導語：如何才能寫好一篇繼電保護基本原理及應用，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 微機保護 課程改革一、目前《電力系統繼電保護》課程存在的問題

在現有電力系統繼電保護教材中，大多數教材在講述保護的基本原理時，一般結合機電型繼電器分析保護原理，這樣就花費了大量篇幅用于分析介紹繼電保護裝置和傳統繼電保護的二次電路。當然，通過傳統的機電型保護的動作過程，讓學生學習和掌握保護原理是行之有效的方法，學生也容易理解，問題是在理解完了保護基本理論后，如何讓學生認識微機保護，這在大多數教材中并沒有體現。

二、《電力系統繼電保護》課程教學的改革

1.課程改革的思路

繼電保護課程的改革以基本原理為主，包括保護的基本原理、保護裝置和繼電器的基本原理。以模擬保護具體電路為輔，對復雜模擬電路不作介紹，減輕學生的學習負擔。保護裝置和繼電器的應用舉例以微機型為主，在教學實踐過程中，適當地介紹當前繼電保護最新的技術和原理，同時鼓勵學生課后自主學習。統籌考慮和選取教學內容，以適合工作崗位的需要，對繼電保護密切相關的課程，在教學內容上、課時上嘗試進行大幅度整合。

（1）校企合作――按照工作現場工作過程搭建、設計課程教學內容。

總結歸納專業崗位群中的典型工作任務，以典型工作任務設計學習性工作任務，以職業實際工作為訓練內容，使課程目標和教字內容與職業實際緊密聯系，學習要素與工作要素相互滲透、融合，最大限度地實現校內學習與實際工作的一致性。

（2）貫徹規范――教學內容體現“企業標準”。

將發電廠、變電站繼電保護工作生產現場的各類規程規范、優秀企業文化和先進理念滲透到教學內容中，實現提高學生綜合職業素質的教學目標。

（3）任務驅動――實現“教、學、做”相融合。

突出對學生職業能力的訓練，學生在完成學習性工作任務的過程中，認知、吸取支撐完成任務的理論知識，教師針對學生操作中遇到的難題或出現的問題給予講授，歸納操作要點或知識要點。學生在“做”的過程中學習新知識，學習的過程就是不斷解決問題的過程，就是完成工作任務的過程，就是提高職業素質的過程，任務的成果就是“教、學、做”結合的結晶。

2.課程改革的具體方法

（1）教學內容的改革。

繼電保護教學內容改革是核心，沒有一個好的內容，無論怎么改都不會成功，問題是繼電保護的內容很多，怎么從眾多內容中選取是關鍵所在，內容的改革需遵循夠用、發展的層次展開。所謂夠用，就是繼電保護內容要包含基本的保護理論原理，比如常規的電流保護、功率方向保護、距離保護及差動保護等，對于這些原理的學習要完全掌握。所謂發展，就是繼電保護的理論學習要與時俱進，對于目前不用的一些陳舊理論要敢于刪除，對于新的理論要補充。由于微機保護的大力發展，許多過去難以解決的問題，現在很容易解決，如功率保護的接線形式，差動保護的接線等問題。

（2）教學手段的改革

在教學過程中，教學手段十分關鍵，教學手段的好壞直接關系到能否調動學生的學習積極性，也就是說，能否抓住學生。目前常用的教學手段主要是板書式教學、多媒體教學及討論式教學等，這些教學經過長期實踐，證明是可行的。但對于不同的教學內容，如果只采用一種方式，則效果不理想，在教學過程中不能激發學生的學習動力，因此需針對不同的教學內容，合理采用不同的手段。充分調動學生積極性，培養學生的思考及參與能力。因此，合理運用不同的教學手段是調動學生學習積極性的重要因素。

作為職業院校學生，工程實踐能力是其基本素質，也是社會的基本要求。由于微機保護的接線少，信號質量相對較高，操作過程也相對簡單，可以設計內容不同、形式多樣的實訓內容對學生進行專門訓練，使學生較好地掌握保護測試技能、對濾波及保護算法進行初步的設計，甚至對自己設計的保護方案調試等。

對于繼電保護的教學采用任務驅動法，在實踐過程中，可以按照電網施工的流程，將一些簡單實際的小型工程全程照搬入實訓室，老師提供相關的圖紙資料，學生們幾人一組，按照任務要求，進行保護的施工安裝、調試，對保護出現的故障進行分析查找，完成設備的調試報告，進一步提高學生分析解決實際問題的能力，這就要求學生具備較強的二次識圖能力。

（3）考評的改革

考評是檢驗學生對知識學習和應用掌握的一個重要環節，不同的考評制度可以檢驗出學生學習過程中的不同能力，因此，要促使學生學好知識，掌握原理，學會應用，需要老師設計不同的考評方案。考核評價體系的改革要立足于正確引導學生在打好堅實理論基礎的基礎上，培養和提高分析問題與解決問題的能力，鼓勵學生發揮創新思維和創新能力。從基礎理論知識的掌握、專業技能的運用、綜合性實訓的實施等多方面進行綜合考核，加大實訓環節的考評比例，從制度上鼓勵學生進行發散思維、求異思維的培養。傳統考評往往采用閉卷考試方式，這種方式有它的優點和公正性，但不能很好地檢驗學生動手能力和應用繼電保護原理知識解決實際問題的能力。對于原理性內容學習采用傳統閉卷考試，解決問題和分析問題能力采用具體實作考評。最后分別設計一個系數求和，完成對一個學生的綜合評價。

三、課程改革的結果分析

任何一項改革，最終都要經過實踐檢驗，當然，教育實踐的檢驗有其特殊性，它是一個長期的復雜的過程。在學校教改立項的支助下，對電氣2012級的電氣自動化技術專業的繼電保護進行了課程內容教學改革，從教學效果看，學生上課活躍程度增加，學生對繼電保護原理的理解加深，對微機保護設備的認識和實踐能手動力大大提高。在課程結束后，通過對比和對學生的問卷調查，學生相對更喜歡改革后的教學方式。這說明了這次課程內容調整和教學方式改革比較成功。

參考文獻：

[1]羅士萍，顧艷.從保護的微機化淺析繼電保護課程內容的調整[J].南京工程學院學報（社會科學版），2004（2）.

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關鍵詞：自適應繼電保護電網地區電網

1、引言

電網結構日趨復雜，給電網安全運行帶來了更多問題，同時也向繼電保護提出了更深的研究方向；在地區電網中，220kV系統是電力輸送主網架，220kV線路多數都是環網運行，經過近幾年大規模的電網改造，220 kV變電站布點日趨緊密，繼電保護配置如不能很好配合當地電網結構會嚴重破壞原本合理、堅強的電網結構，甚至使電網瓦解，因此對繼電保護配置與運行方案進行深入分析，合理地安排繼電保護設備的運行方式，對電網的安全、穩定運行具有重要的意義。

2、220kV電網繼電保護配置的一般原則及配合的矛盾

為保障電網安全可靠運行，220kV及以上電壓等級的電網必須滿足可靠性、速動性、選擇性及靈敏性等基本要求。可靠性由繼電保護裝置本身的技術性能和質量及裝置的合理配置、正常的運行維護保證；速動性由配置的全線速動保護、相間、接地故障的速動段保護及電流速斷保護保證；通過繼電保護運行整定，由相間和接地故障的延時段后備保護實現選擇性、靈敏性的要求；對聯系不強的220 kV電網，在保證繼電保護可靠動作的前提下，重點應防止繼電保護裝置的非選擇性動作；對于聯系緊密的220kV電網，重點應保證繼電保護裝置的可靠動作。

而在運行的電網各設備的運行狀態是復雜多變的，所以電網的聯系方式也會隨設備的狀態而改變。采用傳統的繼電保護定值維護方式，對繼電保護工作人員來說，無疑是個巨大的挑戰。所以自適應技術在現代復雜的電網中的應用被提到了一個新的高度。

3.自適應繼電保護技術發展的條件具備

3.1微機式繼電保護技術為其打下堅實基礎

微機保護技術的進步是自適應繼電保護發展的基礎,沒有計算機的應用, 自適應繼電保護只能是空談。自適應繼電保護技術最主要的特點就是它的自學習能力，而這種自學習能力離不開它的記憶能力，所以需要較為先進的存儲技術和查找算法才能保證系統的穩定和反應的快速性。現在，微機保護技術在不斷發展完善，軟硬件技術的得到了不同程度的發展，各類傳感終端也在不斷完善；這些無疑為自適應繼電保護技術的發展提供了肥沃的土壤。

