继电保护的基本概念精选(九篇)
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第1篇：继电保护的基本概念范文
关键词：电力系统 数学理论 继电保护 广域保护
1 概述
继电保护是一门较为古老的学科，但是由于它综合性较强，理论与实践都很重要，故随着电力系统的发展，继电保护也在不断的更新。
继电保护技术的发展史主要如下：从原理上来看，19世纪末，研究出过流保护原理；1905-1908年，研究出电流差动保护原理；1910年开始采用方向性电流保护；19世纪20年代初距离保护开始生产；30年代初出现了快速动作的高频保护。由此可知，如今普遍应用的继电保护原理基本上都已建立，保护原理方面，迄今没有出现突破性发展。从硬件上来看：从1901年出现的感应型继电器至今大体上经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微型计算机式等发展阶段。
虽然继电保护的基本原理早已提出，但它总是在根据电力系统发展的需要，不断地从相关的科学技术中取得的最新成果中发展和完善自身。总的看来，继电保护技术的发展可以概括为三个阶段、两次飞跃。三个阶段是机电式、半导体式、微机式。第一次飞跃是由机电式到半导体式，主要体现在无触点化、小型化、低功耗。
2 新的数学理论在继电保护中的应用
近年来，随着新的数学理论的提出，在继电保护中也有大量的应用，主要有如下几个方面：
2.1 小波变换
小波变换：小波分析是近十几年来在国际上掀起研究热潮并有广泛应用价值的一个研究领域，工程角度看，小波分析是一种信号与信息处理的工具，是继傅里叶分析之后又一有效的时频分析方法，小波变换作为一种新的多分辨分析方法，可同时进行时域和频域分析，具有时频局部化和多分辨特性。
国内提出了很多利用小波分析的保护原理，多为行波保护，利用小波变换可以准确提取行波波头极性和行波幅值大小，准确定位行波到达时刻。也有利用小波分析进行故障选项及高压线路的暂态保护。但是小波算法计算量大，目前还没有得到广泛应用。
2.2 模糊数学
模糊数学是研究和处理模糊性现象的数学理论和方法。模糊数学在电力系统中常用于电力系统规划、电力系统控制、电力系统的多目标优化。模糊数学在继电保护中应用的并不是十分广泛，它可在微机快速方向保护中，用以提高保护的抗干扰能力。
2.3 人工神经网络
人工神经网络（ANN）是由许多并行运算的功能简单的单元组成，它是源于人类神经系统的一类模型，是模拟人类智能的一条重要途径，它具有模拟热的部分形象思维的能力。ANN具有高度神经计算能力以及极强的自适应能力，鲁棒性和容错性。ANN在电力系统中，常用于电力系统暂态稳定性评估、继电保护、负荷预测以及谐波分析。
将ANN具有的鲁棒性和容错能力、自适应和自学习能力应用于继电保护，则可使其性能大幅度提高。有学者提出，将ANN应用于距离保护，仿真结果表明，当考虑单相接地故障和I段保护时，可在设计的90%保护范围内具有良好的保护性能，对样本的正确识别率为100%。也有人提出将ANN用于同步机的失步保护或预测，结果表明ANN具有鲁棒性好、失步检测快速并且易于用传统的信号处理器实现在线检测等优点。还有人提出将其用于自适应单相重合闸的研究，并经理论分析证明对于判断永久性故障或瞬时性故障有很好的效果，可用于防止重合于永久性故障。
由此可见，ANN应用于继电保护是一种很有价值的研究方向。
2.4 模式识别
模式识别是在某些一定量度或观测基础上把待识模式划分到各自的模式类中去。计算机模式识别就是指利用计算机等装置对物体、图像、图形、语音、字形等信息进行自动识别。在继电保护方面，模式识别可用于发电机定子接地保护的计算。
2.5 数学形态学
数学形态学是近年来发展起来的一种有代表性的非线性图像处理和分析理论，在图像处理中已获得广泛的应用。它具有一套完整的理论、方法及算法体系，其系统性和严密性不亚于传统的线性图象处理理论。数学形态学方法比起其它时域或频域图像处理和分析的方法具有一些明显的优势。利用形态学算子可以有效的滤除噪声，同时保留图像中的原有信息，突出图像的几何特征便于进一步分析图像。从目前的研究领域可以看到数学形态学在电力系统中的应用主要集中在继电保护，电能质量，绝缘监测等方面。
其中，在继电保护方面提出的应用主要有：行波保护、超高速线路保护、超高速线路方向保护以及变压器励磁涌流辨别等。
3 广域保护
3.1 背景
目前的安全自动装置都是在检测到系统产生不正常运行状态以后再采取控制措施，在特殊情况下，可能安全自动装置来不及动作，系统已经发生严重的崩溃事故。另外，目前使用的安全自动控制判据大部分都是基于本地量构成，反映的只是系统某点或很小一个区域的运行状态，并不能较好的反映大区域电网的安全运行水平，装置之间缺乏相互协调和配合。这样将会导致系统某点发生故障后安全水平下降，造成继电保护和安全自动装置相继动作。由于这些装置之间缺乏相互的配合协调，可能进一步扩大故障影响范围，引起系统发生连锁跳闸等严重事故。
也就是说，互联已称为现代电网发展的一个必然趋势，广域保护便是在这样的背景下被提出。
3.2 广域保护的基本概念
第2篇：继电保护的基本概念范文
随着社会的发展中10kV供电系统是建筑电力系统的一部分，它能否安全、稳定、可靠地运行，直接关系到群众生产、生活的安全和方便。继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、测量、控制和保护的自动保护装置。在10kV供电系统中，为确保其正常运行，必须正确设置继电保护装置。继电保护的基本概念可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理，系统可靠性的定量评定，运行维护，可靠性和经济性的协调等各方面。具体到继电保护装置，其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒动作，而在任何其它该保护不应动作的情况下，它不应误动作。
一、继电保护的基本概念和保护类型
1、一般情况下继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同，拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充足的旋转备用容量，输电线路很多，各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电保护装置的误动作，使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小；但如果发电机变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作，将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏，损失是巨大的。在此情况下提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。但在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的情况下，继电保护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时，将会引起对负荷供电的中断甚至造成系统稳定的破坏，损失是巨大的。而当某一保护装置拒动时，其后备保护仍可以动作而切除故障，因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。
2、论述继电保护的类型
在电力系统中，一旦出现短路故障，就会产生电流急剧增大，电压急剧下降，电压与电流之间的相位角发生变化。以上述物理量的变化为基础， 利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置，如:反映电流变化的电流继电保护、定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等，反映电压变化的电压保护，有过电压保护和低电压保护，既反映电流变化又反映电流与电压之间相位角变化的方向过电流保护， 用于反应系统中频率变化的周波保护，专门反映变压器温度变化的温度保护等。
二、电力系统对继电保护的基本要求
在技术上一般应满足四个基本要求动作于跳闸的继电保护，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性，现分别介绍如下:
1、选择性
继电保护动作的选择性是指保护装置动作时， 仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。
