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繼電保護的方法范文第1篇

   [論文摘要]闡述繼電保護在供電系統中的作用,并對繼電保護故障及處理方法進行分析。 

 

 

一、前言 

 

隨著電力系統的高速 發展 和 計算 機技術,通訊技術的進步,繼電保護向著計算機化、 網絡 化,保護、測量、控制、數據通信一體化和人工智能化方向進一步快速發展。與此同時越來越多的新技術、新理論將應用于繼電保護領域,這要求我們繼電保護工作者不斷求學、探索和進取,達到提高供電可靠性的目的,保障電網安全穩定運行。 

 

二、繼電保護在供電系統障礙中的作用 

 

(一)保證繼電系統的可靠性是發揮繼電保護裝置作用的前提 

繼電系統的可靠性是發揮繼電保護裝置作用的前提。一般來說繼電保護的可靠性主要由配置合理、質量和技術性能優良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。 

(二)繼電保護在電力系統安全運行中的作用 

繼電保護在電力系統安全運行中的作用主要有以下三點: 

1.保障電力系統的安全性。當被保護的電力系統元件發生故障時,應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統中斷開,以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞,降低對電力系統安全供電的影響,并滿足電力系統的某些特定要求(如保持電力系統的暫態穩定性等)。 

2.對電力系統的不正常工作進行提示。反應電氣設備的不正常工作情況,并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同(例如有無經常值班人員)發出信號,以便值班人員進行處理,或由裝置自動地進行調整,或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。 

3.對電力系統的運行進行監控。繼電保護不僅僅是一個事故處理與反應裝置,同時也是監控電力系統正常運行的裝置。 

 

三、繼電保護常見故障 

 

電壓互感器二次電壓回路在運行中出現故障是繼電保護工作中的一個薄弱環節。作為繼電保護測量設備的起始點,電壓互感器對二次系統的正常運行非常重要,pt二次回路設備不多,接線也不復雜,但pt二次回路上的故障卻不少見。由于pt二次電壓回路上的故障而導致的嚴重后果是保護誤動或拒動。據運行經驗,pt二次電壓回路異常主要集中在以下幾方面:pt二次中性點接地方式異常;表現為二次未接地(虛接)或多點接地。二次未接地(虛接)除了變電站接地網的原因,更多是由接線工藝引起的。這樣pt二次接地相與地網間產生電壓,該電壓由各相電壓不平衡程度和接觸電阻決定。這個電壓疊加到保護裝置各相電壓上,使各相電壓產生幅值和相位變化,引起阻抗元件和方向元件拒動或誤動。pt開口三角電壓回路異常;pt開口三角電壓回路斷線,有機械上的原因,短路則與某些習慣做法有關。在電磁型母線、變壓器保護中,為達到零序電壓定值,往往將電壓繼電器中限流電阻短接,有的使用小刻度的電流繼電器,大大減小了開口三角回路阻抗。當變電站內或出口接地故障時,零序電壓較大,回路負荷阻抗較小,回路電流較大,電壓(流)繼電器線圈過熱后絕緣破壞發生短路。短路持續時間過長就會燒斷線圈,使pt開口三角電壓回路在該處斷線,這種情況在許多地區發生過。pt二次失壓;pt二次失壓是困擾使用電壓保護的經典問題,糾其根本就是各類開斷設備性能和二次回路不完善引起的。 

電流互感器是供給繼電保護和監控系統判別系統運行狀態的重要組件。作為繼電保護對電流互感器的基本要求就是電流互感器能夠真實地反映一次電流的波形,特別是在故障時,不但要求反映故障電流的大小,還要求反映電流的相位和波形,甚至是反映電流的變化率。而傳統的電磁式電流互感器是利用電磁感應原理通過鐵心耦合實現一、二次電流變換的。由于鐵心具有磁飽和特性,是非線性組件,當一次電流很大,特別是一次電流中非周期分量的存在將使嚴重飽和,勵磁電流成幾十倍、幾百倍增加,而且含有大量非周期分量和高次諧波分量,造成二次電流嚴重失真,嚴重影響了繼電保護的正確動作。由電工基礎理論可知,電流互感器在嚴重飽和時,其一次電流中的直流分量很大,使其波形偏于時間軸的一側。鐵心中有剩磁,且剩磁方向與勵磁電流中直流分量產生的磁通方向相同,在短路電流直流分量和剩磁的共同作用下,鐵心在短路后不到半個周期就飽和了。于是,一次電流全部變為勵磁電流,二次電流幾乎為0。由于電流互感器嚴重飽和,使其傳變特性變差甚至輸出為0,才導致了斷路器保護的拒動,引起主變壓器后備保護越級跳閘。