3.2電網調度自動化技術為其提供平臺

電網調度自動化技術在60年代開始由模擬式向數字式進軍。70年代中期由SCADA、AGC和網絡分析匯集成為能量管理系統(EMS),80年代中期又借鑒EMS技術,由SCADA網絡分析和負荷控制匯集成配電管理系統(DMS)。這一切都說明了，電網調度自動化技術在快速地完善和提升；這將是一個不可抵擋的趨勢。

由于電力工業的發展和電網運行的迫切需要,在“八五”期間我國已卓有成效地建設發展了電力專用通信網和電網調度自動化系統[3 ]。到現在為止，在我國所有地區電網基本上實現了電力調度自動化，這為自適應繼電保護技術的發展提供了平臺。

3.3電力系統自動化技術發展自身需要

繼電保護技術是電力系統自動化技術的一個分支, 隨著電力系統自動化中電網調度自動化系統的應用, 采用變電站綜合自動化技術和實現無人值守運行方式[1]在全國如火如荼進行著。繼電保護是一門綜合性的學科, 它不斷吸納新的技術來完善自身，每一次電子界的革命基本上都為它創造一次新的機遇；所以在未來它還將有更大的發展空間。

4.自適應繼電保護的優越性及其應用

4.1自適應電流速斷保護[2]

4.1.1基本原理

自適應電流速斷保護的定值應隨系統運行方式和短路類型的實際情況而改變,克服了傳統電流速斷的缺點,其電流整定值可表示為:

要使電流速斷的定值按式(1) 整定, 必須實時測定故障類型系數和保護裝設點到系統等效電源之間的阻抗。此時, 令式(1) 與傳統電流速斷保護短路電流(2) 相等，可以得出自適應電流速斷的保護范圍

為保護裝設處到系統等效電源之間的實際阻抗; 為故障類型系數。

式(3) 表明, 也不是常數, 隨系統的的變化而變化, 它根據電流速斷動作原理的基本要求調整到最優。只要知道故障分量和就可求出系統阻抗。

令自適應電流速斷的保護范圍等于零，可得：

4.1.2保護范圍

傳統保護在實際運行方式下電流速斷的保護范圍：

將式(3) 與式(5) 進行比較可得:

實踐表明自適應電流速斷保護比普通電流速斷保護有明顯的優越性。

4.2自適應過電流保護的基本原理

自適應過電流保護的電流保護的定值和特性能夠實時自動調整或狀態改變, 以適應電網運行多樣性的要求。下面以反時限過電流保護為例說明自適應過電流保護的基本原理。設最大負荷電流為IHmax , 過電流保護的啟動電流整定值可用下式表示:

式中k 為系數, 通常取k > 1.5。

根據式(8) , 可選用保護裝置對應的一條反時限特性:

線路故障時,當 短路電流小于, 按上述特性動作的過電流保護不能檢出故障,但是通過對負荷電流實時監視,系統根據實際負荷電流IH 自動改變為靈敏更高的另一條反時限特性:

當保護裝置的時間―電流特性由式(9)變為式(10) 后, 過電流保護裝置便可更快地切除故障。自適應電流保護裝置已在部分電網中應用。

4.3自適應繼電保護成果

目前為止，自適應繼電保護技術已經在部分應用；特別是針對地方性電網的穩定性做了大量研究。

文獻[3]通過對電力系統振蕩和短路所呈現的不同特征分析,從故障特征入手,利用模糊集合理論識別振蕩過程中發生的短路。文獻利用模糊模式識別原理建立了相應的模糊數學模型,它使在許多不利于識別的情況下,包括兩機系統功角為180°時于振蕩中心處發生的三相短路都能迅速準確地識別出來。

文獻[4]提出了一種基于人工神經網絡識別永久性故障和瞬時性故障的方法。在瞬時性故障情況下,能夠確定熄弧時間,實現自適應單相重合閘。根據瞬時性故障與永久性故障電壓的波形不同,作為判別故障類型的依據。作者利用EMTP 仿真對系統參數、故障位置、故障前負荷分量和斷路器斷開時刻等不同的組合情況進行了故障電壓波形的仿真分析,提取最具有代表性特征作為神經網絡的輸入,并選擇了輸入節點為6,隱含節點為5,輸出節點為1的非全連BP 神經網絡。

文獻[5]提出了一種基于人工神經網絡實現自適應單相重合閘的設計細節,提出了如何利用故障數據訓練神經網絡的特殊方法及在硬件上的實現方式。

5.220kV地區電網存在的風險及其解決方法

現在部分地區220kV仍以環網形式對地區電網供電；由于220kV等級線路出故障而導致的地區全局性失壓時有發生。今年在廣東某地區就發生過由于施工造成地區全局性失壓的事故。可見，目前以220kV等級為主聯絡線的地區性電網還相當薄弱；提高繼電保護水平就提到了新的高度。

電網的事故是多樣的，由于電網，特別是變電站設備的多樣化。所以傳統的繼電保護技術顯得有心無力。在這里，我們提出采用對220kV地區性自適應繼電保護技術，當故障發生時有選擇性跳開某些環節，從而保護其它設備的正常運行。由于自適應繼電保護具有學習能力，我們可以通過模擬各類型故障，得出一個專家庫，然后輸入給自適應繼電保護各環節；當事故發生時，它就會有選擇性地跳開部分環節。在220kv地區性電網日趨復雜，配網自動化提出的大環境下。地區電網定值的配合及保護靈敏度等向繼電保護技術提出了挑戰。自適應繼電保護技術以其智能化和記憶性能當能挑起這個重任。

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關鍵詞：繼電保護；故障分析系統；應用

對于維持電力系統安全穩定運行而言，繼電保護裝置起著關鍵性的作用。電力系統是個整體，在其運行過程中，會受到天氣氣候，人為操作以及突發災難等的影響，從而給電力系統的穩定運行帶來一定的挑戰。繼電保護系統的正常運行，能夠在電力系統發生故障的時候及時切除故障，從而控制故障范圍的延伸，減小故障帶來的損失。所以，繼電保護裝置已經成為保障現代電力系統安全穩定不可缺少的設備。

1 繼電保護基本原理

繼電保護是一種電力系統自動保護裝置，它由三部分組成，分別是測量部分、邏輯部分和執行部分。其中測量部分是指將被保護對象的輸入信號和設定的整定值進行比較，從而使保護裝置能夠實現一定的邏輯功能，并確定相應的保護動作行為。再通過執行部位進行跳閘或者發出報警信號。基本原理如圖1。

為了能夠使得繼電保護裝置更好的工作，確保電力系統安全運行。所以，繼電保護裝置需要明確區分電力系統中的故障情況和非故障情況。從而要求繼電保護的輸入信號一定是故障時和正常時明顯不同的電氣量和物理量。比如突然增大的電壓或者電流信號，負序和零序的電壓和電流以及功率等電氣量。再比如變壓器的油壓，溫度以及發電機軸溫等物理量。

根據不同的角度，可將繼電保護裝置分為以下幾類：（1）根據繼電器不同的制造工藝可分為機電型、整流型、晶體管型、集成電路型以及微機型。（2）根據繼電器的邏輯判斷原理不同可分為電流型、電壓型、阻抗型、功率型以及差動型。無論選擇哪種類型的繼電保護裝置，都應該滿足可靠性、選擇性以及快速性和靈敏性的要求。從而確保繼電保護裝置在電力系統發生故障的時候正常動作，進而保證正常的故障檢測以及切除，保障電力系統的安全穩定。

2 故障分析處理系統

隨著我國電子科技的發展，微機繼電保護裝置得到廣泛的應用，使得我國電力系統的保護更加智能化與高效化。目前，由于很多微機繼電保護裝置大多是對原先裝置進行簡單的替換，使其并沒有和電網很好的結合，導致采集的大量數據信息不能夠很好的被應用，沒有充分發揮微機繼電保護裝置的優點。

繼電保護故障分析處理系統是一種綜合自動化系統，它能夠利用智能設備采集到的電網信息進行計算分析，從而調整繼電保護裝置的工作狀態，確保電網的安全穩定運行。首先，故障分析系統能夠使繼電保護裝置對系統的運行實現自適應狀態，智能的根據電網運行的變化進行合理的調整。其次，能夠準確定位電網運行過程中發生的復雜故障，從而及時的完成事故的分析和運算，對繼電保護裝備起到決策作用。第三，能夠對繼電保護裝置的運行狀態進行監控，從而進行裝備運行可靠性的分析。第四，能夠自動根據電網的實際運行情況對線路參數進行修正，從而提高電網運行效率，減少電網運行故障的發生。

