继电保护的基本元件篇1

关键词：变电站继电保护电力系统

中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1674-098X（2013）02（c）-0-01

随着人类社会和现代化的不断发展，人们已经越来越离不开电带给我们的帮助，离开了电力，人类几乎无法生存。所以，电力系统合理高效的保证供电不但与经济发展有关，更关乎举国上下的民生问题。而电力系统中最重要的一个环节就是继电保护系统，它使供电系统可以有条不紊的安全运行。因此，研究继电保护的现状与未来的发展前景具有非常重要的意义。

1电力系统继电保护的发展现状

随着中国的计算机技术，电子技术和通信技术的高速腾飞，我国的电力系统也是得到了日新月异的发展。现阶段最值得国人骄傲的就是电力系统微机继电保护技术的研发、成熟与应用。微机继电保护技术与过去几十年的机电式继电保护、晶体管继电保护、集成电路保护三种继电保护技术不同，它的数字计算能力和逻辑处理能力强劲，自我检测和记忆能力也是远远超越前几代的继电保护技术。如今，这种微机继电保护技术已经广泛的应用在了我国的高低压线路、电气设备以及低压网络当中，尤其是220kv以上的线路已经几乎全部被微机保护。重要的事，经过多年实践验证，实际应用中的微机继电保护确实比其他的保护技术具有更加显著的效果。目前我国具有自主产权的微机保护设备已经渐入佳境，不再依靠进口的继电保护技术和设备，甚至在原理和技术上已经超过了其他国家的继电保护。因此，微机继电保护技术在我国电力系统的应用已经被人们普遍认可，而且达到了不可取代的地步。

2对继电保护发展的展望

继电保护装置经过几十年天翻地覆的变换，经历了结构由繁到简、由分散到集中的过程。现如今，光电互感技术、计算机网络技术和自动化变电站技术这三大技术群的迅速发展使得变电站又开始进入数字化变电站时代。

数字化变电站最大的特点就是分成了过程层、间隔层和站控层三层设备。三层设备的重新划分使控制、数据通信、测量等原来由微机保护完成的任务也重新划分给了其他层的设备。比如过程层中的智能断路器、电子互感器和合并单元共同完成控制、模拟量及信号量的采集任务，而这些任务都是由原来的微机保护独自完成的。

这种继电保护任务的分层处理使得现在的继电保护只保存了数据计算、逻辑处理等非常少的任务，也必然会导致包括运行维护以及功能配置等方面的影响。笔者认为，未来的继电保护将会出现以下变化。

2.1硬件向模块化发展

过去的微机保护是一个整体装置，它的各个功能都集成在了几块互相交互的模块上，包括数据采集和计算以及信号逻辑处理的CPU模块、出口模块、电源模块、电流电压互换的CT/PT交流模块。设计制作继电保护装置时，针对不同的保护装置和原件，其设计出的设备的采集交流量和跳合闸出口的数据和性能都也各不相同，这样的话就没法做到硬件的模块化处理。而新式的变电站将功能分为三层，过程层负责交流采集功能，智能操作箱负责跳合闸的功能。这样的话，保护装置的模块就缩减为电源模块和CPU模块，这两个模块一般情况下都是标准化处理。因此，全站的保护设备就可以进行硬件的模块化处理，这样不但减少了工作人员的工作量，也使设计方便，节省了成本。

2.2软件向元件化发展

目前继电器的保护原理和技术基本已经成熟，而且保护功能一般情况下也不会进行革命性的更改，所以，我们可以利用某种高级语言，将这些程序封装在标准的控制元件当中，再将这些元件针对不同的保护性质和功能嵌入到相应的位置。对于未来不会修改的功能可以做成完全封闭的元件，而对于将来可能进行修改的，可以开放元件的进出口进行修改和完善。为了避免使用和操作的过程中出现麻烦，可以将元件按照某项标准进行合理划分。这样不但有利于元件厂商推出新产品，而且增强了继电保护装置的适应性，同事避免了由于设计者的不同设计思路导致产品的不合适。

