继电保护原理及应用篇1

【关键词】发电厂；继电保护；装置性能

1.引言

在电力系统中，继电保护装置作为重要的安全卫士可以在短时间内将故障隔离，从而防止故障的继续蔓延，对电网造成更大的危害。在电厂中使用继电保护装置同样重要。就继电保护技术本来来说，其技术性较强，其关键技术体现在分析故障和处理故障上。本文对此进行了探讨。

2.发电厂继电保护作用及要求分析

将继电保护技术应用于发电厂中，主要原理是检测系统出现的异常信号并给出报警，同时将故障自动切离系统，提前对可能出现的故障进行防范。具体而言，继电保护在发电厂中的作用表现为：进行故障监测，如：在设备发生故障之前，继电保护装置能够进行异常信号的感知，并将故障切离系统，有效防止了元件的损坏；另外，继电保护装置在处理故障时十分迅速，可以避免停电。分析继电保护的基本要求，由于它要完成检测、报警、故障隔离等多种功能[1]；因此，满足继电保护装置运行的基本要求是非常有必要的，应该符合其选择性、灵敏性和速度性。

3.继电保护装置工作原理分析

在发电厂中，常常会出现设备线路故障现象，这些故障必然会导致系统电流和电压的改变，如果改变值超出了系统所能够承受的范围，智能控制系统会给出相应的报警信号，技术人员也可以直接向断路器给出断开指令，以此实现故障的隔离，尽可能的减少故障所涉及的范围，这就是继电保护装置的工作原理。就其本质来说，它是对系统中的故障电流、故障电压或者是其他参数的变化进行监测，从而做出判断，给出动作指令。同时，继电保护装置也可以依据实际需要，将动作依据设定为其他参数，如：在变压器油箱中，可以将瓦斯的变化设定为其故障的参考信号。不管是采用什么参数，其基本原理和结构都是类似的；包括：测量装置、逻辑装置以及执行装置[2]。

4.继电保护装置基本性能

分析继电保护装置的基本性能，主要有以下几点：

1）可靠性

继电保护装置的可靠性直接关系到其使用效果；其可靠性主要表现在两个方面，一是故障动作的准确性，另一个是不会产生误动作。可靠性是最基本的要求，对此，需要从多个方面来保证：在配置上要合理，装置的制造质量要过关，技术性能要满足要求等。在电厂中，电力设备通常都有两个独立的回路，在断路器上分别装有不同的继电保护装置，两套设备互补，以实现对线路的保护。

2）选择性

在电厂中，继电保护装置需要进行故障判断，在决策制定时存在一定的选择性，是先断开故障的设备还是先断开故障的线路；此外，装置中的保护元件也具有选择性，需要配合其灵敏系数，以实现对设备和线路的保护。

3）灵敏性

继电保护的灵敏性可以通过灵敏系数体现，它是指能够允许的电流和电阻的变化范围。一旦电流超出灵敏系数范围，装置就会启动隔离功能。通过整定的方式可以实现灵敏系数和选择性的确定。

4）快速反应性

继电保护的快速性要求很容易被理解，当故障出现时，只有快速的将其隔离出去，才能保证其对系统造成的伤害最小。

5.继电保护装置的应用

继电保护装置在发电厂中的具体应用体现在以下几个方面。

5.1对发电变压器组的保护

继电保护装置在保护发电厂中的发电变压器组时，需要对机组的型号予以充分的考虑；如：在某一大型的发电厂中，机组等设备的造价很高，维护起来十分复杂，停机检修会造成较大的经济损失。对此，在使用继电保护装置时，要求其配置可靠、灵敏并且快速。考虑到该电厂的实际情况，在对发电机和变压器进行保护时，选择了G60以及T60等保护设备；在对厂用变压器以及励磁变压器进行保护时，采用了C30保护设备。采用的这些保护装置具有十分成熟的技术，功能十分全面，在其硬件上包含有能够实现数组控制的相应处理器和芯片。可以采用DSP进行数据处理；因此，保护装置的效率能够得到提高。在实际应用中，可以依据具体情况对保护装置进行灵活选择，其依据是：发电机组的型号、电气控制系统的具体特点等；只有这样才能保证保护与运行控制之间的良好配合。另外，还应该考虑到装置的经济性和维护方面。

5.2对发电厂电力系统的保护

机电保护装置在进行电厂电力系统保护时，需要充分考虑配合性，即：基于合理减少二次电缆，有效提高对应网络的自动化水平。如：在某发电厂中，将一套电厂用电监控系统配置在两台低压机组上，另外，将系统与上层的DCS相连接，并通过通信网络与继电保护装置相连接；利用监控系统可以实现对电度量的采集，并完成传输，最终实现对保护动作量的遥测以及通信。这种方式最终实现了对电源及保护装置的控制，它不仅提供开关遥控，还可以实现保护定值的查询和修改；自动化控制的可控性提高了，整个发电厂的电力系统更加安全。

5.3对发电厂直流系统的保护

在发电厂中，直流系统是重要的组成部分，它为保护、开关以及自动装置等提供直流电[3]。因此，保证直流系统的可靠稳定对于整个电厂来说意义重大，它同时也是继电保护装置准确动作的前提条件和有力保障。对于厂用直流系统而言，其配置原则依据的是电气一次系统的分区；考虑到直流系统的远近，可以实现直流系统的冗余配置。如：在某发电厂中，由一套直流供电系统负责机组主厂房发电机组、自动控制装置、输煤系统保护等供电[4]。因此，继电保护装置需发电厂中的直流系统实施保护。

6.结束语

本文分析了电厂中继电保护的作用，对其工作原理进行了阐述，重点对其基本性能和特殊处理以及具体应用进行了探讨。总而言之，发电厂中的继电保护装置应用十分普遍。继电保护装置不仅需要具备共性的功能和性能，还应该依据发电厂的实际情况，在保证可靠性、选择性和灵敏性的前提下，针对具体网络实施保护。另外，为了满足发电厂智能化生产的需要，在选择继电保护装置时，应该配合自动控制系统，实现保护系统的自动化，从而提高保护效果。

参考文献

[1]曹汝鹏.电厂继电保护装置的应用与检修探讨[J].电力技术，2009（22）.

