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继电保护的基本概念范文1
【关键词】电力系统；基本概念；分析探讨；电力系统稳定性；正常运作情况
随着科技发展的脚步日益加快，电力系统也得到了很大的发展空间，电力系统的发展，推动了其系统分析和继电保护学科的发展前景。长期以来，通过人们对电力系统的改造分析研究，大大的促进了电力系用分析语电力系统继电保护技术的发展。
1 电力系统的发展特点与意义
由基础发电、变换电压、电力输出、电力配备和最终用电等环节组成的生产、使用和消费的系统被称之为电力系统。电力系统具体的组成部分有发电厂的发电机、电力网及电能用户（用电设备）。
电力系统既能输送大量电能，用来创造巨额财富，也能在瞬间造成重大的毁灭性事故。为保证电力系统设备安全、稳定、无害地运行，必须要求配置各类自动控制装置与通信系统，组成信息系统。这种信息控制系统成为实现电力系统信息传递的网络源头，使电力系统具有可观测性与可控性，从而保证电能生产与消费过程的正常进行以及事故状态下的可处理性。
电力系统的出现，使得各个领域的社会生产发生了可调控性、可操作性等作用，开创了电力时代的技术革命创新。它的系统规模和技术水平也是一个国家的经济发展水平的一个标志。其发展特点具有以下几点：保证正常供电的可靠性；保证提高能源的质量；提高电力系统运行的经济发展空间；环境保护的无污染性等。
2 电力系统的发展状况
在可用电能源应用的初期，只是单纯的由小容量的发电机向单独的灯塔轮船以及车间提供微小的供电系统，俗称简单的住户式供电系统，在爱迪生发明了灯泡以后，才开始建立核心式的供电站。到了十九世纪末，三项的交流输电系统才正式的研究成功，并很快的取缔了直流输出电设备，自此成为了电力系统发展的奠基石。到了二十世纪以后，世界观发生改变的同时，人们普遍的意识到扩大电力系统规模的重要性，不光能在能源开发工业布局等方面带来效益，更显著的效益是社会经济效益，于是，电力系统的规模在二十一世纪初期开始飞速发展。
3 电力系统的几个基本概念
电力系统稳定的分析基础取决于两个电力基本概念，即：电力系统暂停状态与电力系统稳定状态。电力机电系统的保护基础取决于电力系统正常不正常运行状态、电力系统故障状态这三个概念。这些都是从电路角度分析和观察所产生的结构。无论对科学研究还是对生产操作的实践都起着至关重要的作用。
3.1 电力系统的稳定情况
电力系统正常运行的特征为，电流在已设定好的路线中流动；所有的电力设备参数都在规定的范围之内，电能质量符合国家规定要求。这些都表明电力系统没有故障，没有短路断线的毛病，既没有发生金属性电路短路也没有电阻过渡电路短路。
3.2 电力系统的不稳定状况
电力系统设备中的电流在已设定好的路线中流动行进，电力系统的一些设备的运行参数却发生了变化，超出了规定的参数范围。
3.3 电力系统故障含义
电力系统设备中的电流没有在已设定好的路线中流动行进，这股电流却在设置好的路径之外开辟了一条新的路径，称之为电力故障短路。如果电力系统设备中设定的电流流通路径发生断电现象，称之为故障断线。
3.4 电力系统的基本状态
将电力系统的正常运作为电力系统的稳定状态的基础特征。在稳定状态中，主要强化了发电机转子在电力系统稳定状态中的重要地位。将电力系统从稳定状态向崩溃状态过渡的过程，称之为电力系统暂停状态。这种不稳定的电力系统就是电力系统不正常的基本特征。
4 继电保护措施的作用
4.1 当电力系统设备正常运作的情况下，继电保护装置不会运作。
4.2 当电力系统设备不正常运行的时候，起到保护作用的继电保护装置会发出警告信号，通知检修人员尽早修复，使电力系统设备恢复到正常运行状态。
4.3 当电力系统设备出现故障时，起到保护作用的继电保护装置会快速的把故障设备从电力系统设备中切除，尽可能的减小电力设备受损程度，缩小停电范围，保证剩余稳定的电力系统继续工作。
4.4 继电保护装置是要通过断路器发出跳闸指令的，通过切断短路电流，从而将故障设备从电力系统设备中分离出去，断路器在继电保护措施中起着一个不可或缺的角色，因此，断路器是继电保护措施中不可或缺的一部分。
5 结束语：
通过对电力系统设备正常运作状态、非正常运作状态、故障非故障状态、电力系统的稳定非稳定性以及继电保护措施这几个概念进行分析，用来提高电力系统设备这几个基本概念的完整性和严谨性。
参考文献：
[1]陈珩.电力系统稳态分析[M].北京：中国电力出版社.2007.1
[2]李光琦.电力系统暂态分析[M].北京：中国电力出版社.1997.1.
