前言：中文期刊网精心挑选了继电保护的基本原理范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
继电保护的基本原理范文1
关键词: 原理；构成；继电保护
中图分类号：TM63 文献标识码：A
1.1 基本原理
继电保护的基本工作任务是正确区分系统的正常与非正常运行状态，利用电力系统各个组成原件的安全运行既定参数值，对故障进行识别，当确定有故障产生时候，准确、迅速的切断故障原件或者发出预警信号，以避免故障的扩大，进而保护电力系统的安全运行。其保护方式主要为：①故障时电流 I：增大-过电流保护。②正常时 I 入＝I 出=>故障时 I 入≠I 出－电流差动保护。③故障时电压 U：降低－低电压保护。④故障时阻抗 Z：减小－阻抗（距离）保护。⑤阻抗角 ：正常时：约 20°；正方向 K3：60°～85°；K3：180°＋（60°～85°）；－方向电流保护反方向。⑥相序量：正序=> 负序/零序。⑦非电气量：温度升高－ 瓦斯保护。
1.2 保护配置
继电保护配置主要分为：系统测量部分、逻辑关系部分和命令执行部分。配置图1如下：
图 1 继电保护配置图
测量部分：测量有关电气量,与整定值比较, 判断保护是否应该
启动。逻辑部分：根据测量部分各输出量的大小、性质、出现的顺序
或它们的逻辑组合，确定是否应该使断路器跳闸或发出报警信号，
并将有关命令传达给执行部分。执行部分：根据逻辑部分的结果，立
即或延时发出报警信号和跳闸信号（故障、不正常运行时）
2变电运行中继电保护的配置问题分析
2.1继电保护配置方案
在变电运行的继电保护配置方案中，是由变电站层与过程层共同构建成变电系统继电保护的主设备。其配置原理图如下图 2所示。
图2继电保护配置原理图
对变电系统中的一次设备，过程层的配置需进行独立主保护，如一次设备为智能设备，需将保护设备安置在内部，如不是智能设备，则应将保护设备、测控设备等就近安置在汇控柜中，以降低对设备维护与运行的工作量。该方案避免了因通信链路跳闸、采样而引起的保护功能失效，同时降低了继电保护需消耗的网络数据份额。
2.2继电保护配置原则
根据《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求，变电运行中继电保护配置还应当遵循以下几方面原则:①继电保护的智能化应以提高保护的可靠性作为基本出发点，应充分满足“可靠性、选择性、灵敏性、速动性”的要求。变电运行中的继电保护，不仅仅是传统的继电保护装置，而是继电保护系统，需要一次设备与二次回路的协调配合。②电子式互感器内需由两路独立的采样系统进行采集，每路采样系统均应采用双 A/D 系统，并接入合并单元( MU) ，每个合并单元输出两路数字采样值由同一路通道进入一套保护装置。③保护应直接采样，对单间隔的保护需直接跳闸，当涉及多间隔保护宜直接跳闸。如有必要进行其他的跳闸方式，相应设备应满足保护对快速性和可靠性的需要。④继电保护之间的失灵启动、联闭锁等信息宜采样GOOSE 网络传输方式。断路器位置接点经点对点和网络传输，本间隔可采用 GOOSE 点对点方式，而间隔间则采用GOOSE 网络方式。⑤变电运行中各电压等级的网络需相互独立。为避免同一装置接入不同网络时，各网络间的互相干扰，要求装置内部各网络的数据接口控制器也应当完全独立。⑥110KV 及以上电压等级双母线、单母线分段等接线型式，各间隔宜配置独立的三相 ECVT，以提高保护的可靠性，并简化二次回路。⑦继电保护装置适宜就地安装、独立分散，保护装置的安装运行环境应符合相关的标准技术要求。
3变电运行中各设备继电保护问题分析
3.1主变压器的继电保护
变压器是变电运行中的重要电气设备之一。它的故障对变电运行中的正常运行和供电可靠性都会带来严重的影响。因此必须根据变压器的容量和重要性，装设安全可靠、性能良好的保护装置。按照规范要求，变压器的电量保护适宜按照双套配置，此时各侧合并单元( MU) 与智能终端也双套配置，在配置时采用主、后备保护一体化配置。差动保护与第一套智能终端和 MU 对应，后备保护与第二套智能终端和 MU 对应。变压器保护实施方案如下图 3所示。
图3 变压器保护实施方案示意图
从图3可以看出，一方面，变压器的高、中、低压侧的合并单元得到的电流电压信号被直接传至变压器保护装置与 SV网络，实现了保护装置不通过 SV 网络获取数据，对信号的直接采样。另一方面，变压器的智能终端除了与保护装置相连接以外，还连接 GOOSE 网络，实现了保护装置可通过智能终端进行跳闸。按照图3的实施方案示意图，变压器非电量保护需就地直接电缆跳闸，现场配置本体智能终端，并由 GOOSE网络传输接地刀闸控制信息，以及非电量动作报文与调档。
3.2线路的继电保护
在变电运行中，测控功能与保护功能应结合一体，并按照间隔单套配置。线路保护通过直接跳断路器和直接采样，并具有 GOOSE 网络启动断路器失灵、重合闸等功能。实施方案如下图4所示。
图4线路保护实施方案示意
线路两间隔之内的保护测控装置，不但与智能终端、合并单元相对应进行依次连接，而且通过 GOOSE 网络连接交换息。保护测控装置和智能终端的连接，实现了直接跳闸功能;与合并单元的数据传输，则实现了直接采用的功能。安装在母线和线路上的电子式互感器，在得到电压或电流信号以后，先将其接入合并单元中，然后经过数据打包后，再经过光纤送达保护测控装置和 SV 网络。
3． 母线的继电保护
母线的继电保护通常采用的是分布式设计进行相应的配置。利用单套配置实现母线保护，有利于测控装置和保护装置集成的实现。具体实施方案如下图5所示。
图5母线保护实施方案示意图