2.3保护功能向网络化发展

随着网络信息共享的发展，可以利用计算机网络的时效性和共享性将过程层所采集的数据共享到整个系统的所有设备上，让所有工作人员都可以随时查阅。这样不但极大地提高了继电保护装置的时效性和工作效率，而且通过信息的全站共享，可以将多台机器的保护功能集成在一台超级计算机上一同实现，同时也有利于优化变电站的自动化、元件化和模块发的发展。全站的网络共享是变电站整体工作效率提高的基础，只有网络共享、数字化进一步深入发展和广泛应用，将计算机网络和数据处理的效果达到最大化，才能最终实现整个变电站数据的统一化、智能化、共享化处理，变电站的保护功能网络化必然会发展到新的天地。

2.4装置功能向集成化发展

现阶段，随着处理器逻辑运算速度的快速发展、需要处理的继电保护现场情况也是越来越繁杂、又要考虑到成本的节省问题，集成化的继电保护装置逐渐受到人们的关注。比如一个110/10kV的变电站，我们可以将整个变电站的变压器设计成由10kV的出线、110kV的进线和变压器在内的三台间隔层的保护单位组成的系统，这样这三台保护单元就可以对整个变电站进行继电保护，而不再像以往那样浪费人力物力。当然这其中也需要对不同的精度和算法进行相应的调整。装置功能向集成化发展不但可以通过压缩变电站的设备大大的节省成本，而且在维修时只需要维修或者更换损坏的部件，备份时都只需要对这三台设备的设置进行备份即可，不再需要在乎其他方面，也极大的缩减了劳动量，提高劳动效率。

3结语

继电保护产品不断推陈出新，新的数字化变电站的推广也使得微机继电保护技术进入了新的发展阶段。经过该文对继电保护设备模块化、网络化、元件化、集成化的讨论，可以看出我国未来新式继电保护技术和设备必然会走出新的一步。

参考文献

继电保护的基本元件篇2

关键词：电力系统；继电保护；现状；综述

1电力继电保护基本概述

所谓电力继电保护技术即是防范、监测电力系统运行故障的一项技术，其核心则是安装在每一个电气设备上的机电保护装置。而该机电保护装置应用于电力系统中，是符合电力事业发展需要的，它能对电力系统运行过程中由于人为的、自然地以及设备故障等因素引发的电网故障进行及时的发现，并将该故障元件在极短时间内进行切除，有效地将骨面影响缩减到最小，有益于促进电力系统的正常运行。

2继电保护的基本原理与保护装置的结构

反应系统正常运行与故障时电器元件（设备）一端所测基本参数的变化而构成的原理（单端测量原理，也称阶段式原理）如图1所示。

运行参数：I、U、Zψ

反应I过电流保护

反应U低电压保护

反应Z低阻抗保护（距离保护）

3继电保护的种类

（1）电流保护。（2）电压保护。（3）瓦斯保护。（4）差动保护。（5）高频保护。（6）距离保护。

4继电保护的作用与任务

4.1继电保护的作用

当电力系统的被保护元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生故障时，机电保护装置应能自动、迅速、有选择地将故障与元件从电力系统中切除，防止故障范围扩大，以保证无故障部分继续保持正常运行，并使故障元件免于继续遭受损害；当电力系统的被保护元件出现异常运行状态时，机电保护装置应能及时反应，根据运行维护条件，向运行值班人员发出声光报警、图文信息等警告。

4.2继电保护的组成

继电保护的组成一般由测量部分（和定值调整部分）、逻辑部分和执行部分组成。

4.3继电保护设备的任务

在电力系统的元件出现短路或异常情况造成电气量变化时，继电保护设备就会在这种突况下完成对电力系统的继电保护。继电保护设备的任务是全程监控着电力系统各种设备的正常运行，为人们提供电力系统准确的运行依据。

4.4继电保护的基本特征

（1）具有灵敏性。（2）具有快速性。（3）具有可靠性.（4）具有选择性。

5抓好继电保护的相关工作

5.1抓好继电保护的验收工作

继电保护测试完毕，严格自检、专业验收，然后提交验收单由厂部组织检修、运行、生产三个部门进行保护整组实验、开关合跳试验，合格并确认拆动的接线、元件、标志、压板已恢复正常，现场卫生清洁干净后，在验收单上签字。

