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继电保护整定原则范文1
中图分类号：TM77 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2015）024-000-01
目前我国电网电压等级复杂多样，各等级电网在结构整定原则及管理方法等方面存在着较大的差异，再加上110kV及以下电网灵活多样的接线型式，这在一定程度上增加了继电保护整定工作的难度及工作量，造成原有继电保护整定管理模式及方法已无法适应实际工作需要，严重情况下还会导致继电保护工作中出现“三误”事故及非正常停电，因此，基于电网的安全稳定运行考虑，针对传统继电保护整定管理所存在的诸多问题，应采用更为先进、合理的继电保护整定一体化管理方案。特别是随着“三集五大”体系的深入推进，继电保护整定一体化管理的实施更是大势所趋，因此，针对目前继电保护整定一体化管理存在的问题提出具体的解决策略，不仅对电网的安全稳定运行具有重要的意义，还对电力系统的持续发展产生关键作用。
一、继电保护整定一体化管理存在的问题
随着电力建设规模的不断扩大，继电保护整定凸显出了诸多问题，主要包括以下几个方面：
1.电网规模大。就目前电力建设现状来看，各地区存在电网电压等级不一，电力设备、变电站配电所、保护装置繁多等实际情况。而且整定管理人员计算定值工作量太大，还需完成其它专业管理工作，这就增加了整定管理整体工作量及工作难度，导致无更多精力去建立电网模型和维护电网设备。
2.自动化水平低。就目前整定管理工作现场作业来看，整定工作的计算、校核、审批等各个环节主要是依靠人员手工来操作，整体自动化水平不高，随着电网规模的扩大，工作量会越来越大。加上整定管理实时监控的普及程度不高，导致出现回执延时、执行遗漏等问题，阻碍了整定管理工作的持续发展。
3.整定方法不统一。目前各级整定方法还未完全统一，继电保护定值计算一般是基于某一原理考虑的。但在运行实际中，若要保证继电保护装置的正确、可靠动作，还应涉及相关保护的启动值、闭锁值、装置参数等。因此，就继电保护定值计算来说，并非基于某一保护类型，而是对于保护装置定值的。由于目前的整定计算系统无法面向保护装置实现定值整定，这就导致还需花费大量的时间和人力去实现面向保护装置的定值整定，无法实质性的提高整定工作效率，也就无法满足目前继电保护整定工作实际需要。
4.各级电网孤立整定。虽然国家电力调度通信中心重视继电保护整定计算一体化管理，提出加强各级电网运行方式的衔接以及保护界面定值的相互配合，但事实上，各级电网的整定还较为孤立，整定原则、整定计算软件、数据交换格式等方面还未完全实际统一。
5.整定流程复杂。从目前继电保护整定工作流程来看，环节复杂、部门较多，整个工作的完成需耗费大量的时间，仅定值通知单编制这一项工作页言，就占据了大量的工作时间。而且整体工作流程需要诸多环节间的衔接，这就在一定程度上增加了工作的出错率，这些直接决定着继电保护整定工作效率不高。
二、继电保护整定一体化管理问题解决策略
为了满足目前电力系统发展需要，针对上述继电保护整定管理所存在的诸多问题，可针对性的采取以下措施来实现继电保护整定一体化管理，从而提高继电保护整定管理整体效率。
1.科学图形建模系统的建立。为了提高继电保护整定工作效率，首先应该充分利用计算机技术开发一个操作简单、功能完备的图形建模系统，可以使相关人员快速、高效建立电网模型，可在图形环境下，以图形的方式列出连接关系，而且图形具备“热点”功能，从而保证连接方式准确、简单、直观、有效。同时，为了能与其他信息系统实现数据共享及数据连接，连接关系及设备描述应遵循IEC61 970国际标准对CIM模型的相关要求。另外，为了保证参数正确、方便调用判别，应建立一次设备标准型号库，特别是变压器和线路应更为重视。
