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第1篇：繼電保護的可信賴性范文

【關鍵詞】變壓器故障 繼電保護技術 電氣量保護配置

電力變壓器作為電力系統(tǒng)中的關鍵設備，是保證電力系統(tǒng)安全運行的基礎，如果變壓器出現(xiàn)故障時，保護裝置不能再規(guī)定的時間內快速完成動作，有可能會導致變壓器被損壞，嚴重時會導致變壓器被燒毀，由于變壓器工作過程中有一定的局限性，當斷路器和互感器之間出現(xiàn)故障且無法及時消除時，會對變壓器造成比較大的影響，對于這種情況可以選擇低壓開關輔助的方法來對外部結構進行更改，進而達到消除故障的目的。

1 電力變壓器繼電保護裝置的基本含義

電力變壓器繼電保護裝置的主要作用是確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，給予用戶提供可靠和安全的供電服務，其中電力變壓器繼電保護的主要功能有以下幾點。

（1）一旦電力變壓器系統(tǒng)產生動作信號或者故障信息就能夠快速做出回應，確保繼電保護功能和設計能力能夠充分發(fā)揮出來。

（2）若是變壓器產生異常問題或者故障問題時，能夠迅速命令繼電保護動作將電力變壓器切點，并隔離線路異常問題和故障問題，減少故障事故帶來的影響。

（3）電力變壓器繼電保護能夠減少異常問題或者故障問題帶來的經(jīng)濟損失，確保電網(wǎng)和電力變壓器運行的經(jīng)濟性和穩(wěn)定性。

電力變壓器繼電保護裝置主要具有四種性能，即靈敏、快速、可靠以及選擇等多種性質。其中靈敏性是指繼電保護對于設備設定的動作故障和相關異常情況能夠及時可靠的完成中斷動作。而繼電保護裝置的快速性則是指設備在發(fā)生故障時能夠以最快的速度促使斷路器跳閘，從而斷開故障，終止異常狀態(tài)。繼電保護裝置的可靠性則主要劃分為兩種形式，即可信賴性和安全性，其中可信賴性是指繼電保護在正常動作過程中出現(xiàn)異常或者故障時，能夠及時準確的完成既定動作，安全性是要求繼電保護在非設計狀態(tài)下，能夠立即停止動作，從而將損失降至最低。

2 電氣量保護配置分析

2.1 差動保護

在變壓器的諧波閉鎖差動保護中，涉及到的絕大多數(shù)都是啟動和差動元件，其主要囊括諧波制動和異常判定以及其他等多種元件。而繼電保護裝置的保護過程主要劃分為以下幾個方面：

（1）對于啟動元件的使用，其主要包含差流突變量和超限兩種元件，在實際使用過程中如果差電流產生變動并且持續(xù)性的超過啟動電流時，便是立即激發(fā)啟動保護動作。而朝鮮元件在差動電流在差動電流超過超限啟動電流并且超過5ms時，則會立即啟動保護動作。

（2）對于差動元件的使用，其主要作用時在變壓器產生故障或者線路異常時，能夠實現(xiàn)快速切斷電路的基本功能。

（3）而諧波元件的基本作用時變壓器在空投狀態(tài)是能夠有效避免勵磁涌流所產生的差動保護錯誤動作，而動作產生的依據(jù)其實是差流中二次諧波分量電流和基波分量電流的基本比例。

（4）比率制動部件。比率制動部件的主要作用是指變壓器外部產生故障，差動保護便能夠立即啟動制動功能，減少故障問題的影響范圍，并且比率制動部件對于內部故障具有較高的靈敏度。

（5）過負荷通過泠卻器產生的變壓器負荷，能夠準確的檢測到高壓側的電流。

2.2 波形差動保護

波形差動保護和諧波制動的主要區(qū)別在于二次諧波，在變壓器空載運行的狀態(tài)下，利用波形算法，計算合閘生成的勵磁涌流與故障電流。如果空載合閘產生內部故障或者外部故障，波形差動保護會立即啟動，并確保電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。

而差動保護則主要囊括有流互感器中的各種設備，在內部產生故障時則會立即跳開主變兩側的斷路器。而兩側的后背保護則主要包括差動后背保護和母線保護，在保護指令和動作過程中會延時跳開斷路器。在主變經(jīng)過投產和檢修之后，為了快速和有效的斷開主變，應當嚴格按照相關設備操作要求進行。

2.3 后備保護

后備保護在實際運行中由于受到主變阻抗的影響，當?shù)蛪簜犬a生異常問題或者故障時，則高壓側電壓可能變小，因此導致難以迅速啟動電壓閉鎖。通常情況下使用高、低壓側的并聯(lián)方式來提高故障狀態(tài)下啟動動作的靈敏性和快速性，確保低壓側產生故障過程中能夠迅速啟動保護動作。此外還可以通過高、低壓側電壓，高低兩側動作都可以快速啟動閉鎖回路。

