变电站继电保护原理篇1
[关键词]电力系统；智能电网；智能变电站；继电保护
中图分类号：tm76；tm77文献标识码：a文章编号：1009-914X（2016）13-0014-02
一、智能变电站继电保护架构体系
与传统变电站相比，智能变电站继电保护采用过程层网络为中心的架构，以ieC61850为其通信标准，主要包括以下几方面。
1.1智能变电站继电保护“三层两网”架构智能变电站按照功能在逻辑上划分为三层，分别为站控层、间隔层和过程层，两两之间分别构成站控层网络与过程层网络，如图1所示
对继电保护而言，站控层网络传输整定值召唤、修改、录波文件传送等，而过程层网络传输采样值、开关状态量、跳闸、闭锁等信号，实时性与可靠性备受考验，是智能变电站继电保护关注的重要性能。
1.2ieC61850标准体系
ieC61850标准是智能变电站继电保护网络与通信遵循的规则。在模型上，以传统继电保护装置功能为单位划分逻辑设备，一个实体设备可包含多个逻辑设备，以基本功能单元划分逻辑节点，如跳闸回路、保护算法、采样值处理等节点；在通信协议上，ieC61850按照通信服务的类型及性能要求映射特定通信协议，如SV/GooSe通信为保证实时性传输层与网络层协议映射为空；在数据上，ieC61850详细
划分继电保护基本数据类，覆盖现有的继电保护使用数据，并提供了扩展数据类的方法。
1.3基于数据帧传输的运行机制
传统变电站继电保护装置有专门采样和命令信号通道，传输延时由装置处理速率与通道固定时延构成，相对固定。而智能变电站继电保护的采样值传输、开关状态量获取、跳闸指令下达等通过以太网数据帧形式，以交换机及光纤为介质，由过程层网络执行通信，如图2所示。因此，智能变电站继电保护运行高度依赖过程层网络，网络性能构成对继电保护“四性”的约束，过程层网络规划设计及调度策略尤其重要。
1.4模块化的保护功能组织形态
区别于传统变电站以装置为中心的继电保护组织形态，由于过程层网络实现跨间隔跨专业信息共享，智能变电站继电保护以保护功能模块化为理念的灵活组态形式，“集中”或者“分散”的保护实现形式不依赖于装置而是取决于保护需求与网络性能。继电保护模块化灵活组态意味着保护功能可以存在于具备条件的保护装置中，互为热备用。
1.5高精度全网统一的网络同步对时系统
传统变电站继电保护采用iRiG-B码或者光纤方式对时同步。而智能变电站网络化运行模式下，iRiG-B码或者光纤直连方式不能满足继电保护应用需求，因为：（1）两种传统对时方式需要专门的传输通道，与智能变电站网络化共享信息与资源的发展趋势相悖；（2）iRiG-B码对时同步是单向放射性对时系统，可靠性不足，易受链路
状态影响。智能变电站继电保护需要高精度全网统一网络对时方式，一方面既能充分发挥网络对时方式灵活的特点，另一方面又能利用通信网络冗余高可靠性与实时监测的优势。
二、智能变电站技术对继电保护的数据信息及保护原理的影响
站在继电保护数据信息链条的视角，与传统的变电站自动化技术相比，智能变电站技术给继电保护带来的影响主要体现在以下三个方面：
2.1电子式互感器取代电磁式互感器，继电保护的源数据性质发生变化
一方面，传统的针对电磁互感器传变特性设计的一些算法及其整定原则需要重新评估和优化；而电子式互感器采样就地数字化可能造成的数据同步、延迟等新问题对继电保护的影响也需要深入评估；另一方面，电子式互感器在线性度、频带宽度、响应速度等方面的优势，可能产生继电保护的新原理和新算法。
2.2二次信息的网络传输取代二次电缆硬连接，继电保护数据的传输方式发生变化
一方面，二次信息的网络传输为不同间隔设备的信息共享奠定了基础，使得跨间隔保护的实现变得简便、灵活，更使得保护功能的跨间隔甚至跨站集中实现成为可能，从而产生新的保护原
理和新的实现方式；另一方面，由网络化传输带来的保护数据的实时性与可靠性备受关注，如何处理即使是极小概率的数据丢包、误码、延迟等问题给继电保护的实现机制、原理与算法提出了新的课题。
2.3基于ieC61850的二次信息统一建模，继电保护数据的处理和利用方式发生变化
一方面，ieC61850的推广应用，实现了不同设备之间的互联、互通、互操作甚至是互换，为二次信息与ieD设备及应用的分离，实现数据源唯一性奠定了基础；另一方面，海量数据的存储与信息挖掘、保护功能的动态迁移和组态、（后备）保护配置和双重化等都将带来一系列新保护原理与保护组织形态。
三、智能变电站技术对继电保护实现机制与架构体系的影响
站在继电保护实现机制、架构体系的视角，与传统的变电站自动化技术相比，智能变电站技术给继电保护带来的影响主要体现在以下四个方面：
3.1网络化数据交换突破了传统继电保护采样―计算―出口一体化的模式
保护对象、数据信息与保护装置不再绑定，使得基于数据库的数据动态实时存储与调用、面向不同保护功能应用乃至不同二次系统的统一数据管理成为可能，将大大降低保护装置等ieD设备与过程层网络交互的要求和规约复杂性，也为保护功能的迁移、组态及跨站的广域保护实现提供了统一数据信息交换平台。
3.2网络化数据交换以及交换机的智能化突破了二次回路不可测控的瓶颈
过程层网络是ieC61850标准新引入的概念，是智能变电站特有的网络，突破了传统二次电缆回路不可测不可控，对继电保护可靠性影响大的瓶颈。通过对交换机的智能化、ieD化，使过程层网络数据交换可测、可预警、可控，使得继电保护能够实时掌握二次网络及数据可靠性状态，并采取相应的应对策略，将大大提升智能变电站继电保护的可靠性水平。
3.3对等信息交互模式突破了继电保护运行管理以保护装置为中心的模式
传统继电保护装置在实现基本保护功能的同时，还承担了诸如定值管理等运行管理功能，目前继电保护管理信息系统要获得保护对象的信息需要通过相应的保护装置，不可避免地形成了一系列的信息孤岛。而智能变电站技术提供了p2p的信息对等交互模式，保护对象的信息不再必须与保护装置绑定，通过建立变电站统一数据中心等新架构可以实现更大程度更高层次的信息共享。
3.4过程层统一采样突破了不同二次系统专业壁垒
传统变电站自动化各二次系统之间存在数据采集环节冗余，各子系统的功能重复配置，装置间缺乏整体协调优化，系统扩展复杂等问题，形成了各二次系统之间的专业壁垒。而智能变电站技术的统一数据采集保证了数据源的统一，为二次系统不同应用的数据集成打破二次专业壁垒提供了可能，进而建立以继电保护为核心的二次专业新机制与架构体系恰逢时机。
四、智能变电站技术对继电保护的设计、调试与运维的影响
站在智能变电站的设计、调试、运维的全生命周期链条的视角，与传统的变电站自动化技术相比，智能变电站技术给继电保护带来的影响主要体现在以下四个方面。
（1）智能变电站的继电保护构成形态和运行模式发生了很大变化，继电保护的测试方法、项目、周期等继电保护运维技术标准与规范的研究与编制严重滞后。
（2）二次信息的网络化传输使得继电保护二次回路可以监测，使得继电保护设备状态检修成为可能。
（3）基于ieC61850的统一建模，使得变电站所有设备的建模一体化（集中体现为变电站的SCD文件和ieD设备的CiD文件），当面临变电站扩建、设备变更等需求时，如何动态修改配置SCD文件及CiD文件是目前所有已投运的智能变电站遇到的难题。
（4）目前ieC61850及智能变电站技术仍然处于发展变化阶段，由于对ieC61850的理解差异性以及扩展定义的不规范性，给智能变电站设计、调试与运维带来挑战，而继电保护专业正是其中的重点和难点。目前大多数的智能变电站试点都需要业主、设计院、集成商、设备厂家、调试单位反复协调，不断修改方案。而变电站投入运行后，运行单位往往难以摆脱对调试单位和厂家的依赖，给电力系统的安全运行带来隐患。这种“试点工程”的建设和运行模式，也成为制约智能变电站的大面积推广的瓶颈。
五、结语
智能变电站是智能电网建设的核心环节，基于以上背景和思考，有必要开展对智能变电站新技术条件下继电保护的新原理、组织模式、架构体系的研究，解决智能变电站技术发展、实施及推广过程中关键性技术要素和难点，满足电网安全稳定运行对于继电保护专业的要求，确保继电保护专业技术发展方向的正确性、科学性以及前瞻性。
参考文献
变电站继电保护原理篇2
关键字：智能；继电保护；变电站
中图分类号：tm58文献标识码：a
引言：
智能变电站是采用可靠、先进、环保以及集成的智能设备，以全站通信平台网络化、信息共享标准化、信息数字化为基本要求，自动完成信息测量、控制、保护、采集、检测和计量等基本功能，同时，具备支持电网实时智能调节、自动控制、协同互动和在线分析决策等高级功能的变电站。
电力是当前社会不断发展的原动力，对提升人民生活质量和国家发展经济的不断发展当中，电力发挥了至关重要的作用。现代化的电力系统的组成部分包括有运输电能、产生电能、分配电能和使用电能等这几个阶段。继电保护是会随着电力系统的发展而发展，两者之间对运行的可靠性有着非常紧密的联系。
