继电器保护的基本要求篇1
【关键词】电力系统电流传感器继电保护
前言：随着我国科学技术的快速发展，在电网的等级和压力不端增大时，对与电网的继电保护有了新的要求。在继电保护中，要求对互感器具有较为敏捷的反应速度。这样才能将故障的数据信息真实的反映出来，进而使得继电保护装置能在暂态过程中，做出正确的动作。从目前技术的层面来看，电流传感器能有效的应对这样的问题。
一、电流传感器简介
在电流传感器不断发展的过程中，第二代的电流传感器在实际的应用中较为广泛。第二代的电流传感器是一种三端口的电流型有源集成器件。与上一代相比，在其基础之上，增加了缓冲器、电流镜以及电流模等，通过新技术和就技术的有效融合，提高了动态的范围，同时，电路结构简单，运转的速度较高，功率较低等优势。所以，如若将会电流传感器与其他电子器件进行重新组合。则可以形成其他的电路结构，进而实现电流器得到广泛应用，从而设计出性能较好的模拟电路。
二、电流传感器在继电保护中的可行性研究
在我国电力工业的不断发展过程中，对电力系统的要求越来越高。但传统的传感器在使用时，存在很多的问题和不足之处。例如，以往使用的绝缘材料的结构都比较复杂，并且体积也相对较大，成本也比较高。而电流传感器的出现为改变这一现象提供了一定的技术支持。电流传感器具有广泛的使用前景，是电力技术未来发展的主要方向之一。电流传感器在整个电力系统的监控方面具有很大的作用，对于电力系统实现设备的自动化化具有一定的影响。新研制出的传感器克服了传统传感器质量体积大、抗干扰能力弱等缺点，优化电力系统的安全运行，节约电力系统的运行成本。
在我国计算机技术和控制技术发展的进程中，电力运行系统中的继电保护装置也达到了微机化控制的要求，使继电保护控制设备日趋小型化，这也要求了与其相关的设备接口要做出相应的改变，以满足继电保护设备对于接口的要求。而电流传感器正满足上诉的要求，相较于其他的控制设备，电流传感器具有十分明显的优势。除了满足基本的设备连接要求，其本身具有的良好兼容性、简便性等方面都要比传统的设备更加的优秀，并且更加的节约成本。而且利用电流传感器进行继电保护满足技术上的要求，可以进行推广和广泛的使用。
三、电流传感器在继电保护中应用
3.1电流传感器和继电保护接口
电流传感器是电力系统中的检测装置，能将检测到的电流信息，按照设定的方式将这些数据信息进行传送，进而满足对电力系统中，电流信息的存储、显示、记录以及控制的需求。在应用到继电保护中，电流传感器不仅是提供光信号和电信号。同时能将光信号和电信号进行有效的结合[1]。在科学技术不断发展的过程中，新型的电流传感器增加了输出端口，在原有技术的基础之上，增加了电子模块，这样的方式有利于拓展继电保护的应用和推广。同时，还减轻了电流传输器的自身的质量，增强了使用的效率。
3.2电流传感器对继电保护的影响
电流传感器对于继电保护产生的影响主要体现在以下几个方面，其一是，促成了电路保护方面的探讨。现今在我国电器市场中，关于继电保护的商品有较多，其各自的工作原理也具有多样化，最基本的工作原理就是滤波。这样就会产生延迟，对电力资源的消耗极大。因此，为了保障电力系统中电流的正常运转，就要对故障进行科学系统的分析，对电路的高速运转进行保护。其二是电流传感器能提高对继电保护的可靠性[2]。以往的电流传感器在使用的过程中，基于其自身的局限性，很多情况下没能使继电保护作出正确的动作，这就产生了不平衡。而新型的电流传感器的容量较大，能对电流大规模的动态范围进行保护，这就在很大的程度上提高了继电保护的可靠性。
四、结论
在电力系统中，电流感应器能对电流属性进行感知，并对具有特殊性的电流状况反馈给电力系统中的继电保护中。通过本文的论述得知，在第一代的电流传感器对继电保护的中，还存在一定的问题，而第二代的电流传感器能弥补其中的不足。随着科学技术的不断进步，电流传感器对电力系统中继电保护起到重要的推动作用。
参考文献
继电器保护的基本要求篇2
关健词：继电保护意义基本要求发展概况
中图分类号：tm77文献标识码：a文章编号：1672-3791(2012)02(c)-0000-00
1继电保护的意义
电力系统各元件之间是通过电或磁联系的，任一元件发生故障时，会立即在不同程度上影响到系统的运行。因此，切除故障元件的时间常常要求在十分之几秒甚至百分之几秒内。显然，靠运行人员在如此短的时间里发现故障元件并予以切除是不可能的。要完成这样的任务，必须在每一电气元件上安装具有保护功能的自动装置。这种保护装置截止目前，多数由单个继电器或继电器与其附属设备的组合构成，又称为继电保护装置。在电子式静态保护装置和数字式保护装置出现以后，虽然继电器已被电子元件或计算机所代替，但仍沿用此名称。在电力工业部门常用继电保护一词泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。
继电保护是指能反应电力系统运行中电气元件发生的故障或不正常运行状态，并依此动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
其基本任务是：
①当故障发生时，自动、迅速、有选择地将故障设备从电力系统中切除，以保证系统其余部分迅速恢复正常运行，并使故障设备不再继续遭到损坏。
②当发生不正常运行状时，自动、及时有选择地发出信号，由运行人员进行处理，或者切除对系统继续运行会引起事故的设备。
可见，继电保护是电力系统必不可少的组成部分，对保证系统安全运行、保证电能质量、防止故障的蔓延及事故的发生，有其极重要的作用。
2继电保护的基本要求
对电力系统继电保护的基本性能要求是选择性、速动性、灵敏性、可靠性。基本要求之间，有的相辅相成，有的互相制约，需要针对不同的使用条件，分别地进行有机协调。
①选择性。选择性是指电力系统发生故障时，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，以保证电力系统中的无故障部分仍能继续运行。
选择性就是故障在区内就动作，区外不动作，当主保护未动作时，由近后备或远后备切除故障，使停电面积最小。因远后备保护比较完善（对保护装置DL、二次回路和直流电源等故障所引起的拒绝动作均起后备作用）且实现简单、经济、应优先采用。
②速动性。快速地切除故障可以提高电力系统运行的稳定性，减少用户在电压降低情况下的工作时间、限制故障元件的损坏程度，缩小故障的影响范围以及提高自动重合闸备用电源自动投入装置的动作成功率等。因此，在发生故障时，应力求保护装置能迅速动作切除故障。
③灵敏性。灵敏性是指保护装置对其保护区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规定的保护区内短路时，不论短路点的位置、短路形式及系统的运行方式如何，都能灵敏反应。
④可靠性。可靠性是指在规定的保护区内发生故障时，它不应该拒绝动作，而在正常运行或保护区外发生故障时，则不应该误动作。
影响可靠性有内在和外在的因素：
内在：装置本身的质量，包括元件好坏、结构设计的合理性、制造工艺水平、内外接线简明，触点多少等；
外在：运行维护水平、调试是否正确、正确安装。
上述四点基本要求是互相联系而又互相矛盾的。如对某些保护装置来说，选择性和速动性不可能同时实现，要保证选择性，必须使之具有一定的动作时。可以说，继电保护技术就是在不断解决这些联系和矛盾中发展起来的，因此，对继电保护的基本要求是分析、研究、开发各种继电保护装置的基础。
在电力系统中，当确定继电保护装置的配置和构成方案时，还应适当考虑经济上的合理性。应综合考虑被保护元件与电力网的结构特点、运行特点及故障出现的概率和可能造成的后果等因素，依此确定保护方式，而不能只从保护身的投资来考虑。因保护不完善或不可靠而给国民经济造成的损失，一般会大大超过即使是最复杂的保护装置的投资。
实践表明，继电保护装置或断路器有拒绝动作的可能性，因而需要考虑后备保护。实际上，每一电气元件一般都有两种继电保护装置，主保护和后备保护。必要时还另外增加辅助保护。反映整个被保护元件上的故障并能以最短的延时有选择性地切除故障的保护称为主保护。主保护或其断路器拒绝动作时，用来切除故障的保护称为后备保护。后备保护分近后备保护和远后备保护两种：主保护拒绝协作时，由本元件的另一套保护实现后备，谓之近后备；当主保护或其断路器拒动时，由相邻元件或线路的保护实现后备的，谓之远后备。为补充主保护和后备保护的不足而增设的比较简单的保护称为辅助保护。
3继电保护的发展
继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的。电力系统的发展，使得系统容量不断增加，电压等级越来越高，系统接线及运行方式越来越复杂。为满足电力系统对继电保护提出的四个基本要求，继电保护也由简单的过电流保护开始，相继出现了方向性电流保护、低电压保护、距离保护、差动保护、高频保护、微波保护、行波保护等。
电力系统继电保护技术的发展，不仅与电力系统的发展密切相关，而且还与电子通信、计算机、信息科学等新技术、新学科的发展有着密切的关系。从20世纪最先出现的感应型过电流继电器，到50年代的晶体管及整流型继电保护，再到80年代的集成电路继电器，无一不反映了当时这些领域的新成果。
随着计算机技术、特别是处理器的迅速发展，微机保护在电力系统中逐步得到应用。自20世纪80年代以来，微机保护经历了几个发展阶段，现在技术已日臻成熟，在我国电力系统得到广泛应用。微机保护具有巨大的计算、分析和逻辑判断能力，有存储记忆功能，可用同一硬件实现不同原理的保护。微机保护除了保护功能外，还兼有故障录波，故障测距，事件顺序记录以及通过计算机与调度交换信息等辅助功能。这些辅助功能方便了保护的调试及事故处理。再加上微机保护本具有自检和互检功能，使保护的可靠性更高，也更易于安装、调试和维护。
参考文献
[1]李晓明.现代高压电网继电保护原理.[m].北京：中国电力出版社，2005.
