继电保护器的工作原理篇1
电力变压器的结构和功能是电力系统的重要组成部分，其运行过程中会遇到很多问题，这些问题将会或多或少的影响电力系统的安全，尤其是大容量电力变压器受损会对企业电力系统造成致命破坏。因此，只有加强电力变压器的继电保护，将变压器合理应用到继电保护装置中，才能保证电力系统的安全。本文重点分析了电力变压器的继电保护对策，阐述了电力变压器在续电工作中的重要作用，展望了电力变压器在继电保护方面的未来。
【关键词】电力变压器继电保护软件系统
电力变压器的正常运行可以保证电力的有效运输，而保证电力变压器正常发挥功能的关键是继电保护，其工作能否完成将影响着电力体系的完整度。只有对电力变压器的机电保护对策进行科学分析，才能在电力变压器续电出现故障时做出合理应对，更好地处理电力运输过程中可能出现的各种意外状况，从而保证电力系统的稳定性和安全性。
1电力变压器继电保护的常见故障
1.1电力变压器继电保护概况
电力变压器继电保护主要有三种功能。第一，对电力系统出现的不正常信号和非正常状态做出有效应对，而达到维护继电保护功能的目的。第二，对电力变压器出现的非正常状态和故障进行判断，及时切断问题而达到有效控制事故发生的目的。第三，尽量避免电力变压器的继电保护功能因停电和设备损坏等问题而产生经济损失的情况，从而保证电力变压器的有效运转。
1.2电力变压器继电保护的常见故障
1.2.1内部原因造成的故障分析
内部原因造成的继电保护故障主要是电力变压器内部结构出现的机构性故障或功能性故障导致，如果变压器绕组出现故障或者变压器外壳接地线路出现故障都会引起继电保护故障，甚至会引发电网停电或者电力变压器被迫切除的情况。如果变压器出现短路，不能立即对变压器实行切除和停机，就会导致电力变压器烧毁或者不能运转的严重后果。
1.2.2外部原因造成的故障分析
外部原因造成的故障主要有因油箱外部引线出现搭接情况、电力变压器的绝缘皮套出现发热情况等问题而引发的继电保护故障。如果电力变压器外部出现短路情况，可能会使电力变压器因电压过高而产生严重损害。
1.3电力变压器继电保护装置的配备原则
当电力变压器内部出现短路或者油面下降的情况时，应该设置瓦斯保护；当外部短路引发变压器过电流的情况时，应该根据电力变压器容量和运行情况，设置电流保护、复合电压启动的过电流保护等装置作为后备保护；当长时间的过负荷对电力设备产生损害时，应根据过符合情况设置负荷保护装置；当电力变压器出现温度升高问题或者冷却出现故障时，应该根据变压器标准的规定，设置作用于信号的设备；110kv及以上中性点直接接地的电力网，应该根据电力变压器中心点接地的实际情况设置零序电流保护和零序电压保护装置。
2电力变压器继电保护的要点分析
2.1提高电力变压器继电保护技术的可靠性
电力变压器的继电保护方式主要是采用方法库和数据仓库。这两种方式可以有效地保证系统升级和维护的可靠性。在方法库上对电力系统进行升级和维护，为系统升级和换代提供了便利。因此，配备合理有效、性能优越的继电保护装置可以保证继电保护的可靠性。
2.2增强电力变压器继电保护技术的实用性
电力变压器运行过程中的一些问题可以通过调节数据的共享性和适用性进行解决。如此一来，在分析问题和数据统计过程中可以增强数据的实用性，进而保证电力变压器的正常运行。
2.3按照国家标准进行电力变压器设备设计
电力变压器的设计工作应该严格按照国家标准进行，并且严格把控型号选择的问题，以保证继电保护的协调性。同时，在对电力变压器进行继电保护时，应该对继电保护的工作情况和定期数值计算进行审核，保证电力变压器的运行符合国家规范。
2.4电力变压器的运行应该以行动性为原则
在电力变压器的运行过程中，应该根据其结构的特殊性和功能的实用性，在设备内部安装保护装置，当瓦斯超出限值，立即做出反应，从而保证继电保护装置工作的准确性和便捷性，保证电力变压器的稳定性。
3电力变压器继电保护的未来发展方向
3.1软件系统的发展
随着社会科技的进步，电力变压器的继电保护应该向着自动化和智能化的方向发展。开发相关的软件支撑起电力变压器的继电保护工作，建立相应的电力变压器继电保护的工作程序，进行系统的数据记录和分析。通过其对相关数据的细致分析和高效决策来提高电力变压器继电保护的效果，从而维护电力变压器的继电保护功能。
3.2数据库的发展
国民经济的快速发展使得电力变压器需要向网络化和信息化的方向发展。通过建立电力变压器继电保护的相关数据库和资料来实现网络化和信息化是最有效的途径。具体就是根据电力变压器继电保护工作的实际情况，建立电力变压器继电保护工作正常运行、故障检测和数据存储的数据库，对相关数据进行系统、科学的记录，使资料库可以作为电力变压器继电保护工作的坚强后盾。只有确保数据库在电力变压器继电保护工作中的有效运用，保证数据库对数据的全面统计，才能在设备出现故障后，准确的分析故障原因，找出解决故障的方法，从而保证电力变压器的继电保护工作正常运行。
4结束语
电力变压器的结构和功能作为电力系统的重要组成部分，其运行过程中会遇到的问题会影响整个电力系统的安全，尤其是大容量电力变压器受损会对电力系统造成致命破坏。而电力变压器的继电保护是电力变压器最重要的保护体系和设备，同时也是保护电力变压器的有效手段，不仅可以保证电力变压器的正常运行，而且还可以将发生故障的可能性降到最低。因此，为了能够发挥电力变压器继电保护工作的最大价值，必须对电力变压器的继电保护技术进行分析，从而找到有效避免电力变压器的继电保护工作的正常进行，保证电力系统的安全性和稳定性，减少电力系统故障发生的概率。
参考文献
[1]周宝忠.电力变压器继电保护技术的应用实践[J].科技经济市场，2014（11）：173.
[2]刘靖.电力变压器微机主保护系统的研究与设计[D].重庆大学，2008.
[3]王梅义.高压电网继电保护运行技术[J].电力工业出版社，2008，10.
[4]沈国荣.工频变化量方向继电器原理的研究[J].电力系统自动化，2007，8.
[5]赵洪梅.电力变压器的继电保护[J].电力与能源，2008，34.