1）主保护和后备保护。10kV供电系统中的电气设备和线路应装设短路故障保护。短路故障保护应有主保护、后备保护，必要时可增设辅助保护。当在系统中的同一地点或不同地点装有两套保护时，其中有一套动作比较快，而另一套动作比较慢，动作比较快的就称为主保护，而动作比较慢的就称为后备保护。换言之，为满足系统稳定和设备的要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护，就称为主保护;当主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护，就称为后备保护。后备保护不应理解为次要保护，它同样重要。后备保护不仅可以起到当主保护应该动作而未动作时的后备， 还可以起到当主保护虽已动作但最终未能达到切除故障部分的作用。除此之外，为了使快速动作的主保护实现选择性， 从而就造成了主保护不能保护线路的全长，而只能保护线路的一部分，出现了保护的死区。这一死区就必须利用后备保护来弥补。
2）辅助保护。为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护，称为辅助保护。
2、速动性
快速切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性， 减少用户在电压降低的情况下工作的时间， 以及缩小故障元件的损坏程度。因此，在发生故障时，应力求保护装置能迅速动作切除故障。电力系统在某些情况下，允许保护装置带有一定的延时切除故障。因此，对于继电保护速动性的具体要求，应根据电力系统的接线以及被保护元件的具体情况来确定。下面列举一些必须快速切除的故障:
1）根据维持系统稳定的要求，必须快速切除的高压输电线路上发生的故障。
2）大容量的发电机、变压器以及电动机内部发生的故障。
3）1～10kV线路导线截面过小，为避免过热不允许延时切除的故障。
4）可能危及人身安全、对铁路通讯系统或铁道号志系统有强烈干扰的故障。故障切除的总时间等于保护装置和断路器动作时间之和。一般的快速保护的动作时间为0.06～0.12s，最快的可达0.01～0.04s，一般的断路器的动作时间为0.06～0.15s，最快的可达0.02～0.06s。
3、灵敏性
继电保护的灵敏性， 是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在事先规定的保护范围内部故障时，不论短路点的位置、短路的类型如何，都能敏锐感觉，正确反应。保护装置灵敏与否，一般用灵敏系数来衡量。保护装置的灵敏系数应根据不利的运行方式和故障类型进行计算。灵敏系数Km 为被保护区发生短路时，流过保护安装处的最小短路电流ld.min与保护装置一次动作电流ldz的比值，即:Km=ld.min/ldz 灵敏系数越高，则反映轻微故障的能力越强。各类保护装置灵敏系数的大小，根据保护装置的不同而不尽相同。
4、可靠性
保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的障时，它不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不应该动作的情况下，则不能误动作。
三、继电保护装置根据系统不同状态时的功能
1、供电系统正常运行时这种状况是指系统中各种设备或线路均在其额定状态下进行工作，各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况。此时，继电保护装置应能完整、安全地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据。
2、供电系统发生故障时
这种状况是指某些设备或线路出现了危及其本身或系统的安全运行，并有可能使事态进一步扩大的运行状况。此时，继电保护装置应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分，保证非故障部分继续运行。
3、供电系统异常运行时这种状况是指系统的正常运行遭到了破坏， 但尚未构成故障时的运行状况。此时，继电保护装置应能及时地、准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理。
4、10kV系统中应配置的继电保护
按照变配电所10kV 供电系统的设计规范要求，在10kV 的供电线路、配电变压器上一般应设置以下保护装置:
1）10kV线路应配置的继电保护10kV 线路一般均应装设过电流保护。当过电流保护的时限不大于0.5~0.7s，并没有保护配合上的要求时，可不装设电流速断保护， 但自重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时，应装设略带时限的电流速断保护。
2）10kV配电变压器应配置的继电保护
a.当配电变压器容量小于400kVA 时，一般采用高压熔断器保护。
b.当配电变压器容量为400～630kVA，高压侧采用断路器时，应装设过电流保护。当过流保护时限大于0.5s时，还应装设电流速断保护。对于车间内油浸式配电变压器还应装设气体保护。
c.当配电变压器容量为800kVA及以上时，应装设过电流保护，而当过流保护时限大于0.5s时，还应装设电流速断保护。对于油浸式配电变压器还应装设气体保护，另外尚应装设温度保护。
第3篇：继电保护的基本概念范文
要】电力继电保护技术的发展向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展，这对继电保护工作者提出了新的挑战。因此需要对继电保护装置进行定期检查和维护，按时巡检其运行状况，及时发现故障并做好处理。
【关键词】继电保护装置；电力系统；电路
一、电力继电保护的基本概念
随着人们对电力运行质量要求的逐渐提升，继电保护装置已经得到广泛的运用。所谓继电保护装置就是为了降低电力系统运行的故障隐患，及时处理电力故障，缩减故障处理开支，维护电力系统稳定的一种电气装置。该装置主要利用继电保护技术原理设计而成，由于其独特的电路保护特性，所以近年来得到广泛的利用，引起人们的关注。
二、继电保护装置的基本要求
2.1可靠性：继电保护装置的安装主要是以维护电路安全稳定运行为目的。而在实际的运行过程中，由于工作人员操作不当和电路运行故障影响等因素的综合制约，导致该装置出现拒动或误动的错误指令。这些指令的发出，不仅不能起到基本的保护作用，反而影响了电路的正常运行，为此，为确保保护装置动作的可靠性，必须确保保护装置的设计原理、安装调试正确无误；同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效，以提高保护的可靠性。
2.2速动性：电路运行故障及时警报处理，能够降低由此导致的经济损失和人身伤亡等。因此，要求继电保护装置必须具备相应的速动性。所谓速动性即在电流量与继电保护装置的故障报警速率成反比。只有这样，在较大突发故障面前，继电保护装置能够对其进行及时快速的报警，节约故障处理时间。
2.3灵敏性：继电保护装置能够依据率先编制好的内部程序，对不同性质和不同程度的故障及时采取相应的保护措施，及时提供故障报警信息，并进行简单的局部处理，降低电路运行故障的危害和影响。
三、继电保护技术的主要特点
3.1自主化运行率提高，使得继电设备具有很强的记忆功能，此外继电保护能更好地实现故障分量保护，提高运行的正确率。
3.2兼容性辅助功能强，统一标准做法的选用，便于统一标准，并且装置体积小，减少了盘位数量，在此基础上，还可以扩充其它辅助功能。
3.3操作性监控管理好，该技术主要表现在一些核心部件不受外在化境的影响，能够产生一定的使用功效。
四、如何提高继电保护的可靠性
继电保护装置的安装主要是保护电路运行过程中各个电路配件的安全性。提高继电保护装置的可靠性，需要从以下几个方面落实：
1）继电保护装置检验应注意的问题。将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行，这两项工作完成后，严禁再拔插件、改定值、改定值区等工作。
2）定值区问题。定值区数量的激增是电力系统与计算机网络系统发展的一个重要表现，它能够适应继电保护装置运行的不同需求，确保了电力系统运作的稳定性。同时由于定值区数量增加，人们对不同的定值数据管理出现纰漏，为此应该加强对定值区的管理，派遣专业技术人员对其进行操作，并将调整的定值数据及时更改记录。
