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继电保护相关知识范文1
关键词：继电保护；启发式教学；模块化教学；教学改革
作者简介：霍兰茹（1980-），女，河北保定人，延安职业技术学院，助教。（陕西延安716000）
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）09-0065-02
继电保护是电力系统安全运行的保障。继电保护装置与发电厂和变电站综合自动化系统、电网调度自动化系统等密切关联。继电保护课程教学质量的好坏直接影响到后续其他专业课和选修课的教学。继电保护装置的更新换代对高校继电保护教学提出了新的要求，培养能熟练设计、安装调试、操作维护继电保护装置的应用型专业人才成为当务之急。继电保护课程是一门理论性、实践性都很强的课程，要求学生起点高且必须具备电工基础、电子技术、电机学、电力系统等方面的相关知识。近年来国家提倡高职高专院校要在实践环节上加大比重，继电保护课程在专业计划中的地位发生变化，理论教学时数减小，大部分学生反映很难入门。为此，本文专门从教学内容、教学方法、教学手段和实验、实践性环节等方面提出了课程改革的思路，力求使学生成为适应市场需求的应用型技术专业人才。
一、合理安排教学内容
首先是教材的选取。高职高专学生和本科院校学生的课程目标不同，在教材选取上更加偏重于实用性。目前大部分电力系统继电保护教材都是围绕保护原理、动作整定编写，忽略了对各种电气设备进行继电保护配置和对继电保护运行、维护和检修技术的介绍。对于高职学生来说，他们应该掌握的技能是：面对各种电气设备时该设置哪些保护；每一种保护的电路布置；每一种保护在运行和动作时信号显示情况以及根据这些信号如何进行维护；微机保护的实现形式以及动作原理。为了适应高职教育需要，继电保护教材还应包含下列内容：电气设备的继电保护配置，主要介绍电气设备继电保护的配置、保护的原理图和展开图识读；继电保护运行、维护和检修技术，用各种案例实现学生对运行和维护技术的学习。
其次是教学内容安排的合理性。由于教材选用的原因，各专业教材之间可能会有重复的内容，这就要求任课教师在授课前要对整个专业课程设置和各主要专业课知识点有一个总体的把握，适当删减部分内容。加强同一结合点上相关科目的协调配合，避免知识重复讲授，如模拟量采集系统、数字滤波等内容可跳过不讲。同时根据本专业就业所需知识和能力的要求适当增加内容。对重点、难点部分合理分配课时，比如在讲解动作值整定计算时只需介绍保护整定的原则，不作复杂的理论分析计算，让高职学生从复杂、难懂的困境中解脱出来，把主要精力放在继电保护的实用技术上。讲授理论侧重于一些保护的基本原理与方法，如常规保护（电流保护、距离保护等）及有关具体保护装置的实验、实训环节、课程设计、毕业设计；对于一些学生能自行理解的、工程实际中不再采用或用的很少的内容应少讲或不讲；多讲解一些课本上没有编入的但工程实际中已应用广泛的内容。
由于学生基础水平不同，学习能力也存在很大的差异性，任课老师应及时收集学生的反馈信息，把握好教学的深度和广度，因教制宜。对于那些学有余力的学生，可以组织成课外学习小组，让他们自己收集相关电气工程专业方面的资料和素材，扩大专业领域的专业知识宽度和深度，鼓励他们积极参加校内科研项目，如继电保护课件的开发、保护实验仿真装置的设计等，培养学生的创新能力和科研能力。
二、采用多种教学方法
较传统的专业课教学方法是教师单一传授式的方法。这种方法使学生处于被动的学习过程中，不利于知识的学习和掌握。为提高教学效果，在课堂教学中应采用灵活多样的教学方法。
1.启发式教学
启发式教学是教师在教学中根据教学规律，采取各种手段来引导学生独立思考、积极思维，以获取新知识的教学方法体系。对于不同的教学内容，启发式教学的具体做法也不同。
在介绍继电保护的基本概念时，首先告诉学生继电保护属于二次系统，作用是为一次系统服务的，是反应电力系统故障和不正常状态并做出动作的一种自动装置。然后就可以采用提问的方法启发学生温故知新，可边提问边回答：常用的一次设备有哪些？故障包含哪些？不正常状态有哪些？继电保护装置对于故障和不正常状态最终的处理结果如何？后面在介绍继电保护的原理时同样可以采用此法，先告诉学生只要找出正常运行与故障时电气量或者非电气量的差别即可找出一种原理，引导学生积极思考。
继电保护课堂教学注重知识的衔接，可以在每次上课开始时花3～5分钟时间复习上次课程知识点，然后引出新内容。鼓励学生提前预习，对所要学习的知识有大致的了解，上课结束时将本次课的内容加以总结，并针对下次课程内容与本次上课内容的不同进行提问，提出本次课中继电保护方法的不足，针对不足提出解决办法。这样让学生心存疑问，继续进行下一部分内容的学习。在学习“自动重合闸”这一章时，首先介绍单相重合闸和三相重合闸，在此基础上引出综合重合闸的概念，即当线路发生单相接地故障时采用单相重合闸方式。发生相间故障时，采用三相重合闸方式。综合考虑这两种重合闸方式的装置称为综合重合闸。然后提问：如果发生单相接地短路时，选相元件拒动，综合重合闸如何动作？两相先后接地短路时如何动作？通过这样的启发方式让学生对三种重合闸方式进行逐步深入的学习，从而掌握各种工作方式的保护原理、特点。