5.2严格继电保护装置及其二次回路的巡检巡视

检查设备是及时发现隐患，避免事故的重要途径，也是发电厂值班人员的一项重要工作。

除了交接班的检查外，班中安排一次较全面的详细检查。对继电保护巡视检查的内容有：保护压板、开关

5.3是要确保运行操作的准确性。（1）运行人员在学习了保护原理及二次图纸后，应该对，熟悉现场二次回路端子、继电器、信号掉牌及压板。严格“两票”的执行，并履行保护安全措施票。（2）特殊情况下的保护操作，除了部分在规程中明确规定外，运行人员主要是通过培训学习来掌握的。（3）发现继电保护运行中有异常或存在缺陷时，除了加强监视外，对能引起误动的保护退其出口压板，然后联系继保人员处理。

6继电应用保护的现状

6.1微机的出现，使继电保护更加实效

利用微型计算机及强的数学运算能力和逻辑处理能力，能够应用许多独特算法，从而提高保护的性能。近年来我国电力系统继电保护的微机化率越来越高，特训对于高压以上的电力系统的继电保护的应用愈加广泛，在企业上产中起到了重要作用。

6.2继电保护与各种技术相互结合，提高了实效性

现在的继电保护技术已经开始逐步实现网络化与保护、测量、控制、数量通信的一体化。计算机网络作为信息和数据通信的工具，已经成为信息时代的技术支柱，它与继电保护相互结合是实现现代电力系统安全、稳定运行的重要保证。

6.3更加的智能化与人性化

人工智能技术如今已被广泛地应用于求解企业线性的问题，较之于传统方法有着不可替代的优势。众所周知，电力系统继电保护是一种普遍的离散控制，分布于系统的各个中，而对系统状态进行判断，即状态评估，是实现保护正确动作的关键。

6.4加强技术改造工作

（1）针对直流系统中，直流电压脉动系数大，多次发生晶体管及微机保护等工作不正常的现象，将原硅整流装置改造为整流输出交流分量小，可靠性高的集成电路硅整流充电装置。其次，核对整改二次回路。使其控制、保护、信号合闸及热工回路逐步分开。在开关室加装熔断器分路开关箱，便于直流施电的查找与处理，也避免直流失电时引起的保护误动作。

（2）对缺陷多、超期服役且功能不满足电网要求的110kV、220kV线路保护由晶体管型、整流型更换选用CKF、CKJ集成电路及微机线路保护。

（3）技术改造中，对保护进行重新选型、配置时，首先考虑的是满足可靠性、选择性、灵敏性及快速性，其次考虑运行维护、测试方便，且便于统一管理。

7发展趋势

（1）向电力继电保护网络化发展。

（2）向电力继电保护智能化发展。

（3）向电力继电保护多功能一体化发展。

结束语

电力作为国家主要的基础能源，对国家快速发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。继电保护装置是电力系统安全运行的重要保障，只有迅速消除装置本身的故障才能充分发挥继电保护装置对电网的稳定作用，对电网安全意义重大。

参考文献

[1]冯伟昆.110kV变民所继电保护的故障分析及保护设计[J].科技论坛，2010，4.

[2]李健辉.试析提高继电保护运行的可靠性[J].民营科技，2011，4.

继电保护的基本元件篇3

【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]。

继电保护的基本元件篇4

继电保护在电力系统发生故障时，能够快速切除故障设备，以保障系统的正常运行。传统的故障分析法一般是通过查看保护装置的动作和录波的打印报告，分析故障录波器的录播来发现故障，程序非常繁琐，无法追踪到装置内部工作情况和潜在问题。

一、智能变电站故障可视化概述

智能变电站向全面支撑调控一体化转变，其中在此基础上的智能告警和故障信息分析决策功能是其高级应用的最重要技术之一。主要表现为：挖掘事故中事件顺序记录、信号、保护装置以及故障录波等数据，对这些数据进行综合分析，以直观的可视化界面综合展示分析结果。

数据11是继电保护装置中间节点以及动态逻辑，其中监控主机、调度中心和动态记录装置为数据接收方。数据12是用于分析展示的故障录波信息，其中调度中心和综合应用服务器是数据接收方。工作原理为：通过保护故障记录信息流对继电保护故障进行可视化分析，综合分析应用服务器采集装置中间节点数据，再结合保护装置逻辑图、内部监控点数据，可视化展示分析结果。

二、G语言

G语言是由国家电力调度控制中心提出的电力系统图形描述规范，是基于公共信息模型中图形交换发展的新型电力系统图形描述语言，是可扩展标记语言标准基础上的纯文本语言，将基本绘图以外的常用电网图形符号定义成土元模板，生成简化图形的解析过程。

