繼電保護的基本構成范文

導語：如何才能寫好一篇繼電保護的基本構成，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】電力系統；繼電保護；作用；任務

一、繼電保護的基本性能要求

對電網繼電保護的基本性能要求，包括可靠性、選擇性、速動性和靈敏性。這些要求之間，有的相輔相成，有的相互制約，需要針對不同的使用條件，分別地進行協調。對這些問題的研究分析，是電網繼電保護系統運行部門的頭等大事。

1.選擇性。基本含義是保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統中切除，使停電范圍盡量減小，以保證系統中非故障部分繼續安全運行。

2.靈敏性。保護裝置對其保護范圍內的故障或不正常運行狀態的反應能力稱為靈敏性（靈敏度）。靈敏性常用靈敏系數來衡量。它是在保護裝置的測量元件確定了動作值后，按最不利的運行方式、故障類型、保護范圍內的指定點校驗，并滿足有關規定的標準。

3.速動性。速動性是指繼電保護裝置應以盡可能快的速度斷開故障元件。這樣就能減輕故障設備的損壞程度，減小用戶在低電壓情況下工作的時間，提高電力系統運行的穩定性。

4.可靠性?？煽啃允侵冈诒Ｗo裝置規定的保護范圍內發生它應該反應的故障時，保護裝置應可靠地動作（即不拒動）。而在不屬于該保護動作的其他任何情況下，則不應該動作（即不誤動）。選擇繼電保護方案時，除設置需滿足以上四項基本性能外，還應注意其經濟性。即不僅考慮保護裝置的投資和運行維護費，還必須考慮因裝置不完善而發生拒動或誤動對國民經濟和社會生活造成的損失。

二、繼電保護的任務

1.當被保護的電力設備發生故障時，應該由該設備的繼電保護裝置自動地、迅速地、有選擇地向離故障設備最近的斷路器發出跳閘命令，將故障設備從電力系統中切除，保證無故障設備繼續運行，并防止故障設備繼續遭到破壞。

2.當電力系統出現不正常運行狀態時，根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同，或發出信號使值班人員能及時采取措施，或由裝置自動進行調整（如減負荷），避免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。反應不正常工作狀態的繼電保護，通常都不需要立即動作，可帶一定的延時。

3.繼電保護與自動重合閘裝置配合，可在輸電線路發生瞬時性故障時，迅速恢復故障線路的正常運行，從而提高供電的可靠性。

由此可見，繼電保護在電力系統中的主要作用是：防止事故的發生和發展，限制事故的影響和范圍，最大限度地確保電力系統安全運行。繼電保護是電力系統中一個重要的組成部分，對保證整個電力系統的安全運行具有十分重要的意義。

二、繼電保護的基本原理與構成

1.繼電保護的基本原理

1.電流保護。電力系統發生故障時總是伴隨著電流的增大，電流保護就是反應于被保護設備通過的電流增大，超過它的簽定位而動作的保護，即測量值多于整定值）時保護動作，如相電流保護、零序電流保護。

2.電壓保護。電力系統發生故障時電壓必然降低，反應于電壓降低而動作的保護為低電壓保護；當電力系統出現電壓過高的不正常運行狀態時，反應于電壓升高的保護為過電壓保護。

3.距離保護。除電流大小外，還配以母線電壓的變化進行綜合判斷，實現的用于反應故障點到保護安裝處電氣距離的保護為距離保護，也稱低阻抗保護。電網正常運行時，電壓與電流的比值是負荷的阻抗，一般較大；而電力系統發生故障時，保護感受到的電壓與電流的比值為故障點到保護安裝處的阻抗，遠遠小于負荷阻抗。

4.功率方向保護。是利用電壓和電流間的相位關系作為故障及其方向的判據。正常運行時測到的電壓與電流間的相位角是負荷的阻抗角，一般為20°一30°，而故障時測到的阻抗角是線路阻抗角，—般為60一70°。此外，一般規定流過保護的電流正方向是母線流向線路。若故障時流過保護的電流滯后于電壓為線路阻抗角φ，則可判定為正方向故障，若流過保護的電流滯后于電壓的角度為180°十φ則可判為反方向故障。

以上保護均反應設備一側電氣量信息，具有明顯的缺點，就是無法區分本設備末端和相鄰設備始端故障，因為這兩個位置的故障，反映在保護安裝處的電壓、電流量沒有顯著區別。因此很難迅速切除保護范圍內任意點的故障。為此提出了反應兩側（多側）電氣量信息的保護原理，即差動保護。

差動保護己成為變壓器、發動機、母線等元件設備的主保護，而應用在輸電線路上則以縱聯保護的形式出現。這是因為輸電線路較長，需要將—側電氣量信息通過通信設備和通道傳到另一側去，兩側的電氣量才能進行比較判斷，即線路兩側之間發生的是縱向聯系，所以稱為輸電線路縱聯保護?？v聯保護兩端比較的電氣量可以是流過兩端的電流相量、電流相位和功率方向等，比較不同的電氣量信息可構成不同原理的縱聯保護。此外，將一端的電氣量或用于被比較的特征傳送到對端，可以來用不同的傳輸通道和性術，如有采用通過輸電線路本身在工頻信號上疊加一個高頻載波信號的技術，稱為高頻保護。高頻保護中比較兩側功率方向的稱為方向高頻保護，而比較兩側電流相位的稱為相差高頻保護。

2.繼電保護的構成

繼電保護原理雖然體現了電氣設備運行狀態的判別依據，但電氣量信息的采集、判斷，以及繼電保護發出斷路器跳閘命令等還需要一定的硬件設備才能實現，即需要繼電保護裝置。一般繼電保護裝置由測量比較、邏輯判斷和執行輸出三部分組成，如圖1所示。

（1）測量比較部分。測量比較部分是根據保護原理測量被保護對象的有關電氣量，與己給定的整定值進行比較，根據比較的結果，給出“是”、“非”、“0”或“1”性質的一組邏輯信號，從而判斷保護是否應該起動。這部分通常由一個或多個測量比較元件構成，常見的如過電流繼電器、阻抗繼電器、功率方向繼電器、差動繼電器等。

（2）邏輯判斷部分。邏輯判斷部分是根據各測量比較元件輸出的邏輯狀態、性質、先后順序、持續時間等，使保護裝置按一定的邏輯關系判斷故障的類型和范圍，最后確定是否應該使斷路器跳閘、發出信號或不動作，并將有關命令傳給執行部分。繼電保護中常用的邏輯回路有 “或”、“與”“否”、“延時起動”、“延時返回”以及“記憶”等回路。

（3）執行輸出部分。執行輸出部分是根據邏輯判斷部分傳送的信號，最后完成保護裝置所擔負的任務。如故障時動作于跳閘；不正常運行時，發出信號：正常運行時，不動作等。

參考文獻

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關鍵詞: 原理；構成；繼電保護

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A

1 繼電保護的基本原理和保護配置構成

1.1 基本原理

繼電保護的基本工作任務是正確區分系統的正常與非正常運行狀態，利用電力系統各個組成原件的安全運行既定參數值，對故障進行識別，當確定有故障產生時候，準確、迅速的切斷故障原件或者發出預警信號，以避免故障的擴大，進而保護電力系統的安全運行。其保護方式主要為：①故障時電流 I：增大-過電流保護。②正常時 I 入＝I 出=>故障時 I 入≠I 出－電流差動保護。③故障時電壓 U：降低－低電壓保護。④故障時阻抗 Z：減?。杩梗ň嚯x）保護。⑤阻抗角 ：正常時：約 20°；正方向 K3：60°～85°；K3：180°＋（60°～85°）；－方向電流保護反方向。⑥相序量：正序=> 負序/零序。⑦非電氣量：溫度升高－ 瓦斯保護。