針對目前微機繼電保護裝置自身的特點,造成了微機保護裝置故障一般有以下這些原因:電源問題,比如電源輸出功率的不足會造成輸出電壓下降,若電壓下降過大,會導致比較電路基準值的變化,充電電路時間變短等一系列問題,從而影響到微機保護的邏輯配合,甚至邏輯功能判斷失誤。尤其是在事故發生時有出口繼電器、信號繼電器、重動繼電器等相繼動作,要求電源輸出有足夠的功率。如果現場發生事故時,微機保護出現無法給出后臺信號或是重合閘無法實現等現象,應考慮電源的輸出功率是否因元件老化而下降。對逆變電源應加強現場管理,在定期檢驗時一定要按規程進行逆變電源檢驗。干擾和絕緣問題,微機保護的抗干擾性能較差,對講機和其他無線通信設備在保護屏附近使用,會導致一些邏輯元件誤動作。微機保護裝置的集成度高,布線緊密。長期運行后,由于靜電作用使插件的接線焊點周圍聚集大量靜電塵埃,可使兩焊點之間形成了導電通道,從而引起繼電保護故障的發生。 

 

四、繼電保護故障處理方法 

 

(一)替換法 

用好的或認為正常的相同元件代替懷疑的或認為有故障的元件,來判斷它的好壞,可快速地縮小查找故障范圍。這是處理綜合自動化保護裝置內部故障最常用方法。當一些微機保護故障,或一些內部回路復雜的單元繼電器,可用附近備用或暫時處于檢修的插件、繼電器取代它。如故障消失,說明故障在換下來的元件內,否則還得繼續在其他地方查故障。 

(二)參照法 

通過正常與非正常設備的技術參數對照,從不同處找出不正常設備的故障點。此法主要用于查認為接線錯誤,定值校驗過程中發現測試值與預想值有較大出入又無法斷定原因之類的故障。在進行回路改造和設備更換后二次接線不能正確恢復時,可參照同類設備接線。在繼電器定值校驗時,如發現某一只繼電器測試值與其整定值相差甚遠,此時不可輕易判斷此繼電器特性不好,或馬上去調整繼電器上的刻度值,可用同只表計去測量其他相同回路的同類繼電器進行比較。 

(三)短接法 

將回路某一段或一部分用短接線接入為短接,來判斷故障是存在短接線范圍內,還是其他地方,以此來縮小故障范圍。此法主要用于電磁鎖失靈、電流回路開路、切換繼電器不動作、判斷控制等轉換開關的接點是否好。 

(四)直觀法 

處理一些無法用儀器逐點測試,或某一插件故障一時無備品更換,而又想將故障排除的情況。10kv開關拒分或拒合故障處理。在操作命令下發后,觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動作,說明電氣回路正常,故障存在機構內部。到現場如直接觀察到繼電器內部明顯發黃,或哪個元器件發出濃烈的焦味等便可快速確認故障所在,更換損壞的元件即可。 

(五)逐項拆除法 

將并聯在一起的二次回路順序脫開,然后再依次放回,一旦故障出現,就表明故障存在哪路。再在這一路內用同樣方法查找更小的分支路,直至找到故障點。此法主要用于查直流接地,交流電源熔絲放不上等故障。如直流接地故障。先通過拉路法,根據負荷的重要性,分別短時拉開直流屏所供直流負荷各回路,切斷時間不得超過3秒,當切除某一回路故障消失,則說明故障就在該回路之內,再進一步運用拉路法,確定故障所在支路。再將接地支路的電源端端子分別拆開,直至查到故障點。如電壓互感器二次熔絲熔斷,回路存在短路故障,或二次交流電壓互串等,可從電壓互感器二次短路相的總引出處將端子分離,此時故障消除。然后逐個恢復,直至故障出現,再分支路依次排查。如整套裝置的保護熔絲熔斷或電源空氣開關合不上,則可通過各塊插件的拔插排查,并結合觀察熔絲熔斷情況變化來縮小故障范圍。 

 

五、結束語 

繼電保護的方法范文第2篇

    論文關鍵詞:繼電保護;可靠性;電力系統 

    繼電保護是指在正常用電的情況下,對電路故障等情況進行及時報警,從而保證電子元器件的安全。隨著我國經濟的持續發展,各類用電設備急劇增加,電力系統中的正常工作電流和短路電流也隨之不斷增大,繼電保護技術就是在這一背景下發展起來的。目前,我國不少地區繼電保護還不能可靠運行,保護動作失靈和大面積停電的事故時有發生,嚴重影響著人民群眾生產生活的順利進行。因此,提高繼電保護運行的可靠性無疑具有重要的意義。

    一、確保繼電保護的可靠運行

    1.確保繼電保護的驗收和日常操作能夠合理進行

    (1)做好繼電保護的驗收工作。在繼電保護裝置安裝完成后,要對其進行調試和嚴格的自檢,將安全隱患消滅在萌芽狀態。工廠方面可組織檢修部、運行部和生產部等部門對整個裝置進行整組、開關合跳等試驗,在繼電保護設備生產人員的指揮下運行有效時間,在驗收合格后方可投入使用。

