继电保护装置的功能篇1

【关键词】电气设备；继电保护；发展

继电保护，是指电力系统中的电气元件发生故障或运行状态不正常时，能通过断路器跳闸、减负荷或告警方式，使电气设备免于遭到破坏的一种自动保护功能。提供该保护功能的装置称为继电保护装置[1]。继电保护技术的进步给电力系统带来了新气象和变化，反过来电力系统的发展也对继电保护技术提出了更高的要求。随着电力系统向超大机组、特高压、长距离、全国联网的方向发展，仅设置系统各元件的方式已不能适应容量愈来愈大、范围越来越广的电力系统长期安全稳定运行的要求了，计算机网络技术、人工智能方法、自适应原理的应用为继电保护技术的发展提供了新的动力，目前继电保护技术正朝着继电保护装置一体化、广域保护的方向发展。为了更加深入地了解和把握继电保护技术的需求和发展趋势，本文对继电保护相关技术进行了研究和探讨。

1.电气设备继电保护的主要类型及其技术

1.1继电保护的类型

继电保护按照保护对象来分类，可分为设备保护和线路保护两类。设备保护包括发电机保护、变压器保护、电动机保护、电抗器保护、电容器保护和母线保护等类型。主设备保护是除母线保护以外的其他各种设备保护。

1.2电气设备继电保护相关技术

1.2.1发电机保护

发电机继电保护包括（纵联、横）差动保护、（单相、励磁回路）接地保护、低励磁保护、失磁保护、过负荷保护及定子绕组过电流、过电压保护、负序电流保护、失步保护等。下面主要讨论接地保护和励磁保护两个方面。

为防止发电机过电压常采用中性点经配电变压器接地的方法。传递过电压、断线过电压和谐振过电压是引起发电机过电压的三个主要因素。但这些因素对大型发电机组影响不大，因为：主变高低压线圈之间电容很小，不会产生传递过电压；机端TV对地电容很小，也不会产生断线过电压；一般TV不出现质量问题，不会有谐振过电压。但为了防止过电压并最大限度提高定子接地保护的灵敏度，可在配电变压器二次侧并联大约0.2Ω的小电阻[2]。

发电机失磁保护主要由阻抗元件、母线低电压元件和闭锁（启动）元件等组成。阻抗元件应按照静稳边界或异步边界进行整定。母线低电压元件可在稳定运行条件下按临界电压进行整定，通常取发电机断路器连接母线电压的0.80.85倍。

1.2.2电力变压器保护

电力变压器继电保护包括瓦斯保护、纵联差动保护、电流保护、短路故障后备保护、过负荷保护、过励磁保护等。下面主要讨论瓦斯保护、差动保护、后备保护三种类型。

瓦斯继电器安装在油箱和油枕连接的管道中，能够对油箱中产生的气体或油流作出反应而产生动作。一般普遍采用浮筒式的瓦斯继电器，常因浮筒密封问题产生漏油并造成瓦斯继电器误动作。可将下浮筒改成旋转挡板，以提高瓦斯继电器动作的可靠性。目前生产的型式主要有浮筒挡板式和开口杯挡板式两种。

根据电流、电压变化量进行反应的差动保护装置，其测量元件安装在被保护元件一侧，但不能区分其保护范围末端及相邻范围始端的故障。虽然可以通过缩短保护区或者延长动作时限来得到保护动作的选择性，但无法避免故障范围扩大。因此，让测量元件能够采集到被保护元件两端的电量，就可以区分保护范围内外的故障。目前已广泛采用通过比较被保护元件各端电流大小和相位差别而构成的纵联差动保护。

后备保护一般用于反应外部相间短路和外部接地短路故障，一般采用过电流保护。过电流保护装置应安装在变压器电源侧，以便过流时可以通过各侧断路器断开与变压器的连接。为了避免采用完全后备保护后接线复杂的问题，可适当缩小相邻线路的保护范围。但为了保证发生三相短路时动作可靠，应确保保护装置具备足够的灵敏度。

1.2.3电力电容器保护

为了补偿电力系统无功功率的不足，改善电压质量、降低线路损耗并提高功率因数和系统运行稳定性，常在变电所中、低压侧并联电容器组。并联电容器组应配置过电流保护、过电压保护（设自动投切装置的，可不设过电压保护）、低电压保护、差压保护等方式。下面的故障类型或异常运行方式，应装设相应的保护装置：

⑴电容器组与断路器之间连接线的短路保护，应采用带有短时限速断功能的过电流保护装置。速断保护动作电流的整定，应按最小运行方式下，电容器端部引出线发生两相短路时具备足够的灵敏度。

