繼電保護分類以及保護原理精選(九篇)

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第1篇：繼電保護分類以及保護原理范文

關鍵詞 電力系統(tǒng)；繼電保護；異常運行；短路故障

中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）103-0063-03

電力系統(tǒng)中的輸變電設備和電力線路，都需裝設能反應故障和不正常運行狀態(tài)的裝置，即繼電保護裝置。電力系統(tǒng)的繼電保護裝置，必須具備區(qū)分被保護設備正常運行、發(fā)生故障或異常運行狀態(tài)的能力，并能夠根據(jù)上述三種不同狀態(tài)下被保護設備參數(shù)的不同來實現(xiàn)相應地功能。

1 繼電保護的基本工作原理

繼電保護工作的基本原理就是保護裝置通過正確的區(qū)分被保護設備是處于正常運行狀態(tài)還是處于異常的運行狀態(tài)，從而進行相應的動作。如，電力線路發(fā)生短路故障時，明顯特征之一就是電流劇增，保護裝置根據(jù)電流參數(shù)的顯著變化來區(qū)分設備的工作狀態(tài)，因而稱為電流保護。短路故障的另一特征是電壓劇減，因此，相應的還有低電壓保護。再則，還可以同時反應故障時電壓降低和電流增加的特征，由于故障時所測得的阻抗是變小的，故而在輸電線路中，由保護安裝處所測得的阻抗的大小反應了故障點與保護安裝處的距離遠近，因此輸電線路的阻抗保護常稱為距離保護。同理，如果同時反應電壓與電流之間相位角的變化，則可以判斷故障點的方向是處于保護安裝處的正方向還是反方向，這就是實現(xiàn)方向保護的原理。為了更確切地區(qū)分設備的正常運行與故障或異常狀態(tài)，還可以利用正常運行時沒有或很小的電氣量，而故障時卻很大的電氣量，如電壓、電流的某一對稱分量（負序或零序）或諧波分量來構成保護。另外，還可以利用其他物理量，如氣體、溫度等非電量來構成保護。總之，無論是反應哪種物理量而構成的保護，當其測量值達到一定數(shù)值（即整定值）時繼電保護就能夠按設定的程序準確地切除故障或顯示電氣設備的實時運行情況。

2 繼電保護裝置是如何分類的

1）按繼電保護所保護的對象分為：發(fā)電機的保護、變壓器的保護、輸配電線路的保護以及母線保護、電動機、電容器的保護等；

2）按動作的結果不同分類：動作于斷路器跳閘的短路故障保護和動作于發(fā)信號的異常運行保護兩大類。其中，短路保護的種類有以下幾種：

（1）按反應故障類型的不同，有相間短路保護、接地短路保護及匝間短路保護等；

（2）按其功能的不同，有主保護、后備保護及輔助保護，且后備保護又有遠后備保護與近后備保護之分；

（3）按保護基本工作原理不同分類，有反應穩(wěn)態(tài)量的常規(guī)保護和反應暫態(tài)量的新原理保護兩大類。根據(jù)所反應的參數(shù)不同，常規(guī)繼電保護裝置有反映過電流的保護、反映低電壓的保護、反映短路電流不同方向的方向電流保護、能反映系統(tǒng)接地現(xiàn)象的零序電流保護以及阻抗保護、差動保護、高頻保護和反映變壓器內部氣體變化的保護等，另外體現(xiàn)新的保護原理的還有工頻變化量保護和行波保護等；

（4）按保護裝置動作原理不同分類，主要有電磁型、整流型、晶體管型、集成電路型及微機型保護等，目前使用的基本上是微機型繼電保護裝置；

（5）按保護裝置通過反應參數(shù)增大或減小而動作歸類，有過量保護和欠量保護。

3）根據(jù)保護裝置所起的作用不同，繼電保護可分為主保護、后備保護和輔保護。

（1）主保護

主保護指的是能以最短的時限，靈敏的、選擇性地切除被保護設備和線路故障的保護。它既能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運行及設備安全要求，也能保證系統(tǒng)中其他非故障部分的繼續(xù)運行，如階段式電流保護的I段和II段、距離保護的I段和II段、高頻保護、差動保護等。

（2）后備保護

繼電保護的后備保護裝置指的就是當主保護或斷路設備拒絕動作時，能夠在設定的時限內切除故障的裝置，如電流保護的第Ⅲ段、距離保護的第Ⅲ段等。后備保護不僅可以對本保護范圍的線路或設備的主保護起后備作用，而且對相鄰線路也可以起后備作用。因此，后備保護又可分為遠后備和近后備兩種方式。

（3）輔保護

輔助保護，為補充主保護和后備保護的不足而增設的簡單保護，通常電流速斷就可以作為這類性質的保護。

3 繼電保護的組成及作用

繼電保護的種類雖然很多，但就其基本動作原理而言，基本上由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分三個部分組成，把保護各組成部分之間的作用串接在一起，就是一套保護裝置的工作過程。

1）測量部分的作用是指通過測量被保護的輸變電設備、線路的實時運行參數(shù)；

2）邏輯部分是繼電保護裝置重要的組成部分，它能根據(jù)測量部分測量得到的結果，然后與保護裝置內部已設定的各種參數(shù)進行系統(tǒng)的分析、比較，從而判斷被保護的設備、線路是否處于正常的運行狀態(tài)，以決定保護裝置是否應動作；

3）執(zhí)行部分的作用就是根據(jù)邏輯部分分析判斷后的結果，使保護裝置執(zhí)行準確的動作。

4 繼電保護裝置的基本任務

4.1電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常運行狀態(tài)時

電力系統(tǒng)的正常運行狀態(tài)遭到破壞但還未形成故障時，一般可繼續(xù)運行一段時間而不必立即進行跳閘，稱為異常運行狀態(tài)。常見的有過負荷、中性點非直接接地系統(tǒng)的單相接地、發(fā)電機突然甩負荷引起的過電壓、電力系統(tǒng)振蕩等。電力系統(tǒng)處于異常運行狀態(tài)時將影響電能質量，長時間的過負荷運行將引起設備過熱，加速絕緣老化，影響電氣設備的正常使用，輕者降低設備使用壽命，嚴重時導致絕緣擊穿引發(fā)短路，損壞設備。當電力系統(tǒng)處于異常運行狀態(tài)時，要求繼電保護裝置能自動、及時、有選擇性地發(fā)出信號，讓值班人員知曉后及時進行相應的處理。

4.2電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時

電力系統(tǒng)最常見及最危險的故障是各種類型的短路故障，短路故障分為三相短路、兩相短路、兩相接地短路、中性點直接接地系統(tǒng)的單相接地短路以及電機、變壓器繞組的匝間短路等幾種。其中三相短路、兩相短路又稱相間短路，兩相接地短路、單相接地短路又稱接地短路，并以三相短路最為危險，以單相接地短路最為常見。當設備或線路發(fā)生短路故障時，將由電源向故障點提供比正常運行時大得多的短路電流，對電力系統(tǒng)可能造成以下后果：

1）故障點的電弧將故障設備燒壞；

2）短路電流的熱效應和電動力效應使故障回路的設備受到損傷，降低使用壽命；

3）系統(tǒng)電壓損失增大使設備工作電壓下降，離故障點越近，所受影響越大，用戶的正常工作條件遭到破壞；

4）破壞電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，嚴重時引起系統(tǒng)振蕩，甚至使整個電力系統(tǒng)瓦解，導致大面積停電。

當電氣設備出現(xiàn)故障時，對繼電保護裝置的要求是能自動快速的、靈敏的、有選擇性可靠地通過斷路器跳閘，將發(fā)生故障的設備從系統(tǒng)中及時切除，防止故障設備繼續(xù)遭到破壞，確保系統(tǒng)其余非故障的部分還能繼續(xù)正常運行。因此，繼電保護對保證系統(tǒng)安全運行和確保電能質量、防止故障擴大和事故發(fā)生，起著極其重要的作用，是電力系統(tǒng)必不可少的組成部分。

5對繼電保護的基本要求

為了保證繼電保護能確實完成其在電力系統(tǒng)中所承擔的任務及作用，對動作于跳閘的繼電保護裝置，應具備以下四個基本要求。

5.1選擇性

選拌性要求的內容是：在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，對保護裝置的動作必須有一定的選擇。首先由發(fā)生故障的設備、線路的保護進行故障的切除，只有當其保護或斷路器拒動時，才允許由其他的保護或裝置切除故障。也就是說，保護裝置的動作應只切除已發(fā)生故障的部分，或盡量使故障的影響限制在最小的范圍。

5.2速動性

速動性要求是指保護裝置應盡可能地快速切除短路故障，應注意以下兩個問題：

l）切除故障的時間為繼電保護的動作時間和斷路器的跳閘時間之和。因此，要縮短故障切除時間，不僅要求保護動作速度要快，而且與之配套使用的斷路器跳閘時間也應盡可能短；

2）保護的速動性要求是相對的，不同電壓等級的電網(wǎng)要求不同。如，同樣的保護動作時間0.5s，在110kV及以下電壓等級電網(wǎng)中被以為是迅速的，而在220kV及以上電壓等級電網(wǎng)中則被認為是不夠迅速的。