继电保护中有些内容既相互联系又容易混淆，这时就要适当引导学生进行多方面对比，在对比分析中加深理解，在理解基础上加深记忆。比如在讲到距离保护时可以将之前讲解过的电流保护的知识点加以对比。尤其是二者的整定原则和灵敏性校验有什么相似和不同？不同点的根本原因是什么？动作电流与动作阻抗有什么关系？通过这些知识点的对比既可以让学生更好地掌握距离保护的相关知识，同时对电流保护的内容加以复习，这样能够使学生将继电保护这门课程更好地深入理解。
2.模块化教学
模块化教学法是以专业工种为模块，把专业理论和操作技能有机地、系统地结合在一起进行的理实一体化教学。它在理论学习和操作技能训练之间找到了最佳的切入点，注重教学内容的实用性。通过模块教学方法的实施可以强化学生的技能训练，促进学生动手能力的提高。教师在模块化教学过程中起到贯通、点拨作用，只讲解一些难懂的、易错的地方以及一些更快更有效的学习方法，从而更全面地发挥学生的学习自主性。
整定计算是继电保护知识中的重要内容，但现有教材中介绍整定计算知识不全面，不利于学生系统地学习整定计算知识。而现场实际保护装置的整定值主要是结合原始资料，根据保护原理和设计手册来计算。因此，在教学中应改变传统的学习方法，对于整定计算部分授课时只作简要介绍，学习的重点放到设计环节中。在课程设计或毕业设计环节中，可将继电保护中的整定计算知识分为电网保护的整定计算、变压器保护的整定计算、发电机保护的整定计算等几个模块向学生详细讲解，使学生通过具体的实例理解整定计算原则，并掌握整定计算内容。如发电机保护的整定计算参照某发电厂或程设计任务书，提出设计要求。设计时，首先让学生查阅资料，了解各种发电机保护的整定方法，然后结合设计要求讲解各种保护，进一步理解整定原则和方法。这样，经过课堂学习、设计环节之后能使学生较系统地掌握继电保护的整定计算知识。
三、利用现代化教学手段
继电保护课程理论知识比较抽象，涉及的专业知识较多，学生学习起来较难掌握，应采用多种教学形式结合的方式讲解。
1.多媒体教学的合理应用
可利用Authorware、Photoshop、Flash等工具自行开发多媒体课件，将复杂的继电保护设备、电路接线、工作原理以声音、图像、图形和动画等形式表现出来，有助于学生深入理解。目前，多媒体教学手段已被各级院校、教师接受和推广使用。
2.借助仿真软件进行演示
仿真技术辅助教学既可演示复杂系统的未知结果，又可演示系统随参数变化的变化结果或变化趋势，有助于学生对抽象理论的理解，更能弥补实验手段的不足。目前，各种火电机组仿真系统、变电站仿真系统、电力系统物理模拟和计算机仿真系统等仿真平台已得到广泛应用，可以在这些仿真平台的基础上开发相关的仿真项目应用到继电保护的教学中。利用开发的仿真平台可以模拟实际电力系统故障的发生、继电保护的全程动作情况，让学生亲历电力系统运行的实况，学会对事故的分析和处理，进一步理解保护的原理。
3.采用电化教学演示
继电保护课程的许多教学内容与生产实际背景密切相关，通过录制与生产实际背景相关内容的教学录像片，可以让学生直观地了解到生产实际中继电保护装置的实际安装、调试过程的各个环节，使他们在集声、像于一体的多媒体环境中轻松地掌握复杂、枯燥的安装调试过程。比如在介绍电流互感器的结构及工作原理时，可以播放有关在电厂或变电站中的TA二次侧在运行中开路后的现象、后果以及更换电流表或电流继电器时采取的方法与措施的录像，使学生在生动有趣的教学情境下掌握电流互感器的相关知识和操作技能。
四、重视实训、实践环节
目前继电保护规定的实验一般都是认识性、验证性的实验，发挥不了学生的主动性和创造性，因此，可减少验证性试验比例，适当增加设计性、综合性的实验项目，让学生自己接线和调整参数，模拟电力系统故障和保护装置的动作过程。通过实验进一步理解电力系统继电保护的工作原理和组成。
为了达到很好的实习效果，需要根据专业教学的时间安排好前期课程的设置。在开始专业基础课程前，首先安排学生在学校周边的电力系统进行参观性质的“认识实习”和“专业导论”，使学生建立起“专业”的概念和最基本的原理认识，然后在学习了一定的专业知识后再组织学生到电厂、变电站或其他相关单位进行“毕业实习”。
五、结束语
电力系统继电保护是电自专业的一门核心课程。为适应继电保护技术的发展，应加大继电保护课程教学体系改革力度，在教学中体现继电保护原理、装置、整定计算的有机结合，以适应技术发展的要求，培养出适应电力行业需求的专业人才。
参考文献：
[1]张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005.
[2]王世强,兰琴.启发式教学在继电保护课程教学中的应用[J].重庆电力高等专科学校学报报,2009,(8).