[2]张兵海，王献志，李晓文.抽水蓄能机组几种特殊发变组保护整定配置原则探讨[J].水电自动化与大坝监测，2010（1）.

继电保护原理及应用篇2

关键词：继电保护；电力系统；技术应用；安全性

电力系统的运行正常与否将直接影响到人们生活质量的高低，因此，要注重保障电力系统可以正常的运行，而保护电力系统的主要装置就是继电保护装置，该装置对电力系统的运行状态能够起到有效的监督作用，在电力系统出现运行故障的时候，其可以及时有效的对出现问题的区域做出判断，并对故障问题进行有效的解决，以保障电力系统可以正常运行。

1继电保护自动化的概念及工作原理

为了保护电力系统能够正常运行，或者在发生问题时能够及时的发现和解决，技术人员对电网系统设置了继电保护装置，维护了电网的正常运行。而最新技术下产生的继电保护自动化则更加有效的解决了这个问题，它会在电网系统发生问题时，立即予以发现，然后自动采取相应措施，这些措施包括报警信号，跳闸等，如果有必要，这种装置会把故障部分进行隔断，避免事故的进一步扩大，对一些比较简单的故障继电自动保护化装置也可以直接予以解决。继电保护装置通常由引脚，线圈，衔铁，触点等构成。在自动化的电网实际运行中，它对于发电，配电，办理电等电气设备的监控，都是由传感器来完成的，并且结合网络系统来采集和整合监控数据，然后把获得的数据通过网络系统进行收集，整合，最后对数据进行分析，在新开进的自动化继电保护系统中，主要通过监控系统，讲被保护对象所有的电气量信息以及与其关联节点的其他节点的运行状况信息进行分析和决策，实时对相应继电保护装置的保护功能和保护定值进行修正，调整，确保保护装置能够适应灵活变化的情况。

2继电保护装置的安全标准

继电保护产品在安全性能方面必须达到以下几点要求：（1）在预期的环境条件下能抵御外界的非机械的影响。而不危及人身与设备的安全。（2）在满足预期的过载条件下，不应危及人身和设备的安全。（3）在可预见的过载条件下，不应危及人身和设备的安全。（4）应对有人体的直接触电或间接触电所引起的身体伤害及其他危害有足够的防护措施。（5）不应产生危害人身安全的温度，电弧或辐射等危险。（6）绝缘性能满足各种预见的情况。（7）对危害人身和设备安全的其他危险应有足够的防护措施。（8）电器设备的安全标准。a.一般要求。b.电击防护要求及单一故障状态定义。c.机械方面安全要求。d.可燃性及防火要求。e.通用和基本安全设计要求。该标准为保证继电保护及自动化产品的安全运行提供了依据。

3继电保护装置使用条件

3.1继电保护装置的灵敏性。即要求继电器保护装置，可以及时的的把继电保护设备，因为种种问题而出现的故障和运行异常的情况，灵敏的反映到保护装置上去，及时有效地反映其保护范围内发生的故障，以便相关部门和人员采取及时有效的防治措施。

3.2可靠性。即要求继电器保护装置的正常。不能发生误动或拒动等不正常的现象，在继电器接线和回路接点上要保证其简练有效。

3.3快速性。即要求继电设备能在最短时间内，消除故障和异常问题，以此保证系统运行稳定，同时可以把故障设备的损坏降到最低限度，以最快的速度启动正常设备的正常运转，避免出现由局部故障而造成全面故障的情况出现。

3.4选择性。可能选择性的断开离故障点最近的开关或断路器，有目标的，有选择性的切除故障部分，在实现最小区间故障切除的同时，保证系统其他正常部分最大限度地继续运行。

3.5重要性。不仅要在选用上考虑其是否达到基本运行条件的要求，还要在日常的检测和维护上做好工作。

4电力系统继电保护的发展与作用

4.1继电保护的定义，功能。继电保护系统的作用在于，当其保护的系统中电路或元器件出现故障或不正常运行时，这个系统的额保护装置能及时根据设定的程序在系统相应的部位实现跳闸或短路等既定操作，使故障电路或元器件从系统中脱离或者发出信号通知管理人员处理，以达到最大限度地降低电器或元器件的损坏，保护整个电路系统的安全，使被保护系统稳定运行，提高系统的安全性，减少因部分电路或元器件损坏而导致的大面积故障的情况。

4.2继电保护装置的发展，局限性及其现阶段的应用范围。继电保护原理的发展是从简单的电流保护逐步向复杂的距离保护和高频保护过度的，继电保护装置的发展则依赖于构成继电保护装置元器件技术的发展，其发展大致经历了四个阶段，即从电磁型，晶体管型，集成电路型到微机型保护的发展历程，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有缺点，晶体管继电保护装置也有抗干扰能力差，判断不准确，装置本身的质量不是很稳定等明显的缺点。

5电力系统继电保护的未来发展方向

5.1继电保护的计算机化。随着计算机科学技术的快速发展，微机线路保护硬件不断的更新升级，很好地满足了电力系统对计算机的升级需求，除了基本的保护功能以外，还可以长期存今朝大容量的故障信息以及相关的数据，处理数据快，通信能力强，还可以与其他的保护和控制设备共享系统数据和网络资源等。继电保护设备的计算机化已经成为不可逆转的潮流，对于如何使之更好的适用于电力系统的需求，还需要进行深入的研究。

5.2继电保护的网络化。继电保护设备只能做到差动保护，纵联保护以及反应保护安装处的电气量，所起的作用也只是切故障元件，减少事故的危害。这主要的原因就在于缺乏有效的数据通信方式，不能使每一个保护单元共享系统的数据，以使保护单元和重合闸设备保持动作的协调，维护系统的稳定运行，这就借助于计算机网络把每个保护装置连接起来，也就是继电保护的网络化，然而，目前的技术水平还不能做到这一点，还需要进一步的研究。

