继电器保护的要求精选(九篇)

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第1篇：继电器保护的要求范文

Keywords:highimpedancedifferentialprotectionratioerror

论文关键词：高阻抗差动保护匝数比

论文摘要：本文阐述了大型电动机高阻抗差动保护原理及整定原则和整定实例。分析了CT匝数比误差对高阻抗差动保护的影响，并介绍了匝数比误差的测量方法。

1概述

高阻抗差动保护的主要优点：1、区外故障CT饱和时不易产生误动作。2、区内故障有较高的灵敏度。它主要作为母线、变压器、发电机、电动机等设备的主保护，在国外应用已十分广泛。高阻抗差动保护有其特殊性，要保证该保护的可靠性，应从CT选型、匹配、现场测试、保护整定等多方面共同努力。现在我国应制定高阻抗差动保护和相应CT的标准，结合现场实际情况编制相应的检验规程，使高阻抗差动保护更好的服务于电网，保证电网安全。

2高阻抗差动保护原理及定值整定原则

2.1高阻抗差动保护的动作原理：

（1）正常运行时：原理图见图1，I1=I2ij=i1-i2=0.因此，继电器两端电压：Uab=ij×Rj=0.Rj-继电器内部阻抗。

电流不流经继电器线圈，也不会产生电压，所以继电器不动作。

（2）电动机启动时：原理图见图2，由于电动机启动电流较大，是额定电流的6～8倍且含有较大的非周期分量。当TA1与TA2特性存在差异或剩磁不同，如有一个CT先饱和。假设TA2先饱和，TA2的励磁阻抗减小，二次电流i2减小。由于ij=i1-i2导致ij上升，继电器两端电压Uab上升。这样又进一步使TA2饱和，直至TA2完全饱和时，TA2的励磁阻抗几乎为零。继电器输入端仅承受i1在TA2的二次漏阻抗Z02和连接电缆电阻Rw产生的压降。

为了保证保护较高的灵敏度及可靠性，就应使Uab减少，也就是要求CT二次漏阻抗降低。这种情况下，继电器的整定值应大于Uab，才能保证继电器不误动。

（3）发生区内故障：原理图见图3，i1=Id/n(n－TA1电流互感器匝数比)ij=i1-ie≈i1Uab=ij×Rj≈i1Rj此时，电流流入继电器线圈、产生电压，检测出故障，继电器动作。由于TA1二次电流i1可分为流向CT励磁阻抗Zm的电流ie和流向继电器的电流ij。因此，励磁阻抗Zm越大，越能检测出更小的故障电流，保护的灵敏度就越高。

2.2高阻抗差动保护的整定原则及实例

（1）整定原则：

a)、保证当一侧CT完全饱和时，保护不误动。

式中：U－继电器整定值；US－保证不误动的电压值；IKMAX－启动电流值；

b)、保证在区内故障时，CT能提供足够的动作电压：

Uk≥2US（3）

式中：Uk－CT的额定拐点电压。

CT的额定拐点电压也称饱和起始电压:此电压为额定频率下的正弦电压加于被测CT二次绕组两端，一次绕组开路，测量励磁电流，当电压每增加10%时，励磁电流的增加不能超过50％。

c)、校验差动保护的灵敏度：在最小运行方式下，电动机机端两相短路时，灵敏系数应大于等于2。

式中Iprim－保证继电器可靠动作的一次电流；n、Us－同前所述；m－构成差动保护每相CT数目；Ie－在Us作用下的CT励磁电流；Iu－在Us作用下的保护电阻器的电流；Rs－继电器的内阻抗。

（2）、整定实例：

电动机参数：P=7460KW；Ir=816A。CT参数：匝数比n＝600；Rin=1.774Ω；Uk=170V。

CT二次侧电缆参数：现场实测Rm=4.21Ω。

差动继电器（ABB-SPAE010）参数:整定范围0.4-1.2Un；Un=50、100、200可选；Rs=6K。

计算Us:US=IKMAX(Rin+Rm)/n=10Ir(Rin+Rm)/n=10×816(1.774+4.21)/600=81.38V

选取Us=82V

校验Uk：Uk=170VUs在85V以下即可满足要求。

确定继电器定值：选取Un=100;整定点为0.82;实际定值为82V。

校验灵敏度：通过查CT及保护电阻器的伏安特性曲线可得在82V电压下的电流：Ie=0.03AIu=0.006AIprim=n(Us/Rs+mIe+Iu)=600(82/6000+2×0.03+0.006)=47.8A。

由此可见，高阻抗差动保护的灵敏度相当高，这也是该保护的主要优点之一。

3高阻抗差动保护的应用

3.1高阻抗差动保护在应用中除了应注意：

（1）、CT极性及接线应正确；（2）、二次接线端子不应松动；（3）、不应误整定；(4)、CT回路应一点接地等。还应注意：（1）、CT二次应专用；（2）、高阻抗差动保护所用CT是一种特别的保护用CT。为了避免继电器的误动作，对CT有三个要求：励磁阻抗高、二次漏抗低和匝数比误差小。高阻抗差动保护用的CT设计要点是：依据拐点电压及拐点电压下的励磁电流来确定铁芯尺寸。对于高阻抗差动保护用CT的特性匹配至关重要，在实际选用时应采用同一厂家，同一批产品性相近、匝数比相同的CT。

3.2下面主要探讨CT匝数比误差对高阻抗差动保护的影响

（1）匝数比n为二次绕组的匝数与一次绕组匝数的比值。匝数比的误差εt定义如下：

εt＝(n-Kn)/Kn（6）

式中，Kn－标称电流比。

国外标准中规定此种CT的匝数比误差为±0.25％。

（2）匝数比误差要小：

当电动机启动时（见图2），电流互感器TA2未饱和，CT的二次电流接近于匝数比换算得来的数值，这是由于TA2未饱和时励磁阻抗较高的原因。一般情况下高阻抗差动保护用CT励磁阻抗为几十千欧姆的数量级。如果匝数比的分散性很大，TA1和TA2的二次电流i1和i2不能互相抵消，该差值电流ij流经继电器线圈，即成为产生误动作的原因。

（3）、匝数比误差规定为±0.25％，对于不同匝数比CT不尽合理。匝数较大CT容易满足该规定并且能保证保护不发生误动作。匝数较小CT即使满足该规定，在电动机启动时的差电压也较大，足以造成保护误动作。

下面列举两个例子：

a).两侧CT匝数比均满足±0.25％。假设：n1=3609(正误差)；n2=3591(负误差)。

匝数比误差产生的不平衡电流：ij=(10×3600/3591-10×3600/3609)=0.05A

继电器两端不平衡电压：Uj=ij×Rs=0.05×6000=300V

Uj大于继电器整定值，保护在这种情况下将不可避免的发生误动作。

b).两侧CT匝数比相对误差满足±0.25。假设：n1=3609；n2=3600。

匝数比误差产生的不平衡电流：

ij=(10×3600/3600-10×3600/3609)=0.025A

继电器两端不平衡电压：Uj=ij×Rs=0.025×6000=150V

Uj小于继电器整定值，可满足工程要求。

例2：所有参数与整定计算实例相同。

a).两侧CT匝数比均满足±0.25％。

设：n1=601(正误差)；n2=599(负误差)。

匝数比误差产生的不平衡电流：

Uj远大于继电器整定值（82V），保护将发生误动作。

b).两侧CT匝数比相对误差满足±0.25％，假设：n1=601n2=600

匝数比误差产生的不平衡电流：

Uj=ij×Rs=0.0226×6000=135V

Uj仍大于继电器整定值，保护将发生误动作。

通过上述两例足以说明对于高阻抗差动保护CT选择的苛刻条件，选择时应遵守CT匝数比误差相近的原则。建议在整定原则中增加继电器整定电压应大于由于匝数比误差产生的差电压，以保证高阻抗差动保护的可靠性。

