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第1篇：關于繼電保護原理范文

【關鍵詞】繼電保護;可靠性;失效事件

1.引言

隨著經濟和科技的蓬勃發展，我國電力系統的應用也越來越廣泛，復雜的電網系統也變得越來越重要，繼電保護作為電網系統的第一道防線，其重要性不言而喻。繼電保護裝置的功能是區分被保護元件是正常運行還是發生了故障，故障是在保護區內還是在保護區外，所以如果不對繼電保護的可靠性和風險性進行研究，就無法及時發現繼電保護裝置的隱患，可能會導致電網發生意外故障，引起一系列事故發生。

2.繼電保護裝置

在國內，關于電力系統可靠性的研究主要經過了確定性評估、概率評估和風險評估三個階段。確定性評估一般是研究最重大的事故，如“N-1”安全分析，略顯保守;概率評估是研究了故障發生的幾率，但不考慮其后果;風險評估則綜合了發生故障的概率和產生的后果。在正常運行電網時，沒有失誤波動，沒有錯誤操作，這就是繼電保護裝置的可靠性。為了能精準的做出關于繼電保護的風險評估，應當首先分析它的原理。

2.1 繼電保護裝置的可靠性

繼電保護裝置是可修復的，其可靠性的特點有以下幾點：

（1）由于繼電保護工作的環境和其自身狀況的變動性，繼電保護裝置的可靠度和發生失效的時間有一定的幾率性和隨機性;

（2）繼電保護裝置的可靠性包含的因素太多。除了保護裝置，還有關系很密切的一次設備、系統通訊的運行和一些人為因素;電網的保護設計的原理、實際的運行方式和它的整定、配置方式都對電網的繼電保護裝置有著極大的影響，各種復制的軟件設備和硬件又涵蓋了電網的各個方面。所以，從軟件設備方面會有很多不穩定的物理因素像軟件的設計、系統的輸入和使用都會影響繼電保護的可靠性;在硬件方面，繼電保護的可靠性更多的是要看每個基礎設施和電路的設計方式是否可靠;

（3）繼電保護裝置的失效分成拒動失效和誤動失效，這兩種失效又可以分成不可以被檢測可可以被檢測兩種，在制定可靠性的一些指標時需要將兩種情況綜合在一起來考慮。

2.2 繼電保護裝置可靠性的影響因素

繼電保護裝置的可靠性和許多因素有關，如：

（1）繼電保護裝置基本上都是由電子設備和軟件組成的，電子設備老化或損壞會直接影響保護裝置;其運行水平和環境的干擾等也會影響到繼電保護裝置的可靠性;

（2）保護裝置的平臺是硬件，實行保護功能的核心是軟件，因此軟件的可靠性也顯得極為重要;

（3）C、PT等互感器和斷路器通過傳變輸入量和執行輸出直接影響繼電保護裝置;

（4）二次回路然的絕緣老化和線路等原因導致元件連接的接觸不良或者松動都會給被保護的元件帶來不利影響。全數字化的保護系統通過用高速網絡通信來取代二次電纜，因為二次回路能夠自我監測;

（5）繼電保護定值是離線整定在繼電保護裝置中的重要因素。常規的繼電保護裝置是通過離線計算其定值并穩定在運行中。可是電網結構越來越復雜，在整定計算時得到的返回系數等數值運算復雜、運算時間過長，會影響被保護元件的應能，因此為了能有效克服離線定值的缺點，保護在線整定的定值顯得有越重要。

2.3 繼電保護的可靠性評價模型

在對繼電保護裝置進行關于可靠性的評估時，可以采用的模型有模擬和解析兩種方法。解析法是根據元件的功能、裝置的結構還有兩者在邏輯上的關系，來建立一種可靠性的概率形式，分析模型可以用遞推的方式或者迭代的方式，計算從系統得出的可靠性的指標。它的優點有精準度搞、概念清晰明了，缺點是他的計算量會因為系統數據規模的增大而增大。而模擬法則是利用概率分布圖來采樣選擇和評估，從統計學的角度得到關于裝置可靠性的數據。模擬法的優點是較為直觀，清晰明了，缺點就是計算時間長，和需要極高的精準度。在目前關于繼電保護裝置可靠性的評估中最常采用的是解析法，比如Markov模型法和故障樹法。故障樹法從裝置故障的模式出發，用瞬間照相對故障進行分析推理，一般來說是先算出最小的割集，再通過使用最小的割集概率來計算出裝置發生事故的幾率。由于故障樹法在使用方法上的不足，本文主要研究了GO法的應用，GO法運算分析過程（如圖1所示）。和傳統的解析法不同的是，GO法的出發點是裝置結構圖，更能清楚地反映裝置和元件之間的聯系。

圖1 GO運行分析過程

2.4 提高繼電保護可靠性的方法

（1）增強排除故障的能力：模擬事故的解決方法，提升繼電保護裝置的可靠性。增加檢查繼電保護裝置的頻率，加強檢查繼電保護裝置的力度，確定堅持的精準性，提前預防繼電保護裝置發生故障，減少事故發生的隱患;

（2）改善繼電保護裝置的設備：及時對檢驗設備的維修和檢測，完善電網系統配電自動化，隔離故障，使得電網系統和繼電保護裝置系統更為完全;

（3）嚴格把控質量關卡：對繼電保護裝置中的零件從選購制造方面抓起，嚴格把關增強繼電保護裝置的質量;

（4）保證繼電保護裝置在定值區的精準度：重視對繼電保護設備的檢查，定時檢查繼電保護裝置的各個零件，保證繼電保護裝置在定值區的準確性，重視每一次對設備的檢查。

3.風險評估

電力系統可靠性的研究方法主要是確定性評估、概率評估和風險評估三種。確定性評估出現最早，也應用最為廣泛，一般通過給定系統的參數、擾亂方式和運行方式來研究最重大的事故，如“N-1”安全分析，不考慮不同運行狀況等可能性，直接分析得出的結果略顯保守;概率評估不同于確定性分析，研究了故障發生的幾率，但不考慮其不同程度的后果;風險評估則綜合了前兩者的長處，分析了發生故障的概率和產生的后果。

3.1 風險評估方法

風險評估（Risk Assessment）指，在事件發生前后，將其風險事件所造成的影響或損失統計評估出來。識別各種不同的風險、評估可能發生風險的幾率、控制風險的等級和應對風險的消減對策，還有和預測會產生的一些負面影響是風險評估最主要的任務。

3.2 在繼電保護裝置中影響風險評估的因素

平均負載率和線路波動系數過大時，故障的風險值也會一同增大（如表1所示）。數據顯示，只有確定系統負荷的平均分布，才能減低風險的故障值。所以系統的操作人員運行電力系統時，需要使得系統總負荷均勻分布，才能最大限度的減低電網故障發生的風險性。

4.結束語

根據以上可知，繼電保護裝置在電網系統中處于十分重要的位置，嚴格把關對繼電保護裝置的檢查工作是確保電力安全運輸的重要環節。相關工作人員需要及時把握對繼電保護裝置的監控和檢測，預防意外事故的發生，明確繼電保護在電網環節中的重要性，確保電網的正常運行。

參考文獻

第2篇：關于繼電保護原理范文

關鍵詞：特高壓；輸電線路；繼電保護；問題；策略

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）11-0151-02

因為人們的生活和生活質量在不斷地提高，所以人們對于精神層面和物質層面的追求也發生了變化，這點在人們對于特高壓輸電線路繼電保護問題由不了解到很重視的態度變化中可以明顯體現。盡管特高壓輸電線路繼電保護問題已經受到了研究人員和管理人員的重視，相關技術人員也在特高壓輸電線路繼電保護設計和制造中進行研究，但是我國相關領域發展緩慢和基礎較差的劣勢還是給現階段特高壓輸電線路繼電保護問題的解決增加了難度。我國的特高壓輸電線路繼電保護還與不同地方的環境，用電狀況，建筑設施和經濟負擔等有重要聯系，在建立模型進行特高壓輸電線路繼電保護問題解決時要結合實際情況進行深入研究，才能利用特高壓輸電線路繼電保護的原理進行相關措施的落實，為特高壓輸電線路的發展和繼電保護策略的創新打下良好的基礎。

