關于繼電保護原理范文

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

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【關鍵詞】 急性呼吸道感染;非典型病原體;血中間細胞值

在急性呼吸道感染中，非典型病原體是常見的致病菌，非典型病原體感染多為混合感染。臨床上要快速做出準確診斷有時困難，經常與細菌感染相混淆，抗生素選擇上更是不及時。經觀察，近三年來，冬季呼吸道感染有相當一部分患者應用抗非典型病原體治療效果好，這部分患者外周血細胞分析常顯示中間細胞值升高。外周血細胞是急性呼吸道感染的觀測指標，而中間細胞值常為廣大基層醫生所忽視。血中間細胞值包括單核、細胞嗜酸粒細胞和嗜堿粒細胞;其中嗜酸粒細胞升高為變態反應及肺炎支原體感染;嗜堿粒細胞升高代表包蟲等寄生蟲病及腫瘤;而單核細胞增高在《診斷學》(第6版)中則表述為結核等傳染病及其他感染。在上呼吸道感染中，常見病毒、細菌和非典型病原體，前二者分別對應為淋巴細胞和中性粒細胞值，那么在急性呼吸道感染患者中，中間細胞值升高除了結核、腫瘤、變態反應、寄生蟲等，能否提示非典型病原體感染?筆者做了血中間細胞值與肺炎支原體感染相關性的臨床觀察，為準確、及時應用抗生素提供依據?，F報道如下。

1 對象與方法

1.1 病例選擇 急性呼吸道感染患者100例均為2007年12月3日—24日來我院門診就診的患者，其診斷符合《內科學》(第6版) 相關章節的診斷標準，其中男36例，女64例;年齡7～80歲，平均37.32歲。

1.2 試驗方法 靜脈采血，用日本KS-21血球三分類計數儀測定外周血中間細胞值。用日本富石蕊必歐株式會社的肺炎支原體診斷試劑盒(被動凝集法)測定血清中肺炎支原體抗體。應用阿奇霉素治療，觀察療效。

1.3 療效評價標準 經3天治療足量給藥，癥狀完全消失為痊愈;癥狀減輕為有效;癥狀不變或加重為無效。

2 結果

急性呼吸道感染病例血中間細胞值可作為肺炎支原體感染的指標，符合率73.7%～87.5%。血中間細胞值增高共64例，其中肺炎支原體抗體陽性56例，陰性8例，抗支原體治療100%有效或痊愈，陽性率87.5%。肺炎支原體抗體陽性76例，其中血中間細胞值增高的56例，抗支原體治療100%有效或痊愈，降低的20例抗支原體治療無效;陽性率73.7%。

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【關鍵字】繼電保護；風險評估；繼電保護可靠性

一、繼電保護的工作原理及裝置要求

1、要了解繼電保護存在的風險，有必要分析繼電保護的工作原理及裝置要求，理論上，要去繼電保護裝置具有正確區分被保護元件是否處于正常運行狀態，若發生故障，是區內或區外故障。根據整個電力系統的故障前后監測對比情況，檢查電氣量的劇烈變化，經過判斷實現保護功能，對于與反應非工頻量對應的工頻量的繼電保護，判斷依據是電流的不正常增大、電壓的降低、電流與電壓相位角的改變、測量抗阻發生變化等，短路時故障點與電源之間的電氣設備和輸電線路上的電流將大大超過此前的負荷電流反映的數值，電力系統內部各個點之間的電壓值也會發生變化，而且與短路點距離的遠近，影響著電壓值得高低。繼電保護的工作原理，就是根據電力系統的可測變化，及時作出故障區位判斷，從這一原理可知，繼電保護存在著風險，一旦判斷失誤，發出錯誤的繼電保護信息，有可能導致全電力系統大面積停電的災難性事故，或者出現因繼電保護無法識別電流、電壓等異樣狀況，忽略潛在危險，造成大面積供電中斷、損壞設備，因此，繼電保護需要進行風險評估。

2、繼電保護的裝置要求

對繼電保護進行風險評估前，應該按照繼電保護的裝置要求配備相應裝置，提高繼電保護技術上的選擇性、速動性、靈敏性和可靠性，實現風險評估的輔措施，綜合降低風險評估的難度。理論上，對繼電器跳閘的繼電保護，應同時具備選擇性、速動性、靈敏性和可靠性的基本要求，在電力系統中的設備或線路發生短路時，繼電保護僅將發生故障的設備或者線路的保護從電力系統且相互，但故障設備或線路的保護拒動時，由相鄰設備或者線路的繼電保護設施將故障切除，即繼電保護的選擇性，對繼電保護進行風險評估，其選擇性應包含在內，若繼電保護的選擇性方面出現紕漏，電力系統全面崩潰的風險就會增加。速動性是對繼電保護裝置的另一個要求，它是指繼電保護裝置應具備的盡快地切除故障，以減少設備及用戶在大電流、低電壓狀態運行的時間，減少設備的損壞程度，提高系統并列運行的穩定性的功能特性，繼電保護裝置如果有良好的速動性，將大大減少風險，為風險評估提供良好的開頭，一般而言，對繼電保護設備要求速動性的條件是如下四種故障的發生：第一、故障的發生使發電廠或重要用戶的母線電壓低于了有效值（一般為0.7倍額定電壓）。第二、大容量的發電機、變壓器和電動機內部故障。第三、中、低壓線路導向截而過短，發熱快。第四、可能危及人身安全，對通信系統或者鐵路信號造成強烈干擾的故障。如上四種故障類型，對繼電保護的反應速動性要求高，否則，繼電保護難以完成預期的保護電力設備，防止大面積供電突然斷開的作用，即繼電保護的風險增加至不可控制，此外，繼電保護在靈敏性方面，亦有嚴格要求，靈敏性是指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保護裝置的反應能力，作為繼電保護裝置的另一個重要特性，以靈敏系數衡量的靈敏性，對繼電保護風險評估提供了有效的參數，能夠滿足靈敏性要求的繼電保護，在規定的范圍內發生故障時，不論短路點在哪里，是何種類型，以及是否有過渡電阻在短路點上，都能夠正確執行反應動作，這種反應動作，不僅局限于最大運行狀態，即三相短路時，而且在系統的最小運行方式下，面對兩相或者單相的短路故障條件，也能夠實現正確的反應措施，最后，對繼電保護裝置最根本的要求是可靠性，包括安全性和信賴性兩方面的繼電保護可靠性，安全性是指繼電保護不誤動，即不需要動作時不發生動作，信賴性是指繼電保護不拒動，即在規定的保護范圍內發生了應該動作的故障時有可靠動作，理論研究結果表明，繼電保護的誤動與拒動都會帶來嚴重危害，綜合上述關于繼電保護裝置要求性能的描述，運行合理、安全、高效的繼電保護，要有良好的選擇性、速動性、靈敏性、可靠性的性能，評估繼電保護風險，也必須首先參考這些因素，檢驗繼電保護裝置能否實現以上要求。在具體的操作工程中，這四個基本要求是相互聯系的，但各自又存在著矛盾，如可靠性要求繼電保護有一定的反應時間，速動性和靈敏性又同時要求盡快解決接觸點故障，基于此點，在繼電保護裝置的安裝時，應該根據電網結構及用戶性質，實現辯證統一。

3、繼電器的選擇

繼電器作為繼電保護裝置的重要組成部分，是繼電保護風險評估的參考項目之一，選擇合適的、高質量的繼電器，對降低繼電保護的潛在風險有決定性的作用，繼電器的選擇，理論上受到使用環境、輸入信號不同、輸入參量的選定，負載情況等因素綜合影響，以使繼電器在正確的、相匹配的電力系統內最大限度、最安全的發揮理想作用。

二、繼電保護的可靠性

繼電保護可靠性（reliability of relay protection），指繼電保護裝置在給定條件下的給定時間累完成規定保護功能的概率，如前之所述，可靠性是繼電保護最根本的要求，繼電保護對整個電力系統的作用，也是以可靠性為前提，要求繼電保護裝置具有不誤動、不拒動的判斷能力，保證不因電流正常性增大等原因將相應部分切除，破壞整個電力系統與線路的正常運行甚至損壞設備，在局部有異常情況時，又能及時作出反應，不至使整體受到太大影響，提高繼電保護的可靠性，根據GO法建立可靠性模型應用于檢測實際。在提高繼電保護可靠性的具體操作中，除了選用與電壓匹配的繼電器等設備外，定期維護、檢修，提高工作人員的警惕也是必須的，及時更換故障設備，確保整個電力系統平穩正常運行，針對繼電保護的可靠性與選擇性、速動性、靈敏性之間的矛盾，鼓勵技術創新，對其加以改進，使繼電保護更為安全、合理、有效、便捷。

