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關鍵詞：電力系統；繼電保護；發展；趨勢；研究

中圖分類號：TM71 文獻標識碼：A

繼電保護技術是隨著電力系統的發展而發展的，它與電力系統對運行可靠性要求的不斷提高密切相關。繼電保護是在電網出現事故或異常運行情況下動作，保證電力系統和電氣設備安全運行的自動裝置，研究繼電保護技術發展趨勢，可以更好地提高繼電保護的技術水平，對電力系統發展意義重大。

1 電力系統繼電保護概述

1.1 繼電保護基本概念

在電力系統運行中，由于外界因素和內部因素都可能引起各種故障及不正常運行的狀態出現，常見的故障有：單相接地；三相接地；兩相接地；相間短路；短路等。電力系統非正常運行狀態有：過負荷，過電壓，非全相運行，振蕩，次同步諧振，同步發電機短時異步運行等。電力系統繼電保護和安全自動裝置是在電力系統發生故障和不正常運行情況時，用于快速切除故障，消除不正常狀況的重要自動化技術和設備。

1.2 繼電保護的工作原理

繼電保護的工作原理，是根據電力系統發生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎來構成，電力系統發生故障后，工頻電氣量變化的主要特征是：（1）電流增大。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由負荷電流增大至大大超過負荷電流。（2）電壓降低。當發生相間短路和接地短路故障時，系統各點的相間電壓或相電壓值下降，且越靠近短路點，電壓越低。（3）電流與電壓之間的相位角改變。正常運行時電流與電壓間的相位角是負荷的功率因數角，一般約為20°，三相短路時，電流與電壓之間的相位角是由線路的阻抗角決定的，一般為60°～85°。（4）測量阻抗發生變化。測量阻抗即測量點（保護安裝處）電壓與電流之比值，正常運行時，測量阻抗為負荷阻抗；金屬性短路時，測量阻抗轉變為線路阻抗，故障后測量阻抗顯著減小，而阻抗角增大。利用短路故障時電氣量的變化，便可構成各種原理的繼電保護。

1.3 繼電保護在電力系統中的任務

電力系統元件發生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫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系統元件本身的損壞，降低對電力系統安全供電的影響；并滿足電力系統的某些特定要求，能夠反應電氣設備的不正常工作情況，并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同發出信號，以便值班人員進行處理，將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。

1.4 繼電保護裝置必須具備的基本性能

繼電保護裝置必須具備的基本性能有：（1）安全性：在不該動作時，不誤動；（2）可靠性：在該動作時，不拒動；（3）速動性：能以最短時限將故障或異常從系統中切除或隔離；（4）選擇性：在自身整定的范圍內切除故障，保證最大限度地向無故障部分繼續供電，不越級跳閘；（5）靈敏性：反映故障的能力，通常以靈敏系數表示；不拒動不誤動是關鍵。

2 繼電保護發展歷程

繼電保護是隨著電力系統的發展而發展起來的，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。隨著電子技術、計算機技術、通信技術的飛速發展，智能化等先進技術相繼在繼電保護領域的研究應用，繼電保護技術向計算機化、網絡化、一體化、智能化方向發展。電力系統發展迅速，電網結構越來越復雜，短路容量不斷增大，到20世紀產生了作用于斷路器的電磁型繼電保護裝置。1928年電子器件已開始被應用于保護裝置，在50年代迅速發展。靜態繼電器有較高的靈敏度和動作速度、維護簡單、壽命長、體積小、消耗功率小等優點，但環境溫度和外界干擾對繼電保護的影響較大。1965年出現了應用計算機的數字式繼電保護，出現了單板機繼電保護裝置。到了21世紀由于計算機技術發展非常快，微處理機和微型計算機的普遍應用，極大地推動了數字式繼電保護技術的開發，大規模集成化數字式繼電保護裝置應用非常廣泛。

3 電力系統繼電保護的發展趨勢

3.1 計算機化

隨著計算機硬件的迅猛發展，微機保護硬件也在不斷發展。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，與其它保護、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。這就要求微機保護裝置具有一臺PC機的功能。繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉的發展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經濟效益和社會效益，尚需進行具體深入的研究。

3.2 網絡化

計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱，它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。除了差動保護和縱聯保護外，所有繼電保護裝置都只能反應保護安裝處的電氣量，繼電保護的作用主要是切除故障元件，縮小事故影響范圍。因為繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍，還要保證全系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息的數據，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作，確保系統的安全穩定運行。

3.3 智能化

隨著通信和信息技術的快速發展，數字化技術及應用在各行各業的日益普及也為探索新的繼電保護原理提供了條件，智能電網中可利用傳感器對發電、輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監控，把獲得的數據通過網絡系統進行收集、整合和分析。利用這些信息可對運行狀況進行監測，實現對保護功能和保護定值的遠程動態監控和修正。

結語

綜上所述，隨著電力系統的發展和計算機技術、通信技術的進步，繼電保護技術由數字時代跨入信息化時代，發展到一個新的水平。這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務，也開辟了技術創新的廣闊天地。只有了解和掌握繼電保護技術，才能解決電力系統繼電保護遇到的各類問題，更好地保障電力系統的安全運行。

參考文獻

[1]高亮.電力系統微機繼電保護[M].北京：中國電力出版社，2007.

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【關鍵詞】電力系統；站域保護；原理應用

0.引言

隨著智能電網建設的不斷深入，我國電網逐漸向著高電壓、大容量、交直流混連的方向發展，系統的運行和控制特性日益復雜，大系統因故失穩的風險不斷增大，在此背景下，傳統的繼電保護和安全穩定裝置已經不再能夠完全滿足電網安全穩定運行的要求，智能量測技術的發展為構建更加完善的保護和控制系統提供了有利條件，電力系統站域保護應運而生。

1.電力系統站域保護與傳統繼電保護的差異分析

智能變電站中，IEC61850規約的應用使得全站信息實現共享，為站域保護的應用提供了通訊基礎。站域保護采集智能變電站內所有間隔的模擬量、斷路器、刀閘的開關量等實時信息，為智能變電站內所有的一次設備提供集中的近后備保護。與傳統的繼電保護相比，站域保護的關鍵價值在于對后備保護的完善。智能變電站中的主保護依然根據就地信息進行故障判斷處理，以目前最常用的“直采直跳”方式跳閘。

1.1 保護設計理念不同

繼電保護裝置旨在反映被保護元件的故障狀態或不正常運行狀態，實現電力系統的安全穩定運行。傳統的繼電保護設計理念立足于被保護設備的角度，采集被保護設備的安裝點量測信號，來進行決策和判斷；站域保護基于全局視角，立足于智能變電站的信息交互和共享機制，根據劃分的冗余信息應用范圍，使用多信息融合算法來實現故障識別，結合設計優化邏輯策略實現斷路器跳閘，從而快速可靠切除變電站各一次設備保護范圍內的故障。

1.2 信息利用效率不同

傳統的繼電保護由于缺乏全局性的綜合視角，因此當保護采集到的有效信息不足時難以給出最優判斷，因此，傳統的繼電保護在難以判斷信息有效性時多選擇犧牲保護范圍，即閉鎖保護的方式來應對。例如，當出現一側電流互感器斷線時，傳統的變壓器差動保護為了避免誤動而選擇退出運行；站域保護基于全局視角，基于全站信息共享，引入了多源信息融合技術，從而能夠將差動保護的范圍擴大到站內的相應母線，使得變壓器保護不致于失去主保護。

1.3 整定配合不同

傳統的繼電保護后備保護以距離保護和過流保護為主，均為階段式保護的配合，上下級保護之間通過動作時間和動作值整定來確保選擇性，因此，在某些復雜情況下，可能需要長達數秒的動作延時，當主保護因故失去時，后備保護的切除較慢，不利于故障的快速恢復，還存在著擴大故障范圍的可能。站域保護通過多源信息來改善后備保護性能，無需復雜的整定配合規則，能夠以盡可能快的速度動作切除故障，具有較強的適應性。