1 特高壓輸電線路繼電保護問題的概況

雖然當前階段研究人員和管理人員對特高壓輸電線路繼電保護問題非常重視，許多合理可靠的措施也被應用到了工程施工中去，但是受到傳統觀念和管理模式的限制，特高壓輸電線路繼電保護問題還將在未來發展中遇到很多阻礙。特高壓輸電線路繼電保護問題一般在我國西北地區比較嚴重，加之高海拔和惡劣天氣的消極影響就使得該問題的解決難上加難，所以需要研究人員在克服我國缺乏特高壓輸電線路繼電保護的設計，制造和運行經驗的前提下采取有效措施來保證繼電保護的可靠性與輸電線路運行的安全穩定。因此，除了要借鑒國外特高壓輸電線路繼電保護設計經驗來達到少走彎路和加快設計速度的目的，還要對特高壓輸電線路繼電保護的基本理論和特殊問題進行研究。

1.1 特高壓輸電線路繼電保護的現狀

隨著時代的發展和社會的進步，經濟狀況好轉使得人們對生活質量的要求變高，電力系統的運行承擔了很多任務和更多壓力，其中電網的電壓等級提高使得輸電的經濟性能很難滿足大容量和遠距離輸電的要求，所以建立大容量，長距離和低損耗的輸電系統就成為了各國電網發展的必然趨勢。但是許多國家建成的特高壓輸電線路只能以低電壓等級運行，而我國早期研究在取得了可觀成果的同時也遇到了很多阻礙，在此過程中總結出了分布電容產生了較大電容電壓，短路過程中的高頻分量頻率距離工頻很近，短路時非周期分量衰減常數較大，故障分量較小等特性，需要研究人員利用保護原理和可靠的性能對相關策略加以論證和改進，才能實現特高壓輸電線路繼電保護的現實意義。

1.2 特高壓輸電線路繼電保護的原理

關于特高壓輸電線路繼電保護的原理，可以分為電流縱聯差動保護原理和差動保護新原理兩方面進行分析和研究。一方面，特高壓輸電線路繼電保護電流縱聯差動保護原理涉及到電容電流補償方法，基本思路是在線路兩端電流中減去相應電容電流，得到電流后利用基爾霍夫電流定律，才能實現特高壓輸電線路電流縱聯差動保護；迄今為止提出的補償算法有相量補償算法和時域補償算法，在理論上都是成立的。另一方面，因為上述方法不能很好地解決特高壓輸電線路繼電保護問題，所以在現階段出現了耐受甚至不受電容電流影響的差動保護新原理，比如建立在輸電線電磁波傳播過程之上的貝瑞隆模型，具有求解速度快和精度高的優點。除此之外，特高壓輸電線路其他保護原理還有成為后備保護的距離保護，利用光電互感器和光纖通道使得成本下降行波保護等，都需要在實踐中通過可靠檢驗才能進一步推廣。

2 特高壓輸電線路繼電保護中出現的問題

基于對特高壓輸電線路繼電保護問題概況的了解，可以發現我國相關研究并不成熟和完善，與發達國家相比還有很大的差距，所以需要在現階段特高壓輸電線路繼電保護運行過程中找出差距和發現問題，才能在未來對這些問題采取針對性策略加以處理和解決。根據特高壓輸電線路繼電保護的工作原理，結合其電壓等級高和線路自然功率大的特點，就能知道特高壓輸電線路繼電保護問題主要表現在過電壓水平過高和電容電流大小得不到保證這兩個方面。盡管特高壓輸電線路在運行過程中為社會建設帶來了電力供應安全可靠的好處，但是也使得繼電保護裝置出現了拒動和靈敏度下降等問題，使得特高壓輸電線路繼電保護問題越來越嚴重甚至威脅到了用電客戶的人身安全，所以針對這些特殊問題進行深入分析就成為了解決特高壓輸電線路繼電保護問題的必要工作。

2.1 降低絕緣費用和過電壓水平

當前階段特高壓輸電線路繼電保護問題產生的一個重要原因就是電壓等級升高，絕緣費的比例也在大幅度增高，所以在特高壓輸電線路繼電保護過程中降低過電壓水平就成為了當前工作的一大重點。正是因為在進行特高壓輸電線路繼電保護時必然會產生過電壓，所以保證絕緣子不受破壞的提高絕緣水平，配置合理的避雷器，增設并聯電抗器，設置合理的保護動作順序等就成為了解決該問題時值得嘗試的措施。

2.2 在電容電流下實現繼電保護

特高壓輸電線路繼電保護的另一問題是電容電流過高，在長距離和電壓等級高的特高壓輸電線路繼電保護中比較常見，需要另辟蹊徑進行差動保護。盡管我國500kV輸電線路運行質量高而且切斷故障及時，但是在長距離特高壓輸電線路繼電保護性卻會出現問題。

3 特高壓輸電線路繼電保護策略的具體分析

根據特高壓輸電線路繼電保護問題的表現，可以得知如果想要特高壓輸電線路正常運行和繼電保護安全有效得以實現，就需要針對出現問題的兩方面進行試驗后做出調整，才能利用已有的有利條件促進特高壓輸電線路繼電保護問題得到妥善處理。除此之外，基于Marti模型的特高壓輸電線路繼電保護利用電流差動保護原理得到了有效的研究成果，在現階段的研究和嘗試中勢頭良好，所以可以進一步在實際工程中進行針對試驗和經總結，才能在未來發展中借助該模型促進特高壓輸電線路繼電保護朝著健康高效的方向發展。筆者結合自身的經驗和已有的研究，選取其中典型有效的策略進行分析，從而可以為同行業人員的研究提供科學合理的借鑒。

3.1 過電壓現象以及相關保護措施

特高壓輸電線路繼電保護中過電壓現象發生的原因一般是由不當的操作問題產生的，對于經常會發生故障的線路運行會有正常操作和故障后分斷操作，這兩個操作是特高壓輸電線路繼電保護的重點考慮方面。舉例來說，單相接地故障發生后不能按照規定進行重合閘的操作，就會使得特高壓輸電線路繼電保護失去作用。所以，由于斷路器動作特性差異而使得兩端保護動作不同，兩端不能同時斷開來保護線路，從而導致過電壓現象的產生。如果想要通過特高壓輸電線路繼電保護來避免過電壓現象的出現，就要提前進行保護動作順序的設定，才能通過降低過電壓水平來保證系統運行的安全性。

3.2 特高壓輸電線路分布電容電流及分析

因為特高壓輸電線路繼電保護問題有著自然功率大，波抗阻小，單位長度電容大和易計算得到的特點，所以在運行過程就容易造成電容電流超過額定電流的現象，這就給特高壓輸電線路的差動保護帶來很大的困難。結合單相接地故障的例子來說，傳統的分相電流差動保護應用于特高壓輸電線路繼電保護是非常困難的，所以需要采取相應的補償措施來解決這個問題；但是如果想要從根本上解決特高壓輸電線路繼電保護問題，還需要尋找合理方式來有效控制電容電流的大小，使得特高壓輸電線路繼電保護能夠通過縱聯差動來實現，才能最終逐漸解決好特高壓輸電線路繼電保護問題。

3.3 基于Marti模型的特高壓輸電線路繼電保護

基于Marti模型的特高壓輸電線路繼電保護主要利用分相形式的保護裝置，主要反映了輸電線路穩態運行時線路兩側電壓電流之間關系，所以如果特高壓輸電線路中沒有故障時線路兩側電流計算值和實測值應當是相等的；而出現故障時Marti模型被故障，兩側的值差距較大，保護裝置就會產生保護動作，體現出較高的靈敏度。除此之外，如果電路裝設了并聯電抗器則要啟用新的判斷依據再進行處理，才能在每種電路運行過程中都能利用適合的繼電保護裝置保證系統運行的安全穩定。最后，在實際線路運用基于Marti模型的特高壓輸電線路繼電保護裝置之前還要進行仿真和模擬試驗對有關參數進行調整，確認無誤后方能進行廣泛應用。

4 總結

總而言之，研究特高壓輸電線路繼電保護問題是切實有效的，既能在了解特高壓輸電線路繼電保護現狀和工作原理時發現其中的潛在問題，又能利用有效策略對過電壓和電容電流問題的解決奠定良好的基礎，從而完成社會建設中電力行業和供電企業發展的目標。為了迎合當前階段城市建設中建筑工程對特高壓輸電線路安全和質量要求越來越高的趨勢，滿足人們生產生活對于特高壓輸電線路繼電保護的要求，就需要針對特高壓輸電線路繼電保護中出現的問題，并且結合現階段我國特高壓輸電線路繼電保護的發展概況和國外先進技術與經驗，對特高壓輸電線路繼電保護的創新策略進行試驗和應用，從而可以為實際工作總結經驗和教訓，在電力行業和供電企業高壓輸電線路繼電保護問題的解決做好鋪墊。討論特高壓輸電線路繼電保護問題不僅促進了相關問題的解決，還為特高壓輸電線路繼電保護未來的發展和創新提供了新思路。

參考文獻

[1]馬光成.特高壓輸電線路繼電保護問題研究[J].中國科技縱橫，2015，（20）：148.