继电器保护的基本要求篇3
关键词：继电保护；课程体系；人才培养
中图分类号：G642.0文献标识码：a文章编号：1007-0079（2014）36-0104-02
大学教育理念是大学的思想、精神和灵魂，是人们对大学的理性认识、理想追求及所持教育观念，它是建立在对教育规律和时代特征深刻认识基础之上的。大学要根据经济社会发展的需要，遵循教育规律和人才成长规律，强化以创新精神、创造能力、实践能力和高尚品德人格为核心的素质教育观念[1，2]。随着我国电网技术的飞速发展，电力行业对继电保护技术要求也在不断提高，电力系统继电保护专业作为电气工程及其自动化专业的重要的专业方向之一，需要适时调整课程体系，深化教学改革，注重能力培养与职业素养的养成[3，4]，构建“知识、能力、素质”为一体化的培养模式，达到理论与实践相融合，以确保为电力行业培养出高素质的应用型人才。
一、传统课程体系存在的问题
在我国电力企业中，继电保护专业方向的技术人员所涉及的工作有：新建变电站保护的安装与调试，保护装置的相关测试与维护，电力设计院二次回路设计等。按照我校培养方案，目前与电力系统继电保护专业方向课程群的相关教学主要包括：“电力系统继电保护原理”、“电气二次回路”、“电力系统继电保护技术的新发展”等3门课程，以及“继电保护课程设计”和“电力系统继电保护毕业设计”2个实践环节。
结合目前电网继电保护技术发展现状与现场对保护技术人员能力的要求，传统继电保护教学存在以下问题：
1.保护原理的理论教学内容更新不够
随着特高压输电技术的发展、大容量发电机变压器的应用、智能变电站、分布式发电、以及量测和通信技术的发展，传统电力系统继电保护教学存在理论教学内容更新不够，特别是直流保护技术、超大容量机组的保护技术、新型光纤差动线路保护技术、工频故障分量保护技术等，这些目前现场中的广泛发展与应用的保护原理技术讲授内容不足。
2.部分教学内容与现场要求不对应
电网公司要求继电保护技术人员具备进行继电保护整定计算、保护装置的安装、调试、运行维护等工作能力，不仅要求入职人员具备继电保护的基本理论，还要求掌握电气二次回路的基本知识和继电保护的测试技术。其中，电气二次回路是现场工作人员进行变电站施工、维护、检修、测试试验、调度控制与运行等实际工作中所必须扎实掌握的基本内容。而目前“电气二次回路课程”开设学时相对较少，缺少现场常用的二次回路资料，并且现有教材二次回路标准符号不统一，难以满足现场二次回路读图的需要。另外，继电保护的测试技术目前在本科课程中没有进行相关内容的开设。
3.实践教学环节存在的问题
实践教学作为继电保护专业方向教学内容的重要部分，目前主要存在以下问题：第一，实践教学环节所参照的设计手册出版时间较早，设计规范与电力设计院的设计规范有较大偏差；第二，实践教学的设计题目需要按照现场的发展进行调整与更新，缺少现场广泛应用的微机保护装置的相应实验内容；第三，实验教学环节所用实验器材需要更新，如保护测试仪器的使用等。
二、继电保护专业方向课程体系改革思路
我国高等教育分为专科教育、本科教育与研究生教育，其中要求本科教育应当使学生比较系统地掌握本学科、专业必须的基础理论、基本知识，掌握本专业必要的基本技能、方法和相关知识，具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力。因此，电力系统继电保护课程的改革也应从这个要求出发，由市场需求引导和推进教学改革。
根据对当前我校继电保护方向相关专业课程的设置与现场需求存在的问题分析，继电保护专业课程体系改革需要包括四个环节：
（1）调整“电力系统继电保护原理”教学内容，并扩展继电保护实验内容；（2）扩展“电气二次回路”课程内容；（3）调整继电保护课程设计与毕业设计等实践环节；（4）开设“高压直流输电保护技术”选修课程。
1.电力系统继电保护原理
“电力系统继电保护原理”课程主要讲授线路和主要设备保护的工作原理、整定计算方法、动作行为分析、试验方法等内容，培养学生综合运用基础理论分析、解决实际问题的能力。对该课程的教学内容与实验内容改革如下：
（1）理论教学方面：绪论内容中重点介绍微机式保护的硬件和软件构成、各部分的主要功能及微机式保护的特点。
1）加大基于工频故障分量距离保护的介绍，包括工频故障分量的提取与特点、工频故障分量距离保护的工作原理、动作特性与应用特点；2）输电线路保护中，增加新型光纤分相差动线路保护原理的介绍；3）距离纵联保护与零序纵联保护的广泛应用，调整输电线路方向纵联保护一节的学时，加大这两种原理纵联保护的工作原理介绍；4）由于现场自耦变压器的广泛应用，需要加大自耦变压器故障特点及相关保护的介绍；5）增加3/2母线故障与母线保护的介绍。
（2）实验教学方面：现有实验内容包括：电磁型电流继电器特性分析、整流型功率方向继电器特性分析、整流型阻抗继电器特性分析实验、BCH―2型差动保护继电器特性分析等8学时实验内容。而现场继电保护测试试验是继电保护技术人员需要掌握的重要内容。因此，在现有实验内容基础上增设继电保护测试试验综合性实验内容，包括：保护测试仪的使用；500kV线路保护整组实验；变压器保护测试试验等。特别加强学生对保护测试试验接线环节的训练。另外，随着2012年以来智能变电站在国家电网公司的推广建设，对应智能变电站保护调试、安装技术在实验室条件不能允许的前提下，可通过视频课件等给学生普及相关知识。
2.电气二次回路课程的调整
由二次设备相互连接，构成对电气一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为电气二次回路。电气二次回路是电力系统的安全稳定运行的重要保证。电气二次回路主要包括：控制回路、调节回路、保护及自动装置回路、测量回路（记录参数及运行状态）、信号回路、操作电源回路等内容。教学大纲要求学生掌握电力系统二次回路的基本原理和构成以及工程识图的基本知识及分析方法。为学生毕业后从事本专业领域的工作打下必要的理论知识和实际应用知识的基础。
不论是变电站的运行、检修与维护，保护与安全自动装置的调试与维护，还是配电网开关柜的运行、检修与维护，都离不开二次回路识图能力，二次回路图纸作为一次设备与二次设备的纽带，无处不在。因此，现有18学时的“电气二次回路”本科选修课程远远不能满足现场技能的需要，这就需要按照现场二次回路不同工种的需求，增加学时调整教学内容，编写新的教学大纲，以满足现场的需求。
另外，目前220kV和110kV变电站气体绝缘金属封闭开关设备GiS的广泛应用，在现有电气二次回路课程中需增设GiS组合电器中断路器操作机构箱汇控柜二次回路的介绍。使学生了解断路器本体防跳回路、断路器本体三相不一致延时继电器二次回路图等内容。
3.高压直流输电保护技术
近年来，我国高压直流输电工程投入运行的已有9项，另外在建工程7项。随着750kV、1000kV输变电工程以及±800kV、±1000kV直流输电工程的建设，跨区联网逐步加强，特高压交直流线路将承担起更大范围、更大规模的输电任务。现场高压直流输电技术在电力系统中已广泛应用，而高压直流输电的相关电气设备、直流系统的故障特点、以及对应高压直流输电保护技术在本科课程中还没有增设对应的内容。因此，电力系统继电保护专业可通过开设“高压直流输电保护技术”课程，介绍高压直流输电系统中换流器故障、直流开关场设备故障、接地极故障、换流站交流设备故障、直流线路故障等故障特点、以及现场使用的保护原理与技术，为学生就业后从事高压直流输电保护的相关工作打下初步基础。
4.保护实践环节的改革
实践教学环节是理论应用于实践的重要训练环节。目前，继电保护专业的实践教学环节包括2周的35kV线路继电保护课程设计和18周的电力系统规划与继电保护设计的毕业设计。
（1）课程设计环节。35kV线路继电保护课程设计主要开展阶段式电流保护的整定计算、保护配合能力的训练，以及对应保护原理接线图和交、直流展开图等图纸的绘制。整个过程都是手算、手绘，在实验条件允许前提下，该环节可以适当增设DDRtS仿真软件开展计算机仿真，验证手算定值同时，进行线路各种故障情况下保护动作仿真，使学生对保护整定计算以及动作情况认识形象化，从而提升课程设计的效果。