由图5可以看出，母线保护的实施方案与线路保护较为类似，但结构更加简单。母线保护装置直接和智能终端与合并单元连接，分别实现直接跳闸功能和直接采样的功能。跨间隔信号通过互不干涉的SV 网和 GOOSE 网络进行传输。
继电保护的基本原理范文2
关键词：暂态量；保护；高频；行波；差动；新式算法（prony）
中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号：
0 引言
现在国内电网的趋势为全国形成一个大的互联网络，为此，关于大容量、远距离、特高压和超高压输电的研究越来越成为必须。对于特高压以及超高压输电线路而言，它的两端通常连接着大系统，具有较远的输送距离以及较大的传输功率，因而对其上的继电保护提出了更高的要求，来提高系统的暂态稳定性。
现在继电保护中发挥着极其重要作用的传统型继电保护考虑的量为工频的相关电气量，但是随着对于电力系统的逐步增高的要求以及各项技术（通信、计算机及DSP等方面）的发展，对于故障过程中的基于暂态量的继电保护越来越为人们所认识和重视，做更深层次的研究。本文中，介绍了基于暂态量的继电保护的相关背景知识、相关原理以及分类等方面的内容，一种基于新算法的暂态量的保护在本文中得到探讨研究。
1 应用于输电线路基于暂态量的继电保护相关背景知识
暂态，即瞬态，是由于电路中的储能元件的存在，在电路分合瞬间产生的对应瞬时的状态。输电线路在发生故障瞬间，会产生持续时间很短暂的瞬态过程。
传统型继电保护考虑的量为工频的相关电气量，保护装置的整定值都是根据工频电气量而设定的，但是当线路发生故障时，由于存在着暂态分量，使工频下电压及电流波形畸变，在这种情况下，极易发生保护误动作[1]。为此，基于暂态量的继电保护被提出。电力输送线路发生故障时会产生含有很多表征故障信息的故障信号，例如位置、所属类型等等。
应用于输电线路的基于暂态量的继电保护具有很多优良特性，例如保护的快速性，在系统振荡时不会受到很明显的影响等。在分析得到故障信息后，不仅可以实现保护，还可以实现测距以及自动重合闸等其他功能，具有很强的实用性。为此，对于超、特高压输电线路而言，基于暂态量的保护的研究成为必须，成为研究关注的焦点。
另外，在硬件方面，光纤作为传输媒介的传输方式、互感器的一个新应用——光电互感器、全球定位系统GPS及数字信号处理DSP及其例如小波、prony新算法等相关知识及技术的发展都是基于暂态量的输电线路的根本保证[2]。
2 应用于输电线路中的基于暂态量的继电保护研究现状
当今最通用的关于基于暂态量的继电保护的分类为两类，即基于行波的继电保护以及基于高频分量的继电保护。
2.1 基于行波的继电保护
最开始应用于输电线路中的基于暂态量的继电保护是基于行波的继电保护，该保护的根本判别根据是故障瞬间行波的相关特征，例如幅值、极性以及反射特点等 [3]。基于行波的方法的优点是速度极快、很强的抗干扰能力以及检测时间极短。
基于行波的继电保护根据原理以及装置分类，有极性比较式、差动、方向等保护。本文对一个具有代表性的基于行波的继电保护——差动保护进行介绍。
2.1.1基于行波的继电保护基本原理及特点（以差动保护为例）
如图1所示，在线路M端输出的行波经过一定的时延后到达N端，并不会发生改变。将MN两端的正向行波差值与设定的整定门槛值进行比较，来判断保护区域内，是否发生故障，这是差动保护的基本原理说明 [4-5]。
图1 行波在电力输送线上分布
此类差动保护具有简单易懂、判别故障较为容易，根据行波信息容易判别出是否故障。但是采用此类差动保护，忽略了衰减特性，具有一定的理想性，对线路两端行波的同时性要求较高，传输通道要求较为严格，这些限制了它的发展。
2.1.2 基于行波的继电保护存在的局限性及研究重难点
首先，一方面由于在故障发生的瞬时，电压的初相角并不能确定，另一方面，行波的反射与母线所连接故障线路数目有很大关联，而母线结构对于我们是不确定的。以上两个方面造成了行波信号的幅值等不确定，从而影响判别。
其次，由于某些特殊情况下例如谐波和雷击等因素产生的谐波行波的特征类似于故障行波，很难把它们做明显区分，这样极易造成保护误动作。
由于前面问题的存在，如果解决，仍是个严峻的考验，如何避免这些情况并进行改正仍需要做进一步研究。
2.2 基于高频信号的继电保护
与基于行波的继电保护方式类似，基于高频分量的继电保护方式也具有简单、极易判断故障等优点。在初始角较小的情况下，性能更优于基于行波的继电保护方式。基于高频分量的继电保护按照数学处理方式不同分类，有小波算法、prony算法和形态学等保护。本部分对一个具有代表性的基于高频分量的继电保护方法新算法——prony算法保护进行介绍。
2.2.1基于行波的继电保护基本原理及特点（以新算法prony为例）
最初为了分析气体膨胀相关原理而提出的prony算法起源于1795年，它主要针对指数（复数）衰减，建立这样一种数学模型，将对象进行线性组合，来模拟一类数据，该类数据采样方法为等间隔采样，后期对于此类方法进行改善，可以应用于信号相关特征值进行估计[6]。
与传统的算法相比较而言，新算法（prony算法）的性能更优良，这是因为它更切实际，更符合实际故障运行情况。如图2所示为基于高频分量的新算法（prony）流程图。
图2 基于高频分量的新算法（prony）流程图
基于高频分量的新算法（prony）具有很多优良特征，例如，在噪声情况下并不会影响信号的提取，对于表征暂态过程具有全面性，具有极高的精度等等。
2.2.2基于高频分量的继电保护存在的局限性及研究重难点
同基于工频分量的继电保护比较而言，应用于高压传输线上的基于高频分量的保护有很多优良性能，但与此同时，仍存在着相关问题及局限性限制其发展，主要表现在以下几个方面：