2.4 零序過流保護

在接地故障產生時，借助零序過流保護能夠對變壓器形成后背保護，而交流應當選擇專有接線，并且電壓和電流分別采取該側的TV和TA。而TV如果產生斷線情況，零序過流保護將會即刻關閉。在電壓恢復正常之后，零序過流保護則會立即恢復正常，并投入使用。借助該種方式能夠將間隙保護的作用發(fā)揮到最大。

3 分析主變保護的主要故障

3.1 分析變壓器操作過程中產生的主要故障

變壓器在工作過程中，其檢修復役的主要操作過程為：當?shù)蛪簜葦嗦菲鲾嚅_時，則合上高壓側斷路器迅速沖擊主變，完成主變沖擊之后會迅速合上低壓側斷路器，然后再送出負荷。若在沖擊主變過程中低壓側斷路器與電流互感器產生短路故障，則差動保護無法正常啟動跳閘命令。并且高壓側后備保護的高壓側母線電壓因為主變阻抗相對較大，所以難以正常啟動跳閘命令，而低壓側母線因為電壓正常所以也無法利用并聯(lián)啟動回路保護高壓側，無法迅速切除線路故障，從而產生主變燒毀損壞的現(xiàn)象，這就是主變保護的盲區(qū)，如圖1所示。

3.2 對變壓器運行中所產生的故障進行分析

變壓器在實際運行中，如果低壓側斷路器與電流互感器之間產生故障問題或者異常狀況，變壓器低壓側保護必須在低壓側母線電壓降低與電流增大兩個條件下，通過較短時延動作跳開主變低壓側斷路器，確保低壓側母線電壓穩(wěn)定和正常。而實際上故障點沒有得到隔離，并且短路電流由高壓側母線經(jīng)過主變向故障點進行輸送，盡管高壓側故障電流相對大，但是高壓側電壓受到主變阻抗影響，難以啟動可靠動作，因此無法快速清除故障，從而產生保護盲區(qū)。

4 有效避免主變故障的方法

4.1 不斷優(yōu)化高壓側后備保護動作邏輯

為了有效減少主變故障可以不斷優(yōu)化高壓側后備保護動作，在兩圈變壓器主變高壓后備保護中添加與門電路，動作邏輯是：若低壓側斷路器已經(jīng)斷開時，高壓側電流比規(guī)定數(shù)值較大，則根據(jù)規(guī)定時間跳高壓側斷路器，動作邏輯電路如圖2。

同時，在三圈變壓器主變高壓后備保護中添加與門電路，動作邏輯是：若低壓側斷路器或者中壓側斷路器已經(jīng)斷開時，而高壓側電流比規(guī)定值大，那么就需要根據(jù)固定時間跳高、中、低壓斷路器。

4.2 不斷優(yōu)化中低壓側后備保護動作邏輯

在兩圈變壓器主變低壓后備保護中添加與門電路，動作邏輯是：若低壓側斷路器已經(jīng)斷開，而低壓側電流比規(guī)定值大，那么就需要根據(jù)規(guī)定時間跳高壓側斷路器；然后再在三圈變壓器主變中壓后備保護中添加與門電路，動作邏輯是：若中壓側斷路器已經(jīng)斷開，而中壓側電流比規(guī)定值大，那么就需要根據(jù)規(guī)定時間跳高、中壓側斷路器。

5 注意事項與應對策略

（1）在兩圈變壓器中，當檢修低壓側斷路器時，高壓側斷路器與主變正在運行，需要在高壓側斷路器安裝低壓側斷路器位置輸入壓板，以免低壓側斷路器位置產生變化導致高壓側出現(xiàn)誤判現(xiàn)象。

（2）在三圈變壓器中，不僅需要對低壓側斷路器冷備用和檢修問題進行考慮，還需要對高中低壓側斷路器運行狀態(tài)進行綜合考慮，同時中低壓側斷路器熱備用狀態(tài)極易產生線路短路狀況，迫使高壓側保護過流動作，迅速做出跳開動作。其中，改變中低壓側保護邏輯與接線能夠有效實現(xiàn)變壓器動作的時限配合。

6 結論

綜上所述，為了保證變壓器安全穩(wěn)定的運行，在原有的變電系統(tǒng)中除了要安裝繼電保護設備以外，還需要增設門電路輔助或復合電壓閉鎖，通過對對變壓器內部邏輯判據(jù)和變壓器外部接線進行調整來達到消除故障的目的，保證電力系統(tǒng)可以穩(wěn)定、安全的運行。