⑵电容器组中切除故障电容器后引起的过电压超过额定电压的110%时，保护装置应能将整组电容器断开。

⑶对于电容器内部故障及其引出线发生短路的保护，应对每一个电容器都装设熔断器。选择熔断器时，其额定电流应等于电容器额定电流的1.52倍。

1.2.4发电机-变压器组保护

大型发电厂一般采用升压的方式输送电能，所以一般采用发电机-变压器组的形式。与发电机、变压器单端工作所采取的保护不同之处是：许多相同的保护类型可以合并，装设公共的纵差保护、过电流保护等。但发电机与变压器之间装有断路器时，则应分别装设纵差保护。另外，在发电机组容量较大（200MW及以上）、水轮发电机组绕组直接冷却及公用差动保护整定值超过发电机额定电流1.5倍时，为提高可靠性和灵敏度应另装设单独的发电机差动保护。

2.继电保护的发展趋势

2.1测量、保护、控制、数据通信一体化

兼具测量、保护、控制、数据通信一体化功能的微机保护装置，就近装设在变电站被保护的设备或元件附近，利用光电电压互感器（OPT）、光电电流互感器（OCT）直接采集被保护设备或元件的电压、电流，并将其转化为数字化信号，再通过光纤网络传输到本站计算机和调度中心。一体化装置可实现充分的资源共享及故障录波、后台分析等功能，使故障诊断、安全监视、稳定预测、无功调节和负荷控制等功能更完善。

2.2网络化、智能化、自适应化

通过建立继电保护网络系统，使电气设备具备网络通信功能，可实现继电保护网络化管理，如通过网络监控系统的运行及进行故障处理和参数整定等。通过采用神经网络、模糊逻辑、遗传算法等智能技术，可以解决电力系统中许多非线性问题，可及时分析、判断和处理故障。自适应技术可以让继电保护装置适应电力系统发生的各种变化，提高继电保护的性能。

2.3广域保护和控制

广域保护是基于广域测量信息的继电保护。传统继电保护的信息是基于就地的，广域信息包含了就地和远方更宽广区域的信息。实现广域保护的途径是基于在线自适应整定（OAS）和故障元件判别（FEI）。广域保护的通信基于IEC61850标准。广域保护可以解决传统保护在电网运行方式改变而难以满足各继电保护之间相互配合的难题[3]。

继电保护装置的功能篇2

【关键词】继电保护技术；变电站；变电运行；应用

电力系统正常的运行关系到人们的日常生产生活，继电保护装置在变电站的运行中有很重要的作用，其在变电站正常运行时是不会有动作，但是，在变电站发生故障的时候，继电保护装置就会对其故障进行有效的隔离和防护，保障变电站的正常的运行。以下就主要的对继电保护技术在变电站变电运行中的应用做分析介绍。

1继电保护概况

继电保护装置对于电网的安全以及其稳定的运行有着很重要的作用，随着我国电力系统规模的日益扩大，等级不断的提高，系统运行的方式与网络结构的日趋复杂，对于变电保护的要求也就随之不断的增高。随着计算机技术的快速的发展，大规模的集成电路技术也得到了快速的发展，微型计算机与微处理器也进入到了实用化的阶段，微机保护也开始逐渐的实用。继电保护装置的发展速度很快，其应用的范围也很广泛，功能也比较的强大。特别是在变电站的保护功能上，采用不同的装置可以实现不同的保护的功能，另外其还可以实现以前难以实现的保护的功能，随着科技的不断的发展，更多先进的技术将会应用在变电站的保护中。

2变电站电力系统对继电保护装置的要求

随着继电保护装置自身功能的快速发展，电力系统对于继电保护装置也有了新的严格的要求，电力系统对于继电保护装置最基本的要求是，要有一定的可靠性、快速性、灵敏性以及选择性。其可靠性主要强调的是其保护的装置在电力系统出现故障的时候必须有可靠的动作产生；快速性就要强调的是在发生故障的第一时间之内要产生相应的动作，这样对于继电保护装置最基本的要求，因为地理系统的故障会随之时间的延长而增加其破坏性，所以应该在最短的时间内采取防范的动作；灵敏性则主要是要求继电保护装置反应要灵敏并且要快速，动作作用的范围要准确，能够正确的反映出故障的范围，尽量的减少停电的面积；选择性最要强调的是继电保护装置不能发生误动的现象，也就是指不能发生失误操作。所以，为了保障电力系统安全的运行，继电保护装置的应用是非常必要的，这样可以有效的保障电力系统的安全运行。

3继电保护对电力系统的作用

为了使电力系统能够良好的运行，要对继电保护在电力系统中出现故障进行及时检测，并判断出故障的具置，及时有效的处理故障问题。继电保护具有以下几个方面的优点：首先其性能比较优越，继电保护技术能够有效的避免外界因素干扰，防止装置受损，能够保证数据信息的安全性。随着社会科学技术的发展，继电保护技术不仅实现了有效的防范工作，同时还在使用过程中避免了外界的腐蚀影响，为今后继电保护装置产品的性能优化提供了有利的技术发展依据。其次是投资比较少，并且安装也比较的便捷，继电保护装置因为自身材料的优越性，为电力行业施工创造了有利条件，依据新建电网运行传输通道，大大降低了电力系统占据的空间。继电保护装置不仅降低了电网运行的成本，还对故障的发生有快速的诊断作用，技术人员在安装过程中操作方便，只需按照安装电气图纸进行安装即可。第三是故障的检测和防范，当继电保护在电系统的设备或者元器件出现故障之后，要对控制的断路器分出跳闸程序操作指令，同时对系统实施报警，提醒值班人员及时进行相应处理，同时还能中断其他受损设备的运行，达到最终的设备和元器件保护的目的。