1、继电保护组成及工作原理
1.1继电器的组成和原理
虽然继电保护有着很多的种类，但大部分的都是由逻辑模块、执行模块、测量模块组成的。测量模块是对保护对象相关运行的特征信号进行采集，测量信号的获得需要同给定的整定值对比，输入信号是来自电力传输系统保护对象的信号，把相比较的结果送到逻辑模块。逻辑模块的比较值的大小是要依据测量模块输出、通过多种参数的相互组合，对逻辑进行运算，决定的主要依据所计算出的逻辑值。当逻辑值为1时，激励动作的信号会传达到执行模块中，这时，执行模块会在规定的时刻延时或马上掉电或者执行警报的命令。
1.2继电器的分类
(1)继电器按结构型式分类，目前主要有感应型、整流型、电磁型和静态型。
(2)继电器按在继电保护中的作用，可以分为辅助继电器以及测量继电器这两大类。改进和完善保护是要靠辅助继电器去实现，根据其不同的作用，可以划分为信号继电器、事件继电器和中间继电器等。电气量是否变化会由测量继电器直接反映出来，按所反应电气量的不同，还可以分为功率方向继电器、电流继电器、正序负序零序继电器、电压继电器、阻抗继电器、差动继电器和频率继电器等几类。
2、对继电保护的数据信息及保护原理的影响
站在信息链的角度上，同过去的变电站自动化技术比较，给继电保护带来的影响大体上有三个方面：
2.1二次电缆硬连接被二次信息的网络传输给取代，发生了变化在传输继电保护数据的方式。
由网络化传输带来的保护数据的实时性与可靠性备受关注，在处理极小概率的数据误码、丢包、延迟等问题给继电保护的算法与原理和实现机制带来了新的研究课题。
（2）不同间隔设备的信息共享要靠二次信息的网络传输为其奠定基础，使得可以为跨站集中和跨站集中保护跨站集中的实现提供肯能性，为实现更为灵活、简便的跨间隔保护提供基础，还能够产生新的实现方式和新的保护原理。
2.2电磁式互感器被电子式互感器所取代，源数据性质的继电保护发生改变。
电子式互感器频带宽度、响应速度、在线性度等这些方面有利于产生新算法以及新原理的继电保护。
（2）重新优化和评估过去落后的以电磁互感器传变特性设计的算法，要深入评估传统的就地数字化电子式互感器采样带来的数据延迟、同步等新问题。
2.3在ieC61850的二次信息的基础上统一建模，利用和处理继电保护数据的方式出现了改变。
（1）大量的信息挖掘、数据的存储以及保护功能组态和动态迁移，双重化以及(后备)保护配置等都会在给将带继电保护带来新的原理和组织形态。
（2）推广ieC61850的应用范围，把各个设备之间的互通、互联、互换、互操作都实现了，为ieD设备以及应用同二次信息分离开来，实现了唯一性的数据源，并为之提供了坚实的基础。
3、智能变电站技术对继电保护的运行、调试与设计的影响
站在全生命周期链条的角度上调试、运维、设计、智能变电站的，同之前的传统的变电站自动化技术作比较，继电保护应用智能变电站技术会带来主要有以下四点的影响：
3.1基于ieC61850的统一建模，使得建模一体化变电站的所有设备(集中体现为ieD设备的CiD文件以及变电站的SCD文件)，若是要出现变更设备、扩建变电站等需求时，目前所有已投运的智能变电都会在如何对CiD文件和SCD文件进行动态修改的以及配置出现问题产生困难。
3.2智能变电站的继电保护的运行模式和构成形态产生了巨大的转变，继电保护的项目、周期、测试方法等研究与编制继电保护运维技术规范和标准的相当的落后。
3.3通过二次信息的网络化传输，可以实现监测继电保护的二次回路，为检修继电保护设备的状态提供可能性。
3.4当前智能变电站技术同ieC61850还是处于在发展变化的阶段中，因为没有很好的去理解ieC61850使之出现了差异性，还有着不规范性的扩展定义，调试、设计和运维智能变电站面临着困难，而且继电保护专业还是这方面的难点以及重点。现在很多的智能变电站试点都得靠业主、集成商、设计院、调试单位、设备厂家进行反复的协调与实验，然后不断的把所设计的方案进行修改。而投入运行变电站以后，大多数情况下运行单位会很难摆脱对厂家和调试单位的依赖，这也会为安全运行电力系统的埋下隐患。这种“试点工程”的运行模式和建设，也会使得智能变电站的大面积推广受到阻碍。
4、对继电保护实现机制与架构体系的影响
站在继电保护架构体系、实现机制的角度去看，把它同传统的变电站自动化技术相对比，以下四个方面主要体现了智能变电站技术给继电保护带来的影响：
4.1网络化数据交换以及交换机的智能化打破了不可测控二次回路的难关
ieC61850标准新引入了过程层网络这个新的概念，是特有的网络智能变电站，冲出了不可测不可控传统二次电缆回路的困难，对继电保护可靠性产生了巨大的影响大。通过对交换机的ieD化、智能化，可测、可预警、可控控制过程层网络数据交换，可以可靠及时的对继电保护实时掌握数据以及二次网络进行掌握，在出现问题时采取积极相应的应对策略，把智能变电站继电保护的水平以及可靠性大大的提高。
4.2网络化数据交换打破了过去的继电保护的模式
保护装置、数据信息不再同保护对象绑定，为动态实时存储调用、与数据库的数据面向不同保护功能应用以及统一不同二次系统数据的管理实现有着极为大的可能性，相当大的程度上减小了规约复杂性的要求同ieD设备的交互，实现广域的跨站及组态、以及迁移保护功能为信息交换平台提供了统一的数据。
4.3不同二次系统专业壁垒被过程层统一采样打破
传统变电站自动化各子系统的功能重复配置，缺乏整体优化协调装置间，扩展系统复杂，各二次系统之间存在数据采集环节冗余等许多问题，形成了各二次系统之间的专业壁辛。而智能变电站技术的统一数据采集保证了数据源的统一，为打破二次专业壁垒给不同二次系统应用的数据集成提供可能，为架构体系和建立以继电保护为核心的二次专业新机制提供机会。
4.4突破了传统的对等信息交互继电保护运行管理模式
传统继电保护装置可以在实现了基本的保护功能的情况下还要担负起像定值的管理运行功能。
目前继电保护昔理信息系统得靠相应的保护装置获得要保护对象的信息，这就会产生一连贯的信息孤岛，无法较为便捷快速的收集信息。但是p2p的信息却为智能变电站技术提供了很多的交互模式，保护装置不在同保护对象的信息相互捆绑，为了更高层次、更大程度的实现信息的共享就必须建立一个新架构的变电站统一数据中心，为其提供保障。
5、结束语
智能电网的核心环节就是智能变电站，通过上面的阐述，我认为变电站应当建立一个完整的智能变电体系，不断地总结汲取经验，结合自身的特征应用好新的技术以及材料，确保继电保护能够更好的朝着科学、正确的方向发展。
参考文献：
[1]王增平.姜宪国.张执超.张晋芳.刘国平.智能电网环境下的继电保护[J].电力系统保护与控制.2013(02)
变电站继电保护原理篇3
关键词：智能化变电站；继电保护技术；应用
在现在社会不断发展的过程中，各项科技设备的使用都需要相应的电力维持，这一现象就从根本的角度上阻碍我国现存的变电站的发展。在变电站实施自身功能的时候还需要采用合理的继电保护维持电力运行安全，而且在进行继电保护的时候还需要对整个变电站系统进行全面的考虑，并对需要注意的地方进行有效分析，选取适当的继电保护技术，有效发挥变电站自身功能。加上近几年来，科技技术的不断发展，目前采用的变电站系统大多数是智能化变电站系统，因此在进行继电保护的时候除了需要对变电站整体结构进行分析之外，还需要对其自身具备的智能化控制系统有一个全面了解，保证继电保护技术在智能化变电站中得到广泛的应用。
1智能变电站继电保护原则
实践证明，机电保护在智能化变电站中有非常重要的应用，其自身继电保护的根本作用在于促使变电站整体更加稳定的运行。不仅如此在智能化变电站中采用有效的继电保护技术还能够提升智能化变电站自身便利性和可靠性，对智能化变电站的发展奠定坚实有效的物质基础。在对变电站继电保护进行全面研究中，发现这项继电保护技术在对变电站进行有效保护主要可以概括为两个方面，在这里笔者就针对于这两个方面进行深入研究。第一，在对智能化变电站提供主体保护的过程中，需要根据独立主体保护中使用的相应设备进行一体化设置，在这个过程中涉及的间隔保护是通过分布安装进行的，也就是说在这个过程中的继电保护是在进行主体保护的过程中还进行合理的间隔保护，这样能够有效提升变电站设备的双重配置的安全性。第二，在采用继电保护的时候还需要根据智能化变电站设置相应的保护式集中配置，其根本作用在于实现变电站内部电压的统一配置，使得变电站的运行使用更加符合社会发展需求。在技术层面来说采用这种保护式集中配置，能够在变电站发生突发状况的时候对自身电压进行及时有效的调整。在这个过程中需要对其自身的广域接口提供有效的保护，促使变电站与广域之间的结合能够更好的实现。在对上述两个方面中涉及的基本装置进行全面比较，发现这两种情况均可以实现变电站自身的继电保护。
2智能化变电站继电保护技术应用探究