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【關鍵詞】繼電保護；高壓直流輸電；應用現狀；存在問題

1 前言

相對于交流輸電來說，直流輸電擁有大輸送量、遠程輸送、功率易調節等諸多優良特點，因此在實際應用中具有顯著的優勢。我國的地域較為廣闊，并且能源和負荷大致呈現逆向分布，因此直流輸電在我國將擁有更加廣闊的應用前景。目前我國雖然是一個直流輸電的大國，但是高壓直流輸電的相應技術卻還有很多不足。近年來，經過國內部分企業的自主創新和國外公司的技術轉讓，大部分500kV的直流輸電都能夠實現自主化，而關于其中的繼電保護也有了很大的進展，給電力系統的安全性與可靠性提供了必不可少的理論支持和實踐保護。下面結合我國高壓直流輸電線路繼電保護的應用現狀和問題分析，談一談繼電保護技術在高壓直流輸電線路中的應用。

2 高壓直流輸電線路繼電保護技術的應用現狀

高壓直流輸電的早期技術支持主要是換流技術，其在我國于1954年誕生，隨后在控制閥、控制特性、系統結構等多個方面都取得了很大的成效。目前我國在高壓直流輸電線路中，主要應用的換流器主要分為兩種：第一是基于半控型器件晶閘管的電流源換流器高壓直流輸電（CSC-HVDC），其在實際應用中，主要用在遠距離和大容量的電能傳輸上；第二是基于全控型器件（如絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、門極可關斷晶閘管（UTO））的電壓源換流器高壓直流輸電（VSC-HVDC，也被稱作HVDC Light、HVDC Plu、或HVDC Flexible），其主要用在受端弱系統或者分布式電源接入電網等情況下。經過多年的發展，高壓直流輸電系統由原來的兩端系統，更新到了現在的多端系統；在輸電線路方式方面，由原來的海底電纜發展到了現在的架空線與電纜有機配合的方式；不僅如此，目前高壓直流輸電系統在電壓等級和輸送功率等多個方面都有很大的進步。高壓直流輸電系統的更新也帶動了繼電保護技術的發展，在繼電保護技術應用中，應該根據高壓直流輸電系統的變化及特性，及時的改變其保護方法，從而更高效的適用到不斷變化的高壓直流輸電系統中去。

3 繼電保護技術在高壓直流輸電線路中的問題分析

根據我國目前的高壓直流輸電線路繼電保護技術應用現狀來看，其存在的問題主要分為兩種。第一是從保護原理的方面來考慮，當前的高壓直流輸電線路繼電保護還存在著理論不完備、可靠性差等多方面的問題。在實際運行工作中集中表現在主保護（其主要是指行波暫態量保護和微分欠壓保護）的靈敏度不夠、整定依據還有所缺乏、故障投入的時間遠遠不足、需要很高的采樣率、沒有很好的抗干擾能力等。而在后備保護方面中，差動保護動作速度還不合乎標準，比要求達到的速度要小，并且在低電壓保護中，不僅其動作速度很慢，并且整個保護工作還缺少相應的整定依據，從而使其在選擇性方面還有所欠缺；第二是從保護配置的方面來考慮，目前的高壓直流輸電線路繼電保護技術的保護種類還很單一，并且其可靠性也不強，一旦發生故障，很難在很短的時間內反應并進行相應的維修工作。

總體來說，直流輸電線路與交流輸電線路并沒有太大的區別，其主要的差別在于能量集中頻帶不同。但是，目前的高壓交流輸電線路繼電保護已經擁有了可靠性高、采樣率低、理論完備等優良特點。所以，高壓直流輸電線路繼電保護技術可以適當的借鑒交流線路保護的先進理論和實踐經驗，同時充分考慮直流輸電系統不同于交流輸電系統的特點，從而對高壓直流輸電線路的繼電保護技術進行全面的優化，增強其穩定性和可靠性。在這之中，首先可以考慮借鑒高壓交流輸電線路，結合高壓直流輸電的特點，整理總結出一個適合高壓直流輸電并且對采樣率要求低、可靠性高、實用性強的繼電保護理論原理；其次根據繼電保護原理，設計出一系列可行的保護方案。比如，根據高壓直流輸電線路區內與區外發生故障時電流突變的差異性，來精確的判定故障發生的方向，然后利用兩端保護方向元件來形成高聯動性的保護系統。再比如，高壓直流輸電可以借鑒高壓交流輸電線路中應用較為廣泛的電容電流補償方法，從而大大增強高壓直流輸電過程中電流差動保護的靈敏性。還有，高壓直流輸電可以結合暫態過程中線路兩側低頻能量差值的主要特點，從而增強區內故障和故障極的精準快速診斷；最后，還可以根據高壓直流輸電對于電流突變特性的聯動性，解決數據窗、雷電干擾對于繼電保護的影響；此外還可以把基于分布參數模型的電容電流補償方法用在長距離的高壓直流輸電線路，從而增強高壓直流輸系統的自身的控制性。

4 增強繼電保護技術應用的建議與設想

在高壓直流輸電線路繼電保護中，我們應該充分認識到高壓交流輸電先進理論和實踐的可借鑒性。高壓直流輸電系統是集控制和保護一體化的系統，其保護主要集中在控制系統閉鎖或重啟。在高壓直流輸電繼電保護中，因為其線路發生故障時，其暫態過程主要取決于直流系統控制特性，所以說在進行高壓直流輸電線路繼電保護時，應該充分考慮到直流系統的控制特性，從而在此基礎上應用其靜特性和動特性的保護原理。一般來說，高壓直流輸電線路在其兩側都有很明確的邊界，因此也可以利用這些邊界的特點來設計高壓直流輸電繼電保護的原理和方法。此外，相關的技術人員還應該充分認識到高壓直流輸電系統發生故障時，其暫態過程中經常含有大量的特征頻率信號，因此也可以根據這些特征頻率信號來研究繼電保護技術的保護原理與策略。高壓直流輸電系統的繼電保護技術有很多的應用方法，在實際運行中，相關技術人員應該根據整個高壓主流輸電系統的特點，建立多種保護體系，從而進一步增強高壓直流輸電中繼電保護技術的成效性。

5 結語

隨著社會經濟的發展，人們對于電力的需求也會越來越高，而也就需要更高的電力技術作為支持。而繼電保護技術作為提高高壓直流輸電穩定性與可靠性的重要手段，在未來的發展中必將有其新的意義和內涵。本文經過科學合理的探究，系統的闡述了高壓直流輸電線路繼電保護技術的應用，給廣大繼電保護技術人員提供了操作性較強的實踐經驗。因此，作為一名優秀的繼電保護技術人員，在當下更應該積極借鑒其他區域關于繼電保護的先進經驗，給高壓直流輸電的發展貢獻出自己的力量。

參考文獻：

[1]張保會，孔飛，張嵩，張愛玲，吳慶范，甄威. 高壓直流輸電線路單端暫態量保護裝置的技術開發[J]. 中國電機工程學報，2013（04）.

[2]宋國兵，靳幸福，冉孟兵，高淑萍，索南加樂.基于并聯電容參數識別的VSC-HVDC輸電線路縱聯保護[J]. 電力系統自動化，2013（15）.

[3]宋國兵，褚旭，高淑萍，康小寧，焦在濱.利用濾波器支路電流的高壓直流輸電線路全線速動保護[J].中國電機工程學報，2013（22）.