4电力系统继电保护技术应用分析

4.1根据电力系统的实际需求进行设备的选型

在电力系统继电保护装置的应用过程中，根据电力系统所需进行正确的选型是非常重要的环节，要保障电力系统的继电保护装置应该能够良好的履行其功能和任务，通过继电保护装置来实现系统运行状况的监测、实现电力系统出现故障自动切除等任务。随着现代网络技术在继电保护中的应用，继电保护装置还应该保障能够支持网络监控系统，以此来实现电力系统自动化以及网络监控的需求。所以，变现站继电保护装置的选型应该保障其科学合理性，以此来保障电力系统安全稳定的运行。

4.2继电保护在电力系统中的应用功能探讨

继电保护装置在变电站中的应用有效的实现了电力系统输变电过程中的变电设备的保护，从而使变电站运行过程中事故所造成的经济损失得到了有效的降低。首先继电保护装置主要的之采用了二段或者是三段式的电流保护，其有效的预防由于短路等情况所造成的变电设备损坏的现象。其次母线保护以及主变保护等利用继电保护装置对于输变电设备进行有效的保护，以此预防了电路故障造成了设备的损害。继电保护在变电站中的应用，有效的保障了电力系统输变电设备的安全性。

4.3现代网络化需求下继电保护技术应用

随着科学技术的不断的发展，许多新型的技术不断的应用到电力系统中，以此来实现了继电保护装置网络化以及智能化等的需求。由于受到通讯手段的限制，除了差动保护和纵联保护之外，很多的继电保护装置都只能够对安装处的电气设备进行相应的保护，由于继电保护装置切除故障点电气设备限制的故障影响的范围外，还应该保障整各电力系统的安全运行，这样就要求各个保护单元和重合闸的装在在其分析运行以及故障信息数据时能够协调动作，所以就要实现系统各主要设备的保护装置形成相应的网络，也就是要实现继电保护装置的网络化。随着人工智能技术的不断的发展，在电力行业中其也得到的开发和研究，其在继电保护领域的应用，可以使其得到更好的发展。比如：神经网络技术在继电保护中的应用，可以有效的解决方程式或者是难以求解的复杂的非线性问题，大大的提高运算的能力，人工智能方法在继电保护装置中适当的应用，可以有效的促进继电保护领域的发展。

5总结

随着科技的不断的发展，继电保护装置也得到了快速的发展，其在变电站中的应用也越来越广泛，其可以有效的保障其变电站的运行，实现继电保护装置的智能化、网络化以及自动化技术发展，能够更好的实现变电系统自动化运行以及网络化监控的目的，保障电力行业健康快速的发展。

参考文献：

[1]黄雅宣.变电运行中的继电保护问题分析[J].河南科技，2013（03）.

[2]杨俊锋.变电运行中的继电保护问题研究[J].电源技术应用，2013（03）.

[3]薛玉林.沙湾电站发电机继电保护系统配置方案研究[J].机电信息，2010（06）.

继电保护装置的功能篇3

随着我国电力工业的迅速发展，各大电力系统的容量和电网区域不断扩大。电力系统在运行过程中，会因为各种各样的原因而出现事故，从而可能导致电力系统的运行暂时中断，也可能引发更大的电力事故。所以在变电站中，人们采用微机继电保护装置进行电力系统的保护，微机继电保护装置在电力系统的广泛应用是电网及电气设备安全可靠运行的保证。微机继电保护装置可以在电力系统发生异常情况时进行检测、预警等，并且可以进行相应的自救措施。随着电力改革的进行，电网规模的不断增大，对于微机继电保护装置的要求也越来越高。电力工作者在不断地研究微机继电保护装置对电力系统运行的保护功能，不断地开发新型的微机继电保护装置，以适应我国国民对电力不断增加的需求。

一、35kV变电站中微机继电保护特点

为了更好地保证电力系统的正常运行，35kV变电站中微机继电保护特点如下：

可靠性是对微机继电保护装置提出的最基本的要求，也是微机继电保护装置最基本的特点。计算机在程序的指挥下，有极强的综合分析和判断能力，因而微机继电保护装置可以实现常规保护很难办到的自动纠错，即自动地识别和排除干扰，防止由于干扰而造成误动作。另外微机继电保护装置有自诊断能力，能够自动检测出计算机本身硬件的异常部分，配合多重化可以有效地防止拒动，因此可靠性很高。