1.2 保護配置

繼電保護配置主要分為：系統測量部分、邏輯關系部分和命令執行部分。配置圖1如下：

圖 1 繼電保護配置圖

測量部分：測量有關電氣量,與整定值比較, 判斷保護是否應該

啟動。邏輯部分：根據測量部分各輸出量的大小、性質、出現的順序

或它們的邏輯組合，確定是否應該使斷路器跳閘或發出報警信號，

并將有關命令傳達給執行部分。執行部分：根據邏輯部分的結果，立

即或延時發出報警信號和跳閘信號（故障、不正常運行時）

2變電運行中繼電保護的配置問題分析

2.1繼電保護配置方案

在變電運行的繼電保護配置方案中，是由變電站層與過程層共同構建成變電系統繼電保護的主設備。其配置原理圖如下圖 2所示。

圖2繼電保護配置原理圖

對變電系統中的一次設備，過程層的配置需進行獨立主保護，如一次設備為智能設備，需將保護設備安置在內部，如不是智能設備，則應將保護設備、測控設備等就近安置在匯控柜中，以降低對設備維護與運行的工作量。該方案避免了因通信鏈路跳閘、采樣而引起的保護功能失效，同時降低了繼電保護需消耗的網絡數據份額。

2.2繼電保護配置原則

根據《繼電保護和安全自動裝置技術規程》的要求，變電運行中繼電保護配置還應當遵循以下幾方面原則:①繼電保護的智能化應以提高保護的可靠性作為基本出發點，應充分滿足“可靠性、選擇性、靈敏性、速動性”的要求。變電運行中的繼電保護，不僅僅是傳統的繼電保護裝置，而是繼電保護系統，需要一次設備與二次回路的協調配合。②電子式互感器內需由兩路獨立的采樣系統進行采集，每路采樣系統均應采用雙 A/D 系統，并接入合并單元( MU) ，每個合并單元輸出兩路數字采樣值由同一路通道進入一套保護裝置。③保護應直接采樣，對單間隔的保護需直接跳閘，當涉及多間隔保護宜直接跳閘。如有必要進行其他的跳閘方式，相應設備應滿足保護對快速性和可靠性的需要。④繼電保護之間的失靈啟動、聯閉鎖等信息宜采樣GOOSE 網絡傳輸方式。斷路器位置接點經點對點和網絡傳輸，本間隔可采用 GOOSE 點對點方式，而間隔間則采用GOOSE 網絡方式。⑤變電運行中各電壓等級的網絡需相互獨立。為避免同一裝置接入不同網絡時，各網絡間的互相干擾，要求裝置內部各網絡的數據接口控制器也應當完全獨立。⑥110KV 及以上電壓等級雙母線、單母線分段等接線型式，各間隔宜配置獨立的三相 ECVT，以提高保護的可靠性，并簡化二次回路。⑦繼電保護裝置適宜就地安裝、獨立分散，保護裝置的安裝運行環境應符合相關的標準技術要求。

3變電運行中各設備繼電保護問題分析

3.1主變壓器的繼電保護

變壓器是變電運行中的重要電氣設備之一。它的故障對變電運行中的正常運行和供電可靠性都會帶來嚴重的影響。因此必須根據變壓器的容量和重要性，裝設安全可靠、性能良好的保護裝置。按照規范要求，變壓器的電量保護適宜按照雙套配置，此時各側合并單元( MU) 與智能終端也雙套配置，在配置時采用主、后備保護一體化配置。差動保護與第一套智能終端和 MU 對應，后備保護與第二套智能終端和 MU 對應。變壓器保護實施方案如下圖 3所示。

圖3 變壓器保護實施方案示意圖

從圖3可以看出，一方面，變壓器的高、中、低壓側的合并單元得到的電流電壓信號被直接傳至變壓器保護裝置與 SV網絡，實現了保護裝置不通過 SV 網絡獲取數據，對信號的直接采樣。另一方面，變壓器的智能終端除了與保護裝置相連接以外，還連接 GOOSE 網絡，實現了保護裝置可通過智能終端進行跳閘。按照圖3的實施方案示意圖，變壓器非電量保護需就地直接電纜跳閘，現場配置本體智能終端，并由 GOOSE網絡傳輸接地刀閘控制信息，以及非電量動作報文與調檔。

3.2線路的繼電保護

在變電運行中，測控功能與保護功能應結合一體，并按照間隔單套配置。線路保護通過直接跳斷路器和直接采樣，并具有 GOOSE 網絡啟動斷路器失靈、重合閘等功能。實施方案如下圖4所示。

圖4線路保護實施方案示意

線路兩間隔之內的保護測控裝置，不但與智能終端、合并單元相對應進行依次連接，而且通過 GOOSE 網絡連接交換息。保護測控裝置和智能終端的連接，實現了直接跳閘功能;與合并單元的數據傳輸，則實現了直接采用的功能。安裝在母線和線路上的電子式互感器，在得到電壓或電流信號以后，先將其接入合并單元中，然后經過數據打包后，再經過光纖送達保護測控裝置和 SV 網絡。

3． 母線的繼電保護

母線的繼電保護通常采用的是分布式設計進行相應的配置。利用單套配置實現母線保護，有利于測控裝置和保護裝置集成的實現。具體實施方案如下圖5所示。

圖5母線保護實施方案示意圖

由圖5可以看出，母線保護的實施方案與線路保護較為類似，但結構更加簡單。母線保護裝置直接和智能終端與合并單元連接，分別實現直接跳閘功能和直接采樣的功能?？玳g隔信號通過互不干涉的SV 網和 GOOSE 網絡進行傳輸。

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關鍵詞：繼電保護；狀態維修；選擇性

中圖分類號：TM774文獻標識碼：A文章編號：1673-9671-(2012)042-0234-01

1繼電保護

繼電保護（Relay Protection）泛指能反應電力系統中電氣設備發生的故障（如短路、斷線）或不正常運行狀態（如過負荷），并動作于相應斷路器跳閘或發出告警信號的一種自動化技術和裝置。繼電保護裝置是保證電力元件安全運行的基本裝備，任何電力元件不得在無繼電保護的狀態下運行。

繼電保護裝置的構成如圖1所示。由圖1可知，繼電保護主要由測量比較環節、邏輯判斷環節和執行輸出環節三部分構成。測量比較環節：測量特征量，并與整定值比較，以判斷是否應該啟動。邏輯判斷環節：按一定邏輯關系判斷是否發生區內故障。執行輸出環節：負責發出保護動作脈沖信號。