3.3匝数比误差的测量

测量的方法有两种：

第一种：在CT二次侧短路状态下，测量流经额定一次电流i1时的比值差f1,设此时励磁电流为i0，则f1=－εt－i0/i1

二次回路连接与二次绕组阻抗相等的负荷，在额定一次电流的1/2电流下测量比值差f2,这时仍设励磁电流为i0,则f2=－εt－2i0/i1

匝数比误差为：εt＝f2－2f1

第二种方法：在测量CT伏安特性的同时测量一次绕组的电压。

第2篇：继电器保护的要求范文

关键词：电力系统；继电器；可靠性

中图分类号：TM8 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 06-0019-01

一、继电保护的组成以及其工作原理

电力系统和电力传输系统在供电的过程中会出现故障，但因为故障的不可预见可能引起电流或电压急剧变化，并且相位角改变，为防止此问题继电保护由不同原理功能出现不同的继电保护器。

（一）对继电器的分析。按继电器的功能促成分为：a.机电型继电器；b.整流型继电器；c.静态型继电器。其机电型继电器中包括感应式、电磁式、极化式继电器等，静态式继电器包括晶体管集成电路继电器等。除此之外按输入的电气量的变化特性还有度量继电器：这种继电器直接对于被保护数额倍的电气量变化敏感。其中有电流继电器、正序负序零序继电器、频率阻抗差动继电器等。

（二）继电器的组成以及原理。继电器通常是由测量模块、逻辑模块、执行模块组成。其原理为：输入信号经测量模块，逻辑模块，由执行模块执行，再输出信号，最后保护输出。其中的输入信号就是电力传输的系统保护对象的信号，测量模块会采集来自与被保护对象相关联的特征信号，并且有所给的定值进行对比，其结果送至逻辑模块。逻辑模块根据多种参数的组合逻辑运算，所计算出的值决定了是否进行动作。

二、继电保护中常见的故障影响及排除研究

（一）互感饱和对配电系统中的影响。电流互感饱和会影响变电设备以及配电保护，而随着配电系统负荷的增容，系统一旦短路，电流会很大，甚至达到电流互感器额定值百倍量级的电流。通常短路时，互感器的误差会随一次短路电流倍数的增大而增大，在电流速断保护灵敏度较低时可至阻止动作长生。线路的短路时，因为互感器的电流饱和，感应到的二次电流极小，也可能致使保护装置无法按正常工作。而当在配电的出口线动作致使进口线动作，就会使配电系统断电。

（二）开关保护设备选择不当引起影响。选择合适的开关保护设备也是相当的重要，现今，很多配电系统都将开关站建立在高负荷密集区域，也就是变电所—开关站—配电变压器方式输送。没有继电保护自动化的开关站，大多采用组合继电器设备系统实行保护作用。一般的，符合开关组合电器只在直接带配电压设备的出口线路中选用，且大多数为熔断器与负荷开关组合，所以故障出在配电所出口处时，开关站会断电跳闸。

（三）如何排除机电保护系统故障信息。信息故障处理模块主要实现如下功能：（1）与不同的厂站端子系统通信，取得各类的实时信息同时经行处理以及显示和存储。（2）查询统计主站和子站历史记录并分析，通过故障两端的数据，进行双端测距，来完成复杂的运算，精确定位故障点，最后由故障分析结果自动对相关装置的动作进行判断。

（四）如何排除继电保护中常见的隐性故障的。通过实际的调查，现今在用电系统上有超过75%的停电事故都是因电力保护系统所引起的，而继电保护又有很多故障，目前已成为电力系统工程人员正在研究解决的热点问题，多数文章中都强调分析继电保护隐形故障。对中要的输电线路来说，跳闸元件故障时全部的本地和远地的跳闸指令有效。因此所有的设计要求一个更加可靠的机电保护系统。只有完成这样的设计后才会使一个配电系统正常运行时足够安全。

三、几种典型差动继电器的比较

在现今的电力系统和电力传输系统的继电保护中，母线的保护非常重要，母线保护的最基本的继电器类型是量度继电器的电流差动继电器。通过基尔霍夫电流定律就可以深刻理解其工作原理。在母线上有多个设备终端，任何时刻流入系统的总电流为零，如果令总电流唯一定制Ic，则Ic=0，成Ic为母线保护的差动电流。如果母线故障发生，电流Ic发生变化母线保护便开始作用，有效的切断母线上的故障点。以下是对电流差动继电器和比率差动继电器的比较分析。

（一）电流差动继电器的特性。电流差动继电器的动作特征：当电流互感器存在的误差是0.1的时候，电流动差继电器就会发生误判断，从而导致错误的动作产生。换言说，电流动差继电器只能用于较小的电流流出的母线系统。

（二）比率差动继电器的特性。比率动差继电器的动作特征：抗CT误差能力比较强，并且适用于母线短路电流达到50%的情形下。但是不同的系数所对应的电流流出值也是不同的。

四、继电保护装置可靠性的提高方法

通过上述的分析可得知，继电保护系统关系到电网安全和稳定的运行，是电力以及电力传输系统的重要组成设备。可以选择通过加强二次回路的维修和检护，来实现实时的状态检修，整理统计故障点以及出现的故障缘由，促进规范的管理操作规程，加强设备冗余的设计等。

五、展望继电保护的发展

1.网络化：当前计算机网络在信息处理和数据通信的过程中起到为国家的能源以及国民经济建设的重要作用，网络化信息所带来快捷和便利，现已逐步开始得到在电力传输与配电系统当中的广泛应用。

2.信息化：随着现代通信技术飞速的发展，基于CPU核来实现的硬件保护措施也在不管得到提高，由自动化芯片控制使用的电路已经经历了从16G到32G位单CPU结构的微机保护发展到32G位多结构的发展阶段后来又发展到了总线结构，其性能与影响速度大大的得到提高，现已开始得到广泛的应用。

3.智能化：近几年来，例如神经网络、模糊算法、遗传算法等的人工智能技术广泛的应用在了电力系统自动化相关的领域中，而在继电保护领域中的应用和研究也日益兴起。因此在实现继电保护的信息化条件下，使得保护、测控、数据通讯一体化，同时并逐步实现继电保护的智能化，成为了现今乃至今后电力以及传输系统继电保护技术主要发展方向。

电力系统的安全性以及电力传输问题关系到人们的日常生活甚至是国家的经济发展，其安全的重要性更尤为重要，因此电力系统继电保护的关键性较为显著。为了顺应现代化的脚步，提高电力工作的安全性，运行便捷性，工作简洁性所采取的保护措施正在完善的过程中。又由于快速发展的智能科技的介入，电力继电保护系统运用了通信技术，正在进一步的向智能化转型。进一步改造的电力系统会更好的为国民经济造福，提高我国电力系统各项性能。