3）一般性检查。一般性检查虽然没有其他专项检查技术要求难度高，但是其检查质量的好坏也直接关系到继电保护装置的运作。由于一般性检查工作比较琐碎、简单，因此，到目前为止还没有引起人们的重视，一方面没有及时进行一般性检查，另一方面一般性检查敷衍了事，没有得到具体的落实。一般性检查主要包括清洁和固定两个方面。机械表面灰尘过多，可能提高机械的运行温度，降低机械使用寿命，而细小处螺丝和链接的松散，可能存在重大的安全隐患。
4）接地问题。①保护屏的各装置机箱、屏柜等的接地，必须接在屏内的铜排上。②电流、电压回路的接地也存在可靠性问题，如接地在端子箱，检查那么端子箱的接地是否可靠。
五、电力系统继电保护技术的发展
在输变电行业中，单片机控制技术具有先天优势，在控制技术或电子信号方面，可大大提高控制与保护的精度、速度、范围，而且还能与计算机联网，构成系统化管理体系和无人值守的站点，极大地降低了工作人员的劳动强度，提高了安全性。
5.1计算机化
随着电路承载输电量的增加，电力系统的工作任务量增大，工作难度系数提升，因此，与计算机技术相互结合，实现继电保护装置的计算机化是未来该装置发展的一个重要方向。计算机化的落实和完善能够提高信息数据处理分析的能力，并提高信息的存储量，方便管理人员及时调阅相关数据。但是，目前的计算机化还不够成熟，需要投入更多的科研力量和研究资金等，只有这样计算机化的发展趋势才能更好的为继电保护装置服务，最终提高电力系统的整体服务质量和经济效益。
5.2网络化
计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，它深刻影响着各个工业领域。实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。
5.3智能化
近年来，人工智能技术开始被应用在继电保护研究应用。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神经网络方法可迎刃而解。
5.4保护、控制、测量、数据通信一体化
随着继电保护装置与计算机网络系统形成了密切的联系，继电保护装置的功能也突破了原有的保护职能。通过对网络技术的运用，继电保护装置在电路无故障正常运行的条件之下，能够分析电路运行的基本数据，并对数据进行相应的调整、控制和分析，真正实现了继电保护装置保护、控制、测量与数据通信的一体化。
5.5自适应控制技术
该技术能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点。
六、结束语
随着国家能源结构的调整，电力能源逐渐成为国家的主要利用能源，而继电保护装置的利用能够有效的保证电力系统运作的安全性和可靠性，切实维护广大用电群众的基本利益，随着继电保护技术的成熟和继电保护管理制度的完善，继电保护装置的可靠性也将有所提高。
参考文献
第4篇：继电保护的基本概念范文
关键词：继电保护；启发式教学；模块化教学；教学改革
作者简介：霍兰茹（1980-），女，河北保定人，延安职业技术学院，助教。（陕西延安716000）
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）09-0065-02
继电保护是电力系统安全运行的保障。继电保护装置与发电厂和变电站综合自动化系统、电网调度自动化系统等密切关联。继电保护课程教学质量的好坏直接影响到后续其他专业课和选修课的教学。继电保护装置的更新换代对高校继电保护教学提出了新的要求，培养能熟练设计、安装调试、操作维护继电保护装置的应用型专业人才成为当务之急。继电保护课程是一门理论性、实践性都很强的课程，要求学生起点高且必须具备电工基础、电子技术、电机学、电力系统等方面的相关知识。近年来国家提倡高职高专院校要在实践环节上加大比重，继电保护课程在专业计划中的地位发生变化，理论教学时数减小，大部分学生反映很难入门。为此，本文专门从教学内容、教学方法、教学手段和实验、实践性环节等方面提出了课程改革的思路，力求使学生成为适应市场需求的应用型技术专业人才。
一、合理安排教学内容
首先是教材的选取。高职高专学生和本科院校学生的课程目标不同，在教材选取上更加偏重于实用性。目前大部分电力系统继电保护教材都是围绕保护原理、动作整定编写，忽略了对各种电气设备进行继电保护配置和对继电保护运行、维护和检修技术的介绍。对于高职学生来说，他们应该掌握的技能是：面对各种电气设备时该设置哪些保护；每一种保护的电路布置；每一种保护在运行和动作时信号显示情况以及根据这些信号如何进行维护；微机保护的实现形式以及动作原理。为了适应高职教育需要，继电保护教材还应包含下列内容：电气设备的继电保护配置，主要介绍电气设备继电保护的配置、保护的原理图和展开图识读；继电保护运行、维护和检修技术，用各种案例实现学生对运行和维护技术的学习。
其次是教学内容安排的合理性。由于教材选用的原因，各专业教材之间可能会有重复的内容，这就要求任课教师在授课前要对整个专业课程设置和各主要专业课知识点有一个总体的把握，适当删减部分内容。加强同一结合点上相关科目的协调配合，避免知识重复讲授，如模拟量采集系统、数字滤波等内容可跳过不讲。同时根据本专业就业所需知识和能力的要求适当增加内容。对重点、难点部分合理分配课时，比如在讲解动作值整定计算时只需介绍保护整定的原则，不作复杂的理论分析计算，让高职学生从复杂、难懂的困境中解脱出来，把主要精力放在继电保护的实用技术上。讲授理论侧重于一些保护的基本原理与方法，如常规保护（电流保护、距离保护等）及有关具体保护装置的实验、实训环节、课程设计、毕业设计；对于一些学生能自行理解的、工程实际中不再采用或用的很少的内容应少讲或不讲；多讲解一些课本上没有编入的但工程实际中已应用广泛的内容。
由于学生基础水平不同，学习能力也存在很大的差异性，任课老师应及时收集学生的反馈信息，把握好教学的深度和广度，因教制宜。对于那些学有余力的学生，可以组织成课外学习小组，让他们自己收集相关电气工程专业方面的资料和素材，扩大专业领域的专业知识宽度和深度，鼓励他们积极参加校内科研项目，如继电保护课件的开发、保护实验仿真装置的设计等，培养学生的创新能力和科研能力。
二、采用多种教学方法
较传统的专业课教学方法是教师单一传授式的方法。这种方法使学生处于被动的学习过程中，不利于知识的学习和掌握。为提高教学效果，在课堂教学中应采用灵活多样的教学方法。
1.启发式教学
启发式教学是教师在教学中根据教学规律，采取各种手段来引导学生独立思考、积极思维，以获取新知识的教学方法体系。对于不同的教学内容，启发式教学的具体做法也不同。
在介绍继电保护的基本概念时，首先告诉学生继电保护属于二次系统，作用是为一次系统服务的，是反应电力系统故障和不正常状态并做出动作的一种自动装置。然后就可以采用提问的方法启发学生温故知新，可边提问边回答：常用的一次设备有哪些？故障包含哪些？不正常状态有哪些？继电保护装置对于故障和不正常状态最终的处理结果如何？后面在介绍继电保护的原理时同样可以采用此法，先告诉学生只要找出正常运行与故障时电气量或者非电气量的差别即可找出一种原理，引导学生积极思考。
继电保护课堂教学注重知识的衔接，可以在每次上课开始时花3～5分钟时间复习上次课程知识点，然后引出新内容。鼓励学生提前预习，对所要学习的知识有大致的了解，上课结束时将本次课的内容加以总结，并针对下次课程内容与本次上课内容的不同进行提问，提出本次课中继电保护方法的不足，针对不足提出解决办法。这样让学生心存疑问，继续进行下一部分内容的学习。在学习“自动重合闸”这一章时，首先介绍单相重合闸和三相重合闸，在此基础上引出综合重合闸的概念，即当线路发生单相接地故障时采用单相重合闸方式。发生相间故障时，采用三相重合闸方式。综合考虑这两种重合闸方式的装置称为综合重合闸。然后提问：如果发生单相接地短路时，选相元件拒动，综合重合闸如何动作？两相先后接地短路时如何动作？通过这样的启发方式让学生对三种重合闸方式进行逐步深入的学习，从而掌握各种工作方式的保护原理、特点。
继电保护中有些内容既相互联系又容易混淆，这时就要适当引导学生进行多方面对比，在对比分析中加深理解，在理解基础上加深记忆。比如在讲到距离保护时可以将之前讲解过的电流保护的知识点加以对比。尤其是二者的整定原则和灵敏性校验有什么相似和不同？不同点的根本原因是什么？动作电流与动作阻抗有什么关系？通过这些知识点的对比既可以让学生更好地掌握距离保护的相关知识，同时对电流保护的内容加以复习，这样能够使学生将继电保护这门课程更好地深入理解。
2.模块化教学
模块化教学法是以专业工种为模块，把专业理论和操作技能有机地、系统地结合在一起进行的理实一体化教学。它在理论学习和操作技能训练之间找到了最佳的切入点，注重教学内容的实用性。通过模块教学方法的实施可以强化学生的技能训练，促进学生动手能力的提高。教师在模块化教学过程中起到贯通、点拨作用，只讲解一些难懂的、易错的地方以及一些更快更有效的学习方法，从而更全面地发挥学生的学习自主性。