另外，G语言定义了连接线和端子，以及图形颜色和消隐，起到了描述图元连接关系的作用，具有对普通动态二维图形描述的功能。Keyid在G语言的每一个图元中都定义了，用于解决图形和数据关联的问题。G语言将电力设备和电网信息通过图形的方式表达出来，并作为高效存取以及交换电力图形、数据的支持，具有较强的通用性。

三、保护逻辑图的描述方法

1、保护逻辑图基本图元

基本图形元素：A.状态量输入：keyid取中间节点文件状态通道号，有一个输出端子，输出端子的keyid取通道号值。B.状态量输出：keyid取状态信号通道号，有一个输入端子，其keyid取对应通道号值。C.“与/或”门：其中keyid是自定义，储存判断结果，包含输出、输入端子，8进1出为支持最大。

各个基本图元的属性都含位置坐标，图元实例化用于描述元件在图形中的位置，连接线存在多个拐点，为表达其位置关系含有对各位指属性。

2、保护逻辑图的逻辑关系

保护逻辑图绘图操作是使用预定义的基本图形元素、基本绘图元素，其中各图元素的连接关系由连接线决定，并将其联系关系储存在图元实例。基本图形元素keyid用作中间节点文件数据传递、结果判断。各基本图形元素以及连接线内部存在保护逻辑图的逻辑关系。

3、中间节点文件

中间节点文件分为中间文件和描述文件，其文件后缀分别为：.mid/.des.中间文件存储模拟量、相对时标、开关量通道值。描述文件用于描述中间文件数据存储格式，一部分用作对中间文件的说明，包括模拟量名称、序号、模拟量量纲、

数字量名称和类型、;另一部分用于存储保护逻辑图。描述部分des标记，则G标记图形部分。

四、故障可视化分析

1、生成故障信息

继电保护装置启动后会产生故障录波文件、动作情况简报文件、故障信息文件、中间节点文件。其中，当装置启动故障录波文件和中间节点文件会同时产生两段时间一致的记录。故障录波文件仅包含本次启动的概要信息，用于初步故障分析，而中间节点文件包含了故障录波文件信息之外，还包含了保护装置内部逻辑的动作详细数据，主要用于对故障详细的分析。

2、事故可视化分析

故障录波分析工具是保护逻辑可视化分析的载体，其结合了中间节点文件、故障简报、故障录波文件，并以时间作为线索进行综合分析，将故障过程中各个保护功能原件的逻辑，按照时间先后顺序清晰化的再现。

保护逻辑图在进行可视化分析过程中，图形绘制将各节点动作情况在基本图元定义为高亮显示。其中，每个图元包含1个用于表示图元状态的state;图元内部对象包含用于表示图形元素、所有被定义元素的sta。图形根据不同值显示不同风格就是sta的功劳。连接线根据keyid3的值进行条件绘制，sta为0，绘制黑色线;为1，绘制红色线。这样可使显示更加简介直观。

3、互操作方式分析

G语言作为电力系统标准的图形描述语言，被保护逻辑图用作自描述，以及G图形处理工具被综合应用服务器用作解析，实现不同厂家之间的互操作。由于各厂家在实际运用中采用不同操作习惯，所以互操作方式一般分为两种情况：

(1)采用G语言方式的厂家，不需要做其他工作，直接配合，并可以保证故障分析风格显示一致;

(2)当厂家采用其他方式，那么即安装调试可视化故障分析插件便可。此外，不管该工程有多少型号装置都只需要一个插件足够，无需多个插件。可视化分析app使用条件：附加参数调用，文件名file为全路径，.cfg为后缀，波形通过“.exefile”调用。

五、实际应用分析

保护逻辑图G语言生产模块的开发，是根据继电保护逻辑图的自描述方案，并由可视化逻辑设计软件集成。在对程序便宜进行保护时，可视化回放G语言保护逻辑图文件是根据程序设置自动生成，并且保护程序代码包含了此文件，为保护程序以及可视化保护逻辑图的一致作重要保障。中间节点文件在保护装置启动时录播自动产生，并存于.des文件当中。

其配套解决模式是在G语言继电保护逻辑图自描述方案基础之上开发的，并集成与波形分析工具，波形分析工具同时也会增加保护逻辑图故障可视化回放功能，并在录波文件启动时自动打开中间节点文件，同步回放和分析可视化保护逻辑图以及故障波形。