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關鍵詞：繼電保護；實驗教學；改進；實踐創新

作者簡介：謝路生（1977-），男，福建龍巖人，廈門大學機電工程系，工程師；林育茲（1959-），男，福建泉州人，廈門大學機電工程系，高級工程師。（福建 廈門 361005）

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）29-0093-02

提高學生的實踐能力和創新能力，既是經濟社會發展對人才素質的要求，也是學生自我發展和增強就業競爭力的現實需要。從總體上看，我國創新教育和實踐課程體系還有待提升?！袄^電保護原理”是實踐性很強的課程，既要了解電力系統繼電保護的基本原理，又要掌握各種基本繼電器的分析和整定原則，傳統的實驗教學不能充分體現該課程的內涵。[1-3]因此，需改進“繼電保護原理”實踐教學的手段和方法，提高繼電保護實驗的教學效果。

一、目前存在的問題

目前繼電保護實驗教學主要存在以下問題：[4，5]一是繼電保護課程的實驗學時偏少。一般實驗學時只有4～8學時，難以完成必要的實驗內容。二是傳統保護實驗內容偏簡、偏少，普遍僅開設幾個驗證實驗項目，難以達到教學要求。三是部分硬件條件不足，實驗內容與生產實際差距較大。為此，從以下方面對繼電保護實驗教學進行改進，以提高學生的實踐創新能力。

二、改進繼電保護實驗教學的措施

1.探索學生自主創新實驗方案

從先進性和設計性出發，繼電保護實驗教學內容應以多種繼電器特性和保護電路來配合實驗。前者是對各種繼電器特性的認識，后者則可加深理解器件功能和繼電保護的原理與應用。為此，課題組在實驗裝置中引入了組合型綜合性實驗設計。在各種常規繼電器特性實驗的基礎上，開設了單輻射式輸電線路三段式電流保護實驗、過流保護與三相自動重合閘裝置（后加速）綜合實驗、三段距離保護和電力變壓器保護等綜合保護實驗。在教學形式上，一是讓學生根據實驗方案，自己動手設定保護定值、改變電網運行方式以及調整參數，掌握一般的實驗技能；二是讓學生自行設計實驗方案和動手實驗，提高實踐能力；三是積極開展開放性實驗活動，提高學生的實踐創新能力。實踐表明，這種方式能夠激發學生的學習激情，更好地發揮學生的主觀能動性和參與積極性，動手能力得到了鍛煉，解決實際問題的能力得到了提高，也有利于學生加深掌握專業內容。[6]

2.加強理論聯系實際，整體優化實驗內容

優化實驗內容是改進實驗教學的重要環節。過去，實驗的重點主要放在理論的驗證及實驗技能的練習上，學生對實驗內容和實驗要求理解不透徹，對實驗過程也不太理解，影響了學生的實驗效果。因此，課題組首先從實驗大綱入手，加強理論和實踐的聯系，在實驗過程中把繼電器、互感器、調壓器等實物與書本符號緊密結合，把解決問題與原理分析相結合，有利于學生更好地理解理論和實驗的聯系。

根據“繼電保護原理”課程的特點，課題組靈活調整了實驗課的重心，采取了不同的實驗方法，從總體上進行優化，把實驗內容分為三類：基礎性實驗、設計性實驗和綜合研究實驗。在實驗內容上由簡到難，由淺入深，循序漸進，逐步培養學生的實踐能力和綜合能力，實現了從“基本實驗、加強實驗到提升實驗”的依次遞進，對培養基礎扎實、實踐能力強、有創新精神的專業合格人才起到了重要作用。

3.加強動手能力和識圖能力的訓練

根據本課程的改革方案，一方面對常規驗證性實驗內容進行整合，包括電流繼電器實驗、時間繼電器實驗、信號繼電器實驗、中間繼電器實驗等；另一方面讓學生自行設計綜合性實驗。如線路過流保護實驗、單輻射式輸電線路三段式電流保護實驗、過流保護與三相自動重合閘裝置（后加速）綜合實驗等。同時，還可以加大實驗室的開放力度，讓有興趣的學生進行開發研究。通過實驗教學改革與實驗室開放，增強了學生的實際操作能力，也鍛煉了學生獨立分析問題和解決問題的能力。

實驗結束后，根據繼電器的動作值、返回值，如果返回系數不符合要求，要求學生掌握返回系數的調整方法。例如調整舌片的起始角和終止角、變更舌片兩端的彎曲程度以改變舌片與磁極間的距離、適當調整觸點壓力等。

在“繼電保護原理”實驗上，識圖能力是實驗環節中很重要的內容。學生既要能看懂繼電保護原理圖，也要能看懂展開圖。例如在線路過流保護實驗中，讓學生對照實物閱讀保護二次展開圖，分析保護的動作過程，然后通過實驗來驗證結果。這樣可充分鍛煉、提高學生的識圖能力，為將來參加工作打下良好基礎。

圖1為10kV線路的過電流保護原理電路圖。它主要用于表示繼電保護和自動裝置的工作原理與構成這套裝置所需要的設備，可作為二次回路設計的原始依據。但原理圖未畫出各元件的內部接線，直流電源僅標明極性，信號部分也不能表示接線關系。因此需要二次展開圖配合才能進行二次回路的施工。

圖2是根據圖1繪制的二次展開接線圖。圖2左側是保護回路展開圖，右側是示意圖。從圖2可以看出，展開接線圖由交流電流回路、直流操作回路和信號回路三部分組成。交流電流回路由電流互感器TA的二次繞組供電，電流互感器又裝在A、C兩相上，其二次繞組各接入一個電流繼電器線圈，然后用一根公共線引回構成不完全星形接線。在直流操作回路中，畫在兩側的豎線表示正、負電源；橫線方向，上面兩行是時間繼電器啟動回路，第三行是信號繼電器和中間繼電器啟動回路，第四行是信號指示回路，第五行是跳閘回路。懂得電氣原理圖和展開圖，是電氣實驗和設計的基礎。

4.嘗試模塊教學法

嘗試借鑒西方的“模塊”（MU）教學法。[7]“模塊”教學法是學習任務或工作任務的總稱，從教學角度理解即將一門課程的知識點分割成若干單元，每個單元為一個小工作任務。學生首先必須掌握這個單元的基本理論和基礎知識，然后將其擴展到應用中，完成一項具體任務，這樣的單元稱為模塊。[8]繼保實驗“模塊”一般過程如下：明確實驗工作任務—制定計劃—教師指導—自我實驗—實驗總結。在制定計劃中，要求學生自主完成實驗方案的制定；在自我實驗環節，要求學生要善于思考，培養獨立解決問題的能力；在實驗總結中，不拘泥于成功的經驗，允許分析不成功的原因，不看重實驗結果，而是看重實驗過程。正是這種模塊教學，在一定程度上打破了傳統實驗方法的禁錮，促進了學生的思考和創新。

5.改進成績構成，重視教學反饋

注重綜合評定成績教學反饋是重要的教學環節。通過該環節，教師不但可以評定學生的平時成績，而且可以隨時掌握學生的學習情況，及時修正教學方案。同時還有助于教師改進教學方法，提升自身專業水平。教學反饋的形式主要有課堂提問、討論、課下答疑、實驗報告等。成績是學生非常關心的問題，在大力提倡素質教育的今天，大學生的各科成績不能由一次期終考試來決定。因此，把過去比較單一的成績評定改為由出勤情況、平時的實驗報告和期末考試成績構成?？偝煽?考勤（10%）+實驗報告（30%）+期末考試（60%）。隨機抽查四個班級共193人的成績分布統計結果如表1所示。圖3是統計結果的柱狀圖。

從表1和圖3可以看出，改進后的成績評定方法符合正態分布規律，基本反映了學生對該課程的綜合掌握能力。

三、實驗教學效果

經過多年的教學改革實踐和探索，“繼電保護原理”的實驗教學效果明顯提升。首先，通過實驗教學改進，學生不但掌握了現有的實驗項目，而且在此基礎上自主創新了實驗方案。課題組引導學生認真思考如何將所學的各種繼電保護、監控回路、自動重合閘裝置等內容進行科學組合。學生通過自主設計構建綜合性實驗電路進一步提高了實驗技能訓練，提高了學生理論聯系實際的能力。通過綜合性設計實驗，啟迪了學生的創新思維，提高了學生對實驗的興趣，進而提高了繼電保護課程的教學質量。其次，改進教學方法在一定程度上打破了傳統實驗方法的束縛，促進了學生思考和創新，促使學生提高了獨立工程實踐能力。最后，學生的學習激情得到了激發。學生積極主動參加課題組開設的開放性、創新性實驗活動，通過在教學實驗臺上進行設計和操作，動手能力得到了進一步鍛煉，發現問題、分析問題、解決問題的能力得到了進一步提高。

四、結論

通過堅持“重理論，強實踐”的教學模式，課題組積極探索研究了新的實驗模式，使實驗內容更好地適應現代技術發展的要求。同時注重本課程實踐教學環節的識圖能力、工程實踐能力和獨立創新能力的鍛煉。在今后的教學實踐中，還要進一步培養學生嚴謹的科學態度，使其掌握科學的研究方法和解決工程實際問題的能力。

參考文獻：

[1]武曉朦.電力系統繼電保護實驗教學探析[J].高校實驗室工作研究，2007，（3）.