5.3保护，控制，测量以及数据通信一体化。当继电保护实现了计算机化以及网络化，保护设备就成为一台多功能的高性能计算机，它可以通过网络获取有关电力系统运行以及故障的所有信息和数据，同时还可以把信息和数据传办理到网络控制中心，所以，保护装置不仅可以做好继电保护，也可以在正常运行时做到测试，控制以及数据通信。

结束语

继电保护技术在维护电力系统正常运行方面有着重要的作用，只有对继电保护装置进行定期检查和维护，按照巡检其运行状态，及时发现故障并做好处理，保证系统无故障设备正常运行，提高供电可靠性，未来继电保护将朝着更加计算机化，网络化和智能化方面发展。

参考文献

[1]顾岩.刍议继电保护的问题分析[J].民营科技，2013，4.

继电保护原理及应用篇3

关键词：继电保护事故方法

0引言

继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

最早的继电保护装置是熔断器。以后出现了作用于断路器的电磁型继电保护装置、电子型静态继电器以至应用计算机的数字式继电保护。随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展，人工智能技术如人工神经网络、遗传算法、进化规模、模糊逻辑等相继在继电保护领域的研究应用。随着科学技术的不断发展，微机继电保护测试仪已广泛运用于线路保护，主变差动保护，励磁控制等各个领域。正因为微机继电保护在工业尤其是电力系统中的应用越来越广泛，才需要我们对其中可能会出现的事故和问题进行预先的了解。

1继电保护事故种类

1.1定值问题。①整定计算误差②人为整定错误③装置定值漂移，a元器件老化及损坏b温度与湿度c定值漂移问题。

1.2电源问题。①逆变稳压电源问题，a纹波系数过高b输出功率或稳定性差②直流熔丝配置问题③带直流电源操作插件。

1.3ta饱和问题。继电保护测量对二次系统运行起关键作用，系统短路电流在中低压系统中急剧饱和时，因为电流互感器已经应用到继电保护装置当中，现场的因馈线保护因电流互感器饱和难以启动，这时就会很容易发生事故。而常用的数字式继电器采用微型计算机控制，其主要工作电源仅有5v左右，数据采集电平范围也仅有10v左右，电流互感器饱和对数字式继电器的危害将更大。

1.4插件绝缘问题。微机保护装置集成度高，布线紧密，长期运行后由于静电作用，会使得插件接线焊点周围聚集静电尘埃，在外界条件允许时两焊点之间出现导电通道，从而引起装置故障或者事故。

1.5高频收发信机问题。在220kv线路保护运行中属于收发信机问题。各厂家生产的收发信机质量不一，在使用前应严格审核，应注意校核继电保护通信设备（光纤、微波、载波）传输信号性和冗余度，防止因通信设备问题而引起高频保护收发信机不工作。高频保护不工作的原因包括：收发信机元件损坏，收发信机起动发信信号产生缺口，高频通道受强干扰误发信，收发信机内连线错误，收发信机闭锁，作用区外故障时误动等。

2继电保护事故思路

2.1微机故障信息经常发生、技术简单的事故容易排除，但对故障有时仅凭经验难以解决，所以这时要讲故障特征严格记录下来，再按照严格的技术手册造作以查清事故原因，排除故障。

2.1.1屏背面展开图—以屏的结构在安装接线图上展开为平面图来表示。屏背面部分装设仪表、控制开关、信号设备和继电器；屏侧面装设端子排；屏顶的背面或侧面装设小母线、熔断器、附加电阻、小刀开关、警铃、蜂鸣器等。

2.1.2屏上设备布置的一般规定—最上为继电器，中为中间继电器，时间继电器，下部为经常需要调试的继电器（方向、差动、重合闸等），最下面为信号继电器，连接片以及光字牌，信号灯，按钮，控制开关等。

2.1.3保护和控制屏面图上的二次设备，均按照由左向右、自上而下的顺序编号，并标出文字符号；文字符号与展开图、原理图上的符号一致；在屏面图的旁边列出屏上的设备表（设备表中注明该设备的顺序编号、符号、名称、型号、技术参数、数量等）；如设备装在屏后（如电阻、熔断器等），在设备表的备注栏内注明。

2.1.4在安装接线图上表示二次设备—屏背面接线图中，设备的左右方向正好与屏面布置图相反（背视图）；屏后看不见的二次设备轮廓线用虚线画出；稍复杂的设备内部接线（如各种继电器）也画出，电流表、功率表则不画；各设备的内部引出端子（螺钉），用一小圆圈画出并注明端子的编号。

2.1.5接线端子—连接同一屏（除特殊信号联络外）上不同设备电路。

2.2用检查方法①将二次回路的设备展开表示，分成交流电流、交流电压回路，直流回路，信号回路。②将不同的设备按电路要求连接，形成各自独立的电路。③同一设备（电器元件）的线圈、触点，采用相同的文字符号表示，同类设备较多时，采用数字序号。④展开图的右侧以文字说明回路的用途。⑤展开图中所有元器件的触点都以常态表示，即没有发生动作。

2.3事故处理注意事项

2.3.1对试验电源要求。在微机保护试验中，要求使用单独供电电源并核实用电试验电源否三相电源为正序和对称电压，并检查其正弦波及中性线电源容量是否足够等要素。

2.3.2对仪器仪表要求。万用表、电压表、示波器等取电压信号仪器选用高输入阻抗者继电保护测试仪、移相器、三相调压器应注意其性能稳定。

3如何掌握继电保护技术

要掌握继电保护故障和事故类型以及继电保护故障和事故发生的条件，要下述几个问题：

3.1足够必要理论知识

3.1.1电子技术知识。电网中微机保护使用越来越多一名继电保护工作者学好电子技术及微机保护知识当务之急

3.1.2微机保护原理和组成。在微机继电保护测试仪及自动装置的使用过程中，要能迅速分析出产生故障或事故的原因以及故障部位，这就要求电力工作人员需要具备过硬的微机保护知识，熟悉保护原理和装置性能，熟记微机保护逻辑框图，熟悉电路原理和元件功能。

