继电保护工作原理精选(九篇)

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第1篇：继电保护工作原理范文

关键词：建筑施工；漏电保护器；探析

Abstract: This paper analyzed leakage protection works, and discussed leakage protection of the structure, principle, selection; provide a reference for the choice of leakage protection.Key words: construction; leakage protection; Analysis

中图分类号：TU974 文献标识码： A 文章编号：

随着我国国民经济的发展，建筑业亦呈高速发展态势，建筑工程规模不断扩大，施工设备日益增多，这对施工现场的临时用电安全管理提出了更高的要求，漏电保护器的正确配置，对施工现场临时用电的安全起到关键的作用。由于施工现场管理不到位，部分施工现场安装的漏电保护器由于配置不合理、安装维护不正确等造成的触电事故时有发生，成为施工实践过程所必须面对的一个安全难题。

一、漏电保护器的作用

漏电保护器（漏电保护开关）是一种当检测到有漏电发生时，且达到保护器所限定的动作电流值时，就能够在限定的时间内动作自动断开电源，起到对人身、财产安全保护的作用，是建筑施工现场强制使用的一种电气安全装置。将漏电保护器安装在低压电路中，当发生漏电和触电时，且达到保护器所限定的动作电流值时，就立即在限定的时间内动作自动断开电源进行保护；漏电保护器主要保护作用是在一定条件下，对可能致命的触电事故进行保护，对用电设备和触电事故进行保护的同时，也对其负荷线路进行保护，防止由于线路绝缘损坏造成的触电事故。

二、漏电保护器的构造

漏电保护器主要分为电压动作型和电流动作型两种。由于电压型漏电保护器结构复杂，受外界干扰动作特性稳定性差，制造成本高，现已基本淘汰。目前国内外漏电保护器的研究和应用均以电流型漏电保护器为主导地位，电流型的漏电保护器具有成本低、使用方便、安全等特征。漏电保护器主要由三部分组成：检测元件、中间放大环节、操作执行机构。①检测元件，这是感测电路的主要元件之一，由零序互感器组成，检测漏电电流，并发出信号；②放大环节，通常包括放大器、比较器、脱扣器，主要作用是将微弱的漏电信号放大，按装置不同（放大部件可采用机械装置或电子装置），构成电磁式保护器相电子式保护器，并将放大的信号传递给电路的执行机构；③执行机构，收到信号后，主开关由闭合位置转换到断开位置，从而切断电源，是被保护电路脱离电网的跳闸部件，也是完成漏电保护的关键部件。④试验装置：由于漏电保护器是一个保护装置，因此应定期检查其是否完好、可靠。试验装置就是通过试验按钮和限流电阻的串联，模拟漏电路径，以检查装置能否正常动作。

三、漏电保护器的工作原理

漏电保护器工作原理见图1所示。漏电保护器主要包括检测元件(零序电流互感器)、中间环节(包括放大器、比较器、脱扣器等)、执行元件(主开关)以及试验元件等几个部分。将漏电保护器安装在线路中，一次线圈与电网的线路相连接，二次线圈与漏电保护器中的脱扣器连接。在被保护电路工作正常，没有发生漏电或触电的情况下，当用电设备正常运行时，线路中电流呈平衡状态，由克希荷夫定律可知，通过一次侧的电流相量和等于零，即：这样TA 的二次侧不产生感应电动势,漏电保护器不动作，系统保持正常供电。互感器中电流矢量之和为零（电流是有方向的矢量，如按流出的方向为“＋”，返回方向为“－”，在互感器中往返的电流大小相等，方向相反，正负相互抵销）。由于一次线圈中没有剩余电流，所以不会感应二次线圈，漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行。当设备外壳发生漏电并有人触及时，则在故障点产生分流，由于漏电电流的存在，通过一次侧各相电流的相量和不再等于零，产生了漏电电流。在铁心中出现了交变磁通。在交变通作用下，二次侧线圈就有感应电动势产生，产生漏电电流，此漏电电流经人体-大地-工作接地，返压器中性点（并未经电流互感器），致使互感器中流入、流出的电流出现了不平衡（电流矢量之和不为零），一次线圈中产生剩余电流。此漏电信号经中间环节进行处理和比较，当达到预定值时，使主开关分励脱扣器线圈通电，驱动主开关，自动跳闸，切断故障电路，当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时，自动开关脱扣，切断电源从而实现保护。漏电保护器在反应触电和漏电保护方面具有高灵敏性和动作快速性，这是其他保护电器，如熔断器、自动开关等无法比拟的。自动开关和熔断器正常时要通过负荷电流，他们的动作保护值要避越正常负荷电流来整定，因此他们的主要作用是用来切断系统的相间短路故障（有的自动开关还具有过载保护功能）。而漏电保护器是利用系统的剩余电流反应和动作，正常运行时系统的剩余电流几乎为零，故它的动作整定值可以整定得很小（一般为mA级），当系统发生人身触电或设备外壳带电时，出现较大的剩余电流，漏电保护器则通过检测和处理这个剩余电流后可靠地动作，切断电源。

四、漏电保护器的选择和使用

施工现场使用的漏电保护器不仅要选用正规厂家生产且要通过3C认证的合格产品，产品的质量要有保证，反应灵敏、能够及时的判断电路中的漏电情况，同时还应满足以下要求。

1、总配电箱和开关箱中漏电保护器的极数和线数必须与其负荷侧负荷的相数和线数一致。保证选用的漏电器与电路相匹配，单相线路选用二极保护器，仅带三相负载的三相线路或三相设备可选用三极保护器，动力与照明合用的三相四线回路和三相照明线路中必须选用四极的保护器。为便于对现场配电系统进行安全技术管理和维护，配电方式应考虑为混合式，即在施工现场应设置总配电箱(或配电室)，总配电箱以下设分配电箱，分配电箱以下设开关箱，开关箱以下就是用电设备、配电箱的位置，及数量以项目施工用电专项方案为准。

2、额定电压、额定电流必须与保护的用电系统负载相一致。严格的按照漏电器的规程使用，建筑施工现场多为低压设备，目前常用的设备额定电压主要有380V、220V两种，所选择的漏电器一定要与建筑施工的电气特性相匹配，额定电流根据线路负载的大小确定：选择过小，漏电保护器会损坏；选用过大，会造成经济上的浪费，而且有时反应的不够灵敏，造成失误。工作电流总容量在300~600A以上的大型建筑工地，最好总闸下设2～3个工作电流为100～200A、的第一级漏电保护器，分别控制几个配电箱、开关箱，末级配电箱配置60-100A漏电保护器。

3、总配电箱和开关箱中两级漏电保护器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间应作合理配合，使之具有分级分段保护的功能。开关箱中漏电保护器的额定漏电动作电流不应大于30mA，额定漏电动作时间不应大于0.1s。使用于潮湿或有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品，其额定漏电动作电流不应大于15mA，额定漏电动作时间不应大于0.1s。总配电箱中漏电保护器的额定漏电动作电流应大于30mA，额定漏电动作时间应大于0.1s，但其额定漏电动作电流与额定漏电动作时间的乘积不应大于30mA・s，在相应的操作区域应选择合适的继电器使用。

4、漏电保护器应装设在总配电箱、开关箱靠近负荷的一侧，且不得用于启动电气设备的操作，以保证在操作上的安全。配电箱、开关箱中的漏电保护器宜选用无辅助电源型(电磁式)产品，或选用辅助电源故障时能自动断开的辅助电源型(电子式)产品。当选用辅助电源故障时不能自动断开的辅助电源型(电子式)产品时，应同时设置缺相保护。为消除触电隐患，《规范》规定：施工现场临时用电工程必须采用TN-S系统，设置专用保护零线，要求使用五芯电缆配电系统采用“三级配电两级保护”，同时规定开关箱必须装设漏电保护器实行“一机一闸”每台设备有专用开关箱规定，从而提高用电的本质安全。