继电保护相关知识范文2
【关键词】继电保护；常见故障；处理措施
在电力系统当中，要想实现整个系统的稳定安全运行、降低其综合成本以及系统故障的自诊断控制，继电保护器都是关键的技术设备。继电保护器能够根据电力系统的发生故障后的一些变化来将一些元件进行安全隔离，使得故障不会继续扩大，从而达到保护系统安全运行并实现经济效益的目的。继电保护是主要针对主设备和输电线的保护措施，能够根据不同需求来达到失步保护、失磁保护和负荷保护等安全保护。但是在实际应用当中，一旦继电保护器发生了自身故障或者是传送信息的系统发生了故障，这些都会影响到继电保护措施的顺利进行，从而失去保护主电路和输电线的功能。
一、继电保护器的运行环节
由于继电保护器分为很多种类型，所以设备装置之间存在着很大差异。但是即使其差异再大，他们的基本运行环节还是相差无几的。继电保护器都是通过对信号进行采集、分析判断并输出处理完成的作用信号来对系统进行保护的。根据以上信息可以看出在继电保护中的任何一个环节出错都会影响到继电保护器的工作。所以在检修当中，要重点对继电保护器进行运行环节和故障点的检修，以来预防发生故障，从而实现继电保护。
二、继电保护的常见故障
继电器的常见故障主要可以从外部看到的现象和内部看到的现象来划分为两部分。
首先是外部看到的现象，这方面主要有继电器不运行或不复位、继电器误动作指示灯异常亮起以及烧损三方面的故障；由内部看到的现象可以分为分为接点故障和差拍两方面的故障。
1、继电器不运行或者不复位故障。在继电器进行继电保护的过程中有时会出现继电器不能正行运行的故障，此时直观的结果就是继电器不能进行正常运行或者是不能够进行复位。继电器不能进行正行工作的话就不能及时对系统进行保护，因此出现这种故障要及时找到根源并对其进行修复。发生继电器不运行或者是不复位故障的时候，可以通过外部现象来确定。依次检查输入的电压是不是能够到达继电器处、继电器的规格是不是能够符合输入电压、输入的电压值是不是有所下降、继电器是否出现了破损以及接触是否良好等，以上这些会导致继电器不能够正常运行。而发生继电器不能复位故障的时候，需要检查输入电压是不是已经完全断开以及继电器是不是有异常变化。
这些故障出现的原因可能是布线错误、安装的螺钉端子不牢固、供给的电源容量不充足、线圈断线、绝缘老化以及机械性破损。
2、继电器误动作指示灯亮起异常。指示灯异常的亮灭会带来错误的信息，使工作人员作出错误的判断。当发生这种故障的时候，一方面可以通过继电器的输入端子上面是不是被施加了异常的电压来确定，产生这个故障的根源是长距离地布线和感应电压造成了迂回的电路。另一方面可以通过观察振动和冲击是不是太大来确定故障原因，这是由于继电器的使用环境太过恶劣。
3、继电器的烧损故障。继电器的烧损故障主要出现在两个地方，一个是线圈烧损，另一个是接点烧损。当发生烧损故障的时候，通常会出现变型以及烧灼性气味等特征，因此维修人员通常能够根据感官来判断出来。线圈烧损可能是因为选择线圈的时候规格的选择不正确、输入的电压超过了线圈的额定值以及贴片不能够充分吸附等。接点的烧损可能是因为电流超过其额定值、冲击电流超过了其额定值或者是和插座的接触不良导致了异常的发热状况。
4、接点故障。接点故障可以分为接点熔敷、接触不良和异常消耗等。这些都是在继电器的内部来看。大电流的流入、接点异常振动、频繁开关动作和继电器到期都会引发接点熔敷故障的产生，发生这些情况的根本原因可能是负载加入引起的突入电流、负载短路的电流以及外部振动和冲击等。
而发生接触不良故障的时候，就要检查接点表面是不是有硅、碳等附着物，是否被SO2、H2S等硫化物腐蚀，是不是有接点、端子偏离或接点脱落等机械性的接触不良等。
接点出现异常消耗的时候，首先要看继电器是不是适合，这会造成电压、冲击电流、电流的选择失误；其次看是不是考虑到了连接负载，连接负载的加入带入了相关电流的变化，产生了螺线管负载、电机负载、灯负载等的相关冲击电流。
5、差拍。差拍现象的产生也会对继电保护造成影响。出现差拍现象的时候，可以依次检查输入电压是不是充足、继电器的选择是不是合适以及电磁铁是不是进行了完全动作。输入电压不足可能是因为继电器线圈的规格不合适造成，也可能是因为施加电压的脉动和输入电压缓慢上升造成。
三、对继电保护器故障的处理方法
电力系统中，与继电保护器相关的故障通常是比较多的。在此对其常见故障的相关排除以及处理方法来进行重点分析。
继电保护器发生故障之后首先应该采用替换的方法来对故障点进行排除和确定。上文详细说了继电保护器常见的故障和可能的故障点，所以只要根据相关现象来进行排查就行了。首先用正常完好的元件来替代可能出现了故障的地方，根据故障是否消失来确定其是否是故障点。如果故障消失的话，那就对其进行排除；如果故障没有消失的话，那就继续排查别的故障点。
通过总结维修经验以及收集相关的文献可以发现，继电保护器的故障一般都是会产生比较直观的现象的。比如说在有元件烧毁的时候，元件的外观会发生明显变化并伴随着烧灼的气味产生，这些像信号一样引领维修人员寻找到故障点。所以说在发生故障的时候，维修人员也可以利用比较直接的视觉以及嗅觉来寻找故障点，并用相关处理方法来对故障进行处理。实际故障排除过程中还会经常使用到逐项拆除以及短接的方法来确定故障点，并对其进行维修。
通过以上文字也可以发现，实际过程中的维修以及处理的工作中要求维修人员能够使用不同的方式来排除故障，把方法综合运用。所以现代的电力系统企业中应当注意维修技术人员的选择和培训，不断使其积累相关经验。同时不断记录下遇到的故障问题以及故障的现象和特征等信息，使以后的维修人员能够进行学习，快速增长相关知识。
结语
继电保护器是电力系统中非常重要的保护装置，所以其故障的排查以及处理在保障电力系统安全运行和供电能力等方面是很重要的一部分。在现代的电力企业当中，应当采用数据库等信息方式来加快维修人员关于相关知识与经验的积累总结。通过数据库的信息来指导维修人员正确进行检修相关工作，实现继电保护器的快速检修和故障的处理。
参考文献
[1]杨峥.电厂继电保护故障检修与维护[J].电力科技，2011.6.