3.2具备技术资料的阅读能力微机继电保护事故的处理离不开诸如检修规程、装置使用与技术说明书、调试大纲和调试记录、定值通知单、整组调试记录二次回路接线图等资料，所以技术人员必须具备这方面的素质。

3.3运用检查方法一般的继电保护事故往往凭借简单的检查手段就能够被查出。如果用常规检查仍未发现元件故障，则说明该故障较为隐蔽，应当引起重视。此时可采用逐级逆向检查法，即从故障暴露点入手去分析原因，由故障原因判别故障范围，查找到故障原因以后就可以采用顺序检查法对装置检查。

4小结

本文从微机继电保护的自身特点和本人长期从事继电保护事故和故障经验和方法出发，对微机保护事故或故障共性原因进行了分门别类的分析，并在技术范围内总结了微机继电保护事故处理的思路及方法，介绍了提高微机继电保护事故和故障能力途径。实践表明，上述思路和方法具备实用性和可操作性。

参考文献：

继电保护原理及应用篇4

关键词：瓦斯保护;轻瓦斯;重瓦斯;气体继电器

中图分类号：TM4文献标识码：A

Abstract:Transformergasprotectionasthemainprotectionoftransformerinternalfault,tovarioustypesofreactionoftransformer,hasthecharacteristicsoffastoperation,highsensitivity,simplestructureandsoon.Thispaperintroducestheworkingprincipleoftransformergasprotection,andintroducesthetransformergasprotectionactionanalysisandprocessing,topreventgasprotectionmalfunctionandputforwardsomecountermeasuresmeasures.

Keywords:Gasprotection;Lightgas;Heavygas;Gasrelay

一、概述

（一）什么是变压器的瓦斯保护

瓦斯保护是反应变压器油箱内部气体和油流而动作的保护。在变压器油箱内部发生故障时，由于故障点电流和电弧的作用，变压器油及其他绝缘材料因局部受热而分解产生的可燃性气体，人们将这种可燃性气体统称为瓦斯气体，它们将从油箱流向油枕的上部，当严重故障时，油会迅速膨胀并产生大量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向油枕的上部。利用油箱内部故障的这些特点，可以构成反应上述气体而动作的保护装置，称为瓦斯保护。

（二）变压器瓦斯保护的范围

瓦斯保护是变压器的主要保护，它可以反映油箱内的一切故障。包括：油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠而且结构简单。但是它不能反映油箱外部电路（如引出线上）的故障，所以不能作为保护变压器内部故障的唯一保护装置。运行中要求容量在800KVA及以上的油浸式变压器和400KVA及以上的车间内油浸式变压器应装设瓦斯保护。

二、变压器瓦斯保护的工作原理

（一）气体继电器的结构

瓦斯保护的测量继电器是气体继电器。气体继电器主要有浮筒式、档板式、开口杯式等不同型号。目前高电压等级大多采用QJ-80型继电器，其信号回路接上开口杯，跳闸回路接下档板。

如图1所示，气体继电器安装于变压器油箱与油枕之间，为了防止变压器内储存气体，同时为了在故障时便于气体迅速可靠地冲入气体继电器，保证气体继电器快速正确动作，所以要求沿气体继电器的方向，变压器大盖坡度应为1%―1.5%，这个坡度在变压器出厂之前就已经设计好了，另一个是从油箱到油枕连接管的坡度为2%―4%的角度。

图1瓦斯继电器安装位置图（1-气体继电器；2-油枕）

图2为QJ-80型气体继电器的内部结构图：

图2QJ-80型气体继电器结构图

1-罩；2-顶针；3-气塞；4-磁铁；5-开口杯；6-重锤；7-探针；8-开口销；9-弹簧；10-挡板；11-磁铁；12-螺杆；13-干簧接点（重瓦斯）；14-调节杆；15-干簧接点（轻瓦斯）；16-套管；17-排气口

（二）瓦斯保护动作过程

如图3所示，正常工作时，继电器开口杯中充满了油，开口杯浸在油内，处于上浮位置，干簧触点断开。

轻瓦斯保护动作过程。轻瓦斯继电器由开口杯、干簧接点等组成，作用于信号。当变压器油箱内部发生轻微故障时，少量气体将聚集在继电器的顶部，使继电器内的油面下降，开口杯露出油面，由于开口杯自身重量加上杯内的油重量所产生的力矩大于平衡锤产生的力矩，因此开口杯向下转动，当固定在开口杯上的磁铁随开口杯下降到接近干簧触点时，该触点闭合发出轻瓦斯动作信号。轻瓦斯按气体容积进行整定，整定范围为250-300cm³，一般整定在250cm³。

重瓦斯保护动作过程。重瓦斯继电器由挡板、弹簧、干簧接点等组成，作用于跳闸。当油箱内部发生严重故障时，就会产生大量的气体并伴随着油流冲击挡板，当油流速度达到继电器的整定值时，挡板被冲到一定的位置，固定在挡板上的磁铁就向干簧触点靠近，使该触点闭合，该触点闭合动作于断路器跳

正常情况

轻瓦斯

保护

重瓦斯

保护

严重漏油

图3瓦斯保护动作原理图

闸。重瓦斯按油流速度进行整定，整定范围为0.6-1.5m/s，根据各个厂家的不同略有差异。

当变压器出现严重漏油使油面降低时，首先上开口杯露出油面，发“轻瓦斯“信号；继而下开口杯露出油面后，发“重瓦斯”动作信号并发出跳闸脉冲，以保护变压器，这种情况比较少见，一般在轻瓦斯发信后就要立即检查、分析、处理，等不到重瓦斯动作。