繼電保護故障分析處理系統的應用，使得繼電保護的相關部門能夠得到電力系統發生故障后的完整保護裝置動作報告和錄波報告，從而使相關的工作人員能夠對故障情況進行及時掌握，提高了故障分析和處理的效率以及水平。并且，能夠使工作人員對電網運行過程中的繼電保護裝置和錄波裝置的運行狀況進行實時監測，極大地提高繼電保護裝置的運行能力。故障分析處理系統能夠對電網中出現的復雜故障進行系統全面的分析，加強了工作人員對故障的處理能力與效率，在確保電力系統安全穩定的同時能夠極大的提高電力系統的運行效率。

3 繼電保護故障分析處理系統在電力系統中的應用分析

3.1 故障分析處理系統中繼電保護故障診斷的仿真模擬

繼電保護故障診斷的仿真模擬的目的是為了能夠使工作人員更加真實的了解繼電保護裝置的參數設置情況，從而更加科學合理的設置繼電保護設備參數，提高其工作性能。繼電保護故障診斷的仿真模擬首先應該保證仿真的真實性，也就是說，在仿真過程中要根據真實系統的設置來建立各種繼電保護裝置的仿真模型，使得模擬故障后的行為具有真實的效果。其次，保護動作跳閘后的各類信息要顯示出來，并保證仿真提示與現實結果的一致性。再次，仿真模擬要具有靈活性，即能夠隨時查看和改變保護模擬裝置的參數設置情況。最后，仿真模擬過程要多樣化，在各種運行方式的情況下設置多種故障，確保仿真的實用性。由于電力系統中故障種類繁多，發生故障的原因也相對復雜，繼電保護裝置的保護方式也就各種各樣，為了能夠使仿真過程更加逼真，仿真結果更加科學，在仿真過程中應該相應的進行合理的假設。比如利用典型的保護類型代表各種繼電保護裝置，從而更加適應繼電保護裝置不斷發展的趨勢。

3.2 繼電保護故障分析處理系統的軟件構成

繼電保護故障診斷的程序主要是利用計算機對電力系統中各種故障進行模擬，通過故障量的分析檢測進行保護動作行為，同時輸出系統內的保護動作情況。其組成部分主要分為兩部分，分別是程序和數據庫。其中數據庫有電網一次系統圖、原件參數和繼電保護定值庫。程序部分主要包括模擬故障計算程序、保護動作行為判斷以及報告輸出等。繼電保護故障分析處理系統的軟件構成中，模擬故障計算程序作為仿真系統的核心，主要擔任各種故障的模擬以及對系統內每條線的保護測量值進行計算。而模擬計算出的結果通過與繼電保護定值比較，進而判斷保護的動作行為。例如對阻抗、電壓和電流的判斷，系統需要進行分段判斷，從第一段開始，如果第一段出現保護動作，則終止下一段的判斷，反之則繼續下一段的判斷，并以此類推。最后的輸出報告需要在電網的一次結構圖上標明保護動作的具體情況，從而使工作人員對電網的故障點，故障類型以及保護動作的時間、類型能夠更加詳細的了解。

3.3 建立繼電保護故障分析處理系統的硬件平臺設計模型

電網硬件平臺結構知識是故障信息分析處理系統的基礎。專家系統的工作效率和通用性能直接受到硬件表示方法的影響，有效的設計電網硬件平臺結構，能夠促進繼電保護故障分析處理系統的開發和利用，開發人員根據多層次的框架結構，使得復雜的內容清晰化，從而更加有利于相關工作人員對電網運行過程中出現的復雜故障的處理。電力系統具有明顯的層次性，即發電系統、變配電系統、輸電系統以及用電系統共同組成了電力系統的網絡層拓撲關系。所以，在對電網故障點進行測量、分析、保護的過程中，必須遵守電力系統的層次性關系，結合網絡層拓撲關系知識、廠站層拓撲關系知識以及設備的屬性知識等進行有效的故障診斷和恢復處理，使繼電保護系統更加智能化與一體化。

4 結束語

繼電保護故障分析處理系統在電力系統中的應用，使得電力系統的故障分析和處理更加的智能化，確保了繼電保護的有效性。使得繼電保護能夠根據電網的實際運行情況進行實時的檢測，一旦發生故障，能夠迅速做出反應，進行故障切除，降低電網損失。目前，隨著科技的發展，應該加大繼電保護故障分析處理系統的研發，使之不斷升級，從而滿足電力系統發展的需求。

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配電自動化技術是服務于城鄉配電網改造建設的重要技術，配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統，通信技術是配電自動化的關鍵。目前，我國配電自動化進行了較多試點，由配電主站、子站和饋線終端構成的三層結構已得到普遍認可，光纖通信作為主干網的通信方式也得到共識。饋線自動化的實現也完全能夠建立在光纖通信的基礎上，這使得饋線終端能夠快速地彼此通信，共同實現具有更高性能的饋線自動化功能。

二。配電網饋線保護的技術現狀

電力系統由發電、輸電和配電三部分組成。發電環節的保護集中在元件保護，其主要目的是確保發電廠發生電氣故障時將設備的損失降為最小。輸電網的保護集中在輸電線路的保護，其首要目的是維護電網的穩定。配電環節的保護集中在饋線保護上，配電網不存在穩定問題，一般認為饋線故障的切除并不嚴格要求是快速的。不同的配電網對負荷供電可靠性和供電質量要求不同。許多配電網僅是考慮線路故障對售電量的影響及配電設備壽命的影響，尚未將配電網故障對電力負荷（用戶）的負面影響作為配電網保護的目的。

隨著我國經濟的發展，電力用戶用電的依賴性越來越強，供電可靠性和供電電能質量成為配電網的工作重點，而配電網饋線保護的主要作用也成為提高供電可靠性和提高電能質量，具體包括饋線故障切除、故障隔離和恢復供電。具體實現方式有以下幾種：

2.1傳統的電流保護

過電流保護是最基本的繼電保護之一。考慮到經濟原因，配電網饋線保護廣泛采用電流保護。配電線路一般很短，由于配電網不存在穩定問題，為了確保電流保護動作的選擇性，采用時間配合的方式實現全線路的保護。常用的方式有反時限電流保護和三段電流保護，其中反時限電流保護的時間配合特性又分為標準反時限、非常反時限、極端反時限和超反時限，參見式（1）、（2）、（3）和（4）。這類保護整定方便、配合靈活、價格便宜，同時可以包含低電壓閉鎖或方向閉鎖，以提高可靠性；增加重合閘功能、低周減載功能和小電流接地選線功能。

電流保護實現配電網保護的前提是將整條饋線視為一個單元。當饋線故障時，將整條線路切掉，并不考慮對非故障區域的恢復供電，這些不利于提高供電可靠性。另一方面，由于依賴時間延時實現保護的選擇性，導致某些故障的切除時間偏長，影響設備壽命。

2.2重合器方式的饋線保護

實現饋線分段、增加電源點是提高供電可靠性的基礎。重合器保護是將饋線故障自動限制在一個區段內的有效方式「參考文獻。參見圖1，重合器R位于線路首端，該饋線由A、B、C三個分段器分為四段。當AB區段內發生故障F1，重合器R動作切除故障，此后，A、B、C分段器失壓后自動斷開，重合器R經延時后重合，分段器A電壓恢復后延時合閘。同樣，分段器B電壓恢復后延時合閘。當B合閘于故障后，重合器R再次跳開，當重合器第二次重合后，分段器A將再次合閘，此后B將自動閉鎖在分閘位置，從而實現故障切除、故障隔離及對非故障段的恢復供電。

目前在我國城鄉電網改造中仍有大量重合器得到應用，這種簡單而有效的方式能夠提高供電可靠性，相對于傳統的電流保護有較大的優勢。該方案的缺點是故障隔離的時間較長，多次重合對相關的負荷有一定影響。

2.3基于饋線自動化的饋線保護

配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統，其中饋線自動化實現對饋線信息的采集和控制，同時也實現了饋線保護。饋線自動化的核心是通信，以通信為基礎可以實現配電網全局性的數據采集與控制，從而實現配電SCADA、配電高級應用（PAS）。同時以地理信息系統（GIS）為平臺實現了配電網的設備管理、圖資管理，而SCADA、GIS和PAS的一體化則促使配電自動化成為提供配電網保護與監控、配電網管理的全方位自動化運行管理系統。參見圖2所示系統，這種饋線自動化的基本原理如下：當在開關S1和開關S2之間發生故障（非單相接地），線路出口保護使斷路器B1動作，將故障線路切除，裝設在S1處的FTU檢測到故障電流而裝設在開關S2處的FTU沒有故障電流流過，此時自動化系統將確認該故障發生在S1與S2之間，遙控跳開S1和S2實現故障隔離并遙控合上線路出口的斷路器，最后合上聯絡開關S3完成向非故障區域的恢復供電。