參考文獻

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作者簡介

王海峰（1979-），男，山東省濟南市人。大學本科學歷。現(xiàn)為華電章丘發(fā)電有限公司助理工程師，從事發(fā)電設備管理工作。

第2篇：繼電保護的可信賴性范文

【關鍵詞】變壓器保護；電力行業(yè)；電力運行；電力保護；變壓器應用

在當今社會，由于社會生產力以及生活水平越來越高，為電力行業(yè)的快速發(fā)展提供了巨大的動力，同時，電力行業(yè)也已經(jīng)成為的社會各界都極為關注的能源行業(yè)。在電力事業(yè)不斷發(fā)展的過程中，隨著規(guī)模的擴大，以及電力產能的提升，電力行業(yè)運行過程中所出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象被進一步放大，其中能夠為電力安全運行提供保障的變壓器保護裝置越來越受到重視。本文就是就是針對目前變壓器在電力運行的實際應用出現(xiàn)的問題進行了分為，主要目的是為了的把出現(xiàn)的問題完全解決。

1.變壓器保護在電力運行中堅持的設計原則

變壓器保護裝置是電力系統(tǒng)在運行過程中能否穩(wěn)定、可靠、安全運行的重要因素，在電力運行的過程中，變壓器保護系統(tǒng)的一個主要作用就是能夠極為有效為電力運行提供更高的可靠性、安全性、穩(wěn)定性。并且減少電力運行過程中所出現(xiàn)的電量損耗，不僅能夠為電力的企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟效益，還能夠為廣大的客服提供更為優(yōu)質的持續(xù)用電、安全用電服務。

現(xiàn)目前在電力行業(yè)中主要使用的變壓器保護裝置就是數(shù)字式的變壓器，這種類型的變壓器保護系統(tǒng)環(huán)節(jié)主要幾個有以下幾個組成部分：變壓器能夠直接保護線路電壓，變壓器能夠對電流進行保護，同時變壓器還能夠對非電流進行保護。在66千伏電壓或者以下的變電站、發(fā)電站中，通常都是使用的變壓器數(shù)字保護系統(tǒng)。該保護系統(tǒng)在運作過程中，主要是以自身內部的CPU管理模塊作為核心，通過微處理技術，讓變壓器數(shù)字保護系統(tǒng)時常處在一個安全、可靠、高效的運作狀態(tài)中。

例如，通過嵌入式的微計算處理技術，能夠極大的提升電力變壓在處理數(shù)據(jù)以及進行邏輯運算的性能，能夠讓變壓器數(shù)字保護系統(tǒng)擁有極強的信息數(shù)據(jù)儲備性能，同時也讓數(shù)字保護系統(tǒng)被更多的應用到了現(xiàn)代設備的發(fā)展過程中，以期電壓數(shù)字保護系統(tǒng)能更好的為電力事業(yè)提供服務。

2.變壓器保護對于電力運行的重要性

隨著我國電力行業(yè)的飛速發(fā)展，在電力傳輸過程中，變壓器發(fā)揮出的作用越來越重要，而如何更完善、高效的利用變壓器，來改善電力行業(yè)的運行，已經(jīng)成為了電力行業(yè)研究的一個重要課題。

在變電站或者發(fā)電站進行電力傳輸?shù)倪^程中，優(yōu)秀的變壓器能夠極為通過對線路輸出電壓的調節(jié)，將輸出的電流直接進行轉化，使得電流在傳輸?shù)酵瑯泳嚯x時，能夠比沒有使用變壓器的線路減少更多的耗損，同時還降低了在電力傳輸所需的成本、和資金浪費。與之相反的是，如果配置的變壓器自身的性能并不符合電力傳輸?shù)膶嶋H需要，那么就無法再電流運行過程中提供良好的保護，保證線路中電流能夠穩(wěn)定、高效、安全的保障，同時還會導致電力在傳輸過程中的耗損進一步增加，導致電力傳輸?shù)某杀静粩嗵岣摺Ｋ裕儔浩髟诂F(xiàn)代電力系統(tǒng)中的應用顯得十分重要。

3.變壓器保護系統(tǒng)在電力運行中的特點

依據(jù)對目前市場上的變壓器保護系統(tǒng)調查結果來看，現(xiàn)目前電力行業(yè)絕大多數(shù)使用的都是有著圖形化的操作界面，通過對編輯界面進行操作之后，才能夠使得變壓器保護系統(tǒng)進入正常運作狀態(tài)，也正是因為變壓器保護系統(tǒng)的存在，才能夠最大限度的滿足現(xiàn)代社會的電力事業(yè)部門對于電力電壓器保護系統(tǒng)各項指標的嚴苛要求。