繼電保護的速動性應根據(jù)被保護設備和系統(tǒng)運行的要求確定，并非越快越好，否則，勢必帶來保護裝置其他性能的降低，或者增加保護的復雜性，而且經濟上也不合理。

3）靈敏性

靈敏性的要求是指保護裝置對于其所保護的范圍內發(fā)生的各種故障，應具有足夠敏捷的反應能力。保護裝置的靈敏性要求與選擇性要求的關系密切，在電力系統(tǒng)故障時，故障設備的保護必須先能夠靈敏地反應故障，才可能有選擇性地切除故障，因此能有選擇切除故障的保護，必須同時具備靈敏性。

4）可靠性

保護裝置的誤動或拒動是電力系統(tǒng)發(fā)生事故的根源之一，因此，保護裝置應在良好的工作狀態(tài)下，在保護裝置不該動作時應可靠地不動作，而在保護裝置該動作時應可靠地動作。

以上繼電保護的四個基本要求，它們應同時滿足，但是這種滿足只是相對的，因為在這四個基本要求之間，既有相互緊密聯(lián)系的一面，也有相矛盾的一面。例如：為保證選擇性，有時就要求保護動作帶上延時；為保證靈敏性，有時就允許保護非選擇性動作，再由自動重合閘裝置來糾正，而為保證速動性和選擇性，有時需采采用較復雜的保護裝置，因而降低了可靠性。因此，在確定繼電保護方案時，必須從電力系統(tǒng)的實際情況出發(fā)，分清主次，以求得最優(yōu)情況下的統(tǒng)一。

6 電力系統(tǒng)繼電保護技術的發(fā)展前景

當前，電子技術、計算機技術和通信技術已經在日新月異的向前發(fā)展，電力系統(tǒng)智能化電網(wǎng)也在高速發(fā)展中，傳統(tǒng)的電磁型、晶體管等型式的保護裝置正在逐漸退出電力系統(tǒng)保護裝置的歷史舞臺。如今，新建的發(fā)、變、配電站已基本上采用微機型繼電保護裝置，隨著國內外電力系統(tǒng)新興技術的蓬勃發(fā)展，繼電保護技術也不斷地朝著微型計算機化，網(wǎng)絡信息化，保護、測量、控制和數(shù)據(jù)通信一體化，人工智能化的方向發(fā)展。

6.1繼電保護的微型計算機化

微機型繼電保護裝置從上世紀90年代開始研究，現(xiàn)在已經取得了比較成熟的應用經驗，微機保護裝置具有運行靈活、方便，動作正確率高，可靠性高，易于獲得各種附加功能，以及能夠簡化定期校驗等功能，它相當于一臺功能強大、性能優(yōu)良的微型計算機，具有很好的優(yōu)越性，使電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性能得到了較大的提高。

6.2繼電保護網(wǎng)絡化、信息化

當前，電子技術、計算機技術正不斷地飛速發(fā)展，網(wǎng)絡技術作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為當今時代的主要潮流，隨作電力系統(tǒng)智能化電網(wǎng)的不斷發(fā)展，對繼電保護的要求也越來越高，當前，繼電保護除了必須按時準確切除電力系統(tǒng)的已發(fā)生故障的元件和限制事故影響的范圍，更重要的是還要確保整個系統(tǒng)最大限度地安全穩(wěn)定地運行。如今，通過將系統(tǒng)中輸變電設備的各種保護裝置用網(wǎng)絡連接起來，形成一個繼電保護網(wǎng)絡系統(tǒng)，使得繼電保護實現(xiàn)了具備有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，具有了快速的數(shù)據(jù)處理和強大的通信功能，以及能與其他保護、測控、自動化裝置共享系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡資源的能力，當發(fā)生故障時保護裝置能自動進行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整理比對，使相關保護和自動化裝置能協(xié)調動作，從而提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。

6.3保、測、控以及數(shù)據(jù)通信一體化

當前，微機保護已經把以往運行中需要多臺裝置來完成的各種功能合在了一起，實現(xiàn)了保護、測量、控制、數(shù)據(jù)通信一體化的功能，它相當于融合了一臺高性能、多功能的微型計算機的相關功能，它作為電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡上的一個智能終端，可以從網(wǎng)絡上獲取電力系統(tǒng)運行和故障的各種信息，也可將自身所獲得的保護設備的相關信息傳送給網(wǎng)絡控制中心或任一終端，同時也實現(xiàn)了遠方的監(jiān)控等功能。

6.4繼電保護智能化

近年來，隨著電力系統(tǒng)微機繼電保護技術的不斷成熟，繼電保護研究領域內的不少工作正逐步向人工智能技術方面發(fā)展。當前，代表著先進科研領域的人工神經網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)、人工智能等新技術正逐步應用于電力系統(tǒng)繼電保護中，為繼電保護技術的未來發(fā)展注入了新的活力?？梢灶A見，隨著電力系統(tǒng)技術的不斷發(fā)展，人工智能技術在繼電保護領域也必將會得到更加深入的應用，繼電保護智能化將是今后發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻

[1]電力系統(tǒng)繼電保護.中國電力出版社，2010.

[2]電力系統(tǒng)綜合自動化系統(tǒng)的前沿技術.華東科技，2011.

[3]黎彬，羅紹亮.繼電保護智能化測試系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用和展望[J].電氣開關，2010（3）.

第2篇：繼電保護分類以及保護原理范文

關鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電器；可靠性

中圖分類號：TM8 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 06-0019-01

一、繼電保護的組成以及其工作原理

電力系統(tǒng)和電力傳輸系統(tǒng)在供電的過程中會出現(xiàn)故障，但因為故障的不可預見可能引起電流或電壓急劇變化，并且相位角改變，為防止此問題繼電保護由不同原理功能出現(xiàn)不同的繼電保護器。

（一）對繼電器的分析。按繼電器的功能促成分為：a.機電型繼電器；b.整流型繼電器；c.靜態(tài)型繼電器。其機電型繼電器中包括感應式、電磁式、極化式繼電器等，靜態(tài)式繼電器包括晶體管集成電路繼電器等。除此之外按輸入的電氣量的變化特性還有度量繼電器：這種繼電器直接對于被保護數(shù)額倍的電氣量變化敏感。其中有電流繼電器、正序負序零序繼電器、頻率阻抗差動繼電器等。

（二）繼電器的組成以及原理。繼電器通常是由測量模塊、邏輯模塊、執(zhí)行模塊組成。其原理為：輸入信號經測量模塊，邏輯模塊，由執(zhí)行模塊執(zhí)行，再輸出信號，最后保護輸出。其中的輸入信號就是電力傳輸?shù)南到y(tǒng)保護對象的信號，測量模塊會采集來自與被保護對象相關聯(lián)的特征信號，并且有所給的定值進行對比，其結果送至邏輯模塊。邏輯模塊根據(jù)多種參數(shù)的組合邏輯運算，所計算出的值決定了是否進行動作。

二、繼電保護中常見的故障影響及排除研究

（一）互感飽和對配電系統(tǒng)中的影響。電流互感飽和會影響變電設備以及配電保護，而隨著配電系統(tǒng)負荷的增容，系統(tǒng)一旦短路，電流會很大，甚至達到電流互感器額定值百倍量級的電流。通常短路時，互感器的誤差會隨一次短路電流倍數(shù)的增大而增大，在電流速斷保護靈敏度較低時可至阻止動作長生。線路的短路時，因為互感器的電流飽和，感應到的二次電流極小，也可能致使保護裝置無法按正常工作。而當在配電的出口線動作致使進口線動作，就會使配電系統(tǒng)斷電。

（二）開關保護設備選擇不當引起影響。選擇合適的開關保護設備也是相當?shù)闹匾F(xiàn)今，很多配電系統(tǒng)都將開關站建立在高負荷密集區(qū)域，也就是變電所—開關站—配電變壓器方式輸送。沒有繼電保護自動化的開關站，大多采用組合繼電器設備系統(tǒng)實行保護作用。一般的，符合開關組合電器只在直接帶配電壓設備的出口線路中選用，且大多數(shù)為熔斷器與負荷開關組合，所以故障出在配電所出口處時，開關站會斷電跳閘。

（三）如何排除機電保護系統(tǒng)故障信息。信息故障處理模塊主要實現(xiàn)如下功能：（1）與不同的廠站端子系統(tǒng)通信，取得各類的實時信息同時經行處理以及顯示和存儲。（2）查詢統(tǒng)計主站和子站歷史記錄并分析，通過故障兩端的數(shù)據(jù)，進行雙端測距，來完成復雜的運算，精確定位故障點，最后由故障分析結果自動對相關裝置的動作進行判斷。

（四）如何排除繼電保護中常見的隱性故障的。通過實際的調查，現(xiàn)今在用電系統(tǒng)上有超過75%的停電事故都是因電力保護系統(tǒng)所引起的，而繼電保護又有很多故障，目前已成為電力系統(tǒng)工程人員正在研究解決的熱點問題，多數(shù)文章中都強調分析繼電保護隱形故障。對中要的輸電線路來說，跳閘元件故障時全部的本地和遠地的跳閘指令有效。因此所有的設計要求一個更加可靠的機電保護系統(tǒng)。只有完成這樣的設計后才會使一個配電系統(tǒng)正常運行時足夠安全。