第3篇：關于繼電保護原理范文

關鍵詞：繼電保護 ，可靠性， 安全

Abstract: in the process of changing modern science and technology in power system, relay protection system is still very important existence value, relaying protection for power system protection decided their is in power system can't ignore part of today's power protection system in new technology support is also in constant optimization to development, for the reliability of the relay protection provides considerable guarantee, the main purpose of this paper is to contemporary relay protection reliability and the existing problems are discussed.

Keywords: relay protection, reliability, security

中圖分類號：TM58文獻標識碼：A 文章編號：

繼電保護裝置是指對電力系統中發生異常的情況和故障的時候，自動發出報警信號，或者是它直接將故障的區域切除的一種技術手段。隨著現代技術的發展，繼電保護在原理和技術等方面等得到了大的突破和發展，它的可靠性一直是制約著它的發展的關鍵性因素，關于可靠性的研究是個重要的話題，在電力系統的容量和供電范圍越來越廣的形勢下，繼電保護裝置也是越來越先進化和廣泛化的存在，發生著更加復雜的的系統改變和更新。這樣看來，對于繼電保護裝置的可靠性保證就顯得尤其重要，在技術上和原理上都更加科學的驗證和數據的論證，繼電保護裝置的可靠性需要加強。

一、繼電保護裝置的歷史介紹

繼電保護裝置的歷史是很悠久的，它伴隨著電力系統的出現而出現，有著很長和很豐富的技術發展歷程。從19世紀末到現代21世紀不斷更新和發展，在20世紀的時候它的理論和實踐的體系就已經相對完整了，重大的跳躍都已經完成，基本原理都已經成熟，在20世紀到現在是提升和完善階段，伴隨著更高的科技繼續發展。繼電保護裝置的發展有三個階段和兩次飛躍。分為機電式、半導體式、微機式著三個重要階段。第一次飛躍實現了無觸點化、小型化、低能耗，實現了由機電式到半導體式。第二次飛躍是實現了數字化，由半導體式進化到了微機式。第二次飛躍式尤其重要的，是一次重大的變革，數字化的前景為繼電保護技術的提升開辟了新的道路，將技術水平提高到了一個更高的水平。隨著電子計算機和通信技術的飛速發展，人工神經網絡、遺傳算法、進化規模、模糊邏輯等人工資能技術的出現相繼應用在繼電保護的領域，現如今的繼電保護系統走向了一體化、全面化、技術化。

我國從1984年第一套微機線路保護裝置開始投入使用以來關于繼電保護裝置的應用也是得到了飛速般的發展，得到了更多的重視。通信功能由于繼電保護系統的加入得到了完善，變電綜合系統也得到了有益的環境。

二、繼電保護裝置的原理

繼電保護裝置是通過正確區分出現故障的區域和安全區域，進而發出警報信號或者將故障去切除。在此過程中，能夠準確的區別保護的原件的正常運營與否是關鍵，還要看是去是故障還是區外故障。繼電保護系統的基本任務是要迅速、自動、準確的將故障的原件從系統中切除或者是發出信號讓保護著接收到，同時還需要反應不正常運行中的原件，此時不需要迅速的發生動作只需要將信號反映出來即可，此外，還需要能夠自行的作出反應，對系統的問題能夠簡單解決，不需要報告給相關的人員，這樣節省時間同時更加的實現了智能化。

電力系統出現故障后，發生變化的主要特征有幾點：電流增大；電壓降低；電流與電壓之間的相位角發生改變；測量阻抗發生變化。出現不對稱短路的情況時，相序分量出現，如兩相或者單相接地短路時，將會出現負序電壓和負序電流分量；如果是單相接地時，則會出現負序和零序電壓和電流的分量。這些是在正常情況下不會出現的現象。由此可知，利用在故障時電氣量出現的變化，就可以構成各種原理下的繼電保護。

三、繼電保護裝置的可靠性評估

繼電保護裝置的可靠性是指在元件運行的過程中，它保證在正常的時間內運營到正常的功能的能力。繼電保護是電力系統正常運行的第一道保護屏障，其安全快速的運行對電力系統起到了保障作用，對于它的評估是十分必要的，要求要科學技術化，合理準確。對于機電保護系統的評估有著幾種評價體系。

無論從近期還是長遠的角度來說，這項評估都是必要的。對于機電保護系統的評估主要是以繼電保護裝置為研究的對象，考慮它的正確動作、誤動、效率和經濟等方面做出評估。主要方法有建立可靠性模型法、概率法和狀態空間法等方法。

在現在的繼電保護系統的可靠性研究中有著很大的進展，同時也存在著一些不可避免的問題：各種測法各有側重，都是不完全全面的，實際的情況往往是不可估量的，不會完全符某種測試的方法得到的結論；測試需要足夠多的實際樣本，實際的可靠性數據如不全面不夠多得到的結論也沒有很大的說服力，測試深受影響；對于繼電保護裝置的短期內的準確度不夠。繼電保護的可靠性加強需要進一步的探討和研究，在全面廣泛的技術下才能夠發揮到最佳的水平，可靠性得到進一步的加強。

四、影響繼電保護裝置可靠性的因素

繼電保護裝置是一種自動的裝置，它是電力系統得以安全運行的保證，承擔著安全責任的重要任務，它的安全性影響因素是需要提出并加以探討的。現就其影響因素有以下幾點總結：

1、制造廠家的疏忽，在生產繼電保護系統的時候沒有嚴格的把好質量關。裝置本身的質量是后續工作得以進行的保證，在源頭出了問題后下面的檢測工作就沒有辦法實施，有很多的漏洞和誤差，反而起到了相反的作用。

2、周圍環境的變化對其有影響。在實施的過程中，由于天氣、氣壓、氣流等的變化也對裝置有一定的影響，減少了可靠性和安全性，盡量維持工作環境的穩定是十分必要的。

3、技術上的干擾。比如電弧、短路、閃電電路等因素，造成裝置發生失誤。

4、工作人員的責任感和專業性。任何裝置都不能排除人為的干擾，工作人員必須秉著對工作負責的態度，發揮技術水平和專業水準，認真的發現問題，合理的處理問題。

5、長期運行下裝置中的互感器質量差，導致問題不能及時的發現和解決。

五、繼電保護的可靠性的加強措施

繼電保護裝置是很具有專業性的，在電力系統中有著重要的作用，在有著很多的因素會影響到裝置的可靠性的情況下，應當采取相應的措施去解決和改善這些問題，使它具有可靠性和穩定性。

1、針對裝置在生產過程中會有質量的問題，在選擇的時候要選擇那些有著質量保證的廠家，嚴格把關。在原件的選擇上采用壽命高、故障率低的原則，將劣質的原件排除。保證裝置在日后的運行過程中能夠充分發揮技術手段。