該變壓器保護系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

第一，該保護措施具有完善的保護功能。電力運行系統(tǒng)中的各種變壓器都可以起到順利保護的作用；該保護系統(tǒng)能夠適當?shù)目s短產品的開發(fā)周期，能夠加快產品的進一步拓展；該系統(tǒng)在升級時，通過修改部分軟件的功能就能順利的進行，而不用改變任何功能組成，由此可以使變壓器保護系統(tǒng)的各種功能簡單、靈活、可靠完美的有機的結合在一起，使得產品品質得到提高更加具有可信賴性；該系統(tǒng)具有很高的可靠性。該變壓器安全保護系統(tǒng)具有比較高的抗干擾性，可靠性能也有所提高。

第二，該系統(tǒng)設計方面具有機電一體化的特點。具有遙測、遙控、遙信等等不同的功能，該系統(tǒng)在操作層面更加的人性化和透明化。變壓器保護系統(tǒng)在電力運行操作的人機界面操作性更強，更加的清晰易懂，操作管理人員可以遠程進行人機對話操作，更加便于管理控制人員的控制和巡檢。現(xiàn)在的變壓器保護系統(tǒng)也不再是以前傳統(tǒng)的封閉式管理方式，而是更加的透明化。

4.系統(tǒng)硬件在變壓器保護系統(tǒng)中的應用

電力在運行過程中，使用變壓器保護系統(tǒng)，能夠發(fā)揮出顯著的效果，變壓器保護系統(tǒng)的硬件自身主要由以下幾個部分組成：顯示器、信號指示燈、鍵盤燈，而在實際運作的過程中，變壓器保護裝置可能放置在各種各樣的惡劣環(huán)境之中，為保證給系統(tǒng)在環(huán)境好于不好中都能有很高的可靠性，就必須要求電腦的機箱具有更高的放水、防震、防塵等等功效，最大程度的保障在各種惡劣換將中都能正常的運行。

4.1交流組件在電力運行變壓器保護系統(tǒng)中的重要作用

交流組件主要可以分為兩部分，電壓輸出部分和電流輸出部分，輸出電壓在通過變壓器以后就會自動調節(jié)改變其電壓的大小使其符合傳輸?shù)囊蟆Ｍ恚斴敵鲭妷航?jīng)過變壓器得到改變以后，電路中的電流大小也會發(fā)生相應的改變，從而在傳輸過程中減少損耗，減少長距離輸電等的成本。

例如：在輸出電壓為輸入變壓器以前電壓為200伏特，但其已經(jīng)過變壓器回路中的電壓將會變成6伏特左右，使其線范圍在0.4～120伏特之間。此外，電流變換器和并聯(lián)電阻又構成了影響電流變化的各種因素。

4.2微機保護技術應用到了變壓器保護系統(tǒng)中

同時，數(shù)字技術以及微機保護技術的應用也不斷地應用到了變壓器保護系統(tǒng)中，比如，微機系統(tǒng)中CPU組件的構成，在電力運行變壓器保護系統(tǒng)中主要由中央處理器CPU、隨機存儲器、只讀內存以及閃存等設備組成該系統(tǒng)。該微機保護系統(tǒng)當中具有高性能的微處理器和容量很大的隨機存儲器，可以保證系統(tǒng)的高效運轉和存儲的安全。

除此之外只讀內存和閃存的應用，使得該系統(tǒng)中保護CPU的功能大大的提高，從而具有了很強的數(shù)據(jù)處理和記錄能力，對于出現(xiàn)的各種復雜的故障不僅能夠進行處理，而且可以自動的記錄各種大量的故障數(shù)據(jù)。微機保護集測量、控制、監(jiān)視、保護、通信等多種功能于一體的電力自動化高新技術產品，是構成智能化開關柜的理想電器單元。

微機保護是用微型計算機構成的繼電保護，是電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展方向，它具有高可靠性，高選擇性，高靈敏度，微機保護裝置硬件包括微處理器（單片機）為核心，配以輸入、輸出通道，人機接口和通訊接口等。這樣采用微機保護可以使得記錄事件的書目不少于40次，由此確保系統(tǒng)的信息不回因為突然斷電等意外情況而丟失。

5.結語

綜上所述，在現(xiàn)代社會的發(fā)展環(huán)境下，我們可以明顯看出變壓器對于電力行業(yè)的發(fā)展來說，有著不可分割的作用，變壓器不僅僅能夠為電力傳輸過程中提供安全的傳輸服務，還能夠為現(xiàn)代社會的可持續(xù)發(fā)展做出巨大的貢獻。

【參考文獻】

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