继电保护相关知识范文3
【关键词】110kV线路；继电保护；改进措施
引言
继电保护是对电力系统的故障和影响电力系统安全运行的异常工况进行研究，利用继电保护设备来保护电力系统和相关元件，从而实现反事故自动化的一种措施。继电保护可以保护电力系统正常运行，对电力系统的安全运行具有重要意义。随着我国社会经济和电力事业的不断发展，我国的继电保护系统也取得了较好的发展，其安全性和可靠性都获得了一定的提升。但是，随着供用电量的增加，人们对供用电安全性的要求越来越高，如何完善继电保护成为人们关注的话题。本文对继电保护概念和要求进行简要分析，结合一起110kV线路故障，对继电保护动作进行探讨，并结合相关知识提出了一些改进意见，希望能为我国电力事业的安全、高效发展做出一点贡献。
1 继电保护的作用和基本要求
1.1 继电保护的作用
在110kV线路中，继电保护装置可以有针对性的自动切除故障元件，从而减少故障设备的损坏，也可以避免故障设备对电力系统的其他部分造成影响，还可以有效降低事故影响；当电力系统中的设备出现异常状况时，继电保护装置可以依据具体情况做出反应，例如跳闸、收发信号等。因此，继电保护对于电力系统的安全运行具有重要意义。但是，继电保护并不是万能的，它只能在一定的延时范围内，依据故障的大小和损坏的程度做出反应，避免出现不必要的附加损害。
1.2 继电保护的基本要求
要实现继电保护装置对电力系统的保护作用，继电保护装置必须满足四个基本要求：（1）可靠性。继电保护装置必须具有可靠性，能对故障动作做出反应，在正常运行时不应该出现错误反应。（2）选择性。继电保护装置应该有一定的选择性，可以针对电力系统中的故障进行选择性切除，例如断开与故障点距离最近的断路器。（3）速动性。当电力系统出现故障的时候，继电保护装置必须在最短的时间内切除故障部位，从而降低故障部位对其他设备的影响。（4）具有一定的灵敏度。继电保护的灵敏度是指当电力系统的设备或者线路在保护范围内出现金属性短路等故障时，继电保护装置要及时做出反应，不应该出现拒绝动作。
2 110kV线路距离保护
电力系统中的距离保护是指根据反应故障点到保护安装点之间的距离来确定动作时间的保护原理。在110kV线路中，距离保护的I段、II段都具有比较高的灵敏度，可以在各种类型的多电源网络中确保动作具有选择性。但是，距离保护不能实现整条线路的速动，当故障位于线路的末端时，要实现线路的安全运行，就只能通过二段后备保护来切除故障。
距离保护分为接地距离保护和相间距离保护两个类型。接地距离保护作用于线路接地故障，一般使用零序电抗继电器，接地距离的I段是主保护，II段和III段是后备保护；相间距离保护作用于线路相间短路，一般使用方向阻抗继电器，相间距离的I段是主保护，II段和III段是后备保护。从具体运行过程来看，距离保护的I段是速断保护，作用时间短，反应迅速，但是I段保护并不能完全覆盖整条线路，一般只能达到该段线路全长的80%左右；距离保护的II段是一种带时限保护，其保护范围可以覆盖该段线路并有一定的延伸范围；距离保护的III段可以保护所在线路段以及该线路段的下一段线路，还有一定的延伸范围。
3 110kV线路故障分析及改造措施
3.1 线路故障分析
几年前，某市的110kV线路发生了一起线路故障，在故障前，甲站和乙站是利用110kV的双回线连接的，在线路的两端都设有110kV的线路保护。在该线路上还接有三个100kV的终端变电站，但是没有设置相应的线路保护。具体接线方式如图1所示。
当时乙线发生故障（图中X处），乙站与故障点接近的继电保护动作跳开开关，0.3秒后甲线的继电保护动作跳开开关，0.5秒后接近甲站的乙线继电保护开关跳闸，约1.7秒后，甲站的乙线继电保护开关重合，随后的十几秒内，乙站附近的甲线和乙线继电保护开关先后重合。当故障发生时，乙线两侧的继电保护装置跳闸是正常的继电保护动作，但是乙站附近甲线的继电保护开关跳闸是不符合正常的继电保护要求的，本文针对这一现象进行了调查分析，发现当天故障点遭到雷击接地，故障点既属于乙站乙线的距离保护范围，也属于甲站乙线距离二段保护的范围。当乙站附近的乙线继电保护装置跳闸后，甲线变成单向运行，保护的范围产生了变化。而故障点还属于乙站甲线的范围，继电保护装置就出现跳闸反应，此处跳闸后，故障点还在甲站乙线的距离保护范围内，继而引发甲站乙线机电保护装置跳闸。
3.2 改进措施
继电保护相关知识范文4
关键词继电保护 数字仿真 MATLAB LabVIEW Visual C++
文章编号1008-5807（2011）02-105-02
一、引言
电力系统数字仿真作为一种研究、试验和培训手段具有极好的经济性和实用性，可广泛应用于系统初始阶段的设计与试验，新技术、新原理的研究，系统运行过程中动态特性的分析与研究，以及系统的辅助决策控制与管理，还可以用于对系统运行人员的教学培训等。目前很多高校的电力系统及其自动化、电气及相关专业均开设继电保护课程或学习相关知识，除了少数高校外，大部分学校因各种原因缺乏较为完善的继电保护实验设施，致使学生在学习继电保护相关知识存在理解困难、理论联系不上实际等问题。
因此，本文研究采用数字仿真方法的实验系统，对于利用电力系统数字仿真输出的结果对系统进行动态特性分析、继电保护算法研究、以及继电保护新原理的动作特性分析等具有重要意义。
二、继电保护仿真实验系统要求
继电保护仿真实验系统的要求有：
1、真实性：根据真实系统的设置，可适当进行简化，建立仿真系统的保护模型，在故障时能够正确的模拟保护装置的动作行为；
2、灵活性：可以设置各种故障，校验不同原理保护动作的正确性；能方便修改设定参数、保护算法，动作逻辑和整定值等；当改变元件状态或保护动作时，能及时给出明确的提示。
3、可视性：应能显示保护的内部动作过程及相关电气量的变化过程，为微机保护的分析和研究提供依据。
4、可控性：仿真过程应是可控的，可单步执行或连续执行，加强对保护程序的调试，方便研究人员对保护内部过程的了解。这点对研究新原理和新方法非常重要。