作者简介
高海涛（1980-），男，陕西省洋县人。工程硕士学位。现为吉林石化公司工程师。主要研究方向为电气运行管理。
继电保护器的工作原理篇2
关键词：继电保护；连环性；隐蔽性
继电保护是一门综合性的学科，它集数学、电子、电力、通讯等于一体，同时也是一门实践性很强的技术，继电保护问题既需要科学的理论，也需要处理工程问题的技巧。本人立足实践，从事继电保护10多年，发现了许多问题，积累了一些经验，现和大家一起探讨。
1 案例一
某110kv变电站110kv194断路器在热备用状态下重合。
1.1事故经过
×年×月×日，天气阴雨连绵，某110kv变电站110kv194断路器在热备用状态下重合，保护装置重合闸灯点亮，重合闸压板在合位，六氟化硫断路器储能电机在不停的打压。根据故障现象，首先排除断路器机构偷合的可能性，应该从保护的动作逻辑去考虑问题。
1.2原因分析
(1)重合闸压板打在投的位置，给开关重合闸提供了可能。运行规程规定热备用的断路器是不允许投重合闸的，运行部门管理不善。忘记退掉了。
(2)保护装置重合闸逻辑存在缺陷，没有采用“不对应”原理，采用的是只监视twj状态，即twj断开充电。正确的做法是采用合后继电器的动合触点与twj的动合触点串联。其实在上述原理下，若先给保护装置电源，后给断路器控制电源，重合闸同样会出口。
(3)直接原因为六氟化硫断路器储能限位开关靠近背档板，雨水渗了进去，致使接点接触不良，断路器发生控制回路断线，twj由合变分，保护装置充电，在经过一段时间，控制回路恢复正常，twj由分变合，断路器发生重合。
(4)储能限位开关接点接触不良，此时拌由储能电机打压应由过流过时继电器闭锁控制回路，经检查继电器损坏。
1.3经验教训
从这个案例分析原因中可以看出，如果雨水进不到断路器机构内，断路器储能限位开关接点就不会接触不良，即使接点接触不良，若此接点和合后继电器的动合触点串联，重合闸就不会出口，或者过流过时继电器动作重合闸也不会出口。即使重合闸出口，若运行人员不投保护重合闸压板，断路器也不会合闸，所以它们之间存在着连环性。隐蔽性则体现在：其一，保护和断路器厂家设计上的缺陷，保护人员不容易发现，其二，保护人员对保护装置校验的很多，却忽略了对开关机构内继电器定值的校验。所以作为一名继电保护工作者，我们平时应该把工作中的每一个环节都做好，不留死角。对机构内的过流过时继电器做好校验工作，还有防跳和非全相继电器。保护和开关厂家在设计方面多加考虑，避免类似的情况发生。加强运行人员的责任心，加强运行人员理论水平的提高。
2 案例二
某110kv变电站全站失电。
2.1事故经过
本站110kv两趟进线，桥接线，主变高压侧开关和进线共用开关。某日保护人员在主变保护屏后测试110kvi母电压。发生110kvi母pt失压，备自投动作，主供跳开，备供未合，全站失电。
2.2原因分析
(1)二次电压线a630凤凰端子排扣反。不动时与下面端子排b630还有一定间隙，此时电压正常，当测试a630时，由于表笔线对a630凤凰端子排的压力及晃动和b630发生短路，二次空气开关跳闸，110kvi母pt失压。首先排除了万用表没有问题，对端子排仔细检查发现扣反。
(2)有流闭锁定值设置过大，此时负荷较轻，备自投没有被闭锁住。
(3)跳主供开关的线接在手跳回路中，手跳把备自投给闭锁掉了，致使备供没有合上，全站失电。
2.3经验教训
从这个案例分析原因中可以看出，如果凤凰端子排没有扣反，pt就不会失压，即使pt失压，还有电流把关，备自投也不会动作，即使备自投动作，被供开关合上，全站也不会失电，可见它们存在着连环性。隐蔽性则体现在：其一，端子排扣反，平时肉眼是看不出来的，其二，定值是定值管理人员下发的，他们不下现场，现场实际负荷电流的大小只有保护人员才知道。所以作为一名继电保护工作者平时应加强对基建验收的把关，根据继电保护二次回路验收规范。用摇表对二次回路的绝缘测试合格。定值管理人员应加强对定值审核力度，定值大小要结合现场实际负荷情况下发。现场继电保护人员应该对保护进行整组传动，对二次回路的原理有比较深入的了解，坚决消除“重装置，轻回路”的错误思想。
3 案例三
某220kv变电站220kv东母线失灵保护动作。
3.1事故经过
×年×月×日，某220kv变电站220kv出线243双套纵联保护b相动作，b相断路器跳闸，重合闸动作于永久性故障，243断路器三相跳闸。由于b相故障电流依然存在，220kv母差失灵保护动作跟跳243断路器，随后跳开母联200断路器，最后跳开东母所有出线间隔，造成220kv东母失电。
3.2原因分析
(1)本间隔防跳采用的是机构内防跳，即电压型防跳，防跳的关键在于辅助开关常开接点转换时的时间要大于防跳继电器的动作时间，以保证防跳继电器有足够的时间吸合。但实际辅助开关常开接点转换时的时间30ms小于防跳继电器的动作时间为50ms。
(2)其中有一套保护系统重合闸时脉宽为120ms，大于断路器合闸时间和断路器合分操作时辅助开关转换时间之和，在断路器第二次分闸后依然存在合闸脉冲信号。由于防跳继电器的动作时间大于辅助开关合分转换时间，防跳继电器带电时间过短不能有效吸合，导致防跳回路不起作用不能切除合闸信号，断路器再次合闸。
(3)此断路器液压机构的合闸闭锁值设置过低，使得断路器分一合一分后又合了1次，此时分闸油压闭锁启动，导致需重新补压非全相动作进行分闸，实际上非全相动作之前故障已被母线失灵保护切除。开关保持在断位。增加了保护人员判断故障的难度。
3.3经验教训
从这个案例分析原因中可以看出，如果重合闸脉宽合适，断路器不会二次重合，即使二次重合脉冲存在，防跳回路也不会让断路器二次重合，即使防跳回路没有闭锁住，断路器如果只能进行一个合一分一合的操作循环，闭锁分合闸操作回路，断路器也不会二次重合。隐蔽性则体现在断路器机构内分立元件之间的配合以及和保护装置的配合，需要临时接人便携式录波器才能够监测到。所以作为一名继电保护工作者应督促断路器厂家提高二次回路分立配合元件的质量、选型和技术水平，满足微机保护动作速度快的要求。应该加强对新投运六氟化硫设备机构内二次回路的现场全面验收管理工作。
综上所述，几个案例之间虽然它们动作情况不同，但是它们有一个共性，就是动作的连环性和隐蔽性。若是继电保护把住其中任何一个环节的话，就不会不正确动作。每次继电保护不正确动作，都带来很大的隐蔽性，需要继电保护工作者投人很大的精力和时间去查找，期间还需要他们具备丰富的理论知识和平时不断积累的经验。
继电保护器的工作原理篇3
关键字：继电保护；煤矿；供电系统；应用；
中图分类号：tm774文献标识码：a
1、引言
煤矿供电系统在正常运行工作过程中不可避免的会发生以下故障或者非常态的状况，例如短路、断线、绝缘老化等，会导致供电系统可能出现危险情况，造成不必要的财产损失。因此，煤矿供电系统的主要电器设备和供电线路都要装设继电保护装置，在煤矿供电系统中设置科学合理的继电保护装置对于保证煤矿供电系统的安全可靠具有至关重要要的作用，是保证煤矿供电系统安全运行过程中不可缺少的装置之一。近年来，煤矿供电系统中继电保护装置的应用研究已经成为国内外大量专家和学者研究的重要课题，对于煤矿供电系统的安全运行提供了科学的理论指导作用和实际应用价值。
2、继电保护装置的主要作用及其基本要求
2.1继电保护装置的主要作用
