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繼電保護的工作原理范文第1篇

【關鍵詞】微機繼電保護；原理；發(fā)展

前言

基于微處理器來構成的數(shù)字電路，則為計算機保護裝置，一般情況下會把計算機保護裝置稱之為微機保護。近年來，微機保護裝置會應用在100kV左右的變電站中，然而220kV以上的變電站一般通過對不同原理的微機保護裝置的應用，來實現(xiàn)微機保護的運行。并且，微機型的繼電保護裝置能夠和監(jiān)控系統(tǒng)構成完善的網絡體系，控制室的保護裝置會把微機監(jiān)控系統(tǒng)中所具備的運行情況，合理的傳遞到監(jiān)控中心，監(jiān)控人員利用遠程操作手段，對投切保護裝置進行詳細的查看，以此來切換保護定值。微機保護強有力的改善了傳統(tǒng)繼電保護中存在的硬件無法解決的問題。由于微機繼電保護裝置便于操作微機軟件，使得微機繼電保護的發(fā)展無可限量。

一、微機繼電保護的特點

微機繼電保護包含：高壓電容電抗器保護、高壓電動機保護、廠用變壓器保護、母聯(lián)備自投保護、母聯(lián)分段保護等。微機繼電保護和傳統(tǒng)繼電保護相比較，在保護性能方面有很大的差異。由于布線邏輯上所顯現(xiàn)出的復雜結構特點，傳統(tǒng)繼電保護的各個功能都是利用相關的連線和硬件設備構成，然而微機繼電保護，是通過有效運行微機系統(tǒng)中所具備的不同程序來達成的。微機繼電保護和傳統(tǒng)繼電保護的差異顯著的體現(xiàn)出，微機繼電保護的優(yōu)越特性：

1.1較強的經濟型。

1.2大幅度提升了保護的可靠性及保護性能。

1.3提升多種保護動作的正確率。

1.4簡化了定期的校驗流程，并實現(xiàn)運行維護的便捷、靈活的目的。

1.5更加便捷的獲取到不同形式下的附加功能。

可是，微機繼電保護也會造成一些局限性的阻礙因素，例如：無法移植微機裝置中的軟件，無法更新微機裝置中長期使用的硬件。需要通過對微機裝置進行針對性的研究，并引入對微機繼電保護的原理的研究，才能夠改善這一系列阻礙到繼電保護的因素。

二、微機繼電保護的原理研究

微機繼電保護和傳統(tǒng)模擬式繼電保護相比較，最大的區(qū)別為：傳統(tǒng)模擬式繼電保護使用的是軟件，而微機繼電保護使用的是數(shù)字繼電器來實現(xiàn)保護功能。繼電保護有較多的種類，根據(jù)保護對象來分類，包含線路保護和原件保護等。根據(jù)保護原理進行分類，包含：電流保護、電壓保護、距離保護、差動保護等。而無論哪種保護在算法的應用上，都是為了計算出保護對象運行特點的各個物理量，例如：電流、電壓等有效值。廣泛應用在微機繼電保護中的算法分別為：微積分算法、傅里葉算法，在后備保護方面，具體采用的是微積分算法，能夠在一定程度上確保達到每周波12點的高精度目的[1]。

微機繼電保護軟件的程序包含三個類別：其一，主程序。自檢循環(huán)和初始化兩部分構成了主程序，能夠完成工作過程中對工作狀態(tài)的確認、對定值的調用等工作。其二，采樣中斷程序。由三項內容構成了采樣中斷程序，分別為：電壓自檢、電流自檢、采樣電流實變量元件。其三，故障處理程序。該程序能夠完成微機繼電保護的相關保護功能，裝置在復位或上電之后，需保護主程序的運行，并要每隔5/3ms才能執(zhí)行一次采樣中斷服務程序，同時可以斷定電流突變量氣動元件能否正常動作。如果無法正常動作，需要中斷執(zhí)行程序，并轉入到主程序中。如果正常動作，中斷執(zhí)行程序之后，需及時返回到故障程序中，達到保護功能的目的，指導主控程序能夠在正常運行時停止[2]。圖1為微機繼電保護軟件程序的結構：

微機繼電保護軟件共包含兩部分，分別為：接口軟件、保護軟件。保護軟件中的配置主要是中斷服務程序和主程序。而接口處負責的是人機接口軟件，所具備的程序包含：監(jiān)控程序和運行程序，在運行模式下才能夠執(zhí)行運行程序，在調試模式下主要執(zhí)行的是監(jiān)控程序。保護軟件工作狀態(tài)包含：不對應、調試、運行三種。工作狀態(tài)不同的情況下，所對應的程度也會有所異同。

2.1運行狀態(tài)的工作原理

運行狀態(tài)下的“工作”位置上需設置開關，在“禁止”的位置需設置定值固化開關，而定值撥輪開關需設置在運行定值區(qū)域，在“巡檢”位置設置接口插件巡檢開關，若保護運行燈亮起，要投入相應的保護功能，以此來促進運行工作的順暢開展。運行狀態(tài)下的工作共四個步驟，分別為：顯示與打印保護定值、修改與顯示運行時鐘、顯示與打印故障報告、顯示與打印采樣報告。