参考文献：

第3篇：继电器保护的要求范文

关键词：城市供电；10KV配电系统；继电保护

城市供电10kV配电系统是电力系统发电、变电、输电、配电和用电等五个环节的一个重要组成部分。它能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到党政机关、工矿企业、居民生活用电的畅通，而且涉及到电力系统能否正常的运行。

一、城市供电10kV配电系统在电力系统中的重要位置

城市供电10kV配电系统由于其覆盖的地域极其辽阔、运行环境极其复杂以及各种人为因素的影响，电气故障的发生是不能完全避免的。在电力系统中的任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响。例如，当系统中的某工矿企业的设备发生短路事故时，由于短路电流的热效应和电动力效应，往往造成电气设备或电气线路的致命损坏还有可能严重到使系统的稳定运行遭到破坏。为了确保城市供电10kV配电系统的正常运行，必须正确地设置继电保护装置。

二、城市供电10kV配电系统继电保护的基本类型

城市供电10kV系统中装设继电保护装置的主要作用是通过缩小事故范围或预报事故的发生，来达到提高系统运行的可靠性，并最大限度地保证供电的安全和不间断。可以想象，在10kV系统中利用熔断器去完成上述任务是不能满足要求的。因为熔断器的安秒特性不甚完善，熄灭高压电路中强烈电弧的能力不足，甚至有使故障进一步扩大的可能；同时还延长了停电的历时。只有采用继电保护装置才是最完美的措施。因此，在10kV系统中的继电保护装置就成了供电系统能否安全可靠运行的不可缺少的重要组成部分。

三、几种常用电流保护的分析

（一）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。这种保护方式目前主要应用于一般用户端的进线开关处保护，不推荐使用在变电站10kV出线开关处。

（二）定时限过电流保护

1．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．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电力系统中变配电所，作为10kV出线开关的电流保护。

3．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。

4．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：

Idz＞Ifh.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1.15～1.25

Kjx――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=√3

Kf：返回系数，一般小于1；

Nlh：电流互感器的变比。

（三）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。各级保护装置的动作时限是由末端向电源端逐级增大的。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。

（五）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。

四、电流速断保护

（一）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。

（二）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。

（三）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。

（四）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。

（五）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。

（六）三（两）段式过电流保护装置

由于瞬时电流速断保护只能保护线路的一部分，所以不能作为线路的主保护，而只能作为加速切除线路首端故障的辅助保护；略带时限的电流速断保护能保护线路的全长，可作为本线路的主保护，但不能作为下一段线路的后备保护；定时限过电流保护既可作为本级线路的后备保护（当动作时限短时，也可作为主保护，而不再装设略带时限的电流速断保护），还可以作为相临下一级线路的后备保护，但切除故障的时限较长。

目前在实际应用中，为简化保护配置及整定计算，同时对线路进行可靠而有效的保护，常把瞬时电流速断保护和定时限过电流保护相配合构成两段式电流保护。

第4篇：继电器保护的要求范文

摘 要:文章系统分析了“工频变化量”技术的理论基础和在各种保护装置中的实际应用，并总结了这些保护装置的独特优势。

关键词:工频变化量;原理;微机保护

Abstract: The paper systematically analyzed theory basis of DPFC technology and its application in all kinds of protection devices， and then summed up the unique advantages of these devices.

Key words: deviation of power frequency component; principle; microcomputer protection

在我国电力系统继电保护领域，南瑞继保公司无疑是占尽技术优势和市场优势的领头羊。之所以能够取得这样辉煌的成就，是与南瑞继保公司董事长、中国工程院院士沈国荣先生和他创立的“工频变化量”理论紧密联系在一起的。基于这种原理的保护装置在安全性、快速性、灵敏性和选择性等各方面都有很大的提高，但是在传统的教科书中并没有具体的理论讲述，厂家的说明书也很不详细。下面将从原理和实际应用方面进行具体地分析。

1 工频变化量Deviation of Power Frequency Component (DPFC)原理分析

工频变化量的理论基础为叠加原理，即电力系统发生故障时，经过渡电阻短路，可认为是过渡电阻下面的一点金属性短路，即该点对系统中性点电压为零，可认为该点与中性点之间串联2个大小相等、相位相反的电压源，依然保持该点与中性点间电压为零，见图1。

“叠加”有2个含义:①短路后任一点的电压，如保护安装处M母线的电压(即M点到中性点电压，是我们关心的，箭头向上表示电位为升，M母线为正，中性点为负，)，等于2个图中相应点的电压之和(二种状态)。②短路后某个支路的电流，如流过保护的电流，等于2图中相应支路的电流之和。从重叠原理本身来说，对UF没有要求，可以任意取值，但在保护装置里UF取短路点短路以前的电压，Es、ER为电源电势，在短路前后不变，因此，图1称为正常负荷状态，图2称短路附加状态，目的就是凑出这二种状态。

与常规的稳态量保护装置不同，基于工频变化量原理的保护装置只是“考虑”短路附加状态的各种电气量，而不考虑正常负荷状态的各种电气量。在附加状态中，只有短路点有一个电压源，电气量全部为变化量用符号表示。微机保护中正在采样的U、I减去“历史”上采样出来的U、I，即为加在继电器上的U、I。Zs为保护背后电源的等值阻抗，ZR为保护正方向的所有阻抗，S为保护背后中性点，由下图4、图5可得出2个基本关系式:

2 变压器的工频变化量比率差动保护

变压器有70%左右的故障是匝间短路，为了提高小匝间短路时差动保护的灵敏度，常规的比率制动特性差动保护中的起动电流往往整定得较小，例如整定成0.3~0.5倍的额定电流，而且初始部份没有制动特性，见下图6。

但运行实践证明这样的差动保护往往在区外短路或短路切除的恢复过程中由于各侧电流互感器暂态或稳态特性不一致或者2次回路时间常数的差异或者电流互感器饱和造成保护误动。南瑞继保公司RCS978系列保护装置在传统的差动保护基础上另外又增加了工频变化量差动继电器，提高了变压器小匝数的匝间短路时的灵敏度，由于制动系数取得较高，在发生区外各种故障、功率倒方向、区外故障中出现TA饱和与TA暂态特性不一致等状态下也不会误动作。使得保护的安全性与灵敏度同时得到了兼顾。

工频变化量比率差动保护的动作方程为:

理论上，工频变化量比率差动制动系数可取较高的数值，这样有利于防止区外故障时电流互感器饱和等因素所造成的差动保护误动。

变压器工频变化量比率差动继电器的动作特性见图7所示，阴影部分为动作区。

工频变化量比率差动继电器的特点:

(1)负荷电流对它没有影响。对于稳态量的比率差动继电器，负荷电流是一个制动量，会影响内部短路的灵敏度。随着内部故障严重程度的增大，其灵敏度会下降。

(2)受过渡电阻影响小。

(3)由于上述原因工频变化量比率差动继电器比较灵敏。提高了小匝数的匝间短路时的灵敏度。由于制动系数取得较高，在发生区外各种故障、功率倒方向、区外故障中出现TA饱和与TA暂态特性不一致等状态下也不会误动作。使得保护的安全性与灵敏度同时得到了兼顾。