2.通用故障分析计算平台的建立。电力系统故障分析作为继电保护整定计算和继电保护定值校验的基础，应格外重视，因此，需要建立通用的故障分析计算平台。可采用节点阻抗分析方法来实现通用故障分析计算功能，完成三相短路、两相短路、单相短路等故障类型的分析和计算。
3.统一整定方法的建立。统一整定方法的建立是实现继电保护整定一体化管理的关键环节，主要包括三个方向。首先是面向原理整定。根据整定规程及整定原则，对线路相间距离保护、接地距离保护、变压器保护等原理型保护定值进行整定。可采用自动与手动结合的整定方法，并输出至计算书。其次是面向装置整定。利用专家系统建立各种保护的型号标准库和整定计算知识库，包括版本号、保护功能类型、定值项等内容，从而标准化和规范化保护装置的整定计算。有此基础，在实施某种型号保护整定时，调用更方便、输出更快捷、出错率更少、自动化水平更高。最后是面向装置整定。此类整定较为具体，可整定的保护类型包括线路保护、变压器保护、母线保护等。
4.联合计算平台的建立。为了实现数据资源共享、满足分级维护需要，应建立各级联合的一体化计算平台。在各级调度继电保护整定计算系统独立应用模式下，依靠等值模式实现各单位间的信息交互，一般等值每年一次，从而体现出各级系统间的实时影响。另外，县调定值可通过网上流转实现在线校核。
5.全过程整定管理流程的建立。为了提高整定管理工作整个流程的综合效率，从收资到归档可完全通过网上流转完成，建立每种保护型号定值单模板，模板中确定定值单格式和项目内容。整定时先完成原理级整定，再进行装置级整定，完成后再调用对应的定值单模板，逐项填入装置定值，另存生成定值单。只要建立了完备的保护型号库，定值单的生成就可做到一键生成，整体工作流程效率大大提高。
继电保护整定原则范文2
关键词：定值 OMS系统 电网管理
中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）11（a）-0171-02
1 专业管理的目标描述
1.1 专业管理的理念或策略
电网的快速发展给电网的安全稳定运行提出了更高要求，而继电保护装置的正确动作是保证电力系统安全稳定运行的必要条件。为确保电网或电力设备发生任何故障时，继电保护装置正确可靠动作，整定计算显得尤为重要。随着电网规模日益扩大、运行方式多变，整定计算的任务日益繁重，在“三集五大”体系建设的模式下，如何理顺各部门合作关系，完成整定计算任务，如何指导县调相关专业开展工作，如何推广县调定值单由县调计算，由地调进行复核、审核的新工作模式，给调控中心提出了新的挑战。
1.2 专业管理的范围和目标
继电保护全过程管理范围主要包括继电保护整定计算和定值管理。通过各部门职责分工合作，确保整定计算正确顺利进行，确保保护及安全自动装置正确动作，保证定值单执行的及时性与准确性。
2 主要流程说明
要做到继电保护定值全过程管理，必须做到各部门、各单位职责明确，为此，在“继电保护定值全过程管理办法”中对各部门、各单位的职责进行了明确，主要包括以下内容。
（1）市公司，副总经理（或总工）：批准地调年度继电保护整定方案。电力调度控制中心：负责设备参数及工程资料的收集、归档工作，负责管辖范围内继电保护装置的整定计算、复核、审核工作，下发定值单、建立调度管辖范围内继电保护装置定值库（电子化），配合定值单的执行，编制年度继电保护整定方案，执行上级调度编制的继电保护整定方案。复核、审核县公司定值单。