2、操作考慮在高壓隔離室內進行，避免周遭環境變化對它產生不利的影響。防止有害的氣體粉塵等進入造成污染進而產生了不利的影響。

3、保證電力系統的穩定性，繼電保護系統在正常準確的工作時需要電力系統有配合的能力，能夠快速的切斷故障區和非故障區。相互的配合才是裝置發揮最大效益的保證。

4、加強工作的技術人員的專業性和責任感，在選擇相關的操作人員的時候要有高標準，選擇的是專業人員，有職業的規范和道德。認真的操作和上下級保持好的配合。

5、在整個設計裝置的過程中要完善合理，提高工作的效率和準確性，選型要恰當合適，上下級保護要合理。

六、小結

電力系統中機電保護裝置的可靠性直接的關系到了系統運行的安全和穩定性。對于可靠性的研究是十分必要的。它的可靠性關系到各個方面，不僅是生產、設計、運行維修或者調試檢修方面，還關系到各個方面的質量和人員選擇的嚴格把關。在電力系統如此復雜的狀況下，對于繼電保護裝置的加強各國都有著深入的研究并且取得了相應的進展，也出現了很多需要提高和解決的不可避免的問題。由于它關系的嚴重性和重要性，評估的過程也是很繁雜的，對于進一步提高需要有更加深入和專業的研究。

參考文獻：

[1]張煒;電力系統可靠性分析[J];科技信息;2009,(08)

[2]夏雨;繼電保護系統的研究[J];中小企業管理與科技；2010,(06)

第4篇：關于繼電保護原理范文

關鍵詞：起重機;安全;繼電保護

Abstract: Along with the development of modern industrial progress, people on the crane requirement, some large and high speed crane constantly amplification. Relay protection of crane is very important, but also makes people pay more attention to the role of this protection device. Based on the background and development trend of electric power system, relay protection for crane application and improvement of discussion, power systems for the safe production and provide a theoretical reference.

Keywords: crane; safety; relay protection

隨著生產及進出口規模的擴大，集裝箱裝卸在海路運輸業中的作用日益提升,為了滿足對工作量大，效率高等需求，岸邊集裝箱箱起重機自動化程度越來越高,起重機能否高效安全穩定的工作者對于碼頭,對整個行業來說非常的重要，而安全則是重中之重,是集裝箱起重機生產廠家長期面對的問題之一，而繼電保護就成為起重機安全運行成功的墊腳石。

一、繼電保護的基本原理

繼電保護裝置是指在電力系統中電氣元件由于受到破損不能正常工作，然后繼電器通過判斷起到跳閘或者發出報警信號的一種自動保護裝置。這種裝置能夠保證機器的安全性以及修復的簡單性。繼電保護裝置的構成包括測量比較元件、邏輯判斷元件、執行輸出元件。這些元素是階梯運行，缺一不可。通過測量與之前給定元件的物理參量進行準確比較，分析處理信息，然后根據測量的結果比如輸出信號的性質，持續時間等判斷故障的范圍是元件內還是元件外的，最后做出保護措施跳閘或者報警信號的等，最后通過根據前一命令的指令進行發出信號，跳閘等指令。

繼電保護的保護分區是為了保護在指定范圍內的故障，不屬于范圍內的不采取控制，這樣可以減少因故障跳閘引起的停電區域，也可以將沒有影響到得部分起到保護作用，然后繼續工作。所以電力系統中每個繼電保護的界限劃分的很清楚。當電力系統發生故障，繼電保護就會及時的切除故障，所以繼電保護的特點就是速度快、有選擇性，靈敏性，可靠性。

二、繼電器保護在集裝箱起重機上的應用

當起重機發生故障時，繼電保護作用顯得尤為重要，這是一種重要的反事故的工作控制。靈敏性是繼電保護的主要特點。當元件在繼電保護的劃分區域內發生障礙，在系統的運行下，無論故障位置，還是故障類型是否有過渡電阻都能夠進行靈敏的判斷進行繼電保護作用。當起重機的電力系統在工作運行時出現故障，比如短路，短路有幾種基本形式，一般有單項小電流接地，兩相短路，兩相接地短路等。這時候繼電保護會通過輔助觸點發出信號到PLC由PLC進行處理，或者直接對控制的電路進行跳閘等形式確保機器的安全性。

在起重機上繼電器在繼電保護中發揮不可或缺的作用。一般使用的有電磁繼電器，主要就是產生電磁效應，由鐵心，導線，銜鐵片，觸點簧片組成。其工作原理就是當電路通過一定量的電流時，銜鐵就會因為電磁力的作用克服了簧片的拉力，向鐵心靠攏，使得兩點相接構成通路，當電路中斷電的時候，電磁力也隨之消失，銜鐵因為沒有電磁力的作用會被簧片的作用力拉回原處，使得兩觸點分開，構成斷路確保了機器的使用安全，這樣相接，分開在電路中就形成了導通與斷路的作用。所以電磁繼電器的裝置基本能夠符合快速性，靈敏性的特點。但是隨著科技的進步，這種繼電器也會隨之改變。繼電器也有物理參量，有一定的加載電壓和電流，它原有的物理參量決定了繼電器能夠控制電路中的電壓和電流的大小，使用時如果超出此值就會影響繼電保護的工作狀態，會破壞繼電器的觸點。不同起重機的繼電保護裝置有所不同，但是工作原理是相同的。起重機的繼電保護一般具有可靠性還有安全性，這樣給機器本身的正常運作提供很大的便捷，及時發出信號及時作出判斷，所以繼電保護在起重機上的使用是由元件的調控到繼電保護裝置的分配達到指定命令的控制措施。

三、改進和發展方向

由于科技的發展，企業現代化的需要不斷提高，繼電保護的在起重機上的改進和發展是一個迫在眉睫的問題。現時代的光電技術和計算機的發展速度飛猛提升，新型光學電壓，電流互感器的發展前景很大。隨著對電力需求的日益增加，傳統的電磁感應已經不能滿足對快節奏時代的運用，體積大，容量小，絕緣結構復雜同時耗費大量的銅線這種現象已經難以滿足電力系統的發展要求。電流互感器已經成為一種潮流慢慢會取代電磁互感器，這種技術的產生式時代進步的一個象征，數字時代的來臨必將會解決老式電磁互感器存在的一些弊端，采用數字時電壓，電流互感器，實現數字運用的功能，將物理參數變成數字量，再用光信號去傳輸，這樣的數字技術不僅節約了成本還提高了工作效率。新型的光學技術不僅體積小，質量輕而且與傳統的電壓、電流互感器相比工作效率已經操縱會變得簡單。充分發揮了快速性，可靠性，實時性，簡單性的處理特點。起重機上的電力系統如果采用這種數字技術，不僅提高了機器的運行效率，更能給企業帶來更多的收益。微處理器的數字保護裝置已經廣泛運用于電力保護系統之中作為新型的能源。目前一些保護裝置，計算測量儀這些設備都需要這種低功率，而且節約型的電壓電流互感器。傳統的互感器必將被這些新型的數字技術所取代。這對電力系統特別是繼電保護作用有著重大的意義。

總之，工業生產的規模不斷增長，起重機發揮了不可或缺的作用，物料搬運所需要的費用不斷的提升，導致企業所需的大型或高速起重機的猛增，但是工作量的日益增大，人們對起重機的可靠性、安全性、操作性的要求就不斷提升，簡單的操作，容易的維護，這樣才是新時代科技進步的代表，繼電保護作為一種電力系統的一種保護裝置對起重機的保護系統提供了簡單，可靠的控制。機器出現故障這種保護措施的幾種特性發揮了重大作用，所以電力系統提供的是一種性能良好，工作可靠性高的一種保護裝置，但是隨著科技的發展，光電技術以及計算機的不斷進步，這種技術將會被數字技術所取代，慢慢的將起重機的保護裝置將會做的更加完善，更符合人們對工作要求簡單，操作靈活的要求。

參考文獻：

第5篇：關于繼電保護原理范文

【關鍵詞】變電運行；繼電保護

近幾年，我國電力事業得到了迅速的發展，各種電力新設備、新技術都得到了廣泛應用，繼電保護技術便是其中一種。作為當前變電運行不可缺少的一個重要組成部分，繼電保護可確保整個電力系統安全、穩定以及可靠的運行，保證供用電質量。因此在變電運行中，做好繼電保護，不斷提高繼電保護技術水平是極有必要的。下面對變電運行中如何提高繼電保護技術水平加以探討，并提出幾點淺薄的建議。

