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继电保护基本原理范文1
关键词：《继电保护》；课程体系；教学方法
中图分类号：G71 文献标识码：A文章编号：1009—0118（2012）11—0162—02
继电保护是在保障电力系统的安全稳定运行方面发挥了重要作用，《继电保护》课程是电力系统自动化、供用电专业的核心课程，具有理论与实践并重的特点。继电保护是一门理论性与实际结合很强的课程，但长期以来，高职院校的继电保护课程只注重理论教学，不注重实践技能的提高；并且，绝大多数院校的继电保护课程所讲授的内容与实际相脱节，我校所讲授的都是继电保护的原理。针对这种情况，我们共同构建新的课程体系，探索继电保护课程改革研究。
一、电力系统继电保护课程现状及背景
《继电保护》是我院的供用电技术专业的一门核心课程，现有的继电保护教材中，分析的都是电磁型、磁电型或集成电路型结构的继电器，而现代电力系统继电保护装置结构已经发生了相当大的变化，微机型保护装置应用的相当广泛。我院只开设了继电保护课程，没有开设电力系统稳态分析和暂态分析这两门课程，学生学习继电保护课程相当费劲；再有，目前的继电保护教材主要讲解的是继电保护的理论知识，实际的电力系统运行案例、电气设备短路电流的计算实例都未讲解，不利于学生理论学习与以后实际工作的认识统一。高职院校是培养高端技能型人才，要求学生具有一定的理论基础的同时，更要具备扎实的操作基本功和自主学习能力和自学创新意识。
二、继电保护课程体系的整合
《继电保护》课程重点分析了继电保护的基本要求、电流保护、距离保护、变压器保护、母线保护、发电机保护等。我校是专科院校，注重学生的技能培养，理论水平以够用为主。而现在电力系统的网络结构越来越复杂和多样，继电保护的原理和形式也在不断的发展和完善，过多学习理论知识是没有必要的，要加强学生的实践能力，要做中学，学中做。在目标定位上，充分考虑学生能先就业再择业的需要，坚持“宽基础、强技能”的原则。既掌握职业岗位需求的专业理论，又能在这些专业理论基础上把已形成的能力在相应职业岗位范围可以转岗。因此，在我们的课程体系改革中，改变了传统的“学科”体系，向“多元型”方向发展。《继电保护》课程的构建应遵循以下原则。
（一）讲解继电保护的基本原理。讲授电力系统暂态和稳态分析的部分知识；讲授各种保护的基本原理、保护装置和继电器的基本原理；微机型继电保护基础知识。在教材编写时要阐明模拟型保护的基本原理，微机型继电保护技术是全新的内容，思维方法与模拟型保护相比完全不一样，应重点讲解如何推倒出算法的数学模型和微机实现原理。
（二）突出课程的职业性，以职业能力作为构建课程的基础，使学生所学知识、技能满足职业岗位的需求。基础理论知识以够用为度，以掌握概念，强化应用为重点；专业知识强调针对性和实用性，培养学生综合运用知识和技能的能力。突出职业能力培养，强化学生创新能力的培养.提高学生就业上岗和职业变化的适应能力，实现“双证书”融通，即毕业证书和高级技能等级证书。
（三）围绕岗位所确定的职业能力要求设置项目，并结合职业技能鉴定考核大纲，对课程内容进行整合，开发校本课程。在课程的难度和广度方面，遵循“实用为先、够用为度”的原则，如表1为五个项目。
三、《继电保护》课程的教学方法与手段
（一）案例教学法
由于电力系统继电保护技术发展很快，在讲授课程相关知识是可以联系电力系统的实际案例，例如某某地区电厂发生断路器跳闸事故，原因是某相电接地导致的等等实际案例。使学生在校期间能了解相关领域的现状。通过典型事故的分析可以培养学生分析和解决实际问题的能力。
（二）任务驱动教学法
任务驱动教学法是任务驱动教学法中的任务是有特定含义的，它不是通常说的“教学任务”，而是指“需要通过某种活动完成的某些事”。课堂讨论、自学答疑教学形式采用任务驱动法。例如让学生设计某条线路的三段式保护。
（三）项目教学法
项目教学法是通过进行一个完整的“项目”工作而进行的实践教学活动的培训方法。教师的主要任务是确定项目内容、任务要求、工作计划，设想在教学过程可能发生的情况以及学生对项目的承受能力，时刻准备帮助学生解决困难问题。
（四）六步教学法
六步教学法是以工作过程为导向的课程实施方法，完成一个完整的实际工作需按照六个工作步骤来进行。例如设计6～10KV线路的过电流保护这个完整工作过程的六个步骤分别为：资讯、计划、决策、实施、检查、评估。资讯阶段，教师布置工作任务，学生首先了解项目要求；计划阶段，学生一般以小组方式工作，寻找与任务相关的信息（如：电压继电器、电流继电器的原理接线图），制定工作计划；决策阶段：教师考察学生做的过电流保护原理接线图，学生可听取教师的建议，对计划做出修改；实施阶段，学生根据计划完成本项目工作过程，完成项目实施工作；检查阶段，学生进行展示工作成果的工作；评估阶段，学生对完成项目任务中的表现做出自我评价、相互评价，最终由教师做出教师评估。
（五）模拟故障法