繼電保護的基本任務：1）自動、迅速和有選擇地將元件從電力系統中切除，從而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）反映出電力設備的不正常運行狀態，然后根據相應的故障狀態進行相應的動作。

繼電保護的基本要求：可靠性，選擇性，速動性，靈敏性。

1）可靠性?？煽啃园ò踩院托刨囆詢蓚€方面，它是繼電保護性能最根本的要求。安全性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。信賴性要求繼電保護在規定的保護范圍內發生應該動作的故障時可靠動作，即不發生拒絕動作。2）選擇性是指保護裝置在動作時，在可能最小的區間內將故障部分從電力系統中斷開，從而來最大限度地保證系統中無故障部分仍能繼續安全穩定運行。3）速動性。故障發生時，應力求保護裝置能迅速動作切除故障元件，以提高系統穩定性，減少用戶經受電壓驟降的時間以及故障元件的損壞程度。故障切除時間等于保護裝置和斷路器動作時間的總和。一般快速保護的動作時間為0.06 s~0.12 s，最快的可達0.01 s~0.04 s。一般斷路器的動作時間為0.06 s~0.15 s，最快的可達0.02 s~0.06 s。保護動作速度越快，為防止保護誤動采取的措施越復雜，成本也相應提高。因此，配電網保護裝置在切除故障時往往允許帶有一定延時。4）靈敏性。指對于保護范圍內發生故障或不正常運行狀態的反應能力。在規定的保護范圍內發生故障時，不論短路點的位置、短路的類型如何，以及短路點是否有過渡電阻，保護裝置都應能靈敏反應，沒有似動非動的模糊狀態。保護裝置的靈敏性通常用靈敏系數來衡量。根據規程規定，要求靈敏系數在1.2~2之間。

對繼電保護裝置的各項基本要求是研究分析繼電保護性能的基礎。這些要求之間往往是相互制約的，例如提高保護裝置動作可靠性的措施，一般會造成動作速度及動作靈敏性下降，并增加保護成本。因此，繼電保護的研究、設計、制造和運行的絕大部分工作就是圍繞著如何處理好這些基本要求之間關系進行的。實際工作中，要根據具體情況以及要解決的主要矛盾，統籌兼顧，尋求一個適當的解決方案。

2狀態維修

以設備狀態為基礎，以預測狀態發展為依據。根據對設備的日常檢查、定期重點檢查和在線狀態監測和故障診斷所提供的信息，在設備發生故障前安排維修。適用范圍設備故障率低，地位重要的設備。提高設備的可用率節省維修費用。

狀態維修是企業以安全、可靠性、環境、成本等為基礎，依據設備的運行工況、基本狀態以及同類設備家族歷史等資料，通過設備的狀態評價、風險分析，制定設備維修計劃，達到設備運行可靠、維修成本合理的一種設備維修策略。

狀態維修工作的核心是確定設備的狀態，依據設備狀態開展相應的試驗、維修工作。開展狀態維修工作并不意味著簡單地減少工作量、降低維修費用，而是將設備維修管理工作的重點由修理轉移到管理上來，相應設備狀態監控的管理工作要大力加強，通過強調管理的技術分析的作用，嚴格控制、細化分析，真正做到“應修必修，修必修好”。

狀態維修并不意味著絕對取消定期維修的概念。受設備結構、工作原理以及零部件使用壽命等原因，各類電網設備均存在一定的使用壽命或周期。因此，設備最長維修周期不能超過其自身最薄弱環節最長使用時間。設備最長維修周期應有設備制造商在產品說明書中進行明確。

3繼電保護狀態維修方法

進行繼電保護狀態維修主要分為以下幾個步驟：1）把好設備初始狀態關。2）積極采用先進的在線檢測或帶電檢測手段。我們除了要對電力系統運行中的設備加強常規監督和測試在外，還要采用先進的檢測手段（油色譜分析、紅外診斷等），從而來及時掌握電力系統運行設備的相關工作狀態。3）提高設備的狀態分析水平。設備狀態分析水平是狀態監測與狀態檢修進行相互銜接中的關鍵一環，我們要對設備的狀態分析水平合理把握，從而來保證電力系統中相關設備的安全穩定運行，進而來保證電網的安全穩定運行，創造一個和諧安全的工作環境。

參考文獻

[1]粱宇.基于電力系統繼電保護技術的研究[J].科學之友,2010,4.

[2]王浩.淺談繼電保護對電力系統的影響[J].價值工程,2010,10.

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【關鍵詞】繼電保護；配置應用；維護；發展

1.前言

近年來，隨著電子及計算機通信技術的快速發展為繼電保護技術的發展注入了新的活力，同時也給繼電保護技術不斷的提出了新的要求。作為繼電保護技術如何才能有效的遏制故障，使電力系統的運行效率及運行質量得到有效的保障，是繼電保護工作技術人員需要解決的技術問題。

2.繼電保護發展現狀

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。隨著電力改革的不斷深入，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

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

（a）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，以保證系統中其他非故障部分能繼續正常運行。

（b）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。

（c）速動性。是指保護裝置應盡可能快地切除短路故障?？s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。

（d）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。

4.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。

5.繼電保護裝置簡介、維護及實際應用

5.1 繼電保護裝置的簡介

（1）WSTJ-1微機式繼電保護數字通訊接口裝置

這是近幾年興起的一種較為先進的繼電保護裝置，這套裝置采用傳統數字通信5群中的64kbi/s數據接口，但是卻利用了最先進的專業光纜通道傳輸多路繼電保護的開關量信號。

裝置中的繼電保護接口可與相間距離和零序方向保護配合，實現閉鎖式或允許式保護邏輯，構成方向比較縱聯保護。該裝置可與微機線路保護配合，構成各種閉鎖式和允許式保護。

（2）繼電保護裝置的維護

（a）對新投運好和運作中的繼電保護裝置應按照《繼電保護和電網安全自動裝置檢驗條例》要求的項目進行檢驗；一般對10kV～35kV用戶的繼電保護裝置，應該每兩年進行一次檢驗，對供電可靠性較高的35kV及以上用戶每年進行一次檢驗。（b）在交接班時應檢查中央信號裝置、閃光裝置的完好情況，并檢查直流系統的絕緣情況、電容儲能裝置的能量情況等。（c）對操作電源進行定期維護。（d）對繼電器、端子排以及二次線將進行定期清掃、檢查，此工作可以帶電進行，也可以停電進行。

5.2 繼電保護裝置的實際運用

近年來，由于電網繼電保護技術均已達到先進水平，在經過實際應用，相信該系統在電網安全運行方面將發揮重要作用。

電網繼電保護及故障信息處理系統主要由網、省、地級電力調度中心或集控站的主站，各級電廠、變電站端的子站及錄波裝置通過電力信息傳輸網絡共同組成。系統設計目的是能夠切實提高電網的信息化和智能化，并具有高安全性和高可靠性，要優先采用電力調度數據網絡，保障故障錄波數據能實時上傳。因此系統必須具有分層、分布、開放、易擴展的特性。

該系統實現了事故推畫面、故事匯總、網絡探測和跨安全區應用的技術創新，至投入使用以來，經歷了夏季高溫用電高峰、暴風雨，冬季冰雪等突發事件的檢驗，結果表明繼電保護裝置能夠較好的保證電網的安全運行。

6.結語

總之，在電力系統繼電保護工作中，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，才能提高供電的可靠性。

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， 2013（8）.