（2）毕业设计环节。毕业设计环节是学生对所学专业知识综合运用的重要的实践环节，目前电力系统规划与继电保护毕业设计主要开展了电源规划、电网规划及发变组主保护的配置与整定，以及相应的图纸的绘制。毕业设计环节需要解决的主要问题是设计缺乏规范标准。另外，毕业设计所需要的各类数据无从查找，如线路型号、价格，高压电气造价、运行维护价格等缺乏，现场常用设备型号等。这就需要到省级电力设计院广泛调研，编写标准、完善的设计手册，以保证设计内容的规范。
三、相关先修课程的调整
继电保护原理课程的先修课程包括：电路、电机学、信号处理、电力系统分析等课程。其中电机学课程中变压器、发电机的结构与工作原理是后续主设备保护的重要基础；电流互感器、电压互感器作为各类保护电气量量测的重要元件，其工作原理及特性，以及接线特点等内容也是继电保护原理实现的重要基础。而目前，电机学课程中互感器的以上内容介绍偏少，需要适当增加相应内容的介绍。另外，建议电力系统分析课程中应增设高压直流输电系统故障分析的介绍，为后续高压直流输电保护的开设奠定基础。
四、职业素质的培养
“知识、能力、素质”为一体化的培养模式，是培养高素质的应用型人才的根本。继电保护专业方向课程体系的改革的实施同样要遵循这一培养模式。通过理论教学与实践环节的相互渗透，构建符合现场需求的实践训练环节，让学生深入体会继电保护配合逻辑的严密性、二次接线的复杂性，向学生灌输继电保护工作的严谨态度、安全意识和责任意识，帮助学生树立正确的职业意识和职业道德，明确继电保护专业技术人员应具备的职业素养和职业技能。通过实习环节、课程设计、毕业设计等实践环节让学生达到对现场的职业认知实习，了解岗位职业技能要求、工作职责、岗位设置、工作规范、工作环境等，形成对继电保护技术专业的认同感，激发学习热情，让学生实地感受继电保护技术应用的广泛性和重要性。
五、结论
在电力系统迅猛发展的形势下，电力企业对继电保护专业人才有着新的需求和特点。服务于学校培养应用型高级人才的目标，建立健全符合学校自身实际和体现自身特色的继电保护理论和实践教学课程体系，构建“知识、能力、素质”为一体化的培养模式，达到理论与实践相融合，力争为电力企业输送更多的优秀专业人才做出贡献。
参考文献：
[1]刘汉伟.现代大学教育理念的研究[J].辽宁工业大学学报（社会科学版），2009，11（4）：82-85.
[2]梁国艳.应用型本科院校继电保护教学改革的探索与思考[J].中国电力教育，2010，161（10）：67-68.
继电器保护的基本要求篇4
电力系统在运行中，一旦出现故障，就会给国民经济的发展带来灾难性的后果。电力系统中的继电保护就是为保障电力系统稳定运行，而设置的最基本、最有效手段。继电保护装置是指当电力设备系统中的电力元件或者是电力系统本身，发生了危及电力系统安全运转的故障时，能够直接向所控制的断路器发出断开的命令，以控制故障终止的一种自动化措施。继电保护装置为保证电网的稳定运行，能反映电气元件的故障和不正常运行状态，并动作于断路器跳闸和发出告警信号，从而使保证电网安全稳定运行,将损失降至最低。电力系统继电保护的基本任务主要包含两大方面：一是当电力系统出现不正常工作的情况时，继电保护装置能够自动、及时地发出信号提醒运行人员进行处理；二是当电力系统出现故障时，继电保护装置就能够有选择性的、自动快速的将故障设备从电力系统中予以切除，从而保障电力系统其余的部分能够正常运行，从而有效地防止电力系统故障的进一步扩大。
2继电保护装置维护的必要性分析
2.1继电保护装置维护的原因
继电保护装置广泛用在变电站、发电厂内，主要工作内容是用来检测电网运行、记录故障以及控制断路器工作，进而保证电网正常、可靠地运行。计算机技术、电子技术以及通讯技术的快速发展，电力系统的不断发展、规模的不断扩大和电压等级的不断提高对继电保护提出许多新的要求。正是由于继电保护对电力系统的重要性，因此，继电保护装置可能存在的故障，就直接关系到了继电保护装置的维护好坏对于电力系统正常运转方面产生的作用。继电保护装置可能存在的故障有：一是继电器触点松动、开裂或是触点尺寸位置出现偏差，影响到了继电器接触的可靠性，触点就是继电器完成切换负荷的电接触元件；二是继电器玻璃绝缘子出现损伤问题，继电器的绝缘子是由金属插脚以及玻璃经过烧结而成，在日常的继电器保护装置的维护方面，由于调整、运输等产生的插脚弯曲，而产生玻璃绝缘子开裂，造成继电器保护装置无法可靠通断；三是由于继电器自身的参数设置不当，造成电磁继电器的铆装处松动或结合强度差。四是继电器保护装置的线圈故障问题，由于继电器所使用的线圈种类繁多，当线圈多个交叉放在一起时，就容易产生碰撞交连，一旦将其分开，就容易产生断线。综上所述，由于继电气保护装置中所存在的问题，在对其进行维护时，应基于以下几个要求，积极地对其进行维护，以保障电力系统安全运行。
2.2电力系统继电保护装置维护的要求
依据继电保护装置在整个电力系统中所承担的任务，对于继电保护装置的维护应基于选择性、快速性、灵敏性、可靠性这“四性”的基本要求上。选择性是指在对电网影响最小的地方实现断路器的控制与操作，即断开距离事故点最近的开关设备，从而保证供电系统的其他部分能正常运行。选择性除了决定于继电保护装置自身的性能外，还应从满足电源预算开始，愈靠近产生故障的点，对于继电保护装置产生的故障启动值愈小，产生操作所需要的时间就会越短。快速性是指一旦电路系统产生短路，继电器保护装置能够在最短的时间内将故障所影响的范围控制在最小的范围内，以提升系统的稳定性。继电器保护装置的维护能够减轻故障元件的损坏程度，提高线路故障后自动重合闸的成功率，并特别有利于故障后的电力系统同步运行的稳定性。灵敏性是指是指继电保护对设计规定要求动作的故障和异常状态能够可靠动作的能力。当影响电力系统正常运行的故障产生时，继电保护装置能够灵敏的感受并进行灵敏的操作，以保证保护装置的灵敏性系数的衡量。继电保护装置的维护能够在实际的运行中对继电保护装置的灵敏性给与具体的指标，并在一般的继电保护设计与运行规程中进行具体的操作。可靠性是指保障继电保护装置自身在保障电力系统正常运行的可靠性，因而可以分为信赖性以及安全性两大方面。对其进行维护是要促使其能够准确的完成原本设计中所要求的一系列动作，以及在非设计要求动作的情况下，能够保证其可靠地不动作。
3电力系统继电保护装置进行维护的措施
3.1检验继电保护装置
在对继电保护装置进行检验的过程中，对于以下几方面内容应给予及时的关注：首先，整组实验以及电流回路升流实验放在试验检测的最后实施；二是上述两项工作的完成，就严禁再次拔出插件、改变定值区以及改变二次回路等工作；三是在定期检验中，在检验完成后设备投入运行，但是缺少负荷的情况下，不能测量负荷向量和打印负荷采样值。
3.2保证定值区的正确性
对于继电保护装置而言，定值区是十分重要的。因此，在实施维护时，必须采用严格的管理以及相应的技术手段，以保证定值区自身的正确性。在实际的管理中，我们采取的主要措施是，在修改完定值后，将设备名称、定值单、定值号由修改人员一一核对，并在继电保护装置的维护工作记录中，标明定值区编号。
继电器保护的基本要求篇5
关键词继电保护;问题;改进
中图分类号tm7文献标识码a文章编号1674-6708(2010)23-0028-02
1配电系统继电保护的概况
1.1配电系统的继电保护装置的组成
电源进线:定时限过流保护,定时限速切保护,过负荷报警及差动保护,轻、重瓦斯及温度保护。馈出线路:过流保护,电流速断保护,小电流接地报警。
1.2配电系统的继电保护装置的配置原则
继电保护的配置,它应当满足两点最基本的要求:一是任何电力设备和线路不得在任何时候处于无继电保护的状态下运行;二是任何电力设备和线路在运行中必须在任何时候由两套完全独立的继电保护装置分别控制两全独立的断路器实现保护。具体来来,要符合以下几点原则:
1)配电站进线一般不设继电保护;
2)变电站及开关站出线保护由过电流保护、零序电流保护、前加速一次重合闸保护(若线路有架空线)构成;
3)配电站及开关站母线分段,配置备用电源自切及自切后加速保护装置;
4)配电变压器选用熔断器或由继电器构成的过电流保护及零序电流保护。
2配电系统继电保护存在的问题
2.1电流互感器饱和