[2]李佑光，林東.電力系統繼電保護原理及新技術[M].北京：科技出版社，2003.

[3]陳達銀.創新實驗室建設中的幾個問題的探討[J].實驗技術與管理，2005，22（1）：9-12.

[4]梁志堅，王輯祥，等.對改進繼電保護實驗教學環節的思考[J].中國電力教育，2008，（3）.

[5]何瑞文，陳少華.關于現代電力系統的繼電保護課程教學改革與建設[J].電氣電子教學學報，2004，26（3）：21-22.

[6]張慧媛，李淑英.電力系統繼電保護實驗教學改革與實踐[J].實驗室研究與探索，1998，（4）.

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關鍵詞：繼電保護；主設備；發展趨勢；現狀；技術

中圖分類號：F406文獻標識碼： A 文章編號：

引言

隨著電網建設的蓬勃發展，繼電保護作為一種必不可少的設備廣泛的應用于各級電壓的電力系統中，尤其是在110kV及以上電壓等級中更是得到了廣泛的應用。由于繼電保護在電網中非常重要，一旦出現故障，輕則引起大面積的停電現象，重則嚴重危害人民群眾的生命財產安全。因此，發展電氣設備的繼電保護技術具有著十分重要的意義，下面是筆者個人的一些看法，如有不正之處，歡迎大家給予批評指正，本人不勝感激。

一、電力系統中大型設備的保護現狀

與高壓線路的繼電保護相比，電力系統的主設備（例如：高壓并聯電抗器、母線、變壓器以及發電機等）的繼電保護工作長期處于一種落后的狀態，造成了主設備的繼電保護工作開展的效果很差，保護正確動作率與線路保護對比仍然落后很多。

但是隨著科學技術的不斷向前發展，大量的數字式主設備保護在電力系統中得到了廣泛的使用，電力系統的機電設備保護的設計方案、配置方案都逐漸趨于完美，落后的現狀也得到了大幅度的改善。同時由于新技術、新材料的應用也在一定程度上改善了主設備的繼電保護現狀。

1主設備保護的主后一體化趨勢以及雙重化配置

近年來，雙主雙后保護配置方案逐漸應用到主設備保護的領域，尤其是國電調[2002]138 號文件《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求 》繼電保護實施細則對主設備保護的雙重化作出規定后，雙主雙后保護方案成為主設備保護研制、設計的指導準則，并為現場運行提供了極大的方便。雙主雙后的保護實現方式是針對一個被保護對象，配置2套獨立的保護。每套保護均包含主后備保護，并且每套保護由2個CPU系統構成。

2主設備保護的新原理

近年來，主設備保護通過對故障過程的電磁暫態過程的研究、TA飽和特性的研究、內部故障理論分析，結合實際動模和數字仿真，提出了一些新的原理并已在現場廣泛應用。

2.1差動保護

常規的兩折線、三折線比率差動、標積制動式差動、采樣值差動等已在很多文獻中有所介紹。

2.2關于勵磁涌流

目前在工程上應用的判別勵磁涌流的原理都是從涌流波形與短路電流波形的不同特征入手，來區分勵磁涌流與短路的。各種涌流判別原理都具有在故障合閘時，保護動作時間長或動作時間離散度大的缺點。

二、電氣設備繼電保護的發展趨勢

1保護裝置集成化趨勢

1.1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。

1.2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。

1.3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。

2多種新型互感器的采用

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。

相比老式的電磁式TA，新型的互感器（例如：光電壓互感器以及光電流互感器）具有著明顯的優勢，其中就有：動態范圍大、頻率響應寬以及不存在飽和的問題，完全可以在電流變化非常大的范圍內進行先行變換；實現了強電和弱電的完全絕緣隔離，具有很強的抗電磁干擾能力；不存在二次開路的問題，二次輸出值較小，適合與保護直接接口。因此其將成為主設備微機保護的發展趨勢。

3系統向網絡化方向發展

隨著發電廠以及變電站監控系統的不斷向前發展，現階段我們對于注射被保護有了更多的要求，除了傳統意義上的保護功能之外，還要有便捷的通信功能，以便于達到事故追憶、定值遠方整定、故障數據處理以及保護動作報文管理等功能，達到電氣設備的深度管理。

由于微型處理器逐漸向大容量、高速度方向發展，所以電力系統中采用了微處理器后，并通過高速總線可以更快捷、更有效地實現通信功能以及數據處理功能，可以實現保護裝置的網絡化、信息化目標。而且該系統除了上傳數據以及報文等外，還可以提供各個狀態下的設備的信息以及運行狀態。

4先進的故障分析診斷技術

隨著新一代的主設備保護的不斷應用，新型的主設備保護不僅可以講故障數據以及事件報文進行記錄的功能，還可以對故障前后，所有的中間量、啟動量、開關量以及模擬量等的變化進行記錄，并且將保護的動作行為都通過記錄的形式存檔。采用高級軟件完全可以對上傳到保護信息管理系統以及電氣監控系統的故障信息進行分析，確定故障時產生的保護動作是否合理，同時也可以為故障分析、查找提供相應的依據。

5信息技術的應用

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。

三、結論

隨著我國經濟的飛速發展以及電網的廣泛普及，我國對電力的需求急劇增高，電力事故的出現，極大地影響了人民群眾的日常生活并對其人身財產安全帶來了一定的危害。然而我國的電力行業現狀不是很理想，缺乏統一的信息化溝通渠道以及統一指揮，并且電力行業長期處于壟斷式的發展中，造成了管理、安全理念落后，所以我們一定要研究出適當的電氣設備繼電保護技術，提高繼電保護運行的可靠性，避免事故的發生。通過對電氣設備的保護現狀進行分析，繼而研究主設備保護的發展趨勢。因此，我們必須將電氣設備繼電保護技術進行透徹的分析，只有通過具體分析，將工作落實到位，才可以推動我國電氣設備繼電保護技術的不斷發展，最終為我國經濟的飛速發展增添新的動力。

參考文獻：

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【關鍵詞】繼電保護；運行；可靠性

在電力系統中，繼電保護裝置對其安全、高效的運行起著不容忽視的作用，因此一度成為電網建設中的重點環節，但其在實際應用中，因誤動、拒動造成停電事故甚至引發安全事故的現象并不少見，對發電廠向電網安全可靠供電產生不利影響，這就要求我們必須優化繼電保護技術，加強日常管理，以此提高其運行的可靠性，進而創造更大的綜合效益。

1 火力發電廠繼電保護概述

繼電保護是電力系統得以順利、可靠運行的重要保障之一，主要是借助一系列的自動裝置實現的，其工作原理如下：當電力系統運行異常或出現故障時，電氣量變化會相對顯著，此時繼電保護裝置會以其變量值與正常運行狀態下的電氣參數進行對比，以此鑒別故障范圍和類型，并作出相應的操作。

通常在電力系統中的局部元器件出現異?；蛳到y運行異常時，繼電保護裝置會自動發出相應的警示信號，用于督促工作人員加以處理，也可迅速、自動切出故障元件，以便于縮小故障范圍，保證正常部分安全運行；同時可以借助采樣板對運行狀態下的系統電壓、電流、相角等參數予以監控和采樣，并將其傳輸至后臺，用于判斷被保護的設備是否運行良好；此外還具有一定的綜合自動化保護功能，如工作電源出現突然中斷時，繼電保護裝置結合其他自動裝置會快速啟動備用電源，用于維護電力系統穩定、安全運行。