1、繼電保護技術的概述

從上世紀六十年代開始，晶體管繼電保護技術得到了發展和應用，隨后繼電保護技術獲得了不同程度的發展，在上個世紀七十年代已經研制出不同類型的計算機保護裝置。隨后微機保護裝置的出現和廣泛的應用。隨后我國的繼電保護技術真正進入了微機保護時代。當前繼電保護技術已經向著計算機化以及網絡化的方向發展，這對繼電保護技術在保護、測量、控制、人工智能化以及數據通信一體化方面提出了更高的要求，這對于繼電保護技術來說不但是一種發展的機遇同時也是一種挑戰。隨著繼電保護技術的不斷發展，在整個電力系統中將得到更加廣泛的應用，使得整個電力系統處在安全、穩定以及可靠的運行狀態中，將會間接的為我國的經濟發展做出更多的貢獻。

2、繼電保護技術在變電運行中應用的基本任務

在電力系統中，繼電保護主要是通過利用元件發生異常情況時包括電壓、電流以及功率等在內電氣量的變化情況來形成繼電保護動作。繼電保護裝置的主要任務有：第一，在整個電力系統的運行過程中，對系統中所有設備的運行狀況進行在線監視，確保系統的整體運行；第二，如果供電系統出現故障，繼電保護裝置將有選擇性的、自動的并迅速的將故障的部分切除，然后確保沒有發生故障的部分能處于正常的運行狀態中；第三，如果在供電系統的運行中出現了異常情況，繼電保護裝置可以及時準確的提供信號或者是進行告警，進而使得相關人員能及時采取措施進行處理。

3、繼電保護裝置運行的性能要求

一般來說，將繼電保護裝置安置在電路中，并進行變電運行時，其裝置的基本性能要求有四個，即可靠性、快速性、靈敏性以及選擇性。下面對這四種性能作詳細介紹。

3.1可靠性

可靠性是繼電保護裝置最基本的性能，一臺合格的繼電保護裝置必須具備高度的可靠性，以保證裝置啟動后的正常運行，保證其功能的正常發揮。對于繼電保護裝置來說，沒有可靠性，裝置運行中所發生的故障就無法得到有效的處理和解決，甚至還有可能引發更大的故障或安全事故，裝置的存在將毫無意義可言。因此，安裝于電路系統的繼電保護裝置一定要具備最基本的可靠性。而為了做到這一點，就必須保證裝置的設計、安裝以及調試等環節都嚴格按照相關規定執行，確保裝置中所有元件都配備齊全。裝置投入運行后，要全面做好裝置的維護和保養工作。

3.2快速性

繼電保護裝置所具備的快速性的主要意思是指，當電路發生故障時，繼電保護裝置能夠在第一時間內，快速斷開故障，保證其他電力設備的安全。繼電保護裝置所具有的快速性能可在很大程度上降低故障對電力設備或元件的損害，確保其他沒有發生故障的部分正常工作，并在一定程度上保證其運行的穩定性。通過快速斷開故障，繼電保護裝置可從整體上提高電力系統運行的穩定性，降低電力運營成本。

3.3靈敏性

繼電保護裝置的靈敏性主要表現在，當電路系統發生故障時，繼電保護裝置可在最短時間內可靠的發生動作，快速，并且有效的處理故障。靈敏系數是考核繼電保護裝置的靈敏性的基本指標，而關于裝置靈敏性的具體要求，在相關的繼電保護程序設計中都有提到，同樣也需要引起相關技術人員的重點關注。

3.4選擇性

選擇性是指，變電運行發生了故障，或者出現了其他異常情況后，繼電保護裝置可根據實際情況，有選擇性切除故障點旁邊的斷路器，達到保證沒有發生故障部分正常運行的目的。

4、做好變電運行繼電保護的方法

4.1做好繼電保護裝置的質量檢驗

當繼電保護裝置完成安裝和調試之后，要再次對其質量和性能進行檢查、驗收，進一步保證裝置運行的可靠性。質量檢驗時，先做好自檢，然后由專業的驗收工向廠家提交檢驗獲得的驗收單，再由廠家采取實驗手段，確保繼電保護裝置性能的穩定與正常。實驗時，廠家必須保證所有關于繼電保護裝置的試驗數據都準確無誤，保證試驗中所拆卸掉的所有部件都全部回復正常之后，才能在驗收單上簽字。另外，當裝置的保護定值或二次回路發生變更時，要先對裝置的定值以及變更問題進行核對和確認，并做好相應地變更記錄，經相關責任人簽字確認之后，再采取相關措施加以處理。

4.2要做好繼電保護裝置及其二次回路的巡檢工作

通過對設備的巡檢，可以及時發現設備存在的隱患進而避免故障的發生，這屬于相關工作人員的一項重要工作。在巡檢的時候，除了要做好交接班的檢查之外，也要組織進行全面的巡視檢查。

4.3要提高繼電保護運行操作的準確性

運行人員要全面掌握繼電保護裝置的原理，以便于對其進行準確的操作，同時對其的結構以及相關規定要全面掌握，在操作的時候要嚴格按照相關規定中的要求進行，在每次投入和退出必須獲得調度的指令之后進行。在運行規程中應該將所有保護裝置的相關信息編入，以保證投入和退出的準確性。運行人員嚴格執行相關的規定可以避免在操作中出現差錯，如果發現在繼電保護裝置的運行中有異常情況出現，要加強對異常部位的監視，并通知相關的人員進行處理。

第6篇：關于繼電保護原理范文

1 繼電保護的基本原理

在電力系統當中，繼電保護工作的基本工作原理總體來說可以概括為：提起和利用差異。即區分出系統的正常、不正常故障和故障三種運行狀態。系統根據三中運行狀態傳遞出的信息，選擇出發生故障和出現異常的設備，尋找到電力系統在這三種運行狀態下的可測參數的差異，并提取并利用這些可測參數差異實現對三種運行狀態的快速區分。從而通過科學的計算和整理之后，在短時間內，將電力系統運行當中出現的問題進行快速整合的一種電力系統。

2 繼電保護的的作用

繼電保護之所以可以在電力系統當中地位越來越突出，關鍵是繼電保護可以在很大程度上保證電力系統的正常運作。因此，要想充分認識繼電保護，就需要從繼電保護的作用入手，通過充分認識繼電保護的作用和重要性之后，來進一步研究電力系統的繼電保護和維護。

2.1 保障電力系統的安全性

繼電保護的最主要的作用在于保障電力系統的安全性，當電力系統當中的部分元件發生故障時，如果該元件在繼電保護系統的范圍之內，那么繼電保護裝置便會在第一時間將發生故障的元件周圍作出跳閘指令，從而使得該故障在最段時間之內同整個電力系統分離。這樣，不僅可以保證該元件產生的問題不會波及影響到電力系統當中的其他組成部分，同時，也可以降低不必要的電力故障出現。從而為電力系統的正常運作和正常供電創造一個良好的工作環境。

2.2 警示電力系統異常

繼電保護能夠快速、準確、有效的反映出電氣設備當中的系統異常。通常，在繼電保護當中，一旦發現電力系統在工作當中出現系統異常的情況，便會通過聲音警報、信號燈閃爍燈標志來發出信號，從而吸引值班人員的注意，提高他們對于系統的檢測和維護的警惕性。同時，對于一些多發問題，繼電保護會根據系統當中預留的方案進行一定的自動化調整，從而避免因為電力系統出現故障而影響系統的正常工作，對于系統異常產生十分積極的影響。

2.3 實時監控電力系統的運行

電力系統由于系統內容復雜，且數據處理較高，點多面廣，僅僅依靠工作人員的監控，很難實時有效的進行電力系統運行的監控。因此，在這個過程當中，繼電保護就可以在加強電力系統實時監控的同時，根據預留的解決方案將問題進行解決。

3 繼電保護和維護的特點

3.1 動作選擇性

所謂的動作選擇性更傾向于先由故障設備或線路本身的保護切除故障，當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設備保護、線路保護或斷路器失靈保護來切除故障。這樣，可以使得繼電保護的作用發揮最大。上、下級電網（包括同級）繼電保護之間的整定，應遵循逐級配合的原則，以保證電網發生故障時有選擇性地切除故障。切斷系統中的故障部分，而其它非故障部分仍然繼續供電。因此，在進行選擇過程當中，實質也是繼電保護和維護的一種表現。

3.2 動作速動性

在繼電保護和維護過程當中，速度和效率產生的關系對于整個電力系統的關系相當緊密。而動作速度性是指保護裝置應盡快切除短路故障，其目的是提高系統穩定性，減輕故障設備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用設備自動投入的效果，這樣做的目的是為了再短時間內將問題和損失降到最低，從而實現繼電保護對于電力系統維護的目的。