随着供电系统规模的不断扩大,很多低压配电系统短路电流会随着变大,当变、配电所出口处发生短路时,短路电流往往很大,甚至可以达到电流互感器一次侧额定电流的几百倍。在稳态短路情况下,一次短路电流倍数越大,电流互感器变比的误差也越大,使灵敏度低的电流速断保护就可能拒绝动作。在线路短路时,由于电流互感器饱和,感应到二次侧的电流会很小或接近于零,造成定时限过流保护装置拒动。若是在变电所出线故障则要靠母联断路器或主变压器后备保护来切除,延长了故障时间,使故障范围扩大;而若是在配电所的出线过流保护拒动造成配电所进线保护动作,则将使整个配电所全停。
2.2二次设备及二次回路老化
现在我国很多配电系统的继电器是20世纪70年代~80年代的老式继电器,节点氧化尘太多,压力不够,也会造成保护误动,出口不可靠。我们知道,二次回路分直流和交流两部分,如果交流回路实验端子老化,锈蚀,接触电阻过大,严重时会引起开路,引起保护误动或拒动。直流部分在系统失电和系统严重低电压时可靠性难以保证,事故情况下更难以保证可靠动作,会导致越级跳闸,扩大事故范围。
2.3环网供电无保护
目前我国环状配电网基本采用负荷开关为主,目前不设断路器也没有保护。若装设断路器,由于运行方式变化,负荷转移等因素,继电保护选择性无法协调。目前环网运行方式是开口运行,故障时,故障环网全部停电,绝大部分网络是用人工操作对网络重构来恢复供电。对环网中的供电用户,小容量的还可设置熔丝,限止故障的影响范围;用户变压器容量较大的,无法配置有选择性的熔丝保护,甚至直接用铜棒连接,用户故障,环网全停,扩大了故障影响范围。
2.4保护校验装置存在漏洞
现阶段我国很多配电系统保护校验装置存在漏洞。首先是仪器仪表存在问题。仪器仪表是保证保护装置校验质量,提高工作效率的必备基础,但长期以来由于投入的不足,保护工作缺乏高性能的仪器,目前仍以“地摊”式接线为主,虽然“地摊”式接线是保护人员的基本功,但是如果出现错误,将严重影响了保护校验质量和工作效率;其次是现场资料不全。继电保护的图纸资料不齐备一直是困扰继电保护人员的一个大问题,在一些变电站,图纸破损、丢失或不全,甚至新建站就没有竣工图;另一些变电站图纸刚刚补齐,又开始了新的技改项目,改造后又未及时将图纸补齐;因此,各变电站图实不符现象始终存在,难以解决,留下了事故隐患。
3配电系统继电保护的改进措施
3.1避免电流互感器饱和
避免电流互感器饱和主要从3个方面人手:首先是电流互感器的变比不能选得太小,要考虑线路短路时电流互感器饱和问题,比如一般10kV线路保护的电流互感器变比最好大于60/1;其次要尽量减少电流互感器二次负载阻抗,尽量避免保护和计量共用电流互感器,缩短电流互感器二次侧电缆长度及加大二次侧电缆截面;第三是遵守速断保护的原则。高压电动机按起动电流乘以1.2~1.3倍可靠系数确定,如超过其数值就可确定故障电流。时限整定0s,单台变压器按所供电最大1台电动机的起动电流加上其余电动机及照明等负荷的额定电流进行整定,如整定值计算小于变压器额定电流2倍,按2倍的电流整定。超过2倍的电流整定值,按计算数据乘以可靠系数确定,采区变电所内进线柜则遵照最大整定值数据加上其余变压器的额定负荷,按等级划分,确定延时时间,仍有选择性,但短路情况下速断保护无选择性。
3.2完善环网结构的配套建设
目前,环网结构是电缆网络采用的主要形式,目前还没有性能颇为理想的继电保护装置,为快速隔离故障、恢复供电,可以考虑结合配电自动化系统的建设,继电保护与自动化系统相互配合使用。
3.3实行状态检修
继电保护发展至今,从保护原理的设计,到生产厂家制造工艺,到售后服务,各方面都已比较完善。微机保护装置的性能已非常稳定,近几年在我区范围内,由于保护装置性能不稳定引起的误动基本上没有出现过,所发生的保护误动作基本上是保护装置外部原因引起的。因此,我们建议对继电保护设备实行状态检修,也就是说,只要保护装置不告警,就不用进行检修。当然,这要有一个逐步完善的过程,需要大量的配套工程,但这是一种发展趋势。
3.4增加投入,更新设备
企业管理者应该认清供电与企业效益的关系;继电保护与电网安全稳定运行的关系。要加大对继电保护的投人,尽快更新保护装置,淘汰落后设备,增加保护装置动作的可靠性。保证保护校验正常进行保护校验是保护装置运行中十分重要的环节,校验的准确与否直接影响到保护装置的运行效果。因此,应及时更新保护校验设备,完善供电网络建设,在不影响正常安全生产的情况下,确保各回路均有足够保护整定时间,使保护装置校验做到应校必校,不漏项,不简化。
4结论
随着我国经济的发展,对电力的需求越来越大,由于配电系统供配电一体,设备类型复杂,运行方式众多,给继电保护带来一定难度。同时电力系统220kV及500kV线路增加,配电系统的整体网络结构和运行方式变得日益复杂,这就对系统中的继电保护装置提出了更高的要求。同时随着系统的不断发展,肯定会有各种新的问题出现,希望广大现场工作的运行维护技术人员能结合运行经验,提出对应的措施,共同把工作做好。
参考文献
[1]吴晓梅,邹森元主编,国家电力调度通信中心编.电力系统继电保护典型故障分析[m].中国电力出版社,2001.
继电器保护的基本要求篇6
实验平台建设
（1）传统实验平台存在的问题。电气工程及其自动化专业传统的实验包括课程实验和综合实验两部分内容。1）课程实验以验证性实验为主。一般会根据二次原理图完成实验装置的接线，通过对装置加电流、电压信号对装置进行测试，并观察装置动作结果，记录相关的实验数据，以此来验证理论教学中所学的基本原理。就实验本身而言，实验目的比较明确，但因实验内容较少且过程单一，不能有效的提高学生发现问题、分析问题和解决实际问题的能力；再加上因平台落后、设备功能有限造成能实际开设的实验内容更少，根本无法满足当前的教学需要。2）综合实验室硬件条件与当前电力系统的应用现状及其对人才的培养要求相比存在较大差距。以继电保护实验平台为例，差距主要表现在：第一，保护种类较少，不能涵盖整个电力系统。当前只有线路保护、变压器保护，缺少发电机保护、母线保护、断路器保护及配网保护。第二，保护装置落后，元器件还是以电磁型继电器为主，微机线路保护年代久远，与电力系统的实际情况相差甚远。第三，测试设备及测试手段落后，与工程实际差别较大。目前工程调试中，对现场电气量的模拟均采用继电保护测试仪、信号发生器等完成，而实验教学则主要使用调压器、行灯变、移相器、滑线电阻等，这些设备在测量量程、准确度、精度方面根本达不到要求，从而导致很多实验无法进行。基于这样的情况，为了适应培养计划的需求，必须对当前的实验平台进行全面的改造，建立与当前电力系统的实际发展水平相适应的实验平台。（2）实验平台建设。以继电保护实验室为例，目前已经建成了包括发电机、变压器、母线、断路器、线路及供配电系统的微机继电保护实验平台，并配置了多套先进的继电保护测试仪，故障采集及分析软件。实验装置的种类、功能大幅度提升，实验教学内容可以覆盖从基础元件到整个电力系统的各个层次，为构建模块化、多阶段、多层次的实验教学体系奠定了坚实的平台基础。在实验过程中学生不但可以根据主接线的状态选择相应的保护类型，确定保护配置，而且可以依据保护原理自行设计保护类型，计算保护定值，确定参数，并通过实验平台检验动作逻辑及保护动作情况。图1为微机继电保护实验平台。
教学内容改革