整定计算是继电保护知识中的重要内容，但现有教材中介绍整定计算知识不全面，不利于学生系统地学习整定计算知识。而现场实际保护装置的整定值主要是结合原始资料，根据保护原理和设计手册来计算。因此，在教学中应改变传统的学习方法，对于整定计算部分授课时只作简要介绍，学习的重点放到设计环节中。在课程设计或毕业设计环节中，可将继电保护中的整定计算知识分为电网保护的整定计算、变压器保护的整定计算、发电机保护的整定计算等几个模块向学生详细讲解，使学生通过具体的实例理解整定计算原则，并掌握整定计算内容。如发电机保护的整定计算参照某发电厂或程设计任务书，提出设计要求。设计时，首先让学生查阅资料，了解各种发电机保护的整定方法，然后结合设计要求讲解各种保护，进一步理解整定原则和方法。这样，经过课堂学习、设计环节之后能使学生较系统地掌握继电保护的整定计算知识。
三、利用现代化教学手段
继电保护课程理论知识比较抽象，涉及的专业知识较多，学生学习起来较难掌握，应采用多种教学形式结合的方式讲解。
1.多媒体教学的合理应用
可利用Authorware、Photoshop、Flash等工具自行开发多媒体课件，将复杂的继电保护设备、电路接线、工作原理以声音、图像、图形和动画等形式表现出来，有助于学生深入理解。目前，多媒体教学手段已被各级院校、教师接受和推广使用。
2.借助仿真软件进行演示
仿真技术辅助教学既可演示复杂系统的未知结果，又可演示系统随参数变化的变化结果或变化趋势，有助于学生对抽象理论的理解，更能弥补实验手段的不足。目前，各种火电机组仿真系统、变电站仿真系统、电力系统物理模拟和计算机仿真系统等仿真平台已得到广泛应用，可以在这些仿真平台的基础上开发相关的仿真项目应用到继电保护的教学中。利用开发的仿真平台可以模拟实际电力系统故障的发生、继电保护的全程动作情况，让学生亲历电力系统运行的实况，学会对事故的分析和处理，进一步理解保护的原理。
3.采用电化教学演示
继电保护课程的许多教学内容与生产实际背景密切相关，通过录制与生产实际背景相关内容的教学录像片，可以让学生直观地了解到生产实际中继电保护装置的实际安装、调试过程的各个环节，使他们在集声、像于一体的多媒体环境中轻松地掌握复杂、枯燥的安装调试过程。比如在介绍电流互感器的结构及工作原理时，可以播放有关在电厂或变电站中的TA二次侧在运行中开路后的现象、后果以及更换电流表或电流继电器时采取的方法与措施的录像，使学生在生动有趣的教学情境下掌握电流互感器的相关知识和操作技能。
四、重视实训、实践环节
目前继电保护规定的实验一般都是认识性、验证性的实验，发挥不了学生的主动性和创造性，因此，可减少验证性试验比例，适当增加设计性、综合性的实验项目，让学生自己接线和调整参数，模拟电力系统故障和保护装置的动作过程。通过实验进一步理解电力系统继电保护的工作原理和组成。
为了达到很好的实习效果，需要根据专业教学的时间安排好前期课程的设置。在开始专业基础课程前，首先安排学生在学校周边的电力系统进行参观性质的“认识实习”和“专业导论”，使学生建立起“专业”的概念和最基本的原理认识，然后在学习了一定的专业知识后再组织学生到电厂、变电站或其他相关单位进行“毕业实习”。
五、结束语
电力系统继电保护是电自专业的一门核心课程。为适应继电保护技术的发展，应加大继电保护课程教学体系改革力度，在教学中体现继电保护原理、装置、整定计算的有机结合，以适应技术发展的要求，培养出适应电力行业需求的专业人才。
参考文献：
[1]张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005.
[2]王世强,兰琴.启发式教学在继电保护课程教学中的应用[J].重庆电力高等专科学校学报报,2009,(8).
第5篇：继电保护的基本概念范文
关键词：配电系统 ；继电保护；保护装置
随着经济的快速发展，电力需求增长迅速，配电网日趋复杂，城市10KV配电网络的改造和20KV新电压等级的配电系统试点发展规划，城市配电网中大量使用电缆，这种架空线路和电缆混合使用配电网络构架的供电可靠性要求也日趋提高，常规继电保护已不能满足配电网保护的要求，配电网系统继电保护的将如何应用已成为一个研究课题。
1、配电网继电保护基本概念
配电网继电保护(distribution network relay protection)当配电网中的电力设备发生故障或出现影响安全运行的事件时，以终止这些故障或事件发展造成对配电网进一步破坏的自动化设施和装备。这种性质的自动化装备的特点是非调节性的(即突然投人或切除某一设备)和要求快速动作。实现这种用于保护电网元件和线路的自动化成套硬件统称为继电保护装置。在整个配电网中的各个分散的继电保护装置要求相互协同配合，并按预定顺序进行工作，从而在配电网中形成一个庞大的继电保护系统，简称继电保护。继电保护装置功能尽可能在最短的时间和最小的区间内自动把发生故障的线路、变压器或其它电气设备从电网中断开，以减轻故障设备的损毁和对电网的影响。安全自动装置功能尽快消除电网出现的异常事件，防止电网大面积停电和保持对重要用电户连续供电，在事故后迅速恢复电网的正常供电和运行，例如自动重合闸、备用电源自动投入、自动切除供电负荷等。
继电保护的基本要求可归纳为可靠性、快速性、 选择性、灵敏性四个方面。
(1)可靠性。是对保护的基本要求，是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的能力。它又分为可信赖性和安全性两个方面。可信赖性要求继电保护在设计要求它动作的悄况下能够正确地完成动作。安全性要求继电保护在非设计要求它动作的其他所有情况下能够可靠地不动作。继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。
(2)快速性。是以允许的可能最快的速度动作于断路器跳闸。
(3)选择性。是继电保护在对电网影响可能最小的处所实现对断路器的控制操作，以终止故障和配电网事故的扩大。
(4)灵敏性。是继电保护对设计规定要求动作的故障或异常事件的能够动作反应的能力，一般都有具体的规定。
2、继电保护装置评价指标
2.1配电系统的几种运行状况
2.1.1正常运行 这种状况系指系统中各种设备或线路均在其额定状态下进行工作；各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况；
2.1.2故障 这种状况系指某些设备或线路出现了危及其本身或系统的安全运行，并有可能使事态进一步扩大的运行状况；
2.1.3异常运行 这种状况系指系统的正常运行遭到了破坏，但尚未构成故障时的运行状况。
2.2 继电保护装置属于可修复元件，在分析其可靠性时，应该先正确划分其状态，常见的状态有：
①正常运行状态。这是保护装置的正常状态。
②检修状态。为使保护装置能够长期稳定运行，应定期对其进行检修，检修时保护装置退出运行。
③正常动作状态。这是指被保护元件发生故障时，保护装置正确动作于跳闸的状态。
④误动作状态。是指保护装置不应动作时，它错误动作的状态。例如，由于整定错误，发生区外故障时，保护装置错误动作于跳闸。
⑤拒动作状态。是指保护装置应该动作时，它拒绝动作的状态。例如，由于整定错误或内部机械故障而导致保护装置拒动。
⑥故障维修状态。保护装置发生故障后对其进行维修时所处的状态。
2.3 目前常用的评价统计指标
2.3.1 正确动作率 即一定期限内（例如一年）被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。
正确动作率=（正确动作次数/总动作次数）×100
用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势，也可以反映不同的继电保护系统（如220kv与500kv）之间的对比情况，从中找出薄弱环节。
2.3.2 可靠度r(t) 是指元件在起始时刻正常的条件下，在时间区间（0，t）不发生故障的概率。对于继电保护装置，注意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。
2.3.3 可用率a(t) 是指元件在起始时刻正常工作的条件下，时刻t正常工作的概率。可靠度与可用率的不同在于，可靠度中的定义要求元件在时间区间(0，t)连续的处于正常状态，而可用率则无此要求。
2.3.4 故障率h(t) 是指元件从起始时刻直到时刻t完好条件下，在时刻t以后单位时间里发生故障的概率。
2.3.5 平均无故障工作时间m t b f 设从修复到首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间，则其数学期望值为平均无故障工作时间。
