導語：如何才能寫好一篇繼電保護啟動值和動作值，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】35KV變電站；繼電保護

35KV substation relay protection device applied research

CHEN　Jun－hua

（Guangdong Province Shunde Switch Factory Company Limited　Guangdong　Foshan　528000）

【Abstract】This article on the35KV substation relay protection device used in the corresponding problem undertook study an analysis.

【Key words】35KV substation;Relay protection

1.35KV變電站電力系統中繼電保護的發展狀況

由于繼電保護裝置對高壓電網的安全、穩定運行有著極其重要的作用。隨著電力系統規模不斷擴大和等級的不斷提高，系統的網絡結構和運行方式日趨復雜，對繼電保護的要求也越來越高。傳統的電磁和電磁感應原理的保護存在動作速度慢、靈敏度低、抗震性差以及可動部分有磨損等固有缺點。晶體管繼電保護裝置也有抗干擾能力差、判據不準確，裝置本身的質量不是很穩定等明顯的缺點。隨著數字計算機技術的發展，大規模集成電路技術的飛速發展．微處理器和微型計算機進入實用化的階段，微機保護開始逐漸趨于實用。

微機繼電保護裝置一般以微處理器為基礎，采用數字處理的方法:

用不同的模塊化軟件來實現各種功能。隨著微電子技術的發展，各種功能強大的微處理器及其他相關大規模集成電路器件的廣泛應用，使得微機繼電保護裝置得到了很大的發展。其應用范圍越來越大，功能也越來越強大。特別是在保護功能上，采用不同的裝置可以有效地實現線路、變壓器、發電機、電動機和母線等設備的保護功能，不僅如此，利用微處理器強大的數據處理能力，還能實現過去難以實現的很多保護功能。隨著通訊網絡技術的發展，采用微機保護技術使得變電站內的設備功能數字化實現成為可能。

2.35KV變電站電力系統對繼電保護裝置的要求

隨著繼電保護裝置的飛速發展。電力系統對繼電保護裝置有了越來越嚴格的要求。而電力系統對繼電保護裝置的基本要求主要包括快速性、可靠性、選擇性和靈敏性。在進入計算機時代的今天，這四個要求也越來越容易得到滿足。快速性強調的是“一旦發生故障就立即產生動作”，這是對繼電保護裝置的最根本要求。快速性要求繼電保護裝置在盡可能短的時間內發現并排除故障，因為故障對電力系統的危害性隨著其時間越長就會發展越大。可靠性主要強調保護裝置在電力系統發生故障情況下必須產生可靠動作，絕不能拒動。因為對于我國電力系統目前的現狀而言，保護裝置的拒動的危害性要大大超過誤動。另外選擇性則強調的是繼電保護裝置不能誤動，即不能發生誤操作。靈敏性則要求保護裝置反應靈敏并且快速，動作范嗣準確，正確反映故障范同，還能夠減少停電面積。因此對于電力部門而言，為保證電力系統安全運行。要求繼電保護設備的設置必須是常備的，多樣的，可靠的。

3.繼電保護裝置在電力系統中的動作過程

對于繼電保護裝置來說。它的動作過程大概可以分為三個階段,第一階段啟動，保護裝置在正常運行時．它的“出口回路”是被“啟動元件”閉鎖的．而啟動元件開放閉鎖一般比較容易。如用零序元件作啟動元件的，或者用過流單元作啟動元件的，簡單說來，就是選擇一種只有在電力系統產生故障的狀態下才會有的特征作為啟動元件的啟動條件。第二階段判斷，當啟動元件滿足啟動條件后，繼電保護裝置的“主回路”要對這個啟動條件進行判斷，此時保護裝置的“定值”就是評判的標準。如果從電力系統電流回路、電壓回路中傳來的電流，電壓或它們的計算值都達不到所設定的“定值”，則保護裝置就不會產生任何動作。而裝置的啟動元件在啟動特征消失后便自動返回。如這些值達到“定值”，則繼電保護裝置就進人發跳閘命令的最后一個階段—“閉鎖”階段。第三階段閉鎖，閉鎖就是在滿足了保護裝置的定值要求，而去發跳閘命令之前對一些電力系統的一些附加條件自行判斷，如果附加條件也能滿足要求，則保護裝置就會立即發跳閘信號。

4.35KV變電站中繼電保護故障信息處理系統

繼電保護系統南于本身所處工作環境的原因，以及對于變電站電力系統的重要性，我們應該盡量避免繼電保護系統發生故障，但是一旦繼電保護系統發生故障時，這時繼電保護故障處理系統就開始發揮其再要作用了。

4.1故障信息處理系統的可行性分析

在變電站綜合自動化系統中，各種類型的保護裝置的故障報告提供了故障發生時保護裝置記錄的狀態信息，包括故障發生時刻、重合閘情況、故障類型、故障時各通道模擬量的有效值、斷路器跳閘情況、保護元件啟動、返回時間等；而故障錄波器提供了故障時的電壓、電流波形。電力系統技術人員可以根據裝置記錄的信息判斷發生故障元件，并且通過對故障波形的分析計算，根據整定值和保護原理驗證故障報告提供的信息，從而進一步判斷保護動作行為的正確性。

4.2故障信息的分層診斷

電力系統為了有效的提高診斷速度和靈敏性，將得到的故障信息進行分層處理：第一層為在任何SCADA系統中都能保證快速且準確的獲取開關變位的遙感信息；第二層為保護動作信息：第三層為故障錄波信息。先利用開關動作信息來判斷故障區域，如果可以確定唯一的故障解則診斷結束。否則，再利用收集到的保護動作信息進行診斷，如果能確定唯一的故障解則診斷結束。否則，利用錄波信息來做進一步的分析，并且確定故障類型、故障相別、故障地點等，并結合波形對保護、開關和重合閘動作情況進行分析。

4.3故障信息的處理

當變電站出現故障時，變電站監控系統可以獲取到大量的故障信息，包括時間順序記錄、開關動作信息、保護帶有的故障錄波功能所記錄的故障前后電氣量波形信息、保護動作信息等。在這些故障信息中先將裝置動作的開關、保護繼電器作為診斷的依據，通過在提示框中輸入這些可能發生故障的設備的編號，利用變電站專家系統的正向推理方法，即在軟件知識庫中搜索與之相對應的規則來確定發生故障元件和產生故障的原因。當得出多種診斷結果時，再利用信息系統的反向推理方法，在得到的可疑故障電力設備中，利用故障錄波信息，根據所采用的微機保護算法和設備所裝設的保護原理來判斷繼電保護是否應該有所動作。從而對診斷結果范圍的進一步縮小，并對開關和保護的動作性能進行判斷，這樣使發現故障線路的幾率也大大增加。在診斷完成后。用戶可以根據需要對診斷結果進行保存，便于以后通過對歷史數據的分析來不斷完善知識庫。

5.結語

本文主要是論述了繼電保護系統在變電站電力系統中的應用情況．包括其發展歷程，當代電力系統對繼電保護裝置的要求。繼電保護裝置的動作過程的簡要介紹，著重講述了繼電保護的故障信息處理系統。這也是當今電力系統發展中一個十分重要的知識領域，相信隨著科技的迅速發展，今后的繼電保護裝置必定會發展到一個新的水平。

【參考文獻】

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【關鍵詞】電力變壓器；故障類型；繼電保護

處在正常工作狀態下的電力變壓器會出現各式各樣的安全事故，不僅會嚴重影響到電力系統的連續穩定運行，同樣也會給用戶的生命財產安全造成損害。超高壓輸電設備等的投入使用，讓很多超大容易的變壓器投入到生產中去，這些變壓器能不能正常工作會影響到電網整體架構的安全性。