這種基于通信的饋線自動化方案以集中控制為核心，綜合了電流保護、RTU遙控及重合閘的多種方式，能夠快速切除故障，在幾秒到幾十秒的時間內實現故障隔離，在幾十秒到幾分鐘內實現恢復供電。該方案是目前配網自動化的主流方案，能夠將饋線保護集成于一體化的配電網監控系統中，從故障切除、故障隔離、恢復供電方面都有效地提高了供電可靠性。同時，在整個配電自動化中，可以加裝電能質量監測和補償裝置，從而在全局上實現改善電能質量的控制。

三。饋線保護的發展趨勢

目前，配電自動化中的饋線自動化較好地實現了饋線保護功能。但是隨著配電自動化技術的發展及實踐，對配電網保護的目的也要悄然發生變化。最初的配電網保護是以低成本的電流保護切除饋線故障，隨著對供電可靠性要求的提高，又出現以低成本的重合器方式實現故障隔離、恢復供電，隨著配電自動化的實施，饋線保護體現為基于遠方通信的集中控制式的饋線自動化方式。在配電自動化的基礎上，配電網通信得到充分重視，成本自動化的核心。目前國內的主流通信方式是光纖通信，具體分為光纖環網和光纖以太網。建立在光纖通信基礎上的饋線保護的實現由以下三部分組成：

1）電流保護切除故障；

2）集中式的配電主站或子站遙控FTU實現故障隔離；

3）集中式的配電主站或子站遙控FTU實現向非故障區域的恢復供電。

這種實現方式實質上是在自動裝置無選擇性動作后的恢復供電。如果能夠解決饋線故障時保護動作的選擇性，就可以大大提高饋線保護的性能，從而一次性地實現故障切除與故障隔離。這需要饋線上的多個保護裝置利用快速通信協同動作，共同實現有選擇性的故障隔離，這就是饋線系統保護的基本思想。

四。饋線系統保護基本原理

4.1基本原理

饋線系統保護實現的前提條件如下：

1）快速通信；

2）控制對象是斷路器；

3）終端是保護裝置，而非TTU.

在高壓線路保護中，高頻保護、電流差動保護都是依靠快速通信實現的主保護，饋線系統保護是在多于兩個裝置之間通信的基礎上實現的區域性保護。基本原理如下：

參見圖3所示典型系統，該系統采用斷路器作為分段開關，如圖A、B、C、D、E、F.對于變電站M，手拉手的線路為A至D之間的部分。變電站N則對應于C至F之間的部分。N側的饋線系統保護則控制開關A、B、C、D的保護單元UR1至UR7組成。

當線路故障F1發生在BC區段，開關A、B處將流過故障電流，開關C處無故障電流。但出現低電壓。此時系統保護將執行步驟：

Step1：保護起動，UR1、UR2、UR3分別起動；

Step2：保護計算故障區段信息；

Step3：相鄰保護之間通信；

Step4：UR2、UR3動作切除故障；

Step5：UR2重合。如重合成功，轉至Step9；

Step6：UR2重合于故障，再跳開；

Step7：UR3在T內未測得電壓恢復，通知UR4合閘；

Step8：UR4合閘，恢復CD段供電，轉至Step10；

Step9：UR3在T時間內測得電壓恢復，UR3重合；

Step10：故障隔離，恢復供電結束。

4.2故障區段信息

定義故障區段信息如下：

邏輯1：表示保護單元測量到故障電流，

邏輯0：表示保護單元未測量到故障電流，但測量到低電壓。

當故障發生后，系統保護各單元向相鄰保護單元交換故障區段，對于一個保護單元，當本身的故障區段信息與收到的故障區段信息的異或為1時，出口跳閘。

為了確保故障區段信息識別的正確性，在進行邏輯1的判斷時，可以增加低壓閉鎖及功率方向閉鎖。

4.3系統保護動作速度及其后備保護

為了確保饋線保護的可靠性，在饋線的首端UR1處設限時電流保護，建議整定時間內0.2秒，即要求饋線系統保護在200ms內完成故障隔離。

在保護動作時間上，系統保護能夠在20ms內識別出故障區段信息，并起動通信。光纖通信速度很快，考慮到重發多幀信息，相鄰保護單元之間的通信應在30ms內完成。斷路器動作時間為40ms~100ms.這樣，只要通信環節理想即可實現快速保護。

4.4饋線系統保護的應用前景

饋線系統保護在很大程度上沿續了高壓線路縱聯保護的基本原則。由于配電網的通信條件很可能十分理想。在此基礎之上實現的饋線保護功能的性能大大提高。饋線系統保護利用通信實現了保護的選擇性，將故障識別、故障隔離、重合閘、恢復故障一次性完成，具有以下優點：

（1）快速處理故障，不需多次重合；

（2）快速切除故障，提高了電動機類負荷的電能質量；

（3）直接將故障隔離在故障區段，不影響非故障區段；

（4）功能完成下放到饋線保護裝置，無需配電主站、子站配合。

四。系統保護展望

繼電保護的發展經歷了電磁型、晶體管型、集成電路型和微機型。微機保護在擁有很強的計算能力的同時，也具有很強的通信能力。通信技術，尤其是快速通信技術的發展和普及，也推動了繼電保護的發展。系統保護就是基于快速通信的由多個位于不同位置的保護裝置共同構成的區域行廣義保護。

電流保護、距離保護及主設備保護都是采集就地信息，利用局部電氣量完成故障的就地切除。線路縱聯保護則是利用通信完成兩點之間的故障信息交換，進行處于異地的兩個裝置協同動作。近年來出現的分布式母差保護則是利用快速的通信網絡實現多個裝置之間的快速協同動作如果由位于廣域電網的不同變電站的保護裝置共同構成協同保護則很可能將繼電保護的應用范圍提高到一個新的層次。這種協同保護不僅可以改進保護間的配合，共同實現性能更理想的保護，而且可以演生于基于繼電保護相角測量的穩定監控協系統，基于繼電保護的高精度多端故障測距以及基于繼電保護的電力系統動態模型及動態過程分析等應用領域。目前，在輸電網中已經出現了基于GPS的動態穩定系統和分散式行波測距系統。在配電網，伴隨賊配電自動化的開展。配電網饋線系統保護有可能率先得到應用。

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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。 

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關鍵詞：綜合自動化系統；變電所；應用

Abstract: In this paper, the author introduces the integrated automation substation 's basic principle, basic characteristics, basic functions and hardware structure form, and elaborates the application of the integrated substation automation in the power system.

Key words: integrated automation system; substation; application

中圖分類號：TP27文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

變電所綜合自動化系統以其獨特的優勢取代了常規變電所二次系統，并朝著從集中控制、功能分散型向分散（層）網絡型發展，從專用設備向平臺發展，從傳統控制向綜合智能控制方向發展，從室內向戶外型演變，從單純的屏幕數據監視向多媒體監視發展。

1．綜合自動化系統基本原理

常規變電所二次系統主要由繼電保護、自動控制、就地監控、故障錄波等組成，在應用中按繼電保護、就地、測量、錄波、電能計量等功能組屏。常規變電所內電纜錯綜復雜，這就使得其安全性、可靠性不高，電能質量可控性低，時效性差，維護量大。變電所綜合自動化是將變電所的二次設備（包括測量儀表、信號系統、繼電保護、自動裝置、電能計量和遠動裝置等）經過功能的組合和優化，通過計算機技術、現代電子技術、通信技術和信號處理技術，實現對變電所內的電氣設備和輸、配電線路的自動監視、測量、控制和微機保護，以及與遠動系統配合等綜合性的自動化功能。變電所綜合自動化系統利用多臺微型計算機組成的自動化系統，代替常規的測量和監視儀表、控制屏、中央信號系統和遠動屏，改變常規的繼電保護裝置不能與外界通信的缺陷。系統可以采集到比較齊全的數據和信息，利用計算機的高速計算能力和邏輯判斷功能，監視和控制所內各種設備的運行和操作，具有功能綜合化、結構微機化、操作監視屏幕化、運行管理智能化等特征，它的應用為變電所無人值守提供了強大的現場數據采集及控制支持。變電所綜合自動化的基本配置如圖 1 所示。