1）继电保护在整定过程中，相关原则还需要完善和改进，如今的理论基础还不够行成共识；
2）在暂态过程中的提取信号分量仍是研究的重难点，来满足继保的相关要求；
3）在某些方面的研究仍处于基础阶段，并未形成一个系统性的工作，并且，为满足可靠性要求仍是一个难点，例如，故障选相等方面都有待进一步深入研究。
3 应用于输电线路的基于暂态量的继电保护前景展望
对于高电压输电线路而言，利用某些新型的信号提取、处理方法，例如基于高频的继电保护新算法（prony）等，对于满足继保特性要求都具有优良特性。
随着各项高新技术（通信、计算机及DSP等方面）的发展，继电保护的集成化发展已经成为必然趋势，将这些新技术的优点进行优化组合，综合各技术的优势，来分析暂态过程量以及处理相关问题是今后研究的一个方向。
由于仍需要解决某些存在问题，应用于输电线路的暂态量保护的研究仍处于试验阶段。但是，目前基于暂态量的继电保护研究越来越成熟以及相关知识水平的不断提高，基于暂态量的保护一定能不断取得突破性进展，并在实践中得到广泛应用。
4 总结
我国的电网的发展趋势为利用特、超高压传输线联结电网，为此对于继电保护的要求更高更严，传输线上的暂态量保护正在逐渐成为研究关注的焦点。暂态量保护应用于特、超高压系统中具有很多独特的优势，同时，在应用中，仍有很多方面需要改进和完善。本文对于当今比较完善的两种暂态量保护进行了介绍，它们分别为高频暂态保护以及行波保护，然后阐述了关于行波保护中的差动保护以及基于一种新的算法（prony）的高频保护的相关知识（原理、优缺点等），最后对暂态量保护的产生背景以及相关的需要改进和完善的方面及发展前景进行了阐述和介绍。
参考文献
[1] 黄少锋,王兴国,刘千宽. 一种基于固有频率的长距离输电线路保护方案[J]. 电力系统自动化,2008，32（8）:59-63 .
[2] 夏明超,黄益庄,王勋. 高压输电线路暂态保护的发展与现状[J]. 电网技术, 2002,36(11):65-69.
[3] 杜刚,桂林,党晓强. 高压电力传输线行波保护技术原理综述[J]. 四川电力技术,2008, 31(1)：26-29 .
[4] 董新洲,葛耀中,贺家李. 输电线路行波保护的现状与展望[J]. 电力系统自动化, 2000, 5 :56-60.
[5] 罗四倍,段建东,张保会. 基于暂态量的EHV/UHV输电线路超高速保护研究现状与展望[J]. 电网技术, 2006,30(22) :32-41.
继电保护的基本原理范文3
>> 高压输电线路保护新原理及自适应重合闸技术的研究 输电线路的自动重合闸浅析 浅谈220KV输电线路自动重合闸的运行与维护 浅谈220KV输电线路自动重合闸的运行与投退 线路保护与自动重合闸配合的探讨 自动重合闸在输电线路上的运用 输电线路自适应单相重合闸 输电线路的重合闸长短延时压板的投入原则与分析 继电保护及自动重合闸设计 输电线路电压/电流的计算机保护设计与实现 超高压输电线路保护仿真及新型纵联保护研究 输电线过电流保护的仿真分析 高压输电线路保护配置设计及应用 输电线路电流电压保护分析 输电线路防雷保护与研究 输电线路在线监测系统设计研究 电力系统继电保护输电线路故障检测与研究 输电线路设计及施工 输电线路运检三维仿真培训系统的设计与开发探讨 输电线路耐雷特性的仿真研究 常见问题解答 当前所在位置：中国 > 艺术 > 输电线路段式电流保护与自动重合闸配合系统设计及模拟仿真研究 输电线路段式电流保护与自动重合闸配合系统设计及模拟仿真研究 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款！安全又可靠！ document.write("作者： 贾建平 周原野")
申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 摘 要：继电保护装置是一种由继电器和其它辅助元件构成的安全自动装置，它能反映电气元件的故障和不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号。继电保护与自动重合闸相配合是维护电力系统安全运行的重要手段，因而对其基本原理及其实现技术的研究就显得极为重要。本文以其中比较典型的段式电流保护与自动重合闸相配合为例，对其工作过程进行了模拟仿真研究，对电力研究人员具有一定的指导意义。 关键词：段式电流保护；自动重合闸；模拟仿真中图分类号：TM5
文献标识码：A
文章编号：1005-5312（2010）18-0181-02随着社会的发展，，社会生活和企业生产对电力发展要求越来越高，没有电力的发展，社会发展根本就无法进行。基于电力的重要性，对电力整个生产过程的维护就极为重要。
继电保护与自动重合闸相配合是维护电力系统安全运行的重要手段，对其基本原理及实现技术的研究具有重要的实际应用价值[1]。一、段式电流保护原理
由无时限电流速断（Ⅰ段）、带时限电流速断（Ⅱ段）与定时限过电流保护（Ⅲ段）相配合构成的一整套输电线路阶段式电流保护，叫做三段式电流保护。其中Ⅰ、Ⅱ段联合作为线路的主保护，Ⅲ段作为本线路的近后备和相邻线路的远后备保护[2]。段式电流保护整定配合的基本原理如图1所示，当在L1线路首端f1点短路时，保护1的Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ段均启动，由于Ⅰ将故障瞬时切除，Ⅱ段和Ⅲ段返回；在线路末端f2点短路时，保护Ⅱ段Ⅲ段启动，Ⅱ段以0.5s时限切除故障，Ⅲ段返回。若Ⅰ，Ⅱ段拒动，则过电流保护以较长时限将QF1跳开，此为过电流保护的近后备作用。当在线路L2上f3点发生故障时，应由保护2动作跳开QF2，但若QF2拒动，则有保护Ⅰ的过电流保护动作将QF1跳开，这是过电流保护的远后备作用。二、自动重合闸作用及自动重合闸装置在电力系统的故障中，大多数的故障是送电线路（特别是架空线路）的故障。运行经验表明，架空线路故障大都是“瞬时性”的，例如，由雷电引起的绝缘子表面闪络，大风引起的碰线，鸟类以及树枝的那个物掉落在导线上引起的短路等，在线路被继电保护迅速断开以后，电弧即行熄灭，外界物体也被电弧烧掉而消失。此时，如果把断开的线路断路器再合上，就能够恢复正常的供电，因此，称这类故障为“瞬时性故障”。除此之外，也有“永久性故障”，例如由于线路倒杆，断线，绝缘子击穿或损坏等引起的故障，在线路被断开以后，它们依然是存在的。这时，即使再合上电源，由于故障依然存在，线路还要被继电保护再次断开，因而就不能恢复正常的供电。