5、扩展性：应能方便对系统进行扩展，易于增加新的保护原理、保护类型，以适应多种微机保护装置，及不断涌现地新原理和新方法。
三、继电保护实验系统开发平台选择
（一）电力系统暂态仿真子系统开发平台
电力系统动态仿真的一个重要组成部分就是对系统进行故障模拟。基于继电保护仿真实验系统的要求，故障仿真子系统能够模拟电力系统发生的各种故障和非正常状态时的暂态过程，特别是严重畸变的故障电流和电压波形，其波形数据送入到继电保护动态性能仿真子系统以检验继电保护装置的特性和动作行为。 有以下三种方法产生故障信号：
1、利用数学函数产生故障波形
该方法按照一定的数学模型生成电流、电压波形数据，然后将数据送入到保护程序中，通过一些控件或按钮来分析和处理波形。由于是同一系统生成的数字化数据，可以满足输出同步，但这种方法只能实现比较简单的故障数据发生。
2、利用现场录波数据对故障波形回放
这种方法以实际现场的故障波形或动模试验装置产生的试验数据为主，通过将故障录波仪记录的数据文件按照COMTRADE格式生成的数据文件，利用故障再现(回放)来实现对继电保护进行测试。这种方法可以保证故障波形的真实性，便于正确分析继电保护的动作行为。但是，该方法由于不能人为设定和选择实际系统故障，而搭建合适的物理动模试验装置也较为昂贵，改变系统结构相对不容易，来源于实际系统或动模试验装置的故障录波仪所存的故障波形并不能完全满足各类故障的保护行为分析和校验要求。
3、利用电力系统暂态仿真软件产生故障波形
由于缺乏足够的现场实测数据，在设计和验证继电保护原理时可采用专业的电力系统暂态仿真软件生成系统故障数据。虽然故障暂态仿真提供的数据源并非来自实际系统，但只要仿真模型精确，算法选择得当，完全可以真实地反映实际系统的暂态过程，大量的保护原理的早期研究工作都是利用电磁暂态仿真程序来完成的。MATLAB中可以充分利用其强大的仿真平台以及优秀的作图环境，在Simulink环境下直接搭建电力系统仿真模型。同时可以充分利用MATLAB提供的大量模块及丰富的工具箱资源，很方便地搭建不同的系统结构。由于MATLAB是将计算过程建立在最基本的电路原理和微分方程的求解的基础之上，能够同步计算机电过程和电磁过程，从而可以观察到仿真结果很细微的变化。
（二）继电保护动态性能仿真子系统开发平台
电力系统计算过程通常比较复杂，如果有一种软件能简化计算过程，而且还能模拟一些功能各异的实验，让设计者把更多的时间用在理解原理和掌握设计上，而不是花费大量的精力在编写复杂的程序和准备实验上，那将大大提高学习效率。下面介绍两种实用性的软件技术：
1、基于虚拟仪器技术
LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)，实验室虚拟仪器工程平台)是NI公司于1986年推出的一种高效的图形化软件开发环境，是面向测量与自动化领域工程师、科学家及技术人员的一种优秀编程平台。LabVIEW特点简要介绍如下：
(1) 图形化的仪器编程环境：采用了丰富的图形控件和图形化编程语言，通过“所见即所得”的可视化技术方便快捷的建立针对不同领域和行业各具特点的人机界面。
(2) 支持各种数据采集与仪器通信应用：能够很好的兼容各种插卡式和分布式数据采集产品。
(3) 丰富的功能函数库：内建了600多个分析函数，用户可直接调用来进行数据分析和信号处理。
(4) 网络功能：LabVIEW能够与Internet用户交换信息，共享资源。
(5) 灵活的程序调试手段：用户可以在程序中设置断点或探针，单步执行程序等多种方式对源代码程序进行调试。
(6) 内置高效的程序编译器：可以轻松地EXE、动态链接库或安装包。
(7) 支持多种系统平台：LabVIEW支持Windows、Linux、SunSPARC、Agilent-UX等多种操作系统。
因此，利用LabVIEW搭建继电保护实验平台来辅助学习，能够使理论学习与实践更好地紧密结合。通过对前面板进行设计，可以实现优秀的人机操作界面，甚至完全展现实际保护装置操作界面，学习将更生动、更形象，达到事半功倍的效果。此外图形化的编程环境极大缩短开发实验平台的时间，而且它提供多种接口非常方便功能扩展。
2、基于Visual C++平台
Visual C++是Microsoft公司推出的功能最强大、最复杂的语言产品之一，它是目前为止在Windows环境下进行大型软件开发的首选编程语言。
Visual C++6.0具有如下优点：
(1) 拥有强大的编辑环境和调试环境。高效的编译器，产生的可执行文件体积小巧、运行速度快，且底层控制能力强，有良好的图形处理功能。
(2) 集成了MFC(Microsoft Foundation Class)类库，使程序员可以使用MFC高效率地开发出各种应用程序MFC类库将所有图形用户界面的元素，如窗口、按钮、菜单等，都以类的形式进行封装，并且提供映射机制将Windows对这些图形界面元素所发出的消息映射到类的虚拟成员函数。
(3) C++在C语言的基础上，融入面向对象编程OOP(Object Oriented Programming)的思想。相对于结构化程序设计思想而言，代码具有很好的可重用性及可移植性。由于面向对象编程的可重用性，可以在应用程序中大量采用成熟的类库，从而大大缩短开发时间。
四、系统总体方案设计
根据以上分析，设计的继电保护实验系统总体结构图1所示。
五、结论
利用电力系统暂态仿真软件实现系统故障模拟，可灵活改变系统结构和参数，根据需要得到各种故障数据，能够形象生动的观察到保护动态过程，且实验系统开发周期短、界面友好、操作方便。系统功能齐全，具有很好的实用性。仿真系统涉及的测试方法、测试对象、保护算法等尽量与实际相一致，软件采用面向对象的模块化设计方法，开发实现丰富的教学实验内容。
参考文献：
[1]张元敏.继电保护及综合自动化实验系统现状分析.继电器，2008.