    (2)科學操作、定期檢查。在與繼電保護裝置有關的情況出現變更時,負責人要對包括變更具體內容和時間在內的變更情況進行詳細記錄,并與注意事項進行核對。交接班時要對裝置的運行情況進行檢查。如果條件允許,還應在早晚班中間安排一到兩次全面、系統的檢查。檢查的內容主要包括:開關、壓板位置是否正確;各個回路接線處是否正常;繼電器接點是否完好,線圈及附加電阻的溫度是否適宜,是否被高溫損壞;保護壓板是否開始使用;指示燈、運行的監視燈指示是否準確;光字牌、警鈴、事故音響是否出現故障等。

    (3)加強對操作人員的業務培訓。除了要求操作人員有豐富的理論知識外,還要對他們進行適當的崗前培訓,讓他們了解繼電保護的原理。在對裝置進行例行檢查前,操作人員要預先對二次回路端子、繼電器、信號掉牌及壓板等進行熟悉和了解,以便使操作能夠按設備調度范圍的劃分進行。在編寫設備使用說明書時,應該做到詳細、準確、規范,使值班人員能夠更好地理解說明書中的內容,避免因不了解而導致誤操作現象發生。

    另外,企業在對員工進行培訓時要注意對可能出現的特殊情況進行說明,以免發生不必要的事故。例如,某110kV變電站發生110kV母PT失壓,備自投動作,主供跳開,備供未合,導致全站失電。在分析事故原因后發現,二次電壓線A630鳳凰端子排扣反,導致PT失壓,跳主供開關的線接在手跳回路中,手跳將備自投閉鎖,致使備供沒有合上,全站失電。鳳凰端子排扣反是肉眼無法觀察到的,定值是負責定值管理的工作人員下發的,而現場實際負荷電流的大小只有保護人員才知道,繼電保護裝置的運行有時不具有穩定性,應對可能出現的情況加以說明和重視。因此這次事故主要因為工作人員對繼電保護裝置的運行不夠重視,沒有對其運行進行準確操作造成的。

    2.轉變繼電保護事故處理的思路

    在做好繼電保護設備的驗收、日常檢查工作,并能準確操作后,繼電保護事故的發生概率將明顯下降。然而,若繼電保護運行過程中出現了事故,對其進行有效處理,并深入了解事故發生的原因,總結經驗教訓,才能及時地發現繼電保護裝置及其運行過程中存在的問題,以便對其進行及時處理和整改,從而確保設備的可靠運行。

    (1)加強對相關數據的利用。通常,繼電保護裝置運行中存在工作的連續性和隱蔽性,即在保護操作結束后設備可能還會連續工作一段時間,這樣就容易對用電設備造成一定的危害。同時,繼電保護裝置的運行還存在一定的隱蔽性,在日常操作中不易察覺,當出現故障的時候才會被發現。而利用故障錄波、時間記錄、微機事件記錄、裝置燈光顯示信號等信息來還原故障發生時設備的有關情況,則能有效地找到事故發生的原因,消除連續性和隱蔽性所帶來的不利影響。

    (2)對故障原因進行有效區分。繼電保護運行過程中出現故障的種類很多,原因也很多,有時很難界定是人為事故還是設備事故,因此對于事故原因的判定絕不能僅憑以往的經驗作為依據,而是要有原則、有依據地一步步進行檢查。對于設備存在的問題,操作和值班人員要如實向技術人員反映,以便技術人員對裝置運行可靠性進行更加準確的判斷,將問題消滅在萌芽狀態。

    (3)對事故處理采用正確的方法。在對事故進行處理之前,要保證所使用的繼電保護測試儀、移相器等具有較強的穩定性,萬用表、電壓表、示波器等具有高輸入阻抗性能,同時要按照有關方面的要求確保試驗所用的電源為直流單獨供電電源。除了要做好事故處理的準備工作外,還要采取與事故類型相適應的檢查方法。常用的檢查方法有:整組試驗法、順序檢查法和逆序檢查法。

    整組試驗法主要通過檢查繼電保護裝置的動作時間、動作邏輯等是否正常來判明問題產生的根源。這種方法的主要優點就是能在較短的時間內再現故障,缺點是不能有效查找故障發生的原因。通過這種檢查方法發現問題后,經過處理,能提高整個裝置的可靠性。

    順序檢查法按照外部檢查、絕緣檢測、定值檢查、電源性能測試、保護性能檢查等依次進行,通過檢驗調試的手段來尋找故障。針對繼電保護裝置在運行中微機保護出現拒動或者邏輯出現問題等不可靠性來對設備進行檢查和調試。