2.2不對應狀態(tài)的工作原理

在運行狀態(tài)下，才能夠展開不對應狀態(tài)工作，對于不對應狀態(tài)來說，需要將隨意一個保護插件中的工作方式開關從“工作”位轉移到“調試”位，插件無需復位。在不對應狀態(tài)下，保護插件只具備運行一些中斷服務程序的采集數(shù)據(jù)功能。不對應狀態(tài)可以用在精度采樣、調試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等情況下。

2.3調試狀態(tài)的工作原理

調試的過程是將CPU插件開關從“工作”位轉移到“調試”位，同時將CPU插件復位。若在這種調試狀態(tài)下，保護插件運行中的OP燈滅，保護功能和數(shù)據(jù)采集都將退出。調試狀態(tài)下的工作共三個步驟，分別為：輸入定制、保護版本顯示、CRC碼檢驗、試驗。

三、微機繼電保護的發(fā)展趨勢研究

對于國內與國外的微機繼電保護的發(fā)展需求來說，在微機繼電保護技術發(fā)展趨勢上，能夠歸結為：人工智能化、通信數(shù)據(jù)一體化、網絡共享化和計算機一體化等。安全指標得到控制，才能夠保證檢驗工作的順暢性，即提升安全性就說明已經提升了生產率。繼電保護裝置實際上是一臺高性能、多功能的計算機，對電力系統(tǒng)網絡是較為實用的智能終端。能夠從網絡信息中獲得設備運行所必需的數(shù)據(jù)資料，并有效的傳遞到網絡控制中心。因此，微機繼電保護裝置不單能夠將達到繼電保護功能有效性的目的，還能夠達成控制、收集數(shù)據(jù)的功能，也就是說已充分實現(xiàn)測量、控制、保護一體化。

結語：在不斷研究微機保護裝置的過程中，保護軟件、微機保護算法等得到了顯著的成就。智能化保護方案成為了提升繼電保護性能的主要原理。使得微機繼電保護朝向智能化、靈活性的方向發(fā)展，提供了相應的各種安全技術方案，從而使設備運行達到了安全運行的目的。

參考文獻

[1]李雪梅，王文彬.微機繼電保護的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].內蒙古石油化工，2013，11（08）：152-158.

[2]丁剛.電力系統(tǒng)微機繼電保護仿真研究[D].南京理工大學，2013，10（07）：123-131.

繼電保護的工作原理范文第2篇

【關鍵詞】：變電站；繼電保護；自動化系統(tǒng)

引言

隨著新世紀的科技的飛速發(fā)展，地球環(huán)境問題也相應越來越突出。作為最重要的清潔能源之一的電能，受到人們越來越多的重視和應用。電能已經成為人民居家生活和國家、企業(yè)生產辦公的必不可少的重要能源。在電力傳輸?shù)倪^程中，變電站會調節(jié)電壓電流，是必不可少的過程之一。因此變電站的安全與否直接關系著整個電網系統(tǒng)的安全運行和國家人民的生命財產安全。

1、關于繼電保護的分析

1.1繼電保護的分類

繼電保護可以根據(jù)不同的標準劃分為很多類別，如按照工作原理可以分為功率方向保護、低電壓保護、過電流保護、距離保護和瓦斯保護等；按照保護客觀對象可分為主設備保護和線路保護；根據(jù)繼電保護的功能分類，可以分為短路保護、異常運行保護；根據(jù)保護裝置處理信號類別可分成數(shù)字保護和模擬保護。

1.2繼電保護裝置構成

繼電保護裝置主要由三大部分構成；分別是測量組件、邏輯構成和執(zhí)行輸出裝置。測量組件主要是測量被保護的電氣元件的物理參數(shù)，通過和標準值進行比較，得出一定的結果，進而判斷保護裝置是否應該啟用。邏輯構成主要指的是繼電保護裝置對故障的判斷要根據(jù)嚴密的邏輯關系，判斷出故障范圍和類型，進而確定是否發(fā)出斷路器跳閘信號。執(zhí)行輸出裝置主要是執(zhí)行邏輯構成部分發(fā)出的信號，進而完成保護裝置的使命，執(zhí)行輸出裝置要根據(jù)邏輯構成的指令進行相應的動作。

1.3繼電保護系統(tǒng)的功能

繼電保護，顧名思義是一種保護裝置，主要是在電路或電氣設備出現(xiàn)故障時，及時發(fā)出信號，進而幫助故障保護裝置做出規(guī)定動作，減小電路不正常運轉的危害。電網發(fā)生短路或其他故障，極易造成主要設備損壞，繼電保護裝置可以在設備受損之前，保證被保護設備脫離電網系統(tǒng)。繼電保護系統(tǒng)的安裝和使用有助于實現(xiàn)電網系統(tǒng)的智能化管理。