由于送电线路上的故障具有以上性质，因此，在线路被断开以后再进行一次合闸就有可能大大提高供电的可靠性。为此在电力系统中广泛采用了当断路器跳闸以后能够自动地将断路器重新合闸的自动重合闸装置。DH3型三相一次重合闸装置用于输电线路上实现三相一次自动重合闸，它是重要的保护设备，其内部接线如图2所示。装置由一只DS32时间继电器（作为时间元件），一只电码继电器（作为中间元件）及一些电阻，电容元件组成。在输电线路正常工作的情况下，重合闸装置中的电容器C经电阻R4已经充足电，整个装置处于准备动作状态。当断路器由于保护动作或其它原因而跳闸时，断路器的辅助接点起动重合闸装置的时间元件KT，经过延时后触点KT闭合，电容器C通过KT对KM(V)放电，KM起动后接通KM(I)回路并自保持到断路器完成合闸。如果线路上发生的是暂时性故障，则合闸成功后，电容器自形充电，装置重新处于准备动作的状态。如线路上存在永久性故障，此时重合闸不成功，断路器第二次跳闸，但这一段时间远远小于电容器充电到使KT（V）起动所必须时间（15-25s），因而保证装置只动作一次。三、段式电流保护与自动重合闸配合系统结构设计
段式电流保护与自动重合闸配合系统结构设计图如图3所示，左边部分为自动重合闸装置原理图，右边部分是模拟段式电流保护的设计图。在输电线路正常工作时，重合闸装置中的电容器C经电阻R4已经充足电，整个装置处于准备动作状态。当断路器由于保护动作或其他原因导致YR跳闸线圈跳闸时，断路器的辅助接点启动重合闸装置，使YO合闸线圈得电后实现合闸，完成自动重合闸动作。四、模拟系统结构三段式电流保护的交流回路接线如图4所示，其中三相调压器用以调节电压，无限时电流速断保护，带时限电流速断保护，定时限过电流保护配合构成三段式电流保护系统，KA1(DL-21C), KA2(DL-21C), KA3(DL-21C)三个电流继电器串联于线路中，SB1,SB2,SB3,QS四个开关按钮分别并联于四个都带有可变电阻的支路。QS开关闭合，SB1，SB2，SB3三个开关分别用来模拟Ⅰ段，Ⅱ段，Ⅲ段电流保护时各段作用时继电器的动作情况。QS开关闭合时，电路的电阻处于最大值，线路正常运行。当闭合SB3时，电阻减小，电流增大，模拟第Ⅲ段定时限过电流保护发挥作用。当闭合SB2时，模拟第Ⅱ段带时限电流速断保护发挥作用。当闭合SB1时，模拟电路发生瞬时短路，第Ⅰ段电流速断保护发挥作用。
三段式电流保护直流回路接线图如图5所示，其中中间继电器的型号分别为DZ-31B,DZS-12B,时间继电器的型号为DS-21C，信号继电器的型号为DX-8,电流继电器的型号为DL-21C。三个信号继电器KS1,KS2,KS3对应三个光示牌分别模拟三段各自发生电流短路时的报警情况。Ⅱ段，Ⅲ段分别串联有时间继电器，起到通电延时的作用。例如当回路发生瞬时短路的时候，断路器由于保护作用断开，KA1继电器得电，KA1触点动作闭合，则KS1线圈得电使得KS1触点闭合，KM线圈得电KM触点闭合，对应的光示牌变亮，与此同时，YR线圈得电实现跳闸。断路器跳闸之后，起动自动重合闸装置合闸。
五、模拟结果及分析（一）跳闸部分三段式电流保护与自动重合闸系统配合模拟操作，当线路的QS开关闭合时，电路的电阻处于最大值，线路正常运行。当闭合SB3时，电阻减小，电流增大，第Ⅲ段电流定时限保护发挥作用。若闭合SB2，第Ⅱ段电流带时限保护发挥作用。若闭合SB1的话，电路发生瞬时短路，第Ⅰ段电流速断保护发挥作用。经过电流整定和动作时限的整定后，相对应的电流继电器KA1，KA2，KA3过流启动，交流回路的断路器由于保护动作而断开，直流回路的断路器触电闭合，同时跳闸线圈YR得电实现跳闸。（二）合闸部分线路过流时，对应的电流继电器线圈得电，相应触点闭合后，串联有时间继电器的线圈得电，经过一定的通电延时后对应触点闭合，KM线圈得电，KM触点闭合，三个信号继电器线圈得电后相应KS1,KS2,KS3触点闭合，发生短路故障的对应光示牌亮灯。由于在输电线路正常工作时，重合闸装置中的电容器C经电阻R4已经充足电，整个装置处于准备动作状态。当断路器跳闸时，断路器的辅助接点启动重合闸装置的时间继电器KT，经过延时后触点KT闭合，电容器C通过KT对KM(V)放电，KM起动后接通KT（I）回路并自保持到断路器合闸。自动重合闸装置的KM线圈得电后KM触点闭合，在12接口形成一个电流脉冲后使得合闸线圈YO得电后合闸，自动重合闸成功。根据合闸后，故障状态存在与否，决定断路器是否跳闸，情况如下：1、如果线路上发生的暂时性故障，如模拟Ⅲ段过流后，瞬时断开开关SB3，则故障消失。合闸成功后，电容器自行充电，装置重新处于准备动作的状态。
继电保护的基本原理范文4