    逆序檢查法則是從事故發生的結果出發,一級一級往前查找,直到找到根源。針對繼電保護裝置在運行中出現誤動的不可靠性,可利用這種方法進行檢查。

    3.提高繼電保護的技術水平

    提高繼電保護的技術水平,可以使對繼電保護的驗收、日常管理和操作等工作更加便捷有效,也能減少相關事故的發生,更是確保繼電保護可靠運行的關鍵因素。綜合其發展歷程,可以從以下兩方面提高繼電保護的技術水平。

    (1)提高繼電保護運行的微機化和網絡化水平。隨著電信技術的不斷發展,微機保護硬件的科技含量也得到了較大幅度的提高。現在,同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度和存儲容量都遠遠超過了當年的小型機。用成套的工控機做繼電保護的想法在技術上已經變得可行,這樣,就能使繼電保護運行過程中的微機不可靠性得到一定的控制。但對微機化如何能更好地滿足電力系統要求,如何進一步提高繼電保護的可靠性,如何取得更大的經濟效益還需要進行深入地研究。可以說,計算機網絡將深入到各種工業領域,為電力系統提供通信手段,徹底改變繼電保護的運行方式和狀態。

    從現階段的實際情況來看,除了差動保護和縱聯保護外,所有的繼電保護裝置都只能反映保護安裝處的電氣量,繼電保護裝置的作用也只能是切除故障元件,縮小事故的影響范圍。安裝、使用繼電保護裝置的目的不僅是縮小事故范圍,還希望它能保證電力系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息數據,各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作,從而進一步提高保護的及時性和準確性。而想要實現這一設想的前提條件是要將整個電力系統各主要設備的保護裝置都通過計算機網絡連接起來,實現微機保護裝置的網絡化,這方面的技術水平急待提高。

    (2)提高繼電保護運行的智能化水平。智能化是提高繼電保護運行可靠性的重要技術創新,目前,“人工智能技術”這一詞匯已經出現在社會的很多領域,諸如神經網絡、進化規劃、遺傳算法、模糊邏輯等技術在電力系統中已經得到了應用,在繼電保護領域應用的研究也正在進行并不斷深化。人工智能技術的引進將使繼電保護裝置的穩定性大大提高,而其工作的連續性和隱蔽性等不可靠因素將會得到有效的控制和改進。

繼電保護的方法范文第3篇

關鍵詞 繼電保護技術；配置與應用；發展方向

中圖分類號 TM774 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)062-0163-01

繼電保護技術是維持電力系統平穩運行的一項核心技術。在電力系統運行過程中，電氣元件一旦出現故障，將嚴重影響電力系統的正常運行，斷電不可避免，這將對居民正常的生產生活造成非常嚴重的影響。繼電保護系統以繼電保護技術作為支撐能夠在第一時間準確的判斷出電氣元件的故障所在地，并對電力元件的故障及時的做出反應，向值班人員做出示警，并且能夠準確、迅速地將電力系統內部出現故障的電氣元件與整個電力系統相隔離。保護電力系統內部不受故障的影響造成損失。同時對提高故障排除工作的效率，保障電力系統的正常運行發揮著積極的

作用。

1 電力系統中繼電保護的配置與應用

1.1 繼電保護裝置的主要任務

繼電保護對電力系統中發生的故障或異常情況進行檢測，從而發出報警信號，或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施。繼電保護裝置主要任務就是：當供電系統正常運行時，能夠安全 、完整地偵查整個線路的各種設備的運行情況，為值班人員提供了準確可靠的相關的運行依據；在供電系統因意外原因產生故障的時候，就要自動、迅速、并且是有選擇地切斷發生故障部分的電源，而要確保那些沒有發生故障的部分能夠繼續正常運行；在整個系統出現不正常的工作運行狀況的時候，它要能夠準確、及時地發出相應的信號或警報，使值班人員能夠得到通知，并且能夠盡快做出相應的處理。

1.2 繼電保護裝置的最基本條件

1）要有很高的靈敏度。通常情況下是用靈敏系數來對保護裝置的靈敏度進行衡量。在繼電保護裝置的工作范圍之內，無論在何處發生短路、也不論短路點的性質如何，保護裝置都要產生保護作用；但是如果在保護區之外區域發生了故障時，保護裝置就不應該發生不正確的動作。

2）要有很高的可靠度。不能滿足可靠性要求的保護裝置，反而就會變成將事故擴大或者是造成故障的的直接根源。要想確保裝置動作有很高的可靠度，就必須要確保保護裝置的在設計原理、相關計算、以及安裝調試方面都是非常準確的；在這同時還要求組成保護裝置的各元件在質量方面高度可靠、在運行中維護要得當、而且系統在簡化的同時要有效，這樣就可以在很大程度上提高了保護裝置的可靠度。

3）要有選擇性。當整個供電系統部分區域發生理了故障時，繼電保護裝置要能夠有選擇地將發生故障的相應部分關閉。最首要的就是切斷距離故障發生點最近的電器，進而可以保證整個系統中其它的沒有發生故障部分能夠繼續正常運行。