[2]梁振锋，杨晓萍，高立刚，等．基于LabVIEW的微机保护仿真.电力系统及其自动化学报，2008.
[3]王晶，翁国庆，张有兵．电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用. 西安电子科技大学出版社，2008.
[4]程刚，张沛超．基于Matlab和ATP的微机距离保护动态仿真 .继电器，2006.
[5]陈锡辉，张银鸿．LabVIEW 8.20程序设计从入门到精通.清华大学出版社，2007.
继电保护相关知识范文5
[关键词]继电保护 二次回路 检修维护
中图分类号：F415 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0005-01
引言：近年来，我国对继电保护二次回路相关工作的重视度日益增加，对继电保护二次回路进行检修维护己经成为了当前电力企业的日常型工作，但由二次回路故障所引发的电力运行事故仍时有发生，给电力系统运作带来了不利景如向因此，提高二次回路检修维护水平，对确保继电保护二次回路功能的稳定，进而达到从更基础的层次上和更广阔的范围内实现电力系统的安全意义重大。
1、继电保护在的作用
电力系统中的继电器是非常常见，其实用的目的就是为了更好的进行电路系统的保护。对于其工作的原理是，电路中出现了错误的工作的状态那么继电器就会第一时间作出反应，进行断电。既能够保护了电路又很好的对于系统起到了报警的作用，在我们的继电器使用的过程中，针对于其优点进行了一下的归纳：
1.1 维护安全
继电保护技术对电力系统的数据能够很好的对于目前的数据进行辨别，进而起到了监控的作用，与此同时具有很强的抗干扰能力，大大的提升了工作的效率。在我们传统的保护系统的安全系数不够好，在遇到问题的时候很难进行问题的预警提示，尤其在我们进行维修的过程中电路中存在着非常大的隐患，对于我们的施工人员来说构成了很大的生命安全的影响。新的继电器在这些方面通过数据的监控能够很好的进行判断，对于我们日常的工作起到了很好的掌握。
1.2 检测故障
电力系统中的组成的结构比较复杂，在某一单元、某一元件出现问题时就能很好的进行报警，对于整条的线路起到了良好的保护作用。继电器保护在我们系统中出现了问题的时候就能通过数据的判断进行出现位置的定位，进而进行报警这样在我们对于问题位置进行检修的过程变得方便简单，大大的提高了工作的效率。传统的保护系统在这些方面的效率都非常的低。
1.3 性能优越
继电保护使用的是绝缘材料，具有防范电磁及抗干扰作用。在设计阶段就进行了考虑，我们用了绝缘材料避免导电漏电的情形的发生。作为保护性元件，自身的特性是非常的重要的，只有在独立的不受到任何的外界的干扰的情况下才能进行正常的工作，更好的实现其工作的目的。
1.4 成本较低
我们所提倡的继电器其外形非常的小，在我们进行加工的过程中原料是非常的节省的，同时在我们携带以及安装的过程中变得更加的小巧方便。自身的功能也非常的重要，我们知道靠人力或者其他的方面进行问题的排出的过程都会投入很大的人力物力，从这个角度也能看出大大的节约了资金，是我们提倡可持续化发展战略的一个重要的体现。
1.5 安装方便
市场上所出售的继电保护产品结构都比较完善，便于安装。近几年的市场调研表明，越来越被大众所接受，其安全稳定的性能得到了顾客的青睐，在我们安装的过程中操作简单是另一个重要的原因，我们的施工以及用户，都想一切更加的简单化，这样对于我们在后续的工作才会变得更加的轻松，假使，以后继电器不能够进行正常的工作了，那么我们只需简单的更换就能完成了，而且不会影响到整个的电路。
2、继电保护二次回路检修维护的意义
继电保护二次回路是指对继电保护装置（如图1所示）的运行情况进行监测、保护、控制及调节所需的低压电气设备相互连接所组成的回路。
电力系统继电保护装置能否正确动作有一定的风险通过对电气参数的测量进行判断将有可能发生判断失误，例如在特定情况下，故障的参数变化可能并不明显，又或者有时系统的电气量在受到负载或外界干扰时也会发生波动，此时的继电保护装置可能发生不动作或误动作，从而使得正常运行的设备被切断或对故障点视而不见，这都会对电力网的稳定运行带来不利影响因此，有必要加强对继电保护二次回路的检修维护工作以确保整个回路工作正常，从而能够及时发现并解决继电保护的异常运行状况、排除故障隐患继电保护二次回路的检修维护工作量大小不一，一般视电力系统的实际运行需要而定，但无论工作量有多大，其检修维护过程都具有危险性高、技术难度大等难点，所以对检修维护工作的质量和效率都有着较高的要求。
3、继电保护二次回路的破坏表现
以差动保护装置为例，其一旦出现故障，则不仅会直接影响到与其相关设备的运行，还会造成整个电力系统运行无序，使系统的运行效率严重被削弱这种危害主要表现为以下几点：