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【關鍵詞】繼電保護； 安全運行； 改進措施

繼電保護試驗的宗旨就是檢測繼電保護設備質量，從各種技術參數中判斷保護的好壞，達到保證設備正常工作之目的。因此，對繼電保護試驗中發生的問題進行分析，制定改進預防措施，對于工程實踐，有著重要的現實意義。

1繼電保護的基本要求

當電力系統中，如果本身發生故障或不安全運行時，且有可能危及電力系統安全的情況下，能夠自動向相關工作人員發出信號，或者通過控制裝置設備發出跳閘命令，切斷或終止引起這一事件的設備，通稱為繼電保護裝置。

1.1 基本結構

繼電保護主要利用電力系統中元件發生短路或異常情況時的模擬量（電流、電壓、功率、頻率等）的變化，構成繼電保護動作的原理，也有其他的開關量。大多數情況下，繼電保護裝置分為四大模塊，如圖所示：測量單元、定值設定單元、邏輯處理單元、執行單元。

1.2 基本功能

繼電保護設備作為電力系統的重要組成部分，在大量的工作實踐中，要求繼電保護設備具有以下基本功能：

（1）保護。當被保護的電力元件發生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地向最有效的斷路器發出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統中斷開，以最大限度地減少對系統的影響，降低對系統安全供電的影響。

（2）調整。在電氣設備的不正常工況時，能夠根據具體的工作情況及時發出報警信號，提醒工作人員進行處理。通常，在一定的范圍內，是由裝置自動地進行調整，一旦發生重大偏差時，繼電保護裝置會主動將事故的電氣設備予以切除。

1.3基本要求

由于繼電保護的重要性，其裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。

可靠性是指保護應當能夠可靠動作。這是最根本的要求。選擇性是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，才允許由相鄰設備保護、線路保護或斷路器失靈保護切除故障。為保證對相鄰設備和線路，裝置的靈敏系數及動作時間，在一般情況下應相互配合。靈敏性是指在設備或線路的被保護范圍內發生故障時，保護裝置應具有必要的靈敏系數，保證能夠有效切除故障，在繼電保護中，對選擇性和靈敏性的確定，通過繼電保護的整定實現。這也是繼電保護裝置安裝與調試的重要內容。速動性是指保護裝置應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 繼電保護裝置故障異常動作原因類型統計分析

綜合某電建公司繼電保護班的統計數據，在多個110KV變電站試運期間，裝置共動作182 次。繼電保護裝置異常動作原因類型統計如表1 所示。

表1 繼電保護裝置故障異常動作原因類型統計

注：其它類型故障導致繼電保護動作的原因主要是指直流接地、直流保險熔斷、直流回路串入交流信號、電壓抽取不正常、一次設備等引起的保護裝置異常動作。

從表1 統計的數字來看，占前五位的異常動作原因分別是定值整定問題、接線問題、瞬時缺陷，分別占故障總次數的35.3%、17.6% 、13.2%?！岸ㄖ嫡▎栴}”原因造成繼電保護裝置異常動作占首位（35.3%）。定值整定問題系指對繼電保護設備整定得不合理，造成繼電保護裝置誤動或者拒動。而接線問題也占有較大份額，說明這類故障也要引起工作人員足夠的重視。

3 問題分析

3.1 繼電保護定值整定

針對繼電保護裝置異常動作原因的微機保護大量使用后，整定試驗不應該再作為檢驗工作的重點，雖然現在的檢驗規程，包括針對微機保護的檢驗規程，對定值試驗仍保留了較大篇幅。從近年來發現的定值整定方面的問題看，主要集中在控制字整定、臨時定值整定及應用、綜自站改定值等方面，問題的發生基本上都與人員技術水平和責任心相關，而不是保護裝置本身的定值錯誤。

3.2 回路檢查試驗

接線問題造成的故障，作為專業人員，應當根據二次回路的特點，按照檢驗規程的規定及具體工程的實際，進行必要項目的檢查，因為二次回路涉及整個變電站，較保護裝置影響范圍更廣，這是形成了當前安裝檢驗的重點。

4 改進預防措施

4.1 單體調試前

在施工現場，進行繼電保護定值整定時，首先要進行技術交底，按照作業指導書的方法與程序進行相應的調試。對于安裝工作完工后，調試工作開始前，應檢查安裝人員是否按要求將應斷開的連接片斷開，著重檢查連跳其它斷路器的連接片、啟動失靈保護連接片、遠跳回路連接片，聯切小電源連接片、跳合本間隔的連接片等：檢查應斷開的交直流電源空氣開關是否已斷開。

工作開始前根據圖紙擬訂好二次回路安全措施單.對于所有連跳回路、遠傳啟動對側回路、失靈回路、跳合本間隔等重要回路在解脫和恢復安全措施前應將上下相臨的端子用絕緣膠布封好。對于交流電壓回路也應采用相同的方法做好安全措施，以防將試驗設備所加電壓加入交流電壓回路。

如果檢修的設備電流回路接入母線保護裝置，應在母線保護屏內將該電流回路端子連接片斷開。

4.2 整組試驗

整組試驗時要采用動態方式進行。在試驗開始前應打印一份定值與正式定值核對，定值單上沒有的定值應認真記錄，裝置內調整的系數，將裝置插件拔出檢查并記錄。試驗時定值要按運行定值擺放。在試驗過程中如有疑問應仔細檢查，不能讓輕易放過任何細小的問題。試驗時應按定值的1.05倍與0.95倍來檢查裝置，應該動作的必須動，不該動作的必須不動。動作的時間應用試驗設備采集并分析是否正確。如果設備可以打印故障波形的要將波形打印出來分析。

帶有方向的保護必須做正、反方向試驗，結合TA的一次及二次極性接法，并對照保護定值驗證保護的方向性是否正確。保護裝置相關韻閉鎖條件必須一一模擬檢驗其閉鎖功能是否正常。對于定值投入的信號均要逐一檢驗，如過負荷閉鎖有載調壓、TA斷線等。

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關鍵詞：智能電網系統；繼電保護；作用；關鍵技術

中圖分類號： TMA 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2017）02-165-2

為滿足我國快速的經濟發展需求，近年來，我國不斷地壯大在電網系統方面的投資建設，在新興技術的推廣下，我國智能電網系統的構建呈現高速的發展形勢，與此同時，智能電網系統的構建對系統的繼電保護裝置的要求也逐步提高。鑒于繼電保護在電網系統中所發揮的重要作用，電力企業必須加強對繼電保護技術的研究分析工作，以更好的推動智能電網系統的發展，保證電網系統在傳輸電能的過程中更加的安全可靠。