4）反應速度要快。保護裝置咋發生線路故障的時候要盡可能快地切斷短路區域的故障。減輕短路電流對電氣設備造成損壞程度一個很好的方法就是縮短切除故障的時間，加快整個系統電壓的快速修復，也就有利的為電氣設備自啟動創造了條件，而起還提高了發電機并列運行相關的穩定性。

1.3 保護裝置的應用

繼電保護裝置已經在工廠、企業的高壓供電系統、 變電站等方面得到廣泛的應用，主要是用它來進行高壓供電系統線路以及電容器的保護等。高壓供電系統在母線繼電保護裝置的相關應用，在那些不是并列運行的分段母線要裝設電流速斷保護，但這也只是在斷路器合閘的一瞬間投入，合閘后就會自動解除。變電站繼電保護裝置的主要應用有：1）母聯 保護：要同時安裝限時電流速斷 保護和過電流保護裝置。2）電容器保護：對電容器的進行保護，主要包括過流保護、過壓保護及失壓保護、零序電壓保護。3）線路保護：大多是采用二段式或者是三段式的電流保護，其中一段式多是電流速斷保護，二段式為限時電流速斷保護，三段式則為過電流保護。4）主變保護：主變保護也主要包括主保護和后備保護兩部分。隨著相關技術的高速發展，微機保護的裝置也被漸漸地投入到使用，微機保護也展現出豐富多彩、各顯神通的局面，然而基本的原理及目的都是基本相一致的。

2 繼電保護技術的發展方向

2.1 智能化方向

隨著時間的發展，人工智能技術已被廣泛的應用于電力系統各個領域，也已開始了在繼電保護領域相關應用的研究。可以看到的是，人工智能技術在繼電保護領域一定會得到廣泛的應用，用它來解決常規方法不能解決的問題。

2.2 一體化方向

保護裝置在智能化的基礎上，實際上就相當于一臺多功能高性能的計算機，也就是整個電力系統上的一個智能終端。它就能夠從網上獲取電力系統運行和故障的相關的所有信息和數據。也能夠將所獲得的信息和數據傳送給網絡控制中心或任一個其他終端。就這樣，每個微機保護裝置不僅可以完成繼電保護的相關功能，也可以在正常運行的情況下，就可以用它來完成測量、控制、數據通信的功能，也就是實現了保護、控制、測量、數據通信一體化。

2.3 自適應控制技術方向

自適應繼電保護是一種能夠根據電力系統運行方式和故障發生的狀態變化而實時改變保護方向的新型繼電保護。它具有改善系統的響應、增強可靠性和提高經濟效益等方面的顯著優點，在輸電線路的各個領域內都有著廣泛的應用前景。

2.4 變電站綜合自動化技術方向

隨著技術的發展，變電站正面臨著一場技術創新。使繼電保護和綜合自動化的完美結合已成為可能，它集中體現在集成與資源共享、遠程控制與信息共享。是以遠終端單微機保護裝置作為核心，將變電站的控制、信號、測量、計費等相關設備納入到計算機系統，代替了傳統的控制保護屏，就可以有效的降低變電站的占地面積和設備投資，也就提高了二次系統的可靠度。

2.5 網絡化方向

作為信息和數據通信工具的計算機網絡早已成了信息時代技術支柱，人類生產和生活的面貌發生了巨大的變化。它不僅給各個工業領域帶來深刻的影響，而且還為各個工業領域提供了強有力的通信手段。截至目前，除了部分設施外，所有繼電保護裝置都僅限于反應保護安裝處的電氣量，而它的保護的作用也僅僅是切除發生故障元件，以減小事故的影響范圍。這都是由于缺乏強有力的數據通信手段所導致的。網絡化就是要使每個被保護的元器件都能夠共享全系統的運行和故障信息和數據，各個單元與重合閘裝置能夠協調動作的進行這些信息和數據的的分析，確保整個系統的安全平穩運行。顯而易見的是，要實現這種系統保護，首要條件就是要將整個系統的各主要設備的保護裝置利用計算機網絡加以聯接起來，也就是實現微機保護裝置的網絡化。在現在條件下，這是完全可以實現的。而對于平常的非系統保護，實現保護裝置的計算機聯網也有很大的益處。繼電保護裝置能夠收集到的信息愈多，就會對故障性質以及發生故障的位置的判斷和故障距離的檢測就會更加準確。對自適應保護原理進行研究已經過去了很長的時間，也取得了很好的效果，但是真正做到實現保護對系統的運行方式和故障狀態的自適應，就必須要得到更多的系統運行和發生故障的信息，只有在實現保護的計算機網絡化，才能夠做到這一點。

2.6 計算機化方向

電力系統對微機保護的要求是越來越高的，在保護基本的功能外，還要能夠容納大量的故障信息和數據，高速的數據處理功能以及強大的通信能力。還要能夠與其他保護、控制裝置和調度進行聯網來實現全系統數據、信息和網絡資源共享能力、高級語言編程等相關方面。

3 結束語

繼電保護裝置向著微機化、計算機化方向發展是不可逆轉的發展趨勢。但是要如何能夠更好地滿足電力系統的要求，進一步提升繼電保護的可靠度，取得更大的經濟效益和社會效益，還需要更深入的研究。

參考文獻

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[6]夏天.中國電力系統繼電保護技術現狀探析[J].商品與質量·前沿觀察,2010,1.