由于计算机保护的特性主要由程序决定，所以不同原理的保护可以采用通用的硬件，只要改变程序就可以改变保护的特性和功能，因此可灵活地适应电力系统运行方式的变化。

采用微型计算构成的保护，使原有型式的继电保护装置中存在的技术问题，可以找到新的解决办法。如对距离保护如何区分振荡和短路，如何识别变压器差动保护励磁涌流和内部故障等问题，都提供了许多新的原理和解决方法。

当电力系统的运行发生异常情况时，微机继电保护装置必须及时作出相应的反应，以保障电力系统供电的可靠性。对于电力系统运行来说，在故障发生时不能及时得到处理，其影响程度可大可小。35kV变电站中微机继电保护克服传统继电保护装置功能单一的缺陷，增设了故障测距、事件记录、三角极性电压判断封功能，提高了继电保护装置的保护速度。

微机继电保护装置具有自动性，它摆脱了对站里工作人员定期检查的依赖性。在电力系统中所规定范围内的元件，如果发生异常情况，无论是短路的类型，还是短路点的位置，微机继电保护装置可以第一时间发现，并且给予正确的反应动作。另外在继电保护装置中连接微机管理系统，大大提高了继电保护的灵敏性。

二、35kV变电站中微机继电保护设计

在对电力系统35kV变电站中微机继电保护装置的设计中，一定要注意对微机继电保护装置中自动识别系统的设计。微机继电保护装置要正确区分其保护的元件是处于什么样的状态，要可以精确地区分元件发生故障的区段，所以，在进行35kV变电站中微机继电保护装置的设计中，需以电力系统故障的电气物理量变化为根据，结合电力系统的电压、电流等变化设计35kV变电站中微机继电保护。

（一）微机继电保护装置的组成

微机继电保护装置的主要作用是进行电力系统故障的检测与预警等，所以必须具有数据采集系统、微机装置的保护与管理装置等，这些基本硬件共同组成微机继电保护装置，共同为保证电力系统的正常运行做贡献。

数据采集系统主要负责采集电力系统中的各项电气物理参数，将电压与电流互感器发射的信号转化为数字信号，通过输入输出处理器传递给微机系统，以进行进一步的处理；微机装置是微机继电保护装置的核心部分，分为微机保护装置和微机管理装置。微机保护装置是继电保护的主要运行部分，它受变电所使用的软件的限制，根据不同的软件使用，确定不同的保护功能；微机管理装置的主导者是电力系统的工作人员，通过工作人员的有关操作，进行模拟量信号的输出和开关信号的输入，关系到变电站中外部继电器、操作把手等接点的运行。除此之外，为适应用户的需要，还配备了打印机，以对用户提供书面故障信息。

（二）微机继电保护装置的不足之处

1.语音报警慢

微机继电保护装置可以在发生电力系统故障时，进行预警，但是这种语音报警的速度并不理想。当进行停送电操作时，接连操作几个开关后，报警才会响起。

2.低周减载功能重复

专门的低周减载柜的设计是不必要的，因为在每台线路保护上都有低周减载功能，重复设计则会导致资金的浪费。

3.错误使用单项供电表

在变电站中，进线分为主用和备用两路，备用回路设计计量电度表忽略了双向供电，只使用单项供电表，不符合设计要求。

三、35kV变电站中微机继电保护的应用改进策略

对35kV变电站中微机继电保护的改进，应该建立在保持原有装置功能的基础上，提高语音报警速度、加强继电档案管理工作等方面进行，全面的提高微机继电保护系统的可靠性和适用性，使微机继电保护系统能够具备广的应用范围。

（一）相位校正

变压器两侧电流的相位差在超过一定限度时会引起不平衡电流，致使继电保护的准确性受到影响。所以，在实际工程中，利用星形接法处理变压器两侧的电线，将微机软件计算功能直接应用到相位校正中，调整电流差值，增加电流相位差超限的报警功能。

（二）过电流保护

35kV变电站中的复合电压启动时形成过电流，这种过电流将对电力系统调度造成影响，所以微机继电保护装置将过电流、低电压、进行过负载保护，稳定电力系统的供电功能，形成安全的后备保护系统。

（三）主变本体保护

微机继电保护装置对于小匝间短路的灵敏度较低，所以在35kV变电站中微机继电保护的应用时，应该注意这种保护死角的设置。利用微机的自动调节功能，按照主变本体内的气体保护程序，加强对于有载调压气体保护和压力释放保护对于主变本体的保护。

四、35kV微机继电保护装置与110kV微机继电保护装置的不同

由于35kV微机继电保护装置与110kV微机继电保护装置，在电压上存在差异，所以两者在选择电源方面，虽然都以保障微机继电保护装置的安全性为主要目的，但是在选择电源电压上还具有一定的差异；110kV微机继电保护装置采用高精度、高稳定的元件来构成采样回路，这就大大降低了环境因素对继电保护误差的影响，同时增强微机继电保护装置的自检功能，打破继电保护装置自检的时间与空间的限制。取消调节器件，实现调节采样精度的非现场化，并且提高装置的稳定性，这些都是35kV微机继电保护装置所欠缺的；但是35kV微机继电保护装置具有更强大的抗干扰性，降低了电磁对于装置的影响。

小结：

传统的微机继电保护装置已经适应不了电力系统的不断发展，所以电力系统的工作者加紧研究新型微机继电保护装置的脚步，以求可以不断完善电力系统的改革，最大限度地减少电力事故对电力设备的损害，提高电力系统供电运行的安全性、稳定性、可靠性，从而满足我国国民不断增长的电力需求。

参考文献：

[1]罗钰玲电力系统微机继电保护人民邮电出版社.

