衡量继电保护的好坏精选(九篇)

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第1篇：衡量继电保护的好坏范文

【关键词】 电力系统 微机继电保护 应用研究

1 继电保护技术概述

近年来，电力系统得到了飞速的发展。提高系统的运行效率和运行质量成为需要迫切解决的技术问题。而继电保护技术是解决问题的核心技术之一。继电保护技术是指在系统正常用电过程中，可以对电路故障发出警报信号，并能够有效防止事故发生的一种自动化技术。继电保护技术的原理是通过检测系统中电气元件发生异常情况时电气量（频率、电压、电流）的变化，并完成继电保护动作。其核心是继电保护装置。近些年，继电保护装置从原来的机电整流式向集成微机式发展。将计算机技术融入到继电保护装置，使继电保护技术得到进一步的发展，同时使继电保护性能进一步的增强（如图1）。

微机继电保护技术的主要特点：（1）提高运行正确率，计算机的数据处理技术使得继电保护装置具备十分强的记忆能力，同时运用自动控制等技术，使继电保护装置可以更优的完成故障保护功能，提高了系统运行的正确率。（2）良好的监控管理操作性，该技术中运用的一些核心器件不受外在环境的影响，可以带来良好的功效。而且保护装置利用计算机保护装置，具备了可监控性，从而大大降低了成本。（3）增强辅助功能和兼容性，继电保护装置在制造上采用通用兼容的原理，易于统一标准，而且保护装置的体积较小，可以减少盘未的数量，在此基础上可以扩展其他辅助功能。

2 继电保护技术的历史与现状

20世纪中期，基于晶体管的继电保护技术得到蓬勃发展和广泛应用。随后，专家学者对基于集成运算放大器的集成电路保护技术进行了研究，到80年代末集成电路保护技术趋于成熟，逐渐替代了晶体管保护技术。直到90年代，基于集成电路的保护技术一直占据着主导地位。在此期间，我国对基于计算机的保护技术开始了研究，取得了辉煌的成果。相继研制了不同型式、不同原理的微机保护装置。在主设备方面，关于微机相电压补偿方式高频保护、微机线路保护装置、发电机保护和发电机-变压器组保护技术都获得巨大进展。至此，不同原理和机型的微机保护装置为电力系统提供了性能优良、可靠地继电保护装置。同时，在微机保护算法等方面也取得了大量的理论成果。我国继电保护技术进入微机化时代。

3 继电保护技术的配置和应用

3.1 继电保护装置的任务

继电保护装置利用系统中电子器件发生短路等异常情况时电气量的变化完成继电保护的动作。其主要任务在于：（1）供电系统正常运行时，安全地监视各个设备的运行状况，为工作人员提供可靠的运行依据；（2）在系统发生故障时，快速。自动地选择性屏蔽故障部分，从而保证系统其它部分继续正常运行。（3）供电系统出现异常运行工作时，能准确地及时发出警报，通知工作人员进行处理。

3.2 继电保护装置的基本要求

（1）可靠性。保证装置能够反应正确的动作，且随时处于监控状态。不具备可靠性的保护装置或许成为直接造成故障或矿大事故的根源。为保障保护装置具备可靠性，要求组成装置的各个元件质量可靠，运行维护得到。同样要求装置的设计原理、整定计算和安装调试正确无误。保护系统应尽可能简单有效，提高系统保护的可靠性。

（2）选择性。指当供电系统发生故障时，保护装置能够有选择的将发生故障部分切除。即保护装置首先断开离故障点最近的断路器，保障系统中非故障部分可以继续正常运行。

（3）速动性。指保护装置能够快速地切除电路故障部分。缩短故障的切除时间，可以减轻短路电流对设备的损坏程度，加快系统的恢复，为电气设备自启动创造有利条件，同时提高了发电机并列运行的稳定性。

（4）灵敏性。指继电保护装置对异常工作的反应能力。保护装置的灵敏度用灵敏系数衡量。在装置的保护范围之内，不管短路性质如何，不管短路点位置如何，保护装置应都能够实现保护动作。但在保护区外，该装置不应该构成任何错误动作。

3.3 继电保护技术的应用

在电力系统建设与运行中，高压线路、低压网络及各种电气设备均装载了相应的微机继电保护装置，其主要用于高压线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统应用包括母线继电保护装置的应用，对非并列运行的分段母线装载电流速断保护。另外，还需装置过电流保护。对等级较低的配电所可以不装设电流保护。

继电保护装置在变电站中的应用包括：（1）主变保护：包含主保护和后备保护，主保护通常是差动保护和瓦斯保护，后备保护通常是过负荷保护或过流保护；（2）母线保护：需同时装载限时电流速断保护和过电流保护；（3）电容器保护：其主要包括过压保护、失压保护以及过流保护；（4）线路保护：通常采用二段或三段式电流保护，其中一段是速断电流保护，二段是速断限时电流保护，三段是过电流保护。微机继电保护技术的快速发展推动了继电保护装置的广泛使用。根据不同的需求，研发出不同原理、不同机型的保护装置。