图8为变压器发生小匝间短路时的实际波形图，可以看出，当变压器C相发生1.5%的匝间短路故障时，常规差动保护(图中直线2)不会动作，而工频变化量差动保护(图中曲线1)要灵敏得多，会正确动作。

(4)不必输入定值。从工频变化量的比率差动保护的动作方程式中可以看出，工频变化量比率差动保护中不必输入定值，其固定门槛与浮动门槛由其他公式得出，是公司的专利技术，在此不作讨论。

3 超高压输电线路保护中的工频变化量差动继电器和阻抗继电器

3.1 输电线路电流纵差保护的主要问题

当重负荷情况下线路内部经高电阻接地短路时，常规保护的灵敏度可能不够。由于负荷电流是穿越性的电流，它只产生制动电流而不产生动作电流，而此时经高电阻短路，短路电流小而制动电流大，因此保护装置的灵敏度会下降。采用工频变化量比率差动继电器可以有效地解决输电线路的这个老大难问题。

工频变化量分相差动继电器的构成:

工频变化量分相差动继电器的动作特性见下图9。

工频变化量差动继电器的特点:①不受负荷电流的影响。因此负荷电流不会产生制动电流;②受过渡电阻的影响也较小;③在单侧电源线路上发生短路，只要短路前有负荷电流，短路后无电源侧的工频变化量电流也会形成动作电流;

由于上述原因该继电器很灵敏。提高了重负荷线路上发生经高电阻短路时的灵敏度。

3.2 工频变化量阻抗继电器的构成:

用于构成快速的距离Ⅰ段

其动作方程为:

工频变化量阻抗继电器的特点:①保护过渡电阻的能力很强，该能力有很强的自适应能力。②由于?驻?砖∑与?驻?砖相位相同，所以过渡电阻附加阻抗是纯阻性的。因此区外短路不会超越。③正向出口短路没有死区。④正向出口短路动作速度很快。保护背后运行方式越大，本线路越长，动作速度越快。⑤系统振荡时不会误动，不必经振荡闭锁控制。⑥适用于串补线路。

南瑞继保公司的RCS931系列保护装置中采用工频变化量距离继电器自适应能力的浮动门槛，对系统不平衡和干扰具有极强的预防能力，因而测量元件能在保证安全性的基础上达到特高速，起动元件有很高的灵敏度而不会频繁起动。由于工频变化量距离继电器动作速度非常快，现场曾有3ms动作出口的记录，因而工频变化量距离I段与纵联电流差保护一起构成线路的主保护。

4 结论

工频变化量保护原理先进、构成简单，便于在微机保护中实现，而且不受负荷电流、非全相运行等方式影响，抗干扰性能非常突出、自适应能力极强，最突出的特点是动作灵敏可靠而速度非常快，在继电保护领域具有很强的竞争优势，是我国继电保护工作者智慧的结晶，体现了我国继电保护的独特风格和先进的技术水平。

参考文献

[1]戴学安.继电保护原理的重大突破综论工频变化量继电器.新技术新产品，1995

[2]沈国荣.工频变化量方向继电器原理的研究.电力系统自动化，1983，7(1).

第5篇：继电器保护的要求范文

作业1

1.简述控制系统的基本分类方法以及基本要求。

答：自动控制系统按给定量的特征分类

：1.恒值给定控制系统，其特征是给定量一经设定就维持不变。2.随动控制系统，也称伺服系统，其特征是给定量是变化的，而且变化的规律是未知的；3.程序控制系统，其特征是给定量按事先设定的规律而变化。

按系统中的元件特性分类：1.

线性控制系统，所有元件都是线性元件，分析这类系统可以应用叠加原理。2.非线性系统，含有一个或者多个非线性元件，分析这类系统不能应用叠加原理。该类系统的动态特性用非线性微分方程来描述。

按系统中的信号形式来分类：1.连续控制系统，系统中的运动状态和各个部分所传输的信号都是连续变化模拟量的系统称为连续控制系统。2.离散控制系统，系统中的某一处或多处信号是以脉冲序列或数码形式传递的系统称为离散控制系统。

自动控制系统的基本要求：1.稳定性，2.快速性，3.准确性。

2.中间继电器和接触器有何异同？在什么条件下可以用继电器来代替接触器起动电动机?

答：中间继电器用于继电保护与自动控制系统中，以增加触点的数量及容量。它用于在控制电路中传递中间信号。中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相同，与接触器的主要区别在于：接触器的主触头可以通过大电流，而中间继电器的触头只能通过小电流。所以，它只能用于控制电路中。它一般是没有主触点的，因为过载能力比较小。所以它用的全部都是辅助触头，数量比较多。新国标对中间继电器的定义是K，老国标是KA。一般是直流电源供电。少数使用交流供电。在不超过几安电流设备中可以代替接触器启动电动机，但是那样的电动机是很小的，所以一般不能代替交流接触器的。

3.既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？装有热继电器是否可以不装熔断器？为什么？

答：熔断器和热继电器的作用各不相同，在电动机为负载的电路中，熔断器是一种广泛应用的最简单有效的短路保护电器，它串联在电路中，当通过的电流大于规定值时，使熔体熔化而自动分断电路，它分断的电流大，作用的时间短，以保护负载。而热继电器是一种利用流过继电器的电流所产生的热效应而反时限动作的过载保护电器，在电动机为负载的电路中，热继电器用来对连续运行的电动机进行过载保护，以防止电动机过热而造成绝缘破坏或烧毁电动机。因此，若使熔断器作用的电流很大，但过载电流不足以使其作用，此时需靠热继电器来进行保护作用，所以它不能代替热继电器实施过载保护。此外，由于热惯性，虽然短路电流很大，但也不能使热继电器瞬间动作，因此它不能代替熔断器用作短路保护。综上可知，在电动机主电路中既要装熔断器，实现短路保护，也要装热继电器，实现过载保护。

4.继电器接触器控制线路中一般应设哪些保护？各有什么作用？短路保护和过载保护有什么区别？零电压保护的目的是什么？某机床主轴和油泵各由一台电动机带动，要求主轴必须在油泵开动后才能起动,主轴能正反转并能单独停车，有短路、零压及过载保护，主轴停止后油泵才能停止运行。试绘出电气控制原理图。

答：一般应设置的保护有：

（1）过载保护：避免电动机长期超载导致的绕组温升超过允许值而损坏绕组绝缘。

（2）短路电流保护：避免巨大的短路电流损坏电器设备。

（3）零压和欠压保护：避免电源电压过低引起的电器的误动作，和电源电压恢复后电动机的自行起动。

（4）弱磁保护：避免因磁场减弱或消失时引起电动机“飞车”现象。

短路保护与过载保护的区别：

第6篇：继电器保护的要求范文

电力系统发生故障时，通常伴有电流增大、电压降低以及电流与电压间相位角改变等现象。因此，利用故障时这些基本参数与正常运行时的差别，就可以构成各种不同原理的继电保护装置。