3.3 動作靈敏性

在繼電保護當中，由于系統受到計算機的控制，因此如果設備或線路的被保護范圍內發生金屬性短路時，保護裝置的數據感應便會受到必要的靈敏系數（規程中有具體規定）的激發，從而通過繼電保護的整定值來實現。這樣，在繼電保護當中，動作的靈敏性便成為一個主要特點，在實際應用當中，取得良好的效果。但是需要注意的是，對于靈敏系數和整定值的校驗一般一年進行一次維護，這樣可以巴證電力系統繼電保護作用能夠最大程度的發揮。

3.4 動作可靠性

在繼電保護當中，由于系統判斷的準確度較高，因此動作的可靠性就成為繼電保護和維護的一個重要特點。繼電保護裝置在保護范圍內該動作時應可靠動作，在正常運行狀態時，不該動作時應可靠不動作。任何電力設備（線路、母線、變壓器等）都不允許在無繼電保護的狀態下運行，可靠性是對繼電保護裝置性能的最根本的要求。因此，正是由于電力系統的這個特點，才保證電力系統能夠正常運作，同時在電力系統維護過程當中，尤其是對于繼電保護和維護過程當中，這些都屬于重要的維護方向。

參考文獻：

[1]李曉利.工業供配電設計中的常見問題[J].通訊世界，2014（03）.

[2]王凌凱，許淳.淺談電力系統過電壓的產生與保護[J].科技資訊，2013 （07）.

[3]劉淑花.淺談電力系統過電壓保護措施[J].中國新技術新產品，2013 （04）.

第7篇：關于繼電保護原理范文

關鍵詞：電力系統；繼電保護；發展趨勢

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

引言

隨著我國社會發展對電力的需求量越來越大，以及人們對供電可靠性提出的要求越來越高，加強電力系統的安全穩定運行管理就顯得迫在眉睫。在當前的電力系統運行中，一般也會利用繼電保護裝置來實現電力系統的保護措施。在實踐中，繼電保護技術在電力系統中的應用極大地保障了電力系統的安全運行。隨著科學技術的不斷進步，電力系統也在不斷地發生變革，電力系統繼電保護技術也在不斷地發展。

一、我國繼電保護的發展現狀

隨著電力系統的發展，電網結構日趨復雜，熔斷器作為最簡單的保護裝置早已滿足不了繼電保護選擇性和快速性的要求。改革開放后，我國斷電保護和繼電保護技術開始萌芽，20世紀80年代，晶體管繼電保護得到了大力發展和應用。1984年，輸電線路微機保護裝置通過鑒定，開始應用于電力系統中。自此之后，90年來以來不同原理和不同種類的繼電保護裝置一一出現，經過多番研究和分析，微機保護的性能較為完善，已經成為電力系統保護。調度。監控和通信等自動化系統的重要構成部分。

二、繼電保護的任務

（一）當被保護的電力設備發生故障時，應該由該設備的繼電保護裝置自動地、迅速地、有選擇地向離故障設備最近的斷路器發出跳閘命令，將故障設備從電力系統中切除，保證無故障設備繼續運行，并防止故障設備繼續遭到破壞及擴大故障范圍。

（二）當電力系統不能正常運行時，可以根據非正常的工作情況和設備運行維護的條件的差異，發出求救信號，使得值班人員能夠及時的采取相應的措施，或者由裝置自動進行調整（如減負荷），避免由于干擾和不必要的動作而引起的誤動作。反應不正常工作狀態的繼電保護，一般情況下都不需要立即動作，可帶一定的延時。

（三）繼電保護與自動重合閘裝置配合，可在輸電線路發生瞬時性故障時，迅速恢復故障線路的正常運行，從而提高供電的可靠性。

三、繼電保護常見的故障分析

（一）電流互感器飽和故障

電流互感器的飽和對電力系統繼電保護的影響是非常之大。隨著配電系統設備終端負荷的不斷增容，如果發生短路，則短路電流會很大。如果是系統在靠近終端設備區的位置發生短路時，電流可能會達到或者接近電流互感器單次額定電流的100倍以上。在常態短路情況下，電流互感器誤差是隨著一次短路電流倍數增大而增大，當電流速斷保護使靈敏度降低時就可能阻止動作。在線路短路時，由于電流互感器的電流出現了飽和，而再次感應的二次電流小或者接近于零，也會導致定時限過流保護裝置無法展開動作。當在配電系統的出口線過流保護拒絕動作時而導致配電所進口線保護動作了，則會使整個配電系統出現斷電的狀況。

（二）電壓互感器故障

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。

（三）微機繼電保護裝置故障

常見的微機繼電保護裝置主要包括：①干擾與絕緣因素。由于微機繼電保護裝置受到外界的干擾比較大，加上設備自身具有明顯的絕緣性，因此，在出現干擾的情況下，將會對微機繼電保護裝置的使用性能造成嚴重的影響。②電源、靜量靜電塵埃問題。在電源的輸出功率無法符合標準的情況下，將會嚴重影響微機繼電保護裝置的邏輯配合能力，降低微機繼電保護裝置邏輯功能的判斷準確性。

（四）開關保護設備的選擇不當

在繼電保護中，開關保護設備的選擇是比較重要的一項工作，在沒有實現繼電保護自動化的開關站內，我們可以更多的采用負荷開關或與其組合的繼電器設備系統作為開關保護的設備。

四、繼電保護的維護要點

（一）變壓器后備保護措施

針對變壓器后備保護中存在的設備燒毀問題，應從提高設備瞬時大電流耐受能力、強化低側保護性能等方面著手從而使故障得以預防，定期對短路靈敏器進行檢修，確保其在事故發生時能及時切斷電流。同時，應延長過流保護延時時間，在事故發生后為故障排除留出充分時間。此外，還應注意科學選取合理的CT安裝位置，并確保各繼保對象均有持續的直流電供應。

（二）微機保護

微機線路保護裝置要能正常工作起來，還需要有一套完整的指揮和控制軟件，微機的保護裝置軟件大致可分為保護軟件和接口軟件兩大部分。保護軟件是根據線路保護原理編寫的以實現其保護功能的程序，包括初始化程序、調試程序、自檢監視程序、采樣管理程序、模擬量測量程序、故障記錄程序、定值管理程序、故障濾波程序、事件記錄程序等（基礎軟件），繼電器軟件“模塊”和程序邏輯軟件（保護軟件）。接口軟件是指能響應工作人員在控制面板上的可操作指令的軟件，即人機接口軟件。其程序一般分為管理監控程序和運行程序，操作者像操作電腦一樣可通過保護裝置的控制面板的功能鍵或功能菜單來選擇執行某一部分程序。

（三）嚴格把握技術管理要求

在電力系統繼電保護及維護環節中，存在一系列相關規定，這是技術人員在實際操作中所必須遵循的。在進行檢修的過程中，必須依照狀態檢修原則，有重點、有次序的開展操作。同時，需嚴格依照相關技術管理規定展開工作，確保繼電保護能夠滿足電力系統運行的需求。

（四）完善設備管理信息系統

為了能夠在一定程度上防范由于硬件因素或者是軟件因素對繼電保護系統的可靠性造成的負面影響，就需要將繼電保護系統納入到設備的管理信息系統范疇之內。而在設備的管理信息系統內，則需要對繼電保護系統的所有相關軟硬件發生的變化進行詳細的記錄，通過詳細的記錄，從而為繼電保護的狀態檢修提供可靠的、有效的數據支撐。

五、繼電保護的未來發展

（一）計算機化

隨著計算機硬件的迅猛發展，微機保護硬件也在不斷發展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經歷了3個發展階段：從8位單CPU結構的微機保護問世，不到5年時間就發展到多CPU結構，后又發展到總線不出模塊的大模塊結構，性能大大提高，得到了廣泛應用。電力系統對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間，快速的數據處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、信息和網絡資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。

（二）智能化

近些年來，人工智能技術發展迅速，如遺傳算法、神經網絡法、進化規律、模糊邏輯等，已經應用于電力系統的各個領域，繼電保護領域也開始進行研究。例如由于距離保護難以對故障位置進行正確判斷，容易造成輸電線兩側系統電勢電阻誤動或拒動。如果使用神經網絡法，通過大量故障樣本訓練，樣本只要對各種情況進行充分考慮，就可以在故障發生時進行正確判斷。其他人工智能技術也有解決復雜問題的能力。可想而知，人工智能技術會在未來的繼電保護領域得到廣泛應用。