2.3.6 修复率m(t) 是指元件自起始时刻直到时刻t故障的条件下，自时刻t以后每单位时间里修复的概率
2.3.7 平均修复时间m t t r 平均修复时间是修复时间的数学期望值。
3、10KV配电系统继电保护
目前，10KV电压等级是我国主要配电网络。它能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到企业和居民用电的畅通，而且涉及到电力系统能否正常的运行。现在10KV配电线路的保护，一般采用电流速断（Ⅰ段）、定时限过电流（Ⅲ段）、零序电流保护（仅限少数大城市的电阻接地系统）和三相一次重合闸保护（若线路有架空线）构成。下面对几种常用电流保护的进行分析。
3.1 反时限过电流保护
继电保护的动作时间与短路电流的大小有关，短路电流越大，动作时间越短；短路电流越小，动作时间越长，这种保护就叫做反时限过电流保护。反时限过电流保护虽外部接线简单，但内部结构十分复杂，调试比较困难；在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。
3.2 定时限过电流保护
继电保护的动作时间与短路电流的大小无关，时间是恒定的，时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的，这种保护方式就称为定时限过电流保护。
定时限过电流保护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、 电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般采用直流操作，须设置直流屏。
定时限过电流保护的基本原理。在10kV中性点不接地系统中，广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。 保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间，而与被保护回路的短路电流大小无关，所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。
动作电流的整定计算。过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则，是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动，而在最大负荷电流出现时不应动作。
4、20KV配电系统继电保护改造
20KV电压等级尤其适宜于较高电力负荷密度情况下的工业化初期阶段，十分适合于我国现阶段，目前，全国各地都已在20KV电压等级作为配电网的试点，为节省投资，大多对现行的10KV配电方式进行升压改造。
我国现有的10KV系统大多为中性点不接地或经消弧线圈接地系统，均为小电流接地系统，在发生单相接地故障时，一般只要求继电保护设备能有选择性的发出信号即可，而不必跳闸。但如今城市配电网络建设和改造中，电缆大量使用，造成系统的对地电容电流大幅度增加，同时绝缘水平较低的新型电气设备得到了广泛应用，传统的中性点接地方式难以适应以电缆为主的城市配电网的发展要求。20KV系统中性点宜改为经低电阻接地方式，由于单相接地故障电流大，需要立即跳闸，切除故障，这与小电流接地方式有根本的区别，因此升压后系统的继电保护也需要作出相应改造。
升压后20KV出线的继电保护，除了电压互感器、电流互感器以及一次设备需要适当调整外，二次保护装置、保护类型及定值整定原则和10KV大体一致。经实践分析，对20KV配电系统中性点经低电阻接地条件的继电保护可采取以下几种改造措施：
1）在20KV架空线路中采取中途附加自动配电开关的措施，可以扩大相间短路的保护区域，使之与10KV原系统做同样程度的整定，这种方法尤其适用于长距离20KV架空配电线路的系统。
2）20KV配电线路及主变压器20KV侧均应配置反映接地故障的零序保护。在需要或者有条件的系统中可以考虑增加零序方向电流保护，以克服地区故障点接地电阻过大可能出现拒动的弱点。
3）20KV配电线路同10KV一样，宜采用过流速断保护做主保护，以定时过电流保护作后备保护，架空线路并采用自动重合闸装置。
4）主变压器零序保护配置应根据其20KV侧绕组联结方法不同而不同。20KV母线需要配置两段定时限零序保护。
第6篇：继电保护的基本概念范文
关键词：配电系统；继电保护
Abstract: The 10kV power distribution system of city power grid is an important part of power system, power generation, transmission and distribution, and electricity and so on five aspects. It can be safe, stable, reliable operation, not only directly related to the party and government organs, enterprises, residents living in the smooth flow of electricity, but also relates to the ability of the power system to normal operation.
Key words: power system; relay protection
中图分类号：TM421文献标识码：文章编号：
1.继电保护的基本概念
1.110KV配电系统的几种运行状况
（1）供电系统的正常运行
这种状况系指系统中各种设备或线路均在其额定状态下进行工作；各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况；
（2）供电系统的故障
这种状况系指某些设备或线路出现了危及其本身或系统的安全运行，并有可能使事态进一步扩大的运行状况；
（3）供电系统的异常运行
这种状况系指系统的正常运行遭到了破坏，但尚未构成故障时的运行状况。
1.2.10KV配电系统继电保护装置的任务
（1）在供电系统中运行正常时，它应能完整地、安全地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据；
（2）如供电系统中发生故障时，它应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分，保证非故障部分继续运行；
（3）当供电系统中出现异常运行工作状况时，它应能及时地、准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理；
2.几种常用电流保护的分析
2.1定时限过电流保护
2.11什么是定时限过电流保护
继电保护的动作时间与短路电流的大小无关，时间是恒定的，时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的，这种保护方式就称为定时限过电流保护。
2.12继电器的构成
定时限过电流保护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般采用直流操作，须设置直流屏。定时限过电流保护简单可靠、完全依靠选择动作时间来获得选择性，上、下级的选择性配合比较容易、时限由时间继电器根据计算后获取的参数来整定，动作的选择性能够保证、动作的灵敏性能够满足要求、整定调试比较准确和方便。这种保护方式一般应用在10～35KV系统中比较重要的变配电所。
2.13定时限过电流保护的基本原理
10KV中性点不接地系统中，广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护的原理接线图。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。当被保护线路只设有一套保护，且时间继电器的容量足大时，可用时间继电器的触点去直接接通跳闸回路，而省去出口中间继电器。当被保护线路中发生短路故障时，电流互感器的一次电流急剧增加，其二次电流随之成比例的增大。当CT的二次电流大于电流继电器的起动值时，电流继电器动作。由于两只电流继电器的触点是并联的，故当任一电流继电器的触点闭合，都能接通时间继电器的线圈回路。这时，时间继电器就按照预先整定的时间动作使其接点吸合。这样，时间继电器的触点又接通了信号继电器和出口中间继电器的线圈，使其动作。出口中间继电器的触点接通了跳闸线圈回路，从而使被保护回路的断路器跳闸切断了故障回路，保证了非故障回路的继续运行。而信号继电器的动作使信号指示牌掉下并发出警报信号。