繼電保護的方法范文第4篇

關鍵詞：繼電保護；狀態維修；方法

中圖分類號： F407 文獻標識碼： A

一、繼電保護維修現狀

對繼電保護及二次回路進行檢驗的目的是要通過檢驗來發現和消除設備存在的缺陷，以保證繼電保護及二次回路的運行的可靠性和動作的正確性。根據《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》的要求，我國繼電保護裝置的校驗目前主要分為以下三類：① 新安裝裝置的驗收檢驗；② 運行中裝置的定期檢驗；③ 運行中裝置的補充檢驗。其中，《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》規定，繼電保護及安全自動裝置新投入運行的第一年內進行一次全部檢驗，以后每3-5 年進行一次全部檢驗，每年進行一次部分檢驗。按照新《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗規程》（DL/T995-2006），微機型繼電保護每6年進行一次全部檢驗，每2-3年進行一次部分檢驗。傳統的保護定期維修（計劃維修）存在著很大的強制性和盲目性，單純按固定的時間間隔對保護設備進行維修，沒有考慮設備的實際情況。

二、繼電保護的基本要求

1、可靠性。可靠性包括安全性和信賴性兩個方面，它是繼電保護性能最根本的要求。安全性要求繼電保護在不需要它動作時可靠不動作，即不發生誤動作。信賴性要求繼電保護在規定的保護范圍內發生應該動作的故障時可靠動作，即不發生拒絕動作。

2、選擇性。選擇性是指保護裝置在動作時，在可能最小的區間內將故障部分從電力系統中斷開，從而來最大限度地保證系統中無故障部分仍能繼續安全穩定運行。

3、 速動性。故障發生時，應力求保護裝置能迅速動作切除故障元件，以提高系統穩定性，減少用戶經受電壓驟降的時間以及故障元件的損壞程度。故障切除時間等于保護裝置和斷路器動作時間的總和。一般快速保護的動作時間0.06s -0.12s，最快的可達0.01s-0.04s。一般斷路器的動作時間為0.06s-0.15s，最快的可達 0.02s-0.06s。保護動作速度越快，為防止保護誤動采取的措施越復雜，成本也相應提高。因此，配電網保護裝置在切除故障時往往允許帶有一定延時。

4、靈敏性。指對于保護范圍內發生故障或不正常運行狀態的反應能力。在規定的保護范圍內發生故障時，不論短路點的位置、短路的類型如何，以及短路點是否有過渡電阻，保護裝置都應能靈敏反應，沒有似動非動的模糊狀態。保護裝置的靈敏性通常用靈敏系數來衡量。根據規程規定，要求靈敏系數在1.2-2之間。

三、繼電保護狀態檢修技術的實際應用

1、收集基礎資料基礎資料主要包括：原始資料、運行資料、檢修資料和其它資料。原始資料包含變電站中繼電保護裝置出廠資料，即出廠的試驗報告、批次號、平均沒有出現障礙的時間、維護運行手冊、技術的說明書、保護設備的型號等，驗收的報告、竣工的圖紙、安裝的記錄、會議相關紀要、試驗交接報告、變電站安裝時工作的聯系單以及供用方技術協議等。運行資料包含繼電保護裝置投運的日期、從投運期開始到現在運行狀況、更換電纜記錄、動作保護記錄、檢修保護記錄、定制更改保護記錄、更換插件記錄、巡視記錄、定值保護單以及異常記錄和歷年缺陷等。

2、巡檢周期與巡檢項目巡檢繼電保護裝置采取的是定期制，其目的是為了獲取裝置狀態量檢查與巡視，包含巡視運行人員與巡檢檢修的專業人員等。針對 110KV 或以下系統，對應繼電保護裝置運行巡視項目主要有：