整个过程简述：保护装置启动会自动生成故障简报文件、故障录波文件、中间节点文件以及扰动通知，然后故障信息文件通过故障录波器从文件服务调取和上传。由此可见，故障录波器、调度端口、综合应用服务器都是具有故障可视化分析功能的。

六、结语

综上所述，本文提出的继电保护装置故障可视化分析方案，保护逻辑图采用了电力系统图形标准描述规范，也就是G语言进行自描述，通用G语言解析工具被后台服务器用作解析保护逻辑图和可视化回放分析。该方案不仅解决了设备间的互操作问题，还解决了保护程序和逻辑图不符合的问题，通用性和操作性都很强。

继电保护的基本元件篇5

关键词：继电保护；装置缺陷；处理

继电保护是电力系统安全正常运行的重要保障，已得到广泛应用。造成保护装置故障的原因很多，根据职责分工，操作和维修管理部门的责任包括操作和维修不良、误操作、接线错误，不正确安装及调试，原理和软件缺陷；基础设施部门的责任包括调试质量差；设计部门的责任包括设计不合理，设计错误；还有其他的责任以及不明原因。基础设施设计部门责任造成的问题，可以通过加强全过程技术监督检验来解决，但保护装置制造不良造成的问题必须依靠厂家解决。

一、继电保护的基本任务

当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求。反映电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反映不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。

二、继电保护装置缺陷分析及处理措施

继电保护设备和元件故障主要是由于两个方面的原因造成的。第一是指由于温度过热造成元件或设备烧毁、机械故障、电气击穿以及性能变劣等。第二是由于装置本身算法、装置软件、装置硬件、装置原理、装置的升级服务配合等方面的问题造成的。

2.1温度过热引起的设备烧毁和装置老化故障分析及处理措施

温度过热引起的设备烧毁和装置老化主要是运行时间过长和设备所处的环境决定的。对于继电保护装置一般运行期限是十年，在运行期间，由于设备制造性能和工艺的差别以及环境的影响致使插件烧毁或元件老化的现象时有发生。这就要求第一产品要保证质量，以保证设备和元器件长期安全稳定运行；第二要为运行的设备提供良好的环境，如室内配备空调和温度整定，夏季继电保护室内使用窗帘，防止装置受阳光的直射，室外装置要注意驱潮、散热等。巡视人员对于装置的异常状态要及时上报，以便在较短的时间内发现问题、解决问题。现有保护一般采用微机保护，微机保护装置采用通用机箱、插件结构，装置由电源插件、CPU插件、模数转换插件、开关量输入插件、开关量输出插件、交流输入插件、信号插件、控制插件、打印机插件等组成。

在进行装置故障处理时，要根据设备的状态和插件的功能判断哪个插件或具体到哪个插件的继电器或芯片出的问题，以此更换芯片或插件，尽量降低成本，杜绝不必要的整体更换。这就要求继电保护工作者要有扎实的理论知识和实际操作技能，对装置原理和实际接线了如指掌，才能在实际工作中又快又准消除故障。

2.2装置原理性缺陷引起的故障分析及处理措施

由于装置原理性缺陷引起的故障主要有装置本身算法、装置软件、装置硬件、装置原理、装置的升级服务配合等方面的问题造成的。按责任分有制造部门的责任，主要有制造质量不良（又可分为硬件损坏、光耦损坏、插件问题及电源问题）、原理缺陷及软件问题等；基建部门的责任，主要有调试质量不良、误整定、误接线、误碰等；设计部门的责任，主要有设计不合理、设计接线错误等；还有验收人员的责任等等。这就要求各级部门层层把关，对于装置原理了如指掌，装置设计原理有缺陷的，设计部门要从图纸设计上进一步完善，以确保装置发挥正常保护功能，保证系统正常稳定运行。而且对于发现的某装置的原理性缺陷进行统一整改，防止类似情况发生。