基建部（项目管理中心）：向调控中心提出新建、扩建、改建输变电工程确切投产日期，提供现场设备参数、二次图纸和保护装置技术说明书等，负责组织线路参数实测并向继电保护部门提供实测报告，组织协调工程施工单位执行调度机构下发的定值单。
运维检修部：向调控中心提供技改工程与已投运变电站的整定计算相关资料，执行调度机构下发的定值单，负责与新建工程的工程施工单位核对定值，向调控中心汇报定值执行情况，完成OMS定值流转。
（2）县公司，分管生产副总经理（或总工）：批准县调年度继电保护运行整定方案。电力调度控制中心：负责设备参数及工程资料的收集、归档工作，负责调度管辖范围内继电保护装置的整定计算。下发定值单，配合做好继电保护整定定值单执行工作。编制年度继电保护整定方案，执行上级调度编制的继电保护整定方案。
运维检修部：向继电保护部门提出新建、扩建、改建输变电工程确切投产日期，提供现场设备参数、二次图纸和保护装置技术说明书等。执行调度机构下发的定值单。
各部门和单位的职责明确后，详细界定了在继电保护定值全过程管理的各环节相应部门和单位的具体工作内容及考核方法。
整定计算应按照选择性、灵敏性、速动性、可靠性且合理取舍的原则，符合DL/T 584-2007《3～110 kV继电保护装置运行整定规程》和DLT 559-2007《220 kV～750 kV电网继电保护装置运行整定规程》的要求，为确保整定计算顺利进行，调控中心注重与整定计算资料提供部门及时沟通协调，提高工作效率，根据上级调度下发的归算阻抗，及时对所辖继电保护装置进行整定、校验，对全网定值的配合进行全面的核查，严格履行计算、复核、审核三级把关制度。
2.1 地调和县调电网图形拼接
地调和县调电网图形拼接的基础是整定计算软件设备统一规范命名，地调在《关于下发继电保护整定计算软件设备命名及电子化定值库构建的通知》中，要求各县调对整定计算软件设备进行了统一规范命名。为推进整定计算软件使用，举办了县调整定计算培训班，提升了各县调继保整定专职业务素质。
地调和县调电网图形拼接后，一是县调的网络布置一目了然，地调可使用其数据库里的线路及变压器参数，自行进行整定计算，从而复核、审核县调定值单的合理性。二是形成了电网的逐级配合关系，地调容易掌握受电网结构、运行方式、时限过长等因素制约存在的定值失配情况。三是逐步实现整定计算中软件模块相同、整定计算原则相同，定值流转模式相同的地、县调一体化运作。
2.2 确保流程正常运行的人力资源保证
为保证继电保护定值全过程管理工作落到实处，对工作流程的每个环节设定了对口的专责联系人。见表1。
3 专业管理存在的问题
目前，定值单通过OMS系统进行流转，定值单的执行情况由定值单执行部门登录OMS系统填写回执，无法实现在电子化定值单上填写回执，即对于电子化定值单还无法实现闭环管理。因此，要求定值单执行部门定期把纸质版定值单回执（含调试人员和调试时间）反馈给调控中心。
通^OMS系统已经建立了电子化定值库，实现了定值的在线浏览，但是，OMS系统无法识别某间隔最新定值，只是简单的把该间隔最新的一个定值单标红处理，对于220 kV电压等级有双套保护的定值单，难以区分最新定值单和历史定值单，定值单查询浏览需要人工识别最新定值，这给定值单浏览查询带来不便。
参考文献
[1] 贺家李.电力系统继电保护原理[M].北京：中国电力出版社，2004：6-8，9-58.
[2] 许建安.电力系统继电保护[M].北京：中国水利水电出版社，2005：11-36.