继电保护的基本概念范文2
【关键词】线路保护；自动调整；整定计算；继电保护；可靠性；约束条件；灵敏度
0 引言
灵敏性是“逐级配合、逐段整定”整定计算原则下确定保护配合状态的重要依据，选择性则是保护定值相互配合需要满足的另外一个条件。根据继电保护对灵敏性和选择性的要求，在论述自动调整方法之前，本节首先引入一些基本概念，如整定保护自身灵敏度约束条件、远后备保护灵敏度约束条件、远后备保护灵敏度传递约束条件、定值主导保护、灵敏度主导保护和灵敏度影响保护等。220kV及以上电压等级线路的后备保护的定值多考虑近后备灵敏度要求，因而所提到的灵敏度均指近后备灵敏度。对于阶段式保护，每一段（II、III、IV段）都有自己的灵敏度要求及灵敏度约束条件，其中每一段的灵敏度约束条件值由其灵敏度要求决定。由于本文提出的自动调整方法普遍适用于任何一段，因而，在本文论述中，涉及到的保护均泛指任何一段保护，在应用的过程中，只需将保护具体到相应段即可。
1 自动调整的相关概念
结合图1所示系统，对整定保护自身灵敏度约束条件、远后备保护灵敏度约束条件、远后备保护灵敏度传递约束条件、定值主导保护、灵敏度主导保护和灵敏度影响保护等概念进行详细的说明，其中保护R■为下文中的“整定保护”，保护R■、R■和R■分别为保护R■的相邻上、下级保护。
图1 概念说明系统
1.1 定保护自身灵敏度约束条件
整定保护自身灵敏度约束条件是指为了满足近后备灵敏度的要求，整定保护的定值必须满足的条件。如图1所示系统，在计算R■的保护定值时，为了满足近后备灵敏度的要求，R■与R■的配合结果必须满足定的条件，该条件即为R■的整定保护自身灵敏度约束条件。零序电流保护和距离保护的整定保护自身灵敏度约束条件分别如式（1）和（2）所示：
1.4 定值主导保护
1.5 灵敏度主导保护和灵敏度影响保护
灵敏度主导保护是指造成当前整定保护的动作定值无法同时满足整定保护自身灵敏度约束条件、远后备保护灵敏度约束条件和远后备保护灵敏度传递约束条件的相邻下级配合保护。
2 自动调整方法
2.1 配合状态选择
配合状态选择阶段的主要任务是根据整定保护自身灵敏度约束条件、远后备保护灵敏度约束条件和远后备保护灵敏度传递约束条件选择整定保护与相邻下级保护的配合状态，并根据配合状态确定配合结果，进而确定灵敏度主导保护集合和灵敏度影响保护集合中的元素。若配合结果同时满足约束条件（1）-（6）的要求，灵敏度主导保护集合和灵敏度影响保护集合为空集。
对于任一整定保护，首先根据网络拓扑结构确定其相邻上级远后备保护以及相邻下级配合保护，并根据式（1）-（6）计算其整定保护自身灵敏度约束条件、远后备保护灵敏度约束条件和远后备保护灵敏度传递约束条件；然后，选取其中的一个配合保护，计算整定保护与其低段配合的结果，并判断该配合结果是否满足三个灵敏度约束条件，如配合结果不满足约束条件，进一步计算整定保护与相邻下级保护高段配合的结果，并判断该配合结果是否满足灵敏度约束条件，若配合结果不满足约束条件，则将配合保护计入整定保护的灵敏度主导保护集合，并将整定保护计入配合保护的灵敏度影响保护集合。若与低段配合结果满足灵敏度约束条件，则整定保护保护与相邻下级保护的配合状态为“与相邻保护低段配合”，否则配合状态为“与相邻保护高段配合”。遍历相邻下级配合保护，即可确定整定保护与其配合的配合状态，以及整定保护的定值主导保护、灵敏度主导保护和灵敏度影响保护集合中的元素。
2.2 定值自动调整
定值自动调整阶段针对具体保护对其灵敏度主导保护集合中的保护的动作定值进行调整，直到整定保护自身灵敏度约束条件、远后备保护灵敏度约束条件和远后备保护灵敏度传递约束条件都满足要求。该阶段的核心是灵敏度社导保护动作定值的调整，而实现手段则是调整灵敏度主导保护与其相邻下级配合保护的配合状态。
3 结束语
总之，巨大的网络规模、复杂的电网结构和多变的运行方式，对传统继电保护的可靠动作提出了新的挑战。因此，为了发现电网中继电保护系统的薄弱环节、提高继电保护协调动作的能力，研究继电保护脆弱性和广域继电保护大有必要。
【参考文献】
继电保护的基本概念范文3
关键词： 电力系统 继电保护 微机保护 安全措施
前言：
在电力系统中， 继电保护的作用在于:当被保护的电力系统元件发生故障时，该元件的继电保护装置迅速准确地给距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元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的
影响， 从而满足电力系统稳定性的要求， 改善继电保护装置的性能，提高电力系统的安全运行水平。随着电力系统规模不断扩大和等级的不断提高， 系统的网络结构和运行方式日趋复杂， 对继电保护的要求也越来越高。
1 继电保护的概念及类型
1.1 继电保护的基本概念
继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、 测量、 控制和保护的自动装置。 它能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并使断路器跳闸或发出信号。其基本任务是自动、 迅速、 有选择性地将故障元件从电力系统中切除， 使故障元件免于继续遭到破坏， 保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。另外，它还能反映出电气元件的不正常运行状态， 并根据运行维护的条件，发出信号、 减负荷或跳闸。