在对智能化变电站的整体系统结构进行深入研究中，发现目前在智能化变电站中进行继电保护采用的结构主要是分层结构。在对整个分层结构进行全面研究中发现其自身还区分为三个层次，包括间隔层、站控层和过程层，尽管这三个层次都属于分层结构中的一项，但是其自身传输信号和功能上还有很大的差异。因此在对这三个层次进行分析的过程中还需要对其自身结构特点有一个了解，并且对其自身涉及的继电保护技术进行分析，保证在进行智能化变电站继电保护的时候对相应规范能够遵循。在对现在存在的智能化变电站继电保护进行全面分析，发现继电保护的技术手段主要有三种，以下笔者就针对于这三种方法进行详细论述。
2.1智能整定以及在线校核技术
在智能化变电站系统中，需要通过智能化的控制技术对整个网络拓扑的实时状况、整个网络的连通性进行在线判断，这就需要在智能继电保护系统中，通过计算机监控系统，对系统网络中的各种模拟信息以及开关量信息等进行监控和获取，然后通过一定的计算和分析得出变电站系统中各个分支系统的相互关系，通过对支路系统、负荷系统以及电源系统等子系统之间相互关系的研究，进行系统模型构建，实现变电站继电保护过程中的智能整定以及在线校核等。
通过智能整定以及在线校核技术，继电保护定值被确定下来，保证了整个电网运行过程中良好的继电保护状态。此外，在线校核技术是对变电站电网系统中各项继电保护装置进行性能校验。从而保证继电保护装置的保护范围，保证装置运行的灵敏性和速动性等，一旦继电保护装置存在可靠性问题，例如误动、据动等，在线校验技术就会发出报警，对继电保护装置的运行状况进行实时检验，保障继电保护装置的正常运行。
2.2自适应继电保护技术
传统变电站的继电保护往往遵循的是事先整定、定期检验等原则，为了适应变电站继电保护的智能化发展趋势，自适应继电保护技术需要在智能化变电站继电保护中进行应用。自适应继电保护技术是一种新型技术，能够为变电站系统运行提供强有力的保障，同时也能够有效的进行故障排查和故障诊断等，对继电保护装置的性能、定制进行改变，以适应实际工作的需要。此外，自适应继电保护技术可以对整个变电站网络系统响应性能进行改善，提高系统的可靠性，增加经济效益等，通过自适应技术，继电保护装置能够发挥出最佳的性能。
2.3智能告警以及事故信息处理技术
为了应对现代化智能变电站的发展，需要对复杂性、动态性的系统网络信息进行及时处理，及时的发现和处理突发事故，保障变电站的安全运行。因此，智能告警技术以及信息处理技术的应用十分重要，在智能变电站继电保护工作中，需要进行实时监控，进行运行维护，对智能电网信息进行及时更新和共享。当变电站出现故障时，通过信息处理技术，对故障相关信息数据进行收集、分类和处理，从而进行故障判断和故障处理。通过智能告警以及事故信息处理技术，分析和检测变电站的实时运行状态，对异常状态进行自动告警，从而为主站的决策提供相关信息。总而言之，智能告警技术在整个智能变电站继电保护中发挥着辅助分析、信息处理等功能，是对告警事件进行分析，为事故状况及时提供解决方案的关键技术。
结束语
要想全面保证智能化变电站的运行，就需要对其自身进行合理的继电保护，从根本的角度上实现我国智能机变电站的发展和实施。在对继电保护进行深入研究中，发现继电保护的根本作用就是对电网实施有效的防护。而且在现在社会不断发展中，对智能化变电站继电保护的实施还需要根据变电站自身运行特点选取合理的继电保护技术，并对其中出现的问题不断分析总结，促使我国变电站得到全面建设，进一步提高我国电力事业发展速率。
参考文献
[1]邓炜.电力系统继电保护技术要点分析[J].山东工业技术，2016（11）.
[2]王耀.继电保护技术在电力系统中的应用探讨[J].知音励志，2016（5）.
变电站继电保护原理篇4
关键词：继电保护；回路；变电运行
中图分类号：C35文献标识码：a
一、继电保护回路在变电运行环节的基本性能
继电保护回路在变电运行的应用，应当要满足下面几个条件：第一，变电运行实践环节，继电保护应当具备可靠性。针对继电保护来说，其基本要求即为可靠性，从而保证保护装置启动之后能够始终处于安全运行状态。通常情况下，如果继电保护设备缺乏可靠性，当装置处于运行环节时，通常无法解决出现的各类型故障，甚至还可能会出现各种安全事故[2]。在此情况之下，继电保护回路在设计环节、安装环节以及调试环节等都必须严格按照相关要求与既定程序进行，当保护装置正式安装完毕之后，还需予以定期保养及维护，以此方式提升继电保护回路在变电运行的整体应用效率。第二，变电运行实践环节，继电保护应当具备快速性。当电路中发生任何故障之后，继电保护应当立即作出动作将故障直接切断，以保证其他设备还能够安全运行。变电运行环节，如果继电保护具备应有的快速性，就能够把电力设备、电力元件所受损害降至最低，同时其他正常元件及设备还能够继续运行。当故障被有效切断之后，电力系统能够恢复至稳定运行状态，还能够在一定程度上控制电力运行成本。第三，变电运行实践环节，继电保护应当具备灵敏性。继电保护回路在灵敏性方面也有较高要求。一般情况之下，若电路已经出现故障，则需要继电保护回路快速反应和动作，争取在最短的时间之内处理故障，以便于及时发现与解决潜存的安全问题，变电运行的整体经济效益也能因此得以提升。第四，变电运行实践环节，继电保护应当具备选择性。变电运行实践过程当中，如果各类型故障已经发生，或者是变电设备处于异常运行状态之中，继电保护回路必须立刻作出反应，根据实际运行状态与故障原由，选择性地切除故障位置附近的断路器，确保其他设备不会受到任何影响，还能够继续作业与运行，从而将故障造成的影响力控制到最低，为企业获取更多经济效益、提升自身核心竞争力提供有力保证。
二、220kV变电站运行中继电保护回路系统
1、继电保护回路基本原理
为了有效避免变电站运行时出现故障，就必须采用一定的继电保护装置对其进行实时保护，如图1所示，该继电保护装置不仅能够准确测量出所保护设备的参数，而且还能对输出结果进行比较，从而判断出所保护设备的运行状态是否正常，当所保护的设备出现故障时，该装置将发出报警信号或自行动作跳闸。
2、继电保护回路硬件结构
由于在变电站运行过程中，继电保护回路系统是保证其能够正常运行的主要组成部分，更是保护变电站电力元件不受破坏的有效途径之一，因此，变电站的工作人员必须全面了解并掌握继电保护回路系统的硬件结构（如图2所示）与工作原理，从而有效确保变电站在发生故障时，能及时应用继电保护回路系统。
3、继电保护回路系统的性能分析
继电保护回路系统自身具有的良好性能，是其能够在220kV变电站运行中得到广泛应用的主要原因：①具有一定功能性。当220kV变电站运行状况一直处于安全、稳定状态下时，继电保护回路系统设备将不会发出任何信号，更不会出现误动现象，误导工作人员的判断。②具有一定可靠性。当220kV变电站在运行过程中出现异常或故障时，继电保护回路系统能够及时的对其进行修复切除，并对外发送故障报警信号。③具有一定速动行与选择性。当220kV变电站在运行过程中出现故障或异常状况时，继电保护回路系统能准确定位故障位置，并自行进行自动切除或隔离动作，在一定程度上有效保证了变电站内其他运行部分得以继续供电，大大降低了整个变电站的损失。④具有一定灵敏性。继电保护回路系统对变电站存在的故障或出现的异常状况的感知能力，主要是由其自身对变电站运行状况的数据测量结果显示而定，倘若所测量的数据超出其承受范围，或达不到其承受范围，其将在最短时间内作出相应动作，该动作具有不拒动与不误动等特点。
三、220kV变电站运行中继电保护回路系统的运行状况研究
由于继电保护回路系统自身的安全性与稳定性不仅直接关系到人们的正常生活与社会的发展，而且还在一定程度上影响着我国整个电力系统的安全与稳定运行，因此，为了保证供电服务质量，促进社会经济的可持续发展，就必须有效保障继电保护回路系统的安全性与稳定性。只有确保继电保护回路系统能够安全，才能从根本上解决220kV变电站运行过程中所存在的电力故障，从而提高220kV变电站运行的安全性与稳定性。如今，随着科技的进步，继电保护装置也得到了极大的发展，变得更加可靠。例如，220kV保护装置实现了双重化配置，且各套保护相互独立，有效降低了保护拒动的概率。在控制回路中加入了跳跃闭锁继电器，该继电器能够有效地防止断路器反复分合闸，从而避免了因反复分合闸造成的线圈烧毁。此外，更加人性化的人机界面也给继电保护装置维护人员提供了便利，从而大大缩短了装置的停电检修时间。
四、加强220kV变电站运行中继电保护回路系统管理方法
由于继电保护回路系统在220kV变电站运行过程中是否能够充分发挥自身的良好性能，主要取决于继电保护时间差级，因此，有效控制继电保护时间对220kV变电站运行具有十分重要的意义。在理论上，当220kV变电站在运行过程中出现故障或异常时，相应的继电保护回路系统设备应立即切除故障或进行修复，但是，在实际工作中，当220kV变电站出现故障或异常后，其继电保护回路系统设备由于受客观因素的影响，其实际故障修复时间将有所延长，而修复时间越长，或未能及时切除故障，故障将逐渐蔓延，从而影响到220kV变电站运行的安全性与稳定性，因此，必须对220kV变电站运行中的继电保护回路系统中的时间差级进行实时且有效的管理。1、缩短时间差级