4 继电保护技术的发展方向

4.1 智能化

随着计算机技术在电力系统继电保护领域中的广泛应用，许多新的计算机控制方法不断被应用于继电保护当中。比如专家系统、人工神经网络、遗传算法、小波理论、模糊逻辑等人工智能技术，从而对继电保护的研究向智能化方向发展。如利用人工神经网络来实现故障的类型判别；或将过渡电阻短路归为非线性问题。人工智能技术的不断发展推动了继电保护技术的智能化发展。结合不同的智能技术，分析不确定因素对系统的影响，以提高系统的可靠性，是智能保护的主要方向。

4.2 计算机化

系统运行中微机继电保护装置的动作准确率明显高于其他保护装置。继电保护装置的计算机化是绝对的发展优势。微机继电保护装置以中央处理器为核心，依据数据采集系统到的系统的实时状态数据，根据选定算法来检测系统是否发生故障以及故障的范围、性质等，做出是否切断或报警等判断。微机继电保护由计算机程序实现，其中CPU是计算机系统自动控制的指婚中心，计算机程序运行在CPU上。所以CPU的性能在很大程度上决定了计算机系统性能的好坏。

4.3 网络化

网络型继电保护是一种新型的继电保护技术，是微机保护技术发展的趋势。它建立在网络技术、计算机技术、通信技术基础之上，利用计算机网络实现各种保护功能，包括线路保护、母线保护、变压器保护等。网络型继电保护的优点是共享数据，能够实现本来由光纤保护、高频保护才可以实现的纵联保护。此外，通过分站保护系统采集到所有断路器的电流量、母线电压量。所以易于实现母线保护，且不需要其他的母线保护装置。网络保护系统的拓扑结构采用简单的环形结构、星型结构、总线结构。因为继电保护的重要性，需要采取可靠的网络安全控制策略，来确保网络保护系统的安全。

4.4 自动化

现代网络技术、计算机技术为改变电力系统监视、保护、控制提供了系统集成和优化组合的技术基础。高压变电站经历着技术创新，即实现自动化和继电保护的结合。其体现在远程控制与信息共享、集成与资源共享。以远方终端单元、微机保护装置为核心，将变电所的控制、测量等融入计算机系统，提高系统的可靠性。综合自动化系统打破传统二次系统设备划分原则，克服了常规保护装置不能与控制中心通信的缺陷，赋予了变电所自动化新的含义和内容。

5 结语

微机继电保护技术在电力系统中发挥着重要的作用。继电保护装置为提高电力稳定性与安全性、保护电力设备提供了技术保障，为电力需求提供技术支持。随着电力系统的发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术向着智能化、计算机化、自动化、网络化方向发展，进一步提高保护装置的性能。

参考文献：

[1]刘静.发电机组继电保护技术应用[J].电力科技，2010.5.

第2篇：衡量继电保护的好坏范文

关键字：电网、功率因数、无功补偿、节能

中图分类号： TE08 文献标识码： A

前言

在电力系统中，由于许多设备大多都是感性负载，在运行中不仅要消耗有功功率，设备本身也消耗无功功率，从而使功率因数降低。功率因数的提高直接影响电网供电质量的好坏。如果功率因数过低，将使有功功率输出减少，无功功率增加，导致电能损耗加大、利用率降低。关系到节约电能和供电质量。

功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大， 增加了线路供电损失，因此供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。 在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S

1、影响功率因数的主要因素

首先我们先了解一下功率因数是怎么产生的，在正弦的交流电路中，用电设备在正常的工作中，消耗功率分为两部分：一是有功功率；二是无功功率。当有功消耗为一定时，无功功率消耗的减少，就提高功率因数。当无功功率消耗为0时，那么功率因数就为1，使得电能利用率达到100%。影响功率因数的主要因数分为以下几种：

1.1异步电动机和电力变压器是消耗无功的主要设备

异步电动机的定子与转子之间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因数。而异步电动机所耗用的无功功率是其空载时的无功功率和一定负载下无功功率两部分组成。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止空载运行。变压器消耗的无功主要成份是它的空载运行，因此提高电力系统和企业的功率因数，就需要变压器不能空载运行或者低负荷运行。

同时工厂中由于有大量的电焊机、电弧炉及气体放电灯等感性负荷，同样也消耗大量的无功功率，从而使功率因数降低。

1.2供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大影响

当供电电压高于额定值的10%是，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长的很快。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使他们的功率因数有所提高。供电电压降低会影响电器设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保守稳定。