2 提高繼電保護運行可靠性的策略探討

2.1 注重裝置質量檢驗

繼電保護裝置自身的性能和質量與其保護實效息息相關，因此無論是在制造、購置還是安裝調試中，都應嚴格把關裝置質量，堅持符合要求、質量達標、經濟高效的基本原則選擇繼電保護裝置和元器件，對新購置的保護裝置進行分級驗收，并進行試驗檢查，從源頭上確保裝置質量。針對電磁型的保護裝置，涉及轉動的構件軸尖的錐度應精確且光潔，并要求其節點必須鍍銀等。新裝置在確認合格并規范安裝后，應由運行、檢修、生技部三大主要部門對其進行聯合調試，及時發現并消除存在的缺陷，確認符合質量要求后方可投入使用。

2.2 優化繼電保護技術

針對繼電保護技術的改造和優化，應根據火力發電廠的實際情況而定，但通常情況下，其技術優化主要體現為幾點：

一是，若電廠當下使用的110kV或200kV線路使用壽命較長，缺陷較多，難以滿足功能需求，可對其母線保護進行技術改造，其中BP-2CS母線保護裝置應用范圍較廣，適用于1000kV及以下各類電壓等級、接線方式不同的各種母線保護系統。該裝置以基于暫態飽和全程測量的可變特性差動算法實現強抗飽和能力、完全獨立的保護元件和閉鎖元件實現閉鎖回路可靠、母線運行方式自適應方式自動糾正刀閘輔助接點的錯誤、自適應接收GPS方式等特性實現繼電保護性能的優化。

二是，在全面檢查二次回路時，應及時清除無用的電纜寄生二次線路，重新整理實用的二次圖紙，逐步分開保護、信號、控制、合閘等回路，并將熔斷器分錄開關增設于開關室中，以此防止因寄生或錯誤回路造成繼電保護誤動。

三是，針對集成電路、微機等保護性能良好但抵御外界干擾能力低的缺陷，可對其交、直流線路采用鎧裝鉛包電纜的方式，并使其兩端屏蔽且接地，但接地線的截面應完好、可靠，其中具有抗干擾作用的電容應根據反措要求進行引接，以此防止繼電保護裝置誤動。

四是，盡量使用靜態集成繼電器取代傳統的低壓繼電器，采用干簧接點類型的瓦斯繼電器，為6kV機械防跳開關增設具有防跳功能的繼電器等，并及時更換高性能的自動逆變電源。

五是，善于利用高性能的數字控件，如FPGA、CPLD等，其憑借高度集中的特點，可在同一芯片中集合多個微機系統的功能，不僅反應快速，而且運行可靠，因而在繼電保護中占有絕對的優勢；此外進化規劃、遺傳算法、神經網絡等人工智能技術的研究和應用，對繼電保護的運行效率和質量有很大的助益，以此提高繼電保護運行的可靠性。

2.3 切實遵循操作規范

切實遵循操作規范是防止人為操作不當造成繼電保護運行不暢的重要因素之一，因此操作人員應掌握電力系統繼電保護工作原理，明晰二次圖紙，熟知、復核繼電器、壓板、端子、信號掉牌等二次回路情況，嚴格遵守繼電保護工作票制度及操作票制度，并善于在工作實踐中吸取教訓，總結經驗，以提高操作水準。如在啟動連跳其他保護開關時，應及時退出出口壓板；利用旁路開關代替局部線路時，其相應的保護定值應與原有線路的參數保持一致；利用母聯開關代替開關線路時，必須切換CT端子；檢修PT時，應在繼保人員監視有壓的基礎上短接3YJ節點和方向元件；在替代停保護時杜絕停止直流電源等?？傊?，在實際工作中需要繼保人員注意的操作事項還有很多，只有不斷的學習、實踐和積累，方能減少人為因素對繼電保護運行的影響，以此促進其安全、可靠、高效運行。

2.4 加大日常巡檢力度

日常巡檢是及時發現并妥善解決繼電保護運行潛在故障的必要首選之一，這就要求火力發電廠應構建完善的繼電保護管理和維修體系，綜合分析電力系統正常運行與異常運行情況，確定巡檢時間間隔，明確具體的巡檢內容和要求，并配備專業人員進行日常巡檢。一般情況下，要求巡檢人員對繼電保護裝置的信號燈、運行燈，壓板、開關位置，有無焦臭味、發熱現象，微機保護報告的參數及時間，表計參數，帶電觸點有無燒毀、抖動等等進行檢查，此外還應定期對繼電保護主設備故障信號、數據采樣歷史記錄進行核實和分析，以及適當調整、更新軟件版本、保護定值等，若發現故障應及時采取行之有效的方式予以解決，通過切實執行繼電保護規定和措施，以此規避出現“三誤”事故，從而保證火力發電廠繼電保護可靠運行。

3 結束語

電力系統運行的可靠性事關國計民生，而繼電保護又是影響系統可靠性的重要因素之一，因此我們必須強化繼電保護裝置質量檢驗，采用先進的科學技術，重視日常管理和維護，以此提高火力發電廠繼電保護運行的可靠性，以此為社會輸送優質、安全、穩定的電能。

【參考文獻】

[1]夏孟強.火力發電廠運行中如何提高繼電保護運行的可靠性的探討[J].中國新技術新產品，2010（06）.

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關鍵詞：縱聯比較；廣域繼電保護；算法；研究

中圖分類號： F406 文獻標識碼： A 文章編號：

隨著電網互聯趨勢的快速發展，其對繼電保護技術的要求也越來越高，它要求繼電保護裝置在電網發生故障時能對故障位置進行快速判斷并切除。而建立在縱聯比較原理基礎上的繼電保護算法能快速找出故障的具置。

1繼電保護方法的概述

目前來看，后備保護配置與多層化或雙層化的主保護相結合的方式在各高壓電力系統中得到了廣泛的應用，并對繼電保護起到了重要的作用。而它對繼電的保護主要是建立在兩個原理的基礎上：一是縱聯比較原理，二是縱聯差動原理。這兩個原理能使電網故障發生的具置被快速確定下來。而后備保護也有兩種方法：一是通過零序過電流的方法對繼電實施保護；二是以階段式距離的方法來對繼電實施保護。在上述所提到的配置方式中，主保護會具有很高的靈敏度以及很快的動作速度，并且其選擇性比較好，但相對于鄰近的元件來說，主保護卻沒有具備后備保護這一項功能。后備保護既是線路主保護中的近后備，也是鄰近線路保護中重要的遠后備，但不同區域的繼電保護需要動作時間與定值的互相配合才能完成，而就這方面而言，主保護的性能相對來說則比較差，動作速度也很慢。為了使保護配置方式所存在的缺陷得到彌補，必須改善繼電保護系統的相關性能。關于廣域保護系統，電力系統中各個位置的IED信息所獲取的渠道也開始多樣化，而互感器和通信系統是獲取安裝點具體信息的重要工具。而繼電保護系統并非要完全替換原來的主保護系統，而是把廣域保護系統納入到多層化或者是雙層化的系統中，讓二者相互協調，同時進行工作，從而使繼電保護系統的相關性能得到進一步的提高。

2廣域繼電保護的算法研究

廣域繼電保護這一系統的結構形式主要有兩種：一是以分散狀態存在的決策結構形式；二是以集中狀態存在的決策結構形式。而安裝點的傳輸和信息采集主要是由IED來負責完成的。此外，IED還要負責對故障的發生點進行判斷和快速定位。而每個IED都會與特定區中所設置的IED進行信息的交換，從而再通過對預訂算法的參照進行故障位置的判定，并借助跳閘來對故障進行切除。

2.1后備保護算法

就目前來看，廣域繼電保護的算法研究領域主要是后備保護算法，本文所提出的算法主要是建立在縱聯比較原理這一基礎之上的，該算法通過利用故障鄰近位置中的各測點故障方向信息，對故障的位置作出準確的判斷，并針對故障采取相關的保護策略。而基于縱聯比較原理的算法并不需要大量的信息，其操作比較簡單、可靠，即使某個方向出現元件信息缺失的情況，電網的工作也不會因此而受到影響。