三、加强继电保护管理的建议

3.1加强继电保护人员的安全管理

提高继保人员对质量控制重要性的认识。工程项目施工涉及面广，过程复杂，影响质量的因素很多，如设计、材料、机械、施工工艺、操作方法、技术措施、管理制度等。要提高工程项目的质量，就必须狠抓施工阶段的质量控制。其次，加强安全意识，严明纪律，文明施工。把严密的组织、严格的制度、严肃的态度、严明的纪律作为建设、强化安全管理的总体要求，强化每一位参与人员的安全意识。全面建立“横管到边，竖管到底”的安全管理网络，健全和完善各级安全生产组织保证体系和安全监督体系，制定并落实各级人员安全生产责任制，将安全指标层层分解，责任落实到人，使安全工作抓在实处。此外，要强化安全思想教育，把教育重点落实到班组人员，坚持以安全生产例会等活动为载体，加强对《安规》、典型事故分析等方面的安全知识、技能的学习，有效提高全体员工的安全意识和责任感。

3.2加强保护试验设备的规范与管理

现在继电保护三相试验台基本上都是微型机试验台，这种试验台的使用提高了保护校验工作的效率，降低了保护校验工作人员的劳动强度。但是在微机型保护试验台的应用中，应注意两个问题：一是这些试验台的电流和（或）电压输出为自产模式，与外界电源无关，在现场使用时间过长后，就有可能出现输出不稳定，波形畸变等问题，影响校验精度，所以必须注意加强试验台的定检工作，制定一套检验办法。二是这些试验台在校验保护时大都不接外接表，仅凭计算机显示的数据为准，而其负载的大小往往会对其校验时精度降低，因此在校验保护时一定要了解保护装置的输入阻抗值，决定是否用外接表。

3.3建立严密的保障措施

制定防“三误”反事故措施和相关具体要求；规定定值全过程管理的工作程序和各个环节上的责任、权限要求；规定继电保护设备缺陷的汇报、分类、消除等全过程管理工作；规定微机继电保护装置在定期检验项目和验收项目等方面的要求；规范微机继电保护装置的定期检验工作，充分利用微机继电保护装置的自检功能，实现状态检修。同时要积极开展防止“误整定、误调整”专项活动，排查二次设备和继电保护管理隐患，规范安全管理，确保继电保护设备的可靠运行。

继电保护的基本元件篇6

[关键词]继电保护；故障分析；电力系统

中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1009-914X（2015）41-0227-01

一、前言

在经济快速发展的情况下，电力系统的发展也得到了快速的发展，其中对电力系统的继电保护也提出很多的新要求，继电保护装置作为电力系统的主要组成部分，不仅能够保证电力系统的正常运行，同时在一定程度上保护了电气设备的重要装置。如果在工作中，对电力系统中的继电保护装置操作不正确的话，很容易发生事故，并损坏电器设备，导致整个电力系统出现崩溃瓦解的现象。

二、继电保护设备的工作原理

随着电力自动化技术的快速发展，电力继电保护不仅仅是局限于继电保护设备自身和电力系统的保护，而是结合电力系统的实际运行情况，针对电力系统中发生的电力故障或者事故，采取的自动控制措施。电力系统在日常运行过程中，一旦系统发展故障或者事故，继电保护设备可以迅速做出反应，发出警告，工作人员听到报警信号之后，立即找到系统故障点，进行系统检测和维修，避免电力故障影响其他电力设备的运行状态。在电力系统中，继电保护设备通常是利用电力系统中的异常情况或者元件短路、短路时，分析系统的电气量变化来分析来执行继电保护动作。继电保护设备能够实现电力系统各个保护单元之间共享系统的故障信息和运行数据，重合闸装置和各个单元经过分析和判断这些信息数据，来进行协调动作，确保电力系统的安全稳定运行。继电保护设备实现电力系统保护的基本条件是利用计算机网络将电力系统的各种保护装置联接起来，实现电力系统微机保护装置的自动化和网络化。

三、电力系统继电保护装置的运行故障

1、电压互感器二次电压回路故障

电压互感器是继电保护在测量过程中的开始的端点，所以，它是否处于正常的工作状态会直接影响到二次系统的运作情况。在PT二次电压的回路出现问题时，会出现较为严重的两种结果，分别是保护误动以及拒动。PT二次电压回路中经常会出现的故障包括下列几种：第一是PT二次的中性点在接地的方法上存在着问题、主要体现在二次有多个点接地或者是没有点接地的现象。这种二次虚接地既可能是接地工艺造成的，有可能是受到了变电站接地网的影响。第二是PT开口三角电压的回路表现为异常。当PT开口三角的电压回路出现断线的现象时，可能是机械的缘故。第三是PT二次失压，这是电压保护中最有代表性的故障，又是最让人头疼的问题，其根本原因是二次回路与有关的设备功能还不够健全造成的。