1 電力變壓器故障類型

1.1 繞組

變壓器中的繞組元件對于變壓器不同等級間的電能轉換工作所起的作用是基礎性的，其所出現的常見故障有繞組接地、繞組短路、繞組中斷等，繞組短路問題可以再細劃成單相短路與相間短路、股間短路等幾個類別。

1.2 絕緣

針對實際檢修記錄加以總結，可以很容易發現，變壓器中的故障類別里，絕緣故障所占的比重最高，約為75%至85%，意即絕大多數變壓器故障均由絕緣系統不穩定所產生。當變壓器在工作狀態下，絕緣材料持續損耗，而又有變壓器波動效應給設備添加的影響，使得絕緣材料發生老化，形成發黑與枯焦問題。所以在檢修時要重點關注絕緣系統的工作情況，如果變壓器發生個別部位太熱與放電問題，要馬上將變壓器從供配電系統里面退出來。

1.3 開關

如果變壓器產生漏油問題，它的分接開關可能要直接暴露出來，外部氣流滲入會讓形狀出現絕緣受潮問題，這是分接開關短路故障的主要成因，繼而可能帶來變壓器損壞。而當分接開關處在磨損及外部污染等原因影響下，其觸頭接觸電阻的面積會有所增加，從而造成分接開關觸頭強烈的發熱氧化反應。

1.4 油泄漏

如果變壓器的油位太高，則易于引起油枕泄漏，若是當變壓器的油位太低，則會形成絕緣擊穿故障。通過大量的檢修維護結果調查可以發現，變壓器中的油位變化會同負荷、冷卻系統工作情況、環境條件等因素產生關聯。

2 電力變壓器的繼電保護方式研究

2.1 變壓器氣體繼電保護

變壓器的氣體繼電保護可以有效保護油浸型變壓器，避免它的內部出現功能式故障。例如在變壓器發生油箱滲漏事故時，氣體繼電保護裝置能夠放出及時的跳閘信號。繼電器是這類保護裝置的重要元件，其安裝位置在油箱及油枕中間的聯接管位置。

（1）輕瓦斯繼電保護動作：在油箱中發生的故障很輕的時候，有微量氣體帶到氣體繼電器中來，實現從上到下的排油，讓油面位置下降，這時候上部觸點會被有效連接，啟動信號回路，發出音響與燈光信號。

（2）重瓦斯繼電保護動作：在油箱中發生的故障較為嚴重的時候，會有很多氣體出現，造成油箱里面的油在范圍流動，從連接管帶入到油枕中，油氣混合物在與氣體繼電器接觸以后，繼電器的下觸點連通，啟動跳閘回路，發出音響與燈光信號。

2.2 變壓器差動繼電保護

差動繼電保護的優點很多，諸如靈敏度好、選擇性佳等，并且易于操作，可以在發電機、電動機、電抗器等多個部位得到利用。差動繼電保護除了能夠發現鑒別設備故障，還能夠對故障進行獨立消除，有著其他方法所不具備的獨特優勢。差動繼電保護形成的原理是變壓器高壓與低壓兩翼電流相伴進行對比。在變壓器處在平穩運行的工作狀態下，或者是處在外部簡單故障狀態下，差動繼電器中的電流會同兩翼電流互感器電流和之間保持很小的差值（差值數額幾乎為零），在此時，變壓器的差動繼電器無主動動作產生，也不會進行有關的保護動作。但是在變壓器發生內部故障之際，差動繼電器里面的電流會同兩翼電流互感器電流和保持一致，故障位置會有很強的短路電流出現，繼電器會發生顯著動作，以便讓各邊斷路器故障馬上排除掉，并同時產生動作警示信號。

2.3 變壓器過電流保護

如果電力便壓器發生內部或者外部故障，除了可以應用變壓器的氣體繼電保護及差動繼電保護之外，還可以把變壓器所安裝的過電流保護設備當作保護裝置。從變壓器的基本容量及電流短路情況的區別，過電流保護的辦法可以劃分成如下幾種，如負序式保護、復合式啟動保護與低電壓啟動式保護等。負序式保護我區應用面不廣，復合式啟動保護是由負序繼電器保護與低電壓繼電器聯合組成的閉合回路，只有在電流與電壓元件發生同步動作時，才有可能出現跳閘情況。所謂的變壓器過電流保護方法則要相對復雜一些，由于要保障動作啟動后的安全運行，使動作啟動可以自動跳開變壓器兩邊附屬位置的斷路器，因此要按照可以避開電力變壓器最大值負荷電流的前提情況進行啟動保護設備的工作，以使啟動電流得到最合規范的調整，其用意也就是避開最大值負荷自啟動裝置電流。

2.4 變壓器超負荷保護

因為電力變壓器出現的絕大多數過負荷均是發生于三相對稱情況下的，所以針對過負荷繼電保護裝置，原則上可以應用單獨的電流繼電器同單相線路進行連接，達到一對一接線，具體可以分為如下幾種情況予以安排。其一，針對雙繞組情況的變壓器，要在主電源附近安裝布置過負荷保護設備。其二，對于一邊存在電源的三繞組式降壓器而言，若是三邊繞組的基礎容量保持一致的話，那么要在電源一邊安裝過負荷保護設備；而若是三邊繞組的基礎容量存在較大差距，則只于繞組容量較低的一邊進行過負荷設備安裝即可；其三，針對兩邊都安排電源的三相繞組降壓器設備來講，最好是在三邊都設備過負荷保護裝置。其四，針對三邊都安排電源的三相繞組降壓器來講，最好是在每一邊都安裝過負荷保護裝置。

3 總結

電力變壓器是不同電壓間的電能資源轉換載體，其在供電與配電體系中發揮的作用非常關鍵。本文分析了電力變壓器的常故障種類，并且提出了幾點電力變壓器的繼電保護方式。如果將這些方法有效地利用起來，必將可以有效提升變壓器故障檢修能力，確保變壓器在配電供電安全保護工作中發揮出更加積極的作用。

參考文獻：

[1]尹義武.淺析電力變壓器繼電保護設計[J].科技傳播，2010（18）.

[2]李進.淺談電力變壓器的繼電保護[J].北京電力高等專科學校學報，2009（12）.

[3]黃婷君.試論電力變壓器繼電保護設計[J].科技信息，2010（15）.

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【關鍵字】繼電保護；開關電源；故障分析；改進

1.繼電保護中的開關電源簡述

繼電保護裝置中所使用的開關電源必須能夠在惡劣條件下可靠運行，可以適應-20～+70℃的溫度范圍。因此與普通的電源相比，它有著自己的特點。

1.1效率高，性能好

繼電保護用的開關電源常年都處于運行狀態，如果功耗很大的話不僅會浪費大量的能源，而且會使溫升增加，有可能導致周圍的元器件長期處在高溫環境下而失效。因此，高效率的開關電源對繼電保護裝置來說是十分重要的。繼電保護用的開關電源輸出電源要求能夠在AC 176～264V之間的電壓波動下可靠運行，輸出的過沖電壓以及暫態電壓要低，而且對電壓調整率和負載調整率等有嚴格的要求。

1.2體積小，重量輕

繼電保護中的開關電源將從電網獲得的交流電壓進行整流和濾波處理后輸入進高頻變壓器，然后得到不同的脈沖電壓。這樣就會使電源的體積變的更小，不再使用原來笨重的工頻變壓器，更有利于節省繼電保護裝置的內部空間，從而大大降低了設備的成本。

1.3抗干擾性優良

繼電保護所用的開關電源要嚴格按照國家的有關規定，對其進行抗干擾試驗，例如在輻射電磁場環境下、快速瞬變干擾環境下、靜電放電干擾環境下、脈沖群干擾環境下等，按實驗等級規定的實驗值，干擾信號分別施加在電源輸入回路，保障電源的正常工作。

1.4安全可靠

繼電保護的開關電源要具有自動保護功能。這是因為電力系統在工作有可能出現各種未知的故障，例如短路、過壓、過流等，這時就要求繼電保護系統可靠的進行動作，開關電源自動工作，對各元件起到保護的作用。