2.電力系統站域保護的保護算法分析

根據上文所述，電力系統站域保護能夠顯著改進后備保護的動作性能，在智能電網中的應用具有較大優勢。目前，電力系統站域保護的保護算法尚在不斷發展與成熟過程中。整體來講，站域保護有數據采集和計算模塊、故障位置判別模塊、保護跳閘決策模塊等3個功能模塊。

2.1 數據采集和計算模塊

數據采集模塊通過IEC61850規約采集并計算站域保護所需要的各類信息，包括智能變電站中的電壓電流等模擬量和斷路器開關位置等狀態欄信息。

2.2 故障位置判別模塊

故障位置判別模塊是站域保護的核心模塊，利用采集到的各類故障方向信息和故障距離信息來進行故障位置判別。目前，常見的故障位置判別算法有：

2.2.1基于故障電壓分布的故障位置判別

基于IEC61850通信規約，站域保護能夠同時獲得系統兩側的電壓故障分量，并通過其中一側的電壓和電流故障分量來估算另一側的電壓故障分量，如果兩側的電壓故障分量一致，則屬于區外故障；如果預估的另一側電壓故障分量與本次的實測值相差較大，則屬于區內故障，這種算法對于邊界元件的故障識別具備良好的適應性，是目前站域保護內常用的一種保護算法。

2.2.2基于遺傳信息融合技術的故障位置判別

遺傳信息技術屬于近年來興起的人工智能技術，站域保護以故障方向為遺傳算法的處理對象，結合其它多種保護判據信息和狀態判別方法，分析當前狀態值與保護期望值之間的差異，建立差異構造極大值的適應度函數，利用遺傳信息技術的快速搜索和收斂判據尋找函數的最優解，實現故障方向決策和故障元件判別。基于遺傳信息融合技術的故障位置判別具有較高的容錯性和可靠度，增強了保護的大范圍抗干擾能力，能夠準確定位故障，不過人工智能技術尚不成熟，工程實用性需要進一步考察。

2.3 跳閘決策模塊

站域保護完成故障位置判別和定位邏輯判斷后，將判斷結果以GOOSE報文的形式，通過智能變電站的過程層網絡將跳閘策略發送到相應間隔的智能終端，執行跳閘決策，跳開故障元件，將系統內故障切除。目前，站域保護的跳閘方式有利用動作時限進行跳閘配合、根據故障識別的跳閘決策等。

3.電力系統站域保護的應用

目前，包括南瑞、南自、許繼等在內的繼電保護廠家都開始了對站域保護的研究，并有相應的產品推出，站域保護目前主要應用于智能變電站的后備保護中。如下圖1為一個典型的變電站站域保護控制系統圖：

如上圖1，220kV電氣主接線采用雙母線接線，共由六個分支單元構成，Ⅰ母固定接T1主變分支和電源以及220kV分支L2，Ⅱ母固定接T2主變分支和220kV線路L1分支。L1和L2為與220kV變電站N站的雙回無互感輸電線路，N站接入地區電網。

110kV電氣主接線采用單母線分段接線，T1主變中壓側接于Ⅰ母，T2主變中壓側接于Ⅱ母，Ⅱ母接與110kV變電站站終端站相連的L3和L4出線。

10kV電氣主接線采用單母四分段接線，1#主變低壓側雙分支分別帶Ⅰ母、Ⅱ母，2#主變低壓側雙分支分別帶Ⅲ母、Ⅳ母。Ⅰ母接出線L7和L8，Ⅱ母接出線L9，Ⅲ母接出線L10，Ⅳ母接出線L11和L12，L7為小電源并網線。

該站域保護集成母差保護、變壓器保護、線路保護、斷路器失靈保護和低頻低壓減載等功能于一體，對變電站各元件保護范圍內的故障，均應該正確動作，包括110kV線路保護，母聯（分段）過流保護、斷路器失靈保護、加速后備保護、簡易母線保護、低周低壓減載、備自投、主變過負荷聯切、互感器斷線等。

4.結語

隨著我國電網輸電等級不斷升高、網架結構日益復雜、系統交直流互聯發展，以站域保護為代表的廣域保護與控制技術不斷發展，成為確保大電網安全穩定性的有效手段，站域保護有利于克服傳統保護的局限性，是未來繼電保護技術的發展方向之一。

【參考文獻】

[1]韓偉，楊小銘，仇新宏等.基于數字化采樣的集中式保護裝置[J].電力系統自動化，2010，34（11）：101-104.

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【關鍵詞】智能變電站；二次系統；調試

1.引言

1.1概念與特征

近年來，隨著我國經濟快速的發展，電力系統如何變得更加安全可靠成為了迫在眉睫的話題，因此需要借助計算機、通信等技術將變電站智能化以解決電力行業面臨的問題。智能變電站的定義為通過采用先進的各種技術，目標使設備參數化，規范化，標準化，自動的完成各項工作并實現信息有效反饋和實時共享，其二次系統具有以下特征：

（1）高度集成，交互良好：整個系統結構完整簡介，通過無縫連接通信技術聯通變電站與控制中心，實現了全數字采集無遺漏，最大程度降低了維護工作。

（2）自動控制，協同保護：由于所有的數據都實現了數字化電子化采集，因此原本散亂的二次系統經過整合，實現了全面優化。

（3）在線反饋，實時決策：由于數據在線監測，實時反饋，因此可以有效的反映電網以及變電站的運行狀態實現監測，反饋，決策同步。

1.2二次系統基本架構

智能變電站二次系統基本架構分為三個部分，在IEC6185A通信協議草案中將這三個部分描述為“過程層”、“間隔層”、“站控層”，如圖1所示。

圖1 二次系統架構示意圖

過程層是智能化的核心，是一次設備和二次設備的結合點，主要包括電子CT/PT，合并單元，智能測控箱等。

間隔層可以及時匯總實時數據，對一次設備進行保護，完成網絡通信功能并控制命令的優先級別，是信息傳遞的紐帶，主要包括保護裝置，交換機等。

站控層可以匯總整個變電站的所有信息，提供控制界面，實現多層管理控制，并與控制中心進行遠程通信，主要包括五防機，監控計算機，遠動機等。

圖2所示為某110KV智能變電站架構示意圖。

圖2 架構示意圖

此智能變電站的二次系統采用的是三級設備加兩層網絡的結構。變電站內過程層由GOOSE和SV網構建組網方案先關間隔層，過程層的所有GOOSE命令、IEEE1588V2的保溫記錄通過兩條主干線網絡傳送，一次設備的所有信息，包括運行狀態，控制命令都被轉化成了數字信息[1]

1.3變壓器保護裝置

主變保護采用了兩重一體化配置，變壓器實時監控MU上的信號，依托GOOSE網絡傳遞控制命令，最終實現控制每個斷路器的效果。依據現在的裝備原則，變電站內主變保護一般要求兩套保護必須為不同廠家的產品，以防在保護邏輯上出現同樣的錯誤。

1.4備用自投裝置

備用自投裝置采用光纖與對應間隔層連接最終傳遞到合并單元，完成直接采樣的目的，所有的控制命令也是依托GOOSE網絡傳遞。

2.二次系統調試內容

在智能變電站初始招標時，應責成監控系統廠家在明確技術規范細節后，將所需裝置運輸至集成商處進行集成試驗，在多方通力配合下驗證各項功能后將設備運輸至變電站施工現場。

電力設計院設計整個智能變電站的虛端子圖，之后將其配置成SCD文件進行方法并裝至各設備中，產生合格的CID文件，最終驗證整個系統的正確性、可靠性和合理性，此時標志著智能變電站完成了所有的二次系統配置。