2、繼電保護措施分析

2.1強化管理

實際上對該技術進行強化管理的主要內容就是管理和維修這兩部分，因此需要制定符合該技術實際情況的管理制度。強化管理，需要做到以下幾點。

（1）對員工進行詳細的分工，這樣才可以保證員工們更加了解自己的工作。在電力企業(yè)當中，員工若能夠明確自己的任務，相互配合，這樣才可以更好的進行工作。

（2）增加在這方面的資金投入，這樣在進行技術的完善和維護時，才可以更加順利的進行下去，而不至于由于資金的缺少而影響到該技術的研究。

（3）不斷提高該技術的實際水平，這樣一來才可以確保電力系統(tǒng)可以進行自動的檢測和維護，從而方便該技術的有效實施。

2.2實現(xiàn)繼電保護裝置的狀態(tài)檢修

基于對變電站的繼電保護，斷路器不單單是變電站當中異常關鍵的一次設備，同時也是繼電保護設備的擴展。因此，對斷路器跳閘的接點開展高效的檢測已經成為了其狀態(tài)檢修的關鍵工序。在具體的應用當中，最為常見的檢測方式就是仔細檢查好常閉輔助接點，假如二者狀態(tài)保持一致，就會證明斷路器出現(xiàn)了故障。具體的就是兩個輔助的接點如果能夠同時閉合，就表明二次回路亦或是輔助接點產生了比較嚴重的故障，斷路器也同時存在著不足之處；倘若兩個輔助接點可以一同斷開，就表明二次回路亦或是輔助接點存在故障，斷路器產生了問題或者是斷路器被隔離。一般來說，在檢修斷路器的過程當中，應該保證所有系統(tǒng)都能夠在正常的運行狀態(tài)下，應該具有準確的跳合閘回路，此外，斷路器的容量也應該更好的迎合系統(tǒng)的具體需求。在具體操作當中，利用定期檢測的方法為斷路器的檢修作出更好地z修指示，可以為精準判別斷路器的工作狀態(tài)帶來更好的信息參考。

2.3做好繼電保護裝置故障的分析

跳閘是變電站繼電保護故障處理一種常見方式，跳閘后迅速自動重合閘，維修人員要針對繼電保護裝置的故障進行具體的分析。維修人員要以電力線路開關重合回路工作原理為依據(jù)，分析故障的成因，一般是電氣設備充電時間超出規(guī)定時間，這時采用電位變化法效果很明顯。電位變化法是指根據(jù)二次回路節(jié)點上電壓與電位的變化，確定故障位置，這種方法主要用于繼電保護裝置開關處于拒分或拒合狀態(tài)。

2.4操作人員依據(jù)經驗處理故障

對變電站繼電保護裝置故障首先要了解其工作原理，其次要采取科學合理的措施進行處理，在每次處理故障時要做好記錄，做好處理故障方法的積累，為后期類似故障處理提供必要的依據(jù)。現(xiàn)在很多繼電保護故障處理都是操作人員根據(jù)以往的操作經驗進行處理，這一方法比較常用且效果較佳。電力技術人員要扎實掌握電路基礎知識和繼電保護原理，多積累工作經驗，發(fā)現(xiàn)類似問題可以及時找出故障點，進一步提高工作效率。

2.5規(guī)范實際操作

電力企業(yè)要重視人才培養(yǎng)，健全培訓機制，提高實際操作人員的技術水平，并深化實際操作人員的安全操作意識，以人為本。

2.6危險點控制

要認識到靜態(tài)危險點始終存在，其長期的危險性要求我們必要予以徹底清除。要對已知危險點進行改造清除，更換老舊設備，注意設備安全距離，及時反饋問題。在實在不能消除危險點的情況下，要設立警示牌和隔離帶，提醒相關人員。要認識到動態(tài)危險點的隱蔽性和隨機性。盡量消除主觀因素導致的動態(tài)危險點。指派技術骨干指導復雜程度較高的技術工作，確保技術人員在身體健康狀態(tài)下進行工作，加強安全技術檢查工作，檢查工件是否緊固等。

結語

變電站繼電保護狀態(tài)的檢修工作可以有效為電力系統(tǒng)提供持續(xù)高效的供電，工作人員在為繼電保護狀態(tài)進行檢修工作，能夠更加高效的提升變電站的供電穩(wěn)定性?，F(xiàn)如今，我國變電站的繼電保護正在向著智能化、高效的方向前進，然而它在發(fā)展中還是會具有很多亟待完備的地方，我國變電站繼電保護狀態(tài)檢修工作還是會遇到很多的難題。

【參考文獻】：

繼電保護的工作原理范文第3篇

關鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；隱藏故障

中圖分類號： TD611+.2 文獻標識碼：A

隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，對繼電保護裝置的要求也越來越高。繼電保護系統(tǒng)的隱藏故障是造成大規(guī)模連鎖停電的主要原因之一，隱藏故障的診斷以及繼電保護的運行狀態(tài)監(jiān)視受到了廣泛的關注，現(xiàn)有保護裝置的自檢技術僅能發(fā)現(xiàn)裝置自身的部分硬件失效，不能完全解決保護裝置的隱藏故障問題，也不能發(fā)現(xiàn)繼電保護系統(tǒng)的原理缺陷。因此，研究繼電保護隱藏故障的診斷方法，對提升繼電保護可靠性具有很重要的意義。

1繼電保護隱藏故障的概念

繼電保護隱藏故障被定義為保護系統(tǒng)中的永久缺陷，此缺陷將導致繼電保護系統(tǒng)不正確的切除電路元件，并有可能造成其它保護裝置相繼錯誤動作，造成連鎖停電事故。隱藏故障在系統(tǒng)正常運行時故障現(xiàn)象并不明顯，很難被發(fā)現(xiàn)。但是一旦外部有故障發(fā)生，繼電器正確切除故障，電力系統(tǒng)潮流重新分配，在這樣的運行狀態(tài)下就可能會使含有隱藏故障的保護裝置發(fā)生誤動。