[2]文玉玲,孙博,陈军.浅谈微机继电保护[J].新疆电力技术,2009,（04）.

继电保护装置的功能篇4

关键词异步电动机保护装置控制

异步电动机的保护是个复杂的问题。在实际使用中，应按照电动机的容量、型式、控制方式和配电设备等不同来选择相适应的保护装置及起动设备。

电动机保护装置

电动机的损坏主要是绕组过热或绝缘性能降低引起的，而绕组的过热往往是流经绕组的电流过大引起的。对电动机的保护主要有电流、温度检测两大类型。下面结合产品作些介绍。

1电流检测型保护装置

热继电器利用负载电流流过经校准的电阻元件，使双金属热元件加热后产生弯曲，从而使继电器的触点在电动机绕组烧坏以前动作。其动作特性与电动机绕组的允许过载特性接近。热继电器虽则动作时间准确性一般，但对电动机可以实现有效的过载保护。随着结构设计的不断完善和改进，除有温度补偿外，它还具有断相保护及负载不平衡保护功能等。

带有热一磁脱扣的电动机保护用断路器热式作过载保护用，结构及动作原理同热继电器，其双金属热元件弯曲后有的直接顶脱扣装置，有的使触点接通，最后导致断路器断开。电磁铁的整定值较高，仅在短路时动作。其结构简单、体积小、价格低、动作特性符合现行标准、保护可靠，故日前仍被大量采用，特别是小容量断路器尤为显著。

电子式过电流继电器通过内部各相电流互感器检测故障电流信号，经电子电路处理后执行相应的动作。电子电路变化灵活，动作功能多样，能广泛满足各种类型的电动机的保护。其特点是：

(1)多种保护功能。主要有三种：过载保护，过载保护+断相保护，过载保护+断相保护+反相保护。

(2)动作时间可选择(符合GB14048.4-93标准)。

标准型(10级)：7.2In(In为电动机额定电梳)，4－10s动作，用于标准电动机过载保护，速动型(10A级)：7.2In时，2-10s动作，用于潜水电动机或压缩电动机过载保护。慢动型(30级)：7.2In时，9-30s动作，用于如鼓风机电机等起动时间长的电动机过载保护。

(3)电流整定范围广。其最大值与最小值之比一般可达3-4倍，甚至更大倍数(热继电器为1.56倍)，特别适用于电动机容量经常变动的场合(例如矿井等)。

(4)有故障显示。由发光二极管显示故障类别，便于检修。

固态继电器它是一种从完成继电器功能的简单电子式装置发展到具有各种功能的微处理器装置。其成本和价格随功能而异，最复杂的继电器实际上只能用于较大型、较昂贵的电动机或重要场合。它监视、测量和保护的主要功能有：

(1)最大的起动冲击电流和时间；(2)热记忆；(3)大惯性负载的长时间加速；(4)断相或不平衡相电流；(5)相序；(6)欠电压或过电压；(7)过电流(过载)运行；(8)堵转；(9)失载(机轴断裂，传送带断开或泵空吸造成工作电流下跌)；(10)电动机绕组温度和负载的轴承温度；(11)超速或失速。

上述每一种信息均可编程输入微处理器，主要是加上需要的时限，以确保在电动机起动或运转过程中产生损坏之前，将电源切断。还可用发光二极管或数字显示故障类别和原因，也可以对外向计算机输出数据。

2温度检测型保护装置

双金属片温度继电器它直接埋人电动机绕组中。当电动机过载使绕组温度升高至接近极限值时，带有一触头的双金属片受热产生弯曲，使触点断开而切断电路。产品如Jw2温度继电器。

热保护器它是装在电动机本体上使用的热动式过载保护继电器。与温度继电器不同的是带2个触头的碗形双金属片作为触桥串在电动机回路，既有流过的过载电流使其发热，又有电动机温度使其升温，达到一定值时，双金属片瞬间反跳动作，触点断开，分断电动机电流。它可作小型三相电动机的温度、过载和断相保护。产品如sPB、DRB型热保护器。

检测线圈测温电动机定子每相绕组中埋人1-2个检测线圈，由自动平衡式温度计来监视绕组温度。

热敏电阻温度继电器它直接埋入电动机绕组中，一旦超过规定温度，其电阻值急剧增大10-1000倍。使用时，配以电子电路检测，然后使继电器动作。产品如JW9系列船用电子温度继电器。