配电自动化技术是服务于城乡配电网改造建设的重要技术，配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统，通信技术是配电自动化的关键。目前，我国配电自动化进行了较多试点，由配电主站、子站和馈线终端构成的三层结构已得到普遍认可，光纤通信作为主干网的通信方式也得到共识。馈线自动化的实现也完全能够建立在光纤通信的基础上，这使得馈线终端能够快速地彼此通信，共同实现具有更高性能的馈线自动化功能。
二。配电网馈线保护的技术现状
电力系统由发电、输电和配电三部分组成。发电环节的保护集中在元件保护，其主要目的是确保发电厂发生电气故障时将设备的损失降为最小。输电网的保护集中在输电线路的保护，其首要目的是维护电网的稳定。配电环节的保护集中在馈线保护上，配电网不存在稳定问题，一般认为馈线故障的切除并不严格要求是快速的。不同的配电网对负荷供电可靠性和供电质量要求不同。许多配电网仅是考虑线路故障对售电量的影响及配电设备寿命的影响，尚未将配电网故障对电力负荷（用户）的负面影响作为配电网保护的目的。
随着我国经济的发展，电力用户用电的依赖性越来越强，供电可靠性和供电电能质量成为配电网的工作重点，而配电网馈线保护的主要作用也成为提高供电可靠性和提高电能质量，具体包括馈线故障切除、故障隔离和恢复供电。具体实现方式有以下几种：
2.1传统的电流保护
过电流保护是最基本的继电保护之一。考虑到经济原因，配电网馈线保护广泛采用电流保护。配电线路一般很短，由于配电网不存在稳定问题，为了确保电流保护动作的选择性，采用时间配合的方式实现全线路的保护。常用的方式有反时限电流保护和三段电流保护，其中反时限电流保护的时间配合特性又分为标准反时限、非常反时限、极端反时限和超反时限，参见式（1）、（2）、（3）和（4）。这类保护整定方便、配合灵活、价格便宜，同时可以包含低电压闭锁或方向闭锁，以提高可靠性；增加重合闸功能、低周减载功能和小电流接地选线功能。
电流保护实现配电网保护的前提是将整条馈线视为一个单元。当馈线故障时，将整条线路切掉，并不考虑对非故障区域的恢复供电，这些不利于提高供电可靠性。另一方面，由于依赖时间延时实现保护的选择性，导致某些故障的切除时间偏长，影响设备寿命。
2.2重合器方式的馈线保护
实现馈线分段、增加电源点是提高供电可靠性的基础。重合器保护是将馈线故障自动限制在一个区段内的有效方式「参考文献。参见图1，重合器R位于线路首端，该馈线由A、B、C三个分段器分为四段。当AB区段内发生故障F1，重合器R动作切除故障，此后，A、B、C分段器失压后自动断开，重合器R经延时后重合，分段器A电压恢复后延时合闸。同样，分段器B电压恢复后延时合闸。当B合闸于故障后，重合器R再次跳开，当重合器第二次重合后，分段器A将再次合闸，此后B将自动闭锁在分闸位置，从而实现故障切除、故障隔离及对非故障段的恢复供电。
目前在我国城乡电网改造中仍有大量重合器得到应用，这种简单而有效的方式能够提高供电可靠性，相对于传统的电流保护有较大的优势。该方案的缺点是故障隔离的时间较长，多次重合对相关的负荷有一定影响。
2.3基于馈线自动化的馈线保护
配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统，其中馈线自动化实现对馈线信息的采集和控制，同时也实现了馈线保护。馈线自动化的核心是通信，以通信为基础可以实现配电网全局性的数据采集与控制，从而实现配电SCADA、配电高级应用（PAS）。同时以地理信息系统（GIS）为平台实现了配电网的设备管理、图资管理，而SCADA、GIS和PAS的一体化则促使配电自动化成为提供配电网保护与监控、配电网管理的全方位自动化运行管理系统。参见图2所示系统，这种馈线自动化的基本原理如下：当在开关S1和开关S2之间发生故障（非单相接地），线路出口保护使断路器B1动作，将故障线路切除，装设在S1处的FTU检测到故障电流而装设在开关S2处的FTU没有故障电流流过，此时自动化系统将确认该故障发生在S1与S2之间，遥控跳开S1和S2实现故障隔离并遥控合上线路出口的断路器，最后合上联络开关S3完成向非故障区域的恢复供电。
这种基于通信的馈线自动化方案以集中控制为核心，综合了电流保护、RTU遥控及重合闸的多种方式，能够快速切除故障，在几秒到几十秒的时间内实现故障隔离，在几十秒到几分钟内实现恢复供电。该方案是目前配网自动化的主流方案，能够将馈线保护集成于一体化的配电网监控系统中，从故障切除、故障隔离、恢复供电方面都有效地提高了供电可靠性。同时，在整个配电自动化中，可以加装电能质量监测和补偿装置，从而在全局上实现改善电能质量的控制。
三。馈线保护的发展趋势
目前，配电自动化中的馈线自动化较好地实现了馈线保护功能。但是随着配电自动化技术的发展及实践，对配电网保护的目的也要悄然发生变化。最初的配电网保护是以低成本的电流保护切除馈线故障，随着对供电可靠性要求的提高，又出现以低成本的重合器方式实现故障隔离、恢复供电，随着配电自动化的实施，馈线保护体现为基于远方通信的集中控制式的馈线自动化方式。在配电自动化的基础上，配电网通信得到充分重视，成本自动化的核心。目前国内的主流通信方式是光纤通信，具体分为光纤环网和光纤以太网。建立在光纤通信基础上的馈线保护的实现由以下三部分组成：
1）电流保护切除故障；
2）集中式的配电主站或子站遥控FTU实现故障隔离；
3）集中式的配电主站或子站遥控FTU实现向非故障区域的恢复供电。
这种实现方式实质上是在自动装置无选择性动作后的恢复供电。如果能够解决馈线故障时保护动作的选择性，就可以大大提高馈线保护的性能，从而一次性地实现故障切除与故障隔离。这需要馈线上的多个保护装置利用快速通信协同动作，共同实现有选择性的故障隔离，这就是馈线系统保护的基本思想。
四。馈线系统保护基本原理
4.1基本原理
馈线系统保护实现的前提条件如下：
1）快速通信；
2）控制对象是断路器；
3）终端是保护装置，而非TTU.