三、幾種典型差動繼電器的比較

在現(xiàn)今的電力系統(tǒng)和電力傳輸系統(tǒng)的繼電保護中，母線的保護非常重要，母線保護的最基本的繼電器類型是量度繼電器的電流差動繼電器。通過基爾霍夫電流定律就可以深刻理解其工作原理。在母線上有多個設備終端，任何時刻流入系統(tǒng)的總電流為零，如果令總電流唯一定制Ic，則Ic=0，成Ic為母線保護的差動電流。如果母線故障發(fā)生，電流Ic發(fā)生變化母線保護便開始作用，有效的切斷母線上的故障點。以下是對電流差動繼電器和比率差動繼電器的比較分析。

（一）電流差動繼電器的特性。電流差動繼電器的動作特征：當電流互感器存在的誤差是0.1的時候，電流動差繼電器就會發(fā)生誤判斷，從而導致錯誤的動作產生。換言說，電流動差繼電器只能用于較小的電流流出的母線系統(tǒng)。

（二）比率差動繼電器的特性。比率動差繼電器的動作特征：抗CT誤差能力比較強，并且適用于母線短路電流達到50%的情形下。但是不同的系數(shù)所對應的電流流出值也是不同的。

四、繼電保護裝置可靠性的提高方法

通過上述的分析可得知，繼電保護系統(tǒng)關系到電網(wǎng)安全和穩(wěn)定的運行，是電力以及電力傳輸系統(tǒng)的重要組成設備。可以選擇通過加強二次回路的維修和檢護，來實現(xiàn)實時的狀態(tài)檢修，整理統(tǒng)計故障點以及出現(xiàn)的故障緣由，促進規(guī)范的管理操作規(guī)程，加強設備冗余的設計等。

五、展望繼電保護的發(fā)展

1.網(wǎng)絡化：當前計算機網(wǎng)絡在信息處理和數(shù)據(jù)通信的過程中起到為國家的能源以及國民經濟建設的重要作用，網(wǎng)絡化信息所帶來快捷和便利，現(xiàn)已逐步開始得到在電力傳輸與配電系統(tǒng)當中的廣泛應用。

2.信息化：隨著現(xiàn)代通信技術飛速的發(fā)展，基于CPU核來實現(xiàn)的硬件保護措施也在不管得到提高，由自動化芯片控制使用的電路已經經歷了從16G到32G位單CPU結構的微機保護發(fā)展到32G位多結構的發(fā)展階段后來又發(fā)展到了總線結構，其性能與影響速度大大的得到提高，現(xiàn)已開始得到廣泛的應用。

3.智能化：近幾年來，例如神經網(wǎng)絡、模糊算法、遺傳算法等的人工智能技術廣泛的應用在了電力系統(tǒng)自動化相關的領域中，而在繼電保護領域中的應用和研究也日益興起。因此在實現(xiàn)繼電保護的信息化條件下，使得保護、測控、數(shù)據(jù)通訊一體化，同時并逐步實現(xiàn)繼電保護的智能化，成為了現(xiàn)今乃至今后電力以及傳輸系統(tǒng)繼電保護技術主要發(fā)展方向。

電力系統(tǒng)的安全性以及電力傳輸問題關系到人們的日常生活甚至是國家的經濟發(fā)展，其安全的重要性更尤為重要，因此電力系統(tǒng)繼電保護的關鍵性較為顯著。為了順應現(xiàn)代化的腳步，提高電力工作的安全性，運行便捷性，工作簡潔性所采取的保護措施正在完善的過程中。又由于快速發(fā)展的智能科技的介入，電力繼電保護系統(tǒng)運用了通信技術，正在進一步的向智能化轉型。進一步改造的電力系統(tǒng)會更好的為國民經濟造福，提高我國電力系統(tǒng)各項性能。

參考文獻：

第3篇：繼電保護分類以及保護原理范文

關鍵詞：繼電保護；綜合自動化；試驗系統(tǒng)

中圖分類號：C33 文獻標識碼：A 文章編號：

綜合自動化系統(tǒng)是利用先進的現(xiàn)代電子技術、計算機技術、信息處理技術和通信技術等實現(xiàn)對電站二次設備的功能重組、優(yōu)化，對電站所有的設備運行情況執(zhí)行測量、監(jiān)視、控制和協(xié)調的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。早期的繼電保護裝置需要有專職的巡檢人員定期查看，不能自動智能化的進行優(yōu)化整合功能。當前電子科技、計算機技術的高度發(fā)展，新型的繼電保護裝置及綜合自動化試驗系統(tǒng)應運而生，從而彌補了落后設備、落后系統(tǒng)控制的不足。

當前部分繼電保護裝置存在的問題

當前部分繼電保護裝置仍然采用老式的基本保護原理，無法實現(xiàn)與微機連接或綜合自動化系統(tǒng)完成聯(lián)合測試。存在著響應速度不夠快，測試判斷不夠準確、保護裝置和測試設備相對落后，接觸設備的人員對該繼電保護及綜合自動化試驗系統(tǒng)的熟悉度不夠等，都是當前繼電保護自動化試驗系統(tǒng)存在的問題。針對各項存在的問題，對綜合自動化試驗系統(tǒng)提出了更高要求。

綜合自動化系統(tǒng)需求

各大電氣設備在各個領域的頻繁使用，使得保護裝置的重要性提升到更高的地位。繼電保護及綜合自動化試驗系統(tǒng)在電廠、變配電站等電力設施中普遍的被使用。該項系統(tǒng)能夠將保護裝置同運行設備有效的結合起來，新型多功能微機保護裝置的智能化更加可以滿足綜合自動化的處理需求。先進的綜合自動化試驗系統(tǒng)應該具有配置靈活、方便操控、擴展簡單、便于關聯(lián)管理等特性以滿足現(xiàn)代的自動化系統(tǒng)需求。

三、新型綜合自動化試驗系統(tǒng)結構

如今繼電保護及綜合自動化試驗系統(tǒng)以多功能微機保護為主，常見于變、配電站的綜合自動化試驗系統(tǒng)。TQDB-Ⅲ多功能微機保護綜合自動化試驗系統(tǒng)可實現(xiàn)常規(guī)保護繼電器特性測試實驗之外，還被使用在110KV及以下微機線路保護試驗、多種微機繼電器特性試驗和多種電力設備保護試驗。除了應用于試驗系統(tǒng)，還可以任意組建具有組態(tài)結構，變化出各種不同的具有綜合化的自動化試驗。單套試驗系統(tǒng)包括繼電保護的測試裝置、通信卡、多功能微機及其保護裝置、多個常規(guī)的繼電器（起保護作用）和上位PC，新型的綜合試驗系統(tǒng)結構如下圖。多功能微機保護裝置的信號源為繼電保護測試裝置，繼電保護測試裝置能模擬電力系統(tǒng)正常、故障等不同情況下的電流和電壓信號，同時接收發(fā)送開出、開入信號；多功能微機保護實驗裝置位于系統(tǒng)的現(xiàn)場I/O層，不但能夠完成監(jiān)控和繼電保護的功能，還能接收向上位機傳送遙測和遙信量與上位機的遙控命令等；通信卡則處于系統(tǒng)的通信層，能夠完成上位機和多功能微機保護裝置之間的數(shù)據(jù)和命令的傳輸；上位機位于系統(tǒng)的計算機管理層，是整個繼電保護綜合自動化試驗系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，完成自動化的綜合功能。

新型綜合自動化試驗系統(tǒng)包含了常規(guī)電壓繼電器、電流繼電器、阻抗繼電器、功率方向繼電器與差動繼電器等，搭配繼電保護測試裝置后可以開展多種常規(guī)保護功能的試驗。以下是綜合自動化試驗系統(tǒng)結構框圖：

四、繼電保護測試裝置的原理

繼電保護測試裝置的工作全部過程主要分為以下部分：設定試驗條件與參數(shù)，準備試驗所需要的數(shù)據(jù)，輸出試驗結果。在測試開始之前，首先需要確定試驗條件以及試驗參數(shù)，其中包括：試驗項目、整組試驗仿真的故障類型（三相短路、兩相短路、單相接地、兩相接地）、故障電流、故障相別、故障電壓等。不同的故障類型需要確定的試驗類型略有不同。試驗條件設置完成以后，就按下確認鍵即開始計算試驗各個階段所需要的電壓電流信號的數(shù)字量，并按照DAC芯片數(shù)據(jù)格式要求送往DAC。當模擬系統(tǒng)各運行階段（空載運行、故障后、斷路器動作后、重合閘動作后）的數(shù)字量準備好以后，按下開始鍵即進入試驗階段。試驗開始后，由測試過程控制程序送出表示三相電壓和三個電流以及3UO、3IO的數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流經過DAC轉換、功率放大，成為可供繼電保護測試的模擬量輸出。與此同時，不斷采集繼電保護裝置各類開關量反饋信號，并根據(jù)反饋回來的保護裝置的動作行為進行相應的處理，切換數(shù)據(jù)區(qū)或者中斷過程。試驗過程中，根據(jù)保護裝置的動作信息設置標志位，滿足一定的條件就可以從試驗中退出，處理試驗結果并輸出。試驗結果的輸出可以選擇液晶顯示、打印機中的一種或者兩種。至此，測試過程完成。在新型繼電保護測試裝置中擴充了監(jiān)控DSP系統(tǒng)，在整個測試過程中，監(jiān)控板負責對8路模擬量信號進行ADC采樣，并通過液晶顯示器實時監(jiān)測輸出值及波形，對于信號失真、電壓短路、電流開路等問題可以及時保護控制。另外，通過鍵盤和液晶顯示器的配合，模塊化的程序編寫，然后調用預先編寫好的測試程序進行試驗任務，新型繼電保護裝置還可以不用PC機獨立的完成測試工作。