（1）监视煤矿电力系统的正常运行，当被保护的电力系统发生故障时，继电保护装置迅速准确地给距离故障点最近的断路器发出跳闸命令，使故障线路及时从电力系统中断开，最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏。
（2）反映煤矿电力系统的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号，提示值班员迅速采取措施，使之尽快恢复正常，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。
（3）继电保护装置在煤矿供电系统中的应用对于提高电力系统的远程控制以及自动化控制有着至关重要的作用，并且能够为煤矿生产过程实现自动化控制功能。
2.2继电保护装置的基本要求
通常情况下，在煤矿供电系统中继电保护装置要满足以下四个方面的要求：速动性、选择性、可靠性以及灵敏性，其基本要求如下：
（1）继电保护装置动作速动性是指在煤矿供电系统出现故障时，继电保护装置能够迅速准确的切除出现故障的电路，保证供电系统的稳定性，减轻出现故障的供电电路中的设备和元器件的损坏程度，降低线路损坏程度，从而切断故障防止故障外延，引起其他不必要的损失。
（2）继电保护装置选择性是指当煤矿供电系统出现故障时，首先切断故障设备或者元器件以及线路本身的故障，当以上动作不能够按照指令执行时，继电保护装置能够进行选择行的切除故障相邻的上一级的设备和元器件电路，或者由上一级的继电保护装置选择性的进行切除线路故障。
（3）继电保护装置灵敏性指的是在电路系统规定的保护范围内，对于系统出现的故障状况的实际反应的能力。继电保护装置应该保证无论煤矿供电系统中出现何种故障或者故障发生在何种位置，都能够及时迅速领命的将故障的情况反映出来，这样才能够说明继电保护装置满足灵敏性的要求规定。
（4）继电保护装置可靠性指的是对于煤矿供电系统出现的任何故障都要能够迅速的执行正确的动作，不能够出现不工作状况，在不应该执行动作时，不应该出现错误动作。继电保护装置的可靠性对于煤矿供电系统的运行有着十分很总要的作用，出现任何的错误动作动能够使的故障的影响范围变大，对于生产造成不必要的损失。
3、继电保护装置在煤矿供电系统的应用
煤矿供电系统在发生故障或者不正常运行是，电路中的主要表现特征为电路电流瞬间增大或者电路电压瞬间降低。继电保护装置中的过电流保护在煤矿供电系统中应用较为广泛，是一种利用及时测量电路中电流增大的特点而构成的继电保护装置，其主要的工作原理如下所示。
3.1过电流保护装置的工作原理
正常运行时，线路中流过工作电流小于继电器的动作电流，继电器不能动作，继电器的触点都是断开的。当保护范围内发生短路故障时，流过线路的电流增加，当电流达到电流继电器的整定值时，电流继电器动作，闭合其常开触点，使时间继电器线圈有电，经过一定延时，时间继电器触点闭合，接通信号继电器线圈回路，信号继电器触点闭合，接通灯光、音响信号回路。由此可见，保护的动作时限从线路的末端到电源是逐级增加的，越接近电源，动作时限越长，这种确定保护动作时限的方法称为时限的阶梯原则。定时限过电流保护装置的动作时限是由时间继电器的整定值决定的，只要通过电流继电器的电流大于其动作电流，保护装置就会启动，而其动作时限的长短与短路电流的大小无关。所以把具有这种时限特性的过电流保护称为定时限过电流保护。
3.2电流速断保护
实施电流速断保护的主要目的是为了保证动作具有选择性。在工程中，为了确保保护装置的动作时限尽量长，设定的前一级保护的动作时限比后一级长一个时限阶段扯，从而会造成短路电流很大，因此危害就会很大。此时就要进行电流速断保护，因为我们常见的继电器电流保护装置的动作时限不会多于1s，而这种设置的动作时限一般都不会少于1s。对于浅井作业供电方式来研究电流速断保护的应用。第一种应用为浅井所使用的电压为低压，设备也都为低压设备，通过变压器变为低压送入井底，再由井底内配电所送给各个设备。第二种是无高压作业情况，所供负荷较小，可使用地面的变电站变配电供采区负荷不大且无高压用电设备时，由地面变电站将降为380V或660V后，再由采区配电所送给各个设备使用。第三种应用为高压作业情况，所供负荷较大，利用高压电缆经钻孔送电，但所送的电为高压电，必须经过采区变电所降压后方可使用。
4、煤矿供电系统中继电保护装置类别及特征
4.1煤矿供电系统中继电保护装置类别
煤矿供电系统中会应用许多保护设施，他们功能各不相同，但究其组成原理和构成部件来说，无外乎是三种部件组成，测量元件、逻辑元件和执行元件。测量元件识别并存储和保护电气参数，在存储和保护过程中完成参数的变换，之后传递给逻辑元件；逻辑元件将参数与给定值分析比较给出逻辑判断，如果参数不符合逻辑，发出指令给执行元件；执行元件接受指令并发出命令，断路器自动跳闸，最终完成继电保护。下面根据煤矿供电系统发挥的作用和参数不同，对继电器进行了详细划分。
由反应物理量不同，将继电器划分为电流继电器、电压继电器、功率继电器
方向继电器、阻抗继电器五类。原理不同，所分类型有所差别，通常情况下经常分为：晶体管型继电器、电磁型继电器、整流型继电器、感应型继电器。
由元件之间连接方式不同，将继电器分为一次作用式继电器和二次作用式继电器。一次作用式继电器是指元件与主回路直接连接，不需要其他元件辅助连接的继电器；二次作用式是指元件与主回路要通过互感器才能连接。
由跳闸方式不同将继电器分为直接动作式继电器和间接作用式继电器。直接动作式继电器是指：执行元件的电磁机构在动作发生时直接作用使开关跳闸；必须通过跳闸线圈才能使开关跳闸的称为间接作用式继电器。
4.2煤矿供电系统中继电保护装置特征
（1）电磁型继电器特征：结构简单、可靠性能优良、用途广泛、可适用多种场合；工作原理是磁力矩＞可动系统摩擦力矩+弹簧反作用力矩。目前市场上已经生产出的成品类型有：极化式的电磁型继电器、螺管式电磁型继电器、干簧式电磁型继电器、拍合式电磁型继电器、转动无片式电磁型继电器等等。
（2）感应型继电器的特征：动作反应灵敏、具有反时限性质。工作原理是利用可动铝盘（也可以是铝杯）以及固定电磁铁动作。
（3）整流型继电器特征：反时限性质、具有感应继电器的特性，利用单结晶体管完成动作，反应迅速。
（4）晶体管型继电器特征：敏捷、反应更快、可靠性好、体积小、节能、噪声小、动作速度快，可以与其他元件组合成复杂程度高的继电器。此继电器发展迅猛，很有可能会成为未来继电器行业的主导。
5、结语
综上所述，在煤矿供电系统的设计及其应用过程中，为了确保工作人员以及工作现场的人身安全和财产安全，必须安装有继电保护装置，防止供电系统出现不正常的现象，造成不必要的损失。在今后的研究工作中，应该重点对煤矿系统中继电保护装置的安装位置及继电保护装置本身安全性能进行研究，并且探索研究创新的继电保护装置，使得继电保护装置在煤矿供电系统中发挥到应有的作用，确保煤矿供电系统的正常运行。
参考文献
[1]黄凤.浅析电力系统继电保护装置存在的问题与对策[J].科技创新导报.2009（34）.
[2]谢天淮.浅谈煤矿供电系统继电保护装置的优化[J].装备制造.2009（11）.
[3]何傍娟.正确选型提高保护的正确动作率[J].商业文化（学术版）.2008（11）.
[4]许卫军.继电保护在10kV线路中的应用[J].中国高新技术企业.2011（04）.