2繼電保護隱藏故障的特征

在電網正常運行時，隱藏故障并不會使系統(tǒng)表現(xiàn)出異常，對電網幾乎沒有影響。但是，由于電網某些部分發(fā)生變化，如電網出現(xiàn)故障或過負荷等情況，隱藏故障就會被觸發(fā)從而導致保護系統(tǒng)誤動，更有甚者造成連鎖故障的發(fā)生。繼電保護系統(tǒng)中的硬件與軟件都有可能存在隱藏故障，例如　PT、CT、各種繼電器、通信通道及軟件設置錯誤等。

3繼電保護隱藏故障的原因

隱藏故障可能由很多原因引起，主要有兩類原因：

3.1設備或元件故障引起的隱藏故障。如元件失靈、磨損或者因為環(huán)境和不正確的人為干涉引起的元件損壞等。這類故障可通過人為檢修發(fā)現(xiàn)，通過定期檢修可以減少該類隱藏故障的發(fā)生，但要杜絕此類故障的發(fā)生卻非常難。

3.2定值整定不合理引起的隱藏故障。這種隱藏故障可能是由于整定值和校準的錯誤，或者整定不能滿足電網的全部運行方式引起的。尤其是系統(tǒng)結構或者容量經過改變時，而保護的整定值卻沒有做相應的修改，此時雖然繼電保護裝置能夠正常運行，但是由于不正確的整定仍然會存在隱藏故障。

4　基于繼電保護測量值相關性原理的繼電保護隱藏故障診斷方法

根據(jù)繼電保護的工作原理，研究對保護裝置的靜態(tài)特性和動態(tài)特性進行隱藏故障的診斷方法。重點研究靜態(tài)測量環(huán)節(jié)、動態(tài)測量環(huán)節(jié)及保護定值的分支系數(shù)合理性，利用繼電保護提供的豐富的信息，辨識出異常的測量信息，最終實現(xiàn)對保護裝置隱藏故障的診斷。

4.1不同地點繼電保護測量值的相關性

由微機繼電保護的工作原理可知，電力系統(tǒng)出現(xiàn)擾動前，保護裝置不啟動，其測量環(huán)節(jié)僅計算電流、電壓的幅值和相位，甚至僅做數(shù)據(jù)采集和起動判斷而并不計算任何電氣量。靜態(tài)特性是指繼電保護裝置在未滿足啟動條件時，僅進行測量計算而不進行邏輯比較和跳閘出口環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)涉及的硬件設備有互感器測量回路、連接電纜、端線、繼電保護前置處理電路、采樣及采樣值計算等。正常運行時，存在于該環(huán)節(jié)的隱藏故障可能并不會馬上表現(xiàn)出來，也不會造成保護誤動作，但系統(tǒng)運行壓力變大時，如一次電流增大或保護區(qū)外故障，此類隱藏故障將被激活，導致繼電保護誤動或者拒動。因此，為避免此類故障的發(fā)生，應注意此類隱藏故障的監(jiān)測，其中保護裝置測量回路正常工作與否是保護裝置靜態(tài)特性好壞的關鍵。

4.2　基于保護測量值相關性的靜態(tài)隱藏故障監(jiān)測方法

4.2.1繼電保護裝置測量回路的隱藏故障分析

繼電保護裝置測量回路由互感器、連接電纜、端線、變換器、模擬低通濾波器，采樣保持電路、多路模擬開關、模/數(shù)轉換電路等組成。若測量回路中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都將使保護裝置獲取不到正確的電網運行信息，有可能導致保護裝置做出錯誤的判斷。

4.2.2靜態(tài)隱藏故障監(jiān)測方法

各保護裝置輸入的采樣值信息都具有很強的相關性，利用這種相關性可以鑒別出保護裝置測量回路是否存在隱藏故障。對于變壓器的電氣量保護而言，通常都配備有基于電流信息的主保護，各保護裝置輸入的電流信息具有相關性。所以，診斷系統(tǒng)要求能夠獲得各保護裝置的實時采樣數(shù)據(jù)，并要求這些采樣數(shù)據(jù)在時間上具有同步性。

4.3基于保護測量值相關性的動態(tài)隱藏故障監(jiān)測方法

4.4.1　保護起動時的計算測量環(huán)節(jié)的隱藏故障分析

計算測量環(huán)節(jié)是把采集的故障數(shù)據(jù)進行集中處理，所涉及的元件主要是測量回路和測量計算元件等，是對這些元件進行隱藏故障的監(jiān)測是避免該環(huán)節(jié)出現(xiàn)隱藏故障的關鍵。

4.4.2　基于保護測量值相關性的保護動態(tài)測量環(huán)節(jié)的隱藏故障診斷方法

在保護系統(tǒng)中，電網中相鄰元件間的保護裝置在功能上是互相補充的，各保護裝置根據(jù)自身獲取的測量值信息做出邏輯判斷，根據(jù)自身獲取故障信息的差異，從而做出不同的動作結果，保證了保護動作的選擇性，因此保護裝置的故障測量值正確與否是保護正確動作的關鍵。

4.4.3保護啟動時測量值的相關性原理

對于同一故障信息，線路保護裝置的測量值之間具有相關性，這種相關性與繼電保護裝置的保護原理有關，也與不同保護裝置之間的電路結構有關。保護裝置進入動態(tài)特性時進行的，因此它不但能夠對保護的隱藏故障進行診斷，同時還可對保護動作時的中間動態(tài)過程進行有效監(jiān)視，能夠為分析保護性能提供依據(jù)。