1 繼電保護在智能電網系統中的重要作用

我國是一個人口眾多，且生產活動形式較為集中的國家，近年來，社會經濟的發展在不斷地向電力系統的建設發展提出更高的要求，在面對與日俱增的電力需求和逐步提高的電能運行安全的要求下，這重重的運行壓力使得我國的電力系統在不斷發展壯大的同時，也在竭盡可能的保證電網系統的運行安全。尤其是在工業生產和人們活動形式都較為密集的大城市，電力系統的運行結構也更加的復雜化，這些因素都在威脅著電網系統的運行安全。為改善這一現狀，電力企業做出了電網系統的結構調整，通過各種措施來提升電網系統的穩定性。在電網系統的保護裝置中，繼電保護技術是確保其安全運行的第一道也是十分重要的一道防線，在電網系統中的電氣設備發生故障問題時，繼電保護裝置可在第一時間內對故障部位做出的有效的隔離，防止故障范圍擴大影響其他的區域，與此同時會在第一時間內發出報警信號，通知技術人員維修處理，所以說，繼電保護在電網系統的安全運行方面起著重要作用。

2 智能電網系統中繼電保護的基本構成

與傳統電網系統結構形式不同的是，智能電網系統的結構較為復雜，發電系統呈分布式，供電系統呈交互式，這種系統結構使得智能電網系統更加的功能化，在提升系統運行效率方面更能得到保證。智能電網系統充分引用了計算機信息網絡技術，可實現對各系統運行情況信息的實時監控，在繼電保護中，通過通信技術，繼電保護裝置可實時了解其他各環節的電氣量信息和運行信息，并對其提供智能化的技術服務。智能電網系統中繼電保護的基本構成如圖1所示。

3 智能電網環境下繼電保護核心技術的分析

繼電保護是智能電網系統運行中無可替代的保護系統，可對電網系統的各運行環節及電氣設備進行實時的智能檢測、智能控制，并予以系統的保護，從其核心技術方面來分析，主要包括以下幾點：

3.1 廣域保護技術

廣域保護技術的應用建立在子集單位電網基礎之上，通過對電網運行故障進行分析和處理，實現對設備狀態信息的廣泛收集及整理，并借助計算機軟件對數據進行詳細、系統的分析和預測，最終判斷出電網故障所在位置，為檢修人員提供科學依據，快速的切除其故障區域。該項技術較為適合電力網絡子集當中，由兩部分構成：

其一，安全自動控制技術，主要是對電網的故障處理，為電網故障產生提供多種解決措施；

其二，繼電保護技術，對故障進行診斷，為檢修人員提供解決建議，最終達到事半功倍的消除故障目標，以此來提高電網自身繼電保護能力[1]。

3.2 保護重構技術

智能電網中，保護重構技術是一項全新的繼電保護技術，比起傳統的繼電保護系統，重構技術下的繼電保護系統有著以下眾多優點：首先，繼電保護的整定值可以進行自適應，提高了繼電保護的靈活性，能夠適應不同的電網運行方式；其次，能夠進行繼電保護系統的在線配置和重組，來適應電網結構所發生的改變；然后，可以實現對繼電保護裝置內部元件的實時監測和診斷，找出繼電保護裝置中存在的各種隱性故障，實現系統的自我診斷；最后，如果繼電保護裝置出現失靈故障，該技術可以自動找到替代原保護裝置的新裝置或系統，使繼電保護功能重新恢復正常，從而發揮繼電保護的自愈功能，有效避免由于繼電保護裝置出現故障而引發的電網故障，為電網持續穩定運行保駕護航[2]。

3.3 智能傳感技術

智能電網系統的構建是對基于信息技術的智能化技術和智能化設備的充分運用，智能化設備可對電網系統中的各個環節單元進行實時的智能控制，其中傳感技術就是一項重要的應用體現，智能傳感技術可實時采集電網系統中各運行單元的運行數據，并通過智能分析系統進行完整的信息數據分析，進而完成對整個電網系統的狀態分析。通過數據分析結果對電網系統提供技術維修服務，從根本上提升繼電保護裝置的運行保護功能。

4 智能電網環境下繼電保護技術的發展趨勢

4.1 數字化的發展趨勢

數字化的發展方向將會成為我國智能電網系統中繼電保護技術發展方向中重要的一項。首先是在數據測量接口方面，其與電子式互感器進行有效結合，使得系統測量更加的數字化；然后是將來會依靠光纖電網來進行數據信息的傳輸，在傳輸速度和傳輸質量上將會明顯提升。

4.2 網絡化的發展趨勢

網絡技術已經深入到社會的各個領域，尤其是在工業信息領域的應用所帶來的效果尤為顯著。未來的繼電保護技術也將會和網絡技術進行深度結合，依靠網絡技術實現信息的傳遞，將會大大提升繼電保護裝置的運行效率，也會在很大程度上拓寬繼電保護的運行范圍，更能保障電網系統的運行安全。

4.3 整定自動化的發展趨勢

經過對我國現階段的繼電保護技術的研究分析得出，現階段的繼電保護僅是對運行線路施行了實時的控制和保護作用，與整個電網系統而言，其保護范圍還實在是太小，此外，繼電保護的整定值在一定程度上還存在誤差。因此，整定自動化也將會是繼電保護技術未來的一個重要的發展方向。實現這一技術后，繼電保護可對整個電網系統的各環節進行數據信息的采集和保護，更能保證電網系統的運行效率。

4.4 采納新技術、新原理的發展趨勢

近年來，新能源的出現以及對新能源的有效利用對我國的電網系統也帶來了諸多方面的挑戰。新能源接入主動配電網后，對電網系統的安全運行情況造成一定的影響。在這種情況下，將會實現以電子控制技術為基礎的電能傳輸，所以說，對新技術和新原理的應用將會是未來主要的發展趨勢。

5 結束語

綜上所述，在智能電網系統的構建和發展過程中，繼電保護裝置的所發揮的作用將會越來越重要，同時繼電保護裝置為適應智能電網系統的發展要求，將會在數字化、網絡化、整定自動化等多方面不斷的發展演變，不斷地更新新技術，為更好的保障智能電網系統的運行安全做出努力。

參 考 文 獻

[1] 黃興平.智能電網環境下的繼電保護技術[J].科技與創新，2016（15）：156.

[2] 林建業.智能電網環境下的繼電保護之我見[J].黑龍江科技信息，2016（26）：33.

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本文作者主要就我國電力系統繼電保護技術的發展現狀、繼電保護的配置及發展趨勢做了闡述，同時對智能電網繼電保護裝置簡介、維護及實際應用進行了探討。

論文關鍵詞：繼電保護 配置應用 維護 發展

1.前言

近年來，隨著電子及計算機通信技術的快速發展為繼電保護技術的發展注入了新的活力，同時也給繼電保護技術不斷的提出了新的要求。作為繼電保護技術如何才能有效的遏制故障，使電力系統的運行效率及運行質量得到有效的保障，是繼電保護工作技術人員需要解決的技術問題。

2.繼電保護發展現狀

20世紀60-80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8O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，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。

3.電力系統中繼電保護的配置

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。

4.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。

5.繼電保護裝置簡介、維護及實際應用

5.1.繼電保護裝置的簡介

（1）WSTJ-1微機式繼電保護數字通訊接口裝置

這是近幾年興起的一種較為先進的繼電保護裝置，這套裝置采用傳統數字通信5群中的64kbi/s數據接口，但是卻利用了最先進的專業光纜通道傳輸多路繼電保護的開關量信號。