继电保护整定原则范文3
关键词：继电保护整定计算软件；通用性；实用性；研究
前言：
随着我国经济的快速发展，电网规模不断的扩大和继电保护技术不断的提高，使得继电保护整定计算工作的复杂度和工作量加大。为此，通过对继电保护整定计算软件的通用性和实用性开展有效地研究，建立起完善的继电保护整定计算系统，不仅可以满足继电保护整定计算人员的工作需要，而且可以提高工作效率和促进电网安全稳定运行，同时将有效提升电力企业的现代化管理水平。
一、继电保护整定计算软件的通用性研究
具备通用性的继电保护整定计算软件要实现电力企业的现代化管理，需要解决以下几方面的问题：首先，电力企业用户可以根据自身需要，根据电网结构特点对电力系统运行方式和范围进行确定；其次，整定计算软件必须可以精确计算和管理多样化的数据，为继电保护整定计算人员提供更多的参考；最后，继电保护整定计算人员进行计算继电保护定值时，必须要严格按照规章制度的要求和电网运行过程中的实际情况而进行。通用性的整定计算程序对故障分析模块有着较高的要求，既要具有完善的故障分析功能，又要具备控制操作的能力。
1.通用性的数据类型
具有通用性的继电保护整定计算软件，需要对电力通用数据进行转化与其他厂家的整定计算软件进行对接，首先需要国家电力行业整合现有的资源，规定统一的的数据类型格式，一般情况下，具有以下四种类型的数据：第一，电网一次系统的数据，例如：电力运行中的线路、电力设备的参数等；第二，配合定值数据，电力运行中，各条线路的配置都具有固定的定值和时间等；第三，继电保护工作中的各种配置数据以及继电保护装置中的各类定值数据；第四，电力系统中，各个数据项的特性描述数据。
2.实现继电保护整定计算软件通用性的关键
继电保护工作中，要想实现整定计算软件的通用性，关键在于制定一种拥有计算机高级语言的，具备数据访问、故障计算和分析、图形化计算等功能的，可以将象形运算化简成为最简单的指令的算法。一般情况下，继电保护装置中的整定计算具有不确定性，例如：电力运行方式的变化范围、配置装置、数据测量的原理、定值项的计算等，其计算方法较多。即便如此，确定继电保护的定值计算，仍然具有一定的规律，即遵循继电保护中最基本的整定配合原则。由此可见，制定一种满足继电保护工作的算法发挥着重要作用。但是，尤为重要的是：其一，算法中计算机高级语言需要具有较多的支持功能；其二，计算机应该提供具有共性的算法，以避免工作人员在工作中浪费不必要的时间和增加不必要的工作量。
二、继电保护整定计算软件的实用性研究
继电保护整定计算软件的计算程序，不仅具有通用性，而且具有实用性，因而在电力企业的电力系统中，更应该解决以下几方面的问题。
1.整定计算软件需要具备较强的工作能力
继电保护的整定计算工作尤其复杂，而计算的各个环节都必须谨慎，如有丝毫的马虎，则会对继电保护整定计算软件的实用性有着较大的影响。一般情况下，整定计算程序中包括一次系统的数据收集、管理、再处理环节、故障计算分析的环节、配合计算环节、管理保护装置配置数据的环节、定值项计算、管理、传送环节等。在整定计算工作中，任意一个环节都是必不可少的，每一个环节的计算结果对下一个环节的计算有着较大的影响，由此，如果在继电保护工作中进行整定计算时，缺少任意环节或者只选用一个环节，对继电保护计算工作有着极大的影响。
2.保证继电数据的安全性
继电保护的整定计算工作中，面临着大量不同类型的数据，有的数据之间有着紧密的联系，而有的数据之间联系不够直接，由此，需要在进行继电保护整定计算中，保障计算数据的一致性、安全性、继承性。例如：一次系统的数据、保护装置和配置的数据、定值数据等，各种数据间有着不同程度的联系，然而，随着我国电网的不断深入发展，继电保护会产生越来越多的数据量和数据种类，并且其数据具有动态性。为此，数据的安全性是必须要保证的，以更好为继电保护工作人员提供有效参考；保证数据的一致性，可以有效避免工作人员在工作中出现较大的偏差；保证数据的继承性是针对于流动的数据，既可以使数据为整定计算工作提供有效参考，又可以使数据具有一定的时效性。