圖 1 變電所綜合自動化系統的基本配置

2．綜合自動化系統基本特征

變電所綜合自動化是通過監控系統的局域網或現場總線，將各種微機裝置采集的模擬量、開關量、脈沖量及一些非電量信號，經過數據處理及功能的重新組合，按照預定的程序和要求，對變電所實現綜合性的監視和調度。因此，綜合自動化的核心是自動監控系統，而綜合自動化的紐帶是監控系統的局域通信網絡，它把微機繼電保護、微機自動裝置、微機遠動功能綜合在一起，形成一個具有遠方功能的自動監控系統。變電所綜合自動化系統最明顯的特征表現在以下幾個方面：

2.1 功能綜合化

變電所綜合自動化技術綜合了變電所內除一次設備和交直流電源以外的全部二次設備。在綜合自動化系統中，微機監控系統綜合了變電站的儀表屏、操作屏、模擬屏、變送器屏、中央信號系統、遠動的 RTU 功能及電壓和無功補償自動調節功能；綜合了和監控系統一體的微機保護、故障錄波、自動裝置功能。

2.2 結構分布、分層化

綜合自動化是一個分布式系統，其中微機保護、數據采集和控制以及其他智能設備等子系統都是按分布式結構設計的，每個子系統可能有多個 CPU 分別完成不同功能。多CPU系統提高了處理并行多發事件的能力，有優先級的網絡系統解決數據傳輸瓶頸問題，提高系統實時性。分布式結構有利于系統擴展和維護，局部故障不影響其他模塊正常運行。另外，按照變電所物理位置和各子系統功能分工的不同，綜合自動化系統的總體結構又按分層來組織。典型的分層原則是將變電所自動化系統分為兩層，即變電層和間隔層，由此可構成分散（分布）式綜合自動化系統。

2.3 操作監視屏幕化

變電所實現綜合自動化后，可實現無人值守無人值班或者無人值守無人值班，操作人員在主控室或者調度所，面對顯示器，對變電所內的設備進行全方位的監視和操作，即通過計算機的顯示屏，可以監視全變電所的實時運行情況和對各開關設備進行操作控制。

2.4 通信系統網絡化、光纜化

由于計算機局域網技術及光纖通信技術在綜合自動化系統中得到普遍的應用，因此，系統具有較高的抗電磁干擾能力，能夠實現高速數據傳送，滿足實時性要求，易于擴展，可靠性大大提高，方便施工。

2.5 運行管理智能化

智能化不僅表現在常規的自動化功能上，還表現在能夠在線自診斷，并不斷將診斷結果送往遠方的主控端，這是區別常規二次系統的重要特征。綜合自動化系統不僅能監視一次設備，還能時刻檢測自己是否有故障，充分體現了其智能性。

2.6 測量顯示數字化

微機監控系統改變了原來的測量手段，常規指針式儀表全被顯示器上的數字顯示所代替。原來的人工抄表記錄則全部由打印機打印、報表所代替。

3．基本功能

一般說來，變電所綜合自動化系統的功能包括變電所電氣量的采集以及電氣設備的狀態監視、控制和調節。

3.1 繼電保護功能

變電所綜合自動化系統中的微機繼電保護，同樣要滿足繼電保護可靠性、選擇性、快速性和靈敏性的要求，所以系統的繼電保護按被保護的電力設備單元分別獨立設置，電氣量輸入、輸出及跳閘回路相互獨立；保護裝置設有通信接口供接入站內通信網，在保護動作后向變電站層的微機設備提供報告。

3.2 監視控制功能

3.2.1 實時數據采集與處理，包括模擬量、開關量、脈沖量及數字量等。

3.2.2 運行監視功能。

3.2.3 故障錄波與測距功能。

3.2.4 事故順序記錄與事故追憶功能。

3.2.5 控制及安全操作閉鎖功能。

3.2.6 數據處理及記錄功能。

3.3 自動控制裝置的功能

變電所綜合自動化系統具有保證安全、可靠供電和提高電能質量的自動控制功能，如電壓和無功綜合控制裝置、低頻率減負荷控制裝置、備用電源自投控制裝置、小電流接地選線裝置等。

3.4 遠動及數據通信功能

變電所綜合自動化的通信功能包括系統內部的現場級的通信和自動化系統與上級調度的通信兩部分。

4．硬件結構形式

綜合自動化變電所的結構有集中式、分布式、分散（層） 分布式。

4.1 集中式綜合自動化系統

集中式綜合自動化系統采用多個計算機，擴展其接口電路，集中采集變電所的模擬量、開關量和數字量等信息，集中進行計算與處理，分別完成微機監控、微機保護和一些自動控制等功能。這種形式在國內早期使用較多。

圖 2 分層式結構圖

4.2 分層分布式結構集中組屏的綜合自動化系統

分布式結構在結構上采用主從 CPU 協同工作方式，各功能模塊（通常是各個從CPU）之間采用網絡技術或串行方式實現數據通信，多 CPU 系統提高了處理并行多發事件的能力，解決了集中式結構中獨立CPU 計算處理的瓶頸問題，方便系統擴展和維護，局部故障不影響其他模塊（部件）正常運行。所謂分層式結構，是將變電所信息的采集和控制分為管理層、站控層和間隔層布置，如圖 2 所示。

5．結語

隨著電網的不斷建設與發展，電網對安全、穩定運行的要求也越來越高，為適應這一要求，綜合自動化系統在變電所中得到了廣泛的應用，實現無人值守無人值班，也為今后的智能化電網奠定了基礎。

參考文獻：

[1] 賈志勇.《高低壓電氣設備安裝的質量控制要點[J].》建筑電氣，2008，(5)：43-45.

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關鍵詞：配電 保護 技術

1 饋線保護的技術

隨著我國經濟的發展，電力用戶用電的依靠性越來越強，供電可靠性和供電電能質量成為配電網的工作重點，而配電網饋線保護的主要作用也成為提高供電可靠性和提高電能質量，具體包括饋線故障切除、故障隔離和恢復供電。具體實現方式有以下幾種：

1.1 傳統的電流保護 過電流保護是最基本的繼電保護之一。考慮到經濟原因，配電網饋線保護廣泛采用電流保護。配電線路一般很短，由于配電網不存在穩定問題，為了確保電流保護動作的選擇性，采用時間配合的方式實現全線路的保護。常用的方式有反時限電流保護和三段電流保護，其中反時限電流保護的時間配合特性又分為標準反時限、非常反時限、極端反時限和超反時限，參見式（1）、（2）、（3）和（4）。這類保護整定方便、配合靈活、價格便宜，同時可以包含低電壓閉鎖或方向閉鎖，以提高可靠性；增加重合閘功能、低周減載功能和小電流接地選線功能。

電流保護實現配電網保護的前提是將整條饋線視為一個單元。當饋線故障時，將整條線路切掉，并不考慮對非故障區域的恢復供電，這些不利于提高供電可靠性。另一方面，由于依靠時間延時實現保護的選擇性，導致某些故障的切除時間偏長，影響設備壽命。

1.2 基于饋線自動化保護 配電自動化包括饋線自動化和配電治理系統，其中饋線自動化實現對饋線信息的采集和控制，同時也實現了饋線保護。饋線自動化的核心是通信，以通信為基礎可以實現配電網全局性的數據采集與控制，從而實現配電SCADA、配電高級應用（PAS）。同時以地理信息系統（GIS）為平臺實現了配電網的設備治理、圖資治理，而SCADA、GIS和PAS的一體化則促使配電自動化成為提供配電網保護與監控、配電網治理的全方位自動化運行治理系統。這種饋線自動化的基本原理如下：當在開關S1和開關S2之間發生故障（非單相接地），線路出口保護使斷路器B1動作，將故障線路切除，裝設在S1處的FTU 檢測到故障電流而裝設在開關S2處的FTU沒有故障電流流過，此時自動化系統將確認該故障發生在S1與S2之間，遙控跳開S1和S2實現故障隔離并遙控合上線路出口的斷路器，最后合上聯絡開關S3完成向非故障區域的恢復供電。

這種基于通信的饋線自動化方案以集中控制為核心，綜合了電流保護、RTU遙控及重合閘的多種方式，能夠快速切除故障，在幾秒到幾十秒的時間內實現故障隔離，在幾十秒到幾分鐘內實現恢復供電。該方案是目前配網自動化的主流方案，能夠將饋線保護集成于一體化的配電網監控系統中，從故障切除、故障隔離、恢復供電方面都有效地提高了供電可靠性。同時，在整個配電自動化中，可以加裝電能質量監測和補償裝置，從而在全局上實現改善電能質量的控制。