結語

綜上所述，分析繼電保護隱藏故障的原因，結合繼電保護工作特性與保護整定值的分支系數(shù)是否合理分別展開對繼電保護隱藏故障的探討。通過分析繼電保護裝置的靜態(tài)特性，提出針對保護裝置測量回路異常的診斷判據(jù)及診斷方法。在分析保護動態(tài)特性的基礎上，提出保護啟動時計算測量環(huán)節(jié)的動態(tài)隱藏故障診斷判據(jù)。通過研究繼電保護隱藏故障的診斷方法，可以有效地提高繼電保護故障的處理能力，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

參考文獻

繼電保護的工作原理范文第4篇

關鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；一次系統(tǒng)

作者簡介：張如義（1973-），男，黑龍江伊春人，嘉興學院南湖學院電氣裝備及其自動化研究所，助教。（浙江?嘉興?314001）

中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）20-0041-02

“電力系統(tǒng)繼電保護原理”屬于專業(yè)必修課之一，該課程的授課對象是電氣工程及自動化專業(yè)的學生，其教學任務是使學生掌握電力系統(tǒng)繼電保護的工作原理和各類繼電保護整定計算原則，為學生畢業(yè)后從事電力系統(tǒng)的設計、運行、維護等工作打下一定的理論與技術基礎。該課程通過課堂講授、課后自學、課堂討論、習題、實驗等基本教學手法使學生掌握各類電力系統(tǒng)繼電保護的工作原理、構成、整定計算等知識，了解典型的繼電保護裝置；培養(yǎng)學生分析和解決繼電保護運行中可能出現(xiàn)的各種問題的能力。為了更好地達到教學目的，各學校對繼電保護課程教學進行了一定程度的教學改革，[1-2]本文針對教學過程中的問題提出了一些改革措施。

一、教學中存在的問題

1.課上學時少，課下學習時間少

“電力系統(tǒng)繼電保護原理”屬于專業(yè)模塊課，理論課時為32學時，實驗課時為8學時，相對來說學時少。該課程在大三下半學期或大四上半學期開設，學生此時因為找工作、做畢業(yè)設計和畢業(yè)實習以及修第二課堂學分而精力比較分散，上課不能滿勤。因此教師要對該課程內容做精簡化處理，爭取有較高的課堂效率。

2.實踐量不夠，動手機會少，動手愿望低，實踐深度受限制

盡管學校為學生提供了實習機會，但這些實多是參觀式的，學生沒有操作經驗；企業(yè)很少讓學生實際操作，因為這樣容易影響生產，而且會造成安全事故。實驗課也是模擬系統(tǒng)的繼電保護，結合仿真電路，學生認識到的電氣方面的知識明顯不足。另外有的學生畢業(yè)后不想從事本專業(yè)的工作，對課程也不感興趣。

二、改革“電力系統(tǒng)繼電保護原理”課程所采取的措施

1.講課突出重點，不必求多求全，讓學生聽懂為目的

以教學大綱為基本依據(jù)，制定教學計劃，在實際教學中，把握原則性，又不失靈活性，使教有所思，教有所改，為下個階段的大綱修訂做好準備。在主要問題推導的關鍵處，適時地將基本且重要的環(huán)節(jié)對學生進行提問。在課上學時允許的前提下，立即給學生少量時間消化剛講過的內容，并提問以加強和確認。例如在講授單側電源電路的三段式電流保護時，對第I段的整定，讓學生看圖（如圖1所示）思考理想狀況下，一點短路應該跳哪個斷路器，然后引入矛盾，說明理想狀態(tài)不能實現(xiàn)，學生會對這一整定原則加深印象。又如在講到后備保護時，讓學生思考上一級可以做下一級的遠后備，下一級反過來能不能做上一級的遠后備。繼電器是繼電保護的執(zhí)行部件，是看得見摸得著的具體部分，可以先向學生演示繼電器觸點吸合與釋放的過程，再說明是因為電力系統(tǒng)故障而由邏輯環(huán)節(jié)決定它應該的動作，促使學生動腦思考問題，增強了教師和學生之間的互動，同時也培養(yǎng)了學生學習繼電保護原理課程的興趣。[3]

2.穿插二次回路的相關內容進行講解

二次回路是對一次設備監(jiān)控、測量、調節(jié)和保護的設備，二次設備及其相連接的線路組成二次回路。如果沒有二次回路，一次系統(tǒng)在很多重要方面都沒法保證效果，例如運行的安全性、穩(wěn)定性、可靠性和經濟性。電力系統(tǒng)運行的一個基本要求就是要安全穩(wěn)定，二次回路是保證電力系統(tǒng)一次回路安全穩(wěn)定運行必不可少的部分。傳統(tǒng)的授課計劃一般是把繼電保護內容全部放在二次回路的前面講，但是因為二者在實際工作過程中聯(lián)系密切，可以把二次回路的相關內容放在繼電保護之前講解。說明二次回路和繼電保護的關系，繼電保護是二次回路的一部分，因為繼電保護設備的系統(tǒng)性、繼電保護理論發(fā)展的相對完善性以及繼電保護系統(tǒng)的特殊重要性，所以繼電保護原理課程獨立于二次回路課程專門開設。典型的與繼電保護相關的二次回路部分，例如：互感器是電力系統(tǒng)一次側和二次側的聯(lián)系器件，繼電保護的測量參數(shù)是由互感器二次側引入的。又如跳閘回路，以單側電源電路的三段式電流保護為例，在講述了整定過程之后，做一個動作過程的演示，繼電保護教材上只用跳閘線圈和輔助觸點表示斷路器，使學生感覺不具體。這時候把斷路器的分、合閘回路（如圖2所示）介紹一下，有明顯的具體化效果。[4] 二次回路課程的內容具體、偏重于實際操作，相對于繼電保護原理課程來說容易引起學生的學生興趣。把繼電保護和二次回路聯(lián)系起來講解，進一步增強師生課堂互動，使學生變被動接受為主動探索。