在高压线路保护中，高频保护、电流差动保护都是依靠快速通信实现的主保护，馈线系统保护是在多于两个装置之间通信的基础上实现的区域性保护。基本原理如下：
参见图3所示典型系统，该系统采用断路器作为分段开关，如图A、B、C、D、E、F.对于变电站M，手拉手的线路为A至D之间的部分。变电站N则对应于C至F之间的部分。N侧的馈线系统保护则控制开关A、B、C、D的保护单元UR1至UR7组成。
当线路故障F1发生在BC区段，开关A、B处将流过故障电流，开关C处无故障电流。但出现低电压。此时系统保护将执行步骤：
Step1：保护起动，UR1、UR2、UR3分别起动；
Step2：保护计算故障区段信息；
Step3：相邻保护之间通信；
Step4：UR2、UR3动作切除故障；
Step5：UR2重合。如重合成功，转至Step9；
Step6：UR2重合于故障，再跳开；
Step7：UR3在T内未测得电压恢复，通知UR4合闸；
Step8：UR4合闸，恢复CD段供电，转至Step10；
Step9：UR3在T时间内测得电压恢复，UR3重合；
Step10：故障隔离，恢复供电结束。
4.2故障区段信息
定义故障区段信息如下：
逻辑1：表示保护单元测量到故障电流，
逻辑0：表示保护单元未测量到故障电流，但测量到低电压。
当故障发生后，系统保护各单元向相邻保护单元交换故障区段，对于一个保护单元，当本身的故障区段信息与收到的故障区段信息的异或为1时，出口跳闸。
为了确保故障区段信息识别的正确性，在进行逻辑1的判断时，可以增加低压闭锁及功率方向闭锁。
4.3系统保护动作速度及其后备保护
为了确保馈线保护的可靠性，在馈线的首端UR1处设限时电流保护，建议整定时间内0.2秒，即要求馈线系统保护在200ms内完成故障隔离。
在保护动作时间上，系统保护能够在20ms内识别出故障区段信息，并起动通信。光纤通信速度很快，考虑到重发多帧信息，相邻保护单元之间的通信应在30ms内完成。断路器动作时间为40ms~100ms.这样，只要通信环节理想即可实现快速保护。
4.4馈线系统保护的应用前景
馈线系统保护在很大程度上沿续了高压线路纵联保护的基本原则。由于配电网的通信条件很可能十分理想。在此基础之上实现的馈线保护功能的性能大大提高。馈线系统保护利用通信实现了保护的选择性，将故障识别、故障隔离、重合闸、恢复故障一次性完成，具有以下优点：
（1）快速处理故障，不需多次重合；
（2）快速切除故障，提高了电动机类负荷的电能质量；
（3）直接将故障隔离在故障区段，不影响非故障区段；
（4）功能完成下放到馈线保护装置，无需配电主站、子站配合。
四。系统保护展望
继电保护的发展经历了电磁型、晶体管型、集成电路型和微机型。微机保护在拥有很强的计算能力的同时，也具有很强的通信能力。通信技术，尤其是快速通信技术的发展和普及，也推动了继电保护的发展。系统保护就是基于快速通信的由多个位于不同位置的保护装置共同构成的区域行广义保护。
电流保护、距离保护及主设备保护都是采集就地信息，利用局部电气量完成故障的就地切除。线路纵联保护则是利用通信完成两点之间的故障信息交换，进行处于异地的两个装置协同动作。近年来出现的分布式母差保护则是利用快速的通信网络实现多个装置之间的快速协同动作如果由位于广域电网的不同变电站的保护装置共同构成协同保护则很可能将继电保护的应用范围提高到一个新的层次。这种协同保护不仅可以改进保护间的配合，共同实现性能更理想的保护，而且可以演生于基于继电保护相角测量的稳定监控协系统，基于继电保护的高精度多端故障测距以及基于继电保护的电力系统动态模型及动态过程分析等应用领域。目前，在输电网中已经出现了基于GPS的动态稳定系统和分散式行波测距系统。在配电网，伴随贼配电自动化的开展。配电网馈线系统保护有可能率先得到应用。
继电保护的基本原理范文5
关键词：继电保护；运行；可靠性
继电保护装置对电力系统来说是非常重要的，它可以保证电力系统运行过程中的稳定性和安全性。但是继电保护装置在使用的时候也出现了一些问题，在出现故障的时候，继电保护装置出现了不实行保护动作的情况，还有的时候，在没有出现故障的时候，继电保护装置却进行了保护动作，这样会导致电力系统出现大面积停电的情况，对人们的生活和工作影响是非常大的。为了提高继电保护装置的运行稳定性，可以对其原理以及操作过程进行分析，通过分析能够找到提高其运行稳定性的方法，这样对电力系统的安全稳定运行意义是非常大。
1 继电保护装置的定义及继电保护的作用
1.1 继电保护装置的定义
电力系统运行过程中，电气元件出现故障或者是运行状态出现不正常的时候，继电保护装置就会作用于断路器使其跳闸，或者是发出信号，继电保护装置是一个自动装置。
1.2 继电保护的作用
继电保护装置在运行的时候可以将电力系统中的故障进行快速的切除，电力系统在运行过程中发生故障或者是被保护设备出现故障，继电保护装置可以自动快速有选择的将故障的元件或者是设备从电力系统中进行切除，是其他的部分可以正常运行，这样可以使故障的设备不会继续出现损坏的情况，同时也能避免其他的设备受到影响。电力系统在运行过程中会出现异常的情况，被保护的元件在运行的时候也可能会出现异常的情况，在这种情况下，继电保护装置会根据异常情况出现和运行维护条件发出不同的告警信号，运行人员在看到信号以后就会进行处理。继电保护装置在对电力系统进行保护的时候，还能对电力系统的运行情况进行实时的监控，而且继电保护装置在数据处理方面能力也是非常强的，通过对运行状态参数进行采集和处理，继电保护装置能够对所保护的设备的运行状况进行更好的了解。