瓦斯保护二次原理接线图如图4所示，气体继电器KG的接点KG1为重瓦斯接点，动作于跳闸；接点KG2为轻瓦斯接点，动作于发信。当变压器油箱内发生严重故障时，由于油流的不稳定可能造成干簧继电器接点的抖动，此时为使断路器可靠跳闸，节点KG1闭合后应经信号继电器KS1启动具有电流自保持线圈的出口中间继电器KCO，其动合接点KCO1和KCO2闭合并由其电流自保持线圈保持闭合状态，于是变压器两侧断路器的跳闸线圈Y1、Y2接通，即可靠跳开变压器两侧断路器QF1、QF2.两侧断路器跳闸后由中间继电器辅助触点QF1、QF2来自动解除出口回路的自保持。此外，为防止变压器换油或进行实验时引起重瓦斯保护误动作跳闸，可利用切换片XB将跳闸回路切换到信号回路。

图4瓦斯保护二次原理接线图（a）及直流二次回路展开图（b）

三、变压器瓦斯保护动作分析及处理

为了方便理解，对于变压器瓦斯保护的动作原因做了如下的一个思维导图。

图5变压器瓦斯保护动作原因图

从图中可以看出，轻瓦斯的动作原因分别是处理油时进入空气，这里所指的处理油包括补油、滤油、换油，这个过程中如果进入空气，将会使轻瓦斯动作于发信。油面下降，引起油面下降的主要有温度骤变或者漏油等。或者油箱内部轻微故障产生少量气体引起轻瓦斯动作，或者瓦斯继电器二次接地或是绝缘损坏等，都有可能引起轻瓦斯动作。引起重瓦斯动作的主要原因是变压器内部严重故障。比如相间短路、匝间短路、铁心故障、严重过负荷以及内部出现的其他严重故障。

作为变电运行人员，在发变压器轻瓦斯动作以后应立即向调度或上级部门汇报，并且复归信号。然后进行现场检查，检查变压器温度、油位、声音、电流、负荷等的变化，判断内部是否有轻微故障。如果是变压器油位过低引起，则通过补油等措施恢复正常油位。检查变压器本体及强迫油循环冷却系统是否漏油。如有漏油，可能有空气浸入，应消除漏油。当出现信号的同时发现变压器电流不正常，应停用该变压器。若积气，通过有色谱在线分析系统能快速查出故障原因，若是没有有色谱在线分析系统，应立即抓紧时间记录气体量，并取气进行油色谱分析，根据分析情况来判断故障。若是没有积气，则考虑直流系统接地以及二次回路故障造成误报警。此时，应将重瓦斯保护由跳闸改投信号，并由继电保护人员检查处理，正常后再将重瓦斯保护投跳闸位置。一定要注意监视变压器的负荷变化，发现问题及时与调度联系，随时做好停主变的准备。

在没有有色谱在线监测系统的情况下，发现有气体聚集需要取气时，一般将专用玻璃瓶倒置，使瓶口靠近瓦斯继电器的放气阀来收集气体。如果收集到的气体无色无味，且不能点燃，说明瓦斯继电器动作是油内排出空气所致。如果收集到的气体为黄色，且不易点燃，说明变压器的木质部分出现了故障；如果所收集的气体为淡黄色并带强烈臭味，又可燃烧，则表明是纸质部分故障；如果气体为灰色或黑色易燃气体，则为绝缘油故障。判别气体是否可燃时，对室外变压器可直接打开瓦斯继电器的放气阀，点燃从放气阀排出的气体，若为可燃气体，沿气流方向将看到明亮的火焰。试验时应注意，为了确保安全，在油开始外溢前必须及时关闭放气阀。从室内变压器收集的气体，应置于安全地点进行点燃试验。判别气体有颜色时动作必须迅速，否则颜色很快就会消失，从而得不到正确结果。

若是重瓦斯动作，首先要检查外壳有无变形，焊缝是否开裂、防爆管是否破裂喷油，油位、油温、油色有无变化，若是有气体，也要收集瓦斯继电器内的气体并做色谱分析，如无气体，应检查二次回路各瓦斯继电器的接线柱及引线绝缘是否良好；如果经检查未发现任何异常，而确系因二次回路故障引起误动作时，可在差动、过流保护投入的情况下将重瓦斯保护退出，试送变压器并加强监视；切记,重瓦斯保护的动作原因没有查清前，不得合闸送电!

四、变压器瓦斯保护误动防范措施

变压器瓦斯保护灵敏度高、安装接线简单、动作迅速，但是抗外界干扰能力较差，因此为了提高瓦斯保护动作可靠性，提出如下防范措施。

1.气体继电器的安装。新气体继电器安装前，应检查有无检验合格证明，口径、流速是否正确，内外部件有无损坏，最后检查浮筒、档板、信号和跳闸接点的动作是否可靠，并关好放气阀门。气体继电器应水平安装，顶盖上箭头应指向油枕，为了不妨碍气体的流通，变压器安装时应使顶盖沿瓦斯继电器的方向与水平面具有1%―1.5%的升高坡度，通往继电器的连接管具有2%―4%的升高坡度。

2.保护接线。进行保护接线时，应防止接错或短路，避免带电操作。

3.继电器应具备防振、防雨和防潮功能。为防止瓦斯继电器因漏水而短路，应在其端子和电缆引线端子箱上采取防雨措施，瓦斯继电器引出线应采用防油线。

4.反复排除变压器本体内的气体。变压器瓦斯继电器安装好以后，要反复排除变压器本体内的气体，以防瓦斯保护误动作。

5.严禁频繁启停潜油泵。这里主要针对检修人员在查找水冷系统故障或恢复运行过程中，严禁频繁启停潜油泵。

6.根据需要调整保护方式。继电器应根据不同的运行、检修方式及时调整继电器的保护方式，并尽快恢复。这里主要指的是，a进行注油和滤油时；b进行呼吸器畅通工作或更换硅胶时；c除采油样和气体继电器上部放气阀放气外，在其他所有地方打开放气、放油和进油阀门时；d开、闭气体继电器连接管上的阀门时；e在瓦斯保护及其二次回路上进行工作时，在上述工作完毕后，经1h试运行后，方可将重瓦斯投入跳闸。