3.“繼電保護原理”和“微機繼電保護”區(qū)分開

“微機保護原理”和“繼電保護原理”在大多數(shù)高校的電氣工程及其自動化專業(yè)被作為兩門課程分開講授，“繼電保護原理”的學習可以為“微機保護原理”課程打下基礎，“微機保護原理”是“繼電保護原理”的具體實現(xiàn)，但不是“繼電保護原理”的主要內容?！袄^電保護原理”課程的目的是使學生掌握繼電保護原理，在講課過程中只宜于適當?shù)?、少量地引入微機保護方面的知識，而且要限于對微機保護基本框架的了解。如果過多地引入微機保護方面的知識，會使學生覺得重點不明確，不知道該不該掌握微機保護，分散了精力，又難以聽懂。引入微機保護的本意是為了拓展學生的知識面，但是如果把握不好尺度，結果不僅降低了學習興趣，還影響了對繼電保護原理本身的學生效果。

4.和一次系統(tǒng)的內容多取得聯(lián)系

“電力系統(tǒng)繼電保護原理”課程主要分析電力系統(tǒng)各部分（包括發(fā)電、輸電、變電和用電設備）在各種故障或不正常運行狀態(tài)下繼電保護裝置的動作原理，與一次系統(tǒng)的聯(lián)系密切，繼電保護裝置動不動作、如何動作都取決于一次系統(tǒng)的運行狀況，所以要結合一次系統(tǒng)知識，說明一次系統(tǒng)的變化情況和計算方法，才能更有利于理解繼電保護裝置的動作邏輯，增加具體感，減少抽象理論的乏味感，更好地掌握繼電保護原理。例如在講解線路三段式電流保護時，說明短路的幾種類型，在不同點和不同類型的短路情況下，短路電流大小的比較，讓學生先思考明確在短路點遠離電源時的短路電流高于短路點靠近電源時的短路電流。

5.作業(yè)不必嚴格按照教材的習題布置，可按照課上講授的內容自編作業(yè)或對教材習題改編

作業(yè)布置是一項重要的教學內容。布置什么樣的作業(yè)，學生完成得如何，直接反映了學生的掌握情況，關系到教學效果的好壞。要想取得良好的教學效果，只在課堂上講好課是不夠的。對于如何布置作業(yè)，應引起足夠的重視。教材編著者是依據(jù)自身情況，顧及使用教材的全體教師編寫教材的。具體落實到每個教材使用者，應該根據(jù)自身情況，安排講課內容和篩選適合本學校、本學科狀況的側重點來講解。這樣課上所講的不包括教材的全部內容，而且有特有的側重點。如果作業(yè)還按照教材的習題布置，就會使學生感到迷惑，對怎么做作業(yè)無從下手，以至于產生排斥、倦怠的心理。例如對緒論的講解，先是講了三道習題，然后讓學生理解記憶十分鐘，最后抽查提問。結果是多數(shù)學生在課堂上就完成了作業(yè)，提高了作業(yè)完成的效率和質量。

以下是對緒論部分編寫的三道作業(yè)題：什么是繼電保護裝置；繼電保護裝置應該滿足哪幾個基本特性，各自的含義是什么；繼電保護裝置的三個組成環(huán)節(jié)是什么，各起什么作用。

6.優(yōu)化試卷

試卷是學生對本課程學習效果的反應，一份好的試卷能體現(xiàn)教師的講課情況、學生付出的時間和精力的情況，是教學方法和教學效果如何的一種檢測方式。從試卷的成績分布情況、各類題型的解答情況以及各章節(jié)內容的掌握情況，教師可以反思原因，總結經驗，以利于在下次授課中做出相應的改進。對試卷的難易、深淺和范圍都要有適度的把握。相應于上課內容的調整，對試卷結構和題型做優(yōu)化處理，增加能啟發(fā)學生獨立思考的題型。

三、教學改革前后教學效果的比較（見表1）

針對實踐方面的不足，依靠現(xiàn)有的實驗設備和實習條件，盡量做到對繼電保護基本部分能認識實物，明白原理，熟悉操作，做到繼電保護知識在電氣工程及其自動化專業(yè)學生中的普及。部分學生畢業(yè)后到變電站或發(fā)電廠從事與繼電保護相關的工作，他們可以在企業(yè)的環(huán)境中再深入接觸繼電保護操作，在設備的實物化和指導的專業(yè)化方面都能有所提。[5]

參考文獻：

[1]何瑞文,陳少華.關于現(xiàn)代電力系統(tǒng)的繼電保護課程教學改革與建設[J].電氣電子教學學報,2004,(3):21-22.