2.開關電源的故障分析及改進措施

2.1電源波動，開關電源停止工作

故障現象：開關電源的外部輸入突然出現故障導致暫時失去電源，然后輸入電壓馬上恢復了正常，但是開關電源卻沒有繼續工作，一直沒有電壓輸出。只有通過手動斷電、上電之后才能恢復到正常的狀態。

故障分析：首先我們要對開關電源的正常啟動邏輯以及輸出電壓保護邏輯進行了解。當供電電源輸入正常的工作電壓后，輸出電壓+5V 用來建立主回路，然后根據對輸出電壓時序的要求，經過一定時間的延時，大約為50毫秒，然后輸出電壓變為+24V。而輸出電壓的欠壓保護邏輯卻如下：當檢測到任何一路的輸出電壓下降到額定電壓的五分之一以下時，那么欠壓保護便會動作，并且沒有自動恢復的功能。因此，上述因輸入電壓瞬時通斷而引起電源欠壓保護產生了誤動作，根本的原因是延時電路沒有根據輸入電壓的變化而及時的進行復位，從而導致上電后錯誤的欠壓信號沒有屏蔽掉，進而導致開關電源不能正常的輸出電壓。

改進策略：改進的策略是在原有的保護環節上建立一個針對輸入電壓的檢測電路，并且在延時電容上并聯上電子開關，當輸入電壓低于設定的電壓值時，也就是低于開關電源正常工作時的電壓值，那么該電子開關便會閉合，從而延時電路復位。假如輸入電壓重新恢復到開關電源正常工作時的電壓值時，那么給保護電路提供電源的延時電路重新開始工作，進而電源重啟時的錯誤欠壓信號就會被屏蔽掉，這樣就可以徹底解決由于輸入電壓的瞬時波動造成開關電源沒有輸出電壓的問題。

2.2啟動電流由于過大致使供電電源發出過載報警

故障現象：電源模塊的正常額定功率為20.8W左右，電壓為相電壓220V，當輸出為額定值時的輸入電流約為0.13A。當開關電源輸入電壓在緩慢的增加時，輸入電流劇烈的上升，導致供電電源發出過載的警告。

故障分析：經過認真的檢測后發現當輸入電壓為60V時，此時電源啟動瞬態電流約為0.2A，穩態電流為0.6A，啟動時穩態電流和瞬態電流將為0.6士0.2A，從而造成輸出電流快速的升高。由于一定的條件限制，這個電源模塊的供電電源輸出電流僅僅為0.5A，因而會使供電電源發出過載報警。其根本原因是由于不僅開關電源工作時需要一定的功率，輸出回路的啟動也需要一定的功率。但是這些在設計中沒有考慮全面，電源啟動時的電壓比較低，所以功率的突增，必然帶來開關電源啟動瞬態電流的激增，這時電流迅速變化會對供電電源造成很大的沖擊，有可能使供電電源出現損壞。

改進策略：開關電源啟動時需要一定的功率，因此如果想要降低啟動電流，那么可以適當的提高啟動電壓。建議可以將開關電源的啟動電壓增加到135士5V左右。

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【關鍵詞】斷路器；200kV失靈保護；原理；分析

0 引言

220kV斷路器失靈保護作為變壓器、斷路器重要的繼電保護，對電網的安全穩定運行意義重大。同時也是電氣運行值班員應掌握、了解的重要繼電保護。本文淺談220kV斷路器失靈保護原理及回路，分析了解失靈保護動作過程，對電氣運行值班員在事故處理及分析時可起到積極作用。

1 220kV失靈保護的定義及基本工作原理

1）定義：當母線引出線上發生故障時，當故障元件的保護動作而斷路器因操作失靈拒絕跳閘時，為縮小故障范圍，利用故障元件的保護作用在其所在母線相鄰斷路器使其跳閘，有條件的還可以利用通道，使遠端有關斷路器同時跳閘的保護裝置或接線稱為斷路器失靈保護，也是“近后備”保護中防止斷路器拒動的一項有效措施。

2）基本工作原理如圖1所示：斷路器失靈保護包括啟動元件、時間元件和跳閘出口元件，在k點發生故障時，斷路器QF7保護動作但斷路器拒動，則失靈保護啟動切除斷路器QF4、QF5。

圖1 斷路器失靈保護原理圖

2 220kV斷路器失靈保護分析

2.1 啟動方式

線路的失靈保護啟動裝置中的相電流判別元件接點與線路保護該相保護動作觸點串聯后，提供給母線保護，經過母線保護中的母線運行方式識別元件判定失靈斷路器所在母線，滿足失靈保護電壓閉鎖條件后，經較短時限跳開母聯斷路器，再經一時限切除失靈斷路器所在母線的各個連接元件。

線路保護裝置向母線保護提供保護動作觸點，與母線保護中的相電流啟動接點構成與門，經過母線保護中的母線運行方式識別元件判定失靈斷路器所在母線，滿足失靈保護電壓閉鎖條件后，經較短時限跳開母聯斷路器，再經一時限切除失靈斷路器所在母線的各個連接元件。

2.2 啟動220kV線路失靈保護的保護

2.2.1 可用線路的主保護、后備保護動作，啟動分相跳閘繼電器，經分相動作觸點啟動失靈保護。

2.2.2 可用母線保護動作，啟動三相跳閘繼電器，經三相動作觸點啟動失靈保護。

2.2.3 可由三相不一致保護本身啟動，經三相動作觸點啟動失靈保護，三相不一致保護通過斷路器本體無法實現啟動失靈保護。

2.2.4 其他輔助保護（如過電流保護、充電保護等）動作后，經三相動作觸點啟動失靈保護。

對于220kV線路保護，分相啟動失靈保護正產應投入，三相啟動失靈保護可退出。

3 220kV斷路器失靈保護的整定分析

主要從時間元件（動作時間）、電流判別元件、負序電壓、零序電壓和低電壓閉鎖元件等方面進行分析

3.1 時間元件分析（動作時間的整定）

應在保證斷路器失靈保護動作選擇性的前提下縮短時間（大于故障線路或電力設備跳閘時間和保護返回時間之和），再考慮一定的時間裕度。需保證讓故障線路或設備的保護裝置可靠跳閘后，以較短時限斷開母聯（分段）斷路器，在經過一時限斷開失靈斷路器所在母線的其他支路斷路器。雙母線接線方式下，斷開母聯（分段）斷路器時間取0.25-0.35S，斷開失靈斷路器所在母線的其他支路斷路器取0.5S。

如果失靈保護同時斷開，斷開母聯（分段）斷路器和失靈斷路器所在母線的其他支路斷路器，動作時間取0.25S。

3.2 電流判別元件分析

應保證線路末端故障是有足夠的靈敏度，并盡可能躲過正常運行負荷電力，一般靈敏系數大于1.3。負序電流和零序電流判別元件的定值應不大于300A，考慮到失靈保護是以較短時限跳開母聯（分段）斷路器、以長時限跳開與失靈斷路器所在母線的其他支路斷路器，計算電流判別元件定值時，應分別計算母聯（分段）斷路器斷開前后的靈敏度。應注意考慮在目前常見運行方式下，一條出線或一個元件檢修時出現的電流判別元件靈敏度不足，造成失靈保護誤動的可能。