2 現代饋線保護

配電自動化中的饋線自動化較好地實現了饋線保護功能。但是隨著配電自動化技術的發展及實踐，對配電網保護的目的也要悄然發生變化。最初的配電網保護是以低成本的電流保護切除饋線故障，隨著對供電可靠性要求的提高，又出現以低成本的重合器方式實現故障隔離、恢復供電，隨著配電自動化的實施，饋線保護體現為基于遠方通信的集中控制式的饋線自動化方式。在配電自動化的基礎上，配電網通信得到充分重視，成本自動化的核心。目前國內的主流通信方式是光纖通信，具體分為光纖環網和光纖以太網。建立在光纖通信基礎上的饋線保護的實現由以下三部分組成：①電流保護切除故障；②集中式的配電主站或子站遙控FTU實現故障隔離；③集中式的配電主站或子站遙控FTU實現向非故障區域的恢復供電。

這種實現方式實質上是在自動裝置無選擇性動作后的恢復供電。假如能夠解決饋線故障時保護動作的選擇性，就可以大大提高饋線保護的性能，從而一次性地實現故障切除與故障隔離。這需要饋線上的多個保護裝置利用快速通信協同動作，共同實現有選擇性的故障隔離，這就是饋線系統保護的基本思想。

3 饋線系統保護技術

3.1 基本原理 饋線系統保護實現的前提條件如下：①快速通信；②控制對象是斷路器；③終端是保護裝置，而非TTU。

在高壓線路保護中，高頻保護、電流差動保護都是依靠快速通信實現的主保護，饋線系統保護是在多于兩個裝置之間通信的基礎上實現的區域性保護。基本原理如下：該系統采用斷路器作為分段開關，A、B、C、D、E、F.對于變電站M，手拉手的線路為A至D之間的部分。變電站N則對應于C至F之間的部分。N側的饋線系統保護則控制開關A、B、C、D的保護單元UR1至UR7組成。

轉貼于

當線路故障F1發生在BC區段，開關A、B處將流過故障電流，開關C處無故障電流。但出現低電壓。

3.2 故障區段信息 定義故障區段信息如下：

邏輯1：表示保護單元測量到故障電流，

邏輯0：表示保護單元未測量到故障電流，但測量到低電壓。

當故障發生后，系統保護各單元向相鄰保護單元交換故障區段，對于一個保護單元，當本身的故障區段信息與收到的故障區段信息的異或為1時，出口跳閘。

為了確保故障區段信息識別的正確性，在進行邏輯1的判定時，可以增加低壓閉鎖及功率方向閉鎖。

3.3 系統保護動作速度及其后備保護 為了確保饋線保護的可靠性，在饋線的首端UR1處設限時電流保護，建議整定時間內0.2秒，即要求饋線系統保護在200ms內完成故障隔離。

在保護動作時間上，系統保護能夠在20ms內識別出故障區段信息，并起動通信。光纖通信速度很快，考慮到重發多幀信息，相鄰保護單元之間的通信應在30ms內完成。斷路器動作時間為40ms~100ms.這樣，只要通信環節理想即可實現快速保護。

3.4 饋線系統保護的應用前景 饋線系統保護在很大程度上沿續了高壓線路縱聯保護的基本原則。由于配電網的通信條件很可能十分理想。在此基礎之上實現的饋線保護功能的性能大大提高。饋線系統保護利用通信實現了保護的選擇性，將故障識別、故障隔離、重合閘、恢復故障一次性完成，具有以下優點：①快速處理故障，不需多次重合；②快速切除故障，提高了電動機類負荷的電能質量；③直接將故障隔離在故障區段，不影響非故障區段；④功能完成下放到饋線保護裝置，無需配電主站、子站配合。

4 未來保護技術

繼電保護的發展經歷了電磁型、晶體管型、集成電路型和微機型。微機保護在擁有很強的計算能力的同時，也具有很強的通信能力。通信技術，尤其是快速通信技術的發展和普及，也推動了繼電保護的發展。系統保護就是基于快速通信的由多個位于不同位置的保護裝置共同構成的區域行廣義保護。

電流保護、距離保護及主設備保護都是采集就地信息，利用局部電氣量完成故障的就地切除。線路縱聯保護則是利用通信完成兩點之間的故障信息交換，進行處于異地的兩個裝置協同動作。近年來出現的分布式母差保護則是利用快速的通信網絡實現多個裝置之間的快速協同動作假如由位于廣域電網的不同變電站的保護裝置共同構成協同保護則很可能將繼電保護的應用范圍提高到一個新的層次。這種協同保護不僅可以改進保護間的配合，共同實現性能更理想的保護，而且可以演生于基于繼電保護相角測量的穩定監控協系統，基于繼電保護的高精度多端故障測距以及基于繼電保護的電力系統動態模型及動態過程分析等應用領域。目前，在輸電網中已經出現了基于GPS的動態穩定系統和分散式行波測距系統。在配電網，伴隨賊配電自動化的開展。配電網饋線系統保護有可能率先得到應用。

篇8

中關鍵詞：水電站；二次回路；繼電保護

中圖分類號：TV5文獻標識碼： A

Abstract: Hydropower Station in the power system, large and complex secondary circuit of the entire power system plays a vital role. Secondary circuit protection, as its relatively independent subsystems, the system for ensuring the safe operation of the power station plays a more important role. With the development of modern technology, hydropower, high-tech equipment constantly in use, power systems become more complex, the power relay station in the practical application of the system put forward higher requirements.

Keywords: hydropower; secondary circuit; protection

概述：在水電站現代化電力系統中，一次設備和二次設備對電力生產的安全有序都起著重要作用。而二次回路即二次設備的電路系統，主要是對一次回路進行信號及測量、監視、操作、繼電保護等，重要性尤顯突出。二次回路繼電保護在保證水電站的電力系統安全可靠運行、減少事故的發生、控制故障的影響方面發揮著重要作用。

一、 二次回路在水電站運行中的作用

水電站二次回路較一次回路更為龐大，也更為復雜。二次回路主要由一次回路的信號及測量回路，繼電保護系統，監控系統，輔助控制系統，操作電源，通信和其他二次設備等組成。二次回路出現故障會使整個電廠及電力系統受到影響甚至遭到破壞。

二、 繼電保護在二次回路中的作用

繼電保護是水電站二次回路中的最重要組成部分，其重要意義在于對發電機設備、一次設備、公用及輔助設備及整個電廠的保護作用。特別是在水電站電力設備日益現代化的今天，對繼電保護提出了更高的要求，可以說水電站時刻需要繼電保護來保證其順利、安全運行。

在二次回路中，繼電保護的重要作用體現在對一次系統運行狀態的監測和控制上。繼電保護系統主要通過預防事故的發生，或者控制事故的影響范圍來保證一次系統的正常運行。是二次回路中相對獨立的子系統。

三、 水電站二次回路繼電保護的應用

1. 繼電保護的基本原理

繼電保護系統運行的直接目的在于發出異常或故障警告、切斷故障設備或系統。其工作的基本原理是：電力系統在發生故障或運行異常時，系統的各物理量會不同于正常運行時的物理量，繼電保護系統在對各物理量進行對比后，經過保護設備的綜合判斷，根據故障嚴重程度和整定要求，發出異常或故障警告，并通過切斷故障設備或故障系統與整個系統之間的聯系來限制影響范圍，將整個電廠及相連接的電網系統因此受到的影響或損害降至最低。

2. 繼電保護系統的主要配置

水電站繼電保護系統在設計之初就應考慮與電網系統、電廠監控系統、安全自動裝置等的相互配合和協調，根據接入系統的要求，進行合理配置。

連接繼電保護裝置的回路要注意以下幾個方面：

（1）從電流互感器和電壓互感器的二次側端子開始，到有關繼電保護裝置的回路，要考慮消除保護死區，又要盡可能的減少互感器本身的故障產生的影響。 還應特別注意避免運行中一套保護退出時可能出現的電流互感器內部故障時保護死區。

（2）應充分考慮系統可能出現的不利情況，盡量避免在復雜、多重故障的情況下繼電保護不正確動作，同時還應考慮系統運行方式變化對繼電保護帶來的不利影響。

（3）主保護和后備保護綜合在一整套裝置內，共用直流電源輸入回路及交流電壓互感器和電流互感器的二次回路，電流回路應分別取自電流互感器互相獨立的繞組。該裝置應能反應被保護設備或線路的各種故障及異常狀態，并動作于跳閘或給出信號。