以集中狀態存在的決策結構會對通信系統以及決策主機產生很大的依賴性，而本文主要是針對分散式的決策結構提出相關的算法和進行繼電保護算法的研究的。在研究之前，我們需要考慮到以下兩個方面的問題：一是信息的來源問題，也就是如何確定廣域繼電保護所涵蓋的范圍，盡管從理論層面上講，任意一個測點的信息都能通過廣域繼電這個保護系統去獲得，但實際上，并不需要對于每個IED都設定信息交換范圍，因為交換范圍的過大不僅造成通信系統壓力的增加，而且也破壞了通信的穩定性，對此，在確定信息交換的范圍后，IED所交換的對象只需針對相關范圍內的IED信息即可；二是如何利用好所獲取的信息，這方面主要包括了故障的判斷基準、方法以及信息交換的方式與內容。

繼電保護系統需要完成的任務有很多，主要包括了系統鄰近設備故障的后備保護任務以及主保護任務，而每個IED保護區總共可以分成兩個部分：一是最大保護區域，該區域的設定可以結合實際需進行，而相鄰的IED以及線路的后備保護任務一般是由IED來完成的。因此，我們需要對它的最大保護區域作出相關的設定，可以把它和最小保護范圍中所存在的相鄰線路、母線所構成的區域設為最大的保護區。二是針對單母線的結構網絡來說，由于這一結構網絡相對比較簡單，在確定IED保護的范圍之后不需要再作出任何的更改。但半接線、雙母線以及分段式的母線這一網絡中存在的拓撲機構就會經常改變，而IED保護的范圍也會隨著網絡結構的改變而改變。因此，我們只需要關注好保護范圍內母聯開關以及分段開關中相關的開閉狀態，并對母線和線路的連接關系進行確定，從而確立好相關的保護區。

2.2基于縱聯比較原理的故障定位算法

（1）故障位置的判斷

實現繼電保護功能的關鍵在于對故障所發生的位置作出快速的判斷。而故障定位的重要方法之一就是廣域縱聯比較這一方法。被保護系統的電流互感器以及斷路器同時會安裝IED，而IED能夠對故障發生的方向進行測量。首先，要使各IED之間的信息交換能有目的地進行，我們必須要劃定好各IED的保護區。其次，針對每個IED，我們需要把最大保護區域所涵蓋的設備詳細列出來，如變壓器、母線以及線路等，并把這些內容整理成對應關系表。再者，對于IED內部的研究，可以參照對應表中的內容進行比較和計算，并找出故障發生的具置，待電網發生故障時，產生故障的具置就會被周圍的IED準確判斷出來，然后再依照預先設定的邏輯進行相應的操作。最后，縱聯比較算法可以利用多種信息，如可以把網絡發生故障的方向信息、故障距離信息以及其它方面的信息綜合起來。由于故障方向具有明確的指標，無需傳送大量的信息，且利用起來比較方便，所以本文主要是針對這方面去分析相關的算法的。

（2）動力系數的計算

為了使故障方向元件的輸出更具可靠性，針對故障方向算法的判斷，可以對每個IED都采用不同的原理來完成。而故障定位算法涉及到兩個動力系數，一是表示故障方向與元件動作情況的AF：當方向元被判定為正向故障的時候，AF=1；當方向元被判定為反向故障的時候，AF=-1；當方向元件無輸出顯示的時候，AF=0。二是表示各位置中IED所輸出的結果對于故障判斷所產生影響的RF，其具體的取值情況為：在最小保護范圍中，線路發生故障的關聯系數的計算主要為：RF=n1，母線出現故障的關聯系數的計算主要為RF=n1’；最大范圍內各元件的關聯系數的計算主要為：RF=n2，其中n1和n1’均大于n2。根據這部分的算式，不同故障定位結果受IED影響也會不同，這主要是用n值來表示，而該數據并不具備其他方面的特殊含義，僅僅為了對量度進行刻畫。而n的取值還受到網絡結構的影響。此外，上述所提到了兩種系數就是作為算法的基礎，在預先確定好RF時，AF的判斷結果也得到了確定。

（3）IED輸出結果的計算

而IED的輸出結果就可以利用RF和AF兩者的相乘來獲得，通過對元件故障的判斷結果進行比較和綜合，從找出故障的位置，其判斷的算式如下圖所示：

其中，被保護對象的故障判斷結果用來表示，被保護元件的數量用N來表示。當線路出現故障時，故障線路的相應值為正值，并同時具備各種條件，從而得出相關的判斷結果。

結束語：

建立在縱聯比較原理基礎上的繼電定位算法不僅簡單可靠，而且并不需要采集大量的信息，具有很大的可行性。通過對各個IED故障方向信息的比較和運算，從而能夠快速找出電網發生故障的位置。

參考文獻：

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【關鍵詞】 繼電保護 可靠性評估 元件研究 系統穩定性

1 繼電可靠性整體特性評測及存在缺陷類型

1.1 繼電保護體系特點

繼電保護體系的基本特點包括選取性、靈活性、可靠性和速度性。當供電體系在運作中出現問題時，繼電保護程序應該有余地的采取故障排除措施。即在它切斷距離問題點最短的連接點，來確保整個體制中其余正常部分可以繼續進行。系統中的繼電設備足夠供應需求，這便被稱作選取性；在繼電保護設備中測量其對可能出現的狀況和問題的應對技能被稱作靈活性；所謂速度性是指能夠保障設備盡早被去除，阻斷短路現象；保障各設施正確操作，并隨時可被運行的勢態，盡量的簡潔化，即增強系統可靠性。

1.2 繼電保護體系模型

一個器件、設備在系統規定數值及限定條件下達成要求的技能便是可靠性模型的本質含義?？煽啃缘脑圃旒盁o效數值的概括與計算，系統都可以對其可靠性數量進行評測和護養，協商經濟與可靠的結合?；谖锲范裕淇煽啃栽阶?，其物品價值越高，其工作時長也越久。因而，在某種程度上說，可靠性模型是表示操控者對于物品的喜悅效果或者甚至于對品牌的依賴度，這種效果往往是通過主觀意識上來判斷的。

1.3 繼電保護體系評測

繼電保護設備是一種機電結合的儀器，概括來講，繼電保護設備包含測試和數據整型部分，要分析繼電裝置是否出現故障及突發狀況，應根據邏輯范圍計算出輸出數值的質量，產生的次序及排列的組合，來展開深入的邏輯推理，以確保保護動作正常執行。

2 繼電保護體系現狀及發展研究方向

2.1 繼電保護系統的重要性

傳統的繼電保護體系通過最優的檢查階段來考察各個目標，簡單的從經濟基礎開始或者僅僅評測可靠性，來明確檢測階段并不是最好的時間，從而肯定科技化時代的繼電保護體系的最好檢測時機。繼電保護系統在整個電力體系中占有極大影響力，它的正常運行保障著電網操作的可靠程度，因而人們持續關注著關于繼電保護可靠性這一重大問題。

2.2 繼電保護系統的現狀

不管是探究繼電保護的長時運作可靠狀態，還是從各個方面評估短時的變化概率，這都將對大概會發生的各種狀況從突發性及結果等方面產生對比評測?，F如今關于繼電保護可靠性評測體系的鉆研包括繼電保護系統及其維護設備為主。結合探討其準確行動、金錢效用、模式空間等，通過頻率計算與各個方案組織可靠性模型，根據各方案探討定性和非定性量判斷評測。

2.3 繼電保護系統的問題

目前，繼電保護可靠性的探究行動逐漸深入到各階層并獲得了有效成績，但仍然免不了部分隱患矛盾。主要體現在幾個方面：通過分析法的測量容易受到整個體系范圍的限制，出現保護可靠性的評測方向及使用模式存在偏差，難能解決有關案件中其模仿實例的正確戰略；由于保護體制可靠性判別成果的精準性不單是由采用的模型參數和其具體問題相結合點，還由模型本身的各個數據質量決定，這導致難能正確得到保護可靠性的評估結果。

3 存在問題的原因及解決方式

3.1 繼電保護系統的工作原理

按照保護系統的故障參數量、執行部分、和跳閘或信號脈沖回路等幾個部分構成，目前繼電保護系統普遍為雙重化裝置，數據系統通常由不尋常的互感裝置、并和單位、交轉機、網絡接口等裝置組合而成。大多保護功效都依靠與采集信號時目的的明確性。

3.2 繼電保護系統的評測指標

研究可靠性評測體系中的根本元素，保護可靠性指標必然要提到，一般參考資料都要根據系統運作的特性，通過抗動和誤動引導，并以裝備的可靠性和功效的可靠性來明確系統體系完整度。由探究繼電保護可靠性開始，我國存在眾多準確行為概率，也就是在限制時間內來研究繼電保護設備的準確運作數和總運作數進行對比，以評測繼電保護的可靠性，以此達到為我國繼電水平起一定導向影響。