根据220kV变电站运行过程中的实际情况，适当的缩短时间差级，能够在一定程度提高继电保护回路系统修复故障的速度。即在不影响220kV变电站的正常运行的情况下，准确计算出与之相适应的时间差级，在保证修复速度的同时，确保修复的科学性与合理性，此外，在对时间差级进行调整时，必须以变电站运行的具体参数、内部各项设备间的配合关系为依据，例如，通过分析变电站系统接线情况，对继电保护回路系统的保护时间加以判断、确定，尤其是要对重合闸时间进行充分考虑，从而有效保证变电站能够得以安全运行。
2、提高220kV变电站运行的检验标准
继电保护回路系统的修复时间存在一定的差异性，其主要原因为受变电站系统中集成电路继电器设备的干扰，从而无法准确确定时间元件的定值，因此，要想有效缩短继电保护回路系统的时间差级，就必须严格把关继电保护装置的入网测试以及出厂验收工作。对于已经运行的装置定期试验，一旦发现异常应立即采取措施。此外，还可选用其他微机设备对变电站进行保护，有效确保变电站系统的安全、稳定运行，并提高继电保护的准确性，从而提高220kV变电站运行的检验标准，降低故障的发生率。
3、继电保护回路系统各性能应与预定标准相一致
继电保护回路系统所具有的众多性能中，速动性是最突出的一个性能，但是，由于220kV变电站运行过程较为繁杂，故障一旦发生误动或越级动作将扩大停电范围，这样将给人们生活带来极大不便，更直接影响着社会经济的发展，因此，单凭速动性能并不能实现修复变电站故障的目的。在此种背景下，就必须根据220kV变电站的实际运行状况、变电站内部关系以及继电保护回路系统设备所具有的众多性能来确定继电保护回路系统设备中继电器的保护定值，以此保证该继电保护回路系统设备与变电站的预定标准相一致，从而保障变电站得以安全、稳定的运行。
结束语
变电站继电保护原理篇5
关键词：智能电网；智能变电站；继电保护
随着科学技术的不断发展，行业创新层出不穷。在此背景下，国家电网公司也开拓创新，大力发展建设智能电网。在智能电网的建设中，变电站是电网建设的关键环节，要顺应智能化的发展趋势，使智能变电站成为建设的重心，而智能变电站最终实现高效运作，离不开配套的继电保护装置[1]。文章讨论了智能变电站继电保护中的关键问题，并就如何提高继电保护的可靠性提供了一些建议。
1智能变电站概述
智能变电站是指使用数字化智能设备的新型变电站，其配套的智能化装置可自动收集、监视和控制电网信息，并操控电网，从而使电网系统能够实现智能调节[2]。智能变电站的结构如图1所示。智能变电站是变电站的最终发展模式，采用了智能终端柜和合并单元的模式，使保护就地化，具有保护可靠性高、智能化程度高、维护工作量少的优点[3]。针对智能变电站这一综合、复杂、智能化的新生事物，运行人员需要认真学习智能站的运维细则，刻苦钻研智能站的信息流图，吃透其原理和内部逻辑，成为一个合格的智能变电站运维人员。
2智能变电站继电保护的要点
2.1可靠性
继电保护的可靠性主要包括以下两个方面：（1）保护的选择性。当智能变电站发生保护区域内故障时，应及时采取保护措施。（2）保护的可靠性。在电力系统正常运行时，保护装置应避免误动或异动[4]。随着整个电力系统的自动化和数字化，电子信息技术正逐渐成为智能变电站的核心。鉴于此，信息电子设备必须被正确应用在继电保护中。许多因素会影响电子设备的稳定性，如设备电池的兼容性和设备的使用频率，这些都会影响继电保护的可靠性。为确保智能变电站继电保护的高可靠性，必须使用高稳定性的光缆，并采取措施减少来自电子设备频率的干扰。因此，有必要研发更先进的电子信息技术，并将其应用于智能变电站的继电保护系统自检，确保能及时响应系统的错误告警，采取预控措施。电网故障诊断的流程如图2所示。此外，应建立数学模型以定量分析继电保护的可靠性[5]。
2.2实时性
实时性是电力系统智能变电站继电保护的重要性能指标[6]。在数字采样的过程中，数字采集器可能在某些因素的影响下产生时间误差，在传输过程中发生严重的数据丢失。基于以上原因，在电力系统的采样过程中，采样方法应科学可行，应预估产生错误的可能性，再实施采样。在实际操作的过程中，应并行计算采样结果，以尽量减小采样结果的误差和减少延迟，从而全面提高继电保护的实时性。
2.3同步性
在传统变电站中，变压器等电力设备的使用不需要通过时间函数同步，因此传统电力系统缺乏同步保护[7]。智能变电站的信息采集依赖数字化的方法，因此继电保护需要同步。有以下两种方法可以提高智能变电站继电保护的同步性：（1）将同步检测装置和差动保护装置用于线路保护，由于同一条线路的本侧和对侧的同步装置收集的是来自不同变电站的信号幅值和相位，因此最重要的是要确保整个系统的保护同步和正确执行；（2）电力系统实施过流和过压保护，这两个保护功能很容易实现，只需在继电保护系统中输入正确的定值，保护功能实现期间不需要同步过程。
3提高智能变电站继电保护可靠性的策略
3.1加强对变压器的保护
在电力系统中，电力设备的额定电压是固定的。当系统电压高于或低于额定值时，将对系统和设备产生不良的影响。电力系统中最重要的调压装置是变压器，它也是继电保护中的重要装置。因此，将数字式电压互感器装置用于智能变电站继电保护系统时，变压器可采用分布式配置方式，以充分利用继电保护中的差动功能。此外，智能变电站可通过集中配置变压器装置实现后备保护，以加强智能变电站继电保护的可靠性。
3.2保护电压延时元件
智能变电站在日常运行中很容易受到外部因素的影响，如电流、电压因素等，任何异常状态都可能导致不必要的跳闸或电流过载问题。虽然过载电流与正常电流没有明显区别，但是，在电流过载的情况下，如果智能变电站同时发生外部干扰的故障，跳闸的可能性会很大，这将严重威胁智能变电站继电保护的动作可靠性。为此，在智能变电站的系统电路中采用电压限制延迟动作元件时，需要通过计算每条电路的电流量准确计算总电流量，如果系统中出现过载电流问题，系统就可以立即发出告警信息，所有相关分支系统会实时激活保护命令，从而显著提高继电保护的可靠性。
3.3加强线路保护
在电力系统中，线路的保护极为重要，线路保护不仅可以有效保护各级电压中的单元间隔，切除站外的故障，而且在电力系统的控制、测量、通信监控等功能实现中起着重要作用。在继电保护中实施正确可靠的线路保护配置工作，可以显著提高整个系统继电保护的可靠性。因此，技术人员应做好线路保护的正确、有效配置。可以采用垂直差动联动保护方式，这种保护方式灵敏、可靠，基本可以使所有的系统线路得到有效保护。垂直差动联动的原理如图3所示。当线路正常运行的时候，线路电流i1、i2的大小相同、方向相同，差动电流为零；当线路上发生接地故障时，i1、i2的方向发生变化，差动电流达到保护启动值。在线路保护中，差动保护动作主要有主保护和后备保护两种保护方式。在两者有效结合的情况下，如果线路中任何一个保护出现问题，配置的另一个保护都能及时动作、切除故障，从而提高电力系统的可靠性。
3.4完善线路保护机制
目前，智能变电站继电保护的主要方法是加强双重保护配置。对于后备保护，可以采用集中配置实现调节，以避免交换机故障。同时，在线路保护相邻区间和整个系统中应用双向总线，可以便于利用后备保护反馈保护信息，通过后备保护可以判断整个电网的运行情况，并对问题进行预处理，从而防止事故发生。此外，技术人员还应制订合理的策略解决线路跳闸问题[8]。在目前的保护机制下，应努力寻找更多更完善、合理的技术，以实现智能变电站的技术调整。同时，需要根据电网的整体运行情况，科学有效地分析变电站内的设备运行方式，以确保运行计划科学合理，从而进一步提高智能变电站继电保护的可靠性水平。
4继电保护案例分析
4.1案例概况
2021年4月19日，某换流站极2的最后断路器保护动作闭锁。最后断路器一般用于换流变交流进线，最后断路器跳开前需要闭锁直流，以防对设备造成损坏，断路器保护以最后一个开关的辅助接点跳开作为检测判据。故障前，双极为全压600mw平衡运行，故障后，极2功率转移至极1，未造成功率损失。闭锁前，该站极2换流变仅带5041边开关运行，5042中开关正在进行某Ⅱ线扩建后的保护定检。经分析，故障原因为该站最后断路器保护存在软件缺陷，软件以跳开关的命令作为保护判据，而正确的逻辑应以开关的辅助接点作为判据。现场人员在校验时发现，开关失灵保护时发出了跳边开关的命令，而之前的安全措施已将失灵保护跳边开关的压板退出，因此边开关虽没有跳闸，但由于误采用了跳开关命令作为判据，导致了最后断路器保护误动作。
4.2电力条例