7.地震引起重瓦斯动作停运的变压器，在投运前应对变压器及瓦斯保护进行检查试验，确认无异常后方可投入。

8.气体继电器发信或动作跳闸时，应进行相应电气试验，并取气样进行必要的分析，综合判断变压器故障性质，决定是否投运。

五、结语

变压器瓦斯保护作为变压器主保护之一，肩负着变压器乃至电网安全稳定运行的重任。掌握变压器瓦斯保护的工作原理，熟悉瓦斯保护动作的原因以及处理方法，了解变压器瓦斯保护误动的防范措施，对于变电运行人员来说，将能轻松应对设备运行过程中出现的各种问题，确保电网安全稳定运行。

参考文献

【1】曾贤．主变压器重瓦斯保护动作原因分析及处理.电力安全技术.2007

【2】王飞.浅谈变压器瓦斯保护.内蒙古科技与经济.2008

【3】贺家李，李永丽，董新洲，李斌.电力系统继电保护原理（第四版）.中国电力出版社2010.08

继电保护原理及应用篇5

摘要：根据国家高职高专人才培养要求，结合“继电保护原理”课程的特点，从教学内容、教学手段与方法、实验、实践环节等几个方面提出了课程改革的思路。

关键词：继电保护；启发式教学；模块化教学；教学改革

作者简介：霍兰茹（1980-），女，河北保定人，延安职业技术学院，助教。（陕西延安716000）

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1007-0079（2012）09-0065-02

继电保护是电力系统安全运行的保障。继电保护装置与发电厂和变电站综合自动化系统、电网调度自动化系统等密切关联。继电保护课程教学质量的好坏直接影响到后续其他专业课和选修课的教学。继电保护装置的更新换代对高校继电保护教学提出了新的要求，培养能熟练设计、安装调试、操作维护继电保护装置的应用型专业人才成为当务之急。继电保护课程是一门理论性、实践性都很强的课程，要求学生起点高且必须具备电工基础、电子技术、电机学、电力系统等方面的相关知识。近年来国家提倡高职高专院校要在实践环节上加大比重，继电保护课程在专业计划中的地位发生变化，理论教学时数减小，大部分学生反映很难入门。为此，本文专门从教学内容、教学方法、教学手段和实验、实践性环节等方面提出了课程改革的思路，力求使学生成为适应市场需求的应用型技术专业人才。

一、合理安排教学内容

首先是教材的选取。高职高专学生和本科院校学生的课程目标不同，在教材选取上更加偏重于实用性。目前大部分电力系统继电保护教材都是围绕保护原理、动作整定编写，忽略了对各种电气设备进行继电保护配置和对继电保护运行、维护和检修技术的介绍。对于高职学生来说，他们应该掌握的技能是：面对各种电气设备时该设置哪些保护；每一种保护的电路布置；每一种保护在运行和动作时信号显示情况以及根据这些信号如何进行维护；微机保护的实现形式以及动作原理。为了适应高职教育需要，继电保护教材还应包含下列内容：电气设备的继电保护配置，主要介绍电气设备继电保护的配置、保护的原理图和展开图识读；继电保护运行、维护和检修技术，用各种案例实现学生对运行和维护技术的学习。

其次是教学内容安排的合理性。由于教材选用的原因，各专业教材之间可能会有重复的内容，这就要求任课教师在授课前要对整个专业课程设置和各主要专业课知识点有一个总体的把握，适当删减部分内容。加强同一结合点上相关科目的协调配合，避免知识重复讲授，如模拟量采集系统、数字滤波等内容可跳过不讲。同时根据本专业就业所需知识和能力的要求适当增加内容。对重点、难点部分合理分配课时，比如在讲解动作值整定计算时只需介绍保护整定的原则，不作复杂的理论分析计算，让高职学生从复杂、难懂的困境中解脱出来，把主要精力放在继电保护的实用技术上。讲授理论侧重于一些保护的基本原理与方法，如常规保护（电流保护、距离保护等）及有关具体保护装置的实验、实训环节、课程设计、毕业设计；对于一些学生能自行理解的、工程实际中不再采用或用的很少的内容应少讲或不讲；多讲解一些课本上没有编入的但工程实际中已应用广泛的内容。

由于学生基础水平不同，学习能力也存在很大的差异性，任课老师应及时收集学生的反馈信息，把握好教学的深度和广度，因教制宜。对于那些学有余力的学生，可以组织成课外学习小组，让他们自己收集相关电气工程专业方面的资料和素材，扩大专业领域的专业知识宽度和深度，鼓励他们积极参加校内科研项目，如继电保护课件的开发、保护实验仿真装置的设计等，培养学生的创新能力和科研能力。

二、采用多种教学方法

较传统的专业课教学方法是教师单一传授式的方法。这种方法使学生处于被动的学习过程中，不利于知识的学习和掌握。为提高教学效果，在课堂教学中应采用灵活多样的教学方法。

1.启发式教学

启发式教学是教师在教学中根据教学规律，采取各种手段来引导学生独立思考、积极思维，以获取新知识的教学方法体系。对于不同的教学内容，启发式教学的具体做法也不同。

在介绍继电保护的基本概念时，首先告诉学生继电保护属于二次系统，作用是为一次系统服务的，是反应电力系统故障和不正常状态并做出动作的一种自动装置。然后就可以采用提问的方法启发学生温故知新，可边提问边回答：常用的一次设备有哪些？故障包含哪些？不正常状态有哪些？继电保护装置对于故障和不正常状态最终的处理结果如何？后面在介绍继电保护的原理时同样可以采用此法，先告诉学生只要找出正常运行与故障时电气量或者非电气量的差别即可找出一种原理，引导学生积极思考。