3.3 負序電壓、零序電壓和低電壓閉鎖元件分析

如同電流判別元件分析那樣，應保證線路末端故障是有足夠的靈敏度，負序電壓、零序電壓元件應可靠躲過正常情況下的不平衡電壓，低電壓元件在母線最低運行電壓下不動作，切除故障后能可靠返回。在斷路器失靈保護的出口回路與母線差動保護共有時，母差保護和失靈保護復合電壓閉鎖電壓定值應分開整定。原因為：（1）母差保護的保護范圍是母線及各個出線開關TA靠母線側的所有一次電氣部分，保護范圍小，對于母差保護范圍內的各類短路工作，低電壓、負序電壓、零序電壓的靈敏度都比較高，因此取值范圍應比較大。（2）失靈保護作為近后備保護，相比母差保護當發生較長高壓線路末端故障時，母線TV感受到的零序電壓、負序電壓就小很多，而反應對稱故障的低電壓相對就高些。因此當失靈保護的出口回路與母差保護共用時應分開整定，以保證失靈保護的可靠動作。

4 結束語

隨著國民經濟的快速發展，電力系統網架結構也在不斷完善，繼電保護的重要性顯而易見，但不可避免的存在繼電保護拒動的可能性。繼電保護拒對電力系統的危害很大。斷路器失靈保護作為斷路器的后備保護，能有效避免事故的擴大，其瞬時跟跳功能，以及有選擇的將失靈斷路器所連接母線上的其余支路斷路器斷開功能，有利于電網的安全、穩定、可靠的運行。因此斷路器失靈保護是每一位電氣運行值班員必須掌握的技術知識，作為電網設備的監護者，我們應加強對繼電保護及自動裝置的學習，提高自身專業技能，為電網的安全運行做出應有的貢獻。

【參考文獻】

[1]成云云，王婷.地區電網繼電保護實用技術[M].中國電力出版社.

[2]李堅.電網運行及調度技術問答[M].中國電力出版社.

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關鍵字：繼電保護；故障分析；保護設計；110kV變電所

供電系統發生故障，對電力的安全運行存在著很大的威脅，甚至可能造成非常嚴重的后果。因此，在電力系統中加入繼電保護，以此將發生故障的元件進行檢測并將其隔離開來，以此防止事故的發生，從而保障整個系統的安全。

一、繼電保護的基本作用

繼電保護的原理是當被保護一次設備在發生故障的時候，通過繼電保護，可對故障設備進行檢測并將其迅速從系統中斷開，以此防止在故障運行下發生電力事故，從而最大限度的減少故障對電力系統的損害，提高電力系統供電的安全。同時通過繼電保護，對不正常工作的設備和工作情況發出不同的告警信號，以便相關的值班人員及時進行處理，或由裝置進行自動的調整等。

二、繼電保護故障原因

目前，大部分變電所內繼電保護裝置均采用微機型保護裝置，具有較高的運行可靠性和靈敏性，但是，在10kV饋線柱上開關繼電保護裝置很多仍采用電磁式保護莊主。該類元件在接線的方式上比較復雜，同時經常被暴露在風雨中，導致很容易出現元件被暴露而出現空氣氧化現象，造成繼電保護器出現不能接入電路的問題，從而影響繼電保護的保護作用。而一旦繼電保護器出現問題，電力系統將不再受到保護，將給整個供電系統帶來很大的損傷。

三、對繼電保護器設計及設計標準

1.滿足對變壓器的保護標準

首先，差動保護是變壓器保護的主保護，其主要保護構成差動保護的各側電流互感器之間所包圍的部分。正常運行或外部故障時，流入變壓器的電流等于流出變壓器的電流，兩側電流的相量和為零，此時，差動保護不應動作。在變壓器內部故障時，兩側電流的相量和等于短路點的短路電流，差動保護動作，切除變壓器。

重瓦斯保護也是變壓器保護的主保護，它能反映變壓器內部的各種故障。當變壓器少數繞組發生匝間短路時，雖然故障電流很大，但在差動保護中產生的差流可能不大，差動保護可能拒動，此時，靠重瓦斯保護切除故障。另外，變壓器本體保護還包括輕瓦斯、壓力保護、溫度及油位保護等，當變壓器發生故障或運行異常的情況下，保護動作于信號并告警。

其次，復合電壓閉鎖過流保護作為變壓器主要后備保護，其主要保護主變電流互感器以下部分（高后備取主變套管側CT，低后備取主變低壓側CT）。當該范圍內發生故障時，故障電流大于整定值，過流繼電器保護動作。

對于110kV及以上的中性點直接接地的變壓器，應裝設零序電流保護，作為變壓器和相鄰元件（包括母線）接地短路故障的后備保護。零序電流的自身的分布和大小與其在中性點接地的臺數和其位置有著很大的關系。正常運行時系統中有且只有一點接地，當發生接地故障時，系統中有零序電流流通，當零序電流3I0大于整定值時，該段零序電流元件動作。

根據反措要求110kV及以上電力變壓器中性點應裝設放電間隙，以保護變壓器中性點絕緣安全。在變壓器中性點對地之間安裝一個擊穿間隙。在變壓器不接地運行時，若因某種原因變壓器中性點對地電位升高到不允許值時，間隙擊穿，產生間隙電流。另外，當系統發生故障造成全系統失去接地點時，故障時母線電壓互感器的開口三角形繞組兩端將產生很大的3U0電壓。變壓器間隙保護就是用流過變壓器中性點的間隙電流及母線上開口三角形電壓大小作為危及中性點安全判據來實現的。

為防御變壓器因過負荷造成異常運行而裝設過負荷保護。變壓器的過負荷電流，在大多數情況下，都是三相對稱的，故過負荷保護主要任意一相電流大于整定值時，電流繼電器動作，并經過一定的延時作用于信號。

2.滿足電容器的保護設計

電容器保護配置有速斷、過流、過/欠壓保護、零序電壓保護（差壓保護）。在對保護進行設計的時候，首先要確定電容器的容量。在通常的情況下，保護為二段式，過流保護按照額定電流的1.5-2倍來整定，速斷保護按躲過電容器投入的沖擊電流來整定，一般為額定電流的3-5倍；電容器只能允許在1.1倍額定電壓下長期運行，當母線穩態電壓升高時，過電壓保護應動作；當供電電壓消失，電容器組失去電源開始放電，其上電壓逐漸降低，若殘余電壓未放電到0.1倍額定電壓就恢復供電，則電容器組上將承受高于1.1倍額定電壓的合閘過電壓，導致電容器組的損壞，因此低電壓保護也是必不可少的；當電容器內部故障時，由專用熔斷器切除后，繼續運行的電容器將出現不允許的過載和過電壓，此時零序電壓保護或差壓保護將動作（保護原理隨接線方式的不同而不同）；另外要確定繼電保護裝置與變壓器、CT、PT等設備的連接必須正確，以此滿足用戶的相關需求。

3.對線路的保護作用

第一，在過流保護A，C二相中，任何的一相電流幅值大于整定值的時候，過流保護會啟動繼電器，在經過設定的延時后，保護出口跳閘。保護按照躲過本線路的最大負荷電流來進行整定，保護的范圍不僅可以對全線進行保護，同時還可對相鄰的進行保護，并起到后備的作用。

第二，當速斷保護A，C二相中任何一相電流幅值大于整定值時，則速斷保護會啟動繼電器，在經過設定的延時后，保護出口跳閘。保護按保證本線路末端故障有足夠的靈敏度整定，不能對全線進行保護，并且受到系統運行方式變化的影響。

第三，35kV及以下饋線系統一般為中性點非直接接地系統，當發生單相接地故障時，零序電流很小，無法準確區分故障線路，此時可以用小電流接地選線系統來判斷接地故障線路并及時隔離。如果發生單相接地的故障的時候，會產生很小的接地電容電流，但是其產生的相間電壓是對稱的，因此可以在短時間之內繼續運行。但是，由于非故障導致的相對地電壓可升高為原來的 倍，所以，很有可能引起非故障的對地擊穿而導致發生短路的情況，并同時引起開關跳閘，而線路停電則利用單相接地所產生的零序電流使得保護裝置啟動，并給予相對的信號。單相接地保護電流則按照躲過被保護線路最大故障接地的線路電容電流。