3.3 改善繼電保護系統裝置

在充分改善傳統保護可靠性模式所要形成的趨勢時，進行全數據化維護，廣泛維護的基礎理念以及運用資料結果對已經展開的電力系統中執行，可靠性尤為關鍵的一點不可忽略。能否突破傳統模式開展全數值模式保護體系新技術在下一步研究中，大型變換器是構成電力系統的主要元件，變壓器的內部構造主防護是建立于二次波動理論的變動保護。當變動保護的抗動和差動都會對變壓器以及電網形成破壞性的隱患，因而這對體系運作的誤動保護其可靠性有極高要求。在很多元素影響下，對二次波動原生的量化分解探究其可靠性，預防差動維護的保障，明確變壓器安全和電力系統的可靠性評估有重大含義。

3.4 創造繼電保護系統新突破

繼電保護系統是可維護的體系，采用合適的防護檢測來增大保護可靠程度，降低各種存在的安全隱患的有力手段。本文通過結合可靠性和經濟性這兩個標桿，判定了保護系統抗動、檢測、維護等多個形態的工作頻率及相對的配置停電隔離的修復階段的整體輪廓，搭建了保護系統可靠系數的概念，目前廣泛的維護裝備皆處在探索階層，由高速的以太網交換技術的飛速成長，以及高科技的互感科研已實際應用到各個領域，使得保護系統甚至電力體系都在加速邁向全數字化的目標。

4 結語

在繁雜的大電網局勢下，繼電保護系統的可靠性研究尤為關鍵。本文通過對各地區繼電保護可靠性指標和評測模式問題上展開研究并結合其特點，總結了目前保護可靠性評測指標以及存在的缺陷，由于繼電保護設置與有關的儀器構造逐漸復雜，設計可靠性探究面更大，評測困難加大，怎樣有力判斷保護系統的可靠性，還需加強研究。

參考文獻：

[1]郭劍波，姚國燦，我國未來大區電網互聯可能出現或應該注意的若干技術問題：全國聯網和更高一級交流電壓等級技術問題研究之一[J].電網技術，1998，22（006）：63-67.

篇9

關鍵詞：變電運行；繼電保護

隨著我國經濟建設的發展，工業建設的蓬勃發展和人們生活水平的普遍提高，對電力資源的需求越來越大。相應的對電力系統的安全和穩定運行要求也提出了更高的標準，作為保障電力系統安全的變電運行，其運行狀況直接決定著電力系統的安全運行質量。繼電保護設備作為電力系統中必不可少的組成部分，對應急處理電力系統隨機性和不確定性故障、保證電能傳輸的效率、避免故障的擴大和重大事故發生都起著尤為重要的作用。因此，總結出繼電保護設備運行時常見的問題并找出合理的預防性和問題發生時的解決對策，對電力系統的穩定運行和結構升級具有重要的現實意義。

一、繼電保護現狀分析

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

建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業和繼電保護技術隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。20世紀50年代，我國工程技術人員創造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經驗的繼電保護技術隊伍，對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。在20世紀60年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術的發展奠定了堅實基礎。

自20世紀50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。20世紀60年代中到20世紀80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設備廠合作研究的500kV 晶體管方向高頻保護和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護，結束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。在此期間，從20世紀70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。

到20世紀80 年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到20世紀90年代初集成電路保護的研制、生產、應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。我國從20世紀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。華中理工大學、東南大學、華北電力學院、西安交通大學、天津大學、上海交通大學、重慶大學和南京電力自動化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統中獲得應用，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。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?？梢哉f從20世紀90年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代

二、變電站繼電保護應用中存在的問題分析

如今變電站綜合自動化的水平不斷提升，微機繼電保護裝置得到了更為廣泛的應用，但電力系統在日常運行當中仍然存在著一些問題，現對其問題及對策進行具體探討。

1.TA 飽和問題

針對 10KV 線路保護，10KV 線路出口短路電流一般較小，系統抗阻較大，并且對于同一線路，其出口處短路電流的大小由系統運行方式及其規模來決定，短路電流隨著系統規模不斷擴大的同時不斷變大，最高可以達到 TA 一次額定電流的數百倍，而系統中一些變比小的 TA 就有可能會產生飽和，同時，短路電流中非周期分量又能夠進一步加快 TA 飽和，而 TA飽和感應到二次側的電流極小，容易使繼電保護裝置產生拒動，導致故障時間發現較晚，同時擴大故障范圍，影響了繼電保護可靠性，威脅到電力設備系統的安全運行。

2.站用變保護問題

站用變是一種特殊的設備，其容量小但具有著非常高的可靠性要求，安裝的位置也相對特殊，高壓側短路電流可以達到十幾千安，等于系統短路電流，并且其低壓側出口的短路電流也相對較大，就現狀而言，電力系統中對于站用變保護的可靠性一直沒有受到足夠的重視，當站用變產生故障時，TA 會飽和，由于電流極小導致保護裝置拒動，如果是低壓側故障，短路電流無法達到保護設備啟動值，影響故障的及時處理，如果為高壓側故障，短路電流則能夠有效保障保護設備斷開故障點。

3.線路中勵磁涌流的問題

勵磁涌流產生原因為變壓器空載充電，變壓器當中的鐵芯磁通無法突變，導致出現變壓器鐵芯飽和，勵磁電流急劇增大，變壓器的勵磁涌流同變壓器容量大小有關，其最大值能夠達到變壓器額定電流的 8 倍左右。在線路投運時，配電變壓器在合閘的瞬間會產生勵磁涌流，并且產生的勵磁涌流來回疊加產生電磁暫態，當系統阻抗較小則會產生大的涌流，如果線路

變壓器的個數少，勵磁涌流值大于裝置整定值得現象并不突出，而當線路變壓器的數量多并且容量增大，則容易導致繼電保護裝置誤動。

三、解決對策分析

1.TA 飽和問題

如何解決 TA 飽和，主要可以從以下兩個方面入手，首先，在選擇 TA 時，變比不能太小，需考慮到短路時的 TA 飽和。同時，需要減少 TA 二次負載阻抗，縮短 TA二次電纜長度以及加大其截面，避免計量與保護共用 TA，針對綜合自動化變電所，需要選擇測控與保護綜合的產品，在控制屏上安裝，有效防止 TA 飽和，減小二次回路阻抗。

2.站用變保護問題

要解決站用變保護拒動等問題，具體需要進行合理配置，首先，計量用的 TA 與保護用的 TA 需分開，選擇 TA 時需要考慮到站用變飽和問題。同時，保護用的 TA需要裝在高壓側，確保能夠對站用變產生保護作用，而計量用的 TA 則需要裝在低壓側，起到提升計量精度的作用。此外，針對定值整定，過負荷保護可按站用變容量整定，而電流速斷保護則可依照站用變低出口短路整定。

3.線路中勵磁涌流的問題

如何防止涌流引起的誤動，需要利用勵磁涌流的大小隨時間增加而衰減的特征，在電流速斷保護中加入短時間延時，這種方法既能夠防止勵磁涌動所產生的誤動，并且不需要對保護裝置進行大的改造，確保電力設備安全運行。

隨著變電運行中繼電保護普遍應用，變電運行人員要對繼電保護的管理和工作原理進行更深入的理解。如，當系統出現意外情況時，繼電保護裝置就會自動通知變電運行人員，相關人員就能及時處理故障、解決問題，及時恢復系統的安全運行。繼電保護裝置還可以和其他設備相互協調配合，自動消除故障，使繼電保護管理系統安全可靠地運行。通過以上對變電運行中關于繼電保護的問題的探討總結可見，變電運行工作與繼電保護管理息息相關。我們變電運行人員有必要進一步對繼電保護的運行做更加深入的實踐和總結，使變電運行工作和繼電保護管理有機結合。作為一名變電運維人員，最重要的職責是保證人身、設備和電網的安全穩定連續運行，只有在工作中不斷學習，提高自己的業務知識水平，同時要有認真負責的工作態度和豐富的經驗，才能勝任這個崗位。