5、根据项目设备功率、数量不同选用不同的漏电保护器。例如施工现场电焊机比较多，电焊机的漏电保护器按电焊机的额定电流选用，在电焊机起焊时的大电流可能会使漏电保护器跳闸，这是部分电焊机漏电保护器跳闸的原因。对于这类用电设备一般应选用对浪涌过电压、过电流不太敏感的电磁型漏电保护器；或选用比电焊机额定电流大1.5-2倍的电子式漏电保护器，但作为末级漏电保护，额定漏电动作电流不应大于30mA。塔吊是施工现场较大的施工设备，有多台电动机，塔吊配电箱和配电线路处于高空中，长年日晒雨淋，绝缘难免有一定的损伤，容易引起频繁跳闸，用电子式漏电保护器时应适当将它的额定电流放大1.5-2倍，以降低漏电保护器本身的灵敏度，减少频繁跳闸的几率。

6、根据保护范围、人身设备安全和环境要求，选用漏电保护器，漏电保护器应按产品说明书安装、使用，以保证安装使用的漏电器能够正常的工作。对搁置已久重新使用或连续使用的漏电保护器应逐月检测其特性，发现问题应及时修理或更换。运行中发现漏电保护器跳闸，必须认真检查漏电保护器所保护的线路和设备的漏电情况，在故障排除后方可再合闸，严禁将保护线路和设备的漏电保护器退出运行。运行中的漏电保护器应进行定期检查，至少每月一次，并做好检查记录。检查内容包括：外观检查、试验装置检查、接线检查，信号指示及按钮位置检查。检查时，应注意操作试验按钮的时间不能太长，次数不要太多，以免烧坏内部元件。在正常运行中，如果漏电保护器发生动作，应根据动作的原因排除故障后，方可进行合闸操作，严禁带故障强行送电。

五、结束语

漏电保护器虽然具有一定的保护作用，但在人体同时触及被保护线路两线的触电情况下不能起到保护作用；而且，漏电保护器本身出现故障，也不能发挥正常的保护功能。因此，在使用漏电保护器的同时，原有的保护措施不能拆除，应该继续使用，如接零、接地保护等。即使额定漏电动作电流小于30mA的漏电保护器，也不能作为唯一的直接接触保护，只能作为直接接触的补充保护，同时操作人员还要严格遵守安全操作规程,只有这样，才能防止发生意外事故，确保安全。

参考文献

［1］JGJ46-2005,施工现场临时用电安全技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2005.

［2］GB6829-1995,剩余电流动作保护器的一般要求[S].北京：中国标准出版社,1995.

［3］GB13955-92,漏电保护器安装和运行的要求[S].北京：中国标准出版社,1992

第2篇：继电保护工作原理范文

关键词：继电保护装置 615系列 断电隔离

引言

在保护电力系统的安全、使电力系统能够有个稳定的运行环境，设计了继电保护装置。由于计算机科学、通讯技术、信息领域的长足发展，许许多多的新技术在数字化保护设备中得到了应用和开发；因为保护装置的嵌入式系统的一些特点，导致其功能变得越来越全面和复杂，也致使保护装置的生产成本和测试难度逐渐增大，这些变化给继电器保护装置的规模化生产及应用推广带来了巨大的挑战。

自发、快速的处理需要保护设备的故障、异常状态，而且将故障设备从系统中阻断，有选择性的作用于断路器，使设备能够正常的工作，在最小的范围内控制损失，提高系统的可靠度，让用户能够安全用电。

一、继电保护装置工作原理及特点

1.继电保护装置的工作原理

利用电力系统设备发生故障或者说有异常时的电气信息发生变化时使用继电保护装置的继电保护动作，就是继电保护装置的工作原理。电气信息包括了电压，电流等，还有变压器油箱内故障时产生的瓦斯等危险气体等其他的物理量[1]。一般情况下，故障信息的继电保护装置包括三个部分，分别是测试部分、逻辑部分和执行部分。在电力系统出现安全威胁时，智能控制系统或者技术管理人员可以发报警信号后直接向断路器发出断开指令，从而将故障隔离开来，从而阻断故障的蔓延，减少故障损失。

2.继电保护装置的特点

选择性多，敏锐度高，速度快和可靠性高，是继电保护装置的特点，这四个特点相互联系，关系密切。

2.1多选择

是指由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒绝工作时，才允许由相邻线路保护、设备保护或断路器失灵保护来切除故障[2]。要遵循逐级配合的原则，要电网发生故障时，选择性的去除障碍，在上下级继电保护装置之间进行整定。

2.2高灵敏度

可以通过继电保护的整定时，实现在保护范围内线路和设备发生金属性短路时的继电保护装置的灵敏系数

2.3速动性

保证系统的稳定，使设备和线路的损坏程度缩小，减小故障设计的面积，使自动重合闸和备用设备自动投入的效果更高，使继电保护装置能够在最短的时间内切除短路的故障。

2.4可靠性

在正常运行的状态下，继电保护装置进行保护的范围的可靠性是最高的。任何电力设备都不允许在无继电保护的状态下工作，可靠性是对继电保护装置性能的最基本的要求。

二、继电器保护装置的功能及应用

由于电力系统的不断发展和电力自动化保护问题的凸显，继电器保护装置起到了至关重要的作用，继电器保护技术的发展，为电力系统和自动化提供了安全保障；科学技术水平不断提高，特别是计算机科学技术的广泛应用于各个行业，并在生产中逐步形成生产能力，继电保护技术已向网络化、自动化、智能化、一体化方向靠拢。同时电力系统的扩容，简单的继电保护器已经不能满足使用需求，在系统发生故障，庞大的电力系统不会再是简单需要何时恢复、怎么恢复的问题，而是需要更先进的继电保护器来满足后续的改进、协调等多方面的问题，所以继电保护技术从保护向预测、防范的研究领域发展。

1. ABB REM615继电保护装置使电力系统更安全

继电保护设备可在电力系统发生故障或者说处于异常状态时，用最短的时间，在最小的范围内，自动的从系统中切除故障设备，也可以向电力监控警报系统发出信息，提醒电力维护职员及时解决故障，这样继电保护不仅能有效的防止设备的损坏，还能降低相邻地区供电受连带故障的机率[3]。这样还能够防止因为种种原因，电力系统长时间、大面积的停电事故，这也是维护电力系统非常有效的手段。

2.消除电力故障，保障社会生活秩序化。

使用继电保护装置，不仅能够消除电力故障，还能够使社会秩序正常化。使社会经济生活稳定，使人们的生命财产安全不受威胁。例如，几前年北美出现在大规模的断电事故，使经济损失巨大，社会动荡不安，人们的生命和财产安全得不到保障。所以，电力系统是否安全，是全民用电的前提，也是社会安定和人们的生命财产安全的保障。

三、继电器保护装置未来发展趋势

继电器保护技术未来发展方向即为电力系统故障或危害安全运行的不正常情况下，有更加可靠更加智能的处理问题。继电保护装置能在非常短的时间内，在最小的范围内自动响应。需要达到更高的可靠性和智能性，需要多方面的技术支持。

1.网络化技术

对单个继电保护装置来说，过于简单的保护已经不能满足或者适应电网大规模发展的需求。继电保护技术如果要有大的发展，那就必须建立网络系统；对障碍的位置认定、障碍的性质和障碍的距离的准确检测是依据装置得到的故障的信息量的多少。另外，庞大的参数量也需要多台电脑收集才能完成工作。所以，只有在实现继电保护装置的网络化情况下，才可能满足大电网的运行需求。

2.计算机技术

继电保护装置要实现智能化，则在电路的基本保护功能外还需要有智能化功能；所以系统必须有庞大的参考对比信息，包含正常工作时的参数、故障时的参数，还需要有安全的数据存储空间和计算处理能力。

3.一体化技术

即是在现有的继电保护装置的基础上实现数据处理的升级，把单一的继电保护装置设为电网工作系统的终端装置，电网中的电力系统运行和故障的信息和数据，都可以通过继电器来获取。

四、结语

继电保护装置在工厂中的应用除了具有最基本的功能和性能之外，还需要有针对性的功能，即在有高可靠、多选择、灵敏强和速动快的条件下，能够符合工厂的生产需求，根据不同的环境用计算机网络来进行维护。另外为了能适应智能化的生产需要，继电保护装置的选择应该跟网络化技术、计算机技术、一体化技术相结合，才可以达到更高要求的系统自动化保护的效果和功能