2.1單位裝置調試

（1）合并裝置：確保采樣的完整性，包括幅角，極性，配置是否符合要求，電壓的切換和并列功能是否完備，是否可以實現報警和實時對時。

（2）智能終端裝置：確保報文可以準確收發，輸入、輸出開關量有正確的接點。

（3）過載保護裝置：確保采樣功能有良好的，保護功能邏輯正常，壓板狀態良好。

（4）遙控遙測裝置：確保間隔五防閉鎖邏輯正常，同期合閘正常。

（5）故障記錄裝置：確保故障模式的有效性，故障數據可以完整記錄下來，錄波功能正常。

（6）數據記錄裝置：確保數據記錄報文的完整性，及時性和有效性，報文分析報警功能正常。

2.2 SV采樣裝置調試

在單位裝置調試完畢后，可以開始SV采樣裝置調試。將電壓和電流加入在互感器的二次繞組處，確保采樣的正確性，可以將信息正確傳送至有需求的設備，并可以先刪除接收到的SV報文。

2.3保護裝置調試

通過故障樹分析，模擬各種可能出現的故障，檢查確認智能操作箱是否正常，故障是否被記錄，后臺信息顯示是否完整[2]。

2.4監控裝置調試

通過監視控制臺檢查確認如下要求：監控設備界面的圖譜是否符合要求，遙控遙測值是否實時獲取，警示信號是否及時提示，遠方控制命令是否有效。同期功能是否正確、有效。

3.集成化平臺調試內容

3.1 SCADA調試

（1）利用l個測控裝置，通過發送單個和批量的信號調試實時數據變位。

（2）利用2個測控裝置發送SOE信號，測試記錄的響應時間。

（3）利用多個測控裝置，進行實時數據傳送調試，測試收發一致性。

（4）利用任意對象進行遙控遙測調試，測試指向性。

（5）當保護動作啟動時，測試保護裝置是否提示并顯示狀態。

（6）利用歷史數據，查詢遙控遙測值的準確性和正確性。

3.2遠程通信調試

通過分別對IEC61850-80-1進行調度，以及SOE和遙測上送，SNTP對時等調試，記錄響應時間，確認正確率和同步率。

3.3故障分析調試

故障智能分析功能調試：檢查配置是否正確，按照故障樹預案，逐條出發相關信號，觀察警報程序和記錄中的分析推理結果，并且進行查詢，確認其可以按照警報的等級和類型進行分頁顯示，并可以通過關鍵字篩選對結果進行過濾，實現實時刷新、暫停、指定屏蔽效果，最終可以保存成多種格式的離線文件，例如TXT，PDF等格式。

3.4順序控制調試

通過應用OptManaer模塊，任意調用已有操作票，進行增刪改等操作，保存并重新啟動后確認操作程序是否發生變化。通過調度發送控制指令，檢查總控執行過程以及響應是否正確并且一致[3]。

3.5 VQC功能調試

在智能無功優化控制（簡稱VQC）系統中設置全部參數，包括系統參數，電容器參數，電抗器參數，主變參數，母線參數，通過人工改變相關數值的情況下檢查VQC的運行區域和動作情況。

3.6遠動通信調試

通過調度主站發出的規則約定應該與實際情況一直，具備所有的遙測量、遙信量、報文量聯通顯示功能，并可以通過操作端的面板實時遙控。主要調試需要覆蓋以下方面：設備外部絕緣，變電站工程配置遠動信息表，遙信遙測功能，主備切換功能，GPS時間同步，通信信號頻率及穩定性[4]。

4.調試的影響、作用及要點

現階段智能變電站對二次系統調試產生了很多的影響和作用，例如促進了二次系統智能集成化，使二次接線設計在優化設計后變得更加簡潔，優化了智能變電站的保護配置模式。下面對二次接線設計優化進行重點剖析。由于數字化的大行其道，并且得以在EVT和ECT中實現，借助光纖通信鏈路，答復的提升了抗干擾能力，完全摒棄掉以往廣泛使用的互感器二次交流回路，真正意義上實現了第一次和第二次系統間的電器隔離。由于有了智能開關，現階段主控制室保護裝置和實施現場執行機構以及測控設備間沒有直接聯系，作為一個智能終端，智能開關通過傳遞和發動控制命令，控制各個電器單元，大幅度減少了以往工作中的錯誤接線以及誤碰誤觸情況的發生。正是因為二次接線設的優化設計，有效地減少了繼電保護裝置中的I/O插件，并進一步降低了智能變電站的制造成本，從另一個角度延長了其使用壽命。保護裝置的原理更新很快，在同一保護裝置上，各個廠家的產品有共同點也有不同點，在進行保護單體調試時一定要進行區分，不以經驗辦事，在定值計算機運規編制時要根據每個廠家的特點具體對待。例如：某220kV變電站主變保護裝置

A套PCS-978NE （南京南瑞繼保電氣有限公司）

B套PRS-778S（長園深瑞）

主變保護A套及B套保護在發生PT斷線時會自動閉鎖阻抗保護，而投運時1號主變保護A套一直在報PT斷線告警，1號主變保護B柜沒有報PT斷線告警。后備保護中均含有阻抗保護，其中PT斷線或異常時均退出阻抗保護，但PT斷線的判別卻有差別，具體如下：

南瑞的PCS-978NE PT斷線判據為：

（1）正序電壓小于30V，且任一相電流大于0.04In或開關在合位狀態。

（2）負序電壓大于8V。

（3）相電壓中的三次諧波分量超過工頻分量的10%，用來檢測PT的N線是否正常。

長園深瑞的PRS-778S PT斷線判據為：

（1）正序電壓小于30V，且任一相電流大于0.04In。

（2）負序電壓大于8V。

現場220kV主變保護的電壓取自主變間隔專用的一組PT，未采用母線PT，所以1號主變沖擊時無PT電壓（沖擊時PT二次空開未合閘），但因為主變A套保護南瑞的PCS-978NE PT斷線判據有“或開關在合位狀態”的判據所以具備了PT斷線的判據發出了PT斷線信號退出了阻抗保護，主變充電時保護未動作。而主變B套保護長園深瑞的PRS-778S PT斷線判據沒有“或開關在合位狀態”的判據，未發出PT斷線信號，導致阻抗保護動作。

在兩個廠家的說明書中均寫到：當某側PT檢修時，為避免阻抗保護的誤動作，需退出“本側電壓投入”壓板，此時自動退出阻抗保護，由于主變高壓側采用了專用PT，在主變沖擊時條件類似于PT檢修，所以在主變投運時按廠家說明書要求需退出本側電壓投入壓板。在第二次主變沖擊時按中調要求帶主變高壓側PT空開直接合閘一次充電，投運成功。

5.結束語

智能變電站是智能電網建設的重要核心組成部分，同時也是發展智能電網的核心競爭力，其建設過程和智能變電站二次系統設計的總體目標緊密相連，因此開展智能變電站二次系統調試方法的研究工作顯得十分重要，在整個過程中需要嚴格參考行業內的標準進行對比，從全局出發，統籌規劃，實現運行高效化，結構緊湊化以及集成穩定化。本文論述了智能變電站二次系統調試中遇到的相關問題并對調試方法和步驟進行了深入探討和分析，目的在于對智能變電站的整體結構有更加深入的了解，盡可能的發揮二次系統的優勢，使得智能變電站伴隨著智能電網的發展更加協調有效，整個系統運行更加穩定可靠。

【參考文獻】

[1]張強，李學林.數字化變電站二次調試技術研究[J].東北電力技術，2008，30（1）：9-11.

[2]吳博，于江.數字變電站繼電保護調試研究[J].河北電力技術，2007.37（4）11-15.