2 继电保护的基本原理和基本要求
2.1 继电保护的基本原理
电力系统在正常运行的时候，电气量是在一定的范围内的，而且是比较好掌握的，在出现故障或者是异常以后，电力系统的电气量就会出现很大的变化，这时继电保护就可以利用电气量的变化来对系统是否出现故障和异常进行分析。电气量的变化可以使继电保护装置对故障的类型和范围进行判断，这样才能更好的切除故障。
2.2 继电保护的基本要求
继电保护装置在运行的时候要保证可靠性和灵敏性，同时要保证速度。在实际的工作中，电力企业在进行继电保护装置选择的时候更多关注的是经济性，在保证电力系统安全运行的前提下，选择投资少、维护费用低的保护装置。
3 提高继电保护运行的可靠性
3.1 做好继电保护装置的验收工作
在安装新的继电保护装置时，要在安装结束以后对回路接线进行检查，同时严格进行绝缘测试，在测试合格以后才能通电进行单体调试。调试以后要对回路进行自检，还要有专业的人员进行验收工作。在所有的检查工作完成以后，继电保护装置才能进行试运行。在运行的时候还要对其一次电流和工作时的电压进行检验。对继电保护装置进行检验的时候，工作人员要非常的认真，同时要严格进行自检，这样在验收合格以后，继电保护装置才能在电力系统中进行使用。在对继电保护装置进行整定值变更的时候，要严格按照定值通知单来执行，在检验合格以后要有相关的人员来进行核对，在核对合格以后才能进行运行。在进行二次回路变更的时候，要先进行申请，在申请被批复以后才能进行，同时在现场要按照审批合格以后的图纸来进行工作，在工作的时候要将一些没有用的接线进行隔离，这样可以避免在工作中出现误拆的情况，出现误拆对继电保护装置的正常运行有很大的影响。在变更完成以后要进行报告的编制，将变动的内容、时间、变革的人员都要进行记录，这样在下次进行装置维修的时候能够更好的了解情况。
3.2 做好继电保护装置的巡查工作
运行人员每天的工作中都要对设备进行一次全面的检查，在运行过程中运行人员也是每隔几个小时就要对设备进行检查，在进行设备检查的时候，主要的检查内容有看继电保护装置的保护运行灯是否在闪烁，同时要对信号灯是否正常显示进行检查。要对继电保护装置的开关以及压板位置进行检查，看其是否在正确的位置上。同时对继电保护装置是否出现了发热情况也要进行检查，看其是否存在着焦味。在出现问题以后要及时进行汇报，然后通知相关人员来进行处理。运行人员在对继电保护装置进行检查的时候每天都要进行的非常认真，不能因为天天都在进行检查就出现怠工的情况，这样无法保证继电保护装置的安全性。
3.3 做好继电保护的运行工作
新的继电保护装置在投入使用之前，运行人员一定要进行严格的检查，运行人员在进行检查的时候一定要对继电保护的原理非常了解，同时也要能看懂图纸内容，这样在进行检查的时候可以根据图纸进行核对，对二次回路、继电器以及压板进行更为严格的检查。在检查过程中，运行人员要进行记录，按照继电保护的运行规程来进行操作。继电保护装置在运行过程中发现异常的情况或者是缺陷要及时进行处理。
3.4 做好继电保护的定期维护及试验工作
在对继电保护装置进行维护的时候，一定要非常的认真，这样才能及时发现保护装置存在的问题，将出现的问题及时进行解决。在对保护装置进行维护和检修的时候，一定要按照严格的周期来进行，同时在进行检修的时候要做好记录工作，这样在进行检修的时候工作人员就会有相对的重点区域。
3.5 做好保护动作后的分析工作
一旦发生保护动作，开关跳闸后，严禁立即将信号复归，而应检查动作情况并判明原因，做好记录。在保护动作后应根据保护动作情况结合录波数据及当时运行状况进行全面分析，以判断保护动作的正确性。凡属不正确动作的保护装置，应及时组织现场检查和分析处理，找出原因，提出防范措施，避免发生重复性事故。
3.6 做好保护装置的技术改造工作
加强直流电源的管理，要提高二次绝缘水平，防止发生绝缘降低或直流接地现象，造成保护的拒动或误动。对二次回路的直流电源进行整改，使控制、保护回路逐步分开，并且有两路电源，做到一用一备。这样既便于直流接地的查找与处理，又可避免直流接地时引起的保护误动或拒动。
4 结束语
在提高继电保护装置的稳定性方面，可以采取对继电保护装置进行定期维护和试验，同时可以对其运行情况进行巡查，这样可以及时发现出现的问题，并且及时进行处理。做好继电保护的管理工作也能提高继电保护运行的可靠性。继电保护装置在电力系统中的作用是非常大的，对保证电力系统安全稳定运行作用非常大，这样更能保证电力企业获得更多的经济效益。但是，继电保护装置在运行过程中也出现了很多的问题，对出现的问题一定要找到解决的措施。
参考文献
[1]GB/T14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程[S].