由上不难看出，保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间，而与被保护回路的短路电流大小无关，所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。
2.14动作电流的整定计算
过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则,是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动,而在最大负荷电流出现时不应动作。为此必须满足以下两个条件:
①在正常情况下,出现最大负荷电流时(即电动机的启动和自启动电流,以及用户负荷的突增和线路中出现的尖峰电流等)不应动作。即:
IdzIfh.max
式中Idz:过电流保护继电器的一次动作电流；Ifh.max:最大负荷电流。
②保护装置在外部故障切除后应能可靠地返回。因为短路电流消失后,保护装置有可能出现最大负荷电流,为保证选择性,已动作的电流继电器在这时应当返回。因此保护装置的一次返回电流If应大于最大负荷电流Ifh.max。即:
If>Ifh.max
因此,定时限过电流装置电流继电器的动作电流Idz.j为:
Idz.j=(Kk.Kjx/Kf.Nlh).Ifh.max
式中Kk:可靠系数,考虑到继电器动作电流的误差和计算误差而设。一般取为1.15～1.25Kjx――由于继电器接入电流互感器二次侧的方式不同而引入的一个系数。电流互感器为三相完全星形接线和不完全星形接线时Kjx=1；如为三角形接线和两相电流差接线时Kjx=√3Kf:返回系数,一般小于1;Nlh:电流互感器的变比。
2.15动作时限的整定原则
为使过电流保护具有一定的选择性，各相临元件的过电流保护应具有不同的动作时间。
在线路XL-1、XL-2、XL-3的靠近电源端分别装有过电流保护装置1、2、3。当D1点发生短路时，短路电流由电源提供并流过保护装置1、2、3，当短路电流大于它们的整定值时，各套保护装置均启动。但按选择性的要求，应只由保护装置3（离故障点最近）动作于跳闸。在故障切除后，保护装置1、2返回。因此就必须使保护装置2的动作时间较保护装置1长一些；而保护装置3又要比保护装置2长一些，并依次类推，即：
t1>t2t3
不难看出，各级保护装置的动作时限是由末端向电源端逐级增大的。也就是越靠近电源端，保护的动作时限越长，有如阶梯一样，故称为阶梯性时限特性。各级之间的时限均差一个固定的数值，称其为时限级差Dt。对于定时限过电流保护的时限级差Dt一般为0.5S；对于反时限的时限级差Dt一般为0.7S。可是，越靠近电源端线路的阻抗越小，短路电流将越大，而保护的动作时间越长。也就是说过电流保护存在着缺陷。这种缺陷就必须由电流速断保护来弥补不可。
2.16过电流保护的保护范围。过流保护可以保护设备的全部，也可以保护线路的全长，还可以作为相临下一级线路穿越性故障的后备保护。
2.2电流速断保护
2.2.1电流速断保护电流速断保护是一种无时限或略带时限动作的一种电流保护。它能在最短的时间内迅速切除短路故障,减小故障持续时间,防止事故扩大。电流速断保护又分为瞬时电流速断保护和略带时限的电流速断保护两种。
2.2电流速断保护的构成电流速断保护是由电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般不需要时间继电器。它是按一定地点的短路电流来获得选择性动作,动作的选择性能够保证、动作的灵敏性能够满足要求、整定调试比较准确和方便。
2.3瞬时电流速断保护的整定原则和保护范围 瞬时电流速断保护与过电流保护的区别,在于它的动作电流值不是躲过最大负荷电流,而是必须大于保护范围外部短路时的最大短路电流。当在被保护线路外部发生短路时,它不会动作。
2.4 瞬时电流速断保护的基本原理 瞬时电流速断保护的原理与定时限过电流保护基本相同。只是由一只电磁式中间继电器替代了时间继电器。
2.5略带时限的电流速断保护瞬时电流速断保护最大的优点是动作迅速,但只能保护线路的首端。而定时限过电流保护虽能保护线路的全长,但动作时限太长。因此,它的保护范围就必然会延伸到下一段线路的始端去。这样,当下一段线路始端发生短路时,保护也会起动。为了保证选择性的要求,须使其动作时限比下一段线路的瞬时电流速断保护大一个时限级差,其动作电流也要比下一段线路瞬时电流速断保护的动作电流大一些。略带时限的电流速断保护可作为被保护线路的主保护。
3.结语
10kv配电系统中因为供电范围的增加其安全性就成为了电网管理和设计的首要问题。而继 电保护装置是在网络出现故障的时候最大限度保护设备的重要技术措施， 因此在对继电保护装置进行选择和设置的时候，就应当从分考虑本网络的特点，合理设置提高保护的可靠性。
参考文献：
[1]张玮.浅析1OkV配电系统继电保护[J].硅谷，2010，(13)
[2]刘瑞庭.分析1OkV配电系统继电保护的有关问题[J]广东科技，2010，(22)
第7篇：继电保护的基本概念范文
关键词:继电保护;故障管理系统;应用;发展
一、发展历史及研究现状
继电保护及故障信息系统是一个继电保护运行、管理的技术支持系统,同时又是一个电网故障时的信息支持、辅助分析和决策系统。
早期的继电保护装置和录波器均为分散独立的产品,其信息输出方式形式单一,主要靠自带的打印机输出,当故障发生时保护故障数据和录波数据主要是依靠电话,传真,专门派人到现场收集的方式传送,浪费了大量的人力和物力,而且对这些数据信息保存,检索,再利用都相当困难。
随着变电站综合自动化技术的发展,各保护厂商为实现保护与监控系统配套的继电保护工程师站,,有关继电保护及故障信息管理系统的研究也得到了很大的发展。
二、继电保护的基本概念
在电力系统运行中,外界因素(如雷击、鸟害呢)、内部因素(绝缘老化,损坏等)及操作等,都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现,常见的故障有:单相接地;三相接地;两相接地;相间短路;短路等。
电力系统非正常运行状态有:过负荷,过电压,非全相运行,振荡,次同步谐振,同步发电机短时失磁异步运行等。
电力系统继电保护和安全自动装置是在电力系统发生故障和不正常运行情况时,用于快速切除故障,消除不正常状况的重要自动化技术和设备。电力系统发生故障或危及其安全运行的事件时,他们能及时发出告警信号,或直接发出跳闸命令以终止事件。
(一)系统构成
继电保护故障信息管理系统,是一个继电保护运行、管理的技术支持系统,同时又是一个电网故障时的信息支持、辅助分析和决策系统,包括运行于各级调度的主站系统和运行于变电站的子站系统。
1.主站系统结构
主站端包括数据/通信服务器,保护工作站以及web服务器。数据/通信服务器主要负责与子站的通信以及路由的选择,对子站传送来的信息进行加工、处理、分析、显示和存储。保护工作站作为数据服务器的客户端,可以通过数据服务器查询各子站保护信息,并可实时显示故障和事件信息。web服务器实现web方式的各子站保护信息。
2.子站系统结构
每个子站配置一台RCS-9798保护信息管理装置,它以光纤网络与主站端及分站端以(IEC60870-5-103+IEC60870-5-104)规约进行通信,以串口(RS232,RS422,RS485)、光纤或网络方式与各个保护装置、故障录波器装置及行波测距装置通信,以串口、光纤或者网络方式与当地监控系统通信。
3.子站系统主要功能
完成各装置的通信连接及通信规约的转换,继电保护信息管理子站系统对装置的定值以及参数可以调阅及修改,可以查阅各装置的历史记录、当前状况。可以通过设置是否允许修改保护定值及区号,远方主站可以通过保护管理装置实行此项功能。可以对装置信号进行复归,同时可以接收和执行远方主站或者计算机监控系统的信号复归命令。
(二)现场应用
对继电保护及安全自动装置运行状态进行统一管理,包括装置运行状态监视、运行参数、压板状态等。系统正常运行时,可根据厂站主接线图或装置列表,定制画面中显示装置的运行状态,如装置自检、实时采样值、开入量状态、运行定值等;当装置发生异常时,系统自动提示,反馈异常类型、参数和时间等信息,并进行记录;电网故障后,系统收集故障点位置、故障类型、跳闸开关等故障信息,显示保护动作信息、相关保护的动作行为分析报告,显示故障时刻系统采样数据、故障录波数据等。可以在线对各子站的保护装置定值,按照设定的时间自动进行巡检,发现有差异时自动给出告警信息。建成的电网故障信息管理系统在正常运行和电网故障时,可以实时采集、处理各种保护信息,充分利用这些信息为继电保护运行、管理服务,为分析、处理电网故障提供支持。