五、新型繼電保護測試裝置的系統(tǒng)結構設計

新型繼電保護測試裝置的系統(tǒng)結構主要由主控DSP系統(tǒng)模塊和監(jiān)控DSP系統(tǒng)模塊及各自硬件電路構成。其最終信號產生與主控制模塊包括通信接口單元、數(shù)字信號產生單元。

六、繼電保護和自動化試驗系統(tǒng)的功能特點

具有智能化芯片的電力設備，可以對各種繼電器（如電壓、電流、功率方向、阻抗、反時限、同期、差動、低周、直流、頻率、時間、中間等）和危機保護進行鑒定，并可模擬各種復雜的永久性、瞬時性、轉換性故障進行整組試驗。主要試驗功能有：交直流試驗；自動搜索各種原理繼電器的定，基于多功能微機保護實驗系統(tǒng)的繼電保護測試裝置在硬件設計上采用了許多比較先進的技術和工藝，在軟件設計上使用了成熟的算法和原理，呈現(xiàn)如下幾個主要的特點：

與多功能微機保護實驗裝置構成完整的“多功能微機保護與變電站綜合自動化試驗系統(tǒng)”，可靈活配置完成各種線路微機保護、安全自動裝置試驗、主設備的綜合試驗及變電站綜合自動化等多項試驗；

輸出的高精度電壓小信號以及全數(shù)字量測試信號滿足與電子式互感器接口的新型微機保護裝置研發(fā)對測試信號的需要；

采用高速數(shù)學信號處理器TMS320F2812 DSO作為系統(tǒng)控制核心，大大提高了裝置的性能，提高波形的仿真精度；

裝置既可作為科研院校的試驗測試設備，也可單獨作為現(xiàn)場繼電保護測試的專用設備，應用廣泛；

采用多種抗干擾技術和軟硬件自檢，整個系統(tǒng)抗干擾能力強，運行穩(wěn)定、安全可靠。

結語

隨著繼電保護及綜合自動化試驗系統(tǒng)與相關設備不斷完善，現(xiàn)有的相對落后的保護裝置的試驗系統(tǒng)就必須隨之調整以適應新的大環(huán)境。新型的綜合自動化試驗系統(tǒng)對于保護裝置能取得更好的成效，提供更加流暢的人機交互界面。新型的綜合自動試驗系統(tǒng)能夠抗干擾，運行穩(wěn)定并保持高精度，功能多樣且自動化程度高，可靠度高。按照如此發(fā)展的現(xiàn)狀，才能不斷優(yōu)化、提升我國的繼電保護裝置自動化進程，擺脫落后、自動程度低下的現(xiàn)狀。

參考文獻：

[1].賴擎.華建衛(wèi).呂云.通用繼電保護自動測試系統(tǒng)軟件的研究[J].電力系統(tǒng)保護與控制.2010年03期.

第4篇：繼電保護分類以及保護原理范文

隨著市場經濟的飛速發(fā)展，人們的生活水平得到廣泛的提高，導致人們對生活質量的要求也越來越高，同時隨著科技的進步，各種高科技用電器廣泛的出現(xiàn)在人們的生活當中，不管是日常生活還是工作抑或是學習，電都是其中不可或缺的一部分。為了滿足人們的日常需求，電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展已然成為了當今社會發(fā)展的一個趨勢，它可以正常滿足人們對電的需求安全的對住戶供配電，提供及時、暢通的送點服務，這也是時代順應科技發(fā)展的要求。而近幾年來，繼電保護裝置在電力系統(tǒng)自動化中得到了廣泛的應用，本文就電力系統(tǒng)自動化繼電保護裝置的測試等方面進行分析與研究。通過本文的論述，希望能起到拋磚引玉的作用。

【關鍵詞】電力系統(tǒng)自動化 繼電保護裝置 測試 研究

繼電保護裝置為電力系統(tǒng)自動化的正常運行提供了很大的幫助，但是就目前繼電保護裝置的設計技術來說，還存在一些不足的方面，所以繼電保護裝置在幫助電力系統(tǒng)自動化運行的同時也制約著電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展，因此在現(xiàn)有的基礎上提高繼電保護裝置技術是適應電力系統(tǒng)自動化的正常發(fā)展速度。

1 繼電保護裝置的原理及類型

繼電保護裝置是在研究和解決電力系統(tǒng)故障和危及安全運行的工作狀況下，探討事故對策，在其發(fā)展的過程中需要繼電器對電網(wǎng)進行保護，以解決在電力系統(tǒng)發(fā)生故障異常工作時，可在最短的時間內發(fā)出警報讓其自動解決問題，亦或是讓維修點力人員接受警報維修電路，恢復電力系統(tǒng)并將損失降到最低。繼電保護裝置也有分類，常見的分類有四種，分別是被保護對象分類、保護功能分類、保護裝置運行比較和演算處理的信號量歸類、保護動作歸類，這四個大的分類里又有起效的分類，比如保護裝置運行比較和運算解決的信號量分類又有模擬保護和數(shù)字式保護，模擬保護是說機電型、集成電路型等保護裝置，這些裝置直接反映輸入的模擬信號量；而數(shù)字保護是指運用微處理機和微型計算機的保護裝置，將收集到的模擬信號進行轉化后輸出，這兩種保護方式分別使用不同的方式對電網(wǎng)進行保護，又比如保護動作分類又可分為過電流保護、過電壓保護、距離保護、低電壓保護等眾多的小的種類。這幾種基本的分類基本上確保了本國電網(wǎng)的安全，在我國電網(wǎng)發(fā)展的道路上起到了保駕護航的作用，然而隨著我國電力方面的快速高質量的發(fā)展，其途中避免不了會遇到其他的的障礙，我國的繼電保護要走怎樣的發(fā)展路是可以預見的。

2 如何加強電力自動化繼電保護安全管理

繼電保護作為電力系統(tǒng)運行過程中不可或缺的部分，對其裝置的要求就一定要滿足可靠性、靈敏性等基本要求，對于繼電保護裝置的工作狀態(tài)來說，它并不需要處于長期工作中的，只是當電力系統(tǒng)自動化運行過程中出現(xiàn)了故障的時候，它能夠充分發(fā)揮其作用，在該動的時候動，不該動的時候不動，而且要保證不影響電力自動化系統(tǒng)的正常運行情況下開展自己的工作，所以在制作繼電保護裝置的時候，需要進行合理的規(guī)劃，科學選擇組成繼電保護裝置的產品。其實，繼電保護裝置的的安裝對于整個裝置的質量也有一定的影響，在裝置安裝的過程中，要重視安裝調試工作，科學合理的給工作人們分配安裝任務，嚴格按照安裝標準進行，這樣才能保證繼電保護裝置的質量達到最佳。此外，需要加大配電系統(tǒng)中繼電保護的可靠性，簡單的來說，就是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置可以及時處理出現(xiàn)的故障，縮小故障范圍，繼電保護裝置不僅要能夠很快的解決故障，還要在故障發(fā)生時有另一個解決辦法，也就是第二手準備，同樣的，也要采取可靠有效的安全措施，加強安全事故的處理能力，加大對用電用戶的安全教育，減少因用電問題帶來的不必要的事故。

3 自動化繼電保護裝置測試技術分析

其實繼電保護裝置在很久以前就出現(xiàn)過，并且在電力工程中得到不小的應用，但是隨著市場的要求以及科學的進步，傳統(tǒng)老舊的繼電保護裝置已經不能滿足人類社會的需求，進步是必然的。