继电保护器的工作原理篇4
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：
继电保护器的工作原理篇5
关键词：操作继电器装置；技术改进；节能减排；绿色电网
主要目的
积极落实节能减排政策、创建绿色电网
实现现有设备的重复利用
满足电力工程设计安全可靠、技术经济的原则
工程实例
1、工程概况
某220kV变电站220kV配电装置为双母线接线，设独立母联。该站220kV母线配置有母差及断路器失灵保护装置两套，220kV母联已配置南瑞继保CZX¬－12R型操作继电器装置，母联充电保护由母差及断路器失灵保护装置实现。为提高电网安全稳定运行水平，降低安全风险系数，按有关反事故措施要求在本站增加独立的220kV母联保护装置。
依据现行的元件保护技术
2、设计方案
规范，220kV母联保护装置需配置充电保护、断路器三相不一致保护等功能，其与220kV母差及断路器失灵保护装置的接口有以下要求：1、采用母联操作继电器装置的三跳启动失灵动作接点（即tJR继电器接点）作为三相跳闸启动失灵开入母差失灵保护；2、主变压器后备保护动作跳母联不启动母联断路器失灵保护；3、母差保护和独立的母联充电保护动作应启动母联断路器失灵保护；4、断路器三相不一致保护动作不启动断路器失灵保护。
经查阅南瑞继保CZX¬－12R型操作继电器装置技术说明书，该装置含有两组三相跳闸回路，每组三相跳闸回路分别包括起动重合闸的三跳开入（由tJQ继电器实现）和不起动重合闸的三跳开入（由tJR继电器实现），如图1所示。
图1CZX-12R型操作继电器装置三相跳闸回路原理图
为满足上述220kV母联保护装置与220kV母差及断路器失灵保护装置的配合要求，对该操作继电器装置可采取以下两种方案：方案一、仍然利用原装置，并做必要的改造；方案二、更换为具有不起动重合闸起动失灵三跳和不起动重合闸不起动失灵三跳两种跳闸开入功能的操作继电器装置。
方案一具体实施措施：根据CZX¬－12R型操作继电器装置的tJQ、tJR继电器输出接点原理图（图2所示），并结合图1，由于220kV母联断路器不需要设置重合闸功能，故可将该操作继电器装置的两组tJQ继电器分别重新定义为两组不起动重合闸不起动失灵的三跳开入继电器。由此新增母联保护装置的两组充电保护三跳出口和两套母差保护三跳出口分别接入两组不起动重合闸起动失灵的tJR继电器三跳开入，新增母联保护装置的两组断路器三相不一致保护三跳出口和每台主变压器两套后备保护三跳出口分别接入两组不起动重合闸不起动失灵的tJQ继电器三跳开入。
图2CZX-12R型操作继电器装置tJQ、tJR继电器输出接点原理图
如此重新定义之后，由图2可以看出tJR继电器没有完全独立（其接点或与tJQ继电器接点在装置电路板上已焊接，或与其它继电器接点在装置背板上已焊接，均未单独引到屏柜端子排上，故难于利用）的空接点可用于起动两套断路器失灵保护，所以还需在两组tJR继电器上由装置外部分别并接一个中间继电器14tJR、24tJR用于扩展tJR接点。改造后的该装置三相跳闸回路及扩展接点原理图见图3。
图3改造后CZX-12R型操作继电器装置三相跳闸回路及扩展接点原理图
方案二具体实施措施：另配置具有不起动重合闸起动失灵三跳和不起动重合闸不起动失灵三跳两种跳闸开入功能的操作继电器装置与新增的220kV母联保护装置一并组屏。相关的失灵起动回路及其与220kV母差及断路器失灵保护装置的接口回路按相关规范要求与新的操作继电器装置连接即可。同时需将母联断路器本体操作机构与CZX-12R的连接回路均改接至新的操作继电器装置。
3、技术经济分析
比较项目
方案新增设备新增材料安全及可靠性技术性能经济指标
方案一母联保护装置1台，中间继电器2只在CZX-12R装置屏柜上增加一些屏内配线CZX-12R装置具有体积小、低功耗、发热少、防潮好、安全性高等特点，只要中间继电器选用质量优良、快速动作的产品即可保证安全及可靠性，如欧姆龙mY－J系列中间继电器、魏德米勒DRm系列中间继电器可满足现行规程规范及反事故措施要求除母联保护装置外，只需增加购置中间继电器及少量配线导线的费用。若选用欧姆龙mY－J系列中间继电器或魏德米勒DRm系列中间继电器，价格约为几十元一只，加上几十元的配线，包括安装费，总费用不过几百元
方案二母联保护装置1台，操作继电器装置1台需增加几百米控制电缆实现新的操作继电器装置与母联断路器本体操作机构的连接选用性能优越的行业知名品牌产品可满足安全及可靠性要求，如南瑞继保CZX-12R2型操作继电器装置、北京四方JFZ-12t系列分相操作箱可满足现行规程规范及反事故措施要求除母联保护装置外，需增加购置操作继电器装置及几百米控制电缆的费用。国内主流厂家的220kV断路器操作继电器装置价格大概在1～1.5万元左右，几百米控制电缆的购置安装费约为1万元，包括原电缆的拆除费，总费用在2万元以上
由以上技术经济比较结果可以看出，两种方案均能满足各项技术性能及安全可靠性要求，但是两者费用却有显著差异。显然，方案一的技术经济性远远优于方案二，故该工程设计应采用方案一。
结论
继电保护器的工作原理篇6
关键词：热继电器电动机保护选择
在电动机的各种控制中，主要是用熔断器对电动机进行短路保护，但对电动机因长期过载、频繁换向旋转、欠压运行等产生的过热，熔断器则无法提供保护。目前我们广泛采用热继电器进行电动机的过载保护。热继电器是利用电流热效应原理制成的一种保护用继电器，实际上也是一种电流继电器。热继电器是由流入热元件的电流产生热量，使不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使交流接触器失电，主电路断开，实现电动机的过载保护。根据热元件数目可分为两极型和三极型热继电器，三极型又分为带断相保护和不带断相保护结构两种，常见型号有JR0、JR9、JR14、JR16等系列产品。热继电器的安秒特性常具有与电动机容许过载特性一致的反时限动作特性：过载电流倍数越大，热继电器的动作时间越短；反之，过载电流倍数越小，热继电器的动作时间越长。若选择合理，就能在电动机未达到其容许过载极限之前动作，切断电机电源。这样既能充分发挥电机的过载能力，又能使其免遭损坏。
热继电器作为电动机的过载保护元件，以其体积小、结构简单、成本低等优点在生产中得到了广泛的应用。
一、热继电器对电动机的保护
电动机定子绕组的不同接法，其过载和断相时的电流决定其使用何种极型的热继电器。
1.电动机定子绕组星形接法。
由于电动机线电流等于相电流，故电动机过载时，一般三相电流都会增大。当三相交流电压对称，三相电动机各相电流也对称时，两极型结构热继电器就能够对三相电动机的过载进行保护；但如果三相电压严重不对称而引起三相电流不平衡时，例如三相电压不平衡仅为4%，就会引起线电流不平衡达25%；或电机发生单相短路而短路电流又不流过热元件时，则该热继电器就不能起到应有的保护作用，为此需要使用三极型热继电器。
2.电动机定子绕组三角形接法。
电动机正常运行时，i=0.58，i=0.58i（i为电动机额定电流）。当发生电源一相断线（如熔断器一相熔断）缺相运行时（见图1），以B相电源断开为例，由于各绕组相同，故ic=i+i=1.5i，i=2/3ic，从数值关系可看出，这就造成了线电流不能正确反映相电流，用线电流大小来采集信号不能有效反映电机绕组是否真正过载。
当在额定负载下断相运行时，i=0.58i，i=1.16i，一般三极型热继电器就可以起到保护作用。当在额定负载的64%下断相运行时，i=0.37i，i=0.75i，因断相造成的过电流没有超过20%，一般三极型热继电器不可能动作，但因有一相电流已超过58%ie运行而易使电动机烧毁。因此，三角形接法电动机在三相上串接一般三极型热继电器得不到有效保护，应采用带断相保护的热继电器。
当定子绕组一相断线，如绕组引出线与接线端子间一相松脱时，以aB间绕组断开为例分析（见图2），则有i=i=i，i=i，可以看出有一相线电流与相电流的关系同正常运行时一样。此种情况下，带断相保护的热继电器也能起到保护作用，而以电源一相断线为采用信号的各种形式的断相保护器将不起保护作用。
二、热继电器的选择
如何合理地选择与使用热继电器是一个老话题，但目前很多单位因不合理选择与使用热继电器而造成电动机烧毁的事故仍时有发生。因此，我提醒初接触者，对于热继电器的选择与使用除了遵守一般的规定外，还应注意以下几点。
1．观察热继电器所要保护的电动机的型号、规格与特性。
2．类型选择。农村地区经常出现三相电压不平衡，对于星形连接的电动机，选用普通三极型热继电器；对于三角形连接的电动机，选用带断相保护装置的热继电器。
3．根据被保护电动机的额定电流选择热继电器的额定电流，然后再选择热元件的额定电流。热继电器的热元件整定电流的调节范围可根据热继电器的型号和热元件的额定电流查表得出。当电动机的起动电流为额定电流的6倍左右及起动时间不超过5秒时，热元件的整定电流可调节到等于电动机的额定电流。当电动机的起动时间较长，拖运冲击性负荷或不允许停机者整定电流应调节到电动机额定电流的1.1―1.15倍。
例如有一台电动机的额定电流30.3安，起动电流是额定电流的6倍，起动时间较短，无冲击负载，查表可以选用JR0-40，JR0-60，JR16-60型。现在用JR16-60。热继电器的额定电流为60安，三极型。热元件的额定电流选用32安。热元件的电流可调节在30.3安左右。
4．连接导线的选择。热继电器的连接导线过粗或过细也会影响热继电器的正常工作，因为连接导线的粗细不同使散热量不同，会影响热继电器的电流热效应。各种规格热继电器的连接导线的选用可按厂家的使用说明或查阅电工手册。
5．对于过载能力较差且散热比较困难的电动机，取热继电器的额定电流为电动机额定电流的60%―80%。
6．复位形式。热继电器一般都具有手动复位和自动复位两种形式，这两种复位形式的转换，可借助复位螺钉的调节来完成。热继电器出厂时，生产厂家一般设定成自动复位状态。在使用时，热继电器应设定成手动复位状态还是自动复位状态要根据控制回路的具体情况而定。一般情况下，应遵循热继电器保护动作后即使热继电器自动复位，被保护的电动机都不应自动再起动的原则，否则应将热继电器整定为手动复位状态。这是为了防止电动机在故障未被消除而多次重复再起动损坏设备。例如：一般采用按钮控制的手动起动和手动停止的控制电路，热继电器可设定成自动复位形式；采用自动元件控制的自动起动电路应将热继电器设定为手动复位形式。
三、热继电器使用中应注意的事项
为了延长热继电器的使用寿命，更好地发挥其作用，热继电器在使用中必须注意以下事项。
1.热继电器出现端的连接导线截面应严格按规定选择。
2.热继电器不能作为线路的短路保护装置，电气控制线路中必须另装熔断器，电动机起动时间特别长（或操作频繁）及反复短时间工作时，不能使用热继电器。
3.热继电器与其它电器安装在一起时，应将其安装在其它电器的下方，以免其它电器发热影响其动作特性，使用中应定期去除尘污。
4.热继电器动作后，自动复位时间在5s内，手动复位要在2min后按下复位按钮。
5.发生短路故障后，应检查热元件是否良好，双金属是否变形（绝不能弯曲双金属片），但不能将元件拆下。
6.更换热继电器时，新热继电器必须符合原来规格。
综上所述，只有合理选用热继电器，而且正确连接，才能有效地对电动机实现过载保护。
参考文献：
［1］郑凤翼.电工应用识图.北京：电子工业出版社，2007.