3.营造一个良好的用户操作环境
继电保护的整定计算程序由多个模块构成，因而在整定计算程序运行中，应该注重各模块间的协调性，增强程序的整体感，为用户提供更大的方便。要想为用户提供一个良好的操作环境，首先，需要相关人员在主界面上设置可以调动其它模块的功能，使用户可以通过轻松操作即可链接到需要操作的界面中，尽可能的采用内嵌模块方式；其次，将各个界面的操作、风格等进行统一设计，以增强整体感；最后，尽可能采用图形界面，使用户界面表现的更加清晰和直观。
4.考虑电力运行环境的要求和问题
首先，考虑电力运行环境的要求，例如：对操作系统的要求，如何使操作系统发挥着最大的效果，为用户提供更大便利和获取用户的青睐。其次，考虑电力运行环境的可维护性问题，例如：随着电网的不断发展，电力系统的程序需要不断升级以适应电力发展的需要，保证电力运行环境的可维护性，有利于电网的发展。最后，考虑电力运行环境的个性化问题，用户可以根据自身风格对界面进行字体、颜色等方面的设置。
三、建立和完善继电保护的管理系统
通过对继电保护的整定计算软件实用性和通用性进行了有效分析，为建立起完善继电保护的管理系统提出了一些要求和方向。该系统应以整定计算支持平台为基础，以管理通用数据为中心，结合数据的各个处理模块，以实现系统的故障计算分析和故障计算分析控制等。继电保护的管理系统由多个模块组成，各个模块在电力运行中发挥着不同的作用，既方便于继电保护工作人员的工作，又提高了电力系统运行的效率。
四、结论
继电保护工作在电力企业中发挥着重要作用，对继电保护整定计算软件进行实用性和通用性的研究有着重要意义，既提高继电保护工作人员的工作效率，又促进电网安全运行，还可以通过研究以建立和完善继电保护的管理系统。
参考文献：
[1]李银红，王星华，骆新，段献忠，柳焕章，刘天斌.电力系统继电保护整定计算软件的研究[J].继电器，2001，12（25）：12-13.
[2]高红艳，杨志刚.可灵活配置整定原则的继电保护整定计算软件的研究[J].电力系统保护与控制，2010，10（01）：25-26.
[3]邓丰强，吕飞鹏，张向亮，赵美琳，张新峰，肖飞.面向对象的电网继电保护整定计算管理系统[J].华北电力大学学报（自然科学版），2012，04（12）：56-60.
继电保护整定原则范文4
关键词：继电保护；整定计算；电力系统；电力设备；动力机械设备 文献标识码：A
中图分类号：TM77 文章编号：1009-2374（2015）05-0139-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0401
在电力系统的运行过程中不可避免地会出现各种故障，为有效规避各种故障的发生，引入了继电保护装置。一旦发生故障继电保护装置可快速切断故障原件，保障电力系统的稳步、安全运行。然而在具体的应用过程中，我们应合理设定整定值，只有这样才能高效切断故障原件，且不会出现拒动、误动等现象。
1 继电保护概述
1.1 继电保护要求
为切实保障电网的安全、高效运行，继电保护应具有较高的可靠性、速动性、灵敏性和选择性。其中可靠性是指一旦发生故障继电保护装置可进行正确的动作，在无需动作时可拒绝动作要求，进而规避错误动作的出现；速动性是指发生故障时可快速切除设备，进而减小电气设备的损坏程度，避免事态扩大化；灵敏性是指无论在哪种电网运行模式中，继电保护装置均能准确动作；选择性是指在继电保护装置的保护过程中，应尽量缩小停电范围，保障电网中没有故障的部位。
1.2 继电保护原理