第四，投入線路的重合閘以及其前后加速的重合閘的原因最主要考慮的是其在某一個時刻所發生的故障是否為永久性的故障，在通常情況，當10kV線路電纜長度超過總長度的60%-70%時，線路重合閘不投入。后加速是當重合閘之后還存在著故障，就會出現立刻跳閘，并且動作為永久性的跳閘，將不再啟動。前加速是指在沒有任何故障的情況下出現跳閘，在這情況下，必須馬上啟動重合閘，由于前加速不具有有選擇性，只適用于不重要用戶的直配線路上使用，一般不采用。

四、結論

綜上，繼電保護是對整個電力系統的運行起到安全保護的作用。而在實際的運用中，繼電保護裝置基本都是通過發現和切斷的方式來對電路系統以及系統中的元件進行保護，并通過自動預警的方式將信息傳遞給工作人員，以便進行處理。本文通過對繼電保護的作用以及以110kV變電所作為案例，對其發生的故障進行分析，在對繼電保護進行設計和詳細的論述。同時本文也指出了我國電力系統中傳統的電磁型繼電保護，其準確率在不斷的降低。而微機繼電保護則采用軟硬件結合完成，其靈敏度和動作可靠性都比較高，因此，在未來繼電保護的發展中，微機繼電保護將成為發展的趨勢。

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>> 電力系統中電氣主設備的繼電保護技術探討 電力系統繼電保護技術 電氣主設備繼電保護技術分析 淺談電氣主設備繼電保護技術 電氣主設備繼電保護技術解析 電氣主設備繼電保護技術論述 淺談電力系統中的繼電保護技術 淺析電力系統中的繼電保護技術 繼電保護技術在電力系統中應用 電力系統中電氣設備接地技術 電力系統繼電保護技術的革新探究 關于電力系統繼電保護設備的改造 電力系統中的繼電保護設備及其自動化可研究 電力系統中自動化與繼電保護設備的可靠性 對電力系統繼電保護技術的探討 關于電力系統繼電保護技術的分析 淺析電力系統繼電保護技術 淺議電力系統繼電保護技術及其前景 試論電力系統繼電保護技術的應用 電力系統繼電保護技術的簡要探討 常見問題解答 當前所在位置：

二、主設備保護的發展趨勢

（一）保護裝置的一體化發展

1．充分的資源共享，一個裝置包含了被保護元件所有的模擬量，保護邏輯的判據可以充分利用所有電氣量，使保護更加完善、可靠，判據更加靈活實用。

2．主后一體化裝置，給故障錄波、后臺分析帶來了便利。任何一個故障啟動或動作保護裝置就可以錄下整個單元所有模擬量，使得現場故障的綜合分析、定性及事故處理更加方便，而分體式保護只能錄下部分信息。

3．主后一體化裝置便于保護雙重化的實現。主后共用一組TA，TA斷線概率大大下降；裝置數量少，誤動概率降低。

（二）新型光電流互感器、光電壓互感器的應用

傳統的電磁式TA是一種非線性電流互感器，具有鐵磁諧振、磁飽和、絕緣結構復雜、動態范圍小、使用頻帶窄、銅材耗費大，遠距離傳送造成電位升高等問題。

（三）信息網絡化

變電站監控和發電廠電氣監控系統的發展，要求主設備保護具有強大的通信功能，以便通過監控系統實現保護動作報文管理、故障數據處理、定值遠方整定、事故追憶等功能，實現了電氣智能設備運行的深層次管理。

在采用高速度、大容量的微處理器及高速總線設計后，保護裝置將具有更完善的數據處理功能和通信功能，可以更好地實現保護信息化、網絡化設計。主設備保護除了動作后經通信網絡上傳故障報文、數據到監控系統以外，還可以為系統動態提供保護裝置的運行狀態和信息，并可根據系統運行方式的變化通過數據交換，提供修改保護判據和定值的依據，保證全系統的安全穩定運行。

（四）故障分析技術

新一代主設備保護必須具有強大的故障錄波功能，除了記錄完整的事件報文、故障數據外，裝置還可以記錄故障發生前后全過程所有的模擬量、開關量、啟動量、中間量的變化，完整地記錄每個保護的動作行為。主設備保護的故障信息上傳至電氣監控系統或保護信息管理系統后，通過高級應用軟件，分析保護的動作行為是否正確，為故障查找、分析提供充分的依據。完整的故障數據經數字仿真系統可實現主設備的故障再現，對事故進行深入分析，為保護性能的改進完善提供重要的依據。

（五）信息網絡技術

當代繼電保護技術的發展，正在從傳統的模擬式、數字式探索著進入信息技術領域。在變電站綜合自動化方面，保護的配置比較靈活。如果變電站綜合自動化采用傳統模式，也就是遠方終端裝置（RTU）加上當地監控系統，這時候，保護裝置的信息可以通過遙信輸入回路進入RTU，也可以通過串行口與RTU按照約定的通信規約進行信息傳遞。

（六）自適應技術、智能技術和數字技術的發展

自適應繼電保護的基本思想是使保護能盡可能地適應電力系統的各種變化，進一步改善保護的性能。對于主設備保護而言，它與某些保護的判據、定值和系統的變化也是息息相關的，比如發電機失步保護、變壓器零序保護等。目前，部分保護功能已經具備了一定的自適應能力，比如浮動門限、變斜率比率差動保護中的制動特性、自適應3次諧波電壓比率定子接地判據等。隨著與微機保護技術密切相關的其他科技領域新技術和新理論的出現，通信技術、信息技術、自適應控制理論、全球定位系統（GPS）等的應用，必將促進自適應保護的飛速發展。

三、結語

隨著電力系統容量日益增大，范圍越來越廣，僅設置系統各元件的繼電保護裝置，遠不能防止發生全電力系統長期大面積停電的嚴重事故。在我國當前繼電器發展的主要趨勢是逐步朝著計算機化、網絡化發展，以實現智能化控制和保護系統為前提基礎進行探索和追求。為此，必須從電力系統全局出發，進行電氣設備繼電保護的相關研究。

【參考文獻】：

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關鍵詞：光纖電流縱差保護；距離保護；重合閘；單相接地事故；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM773 文章編號：1009-2374（2017）07-0194-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.07.092

1 概述

華電大同第一熱電廠運行兩臺135MW循環流化床機組，廠內設110kV和220kV兩級母線。每臺發電機配一臺三繞組變壓器，中壓側與110kV雙母線連接，高壓側與220kV單母線連接，輸送電能。

2 故障前運行方式及故障過程

2.1 故障前運行方式簡介

此電廠的一次系統如圖1所示。故障發生前，#1機和#2機均帶100MW左右負荷正常運行，同時向周邊用戶提供供熱。

2.2 故障過程

某日早6點53分報警旺三Ⅰ線211開關掉閘。就地檢查#211旺三Ⅰ線RCS-931AM超高壓線路成套保護裝置、PSL602GC數字式保護裝置兩套保護的差動保護、距離保護、零序保護動作，將#211旺三Ⅰ線電廠內211開關掉閘。經與調度聯系，三井變電站旺三Ⅰ線對應站內291出口開關掉閘。同時，廠內線路數字式保護裝置PSL602GC重合l動作啟動，重合結果失敗。

此次事故造成#1發電機停機，其所提供熱源中斷，#2發電機按照調度要求，滿負荷運行，保證冬季供熱效率不降低。

3 故障分析

3.1 保護動作檢查情況

本電廠配置嚴格按照《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求繼電保護實施細則》第三條第三款防止繼電保護事故要求，220kV送電線路211采用雙重化配置原則，采用南瑞RCS931AM光纖縱聯差動保護裝置及南自PSL602GC光纖縱聯距離保護裝置。