自動化繼電保護裝置在不同的時期有不同的要求，而隨著時代的進步，對其要求也越來越高，繼電保護裝置雖然根據(jù)日新月異的科學手段做出了很大的調整，并且在實際應用中其質量在整體上確實有了一個提高，但是裝置要不斷進步，測試技術可以從如今繼電保護裝置與傳統(tǒng)繼電保護裝置進行比較，找出傳統(tǒng)裝置中的一些不足之處，然后在利用先進的技術進行改進。測試過程中，要注重裝置本身結構設備的優(yōu)劣，而且在制作裝備的時候，有材料等一些方面的選擇，這些選擇都與繼電保護裝置的質量息息相關，所以在測試過程中，可以根據(jù)組成裝置設備、材料等的不同，判斷那種繼電保護裝置的工作性能更好，再根據(jù)實際情況做出選擇。如今，繼電保護裝置已經隨著科技的發(fā)展走上了自動化與智能化的道路，但是這也意味著繼電保護裝置系統(tǒng)發(fā)張更加趨向于復雜化，雖然這促進了繼電保護裝置的發(fā)展，但是同時也加大了其發(fā)展的難度，面對市場是各種層出不窮的組成設備，要選擇最優(yōu)的設備不是一件簡單的事，如果要買進這些設備進行測試，對于資金方面就有很高的要求，所以繼電保護裝置的發(fā)展應該要往整體、統(tǒng)一這方面走。

綜上所述，電力系統(tǒng)自動化的深入發(fā)展，造成其對繼電保護系統(tǒng)裝置的要求也越來越高，為了在滿足市場需求的前提上，同時促進電力系統(tǒng)自動化工程的發(fā)展，就需要從繼電保護裝置這方面進行研究，而且繼電保護裝置對電力系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的一些故障，的確可以為其解決掉，對于繼電保護裝置測試的研究，是一個長遠的過程，在這個過程中，要充分結合先進的科技，注重繼電保護裝置的安裝等一系列問題，才能全面的帶動電力自動化系統(tǒng)的發(fā)展。以上是本人的粗淺之見，由于本人的知識水平及文字組織能力有限，文中如有不當之處還望相關工作人員批評指正。

參考文獻

[1]陸秋艷.電力系統(tǒng)自動化繼電保護裝置測試研究分析[J].電子制作，2013，（11）.

[2]馬慶華.電力系統(tǒng)繼電保護的自動化研究[J].科技致富向導，2011，（01）.

[3]陳學建.電力自動化繼電保護相關安全管理問題探析[J].中國電力教育，2013，06.

[4]鄭騰.電力自動化繼電保護安全管理研究[J].黑龍江科技信息，2013（11）.

第5篇：繼電保護分類以及保護原理范文

關鍵詞：繼電保護；整定計算；特點；要求

中圖分類號：TM58 文獻標識碼：A 文章編號：

前言：隨著我國電網(wǎng)建設的蓬勃發(fā)展，繼電保護作為一種必不可少的設備廣泛的應用于各級電壓的電力系統(tǒng)中，尤其是在110kV及以上電壓等級中更是得到了廣泛的應用。由于繼電保護在電網(wǎng)中非常重要，一旦出現(xiàn)故障，輕則引起大面積的停電現(xiàn)象，重則嚴重危害人民群眾的生命財產安全。因此，我們一定要加強繼電保護的整定計算工作，保證繼電保護裝置的安全，保證電網(wǎng)的安全、平穩(wěn)運行。

1.繼電保護整定計算的特點

由于科學技術的飛速發(fā)展，不僅繼電保護原理得到了長足的發(fā)展，其主要組成元器件也發(fā)生了巨大地變化。在經歷了近百年不同的發(fā)展階段后，繼電保護正向著智能化、網(wǎng)絡化發(fā)展，集測量、控制、保護等功能于一身。為了適應當前的發(fā)展趨勢，我們就要不斷通過研究新型計算方法，在研究中逐步解決問題。這就需要我們在不斷學習，充實自己的系統(tǒng)知識與理論知識的同時加強個人道德品質的培養(yǎng)，不僅做到技術上‘專業(yè)’，也要做到工作態(tài)度上‘專業(yè)’。

由于各種保護裝置在不同的電網(wǎng)變化的情況下，造成了整定計算也隨之發(fā)生了變化。當然，伴隨著電力系統(tǒng)中運行方式以及基本建設發(fā)展的變化，達到或者超出設定范圍時，會造成繼電保護的整定計算工作超限，因此必須重新進行設定，以滿足全新的系統(tǒng)運行情況。我們一定要充分考慮到繼電保護的可靠性、選擇性、靈敏性以及快速性，在這些之間進行充分選擇，制定出一個合理的整定計算方案。最后，繼電保護的整定計算工作一定要進行辨證、綜合以及統(tǒng)一的運用。

2.整定計算需注意的幾點意見

繼電保護整定計算工作中有以下幾點需要注意，現(xiàn)分述如下：

2.1定值計算資料管理

定值計算需要準確無誤的計算資料，這是進行定值計算的前提。它包括：一、二次圖紙；所帶變壓器、電容器、消弧線圈、電抗器等銘牌數(shù)據(jù)和廠家說明書；電壓互感器、電流互感器變比和試驗報告；實測線路參數(shù)或理論計算參數(shù)；保護裝置技術說明書、現(xiàn)場保護裝置打印清單等。在繼電保護及安全自動裝置相關運行、整定管理規(guī)程中也要求：一般在設備投運前三個月將設計圖紙、設備參數(shù)和保護裝置資料提交負責整定計算的繼電保護機構，以便安排計算。實測參數(shù)要求提前1個月送交，以便進行定值核算，給出正式整定值。但是，在實際工作中，往往會有各種各樣的原因使得我們的基礎數(shù)據(jù)管理出現(xiàn)漏洞。所以，我認為定值計算資料管理這一環(huán)節(jié)是繼電保護整定計算工作的危險點。

2.2短路電流計算

短路電流計算是整定計算是否準確的前提，它的準確與否決定整定計算的準確度。系統(tǒng)的運行方式和變壓器中性點接地方式又決定短路電流計算的正確性。

合理地選擇運行方式是改善保護效果，充分發(fā)揮保護系統(tǒng)功能的關鍵之一。但選擇運行方式應與運行方式部門進行充分溝通，通過計算確認現(xiàn)有的電氣設備是否能滿足運行的要求，如有不合理或不符合要求時，及時提出改進方案，使電氣設備能滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的要求，不能因為繼電保護整定的需要而對電氣一次設備的運行做出限制。

變壓器的接地方式是由繼電保護整定計算人員來確定的。合理地選擇變壓器的接地方式可以改善接地保護的配合關系，充分發(fā)揮零序保護的作用。由于接地故障時零序電流分布的比例關系，只與零序等值網(wǎng)絡狀況有關，與正、負序等值網(wǎng)絡的變化無關。零序等值網(wǎng)絡中，尤以中性點接地變壓器的增減對零序電流分布關系影響最大。因此，應合理地選擇變壓器的接地方式并盡可能保持零序等值網(wǎng)絡穩(wěn)定。

3.微機型保護裝置的參數(shù)選擇

由于電力系統(tǒng)中廣泛采用了微機型繼電保護裝置，給我們的整定計算工作帶來了全新的困難，并且由于廠家繁多，各個產品的原理以及參數(shù)設置等都不盡相同，因此我們必須熟悉各種繼電保護裝置的原理以及結構，特別是要通過合理控制字以及正確設置繼電保護裝置的參數(shù)。例如：許繼的WFB-800發(fā)變組保護中逆功率保護功率定值則采用實際功率數(shù)據(jù)（單位為瓦），而南瑞公司研發(fā)的RCS-985發(fā)變組保護中逆功率保護功率定值為百分數(shù)，而AREVA公司MicomP系列保護則需要與電腦聯(lián)接進行保護出口矩陣編寫。盡管參數(shù)問題在繼電保護的整定計算中非常重要，但是在實際的工作中，絕大多數(shù)的情況下仍然得不到有效地重視與管理，就造成了機電保護裝置無法發(fā)揮全部的功效，給電網(wǎng)的安全運行留下了隱患。因而，我們一定要在認真分析廠家說明書等相關技術資料的同時還要了解裝置功能的設計方式，繼而做到正確的設置裝置的參數(shù)，使機電保護裝置發(fā)揮應有的作用，保護電網(wǎng)的安全運行。

結束語：

隨著我國經濟的飛速發(fā)展以及電網(wǎng)的廣泛普及，我國對電力的需求急劇增高，電力事故的出現(xiàn)，極大地影響了人民群眾的日常生活并對其人身財產安全帶來了一定的危害。然而我國的電力行業(yè)現(xiàn)狀不是很理想，缺乏統(tǒng)一的信息化溝通渠道以及統(tǒng)一指揮，并且電力行業(yè)長期處于壟斷式的發(fā)展中，造成了管理、安全理念落后，所以我們一定要采取適當?shù)姆椒ù胧?，提高繼電保護運行的可靠性，避免事故的發(fā)生。嚴格的掌控住繼電保護整定計算中的重點和難點，提高整定計算的安全性，對于切實的提高繼電保護的可靠性具有著十分重要的意義。因此，如何才能將繼電保護的整定計算問題原因具體分析、工作落實到位，這些都是我們現(xiàn)在面臨的急需解決的問題，繼而才可以推動我國電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]王維章.電力系統(tǒng)繼電保護基本原理[M].北京：清華大學出版社，2001.