此案例涉及的相关电力条例如下。（1）最后断路器保护设计应可靠，应避免仅以断路器辅助接点位置作为最后断路器跳闸的判断依据，防止接点误动导致直流双极强迫停运。（2）新建、扩建或改建工程的继电保护和安全自动装置应零缺陷投入运行；在新建、扩建或改建工程中，继电保护和安全自动装置缺陷处理记录等资料在投运前应移交运维检修单位，由运维检修单位负责统计存档；对于工程质保期内发生的继电保护和安全自动装置缺陷，由建设单位负责处理，运维检修单位配合。（3）在设计保护程序时，应避免使用断路器和隔离开关辅助触点位置状态量作为选择计算方法和定值的判据，应使用能反映运行方式特征，且不易受外界影响的模拟量作为判据。若必须采用断路器和隔离开关辅助触点作为判据，断路器和隔离开关应配置足够数量的辅助触点，以确保每套控制保护系统采用独立的辅助触点。
4.3应对措施
此案例事故的应对措施如下。（1）继电保护检验人员应了解有关设备的技术性能及调试结果，并认真检验自保护屏柜引至断路器（包括隔离开关）二次回路端子排处的电缆线的连接的正确性及螺钉压接的可靠性。（2）对保护装置进行计划性检验前，应编制保护装置标准化作业书；检验期间，应认真执行继电保护标准化作业书，不应为赶工期而减少检验项目和简化安全措施。（3）对运行中的保护装置外部回路接线或内部逻辑进行改动工作后，应做相应的试验，确认接线及逻辑回路正确后才能投入运行。（4）对于试运行的新型保护装置，应进行全面的检查、试验，并由电网公司继电保护运行管理部门进行审查。（5）在现场进行检验工作前，应认真了解被检验保护装置的一次设备情况，相邻的一、二次设备情况，与运行设备关联部分的详细情况等，并据此制订检验工作计划。在检验工作的全过程中都要确保系统的安全运行。
5结束语
智能变电站继电保护的要点包括继电保护的可靠性、实时性和同步性。继电保护的可靠性关系到整个智能变电站和电力系统的安全稳定运行。因此，电力企业应重点关注智能变电站的特殊保护需求，不断加强变压器保护、电压限延时、线路保护机制等，以有效提高继电保护的可靠性，推动智能变电站和电力系统的发展，最终实现电网的持续、稳定、健康发展。
参考文献：
[1]蔡志峰.电力系统中电气主设备继电保护技术研究[J].光源与照明,2021(6):81-82.
[2]雍明月,张秉楠,高尚,等.变电站在线监测智能电子设备自动化测试研究[J].工程技术研究,2020,5(21):115-116.
[3]陈宇翔.智能变电站保护系统可靠性研究[D].广州:广东工业大学,2021.
[4]邬小坤,赵武智,牛静,等.一种智能变电站二次设备状态评价方法[J].电子器件,2021,44(3):664-669.
[5]刘元生,王胜,白云鹏,等.面向智能变电站的威胁与风险评价模型研究与实现[J].重庆大学学报,2021,44(7):64-74.
[6]李辉,张孝军,潘华,等.面向智能变电站通信网络可靠性研究[J].电力系统保护与控制,2021,49(9):165-171.
[7]朱寰,刘国静,李琥,等.“新基建”下变电站资源综合利用发展研究[J].电网与清洁能源,2021,37(3):54-64.
变电站继电保护原理篇6
[摘要]智能变电站；继电保护装置；可视化分析
中图分类号：tm63；tm77文献标识码：a文章编号：1009-914X（2016）08-0250-01
前言：社会的进步与电力的发展具有不可忽视的联系，随着生产力的发展，人类的活动对电力系统的依赖性愈发增大。因此，保证电力系统的安全稳定成了电力系统发展的必然趋势。在该种环境下，继电保护装置在变电站中得到了充分的应用。随着科学技术的发展，设备操作控制的智能化逐渐成了趋势，但是实现变电站继电保护装置的智能化必须要充分了解继电保护装置在变电站应用中所可能出现的故障及其原因，对相关的故障进行可视化分析，从而做好相关的防范和设计工作。
一、变电站继电保护装置现状
从目前我国的变电站运行状态来说，属于半智能化。其原因在于我国部分变电站内相关工作的进行和操作流程的控制已经能够应用相关的设备或者使用程序进行集中控制。但是在一些故障的处理上依旧没有实现可视化分析与处理。这使得我国很多变电站在进行故障处理的过程中会耗费一定的人力和财力，并且还会影响到人们的正常生活和生产。此外，在没有相关故障信息作为参考依据的情况下，相关故障的处理工作变得更加困难。因此我国目前对于智能变电站继电保护故障可视化系统极其需求。想要实现变电站的智能化，势必就要对变电站的管理结构进行深入的了解，通过对变电站的结构进行分析，根据其结构采取措施进行处理，从而保证故障处理的成功率，进而提高继电保护的效率。
二、新一代智能变电站继电保护可视化系统功能
（一）报警智能化
新一代智能化变电站继电保护可视化系统能够根据继电保护的具体状况进行分析，并对相关的数据进行记录。在系统出现相关故障的情况下，系统会对报警的数据进行相应的处理，对整个设备运行的具体情况进行分析，寻找出故障发生点，并自行进行报警工作。智能化报警的实现能够很好的保证设备的运行，设备能够同时应对多种情况，并且因其具有故障记录功能，因此为故障的维修工作带来了极大的便利性。
（二）控制集中化
新一代智能化变电站能够实现对整个系统的控制，对系统的运行情况进行监管，能够按照相关的规定对整个系统和设备进行相关的检查工作。此外智能系统能够很好的实现操作流程的规范化，保证整个系统的规范性操作。智能化变电站继电保护可视化系统能够很好的便于工作人员对系统记性集中控制，能够及时的应对相关的情况，提高了电力系统的工作效率。
（三）负荷控制合理化
在变电站相关设备运行的过程中负荷工作是极其容易发生的，而合理控制负荷的功能则能够很好的实现对整个系统设备的工作情况进行监督，掌握系统的运行状况。当系统出现负荷工作的情况下，能够及时的进行反馈相关的情况，并进行相关的提示，自行进行运行状态的调整，保证整个系统的正常运行。
（四）可视化设备运行
通过系统来了解系统设备的运行状况，并进行相关数据的记录和收集，对于故障数据进行相关的分析，发现其中的问题，全面提高整个系统的性能。同时可视化设备运行还能够很好的实现数据的对外展现，使工作人员能够及时了解到系统所反映出的相关数据，通过分析发现系统所存在的问题，已做好应对预案。
（五）信息源的维护工作
信息源的维护工作主要是对系统信息进行收集和整理，并通过一定的方式对分析的相关结果进行展示，使其更加便于进行模型研究。信息源维护工作的开展很好的保证了系统维护工作的开展。
三、变电站继电保护故障可视化
（一）变电站继电保护故障信息
当智能化变电站继电保护系统在运行的过程中发生故障时，其将会自行进行相关故障数据的记录和收集，并将此类数据进行保存，根据数据的对比记性系统故障严重性的判断，从而实现系统得到下一阶段操作。而所记录的数据也将会被传送到制定的位置，通过一定的形式呈现出可视化的图形，以供工作人员进行相关的分析工作和维修工作。
（二）分析事故情况
在实际运行过程中，继电保护装置可能出现的状况较多，因此做好事故情况的分析对于整个系统来说是极其重要的。因为智能变电站继电保护系统能够实现相关数据的记录和分析工作，因而只需要了解故障间的逻辑关系便能够很好的对相应的故障进行分析处理，从而实现可视化的处理。
（三）安措可视化分析
实现安措可视化，首先需要对变电站安措的具体情况进行相关的检测，其检测方面主要集中在系统的监管情况。要能够保证系统中的信息接收装置的通常，保证系统能够随时与外界进行信息的交互。同时，系统中设备的监控系统能够对系统所出现的故障进行实时的监控，并进行信息的及时反馈和操作的进行，从而实现保护功能。工作人员需要掌握相关的技术，以保证实际工作中能够很好的应对系统会出现的安措问题。在系统进行变电站管理的过程中，很多因素都会引起继电保护装置出现相关的故障问题，因此要密切做好继电保护装置的可视化工作，实现设备管理的智能化，加强对设备的常规性检查，从而在很大程度上增加设备的安全性能。
四、应用分析
新一代智能变电站继电保护系统采用了逻辑分析模型对系统的运行情况进行相关的分析，通过系统的记忆模式对相关的故障信息进行及时的记录，并储存相关信息。将系统所记录的相关信息导入可视化系统中后，系统将会自行进行相关数据的分析并呈现出相关的报告，并进行处理方案的制定，以便于故障的处理。可视化系统的应用对于智能变电站来说具有很强的必要性，该系统的应用能够很好的降低我国变电站故障发生的频率，增大故障处理的可能性，实现新一代智能变电站继电保护系统处理故障问题的目的，避免变电站在实际的运行中遭受相关的损失。
结语：变电站的重要性是不言而喻，而做好变电站相关故障的处理工作则是重中之重，实现变电站的智能化管理能够增大电力系统的管理效率，能够很好的促进我国电力行业的发展，保证人民生活、生产的正常进行。而从目前我国变电站的相关情况来看，想要实现变电站的智能化就必须要做好可视化系统的应用工作，使变电站相关设备的故障能够得到可视化处理。
参考文献
[1]刘武.新一代智能变电站继电保护故障可视化方案[J].广东科技.2014（20）.