3.1.1 電廠內保護動作后現場檢查情況。

第一，南瑞保護裝置RCS931AM光纖（芯）縱聯差動保護動作，9ms電流差動保護，550ms重合閘動作；南自PSL602GC保護動作，27ms縱聯保護A跳出口，62ms綜重重合閘啟動，562ms綜重重合閘動作。

第二，主保護Ⅰ裝置RCS931AM光纖（芯）縱聯差動保護測算故障距離為16.6km；主保護Ⅱ裝置PSL602GC距離保護測算故障距離為19.06km；故障錄波器ZH-2裝置測算故障距離是-15.478km；故障A相最大短路電流：12.14A。220kV送電線#211故障錄波器ZH-2所錄波形如下：

3.1.2 線路沿線檢查情況。從發電廠旺三Ⅰ線出線沿線路排查，在礦務局棚戶區南側環城高速公路下旺三線第56號和57號桿塔之間，距56號桿塔西側50米的距離，有XX集團宏遠公司的水泥灌裝車在施工中，不慎將伸縮臂觸碰到211線路最下端的A項上，致使211線路A項鋼芯鋁絞線外部鋁絞線全部斷裂，只剩下很細的鋼芯還在連接中。

3.2 保護動作分析情況

3.2.1 220kV架空線路保護的技術要求。根據繼電保護和自動化裝置技術標準化要求：220kV線路保護裝置按雙重化標準配置，即配置兩套完整、獨立的、能夠處理可能發生的所有類型的數字式保護裝置。這兩套裝置宜由不同廠家采用不同的保護動作原理構成組屏。兩套獨立的保護裝置所需引入的電氣量應分別接自不同的CT、PT上，安裝在電氣柜內的交直流電源、通訊連接設備、跳合閘線圈等需要完全獨立。兩套保護裝置必須具備獨立運行的能力，當運行中一套保護異常或動作需要完全退出或臨時檢修時，不應影響另一套保護的正常運行。220kV架空線路須采用自動重合閘裝置，以保證線路瞬時故障后能夠短時恢復運行，提高供電可靠性，減少停電損失，提高系統的暫態穩定能力。

3.2.2 線路差動保護功能動作分析。

第一，光纖縱差保護原理。光纖縱差的通道有四種：電力線載波通道、微波通道、光纖通道、導引線通道，本案例所涉及的南瑞RCS931和南自PSL602裝置均采用光纖通道傳輸。架空線路光纖傳輸是以光導纖維為介質進行的數據、信號傳輸，不僅可用來傳輸模擬信號還可以傳送數字信號，傳輸距離能達幾十公里甚至更遠。架空線路光纖傳輸的核心裝置是光電轉化器，也叫光纖收發器，是一種能把模擬、數字電信號轉化為光信號或反向轉化并進行遠距離傳輸的裝置。架空線路光纖收發器的主要原理是通過光電耦合實現，將各電流量和開關量的二進制的電信號轉變成編碼形式的光信號，傳輸至對側裝置再進行光電轉化，最終在對側獲得模擬或數字電信號。

差動保護是利用基爾霍夫電流定律：在整個架空線路保護范圍的安裝處流入裝置差動繼電器電流的總和等于零。當設備在保護范圍內發生故障時，流進被保護設備繼電器的電流和流出的電流不相等，也就是差動電流大于零。當這個差流值大于保護裝置的啟動整定值時，保護裝置啟動差流判斷具備出口的一個條件；當差流大于或等于差動電流的整定值時，保護裝置動作出口，并啟動斷路器操作回路，將被保護設備的雙側斷路器跳開，切除故障。南瑞RCS931和南自PSL602裝置的保護原理基本相同，但兩個廠家的判別邏輯不同。從本案例的動作結果看：南瑞RCS931的縱差保護更迅速、靈敏地切除故障點，提高了穩定運行能力。

若以架空線路某處單相短路故障示意如圖4：

線路內部發生某一單相短路時，流經保護裝置的電流大小、方向均發生改變，其中：

動作電流矢量表示為：

制動電流矢量表示為：

因為動作電流遠大于制動電流，故差動保護判斷為動作。

光纖差動保護的實質是比較線路兩側的電流方向，正常運行或區外故障時，線路首端電流是由母線流向線路、線路末端電流是由線路流向母線，保護不動作。線路內部故障時，在兩側都有電源的情況下，兩側電流都是由母線流向線路，單側電源時，首端由母線流向線路，末端沒有電流，則差動保護動作跳閘。

第二，本案例差動保護分析。根據保護動作報告可知，當在0s時刻A相發生施工觸碰接地故障，南瑞RCS-931AM超高壓線路保護裝置縱聯差動啟動發出跳開A相指令，于3ms出口跳開A相，此時A相故障電流消失。重合閘滿足啟動條件，RCS931裝置與PSL602裝置同時在62ms時發出綜重啟動指令并于562ms動作于出口，出現接地短路電流，縱聯差動保護在644ms發出動作指令動作于斷路器，將三相開關跳開，并在683ms發出遠方啟動跳閘信號。

RCS931分相差動保護邏輯圖示5如下：

廠內另一套保護裝置南自PSL602GC動作報告顯示：602保護裝置縱聯差動保護功能啟動27ms后，縱差保護A相跳閘，PSL602裝置與931裝置同時在62ms時發出綜重啟動指令并于562ms動作于出口，出現接地短路電流，縱聯差動保護在644ms動作于斷路器，三相開關跳開；679ms后縱聯距離加速永跳指令發出并于689ms縱聯保護永跳出口。PSL602保護裝置差動原理同上，不再累述。

PSL602分相差動保護邏輯圖與RCS931分相差動保護邏輯略有不同：在判斷條件中增加了零序差動、TA斷線差動元件及TA斷線閉鎖差動，分別進入A/B/C相差動出口動作和向對側發差動動作允許信號的邏輯判斷中，此差異完全符合雙重化配置標準要求。

3.2.3 線路距離保護功能動作分析。

第一，輸電線路的距離保護原理。阻抗是對交流電所起的阻礙作用，常用Z表示。阻抗通常由電阻、感抗和容抗三種成分組成，包括了對故障點電氣量的大小、性質、方向的計算與判斷。距離保護是以距離測量元件為基礎的保護裝置。距離測量元器件引入電流和電壓兩種參數對故障點阻抗進行計算，通過計算結果與裝置整定值的比較，判斷出故障點的距離和短路電流，并啟動保護功能出口于斷路器，切除故障。距離保護在超高壓及特高壓系統的線路保護中，占有極其重要的地位。整套距離保護包括故障啟動、故障距離測量、相對應的時間邏輯回路與電壓回路斷線閉鎖等部分。其中，測量部分是距離保護的核心，用以判斷故障點離距離保護裝置處的距離和方向：如果在裝置的保護范圍內，就發出動作信號；如果在保護范圍外，距離保護裝置就不動作。

第二，本案例距離保護分析。根據保護動作報告可知，A相發生施工觸碰接地故障時，南瑞931AM保護裝置縱差跳開A相，該裝置故障測距結果為16.6km，南自602裝置測距為19.06km。不同廠家的產品所采用的實現方法不盡相同，邏輯框圖也有差異（詳見技術說明書），所以兩套距離保護裝置測量故障結果基本正確。

3.2.4 線路重合閘保護功能動作分析。

第一，架空線路重合閘保護原理。在架空線路的運行中會出現許多種故障，根據電力系統的運行經驗表明，架空線路上絕大多數故障是瞬時性，此種故障系統可以不經處理及檢修，系統可以自行恢復正常的絕緣水平。另外10%的故障是屬于永久性故障，需要處理或停電檢修的。

自動重合閘（ARC）是能夠將因故跳開斷路器再次按照判斷邏輯和運行需要自動、快速投入運行的一種自動裝置。在繼電保護裝置動作出口，啟動斷路器操作箱將輸電線兩側的開關跳開后，由于沒有短路電流，等到足夠的去游離時間后，電弧將自動熄滅恢復絕緣水平。如果自動重合閘裝置將斷路器重合就可以運行，就可以減少停電損失，增大高壓線路的送電容量。