1.2 继电保护的类型
在电力系统中，一旦出现短路故障，就会产生电流急剧增大， 电压急剧下降， 电压与电流之间的相位角发生变化。 以上述物理量的变化为基础，利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置，如: 反映电流变化的电流继电保
护、 定时限过电流保护、 反时限过电流保护、 电流速断保护、 过负荷保护和零序电流保护等， 反映电压变化的电压保护， 有过电压保护和低电压保护，既反映电流变化又反映电流与电压之间相位角变化的方向过电流保护， 用于反应系统中频率变化的周波保护， 专门反映变压器温度变化的温度保护等。
2 配电系统继电保护的要求
配电系统继电保护在技术上一般应满足四个基本要求， 即可靠性、 选择性、速动性和灵敏性。 这几个特性之间紧密联系， 既矛盾又统一，必须根据具体电力系统运行的主要矛盾和矛盾的主要方面， 配置、 配合、 整定每个电力元件的继电保护。
2.1 可靠性
可靠性是对继电保护性能的最根本要求。可靠性主要取决于保护装置本身的制造质量、 保护回路的连接和运行维护的水平。一般而言， 保护装置的组成元件质量越高、回路接线越简单， 保护的工作就越可靠。 同时， 正确地调试、 整定， 良好地运行维护以及丰富的运行经验， 对于提高保护的可靠性具有重要的作用。 继电保护的误动和举动都会给电力系统造成严重的危害。 然而， 提高不误动的安全性措施与提高不拒动的信赖性的措施是相矛盾的。由于不同的电力系统结构不同， 电力元件在电力系统中的位置不同， 误动和拒动的危害程度不同，因而提高保护安全性和信赖性的侧重点在不同情况下有所不同。因此，要在保证防止误动的同时，要充分防止拒动； 反之亦然。
2.2 选择性
继电保护的选择性， 是指保护装置动作时， 在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开，最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。 这种选择性的保证， 除利用一定的延时使本线路的后备保护与主保护正确配合外，还必须注意相邻元件后备保护之间的正确配合。
2.3 速动性
继电保护的速动性， 是指尽可能快地切除故障， 其目的是提高系统稳定性， 减轻故障设备和线路损坏程度，缩小故障波及范围， 提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装置速动保护、 充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用， 减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。
2.4 灵敏性
继电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在规定的保护范围内部故障时，在系统任意的运行条件下，无论短路点的位置、 短路的类型如何， 以及短路点是否有过渡电阻， 当发生断路时都能敏锐感觉、 正确反应。 以上四个基本要求是评价和研究继电保护性能的基础， 在它们之间， 既有矛盾的一面， 又要根据被保护元件在电力系统中的作用， 使以上四个基本要求在所配置的保护中得到统一。
3 微机保护的特点
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固有缺点。晶体管继电保护装置也有抗干扰能力差、 判据不准确、 装置本身的质量不是很稳定等明显的缺点。 随着计算机技术和大规模集成电路技术的飞速发展， 微处理器和微型计算机进入实用化的阶段， 微机保护开始逐渐趋于实用。
微机保护充分利用了计算机技术上的两个显著优势: 高速的运算能力和完备的存贮记忆能力，以及采用大规模集成电路和成熟的数据采集,A/D 模数变换、 数字滤波和抗干扰措施等技术， 使其在速动性、 可靠性方面均优于以往传统的常规保护， 而显示了强大的生力， 与传统的继电保护相比， 微机保护有许多优势， 其主要特点如下:
（1） 改善和提高继电保护的动作特征和性能， 正确动作率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性；其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护； 可引进自动控制、 新的数学理论和技术，如自适应、 状态预测、 模糊控制及人工神经网络等， 其运行正确率很高， 已在运行实践中得到证明。
（2） 可以方便地扩充其它辅助功能。如故障录波、 波形分析等， 可以方便地附加低频减载、 自动重合闸、 故障录波、 故障测距等功能。
（3） 工艺结构条件优越。体现在硬件比较通用， 间隔内部和间隔间以及间隔同站级间的通信用少量的光纤总线实现，取消传统的硬线连接。 总体来说， 综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则， 改变了常规保护装置不能与调度 （控制） 中心通信的缺陷， 给变电所自动化赋予了更新的含义和内容， 代表了变电所自动化技术发展的一种潮流。随着科学技术的发展， 功能更全、 智能化水平更高、 系统更完善的超高压变电所综合自动化系统， 必将在中国电网建设中不断涌现， 把电网的安全、 稳定和经济运行提高到一个新的水平。继电保护技术的未来发展趋势应是向微机化、 网络化、 智能化， 保护、 控制、 测量、 计量、 数据通讯一体和人机智能化方向发展。