通过对子站传送来的信息进行加工、处理、分析、显示,为调度员事故处理及电网的安全分析、继电保护动作行为分析提供决策依据;能对远方子站及继电保护装置进行操作管理;支持网络浏览功能,可通过MIS系统将有关信息给其他调度机构。通过继电保护故障信息管理系统不仅使变电站内继电保护及安全自动装置的运行、管理各个环节实现“可控、能控、在控”,为实现继电保护专业管理现代化奠定基础,也使我公司继电保护的运行、维护、管理工作带来了崭新的面貌。
(三)应用成效
继电保护故障信息管理系统通过数据网为控制中心站提供监视、控制、管理变电站内智能装置的管理及分析功能,它能在电网正常运行和故障时,采集、处理各种智能装置信息,通过分层、分类告警,使运行人员快速定位告警事件的性质以便故障处理。故障简报包含故障线路名称、保护动作事件、故障测距、故障相别、跳闸相别、录波波形等信息。能够为继电保护运行、管理服务,为电网故障的分析、处理提供技术支持,以满足调度中心对电网正常运行及故障情况下各种信息需求。主站通过向WEB服务器提供各种管理信息,使不同权限用户通过IE浏览器可以访问继电保护故障信息管理系统接收到保护的各类实时信息及历史信息。
控制中心主站对各个子站装置进行实时查询,并对各装置的保护事件、自检信号以及相关的波形及时收集并按照重要性分级记录,给出明确的报警提示。主站对各个子站装置的定值以及参数可以调阅及修改,可以查阅各装置的历史纪录和当前状态。通过继电保护故障信息管理系统应用,及时消除多起保护装置异常事故,避免了保护装置的误动作,杜绝了因现场倒闸操作顺序问题造成保护装置的误动作。
控制中心主站可以召唤保护装置的当前定值区定值,可以将当前定值转为历史版本保存,便于日后检索和管理。方便地定义各种格式的定值单模板,基于模板生成定值单,并可打印定值单和导出定值单。实现实时自动巡检和保护定值对比功能。按照设定的巡验周期,后台召唤装置保护当前运行区定值,并将召唤的定值与存档定值进行比较,若发现有差异,并对不一致的定值做出标记和告警提示,从而实现对运行方式变化的监控和电子值班功能。
三、发展对策
随着通信技术和计算机技术的发展,继电保护及故障信息管理系统将变得更加实用、可靠,更为重要的是,保信系统为不同地区、不同部门的信息即时共享提供了一个有效的途径。相信有久的将来,我们可以对它提供的历史数据进行深度挖掘,以便更好的为电力系统服务,而且在对实时性要求不高的领域,人工智能技术将会有更大的发挥空间,如利用线路两侧故障的信息,结合遗传算法,我们呆心服精确地计算出故障测距结果,大大降低巡线工作量,减少停电时间,运用人工智能和知识库,来分析故障数据,能够对今后的保护定值配置以服安全稳定系统控制策略提供一种决策依据,得用继电保护动态监测信息自动分析设备的健康状况,寮现设备事故的超前控制,得用保信系统的信息,可以使电力系统仿真系统更为符合现场实际,具备更丰富的仿真内容,总之保信系统的建立和实用化将大大提高电力生产的现代化管理水平。
参考文献:
[1]史志鸿;刘伟;廖泽友;等继电保护故障信息系统的通信协议探讨[J];继电器,2004,32(9):40-44,56.
[2]韩晓萍;李佰国;王肃;等继电保护及故障信息系统的设计与实现[J];电网技术,2004,28(18),16-19,65.
第8篇：继电保护的基本概念范文
关键词：电力系统;继电保护;对策
Abstract: The city power distribution system, because of its geographical coverage is extremely vast, the movement environment is extremely complex and all kinds of human factors, the occurrence of electrical failure is unavoidable. The accident occurred in the power system in any one place, are likely to have a significant impact on the operation of the power system, in order to ensure the normal operation of power distribution system of city, must be properly set relay protection device.
Key words: power system; relay protection; countermeasure
中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：
引言
当系统出现意外情况时,继电保护装置会自动发射信号通知工作人员,有关工作人员就能及时处理故障,解决问题,恢复系统的安全运行,同时,这种装置还可以和其他设备相协调配合,自动消除短暂的故障。因此,加强继电保护管理是供电系统安全运行的可靠保障。
1 继电保护的基本概念
可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理，系统可靠性的定量评定，运行维护，可靠性和经济性的协调等各方面。具体到继电保护装置，其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒动作，而在任何其它该保护不应动作的情况下，它不应误动作。
继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同，拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充足的旋转备用容量，输电线路很多，各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电保护装置的误动作，使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小；但如果发电机变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作，将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏，损失是巨大的。在此情况下提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。但在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的情况下，继电保护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时，将会引起对负荷供电的中断甚至造成系统稳定的破坏，损失是巨大的。而当某一保护装置拒动时，其后备保护仍可以动作而切除故障，因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。
2 继电保护管理的重要性及任务
2.1重要性。继电保护工作作为电网工作中的一个重要组成部分,其工作责任大、技术性强、任务繁重。继电保护工作人员每天面对诸如电网结构、保护配置、设备投退、运行方式变化及故障情况等各种信息,对它们进行正确的分析、处理和统计,工作十分繁重,并且上下级局之间、局与各厂站之间存在着许多重复性数据录入及维护工作。为了减轻继电保护工作人员的工作强度,提高劳动生产率,开发继电保护信息管理系统已成为电网发展的一个必然要求。
2.2主要任务。电力系统继电保护管理系统的主要任务是对继电保护所涉及的数据、图形、表格、文件等进行输入、查询、修改、删除、浏览。由于管理对象层次多、结构复杂、涉及几乎所有一、二次设备参数、运行状态、统计分析、图档管理甚至人事信息等事务管理,各层保护专业分工较细,这使得数据库、表种类很多,利用管理系统可大大提高工作效率和数据使用的准确性。
在电力系统中,存在如保护装置软件设计不完善、二次回路设计不合理、参数配合不好、元器件质量差、设备老化、二次标识不正确、未执行反措等诸多原因,导致运行的继电保护设备存有或出现故障,轻则影响设备运行,重则危及电网的安全稳定,为此,必须高度重视继电保护故障排除,认真、持久地开展好继电保护信息管理工作。
3继电保护管理中的不足
纵观目前电力系统各发、供电单位的继电保护管理情况,会发现各单位继电保护管理中存在的问题形式多样、记录内容不尽相同、记录格式各异、填写也很不规范; 另外,几乎所有单位对管理漏洞的发现和处理往往只是做记录,存在的故障消除后也没有再进行更深层次分析和研究。更严重的是个别单位甚至对故障不做任何记录,出现管理上的不足后往往只是安排人员解决后就算完事。