继电保护课堂教学注重知识的衔接，可以在每次上课开始时花3～5分钟时间复习上次课程知识点，然后引出新内容。鼓励学生提前预习，对所要学习的知识有大致的了解，上课结束时将本次课的内容加以总结，并针对下次课程内容与本次上课内容的不同进行提问，提出本次课中继电保护方法的不足，针对不足提出解决办法。这样让学生心存疑问，继续进行下一部分内容的学习。在学习“自动重合闸”这一章时，首先介绍单相重合闸和三相重合闸，在此基础上引出综合重合闸的概念，即当线路发生单相接地故障时采用单相重合闸方式。发生相间故障时，采用三相重合闸方式。综合考虑这两种重合闸方式的装置称为综合重合闸。然后提问：如果发生单相接地短路时，选相元件拒动，综合重合闸如何动作？两相先后接地短路时如何动作？通过这样的启发方式让学生对三种重合闸方式进行逐步深入的学习，从而掌握各种工作方式的保护原理、特点。

继电保护中有些内容既相互联系又容易混淆，这时就要适当引导学生进行多方面对比，在对比分析中加深理解，在理解基础上加深记忆。比如在讲到距离保护时可以将之前讲解过的电流保护的知识点加以对比。尤其是二者的整定原则和灵敏性校验有什么相似和不同？不同点的根本原因是什么？动作电流与动作阻抗有什么关系？通过这些知识点的对比既可以让学生更好地掌握距离保护的相关知识，同时对电流保护的内容加以复习，这样能够使学生将继电保护这门课程更好地深入理解。

2.模块化教学

模块化教学法是以专业工种为模块，把专业理论和操作技能有机地、系统地结合在一起进行的理实一体化教学。它在理论学习和操作技能训练之间找到了最佳的切入点，注重教学内容的实用性。通过模块教学方法的实施可以强化学生的技能训练，促进学生动手能力的提高。教师在模块化教学过程中起到贯通、点拨作用，只讲解一些难懂的、易错的地方以及一些更快更有效的学习方法，从而更全面地发挥学生的学习自主性。

整定计算是继电保护知识中的重要内容，但现有教材中介绍整定计算知识不全面，不利于学生系统地学习整定计算知识。而现场实际保护装置的整定值主要是结合原始资料，根据保护原理和设计手册来计算。因此，在教学中应改变传统的学习方法，对于整定计算部分授课时只作简要介绍，学习的重点放到设计环节中。在课程设计或毕业设计环节中，可将继电保护中的整定计算知识分为电网保护的整定计算、变压器保护的整定计算、发电机保护的整定计算等几个模块向学生详细讲解，使学生通过具体的实例理解整定计算原则，并掌握整定计算内容。如发电机保护的整定计算参照某发电厂或程设计任务书，提出设计要求。设计时，首先让学生查阅资料，了解各种发电机保护的整定方法，然后结合设计要求讲解各种保护，进一步理解整定原则和方法。这样，经过课堂学习、设计环节之后能使学生较系统地掌握继电保护的整定计算知识。

三、利用现代化教学手段

继电保护课程理论知识比较抽象，涉及的专业知识较多，学生学习起来较难掌握，应采用多种教学形式结合的方式讲解。

1.多媒体教学的合理应用

可利用Authorware、Photoshop、Flash等工具自行开发多媒体课件，将复杂的继电保护设备、电路接线、工作原理以声音、图像、图形和动画等形式表现出来，有助于学生深入理解。目前，多媒体教学手段已被各级院校、教师接受和推广使用。

2.借助仿真软件进行演示

仿真技术辅助教学既可演示复杂系统的未知结果，又可演示系统随参数变化的变化结果或变化趋势，有助于学生对抽象理论的理解，更能弥补实验手段的不足。目前，各种火电机组仿真系统、变电站仿真系统、电力系统物理模拟和计算机仿真系统等仿真平台已得到广泛应用，可以在这些仿真平台的基础上开发相关的仿真项目应用到继电保护的教学中。利用开发的仿真平台可以模拟实际电力系统故障的发生、继电保护的全程动作情况，让学生亲历电力系统运行的实况，学会对事故的分析和处理，进一步理解保护的原理。

3.采用电化教学演示

继电保护课程的许多教学内容与生产实际背景密切相关，通过录制与生产实际背景相关内容的教学录像片，可以让学生直观地了解到生产实际中继电保护装置的实际安装、调试过程的各个环节，使他们在集声、像于一体的多媒体环境中轻松地掌握复杂、枯燥的安装调试过程。比如在介绍电流互感器的结构及工作原理时，可以播放有关在电厂或变电站中的TA二次侧在运行中开路后的现象、后果以及更换电流表或电流继电器时采取的方法与措施的录像，使学生在生动有趣的教学情境下掌握电流互感器的相关知识和操作技能。

四、重视实训、实践环节

目前继电保护规定的实验一般都是认识性、验证性的实验，发挥不了学生的主动性和创造性，因此，可减少验证性试验比例，适当增加设计性、综合性的实验项目，让学生自己接线和调整参数，模拟电力系统故障和保护装置的动作过程。通过实验进一步理解电力系统继电保护的工作原理和组成。

为了达到很好的实习效果，需要根据专业教学的时间安排好前期课程的设置。在开始专业基础课程前，首先安排学生在学校周边的电力系统进行参观性质的“认识实习”和“专业导论”，使学生建立起“专业”的概念和最基本的原理认识，然后在学习了一定的专业知识后再组织学生到电厂、变电站或其他相关单位进行“毕业实习”。

五、结束语

电力系统继电保护是电自专业的一门核心课程。为适应继电保护技术的发展，应加大继电保护课程教学体系改革力度，在教学中体现继电保护原理、装置、整定计算的有机结合，以适应技术发展的要求，培养出适应电力行业需求的专业人才。

参考文献：

[1]张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005.

[2]王世强,兰琴.启发式教学在继电保护课程教学中的应用[J].重庆电力高等专科学校学报报,2009,(8).