（1）檢查繼電保護設備現場運行的環境、濕度和溫度，確保其符合保護運行要求；

（2） 檢查繼電保護設備面板各個運行顯示屏和指示信息正常與否；

（3）繼電保護屏內各個方式開關、功能開關以及壓板投退符合現場運行的狀態需求與否，符合整定單需求與否、接觸可靠與否；

（4）檢查保護設備和監控系統、保護管理的機器通訊情況以及GPS 的對時情況正常與否；

（5） 后臺監控體系存在異常信號與否，該信號顯示情況和保護裝置顯示情況一致與否；

（6） 對于電纜孔洞防火封堵狀況滿足要求與否。

3、確定試驗項目針對微機的繼電保護試驗主要分成診斷性和例行試驗兩種。例行試驗目的是為了評估設備的狀態、得到設備的狀態量以及及早發現設備的隱患等，從而在保護停用的狀態下定期開展各類試驗。診斷性的試驗是建立在例行試驗、巡檢基礎上的試驗，在發現裝置狀態不佳、受到不良的工況、受到了家族缺陷的警告、或者連續運行過長時間前提下，進一步對設備狀態評估的試驗。

4、分級繼電保護檢修工作檢修工作可以分為停電檢修與不停電的檢修兩種，按照現場繼電保護裝置實際情況與檢修要求可以把停電檢修劃分成四個等級：A、B、C、D 級，其中 D 級是不停電的檢修。

5、確定繼電保護檢修周期和狀態評價繼電保護裝置狀態評價需要準確可信預測與估計設備狀況，按照繼電保護裝置故障性質與概率統計，在借鑒以往從發現到處理故障、缺陷方法、經驗和數據基礎上，根據現有繼電保護裝置狀態的信息和狀態量表達模式，針對現有繼電保護裝置的狀態信息來綜合評定繼電保護裝置運行性能，給設備檢修、維護、運行提供基礎保障。將間隔作為單位狀態評價每套裝置和二次回路，每個部件評價結果根據量化分值大小劃分成了五個狀態，良好狀態、正常狀態、注意狀態、異常狀態以及嚴重的異常狀態。

6、一次設備和二次設備其狀態檢修關系一次設備和二次設備在檢修上沒有完全獨立，二次設備的檢修要建立在一次設備其停電檢修基礎上才可開展。對二次設備的狀態檢修進行確定時要充分考慮清楚一次設備情況，并做好狀態檢修其技術經濟的分析，不僅要縮減停電的時間，還要降低維護的成本以及減少檢修的次數，以及包裝保護設備可靠安全運行。

四、繼電保護狀態維修領域研究的方向

1、建立起不同類型的專家系統在基于大量診斷知識的前提下，對繼電保護設備所發生的故障進行診斷，發現專家系統的使用存在著許多需要馬上解決的問題，例如，不具備全面的診斷知識，無法對繼電保護狀態維修過程進行確定性的表達，利用診斷知識得出的推理不具備邏輯性等嚴重的問題。因此，有必要建立起各種不同類型的專家系統，確保繼電保護狀態維修能夠順利實施。

2、建立起人工的神經網絡（ANN）如今新興起的一種人工智能的方法就是ANN 的基本理論，該理論為改善專家系統的缺點提供了一種全新而有效的方法。其中，它并行的處理能力與自學習的功能受到了大家的青睞，并且其大規模的并行處理能力可以提高推理速度，更適于診斷結構復雜、故障機理不明顯的復雜設備。

結束語：

隨著我國電力行業的不斷發展，近年來我國的電力行業取得了前所未有的成就。眾所周知，繼電保護是電氣二次設備的重要組成部分，電力系統二次設備實施狀態維修，以適應電力系統發展的需要。因此，對于電氣設備的繼電保護狀態維修是至關重要的，我們只有加強對其的進一步研究才能取得更好的發展。

參考文獻：

繼電保護的方法范文第5篇

【關鍵詞】 繼電保護 可靠性 算法

隨著我國經濟的高速運轉，電力需求的日益增長，電網建設得到了充分的空間和機遇，繼電保護作為保護電力運輸的重要基礎，其重要性不言而喻。但是近年來，出現的電力事故卻層出不窮，如何保證繼電保護系統的可靠性成為亟需解決的問題。本位旨在研究繼電保護可靠性的現狀，明確其衡量的指標和方法，并對其衡量的算法進行剖析。

1 繼電保護系統可靠性現狀

隨著電力市場的日益商業化，競爭也變得日趨激烈。激烈的競爭會導致電價的低落，服務的提高，經濟效益的提升[1]。但在另一方面，有些電力供應商和運營商為了一時的暴利，不惜犧牲人民的生命安全，不重視系統的可靠性和安全性的保障。因此，必須加強繼電保護的可靠性以實現電網的穩定。

1.1 繼電保護可靠性特點

可靠性是指元件，系統，配置在規定的時間，控制范圍內，其完成規定動作的能力。繼電保護系統是安置在電力系統之中，通過分析和統計區域數據和信息，了解系統最新情況，一旦出現故障和異常，通過跳閘或發出警告的方式進行系統的保護和維持[2]。其可靠性是指在發生電力故障的時候采取動作快，效果良好，在未發生故障時，系統關閉，保持穩定。其主要呈現的特點有：