在新建实验平台的基础上，从以下几个方面来合理的安排教学内容。（1）从课程出发安排教学内容。电气工程的理论课程包括：“继电保护”、“自动装置”、“高电压技术”、“电力系统分析”等，与此相关的课程实验一般以元件实验为主，同样包括继电保护元件实验、自动装置课程实验、高电压技术实验。在现有的实验平台上，元件和装置已合为一体，可取消继电保护元件实验室，课程试验可在综合实验室内完成。而经过改造后实验室功能更加完善，实验内容可以涉及到实验原理的各个环节，包括：硬件电路、保护定值修改和固化、元件定值校验、动作特性实验及动作报告故障分析等。这样既可以节省场地和资源，同时又可以制定更加丰富的实验内容，从而改变了以往课程实验内容少、手段单一的缺点。（2）从实际工程出发安排教学内容。技术应用型电气工程及其自动化专业培养方向根据工程实际和社会需求，全面强化实验教学环节，对实验教学内容进行全面整合和优化。三峡大学电气与新能源学院紧密结合工程实际和电力行业需求，设置了以下专业综合实验：微机继电保护综合实验、综合自动化实验、水电仿真实验以及电气设备检测实验。下面以微机继电保护综合实验为例介绍实验内容的安排。微机继电保护综合实验分为微机保护软件设计实验和微机保护屏体实验。在软件设计实验中，学生可以完成以下实验内容：一是编制保护软件主程序。一般包含三个基本模块：初始化和自检循环模块、保护逻辑判断模块和跳闸处理模块。二是设计数字滤波器。三是微机保护算法实验。完成软件设计并在微机实验平台上运行，可以作为课程设计和毕业设计内容。微机保护屏体实验以发电机微机保护为平台，学生可以完成以下实验内容：一是数据采集系统实验。包括零点漂移检查，电流、电压精度检查，电流、电压变换器线性范围检查。二是保护定值校验及动作特性实验。三是开关量输入软件及硬件回路定义设计。四是开出量输出、跳闸回路及软/硬压板的投/退检查。五是模拟各种保护动作，形象直观的观察保护动作情况，打印并分析故障报告。[3，4]（3）从学生出发安排教学内容。教学以学生为主体，实验教学的内容设置及教学方法要适应“自主学习”的教学理念。[5]这就要求教师因材施教，认真组织教案，实验教学的内容公布在学校求索学堂网站上，不同专业、不同层次的学生可以根据自身特点选择实验项目与内容，教学过程中教师以问题式和引导式实验教学为主，注重启发引导学生，整个实验只提要求和目标，具体实验的设计、实验前的分析及实验后数据的处理都应该由学生独立完成。例如：在微机变压器保护实验教学中，首先可以提出需要进行的实验项目：一是变压器主保护（变压器差动或零序差动）；二是变压器后备保护（复压闭锁过流保护或零序方向过流）。然后，根据所选的试验项目确定实验内容，其中包括：回顾和复习变压器保护的基本原理；熟悉保护回路（交流电流电压回路、输入输出回路）；熟练使用继电保护测试仪；在实验平台上实现保护功能；观测动作结果，记录实验数据并进行分析。实践表明，以学生为主体，推出“自主学习”的教学理念，将会使学生学习的积极性大大加强，很好地激发了学生对理论课程所介绍的专业知识的浓厚兴趣，具有很好的教学效果，也能很好地满足技术应用型本科人才培养的要求。[1]（4）探索实验室开放管理，通过产学研合作的形式，建立稳固的校外实习基地，为在校学生提供进入企业见习、实习的机会。目前已与湖北超高压输变电公司宜昌输电公司、宜昌电力勘测设计院有限公司签订产学研基地合作协议。积极鼓励学院教师与电力企业加强合作交流，及时了解先进的电力技术，依靠行业和企业办学，形成相互支持、相互依托的互动式产学研结合基地，有力地保证了学生实践能力与创新能力的培养。
继电器保护的基本要求篇7
关键词：继电保护；电流互感器；电流保护；防误动措施
Doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.033
1前言
继电保护是为了满足当下巨大电力需求的变化，所以对人们生活质量的提高有着重要的意义。电流互感器的饱和对继电保护有着重要的影响，防误动的相关措施也是为了继电保护得到更好的发展。文章就当下继电保护的相关现状，以及电流互感器的饱和问题的体现和解决进行研究和分析。对防误动的相关措施也进行一定的介绍，以望更好的促进相关电业的发展，推动社会的进步。
2继电保护及电流互感器饱和的现状
随着经济建设的推进，人们的生活水平越来越高，为了满足人们生活中不断增加的舒适度和便利度的要求，电力供应的相关行业对具体的措施进行了一定的改进，以更好的适应市场和时代的需求。电流互感器是影响继电保护的重要构件，电流互感器的饱和也会对继电保护造成严重的影响，但当下的电流互感器饱和对继电保护的影响主要有差动保护、距离保护以及过流保护等等，对电流互感器相关原理的的分析，可以在一定程度上解决相应的问题。但是电流互感器的饱和经常是由于错误动作后导致的后果，所以相关部门和人员对相应的防误动措施也进行了一定的研究，得出许多有利于解决相关问题的防误动措施。但是在具体实施时，仍然与许多制相方面的问题，如对相关的防误动措施没有充分的理解，在实施时因一定的偏差而失去了该有的意义等，都是行业发展待解决的问题。
3继电保护及电流互感器饱和影响
电流互感器是继电保护过程中，电力计算装置测算时最基本的测量元件之一，但是在当下的发展过程中，仍然有许多需解决的问题。笔者经过调查分析，得出电流互感器及继电保护的问题主要有以下几方面：
（1）差动保护的相关影响。电流互感器出现饱和时，会影响相应的差动保护装置进行错误的判断后，进行错误的出口。变压器差动保护动作时，防止电路在运行时的电流和电压不符合相关的规定，需要进行自动判断差动，可减少事故发生，现在许多场合都可应用此方式。但是电流互感器在饱和后进行的判断是错误的，不仅不能起到一定的安全作用，反而可能阻断正常的运行，增加继电活动的危险性，不利于继电保护活动的进行。（2）距离保护的相关影响。电流互感器在使用时，是对运行的电流幅度和数值等进行判断后，采取一定的继电保护措施。但是测量阻抗越大，保护范围就越大。电流互感器呈现饱和时，其实所对应的测量阻抗就已经小于其一般的测量阻抗，保护范围也已经缩小。在一定范围内的保护要求下，便很难最大限度的发挥距离保护的相关要求，不利于继电保护相关措施的进行。（3）过流保护的相关影响。过流保护也是一个应用较为广泛和便利的继电保护方式，当外部短路时流过本保护的最大负荷电流来整定的，当短路电流达到定值带一定延时来进行的保护措施。过流基波幅值的大小其实是和相应的灵敏度有关。电流互感器在饱和的情况下，过流的基波幅值是小于实际的故障电流的，灵敏度会出现明显的降低，对相关问题的处理就可能遇上不及时的困境。（4）零序保护的相关影响。在电路不对称连接相应的接地故障时，会出现不同的零序基波幅值，而不同的零序基波幅值会对电路中电流的方向造成一定的影响。在对称或是不对称的接接地障中，如果电流互感器达到饱和，理论上是没有零序电压的，与过流保护存在一定的偏差，并会对结果造成巨大的影响。零序电压在出现时的观察方法很特殊，相应的灵敏度降低后会在很大程度上影响测量的结果。但是饱和状态下的灵敏度失真问题不容否认，所以电流互感器在饱和的情况下，对零序保护也会产生相应的影响。
4电流互感器饱和时防误动的建议
为了使得电流互感器更加稳定，减少饱和状况的发生情况，笔者对相关的实例进行进一步的分析，结合电流互感器的稳态饱和和暂态饱和等相关特性进行研究，得出如下有力的建议：
（1）限制运行时的短路电流。电路在运行时，如果出现短路情况，会导致电流的传输不畅等问题，出现回路阻抗增大等问题，所以限制短路电流的相关措施尤为重要。限制短路电流的相关措施早就有了一定的发展。在电路使用时，尽量使用分列并行的方法来扩大电路流通范围，可以使电路在运行过程中，由一定的判断后，启用备用电路进行调节。只要在高电压情况下做好分列运行的措施，就可以起到限制短路电流运行的相关效果，对继电保护时故障电流的运行以及电流互感器饱和情况下的防误动等，都是极有利的措施。（2）增大保护级电流互感器。如果按照符合的电流数值来安装保护级电流互感器，其实很容易出现电流互感器饱和问题。但在安装处注意使用最大的短路电流数值作为安装依据，便会大大减少电流互感器出现饱和的状况，起到防误动的效果。但是该方法也有一定的弊端，便是增加了相应分支电流在运行的检测，所以在使用时要注意一定的适用度，保证使用的方法能够真正发挥作用。
5结束语
综上所述，继电保护是电力系统的有效保护措施，不仅可以提高电力的供应效率和质量，还能在一定程度上避免相应的安全问题。电流互感器饱和会严重影响继电保护中的灵敏度和可靠性，为了保证电力系统的安全与稳定，防误动措施有存在和发展的必要。文章是我对继电保护工作的一些思考，提及的影响和建议都有一定的参考意义，为电流系统安全稳定运行具有积极意义。
参考文献：
[1]陈宏山，余江，周红阳.继电保护受电流互感器饱和的影响及防误动措施[J].南方电网技术，2013，7（01）：65-67.
[2]刘锐力.电流互感器的饱和对继电保护装置的影响[J].中国高新技术企业，2014（16）：77-78.
[3]叶民.电流互感器饱和特性及对继电保护的影响研究[D].重庆大学，2012.
[4]胡志华，张斌，姚彦霞.电流互感器饱和对继电保护的影响及对策[J].内蒙古石油化工，2012（11）：56-57.