在实训室上课时，可以通过人为设置故障，测量故障时的电压和电流来分析故障特点，如何迅速、有选择的切出故障。提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
（六）利用常规的电流、电压保护的原理及实现的方法简单、直观的特点，通过多媒体课件演示熟悉电力系统各主要元件继电保护装置的动作原理、结构及其用途。在初步掌握电流、电压保护的基本原理后，再安排学习微机保护的基础知识的内容，由易至难，有利于学生对所学知识的理解和掌握。充分利用多媒体课件、动画演示等对保护装置元件进行直观教学，使教学过程形象生动，帮组学生记忆和理解，提高教学效果；加强课堂微机保护演示；采用在实训室边进行理论教学边进行实验的教学方法。
《继电保护》课程以以岗位能力为出发点，突出职业素质的培养，教、学、做结合，教学方法多样化。课程内容以岗位分析和具体工作过程为基础，将职业技能资格证书所需的应知应会内容贯穿于整个教学的理论和实践过程中，为学生获得“双证书”，提高就业率打下了坚实的基础。本课程基本理论以电力系统继电保护和电力系统暂态和稳态分析应知的理论为基础，理论与实际相结合，以能力培养为重点的高职高专教育特色。
参考文献：
[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京：教育科学出版社，2007.
[2]陈延枫.高职高专电力系统继电保护课程教学改革探讨[J].中国校外教育，2009.
继电保护基本原理范文2
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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。
继电保护基本原理范文3
【关键词】电力系统；继电保护；电网；调度
【中图分类号】TM77 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0047-01
0、引言
电力系统通信网为电网生产运行、管理、基本建设等方面服务。其主要功能应满足调度电话、行政电话、电网自动化、继电保护、安全自动装置、计算机联网、传真、图像传输等各种业务的需要。
在电力系统运行中，外界因素（如雷击、鸟害呢）、内部因素（绝缘老化，损坏等）及操作等，都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现，常见的故障有：单相接地；三相接地；两相接地；相间短路；短路等。电力系统非正常运行状态有：过负荷，过电压，非全相运行，振荡，次同步谐振，同步发电机短时失磁异步运行等。电力系统继电保护和安全自动装置是在电力系统发生故障和不正常运行情况时，用于快速切除故障，消除不正常状况的重要自动化技术和设备。电力系统发生故障或危及其安全运行的事件时，他们能及时发出告警信号，或直接发出跳闸命令以终止事件。
1、继电保护工作回路
要完成继电保护任务，除了需要继电保护装置外，必须通过可靠的继电保护工作回路的正确工作，才能完成跳开故障元件的断路器、对系统或电力元件的不正常运行发出警报、正常运行状态不动作的任务。继电保护工作回路一般包括：将通过一次电力设备的电流、电压线性地转变为适合继电保护等二次设备使用的电流、电压，并使一次设备与二次设备隔离的设备，如电流、电压互感器及其与保护装置连接的电缆等；断路器跳闸线圈及与保护装置出口问的连接电缆，指示保护动作情况的信号设备：保护装置及跳闸、信号回路设备的工作电源等。
2、继电保护在电力系统中的任务
1）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，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。
2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（如有无经常值班人员）而动作于信号，以便值班员及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免暂短地运行波动造成不必要的动作和干扰而引起的误动。
3）继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。
3、简述继电保护的基本原理和构成方式
继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量（电流、电压、功率、频率等）的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置将包括测量部分（和定值调整部分）、逻辑部分、执行部分。
4、继电保护的可靠性