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【關鍵詞】繼電保護；干擾因素；防護方法

【中圖分類號】TM77 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）09-0184-01

1、電力系統繼電保護作用與要求

1.1 繼電保護的作用與組成

在電力系統的被保護元件發生故障時，繼電保護裝置應能自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統中切除，以保證無故障部分迅速恢復正常運行，并使故障元件免于繼續遭受損害。減少停電范圍；到90年代初集成電路及大規模集成電路保護的研制、生產、應用處于主導地位，目前正在研究面向智能信息處理的計算機繼電保護時代。

1.2 繼電保護的基本要求

繼電保護應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。可靠性是指繼電保護裝置在保護范圍內該動作時應可靠動作，在正常運行狀態時，不該動作時應可靠不動作。速動性是指保護裝置應盡快地切除短路故障，以減輕損壞程度，指保護裝置應盡快切除短路故障，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設備自動投入的效果。

2、繼電保護的干擾因素

2.1 雷擊

當變電站的接地部件或避雷器遭受雷擊時，由于變電站的地網為高阻抗或從設備到地網的接地線為高阻抗，都將因雷擊產生的高頻電流在變電站的地網系統中引起暫態電位的升高，就可能導致繼電保護裝置誤動作或損壞靈敏設備與控制回路。

2.2 高頻干擾

如果電力系統在隔離開關的操作速度緩慢，操作時在隔離開關的兩個觸點問就會產生電弧閃絡，從而產生操作過電壓，出現高頻電流，高頻電流通過母線時，將在母線周圍產生很強的電場和磁場，從而對相關二次回路和二次設備產生干擾，當干擾水平超過裝置邏輯元件允許的干擾水平時，將引起繼電保護裝置的不正常工作，從而使整個裝置的工作邏輯或出口邏輯異常，對系統的穩定造成很大的破壞。高頻電流通過接地電容設備流人地網，將引起地電位的升高。

2.3 輻射干擾

在新時期，電力系統周圍經常會步話機和移動通信等工具，那么它的周圍將產生強輻射電場和相應的磁場。變化的磁場耦合到附近的弱電子設備的回路中。回路將感應出高頻電壓，形成一個假信號源，從而導致繼電保護裝置不正確動作。

2.4 靜電放電干擾

在干燥的環境下，工作人員的衣物上可能會帶有高電壓，在穿絕緣靴的情況下，他們可以將電荷帶到很遠的地方，所以當工作人員接觸電子設備時會對其放電，放電的程度依設備的接地情況，環境不同而不同，嚴重時會燒毀電子元件，破壞繼電保護系統。

2.5 直流電源干擾

當變電所內發生接地故障時，在變電站地網中和大地中流過接地故障電流，通過地網的接地電阻，使接地故障后的變電站地網電位高于大地電位，該電位的幅值決定于地網接地電阻及入地電流的大小，按我國有關規程規定其最大值可達每千安故障電10V。對于直流回路上發生故障或其它原因產生的短時電源中斷接電源的干擾主要是直流與恢復，因為抗干擾電容與分布電容的影響，直流的恢復可能極短，也可能較長，在直流電壓的恢復過程中。電子設備內部的邏輯回路會發生畸變，造成繼電的暫態電位差，從而影響整個保護系統。

3、加強電力系統繼電保護的方法及措施

3.1 協調配置保護人員

在繼電保護中，調度、繼保、運行人員都會參與到其中。三方必須傲到步調一致，思想統一。使三方人員合作意識與新型保護一道跟上去。擺好自己的位置。要明確繼保人員與電網調度和基層運行人員一樣。是電網生產的第一線人員，工作一樣，目標一樣。

3.2 完善規章制度

根據繼電保護的特點，健全和完善保護裝置運行管理的規章制度是十分必要的。繼電保護設備臺賬、運行維護、事故分析、定期校驗、缺陷處理等檔案應逐步采用計算機管理跟蹤檢查、嚴格考核、實行獎懲。有效促進繼電保護工作的開展。同時電力系統在管理中應加強對繼電保護工作的獎懲力度，建議設立年度繼電保護專業勞動競賽獎等獎項，并制定獎勵辦法進行獎勵，從而增強繼電保護人員的榮譽感和責任心。

3.3 對二次設備實行狀態監測方法

隨著微機保護和微機自動裝置的自診斷技術的發展，變電站繼電保護故障診斷系統的完善為電氣二次設備的狀態監測奠定了技術基礎。對保護裝置可通過加載在線監測程序，自動測試每一臺設備和部件。一方面應從設備管理環節人手，如設備的驗收管理，離線檢修資料管理，結合在線監測來診斷其狀態。另一方面在不增加新的投入的情況下，應充分利用現有的測量手段。

3.4 注重低壓配電線路保護

在我國，無論是城市內配網線路，還是農村配網線路，一般都以10kV電壓等級為主，但是10kV配電線路結構特點是一致性差。同時還要根據一般電網保護配置情況及運行經驗，利用規范的保護整定計算方法，各種情況均可計算，一般均可滿足要求。

3.5 實行繼電保護智能化與網絡

近年來，人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用，在繼電保護領域的應用也逐步開始。在新時期，計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱，它深刻影響著各工業領域，也為各工業領域提供了強有力的通信手段。

到目前為止，除了差動保護外，所有繼電器保護裝置只能反應保護安裝處的電氣量。繼電保護的作用也只限于切除故障元件。縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強有力的數據通信手段。顯然，實現這種系統保護的基本條件是將全系統各主要設備的保護裝置用計算機網絡聯接起來，亦即使現微機保護的網絡化，這在當前的技術條件是完全可能的。

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1、引言

電力系統在我國國民經濟建設和發展的過程中發揮著重要的作用，各行業的正常運作都離不開電力的支持，電力系統工作不穩定所造成的停電以及斷電事故會給我國各行業造成巨大的間接損失。因而電力系統的維護是非常重要的一環。在電力維護的過程中繼電保護是非常關鍵的一個環節，電力系統是否能夠正常工作在很大程度上取決于繼電保護系統。在電力系統發生故障或者是異常的過程中，通過基點保護的作用可以實現在小范圍、短時內，自動的將發生故障的設備從系統中剔除出去，或者是發出警報信號給值班人員通過值班人員將設備的故障予以排除，可以有效的避免設備的進一步損壞或者造成更大程度的問題。繼電保護所涉及的技術性較強，繼電保護是建立在對故障的分析和處理基礎之上的。所以深入了解繼電器的電力保護機制，采用快速有效的方式來對故障進行基礎，是目前基點保護工作者所應該努力的方向。

2、繼電保護不穩定的原因

2.1 繼電保護系統軟件因素

繼電保護軟件在出現問題之后會導致繼電保護器的誤動作。在軟件層面影響到繼電保護不穩定的因素有以下幾個方面，需求分析相對不完善，軟件結構存在設計失誤，編碼存在問題，沒有進行規范性的測試，以及定值輸出錯誤等。

2.2 繼電保護系統硬件裝置因素

在繼電保護模塊中與繼電保護穩定性相關的模塊包括：繼電保護裝置的電源模塊，所選項用的核心處理器，模數轉換模塊、數模轉換模塊等。由于二次回路絕緣線老化所導致的接地故障時繼電保護模塊中最為常見的引起電力系統不能夠穩定工作的因素之一。輔助裝置中的交流電壓切換裝置、三相操作繼電器以及分享操作繼電器，都對電力系統穩定工作起著重要的作用。高頻的收發機以及縱聯差動的保護光纖和微波通信接口都十分容易造成通信的阻斷，會對繼電保護裝置的動作正確性產生直接的影響。斷路器也是電力網絡中常見的一種元器件，對于繼電保護作用的可靠性，以及電力系統連接主線的可靠性都會產生直接的影響。總之繼電保護系統硬件的質量會對繼電保護系統的穩定性產生重要的影響。

2.3 人為因素

未按照規定的要求接線或者接線的極性不正確等導致的繼電保護裝置誤動作問題在電力系統故障中所占的比例不在少數。據相關資料統計，在電力系統故障統計數據來看，人為因素所造成的繼電保護故障幾乎占到所有故障數量的40%。