继电器保护的基本要求篇8
关键词：10kV配电系统继电保护动作可靠性
10kV配电系统是电网系统中的一个非常重要的环节，其运行的安全可靠性和节能经济性，直接影响到需求侧电力用户用电是否安全可靠和节能经济，同时还涉及到电力系统运行的安全稳定。10kV配电系统中二次继电保护系统涉及的因素较多且复杂，包含大量继电保护设备装置、自动控制装置、以及二次信号回路。因此，继电保护设备装置的动作安全可靠性将成为10kV供电系统研究的一个重点和难点。为了确保10kV配电系统能够安全稳定、节能经济的高效稳定运行，必须正确准确地配电继电保护设备装置。
1、10kV配电系统继电保护优选搭配的基本要求
1.1选择性
当配电系统中保护装置动作时，通过继电保护装置操作控制，将出现故障的电气设备与分支线路，从配电系统中有效切除，进而使停电范围和停电损失尽可能缩小，以确保配电系统中非故障设备和分支线路，仍能安全可靠、节能经济的高效稳定运行。
1.2速动性
当配电系统出现故障后，继电保护装置应尽可能快地快速准确切除短路故障，以确保配电系统的安全。缩短故障切除时间可以有效减轻短路电流对电气设备的冲击破坏程度，进而可以加快系统电压的恢复速度，这样不仅可以为电气设备的自启动创造良好的条件，同时还可以有效提高配电系统并列运行的安全稳定性。
1.3灵敏性
保护动作是继电保护功能正常发挥的前提，也就是说在保护范围内，无论短路点处于何处、短路类型、以及短路性质如何，整个继电保护装置均不应出现“拒动”、“误动”等情况。继电保护设备装置的灵敏系数，应根据配电系统最不利的运行方式和故障类型进行详细的分析计算。
1.4可靠性
当配电系统出现故障后，继电保护设备装置应该准确按照预定保护动作，不应出现拒动或误动问题。如果继电保护设备装置不能满足配电系统可靠性要求，则可能引起故障的进一步扩大，甚至诱发大面积停电事故。
2、10kV配电系统继电保护可靠性的影响因素
2.1励磁涌流对继电保护装置动作可靠性的影响
如果在继电保护整定计算过程中，没有充分考虑到配电变压器投入过程中产生的励磁涌流对无时限电流速断保护的影响，可能导致配电变压器投运过程中的励磁涌流的起始值超过无时限速断保护的整定定值，这样就会导致一些变电所的10kV出线线路检修完恢复送电过程中时，开关一合上即马上保护动作跳闸，这样不仅影响到配电系统的运行安全稳定性，同时还可能引起继电保护装置频繁跳闸，影响到供电可靠性。
2.2电流互感器饱和对配电系统继电保护动作的影响
随着供配电系统容量规模的进一步扩大，当10kV配电系统发生短路故障时，其短路电流将会随着变大，有时甚至可以在故障时达到电流互感器一次侧额定电流的几十倍甚至几百倍。在强大的稳态短路电流作用下，电流互感器一次短路电流倍数也会急剧增大，电流互感器变比误差也会增大，最终会导致灵敏度偏低的电流速断保护产生“拒动”问题，影响配电系统动作可靠性。
2.3继电保护整定值不匹配引起越级跳闸
在10kV配电系统中，通常采用微机自动保护装置，其一般动作间整定为：速断保护为0s、过流保护为0.5s，且其速断保护动作出口时间通常设定为40ms。由于各类保护间没有充分考虑距离影响因素，而保护动作时间又是一个固定值，因此，就可能引起继电保护的不匹配越级跳闸。加上在继电保护装置选型过程中，没有充分考虑跳闸极限配合问题，导致继电保护装置很难实现通过时间级差来确保保护装置动作选择性的要求，也就是，一旦10kV配电系统发生出线故障，就有可能诱发进线保护速断和过流发生越级跳闸问题，影响配电系统继电保护动作可靠性。
3、提高10kV配电系统继电保护动作可靠性的措施
为了确保10kV配电系统继电保护设备装置具有较高动作安全性和可靠性，就必须结合工程实际情况确保继电保护保护装置的保护原理设计、整定计算、以及安装调试等工作环境的正确无误。另外，要加强各保护装置间的匹配性，确保各保护设备装置具有较高质量性能水平，同时要加强后期设备运行维护措施制度的制定，确保保护动作的安全可靠性。
3.1采取有效措施防止励磁涌流过大
利用配电变压器投运时的涌流的相关特性，通过适当延长电流速断保护动作时间，这样可以有效防止变压器投运过程中的励磁涌流对继电保护装置动作可靠性的影响，避免保护装置出现误动作，这样可以在不对原继电保护装置进行改造的基础上，就可以达到提高继电保护装置动作可靠性的目的。
3.2采取有效措施避免电流互感器出现饱和问题
在继电保护装置匹配选型过程中，要充分考虑配电线路出现短路故障时，各电流互感器间可能存在的饱和问题。要尽可能减小电流互感器的电阻载荷，如：减小电流互感器的电缆长度、增加二次线缆截面等；要根据实际功能需求增加适当保护用电流互感器；要严格按照电流互感器的基本保护和配置原则，尤其当10kV配电系统中存在高压电机负荷时，要根据运行电流倍数的增加幅度，合适整定保护电流和故障电流。
3.3对开关保护设备进行优化改进
在整个10kV配电系统中，如果10kV变配电台区以上部分出现故障，则可以通过变配电台区10kV出线进行动作保护。但在配置继电保护设备装置时，要从技术、经济等方面进行综合考虑，不能一味追求继电保护效果而增大保护系统综合投资。对于配电变压器容量在1250kVa以下的工程领域，配电变压器的出线柜如采用开关+熔断器电器组合时，需要与用电器的保护性能保持一致匹配，这样才能有效起到继电保护作用。另外，要加强继电保护装置性能的定期试验和检修工程，确保其具有较高安全可靠性。
4、结语
随着微机保护技术的进一步完善可靠，10kV配电系统继电保护技术将以计算机技术、网络技术等为核心，结合图形仿真、现代控制等关键技术，像数字化、多功能集成一体化、网络化、智能化、虚拟化等方向快速稳定发展。
参考文献
继电器保护的基本要求篇9
关键词:继电保护安全稳定电力调度应用策略
当今,电力已作为现代社会的主要能源,与国民经济建设和人民生活有着极为密切的关系,然而供电不稳定,特别是大面积停电事故所造成的经济损失和社会影响是十分严重的。为此,探索如何正确应用继电保护技术,来有效地遏制电气故障,提高电力运行效率与质量就成为了我们面对的一个技术问题。
1电力运行面临的新课题与新任务
现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。这个系统除了包括发电、送电、变电、配电和用电设备外,还包括监测系统、继电保护系统、调度通信系统、远动和自动调控设备等组成的二次系统。在这个大系统中,其设备众多,分布区域甚广,在电力调度过程中,要保证每一台装置设备或每一条输电线路在任何时候都不发生任何故障是绝对不可能的。而另一方面,目前我国已进入高电压、大电网、大机组时代,其电力系统已由原以省内为主,发展到跨省的大区电力系统,并且大区电网之间也已开始互联。而且大电力系统对安全性的要求更高,对运行技术和管理水平要求也更严格。当大电力系统发生事故,特别是发生稳定破坏和不可控的严重连锁反应时,停电波及的范围大,停电时间长,后果严重,若因电网结构薄弱,管理不善而缺乏必要的技术防范措施时,则某一电气设备故障可能发展成为全面的大面积停电事故。因此,对于中国电力系统,长期以来输变电工程建设落后于发电工程,而发电工程又远落后于负荷增长的需要,电网结构相对薄弱,而电力系统的容量不断增长,如何保证日益发展的大容量电力系统的安全稳定运行,更是一项紧急而又重大的任务。而继电保护作为维护电力系统稳定与安全运行的一项新技术,值得我们关注与推广。
2继电保护机理
2.1继电保护装置的定义
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,由继电器来组成的一套专门的自动装置。为了确保高压供电系统的正常运行,必须正确的设置继电保护装置。
2.2继电保护的基本原理
继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化,构成继电保护动作的原理,也有其他的物理量,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下,不管反应哪种物理量,继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。
2.3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。
2.4继电保护装置的基本要求
(1)选择性。是指当供电系统中发生故障时,继电保护装置应能有选择性地将故障部分切除。也就是它应该首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。
(2)灵敏性。是指继电保护装置对故障和异常工作状况的反映能力。在保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。保护装置灵敏与否,一般用灵敏系数来衡量。
(3)速动性。是指保护装置应能尽快地切除短路故障。缩短切除故障的时间,就可以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的稳定性。