［2］阮友德.电气控制与pLC实训教程.北京：人民邮电出版社，2005.
继电保护器的工作原理篇7
关键词：继电器；电气工程；自动低压电器；应用
中图分类号：tm585
前言
在电气工程中，继电器是不可或缺的设备之一，它的应用能够进一步降低自动化低压电器设备故障的发生几率。而想要使继电器充分发挥出自身的保护作用，应当进行合理选型，并确保继电器的运行可靠性。只有这样，才能使继电器在电气工程中的作用获得最大程度地发挥。
1继电器的基本原理与作用
1.1继电器的基本原理
现如今，随着科学技术水平的不断提高，电气系统的自动化程度也越来越高，继电器作为电气系统中较为重要的组成部分之一，其应用也越来越广泛。就继电器而言，其常常被用于
保护电气设备的运行安全性，如变压器、马达、发电机以及输电线路短路保护等等。当电力系统出现异常故障时，继电器可以向值守人员发出告警信号，而想要确保继电器能够发挥出应用的作用，其应当具备以下功能特性：其一，安全性和可靠性，这是一个合格的继电器必须具备的特性，只有这样才能避免继电器本身出现故障；其二，快速反应能力。能够以最短时间消除可以消除的所有故障；其三，选择性。继电器应当能够确保电力系统始终向无故障区域进行供电；其四，灵敏性。电力系统运行过程中的参数在正常运行和发生故障情况下的区别是非常明显的，继电器就是通过这些参数的具体变化情况，在反映和检测的基础之上对电力系统的故障性质和故障影响范围进行判断，并作出相应的反应和处理。
继电器的基本工作原理如下：由取样单元负责将被保护设备运行过程中的物理量经过电气隔离并将之转换为继电保护装置中比较鉴别单元能够接收到的信号，然后根据该单元的要求进行相应处理，再按照比较环节输出量的性质、大小以及组合方式出现顺序的先后确定出继电保护装置是否需要动作。
1.2继电器的作用
继电器本身具有以下优点：标准化程度高、通用性好、能够使电路简化等，正是因为继电器的这些优点使其被广泛应用于工业自动化控制以及家电产品等领域当中。但是有些专家认为，在电子元器件当中，继电器是最不可靠的一种装置，并且在整机的可靠性设计当中，往往将继电器、可调电感器以及电位器等装置列为不用或是少用的元件。然而，因为继电器在控制电路中有着十分独特的电气和物理特性，其断路状态下的高绝缘电阻以及通路状态下的低导通电阻是其它任何电子器件都无法比拟的。为此，确保继电器的运行可靠性成为业界研究的重点课题之一。电子元器件的可靠性应当包括以下两个方面的内容，即固有可靠性和使用可靠性。其中前者是元器件可靠的基础，一般都是通过设计和制造厂商来进行控制，以确保制造出来的元器件能够达到要求的可靠性等级，而后者则是整机可靠性的基础，必须阐明的是，使用高可靠质量等级的元器件却并一定能够制造出高可靠性的整机，这是因为里面涉及到使用可靠性的问题。使用可靠性具体是指按照各种元器件的特性通过可靠性设计方法，最大限度地发挥出元器件固有可靠性的作用，进而达到整机的可靠性要求。与其它电子元器件相比，继电器是由机械传动和电磁两个部分构成的，这种结构更加复杂，因而继电器的可靠性就显得相对较差，若是实际使用过程中采取一定的防范措施，则能够使其达到理想中的效果。此外，继电器可靠性不高除了自身质量原因外，使用方法不当也是一个原因。因此，想要使继电器能够充分发挥出自身的作用，不但应当进一步完善自身的质量，而且还必须合理使用。
2继电器在电气工程中的应用
2.1电磁类继电器的应用
1）电磁继电器的特性。此类继电器的主要特性是输入-输出，也就是我们通常所说的继电特性，其特性曲线如图1所示。当继电器的输入量X由0增至X2之前，继电器输出量Y为0；当输入量X增至X2时，继电器吸合，此时输出量为Y1，如果X继续增大，Y保持不变；当X减小至X1时，继电器释放，此时输出量由Y1变为0，若是X继续减小，Y值均为0。图1中的X2是继电器的吸合值，想要使继电器完成吸合这一过程，输入量就必须≥X2；X1是继电器的释放值，想要使继电器完成释放这一过程，输入量则必须≥X1。继电器的返回系数则可以用fK表示，12KX/Xf=，这是继电器较为重要的一个参数，并且fK本身是能够调节的，这样一来即便输入量的波动变化较大也不会引起继电器误动作。通常情况下，欠电压继电器对返回系数的要求相对较高，fK值应当>0.6。假设某一继电器的fK=0.66，吸合电压为额定电压的90%，那么当电压低于额定电压的50%时，继电器便会释放，
进而达到欠电压保护的目的。此外，继电器的吸合与释放时间也是比较重要的参数之一。其中吸合时间主要是指从线圈接受电信号到衔铁完成吸合过程所需要的时间，而释放时间则是指从线圈失电到衔铁完全释放所需要的时间。通常情况下，继电器的吸合与释放时间为0.05-0.15，该数值的大小对继电器的操作频率会有一定的影响。
2.2非电磁类继电器的应用
非电磁类继电器又被称为热继电器，即FR，这种类型的继电器常常被用于电力拖动系统当中电动机负载的过载保护。在实际运行过程中，电动机常常会出现过载的现象，一般时间
较短、绝缘绕组在允许温升范围内的过载是可以经常出现的，但是若过载情况比较严重、时间较长，便会引起电动机绝缘过早老化，这样会导致电动机的使用寿命缩短，如果过载情况非常严重，还有可能造成电动机烧损的后果。为此，对电动机进行过载保护就显得非常重要。FR主要由双金属片、热元件以及触点等组成，其中热元件是由发热电阻丝制作而成，双金属片具体是由两种热膨胀系数不停的金属辗压而成，当双金属片受热时便会出现弯曲变形的情况。实际使用时，可将热元件串接到电动机的主电路上，同时将常闭触点串接在电动机的控制电路当中。当电动机处于运转的状态时，虽然热元件所产生出来的热量也会使双金属出现弯曲的情况，但是并不足以是FR的触点发生动作；而当电动机过载时，双金属片的弯曲位移便会随之不断增大，在这一过程中会推动导板是常闭触点断开，进而起到切断电动机控制电路的作用，这样便不会造成电动机因过载损坏。通常情况下，FR动作之后不会自动复位，需要等待双金属片完全冷却后手动按下复位按钮才会恢复到原位。FR动作电流的调节可通过旋转凸轮到不同的位置来实现。
参考文献：
继电保护器的工作原理篇8
【关键词】继电保护；220kV；事故；对策
中图分类号：tU621文献标识码：a
一、前言
近年来，随着我国经济的快速增长，我国电网工程的规模也在不断扩大，人们对电力系统的质量要求也越来越高。加强对220kV继电保护事故分析与对策的研究，对220kV电网管理与维护具有一定的指导意义。
二、继电保护概述
电力系统继电保护的主要目的是分析电力系统故障、不正常运行状态并研究解决对策和反事故自动化保护措施，其基本任务是在电力系统处于故障或不正常工况时及时进行故障处理，分析故障发生的原因并在最短时间内自动切除故障。由于近年来电力行业发展迅速，继电保护装置的发展速度太慢，在很大程度上会造成严重的全系统长期大面积停电事故的发生，引发电力系统瘫痪。因此，考虑到电力系统全局，电力系统继电保护不仅应该可靠地切除系统中的故障部分，还应该分析切除故障后系统可能出现的工况，如不稳定运行等。电力系统继电保护可以在系统的正常运行被破坏时尽可能地限制影响范围，以减少经济损失。
三、继电保护工作原理