1.2.1 一侧反应电气量。一侧反应电气量的继电保护通常为分段形式，如若电网中的反应电流不断加大，则实施电流保护，反应电压降低时，则实施低电压保护，例如距离保护、零序电流保护。
1.2.2 两侧及多侧反应电气量。两侧及所侧反应电气量是指针对两侧及多侧电流实施相位和功率差动保护。此种保护模式不受电网运行方式的影响，可独立实现动作，且容易计算整定计算，例如纵联差动保护、纵联方向高频保护。
2 继电保护整定计算
2.1 整定原则
继电保护整定计算具有较强的整体性，相应的计算人员应全面掌握继电保护基本要求和工作原理。通常在具体的整定计算过程中会遵循一定的规律，却存在细节不明确和在特定的原则性规定范围中提供所有情况的问题，这要求我们在具体的整定计算中，除了要考虑电网运行结构和运行实际要求等因素外，还应制定科学、可行的整定原则。
2.2 整定计算步骤
相分量法和序分量法是较为常用的整定计算模式，现阶段，这种整定计算模式被广泛地应用在电力系统中。依据整定计算法则，具体的计算步骤为：首先利用相分量法和序分量法准确计算电气量，再以故障电气量为依据进行继电保护整定值计算。
3 继电保护整定计算方法存在的问题及解决对策
3.1 端相口开路电压计算
3.1.1 问题。在继电保护整定计算过程中，我们需要计算电流量和电气量，这个电流量和电气量是在系统非全相运行过程中出现的，其中以正序断相开口电压为基础。通常借助叠加原理计算端相开口电压，为缩减暂态稳定性的计算数量，我们可假定电系统内部的位于非全相震荡线路中的等效发电机的相位角度和电势均相同，然后在通过相应的公式求解开路电压。这种计算方法具有计算步骤少的优点，然而也存在一定的缺陷，因电网结构在某种程度上影响开路电压，在此种方法中却没有考虑到这一点，如若是在非放射状非全相振荡电路中误差将会更加凸显。为解决此类问题，可以采用下述方法。
3.1.2 解决对策。一方面可以使用双口网络H参数法，由于电网网络结构在某种程度上会影响继电保护整定计算结果，考虑此点，可分解震荡发电机，将其划分成两个震荡群，然后以其等效电势端口和断相口充当端口。另一方面可以使用网络等值法，这种方法是指以全非相电路中的两端结点充当结点，待操控网络时将其划分成无源的双端口网络，在利用补偿原理计算相应的阻抗参数，利用叠加原理计算线路两端的互相阻抗和自由阻抗参数，以此为依据计算端相口开口电压。
3.2 电力系统最不利运行情况
3.2.1 问题。为检验计算动作值和灵敏度，需要查找电力系统最不利运行方式。在电力系统的运行过程中，我们无法快速查找其中的最不利运行方式，因此，我们应在继电保护整定计算中明确最不利运行方式。同时，在电力系统最不利运行条件下，十分容易出现相同线路中反复多次断开现象，这在很大程度上影响了整定计算效率。为解决此类问题，通常可采用以下解决
对策。
3.2.2 解决对策。在整定计算过程中，我们可假定此条件下的电力系统中存在着一条断开的线路，且这必然会影响系统的网络结构，出现相应的变化，造成与之相邻的线路的短路电流出现一定的转变，自然会影响最终的整定计算结果，我们可观察某一范围中整定值的变化情况而明确扰动区域；为规避相同线路中多次出现断开现象，我们可不遵从继电保护的顺序，有效利用开端线路的循环状况重新设定整定计算顺序，进而规避相同线路中多次出现开端现象。
3.3 分支系数计算
我们都知道，最小分支系数对照的电力系统运行模式和极限短路电流对照运行模式之间存在出入，这表明不存在与继电保护延长区域动作值相对照的最不利运行模式，这种运行模式只是一种虚拟模式。由于引入了分支系数，导致相间电流保护延迟区域的动作值稍大，电力系统网络结构决定着稍大程度。
因电力系统中的电源分布较为分散且运行模式多种多样，因此，在具体的继电保护整定计算中，无法准确评判电源运行模式对分支系数的影响。在借助计算机实施继电保护整定计算时，单纯地考虑了整定保护自身所在侧母线上的电源对分支系数的影响，这种计算方法自身具有一定误差。