2、无功补偿及补偿方法

在上述中，我们知道要想提高功率因数，就必须寻找一些行之有效的方法。无功补偿是同时提高功率传输容量和电压稳定性的最有效办法。输电系统的无功补偿主要是为了控制电压、提高输电网络的最大功率传输能力和提高电力系统运行的稳定性。配电系统的无功补偿大多属于负荷的补偿，主要是控制无功功率、改善负荷的功率因数、改善电能质量。在选用无功补偿设备室应该注意：

①并联电容器和并联电抗器是电网无功补偿的重要设备，应优先选用此种设备。

②当发电厂经过长距离的线路送电给一个较强的受端系统时，为缩短线路的电气距离，宜选用串联电容器，其补偿一般不宜大于50%，并应防止次同步谐振。

③带用冲击负荷或负荷波动、不平衡严重的工业企业，应采用静止无功补偿器。

2.1并联无功补偿装置

并联无功补偿装置主要包括并联与电力电网中的同步调相机、电力电容器、并联电抗器和静止式无功补偿装置等。不同类型的无功补偿设备对电网稳定性有不同的影响。

①同步调相机。可以连续无极地调节向电网提供容性或感性无功功率，提高电网运行的稳定性。

②并联电容器。只能分级地调节向电网提供的容性无功功率，以补偿感性无功功率，减少电网的有功损耗，提高电网的电压水平。

③并联电抗器。可以向电网提供分级可调的感性无功，一补偿局部多余的容性无功功率，保证电网电压的稳定性。

④静止式无功补偿装置（Static Var Compensater,简称SVC）。静止是与传统的同步调相机的旋转相对应的。SVC是一种快速调节无功功率的装置，他可使所需无功功率作随机调整，从而保持在冲击性负荷节点的系统电压水平恒定，他可有效的抑制冲击性负荷所引起的电压波动和闪变、高次谐波，提高功率因数，还可以按各相的无功功率快速补偿调节实现三相无功功率的平衡，使系统的负荷处于稳定、安全、可靠的运行状态。

2.2串联电容补偿

串联电容补偿是指将电力电容器串联于需要补偿的输电线路中。国外现在运行中或计划中的输电线路补偿度高达75%~80%，由于电压分布或继电保护的原因，补偿度要受限制。我国串补线路设计的补偿度一般不大于50%。

不同电压等级的输电线路采用串联补偿的作用不一样。

①在220kV及以上的输电线路中，采用串补是为了增强电网的稳定性，提高输电能力。

②在110kV及以下的输电线路中，采用串补主要为了减小线路电压降，降低线路受端电压的波动，提高供电电压质量。

2.3采取适当措施，提高功率因数

提高自然功率因数是在不添置任何补偿设备，采用降低各用电设备所需的无功功率减少负载取用无功来提高企业功率因数的方法，他不需要增加投资，是最经济的提高功率因数的方法。下面介绍几种提高自然功率因素的措施

①合理使用电动机。在选择电动机时，在规格和容量上，根据用户需要，要使其电动机接近满载运行。这样不仅能使点击利用率提高还能提高经济效益。

②合理选择配变容量，改善运行方式。根据负荷的变化，及时的更换、并联、停运等方法，让用电设备负载率达到最佳值。

③提高一步电动机的检修质量。对电动机检修时合理的改变定子绕组的匝数和转子间的气隙，都能有效的改变无功功率的消耗。

④采用同步电动机或异步电动机同步运行提高功率因数。由电机原理知道，同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小，而无功取决于转子中的励磁电流大小，在欠激状态时，定子绕组向电网 “吸取”无功，在过激状态时，定子绕组向电网“送出”无功。因此，只要调节电机的励磁电流，使其处于过激状态，就可以使同步电机向电网 “送出”无功功率，减少电网输送给工矿企业的无功功率，从而提高了工矿企业的功率因数。异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流，使其呈同步电动机运行，这就是 “异步电动机同步化”。因而只要调节电机的直流励磁电流，使其呈过激状态，即能向电网输出无功，从而达到提高低压网功率因数的目的。

3、无功补偿的效益

在《供电营业规则》中规定：“用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因数应达到下列规定：100kVA及以上高压供电的用户功率因数为0.90以上，其他电力用户和大、中型电力排灌站、趸购转售电企业，功率因数为0.85以上。”我国供电企业每月向工厂收取电费，就规定电费要按每月平均功率因数高低进行调整，例如平均功率因数高于规定值，可减收电费，不仅降低经济成本，还充分提高电能利用率。而低于规定值，则要加收电费，以鼓励用户积极设法提高功率因数。

4、结束语

综合上述讨论，在供电系统中合理适当的增加无功补偿，提高功率因数不仅能充分地发挥电力设备的生产能力和电能的利用率，改善电压质量，提高设备的工作效率，还能为用户减少生产成本，从而达到更加经济运行、节能环保、低碳生产，为社会创造良好的经济效益。

参考文献