3、繼電保護事故處理的方法

3.1 正確充分利用微機提供的故障信息

發生率較高的簡單故障較為容易判斷，但是也有少數的故障僅憑工作人員的經驗是難以解決的，需要按照一定的流程和方法來檢查故障。在繼電保護事故發生之后，需要查看斷路器跳閘之后是否有相應的信號指示如果沒有相應的信號指示，無法對事故的性質為人為還是非人為進行界定，這種情況往往就是由于工作人員的重視以及努力程度不夠造成的。必須要對人為的事故進行及時的反映和處理，便于綜合上述信息對故障分析。故障日志、故障波形以及故障信號燈都是對故障分析的有用的技術手段，對于及時正確的做出對故障的判斷具有十分重要的意義。

3.2 運用正確的檢查方法

如果利用故障日志以及故障信號無法在較短的時間內迅速的定位故障，那么可以從事故所導致的結果出發，通過逆向查找的方法一直找到機電系統故障的根源。在保護出現誤動作的時候一般會采取這種方法。還可以通過檢驗調試的方式來找到事故的根源。按照外部、絕緣、定值、電源等環節來依次對設備進行檢測。該方法主要應用于微機保護出現拒動或者是出現邏輯錯誤的狀況下。通過對保護裝置的動作邏輯和動作時間進行檢驗，可以在較短的時間內將故障再現出來，可以找出發生故障的根源，如果出現異常再結合其他的方法進行檢查。

4、提高繼電保護可靠性的措施

（1）在繼電保護裝置購買和選型的過程中要嚴把質量關，切實將繼電保護裝置中各個元器件的質量保證好。盡量選擇壽命較長且故障率較低的元器件，堅決杜絕采用低質量的繼電保護設備。

（2）起保護作用的晶體管抗干擾能力不強，極易受到干擾源的影響，因而在進行設計安裝的過程中來合理地采取措施有效的避免耦合現象。可以考慮加入隔離變壓器、濾波器、加設接地電容、輸入輸出回路等措施來有效地降低對保護晶體管的干擾。同時可以采取監控設備來對晶體管的保護回路進行實時的監測。晶體管保護裝置應該將其安裝在高壓室的隔離房間內，以免遭受到更大的電流以及短路故障所引發的電弧的影響。

（3）作為繼電保護工作人員要切實不斷加強自身的業務水平與責任意識，通過單位組織的學習培訓以及自身的學習來不斷提高繼電保護過程中應急處理各種事故的能力。在調試的過程中認真的負責，嚴格按照既定的調試流程規范進行調試。要定期開展對員工故障處理能力的檢驗和測試，制定出應對各種事故的應急處理措施，最大限度的提高保護裝置的可靠性。

（4）全面提高繼電保護裝置的智能化水平，在發生故障的過程中繼電保護裝置可以自行通過計算和判斷來確定故障的類型，然后自動選擇相應的措施來處理故障，之后自動恢復電網。且為了進一步提高繼電保護裝置的可靠性，防止供電系統出現二次事故，可以考慮在供電系統中設置備用電源的自動投入裝置。且實踐證明，備用裝置在電力系統發生故障的時候能夠迅速的將故障設備剝離，采用正常工作的設備，有效的減少了電力系統停止工作所造成的各行各業中的間接的損失。

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關鍵詞：電力系統；廣域繼電保護；故障元件判別

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A

近年來，隨著電力用電需求越來越大，電力事故也隨之增加，那么繼電保護成為確保電力系統運行安全的第一道防線。如果繼電保護裝置能夠具有迅速的動作，將最大程度的降低事故的發生。但如果相反，將會導致電網在電力系統的安全性降低，甚至引發電網大面積停電的事故。因此，必須加強對電力系統繼電保護的重視。當數字化變電站技術更加成熟時，廣域繼電保護性能也有所提升。電力系統廣域繼電保護作為一種全新的技術手段，能夠有效提升電力系統運行的安全性，進而促進電力行業的飛快發展。

一、廣域繼電保護的算法

當前，對于廣域繼電保護算法的研究主要從以下幾個方面展開。第一，廣域縱聯方向保護。在運用廣域故障信息方法對故障判別的廣域縱聯進行保護過程中，主要的保護方法為：首先，在電力系統的每一個斷路器和電流互感器處，設置一個電子智能裝置，該裝置能夠準確的測量故障的方向；其次，對于每個電子智能裝置，都事先確定好各自的保護區域，從而有利于電子智能裝置間的信息轉換；再次，針對每個電子智能裝置，都要明確最大保護區域內的線路、變壓器等的對應關系表，從而有利于確定各個部件間的關系；最后，在研究電子智能區域過程中，必須結合著信息對應表進行計算和比較，從而準確判斷發生故障的區段。第二，廣域距離保護。對于元件的廣域繼電保護是運用相應區域內的電子智能裝置對距離元件的信息和開關信息加以判斷，從而實現故障判別。針對廣域距離保護，是專家通過對系統中故障元件進行判別，然后采取后備保護動作，從而實現繼電保護的作用。對于廣域距離保護，需要通過定義距離保護中的參數，結合著各個元件的動作情況，從而準確判斷元件和區域內出現故障的概率。第三，廣域電流差動保護。廣域電流差保護的是一種常見的電力系統保護手段，將電流差保護原理應用到電力設備的保護中，可以促進輸電線路、電氣設備等的可靠性和靈敏度，進而實現電力系統能夠安全運行。

二、廣域繼電保護中故障元件判別的研究綜述

1 故障元件判別原理

故障元件判斷原理在電力系統中的應用，能夠達到廣域繼電保護的作用。在研究廣域繼電保護電力系統中的故障元件判別原理過程中，需要明確故障元件的判別機制，從而在機制的作用下，發揮廣域繼電保護系統的重要性。健全的故障元件判別機制應該包含如下幾點內容：第一，故障元件判別原理的理論研究。早期的理論主要包含廣域的電流差動和方向縱聯等內容，通過對保護區域進行保護，可以在延時性動作的配合下，能夠對保護區域進行保護。同時電流差動能夠準確對故障進行分析和計算，從而有效降低元件受損的程度。第二，對故障元件中判別信息可靠性的研究。電力工程單位在對繼電保護信息數據進行分析過程中，容易產生錯誤，尤其是在對信息的分布式采集和遠程方式和分散式處理等，都將導致電力系統信息不準確。從廣域繼電保護來講，它可以從多方面汲取電氣量、判斷結論、狀態量等信息，然后將信息加以融合，從而有效避免信息數據的不完整性，最大程度的優化決策設計。

2 區域距離保護

當運用區域距離保護對電力系統元件故障進行識別時，需要充分運用決策集中中心，然后配合著電子智能裝置的使用，從而實現對廣域進行保護。廣域繼電保護分區區域圖如圖1所示，該圖是一個完整的輸電系統圖，在整個輸電系統中，主要分為三個保護區段，它們與常規的距離保護相比，并沒有太大的區別，只是冗余比較大，這樣可以有效降低困難。

其中，SA是保護信息區域，而SA1則是保護對象中的最小的信息區域，SA2是站域內的中間信息區域，通過將諸多區域構建成一個統一的整體，可以實現對廣域信息的有效保護。此外，在SA2區域，能夠將信息加以保護，并運用線路上的距離保護段實現對動作信息的準確判斷，然后對線路上的距離保護段動作和不動作信息的關系進行明確，然后精確識別故障。

三、電力系統廣域繼電保護的應用前景

在傳統的保護技術下，主要是能夠對系統的研究進行假設，然后通過離線分析，對系統的運行情況加以判斷，但此種技術并不能真實的反映繼電保護的情況。但是廣域繼電保護卻能夠準確判斷電力系統的運行狀態，并降低系統出錯的可能性，所以將廣域繼電保護應用于電力系統中，能夠對系統進行縱聯、距離等保護，即使在故障的條件下，也能夠獲取故障線路的電流，進而有利于選擇最佳的方式去確定分支系數和距離保護的整定值。因此，廣域繼電保護在電力系統中的應用能夠實現繼電保護功能，電力系統廣域繼電保護的應用前景十分廣闊。

結語

隨著科學技術的飛快發展，電力行業也有了較大的進展，為了確保電力系統能夠實現安全運行，必須將廣域繼電保護應用在電力系統中，從而實現電力系統安全可靠運行。

參考文獻

[1]丁偉，何奔騰，王慧芳，等.廣域繼電保護系統研究綜述[J].電力系統保護與控制，2012，40（01）：145-155.