參考文獻：

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篇10

關鍵詞：智能電網；繼電保護；差動保護

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A

現代化的智能電網發展是要求其對應繼電保護體系具備更強的靈活性以及可靠性，智能電網已經是現階段世界電力系統進步的新趨向，也由當初的概念性發展到了實際實施階段。智能電網變電站規劃及構建，應該促使對應技術指標是符合智能性指標之后再展開施工的，智能變電站相關指標的提升，促使起點網繼電保護體系性能持續提升，從而充分的適應于智能電網新型技術對繼電保護所提出的要求及需求。

一、智能電網構建背景概論

1 新能源革命

隨著工業化的持續發展，能源問題不斷涌現，各類能源資源短缺，并出現了極大的環境污染。所以節能減排以及低碳環保等可持續發展戰略被不斷提出，人們開始重視太陽能以及風能與地熱能等各種新型能源的應用及開發。分布式電源的充分開發并與電網進行統一化管理，從而也出現了各種非常復雜的技術性問題。這就要求其運作以及管理更具高水平，并且相關配合程度更為精確，這就促使電網呈現了智能化。

2 能源系統的重要性

21世紀，我們對電網提出了更高的要求及需求，對應電網出現故障而停電就像一場災難一樣，并且其相關代價也是極大的。從經濟角度來講，電網安全穩定的運作是經濟持續發展的主要前提。想要充分的確保其供電的安全可靠性，世界各國政府也開始要求其電網智能化。

3 智能電網與世界經濟

能源系統構建持續進步有效的推進了各大行業飛速發展。有些發達國家的能源改革可以說是一場跨行業式的技術革命，其可以充分的促使電力及IT等領域深層次裂變，并推進建筑行業及汽車行業等各大行業出現變革，與此同時也催生了諸多相關的新興產業。

二、智能電網與繼電保護意義

隨著國內經濟持續進步，人們開始重視電力的各類需求以及電力資源緊張等問題，國內諸多城市也都存在著供電緊張情況，這也就促使經濟發展快速城市開始應用停電以及限電策略來有效控制用電總量，這也在很大程度上改善了用電緊張的現狀。所以改善電力體系相關作用也就極為關鍵，電力系統諸多方式中其繼電保護是最為有效的一種系統維護方式，繼電保護不僅僅可以促使電力系統安全穩定運作，還能夠促使對應智能電網正常運轉。繼電保護系統能夠在對應區域之內使用最短時間來達到系統故障自動化切除，且及時給相關電力監控體系發出警報，最大化避免掉了電力人員不能及時處理故障的問題，并以最快的速度處理故障，以便于降低電力原件自身傷害，最終導致電力系統安全供電降低，以達到電力系統穩定運作，并充分提升繼電保護體系安全穩定性，促使其電力系統的運作是安全有效的。

三、智能電網框架構建下的繼電保護技術

1 智能電網繼電保護的影響

1.1 數字化

智能電網的關鍵特性就是數字化，關于繼電保護其是對應測量方式數字化，應該合理運用電子式互感器以及數字式接口，還有就是信息傳送方法數字化，以往變電站所使用的相關模擬量電纜以及狀態量電纜的傳送方法已經逐漸被光纖作為媒介的網絡數字傳送充分替代。電子互感器最關鍵的就是其應用光電轉換原理來實行測量的，對應體積較小且絕緣性能高。對繼電保護來講，其最主要的優勢就是相關傳輸頻帶較寬以及暫態性能較好，不會出現電磁式互感器以及電容式互感器等所存在的測量誤差以及暫態特征，可以更好的把電力系統運作狀態訊號傳送至二次側。并隨著智能電網構建和對應的智能化儀器與設施的持續推廣，以往的互感器也早已不能適應現階段的電網各個方面要求。

1.2 網絡化

關于數字化變電站，其最大的優勢就是IEC61850運用分布分層結構，在面向對象數據上統一建模，數據能夠進行自主描述，并使用較為抽象化的通信服務接口以及通訊服務映射技術，以便于能夠充分達到智能設備之間有效互操作能力，及其對應的面向未來開放系統結構。繼電保護方面，數字化變電站網絡化促使其發生了一定程度的變革，其相關的信息獲取盡管主要的保護功能還是自掃門前雪的，不過因為網絡數據傳輸能夠共享且可以充分得到全站對應設備器件信息；還有就是關于其信息發送，因為是運用帶數字的相關接口智能化斷路器，其對應跳合閘控制信號傳輸方法也變為數字化信號網絡傳送。

1.3 廣域化

國內電網信息化持續進展，諸多網以及省公司均是在大力促進PMU式WAMS網絡的有效構建，其繼電保護信息專用化網絡也已經可以說是建成，這也是智能電網各個方面控制的關鍵環節。盡管WAMS網絡以及其對應的繼電保護系統構建原因并不是要為繼電保護來服務的，不過應用其所提供的相關廣域信息能夠充分的提升后備保護功能，還能夠有效提升其自動化安全裝置的功能。

1.4 輸電靈活

智能電網關鍵是輸電效率的充分提升，以及其對應控制方式的靈活性較高。智能電網中必定會運用可控串聯補償裝置以及靜止無功補償裝置和統一潮流控制器等方面的交流靈活輸電技術。國內的電網交直流混合輸電也可以在一定程度上促使對應電網的非線性可控電力元件數目提升。并且，基于電力電子器件運用廣泛特性的相關智能電網故障暫態及同步發電機等相關旋轉元件電力系統有著明顯的區別。

2 繼電保護技術

2.1 交直流混輸技術

國內的電網規劃是在今年將三橫三縱電網相關結構建設格局全面呈現，超高壓的交直流混輸技術對繼電保護裝置有了極高的要求。超高電壓的應用會促使電網出現故障時暫態特性極為顯著，對應的非周期分量開始衰減且緩慢，致使諧波分量急劇增加，這就要求對應的繼電保護互感器具備極高的性能。并且超高壓的交直流混輸電網暫態性質極度復雜，這也強化了繼電保護中相關諧波的判斷難度。比如，變壓器的保護，以往的二次諧波和波形就是關鍵判斷依據，這也極有可能根本就起不到相關保護作用，由于其繼電保護的內部是有著極為復雜的勵磁涌流或者是對應故障。想要充分預防其勵磁涌流影響則要精確的進行勵磁涌流以及對應變壓器中故障電流的區分，并且在勵磁涌流前把對應差動保護封閉，運用制動方式。

2.2 可再生清潔能源并網

風能以及水能與光伏等相關可再生能源應用在智能電網中是非常科學的方式。可再生能源的來源是非常豐富的，且環境污染程度也小，最關鍵的是其可再生，能夠充分的環節當下能源緊缺的現狀?？稍偕茉磻迷谥悄茈娋W時也會給電網的運作以及其電能質量帶來一定程度影響。例如，風能機的應用會因為其對應接入點不相同，極會給上、下游帶來電流保護的相關問題，或者是風能機接入之后其所臨近的線路存在故障時，對應電流方向是不同的及可能會導致保護反向誤動。在可再生能源接入電網時，其相關的繼電保護裝置務必要全方位綜合性考慮，發現其可能出現的各類問題，并針對性的進行分析以及提出各種有效策略進行優化。

2.3 電力電子元件應用

智能電網探究持續深化，電網運作過程中所需要的對應電力電子元件等也是被廣泛的應用，比如功率整流二極管以及光控晶閘管等。因為電力電子元件的對應開關頻率偏大，在相關體系運用過程中必定會出現大量諧波，這會給電網運作帶來難題，特別是關于柔流輸電系統，因為其存在繼電保護以及電網控制協調相關矛盾，所以關于其繼電保護裝置設計務必要將相關電力電子元件所存在的諧波考慮進去，尤其是在對應直流線路間，會收到接線方法以及波速和柔流輸電體系等元件的影響，其行波信號是極不穩定的，這也是未來電力電子元件運用技術要充分處理的問題。

結語

智能電網構建持續更新換代可以說是電網體系發展的主要趨向，繼電保護裝置又屬于智能電網必須的技術，也是智能電網安全穩定運作的關鍵。繼電保護能夠及時的發現存在于電網中的對應故障，并且可以充分的進行系統隔離，盡可能的避免故障參數的增大。繼電保護系統一定是要隨著智能電網技術更新而更新，這樣才能高效的適應智能電網安全穩定運作需求及要求。

參考文獻

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