参考文献：

[1]王全亮.浅谈电力系统的继电保护措施[J].中国新技术新产品.2011

第3篇：继电保护工作原理范文

关键词 广域；继电保护；故障元件判别

中图分类号TM77 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0067-02

电网若想实现安全稳定运行，首先应当做好的就是继电保护工作，近一段时期以来来，国家电网建设的面积与规模都呈现出不断扩大的趋势，电网结构、电网运行方式变为复杂化与多样化多向发展。电网环境的复杂，让广域继电保护工作必须应对全新的战略调整，旧有的继电保护手段中有很多亟待解决的问题。及时研究出可以准确快速识别隔离故障的方法，让广域保护原理、配置计划更加便捷适应，是电网稳定运行的关键内容。

1 广域继电保护工作的完成方式略析

在现有的技术条件水平下，可以帮助广域继电保护达到功能实现的基方法可以从以下两个方面加以考虑，第一个是自我调节在线整定式广域继电保护工作。通俗来讲，此种类型的广域继电保护工作重点指用事件触发当作调节基础，再对电网运行的具体环节实施持续跟踪，达到保护定值计算及在线处理优化。这样做的根本目标是避免广域继电保护处于应用实践过程中发生继电保护的适配不合理障碍，同时能够提升保护灵敏性的工作内容。第二个是从故障元件判别方向加以考虑的广域继电保护工作，通俗来讲，此种类型的广域继电保护工作重点是指通过依靠电网系统里面的多点广域测量信息，再以不同的故障判别手段选取为参考，达到电网里面故障元件实际发生位置的准确判定，这样可以进一步发挥出继电保护的实用性优势。同在线整定式广域继电保护的方法比起来，这个故障元件判别手段无需整定计算过程，能够在很短的时间里保证广域后备保护工作的有效性，与此同时还可以对广域后备保护的发生时间加以控制，较具有实用性优势。

2 如何进行故障元件判别的几个问题

2.1 电压故障分布情况

以某个单一元件举例，同单一元件相对应的故障判别，在原理上通常会涉及到很多方面，其中有电流差动、纵联方向及纵联距离等。需要加以注意的是：电流差动受限于采样的同步精确性要求，因此较易出现视角缺失，工作难度很大。纵联距离和纵联方向两个方面所涉及到的故障问题同样会有应用性能角度的不完善。对电压故障发生情况上涉及到的元件判别及故障处理，可以让上面的问题得到有效解决。这种故障元件的判别原理是先对线路一个方向的电流、电压故障分量加以测定，得出准确数值，再根据此方向数值通过科学方法得到另一个方向的数值。在这种方法的带动下，可以几乎在同时得到两边位置的电压电流估算值及实际值。通过实践研究可以发现，在故障因为外部原因所引起的情况下，线路两边的故障电压分量测量结果同估算结果是类似的。可是在故障本身为外部原因时，线路整体至少某个方向电压故障实际值同估量之间存在显著差异，这样便能够形成故障元件判别根据。对于故障元件进行判别，其工作原理是参考负序判别、正序判别元件和零序判别三个类型。这些判别优势可以准确地判定出内外故障负接地故障、相间短路故障。而很重要的一点是，在电压故障分布时的元件判别时，只是对远方电压幅值数据形成了明确要求，广域同步采样方面的精准程度尚未曾做出统一规定，因此只保证故障两边特征校正达到基本同步便可。从这样的分析当中我们能够发现，这种原理应用手段可以避免潮流变化因素的影响，继而达到故障线路的有效识别。

2.2 综合广域阻抗情况

由于要照顾到广域电流同普通电流二者存在着一定的区域差动范围线路数量的不一致性，则会产生同普遍意义电流差动相比区别明显的灵敏度指标变化，灵敏度指标变化主要会受到线路电容指标影响，影响程度随具体情况而有所区别。出现这种变化的原因是线路数量的不同给对应差异性分布电容电流造成了影响。本文所探讨的基于综合广域阻抗情况下的故障元件判别，在工作原理上基本可以实现分布电容影响克服，与此同时达到灵敏度上的高效性。从这个方面进行分析，可以说，把综合式阻抗同广域继电保护工作结合起来产生的故障元件判别，首先在原理上便具有非常显著的优势。再对仿真算法里面的数据加以验证分析，最终得到可靠结果，在对这种故障元件的判别手段进行处理的过程中，能够产生很可靠的耐过渡电阻功能、较低级别的转换式故障、较高级别的灵敏度以及选相的优越性，是应当给以特别关注的。

2.3 概率识别下的信息融合

为了达到对传统广域继电保护出现的计算量太高、保护判断出现偏差等问题的控制，同时能够让信息容错水平得到提升，便要求使用概率识别基础上的信息融合手段。简单点说，概率识别控制下的信息融合手段其具体功效是：其技术在所设定的全部广域范围内某个固定时刻产生多处类型完全不同故障概率极低，这就让该技术只面向本有限广域区域中的单一元件实施故障识别及相应的编码处理，直接造成后期计算时的搜索范围控制。还有另外一点优势是：引入故障识别概率的计算手段，能够保证故障元件达到更有效判别。在当前，故障识别概率在正常工作运行的平稳状态下，可以达到分组判断编码适应度的效果。通过计算方式辅助，得到的故障识别，其概率数值如果越大，那么它所对应的元件发生故障的概率也就越高，这就就能够有效判定元件故障的存在。

3 结论

目前我国电力系统需要探讨的一项重点课题就是广域继点保护问题，为了达到电力系统继电保护工作的可靠性以及高效性，也为了保障电力系统达到灵敏性要求，使其数据传输、数据控制及信号发送交换等项内容科学稳定，便应当在系统大局的战略要求出发，注意加强电力系统全面的规划检测与维修维护，从根本上提升广域继电保护、故障原件判别等项工作的效果，带动大电网全面发展。

参考文献

[1]陈国炎.广域继电保护分层系统结构的网络拓扑设计[J].电力系统保护与控制，2012（4）.

[2]李振兴.分区域广域继电保护的系统结构与故障识别[J].中国电机工程学报，2011（28）.

[3]杨增力.基于方向比较原理的广域继电保护系统[J].中国电机工程学报，2008（22）.

第4篇：继电保护工作原理范文

【关键词】继电保护；城市配电；影响；预防措施

中图分类号：TM58 文献标识码：A

1引言

随着我国经济的不断发展和社会生活的日益丰富，人们的生活水平也得到了相应的发展，用电量也随着生活的提高而变得越来越大，这就要求电力设备系统必须持续更新以配合电网规模的不断扩大。电力系统可以平稳运行主要依靠继电保护装置来保护其安全。因为配电网自动化继电保护装置主要保障变电站的安全运行，所以研究配电网自动化继电保护的故障极具现实意义。

2继电保护的工作原理及作用

2、1继电保护的工作原理

供电系统发生故障时，会引起电流增加电压降低、以及电流电压间相位角的变化，因此出现故障时的参数与正常运行时的参数差别就可以构成不同原理和类型的继电保护。一般情况下继电保护是由测量部分、逻辑部分执行部分组成。测量部分从被保护对象读取有关信号，与给定的整定值相比较，比较结果输出至逻辑部分；逻辑部分根据测量部分各输出量的大小性质、出现的顺序或它们的组合，决定是否动作；如需动作，则发出信号给执行部分；执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。

2、2继电保护的作用

当电力系统的被保护元件发生故障时，继电保护装置能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，以保证无故障部分迅速恢复正常运行，使故障元件免于继续遭受损害，减少停电范围；当被保护元件出现异常运行状态时，继电保护应能及时反应，并根据运行维护条件，发出信号、减少负荷或跳闸动作指令。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作。同时继电保护也是电力系统的监控装置，它可及时测量系统电流电压反映系统设备运行状态。

2、3可靠性

保护装置如能满足可靠性的要求，反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。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、整定训算、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。

3电力系统故障和不正常运行状态及引起的后果

在电力系统中，由于自然条件(如雷击或鸟兽跨接电气设备)、设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量不高或运行维护不当等诸方面因素，使电力系统中各组成部分(发电机、母线、输电线、电抗器、电容器、电动机等)发生短路故障或异常运行情况是不可能完全避免的。最常见的同时也是最危险的故障是各种形式的短路。其中以单相接地最为常见。此外，输电线路有时可能发生断线故障或几种故障同时发生的复合故障。发生故障可能的后果是:

（1）故障点通过很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障设备烧坏。

（2）系统中设备，在通过短路电流时产生的热和电动力使设备缩短使用寿命。

（3）因电压降低，破坏用户工作的稳定性或影响产品质量。

（4）破坏系统并列运行的稳定性，产生振荡，甚至使整个系统瓦解。

最常见的不正常工作状态是过负荷。所谓过负荷就是电气设备的负荷电流超过了额定电流。此外，发电机有功功率不足所引起的频率降低，水轮发电机突然甩负荷所引起的过电压，系统发生振荡等属于不正常运行状态。由于过负荷，加速了设备绝缘材料的老化和损坏，甚至引起事故扩大造成严重故障。总之，不正常工作状态往往影响电能的质量、设备的寿命、用户生产产品的质量等。

4继电保护中常见的故障分析

4、1电流互感饱和故障

电流互感器饱和对电力系统继电保护的影响非常大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容，若发生短路则短路电流很大。当系统靠近终端设备区发生短路时，电流可达到或接近电流互感器单次额定电流的百倍量级。在常态短路情形下，越大电流互感器误差随着一次短路电流倍数增大而增大，当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。线路短路时，由于电流互感器电流饱和，再次感应的二次电流小或接近于零，也会导致定时限过流保护装置无法动作。当在配电系统的出口线过流保护拒动作导致配电所进口线保护动作了，则使整个配电系统断电。

4、2开关保护设备选择不当故障

开关保护设备的正确选择十分重要，现在多数配电都采用了在高负荷密集区建立开关站，即采用变电所――开关站――配电变压器的供电输电方式。通常来说，对开关站入口线路采用负荷开关实现日常分合负载电流不设保护，对直接带配电变压设备的出口线路选用负荷开关组合电器。因此在造成配电所出口故障时，开关站容易越级跳闸。此外影响继电保护故障常见的的因素还有继电器触点松动、继电器参数不当、电磁系统铆装件变形、玻璃绝缘子损伤、线圈故障问题等。

5处理城市配电网自动化继电保护故障的常用方法

5、1替换法

用质量好的正常元件代替原来的有故障或是怀疑有故障的相同元件，在现场快速地判断元件是否损坏而快速查找故障范围，这是处理自动化的继电保护装置故障的常用方法。如果继电保护装置的一些小元件发生故障和内部回路的单元继电器发生故障，可用备用和暂时检修的插继电器取代。

5、2参照法

经由正常设备和非正常设备进行技术参数的对比，从技术参数的差别处查找不正常设备的故障点。参照法多是用于检查可能是接线错误、定值校验时测试值和预想值差别大却找不到原因的故障。在开展回路改造及设备更新时的二次接线无法恢复，可选用参照法进行同类设备的接线；继电器进行定值校验时，如某一继电器测试值和整定值相异大，也可用同只表计检查其他同类的继电器进行参照。

5、3短接法

将回路的某段或部分进行短接来查找故障是不是存在于短接线的范畴内颧是其他故障来缩小故障的查找范围。短接法适用于继电保护的电磁锁失灵、继电保护的电流回路开路、继电保护的切换继电器不工作和判断控制开关接点检查等等。

6预防城市配电网中继电保护自动化系统故障的措施

为了减少配电网自动化继电保护的故障造成的经济和社会损失，必须重视及时并有效处理继电保护的故障，以完善配电网自动化继电保护设备对供电系统稳定运行的支持作用，降低继电保护的故障发生，通常情况下处理配电网自动化继电保护故障的措施如下。

6、1加强配电网自动化继电保护工作人员的技术专业素质

加强配电网的继电保护工作人员的专业技术和专业素质的培训，增强继电保护人员的责任心，提高工作人员的继电保护技术水平，要使工作人掌把握、了解配电网的相关设备的工作原理、运行结构、各种性能，积累工作人员的操作经验。定期考核工作人员的业务素质和演练能力，要求工作人员必须熟悉设备的操作规范和操作禁忌；制定工作人员的岗位管理程制度。把责任落实到个人，做到分工明确，赏罚分明；工作人员须主动掌握继电保护要领，提高自己操作能力，达到正确操作效果；配电网的继电保护是不间断的，所以要科学安排工作人员的休息时间，保证其有足够的精神对待工作。

6、2完善配电网自动化继电保护设备的科学配置

我国的大部分配电网的继电保护装置和设备相对功能比较单一，导致这些继电保护设备不能全面地保护配电网而造成继电保护发生故障。为确保变电站可以安全且稳定运行，配电网变电设备的断电保护装置一定要符合配电网自动化继电保护的相关要求，必须完善继电保护设备的科学配置，并定期维护变电站的继电保护设备。近年来，我国电力系统的变压器损毁成为常见问题，主要原因是变压器缺少安全的继电保护措施，调度人员一定要在保证变电站安全运行，选用多种继电保护措施，完善继电保护配置。

结束语

综上所述，配电网智能化是电力系统的一次革命，亦是我国电网未来发展的大方向。随着我国智能型配电网建设步伐的不断加快，在其中具有重要作用的继电保护策略和技术的应用更要不断满足配电网智能化的发展需求，必须与时俱进，科学、合理、灵活的利用配电网智能的优势，提高自身性能，进而为我国电力事业的快速发展做出贡献。

参考文献

第5篇：继电保护工作原理范文

在发生故障以后，会出现以下变化。第一，电流增大。短路电流值将远远超过最大电流负荷。第二，电压减小。当系统发生的故障是由于相间的短路或是接地短路造成时，系统各点的电压值就会减小，并且遵循离短路的位置越近电压下降速度越快的原则，最低时会下降到零。第三，相位角被改变。同相电压和电流间的相位角被称为负荷功率因素角，一般情况下负荷功率因素角的取值在20°；发生三相金属性短路时，同相电压与电流的相位角被称为阻抗角，架空线路的阻抗角一般在60°到85°之间；第四，阻抗改变。测量点电压与电流的向量之比即为测量阻抗。在继电保护系统正常运行时，测量阻抗与复合阻抗相同，而短路时，测量阻抗会增大。故障时的这些变化形成了判定依据，组成了原理各异的继电保护装置。

二、普通继电系统存在的问题

传统继电保护系统的调试在运行方面有着很多的问题，这些问题一直没有得到彻底的解决。主要问题有：需要过长的时间来进行后备保护；有限的故障检测方法使得故障的判定和排除都充满困难；对于系统的动态变化，保护定值无法适应其变化速度。继电保护系统能检测到的有效信息十分有限，以致其调节能力不够理想，各种保护功能没有很好的配合。传统继电保护系统的核心是电磁式继电器，但是不同的生产厂家所生产电磁式继电器的性能和物性参数都不相同，因此给继电保护系统的调试带来了极大的麻烦。同时，传统继电保护系统调试的灵敏性偏低使得自动保护装置的开启不够及时，而其庞大的体积使其很难被移动。而最主要的问题是，国家正在努力让电力设施实现自动化发展，而传统的继电保护系统调试无法做到。

三、继电保护系统调试的应用原理

（一）继电保护系统的任务继电保护系统的任务主要有3个：最基础的系统任务、主要任务和设置任务。最基础的系统任务：通过处理数据、调用保护程序、驱动输出等方法确保继电保护系统安全。稳定的运行。功能任务：主要是在发生故障时发出警报并测量等。设置任务：包括修改参数、显示数据等。继电保护系统越高效的完成这些任务，调试也就会越精确，整个系统的执行效率就能得到提高。（二）调试工作原理继电保护装置可以正确地区分系统运行的正常与故障状态。在出现故障时，继电系统会自动进行信号的检测并将传递回来的测量信号与正常整定值进行比较，然后依据结果判断保护装置是否已经开启。如果继电保护装置已经开启，那么系统的逻辑部分就会根据测量信号的性质、程度设定保护程序并将工作命令传达给执行系统，然后执行系统开始处理电力故障。

四、PLC构件在继电保护系统调试中的优势

第6篇：继电保护工作原理范文

文章编号：1671-489X（2017）08-0094-03

Application of Project-oriented Teaching Method in Relay Pro-tection Test Technology//LI Xiangrui

Abstract The main task of relay protection test technology is to enable students to master the professional test theory， familiar with the commonly used test equipment， master the basic test method. Project-oriented teaching method is a project-driven as the main teaching methods， the training project throughout the entire teaching process. This paper describes how to implement the project-oriented teaching method in the relay test technology from three aspects： teaching project design， teaching mode and examination.