第6篇：繼電保護分類以及保護原理范文

關鍵詞：數(shù)字化；變電站；繼電保護；技術分析

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A

0.概述

在目前電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，采用繼電保護技術可以切除系統(tǒng)故障或者發(fā)出信號，減少供電系統(tǒng)的損失，縮小故障發(fā)生的范圍，進一步確保供電系統(tǒng)的安全。在實際的應用中，繼電保護技術可以滿足測量、執(zhí)行等條件，具有一定的靈敏度、選擇性強、安全可靠等特點，在保障電力系統(tǒng)安全運行，防止重大事故方面越來越多地被使用。而隨著科技的不斷進步和供電需求的增加，數(shù)字化在變電站繼電保護技術中的應用也得到了很大的關注，可以實現(xiàn)收集、傳輸、分析處理以及輸出的全部過程，并由過去的模擬信息全部轉換為數(shù)字信息，建立與之相適應的通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)。

1.數(shù)字化變電站繼電保護應用原理

數(shù)字化變電站繼電保護在應用中是指按照IEC61850標準和通信規(guī)范的基礎建立，由智能化一次設備和網(wǎng)絡化二次設備分層構建的裝置。在變電站繼電保護中通過電子互感器進行數(shù)據(jù)采集，在互感器中數(shù)據(jù)利用光纖使用光數(shù)字信號再把數(shù)據(jù)傳輸?shù)降蛪旱囊欢耍M行處理后完成得出滿足標準的數(shù)字量的輸出，可以實現(xiàn)變電站的所有范圍，包含一次設備的變壓器、互感器，二次設備的控制、保護，以及數(shù)據(jù)應用、軟件開發(fā)等。其中，智能化一次設備包括光電互感器、電子互感器和智能化開關等，網(wǎng)絡化二次設備分層包括間隔層、過程層和站控層。

2.數(shù)字化變電站繼電保護應用特點

在數(shù)字化變電站繼電保護中，根據(jù)實際的應用效果來看，它的特點重點體現(xiàn)在具有可靠性、完整性、實時性的高質量信息，具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型、功能模型；在數(shù)據(jù)傳輸方面可以實現(xiàn)無縫交換，在變電站傳輸和處理上可以實現(xiàn)信息全數(shù)字化；各種設備和功能可以共享統(tǒng)一的信息平臺，同時過程層設備智能化。

3.數(shù)字化變電站繼電保護應用技術

數(shù)字化變電站繼電保護技術的應用應該本著對未來技術發(fā)展、應用需求以及先進性、繼承性、經濟性的原則，通過確立分階段建設目標以及規(guī)劃設計目標等的戰(zhàn)略決策加以實現(xiàn)。

3.1 數(shù)字化變電站繼電保護硬件框架圖。在實際應用中數(shù)字化變電站繼電保護的硬件結構圖一般包括光接收單元、開入單元、中央處理單元以及出口單元等組成。

3.2 數(shù)字化變電站繼電保護配置設置?，F(xiàn)在在電力系統(tǒng)的配置設置方面，一方面絕大多數(shù)是采用光纖接口形式的插件；另一方面是尋找GOOE光纖通信接口代替I/O接口插件；第三就是把CPU插件的模擬量處理統(tǒng)一更換為通信接口處理。這些改進和傳統(tǒng)的繼電保護配置相比較而言有了很大的改進，在實際的工作應用中提高了效率。另外在變壓器的配置設置方面，也有了很大的突破。每一臺變壓器都可以應用一個MU合并單元進行采集母線電壓、主變壓器各側電流。在主變壓器上采取的是差動保護、高低側電能表措施，并由MU合并單元。

3.3 數(shù)字化變電站繼電保護網(wǎng)絡選型。數(shù)字化變電站繼電保護網(wǎng)絡上多個CPU協(xié)同完成全信息的采樣、保護算法與控制命令的形成；兩級網(wǎng)絡則全部采用100MHz以太網(wǎng)技術。同時在應用中，適合網(wǎng)絡運行最適宜的環(huán)境條件就是滿足采樣的同步進行和確保命令的最快輸出，在一定程度上給網(wǎng)絡提出了更價嚴格的通信速度，以及合適的通信協(xié)議。

3.4 數(shù)字化變電站繼電保護測試平臺。數(shù)字化變電站繼電保護的應用是由測試平成的，它是由數(shù)字化繼電保護測試儀，網(wǎng)絡負載模擬儀、網(wǎng)絡分析儀等組成，具體如圖1所示。

簡單分析網(wǎng)絡負載模擬儀的作用是把模擬網(wǎng)絡負載較重或網(wǎng)絡風暴發(fā)生的情況網(wǎng)絡性能下降對被測保護裝置功能的影響；而網(wǎng)絡分析儀則是把保護裝置測試的結果異常出現(xiàn)時對SMV等報文的事后分析。

結語

根據(jù)上面的綜合闡述分析得知，數(shù)字化變電站繼電保護在實際應用中著重體現(xiàn)出了它自身的優(yōu)點，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)中光纖取代電纜，電磁兼容性能優(yōu)越的性能，功能共用統(tǒng)一的信息平臺，避免設備重復投入；達到了測量精度高和無飽和等狀態(tài)，實現(xiàn)了信息傳輸通道的自檢，管理自動化。但是隨著信息技術的飛速發(fā)展，為了應對數(shù)字化變電站繼電保護技術將來有序發(fā)展、并滿足應用需求，保持一定的先進性、繼承性、科學性等，電力系統(tǒng)中這一核心技術還需要進行深入研究，以便滿足各種生產、生活需要。

第7篇：繼電保護分類以及保護原理范文

關鍵詞：PLC；繼電保護系統(tǒng)；調試；原理；構件

中圖分類號：F407 文獻標識碼：A

PLC是Programmable Logic Controller 的簡稱，是在自動化領域使用得最為廣泛的一種控制裝置。它極其靈活，可以根據(jù)用戶的需求專門定制，而且成本低，因而受到廣大用戶的歡迎。

一、PLC構件優(yōu)點

與普通的繼電保護系統(tǒng)相比，PLC構件的繼電保護系統(tǒng)有著以下幾個優(yōu)點：可信性、可重用性、可移植性以及可維護性。

（一）可信性

構件的安全保密性是一個不容忽視的問題，它在最大程度上決定了用戶的信任度。以下幾個因素影響著PLC構件的可信性：安全性、可靠性以及可用性。安全性指的是系統(tǒng)發(fā)生故障或失效的頻率保證在低范圍內，同時故障或失效所造成的損失也能保證在一個可接受的范圍內。構建的可靠性指的是構件從使用一直到發(fā)生故障時，持續(xù)服務可以堅持的時間。構建的可用性指的是當用戶使用產品的環(huán)境十分特殊時，用戶完成任務后對交互過程的滿意度。

（二）可重用性

構件的可重用性指的是同一構件在不做任何修改或是稍微修改的情況下就能達到重復使用的目的。構件的重用節(jié)省了開發(fā)過程，降低了投入成本。構件能否被重用取決于它被使用的頻率、開發(fā)成本等。使用頻率太高的PLC構件由于老化的原因通常不具備可重用性。而投入稍多的PLC構件由于其質量的過硬，即便被高頻率地使用過，卻依然可以重用。

（三）可移植性

PLC構件的可移植性指的是它從一種計算機環(huán)境被移植到另一種計算機環(huán)境后依然可以正常工作。這種可移植性使它充分說明了它的質量。PLC構件的可移植性與目標環(huán)境的數(shù)量、移植工作量以及轉移成本有關，轉移成本越低，可移植性就越高。

（四）可維護性

PLC構建的可維護性指的是構件進行維護的難易程度。重用的構件由于在被重用之前進行過多次的重用測試，因此得到了不斷的改進，極少會出現(xiàn)錯誤。因而，在重用構件越多的情況下，維護工作就越容易。

二、繼電保護原理

電力系統(tǒng)在發(fā)生故障以后，會出現(xiàn)以下變化。第一，電流增大。短路電流值將遠遠超過最大電流負荷。第二，電壓減小。當系統(tǒng)發(fā)生的故障是由于相間的短路或是接地短路造成時，系統(tǒng)各點的電壓值就會減小，并且遵循離短路的位置越近電壓下降速度越快的原則，最低時會下降到零。第三，相位角被改變。同相電壓和電流間的相位角被稱為負荷功率因素角，一般情況下負荷功率因素角的取值在20°；發(fā)生三相金屬性短路時，同相電壓與電流的相位角被稱為阻抗角，架空線路的阻抗角一般在60°到85°之間；第四，阻抗改變。測量點電壓與電流的向量之比即為測量阻抗。在繼電保護系統(tǒng)正常運行時，測量阻抗與復合阻抗相同，而短路時，測量阻抗會增大。故障時的這些變化形成了判定依據(jù)，組成了原理各異的繼電保護裝置。