继电保护的基本原理范文6
关键词：继电保护；供电系统；原理
在电力系统中，各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地联结在一起。由于其覆盖的地域广阔、运行环境又很复杂以及各种人为因素的影响，电气故障的发生是不可避免的。在电力系统中任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产重大影响，因此继电保护系统就是电力系统中的一个重要环节。
1 继电保护装置类型
1.1 距离保护
所谓距离保护是指相同故障、接地故障时采取的保护措施。当故障发生后，如相同短路、单相接地、缺相运行筹故障，CPU首先会接到相应回路点发来的中断信号，然后根据其中所包含的故障信息作出相应的判断，并向执行部件发出动作指令。
1.2 零序保护逻辑
当系统出现某相接地发生零序保护元件发出开口三角电压UO，而软件可根据三相电压信号自产出U=Ua+Uh+Uc 若Ua+Uh+Uc=U不成立，而U≠0，则故障仍采用U：若UO=O则采用UO。
1.3 负荷控制通常
此逻辑中，根据各回路中的负荷情况，将数据进行汇总向上级电业部门进行报送，当出现电力负荷不均衡时，电力部门按照有关规定，根据负荷等级向用电部门发出指令进行统一调配，单片机在此进行数据汇总，并与上级电业管理部门进行通讯邮递联络。三相重合闸该逻辑用于同路中突发性短时故障时，故障发能在发生后自动消除情况下，若再次送电不会发生故障时能及时恢复电网供电，此类故障，如相间因细小的金属线等杂物短路，当金属线烧短后，再次送电并不影响系统正常运行。
2 继电器保护装置的功能
在供电系统中运行正常时，它应能完善地、安全地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据；如供电系统中发生故障时，它应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分，保证非故障部分继续运行；当供电系统中出现异常运行工作状况时，它应能及时地、准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理；对继电保护装置的基本要求。对继电保护装置的基本要求主要有四点：即选择性、灵敏性、速动性和可靠性。
2.1 选择性
当供电系统中发生故障时，继电保护装置应能有选择性地将故障部分切除。也就是它应该首先断开距离故障点最近的断路器，以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。系统中的继电保护装置能满足上述要求的，就称为有选择性否则就称为没有选择性。
2.2 速动性
速动性是指保护装置应能尽快地切除短路故障缩短切除故障的时间，就可以减轻短电流对电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复，从而为电气设备的自启动创造了有利条件，同时还提高了发电机并列运行的稳定性。所谓故障的切除时间是指保护装置的动作时间与断路器的跳闸时间之和。由于断路器一经选定，其跳闸时间就已确定，目前我国生产的断路器跳闸时间均在O.02S以下。所以实现速动性的关键是选用保护装置应能快速动作。保护装置应能正确的动作，并随时处于准备状态。如不满足可靠性的要求，保护装置反而成为了扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性，则要求保护装置的设计原理、整定计算、安装调试要正确无误；同时要求组成保护装置的各元件的质量要可靠、运行维护要得当、系统应尽可能的简化有效，以提高保护的可靠性。
3 继电器保护的应用分析
3.1 继电保护的网络自动化
随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量的故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据，信息和网络资源的能力，高级语言编程。计算机网络作为信息和数据通信工程已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活的面貌发生了重大变化，微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性，这是微机保护发展的必然趋势。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行隋况下还可完成测量、控制、数据通信功能亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。
3.2 继电保护的智能化
近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域得到了广泛的应用，在继电保护领域应用的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。
4 如何提高继电保护技术
掌握相关技术知识，电子技术知识，由于电网中微机保护的使用越来越多，作为一名继电保护工作者，学好电子技术及微机保护知识是当务之急。微机保护的原理和组成，为了根据保护及自动装置产生的现象分析故障或事故发生的原因，迅速确定故障部位，工作人员必须具备微机保护的基本知识，必须全面掌握和了解保护的基本原理和性能，熟记微机保护的逻辑框图，熟悉电路原理和元件功能。具备相关技术资料，要顺利进行继电保护事故处理，离不开诸如检修规程、装置使用与技术说明书、调试大纲和调试记录、定值通知单、整组调试记录，二次回路接线图等资料。运用正确的检查方法。一般继电保护事故往往经过简单的检查就能够被查出，如果绎过一些常规的检查仍未发现故障元件，说明该故障较为隐蔽，应当引起充分重视，对此可采用逐级逆向检查法，即从故障现象的暴露点入手去分析原因，由故障原因判断故障范围。如果仍不能确定故障原因，就采用顺序检查法，对装置进行全面检查。掌握微机保护事故处理技巧，在微机保护的事故处理中，以往的经验是非常宝贵的，它能帮助工作人员快速消除重复发生的故障，但技能更为重要。
5 结束语
这里从微机保护自身特点和现场实际经验出发，结合长期处理继电保护事故的故障的经验和方法，对微机保护发生事故或故障的共性原因进行了一般性分类，并在一定范围内总结了处理事故的思路及方法，介绍了提高处理事故和故障能力的基本途径。
参考文献：