（三）繼電保護網絡化

由于缺少強有力的數據通信手段，所以到目前為止，現有的繼電保護裝置除縱聯保護裝置和差動保護裝置以外，僅僅只能反映出被保護安裝處的電氣量，繼電保護的功能也僅僅是將故障元件的報警切除，最大限度的減小由于事故而造成的影響；繼電保護中的各個保護單元還不能共享整個系統中的運行以及故障信息等方面的數據，每個獨立的保護單元與重合閘裝置就不能實現協調地處理這些信息和數據，系統的安全持續運行也就不能很好保證。

（四）電力系統繼電保護的控制

在變電所中，綜合了現代計算機技術、網絡技術、自動化技術、通信技術，

為改變當前的變電站中的控制、監控、計量裝置和系統分割的現狀，提供了系統集成和優化組合的技術基礎。在高壓以及超高壓方面正經歷著一場技術變革。以遠方終端單元(RTU)、微機保護裝置為核心,能夠降低變電所的占地面積和設備投資,提高二次系統的可靠性。

（五）電力系統繼電保護的保護

自適應控制技術在繼電保護方面可以定義為能夠根據電力系統運行方式以及故障的狀態的變化而實時改變保護性能、特性或定值的新型繼電保護。在自適應繼電保護中，其主要的功能就是使保護能夠最大限度的和電力系統的各種變化相適應,使得保護性能能夠進一步的提高。這種新型保護原理的出現引起了人們的極大關注和興趣,是微機保護具有生命力和不斷發展的重要內容。

結束語

繼電保護及維護技術在供配電網運作過程中發揮著十分重要的作用，必須保證保護裝置運行良好，方能確保供電系統良好運營。并且隨著科學技術的進一步發展，伴隨著網絡技術、計算機技術、自適用技術等應用，電力系統繼電保護將更加朝著靈活、可靠、安全的方面發展，從而保證電力系統的穩定的運行。

參考文獻：

[1]張明.關于煤礦供電中繼電保護系統優化提升研究[J].電源技術應用，2014，03:364.

第8篇：關于繼電保護原理范文

關鍵字：繼電保護裝置 計算機系統 發展趨勢

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

1 繼電保護裝置應用的作用

繼電保護裝置運用過程中可以依照電力系統故障信號及時向運行及值班人員發出警告信息，通過直接或間接操作達到系統跳閘，從而實現自動保護，完成系統的自動化控制。

繼電保護裝置已經成為當前電力系統控制的關鍵，可以明顯改善電力系統自動保護效益，達到自動保護效益的優化。繼電保護裝置可以對電力系統故障進行處理，實施對應元件保護，從而達到元件的跳閘保護，確保電力系統迅速脫離故障元件，發生跳閘。繼電保護裝置保障了電力系統的安全運行，有效提升了電力系統的自動調整效果，實現了系統的全方面保護，有效改善了電力系統的處理質量。

繼電保護裝置可以對電力元件和電力系統進行保護，對電力元件及電力系統產生的故障進行控制，是提升電力元件及電力系統安全的重要裝置。

2 新型繼電保護裝置設計的必要性

傳統繼電保護裝置多以電磁繼電器作為主要動作元件，通過電磁式繼電器達到觸動動作保護，實施對應動作保護。這種電磁式繼電器保護裝置非常容易出現由于外界干擾導致的波形失真，嚴重影響了繼電保護裝置質量。例如在JGX-11A電磁相互傳遞的過程中就很容易產生動作分量，形成對應觸動動作，很容易形成繼電保護問題，產生繼電保護波形失真現象。

隨著時間的推移，我國開始使用微機式繼電保護裝置進行繼電保護，通過現代化信息技術實現信號采集、元件動作控制。但該微機式繼電保護裝置在運用過程中采樣信號不準確、抗干擾能力較差，整體靈敏性較低，很容易造成元件動作時間加長，這也在一定程度上影響了新型繼電保護裝置的發展。

新型繼電保護裝置可以有效改善繼電保護裝置控制效益，改善繼電保護裝置的穩定性、可靠性和有效性，已經成為繼電保護發展的新趨勢。為了解決上述問題，筆者對繼電保護裝置進行完善，從繼電保護裝置抗干擾能力、信號采集能力出發，提出了新型的繼電保護裝置設計方案。

3 新型繼電保護裝置的結構設計

本次主要采用DSP+CPLD的多CPU處理器設計結構作為新型結構核心內容，通過該結構實施對應信號處理。以DSP+CPLD為核心的CPU處理器設計結構抗干擾能力較強，系統可靠性較高。以下筆者就從以DSP+CPLD為核心的多CPU處理器繼電保護裝置出發，對繼電保護結構設計內容進行分析。

3.1 裝置結構功能

本次繼電保護裝置選取以DSP+CPLD為核心的多CPU處理器作為處理單元.

（1）新型繼電保護裝置選取DSP+CPLD結構，程序與數據之間的存儲空間獨立，程序總線能夠并行訪問數據系統，實施數據和程序的傳送。這種傳送方式可以明顯提升系統的數據處理效果，實現系統的光電隔離，有效提升了繼電保護裝置數據的可靠性和準確性。

（2）16為RISC超低耗單片機MSP430F149可以有效改善繼電保護裝置的外設，達到通信、顯示、鍵盤等的全面優化，實現繼電控制裝置的全面改善。在該設計下系統中斷電源可以使MCU從睡眠狀態喚醒，時間非常daunt，有效改善了繼電保護裝置的電力資源使用效益。

（3）CPLD芯片XC95144XL能夠有效改善系統的邏輯時序控制，實施對應策略，提升了信號采集的可靠性和有效性。該芯片在運用的過程中在一個周期內實現20點采樣，能夠將信號模擬量迅速傳輸到ADC中，有效提升了傳輸效益。

3.2 信號處理設計

本次信號處理的過程中主要選取閥值去噪方法實現裝置去噪，對系統中的恒定偏差問題進行處理。與此同時，本次信號處理的過程中系統還對信號頻率電路進行調整，在原有CPLD中設計了頻率電路方程，將采集到的信號通過信號頻率測量裝置，對信號進行處理，形成了高低電平方波，有效改善了計數器的采樣頻率。

而在頻率調制的過程中要對內部故障及外部故障頻率進行合理分析，依照頻率特性實施對應設計。本次設計過程中當兩端頻率處于正半周期時判斷系統故障，當兩端頻率一個處于正半周，一個處于負半周時為外部故障，實施對應繼電保護。

3.3 軟件處理設計

本次設計的過程中軟件裝置主要選取NI公司的虛擬開發工具LABVIEW裝置進行編寫，通過該裝置實施對應編程控制。系統通過故障錄波器對故障信號進行采集，分析故障波形狀況，對故障波形進行初步判斷。信號采集完成后由系統信號分析部分對信號內容進行確定，判斷系統故障，將信息傳輸到軟件中通過模塊化設計實施對應模塊響應，完成對應編寫-控制轉換。設計過程中軟件需要定期進行功能升級，通過升級提升系統的裝置效率。升級的過程中主要進行相應模塊改寫即可。

4 新型裝置的優點

新型繼電保護裝置可以明顯提升電力線路故障信號的處理效益，實現短時間繼電保護，有效改善了繼電裝置的可靠性和有效性。新型繼電保護裝置動作時間明顯減少，系統極端保護速度明顯提升，繼電保護誤動發生率明顯降低，信號抗干擾性較高。

新型繼電保護裝置下系統閥值去噪效果明顯提升，形成了新的故障信號波形。從上述信號波形中可以發現信號波形非常穩定，系統防干擾能力大幅提升，有效改善了輸入裝置中有用信號的效益，從本質上提升了電力系統的運行安全指標。

5 結語

繼電保護裝置可以明顯提升繼電保護效益，改善系統的安全性和可靠性，已經成為新時期電力裝置控制的關鍵。在對繼電保護裝置進行應用的過程中人員要對繼電保護環境進行分析，在該需求下實施繼電保護優化，形成新型繼電保護裝置設計方案，實現繼電保護調整。只有實現上述繼電保護裝置的設計，電力系統保護效益才能夠得到本質上的提升，電力系統才能夠得到全面發展。

參考文獻：

[1] 陳德樹，張哲，尹項根. 微機繼電保護[M ]. 北京：中國電力出版社， 2000.