4 确保继电保护安全运行的措施
（1） 继电保护装置检验应注意的问题： 在继电保护装置检验过程中必须注意: 将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行， 这两项工作完成后，严禁再拔插件、 改定值、 改定值区、 改变二次回路接线等工作网。电流回路升流、 电压回路升压试验， 也必须在其它试验项目完成后最后进行。 在定期检验中，经常在检验完成后或是设备进人热备状态， 或是投入运行而暂时没负荷， 在这种情况下是不能测负荷向量和打印负荷采样值的。
（2） 定值区问题： 微机保护的一个优点是可以有多个定值区， 这极大方便了电网运行方式变化情况下的定值更改问题。但是还必须注意的是定值区的错误对继电工作来说是一大忌，必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。 采取的措施是， 在修
改完定值后， 必须打印定值单及定值区号，注意日期、 变电站、 修改人员及设备名称， 并重点在继电保护工作记录中注明定值编号， 避免定值区出错。
（3） 一般性检查： 不论何种保护，一般性检查都是非常重要的， 但是， 在现场也是容易被忽略的项目， 应该认真去做。一般性检查大致包括以下两个方面： ①清点连接件是否紧固、 焊接点是否虚焊、 机械特性等。 现在保护屏后的端子排端子螺丝非常多， 特别是新安装的保护屏经过运输、 搬运， 大部分螺丝已经松动， 在现场就位以后， 必须认
认真真、一个不漏地紧固一遍， 否则就是保护拒动、 误动的隐患。 ②是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍， 将所有的芯片按紧， 螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中， 还必须将各元件、 保护屏、 控制屏、 端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。
（4） 接地问题： 继电保护工作中接地问题是非常突出的， 大致分以下两点：
①保护屏的各装置机箱、 屏障等的接地问题， 必须接在屏内的铜排上，一般生产厂家已做得较好， 只需认真检查。 最重要的是， 保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网，应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上， 并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。
②电流、 电压回路的接地也存在可靠性问题，如接地在端子箱，那么端子箱的接地是否可靠， 也需要认真检验。
继电保护的基本概念范文4
Abstract: The development of relay protection technology is on inevitable choice of development trend of electricity security, the application of which will be improved with constant development of electricity, and it will have far-reaching impact to power system.
关键词:电力系统;继电保护;发展
Key words: power system;relay protection;development
中图分类号:TM58文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)10-0126-01
0引言
电力作为当今社会的重要能源,对国民经济和人民生活水平起重要作用。电力系统是由电能的产生、输送、分配和用电四个环节共同组成的一个系统。近些年来,电子技术及计算机通信技术的快速发展为继电保护技术注入了新的活力。如何正确提高电力系统的运行效率及运行质量,应用继电保护技术来防止电气故障,近年来已经成为急需解决的技术问题。继电保护技术的发展是电力安全发展趋势的一种必然选择,也是企业在供电过程中不可缺少的一种重要应用工程。该技术的运用必将随着电力的不断发展而提升。在现代化的电力需求中,家电设备增多、企业用电机器增多、发电机容量增大等多种客观方面的原因使得电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大。这就需要一种既能保护机器正常运转,又能够对短路等用电现象提出及时警报的技术,因此继电保护产生。
1继电保护的基本概念