[2]田有文,孫國凱,周啟龍.突出繼電保護教學中學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].沈陽農業(yè)大學學報(社會科學版),2005,(1):93-94.

[3]張保會,尹項根.電力系統(tǒng)繼電保護[M].北京:中國電力出版社,2010.

[4]何永華.發(fā)電廠及變電站的二次回路[M].北京:中國電力出版社,

繼電保護的工作原理范文第5篇

【關鍵詞】繼電保護裝置；發(fā)電廠；應用

中圖分類號： TM62文獻標識碼：A 文章編號：

引言

繼電保護是保障電網可靠運行的重要組成部分, 繼電保護裝置廣泛使用在變電站和斷路器上,用于監(jiān)測電網運行狀態(tài),記錄故障類型,控制斷路器工作。在電力系統(tǒng)中,繼電保護的作用在于: 當被保護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時,該元件的繼電保護裝置迅速準確地給距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令, 使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開,以最大限度地減少對電力元件本身的損壞,降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響, 從而滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求,改善繼電保護裝置的性能, 提高電力系統(tǒng)的安全運行水平。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大和等級的不斷提高, 系統(tǒng)的網絡結構和運行方式日趨復雜,對繼電保護的要求也越來越高。

1 繼電保護裝置的工作原理和基本要求

1.1 繼電保護裝置的工作原理

在電力系統(tǒng)中有時會出現(xiàn)因為電氣設備或者線路,以及輔助系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況,出現(xiàn)故障的時候電流和電壓的改變就會造成對電力系統(tǒng)的安全威脅,此時智能控制系統(tǒng)或者技術人員就可以發(fā)出報警信號后者直接向斷路器發(fā)出斷開指令,從而將故障隔離開來,減少波及的范圍,此時用到的設備就是繼電保護裝置。繼電保護主要的工作原理就是利用系統(tǒng)中的故障電流或者電壓燈光參數(shù)的變化來識別故障的情況,并作出準確的動作;另外也可以按照需求引入其他參數(shù)作為動作依據(jù),如:變壓器油箱故障是瓦斯和油流速度的變化等。無論是采用何種參數(shù),其結構都是相似的,包括測量裝置、邏輯裝置、執(zhí)行裝置?？梢娫诎l(fā)電廠中繼電保護裝置是較為重要的保護性裝置。

1.2 繼電保護裝置的基本要求

根據(jù)繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中所擔負的任務，繼電保護裝置必須滿足以下四個基本要求：選擇性、快速性、靈敏性、可靠性。

選擇性。當供電系統(tǒng)發(fā)生事故時，繼電保護裝置應能有選擇地將事故段切除，即斷開距離事故點最近的開關設備，從而保證供電系統(tǒng)的其他部分能正常運行。

快速性。短路時，可以快速切除故障，以縮小故障范圍，減少短路電流引起的破壞，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在有些情況下，快速動作與選擇性的要求是有矛盾的。在 6-10KV 的配電裝置中，如果不能同時滿足以上兩個要求時，則應首先滿足選擇性的要求。但是如果不快速地切除故障會對生產造成很大的破壞時，則應選用快速但選擇性較差的保護裝置。

靈敏性。繼電保護裝置對保護設備可能發(fā)生的故障和正常運行的情況，能夠靈敏的感受和靈敏地作，保護裝置的靈敏性以靈敏系數(shù)衡量。

可靠性。對各種故障和不正常的運方式，應保證可靠動作，不誤動也不拒動，即有足夠的可靠。

2 繼電保護裝置在發(fā)電廠的應用

2.1 電廠電力系統(tǒng)的保護

在此系統(tǒng)的繼電保護裝置的選擇中,應當考慮到配合性,即在合理的減少二次電纜的情況下,增加整個電力網絡的自動化水平。如:某電廠,在兩臺低壓機組上配置了一套電廠用電監(jiān)控系統(tǒng),系統(tǒng)同時和上層的DCS相連接,同時與下層的廠用的繼電保護裝置裝置通過通信網絡相連接,利用監(jiān)控系統(tǒng)或者DCS即可對電廠用電力系統(tǒng)的電度量進行采集和傳輸,并完成對保護動作量的遙測和通信,以此控制廠用電力系統(tǒng)中的電源和保護裝置,除了進行簡單的開關遙控外還可以進行保證定值的查詢和修改,讓自動化的控制和通信系統(tǒng)增加了系統(tǒng)的可控性能,以此維持整個廠用電力系統(tǒng)的安全和靈活性調整。

2.2 電廠直流系統(tǒng)的保護

直流系統(tǒng)的在電廠中的作用是為整個電廠的保護、自動裝置、開關等進行供電。所以直流系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性將直接關系到整個電廠的保護和自動控制系統(tǒng)的準確動作。廠用的直流系統(tǒng)的配置原則是按照電氣一次系統(tǒng)的分區(qū)進行配置的,同時考慮到直流供電系統(tǒng)的遠近,對每套直流系統(tǒng)進行冗余配置。如:某電廠,其整個升壓電站的保護和自動控制系統(tǒng),每臺機組的主廠房內的發(fā)變電機組以及廠用保護和自動控制裝置,機組的輸煤系統(tǒng)保護和自控系統(tǒng)都是由同一套直流供電系統(tǒng)負責,而脫硫系統(tǒng)及其保護裝置和自控系統(tǒng)則是利用另一套直流供電系統(tǒng)進行供電,這些直流系統(tǒng)都是采用的冗余的2套蓄電池和兩套充電裝置對其供電,并采用110V為供電電壓。