3.4 励磁涌流
3.4.1 问题。励磁涌流专属于变压器，这主要是因为在空投变压器的过程中，因内部铁芯中的磁通无法及时突变，进而形成非周期分量磁通，造成内部铁芯饱和，励磁电流大幅增加。通常最大值可达到其额定电流的7倍左右，且与其容量呈现负相关。
3.4.2 对策。含有较多的二次谐波且随着时间的延长不断衰减这是励磁涌流的主要特征，通过励磁涌流的这个显著特征，我们可以在电流快速断开保护装置中加设一段时间延时，这种方法过于简单且不利于快速切除变压器故障。通过相关研究，励磁涌流的电流中二次谐波分量和五次谐波分量很大，同时励磁涌流的波形偏于时间轴的一侧，间断角可达60度，这是励磁涌流区别于合应涌流等其他突变电流的三个显著特征。保护装置加入二次谐波或者五次谐波制动、间断角原理和波形对称原理可以有效规避因励磁涌流而引发的错误
动作。
4 结语
伴随着电网规模的日益扩大，继电保护整定计算愈发受人关注，对于继电保护整定计算中相关问题的探讨有助于保障电力系统的安全、高效运行。我们应在有效掌握继电保护要求和工作原理的基础上，明确继电保护整定计算中存在的问题，并针对这些问题，采取相应的解决对策，不断探索，进而保证电力系统的安全运行。
参考文献
[1] 张妍，胡卫东，熊丽霞，等.发电厂继电保护整定计算系统的应用现状分析[J].江西电力，2012，36（1）.
[2] 胡宇慧.分析继电保护整定计算方法存在的问题与解决对策[J].城市建设，2012，（20）.
继电保护整定原则范文5
关 键 词 煤矿供电系统；继电保护；优化改进；研究
中图分类号：TD6 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）032-050-02
煤矿供电系统在煤矿企业整体生产和开采过程中占有着及其重要的地位，而继电保护系统是供电系统安全的重要环节，它直接影响着整个煤矿供电系统能否安全稳定的进行。随着煤矿开采规模以及产量的日益增大，煤矿供电系统保护装置和用电安全越来越严重的影响到整个煤矿供电系统。但是，由于继电保护系统相对来说较为复杂且庞大，影响因素各种各样，工作人员对保护装置的原理和操作不甚理解，导致了供电系统的安全隐患，因此严重危害到供电的稳定性。所以，对煤矿供电继保系统优化改进进行研究，可以有效地保障整个煤矿开采过程安全稳定的进行。
1 煤矿供电系统的现状
在我国的煤矿生产中，由于煤矿井下供电电网中电力负荷变压器的分布和设置较多，因此统一使用较为广泛的供电系统为6 kV或10 kV。动力变压器给井下设备供电采用相互独立的运行模式对水泵、电动机等机电设备供电。6 kV和10kV供电系统包括一次系统和二次系统，二次系统较一次系统更为复杂，包含许多继电保护设备和自动装置。
1.1 煤矿系统中的继电保护
为了保证6 kV或10 kV系统的安全稳定进行，必须配置正确的保护装置。如下：
1）6 kV/10 kV配电变压器需要配置的继电保护：当配电变压器容量在400 KVA-630 KVA时，需设置电流保护、速断保护或瓦斯保护；当配电变压器容量小于400 kVA时，需设置高压熔断器保护；大于800 kVA时设置电流保护、气体保护、温度保护等。
2） 6 kV/10 kV线路需要配置的继电保护：设置电流速断保护。
3）6 kV/10 kV分段母线需要配置的继电保护：设置电流速断保护。
1.2 煤矿供电系统存在的问题
目前的工矿企业供电系统的继保装置中也存在着很多问题。如电力部门限制了电源保护的时段和定值导致保护时限较短保护不当；煤矿供电系统继电保护开关级数较多，电阻较小，导致电流差值小，使保护难以整定；瞬时速断存在着明显的缺陷，一旦出现线路故障所有速断保护全部启动，会矿大停电故障的影响范围。