三、普通繼電系統(tǒng)存在的問題

傳統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)的調試在運行方面有著很多的問題，這些問題一直沒有得到徹底的解決。主要問題有：需要過長的時間來進行后備保護；有限的故障檢測方法使得故障的判定和排除都充滿困難；對于系統(tǒng)的動態(tài)變化，保護定值無法適應其變化速度。繼電保護系統(tǒng)能檢測到的有效信息十分有限，以致其調節(jié)能力不夠理想，各種保護功能沒有很好的配合。傳統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)的核心是電磁式繼電器，但是不同的生產廠家所生產電磁式繼電器的性能和物性參數(shù)都不相同，因此給繼電保護系統(tǒng)的調試帶來了極大的麻煩。同時，傳統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)調試的靈敏性偏低使得自動保護裝置的開啟不夠及時，而其龐大的體積使其很難被移動。而最主要的問題是，國家正在努力讓電力設施實現(xiàn)自動化發(fā)展，而傳統(tǒng)的繼電保護系統(tǒng)調試無法做到。

四、繼電保護系統(tǒng)調試的應用原理

（一）繼電保護系統(tǒng)的任務

繼電保護系統(tǒng)的任務主要有3個：最基礎的系統(tǒng)任務、主要任務和設置任務。

最基礎的系統(tǒng)任務：通過處理數(shù)據(jù)、調用保護程序、驅動輸出等方法確保繼電保護系統(tǒng)安全。穩(wěn)定的運行。功能任務：主要是在發(fā)生故障時發(fā)出警報并測量等。設置任務：包括修改參數(shù)、顯示數(shù)據(jù)等。繼電保護系統(tǒng)越高效的完成這些任務，調試也就會越精確，整個系統(tǒng)的執(zhí)行效率就能得到提高。

（二）調試工作原理

繼電保護裝置可以正確地區(qū)分系統(tǒng)運行的正常與故障狀態(tài)。在出現(xiàn)故障時，繼電系統(tǒng)會自動進行信號的檢測并將傳遞回來的測量信號與正常整定值進行比較，然后依據(jù)結果判斷保護裝置是否已經開啟。如果繼電保護裝置已經開啟，那么系統(tǒng)的邏輯部分就會根據(jù)測量信號的性質、程度設定保護程序并將工作命令傳達給執(zhí)行系統(tǒng)，然后執(zhí)行系統(tǒng)開始處理電力故障。

五、PLC構件在繼電保護系統(tǒng)調試中的優(yōu)勢

PLC構件的繼電保護系統(tǒng)調試在多個方面都有著其優(yōu)越性，具體表現(xiàn)在：解決故障的能力更強；多個個體可以同時操作；具有較好的協(xié)調能力；解決方案的高度可靠性；較高的靈活性等。應用微機技術同樣可以解決傳統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)調試的問題，只是微機技術在編程時會碰到很多難以克服的問題，且不易操作，因此這種想法的實際操作性不強。而PLC構件的結構非常簡單，程序的編寫也比較容易，并且安全可靠，因此將PLC構件運用到繼電保護系統(tǒng)調試中非常的合適，即便是普通的電氣工人也能很快掌握操作之法。PLC構件的抗干擾能力也很強，運用到電力系統(tǒng)中可以讓繼電保護系統(tǒng)調試更加有效。

結語

隨著微電子和現(xiàn)代通信技術的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)的發(fā)展也有了新的趨勢。PLC構件在繼電保護系統(tǒng)調試中的應用將會越來越廣泛，PLC構件本身在管理、控制、靈敏度等方面的優(yōu)點將會使繼電保護系統(tǒng)的調試越加簡便。

第8篇：繼電保護分類以及保護原理范文

關鍵詞：大規(guī)模風電接入；電力系統(tǒng)；繼電保護；風電機組；電能輸送；電網(wǎng)運行 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM773 文章編號：1009-2374（2016）32-0087-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.043

電網(wǎng)的安全運行離不開繼電保護，作為電網(wǎng)安全運行必不可少的要素，可以快速準確地查找到故障所在并將其隔離，從而盡可能地降低對系統(tǒng)運行的危害，最大程度地保證電能的平穩(wěn)輸送以及應用。風能越來越為廣泛應用，隨之而來的則是風電場對電力系統(tǒng)的極大影響。尤其是風電場的接入不同則繼電保護裝置的故障各有其特性，其復雜化個性化的特點，就使得研究大規(guī)模風電場接入的繼電保護問題尤為緊迫與重要，從而確保電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行。

1 風電場和風電機組的故障特性

繼電保護的設計以及計算均是以故障特性為基礎進行的。那么對風電場以及風電機組的故障特性進行分析就是必不可少的。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的繼電保護的基礎是三相對稱系統(tǒng)和同步發(fā)電機電源。在這個基礎上建立的繼電保護理論體系存在著自身不足，此理論假設故障出現(xiàn)時，同步發(fā)電機是以恒態(tài)存在的，也就是故障發(fā)生前后，其運行的狀態(tài)和參數(shù)沒有改變，一如既往，并計算相應的短路電流和其衰減特性，以此作為整定繼電保護原理和選擇開關設備的依據(jù)。目前，大多數(shù)風電機組使用的發(fā)電機都是異步發(fā)電機，由于其自身結構的特殊性而形成的故障特征也就具有了特殊性，必須要與傳統(tǒng)的同步發(fā)電機的特性進行區(qū)分。永磁直驅機組雖然是同步發(fā)電機，但是在并網(wǎng)后，不論是在故障特征還是在短路電流上都已經于并網(wǎng)前發(fā)生了非常大的改變。當電網(wǎng)出現(xiàn)短路故障時，普通的異步發(fā)電機可以提供短暫的、短時間就可以衰減為零的極大電流，缺乏提供持續(xù)提供短路電流的能力。雙饋式的發(fā)電機在故障發(fā)生時，其短路電流要小于前者，但衰減時間比前者長，故可以提供連續(xù)的短路電流。

2 大規(guī)模風電接入輸電網(wǎng)的繼電保護問題

伴隨著風電在電力電網(wǎng)中的百分比的逐步增加，繼電保護的問題日益凸顯。近年來，國內外學者對這一問題進行了探究，現(xiàn)綜述如下：

風電電源接入后，電力系統(tǒng)的零序網(wǎng)絡要隨著升壓變壓器的接地而發(fā)生了與之相對應的變化，結果就是使得零序保護的靈敏度降低；并網(wǎng)聯(lián)絡線的自動重合閘在大規(guī)模風電場聯(lián)絡線跳開后很難重合。之所以出現(xiàn)這個問題是因為我們國家現(xiàn)階段使用的是在電網(wǎng)并網(wǎng)點接入風力電源的檢同期方式，這就要求具有穩(wěn)定性，來保證供電的平穩(wěn)進行，但是大規(guī)模的風電場在聯(lián)絡線跳開后，風機會進入動態(tài)過程，檢同期成功與否就存在著不確定的可能，繼而出現(xiàn)自動重合閘無法重合，最終導致風電脫網(wǎng)事故的出現(xiàn)；拒動向常態(tài)轉化。缺乏弱饋保護的專門設備將會使得并聯(lián)網(wǎng)點聯(lián)絡線的保護性能大大降低，從而出現(xiàn)拒動由偶發(fā)變?yōu)槌B(tài)。

風電場接入電力電網(wǎng)系統(tǒng)對速斷保護的影響。配電網(wǎng)的主保護是以傳統(tǒng)電流也就是同步發(fā)電機提供的短路電流為速斷保護，而風電場是以類似于異步發(fā)電機方式提供短路電流，這就使得風電場接入電力電網(wǎng)系統(tǒng)后產生影響速斷保護的問題；距離保護的動作裕度降低。異步發(fā)電機的阻抗是正電抗與負電阻的特征，所以阻抗平面軌跡很有可能至第二象限，進而使距離保護動作幅度降低；電磁暫態(tài)過程被忽視。由于風電場內機組和機群在現(xiàn)實中的客觀問題，如分布以及型的不同，使得理想化的組合――理想電源與系統(tǒng)抗組組成的經典串聯(lián)模型難以得到，自然也就無法通過采用等效風電場的方式來獲得相應的電磁暫態(tài)；風電場輸出功率波動性對并網(wǎng)聯(lián)絡線距離保護的影響。風電場的大規(guī)模的應用必然伴隨并網(wǎng)聯(lián)絡線距離保護問題，這與測量所得電流、電壓還有風電隨機電源的個性化的特殊的故障問題密切相關。實質上就是對整定與管理高壓電網(wǎng)的繼電保護工作提出了更高的要求。

3 大規(guī)模風電場接入電力電網(wǎng)系統(tǒng)的繼電保護思路及方法

風電場接入電力電網(wǎng)系統(tǒng)的繼電保護問題，國內外學者仁者見仁，智者見智，至今并沒有一個統(tǒng)一的標準，相關的研究工作也只是局部地片面地開展，缺乏系統(tǒng)化的深入研究。本文認為，對于大規(guī)模風電場接入電力電網(wǎng)系統(tǒng)的保護問題應從以下方面來展開深入的