[2]何志勤，張哲，尹項根，等.電力系統廣域繼電保護研究綜述[J].電力自動化設備，2010，30（05）：125-130.

篇7

Abstract: With the development of power system protection technology, power technology continues to develop with innovation. This paper reviews several stages of development of the mechanical and electrical technology and describes technological innovations details of relay, which provides a theoretical basis for future progress.

關鍵詞：電力系統；繼電保護；技術創新

Key words: power system; relay protection; technology innovation

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2010）36-0198-01

1繼電保護技術的發展史

隨著電力系統的出現，繼電保護技術就相伴而生。以數字式計算機為基礎而構成的繼電保護起源于20世紀60年代中后期。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。

從繼電保護的基本原理上看，到21世紀20年代末普遍應用的繼電保護原理基本上都已建立，迄今在保護原理方面沒有出現突破性發展。從實現保護裝置的硬件看，從1901年出現的感應型繼電器至今大體上經歷了機電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微型計算機式等發展階段。縱觀繼電保護將近100年的技術發展史可以看出，雖然繼電保護的基本原理早已提出，但它總是根據電力系統發展的需要，不斷地從相關的科學技術中取得的最新成果中發展和完善自身。

2繼電保護技術創新

2.1 機電技術網絡化創新在計算機領域，發展速度最快的當屬計算機硬件，按照著名的摩爾定律，芯片上的集成度每隔18～24個月翻一番。其結果是不僅計算機硬件的性能成倍增加，價格也在迅速降低。微處理機的發展主要體現在單片化及相關功能的極大增強，片內硬件資源得到很大擴充，單片機DSP芯片二者技術上的融合，運算能力的顯著提高以及嵌入式網絡通信芯片的出現及應用等方面。這些發展使硬件設計更加方便，高性價比使冗余設計成為可能，為實現靈活化、高可靠性和模塊化的通用軟硬件平臺創造了條件。硬件技術的不斷更新，使微機保護對技術升級的開放性有了迫切要求。網絡特別是現場總線的發展及其在實時控制系統中的成功應用充分說明，網絡是模塊化分布式系統中相互聯系和通信的理想方式。如基于網絡技術的集中式微機保護，大量的傳統導線將被光纖取代，傳統的繁瑣調試維護工作將轉變為檢查網絡通信是否正常，這是繼電保護發展的必然趨勢。微機保護設計網絡化，將為繼電保護的設計和發展帶來一種全新的理念和創新，它會大大簡化硬件設計、增強硬件的可靠性，使裝置真正具有了局部或整體升級的可能。繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍（這是首要任務），還要保證全系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息的數據，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作，實現微機保護裝置的網絡化。

2.2 機電技術智能化創新進入20世紀90年代以來，人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用，電力系統保護領域內的一些研究工作也轉向人工智能的研究。專家系統、人工神經網絡（ANN）和模糊控制理論逐步應用于電力系統繼電保護中，為繼電保護的發展注入了活力。人工神經網絡（ANN）具有分布式存儲信息、并行處理、自組織、自學習等特點，其應用研究發展十分迅速，目前主要集中在人工智能、信息處理、自動控制和非線性優化等問題。近年來，電力系統繼電保護領域內出現了用人工神經網絡（ANN）來實現故障類型的判別、故障距離的測定、方向保護、主設備保護等。例如在輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下發生經過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動；如果用神經網絡方法，經過大量故障樣本的訓練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規劃等也都有其獨特的求解復雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結合可使求解速度更快。可以預見，人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用，以解決用常規方法難以解決的問題。

2.3 繼電保護中自適應控制技術創新自適應繼電保護的概念始于20世紀80年代，它可定義為能根據電力系統運行方式和故障狀態的變化而實時改變保護性能、特性或定值的新型繼電保護。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。這種新型保護原理的出現引起了人們的極大關注和興趣，是微機保護具有生命力和不斷發展的重要內容。自適應繼電保護具有改善系統的響應、增強可靠性和提高經濟效益等優點，在輸電線路的距離保護、變壓器保護、發電機保護、自動重合閘等領域內有著廣泛的應用前景。針對電力系統頻率變化的影響、單相接地短路時過渡電阻的影響、電力系統振蕩的影響以及故障發展問題，采用自適應控制技術，從而提高保護的性能。對自適應保護原理的研究已經過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實現保護對系統運行方式和故障狀態的自適應，必須獲得更多的系統運行和故障信息，只有實現保護的計算機網絡化，才能做到這一點。

2.4 繼電保護中自動化技術創新現代計算機技術、通信技術和網絡技術為改變變電站目前監視、控制、保護和計量裝置及系統分割的狀態提供了優化組合和系統集成的技術基礎。高壓、超高壓變電站正面臨著一場技術創新。實現繼電保護和綜合自動化的緊密結合，它表現在集成與資源共享、遠方控制與信息共享。以遠方終端單元（RTU）、微機保護裝置為核心，將變電所的控制、信號、測量、計費等回路納入計算機系統，取代傳統的控制保護屏，能夠降低變電所的占地面積和設備投資，提高二次系統的可靠性。綜合自動化技術相對于常規變電所二次系統，主要有以下特點：①設備、操作、監視微機化；②通信局域網絡化、光纜化；③運行管理智能化。

參考文獻：

[1]楊奇遜.微型機繼電保護基礎[M].北京：水利電力出版社，2008.

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

[3]葛耀中.自適應繼電保護及其前景展望[J].電力系統自動化，2007，21（9）：42-46.

[4]吳斌，劉沛，陳德樹.繼電保護中的人工智能及其應用[J].電力系統自動化，2005（4）．

[5]楊曉敏.電力系統繼電保護原理及應用[M].北京：中國電力出版社，2006.

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關鍵詞：繼電保護；裝置誤動；原因分析

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）15-0103-01

電力系統的正常運行是國家經濟建設的資源保障，也是解決企業問題的基礎。面對煤礦采煤水平的下降而日益擴大的電力資源需求量，電力系統要保障電力資源能夠正常輸送，并且減少運行故障。這就需要在電力系統的日常工作中，對于繼電裝置的工作狀態有所關注，減少發生繼電裝置故障的幾率。不僅需要在繼電裝置工作狀態下對于故障原因的排查，也需要避免繼電保護裝置發生誤動情況，只有采取高效合理的措施，才能保障電力系統處于正常的輸送狀態。

1 繼電保護裝置在電力系統工作中的重要性

①電力系統不僅負責生產電力能源，同時也要保障高質量的電力能源能夠輸送給用電單位。在為社會經濟建設創造巨大財富的同時，也可能因為電力運行工作中的失誤造成危害人民生命財產的嚴重事故。保障電力系統中所有環節都能夠正常工作并執行其功能，就成為電力系統的管理工作中的重中之重。而繼電保護裝置就是在電力系統發生非正常工作情況時候，能夠針對故障的發生情況，在最短的時間內以最快的反應速度定位發生故障的區域，并在無人為控制的情況下將此區域從整個電力系統中切除，停止其工作狀態的同時向相關工作人員發出報警信號，以提醒工作人員此故障的發生。

②繼電保護裝置在電力系統中非常重要，不僅能夠在故障發生的第一時間內，停止故障區域的工作，保證故障情況不會加重，而且能夠向工作人員發出故障提示警報，為故障的發生原因判斷以及故障相應的挽救措施提供最快捷的條件。繼電保護裝置是電力系統能夠正常運行的保障裝置，也是電力系統安全性能的重要保護裝置。所以電力系統管理中，要充分重視繼電保護裝置對于電力系統正常運行的重要作用，避免繼電保護裝置發生故障。