由于各单位对管理程度不同程度的重视,最终造成运行维护效果也很不相同: 有的单位出现故障,可能一次就根除,设备及电网安全基础牢固; 而有的单位出现同样的故障,可能多次处理还不能完全消除,费时费力又耗材,而且严重影响设备及电网的安全稳定运行; 甚至有些故障出现时,因为专业班组人员紧张,不能立即消除,再加上对故障又不做相应记录,从而导致小故障因搁浅而变成大损失。针对此种现象,为了减少重复消缺工作,不断增强继电保护人员处理故障的能力和积累经验,提高继电保护动作指标,确保电力设备健康运行以及电网安全稳定运行。切实将故障排除管理工作做好,并通过科学管理来指导安全运行维护工作。必须对故障及漏洞要实行微机化管理,借助微机强大的功能,对出现的故障存贮统计、汇总、分类,并进行认真研究、分析,寻找设备运行规律,更好地让故障管理应用、服务于运行维护与安全生产。
4 排除故障的措施
4.1对继电保护故障按独立的装置类型进行统计。
对目前系统运行的各种线路保护装置、变压器保护装置、母差保护装置、电抗器保护装置、电容器保护装置、重合闸装置或继电器、备用电源自投切装置、开关操作箱、电压切换箱,以及其他保护或安全自动装置等,将其故障按照装置类型在微机中进行统计,而不采用罗列记录或按站统计等方式。
4.2对继电保护故障分类。
除了按故障对设备或电网运行的影响程度分为一般、严重、危急3 类外,还可按照故障产生的直接原因,将故障分为设计不合理( 包括二次回路与装置原理) 、反措未执行、元器件质量不良( 包括产品本身质量就差与产品运行久后老化) 、工作人员失误( 包括错误接线、设置错误或调试不当、标识错误、验收不到位) 4 个方面。对故障这样统计后,一方面可以根据故障危害程度,分轻重缓急安排消缺;另一方面,便于对故障进行责任归类及针对性整改,从根本上解决故障再次发生的可能性,也确保了排除故障处理的效果。
4.3明确继电保护缺陷登录的渠道或制度。
为了逐步掌握设备运行规律,并不断提高继电保护人员的运行维护水平,就必须对继电保护设备出现的各种故障进行及时、全面的统计,除了继电保护人员自己发现的故障应及时统计外,还必须及时统计变电站运行值班人员发现的故障,而要做到后者,往往较困难。为此,必须对运行部门(人员) 明确继电保护故障上报渠道、制度,通过制度的规定,明确故障汇报渠道、故障处理的分界、延误故障处理造成后果的责任归属等,确保做到每一次故障都能及时统计,为通过缺陷管理寻找设备运行规律奠定坚实的基础。
5 继电保护故障管理的对策
5.1跟踪继电保护设备运行情况,及时、合理安排消缺。
通过故障管理,可以随时掌握设备运行情况,做到心中有数: 哪些设备无故障,可以让人放心,哪些设备还存在故障,故障是否影响设备安全运行,并对存在故障的设备,按照故障性质,分轻重缓急,立刻安排解决或逐步纳入月度生产检修计划进行设备消缺或结合继电保护定期检验、交接性校验、状态检修进行设备消缺,以确保设备尽可能地健康稳定运行。
5.2 超前预防,安全生产。
通过故障管理,对掌握的故障数据,在其未酿成事故之前,就要及时分析,制定对策。对能立刻消除的故障,立刻组织安排人员消缺; 对不能立刻消除的故障,进行再次分析,制定补救措施,并认真做好事故预想。5.3及时、准确地对继电保护设备进行定级统计。
要真正做到把每台继电保护设备定级到位,就必须做到时刻全面地掌握每台继电保护设备存在的问题,并对其进行合理化管理,进而对设备定级实现动态的科学化管理。
6 结语
提高不拒动和误动作，是继电保护可靠性的核心。在城市电网配电系统中，各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地联结在一起。为了确保供电系统的正常运行，必须正确地设置继电保护装置并准确整定各项相关定值，从而保证系统的正常运行。
参考文献
第9篇：继电保护的基本概念范文
1、电网故障诊断系统的基本概念
电力故障，广义的来说，是指在电力系统内出现的一些异常现象，使得系统表现出所不期望的特性。故障诊断则是指根据状态监测所得到的反映设备和系统状态的各测量值，或者是其运算处理结果所提供的信息，找出相应的故障部位、原因，并做出相应的措施。故障诊断主要包括：故障检测、故障分析、故障评价、故障决策等。电网故障诊断的主要目的是在电力系统出现故障的时候，能够快速识别发生故障的元件，为维护人员的工作提供正确的开展依据，以便于尽快的恢复电力系统故障。
2、电网故障的类型
2.1输电线路故障
众多电力系统的运行经验表明，大部分的输电网络故障都是输电线路的故障，且多为瞬时性的故障，比如说：大风引起的短时碰线，鸟类或树枝等掉在导线上引起的短路等。这些故障在绝缘平衡后是可以自行恢复的，即故障会随即消失。常见的输电线路上出现的故障类型有以下几种：①单相接地短路：这种故障的发生占到全部故障的80%以上，是最为常见的故障之一。对中性点直接接地的系统而言，当发生单相接地的情况时，应根据相应指令操作，迅速的切除故障点。对中性点不接地或者是经消弧线圈接地的系统，当出现单相接地的情况时，虽然在短时间内允许其带点运行，但仍要求工作人员尽快的找到接地点，强行使接地的部分退出运行并对其进行相关处理措施。②两相接地短路：这种故障不会超过全部的10%，发生几率较小。这一故障大部分发生在同一地点，当系统是中性点直接接地系统时。对于其他的系统，多为先发生一点接地，然后其他两相对地的电压迅速升高，在绝缘能力稍差的地方形成第二接地点。③断相：断相会使得整个系统处于非全相运行的状态，一般是不允许长期存在的，应该又继电保护装置自动切除，或者是由工作人员手动断开其他非故障相。
2.2母线故障
母线短路、母线保护误动作、送出线路的故障引起的越级跳闸等都会导致母线故障的产生。当电力系统中枢纽变电所的母线上发生故障时，很有可能会使得系统用户停电，使得相关的联络线过载，更甚者可能会破坏系统的稳定运行，造成严重的后果。
3、电网故障诊断的原理和方法
故障诊断中所说的电网，主要指的是担负着输送电力的重要任务的输电网络。这些覆盖面广、结构复杂的输电网络，长期暴露在自然环境中，由于某些自然灾害或者是操作失误的原因，很可能出现故障。输电网络一般包括变电站、母线、输电线路、断路器、以及相应的线路主保护和后备保护等。为了实现故障后的快速检修和回复、缩短停电时间，电力部门都采用SCADA系统、EMS系统来监控输电网络的运行状态。一旦发生故障，SCADA系统、EMS系统会发出警报信息，并将信息传递到调度中心，从而采取措施进行检修和恢复故障工作。当电网发生断路器跳闸后，大多都是由调度员处理的。首先应根据断路器跳闸的情况，查看SCADA系统中的情况，比如说频率波动的大小、对于临近厂站的冲击等，判断系统是否已经发生了事故。当确认系统已经发生故障后，要依据有关信息，搜索出停电的有关设备，初步判断设备的故障。如果只有一个设备停电，该设备就是故障设备，如果有多个设备停电，那么工作人员应该根据跳闸的特征继续判断故障设备。确认故障点的具置后，对应处理。
4、电网故障诊断系统的设计
4.1总体设计
4.1.1故障诊断策略首先需要建立网络拓扑，然后根据传递的保护信息和录波信息来确定故障的区域，即确定可能的故障设备的集合。为了确定更小范围的可能故障设备，需要掌握更详细的保护动作信息和录波信息。最后可以根据遗传的算法来确定最终的故障设备集。在处理录波信息时，还会涉及一些继电保护的算法，来确定故障的方向、故障的类型等。4.1.2功能模块组成对录波信息和保护动作信息的筛选和预处理，使用的是数据接口模块的功能，将录波器的每个通道数据和根据录波器通道配置信息分配到每个开关，为下一步计算准备好数据。在线诊断模块，是在当系统发生故障时，故障信息系统启动的程序，将一定时间段内发生的故障动作信息收集全，调用核心诊断程序进行诊断，以此来推断出发生故障的元件，并显示诊断结果。离线诊断模块的功能即用户可以根据以往的历史数据或者是重新编辑补充的故障信息来进行诊断，以此来查看诊断的结果是否符合预期结果。历史数据、补充信息包括保护动作信息、开关跳闸信息等。
4.2网络拓扑的形成
电网故障诊断系统的基础是故障后所表现出来的征兆信息。当电网的故障发生时，首先出现变化的是电网内各节点的电压、支路的电流，继而会使得继电保护装置依据这些变化而生成一系列的继电保护动作信息，从而由保护跳开相应的断路器来进行隔离故障步骤。各种形式的网络拓扑搜索都会被应用到电网故障的诊断中，比如说：面向对象编程技术表示的电网拓扑结构，是通过读取一系列数据表而形成的，即STATION数据表、BUS表、TRANSFORMER表等。通过读取这些数据表，形成电网拓扑信息，任一设备都可以通过设备连接关系列表找到与之相关的其他设备；任一保护装置，都可以获取其被保护设备。
5、总结