继电保护装置一般有三大组成部分。一是测量部分，其作用是测量被保护对象工作状态（正常工作、不正常工作或故障状态）的一个或几个物理量；二是逻辑部分，其作用是根据测量元件输出量的大小、性质、组合方式或出现次序，判断被保护对象的工作状态，以决定保护装置是否应该动作；三是执行部分，其作用是根据逻辑部分所作出的判断，执行保护装置的任务（给出信号、或跳闸、或不动作）。

电流继电器的线圈回路是测量部分，它监视着被保护线路的工作状态，只有当线路发生故障，电流增大到超过预先整定值时才动作。继电器的接点回路是逻辑部分，它接到测量部分送来的动作信号后闭合其接点，向执行部分发出命令。执行部分一般是由中间继电器担任，它接受逻辑部分送来的命令后，发出使断路器跳闸或动作于信号的脉冲，以完成整套保护的动作。在简单的保护装置中，逻辑部分和执行部分实际上是结合在一起的，所以，一般不单独划分出执行部分。

一、继电器的作用。继电器是组成继电保护装置的基本元件，它是一种能自动动作的电器。当加入继电器的物理量达到一定数值，或对继电器加入某一物理量时，继电器就能够自动动作。

继电器的种类很多，但每个继电器一般都是由感受元件、比较元件和执行元件三个主要部分组成。感受元件是将继电器所反应的物理量（如电流、电压等）的变化情况，以某种形式送到比较元件；比较元件将所得到的量与预先给定的量（动作值）进行比较，并将比较结果作用于执行元件；执行元件受到这个作用后，便使由它控制的量发生突然改变，从而完成继电器所担负的任务。

二、继电器的分类。按照继电器所反应的物理量的不同，继电器可分为电量的和非电量的两大类，属于非电量的有瓦斯继电器、转速继电器等。

根据反应电量的继电器的不同特征，可以有很多分类方法，现将一般的分类简述如下：

1、按动作原理可分为：电磁型、感应型、整流型、晶体管型等；

2、按反应物理量的性质可分为：电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗器继电器、周波继电器等。

此外，继电保护装置的逻辑部分和执行部分，还大量采用反应电量的中间继电器、时间继电器和信号继电器等。

目前，继电保护装置中还比较广泛地采用着电磁型和感应型继电器，但是已有被整流型和晶体管型继电器所代替的趋势。

三、对继电器的基本要求。为了确保继电保护工作的可靠性，继电器本身必须是高质量的，即继电器的各部分机构应该完好，并处于经常准备动作的状态。机构不完好的原因可能是由于某个部件发生了故障，如轴承和轴的磨损、固定部分的松动或损坏、铁锈赃物引起的卡滞等。为了避免上述故障发生，继电器都有密封防尘式的外壳，运行时要加强维护管理并进行定期检验。

继电器动作值（如电流、电压等）的误差应可能的小，以免引起误动作或降低保护的灵敏度。

继电器的接点应该可靠，并具有一定负荷能力。接点的负荷能力可用下述指标表示：（1）容许的持续电流；（2）容许的短时（通常为一秒钟）闭合电流；（3）容许断开的电流和功率。接点的极限电压应予标明。如果断开或闭合的电流（功率）超出了容许值，接点就会烧伤、粘住，甚至熔结毁坏。

选择继电器时，要根据实际需要注意选用其接点的数量和类型。接点类型通常分为常开接点和常闭接点。继电器线圈不带电时，接点是断开的就称为常开接点；接点是闭合的就称为常闭接点。

继电器的热稳定和电动力稳定要好。继电器中电流线圈的热稳定，可用一定时间内电流线圈能支持而不损坏的电流值来表示，产品说明书上经常给出继电器两个热稳定值：长期容许电流和一秒钟内容许电流。继电器中电压线圈的热稳定，可用该线圈能长期承受的电压来表示。电动力稳定可用继电器能承受而不致使其线圈或可动部分遭受机械损坏的电流值表示。

四、继电保护的操作电源。用来供给断路器挑闸、合闸和继电保护装置工作的操作电源有直流和交流两种。无论哪种操作电源，都必须保证在系统发生故障时，保护装置和断路器能可靠工作，操作电源的电压要不受系统事故和运行方式变化的影响，并有足够容量供断路器跳闸、合闸。

一般大、中型发电厂和变电所为了大容量断路器跳、合闸或其它需要，设有蓄电池组，其电压为110伏或220伏。在这种情况下，继电保护装置的操作电源就取自直流蓄电池组，它与被保护的交流系统没有直接联系，是一个独立的电源，蓄电池组储存足够的能量，即使在发电厂和变电所内完全停电的情况下，也能保证继电保护、自动装置和断路器等的可靠工作，这是直流操作电源的最大优点。运行经验证明，它的缺点是：（1）需要专门的蓄电池组和辅助设备，投资大，运行维护麻烦；（2）直流系统复杂，发生接地故障后，难以寻找故障点，降低了操作回路的可靠性。

交流操作电源与直流操作电源比较，有节省投资，简化运行维护手续，加快建设安装速度，并为无人值班提供条件等优点；其缺点是可靠性差，特别是在交流系统故障时，操作电源受到的影响大，所以在实际应用上还不够广泛。

交流操作的保护装置根据跳闸线圈供电方式的不同，有很多种类型。如6——10千伏的线路过电流保护，正常运行时，跳闸线圈被继电器的常闭接点短路，当被保护线路上发生故障后，保护装置就动作，继电器的接点切换，其常开接点闭合，常闭接点断开，将断路器的跳闸线圈接入电流互感器的二次侧，利用短路电流供给的能量跳开断路器。

五、继电保护装置的可靠性。保护装置的可靠性是指在其保护范围内发生故障时，不应因其本身的缺陷而拒绝动作，在任何不属于它动作的情况下，又不应误动作。一套保护装置工作的可靠性是非常重要的，因为一套工作不可靠的保护装置本身就成为扩大事故或直接造成事故的根源。

保护装置不能可靠工作的主要原因是安装调试质量不高、运行维护不当、继电器质量差以及设计不合理等。为了提高保护工作的可靠性，必须注意以下几个方面：

1、保护装置应该采用质量高、动作可靠的继电器和元件；

2、保护装置的接线应尽可能地简化，尽量减小继电器及串联接点；

第7篇：继电器保护的要求范文

关键词:断路器;跳闸;重合闸;线路保护装置;操作继电器装置

操作继电器装置是保护装置与断路器之间的接口装置，又是手动操作断路器的执行装置，其性能和可靠性直接影响保护装置动作及手动操作的可靠性。与线路配套的操作继电器装置，功能多、回路复杂，对其性能和可靠性要求更高。

目前国内生产的与线路保护配套的操作继电器装置均为“集中配置方式”。双重化的两套主保护及后备保护都要通过共用的一套操作继电器装置进行跳闸和重合闸。操作继电器装置成了“卡脖子”装置，降低了各保护装置的独立性，也使停运调试保护很不方便。另外，手动操作回路、断路器的位置、操作闭锁回路以及交流电压切换回路等，都集中在一套操作继电器装置中，回路复杂，而且使用灵活性差。为了改进操作继电器装置的性能，避免上述缺点，因而提出了新型的“分类操作继电器装置”的设计方案。