2、继电器触点故障

组成继电器的各个元件中最重要和最关键的部分是继电器触点。它的性能会受到很多因素的影响，例如触点的材质、电压或者是电流的强度、周围的空气环境、频率快慢等等。如若这些影响因素中的任意一个与预期值不相符，都会出现类似于触点之间的金属电积、磨损以及触点的焊接等一系列不正常现象。这样会对继电器的可靠性造成非常大的副作用，进而会危及到电力系统，使电力系统的安全性下降。

3、电磁系统铆装件变形

由于铆装后的零件弯斜、扭曲等造成了变形，为接下来的工作人员在进行调整以及装配过程中带来了很大的难度，变形非常严重的可能不能正常使用，最后报废，严重影响了进行来工作的进程。出现这种现象的原因是由于需要被铆的零件不规格，有的太长或者太短，或者是在铆装过程中施加的力量不均匀、模具在设计时大小尺寸有误差、零件放置的位置错误等许多原因造导致的。电磁系统铆装出现变形不但对继电保护装置的正常运作造成了严重影响，还会对电力系统的安全方面起到了负面作用。

四、电力系统继电保护装置故障处理与维护分析

1、采用替换法排除继电保护系统故障

截止到目前为止，当综合自动化的保护装置在运行过程中内部发生故障时，替换法是最行之有效的解决方式。如果是元件发生了故障，应该将备用元件或者是利用正在进行检修的具有相同或相似功能的这些元件进行替代。如若在替代之后继电保护装置能够处于正常的运作，那意味着故障就是由于这个元件引起的。若如仍让处于瘫痪状态，那就仍然采用替代法对别的元件进行检测。在处理继电保护装置中存在的故障时，替换法是比较普遍和有效的。除此之外，如果继电保护装置中回路比较复杂或者是含有的元件较多时，也应该应用替换法来检测并解除故障。

2、采用对比参照办法确认继电保护系统的故障

所谓的对比法就是指将不正常的设备与正常的具有相同型号、一样规格的设备相互对照两者之间的技术参数，除此之外还可以将两者的校验报告相互对照，如果出现差距明显大于其他的地方就是出现故障的点。对比法的主要用途是对检验中检测状况与正常状况相差比较大的，或者是接线出现问题但是还没有找到故障的原因的故障进行检测。在安装继电保护装置时，技术人员在安装时出现差错，接线出现错误；继电保护装置中的设备替换或者将系统实施回路的改造之后，仍然没有处于接线正确状况下所出现的故障的时候，就能够利用对比法，将有故障的设备与一样的设备正确接线之后再利用此方法进行对比参照，这样就能够找到故障并且及时改正使其处于正常的运作状态。

3、采用直观法排除继电保护系统故障

所谓的直观法就是在继电保护装置中的某一元件出现故障短时间内没有备品进行替换或者是利用仪器检测不出故障点时，可以利用直观法将故障有效的排除。

4、采用短接发确认继电保护系统故障

当对继电保护装置中出现的故障已经确定了大置的基础之上，能够对回路划分成几段，利用短接的方法来判断故障具体出现在哪一小段的内部，这样能够迅速将故障锁定在较小的范围内。

5、采用回路拆除法逐项确认继电保护系统故障

在继电保护系统的运行当中会出现很多的故障情况，其中的二次回路故障是最普遍的一种故障。要想找出继电保护系统的具体发生故障的位置，可以根据顺序拆开二次回路，随后再按照顺序按原路组装回去，在组合装的过程中哪里出现的故障，就意味着哪里回路有故障。知道了故障在哪个回路之后，在此按顺序将那个回路拆除，然后再按顺序组装，这样既能够确认具体的故障元件。

五、结束语

为了确保电气系统安全可靠的运行，我们不仅要掌握继电保护的基本理论知识，还必须结合实际操作，认真分析问题，及时解决处理故障设备或故障点。在此基础上，电气系统才能真正提高人们生活水平、生活质量、生活安全，才能增加社会的经济效益。

参考文献

[1]罗军.电力系统继电保护的分析与设计[J].中国新技术新产品，2014，17：82.