現自動化配電網的核心所在，ψ遠化的調整電網結構有著重要的作用。

1.1.2 速度性。電力系統發生故障后，很可能對大型的設備造成損壞，因此繼電保護裝置必須要滿足速度性的需求，以最快的速度切斷故障區域電路。目前，繼電保護裝置的反應速度時間可以控制在0.08秒以內，基本滿足了自動化配電網的需求。

1.1.3 可靠性。基于自動化配電網的性能要求，繼電保護裝置必須有很強的可靠性，不發生誤動作，以確保能夠切實起到提升自動化配電網安全性的作用。

1.2 自動化配電網的系統組成

目前，我國的自動化配電網主要分為兩種：一種是集中智能式配電網；另一種是分散智能式配電網。兩種形式的自動化配電網各有利弊，但其系統的組成大致相同，具體如下：

1.2.1 一次設備。一次設備由自動離合器、環網柜和真空斷路器組成，它有一定的智能化，可以執行各種調度命令，是整個自動化配電網的基礎所在。同時，一次設備還可以與主控制器相連，實現遠程的操作。

1.2.2 故障定位系統。故障定位系統主要用來檢測自動化配電網的故障點，然后利用地理信息系統將自身監測到的信息反饋給主系統。

1.2.3 主站系統。主站系統由計算機網絡、操作平臺和操作軟件組成，是整個自動化配電網的中樞所在，可以整合信息做出判斷，然后給執行機構下達命令。同時主站系統還可以分享資源和管理維護，實現信息與數據的傳輸。

2 繼電保護自動化配電網應用中存在的問題

當電力系統中被保護的元件發生故障時，繼電保護裝置能夠快速地做出反應，有選擇地將故障元件從電力系統中排除。但是在被保護元件運行異常時，往往不需要繼電保護裝置快速反應，而是根據元件的危害程度規定一個延時，以免造成誤動作。從當前的實際情況來看，我國自動化配電網的繼電保護還存在一定問題，在一定程度上影響了我國自動化配電網的發展。

2.1 繼電保護設備的老化

我國的電網雖然一直在更新換代，但是這些更新主要是針對技術層面，所以電網系統中的繼電器有很多都是老式繼電器，其可靠性得不到保障。這種老式的繼電器缺點主要體現如下：

2.1.1 反應速度較慢。老式的繼電器由于自身的老化，反應速度較慢。當元件發生故障之后，切斷電路的速度無法滿足需求。這就無法起到保護設備的作用，如果故障較為嚴重，將會造成設備的嚴重損壞，進一步擴大故障的影響范圍。

2.1.2 誤動作較多。隨著我國電力需求的不斷增加，電網的電壓不斷升高。而電網電壓的增加又會使被保護元件的異常運行狀態更為頻繁，老式的繼電器無法精確地處理異常數據，往往會出現錯誤的狀態判斷，進而產生誤動作，將事故的范圍擴大。

2.2 配電環網缺少繼電保護

環網也是自動化配電網中必不可少的一部分，但是當前我國的環網卻基本沒有繼電保護裝置。從實際情況來看，當前的配電環網是以負荷開關為主的，需要人為的控制。因此當發生電力故障的時候，由于沒有斷路器，往往會造成整個電力網路的癱瘓。

配電環網缺少繼電保護不僅會擴大電力故障，還延長了維修的時間。一般情況下，都是電力部門接到故障的通知，然后趕往現場進行維修的操作，這就增加了維修的時間。另外，由于故障的影響范圍較大，很可能造成多個設備的損壞，也使得維修更為困難。

2.3 繼電保護裝置自身的問題

在當前的自動化配電網絡中，繼電保護器自身也存在著問題。所以導致了繼電保護起不到應有的保護效果，降低了自動化配電網的可靠性。繼電保護裝置自身的問題主要體現在以下兩個方面：