变电站继电保护原理篇7
关键词：牵引站；电力系统；变电站；继电保护
中图分类号：F407.61文献标识码：a文章编号：
电力系统变电站继电保护是一门综合性的科学，包括变压器维护、电容器维护、机组保护和母线保护等。继电保护技术和继电保护装置是电力系统继电保护的两个主要内容。简单地说，继电保护技术包括电力系统的故障分析、继电保护的设计与运行及维护等各种应用技术；继电保护装置就是在电力系统变电站继电保护的运行过程中所需要的各种装置，包括母线、输电器、补偿电容器、电动机等。
1工程概况
某220kV变电站通过Ⅰ、Ⅱ220kV线路与某工业园区与该区电网连接。某220kV牵引站引站主要为铁路电力机车提供专用电源，计划于2014年6月投运。本期拟建设a站~某牵引站和本站~某牵引站220kV专用线路为某牵引站引站提供电源，两回电源线路互为热备用，a站和本站均为某牵引站引站的主供电源。
为配合建设本站~某牵引站220kV线路，本期需在某220kV变电站扩建一个220kV某牵引站出线间隔。同时为满足本站各种运行方式，本期在本站220kVⅡ段母线增设分段间隔（以下简称Ⅱm分段），Ⅱ段母线B段（以下简称ⅡmB）与Ⅰ段母线的母联间隔（以下简称母联B），以及Ⅱ段母线B段母线设备（以下简称ⅡmBpt）。
为加强该地区北部电网网架结构，使本站满足“n-1”原则，需建设某500kV变~本站220kV线路1回。因此，本站需扩建一个某500kV变~本站220kV出线间隔。
2系统继电保护
对于电铁牵引站每回供电线路均在系统变电站侧配置2套距离保护，保护按单线送终端方式考虑。对于220kV联络线线路保护，按规程要求并结合省电网的运行经验，每回220kV线路按双重化要求配置两套分别组屏的、相互独立的、主后一体化的微机型成套线路保护。保护功能包括全线速动主保护和不少于三段的相间距离、接地距离以及零序方向电流后备保护。按《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求，结合省内电网及本该站的实际情况进行继电保护配置。
2.1220kV线路保护
220kV某牵引站引站两个外部供电电源分别从220kVa变和本变引接，即新建a站~某牵引站和本站~某牵引站2回220kV线路。为加强某市北部电网网络，提高北部电网供电可靠性，新建某500kV变~本站220kV线路。
2.1.1某500kV变~本站220kV线路
该线路长度约为24.2km，该线路两侧均配置2套光纤分相电流差动保护，每套主保护分别采用专用光纤和复用2m光纤通道进行传输。保护配置要求两侧一致。
保护组柜方式为：主保护1柜：光纤分相电流差动保护+后备保护；分相操作箱（双跳闸线圈）；综合重合闸。主保护2柜：光纤分相电流差动保护+后备保护；失灵启动装置及三相不一致保护；综合重合闸。
配置2套2m保护复接接口装置，组一面光纤保护复接接口柜,布置在通信机房。
2.1.2本站~某牵引站220kV线路
2.1.2.1保护配置
该线路长度约为29.5km，考虑牵引站为纯负荷终端站，因此牵引站侧不配置保护，本站~某牵引站220kV线路仅在道石变侧配置2套适用于牵引站线路的距离保护，配置的保护同时还应具有较强的抗谐波、抗负序干扰能力及无故障保护起动快速复归功能。保护按单线送终端方式，采取三跳方式，不设重合闸。
保护组柜方式为：主一保护柜：距离保护+后备保护；分相操作箱（双跳闸线圈）及交流电压切换箱；主二保护柜：距离保护+后备保护；失灵启动装置及三相不一致保护；交流电压切换箱。
2.1.2.2保护调整方案
根据本期工程间隔调整方案，原用户变出线间隔调整为某牵引站出线间隔，相应的二次方案如下：
此方案涉及到1回目前正在运行中的用户变出线间隔，本期扩建的某牵引站出线间隔的保护配置要求及原用户变间隔现有保护配置情况如表1所示：
表1：某牵引站出线间隔保护配置要求及原用户变间隔现有保护配置情况
出线间隔保护配置用户变（原有）某牵引站（本期）
主一保护配置主一保护：RCS-902（南瑞继保）微机距离保护
（适用于220kV电气化铁路牵引变电站输电线路）
主二保护配置主二保护：pSL602U（国电南自）微机距离保护
（适用于220kV电气化铁路牵引变电站输电线路）
保护通道无（对侧无保护）无（对侧无保护）
经询原用户变间隔保护装置厂家（南瑞继保和国电南自），原有2套主保护均可通过将保护装置升级改造来满足本期某牵引站出线保护的要求（适用于220kV电气化铁路牵引变电站输电线路）；
综上所述，本期扩建的220kV某牵引站线路使用220kV原用户线路升级改造后的保护装置，220kV原用户变使用本期新扩建间隔的保护装置，按220kV原用户变线路要求配置距离保护。
2.2220kV母线保护和断路器失灵保护
本变220kV母线目前已配置了两套wmZ-41B型母线保护（国电南自），该母差保护可接入12个单元，考虑到目前已接入8个单元，另规划接入B、C、D共3回线路，根据本期工程规模及主接线形式的更改，本期需接入新增的某牵引站出线、某500kV变出线、220kVⅡm分段和220kV母联B间隔，届时母差保护容量不能满足本期工程的接入要求。经询母线保护装置厂家，本站现有的220kV母差保护无扩容位置，且无法通过装置升级来满足更改主接线后的要求，因此本期需更换原有2套220kV母线保护。
保护组柜方式为：220kV母线保护1柜：微机型比率制动特性母线电流差动保护；母联、分段过流和死区保护；断路器失灵保护；单元数为15单元+2母联单元+1分段单元。220kV母线保护2柜：微机型比率制动特性母线电流差动保护；母联、分段过流和死区保护；断路器失灵保护；单元数为15单元+2母联单元+1分段单元。
2.3220kV母联保护
本变电站220kV侧本期为双母线接线，终期为双母线单分段接线；220kV母联应配置独立的母联保护。本期工程配置1套微机型母联充电、过流保护。
保护组柜如下：220kV母联1保护柜；微机型母联充电和过流保护；三箱操作箱。
2.4220kV线路故障录波
为了分析电力系统故障，及时判定线路故障点位置，本变电站应装设故障录波装置。本期新架设本站~某牵引站、某500kV变~本站220kV线路，本站220kV系统目前已配置1套YS-89型故障录波装置（银山电子），另规划接入B、C、D共3回线路，本期需接入新增的某牵引站出线、某500kV变出线、220kVⅡm分段和220kV母联B间隔；因此本期需新增1套故障录波装置。
变电站继电保护原理篇8
【关键词】35KV变电站；继电保护
35KVsubstationrelayprotectiondeviceappliedresearch
CHen Jun－hua
（GuangdongprovinceShundeSwitchFactoryCompanyLimited Guangdong Foshan 528000）
【abstract】thisarticleonthe35KVsubstationrelayprotectiondeviceusedinthecorrespondingproblemundertookstudyananalysis.