1 新型分类操作继电器装置的插件配置原则

为了能构成针对操作对象的各种不同类型的操作继电器装置，如保护操作继电装置、断路器操作继电器装置和综合型操作继电器装置等，以供选用。新型分类操作继电器装置按与保护或与断路器配套配置插件。在各种操作继电器装置中，再按功能配置插件。这样，可提高操作继电器装置的灵活性和独立性。

2 新型分类操作继电器装置插件的具体配置

(1)按保护配置的插件有:①重合及第1组跳闸线圈操作插件;②第2组跳闸线圈操作插件(单跳闸线圈的断路器无此插件);③保护三相操作插件。

(2)按断路器配置的插件:①断路器闭锁回路操作插件;②手合断路器操作插件;③手跳断路器操作插件;④断路器跳位及第1组合位继电器插件;⑤断路器第2组合位继电器插件(单跳闸线圈的断路器无此插件)。

(3)交流电压切换插件。

3 构成不同类型的操作继电器装置

3.1 保护操作继电器装置

由2(1)条中的3种插件组成。可根据用户需要，每套主保护配置1套保护操作继电器装置，以增强主保护的独立性。

3.2 断路器操作继电器装置

由2(2)条中的5种插件组成。每台断路器可配1套。

3.3 交流电压切换插件

只有双母线才装设。

3.4 综合型操作继电器装置

将(1)、(2)和(3)各条中全部插件组合，可构成综合型操作继电器装置。此类装置有用于线路断路器为单跳闸线圈的分相操作继电器装置和用于线路断路器为双跳闸线圈的分相操作继电器装置。

4 新型分类操作继电器装置的特点

4.1 提高各类装置的可靠性

保护操作断路器的出口回路与手动操作断路器的回路完全独立，且分装在不同的装置中或不同的插件中，提高了各套装置的可靠性。

4.2 简化各种插件中回路和元器件的结线

由于新型分类操作继电器装置是按对象和功能配置插件的，因此，大部份插件中的回路和元器件结线简单。重合及跳闸插件中的回路和元器件虽然较多，但大都为相同结线，结线单一，也便于装配及调试。

4.3 减少各种操作继电器装置中的插件数量

在新型分类操作继电器装置中，将一个操作对象的同类功能的回路放在1个插件内，可减少整套装置的插件数量。例如:对于双跳闸线圈的分相操作的线路断路器，原操作继电器装置须14个插件，而新型分相操作继电器装置只需9个插件。对于单跳闸线圈的分相操作的线路断路器，原操作继电器装置须11个插件，而新型分相操作继电器装置只需7个插件。

4.4 可简化各插件之间的背板结线，减少工作量，提高装置的可靠性

在新型分类操作继电器装置中，将分相操作断路器三个相的跳闸回路和合闸回路集中在1个插件内，另外还将三相的跳位继电器及合位继电器集中在1个插件内。而在以往的操作继电器装置中，这些回路和继电器是分散在6个插件中，相互联线是用装置的背板线联接的，费时费材料，而且易出错。在新型分类操作继电器装置中，上述回路和继电器之间的联线，用印制板的线联接，因而能大大节省工作量、材料和装置的空间，也提高了装置的可靠性。

4.5 新型分类操作继电器装置在1.5结线的线路上配置更合理

在1.5主结线的线路上，配置保护操作继电器装置与保护配套。断路器上配置断路器操作继电器装置。此方案比以往按断路器配置综合型操作继电器装置的联线能减少很多，特别是对于线-线串的线路，线路保护的分相跳闸出口回路不必经断路器的操作继电器装置转接，提高了保护出口跳闸的的独立性，也增加了其可靠性。断路器的操作继电器装置的跳闸回路也简化了。

4.6 手动跳阐措施的改进

在新型分类操作继电器装置中，由于手跳断路器的出口回路与保护的跳闸出口回路分开，因此，当手动跳闸时，不必采取闭锁保护跳闸信号发光二极管的措施。

4.7 提高装置的独立性和可靠性

新型分类操作继电器装置中，因为保护合、跳断路器的回路与手动合、跳断路器的回路分开独立，所以这两种回路中都要分别装设防跳回路，虽然元器件增加了，但增加不多，且能提高整套装置的独立性和可靠性。

5 分类操作继电器装置与保护配合的原则

5.1 保护操作继电器装置与保护配合的原则

每套微机保护装置中，都包括了完整的主保护、完整的后备保护和自动重合闸;保护起动重合闸回路;非全相及三相位置不一致判别以及是否重合在永久故障上等功能，都能在保护装置内完成，不必由保护操作继电器装置提供相应接点。它只须完成保护装置的跳闸、重合闸和防跳功能，因此，它的构成很简单。

5.2 断路器操作继电器装置与保护配合的原则

本装置须向各套保护装置送的接点为:手合和手跳接点;有关断路器异常的闭锁接点;断路器三合或三跳后的位置接点;手合断路器后磁保持的合后接点。由于超高压线路一般配置双重化主保护，还有后备保护和辅助保护，因此，本装置应送出数量足够的接点。另外，还须有备用接点，以便灵活使用。

6 断路器操作继电器装置的闭锁回路

为适应气、液压及弹簧等操作机构的断路器，断路器操作继电器装置中设有:闭锁重合闸、闭锁合闸、闭锁跳闸和闭锁操作4级闭锁回路。某一级闭锁条件出现后，除了该级闭锁回路起动外，同时还要起动前几级的闭锁回路，以增加闭锁功能的可靠性。为了使闭锁功能针对性强，各级闭锁接点直接串接在相应被闭锁的回路中。

7 分类操作继电器装置的跳、合闸操作回路构成要点

(1)跳、合闸操作回路安装在1个插件内，能简化回路之间的连线，提高整套装置的可靠性，并可简少整套装置的插件数量。

(2)合、跳闸保持继电器(HBJ、TBJ)与0.5A~5A范围内不同合、跳闸电流的断路器配合时， 采用由整流管组成的自适应回路， 而不须要对电路作调整。

(3)断路器操作继电器装置的合、跳闸回路中带有红、绿发光二极管，装在装置面板上，以显示断路器的运行情况。

(4)保护经保护操作继电器装置进行单跳或三跳时，装置面板上的相应黄色发光二极管亮，以指示跳闸的故障相，同时送出发信号的接点。此信号须用按钮复归。

8 保护操作继电器装置的三相操作回路

(1)各套保护装置的重合闸出口接点接到本装置的CH端子，起动重合闸重动继电器(1，2)CHJ，对断路器进行三相重合闸，装置面板上重合闸黄色发光二极管亮，同时发重合闸动作信号。

(2)各套保护装置的三跳后允许重合闸的出口接点，接到本装置的Q1或Q2端子;三跳后不允许重合闸的出口接点，接到本装置的R1或R2端子，进行三相跳闸。三跳插件是按双跳闸线圈断路器配置的。当用于单跳闸线圈的断路器时，送至第二组跳闸线圈的回路可取消。

9 断路器操作继电器装置的三相操作回路

(1)当就地手合或远合时，在起动手合重动继电器(1-3)SHJ进行三相合闸时，又起动合后磁保持继电器KKJ，其接点送给各套保护装置，作为判别永久故障的一个判据。还向各套保护装置送手合接点，以作为起动后加速的条件。