（4）兩套保護的跳閘回路應分別對應斷路器的不同跳閘線圈。

繼電保護在選擇配置時，應充分結合整個電力系統可能發生的異常或故障，盡量滿足整個系統的要求，并且使繼電保護裝置的效能得以充分發揮，保證二次回路的高水平運行。

3. 繼電保護的整定

傳統的繼電保護整定計算，是假定電力系統在最大運行狀態下線路末端短路時確定整定值，整個保護裝置則根據這個整定值來進行保護工作。

然而隨著電力系統的裝置設備不斷更新，系統結構也越來越復雜，并且處于不斷變化之中，電力系統出現的異常及故障也隨之復雜化、多樣化，應充分考慮繼電保護的適應性，避免出現特殊接線方式造成繼電保護配置和整定計算困難，為繼電保護安全、可靠運行創造良好條件。根據電網公司要求，每年度要對所轄設備的整定值進行全面復算和校核工作，認真校核涉網保護與電網保護的整定配合關系。當電網結構、線路參數和短路電流水平發生變化時，應及時校核相關涉網保護的配置與整定，避免保護發生不正確動作行為。

4. 繼電保護系統的運行

繼電保護裝置的運行應具有良好的靈敏性、選擇性、速動性及穩定性。這就要求設備運行前，首先，應進行一般檢查，包括對各裝置的焊接點檢查，對螺絲是否緊固的檢查等等，這些一般性細節檢查應全面認真完成，否則細節失誤會成為發生保護拒動或者保護誤動的隱患；然后，定期檢查和分析每套保護在運行中反映出來的各類不平衡分量。微機型差動保護應能在差流越限時發出告警信號，應建立定期檢查和記錄差流的制度，從中找出薄弱環節和事故隱患，及時采取有效對策；最后，要完成對設備的遙控、遙測、遙調等操作的驗收工作。

5. 繼電保護裝置設備的檢修

檢修工作對于繼電保護裝置設備的正常運行非常重要，常規的檢修有利于及時發現問題，提前采取措施，預防保護拒動及保護誤動情況的發生。加強繼電保護裝置、特別是線路快速保護、母差保護、斷路器失靈保護等重要保護的維護和檢修管理工作，要特別重視新投運保護裝置運行一年后的全部檢驗工作，嚴禁超期和漏項。在常規檢修工作中應注意以下幾個方面：首先，應合理安排檢修程序，編制繼電保護標準化作業指導書，使檢修工作不影響繼電保護系統的正常運行；其次，每年應對微機型繼電保護試驗裝置進行精度檢測，確保試驗裝置的準確度及各項功能滿足繼電保護試驗的要求；再次，在檢修工作進行時應做好相應的安全隔離措施。

6. 繼電保護系統的接地

在繼電保護系統中的接地主要包括對輸配電線路進行接地保護和對裝置設備進行接地保護。首先，應敷設與廠、站主接地網緊密連接的等電位接地網。然后根據不同的設備類型，按照相關的規程規范可靠連接到等電位接地網的銅排上。其次，重視繼電保護二次回路的接地問題，并定期檢查這些接地點的可靠性和有效性。

7. 繼電保護的抗干擾措施

二次回路繼電保護設備多為弱電設備，容易因受到電力系統中其它設備的干擾而影響其性能。為提高保護的有效性，應采取積極的抗干擾措施。

主要的抗干擾措施如下：第一，將各種繼電保護設備集中在同一等電位面，與接地主網實行一點連接，可以有效屏蔽電位差竄入引起的干擾。第二，在開關場和控制室沿高頻電纜連接接地銅線實現接地。第三，微機型繼電保護裝置所有二次回路的電纜均應使用屏蔽電纜，電纜屏蔽層應兩端可靠接地。第四，隨著未來數字化變電站發展，電網電壓的不斷提高，光電流互感器的應用可以防止由傳統互感器引起的拒動與誤動。

四、結語

在水電站電力系統中，二次回路繼電保護的重要作用毋庸置疑，通過對應用情況的分析，指導繼電保護的應用實踐，有助于應用過程中資源得到更科學合理地配置，有助于繼電保護所承載的監測作用、控制作用、保護作用得到更有效地發揮。

參考文獻：

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[2]郭林偉，譙新奇，張志龍.水電站二次回路繼電保護的應用分析[J].四川水利，2012（02）.

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關鍵詞：繼電保護；課程體系；人才培養

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）36-0104-02

大學教育理念是大學的思想、精神和靈魂，是人們對大學的理性認識、理想追求及所持教育觀念，它是建立在對教育規律和時代特征深刻認識基礎之上的。大學要根據經濟社會發展的需要，遵循教育規律和人才成長規律，強化以創新精神、創造能力、實踐能力和高尚品德人格為核心的素質教育觀念[1，2]。隨著我國電網技術的飛速發展，電力行業對繼電保護技術要求也在不斷提高，電力系統繼電保護專業作為電氣工程及其自動化專業的重要的專業方向之一，需要適時調整課程體系，深化教學改革，注重能力培養與職業素養的養成[3，4]，構建“知識、能力、素質”為一體化的培養模式，達到理論與實踐相融合，以確保為電力行業培養出高素質的應用型人才。

一、傳統課程體系存在的問題

在我國電力企業中，繼電保護專業方向的技術人員所涉及的工作有：新建變電站保護的安裝與調試，保護裝置的相關測試與維護，電力設計院二次回路設計等。按照我校培養方案，目前與電力系統繼電保護專業方向課程群的相關教學主要包括：“電力系統繼電保護原理”、“電氣二次回路”、“電力系統繼電保護技術的新發展”等3門課程，以及“繼電保護課程設計”和“電力系統繼電保護畢業設計”2個實踐環節。

結合目前電網繼電保護技術發展現狀與現場對保護技術人員能力的要求，傳統繼電保護教學存在以下問題：

1.保護原理的理論教學內容更新不夠

隨著特高壓輸電技術的發展、大容量發電機變壓器的應用、智能變電站、分布式發電、以及量測和通信技術的發展，傳統電力系統繼電保護教學存在理論教學內容更新不夠，特別是直流保護技術、超大容量機組的保護技術、新型光纖差動線路保護技術、工頻故障分量保護技術等，這些目前現場中的廣泛發展與應用的保護原理技術講授內容不足。

2.部分教學內容與現場要求不對應

電網公司要求繼電保護技術人員具備進行繼電保護整定計算、保護裝置的安裝、調試、運行維護等工作能力，不僅要求入職人員具備繼電保護的基本理論，還要求掌握電氣二次回路的基本知識和繼電保護的測試技術。其中，電氣二次回路是現場工作人員進行變電站施工、維護、檢修、測試試驗、調度控制與運行等實際工作中所必須扎實掌握的基本內容。而目前“電氣二次回路課程”開設學時相對較少，缺少現場常用的二次回路資料，并且現有教材二次回路標準符號不統一，難以滿足現場二次回路讀圖的需要。另外，繼電保護的測試技術目前在本科課程中沒有進行相關內容的開設。

3.實踐教學環節存在的問題

實踐教學作為繼電保護專業方向教學內容的重要部分，目前主要存在以下問題：第一，實踐教學環節所參照的設計手冊出版時間較早，設計規范與電力設計院的設計規范有較大偏差；第二，實踐教學的設計題目需要按照現場的發展進行調整與更新，缺少現場廣泛應用的微機保護裝置的相應實驗內容；第三，實驗教學環節所用實驗器材需要更新，如保護測試儀器的使用等。

二、繼電保護專業方向課程體系改革思路

我國高等教育分為專科教育、本科教育與研究生教育，其中要求本科教育應當使學生比較系統地掌握本學科、專業必須的基礎理論、基本知識，掌握本專業必要的基本技能、方法和相關知識，具有從事本專業實際工作和研究工作的初步能力。因此，電力系統繼電保護課程的改革也應從這個要求出發，由市場需求引導和推進教學改革。

根據對當前我校繼電保護方向相關專業課程的設置與現場需求存在的問題分析，繼電保護專業課程體系改革需要包括四個環節：

（1）調整“電力系統繼電保護原理”教學內容，并擴展繼電保護實驗內容；（2）擴展“電氣二次回路”課程內容；（3）調整繼電保護課程設計與畢業設計等實踐環節；（4）開設“高壓直流輸電保護技術”選修課程。

1.電力系統繼電保護原理

“電力系統繼電保護原理”課程主要講授線路和主要設備保護的工作原理、整定計算方法、動作行為分析、試驗方法等內容，培養學生綜合運用基礎理論分析、解決實際問題的能力。對該課程的教學內容與實驗內容改革如下：