Key words relay protection testing technology； project-oriented teaching method； teaching reform

1 引言

?^电保护测试技术课程是电力系统继电保护专业的一门重要专业核心课程，课程的主要任务就是使学生掌握专业测试理论，熟悉常用测试设备，掌握保护装置的基本测试方法。该课程不仅实践性强，而且与职业岗位的联系也非常密切。但是传统的教学模式无法充分调动学生学习的积极性，而且和实际的职业活动产生脱节，所以为了适应和满足经济社会发展要求、行业企业对技能人才的需求，坚持以教育部《关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》为指导，以推进工作过程系统化、理实一体化课程开发和建设为导向，对课程进行“项目导入式”教学手段的改革[1]。

项目导入式教学法是以项目驱动作为主要的教学手段，将实训项目贯穿于整个教学过程中。在新知识的传授过程中，利用实训项目的切入，从不同角度引发学生的学习兴趣[2]。运用项目导入式教学法在实训项目的操作过程中，可以提高学生的实践操作能力，通过实训项目的完成获取成就感。在实训项目操作过程中，可以针对不同的知识点进行具体训练，如可以训练学生参数设置、设备选型、器件组装等方面的能力。通过一系列的实训项目，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。

2 课程项目的设计

项目导入式教学法的关键在于项目的设计，项目的设计应当符合国家对高等教育的最新要求，要能跟上行业企业的最新发展，体现创造性、适应性和先进性。项目导入式的教学的实施更要体现在课程内容、教学模式、课程评价等教学行为的全过程中。

教学项目内容设计

1）企业行业调研，分析职业能力需求。教学项目的设计必须首先找准课程定位，明确课程培养目标，了解课程的典型工作任务，为课程体系与教学内容改革及课程建设提供充分的依据。在进行教学项目内容设计的时候，要深入企业行业调研，避免闭门造车。采用实地参观与行业人士座谈等调研方法，明确企业对学校培养学生的能力素质要求，以及对毕业生在保护调试方面的知识能力要求。同时，还可以深入兄弟院校尤其是示范骨干院校，了解其课程建设中所积累的经验、方法。

根据调研，对继电保护测试的工作过程和典型工作任务进行分析，确定继电保护测试典型工作任务的职业能力包括：

①具备发电厂（变电站）一次接线图及二次接线图的识绘能力；

②能对发电机、变压器、线路等设备的继电保护进行配置，并掌握其工作原理；

③能看懂各种继电保护的原理图、展开图、安装图，并能检查判断其回路接线正确性；

④熟悉各种继电保护装置的检验规程；

⑤熟悉电力行业安全工作规程中的条文；

⑥能做各种继电保护装置检验前的准备工作；

⑦能按检验项目的要求进行试验接线和检验操作；

⑧能填写继电保护试验报告；

⑨能进行常用继电器调试、校验及检修工作；

⑩能进行变压器、线路保护回路的整组通电检查。

2）职业能力入手，确定课程目标。通过对继电保护测试典型工作任务职业能力进行分析，结合高职学生的学习特点，继电保护测试技术课程目标为：系统地掌握专业测试原理和有关参数的测试方法；熟悉常用测量仪表、专用仪器和设备的构造、工作原理及使用方法；具备测量误差分析和数据处理的能力，能够对各种继电保护装置进行测试；具备良好的职业综合素质。具体如下。

①知识目标：具有清晰的继电保护运行与调试的基本概念，了解微机保护的主要内容、特征及发展趋势；能熟练掌握电力系统各主设备继电保护的作用和工作原理；掌握电力系统各类继电保护装置的调试方法；熟悉继电保护装置运行操作的相关规程、规范。

②能力目标：能对各类继电保护装置进行测试；具有图纸校阅及回路的改造工作能力；正确使用、维护和保养常用调试设备、仪器和工具；正确填写继电保护装置校验报告；资料收集整理工作能力。

③素质目标：养成诚实、守信、吃苦耐劳的品德；养成爱护设备和检测仪器的良好习惯；养成善于动脑、勤于思考、及时发现问题的学习习惯；培养工作人员共事的团队意识，能进行良好的团队合作。

3）课程内容项目化设计，突出职业能力培养。如图1所示，在充分调研、分析职业岗位知识和技能需求基础之上，遵循学生职业能力培养成长的基本规律，以真实工作任务及其工作流程为依据，对教学内容进行序化、整合，最终构建基于保护装置设备调试的工作过程，以真实的调试仪器、保护装置为载体的四个大的学习项目，每个学习项目又根据岗位职业能力需求、工作流程及能力成长过程分解成若干个子任务来体现。

在整个课程教学单元设计中，围绕职业能力的形成组织课程内容，以工作任务为中心来整合相应的知识、技能和态度，实现理论与实践的统一，以典型测试案例为载体设计教学活动，使工作任务典型化、具体化，以丰富学生的直观体验，并通过所获得的“成果”激发学生的学习动机，提高学习的主动性、积极性。

教学模式一体化 继电保护测试技术课程在教学过程中以工作任务为载体，采用“教、学、做”一体化的模式，每个学习情境都以任务导入开始。教师首先指导学生分组，进行任务解析、资料介绍；学生结合任务分工合作，开展学习研讨，进行设备调试；最后由教师点评。教师采用穿插指导、小组指导和阶段性点评的方式引导学生完成任务。整个过程都是在继电保护实训室中完成，“教、学、做”一体化，教学与实践紧密结合，具体如图2所示。

为了极大限度地调动学生的主观能动性，学习的积极性、创新性，教学过程不再采用单一的讲授和演示的方法，而是灵活穿插采用案例教学、演示教学、任务驱动、小组讨论―教师引导等多种教学方式。特别是项目驱动方式使学生成为学习的主体，不再被动接受知识。项目化教学任务驱动使学生成为“演员”，教师成为“导演”，学生会努力学习如何扮演角色，会揣摩会分析会创造，教师会在这一过程中对学生的表演进行指导、指正。整个过程，学生占主体。可以说灵活多样的教学方式极大提高了学生的学习热情，使学生对知识的掌握扎实程度都有所提高。

考核评价过程化 项目导入式教学方式要更好地达到培养学生的职业能力和职业素质的目的，应避免简单地通过一张考卷来评价学生，单纯的试卷评价是很难对学生的学习情况进行准确评价的[3]。为了突出学生能力素质的培养，评价方式采用阶段性评价和结果评价相结合。

1）阶段性评价以过程评价为主，每次任务都会对学生的学习态度、出勤情况、任务资料分析、职业素质（仪器设备维护、操作安全意识等）、任务完成情况、数据及结果分析等进行评价。除了教师对学生进行评价，还开展小组内学生之间的互评。

2）结果评价则是课程全部结束后，抽选一个工作任务，要求学生在规定的时间内完成，并做好数据结果分析。在这一过程中，学生还应对教师提出的问题给出解答，而教师会对学生任务完成情况、数据结果分析情况、问题回答情况进行考核评价。

阶段性评价占60%，结果评价占40%，二者相结合的评价方式可从专业知识应用、技能熟练程度、策划创新能力以及沟通协调能力等方面对学生进行综合考核。

3 加强课程建设，优化课程资源

项目导入式教学法的成功实施，必须具备一定的教学资源作为支撑，包括实训条件、网络资源和教材资源。

实训条件建设 实训基地是学院办学条件的重要组成部分，是高等职业院校组织开展实践教学活动、提高学生职业能力和职业素养、培养高技能应用型人才、实现高等职业教育人才培养目标的必要前提和基本保障，是能够实现项目导入式教学法的前置条件[4]。