2.3.1 繼電保護裝置的靈敏性設置問題。繼電保護裝置是檢測各個元件的運行狀態，若其物理量變化超過了設定的范圍，就會自動切斷局部的電路，起到保護設備和電網安全的作用。但是物理量變化的設定是有一個范圍的，避免由于不穩定的運行狀態而導致誤操作。以目前的實際情況來看，很多繼電保護裝置的靈敏性設置還存在問題，降低了繼電保護裝置所起的保護效果。

2.3.2 質量檢驗不到位。當前的繼電保護裝置在安裝前并沒有經過系統的檢查，所以很多裝置的質量是不合格的。安裝在自動化電網后，由于自身的質量問題，就存在安全隱患，無法正常監測電網元件的運行狀態，當發生故障后，也不能及時地切斷電路。

3 自動化配電網繼電保護應用的改進措施

3.1 針對性更換繼電保護設備

繼電保護設備的更換可以分兩個層次：第一個層次是老化設備的更換；第二個層次是舊式設備的更換。舊式設備的更換可以理解為技術的更新換代，因為隨著科技的發展，繼電保護器的功能一定會越來越強大，其監測的效果也會越來越好。特別是在當前的社會環境下，國家電網正在大力發展智能化和自動化，給繼電保護設備的更換提供了較好的環境，所以可以根據當地的實際情況，淘汰掉原本的舊設備，讓繼電保護更好地發揮

作用。

老化設備的更換主要針對繼電保護設備的使用情況，因為隨著使用時間的增加和一些其他的原因，導致了繼電保護設備的老化，影響它的正常使用，所以要針對性地進行老化設備的更換。

3.2 重合器與其他設備的配合使用

重合器有著雙時性的特點，可以實現重合與開斷，所以它能夠和其他設備配合，一起發揮出繼電保護的作用。首先，當電路出現故障的時候，重合器就能夠重合；然后分斷器記錄重合器的分閘次數，在達到預定設置次數的時候就閉鎖，實現電網故障區的隔離。這在一定程度上實現了智能化的電網控制，也減弱了非正常\行狀態對繼電保護裝置的影響。

重合器還可以與熔斷器配合實現繼電保護的作用，因為重合器能夠實現重合，而熔斷器可以監測流過元件的大電流，當電流過大的時候就自身熔斷，起到故障區的隔離作用。當然，重合器和其他設備的配合使用要根據實際情況確定。如配電變壓器的末端，可以選擇重合器與熔斷器的配合，實現繼電保護的作用。

3.3 繼電保護裝置的優化

為了更好地實現繼電保護的效果，還可以采用繼電保護裝置優化的方法。當前的繼電保護裝置還是采用較為傳統的方式，在一定程度上無法跟上智能化電網的發展速度。因此可以將信息化和數字化的技術引入到繼電保護中，突破繼電保護只能在局部中發揮作用的局限。例如，信息化的技術可以將多個繼電保護裝置連成一個整體，當一個繼電保護裝置執行電路斷開的動作后，馬上將信息上傳，然后中央處理器快速地做出反應，調整自動化電網的結構，用最快的速度恢復供電。

數字化的技術還有利于繼電保護裝置的維修，利用信號的發射與接受裝置，將不同的繼電保護裝置進行編碼，在計算機網絡中實時監控。當出現故障的時候就可以快速的定位，采取處理的措施，減少故障帶來的電網損失。

4 結語

自動化配電網已經成為國家電網發展的大方向，與之對應的繼電保護必須加快改進的步伐，以此來保障電網運行的安全性和穩定性。目前，繼電保護在自動化配電網絡中的作用不可替代，雖然還存在一些問題，但是可以通過改進的措施使之完善。本文針對繼電保護在自動化配電網中的應用問題，提出了一些意見，希望能夠推動我國繼電保護的發展，讓它為自動化電網的發展提供強有力的支持。

參考文獻

[1] 胡漢梅，鄭紅，趙軍磊，曾從海.基于配電網自動化的多Agent技術在含分布式電源的配電網繼電保護中的研究[J].電力系統保護與控制，2011，（11）.

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