裝置中的繼電保護接口可與相間距離和零序方向保護配合，實現閉鎖式或允許式保護邏輯，構成方向比較縱聯保護。該裝置可與微機線路保護配合，構成各種閉鎖式和允許式保護。（2）繼電保護裝置的維護

（a）對新投運好和運作中的繼電保護裝置應按照《繼電保護和電網安全自動裝置檢驗條例》要求的項目進行檢驗；一般對10kV～35kV用戶的繼電保護裝置，應該每兩年進行一次檢驗，對供電可靠性較高的35kV及以上用戶每年進行一次檢驗。（b）在交接班時應檢查中央信號裝置、閃光裝置的完好情況，并檢查直流系統的絕緣情況、電容儲能裝置的能量情況等。（c）對操作電源進行定期維護。（d）對繼電器、端子排以及二次線將進行定期清掃、檢查，此工作可以帶電進行，也可以停電進行，但必須有兩人在場，其中一人工作，一人監護；必須嚴格遵守《電業安全工作規程》中的有關要求，所用的工具應具備可靠絕緣手柄；清掃二次線上的塵土時，應由盤上部往下部進行；遇有活動的線頭，應將其擰緊，以防止造成電流互感器二次回路、開路，而危及人身安全。

（3）全數字繼電保護測試裝置

全數字繼電保護測試裝置具有數字化、模塊化、小型化、嵌入式人機界面等功能，主要技術特點為高壓保護、測量裝置等，滿足IEC61850-9-1標準的數字量信號的情況下，從硬件結構和軟件設計實現覺得保護裝置的全數字操作目標。

整機采用兩套DSP+CPLD分別作為信號發生和人機監控模塊，其中主控DSP系統采用以太網模塊和自定義的內部通信協議，通過模塊間內部CAN通訊接口傳輸測試數據，而監控DSP系統賦予了整機人機交互和保護自檢功能。該裝置能夠滿足新型微機保護裝置研發中對數字量繼電保護測試數據的需要。

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關鍵詞：水輪發電；繼電保護；現狀

引言

當前我國的電力改革正如火如荼的進行，由于我國在用電量上比較大，所以電力能源的實際供應還相對較為緊張，通過一些新的技術的發電就比較重要，水輪發電機組繼電保護的問題是影響水輪發電效率的重要問題，加強對其理論研究就有著實質性意義。從水輪發電機組繼電保護的現狀來看還有諸多內容需要進一步的完善和改進，從而來促進水輪發電機組繼電保護的優化應用。

1 水輪發電機組繼電保護現狀及問題分析

1.1 水輪發電機組繼電保護現狀分析

水輪發電機組繼電保護裝置對電力系統的保護來講有著重要意義，在繼電保護裝置的作用下電力系統發生了異常就能夠自行運行，將故障點進行斷開，從而能夠最大化的對電力系統設備的損害得以降低。從當前我國水輪發電機組繼電保護和大電網的并列運行情況來看，繼電保護的配置相對比較簡單化[1]。水輪發電機在實際的運行過程中就可能出現定子繞組相間短路以及接地短路的故障問題，本應有相應的保護裝置，但對于低壓機組的容量小的現狀考慮基礎上以及從經濟的角度出發考慮來說，基本就只是安裝某一必要保護裝置。

從實際的水電站的水輪發電機組繼電保護裝置來看，比較常見的有BKSF以及HFS型的配電屏，這些裝置在保護以及控制和同期的功能上都有著較好的應用。在定子繞組接地保護瞬時動作于跳閘，以及過電壓保護延時動作于跳閘，為能夠有效防止機組甩負荷時飛車很多的電站還裝有消能電阻自動投入裝置和自動關導葉裝置。將繼電保護裝置在水輪發電機組中的應用有著多種功能體現，其中的告警功能以及隔斷功能和控制功能都有著重要體現，在告警功能上能夠對電力系統的工作狀態實時監測，發現異常及時發出告警信號，在隔斷功能上能夠對突發性電路故障進行隔斷，減小對水電站其它設備的危害影響[2]。

1.2 水輪發電機組繼電保護問題分析

水輪發電機組機電保護的問題是多方面的，主要體現在用戶電源頻率發生偏移以及機組飛逸轉速失控，部分的帶恒壓勵磁裝置的電站，當電站和系統突然解列之后，只要是電站側在用戶負荷電流不足過電流保護的整定值，那么發電機在保護裝置層面就不能正確的動作。在用戶的電源電壓上雖然是基本恒定而在頻率上偏離額定值比較大的電源就會對用戶帶來損害，加上反應在過電壓或者是保護出口繼電器動作而動作防飛車裝置不能夠正常的揉入實際當中使用，這樣也就會造成飛逸轉速的控制得不到有效實現。不僅如此，在繼電保護動作于跳發電機主開關和滅磁的機組，保護動作后失去了作為操作電源的機端電壓也會造成機組的過速問題出現。

還有就是由于同線用戶受到危險過電壓的問題，勵磁裝置無恒壓功能機組在電站的故障一級系統的解列過程中，在線用戶的總負荷比電站及時出力小，兩者差值在相應范圍內就比較容易出現電機輸出電壓的升高[3]。最終就會造成使用電設備長時間處在過電壓狀態而燒毀。對于以上的主要問題要能夠詳細的分析，針對性的加以解決。

2 水輪發電機組繼電保護原理及改進策略探究

2.1 水輪發電機組繼電保護原理分析

對水輪發電機組繼電保護的原理方面，差動保護利用比較被保護元件兩端電流的幅值以及相位原理構成，百分百定子接地保護通過反應三次諧波電壓比值以及基波零序電壓原理構成，而在95%定子接地保護是通過反應電機機端零序電壓原理所構成，另外在失磁保護方面主要是通過反應勵磁低電壓以及系統低電壓原理進行適當配置所構成。而對稱過負荷保護以及不對稱過負荷保護能夠對發電機發熱特性以及熱積累過程進行模擬，從而實現t=K/[（I/Ie）2-B]的反時限延時功能運算，將發電機過負荷能力得到充分發揮。

對于各類型的保護配置性能方面，主要有集成電路型以及電磁型和晶體管型、微機型等幾種保護裝置，通過比較能夠發現，微機型的繼電保護裝置的性能是最優的。其能夠實現程序的自適應，能夠按照系統運行狀態自動的改變整定值及相關特性，并有著可存取存儲器，同時也有著自檢能力，對事故后的分析也比較有利[4]。

2.2 水輪發電機組繼電保護改進策略

第一，完整的保護系統是通過管理系統下三個獨立保護子系統所構成，并集中安置在一面保護屏內，從而來形成緊湊雙重化發變組危機保護系統，而在每個保護子系統方面都有著自己的電源以及模擬量采集等系統。在保護的基本配置原則方面要能夠得以遵守，主保護雙重化以及要能夠采用不同的原理，在主保護分配三個相互獨立的子系統中。輔助保護以及異常運行保護和后備保護合理分配在這幾個子系統當中。