(2)本装置设有手跳和远跳的输入端子S。就地或远方手动跳闸时，起动手跳重动继电器(1-4)STJ。在进行三跳的同时，使KKJ复归。

10 交流电压切换回路

(1)双母线PT的二次电压切换回路是给保护装置和测量仪表提供被测量的母线电压，为了提高此回路的可靠性，本装置采用了双位置磁保持继电器构成交流电压切换回路。由母线隔离开关的常开辅助接点PK和其常闭辅助接点PB分别起动电压切换继电器的起动线圈和复归线圈。

(2)交流电压切换插件面板上装有分别指示交流电压回路切换至I母PT或II母PT的黄色发光二极管。

11 本装置用于220VDC或110VDC直流电源时的变动方法

本装置各操作插件中元器件的参数按用于220VDC时选定。当用于110VDC时，只须将插件中部份电阻省去，并把电阻两脚焊盘短接即可，而不必为110VDC另设一组插件。

第8篇：继电器保护的要求范文

【关 键 词】：继电保护 技术

【中图分类号】TM734【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0175-01

1、继电保护概述

继电保护是电力系统在发生故障或出现威胁安全运行状况时，利用继电器来保护发电机、变压器、输电线路等电力系统元件免受损坏的措施。利用它可以在最短时间内，自动从系统中切除故障设备，或者发出信号让工作人员能及时排除故障，从而将损失减少到最小。对于继电保护的评价指标是可靠性，表示在某一范围内，出现故障后，它能给出反应动作，而在其保护范围内不应有动作出现时，绝不出现误动作的情况。如果继电保护装置出现拒动或误动都会给电力系统造成不可估量的损失。如果系统备用容量小，系统联系比较薄弱，出现误动而切除线路时则会造成巨大的损失，而出现拒动时，其它后备保护可动作保护线路，损失可以比较小。这种情况下不误动的可靠性比不拒动的可靠性更重要。因此，在实际操作中，提高拒动或误动的可靠性是矛盾的，继电保护的可靠性则是平衡误动和拒动之间的关系。

2、继电保护的基本要求及作用

2.1 要求

（1）选择性。基本含义是保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量减小，以保证系统中非故障部分继续安全运行。

（2）速动性。速动性是指继电保护装置应以尽可能快的速度断开故障元件。这样就能减轻故障设备的损坏程度，减小用户在低电压情况下工作的时间，提高电力系统运行的稳定性。

（3）灵敏性。保护装置对其保护范围内的故障或不正常运行状态的反应能力称为灵敏性（灵敏度）。灵敏性常用灵敏系数来衡量。它是在保护装置的测量元件确定了动作值后，按最不利的运行方式、故障类型、保护范围内的指定点校验，并满足有关规定的标准。

（4）可靠性。继电保护装置必须运行可靠，可靠性是指在保护装置规定的保护范围内发生它应该反应的故障时，保护装置应可靠地动作（即不拒动）。而在不属于该保护动作的其他任何情况下，则不应该动作（即不误动）。

2.2 作用及任务

（1）在线路的保护方面，主要采取的电流保护为二段式或者三段式。一段为电流速断保护，二段为限时电流速断保护，三段是过电流保护。

（2）母联的保护，就是同时设置限时电流速断和过电流保护。

（3）主变的保护，包括了主保护和后备保护，前者多为对重瓦斯的保护或者差动保护，而后者一般是对复合电压过流进行保护，或者是过负荷的保护。

（4）对电容器的保护，主要是对电容器的过流保护、零序电压的保护、过压保护以及失压保护。

3、继电保护技术

3.1日常管理及检测

（1）连接件是否紧固、焊接点是否虚焊、机械特性等。现在保护屏后的端子排端子螺丝非常多，特别是新安装的保护屏经过运输、搬运，大部分螺丝已经松动，在现场就位以后，必须认认真真、一个不漏地紧固一遍，否则就是保护拒动、误动的隐患。

（2）应该将装置所有的插件拔下来检查一遍，将所有的芯片按紧，螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中，也必须将各元件、保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。

（3）做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行，防止误碰运行设备，注意与带电设备保持安全距离，避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次，每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。

3.2 故障处理方法

（1）掉换法。用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件，来判断它的好坏，可快速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障，或一些内部回路复杂的单元继电器，可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失，说明故障在换下来的元件内，否则还得继续在其它地方查故障。

（2）短接法。将回路某一段或一部分用短接线接入为短接，来判断故障是存在短接线范围内，还是其他地方，以此来缩小故障范围。此法主要用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制KK等转换开关的接点是否好。

（3）分段处理法。发信或收不到信号3d 告警等故障。由于牵涉到两侧收发信机和许多通道设备，可分段来处理。先将通道脱开，将75Ω负载接入，用电平表确定自发自收是否正常，根据负载端能测到合格的电平来判断故障是否出现在本机，再接入通道，通过测通道口和在结合滤波器通信电缆端测对侧发信时的收信电平差来排除通信电缆好坏，就可寻找故障段所在。

（4）参照法。通过正常与非正常设备的技术参数对照，从不同处找出不正常设备的故障点。此法主要用于查认为接线错误，定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障。

4、继电保护设备的技术改造

（1）针对直流系统中，直流电压脉动系数大，多次发生电磁及微机保护等工作不正常现象，可将硅整流装置改造成整流输出交流分量小且可靠的集成电路硅整流充电装置。对雨季及潮湿天气易发生直流接地现象，首先可将户外端子箱中的易老化端子排更换为阻燃复合型端子，提高二次绝缘水平；其次，可对二次回路进行核对、整理、改造，使其控制、保护、信号、合闸及热工回路逐步分开；第三在开关室加装熔断器（空气开关）分路开关箱，既便于直流接地的查找与处理，也避免直流接地时引起的保护误动作。

（2）对原理缺陷多、超期服役且功能不满足电网要求的保护逐步由电磁型改造更换为微机保护；加速保护动作时间，从而快速切除故障，达到提高系统稳定的作用。

（3）技术改造中，对保护重新选型、配置时，首先考虑的原则是满足可靠性、选择性、灵敏性及快速性，其次考虑运行维护、调试方便，且便于统一管理，优选有运行经验且可靠的保护，个别新保护少量试运行取得经验后，再推广运用。

（4）对现场二次回路老化，保护压板、继电器接线标号头、电缆示牌模糊不清及部分信号掉牌无标示现象，重新标示，做到美观、准确、清楚；组织二次回路全面检查，清除基建遗留遗弃的电缆寄生二次线，整理并绘制出符合实际的二次图纸，杜绝回路错误或寄生回路及保护回路反事故措施不到位而引起的保护误动作。

（5）将所有水银接点瓦斯继电器更换成可靠的干簧接点瓦斯继电器；低电压、时间电磁型继电器更换成集成型静态继电器；所有涉及直接跳闸的继电器应采用直流电压在55%-70%范围内的中间继电器，并要求其动作功率不低于5W，对保护装置中不能保证自启动的逆变电源，要进行更换。机械防跳6kV断路器，加装防跳继电器等。