对于煤矿系统线路短的问题，可以在下井线路中增加电抗器，使得短路电流值的差距加大，从而能够有效地区分开速断保护动作电流。对于另外几个问题而言，可以加强整定原则和时限值来配合各级之间的关系，最大程度地满足煤矿供电系统的特殊要求。
2 煤矿供电系统继电保护系统优化改进
煤矿供电系统继电保护系统是保障整个煤矿供电系统安全稳定、经济高效进展的重要条件。它可以保证煤矿供电网络和电力负荷安全稳定的进行，并且在发生事故时能够准确灵敏迅速地排除系统的故障因素和故障元件，确保非故障元件的正常供电，提高整个供电系统的稳定性。
2.1 瞬时速断保护的优化改进
由于煤矿地面6 kV出线开关在整个煤矿供电系统中的重要性，在出线分支线路继保系统设置时，应设置成三段式保护，同时瞬时速断动作电流的整定值，并且避免与井下线路末梢三相短路电流接触，整定原则是按照最大的运行方式下线路末梢三相短路来进行整定。
2.2 限时速断保护的优化改进
由于煤矿井下电力网络的特殊分裂运行结构模式，各个分段母线之间短路电流的差值不是很大，即使在6 kV/10 kV中增加了对应的电抗器设备，也难以解决在中央变之后改变短路电流之间的差距，这给工作人员造成了一定的困难。由此可以采取以下的解决措施：改变传统的时限和相邻线路时限的配合，整定原则为按照相同灵敏度系数法进行整定，在极小运行方式下线路末梢发生短路之时具有一定的灵敏度。
2.3 定时限过流保护的优化改进
一般情况下，定时限过流保护都可以按照正常情况下最大的工作电流进行整定，但是由于煤矿供电系统的特殊性即不能自动启动，所以必须按照避免被保护线路的尖峰电流（或者代替最大工作电流）进行整定。尖峰电流的定义是：当该线路中其他设备的最大负荷为30分钟时，而这个线路中的高负荷电动机正在运行时产生的最大短路工作电流。
2.4 配电系统继电保护装置的优化改进
随着配电网用电负荷的加大，高压线路密度的增加，短途输电线路的增多，配电系统继保装置的优化改进就成为我们密切关心的问题。为了解决中低压配网的电线过短、保护级数太多等诸多问题，可以采用三段式电流保护方式进行保护的装置方案，并且引入电压保护和纵向保护的方法来解决煤矿供电系统中继电保护存在的问题。
3 系统优化改进方法的效果
优化改进煤矿供电系统继电保护系统的性能，是有一定的基础的，即满足可靠性、速断性、灵敏性和可选性。可靠性是指一定要有完善的后备保护和足够高的灵敏度，鉴于继电保护装置和设计考虑。速断性是指发生最小两相短路时能够没有时间限制的跳闸，而在最大运行时的三相短路能够增大保护的距离。灵敏性是指瞬时速断的保护区域较大，因而其动作灵敏度较高。可选性主要是相对于限时速断、瞬时速断和定时过流来说的：对于限时速断，引入三级阶梯延时的原则来保证竖直方向上的可选性；对于瞬时速断，即使没有时限也可以使得动作电流有一定的差距；对于定时过流，也是采用短阶梯延的原则，同样可以保证电网保护的竖直方向的可选性。
4 结束语
随着经济科技水平的不断提高，对供电系统要求也与日俱增。这给用电部门造成了一定程度的压力，也开始重视继电系统的保护问题。对煤矿供电系统和用电设备进行继电保护和优化，体现了我国对煤矿安全生产管理制度的严格性。本文通过对煤矿供电系统的现状分析，以及对其背景进行研究分析，论述了研究的意义，然后指出了我国煤矿供电系统存在的问题和解决方案，并且对瞬时速断保护、限时速断保护、定时限过流以及配电网装置进行优化改进，分析了系统优化改进产生的效果。总之，对煤矿供电系统进行继电保护，有助于降低煤矿安全生产中用电事故的发生，保证煤炭的安全生产。
参考文献
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继电保护整定原则范文6
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).