【Keywords】35KVsubstation;Relayprotection
1.35KV变电站电力系统中继电保护的发展状况
由于继电保护装置对高压电网的安全、稳定运行有着极其重要的作用。随着电力系统规模不断扩大和等级的不断提高，系统的网络结构和运行方式日趋复杂，对继电保护的要求也越来越高。传统的电磁和电磁感应原理的保护存在动作速度慢、灵敏度低、抗震性差以及可动部分有磨损等固有缺点。晶体管继电保护装置也有抗干扰能力差、判据不准确，装置本身的质量不是很稳定等明显的缺点。随着数字计算机技术的发展，大规模集成电路技术的飞速发展．微处理器和微型计算机进入实用化的阶段，微机保护开始逐渐趋于实用。
微机继电保护装置一般以微处理器为基础，采用数字处理的方法:
用不同的模块化软件来实现各种功能。随着微电子技术的发展，各种功能强大的微处理器及其他相关大规模集成电路器件的广泛应用，使得微机继电保护装置得到了很大的发展。其应用范围越来越大，功能也越来越强大。特别是在保护功能上，采用不同的装置可以有效地实现线路、变压器、发电机、电动机和母线等设备的保护功能，不仅如此，利用微处理器强大的数据处理能力，还能实现过去难以实现的很多保护功能。随着通讯网络技术的发展，采用微机保护技术使得变电站内的设备功能数字化实现成为可能。
2.35KV变电站电力系统对继电保护装置的要求
随着继电保护装置的飞速发展。电力系统对继电保护装置有了越来越严格的要求。而电力系统对继电保护装置的基本要求主要包括快速性、可靠性、选择性和灵敏性。在进入计算机时代的今天，这四个要求也越来越容易得到满足。快速性强调的是“一旦发生故障就立即产生动作”，这是对继电保护装置的最根本要求。快速性要求继电保护装置在尽可能短的时间内发现并排除故障，因为故障对电力系统的危害性随着其时间越长就会发展越大。可靠性主要强调保护装置在电力系统发生故障情况下必须产生可靠动作，绝不能拒动。因为对于我国电力系统目前的现状而言，保护装置的拒动的危害性要大大超过误动。另外选择性则强调的是继电保护装置不能误动，即不能发生误操作。灵敏性则要求保护装置反应灵敏并且快速，动作范嗣准确，正确反映故障范同，还能够减少停电面积。因此对于电力部门而言，为保证电力系统安全运行。要求继电保护设备的设置必须是常备的，多样的，可靠的。
3.继电保护装置在电力系统中的动作过程
对于继电保护装置来说。它的动作过程大概可以分为三个阶段,第一阶段启动，保护装置在正常运行时．它的“出口回路”是被“启动元件”闭锁的．而启动元件开放闭锁一般比较容易。如用零序元件作启动元件的，或者用过流单元作启动元件的，简单说来，就是选择一种只有在电力系统产生故障的状态下才会有的特征作为启动元件的启动条件。第二阶段判断，当启动元件满足启动条件后，继电保护装置的“主回路”要对这个启动条件进行判断，此时保护装置的“定值”就是评判的标准。如果从电力系统电流回路、电压回路中传来的电流，电压或它们的计算值都达不到所设定的“定值”，则保护装置就不会产生任何动作。而装置的启动元件在启动特征消失后便自动返回。如这些值达到“定值”，则继电保护装置就进人发跳闸命令的最后一个阶段—“闭锁”阶段。第三阶段闭锁，闭锁就是在满足了保护装置的定值要求，而去发跳闸命令之前对一些电力系统的一些附加条件自行判断，如果附加条件也能满足要求，则保护装置就会立即发跳闸信号。
4.35KV变电站中继电保护故障信息处理系统
继电保护系统南于本身所处工作环境的原因，以及对于变电站电力系统的重要性，我们应该尽量避免继电保护系统发生故障，但是一旦继电保护系统发生故障时，这时继电保护故障处理系统就开始发挥其再要作用了。
4.1故障信息处理系统的可行性分析
在变电站综合自动化系统中，各种类型的保护装置的故障报告提供了故障发生时保护装置记录的状态信息，包括故障发生时刻、重合闸情况、故障类型、故障时各通道模拟量的有效值、断路器跳闸情况、保护元件启动、返回时间等；而故障录波器提供了故障时的电压、电流波形。电力系统技术人员可以根据装置记录的信息判断发生故障元件，并且通过对故障波形的分析计算，根据整定值和保护原理验证故障报告提供的信息，从而进一步判断保护动作行为的正确性。
4.2故障信息的分层诊断
电力系统为了有效的提高诊断速度和灵敏性，将得到的故障信息进行分层处理：第一层为在任何SCaDa系统中都能保证快速且准确的获取开关变位的遥感信息；第二层为保护动作信息：第三层为故障录波信息。先利用开关动作信息来判断故障区域，如果可以确定唯一的故障解则诊断结束。否则，再利用收集到的保护动作信息进行诊断，如果能确定唯一的故障解则诊断结束。否则，利用录波信息来做进一步的分析，并且确定故障类型、故障相别、故障地点等，并结合波形对保护、开关和重合闸动作情况进行分析。
4.3故障信息的处理
当变电站出现故障时，变电站监控系统可以获取到大量的故障信息，包括时间顺序记录、开关动作信息、保护带有的故障录波功能所记录的故障前后电气量波形信息、保护动作信息等。在这些故障信息中先将装置动作的开关、保护继电器作为诊断的依据，通过在提示框中输入这些可能发生故障的设备的编号，利用变电站专家系统的正向推理方法，即在软件知识库中搜索与之相对应的规则来确定发生故障元件和产生故障的原因。当得出多种诊断结果时，再利用信息系统的反向推理方法，在得到的可疑故障电力设备中，利用故障录波信息，根据所采用的微机保护算法和设备所装设的保护原理来判断继电保护是否应该有所动作。从而对诊断结果范围的进一步缩小，并对开关和保护的动作性能进行判断，这样使发现故障线路的几率也大大增加。在诊断完成后。用户可以根据需要对诊断结果进行保存，便于以后通过对历史数据的分析来不断完善知识库。
5.结语
本文主要是论述了继电保护系统在变电站电力系统中的应用情况．包括其发展历程，当代电力系统对继电保护装置的要求。继电保护装置的动作过程的简要介绍，着重讲述了继电保护的故障信息处理系统。这也是当今电力系统发展中一个十分重要的知识领域，相信随着科技的迅速发展，今后的继电保护装置必定会发展到一个新的水平。
【参考文献】
变电站继电保护原理篇9
【关键词】输变电系统；继电保护；站用变
【中图分类号】tm77【文献标识码】a【文章编号】1672-5158（2012）09-0018-01
电力系统故障的后果是十分严重的，它可能直接造成设备损坏，人身伤亡和破坏电力系统安全稳定运行，从而直接或间接地给国民经济带来难以估计的巨大损失，因此电力系统最为关注的问题便是安全可靠、稳定运行，在日常生产中，继电保护的运行与维护问题显得尤为重要。
1、继电保护人员方面
1.1继电保护人员问题
继电保护人员变动频繁，不能保证继电保护人员整体业务水平的连续性。其主要原因：从事继电保护的人员由于掌握了电力系统中比较复杂、关键的技术，在工作中发挥着比较重要的作用，人才发展空间大而导致人员变动频繁，但要培养出全面的继电保护人才所需周期长，因此在提拔继电保护人员之后继保一线工作显得比较被动。
安排继电保护人员参加系统培训的机会不多。继电保护人员工作任务繁重，忙于应付当前工作。
各单位整定计算人员一般为2～3人，甚至只有1人，如果想通过本单位技术培训使其在专业方面得到提高难度实在太大，“如何培训，由谁来培训”成了该岗位培训工作的一个难点。
1.2继电保护人员方面措施
人力资源管理方面加大对关键技术岗位的中期及长期的系统规划高度重视继电保护人员人才储备工作工程规划方面在设计阶段重视整个网区保护配置，使之合理、实用、统一，加强可靠的主保护配置，适当简化后备保护的整定，使继电保护人员从保护缺陷处理、后备保护整配合等繁杂的工作中解脱出来；加快继电保护管理系统图纸电子化管理进程，提高运行维护工作效率；由于继电保护专业性强、理论水平要求高，培训方面各单位应结合其人员调整及其岗位适应性要求来开展动态培训工作，有计划地为继电保护人员创造更多外部培训及现场培训的机会，特别有新型保护装置入网时，应组织本单位最强大的继保力量进行充分的专项技术研讨，让本单位继保人员熟练掌握二次回路、保护装置的原理及功能、整定原则及运行注意事项，提高其业务水平。
2、10kV线路保护ta饱和问题