电力系统继电保护根据保护对象的不同，大体可以分为线路保护和发电保护。

1）线路保护实训项目可以与变电站的实训项目相结合，组成变电站综合自动化实训室。变电站综合自动化实训室应当配备系列电力综合自动化装置、微机保护测试仪、模拟断路器以及多台后台监控计算机等。

2）发电保护实训项目可以与发电厂实训项目相结合，组成发电厂仿真模拟系统实训室。发电厂仿真模拟系统实训室应具有一整套继电保护测控装置，如主变保护测控屏、发电机保护测控屏、110 kV线路保护测控屏等。

同时，在实训室建设过程中，应要求设备生产厂家提供多本装置的使用手册、图纸资料等。实训室的建设为课程实践教学活动的开展和学生职业能力、职业素养的培养，学生综合素质和创新能力的培养，提供了有利的技术保障，极有力地推进了教学改革、课程改革进展，也极大地方便了产学合作和实现社会服务。

网络资源建设 项目导入式教学法应该与网络技术相结合，在线网络教学资源作为一种新型的教学资源形式，在日常教学中发挥着不可比拟的作用[5]。目前国内多数高校均已建立网络课程平台，利用该平台，陆续将课程教案、课件、课程标准、实训指导、微课录像、行业标准规范、作业等资料上传到网站，实现教学资源共享。

课程资源网站应具有课程门户和课程管理两个主要页面。其中，在课程门户页面中应包含有课程介绍、教师信息、课程安排与实施、教学条件、教学方法、课程特色、参考教材、教学资源、学习项目等内容，方便学生自主地了解和学习课程；课程管理则应包含统计、资料、通知、作业、考试、讨论、管理等多个功能模块，让教师和学生可以进行在线交流、辅导。

教材资源建设 根据项目导入式教学法的需求，传统的教材不能适应新的教学模式。为了与学院的实训条件相结合，与课程标准相一致，课程团队成员与企业人员合作，编写一本基于岗位工作任务，以工作过程为主线的校本教材。同时为了帮助学生更快、更好地掌握装置保护测试方法，结合实训室拥有的保护装置、测试仪器，和厂家提供的设备使用手册、装置原理图、安装图等图纸资料，在专业人员的帮助下编写相应的项目化教材和实训指导书。

第7篇：继电保护工作原理范文

关键词：多功能继电保护自动化 教学应用

中图分类号：TM65 文献标识码：A

一、引言

在供电系统中，输送电力的设备中最重要的是电力变压器，电力变压器一旦出现故障会直接影响设备的工作与区域用电，危害电力系统的安全持续运行，造成一定的经济损失。电力变压器工作时一般都是二十四小时连续工作，工作强度非常大，通常会出现故障，尤其是大容量变压器出现故障，对整个电力系统的影响更为严重。随着核电、水电等供电系统快速发展当今社会，对供电系统的安全稳定运行提出了更高的要求，需要更好的多功能继电保护。因此，要增强电力变压器多功能继电保护装置的安全与功能，确保电力系统得以安全稳定运行。

二、变电站自动化供电系统

1.1 供电系统

以前变电站监控系统( RTU )采用二次电源供电模式, 即交流、直流经过滤波切换, 再通过开关电源隔离后给测控单元供电。这种供电模式从一定程度上保证了测控单元不受外部冲击电压的影响,但是从运行实际经验看, 开关电源一般四年就到寿命期了, 并且由于开关电源采用风扇散热方式, 在夏季容易由于风扇堵转而输出不稳定, 影响系统的可靠运行。

为了提高系统供电的可靠性并加强对供电的监视, 系统电源增加电源切换的信号输出, 便于及时有效的监视系统供电状态。在保证二次供电的基础上, 改变现在开关电源风扇散热的方式, 改为系统自循环散热, 减少电源故障几率, 提高系统供电的稳定性。

随着测控单元面向对象的模式出现以及电源变换技术的提高, 测控单元可以经过一个空开直接接220V 供电, 一个测控单元一个空开独立控制, 空开额定电流选择2A 即可保证测控单元不会受到冲击电压影响, 同时在交直流切换电源前端增加电源三级防雷可有效保证测控单元的安全运行。

1.2继电器：

与接触器的工作原理基本相同。但是也有不同点，因为接触器的主触头是可以通过大电流的，但是继电器的却只允许通过小电流。所以，继电器一般在控制系统中只能应用于控制电路里面进行延时，隔离，遥控检测电路从而实现自动转换调节线路以此保证安全性甚至以小电流控制大电流等功能（如图二、图三所示）。通常按照电气性质分为电气量（如电流、电压、频率等）和非电气量（如温度，压力、速度等），除此之外还可以根据工作原理分为：电磁式、固态式、时间控制式、温度感应调控式、环境风速感应式、以及其他光度声度加速的等感应式继电器。由于继电器兼具反应敏捷，工作性质稳定，结构经久耐用，占据体积小巧等特性被大量应用在日常生活的电力保护，自动化控制，遥控检测等机械装置中。

（图二：常见空气式时间控制功能及电气工作结构图）

（图三：延时功能继电器控制系统电路结构图）

三、多功能继电保护

（一）多功能继电保护的特点与要求

多功能继电保护装置是目前人们采用的最普遍的装置，自多功能继电保护装置应用开始，短时间内就得到广泛利用，主要是由其特点决定的。多功能继电保护的特点是可靠性高、

实用性强，并且能够实现远程监控。多功能继电保护应用的装置是配置合理并且科学技术含量高的多功能继电保护装置。多功能继电保护的信息管理技术采用方法库与数据库，整个信息管理系统由传统的分散式传输转变为集中式运输。各种新技术与新系统的使用使多功能继电保护的可靠性增强。多功能继电保护信息系统的应用，使供电系统中出现的实际问题，能够通过系统有效的对各个部分中的各类数据及时使用和共享，更方便工作人员的操作，因此多功能继电保护的实用性也得到增强。随着电子技术与信息化技术在各个领域的推广与应用，供电系统也及时的根据实际情况采用了新的信息化技术。通过电子信息技术的应用，能够对供电系统的电力变压器的运行状态，进行二十四小时无人监控。最先进的是通过运行状态分析，能够发现电力变压器的隐形故障，及时的在大的故障产生前把隐形故障排除，保障了供电系统的安全平稳运行，减少了经济损失。

现代的多功能继电保护虽然有着非常好的优势，但是对装置的要求更高，没有好的多功能继电保护装置，多功能继电保护的特点与性能就不能完全发挥。多功能继电保护装置最基本的要求就是灵敏性与可靠性。供电系统一般要求多功能继电保护装置的设计原理、整定计算、安装调试等全部要正确无误，还要求组成多功能继电保护装置的各元件的质量可靠。多功能继电保护装置也需要定期的进行运行维护检查与保养，尽量提高供电系统变压器多功能继电保护的可靠性。

（二）多功能继电保护措施

1.瓦斯保护

瓦斯保护是供电系统电力变压器油箱的主要保护措施，能够在变压器油箱发生内部故障的时候自动启动。变压器油箱内部发生故障一般会引起油面降低，瓦斯继电器的能够平衡锤的力矩会发生变化而降落，从而接通上下触点，自动发出报警信号。供电系统的电力变压器发生突发性的严重事故的时候，也会有相应应对措施。变压器的最严重故障为油箱漏油，油箱漏油会使变压器发生爆炸，导致整个供电系统瘫痪。漏油使电力变压器的液面会发生较大的变化，继电器的上下触点也能够接触，初步实现自动报警。随着漏油的继续，油位降低到一定数值，继电器能够自动跳闸保护整个供电系统，避免大的损失产生。供电系统的电力变压器大多在0.8MVA以上，都应该配备瓦斯保护装置。

2.差动保护

供电系统的变压器内部引出线短路，绝缘套管相间短路故障发生时，变压器内的匝间出现问题时，继电系统都会及时启动电流速断保护。电流速断保护的主要优势是能够准确的定位故障发生的位置，及时分析出发生故障的类型，然后马上调用内部已经编订好的程序，根据故障的情况发出相应的预警措施。如果故障程度比较轻，差动保护可以预警后并延长故障继续发生的时间，为专业人员的维修提供一定的时间差，同时差动保护还可以利用已经编好的程序，对小型故障进行自动的排除等。如果故障程度比较严重，差动保护会直接报警并且断电，避免短路后经济损失情况的发生。由于差动保护具有以上的优势，目前供电系统广泛采用该技术，它将成为未来多功能继电保护的一种趋势。