可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。任何电力设备（线路、母线、变压器等）都不允许在无继电保护的状态下运行。220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立，并分别控制不同开关的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组开关拒绝动作时，能由另一套继电保护装置操作另一组开关切除故障。在所有情况下，要求这两套继电保护装置和开关所取的直流电源均经由不同的熔断器供电。
5、继电保护的选择性
上、下级电网（包括同级和上一级及下一级电网）继电保护之间的整定，应遵循逐级配合的原则，满足选择性的要求，即当下一级线路或元件故障时，故障线路或元件的继电保护整定值必须在灵敏度和动作时间上均与上一级线路或元件的继电保护整定值相互配合，以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。
何种情况可牺牲继电保护部分选择性：
1）接入供电变压器的终端线路，无论是一台或多台变压器并列运行（包括多处T接供电变压器或供电线路），都允许线路侧的速动段保护按躲开变压器其他侧母线故障整定。需要时，线路速动段保护可经一短时限动作。
2）对串联供电线路，如果按逐级配合的原则将过分延长电源侧保护的动作时间，则可将容量较小的某些中间变电所按T接变电所或不配合点处理，以减少配合的级数，缩短动作时间。
3）双回线内部保护的配合，可按双回线主保护（例如横联差动保护）动作，或双回线中一回线故障时两侧零序电流（或相电流速断）保护纵续动作的条件考虑；确有困难时，允许双回线中一回线故障时，两回线的延时保护段间有不配合的情况。
4）在构成环网运行的线路中，允许设置预定的一个解列点或一回解列线路。
6、继电保护中“远后备”与“近后备”的运用
“远后备”，当元件故障而其保护装置或开关拒绝动作时，由各电源侧的相邻元件保护装置动作将故障切开。
“近后备”，用双重化配置方式加强元件本身的保护，使之在区内故障时，保护拒绝动作的可能性减小，同时装设开关失灵保护，当开关拒绝跳闸时启动它来切除与故障开关同一母线的其它开关，或遥切对侧开关。
7、电力系统振荡对继电保护装置的影响
电力系统振荡时，对继电保护装置的电流继电器、阻抗继电器会有影响。
1）对电流继电器的影响。当振荡电流达到继电器的动作电流时，继电器动作；当振荡电流降低到继电器的返回电流时，继电器返回。因此电流速断保护肯定会误动作。一般情况下振荡周期较短，当保护装置的时限大于1.5秒时，就可能躲过振荡而不误动作。
2）对阻抗继电器的影响。周期性振荡时，电网中任一点的电压和流经线路的电流将随两侧电源电动势间相位角的变化而变化。振荡电流增大，电压下降，阻抗继电器可能动作；振荡电流减小，电压升高，阻抗继电器返回。如果阻抗继电器触点闭合的持续时间长，将造成保护装置误动作。
继电保护基本原理范文4
【关键词】水电站；二次回路；继电保护
在水电站现代化电力系统中，一次设备和二次设备对电力生产的安全有序都起着重要作用。而二次回路即二次设备的电路系统，主要是对一次回路进行信号及测量、监视、操作、继电保护等，重要性尤显突出。二次回路继电保护在保证水电站的电力系统安全可靠运行、减少事故的发生、控制故障的影响方面发挥着重要作用。
1 二次回路在水电站运行中的作用
水电站二次回路较一次回路更为庞大，也更为复杂。二次回路主要由一次回路的信号及测量回路，监视系统，操作电源系统，继电保护和自动设备等组成。二次回路出现故障会使整个电力系统受到影响甚至遭到破坏。
例如，测量回路出现问题，则影响电费的计量，同时影响输电质量的判断；再如，线路保护系统出现接线错误等问题时，若有设备发生故障，不能及时起到跳闸保护的作用，则会使相关设备遭到损坏，可能对电力系统造成重大影响。因此二次回路虽然不是电力系统的主体，却对于水电站各个方面都起着不可忽视的监测、保护及保障作用。
2 继电保护在二次回路中的作用
继电保护是水电站二次回路中的重要组成部分，“保护”一词已明确表示了其重要意义在于对二次回路、一次回路、甚至整个电力系统的保护作用。特别是在水电站电力设备日益现代化的今天，对继电保护提出了更高的要求，可以说水电站时刻需要继电保护来保证其顺利、安全运行。
在二次回路中，继电保护的重要作用体现在对一次系统运行状态的监测和控制上。继电保护系统作为低压弱电系统，主要通过预防事故的发生，或者控制事故的影响范围来保证一次系统的正常运行。是二次回路中相对独立的弱电子系统。
3 水电站二次回路继电保护的应用
3.1 继电保护的基本原理
继电保护系统运行的直接目的在于发出异常或故障警告、切断故障设备或系统。其工作的基本原理是：电力系统在发生故障或运行异常时，系统的各物理量会不同于正常运行时的物理量，继电保护系统在对各物理量进行对比后，判断异常或故障，进而发出异常或故障警告，并通过切断故障设备或故障系统与整个系统之间的联系来限制影响范围，将整个电力系统因此受到的影响或损害降至最低。