可靠性是指一个元件、设备或系统在一定的时间内,在限定条件下完成相应规定功能的能力。可靠性工程涉及元件失控数据的处理和统计,系统可靠性的定量评定,运行维护,经济性和可靠性的协调等各方面。具体到继电保护装置,它的可靠性是指在该装置规定的范围内发生了故障,它不应该拒绝动作,而在任何其他该保护不应动作的情况下,它不应该错误动作。继电保护装置的拒绝动作和误误动作都会给电力系统造成严重的危害。但是提高两者的可靠性措施往往是彼此矛盾的。提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更加重要。例如当系统中有充足的旋转备用量时,输电线路有很多,电源和各系统之间与负荷之间的联系很紧密的时侯,由于继电保护装置的误动作。使得发电机的变压器或输电线路切除给电力系统造成的影响将可能很小;但如果发电机的变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作,将造成设备或者系统稳定的破坏,损失是相当巨大的。在这种情况下但是在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的时候,继电保护装置的误动作拾发电机变压器或输电线切除时,将会引起对负荷供电的中断,更甚造成系统稳定的破坏,所造成的损失也是相当巨大的。而当某一保护装置拒动时,其后备保护仍是可以动作而切除故障的,因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。
2继电保护在供电系统中的作用
发挥继电保护装置作用的前提是可靠性。继电保护的可靠性一般来说主要是由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置,以及正常的管理来保证和运行维护。继电保护的基本任务是:一.自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其它无故障部分迅速恢复正常运行二.反应电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件,而动作于发出信号,减负荷或跳闸。此时一般不需要保护迅速动作,而是根据电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时,以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。
3继电保护技术在电力系统中的运用特性
3.1 继电保护技术的智能化运用特性增强现代化的电力管理越来越体现了智能化的控制管理模式,具有一定的人工智能化的特征。这些特征,一方面使得电力系统在管理上减少了不必要的资源浪费;另一方面为其它各项技术的运用提供了广阔的技术空间。正是在这样的技术背景下。继电保护技术出现了一定的人工智能化,使得保护装置在设计上更具有合理性和科学性。这些智能化的信息特征使得继电保护技术在发展的过程中逐渐地进入了自动化的发展进程。目前,在我国主要大城市供电提公司的见电保护设备中已采用了模拟人工神经网络(ANN)来进行对用电的保护。因此,进一步推进了继电保护技术智能化的发展前景。据现有的资料介绍,在输电过程中出现的短路想象一般有几十种。如果出现这样的情况用人工进行排除。至少需要12小时以上。但若是采用上述的神经网络继电保护方法,可通过采集的数据样本对发生故障进行检测,从而能在半小时之内得出故障出现的原因,大大缩短了维修时间。这些人工智能方法通过计算机辅助系统的帮助运用,可使得电力运输效率大大加强。
3.2 继电保护技术的网络化发展显著 继电技术的运用离不开计算机网络的支持。这种网络化的技术,不仅给继电技术提供了可操作检查的直观空间范围,也给其发展更新提供了更为广泛的动力支持和保障。这也正是继电技术开放性发展的必然要求。继电保护的主要功能在于保护电力系统的安全稳定,而这种保护离不开计算机网络的数据模拟生成系统,需要依据计算机通过数据采集和分析来检测存在的原因,进而发出警告。
继电保护的基本概念范文5
关键词：应用型本科；继电保护；项目教学法；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）31-0025-02
目前我国电力行业继电保护技术已经全面进入了微机保护时代，微机保护的大量使用，既改善了电力系统安全稳定运行的外部条件，同时也给保护试验技术带来了新的影响，增加了高校继电保护课程学习的难度。目前，大多高校的继电保护教学仍然是完全按照教材章节的内容和顺序依次讲述各保护设备的保护原理以及实现方法，这种传统的教学模式存在以下一些明显弊端：第一，继电保护这门课程要求学生具备电机学、电路理论、电力系统故障分析等多方面的相关知识，教学大纲同时又要求学生掌握继电保护的基本原理、基本概念、考虑和解决问题的基本方法以及基本的实验技能。不少学生对保护基本的理论尚且掌握不了，更谈不上实验技能的培养。第二，随着微机保护和变电站综合自动化技术的快速发展和大量应用，现有教材已经不能很好地体现电力系统继电保护的技术、应用和发展。现有的教学重点难点还存在与工程实际脱节的情况：传统的继电保护教学花大量的篇幅讲授继电器的原理、使用和调试，等到学生走上工作岗位后，还需投入大量时间去熟悉和认识继电保护的新技术。同时，教材讲述的传统保护理论所采用的继保装置原理和结构都比较复杂，老师要讲清楚非常费时和费力，最后从学生那里反馈回来的信息还只能是“没有什么用”。第三，重庆科技学院新建的电气工程专业不归电力系统直接管辖，由于历史和现实的原因，学生毕业后进入电力系统的机会相当少，大部分学生能够去的单位是诸如冶金、石油或者其它工矿企业。而且“电力系统继电保护”的教学内容多、课时少、起点高，许多毕业生以后并不专门从事继电保护工作，对这部分学生而言，教学内容又显得索然无味。