（1）对数据造成破坏在实际工作中，电力用户主要是依靠电能表的计量数据来缴纳电费，而差动保护受损之后则使计量数据与实际用电量相比出现误差，从而使供电企业或用户蒙受较大损失。（2）导致线路受损对丁比较严重的差动保护故障，甚至会造成差动保护装置失效，从而可能使该被切断的线路没被切断，导致线路短路，甚至引发差动保护结构错乱。（3）带来一定的电力能耗差动保护故障会导致差动保护受损，而差动保护受损则一般表现在铜损、铁损量方面，这会增加电力系统的能源消耗，不利于各类电网的长期运行。（4）破坏正常作业的安全性差动保护装置在发生故障之后容易引起不同的电磁反应，而电磁感应会对差动保护装置的运行产生干扰，从而影响其功能的有效发挥。
4、继电保护二次回路检修维护技术
4.1 电流检修
在电流互感器（Current Transfonner.CT）安装使用期间，要合理选择互感器的型号，推荐使用差动保护专用的D级CT；在经过保护装置的稳态短路电流时，电流达到最大值后需将差动保护回路的二次负荷控制在规定的误差范围以内。
4.2 负荷检修
负荷过大会造成CT超荷载运行，这种状态如果持续时间较长就会缩短CT的使用寿命因此，差动保护运行时应通过采取降低控制电缆的电阻、选择弱电控制用的电流互感器等方式限制CT的负荷，并依据实际运行情况适当减小CT的励磁电流质量检修。
目前，CT的生产厂家和产品种类较多，具体使用时应根据系统保护方式的需求进行选择对于测电流过大的继电保护装置，在差动保护过程中则宜选用小气隙的电流互感器。
5、继电保护二次回路检修维护的注意事项
5.1 检修前需做好相关的技术准备工作
在开展继电保护二次回路检修维护工作之前，检修人员需要根据图纸对系统中的一次及二次设备进行比对，对于检修过程中可能会存在的隐患要预先排除。
5.2 继电保护二次回路检修维护人员的基本要求
首先，继电保护二次回路检修维护工作具备较强的专业性，从业人员应取得相关职业鉴定部门的认可其次，由于继电保护装置是一次设备，而二次回路却是由二次设备连接组成，所以为确保电力系统的正常运行，从业人员必须熟练掌握一次系统和二次系统的相关知识第三，从业人员要熟练掌握相关的图纸，具备较强的图纸审阅能力。
6、结束语
尽管我国继电保护二次回路的检修维护水平日益提高，但由二次回路故障所引发的电力运行事故仍时有发生，给电力系统运作带来了不利影响。因此，加强继电保护二次回路的检修维护工作，促使二次回路的检修维护水平不断取得提高，对确保电力系统稳定运行、提升电力质量意义重大。
参考文献
继电保护相关知识范文6
【关键词】电网；继电保护；故障诊断；故障信息系统
1.引言
本文根据现有电网所能获得的信息，采用合适有效的故障诊断分析推理机制，同时兼容新旧变电站以不同通信规约接入，逐步实现电网故障的智能分析、诊断及决策。通过在福建电网实际应用表明，该方案切实可行，对构建电力系统故障诊断智能辅助决策系统具有一定的指导意义。
2.继保信息智能分析系统可行性分析
目前电网已具备开展电网故障智能分析专家系统研究的技术条件，主要体现在以下几个方面：
a）国内110kV及以上电压等级保护基本上实现了微机化，变电站中均配置了时钟同步装置，保护及录波均可通过通信网络将信息上传至主站，为事故分析提供了必要条件。
b）随着近年来IEC 61850、IEC 61970通信规约在电网中应用，在数据的易用性、兼容性、互操作性和可视化方面取得了突破。
c）随着电力系统调度自动化水平的提高及通信技术的发展，调度自动化均在开展数据一体化、数据平台一体化改造，保护故障信息系统可以获得多源的信息，为电网的故障诊断创造了条件。
3.主要技术难点及解决方案
3.1 继保故障信息智能分析系统推理机制
继电保护故障信息智能分析是根据电网一次网络拓扑，为每个一次设备生成相应的保护网络。保护网络指的是由电力系统主设备及其相关的断路器、录波装置、保护等构成的网络。根据故障情况和知识库，综合多个信息子站、EMS系统、录波系统的故障数据信息进行故障分析。根据故障区域电流、电压的波形变化，断路器和保护的实际动作情况等，利用相关知识库，分析并评价断路器和保护的动作行为，最终给出电网故障简报，包含相关故障元件的录波波形等，具体详见图1电网故障诊断分析系统图。
本文提出，故障诊断分析先以保护动作及断路器变位等开关信息作为触发条件对故障进行初步分析；同时，根据初步分析结果向录波系统召唤相关的录波文件等，如图1所示。根据开关量变位信息及保护和断路器的故障切除原理，按照保护动作原理进行推理、遍历，计算各种故障的可信度。根据推理出的最可靠的故障设备，对所有的断路器和保护进行行为分析，推理出哪些需要动作，哪些不需要动作。再结合实际的断路器和保护的动作情况，判断保护和断路器是否正确动作，或者是否有拒动或者误动的情况。同时，结合基于录波波形信息的继电保护故障信息智能分析技术，通过连续考察从故障发生到切除的整个过程中电流（或电压）的变化水平和变化时序，并结合考虑保护故障切除原理，用以判断故障的性质。