3. 过电流保护

过电流保护是作为瓦斯保护和差动保护后备保护，可以准确反应出变压器短路所导致的过电流。过电流保护装置一般是装在电力变压器的电源侧，并且根据变压器的要求装配不同的保护装置。升降压变压器处可以装配复合电压起动的过电流保护，大接地电流系统中，可以在变压器外部装配零序电流保护，作为主变压器保护的后备保护。过电流保护的具体启动方式应该根据相配备的变电器的相应数据进行合理选择，没有统一的标准，可以根据供电系统的不同需求装配不同的 过电流保护装置。

4.过励磁保护

现代供电系统由与工作电压过高，电力变压器的额定磁密接近饱和。频率降低时与电压升高时，变压器都很容易出现过励磁，导致铁心的温度上升影响绝缘性能。安装励磁保护装置，可将变压器的过励磁引起的过电流反映出来，从而可防止变压器绝缘老化，提高变压器的使用效能。

5.过负荷保护

第8篇：继电保护工作原理范文

关 键 词： 变电站220kV变压器继电保护

中图分类号：TM411文献标识码：A 文章编号：

Abstract： In power system, relay protection device is found in time and the fault alarm, an automatic protection device. Substation as the power distribution and use of transfer stations, the use of advanced technology and equipment to its function and efficiency is also essential. This article in view of the 220kV transformer substation operation and protection measures of related question to carry on the discussion analysis, proposed the corresponding treatment measures and preventive measures.

Key Words：Substation; 220kV transformer; Relay protection

1 引 言

众所周知，电力系统中非常重要的一部分就是变压器，变压器能否正常工作对电网是否能高效安全的运行起着决定性的作用。电力系统会因为变压器发生故障而遭受极大损害，因此，对变电站变压器采取相应的保护措施特别重要。

做好变压器的管理维护工作是我们工作的一部分内容，在加强维护的前提下，还要做好对其运行状况的记录工作，从而能够及时发现问题并解决问题，使电力系统的正常运转得到保障。为了及时发现并解决故障，变电站配备了继电保护装置，保障了变压器和变电站甚至整个电力系统的正常运行。

本文针对220kV变电站变压器运行的相关内容作了概述，简要叙述了其操作要点，对继电保护装置使用条件和维护也做了相关阐述，对相关工作人员具有一定的指导意义。

2220kV变电站及继电保护概述

2.1 220kV变电站变压器运行概况

（1）工作原理

变电站的主要设备就是变压器，常用的变压器有三种，分为：自耦变压器、三绕组变压器和双绕组变压器。自耦变压器的高低压每相共用一个绕组，低压绕组的出线是通过从高压绕组中间抽出一个头实现的，电压高低正比于绕组匝数，而电流则是同绕组匝数成反比。

以变压器作用分类，变压器可分为降压变压器和升压变压器。前者主要用于受端变电站，后者则主要用于电力系统送端变电站。为了在不同负荷情况下保持合格的电压，必须是变压器具有同电力系统相适应的电压以及不定期的将变压器的分接头切换[1]。

电流互感器和电压互感器二者的工作原理同变压器类似，其工作原理是：将高压、大电流按一定比例变成低压、小电流，即将高电压设备以及母线的运行电压、大电流在此比例下变成由测量仪表及控制设备能够给出的低电压和小电流。设备在正常情况下运行的电流互感器的二次电流为5A或1A，电压互感器的二次电压为100V，需要注意的是，由于负荷经常同电流互感器的二次绕组相连接形成短路，因此，需要加大对这种问题的注意，从而避免设备和人身安全受到损害。

（2）变压器非正常运行的情况

变压器会因为出现外部短路或者过负荷等情况发生过电流、油面降低和温度升高等非正常现象。对此，变压器会根据不同的情况安装不同的保护装置，主要由以下几种：

1电流速断保护和差动保护，保护方式是瞬时作用于信号跳闸，适用异常情况是变压器的内部故障或引出线间的短路、接地短路。

2气体保护，这种保护形式的保护机理同上，其适用的异常情况是变压器的油箱油面降低或者发生了内部故障。

4过负荷保护，这种保护形式是通过变压器的信号系统发生作用的，适用的异常情况是过电流的产生。

5过流继电保护，当1，2方式的保护没有达到预期的效果时，这种方式作为后备保护，其适用的异常情况与前两者类似。

2.2 继电保护概述

对电力系统故障、危及安全运行的异常工况以及其对策的反事故自动化措施的研究和探讨是继电保护的措施的主要目的。在电力系统发生故障或异常工况时，在最短时间内对故障进行分析，给出故障发生的原因以及自动切除发生故障的电力系统的一部分，是电力系统继电保护的基本任务。

继电保护装置的发展赶不上电力行业发展的脚步，因此，经常会造成全电力系统长期大面积停电的严重事故的发生。所以，对继电保护的发展要从电力系统全局出发，仅仅切除系统中发生故障的一部分是远远不够的，还要多切除后的系统运行可能出现的工况进行分析，比如系统是否会出现一定的不稳定特征等，系统保护就是为了在大电力系统正常运行被破坏时，将影响范围限制到最小，尽可能地减少经济损失。

3 220kV变电站变压器的正常操作

3.1 操作规定

（1）220 kV变压器停送电操作时，变压器中性点必须直接接地。

（2）变压器送电操作时，应由装有保护装置的电源侧充电。断开时，装有保护装置的电源侧后断。

（3）变压器送电时，应先将变压器冷却系统相应投入。

（4）变压器送电前，将变压器有载分接开关电源送电。

（5）大修后的变压器，投入前必须测定相位；不允许用闸刀拉合空载电流超过2 A的空载变压器。

（6）变压器改变分接头的操作，对于无载调压的变压器，应在停电后进行操作。如三相电阻差大，应设法查明原因，并汇报上级领导决定是否投入运行。分接头调整后应有详细的记录。装有有载调压装置的变压器，可以在运行中调整分接头，但必须遵守制造厂的有关规定及注意事项。

（7）变压器安装、检修后或投入运行前以及停运半个月以上者，均应测定线圈的绝缘电阻，测得数值和测量时的油温记入变压器记录本内[2]。

3.2 运行检查

变压器投入前的检查：1）检查工作票全部结束，所有安全措施已拆除，常设遮拦已

恢复，检修工作现场清洁干净，变压器设备上无遗物。2）测定绝缘电阻合格，检修班组在检修记录本上进行详细记录，并有可以将变压器投入运行的书面交待，有关工作负责人应签名。3）变压器一次系统接线完好，变压器外壳、中性点引线接地良好，并安装牢固，避雷线及接地线接地良好。4）变压器油枕及充油套管的油色透明，油位正常，无漏油现象。5）变压器本体、套管、引出线绝缘子清洁无裂纹、损坏现象。变压器分接头位置正确，有载调压装置应正常。6）变压器油再生装置、换热器、呼吸器、瓦斯继电器投入正常，瓦斯继电器内应充满油，无气体，连接管的阀门应打开。安全释放压力阀完好，呼吸器内干燥剂呈蓝色（失效时呈红色）。7）变压器温度指示器指示正确，并完好，无破损现象。8）检查变压器冷却系统具备启动条件，控制柜内接线正确，冷却系统试运正常。9）检查继电保护及自动装置投入正确，保护压板在相应位置，符合《继电保护及自动装置运行规程》和有关规定。10）检查变压器开关、隔离开关机构良好；SF6压力正常；电压互感器、电流互感器及有关表计回路完好；二次接线端子无松动现象。11）检查变压器消防系统回路正常[3]。

变压器运行中的检查：1）变压器的声音正常；2）油枕充油套管油压正常，油位、油

色正常；3）油温正常；4）变压器各部应无漏油、渗油现象；5）套管外部应清洁，无破损、无裂纹现象，无放电痕迹；6）瓦斯继电器内，油枕集气盒内应无气体；7）引线接头、电缆、母线应无发热现象；8）呼吸器内干燥剂是否变化，呼吸是否畅通；9）冷却装置正常；10）外壳接地线接地良好；11）消防装置工作正常；12）调压装置工作正常；13）室内变压器应检查门窗、照明是否完好，有无漏水，空气温度是否适宜；14）干式变压器的通风道有无阻塞，紧固件有无松动，有无局部过热现象。