2 繼電保護裝置發生誤動的原因

2.1 充分認識到繼電保護裝置的重要作用

如果在繼電保護裝置中發生故障，使得繼電保護裝置不僅不能夠定位到電力系統中發生故障的區域，也不能將此區域從整個電力系統工作狀態中移除，同時不能給工作人員發送報警信號，這不僅使電力系統正常輸送電力能源的運行狀態遭受破壞，同時也可能造成電力系統其他未發生故障的環節出現設備上的損害以至于造成重大事故的發生，而相關工作人員也可能因為沒有報警信號而錯過挽救電力工作系統的最佳時機，當然也可能會發生繼電保護裝置失誤判斷的情況，可能發生的后果就是在電力系統正常狀態的環節設備移除，而故障區域還必須承擔系統工作，工作人員也會浪費時間沒有故障區域維修上，而忽視對于有故障區域設備的監管，這就要重視分析繼電保護裝置發生故障情況時的故障原因。

2.2 繼電保護裝置在發生誤動情況的主要原因

①廠家在生產繼電保護裝置生產過程中不重視工藝及生產質量；②設計安裝繼電保護裝置的設計工程中存在著某種不合理情況，忽視考慮到整個電力系統運行負荷方面的原因；③在具體對于繼電保護裝置的施工安裝過程中，不遵照工程施工質量標準，施工過程中所采用的線路和施工技術方面存在一定缺陷；④責任不明確，在日常對于繼電保護裝置的維護和修理過程中，所采用的維護方法不合理以及修理措施失誤等不明確原因的情況。

3 針對發生繼電保護裝置誤動而制定的維護措施

①綜合在繼電保護裝置所發生故障的誤動原因，可以區分出在故障多發生于繼電裝置本身的設備中或者是在與繼電保護裝置相關部件或者線路中，而發生以上情況，一是由于溫度升高造成在設備或者性能上轉變而造成的故障；還有就是設計安裝過程中，沒有考慮到電力系統負荷或者在運行方式以及在保護方面不能協調工作等原因。

②針對溫度升而造成繼電保護裝置故障誤動以及相應維護措施。繼電保護裝置是有一定的工作年限的，由于生產工藝以及施工設計等方面因素，一旦運行達到一定的時間，或者繼電保護所處的工作環境造成設備工作負荷過重，工作量超過繼電保護裝置所能承受的最大工作負荷量，都可能引起繼電保護裝置溫度升高。這種溫度上的升高不僅會導致故障停止工作的現象，也可能會使同時工作的其他零件發生燒毀以至于整個工作系統癱瘓甚至引起火災等惡劣情況的發生，這就要求：第一，從生產繼電保護裝置的廠家抓起，嚴抓質量生產銷售關，保證繼電保護裝置能夠在可工作的時間內，穩定安全的工作中工作；第二，高素質的專業設計施工隊伍，保障繼電保護裝置的施工符合繼電保護裝置的工作環境要求，維護相關人員也要注重對溫度的要求。

③由于不合理施工安裝引起繼電裝置誤動以及相應維護措施由于裝置原理性缺陷引起的故障主要有裝置本身算法、裝置軟件、裝置硬件、裝置原理、裝置的升級服務配合等方面的問題造成的。按責任分有制造部門的責任，主要有制造質量不良（又可分為硬件損壞、光耦損壞、插件問題及電源問題）、原理缺陷及軟件問題等；基建部門的責任，主要有調試質量不良、誤整定、誤接線、誤碰等；設計部門的責任，主要有設計不合理、設計接線錯誤等；還有驗收人員的責任等。這就要求各級部門層層把關，對于裝置原理了如指掌，裝置設計原理有缺陷的，設計部門要從圖紙設計上進一步完善，以確保裝置發揮正常保護功能，保證系統正常穩定運行。而且對于發現的某裝置的原理性缺陷進行統一整改，防止類似情況發生。

4 針對繼電保護裝置發生誤動的原因對繼電保護

管理的建議

4.1 強調繼電保護裝置安裝方面的質量管理

提升繼電保護裝置從生產到安裝的工作人員質量管理，雖然在繼電保護裝置的安裝工程不僅在施工技術上很復雜，在工程技術上也有著相當高的技術要求，要提升整體工作質量，就必須從設計開始能夠綜合施工因素，施工開始強調工程質量標準對于工程整體的重要性，強調人員的質量觀念，使每一位施工相關人員都能夠做到從觀念上重視施工質量。

4.2 重視維護工作，提升人員專業素質保障隊伍建設

規定繼電保護設備缺陷的匯報、分類、消除等全過程管理工作；同時要積極開展防止“誤整定、誤調整”專項活動，排查二次設備和繼電保護管理隱患，規范安全管理，確保繼電保護設備的可靠運行。電網能否安全穩定運行與繼電保護工作水平密切相關。各級領導要重視并搞好繼電保護隊伍的建設，使保護隊伍成為一支思想過硬、技術過硬、有事業心、有創業精神、能打硬仗的隊伍。

5 結 語

繼電保護裝置是電力系統正常運行的重要工作環節，不僅能保障電力系統正常的能源供給工作，也能夠避免電力系統故障出現以及系統中發生特大事故，在電力事業高速發展的情況下，繼電保護裝置的發展情況也日益嚴重，必須在重視繼電保護裝置的施工安裝各個環節上的提升質量環節，也要能夠針對于繼電保護裝置誤動情況發生的原因進行綜合分析，采取有效的維護措施以保障在電力系統中繼電保護裝置能高效穩定的正常工作，同時要注重培養和提升人員專業素質，在電力系統中建設一支高效的繼電保護裝置維護人員隊伍。

參考文獻：

[1] 張小鳴，趙國柱，王秋陽.雙機繼電保護裝置可靠性的影響因素[J].常州大學學報（自然科學版），2011，（2）.

篇9

關鍵詞：繼電保護技術；電力系統；應用

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A

引言：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。

1.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。

2.電力系統繼電保護裝置的基本要求

(1)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。(2)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)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。(4)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。

3.繼電保護技術的配置和運用

3.1繼電保護裝置的作用繼電保護裝置在供電系統中具有極其重要的作用，在電力系統發生故障時，必須要通過保護裝置將故障及時排除，以防發生更大的故障。當電力設備處于具有危害性的不正常的工作狀態時，保護裝置必須及時發出警報信號報知給工作人員，以便其及時消除不正常的工作狀態，防止電力設備和元器件發生損害，從而導致電力事故的發生。

3.2繼電保護裝置的基本原理

電力系統發生短路故障以后，電流會驟增，電壓會驟降，電路測量阻抗會減小，電流和電壓之間的相位角會發生變化，這些參數的變化能構成原理不同的繼電保護，比如電流增大會構成過電流、電流阻斷保護；電壓降低會構成低電壓保護。

3.3繼電保護裝置的運用

工廠和企業的高壓供電系統和變電站都會運用到繼電保護裝置。在高壓供電系統分母線繼電保護的應用中，分段母線不并列運行時裝設的是電流速斷保護和過電流保護，但是在斷路器合閘的瞬間才會投入，合閘后就會自動解除。配電所的負荷等級如果較低，就可以不裝設保護裝置。變電站常見的繼電保護裝置有線路保護、母聯保護、電容器保護、主變保護等。

（1）線路保護，通常采用二段式或者三段式的電流保護。其中一段是電流速斷保護，二段是限時電流速斷保護，三段是過電流保護。（2）母聯保護 ，限時電流保護裝置聯同過電流保護裝置一起裝設。（3）電容器保護，包括過流保護、過壓保護、零序電壓保護和失壓保護。（4）主變保護，包括主保護 （重瓦斯保護、差動保護），后備保護（復合電壓過負荷保護、過流保護）繼電保護技術在目前已經得到飛速的發展，各種各樣的微機保護裝置正逐漸被投入使用，微機保護裝置是有各種不同，但是其基本原理和目的都是一樣的。