保护装置与异步电动机的协调配合

为了确保异步电动机的正常运行及对其进行有效的保护，必须考虑异步电动机与保护装置之间的协调配合。特别是大容量电网中使用小容量异步电动机时，保护的协调配合更为突出。

2.1过载保护装置与电动机的协调配合

过载保护装置的动作时间应比电动机起动时间略长一点。电动机过载保护装置的特性只有躲开电动机起动电流的特性，才能确保其正常运转一但其动作时间又不能太长，其特性只能在电动机热特性之下才能起到过载保护作用。

过载保护装置瞬时动作电流应比电动机起动冲击电流略大一点。如有的保护装置带过载瞬时动作功能，则其动作电流应比起动电流的峰值大一些，才能使电动机正常起动。

过载保护装置的动作时间应比导线热特性小一点，才能起到供电线路后备保护的功能。

2.2过载保护装置与短路保护装置的协调配合一般过载保护装置不具有分断短路电流的能力。一旦在运行中发生短路，需要由串联在主电路中的短路保护装置(如断路器或熔断器等)来切断电路。若故障电流较小，属于过载范围，则仍应由过载保护装置切断电路。故两者的动作之间应有选择性。

继电保护装置的功能篇5

关键词:综合自动化;继电保护;管理方式

继电保护是通过比较电力系统元件在正常状态、不正常状态和故障状态时所反映的电气量上的差异不同,从而判断电力系统元件处在正常状态、不正常状态或故障状态，不正常状态动作于发信号，故障状态跳闸,从而能快速正确地切除电力系统发生的各种故障,保证电力系统安全稳定运行，提高供电的可靠性。而变电站综合自动化为我们提供了一个很好的手段，变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。

一、实现综合自动化的微机型继电保护装置应具有如下特征

1、装置必须微机化，具有良好的通讯性能。

2、保证继电保护装置能够实时向监控后台上送遥测、遥信信息，具备遥控功能。

3、装置具有良好的人机界面，便于工作人员调试校验。

4、装置具有对时功能及故障录波测距功能。

综合自动化变电站是由传统的一次设备和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）构建，与传统的变电站相比综合自动化变电站必须保证通信的高效性、实时性、可靠性。综合自动化变电站与传统的变电站相比有着无法比拟的优越性，同时也带来了许多新的问题，如微机型继电保护装置的抗干扰问题、通讯设备的抗干扰问题、时钟同步问题、保护室的管理问题。

二、浅谈在实际工作中存在的问题

1、微机型继电保护装置的抗干扰问题

引起电磁干扰的主要原因有：雷电波冲击、电力系统短路故障、站内高压刀闸和开关的操作、站内高压设备的工频电磁场干扰等等。防止强电干扰进入弱电系统是微机型继电保护装置抗干扰的最基本措施，主要方式为一方面可以通过改进装置的硬件部分,如采用光电耦合措施将强电与弱电隔离，增加其抗干扰能力;另一方面可以从改善外部环境着手,通过各种屏蔽、隔离、接地等措施,切断干扰。

装置的屏蔽问题。对于微机型继电保护装置而言，为防止外部的干扰直接耦合到装置的内部插件和元件上，目前主要通过机箱来屏蔽。这一点目前几乎所有的微机型继电保护装置都采用了，并且采用机箱良好接地的方式。

装置的接地问题。实践证明接地措施是抗干扰的重要手段之一。良好的接地可以在很大的程度上抑制装置内部的噪声耦合，防止外部电磁干扰。实际上，微机继电保护装置外壳接地，同时起到了抑制电磁干扰和人身安全接地的双重作用。通常的做法如下：保护屏柜的下部应设有截面不小于100mm2的接地铜排，屏柜上设有接地端子，并用截面不小于4mm2的多股铜线连接到该接地铜排上，接地铜排应截面不小于50mm2的接地铜缆与二次接地网相连；保护装置箱体必须可靠接地；所有隔离变压器的一二次线圈间必须有良好的屏蔽层，屏蔽层应在保护屏可靠接地；外部引入至微机型继电保护装置的空接点进入保护装置后应经光电隔离。

2、综合自动化变电站通讯设备的抗干扰问题

保护装置的实时信息能否可靠的上传至监控后台，通讯设备的抗干扰问题尤为关键。综自系统常用的通讯接口标准主要有：现场总线、以太网、通用串行通讯接口。目前我们通用串行通讯接口主要采用RS232、RS485。RS232接口标准的缺陷与不足：接口电路的信号电平太高，容易损坏接口电路、信号的传输距离短、抗干扰能力差。提高232接口标准性能的补救措施：采用有源电流环长线驱动器，可将三线制通讯方式变为四线制，这样既提高了抗干扰能力又扩大了传输距离；还可采用光纤转换器将232信号转换为光信号进行传输，同样使用光纤做为传输介质提高了抗干扰能力又扩大了传输距离。