1、当电力系统发生故障时，总会伴随着电流增大、电压降低以及电流和电压之间的相位角等发生变化的现象，利用这些变化量来识别系统处于正常、故障等工作状态，从而实现相应的保护措施。继电保护装置是实现系统保护的硬件设施，也是保证供电系统安全可靠供电的基础，在电力系统安全运行中担当着重要角色，它能监控系统的各种运行状态，并在故障发生后能及时地有选择性地切除故障。继电保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分等组成，如图1所示，各部分功能如下：
（1）测量部分
测量电路完成测量从被保护对象输入的有关电气量，并与已给定的整定值进行比较，根据比较的结果，判断保护是否应该启动的部件。
（2）逻辑部分
逻辑部分是根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的布尔逻辑及时序逻辑关系工作，最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号，并将有关命令传给执行部分的部件。
（3）执行部分
执行部分是根据逻辑部分传送的信号，最后完成保护装置所担负的对外操作的任务的部件。如检测到故障时，发出动作信号驱动断路器跳闸；在不正常运行时发出告警信号；在正常运行时，不产生动作信号。
2、继电保护装置为了完成它的任务，必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求：
（1）选择性。当电力系统中的设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除，当故障设备或线路的保护或断路器拒绝动作时，应由相邻设备或线路的保护装置将故障切除。
（2）速动性。继电保护装置应能尽快地切除故障，对提高电力系统运行的可靠性具有重大的意义。
（3）灵敏性。电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时，保护装置的反映能力。
（4）可靠性。在保护范围内发生的故障该保护应该动作时，不应该由于它本身的缺陷而拒绝动作；而在不属于它动作的任何情况下，则应该可靠不动作。
四、变电站220kV继电保护常见事故的分析
1、非正常运行所导致的故障
变电站220kV继电保护装置在长期不间断的运行过程中也会出现一些故障，如电路网络因长时间的运行而使得局部的温度升高，从而会使继电保护装置失灵；或是因电压互感器二次电压回路出现故障，再或是主变差动保护开关拒合的误动等，均会引发变电站220kV继电保护运行的故障从而导致事故的发生。
2、电流互感器饱和所导致的故障
电流互感器应运于变电站电力系统时，主要是供其继电保护系统测量及采样所用，通过继电保护系统的测量将电流互感器中二次值换算成一次侧电流值，当电流互感器在非饱和区工作时，其比值误差小于10%。但当电流互感器一次电流大于额定值的十多倍或是几十倍时，由于铁芯的饱和，输出波畸变，从而使有效值减小，使比值误差增大。当电流互感器深度饱和时无输出，将会便电流继电器不动作，从而造成拒动或越级跳事故。
变电站220kV继电保护在运行中因电流互感器的饱和会受到很大程度的不良影响，如发生短路现象时，因电流互感器的电流出现饱和，感应到的二次电流小时将会导致定时限过流保护装置无法及时展开动作〔而当因短路引发的故障无法及时得到解决时，将会因大幅的电流值通过电气设备，并会使设备的温度急速上升从而造成绝缘的老化或损坏。同时继电保护装置在发生短路故障时会产生大量的电动力，因此使设备的载流部分严重变形或是损坏。
3、继电保护装置配置不合理导致的故障
220kV继电保护装置的设备配置不合理也会存在一定程度的事故隐患，如对变电站母线保护Ct绕组的配置不合理，使其存在死区，从而在发生故障后母线保护拒动；也比如在变电站220kV继电保护装置运行中动作逻辑部分的考虑不周全，也会使得继电保护装置在运行中埋下安全隐患；更或者因Ct二次回路因多点接地的原因造成继电保护拒动作或是误动作，从而使得继电保护装置发生故障。
4、人为操作失误导致的故障
220kV继电保护装置中，其元器件损坏引起的故障在继电保护事故中也占有一定的比例，例如因为继电保护装置器件本身的质量差或是在使用过程中老化的原因。也有可能是因为继电保护装置在维修的过程中，由于电力工作人员的操作不当从而造成元器件的损坏〔当220kV继电保护中元器件损坏后，如没有及时的发现便会有可能导致继电保护装置在工作时发出错误的监控信息或是信号。220kV继电保护装置中其元器的损坏一般有瓦斯继电器受潮、密封胶圈破损、重瓦斯保护误动等。
五、变电站220kV继电保护事故的解决对策
1、在继电保护运行前的规范检查
变电站220kV继电保护装置在运行前应对其进行规范的仔细检查，检查的主要对象包括器件质量和设备质量，特别是提高操作箱、收发讯机等器件和设备的质量，以防错线、元器件损坏造成的误动和拒动。加强对设备的检验和检修，及时更换老化器件，发现问题及时解决，可有效预防事故的发生。
2、抗电流互感器饱和的方法
（1）采用中阻抗原理或使用饱和发生器来抗电流互感器饱和，避免继电保护装置在电流互感器饱和时误动；
（2）基于采样值的电流饱和同步识别法与电流比相法，在电流互感器饱和时闭锁差动保护出口，以此来躲过故障非周期分量，从而避免母差保护误动；
（3）利用饱和时有较大的谐波量作为电流互感器饱和检测的判别，或是利用速饱和变换器延时将电流送入差动回路，以此躲开故障电流的暂态过程来实现抗电流互感器的饱和。
3、保证继电保护装置配置的合理性
为了避免220kV变电站继电保护故障问题，应首先确保继电保护设备配置的合理性。例如，提高收发器，操作箱和其他设备的质量，从而有效地防止该元件的误动作和损坏或断裂。继电保护员工在进行设备调试时，要有严格、细致的工作态度，最大程度的保证继电保护设备配置的合理安全性，杜绝因员工的操作、配置失误而引起的事故。
4、加强电力工作人员的操作技能
提高工作人员知识和技术能力，增强员工的安全意识，尽量降低由于人为因素引发的工作风险。创造多的培训和学习机会，提高工作人员的业务水平。制定合理有效的规章制度，完善电网安全运行管理体制，明确技术分工，完善继电保护小组考核机制。着力抓好基础管理，继电保护各部门需要及时协调，落实安全责任及相关的管理制度和措施，提高继电保护工作现场的安全管理水平以及对本单位以及外单位的设备的监督力度，制定安全可行的检修方案，做到检查到位，检修及时，发现问题随时解决。
六、结束语
综上所述，220kV电网作为电力系统的核心部分，其运行的质量安全直接影响整个电力系统。因此，今后我们要加大对220kV继电保护事故的重视。
参考文献
继电保护器的工作原理篇9
【关键词】电力继电保护现状发展
中图分类号：F407文献标识码：a
前言
随着我国近年来经济步伐的快速向前，对电力的需求量日益增大，从而全国各地不同程度地出现了电力供应紧张局面，甚至有些地区不得不采取限电、停电等措施来缓解电力供应的紧张局势。因此，加强对电力系统的安全维护至关重要，而继电保护正是其中主要的保护手段之一。
一、继电保护的作用
继电保护自动装置是电力系统安全、稳定运行的可靠保证,其任务是当电力系统出现故障或不正常工作状态时,向运行人员或者控制主设备的断路器发出信号,断路器或运行人员根据信号对不正常工作状态进行处理,以保证无故障部分继续运行,并防止不正常工作状态造成事故。