电网故障综合判断根据基于开关量、保护信息及模拟量信息的智能分析技术，构成多判据、分层、混合型继电保护故障智能分析技术，使得分析结论更为准确可靠。
3.2 统一一、二次设备模型
如果没有统一的一、二次设备模型，故障诊断分析系统即使获得了完备的源信息，也无法使用。继电保护智能分析系统的电网一次模型共享EMS系统的电网模型，保持两套系统模型的一致性。
IEC 61970标准为电力系统信息的标准化提供了技术规范，两套系统均利用基于CIM标准的XML文件导出电网模型，供电网智能故障诊断与事故处理辅助决策系统使用。IEC 61970的CIM模型可以很好地描述电网一次模型，但是CIM模型中关于电网二次模型的描述过于简单。在电网二次模型部分，CIM模型中定义了CurrentRelay、SynchrocheckRelay和RecloseSequence三个类，分别用于描述电流保护、同期装置和重合闸装置，但仍无法满足电网二次模型的建模需要。如果完全按照CIM模型建立保护库结构，当增加一种新的保护或自动装置时，就需要从ProtectionEquipment类扩展出相应的子类。因此电网二次模型必须根据电网继保故障信息智能分析系统的需要，对现有CIM模型的类、属性和关联关系进行扩展，建立满足智能保信分析系统需求的电网二次模型，将保护和自动装置设备信息作为模型数据，建立包括电网一、二次设备模型及参数的基础数据库，具体详见图2。
3.3 可缩放矢量图形技术的应用
为增强智能分析系统的易用性和互操作性，本方案提出了采用可缩放矢量图形技术，使故障信息系统与调度自动化系统图形系统保持一致，易于对信息系统的维护和更新，有利于与第三方系统进行信息交换。如图3所示，基于JavaScript脚本文件实现SVG图形文档与SQL数据库的连接。SVG图形文档通过故障诊断软件包的SQL数据库与SCADA系统及故障诊断算法进行实时数据交换。
3.4 故障录波装置数据上传研究
目前录波数据上传时未对数据进行处理，数据上传量大，对通道压力较大，且实时性差。本方案提出录波数据按通道上传，通过对录波装置软件升级，使其能够根据主站召唤命令，按通道将故障前后几个周波相关部分录波波形文件上传至主站，如图4所示。
3.5 主子站间通信规约
新建的电网故障智能分析专家系统应能实现新旧继电保护信息系统的平滑过渡，主站系统应能同时接入新建变电站信息系统子站，同时兼容现有变电站的保护信息系统子站。因此主、子站之间通信规约需支持IEC 61850和IEC 104+103两种通信规约，如图5所示。
此外，电网故障智能分析要求所提供的数据均应带时标，并对精度有较高的要求，以便对数据进行分析比较。目前500kV变电站已基本配置了时间同步对时系统，站内220kV以上电压保护及故障录波均具备了时间同步对时功能。
4.继保故障信息智能分析系统总体结构
4.1 继保故障信息智能分析系统总体结构图
本文以某电网为工程依托，提出了完整的继保故障信息智能分析系统总体结构图。其中，为实现继电保护信息与SCADA信息的快速交互，将继电保护故障信息处理系统置于安全I区。根据分层分区的原则，省调主站系统主要负责500kV网架的继电保护故障信息的智能分析，各地调负责本地区220kV、110kV电网继电保护故障信息智能分析并将分析结果上传至省调主站。各地调调控一体化平台（含EMS、SCADA、保信子站等系统）负责该地区220kV、110kV电网故障诊断、分析、决策、远方不停电修改及核查定值、远方压板投退、波形分析等功能。各地调将与邻近地区相关联的变电站的远动信息、保护及录波信息通过三级数据网络发送至邻近地调。省调一体化平台系统将该地区500kV变电站远动信息、保护及录波信息通过三级数据网络发送至各地调，如图6所示。
4.2 继保故障信息智能分析系统软件结构
继电保护故障信息智能分析应用基于D5000多源全景数据平台开发。D5000平台为上层应用提供了底层消息总线、服务总线、实时库、数据交换、图形显示、历史库等服务，同时利用D5000平台上已经实现的EMS/SCADA等系统数据，为故障信息智能分析提供必要的开关刀闸信息、电网拓扑结构、电网动态监测数据等。
4.3 继保故障信息智能分析系统主要功能
基于以上技术体系结构的系统主要功能包括：子站接入功能、数据存储、历史事件查询、系统图形化监视、一二次设备建模、故障信息归档分析、故障数据预处理、电网故障综合智能诊断、电网故障智能分析决策、故障测距功能、定值管理、远方不停电核查定值、全景可视化展现等。系统实现对一、二次设备智能展示。运行人员可以及时全面了解事故简报、故障诊断及处理建议。该系统自2011年投入运行以来，稳定可靠，并在电网故障时发挥了积极的作用。
参考文献
[1]王家林，夏立，吴正国等.电力系统故障诊断研究现状与展望[J].电力系统保护与控制，2010，38（18）