3、综合自动化变电站的时钟同步方案

时钟同步解决由分散的智能装置采集的遥信变位信号时标的一致性问题，为事故分析提供准确的信号动作顺序信息，所以在综合自动化变电站中各保护装置的时钟同步问题十分重要，这也要求我们的微机型继电保护装置具备对时功能。目前我站主要采用基于报文对时和秒脉冲对时相结合的时钟同步方案。通讯报文对时法由于对时报文的传输的延时和装置响应对时报文的不同步，造成对时精度只能到秒级，而毫秒级的对时必须通过秒脉冲对时法来解决，秒脉冲对时法它是借助GPS装置在每个整秒时刻发出的秒脉冲信号的上升沿去中断各装置的CPU进行毫秒计数器同步。

4、保护室的管理问题

微机型继电保护装置对运行环境有着更高的要求，良好的运行环境才能保证其长期的安全稳定运行。日常工作中应加强对运行环境的监视，制定严格执行保护室空调开启、门窗关闭等制度，以保证保护室内的空气质量、环境温度、湿度等满足微机型继电保护装置的运行要求。另外保护室内禁止使用无线通讯工具，应开通有线通讯工具，以保证调试需求。

三、微机型继电保护装置的选型设计

1、微机型继电保护装置的选型应统筹规划综合考虑,使用知名厂家、技术成熟、性能可靠的继电保护产品。

2、系统具备采集、监视、控制、自检查功能、通讯功能，可以通过网络把用户所需要的各种数据传输到监控中心。

3、微机保护具备时钟同步功能、录波功能为事故分析提供准确的信号动作顺序信息。

4、微机保护应具有很高的可靠性和抗干扰能力。

5、后台信号能够按重要等级、变电站名称划分,如Ⅰ类信号主要反映故障信号,Ⅱ类信号是告警信号，Ⅲ类信号主要反映保护装置及电力系统的状态，便于运行人员能迅速识别重要信号,做出正确的分析判断，加快故障的处理速度。

6、保护装置应具有良好的人机界面，便于操作，安装调试。

四、综合自动化变电站保护装置安装调试验收投运

1、在综合自动化变电站建设中,继电保护涉及测控装置、后台监控、直流系统、五防体系、远动设备。因此工作前应先明确继责任界限与分工,做好协调工作。

2、对于微机继电保护装置的新安装校验,模拟电力系统可能发生的各种故障,做装置的整组传动试验,确保装置各条逻辑回路的正确性。

3、安装过程中应保证继电保护及自动化装置的背板、压板、端子排、插头的接线牢固性,做好光缆及网络线防外力破坏的措施。

4、验证各个系统设备之间的协调,对时系统,监控系统,远动系统,远动系统，故障信息系统等调试工作。

5、对综自系统的继电保护进行验收,除常规的保护试验外,还要对设备的遥信、遥控、遥测操作验收以及保护的对时功能的验收。

6、根据综自系统的继电保护情况及设备的特点,重新制定相应的运行操作规程

继电保护装置的功能篇6

关键词：电力系统；继电保护；发展前景

中图分类号：TP27文献标识码：A

1前言

电力系统中的继电保护是保障电力系统安全高效运行的重要手段。主要是在系统内部出现故障或者异常的时候，对整个系统内部的线路和设备进行科学合理的检测，从而找到发生故障的区域，并对其进行跳闸或者隔离等有效措施。电力系统继电保护自动化在我国的发展起步较晚，许多方面尚需要进一步的研究。下面针对继电保护在我国的发展现状，谈一谈其在未来的发展趋势。

2电力系统继电保护自动化的发展历程及现状

2.1电力系统继电保护自动化的发展历程

继电保护技术在我国的发展起始于建国初期，在50年代的时候，继电保护技术开始有了一个大致的雏形，并且有了一个精通继电保护理论知识和应用经验的技术队伍。二十世纪六十年代到八十年代是我国继电保护晶体管技术发展的高峰期，并且解决了我国500kV继电保护只能从国外进口的窘况。到了二十世纪九十年代初期，我国的继电保护开始向集成电路发展，研制成功了集成电路在工频变化量方面的继电保护，同时也标志着我国电力系统的继电保护进入了微机阶段。

2.2电力系统继电保护自动化的发展现状

目前，我国的继电保护技术基本处在微机阶段，并在不断的深入。微机继电保护的核心组成部分就是微型计算机，对比于传统的继电保护技术来说，其在功能上更加的全面和高效。在这之中，微机继电保护技术融入了各种新技术，其主要有应用IT技术、人工神经网络、光学数字式电压与互感器、广域保护四个方面。当前应有最广泛的继电保护装置就是三相继电保护测试仪和BOJB-902型继电保护测试仪等。