以上这些对当前继电保护的教学内容和教学模式带来了极大的挑战，因此该课程的教学改革势在必行。为此，我们应该遵照“背靠行业，以应用为主，以够用为度”的原则，整合新的教学资源，探索新的教学思路。同时，为了积极培养高水平、厚基础、宽口径和较强创新能力的电气工程及其自动化专业的学生，促进本专业学生创新能力培养是我校改革和发展的需要，也是教师自身建设的需要，它关系到我校本科教育整体水平的提升。
一、应用型本科课程教学改革思路
应用型本科的目标应该是培养具有一定基础知识理论、具有较高的综合素质、具有较强的实践能力和适应性，具备解决工程实际问题能力的现场工程师。在相应的课程改革中，为体现应用型本科课程的特色，需要解决好课程目标、课程内容和课程组织三个基本问题。在新的发展形势下，应用性本科高校课程改革应以就业为导向、能力为本位，应用为目标，明确课程改革与建设的目标、思路等要求，以满足时展的需要。改革思路主要从课程教学改革和实验教学改革两个方面来进行。
1.改革教学方法和教学手段。本文主要探索基于工作过程的项目教学方法，此方法起源于高职高专教育，国内外已经做了较多的研究，但在应用型本科教育中是否应该采用这种方法或者说在一些技能型的专业课上是否能局部采用这种方法，国内外还研究得不多。《电力系统继电保护》是一门专业性、实践性很强的技能型课程，理论上来说需要大力加强实践教育、实验教育，采用项目教学法能够较好地适应这样的要求。项目教学法具体来说又分为情景设置、教师引导、学生实践、项目总结、项目改进五个阶段。原则上说学生实践应该包括实验部分的内容。通过几个完整的项目训练，学生不仅学到了专业知识，沟通能力和学习积极性也得到明显提高。
2.改革现有的继电保护实验体系。本课程是一门理论与实践并重的比较难学的课程。学生想要学好它，除掌握好理论知识外，还应该通过包括课程实验、课程设计、综合实验甚至毕业设计等实践性环节才能更全面地理解和掌握保护知识。这门课程学习内容多，实验学时却很少，所以老师讲起来相当费力。比如我们学院安排《电力系统继电保护》授课学时为40学时，实验学时为8学时，这么少的学时要讲清继电保护的内容确实很困难。而且《微机继电保护》课程没有开设，这些都对培养学生的实际动手能力带来不利的影响。改革的思路就是精简授课学时，以项目的方式来代替，同时增加项目实验的内容和学时。
二、课程教学改革的内容
项目教学法与传统教学法的最大不同，就是增加了诸如情景设置、学生实践和项目总结这样的教学环节，相应地改变了以往灌输式的教学方式。我们根据《电力系统继电保护》的教学大纲，从教学内容抽出几个项目，分别是三段式电流保护、方向电流保护、距离保护、纵联差动保护、变压器保护、发电机保护和微机保护。下面以三段式电流保护为例来说明项目的实施过程：
1.情景设置：以DJZ-III型电气控制及继电保护综合控制实验保护台为依托，分析单侧电源输电线路发生短路区内和区外故障以后，线路保护的动作情况。整定三段式电流保护动作值、分析保护的灵敏度。
2.教师引导：这部分和传统课堂讲授的区别在于：讲解相应知识点时要以情景设置的项目为背景。比如三段式电流保护包含电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护，三种不同的保护如何共存于一条输电线路上。这就需要分别分析三段式电流保护的作用、原理和整定计算原则、再引出具体的保护接线图。
3.学生实践：此项目同时又分解为三个不同的任务，分别为整定计算、接线图设计和灵敏度分析。学生在课堂上根据网络参数计算出三段保护的整定电流值，并设计好保护的接线，再根据实际参数拿到实验课上检验结果。
4.项目总结：教师对完成的本阶段任务的过程与结果进行分析总结。对学生的表现进行点评，并对主要问题进行集中解决。
5.项目改进：思考进一步改进实验接线，采用不同的接线形式，灵敏度计算有何不同；思考如果是双侧电源，如何保证保护的正确动作，由此进入下一个项目方向电流保护。
三、实验教学改革的内容
实验教学改革的目的是建立与项目教学法相适应的实验教学体系。传统继电保护实验课的缺点是验证性实验过多，教学内容与实验内容脱节。针对这一现状我们的改革思路是：
1.增加实验内容。采用项目教学法以后，一个项目就是一个实践任务和课题，而项目本身又和理论课紧密联系，这样在内容上就增加了实验的项目。
2.改变实验方式：实验除了在内容上与项目教学法互相衔接，在方式上也做了一些改变。学生除了在课堂上做理论分析外，更重要的是需要作出项目实验的验证。要求学生依托现有实验设备，自主设计实验方案，自主设计实验接线图等，还可考察学生动手接线、对错误结果的分析，从而将验证性实验变成设计型、综合型实验，从而促进学生动手能力的培养。
继电保护的应用现状与人才培养存在较大的差距，本文从理论与实践的教学上提出了采用项目教学法来增强应用型本科学生的工程实践能力。通过实施项目教学法，有效地提升了学生对“电力系统继电保护”课程的积极性，对增强学生工程实践能力起到了促进作用。
参考文献：
[1]申一歌，杨科科，袁铸.项目教学法在《供配电技术》课程中的应用[J].教育教学研究，2011，（9）.