自動重合閘按照作用方式分為三相、單相和綜合重合閘三種。在本案例中，調度定值整定為只投單相重合閘。單相重合閘是指線路上發生單相接地故障時，保護動作只跳開故障相的斷路器并單相重合；當單相重合不成功或多項故障時，保護動作跳開三相斷路器，不再進行重合。當由于其他任何原因跳開三相斷路器時，也不再重合。單相重合閘主要應用于：220kV及以上電壓單回聯絡線、兩側電源之間相互聯系薄弱的線路和若發生單相接地故障三相重合無法滿足系統穩定要求的線路。

第二，本案例重合閘保護分析。本電廠南瑞RCS931和南自PSL602裝置重合閘方式均采用后加速重合方式，當被保護線路發生故障時，自動重合閘保護裝置實現重合一次。

在本次A相接地故障中，當RCS931AM縱差保護動作于斷路器操作箱CZX-A，將A相跳開。PSL602裝置綜重重合閘于62ms啟動，550ms發出重合閘動作指令，裝置于562ms綜重出口（綜合重合閘定值為0.5s）。由于重合于故障線路，931縱差保護裝置無時限動作于A、B、C相跳閘。

重合閘回路的方框結構示意如圖6。

故障發生過程為：當RCS931裝置的差動保護動作快速將故障A相切除，同時，自動重合閘自動啟動，重合一次，自動重閘失敗后RCS931保護裝置立即以無時限、無選擇的跳開斷路器。整個故障處理過程完全符合重合閘保護設計要求。

4 應對措施

因送電線旺三Ⅰ線211跳閘，經與調度聯系故障確認引線嚴重破損，短時間不能恢復。鑒于該系統（見圖1）設計存在沒有備用電源的缺陷，當#2發電機單機運行狀態下，若旺三Ⅱ線212因故掉閘將造成220kV系統失電，直接導致全廠停電。

鑒于以上情況，制定應急預案。在線路故障恢復以前運維人員必須加強巡視，檢修范圍不能擴大，如發生全廠停電，嚴格按照應急預案執行。

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篇8

對繼電保護裝置進行試驗和調整分交接驗收試驗，運行中的定期試驗和補充試驗三種。

一、繼電保護裝置繼電器的一般試驗

主要試驗項目為：外部和內部及機械部分的檢查和調整；絕緣電阻試驗，線圈直流電阻的測量；起動和返回系數試驗；刻度試驗；接點工作可靠性試驗；整組跳閘 試驗；耐壓試驗等。為避免重復，先將相同的試驗和檢查項目分述如下：

1、外部檢查

（1）清掃繼電器外殼上的灰塵

（2）檢查封印有無變動

（3）繼電器外殼與底座接合應牢固緊密，安裝應端正。

（4）玻璃完整，嵌接良好。

（5）繼電器端子接線應牢固可靠。

試驗周期：交接時，定期試驗一年一次。

2、絕緣電阻試驗

用1000V的搖表測量互相不連接回路間的絕緣電阻和線圈對接觸點、機械部分、電磁鐵及其他金屬部件的絕緣電阻，阻值不應小于50MΩ。驗收試驗時應搖測絕緣和作耐壓試驗。定期檢驗時可以連同二次回路同時進行。

試驗周期：交接時，定期試驗一年一次，

3、測量繼電器的直流電阻

用電橋或歐姆表測量繼電器的直流電阻，其值不應超過出廠標準值的±10%。

試驗周期：交接時和認為必要時。

4、接點的清掃和打磨。繼電器接點應接觸良好，開斷時應無振動現象，接點不應燒傷，常開接點應有足夠的壓力。當接點接觸不良或發生抖動和鳥啄現象時，可用小木片、橡皮或鹿皮紙進行擦拭，用細油石或光銼打磨，然后用軟布擦凈。禁止用砂布和粗銼打磨接點。

5、耐壓試驗。繼電器線圈對金屬部分和外殼，應能承受交流50HZ、電壓2000V、歷時1min的耐壓試驗，無擊穿和閃絡現象。允許用2500V搖表試驗絕緣電阻代替交流耐壓試驗。

試驗周期：交接時，認為必要時。

二、電流、電壓繼電器的試驗

1、DL―10型電流繼電器試驗

（1）內部和機械部分的檢驗

1）清除繼電器灰塵及軸承，軸尖的氧化物。檢查各引出線頭焊接情況并消除假焊。螺絲、螺母連接線和軸承連接可靠，特別注意觸頭橋及彈簧在軸上的固定螺絲的緊固狀態。

2）檢查轉軸縱向和橫向的活動范圍，不應大于0.15――0.2mm。

3）檢查舌片與電磁鐵極間的間隙，舌片應不與磁極相碰，且上、下間隙應盡量相同。舌片上、下端部彎曲的程度亦應相同，舌片活動范圍約7°左右。

4）檢查刻度盤把手固定的可靠性，當把手放在某一位置后不應自由活動，把手與傳動彈簧桿應為90°。

5）檢查螺旋彈簧，彈簧的平面應與轉軸嚴格垂直，若不能達到要求時，可擰松彈簧內圈套箍和轉軸間的固定螺絲，然后移套箍至適當的位置，再將固定螺絲重新擰緊。

（2）起動和返回電流的試驗。

調節調壓器將電壓升高，使電流均勻地上升到電流繼電器動作，即常閉接點斷開，常開接點閉合即燈亮。再使電流均勻地減少到電流繼電器返回，即常開接點斷開，常閉接點閉合，即燈暗。將返回電流除以起動電流再乘上百分數即為返回系數，啟動電流應連續進行三次以上重復試驗，一般返回系數為0.85――0.9。起動電流的大小可借調整桿改變彈簧拉力和舌片的起始位置來調整，彈簧拉力愈大，以及舌片在起始位置時端部與磁極的間隙愈大，則起動電流愈大；反之則起動電流將減少。經上述調整后應將調整螺絲擰緊，重復進行起動與返回電流試驗。若繼電器為金屬外殼時，應加上蓋后進行試驗。

（3）整組調閘試驗。斷路器動作應靈活、正確。繼電保護整組值應符合要求。

2、DJ―100型電壓繼電器試驗

（1）外部檢查、絕緣電阻試驗和直流電阻測定與DL――10電流繼電器方法相同。

（2）電壓繼電器返回系數試驗

將電壓加至繼電器的電壓線圈，調整電阻器，使電壓均勻地上升或下降，達到電壓繼電器動作為止。動作電壓值和返回電壓值之比為返回系數。過電壓繼電器返回系數一般要求0.85――0.9，低電壓繼電器不得大于1.15%。