(4)可靠性。保护装置应能正确的动作,并随时处于准备状态。如不能满足可靠性的要求,保护装置反而成为了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,则要求保护装置的设计原理、整定计算、安装调试要正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量要可靠、运行维护要得当、系统应尽可能的简化有效,以提高保护的可靠性。
3系统中继电保护的配置与应用
3.1工厂企业高压供电系统
按照工厂企业高压供电系统的设计规范要求,在高压供电系统的供电线路、配电变压器和分段母线上一般应设置适当的保护装置。
(1)系统线路继电保护配置
①高压供电系统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0.5s～0.7s,并没有保护配合上的要求时,可不装设电流速断保护;自重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。
②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)系统配电变压器继电保护的配置
①当配电变压器容量小于400KVa时,一般采用高压熔断器保护。
②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,而当过流保护时限大于0.5s时,还应装设电流速断保护;对于车间内油浸式配电变压器还应装设气体保护。
③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。
(3)高压供电系统分段母线继电保护配置对于不并列运行的分段母线,应装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除;另外应装设过电流保护。如采用的是反时限过电流保护时,其瞬动部分应解除;对于负荷等级较低的配电所可不装设保护。
3.2传统电磁式继电器保护35KV变电站继电
保护配置
⑴线路保护:一般采用二段式或三段式电流保护:①一段为电流速断保护;②二段为限时电流速断保护;③三段为过电流保护。
⑵母联保护:①限时电流速断保护;②过电流保护。
⑶主变保护:①主保护一般为重瓦斯保护、差动保护。②后备保护为:复合电压过流保护、过负荷保护。
⑷电容器保护:①过流保护;②零序电压保护;③过压保护;④失压保护。传统继电保护由于其技术及设备的局限性,在短线路及运行方式变化很大时,往往给继电保护的整定计算,特别是保护的配合方面带来很大的麻烦,甚至在某些运行方式下保护之间不能可靠配合。
3.3微机35KV变电站继电保护配置
微机保护的配置,由于生产厂家的不同、开发时间的先后,呈现丰富多彩、各显神通的局面,但其基本原理及要达到的目的是大同小异、基本一致的,现以重庆某公司开发生产的eDCS6000系列微机保护系统为例进行说明。
⑴线路保护:配置①电流速断保护;②限时电流速断保护;③复合电压过流保护;④反时限保护;⑤电流闭锁电压速断保护;⑥过负荷保护;⑦小电流接地保护。
⑵母联保护:和线路保护一样配置。
⑶主变保护:配置①主保护为重瓦斯保护、差动速断保护、比例差动保护。②后备保护为:限时电流速断保护;复合电压过流保护;低压过流保护;负序过流保护;过负荷保护。
⑷电容器保护:配置①速断保护;②过流保护;③零序电流保护;④过压保护;⑤失压保护;⑥不平衡电压保护:⑦不平衡电流保护。可见微机保护的配置,除了有可靠的主保护外,还有足够的后备保护作为其补充,且保护从不同的角度对设备的故障进行了数据采集和分析,使保护的动作更具有选择性、灵敏性、速动性、可靠性。
3.435kV变电站微机保护配置的应用实例
2009年,某公司成功将一个传统电磁式继电器保护的35kV变电所改造成微机保护装置系统的终端变电站。
(1)系统保护装置及监控系统
①系统保护装置。线路保护装置、主变保护装置――可完成变压器的主、后备保护、综合保护装置、线路保护装置、电容器保护装置、备用电源自投装置、小电流接地检测装置、综合数据采集装置。②监控系统的基本功能――数据采集、控制操作、画面制作、监视显示、事故处理、制表与打印。
(2)系统设计时的注意问题
①由于控制和保护单元都是采用微机装置,故一些必要的开关量和模拟量应从开关柜或户外设备引至微机采集、保护屏。根据控制和保护要求的不同,输入的量也不同。②开关柜与微机装置之间的端子接线较简单,大量的二次接线在微机采集控制单元和保护单元内部端子连接。③传统的继电保护整定计算结果不能直接输入到计算机,须转换为计算机整定值。
继电器保护的基本要求篇10
关键词：继电保护；模拟保护；微机化；课程改革
作者简介：王思华（1968-），男，江苏南通人，兰州交通大学自动化学院，副教授；赵峰（1966-），男，上海人，兰州交通大学自动化学院，教授。（甘肃 兰州 730070）
基金项目：本文系兰州交通大学教学改革项目资助的研究成果。
中图分类号：G423.07 文献标识码：a 文章编号：1007-0079（2012）01-0058-02
由于电力电子技术、计算机技术、网络技术及保护算法的不断发展，微机保护已经得到了普遍采用，尤其是近年来测量、控制及保护技术的融和，新建的变电所和发电厂其二次系统一般都安装了综合自动化系统。在对老变电所和发电厂的改造过程中，遇到保护设备的更新，无一例外地都采用了微机保护装置。因此，随着模拟式机电型保护装置退出和二次设备的不断更新，电力系统继电保护装置的微机化已基本形成[1-2]。面对这样的技术现实，结合目前继电保护教学方面教材特点，如何让学生在几十学时里，既能对继电保护的基本原理掌握好，又能对微机保护装置有所掌握，这是摆在广大继电保护教师面前的一个比较大的现实问题。为了能解决和应对这个难题，对继电保护教材和教学内容的调整势在必行。
一、保护的微机化对传统继电保护的影响
目前，在现有电力系统继电保护教材中，大多数教材在讲述保护的基本原理的过程中，一般是结合模拟型继电器来分析保护原理，尤其是机电型继电器，这样就花费了大量的篇幅用于分析介绍继电保护装置和传统继电保护的二次电路[3]。当然通过传统的机电型保护的动作过程来让学生学习和掌握保护原理是行之有效的方法，学生也容易理解，问题是在理解完了保护基本理论后，如何让学生来认识微机保护，这在大多数教材中并没有体现。而是对具体模拟电路或机电型保护元件参数的选择、元件老化、频率变化、过渡过程、管压降（门槛值）、非线性问题等进行讨论，不同类型的继电器，其动作原理是不同的，结构也不同，特别是用机电型继电器来实现较为高级保护，其结构尤为复杂，学生要掌握它很不容易，同时调试应用都不便。而微机保护，无论其功能如何，其硬件构成基本相似，无非是CpU及其扩展电路有所不同[1]。因此上述那些要讨论的因素就相对涉及较少（或不存在）。由此可见，保护的微机化对继电保护的教学内容影响很大。下面就继电保护的课程内容进行讨论。
1.电流保护的影响
电流保护单元是继电保护课程的一个最基本、最重要的单元内容，也是在实践中应用最广的内容，通过这个单元学习让学生对电力系统继电保护有一个基本的认识。学好、理解、掌握和应用尤为重要。在目前大多数继电保护教程中，在讲述这一部分原理时，大多采用模拟型器件来讲解保护，比如电压、电流、时间等机电型继电器或晶体管型继电器组成的保护电路。对于机电型继电器，通过它们来认识继电保护是比较直观的，对于学生刚接触继电保护是有好处的，其本身原理、结构简单学生容易掌握，而对于由晶体管构成的继电保护，相对来说结构要复杂些，尤其是对电子电路没有学好的学生，让他们通过晶体管保护来理解继电保护的原理难以可行。而目前电流保护装置基本是微机电流保护，它与传统的电流保护的组成结构有本质的区别，学生在学好电流保护后对微机电流保护装置不会用，不会整定，不会调整。
2.功率方向和距离保护的影响
功率方向保护及距离保护是一种较高等级的保护，其基本原理比较容易掌握，但其模拟器件的原理比较麻烦，一般的教材中花费了比较大的篇幅去介绍，如模拟式方向元件一般在线路出口相间短路时有死区，为防止在死区内短路时保护装置拒动，一般都利用RLC回路的谐振对故障前的电压相位实现记忆，记忆时间一般为70ms左右。如记忆时间过长，由于RLC回路的振荡频率与系统频率的差异，会使得记忆电压与故障前的电压有相位差，这样可能导致反向出口短路时误动。在模拟式方向阻抗继电器中为克服出口两相短路的死区，还加入了第三相电压，其目的是在出口两相短路时保证极化电压能保持与故障前的电压同相。这些问题可以很方便在微机保护中利用算法加以解决，基本不需要什么硬件。再如阻抗继电器的接线，为了保护证接线的灵敏度和测量准确问题，提出了“阻抗继电器的接线方式”，微机式的距离保护是作为一个整体引入三相电流和三相电压，不再借用电抗变换器参数的调整来改变整定阻抗和整定阻抗角，故没有由于电抗变换器的特性（转移阻抗）变化而导致的动作阻抗下降的问题，也就是说不存在精确工作电流的概念（只有a/D变换的分辨率问题）。
3.变压器保护及发电机保护的影响