3电力系统继电保护自动化的发展趋势

3.1微机化

随着计算机技术的快速发展，对于微机保护硬件的研究也在不断的推进。根据目前电力系统的发展趋势来看，未来的电力系统继电保护除了要保证其基本的高强保护性以外，还应该有其他与电力系统相匹配的功能，比如快速处理数据能力、高级编程能力、强大的通讯能力等。因此继电保护微机化在未来的发展中在功能上应该与小型PC机相媲美，从而满足电力系统对于各个方面性能的要求。

在电力系统继电保护装置发展的初期，已经有过利用一个计算机作为继电保护的核心部分，但因为当时计算机技术还不发达，制造成本和应用可靠性都不理想，从而此设想还没有实现。但是此设想是电力系统继电保护发展的必然方向，现在在我国已经得到了迅猛的发展，并且在借鉴国外先进技术的基础上，开始向保护、控制、测量等多方向一体化发展。

3.1.1保护种类有主要三种：（1）微机零序电流保护；（2）微机距离保护；（3）变压器微机保护。与传统的保护类型相比而言，主要优势有，可靠，灵活，低成本，保护性能大大提高，易于扩充，便于维护，可以实现与综合自动化技术的完美结合。

3.1.2微机化的发展趋势主要有六个方面：第一是继电保护装置的功能正在不断完善，并且其性价比也在不断增高，从而满足了广大电力用户的需求；第二是继电保护微机化的核心CPU性能正在不断的优化，并且其各种功能和其他联动部分保持着应有的独立，但也有相互的联系，从而大大增强了电力系统继电保护的可靠性；第三是高速RS485网络在继电保护中得到了广泛的应用，从而大大优化了继电保护装置内部构造和运行过程，在提高工作效率的同时也降低了继电保护的成本；第四是目前的继电保护装置正在逐步向全封闭结构发展，从而增强了继电保护自动化装置的抗震能力与抗磁能力；第五是继电保护装置已经能够做到汉化液晶显示，从而方便了相应的工作人员进行调试与维护等工作；第六是大容量的RAM正在不断的投入应用。虽然目前对于电力系统继电保护自动化在微机化方面的发展趋势已经有了系统的认识，但为了创造更大的经济效益和社会效益，在此方面还应该进行更加完善的探究和总结。

3.2网络化

在计算机技术广泛应用的今天，计算机网络也给各个工业领域带来了巨大的变革，电力系统继电保护自动化也不例外。继电保护在电力系统的应用主要是用来预防和处理系统运行中产生的各种故障，从而增强系统的可靠性。在这之中，系统发生的故障区域时所提供的信息越多，继电保护装置工作的成效性也就越高，因此这就要求系统拥有可高和快捷的通讯能力。在进行系统网络化普及以后，继电保护就能够根据电力系统的运行规律，结合故障信息并经过一定的分析，从而自动进行相应的处理措施，进而大大提升了继电保护的精准性与可靠性。因此网络化的发展在未来首先就要将电力系统中的各个运行设备通过计算机连入网络系统中，实现各个设备之间资源和信息的共享，从而使得继电保护自动化能够利用这些信息共享通道对整个系统进行自动化的监控与管理。

3.3智能化

人机智能在电力系统中的应用已经越来越广泛，而在继电保护自动化中也有了很大的发展。首先电力系统中继电保护装置因为要处理系统内部随时可能发生的故障，并且在进行故障分析及处理的时候，要处理大量的数据，还要在综合各个设备性能参数的基础上，给各个保护设置发出相应的指令，从而使继电保护装置保护、遥信、遥测等各个功能能够高效的实现。此外，继电保护的智能化能够很好的解决电力系统中的非线性问题，并且其特色的遗法算法、模糊逻辑等对于电力系统复杂故障问题的解决也有很大的帮助，从而大大增强了继电保护的可靠性与自动性。

3.4功能一体化

电力系统继电保护装置在未来发展中，其功能将会继续向保护、控制、测量、计量和通讯五个方面拓展，而此装置作为一种高性能的智能终端，在以后也将会向“五位一体”式的功能一体化发展。这使得继电保护装置在进行故障分析以后，不但能够继续完成其基本的保护工作，还能够综合的实现控制、测量、计量和通讯等复合功能。

此种继电保护装置的体积都相对较小，并且拥有很强的灵活性，其综合性能也很高，因此在很多领域都得到了广泛的应用。不仅仅是在变压器和发变组方面的应用，它还能在箱式变电站等多个方面很好的完成其功能，实现了继电保护装置的实时监视与控制。

结语

随着社会经济的不断发展，人们对于电力的需求和要求也会越来越多。而继电保护作为保障电力系统安全运行、促进电力系统自动化的重要手段，在未来的发展中必将有其新的意义和内涵。本文经过科学合理的探究，系统的阐述了电力系统继电保护自动化的发展前景，给广大继电保护研究人员带来了总结性较强的参考意见。因此在实际应用中，继电保护设备的管理人员更应该结合这些发展前景，积极了解电力系统继电保护技术的发展新动向，从而进一步增强电力系统的运行效率。