[2]胡文花，仇新艳.行为导向教学模式在“水电站继电保护应用与设计”课程中的应用[J].北京电力高等专科学校学报，2010，（10）.
继电保护的基本概念范文6
关键词：短路电流基本概念；短路保护措施；限制短路电流的措施
电力系统中出现短路故障时，会破坏整个电力系统的稳定运行，造成对电力用户的影响，发生严重情况时，还会危及人身和设备的安全。熟悉掌握短路故障的基本概念，合理有效地控制短路电流，十分必要。在运行维护中首先应当做好短路故障发生的预防工作，如果已发生短路故障，应尽快将故障部分切除，使系统电压在有限的时间内恢复正常值，以保证系统的安全性、可靠性。
1短路电流基本知识
1.1短路电流基本概念
短路故障是带电导体之间非正常的金属性接触，通常故障电流很大，危害主要有以下两个方面：（1）大电流在电气装置、配电线路以及开关电器等带电导体间产生很大的机械应力，使得带电导体及其固定件变形、扭曲、松动甚至断裂，严重破坏配电系统的正常运行。（2）大电流导致带电导体及连接件温度急剧上升，使得电线、电缆的绝缘材料损坏或失效，温度过高引起可燃物燃烧，造成火灾导致严重后果。在三相交流系统中，短路故障主要有四类：（1）三相短路；（2）两相间短路；（3）两相接地短路；（4）单相短路。以上几种短路中，仅三相短路为对称短路，且通常三相短路电流最大。在短路发生的过程中，电流变化的情况主要与以下两点相关：（1）系统容量大小；（2）短路点距离电源的远近。在平时的计算过程中，如果计算出的电抗标幺值X·c≥3时（供电电源容量为基准），我们可近似认为电源母线电压维持不变，不考虑短路电流交流分量的衰减，即无限大容量的系统，我们又称为远端短路。若计算出来的电抗标幺值X·c＜3（供电电源容量为基准），应考虑短路电流交流分量的衰减进来，即有限容量系统，我们又称为近端短路。短路电流计算方法有两种：IEC法，目前在国际上广泛应用；实用法，在国内电力行业广泛应用；本文主要对实用法进行简单介绍。在短路电流计算中，我们应求出最大短路电流值，用于电气设备的动热稳定效验以及整定继电保护装置。同时，最小短路电流值也应当求出，用于效验继电保护装置的灵敏系数。
1.2高压系统短路电流计算
在知道短路电路的各项参数，如电源容量、系统电压、系统阻抗等，再经过网络变换化为最简电路，计算求得短路点与电源之间的等值总阻抗，利用公式即可求出短路电流。短路电流的计算可以采用标幺制或有名单位制。标幺制主要应用于高压网络，有名单位制主要应用于1KV以下的低压网络。（1）标幺制。标幺制是一种相对单位制，为有名值与基准值之比。在计算过程中，首先，应当确定基准容量Sb和基准电压Ub的值，后利用公式对应求出基准电流Ib=Sb/√3Ub、基准电抗Xb=Ub/√3Ib，电路元件电抗的标幺值X*=X/Xb=√3IbX/Ub=SbX/Ub²，最终可求得三相短路电流初始值Ik’=Ib/X*。在计算过程中，基准容量虽然可以任意选定，但通常为了计算简便，基准容量Sb一般选定为100MVA；若为近端短路，一般选取发电机（馈送短路电流者）额定容量SrG作为基准容量。基准电压Ub通常取各电压级的平均电压Uav，即Ub=Uav=1.05Un（Un为系统的标称电压）。采用标幺制计算时，元件阻抗的有名值和相对值都应按基准容量换算为标幺值，且基准电压应采用平均电压。电路元件阻抗标幺值和有名值的换算公式可参见《工业与民用供配电设计手册》（第四版）表4.6-3。（2）有名单位制。采用有名单位制计算时，虽元件分属不同电压级，但各元件阻抗的相对值和欧姆值，都应当归算到短路点所在级的平均电压。三相短路电流初始值Ik’=Uav/√3Xc，如果Rc＞Xc/3，则应计入有效电阻Rc，则Ik’计算式变化为Ik’=Uav/√3Zc（其中Zc为短路电路总阻抗，RC为短路电路总电阻，Xc为短路电路总电抗）。电路元件阻抗标幺值和有名值的换算公式可参见《工业与民用供配电设计手册》（第四版）表4.6-3。
1.3低压系统短路电流计算方法