[3]黄永红,杨泽斌.电力系统保护与控制课程改革与实践[J].中国电力教育,2009,(6)．

继电保护原理及应用篇6

【关键词】继电保护；误动故障；案例分析；原因；处理措施

随着我国社会主义市场经济的不断发展，国家基础设施方面的建设也在不断地完善，国家电网事业发展迅速。就电力行业来说，各种继电保护设备的性能也在进一步优化。但是，我们不得不注意到这样一个现象：由于各种主客观限制性因素的影响，继电保护装置的运行过程中很容易出现一些故障，严重影响了继电保护装置的正常运行，也给电网企业造成了沉重的经济负担。近年来，相关企业都十分重视继电保护装置的运行，并采取各种积极措施，努力解决各种运行故障。下面，保证将结合继电保护装置运行中的某一故障实例，对故障出现的原因及应采取的措施进行相关探讨。

1继电保护误动故障案例分析

当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，实现这种自动化措施的成套设备，一般通称为继电保护装置，其原理见如图1。

图1继电保护装置原理图

然而，近年来，部分地区电力企业运行过程中各种继电保护误动故障多发，给企业的发展和人民的生命安全都造成了较为严重的影响。以广东某电力公司的继电事故为例，2012年该公司投入运行一座新的35KV的变电站，采用主变单母线不分段运行的方式工作。在这个变电站中，总共有5条10KV的出线，总负荷达到3200kw，在继电保护装置方面，该公司选用了清大继保电力有限公司THL-302A型的保护装置。在大约4个月的时间里，该系统一直维持正常运转。但是，在11月上旬，系统的保护装置突然跳闸，无法正常运行。随即，相关工作人员展开检测，通过排除，最后确定保护装置无法正常工作的原因是线路落上小鸟，造成电路相间的短路。

2故障出现的原因

就上述案例来说，10KV架空线路的运行过程中，极容易发生单相接地、两相或者三相短路的情况，在该装置的应用过程中，工作人员也十分注意这几个故障点，但由于继电保护配置的计算不合理，设定的值过小，导致保护误动故障的发生。

就当前电网系统中继电保护误动的情况来看，继电保护误动故障发生的原因不是唯一的，而是多种因素相互作用导致的。结合自己的工作经验，笔者总结出继电保护误动的几个原因：

第一，工作电源可能使用不当。作为继电保护装置运行的关键部分，工作电源的使用合理与否将会对继电保护误动故障的发生起到十分重要的作用。很多电力企业为了节省成本投入，购买并使用一些质量较差的电源，由于其稳定性能较差，电压值不断变化，影响继电保护装置的运行。一旦出现电源波纹系数过高的情况，继电保护装置就会误跳闸。

第二，电流互感器的接线方式不正确。接线方式将会直接影响继电保护误动。很多施工人员的专业素质较低，同时接线工作又相对复杂，在接线过程中很容易出现各种失误，比如相序接反，接线松动等这会导致继电保护装置不能正常运行。

第三，继电保护装置的元件存在问题。每个继电保护装置都是由多个不同的元件构成的，因此元件的温度及湿度等都会对装置作用的发挥造成十分重要的影响。尤其是那些差异较大以及使用时间过长、老化的元件，工作人员更要十分注意。除了这几个方面之外，继电保护误动故障的发生会受到一些外来因素的影响，如继电保护装置切换接触点时会产生强高频的电磁信号或者浪涌电压等，都会导致装置运行故障。

3故障处理的相关措施

3.1案例故障处理措施

通过上面案例分析，不难发现，之所以会出现上述故障是由于电网的送电方式不合理以及保护值的设置不当。因此，为避免此类事故的再次发生，工作人员必须完善以下两个方面的工作：

第一，优化送电方式。根据继电保护装置的线路负荷的基本特点，工作人员最好选择分片分级的送电方式，尽量地减少同时送电的变压器的数量，从而减少送电过程中变压器产生的励磁涌流，尽量避免产生保护值过小导致故障的情况。第二，要适当调整保护定值。工作人员要科学计算，按照变压器励磁流量的大小来适当调整保护值，防止保护装置故障误动或拒动情况出现。

3.2故障处理的一般措施

针对当前继电保护误动引起的故障，结合自己的工作经验，笔者认为，相关工作人员应该采取以下措施：

第一，提高工作人员的专业技术及综合素质。纵观当前继电保护装置运行中出现的各种问题，笔者发现其中很重要的原因就是工作人员的失误造成的。为了避免这些人为失误，企业必须采取各种积极有效的措施，提高工作人员的专业技术及综合素质，使他们熟悉继电保护装置运行的原理及各个环节，并能及时解决各种难题。同时，每个工作人员要严格要求自己，做到与时俱进，不断充实自己。

第二，完善继电保护装置的管理制度。制度是保障工作进行的基础。因此，企业必须完善继电保护装置的管理制度，保证各项工程的顺利进行。制度内容应尽可能详细，涉及各种安装规范等，为工作人员装置的安装提供有力的参照。同时，要落实各项工作责任制度，将各个工作环节落实到每个人。一旦出现问题，要追究个别工作人员的责任。这是保证继电保护装置运行合理的重要措施之一。

第三，要加强对继电保护装置的定期维护工作。在长期的使用过程中，各个继电保护装置的各个元件很容易出现老化，容易造成装置故障。因此，工作人员要加强装置的维护工作，及时发现各种问题，并进行设备的替换，保证装置的高效运行，避免出现继电保护装置误动故障的现象。

除了以上几个方面之外，相关工作人员还要努力创新，不断提高技术水平，完善继电保护装置的性能，尽量避免故障的发生。

4总结

就现实情况来说，继电保护装置的运行过程中很容易出现各种故障，既影响了整个电网系统的运行效率，又对企业的经济效益造成一定的损失。因此，企业必须重视继电保护装置的运行过程，认真分析装置运行过程中出现各种误动故障的原因，并采取各种积极有效的措施，避免各种故障的发生。相信未来，我国继电保护装置误动故障的发生率将会进一步降低，电力行业发展会更为迅速。

参考文献：

[1]刘伟，李江林，杨恢宏，张晓华，杨红旗，何锡点.智能变电站智能告警与辅助决策的实现[J].电力系统保护与控制，2011（15）.