（3）接點工作可靠性試驗。驗收試驗時應在最小刻度進行，定期試驗應在整定值下進行。

1）低電壓繼電器。當電壓從最大值均勻地降至零值時，接點應無閃光。當突然降低至0.9倍動作值時，接點應無鳥啄現象。

2）過電壓繼電器。以動作電壓的1.05――5倍均勻升壓，接點不應閃光。并在此范圍內選取3點，每點做3次沖擊試驗，接點應無鳥啄現象。

各接點應接觸良好，斷弧時無振動現象，接點不應燒傷，常開接點應有足夠壓力。

3、GL―10型過電流繼電器試驗

（1）內部和機械部分試驗

1）清除繼電器及圓盤與磁極間的灰塵，檢查各零件的完好性，電流插頭及螺絲和線頭應壓接良好。

2）檢查扇齒與蝸桿的咬合程度。咬合程度以扇齒齒深的1/3――2/3處為宜，過深會卡死，過淺會引起扇齒中途返回。扇齒橫向活動范圍以不超過蝸桿中心線為宜。

3）檢查圓盤軸向間隙應為0.15――0.2mm。圓盤轉動一周與磁極上下間隙不小于0.4 mm。磁極平面應與圓盤面平行。

4）檢查方框軸向活動范圍，不應大于0.15 mm。拉力彈簧應均整無變形。

5）速斷部分的可動銜鐵應靈活地在軸上轉動，整定旋鈕應可靠地固定在任何位置。

6）檢查接點的固定和清潔情況，有無折傷或燒損，折損要更換，燒傷要打磨。

7）檢查信號表示牌，動作應正確、靈活。

（2）絕緣電阻試驗。與上述繼電器試驗方法相同。

（3）起動電流試驗。啟動電流為電流繼電器動作電流的20―40%。如達不到上述要求時，應檢查和清掃圓盤上、下軸承及軸尖，必要時可對調上、下軸承或更換鋼球。

（4）動作電流和返回電流的返回系數

返回電流與動作電流之比，稱為返回系數，一般為0.8以上。

動作電流與整定端子的電流相差過大時，可調整彈簧拉力大小，來改變其動作值。返回電流的改變可通過調整框架下面的鐵片與電磁鐵邊側的距離來實現。改變蝸桿與扇形齒的契合深度，亦可改變返回電流，深度大時，返回系數下降，反之則高。

速斷部分試驗：按住框架，使蝸桿不與扇形齒接觸，調整電阻使電流升高到速斷定值，拉開試驗閘刀，調整速斷部分螺絲，沖擊通入電流，并測動作時間，動作電流與額定值的誤差不得超過±10%。再通入90%額定值電流，速斷部分應不動作。再通入110%額定值電流，測量速斷部分動作時間，不應大于0.2S。

（5）動作時間特性試驗

應先做時間整定試驗，三次所測時間平均值與整定值比較不應大于±5%。

（6）接點工作可靠性試驗

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關鍵詞 電力；變壓器；安全運行；繼電保護

中圖分類號TM77 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）98-0044-02

0引言

伴隨著國內經濟不斷發展，電力工業在國民經濟、居民生活中占據了越來越重要的位置。因此，增強電力系統的安全性，保障國民經濟和居民正常生活供電是電力系統的基本要求。對于整個電力系統運行而言，變壓器是整個系統的關鍵。為了保護變壓器，電力從業人員設計了繼電保護裝置，繼電保護可以在電力系統出現故障時準確快速的切斷問題器件，并同時報告相關監測人員，并采取對應措施補救，從而達到保障電力系統運行安全的目的。

1 變壓器的常見問題

變壓器的正常運行是電力系統安全運行的保證。對于變壓器，故障主要分為兩種，外部和內部。油箱外部的故障主要是不同相間線路短路和接地短路。而油箱內部的安全隱患是指線圈間的相間短路，接地短路以及線圈內部鐵芯的損壞。短路時常會引起電弧的產生，這樣可能融化線圈外部絕緣皮，破壞內部鐵芯，甚至由于線圈外絕緣皮受熱之后的化學分解產生的氣體導致郵箱的爆炸，造成重大安全事故。因此，當變壓器運行出現問題時，應當立即采取措施將變壓器從電力系統中切斷隔離，再進行相應的維修。根據以往的經驗，油箱外部的線圈間的短路以及接線短路是主要的故障形式，其他故障相對來說比較少見。

對于變壓器來說，除了上述故障還存在著不穩定運行狀況，主要包括油箱外部短路造成的過大電流，負荷過大引起的過負載，由于變壓器冷卻裝置出現問題引起的過熱等。由于不穩定運行狀態會導致線圈和內部鐵芯過熱，因此針對變壓器的運行故障和不穩定運行，繼電保護隨時監測變壓器運行情況，根據相應故障，分析其故障類型，報告檢測人員及時發現并相應的采取保護措施，維護電力系統的正常運行。

2 變壓器的保護措施

由于變壓器靈敏程度的局限性，變壓器發生的某些較輕微的故障可能不會被監測到，作為補償監測，變壓器還需要設置其他監測指標（例如溫度，油，氣等）作為非電量保護裝置。另外，針對變壓器的不穩定運行狀態，由于過熱也可能造成變壓器的損壞，也需要針對性的設計保護裝置。根據電力運行與設計規范，變壓器主要有以下保護措施。

2.1 瓦斯保護

瓦斯保護是保護變壓器內部故障的主要方式，其主要針對變壓器、線圈間短路、鐵芯損壞、線圈短路及絕緣性能下降和變壓油減少等故障。當油浸式變壓器的內部發生故障時，由于電弧使線圈包皮發生化學反應導致材料分解并產生大量的氣體，由于氣體的沖擊作用，會產生油流沖擊油枕，瓦斯繼電器根據變壓器內部的油位來進行繼電保護，瓦斯保護還被稱為氣體保護。

瓦斯保護還分為“輕瓦斯”和“重瓦斯”兩類，輕瓦斯是指變壓器內部過熱導致油溫上升，產生一定量的氣體，充聚于繼電器內，當達到監測濃度時繼電器觸發，將變壓器隔斷。重瓦斯是指變壓器發生嚴重短路時對變壓器內部的介質油產生沖擊，使油回流沖向繼電器擋板，將變壓器跳閘隔開。當變壓器輕瓦斯保護動作后，需要盡快查明原因，并做好記錄和及時向上級匯報。當重瓦斯保護后，需要全面檢查變壓器外部，并測量變壓器絕緣電阻，進行零起升壓試驗，在恢復使用時，必須投入差動保護。

瓦斯保護的優點在于動作迅速，靈敏可靠而且結構簡單，但是它存在局限性，無法檢測油箱外部電路的故障。有時瓦斯保護也會由于某些原因出現輕瓦斯動作等誤操作。

2.2 差動保護

差動保護是通過輸入到變壓器兩端CT的電流矢量差，當達到系統設定的閥值時發出信號啟動斷路元件。將CT接在變壓器兩端，差動保護將變壓器看成節點，當正常使用時流進和流出的電流相等，若差動電流大于設定值，則報警啟動相應動作，將變壓器斷開電路。

由于變壓器一、二次電壓電流量不一樣，各有各的相位，CT也具有各自的特性，電源兩側亦具有勵磁電流，都可能造成額外電流輸入到繼電器。通過采用D級電流互感器作為變壓器差動保護CT，可以在一定程度上降低穩定情況下的不平衡電流。由于不穩定電流的存在，差動保護繼電器可以設置10%左右的誤差值。

差動保護的優點在于原理簡單、監測指標為電氣量、保護范圍明確、動作執行迅速。差動保護的缺點是不能夠及時對變壓器內部輕微的線圈間間短路問題作出反應。

2.3 復壓閉鎖過流保護

復壓閉鎖過流保護主要是解決變變壓器內部隱患以及變壓器線圈電流過大的故障。復壓閉鎖啟動裝置由低電壓繼電器和濾過式負序電壓繼電器組成。通過在過流保護裝置里加入監測元件，當系統出現問題時電流增大，電壓降低，由此產生的電流超過過流設定值且電壓低于復壓定值保護時采取保護動作。復壓閉鎖過流保護可以減少誤操作，避免變壓器過載時的誤動作（例如啟動過載），提高系統靈敏度和穩定性。

3結論

變壓器繼電保護裝置以安全性能可靠，靈敏程度高而成為電力系統正常運行的可靠保證。通過及時發現并排除故障，降低事故發生的可能性，提高電力系統的安全性，保證電力系統能夠正常并可靠的為經濟建設、社會生產以及居民生活穩定的輸送電力。

參考文獻

[1]郭立新.電力變壓器繼電保護設計[J].西北職教，2007（9）.

[2]呂國棟.淺議電力系統繼電保護技術發展[J].成才之路，2008（35）.

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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.