2.3 發(fā)電變壓組的保護

在實現(xiàn)對發(fā)電和變壓其組保護的時候,應當從分考慮到機組的型號,例如:某電廠的大型機組,設備造價高、維修復雜、停機的損失大等情況。這就要求繼電保護裝置裝置的配置一定要符合前面的配置要求,可靠、靈敏、可選擇、速度快。該電廠的發(fā)電機和變壓器的保護考慮到此機組的實際情況選用的是美國進口產品,主要包括了G60、T60等保護設備,高壓廠用變壓器和勵磁變壓器則采用的是T35非電量的保護則為C30。這些綜合數(shù)字式保護裝置,功能全面而且技術成熟,突出的特點是硬件中含有可以實現(xiàn)數(shù)字控制的芯片和處理器,數(shù)據(jù)的處理可以有DSP進行,而處理器進行判斷,所以正保護裝置系統(tǒng)的效率得到了提高。在保護裝置的實際應用中,可以根據(jù)實際的情況進行保護裝置的選擇,主要的依據(jù)是發(fā)變機組的型號和控制系統(tǒng)的特點,以此達到保護與運行、控制相配合的要求。同時也應當從經濟性和便于維護等方面考慮,達到保護裝置的設計的方案的優(yōu)化。

3 電力系統(tǒng)繼電保護裝置的維護措施

3.1 注意繼電保護裝置檢驗

在繼電保護裝置檢驗過程中必須要注意到,將整組試驗和電流回路升流試驗放在試驗檢測的最后進行,這兩項工作完成后,嚴禁再拔插件,改定值,改定值區(qū)以及改變二次回路接線等工作。電壓回路升壓試驗, 也必須在其它試驗項目完成后進行。在定期檢驗中,經常在檢驗完成后設備投入運行而暫時沒負荷的情況下不能測量負荷向量和打印負荷采樣值的。

3.2進行一般性檢查

不論任何保護,進行一般性檢查是很重要的。而且對于現(xiàn)場檢查也應當重視,認真去做。一般性檢查大致包括兩個方面: 首先清點連接件是否緊固、焊接點是否虛焊和機械特性等?，F(xiàn)在保護屏后的端子排端子螺絲比較多, 特別是新安裝的保護屏經過運輸搬運,大部分螺絲已經松動,在現(xiàn)場就位以后,必須認真一個不漏的緊固一遍,否則就給保護拒動、誤動留下隱患。其次是應該將裝置所有的插件拔下來認真檢查一遍, 將所有的芯片按緊,螺絲擰緊并檢查虛焊點。在檢查中,必須將各元件保護屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項日常工作去落實。

3.3 要注意對繼電保護裝置及二次線巡視檢查

變、配電所的值班人員應定期對繼電保護裝置及其二次線進行巡視檢查，具體內容包括：各類繼電器外殼有無破損，整定值的位置是否變動；查看繼電器有無接點卡住、變位傾斜、燒傷、脫軸、脫焊等情況；感應型繼電器的圓盤轉動是否正常，經常帶電的繼電器接點有無大的抖動及磨損線圈及附加電阻有無過熱現(xiàn)象；壓板及轉換開關的位置是否與運行要求一致。各種信號指示是否正常；有無異常聲響、發(fā)熱冒煙以及燒焦等異常氣味。

3.4 要注意繼電保護裝置的運行維護

在繼電保護裝置的運行過程中，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，應加強監(jiān)視并立即向主管部門報告；繼電保護動作開關跳閘后，應檢查保護動作情況并查明原因，恢復送電前，應將所有的掉牌信號全部復歸，并記入值班記錄及繼電保護動作記錄中；檢修工作中，如涉及供電部門定期校驗的進線保護裝置時，應與供電部門進行聯(lián)系；值班人員對保護裝置的操作，一般注意繼電保護接地允許接通或斷開壓板，切換轉換開關及卸裝保險等工作；在二次回路上的一切工作，均應遵守《電氣安全工作規(guī)程》的有關規(guī)定，并有與現(xiàn)場設備符合的圖紙作依據(jù)。

繼電保護工作中的接地問題是非常突出的,首先保護屏的各種裝置機箱屏等的接地問題,必須接在屏內的銅排上, 一般生產廠家已做得較好,只需認真檢查。其次是保護屏的銅排是否能可靠的接入地網,這是最重要的,應該用較大截面的銅排或導線可靠緊固在接地網上, 并且用絕緣表測接地電阻是否符合規(guī)程要求。

結束語

許多實例說明, 繼電保護裝置一旦不能正確動作, 往往會擴大事故,釀成嚴重后果。所以, 加強繼電保護技術監(jiān)督, 實行全過程管理, 不斷提高繼電保護人員素質, 不斷提高繼電保護技術及其裝置運行管理水平,應當成為電力企業(yè)的重要工作。。

參考文獻

[1] 趙恒.發(fā)電廠繼電保護裝置的應用與發(fā)展[J].硅谷,2010(11).