[2] 楊奇遜，黃少鋒. 微型機繼電保護基礎[M ]. 北京：中國電力出版社， 2005.

第9篇：關于繼電保護原理范文

關鍵詞：繼電保護；自動化；新技術；發展趨勢

作者簡介：李亞民（1983-），男，湖南常德人，貴州送變電工程公司調試所調試專責，工程師。（貴州 貴陽 550002）

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）17-0213-02

一、電力系統繼電保護概述

1.電力系統繼電保護的基本原理

電力系統的繼電保護裝置就是指電力系統運行過程中電氣元件在發生故障時能及時發出信號，并使斷路器跳閘產生動作的一種自動裝置。為了完成對電力系統相關裝置的安全保護任務，電力系統的繼電保護裝置通過借助正確區分的保護元件來檢測被保護的裝置是否處于正常的工作狀態。也就是說，繼電保護裝置一般是根據電力系統發生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎來對被保護的裝置進行保護的。其中，用于繼電保護狀態判別的故障量隨所處電力系統的周圍條件而異，也隨被保護對象的不同而不同。當前應用最為廣泛的故障量是工頻電氣量。工頻電氣量指的是通過電力元件的電流和所在母線的電壓以及由這些量演繹出來的其他量，如功率、相序量、阻抗等，從而構成電流保護、電壓保護、阻抗保護、頻率保護等。

2.電力系統繼電保護裝置的作用

電力系統的日常運行中較常見的故障主要有斷線、短路、接地、負荷過載以及振蕩等。上述故障如果處理不及時或處理不當往往會引發大范圍的電力系統事故，從而導致電力系統的全部或部分的正常運行狀態遭到破壞，導致電能質量破壞和設備損壞，損失非常巨大。一般對上述故障的有效處理措施就是采取相關有效措施迅速地將正常運行的系統與故障部分隔離，從而將故障造成的影響和損失盡量減少。為保證電力系統的安全穩定運行，有效避免事故的擴大。通常，依靠人的判斷和處理是來不及的，在系統發生故障時務須由相關的繼電保護裝置完成電力系統故障的安全保護。

3.電力系統繼電保護裝置的任務

一般而言，電力系統繼電保護裝置的任務有：一是值班管理人員可以通過繼電保護裝置及時掌握處于不正常運行狀態的電氣元件的反應，以便能夠及時處理，從而有效避免相關電氣設備的損壞以及安全事故的發生；二是繼電保護裝置自身能夠迅速地將電力系統中的故障元件有選擇地進行切除，從而確保其他無故障原件的正常運行。

二、電力系統繼電保護新技術的應用

1.數字化技術的應用

隨著社會經濟的不斷發展和科學技術的革新，數字化技術在電力系統繼電保護領域的應用越來越廣，數字化變電站的建設已經成為電網建設的主流。數字化變電站是指變電站的信息采集、傳輸、處理、輸出過程全部數字化。數字化繼電保護裝置原理是利用電子互感器采集數據，數據在互感器內通過光纖利用光數字信號將數據傳到低壓端，在MU（合并單元）處理后得出符合標準的數字量輸出。其涵蓋了變電站的全部范圍，比如一次設備的互感器、斷路器、變壓器，二次設備中的保護、控制、通信，以及軟件開發、系統建模、數據應用等。

數字化技術的應用：一是智能化繼電保護測試儀。隨著智能化變電站的投入和普及，數字化測試設備在電力用戶和制造廠中的需求呈上升趨勢。二是全數字化變電站的動態仿真系統。智能電網推廣的重要舉措就是建設具有數字化、信息化、自動化、互動化特點的數字化變電站，然而目前大多數變電站無法有效檢測繼電保護二次設備的性能，只有全數字化變電站才能實現設備檢查和監測功能。

2.超高壓輸電技術的應用

隨著我國電力系統的不斷發展，電網的電壓等級不斷提高，對高電壓技術和絕緣技術提出了新的更高的要求。由于計算機繼電保護及通訊技術的發展和應用，超高壓繼電保護系統的運行水平也逐漸提高，目前世界上很多國家都已經建成超高壓輸電線路。

超高壓輸電是指使用超高電壓等級輸送電能。超高壓直流輸電具有九大優勢：輸送容量大；送電距離遠；輸送功率可以控制和調節；不受系統穩定極限的限制；可以充分利用線路走廊資源；可保持輸送功率或減少輸送功率的損失；可以根據系統的要求作出反應，提高電力系統暫態穩定水平；進行系統的交流電壓調節與控制；可以迅速進行功率交換。

目前超高壓輸電技術越來越普及，美、俄、加、日等國已率先研究和采用了超高壓輸電技術。目前國外運行的超高壓系統最高電壓為765kV，俄、日正試驗1150～1500kV特高壓輸電；我國于1972年首先應用了330kV輸電，1981年首次建成500kV輸電線路，目前西北電網升壓至750kV的工程也正在進行。

3.直流輸電技術的應用

直流輸電是指將發電廠發出的交流電經過整流器變換成直流電以后輸送到受電端，再用逆變器將直流電變換成交流電，送到受端交流電網。目前直流輸電技術主要應用在六個方面：遠距離大功率輸電；聯系不同頻率或相同頻率而非同步運行的交流系統；作網絡互聯和區域系統之間的聯絡線；用做海底電纜跨越海峽送電；用做地下電纜向用電密度高的大城市供電；在交、直流輸電線的并列運行中調節控制電力系統的運行。

目前我國的直流輸電工程有四個。一是舟山直流輸電工程，為我國直流輸電工程的發展提供了建設和運行經驗。二是葛洲壩—上海直流輸電工程，形成了我國第一個大電網聯合系統，把葛洲壩的電能源源不斷輸送到上海。三是天生橋—廣州直流輸電工程，送電量為1800MW。四是龍泉—政平直流輸電工程，送電量為3000MW，是三峽電池向華東地區輸電的重點工程。

三、電力系統繼電保護技術的發展趨勢

1.繼電保護智能化

隨著科學技術的發展，近年來由于信息技術和電子技術的發展，智能電網建設不斷推進，人工智能技術在電力系統各個領域都得到了應用。繼電保護領域的一些工作也變得智能化，主要表現在人工智能、信息處理、自動控制和非線性優化幾個方面。智能電網、電子式互感器、數字化變電站技術、廣域測量技術、交直流靈活輸電及控制技術的應用極大改變著傳統的電力系統。繼電保護向智能化方向發展也是不可逆轉的趨勢。

2.繼電保護數字化

隨著社會經濟的不斷發展，數字化變電站的建設成為電網建設的主流。一方面，數字化變電站可以減少自動化設備數量和設備的檢修次數和時間，提高系統的可靠性和設備的使用率。另一方面，數字化變電站可以減少占地面積和投資成本，還可以實現資源信息的共享。數字化技術是需要不斷發展和完善的技術。它的研究和應用是一個持續、漸進的發展過程，相信在不久的將來它一定會成為繼電保護的主流技術。

3.繼電保護輸電技術的突破

隨著電力電子技術的發展、直流輸電技術日益成熟，多種新的發電方式所產生的電能都要以直流方式輸送，比如磁流體發電、電氣體發電、燃料電池和太陽能電池等，直流輸電在電力系統中必然得到更多的應用。另外，超高壓輸電可以增加輸送容量和傳輸距離，降低單位功率電力傳輸的工程造價，減少線路損耗，節省線路走廊占地面積，具有顯著的綜合經濟效益和社會效益。

四、結語

電力系統繼電保護技術作為當今國內外研究的一個前沿方向和熱點課題，隨著計算機網絡通信技術以及電子技術的不斷發展，繼電保護技術將會不斷得到進步和發展，其應用也將會更為廣泛，這勢必會更好地促進電力系統繼電保護技術的新發展和新變革。

參考文獻：

[1]李寶山.電力系統繼電保護與自動化裝置的可靠性分析[J].中國電力，2012，（10）.