二、供电系统中继电保护装置中存在的主要问题
在工业用电或民用用电中，继电保护装置是不可缺少的，各个领域中都广泛应用。其中主要是用在电容器保护、高压系统的线路保护和主变保护。在安装继电保护装置的过程，继电器的参数设备不合理、线圈的安装不到位、继电器保护触点的松动等各方面的原因，都会对继电保护带来不少的故障。
1、继电器中参数的不合理设置
铆装设备是构成继电器的零部件，由于铆钉结合强度差或者松动，这两方面都会造成继电器的参数异常，同时高低温参数也会发生，继电器的机械振动能力和抗抗冲击就会相对较差，其中还有部分是因为一些模具质量不合格、铆接件超长或安装不正确引起的。
2、继电器线圈中的问题
继电器用的线圈种类不同,造成线圈碰撞、连合，形成断线而分开，所以线圈必须分别放在不同的设备装置中。在供电系统进行安装时，压力不够，会导致磁损耗增加、松卷的现象，同时使用过大的压力，同样会造成阀芯或线圈导线热潮变的绕组故障，因此，在其调整过程中压力机压力和手扳压床应适中。多绕组线圈中是用不同颜色引线做头，在进行焊接时，要区分开，一不注意就会造成线圈焊接故障。针对有有始末端要求的线圈,一定要对始末端进行做标记的方法标明，同时在焊接和装配时，必须要注意相关细节。
3、继电器保护触点的松动
继电器中用来完成切换负荷的电接触零件是触点,在继电器使用过程中，继电器中多数存在触点松动、触点开裂、和触点尺寸位置有偏差等问题,这些问题对继电器接触的可靠性有很大的影响，其造成这样的原因主要是由于触点簧片铆接压力调节不当操作或者是接触点的配合尺寸不合理导致的。由于触点使用太多的压力材料太多或硬度太高导致触点开裂。其实触点使用不同的材料就要采用不同的工艺。针对部分接触材料硬度较高的必须回归处理；由于工作人员操作不到位或者上下模具有错位导致触点铆偏；而没有对模具上的油污染或铁屑进行干净成造成触点污染、损伤。无论哪种原因，都会对继电器的工作带来影响，从而对整个供电系统的安全性不利。
4、装置中铆装件的变形
装置铆装时，必须要检查模具、零件的尺寸以及形状是否正确，如果模具安装不正确影响系统的装配质量，铆接件后零件歪斜、弯曲、墩粗糙对装配过程或调整造成问题，甚至造成废品，从而影响整个系统。
5、玻璃绝缘子的损伤问题
玻璃绝缘子是玻璃与金属插脚烧结组成的，在装配、检验、运输、调节和清洗过程中容易弯曲，造成玻璃绝缘子表面发生裂纹、掉块，而形成绝缘的压降以及泄漏功能，影响产品的可靠性。这就需要求装配的操作者在整个继电器生产过程中的要轻拿轻放,零部件必须整洁的排列放在传递盒内。
三、继电保护新技术
许多新技术都不断应用到继电保护的领域,例如it技术的应用,实现了保护、控制、测量、数据通信一体化;应用人工神经网络,可以解决复杂的非线性化问题;应用光电互感器解决电流互感器的饱和问题;应用可编程控制器(pLC)代替传统的机械触点继电器等等。
1、信息网络技术在继电保护中的应用
当代继电保护技术的发展,正在从传统的模拟式、数字式探索着进入信息技术领域。在变电站综合自动化方面,保护的配置比较灵活。如果变电站综合自动化采用传统模式,也就是远方终端装置(RtU)加上当地监控系统,保护装置的信息可以通过遥信输入回路进入RtU,也可以通过串行口与RtU按照约定的通信规约进行信息传递。如果变电站综合自动化采用全分散式,也就是按一次主设备为安装单位,将保护、控制等单元分散,就地安装在主设备旁。具体实施又分为两种模式:保护相对独立,控制和测量合一,如SiemenS的LSa678系统;保护、控制和测量合一,如CSC-2000。
2、可编程控制器在继电保护中的应用
可编程控制器(pLC)可以视为具有特殊体系结构的工业计算机,更适应于控制要求的编程语言。在由继电器组成的控制系统里,要把各个分立元件用导线连接起来,这对于实现复杂的逻辑关系以及需要定期改变操作任务来说显然是不适宜的。而使用pLC就可以解决上述问题,通过软件编程的方式来代替实际的各个分立元件之间的接线。为了减少占地面积,还可以用pLC内部已定义的各种辅助继电器来取代传统的机械触点继电器。
3、智能化
进入20世纪90年代以来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究。人工神经网络(ann)具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点,其应用研究发展十分迅速,目前主要集中在人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等问题。近年来,电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络(ann)来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。
4、变电所综合自动化技术
综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则,改变了常规保护装置不能与调度(控制)中心通信的缺陷,给变电所自动化赋予了更新的含义和内容,代表了变电所自动化技术发展的一种潮流。随着科学技术的发展,功能更全、智能化水平更高、系统更完善的超高压变电所综合自动化系统,必将在中国电网建设中不断涌现,把电网的安全、稳定和经济运行提高到一个新的水平。
四、电力系统继电保护发展建议
继电保护的发展在历经机电型、晶体管型以及集成电路型阶段之后,目前处于微机型阶段,计算机化、网络化、智能化、多功能一体化是其发展方向。笔者根据目前继电保护发展现状,针对其未来发展提出若干观点,为促进继电保护更好更快地发展提供参考性建议。
1、深入推广继电保护综合自动化系统的应用
（1）继电保护综合自动化系统的工作原理。电网继电保护综合自动化系统运用客户机/服务器的工作模式。客户机的任务是实时监控继电保护系统的运行状态,服务器用于在接收到客户端的应用请求和事故报告后执行故障计算程序,然后向客户机发出执行指令,从而达到对各种保护设备的实时监控。
（2）继电保护综合自动化系统的功能。继电保护综合自动化系统主要实现以下功能:实现继电保护装置对系统的自适应、实现继电保护装置的状态检修及其故障的准确定位、完成事故分析及事故恢复的继电保护辅助决策对系统中运行的继电保护装置进行可靠性分析、自动完成线路参数修正;另外,还可以实现种附加功能,如记录保护动作顺序和时间、判别故障类别以及记录电流、电压波形等,这些加功能为分析处理故障提供了有力的帮助。继电保护综合自动化系统运用便捷,能够有效克服传统保护存在的弊端,已经得到应用,值得深入推广,这将为增强继电保护的效能和可靠性发挥重要作用。
2、增强继电保护基础管理
继电保护装置、技术及其运作是一个复杂的体系,需要各个环节相互配合和协调。为确保继电保护系统的正常运行,应加强对继电保护基础管理的重视。基础管理包括以下几个方面:
（1）重视人力资源培养。继电保护人员的技能水平和思想素质直接关系到工作完成的质量和效率,并与电网的安全稳定运行紧密相连。因此,提高继电保护的准确性和高效性,首先应从根本入手,重视人力资源的培养。
（2）加强基础数据管理。促进继电保护更加健全地发展,应当运用网络技术建立完整、实用的继电保护管理基础数据库,实现对继电保护的信息化管理。这将有助于了解目前保护的配置情况及运行情况等,还可为保护选型提供基础数据。