第二，對并網機組而言，正常運行過程中的頻率偏差和大電網頻率偏差是相同的，允許值在±0.5赫茲，所以高低頻率繼電器整定值就在51赫茲和49赫茲上下，而在保護動作的頻率偏差上只有額定值百分之二。在電站和系統的解列之后只要在線用戶負荷和電站及時出力存有一定差異那么過頻率及低頻率的保護裝置就能夠動作。高低頻繼電器接于主開關電網側主要是為能夠避免保護裝置在機組并網前動作。在電站出力大于用戶負荷的時候，高頻率保護動作，反則是低頻率保護動作，這就對帶恒電壓勵磁功能機組保護拒動比較有效，在保護的靈敏度方面也能夠得到有效提升。

第三，水輪發電機組繼電保護的優化還要在結構以及配置上能充分重視，對于完全獨立的雙套配置能夠實現系統的雙重化，同時也能夠防止一套系統失效時失去保護，也能夠實現不停電的檢修對系統運行的可靠性得以有效提升[5]。各子系統電源的輸入輸出回路的獨立能對子系統出故障以及退出運行過程中其它部分能夠正常運行可以有效保障，然后可采用高可靠性指標的STD工控微機以及全部進口接插件，發揮各自的所長將系統的動作性能進行有效提升。

第四，對抗干擾的問題進行應對可以從多方面考慮，采用微機保護在抗干擾的能力上就比較強，要比其它的有源器件保護更加的優越，為能夠將保護動作的正確性得到有效提升就可采用一些比較有效的抗干擾措施，例如隔離措施以及退藕和旁路、屏蔽、就近等措施的應用，另外也能夠設置輔助的功能，也可以裝設軟盤驅動器以及必要的記錄功能等。在相關的軟件方面能夠安裝一些數據采集軟件和保護功能軟件等進行實際的應用。

3 結束語

總而言之，對于水輪發電機繼電保護的優化措施的實施要能夠從多方面進行，隨著當前我國的相關技術的不斷升級，生產現場所出現的技術問題都能夠在微機保護的軟硬件優化下得到有效解決。通過此次的相關措施的分析，能夠從一定程度上提升實際作業的效率，由于文章篇幅限制不能進一步深化探究，希望此次理論研究能起到拋磚引玉的作用。

參考文獻

[1]李剛，王翠霞，溫渤嬰.一種新型微機繼電保護實驗裝置的研制[J].繼電器，2014（22）.

[2]張秀芝，劉志清.木龍灘水電站水輪發電機組溫度保護的實現[J].水力發電，2014（6）.

[3]周捷，楊永標.面向對象的微機保護測控軟件開發與應用[J].電力系統自動化，2014（13）.

[4]姜富華，杜孝忠.我國小水電發展現狀及存在的問題[J].中國農村水利水電，2014（3）.

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1.1首先，我們來了解下什么是電力繼電保護技術，它具體所指的是什么？

據研究，繼電保護技術是一個完整的體系，它主要由電力系統故障分析、繼電保護原理及實現、繼電保護配置設計、繼電保護運行及維護等技術構成。它是隨著電力系統的發展而發展起來的。20世紀初隨著電力系統的發展，繼電器開始廣泛應用于電力系統的保護，這時期是繼電保護技術發展的開端。最早的繼電保護裝置是熔斷器。從20世紀50年代到90年代末，在40余年的時間里，繼電保護完成了發展的4個階段，即從電磁式保護裝置到晶體管式繼電保護裝置、到集成電路繼電保護裝置、再到微機繼電保護裝置。

1.2其次，我們來說一說電力繼電保護的作用

在整體上來看，電力繼電保護技術的使用，不僅快速的提高了我國電力系統運行的安全可靠度，而且對繼電保護技術的發明與推廣使用，還可能在滿足系統技術條件的前提下降低一次設備的投資，也就是說在保證電力系統安全可靠運行的同時，還縮減了對電力設備的投入資金。其次，電力繼電保護器作為電力系統安全運行中重要的電氣設備，它的安全運行是電力系統可靠工作的必要條件。因為，在電力系統中某些故障的及時解決是我們人工無法做到的，如在切除故障元件，在這些工作中，所需的時間不能超過十分之一秒，我們工人是根本無法完成。而在現如今，隨著經濟的發展，社會的進步，繼電保護的作用已經不僅僅局限于切除故障元件上，還在與充分保護整個國家電力系統的安全可靠運行上面。因為，電子計算機網絡的迅速崛起與發展，電力繼電保護系統的微機硬件也在不斷完善，這就推動了繼電保護裝置與電力其他的保護、控制裝置、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。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。

1.3第三，我們在來說說我國繼電保護技術的發展現狀

我們知道，電力繼電保護技術的發明與應用就是為了保證電力系統能夠持續不間斷的供電。因此，它能否正常運行與實現和提高電網故障的分析與處理水平的提高有直接的關系。因此，當今我國繼電保護技術所面臨的一個現狀就是如何能夠進一步提高繼電保護的可靠性、準確性、安全性。所以，我們只有對繼電保護技術不斷注入新的技術，新的活力，這樣才能使其不斷滿足我們人類生產、生活的需求。

2、繼電保護技術的未來發展

2.1電力變壓器是電力系統中大量使用的重要電氣設備，它的安全運行是電力系統可靠工作的必要條件

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。只有這樣，繼電保護系統才能夠更多地檢測到故障信息，對于故障的性質和位置能夠做到很好的判斷，極大地提高了保護性能的可靠性?，F在，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。繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉的發展趨勢。電力繼電保護在電力企業日常運行中發揮了重要的作用，電力企業應該時刻關注電力繼電保護的故障問題，因為對同一類型及同一廠家的設備而言其裝置結構相同，在相同的運行和氣候條件下，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。其測試結果應大致相同若懸殊很大，則說明裝置有可能有缺陷。這就要求電力企業工作人員能夠熟知電力繼電保護的故障現象并且熟練掌握繼電保護故障信息。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。

3結語

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關鍵詞：電力系統；繼電保護；微機保護；安全措施

前言：

現今電力系統，已經發展為跨區、跨國聯網、高度自動化運行的現代化系統。目前，我國的全國性聯網也已逐步實現。大電網互聯將對電力系統運行帶來一系列新問題。電力系統高速發展和新技術的應用，也給電力系統保護與控制帶來了新的挑戰。盡管現代電網的設計運行技術近些年取得了長足發展，但仍不能完全避免大電網瓦解事故的發生。因此，尋求電網更為有效的保護及控制措施，確?；ヂ撾娏ο到y的安全穩定運行是我們面臨的又一重要課題。當前分布式發電技術的發展和應用，使得電源結構和分布發生改變，電力系統將因電源原動機特性和電源分布的不同而影響其性能，要求我們進一步研究相應的系統控制策略，開發新的繼電保護與控制裝置，從而改善系統運行特性，避免電力系統事故的發生。

在電力系統中，繼電保護的作用在于:當被保護的電力系統元件發生故障時，該元件的繼電保護裝置迅速準確地給距離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統中斷開，以最大限度地減少對電力元件本身的損壞，降低對電力系統安全供電的影響，從而滿足電力系統穩定性的要求，改善繼電保護裝置的性能，提高電力系統的安全運行水平。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。