在变压器及发电机保护的单元里，其保护的核心是差动保护问题，大多数教材中主要是以BCH2型继电器作为差动保护的元件来介绍的，这种模拟元件主要问题是结构复杂，另外接线和动作的整定调整十分不便，而微机差动保护一般是带制动的折线型保护，它对接线形式没有太多的要求，是一种整体接线方式，对于不同的方式它由软件来进行运算分析，消除角度误差等因素的影响，另外整定不需要算出相应的元件的动作匝数及制动匝数等，而且整定通过良好的界面来进行，方便易于实现。
二、课程教学的改革
电力系统教学改革的目的是让学生通过有限时间的学习，掌握保护的基本原理和方法，能够自主进一步深入学习或应用继电保护的原理去解决电网中的实际问题。
1.课程改革的思路
继电保护课程的改革以基本原理为主，包括保护的基本原理、保护装置和继电器的基本原理。以模拟保护具体电路为辅，对于复杂模拟电路不作介绍，减轻学生的学习负担。保护装置结构以逻辑关系为主。不同型号的保护装置只是实现方法不同，但逻辑关系不变，在模拟式保护中它体现为框图或逻辑图，在微机保护中它体现在程序的流程上。保护装置和继电器的应用举例以微机型为主，可适当兼顾尚未退役用得较多的模拟式装置和常用继电器。在教学的实践过程，应留出适当（不多）的时间，介绍当前继电保护最新的技术和原理，同时鼓励学生课后自主实验。
2.课程改革的具体方法
（1）教学手段的改革。在教学过程中，教学手段十分关键，教学手段的好坏直接关系到能否激发学生的学习积极性，也就是说能否抓住学生。目前常用的教学手段主要是板书式教学、多媒体教学及讨论式教学等。这些教学应该是经过长期实践，证明是可行的，但对于不同的教学内容如果采用一种方式效果不理想，在教学过程中不能激发学生的学习动力，因此需针对不同的教学内容，合理采用不同的手段进行。比如在讲解算法时，需要数学的推导，这时笔者主要采用板书式教学，让学生顺着老师的思路进行理解学习，在讲解保护设备时，采用多媒体比较好，让学生一下子了解设备及其一些应用，通过声光一下吸引学生学习保护设备的积极性，提高学生学习动力和对新设备的认知。再如对于故障的分析学习，笔者采用讨论法进行，充分调动学生积极性，发挥学生的思考及参与能力。因此，合理运用不同的教学手段是调动学生学习积极性的重要因素。
（2）教学内容的改革。
1）继电保护教学内容的改革。继电保护教学内容改革是核心，没有一个好的内容，无论怎么改都不会成功，问题是继电保护的内容很多，怎么从众多的内容中选取是关键所在。笔者认为内容的改革需遵循够用、发展、创新这样的层次展开。所谓够用就是继电保护内容要包含基本的保护理论原理，比如常规的电流保护、功率方向保护、距离保护及差动保护等，对于这些原理的学习要完全掌握。对于利用传统保护构成的装置的学习，要简单化学习，不必对具体的器件及复杂的模拟电路进行分析，如功率方向元件的幅值比较、电压相位的记忆、变压器差动继电器匝数的调整等电路，主要是理解整个保护的逻辑关系，这样学生容易掌握理论，又不至于陷入对模拟复杂电路的理解。所谓发展就是继电保护的理论学习要与时俱进，对于目前不用的一些陈旧理论要敢于删除，对于新的理论要补充。由于微机保护的大力发展，许多过去用模拟电路难以解决的问题，通过算法却很容易解决，如功率保护的接线形式，差动保护的接线等问题。这些问题在模拟保护中靠装置的反复移相变换进行解决，其理论比较复杂，学生在学习过程中掌握不好。现在只介绍一个过程和处理的方法，通过算法比较容易实现。当然由于微机保护引入，保护课程发生了大的变革，这要求学生需要更多的知识面，比如计算机、通信及较高的数学知识。这些知识虽然在基础课有所学习，但并没有相关的应用。因此，如何将上述相关知识应用到保护原理中，这对学生又是一个问题，所以笔者在教学过程中，主要强调保护的结构及逻辑关系，并对常用算法进行推导分析，引导学生进行数学理论的应用，注重微机保护模块的学习。
2）继电保护相关课程内容的改革。与继电保护的相关教材有《继电保护原理》、《微机保护原理》、《变电站综合自动化系统》、《自动装置》，这几门功课的内容重复和交叉，比如在《变电站综合自动化系统》这门课中，涉及到微机保护的数据采集单元，微机保护的相关算法单元，这些内容又与《微机保护原理》的数据采集单元及保护原理相重叠。这几门课程如果独立开设，既耗费了很多学时，又不利于学生理解这些课程的相互关系和相关课程整体意识的构建，所以应统筹考虑和选取教学内容，以适合工作岗位的需要，对继电保护密切相关的课程在教学内容上，课时上尝试进行大幅度地整合。
（3）实验的改革。本科“继电保护”教学必须与工程实践结合紧密。继电保护是比较难学的课程，其原因在于继电保护技术涉及到电力系统的运行、稳定、安全以及一、二次设备的技术细节，同时，其本身也是一门包含高深理论和最新科技的工程技术学科。作为一门实践性很强的学科，继电保护的实验教学尤其重要，它是“电力系统继电保护原理”课程教学工作的重要组成部分。通过实验教学，不仅可以让学生更好地理解理论教学的内容，而且可以让学生掌握必要的工程技术、测试方法、先进设备和学科的基本研究方法，同时还可以培养学生的科学素养、实验技能和创造性，所以必须要重视教学实验环节。
1）实验室的建设更新。目前传统继电保护以继电器为主的继电保护实验室一般都已具备，通过传统实验可以使学生通过实际的保护二次接线的训练，清晰直观地观察保护动作过程和现象。此外在保护实验中可灵活模拟各种二次接线错误，然后让学生根据错误结果分析原因，培养和锻炼学生的分析能力；还可让学生按实验要求自己设计实验方案、接线、调试实验，使他们的动手能力得到提高。对于初学者来说，通过对常规保护的电气接线、工作原理、动作过程的学习，也为理解微机保护和做好微机保护实验打下良好的基础。另一种就是加强微机保护实验室建设。由于微机保护的接线少，信号质量相对较高，操作过程也相对简单，可以设计内容不同、形式多样的实验内容对学生进行专门训练，使学生较好地掌握保护测试技能、对滤波及保护算法进行初步的设计，甚至对自己设计的保护方案调试等。
2）改革实验教学的要求和方法。作为工科院校的本科生，工程实践能力是其基本素质，也是社会的基本要求。完善实验环节，积极推进实验教学环节的改革[5]。对于本科继电保护的教学采用任务驱动法，在实践过程中，可以按照电网施工的流程，将一些简单实际的小型工程全程照搬入实验室，老师提供相关的图纸资料，学生们几人一组，按照任务要求，进行保护的施工安装，调试，对保护出现的故障进行分析查找，完成所调试设备的实验报告，进一步提高学生的分析解决实际问题的能力，这就要求学生具备较强的二次识图能力。另一方面，由于微机保护装置功能强大，它能满足众多实验内容的需要。
（4）考评的改革。考评是检验学生对知识学习和应用掌握一个重要环节，不同的考评制度可以检验出学生学习过程中的不同能力，因此，要促使学生学好知识，掌握原理，学会应用，需要老师设计好不同的考评方案。考核评价体系的改革要立足于正确引导学生在打好坚实理论基础的基础上，培养和提高分析问题与解决问题的能力，鼓励学生发挥创新思维和创新能力[6]。从基础理论知识的掌握、专业技能的运用、设计性实验及综合性实验的实施等多方面进行综合考核，加大实验环节的考评比例，从制度上鼓励学生进行发散思维、求异思维的培养。传统考评往往是采用闭卷考试方式，这种方式有它的优点和公证性，但不能很好检验学生动手能力和应用继电保护原理知识去解决实际问题的能力。对于原理性内容学习采用传统闭卷考试，解决问题和分析问题能力采用具体实作考评。对于新原理的学习认识采用小论文形式拓展，最后分别设计一个系数求和，完成对一个学生的综合评价。
三、课程改革的结果分析
任何一项改革，最终要经过实践检验，当然教育实践的检验有其特殊性，它是一个长期的复杂的过程。笔者在学校教改立项的支助下，对电气2008级的电气工程的4个班中的其中两个班的继电保护进行了课程内容教学改革，从上课的效果上看，学生上课活跃程度增加，学生对继电保护原理的理解增强，对微机保护设备的认识和实践能手动力大大提高，在课程结束后，请具有现场丰富经验的继电保护工件者根据目前现场对继电保护工作人员理论知识和基本技能进行出题测试，最后测试结果成绩分析为两组，见表1、表2。
通过表1及表2的对比，可以明显反映出改革前与改革后的成绩的变化，通过对比和对学生的问卷调查，学生相对更喜欢改革后的教学方式。这也说明了这次课程内容调整和教学方式改革是比较成功的。
四、结论
大学的教育是培养高素质人才的一个重要阶段。优化的教学内容，多样的教学方式，合理的实践是培养学生掌握基本原理，引导学生开拓创新及具有一定分析与解决问题能力重要环节。对继电保护教学内容和方法的改革，经过验证是可行的。
参考文献：
[1]许建安.电力系统微机继电保护(第2版)[m].北京:水利电力出版社,2008.
[2]蒋先国.高速铁路四电系统集成[m].成都:西南交通大学出版社,2010.
[3]罗士萍,顾艳.从保护的微机化浅析继电保护课程内容的调整[J].南京工程学院学报(社会科学版),2004,(2).
[4]田有文,孙国凯,周启龙.突出继电保护教学中学生的创新能力培养[J].沈阳农业的大学学报,2005,(1).