研究：

3.1 故障出現(xiàn)后的電流波形特點的研究

繼電保護的關鍵是要進行短路故障特征的分析，只有分析清楚問題的所在，才能夠著手進行問題的解決。參考相關文獻，發(fā)現(xiàn)研究者在對短路電流的最大值以及短路電流衰減特性上進行了大量的深入研究，也有從繼電保護的配合與整定上來對保護的影響展開工作進行研究。這些研究是必要的但是卻不是本質的。繼電保護體系中，主保護作用的重要地位不容質疑，而衡量主保護性能的關鍵的、本質的因素是繼電保護的根本原理――故障暫態(tài)的濾波算法以及波形特征。波形特征以及濾波算法的異同，不論是在計算工頻電器量還是在保護判據(jù)方面都會產生很大的差別，對于結果的判別也都有著非常大的影響，是繼電保護性能中決定性的因素。這就要求我們在發(fā)生故障短路后，必須進行電流波形特征的分析以求加強電網(wǎng)繼電保護自動裝置與風電場操控系統(tǒng)的配合。

第9篇：繼電保護分類以及保護原理范文

關鍵詞：數(shù)字化變電站；繼電保護；運行水平

中圖分類號：TM58 文獻標識碼：A

1 數(shù)字化變電站介紹

數(shù)字化變電站是指基于IEC 61850標準建立全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)通信平臺，實現(xiàn)站內一次設備智能化和二次設備網(wǎng)絡化，以全站為對象統(tǒng)一配置保護和自動化功能的變電站。兩次提到特點有:一次設備智能化；二次設備網(wǎng)絡化；測量系統(tǒng)數(shù)字化；信號傳輸均由計算機通信技術實現(xiàn)；二次接線大為減少；良好的互操作性；數(shù)據(jù)易于共享；自動化水平高。

兩次提到特點有也是六個方面： 一是變電站傳輸和處理的信息全數(shù)字化。二是過程層設備智能化。三是統(tǒng)一的信息模型：數(shù)據(jù)模型、功能模型。四是統(tǒng)一的通信協(xié)議：數(shù)據(jù)無縫交換。五是高質量信息：可靠性、完整性、實時性。六是各種設備和功能共享統(tǒng)一的信息平臺。

2 數(shù)字化變電站的意義

數(shù)字化變電站將會給我國變電站的運行和管理帶來深遠的影響，無論在技術方面還是經濟方面，都具有重大的意義。

從技術方面來說，數(shù)字化變電站可以減少自動化設備數(shù)量，簡化二次接線，提高系統(tǒng)的可靠性，減少設備的檢修次數(shù)和檢修時間，提高設備的使用效率；方便設備的維護和更新，減少投運時間，提高工作效率。此外，還極大地方便了變電站的擴建及自動化系統(tǒng)的擴充。

從經濟方面來說，可以減少占地面積，從而減少建設投資，減少變電站壽命周期內的總體成本，包括初期建設成本和運行維護成本；實現(xiàn)信息在運行系統(tǒng)和其它支持系統(tǒng)之間的共享，減少重復建設和投資等。

3　數(shù)字化變電站繼電保護技術

3.1 數(shù)字化變電站繼電保護裝置

數(shù)字化繼電保護裝置原理是利用電子互感器采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在互感器內通過光纖利用光數(shù)字信號將數(shù)據(jù)傳到低壓端，在MU(合并單元)處理后，得出符合標準的數(shù)字量輸出。數(shù)字化保護裝置由光接收、開入、中央處理、出口四個單元以及人機和通信接口等。

隨著繼電保護裝置的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)在快速、可靠、選擇和靈敏性上對繼電保護技術提出了新的要求。

3.2 數(shù)字化變電站提高了繼電保護的運行水平

經過多年的發(fā)展，國內微機保護在原理和技術上已相當成熟，處于國際領先水平。但是，仍然存在著一些問題：

（1）二次回路設計接線錯誤，電纜長，執(zhí)行反事故措施不到位，電纜老化后接地，造成保護誤動；（2）定值項多，控制字和跳閘矩陣設置錯誤；（3）變電站直流電源回路故障接地引發(fā)繼電保護誤跳閘；（4）由于有許多季節(jié)性負荷，備自投(備用電源自動投入)、低頻低壓減載壓板等核查、切換工作量大，易出錯；（5）CT特性惡化和特性不一致引起故障延遲切除和區(qū)外故障誤動；（6）保護通道問題；（7）下雨引起瓦斯繼電器接線盒進水，觸點接通；（8）一些配電系統(tǒng)無母線差動保護、備自投等，上一級保護難起后備作用，造成事故擴大，供電中斷等。

如果采用基于IEC 61850標準的數(shù)字化變電站技術，由于二次電纜少，在不增加硬件設備、不重復采集交流信息的前提下，將相應功能分散到各間隔保護單元中，實現(xiàn)了網(wǎng)絡化母線保護、網(wǎng)絡化備自投和網(wǎng)絡化低頻低壓減載功能，可以基本消除以上限制繼電保護運行水平繼續(xù)提高的瓶頸。同時，保護定值、控制字簡化，保護壓板、按鈕和把手大大減少，也可以顯著減少運行維護人員的“三誤”事故(誤碰、誤接線、誤整定引起的事故)。

而對于裝置缺陷，由于直接采用數(shù)字量，能真實反映系統(tǒng)一次電氣量信息，裝置可采用更先進的原理算法，其集成度可以更高，抗干擾能力大大增強，再加上在線監(jiān)測、在線檢修自動化，裝置運行也將更加穩(wěn)定。

3.3 數(shù)字化變電站對繼電保護技術提出了新的挑戰(zhàn)

目前，繼電保護裝置的微機化趨勢充分利用了先進的半導體處理器技術：高速的運算能力、完善的存貯能力和各種優(yōu)化算法，同時采用大規(guī)模集成電路和成熟的數(shù)據(jù)采集、模數(shù)轉換、數(shù)字濾波和抗干擾等技術，因而系統(tǒng)響應速度、可靠性方面均有顯著的提升。然而，數(shù)字化變電站的不斷發(fā)展，對繼電保護技術提出了新的挑戰(zhàn)：

更高的繼電保護性能。具體到電力繼電保護設備來說，包括：電力狀態(tài)參數(shù)的快速準確監(jiān)測；系統(tǒng)很強的存儲力，能更好地實現(xiàn)故障分量保護；先進、優(yōu)化的自動控制、算法和技術，如自適應、狀態(tài)預測、模糊控制及人工智能、神經網(wǎng)絡等，確保更高的運行準確率；在滿足當前繼電保護功能和性能需求的條件下，以更低的整體系統(tǒng)成本(包括軟硬件成本和開發(fā)成本)實現(xiàn)。

更好的系統(tǒng)軟硬件的擴展能力。產品方案的可擴展性是當前很多嵌入式系統(tǒng)產品方案選型的一個重要考慮點，對于繼電保護系統(tǒng)來說尤其如此。

更高的可靠性?？煽啃猿讼到y(tǒng)軟件設計的優(yōu)化和調試外，體現(xiàn)在數(shù)字元件的特性不易受溫度變化(寬的工作溫度范圍)、電源波動、使用年限的影響，不易受元件更換的影響；且自檢和巡檢能力強，可用軟件方法檢測主要元件、部件的工況以及功能軟件本身。

3.4 數(shù)字化變電站中新興繼保技術的應用分析

3.4.1 智能化繼電保護測試儀。隨著推廣與應用IEC　61850標準，智能化變電站的投入運行變得越來越普遍化，數(shù)字化測試設備在電力用戶和制造廠中的需求呈上升趨勢。DRT-802測試儀(許繼研制)支持GOOSE收發(fā)、IEC 61850-9-1/9-2、開入開出及輸出小信號模擬量，實現(xiàn)了數(shù)字化變電站對任意電壓等級的繼電保護裝置測試。

3.4.2 全數(shù)字化變電站的動態(tài)仿真系統(tǒng)。具有數(shù)字化、信息化、自動化、互動化特點的數(shù)字化變電站，是建設智能電網(wǎng)的重要部分。國內目前不同模式的數(shù)字化變電站，因無法有效檢測繼電保護二次設備的性能，全數(shù)字化變電站的設備檢查和監(jiān)測功能無法實現(xiàn)。

全數(shù)字化變電站的動態(tài)仿真系統(tǒng)，研究數(shù)字化變電站的通訊組網(wǎng)途徑與電子互感器的工作原理，開發(fā)出了全數(shù)字化變電站的動態(tài)仿真系統(tǒng)硬件，實現(xiàn)故障錄波器與仿真系統(tǒng)軟件開發(fā)人性化界面操作，檢測了線路、變壓器及母線保護的性能技術。仿真模擬全數(shù)字化變電站的操作演習、運行方式及事故狀態(tài)得以實現(xiàn)，為繼電保護設備、自動綜合測控系統(tǒng)、故障錄波設備、智能儀表等二次設備輸出了仿真模擬的信號源；實現(xiàn)電網(wǎng)測控系統(tǒng)動態(tài)閉環(huán)測試，對提高電網(wǎng)穩(wěn)定安全的運行，降低電網(wǎng)事故具有重大意義。

結語

數(shù)字化變電站快速建設對繼電保護技術提出了更高的要求，這給繼電保護的工作帶來新的挑戰(zhàn)。因此，建立一支強有力的繼電保護隊伍，提高保護人員技術水平和工作技能，結合轄區(qū)供用電實際情況，不斷創(chuàng)新繼保技術，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定是我們的責任。

參考文獻