1繼電保護的概念及類型

1.1 繼電保護的基本概念

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。它能反應電力系統中電氣元件發生故障或不正常運行狀態，并使斷路器跳閘或發出信號。其基本任務是自動、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，保證其它無故障部分迅速恢復正常運行。另外，它還能反映出電氣元件的不正常運行狀態，并根據運行維護的條件，發出信號、減負荷或跳閘。

1.2 繼電保護的類型

在電力系統中，一旦出現短路故障，就會產生電流急劇增大，電壓急劇下降，電壓與電流之間的相位角發生變化。以上述物理量的變化為基礎，利用正常運行和故障時各物理量的差別就可以構成各種不同原理和類型的繼電保護裝置，如:反映電流變化的電流繼電保護、定時限過電流保護、反時限過電流保護、電流速斷保護、過負荷保護和零序電流保護等，反映電壓變化的電壓保護，有過電壓保護和低電壓保護，既反映電流變化又反映電流與電壓之間相位角變化的方向過電流保護，用于反應系統中頻率變化的周波保護，專門反映變壓器溫度變化的溫度保護等。

2配電系統繼電保護的要求

配電系統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。這幾個特性之間緊密聯系，既矛盾又統一，必須根據具體電力系統運行的主要矛盾和矛盾的主要方面，配置、配合、整定每個電力元件的繼電保護。

2.1 可靠性

可靠性是對繼電保護性能的最根本要求。可靠性主要取決于保護裝置本身的制造質量、保護回路的連接和運行維護的水平。一般而言，保護裝置的組成元件質量越高、回路接線越簡單，保護的工作就越可靠。同時，正確地調試、整定，良好地運行維護以及豐富的運行經驗，對于提高保護的可靠性具有重要的作用。繼電保護的誤動和舉動都會給電力系統造成嚴重的危害。然而，提高不誤動的安全性措施與提高不拒動的信賴性的措施是相矛盾的。由于不同的電力系統結構不同，電力元件在電力系統中的位置不同，誤動和拒動的危害程度不同，因而提高保護安全性和信賴性的側重點在不同情況下有所不同。因此，要在保證防止誤動的同時，要充分防止拒動；反之亦然。

2.2 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，還必須注意相鄰元件后備保護之間的正確配合。

2.3 速動性

繼電保護的速動性，是指盡可能快地切除故障，其目的是提高系統穩定性，減輕故障設備和線路損壞程度，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。一般從裝置速動保護、充分發揮零序接地瞬時段保護及相間速斷保護的作用，減少繼電器固有動作時間和斷路器跳閘時間等方面入手來提高速動性。

2.4 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，當發生斷路時都能敏銳感覺、正確反應。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，既有矛盾的一面，又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。

3微機保護的特點

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。隨著計算機技術和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。

微機保護充分利用了計算機技術上的兩個顯著優勢: 高速的運算能力和完備的存貯記憶能力，以及采用大規模集成電路和成熟的數據采集,A/D 模數變換、數字濾波和抗干擾措施等技術，使其在速動性、可靠性方面均優于以往傳統的常規保護，而顯示了強大的生命力，與傳統的繼電保護相比，微機保護有許多優勢，其主要特點如下:

（1）改善和提高繼電保護的動作特征和性能，正確動作率高。主要表現在能得到常規保護不易獲得的特性；其很強的記憶力能更好地實現故障分量保護；可引進自動控制、新的數學理論和技術，如自適應、狀態預測、模糊控制及人工神經網絡等，其運行正確率很高，已在運行實踐中得到證明。

（2）可以方便地擴充其它輔助功能。如故障錄波、波形分析等，可以方便地附加低頻減載、自動重合閘、故障錄波、故障測距等功能。

（3）工藝結構條件優越。體現在硬件比較通用，間隔內部和間隔間以及間隔同站級間的通信用少量的光纖總線實現，取消傳統的硬線連接。總體來說，綜合自動化系統打破了傳統二次系統各專業界限和設備劃分原則，改變了常規保護裝置不能與調度（控制）中心通信的缺陷，給變電所自動化賦予了更新的含義和內容，代表了變電所自動化技術發展的一種潮流。隨著科學技術的發展，功能更全、智能化水平更高、系統更完善的超高壓變電所綜合自動化系統，必將在中國電網建設中不斷涌現，把電網的安全、穩定和經濟運行提高到一個新的水平。繼電保護技術的未來發展趨勢應是向微機化、網絡化、智能化，保護、控制、測量、計量、數據通訊一體和人機智能化方向發展。

4確保繼電保護安全運行的措施

（1）繼電保護裝置檢驗應注意的問題：在繼電保護裝置檢驗過程中必須注意: 將整組試驗和電流回路升流試驗放在本次檢驗最后進行，這兩項工作完成后，嚴禁再拔插件、改定值、改定值區、改變二次回路接線等工作網。電流回路升流、電壓回路升壓試驗，也必須在其它試驗項目完成后最后進行。在定期檢驗中，經常在檢驗完成后或是設備進人熱備狀態，或是投入運行而暫時沒負荷，在這種情況下是不能測負荷向量和打印負荷采樣值的。

（2）定值區問題：微機保護的一個優點是可以有多個定值區，這極大方便了電網運行方式變化情況下的定值更改問題。但是還必須注意的是定值區的錯誤對繼電工作來說是一大忌，必須采用嚴格的管理和相應的技術手段來確保定值區的正確性。采取的措施是，在修改完定值后，必須打印定值單及定值區號，注意日期、變電站、修改人員及設備名稱，并重點在繼電保護工作記錄中注明定值編號，避免定值區出錯。

（3）一般性檢查：不論何種保護，一般性檢查都是非常重要的，但是，在現場也是容易被忽略的項目，應該認真去做。一般性檢查大致包括以下兩個方面：①清點連接件是否緊固、焊接點是否虛焊、機械特性等?，F在保護屏后的端子排端子螺絲非常多，特別是新安裝的保護屏經過運輸、搬運，大部分螺絲已經松動，在現場就位以后，必須認認真真、一個不漏地緊固一遍，否則就是保護拒動、誤動的隱患。②是應該將裝置所有的插件拔下來檢查一遍，將所有的芯片按緊，螺絲擰緊并檢查虛焊點。在檢查中，還必須將各元件、保護屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項重要工作來落實。

（4）接地問題：繼電保護工作中接地問題是非常突出的，大致分以下兩點：

①保護屏的各裝置機箱、屏障等的接地問題，必須接在屏內的銅排上，一般生產廠家已做得較好，只需認真檢查。最重要的是，保護屏內的銅排是否能可靠地接入地網，應該用較大截面的銅鞭或導線可靠緊固在接地網上，并且用絕緣表測電阻是否符合規程要求。

②電流、電壓回路的接地也存在可靠性問題，如接地在端子箱，那么端子箱的接地是否可靠，也需要認真檢驗。

（5）工作記錄和檢查習慣：工作記錄必須認真、詳細，真實地反映工作的一些重要環節，這樣的工作記錄應該說是一份技術檔案，在日后的工作中是非常有用的。繼電保護工作記錄應在規程限定的內容以外，認真記錄每一個工作細節、處理方法。工作完成后認真檢查一遍所接觸過的設備是一個良好的習慣，它往往會發現工作中的疏漏，對于每一位繼電保護工作人員來說都應該養成這一良好的工作習慣。