参考文献

第9篇：继电器保护的要求范文

【关键词】油浸式电力变压器；瓦斯保护；动作分析；运行管理

1、变压器瓦斯保护工作原理

对于变压器的主要保护的瓦斯保护来说，其主要功能就是使得变压器内部故障能有效及时反应。当故障发生在油浸式变压器的内时，大量的气体就会产生，这是由于绝缘物和变压器油在内部放电产生的电弧作用下而分解缘故，油箱经连通管流向油枕则是气体的流动方向。不同程度的故障决定了油流强烈程度的不同，瓦斯保护动作则是通过油流反向流动，以及相应的内部故障时气体上升特性所形成。

轻瓦斯保护的气体继电器则是主要用来进行信号报警，则主要是由干簧触点、浮筒等组成，故障跳闸则是重瓦斯保护气体继电器的作用，其主要是由干簧触点、弹簧以及挡板构成。

对于正常运行的变压器来说，油则会充满气体继电器内部。在油内的上浮位置则是轻瓦斯信号回路浮筒，干簧触点处于断开状态。在本身重量的作用下，重瓦斯信号回路挡板呈现下垂作用，干簧触点也是断开状态。当故障发生在变压器内部时，局部放电发热现象在故障点附近出现，这就造成了变压器的油分解现象，造成气流上升的情况，另外，电弧和放电作用下的油和其他材料，也能在电离作用下而产生气体。当轻微故障在变压器内部发生时，比较量小的气体则会产生，这样首先，瓦斯继电器的上部空间存储部分气体，造成下降油面情况，会产生为浮筒则是出现轴逆时针方向的转动情况，这样就可以接通干簧触点，关于轻瓦斯信号灯就会亮起，这就是所谓的“轻瓦斯”动作。同样，当有严重的故障发生在变压器内部时，则会出现强烈的气流上升情况，造成压力徒增的情况出现在变压器的油箱内部，会造成油流冲击挡板的情况，也就是存在油气流向油枕反方向冲击的现象，对于挡板来说，其在克服弹簧阻力的同时，能够使得磁铁向干簧触点方向移动，闭合干簧触点，能够让跳闸回路能够接通，也就能够使得变压器各侧的断路器成为可能，完成相应的“重瓦斯”动作。

2、变压器瓦斯保护范围

变压器油箱内的放电故障可以通过瓦斯保护进行有效反映，这些故障种类比较多，包括匝间短路、变压器油箱内的相间短路、铁心接地故障、匝间与铁心或与外壳间的短路、无载分接开关接触不良、油面下降或严重漏油、以及相应的导线焊接不良所引起的发热故障或是内部放电等[1]。瓦斯保护具有结构简单、较高的灵敏度、较为迅速和可靠的动作等特点。但是，它不能视为变压器故障的唯一保护，因为其不能变压器外部电路的故障进行有效反映，比如，对于如套管和引出线上的故障就显得无能为力。

3、变压器故障分析处理及几点思考

3.1轻瓦斯保护信号动作的原因

这里分析轻瓦斯保护信号动作原因主要包括以下几个方面：一是油面降低则是由于温度下降或漏油；二是不严密的加油、滤油或冷却系统的问题，造成变压器内进入空气；三是吸附剂在变压器热虹吸器内进行更换以后，由于静置和油浸时间比较短，造成不能扯起排干净空气；四是穿越性短路故障在变压器内部发生；五是密封不良的潜油泵在强油循环的变压器中存在；六是存在气体继电器或二次回路故障。

3.2关于轻瓦斯保护信号动作的处理分析

相关的瓦斯保护信号动作之后，应该检查变压器，并把变压器负荷进行适当地降低。对于动作原因进行查明，判断内部故障造成的原因，还是由于二次回路故障、油面降低、积聚空气等原因。如果气体存在于瓦斯继电器中，应该对于气体量进行记录，并对于气体进行取样操作且进行色谱分析，观察颜色，并进行燃烧试验。如果此时的瓦斯继电器内的气体呈现不可燃烧，且为无色无臭气体，色谱分析判断为空气，则可以进行继续运行变压器，另外，应该把进气缺陷及时消除。另外，当气体为可燃，且为油中溶解气体分析结果存在异常的情况，则应该进行综合判断，合理作出变压器是否需要停运的决定。

3.3关于瓦斯保护动作跳闸的分析与处理思考

对于瓦斯继电器动作跳闸过程中，不能把变压器在查明原因之前再次投入使用。为了更好进行综合判断，进行原因的查明，应该重点考虑一下因素：比如，保护及直流等二次回路是否正确；是否呼吸不畅或排气不彻底；瓦斯继电器中积聚的气体是否可燃；反映故障性质的异常现象在变压器外观中能够判断出来；需要的电气试验结果；瓦斯继电器中油中溶解的气体色谱分析结果；变压器其它继电保护装置的动作等[2]。

在实际现场工作中，故障性质可以通过瓦斯继电器内的气体颜色与可燃性来进行初步的粗略判断。当出现瓦斯继电器内的气体为可燃气体、灰色，则有可能是变压器放电打火、接触不良以及绝缘降低所致；当出现不可燃的黑色气体，则可能由于变压器铁心接地放电所致；若为可燃的黄色气体，则说明可能是由于变压器内部绝缘过热所致。

4、变压器瓦斯保护的运行管理

第一，校验合格的新安装的瓦斯继电器才能进行使用，信号跳闸回路的相关保护试验应该在瓦斯保护投运前进行。

第二，对于变压器本体、有载分接开关的瓦斯保护来说，应该进行投跳闸操作。对于需退出重瓦斯保护的情况，应该经过总工程师批准后，并且要提出限期恢复，还应该制定预先的安全措施。

第三，定期校验瓦斯继电器。轻瓦斯动作信号发生时，就应该对于瓦斯继电器进行检查，为了更好判明气体成分，应该进行气体检验取样处理，另外，还应该色谱分析油样，有利于及时排除故障，更好进行原因查明。当发现为瓦斯保护在短期内连续发信号，同时，瓦斯气样则为可燃气体时，就应该进行变压器停运的申请。

第四，在结合变压器保护装置的定检工作基础上，瓦斯保护装置的二次回路的检验工作。

第五，就地跳闸方式采用在）变压器瓦斯保护中，对于瓦斯继电器至保护柜的电缆来说，相关的中间环节应该尽量减少。

第六，瓦斯保护在检修变压器时应该退出。

第七，相关的防油渗漏、防震措施以及防雨措施都应该在变压器瓦斯保护中进一步加强。

第八，校验瓦斯继电器过程应该结合检修来进行，这样能够有效避免未经校验的装置安装在变压器上，经校验合格的备品应该在瓦斯继电器中准备好，这样能够有效使得变压器的停电检修时间有所减少。

5、结束语

变压器瓦斯的保护范围及动作原理只有被运行人员熟练掌握，才有可能可靠运行变压器瓦斯保护，同时，一定在在日常巡视过程中做到不漏项，每一项检查工作都要认真对待。保护动作发生以后，应该积极查明动作的原因，仔细检查变压器，还应该积极向上级主要领导进行报告，现场完成好相关的继电器气样、油样和变压器本体油样的相关提取工作，同时进行色谱分析。在相关规章制度的要求下，对于变压器的保护及故障录波器动作进行核实，为了进一步保证变压器的安全经济可靠运行，还应该并采取相应的对策。

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