（3）保护实验设备管理。目前继电保护的三相试验台大都为微型机试验台,电流和电压输出为自产模式,现场使用时间过长后可能出现输出不稳定、波形畸变等问题,从而影响校验精度,因此必须注意加强试验台的定检工作。
结论
随着电力系统的高速发展和计算机技术、网络技术和人工智能技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和应用革命，由数字时代跨入信息化时代，发展到综合自动化水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。
参考文献
[1]杨奇逊.微型机继电保护基础[m].北京:水利电力出版社,2011
继电保护器的工作原理篇10
关键词：变压器；微机保护；应用；差动保护
变压器是电力系统的主设备，在电网的运行中占有举足轻重的地位。这些保护的特点如下：
a.集主保护、后备保护功能于一身，非常适合220kV及以上电压等级的变压器实现完全独立的双重化保护。
b.具有远方通讯功能，便于实现变电站的综合自动化。
c.具有自检功能，自动故障定位减轻了维护人员的工作量。
微机型变压器保护在通化网中已得到广泛运用，如许继电气股份有限公司的wBH-800系列的变压器。装置的投运，将保护人员从大量的元件校验和维护工作中解脱出来；另一方面，由于保护功能的程序化、硬件的集成化，对继电保护人员的技术水平和管理水平提出了更高要求。
微机型变压器保护的基础是微处理器技术继电保护原理。对于专业人员来说，困难主要在于计算机及算法的基本知识，应以掌握程序方框图为主。在学习微机型变压器保护时，还应结合具体保护装置，以避免理论脱离实际。
1、差动保护
差动保护是变压器的主保护，微机型变压器保护仍以差动速断和比率差动为主。
根据励磁涌流的特点，不同的厂家采用了各种克服励磁涌流的原理。主要有二次谐波原理、间断角原理、波形对称原理，这3种原理都是利用涌流的一方面特征来区别涌流和故障电流。由于选的特征量不同，实现手段不同，继电器动作行为也有差别。
目前系统中配置的变压器保护，主要是二次谐波原理、间断角原理差动保护。随着微机技术的迅猛发展，各大公司纷纷推出基于波形对称原理的最新型微机型变压器保护装置，如wBH-800系列等。
1.1波形对称原理：
采用一种波形对称算法，将变压器在空载合闸时产生的励磁涌流和故障电流区分开来。具体方法如下：首先将流入继电器的差动电流进行微分，将微分后差流的前半波和后半波做对称比较。
电力变压器多采用Y/Δ接线，流入继电器的电流是两相电流之差。流入继电器的涌流分为2种：一种是偏于时间轴一侧的单向涌流；另一种是分布于时间轴两侧的对称涌流。对于工频量来说，当2种涌流导数的前半波和后半波在90°内是完全不对称的，在另90°内方向对称，数值也不对称；而故障电流导数的前半波和后半波基本对称。利用这一特点，设定恰当采样频率和计算门坎，用差电流导数的前半波和后半波做对称比较，就可以区别励磁涌流和故障电流。
1.2波形对称原理实现的变压器保护的优点
a.变压器空载合闸至内部故障或外部故障切除转化为内部故障，保护能够瞬时动作。对于三相变压器，用波形对称原理计算，任何条件下的任何一相的励磁涌流，都有明显特征，即都能做到可靠制动，利用分相制动方式，当变压器合闸时发生故障，保护不受健全相的影响，能够快速出口。
b.对变压器剩磁的适应力强，当变压器有0.9倍最大磁通剩磁时，不需附加判据，装置完全能够正确动作。
c.计算冗余度大。
1.3相位补偿问题
微机型变压器差动保护的明显优点是对Y/Δ型变压器的相位补偿问题不需要在ta（电流互感器）二次侧靠接线进行YΔ的变换，只要把各侧ta二次按Y型接线即可。但是对于ta二次电流相位的校正，各厂家在软件处理上不尽相同。下面以Y/Δ-11接线为例简要说明。
1.3.1.Y侧变换角度而幅值不变。
变换后各相与Δ侧各相角度相同，实现了相位补偿，各侧平衡系数又不用考虑YΔ变换带来的幅值增大■倍的问题。四方公司CSt-200、南瑞公司LFp-900、pSt-1200系列变压器保护均采用这种方式。
1.3.2.Y侧变换角度而幅值增大。
■倍的问题。即在Δ侧平衡系数乘■。清华紫光的DCap型变压器保护就是采用这种方式。
1.3.3.Δ侧变换。
由于变换前Δ侧各电流为线电流，校正后则为各相电流，能够真实反映各相情况，因此故障相、非故障相具有有名特征，励磁涌流闭锁判据可以实现分相制动，南瑞公司RCS-978系列变压器保护装置即采用这种方式。
但是，在变压器内部严重故障、短路电流很大的情况下，ta严重饱和使交流暂态传变严重恶化，二次侧基波电流为零，高次谐波分量增大，比率差动保护将无法反映区内短路故障，所以，变压器比率差动保护应当配备作为辅助保护的差动速断保护，以加快保护在变压器内部严重故障时的动作速度。差动速断保护的整定值按躲过最大不平衡电流和励磁涌流来整定。
2、后备保护
过流保护依然是最基本的后备保护。现在有些超高压系统的变压器后备保护已经配备了阻抗保护，有相间阻抗保护和接地距离保护各若干段。距离保护保护性能并不能完全取代过电流保护，因此阻抗保护和复合电压闭锁过流保护共同构成的后备保护更加完善。
2.1.复合电压的使用
复合电压作为一个闭锁条件，在新型微机保护中使用更加灵活。变压器各侧复合电压并联使用非常容易：一侧tV（电压互感器）检修时，可以通过控制字或压板投退本侧电压，这时本侧复合电压条件不满足，本侧复合电压启动其它侧条件也不满足。这样便有效地解决了变压器某侧造成的失去闭锁的问题。
2.2.方向问题
零序方向元件由于采用自产3U0，电压极性易于保证。但是零序电流可采用自产或外接中性点电流，这就要求严格保证不同装置对中性点ta极性，只有保证中性点ta极性正确才能确保零序方向的正确性。
3、非电量保护
非电量保护即本体保护，在微机保护装置中与以往区别不大，相当于继电器箱。但是必须注意瓦斯保护启动中间继电器的动作电压问题。
变压器重瓦斯保护启动跳闸中间继电器的控制电缆很长，电缆芯线对地电容较大，容抗Xc=1/jωC较小，通过线间电磁耦合过来的干扰电压较大，尤其在发生直流接地时，容易造成重瓦斯保护无故障跳闸。对此国家电力公司颁布的《继电保护反事故措施要点》有相关规定，一定要提高重瓦斯保护启动跳闸中间继电器的动作电压，动作电压应提高到0.55～0.6Ue。因此，在二次安装校验时，一定要进行检验。
4、直流电源
变压器保护实现了双重化，其直流电源也必须分开，2套保护电源应取自不同的直流母线，2段母线由2组蓄电池供电，这样才能实现真正的双重化。即2套保护装置电源分别取自2段直流母线，正常运行时，应将一组开关投入，另一组开关断开。
5、ta分配问题
双重化的变压器微机保护要求由不同的ta绕组供电，220kV的多为6组，ta有一种常见故障是底部芯线对地闪络，原因是顶部端盖密封不严、漏水，由于ta内部积水而引起绝缘损坏。因此，在分配ta二次绕组时，原则是对该点故障，应在任何情况下均有快速保护。针对目前双重化的变压器微机保护主保护和后备保护一体的趋势，对2套保护ta二次绕组的分配，1套应注重差动保护，取靠近开关侧二次绕组；另1套注重后备保护，取靠近变压器侧二次绕组。这样，既保证了差动保护的范围及对ta故障保护，又保证了各侧对母线的后备保护。
参考文献