4 继电保护装置使用条件和维护

继电保护装置是实现继电保护的基本条件，要实现继电保护的作用，就必须要具备有科学先进、行之有效的继电保护装置，所谓“工欲善其事，必先利其器”，有了设备的支持，才真正具备了维护电力系统的能力。因此，要做好继电保护的工作，就必须要重视保护的设备。而设备的质量问题，直接决定了继电保护的效果，因而必须对继电保护的装置提出较高的要求。

继电保护装置的重要性，不仅要在选用上考虑其是否达到基本运行条件的要求，还要在日常的检测和维护上做好工作。

首先，要全面了解设备的初始状态。继电保护设备的初始状态，影响其日后的正常和有效运行。因此必须注意收集整理设备图纸、技术资料以及相关设备的运行和检测数据的资料。对设备日常状态的检修，要对设备生命周期中各个环节都必须予以关注，进行全过程的管理。

其次，要对设备运行状态数据进行及时全面的统计分析。首先要了解设备出现故障的特点和规律，进而通过对继电保护装置运行状态的日常数据的分析，预先判断分析故障出现的部分和时间，在故障未发生时，及时的排查。因此状态检修数据管理就显得非常重要，要把设备运行的记录、设备状态监测与诊断的数据等结合起来，通过正确的完整的技术数据进行状态检修。

再次，要了解继电设备技术发展趋势，采用新的技术对设备进行监管和维护。必须加强对新技术的应用，唯此才能保证保护装置的科学有效，在电力系统的保护中发挥应有的贡献。5结束语

变压器的正常运行对电网的安全、可靠输电起着重要作用。应加强变压器的运行管理，做好变压器的运行维护，根据变压器运行中的现象发现隐患，及时排除，保障变压器的安全运行。

参考文献

[1] 马志学.变压器油中溶解气体分析使用的判断方法［J］.科技信息，2007（7）：76.

[2] 冯志敏，黄贵海.一起变压器故障分析与判断的实例［J］.电力学报，2006（21）：117～118.

第9篇：继电保护工作原理范文

关键词：数字化变电站 继电保护 GOOSE网络 分析

GOOSE主要是指，面向通用对象的变电站事件。其作为现阶段整个IEC 61850标准当中，能够与变电站自动化系统实际需求相适应的，且能够提供快速性报文需求的工作机制，在将GOOSE网络方案应用于数字化变电站继电保护过程当中，能够使相关的报文需求得到充分的满足。同时，结合我国现阶段的实践工作经验来看，快速报文可作用于继电保护领域相关数据（包括跳闸、合闸、启动、闭锁等）实时信号的传递，重要信号的传输时间严格控制在3.0ms范围之内。由此可见，GOOSE网络方案的选取对于数字化变电站继电保护信号传输质量及其时效性而言至关重要。本文即主要针对以上相关问题作详细分析说明。

1 双母线线路接线方案下的GOOSE网络方案分析

对于220kV变电站而言，多采取的接线方式为双母线线路接线。此种接线方式下，继电保护的配置标准为双重性，冗余方式按照双重化保护和双重化GOOSE网络标准进行设计。基于对整个系统运行安全性因素的考量，在有关交换机分配方案的选择方面，分别按照出线线路、主变线路以及母线吸纳路的方式，采取间隔性、分散化的分配方案。同时，基于双重化间隔的交换机装置分别安装在以下两个部位：①主变保护屏装置；②双套线路。在此基础之上，对于双重化母线线路交换机而言，则将其安装在双套母线线路保护屏当中。以上两项设备安装完成后，采取星型单网的方式进行连接。

同时，在数字化变电站继电保护设计规范及相关保护工作原理的角度上来看，整个变电站双母线结构当中，一个线路间隔保护间所对应的信号连接关系可以概括为以下几种类型：①对于线路保护跳闸、重合闸联系信号而言，线路保护是发送方，智能开关作为接收方；②对于开关位置联系信号而言，智能开关作为发送方，而线路保护作为接收方；③对于刀闸位置联系信号而言，智能刀闸作为信号发送方，而线路保护或母线保护则作为信号接收方；④对于线路保护启动失灵联系信号而言，线路保护作为信号发送方，而母线保护则作为信号接收方；⑤对于母线保护跳闸联系信号而言，母线保护作为信号发送方，而智能开关则作为信号接收方；⑥对于母线保护闭锁重合闸以及启动远方跳闸联系信号而言，母线保护作为信号发送方，而线路保护者则作为信号接收方。

基于以上分析，不难发现：在此种GOOSE网络方案背景作用下，整个数字化变电站继电保护过程当中出线间隔与主变间隔之间不存在信号连接的关系，而各个间隔的信号联系仅通过母线保护的方式予以实现。而对于间隔内部而言，其线路保护与开关刀闸之间的联系信号均建立在间隔交换机内部。同时，2级交换机能够为母线保护与间隔保护、母线保护与智能一次设备之间的信号连接提供交换支持，在此基础之上，由于母线交换机按照间隔为单位划分了与之相对应的VLAN，从而使得整个GOOSE网络运行状态下的GOOSE报文间隔更加的明显，报文帧的延时问题得到了有效的解决，检修的安全性也明显提升。

2 3/2线路接线方案下的GOOSE网络方案分析

国内500 kV变电站多采用3/2接线形式，继电保护按双重化配置。但3/2接线形式不是星形结构，中断路器与两侧间隔连接形成冗余结构，因此，中断路器保护与两侧间隔都有联系。与双母线结构相同，3/2接线形式也按间隔双重化保护分散配置双重化交换机，但智能开关及其保护配置双网口分别连接到两侧间隔交换机，与一次结构保持一致。同时，需要注意的一点是：中断路器保护和中智能开关与两侧保护均有信号联系，为了避免GOOSE报文跨越母线交换机而降低系统可靠性，将中断路器保护和中断路器接入两侧间隔交换机。

同时，在数字化变电站继电保护设计规范及相关保护工作原理的角度上来看，整个变电站双母线结构当中，一个线路间隔保护间所对应的信号连接关系可以概括为以下几种类型：①对于线路保护跳闸联系信号而言，线路保护作为信号发送方，而2个智能开关则作为信号的接收方；②对于线路保护启动失灵、重合、闭锁重合闸的联系信号而言，线路保护作为信号的发送方，而2个开关保护则作为信号的接收方；③对于远跳判别装置跳闸联系信号而言，远跳判别装置作为信号的发送方，而2个智能开关则作为信号的接收方；④对于边开关保护器保护闭锁重合闸联系信号而言，边开关保护作为信号的发送方，而中开关保护则作为信号的接收方；⑤对于中开关保护闭锁重合闸联系信号而言，中开关保护作为信号的发送方，而边开关保护则作为信号的接收方；⑥对于母线保护跳闸联系信号而言，母线保护作为信号的发送方，而边智能开关则作为信号的接收方。

3 结束语

大量的实践研究结果表明：对于数字化变电站继电保护工作而言，一个良好且可行GOOSE网络方案应当综合考量继电保护在安全性、经济性、可靠性以及速动性方面的特殊要求，同时还需要将数字化变电站在正常运行状态下的一次接线形式、以及继电保护装置配置特点考量其中。总而言之，本文分双母线线路接线方式以及3/2接线方式这两种情况，详细研究了数字化变电站继电保护的GOOSE网络设置方案，及其操作要点，希望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。

参考文献：

[1]李晓朋，赵成功，李刚等.基于IEC 61850 的数字化继电保护GOOSE功能测试[J].继电器，2008，36（7）：59-61.

[2]朱炳铨，王松，李慧等.基于IEC 61850 GOOSE技术的继电保护工程应用[J].电力系统自动化，2009，33（8）：104-107.

[3]刘巍，赵勇，石光等.智能变电站继电保护装置一键式测试方法及系统[J].电力自动化设备，2013，33（2）：152-155.