在低压系统的三相短路电流计算中，考虑系统为对称情况，三相短路中仅有正序分量，无须引入序阻抗的概念，各元件的相阻抗即相正序阻抗。而在单相短路（包括单相接地故障）计算中，系统发生不对称短路，且短路发生处距离发电机较远，可认为所有元件的负序阻抗与正序阻抗相等，此类计算中我们需要引入序阻抗和相保阻抗的概念。经过总结与简化，可以列出低压系统短路电流计算的通用公式：单相短路电流Ik1’=220/√Rphp²+Xphp²，三相短路电流的初始值Ik3’=230/√Rk²+Xk²（其中Rphp为短路电路的相保电阻，Xphp=短路电路的相保电抗，Rk=短路电路的总电阻，Xk=短路电路的总电抗）。
1.4短路电流计算结果的主要应用
（1）根据短路电流计算结果，比较和选择电气接线方案。（2）正确选择和效验电气设备及载流导体。（3）确定继电保护的选择和整定，以及灵敏系数的校验。（4）确定中性点接地方式。（5）对接地装置的接触电压以及跨步电压进行验算。（6）大中型电动机的起动压降计算。可以根据最大短路电流值选择电气设备容量参数以及继电保护装置，根据最小短路电流值可以效验继电保护装置灵敏系数。另可利用阻抗标幺值计算来校验电动机起动的电压降。
2短路保护措施
在发生短路故障时，我们应当采取有效的措施，避免有害后果的发生。因此，对短路保护电器的选型和参数设定尤为重要，短路电流会对导体及其连接件产生热效应和机械效应，造成线路及其绝缘损坏，以致引起电气火灾危害。合理选择保护电器，在危害前可靠切断电源是短路保护的基本要求。
2.1短路保护电器的类型
（1）gG熔断器和aM熔断器（反时限动作特性）：短路特性极佳的保护电器，具有良好的限流特性，对于被保护回路的安全十分有利，其允通能力（I²t）值很小，大大降低了短路时发热对线路导体截面积的要求。（2）断路器的瞬时过电流脱扣器：目前供配电系统中应用最广泛的短路保护电器，同样具有良好的限流特性，而且技术仍在不断发展进步。（3）选择型断路器的短延时过电流脱扣器：可实现选择性切断，缩小切断电路的范围，具有明显的优越性，但其价格昂贵，常用于电流较大、可靠性要求高的馈线回路。
2.2保护电器的装设
保护电器的装设要求如下：（1）每段配电线路都应装设短路保护电器（电源切断可能导致电气装置的运行出线危险的回路除外）。（2）每段配电线路只装设一台保护电器，一段线路不宜装设两台保护电器，更不应装设三台，必要时可装设隔离开关。过多的保护电器将增加切断电路的概率，降低配电系统的可靠性和选择性。（3）配电线路的分支处以及导体的截面减小处应装设保护电器。（4）在配电箱和控制箱的进线处不应装设保护电器，因为在该配电线路的首端已经设置了保护电器。
2.3保护电器的兼用
在配电系统中，每个配电回路都应设置保护电器，而这个保护电器通常兼作过负荷保护、接地故障保护和短路保护。断路器的脱扣器具有两种或四种功能（非选择性和选择性的区别），分别发挥不同的故障保护作用；而熔断器仅有一组熔断体，需同时满足以上三项保护的技术要求。
3限制短路电流的措施
3.1影响短路电流的因素
（1）主接线的形式及运行方式。（2）电力系统的电压等级。（3）电力系统中各元件的正、负、零序阻抗的大小。（4）系统中是否采用了限流电抗器、限流型电气设备、故障电流限制器等。
3.2限制短路电流的措施
（1）电力系统可采取的限流措施：提高电压等级；采用直流输电；增大系统的零序阻抗；在电力系统主网加强联系后，将次级电网解环运行；装设故障电流限制器。（2）发电厂和变电站中可采取的限流措施：在发电厂的发电机电压母线分段回路中安装电抗器；变压器采用分列运行方式；装设电抗器于变压器回路；出线上装设电抗器；采用低压侧为分裂绕组的变压器。（3）终端变电站中可采取的限流措施：变压器采用分列运行方式；变压器采用高阻抗型；装设电抗器于变压器回路；选用较小容量的变压器（当Uk％一定时，变压器的容量越小，变压器的阻抗越大）。
4结语
随着我国电力系统的不断进步完善，在电气设计中应有效地限制短路电流对电力系统的伤害。电气设计人员应当熟悉掌握短路电流的计算方法，根据短路电流的大小，科学地规划电力方案，合理地选择保护系统，以保证电力系统的安全性与可靠性。
参考文献：
[1]《低压配电设计规范》GB50054-2011.
[2]《工业与民用供配电设计手册》(第四版)任元会主编.
[3]《低压配电设计解析》任元会主编.