2.1ta饱和对保护的影响
10kV线路出口处短路电流一般都较小，特别是农网中的变电所，它们往往远离电源，系统阻抗较大。对于同一线路，出口处短路电流大小一般由系统规模及运行方式来决定。随着系统规模的不断扩大，10kV系统短路电流会随之变大，可以达到ta一次额定电流的几百倍，系统中原有一些能正常运行、变比小的ta就可能饱和；另一方面，短路故障是一个暂态过程，短路电流中含大量非周期分量，又进一步加速ta饱和。在10kV线路短路时，由于ta饱和感应到二次侧的电流会很小或接近于零，使保护装置拒动，故障要由母联断路器或主变后备保护来切除，不但延长了故障时间，扩大了故障范围，影响供电可靠性，而且严重威胁运行设备的安全。
2.2避免ta饱和的方法
避免ta饱和主要从两个方面入手：一是在选择ta时，变比不能选得太小，要考虑线路短路时ta饱和问题，一般10kV线路保护ta变比最好大于600/1；另一方面要尽量减少ta二次负载阻抗，尽量避免保护和计量共用ta，缩短ta二次电缆长度及加大二次电缆截面；对于综合自动化变电所，10kV线路尽可能选用保护测控合一的产品，并在控制屏上就地安装，这样能有效减小二次回路阻抗，防止ta饱和。
3、站用变保护
3.1站用变保护存在的问题
站用变是比较特殊的设备，容量较小但对可靠性要求非常高，而且安装位置也很特殊，一般就接在10kV母线上，其高压侧短路电流等于系统短路电流，可达十几千安，低压侧出口短路电流也较大。人们一直对站用变保护的可靠性重视不足，这将对站用变直至整个10kV系统的安全运行造成很大的威胁。传统的站用变保护使用熔断器保护，其安全可靠性还是比较高，但随着系统短路容量的增大以及综合自动化的要求，这种方式已逐渐满足不了要求。现在新建或改造的变电站，特别是综合自动化站，大多配置站用变开关柜，保护配置也跟10kV线路相似，而人们往往忽视了保护用的ta饱和问题。由于站用变容量小，一次额定电流很小，同时因为保护计量共用ta，为确保计量的准确性，设计时ta变比会选得很小，有的地方甚至选择10/5。这样一来，当站用变故障时，ta将严重饱和，感应到二次回路电流几乎为零，使站用变保护装置拒动。如果是高压侧故障，短路电流足以使母联保护或主变后备保护动作并断开故障点，如果是低压侧故障，短路电流可能达不到母联保护或主变后备保护的启动值，使得故障点无法及时切除，最终烧毁站用变，严重影响变电站的安全运行。
3.2解决办法
解决站用变保护拒动问题，应从合理配置保护入手，其ta的选择要考虑站用变故障时饱和问题，同时，计量用的ta一定要跟保护用的ta分开，保护用的ta装在高压侧，以保证对站用变的保护，计量用ta装在站用变的低压侧，以提高计量精度。在定值整定方面，电流速断保护可按站用变低压出口短路进行整定，过负荷保护按站用变容量整定。
4、主变后备保护的探讨
变电站继电保护原理篇10
关键词：无人值守；10kV变配电站；微机继电保护
目前，由于无人值守10kV变配电站在供电系统中的大量应用，如何提高该级变配电站运行的稳定性和可靠性，成为广大用户普遍关心的问题。随着pLC技术、计算机技术、网络通信技术的不断发展及人工成本的不断增加，以后台监控管理计算机、微机继电保护为基础生成的无人值守变配电站得到了越来越广泛得应用。采用微机继电保护的无人值守系统具有既能提高运行可靠性、实时监控与记录、保护动作迅速又能减少人工费用的投入等优点。
1无人值守10kV变配电站系统的基本构成
变配电系统中，无人值守10kV变配电站一般由电源进线柜、测量柜、高压馈出柜、所用变柜、母联柜等组成。
如图一所示为单回路放射式配电线路示意图：
其主要优点是：切换操作方便，当某一线路发生故障时不影响其他用户，继电保护简单，易于实现自动化。
2变配电站的常用保护技术
目前在我国变配电站中运行的继电保护装置按结构型式和组成元件可大致分为整流型、晶体管型、机电型、微型计算机型等。整流型保护的继电器是利用二极管的整流作用构成的，以极化继电器为执行元件的继电器。晶体管型继电器则是以晶体管的放大和开关原理为基础，由晶体管、二极管、小型变压器及电阻、电容元件构成的继电器。机电型保护的继电器是以电磁原理为基础构成的，具有可动机械部分的传统式继电器，按其构成原理又可分为电磁型继电器、极化型继电器、感应型继电器等。微型机继电保护是利用单片机、DSp芯片、微控制器、微型计算机等为核心，基于其强大的计算和逻辑能力对故障进行周全的分析和判断构成的保护。
3微机继电保护装置较传统继电保护装置的优点
（1）可靠性高：微机继电保护装置可以实现多种保护与监测功能，代替了多种传统的保护继电器，减少了开关柜与控制屏的接线，从而减少了故障点，提高了供电的可靠性。
（2）精度高，速度快，功能多：微机继电保护装置的测量部分采用数字化采集显示装置，精度有着显著提高。装置中的CpU运算速度高，各n事件以毫秒来计时。装置内运行的软件可以通过各种复杂的算法完成多种保护功能。
（3）灵活性大：通过软件程序的编写可以很方便的改变保护与控制特性，利用逻辑判断实现各种互锁，一种类型硬件可以利用不同的软件程序，实现不同类型的保护。
（4）维护调试方便：硬件种类少，线路统一，外部接线简单，大大减少了维护工作量，保护调试与整定利用装置面板按键或连接调试计算机直接修改参数，调试简单方便。
（5）经济性好，性能价格比高：由于微机继电保护装置的高集成性和多功能性，可以有效降低变配电站测量、控制与保护部分的综合造价。其高可靠性与高速度，减少了不必要的停电时间，节省了人力，提高了经济效益。
4微机继电保护系统在无人值守变配电站的应用
4.1系统概况
以本人参与设计与施工管理工作的武钢新二整模变电所项目为例：该10kV变配电站为10kV/50Hz、额定电流为2500a的中性点不接地供电系统，其输出端向设备（变压器）提供电力。母线上接有容量为630～1250kVa的变压器19台。该变电所为典型的单端供电配电线路，当某一线路上发生故障时，要求迅速将其断路器切开，把对系统的影响降至最小，不影响系统中其他设备。
4.2微机保护系统设计
变配电站的继电保护必须能够在变配电站运行过程中发生故障（三相短路、两相短路、单相接地等）和出现不正常现象时（过负荷、过电压、低电压、瓦斯、超温等），迅速有选择性发出跳闸命令将故障切除或发出报警，从而减少故障造成的停电范围和电气设备的损坏程度，保证电力系统稳定运行。通过对10kV供电系统以及供电对象的分析，新二整模变电所需要继电保护系统保护对象主要为线路保护及电力变压器保护。
新二整模变电所微机保护装置选用德国西门子公司的微机保护装置7SJ804。该微机保护装置具有：过流保护、灵敏方向性/无方向接地故障检测、零序电压保护、低电流监视、过负荷保护、低/过电压保护、低/过频保护、瓦斯保护、超温保护等功能。该保护装置可以通过内部可编程逻辑功能的实现保护功能组合，灵活地对电力系统需求做出反应。
后台监控系统管理计算机选用DeLL公司的工业计算机，配32路网络适配器，监控软件采用西门子C5自动化电力监控系统，通过通信电缆与安装在高压柜上的所有微机保护单元进行信息交换。管理计算机可以向下发送遥控操作命令与有关参数修改，随时接受微机保护单元传上来的遥测、遥信与事故信息。管理计算机就可以通过对信息的处理，进行存盘保存，通过记录打印与画面显示，还可以对系统的运行情况进行分析，通过遥信可以随时发现与处理事故，减少事故停电时间。在后台监控画面上实现故障监视及必要的操作和信息处理，历史事件记录，音响提示等。微机信号通过光纤引至CSp总降监控室，由上级站CSp总降值班人员进行实时监控。该微机保护系统于2013年10月完成施工调试后投运，目前运行状态良好。
该10kV无人值守变配电站的微机继电保护系统如图二所示：
5结语
通过比较微机继电保护与传统继电保护装置的优缺点，在10kV无人值守变电所采用微机继电保护系统，可以极大提高系统供电的稳定性和可靠性，并进一步提高该级变配电站的综合自动化程度，降低了运行成本和人工费用，在类似的新建或改扩建工程中可广泛加以推广应用。
参考文献
[1]李英武，陈春友.电力系统综合自动化的应用[J].电工资讯，2003.