（1）系統環境和系統元件情況復雜。隨著電網建設的不斷完善，繼電保護的外部環境也紛繁變化，而且系統本身元件也進行創新。其在實現超越和加快速度的同時，也有著耗費大，失效和故障概率大的缺點。（2）影響因素眾多。影響系統穩定性和可靠性的因素很多：系統本身，系統環境以及人為因素。（3）繼電保護可靠性主要包括安全性和信賴性，是對電力系統最有力的要求和最根本的保障。安全性是指繼電保護在不需要它動作時可靠不動作，即不發生誤動。信賴性是指要求繼電保護在規定的保護范圍內發生了應該動作的故障時可靠動作，即不拒動。這是繼電保護系統可靠性的最重要的兩個組成部分。

1.2 微機保護成為主流

繼電保護系統是指當電力系統發生故障或異常工況時，在最短的時間，在誰曉得區域內，自動將危險部件或故障元件切除處理，或是發出異常信號和指示由維護人員進行維修整治工作，以減輕或避免設備的損壞和對相鄰地區供電的影響[3]。繼電保護系統主要是包含互感器，斷路器，繼電器等相關接線在內的電力系統二次部分。隨著微機的不斷應用和發揮，電力系統也實現了微機管理和控制，繼電保護發展到了微機保護的重要時期。微機保護不僅可以通過計算機對電力系統的整體檢測和控制，而且速度快，效率高，成為電力系統走向現代化，電子化的重要基礎和途徑。

2 繼電保護可靠性影響因素

繼電保護的可靠性是保證繼電保護系統發揮效能的重要基礎，是促進電網正常運轉的根本保證。其主要影響因素有如下幾種。

（1）裝置硬件：保護裝置是通過電子設備和相關軟件的配合協調，實現整體電路的通暢。因此，硬件的質量決定著整個保護裝置的運行狀況。（2）配置軟件：配置硬件是保障功能實現的基礎，軟件就是維護系統正常運轉的良好工具。繼電保護的軟件主要指的是系統的程序設置和設計，以及編排。（3）互感器及相關設備：電壓互感器和電流互感器的運行好壞會嚴重影響系統反映狀態和進行恢復和控制動作。（4）二次回路：要保證繼電保護的良好實現，除了保證硬件、軟件，互感器之外，還必須通過可靠的繼電保護工作回路的正確工作，才能完成跳開故障元件的斷路器、對系統或電力元件的不正常運行發出警報、正常運行狀態不動作的任務。二次回路絕緣老化，電路長久失修都會對繼電保護造成嚴重威脅。（5）保護系統的配置方案：要想保障好電力系統的正常運轉，不僅僅要對各個部分保護，還要實現系統配置的良好使用。只要這樣，才能促進電力供應的有效和持續。

3 繼電保護系統的評價指標

可靠性指標是指通過數值的大小來計算和衡量系統可靠的具體程度和情況。

（1）可靠度和不可靠度。可靠度是指元件在規定時間和規定范圍內完成的規定動作的概率。即元件在某一時刻不發生故障的概率。不可靠度是指元件在規定時間和范圍內不能完成規定動作的概率。（2）失效率。失效率是指元件在時刻a處于正常運作狀態，在時刻a后的單位時間內失效的概率。（3）修復率。修復率是指元件在時刻a沒有被修復，在時刻a后的單位時間內唄修復的概率。（4）可用度和不可用度。可用度是指系統在規定的范圍內，任意時刻可以進行正常工作的概率。

4 繼電保護系統可靠性的算法

繼電保護可靠性的評估方法主要有兩種：故障樹法和馬爾可夫法。

4.1 故障樹法

故障樹分析采用邏輯的方法，簡單明了，思路明確，可以進行定性分析和定量分析。主要過程有：（1）通過對分析對象的故障現象進行分析，選取故障樹頂事件。（2）確定邊界條件、失效因素，建立故障樹。（3）求取最小割集。（4）進行定性和定量分析。

4.2 馬爾可夫分析法

馬爾可夫分析法是指在馬爾可夫過程的假設前提下，通過分析隨機變量的現時變化情況來預測這些變量未來變化情況的一種預測方法。馬爾可夫分析法的基本模型為：X（K+1）=X（K）×P式中：X（K）表示趨勢分析與預測對象在T=K時刻的狀態向量，P表示一步轉移概率矩陣，X（K+1）表示趨勢分析與預測對象在T=K+1時刻的狀態向量。

5 總結

繼電保護是實現電網正常運行的基礎，是維護系統高效發揮效能的重要部件。但是其在穩定性和可靠性上出現的問題層出不窮。因此，研究繼電保護的現狀，了解其影響的因素以及衡量指標和算法很有必要。

參考文獻：

[1]戴志輝，繼電保護可靠性及其風險評估[J].電力科技，2012（4）：66-69.