（1）理論教學方面：緒論內容中重點介紹微機式保護的硬件和軟件構成、各部分的主要功能及微機式保護的特點。

1）加大基于工頻故障分量距離保護的介紹，包括工頻故障分量的提取與特點、工頻故障分量距離保護的工作原理、動作特性與應用特點；2）輸電線路保護中，增加新型光纖分相差動線路保護原理的介紹；3）距離縱聯保護與零序縱聯保護的廣泛應用，調整輸電線路方向縱聯保護一節的學時，加大這兩種原理縱聯保護的工作原理介紹；4）由于現場自耦變壓器的廣泛應用，需要加大自耦變壓器故障特點及相關保護的介紹；5）增加3/2母線故障與母線保護的介紹。

（2）實驗教學方面：現有實驗內容包括：電磁型電流繼電器特性分析、整流型功率方向繼電器特性分析、整流型阻抗繼電器特性分析實驗、BCH―2 型差動保護繼電器特性分析等8學時實驗內容。而現場繼電保護測試試驗是繼電保護技術人員需要掌握的重要內容。因此，在現有實驗內容基礎上增設繼電保護測試試驗綜合性實驗內容，包括：保護測試儀的使用；500kV線路保護整組實驗；變壓器保護測試試驗等。特別加強學生對保護測試試驗接線環節的訓練。另外，隨著2012年以來智能變電站在國家電網公司的推廣建設，對應智能變電站保護調試、安裝技術在實驗室條件不能允許的前提下，可通過視頻課件等給學生普及相關知識。

2.電氣二次回路課程的調整

由二次設備相互連接，構成對電氣一次設備進行監測、控制、調節和保護的電氣回路稱為電氣二次回路。電氣二次回路是電力系統的安全穩定運行的重要保證。電氣二次回路主要包括：控制回路、調節回路、保護及自動裝置回路、測量回路（記錄參數及運行狀態）、信號回路、操作電源回路等內容。教學大綱要求學生掌握電力系統二次回路的基本原理和構成以及工程識圖的基本知識及分析方法。為學生畢業后從事本專業領域的工作打下必要的理論知識和實際應用知識的基礎。

不論是變電站的運行、檢修與維護，保護與安全自動裝置的調試與維護，還是配電網開關柜的運行、檢修與維護，都離不開二次回路識圖能力，二次回路圖紙作為一次設備與二次設備的紐帶，無處不在。因此，現有18學時的“電氣二次回路”本科選修課程遠遠不能滿足現場技能的需要，這就需要按照現場二次回路不同工種的需求，增加學時調整教學內容，編寫新的教學大綱，以滿足現場的需求。

另外，目前220kV和110kV變電站氣體絕緣金屬封閉開關設備GIS的廣泛應用，在現有電氣二次回路課程中需增設GIS組合電器中斷路器操作機構箱匯控柜二次回路的介紹。使學生了解斷路器本體防跳回路、斷路器本體三相不一致延時繼電器二次回路圖等內容。

3.高壓直流輸電保護技術

近年來，我國高壓直流輸電工程投入運行的已有9項，另外在建工程7項。隨著750kV、1000kV輸變電工程以及±800kV、±1000kV直流輸電工程的建設，跨區聯網逐步加強，特高壓交直流線路將承擔起更大范圍、更大規模的輸電任務。現場高壓直流輸電技術在電力系統中已廣泛應用，而高壓直流輸電的相關電氣設備、直流系統的故障特點、以及對應高壓直流輸電保護技術在本科課程中還沒有增設對應的內容。因此，電力系統繼電保護專業可通過開設“高壓直流輸電保護技術”課程，介紹高壓直流輸電系統中換流器故障、直流開關場設備故障、接地極故障、換流站交流設備故障、直流線路故障等故障特點、以及現場使用的保護原理與技術，為學生就業后從事高壓直流輸電保護的相關工作打下初步基礎。

4.保護實踐環節的改革

實踐教學環節是理論應用于實踐的重要訓練環節。目前，繼電保護專業的實踐教學環節包括2周的35kV線路繼電保護課程設計和18周的電力系統規劃與繼電保護設計的畢業設計。

（1）課程設計環節。35kV線路繼電保護課程設計主要開展階段式電流保護的整定計算、保護配合能力的訓練，以及對應保護原理接線圖和交、直流展開圖等圖紙的繪制。整個過程都是手算、手繪，在實驗條件允許前提下，該環節可以適當增設DDRTS仿真軟件開展計算機仿真，驗證手算定值同時，進行線路各種故障情況下保護動作仿真，使學生對保護整定計算以及動作情況認識形象化，從而提升課程設計的效果。

（2）畢業設計環節。畢業設計環節是學生對所學專業知識綜合運用的重要的實踐環節，目前電力系統規劃與繼電保護畢業設計主要開展了電源規劃、電網規劃及發變組主保護的配置與整定，以及相應的圖紙的繪制。畢業設計環節需要解決的主要問題是設計缺乏規范標準。另外，畢業設計所需要的各類數據無從查找，如線路型號、價格，高壓電氣造價、運行維護價格等缺乏，現場常用設備型號等。這就需要到省級電力設計院廣泛調研，編寫標準、完善的設計手冊，以保證設計內容的規范。

三、相關先修課程的調整

繼電保護原理課程的先修課程包括：電路、電機學、信號處理、電力系統分析等課程。其中電機學課程中變壓器、發電機的結構與工作原理是后續主設備保護的重要基礎；電流互感器、電壓互感器作為各類保護電氣量量測的重要元件，其工作原理及特性，以及接線特點等內容也是繼電保護原理實現的重要基礎。而目前，電機學課程中互感器的以上內容介紹偏少，需要適當增加相應內容的介紹。另外，建議電力系統分析課程中應增設高壓直流輸電系統故障分析的介紹，為后續高壓直流輸電保護的開設奠定基礎。

四、職業素質的培養

“知識、能力、素質”為一體化的培養模式，是培養高素質的應用型人才的根本。繼電保護專業方向課程體系的改革的實施同樣要遵循這一培養模式。通過理論教學與實踐環節的相互滲透，構建符合現場需求的實踐訓練環節，讓學生深入體會繼電保護配合邏輯的嚴密性、二次接線的復雜性，向學生灌輸繼電保護工作的嚴謹態度、安全意識和責任意識，幫助學生樹立正確的職業意識和職業道德，明確繼電保護專業技術人員應具備的職業素養和職業技能。通過實習環節、課程設計、畢業設計等實踐環節讓學生達到對現場的職業認知實習，了解崗位職業技能要求、工作職責、崗位設置、工作規范、工作環境等，形成對繼電保護技術專業的認同感，激發學習熱情，讓學生實地感受繼電保護技術應用的廣泛性和重要性。

五、結論

在電力系統迅猛發展的形勢下，電力企業對繼電保護專業人才有著新的需求和特點。服務于學校培養應用型高級人才的目標，建立健全符合學校自身實際和體現自身特色的繼電保護理論和實踐教學課程體系，構建“知識、能力、素質”為一體化的培養模式，達到理論與實踐相融合，力爭為電力企業輸送更多的優秀專業人才做出貢獻。

參考文獻：

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論文摘要：通過對我國電力系統繼電保護技術發展現狀的分析，探討繼電保護的任務和基本要求。從分析當前繼電保護裝置的廣泛應用，提出保護裝置維護的幾點建議，結合實際情況，探討繼電保護發展的趨勢。

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。

根據每年對繼電保護裝置的定期查評，按情節將設備分為三類：經過運行檢驗，技術狀況良好無缺陷，能保證安全、經濟運行的設備為一類設備；設備基本完好、個別零件雖有一般缺陷，但尚能安全運行，不危及人身、設備安全為二類設備。有重大缺陷的設備，危及安全運行，出力降低，"三漏"情況嚴重的設備為三類。如發現繼電保護有缺陷必須及時處理，嚴禁其存在隱患運行。對有缺陷經處理好的繼電保護裝置建立設備缺陷臺帳，有利于今后對其檢修工作。

5 電力系統繼電保護發展趨勢

繼電保護技術向計算機化、網絡化、智能化、保護、控制、測量和數據通信一體化方向發展。隨著計算機硬件的飛速發展，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。為保證系統的安全運行，各個保護單元與重合裝置必須協調工作，因此，必須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行的。在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上是一臺高性能，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投資大，且使得二次回路非常復雜。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。

結論。隨著電力系統的告訴發展和計算機通信技術的進步，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。只有對繼電保護裝置進行定期檢查和維護，按時巡檢其運行狀況，及時發現故障并做好處理，保證系統無故障設備正常運行，提高供電可靠性。

參考文獻

[1] 王翠平.繼電保護裝置的維護及試驗[J].科苑論壇．