4.電力系統繼電保護發展趨勢

4.1網絡化發展趨勢

計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱，使人類生產和社會生活的面貌發生了根本變化，它深刻影響著各個工業領域并為之提供了強有力的通信手段。多年來，繼電保護的作用也只限于切除故障元件、縮小事故影響范圍，這主要是由于缺乏強有力的數據通信手段。隨著電力系統發展的要求及通信技術在繼電保護領域應用的深入，繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍 ( 這是首要任務) ，還要保證全系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統運行狀態和故障信息的數據，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作，確保系統的安全穩定運行。顯然，實現這種系統保護的基本條件是將全系統各主要設備的保護裝置用計算機網絡連接起來，亦即實現微機保護裝置的網絡化。實現保護裝置的計算機聯網將使保護裝置能夠得到更多的系統故障信息，提高對電力系統故障性質、故障位置判斷和故障測距的準確性。總之，微機保護裝置網絡化可大大提高繼電保護的性能及可靠性，是微機保護發展的必然趨勢。

4.2繼電保護智能化

智能化進入20世紀90年代以來,人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用,電力系統繼電保護領域內的一些研究工作也轉向人工智能的研究。專家系統、人工神經網絡等逐步應用于電力系統繼電保護中,為繼電保護的發展注入了新的活力。人工神經網絡具有分布式存儲信息、并行處理、自組織、自學習等特點,其應用研究發展十分迅速,目前主要集中在人工智能、信息處理、自動控制和非線性優化等問題的研究。結合人工智能技術,分析不確定因素對智能診斷系統的影響,而提高診斷的準確率,是今后智能診斷發展的方向。

4.3控制、保護、數據通信、測量一體化

在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可以從網絡上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心或任一終端。因此，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數據通信功能，亦即實現保護、測量、數據通信一體化。

電力系統作為一個龐大復雜的系統，各元件之間通過電或磁發生聯系，任何元件發生故障都將在不同程度上影響系統的正常運行。繼電保護作為電力技術的一環，它對保障電力系統安全運行、提高社會經濟效益起到舉足輕重的作用。電力系統由于其覆蓋的地域極其遼闊、運行環境極其復雜以及各種人為因素的影響，電氣故障的發生是不能完全避免的。在電力系統中的任何一處發生事故，都有可能對電力系統的運行產生重大影響，為了確保電力系統的正常運行。必須正確地設置繼電保護設備。

5.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：

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【關鍵詞】電力系統 發電變電 輸電配電

1繼電保護的基本概念

1.1什么是繼電保護裝置

繼電保護裝置是一種由繼電器和其它輔助元件構成的安全自動裝置。它能反映電氣元件的故障和不正常運行狀態，并動作于斷路器跳閘或發出信號。

1.2 繼電保護的作用與組成

（1）當電力系統中的電氣設備發生短路故障時，能自動、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。（2）當電力系統中的電氣設備出現不正常運行狀態時，并根據運行維護的條件（ 例如有無經常值班人員） ，動作于發出信號、減負荷或跳閘。

2常見10KV繼電保護的基本介紹

2.1 10KV供電系統繼電保護在電力系統中的重要位置

隨著電力系統的高速發展，電網規模日益壯大，電力系統網絡結構更顯復雜，提高電力系統的安全運行水平尤為重要。電力系統是電能生產、變換、輸送、分配和使用的各種電氣設備按照一定的技術與經濟要求有機組成的一個聯合系統。在電力系統中，各種類型的、大量的電氣設備通過電氣線路緊密地聯結在一起。由于其覆蓋的地域極其遼闊、運行環境極其復雜以及各種人為因素的影響，電氣故障的發生是不可避免的。由于電力系統的特殊性，上述五個環節應是環環相扣、時時平衡、缺一不可，又幾乎是在同一時間內完成的。在電力系統中的任何一處發生事故，都有可能對電力系統的運行產生重大影響。2.3 10KV系統中應配置的繼電保護

按照工廠企業10KV供電系統的設計規范要求，在10KV的供電線路、配電變壓器和分段母線上一般應設置以下保護裝置：

2.3.1 10KV線路應配置的繼電保護

10KV線路一般均應裝設過電流保護。當過電流保護的時限不大于0.5s～0.7s，并沒有保護配合上的要求時，可不裝設電流速斷保護；自重要的變配電所引出的線路應裝設瞬時電流速斷保護。當瞬時電流速斷保護不能滿足選擇性動作時，應裝設略帶時限的電流速斷保護。

2.3.2 10KV配電變壓器應配置的繼電保護

（1）變壓器的低壓側應裝設短路保護和過負荷保護。短路保護作為保護母線、變壓器干線的主保護， 并作為配電線路的后備保護。（2）變壓器低壓側主保護應與高壓側主保護和低壓配電線路保護有良好的選擇性，并保證系統出現正常的尖峰電流（如電動機起動電流）時不會引起保護裝置誤動作。（3）變壓器低壓側主保護也可兼作單相接地保護， 可采用帶單相接地保護的低壓斷路器作變壓器低壓側的主保護（如DW16型低壓斷路器），如靈敏度不夠時應增設零序保護。（4）為了與出線保護取得動作時限配合， 變壓器低壓側短路保護一般采用瞬時或短延時脫扣器動作于斷開低壓側斷路器， 過負荷保護采用帶有長延時脫扣器低壓斷路器或給值班人員發出報警信號。

2.3.3 10KV分段母線應配置的繼電保護

對于不并列運行的分段母線，應裝設電流速斷保護，但僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘后自動解除；另外應裝設過電流保護。如采用的是反時限過電流保護時，其瞬動部分應解除；對于負荷等級較低的配電所可不裝設保護。

2.5 10KV供電系統繼電保護裝置的任務

（1） 在供電系統中運行正常時，它應能完整地、安全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；（2）如供電系統中發生故障時，它應能自動地、迅速地、有選擇性地切除故障部分，保證非故障部分繼續運行；（3）當供電系統中出現異常運行工作狀況時，它應能及時地、準確地發出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理；

3繼電保護裝置的日常維護 3.1 繼電保護故障處理方法 （1）直觀法。處理一些無法用儀器逐點測試，或某一插件故障一時無備品更換，而又想將故障排除的情況。（2）掉換法。用好的或認為正常的相同元件代替懷疑的或認為有故障的元件，來判斷它的好壞，可快速地縮小查找故障范圍。這是處理綜合自動化保護裝置內部故障最常用方法。（3）逐項拆除（排除）法。將并聯在一起的二次回路順序脫開，然后再依次放回，一旦故障出現，就表明故障存在哪路。再在這一路內用同樣方法查找更小的分支路，直至找到故障點。此法主要用于查直流接地，交流電源熔絲放不上等故障。

3.2可采用的措施

（1）當班運行人員定時對繼電保護裝置進行巡視和檢查，對運行情況要做好運行記錄。（2）建立崗位責任制，做到人人有崗，每崗有人。（3）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。（4）對微機保護的電流、電壓采樣值每周記錄一次，對差動保護要記錄差動電流值。（5）定期對保護裝置端子排進行紅外測溫，盡早發現接觸不良導致的發熱。（6）每月對微機保護的打印機進行檢查并打印。（7）每月定期檢查保護裝置時間是否正確，方便故障發生后的故障分析。（8）定期核對保護定值運行區和打印出定值單進行核對。

參考文獻：

[1]華中工學院編， 電力系統繼電保護原理與運行，北京，電力工業出版社，1981年.

[2]呂繼紹主編，繼電保護整定計算與實驗，武漢，華中工學院出版社，1983年.

[3]王維儉編，電力系統繼電保護基本原理，北京，清華大學出版社，1991年.

[4]張志竟、黃玉錚編，電力系統繼電保護原理與運行分析，上冊，北京，中國電力出版社，1995年.

[5]王廣延、呂繼紹編，電力系統繼電保護原理與運行分析，下冊，北京，中國電力出版社，1995年.