3.2 继电保护系统的主要配置
水电站继电保护系统在设计之初就应考虑与计量回路、控制系统、自动装置等的相互配合和协调，根据水电站的电力系统的需要，进行合理配置。系统主要配置如图1所示。
连接继电保护装置的回路主要有以下几种：
（1）从电流互感器和电压互感器的二次侧端子开始，到有关继电保护装置的回路。
（2）从继电保护直流分路熔丝开始，到有关保护装置的回路。
（3）继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳、合闸回路。
继电保护在选择配置时，应充分结合整个电力系统可能发生的异常或故障，尽量满足整个系统的要求，并且使继电保护装置的效能得以充分发挥，保证二次回路的高水平运行。
3.3 继电保护的整定
传统的继电保护整定计算，是假定电力系统在最大运行状态下线路末端短路时确定整定值，整个速断装置则根据这个整定值来进行保护工作。
然而随着电力系统的装置设备不断更新，系统结构也越来越复杂，并且处于不断变化之中，电力系统出现的异常及故障也随之复杂化、多样化，而传统的整定计算和传统的速断保护装置，对于现代化的电力系统的起到的实际保护作用则较为有限。一方面，传统整定值的计算虽然相对来说比较合理，但毕竟系统的实际运行与整定计算时的状态有差别；另一方面，整定值是在假设系统最大运行状态下计算得出的，而实际运行过程中，系统处于最大运行状态的情况较少，其它运行状态下的保护效果可能不大。
3.4 继电保护系统的运行
继电保护装置的运行应具有良好的灵敏性、选择性、速动性及稳定性。这就要求设备运行前，首先，应进行一般检查，包括对各装置的焊接点检查，对螺丝是否紧固的检查等等，这些一般性细节检查应全面认真完成，否则细节失误会成为发生保护拒动或者保护误动的隐患；然后，要进行常规的保护整组传动试验；最后，要完成对设备的遥控、遥测、遥调等操作的验收工作。
3.5 继电保护装置设备的检修
检修工作对于继电保护装置设备的正常运行非常重要，常规的检修有利于及时发现问题，提前采取措施，预防保护拒动及保护误动情况的发生。在常规检修工作中应注意以下几个方面：首先，应合理安排检修程序，使检修工作不影响继电保护系统的正常运行；其次，着重对保护装置的整定动作进行认真检查；再次，在检修工作进行时应做好相应的安全隔离措施。
3.6 继电保护系统的接地保护
在继电保护系统中进行接地保护主要包括对输配电线路进行接地保护和对装置设备进行接地保护。首先，对输配电线路进行接地保护时又可分为中性点不接地系统和中性点直接接地系统。中性点不接地系统也称小电流接地系统，这种系统中，当系统发生接地故障时会发出故障信号，一段时间内故障设备仍可继续运行。中性点直接接地系统也称大电流接地系统，在这种系统中，当发生接地故障时，会发生跳闸动作，用以切断故障设备；其次，对于继电保护装置进行单体接地保护，或者对装置设备集中的区域采用接地铜排网进行接地保护，同时与主接地网进行可靠连接。
3.7 继电保护的抗干扰措施
二次回路继电保护设备多为弱电设备，容易因受到电力系统中其它设备的干扰而影响其性能。为提高保护的有效性，应采取积极的抗干扰措施。
主要的抗干扰措施如下：第一，将各种继电保护设备集中在同一等电位面，与接地主网实行一点连接，可以有效屏蔽电位差窜入引起的干扰。第二，在开关场和控制室沿高频电缆连接接地铜线实现接地。第三，保护装置的信号、电压等回路的开关场采用屏蔽电缆，利用铜做屏蔽层。第四，在微机保护越来越广泛应用的情况下，应使电压互感器的二次回路和三次回路相互独立，用以防止由传统接线方法引起的拒动与误动。
4 总结
在水电站电力系统中，二次回路继电保护的重要作用毋庸置疑，通过对应用情况的分析，指导继电保护的应用实践，有助于应用过程中资源得到更科学合理地配置，有助于继电保护所承载的监测作用、控制作用、保护作用得到更有效地发挥。
参考文献：
继电保护基本原理范文5
关键词：微机继电保护；数据算法；仿真实验系统
中图分类号：TP391.9 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）09-0218-03
继电保护是电气类专业的重要课程，也是理论性和实践性很强的专业课程。以微机形式实现的继电保护，由于具有灵活性好、稳定性优、集成度高等优点而成为当代继电保护的主流，当前电力工程实践基本都采用微机继电保护装置。因此在本科教学阶段开展微机继电保护实验，对培养学生理论与生产实践结合的能力以及尽快适应现场工作都很重要。而微机继电保护除了涉及继电保护知识外还包括数据采集、数字信号处理、微控制器、网络等内容，需考虑多个知识点的综合，且保护功能主要以软件算法方式实现，比较抽象。因此如何有效地组织实验教学，特别是我国普通高校面向本科生的微机保护实验教学，普遍存在着实验方法和手段不够完善等问题。多数高校只是开设了部分演示性实验，或是在定型的微机保护装置进行保护定值设置等操作的实验，不能够开设各种微机保护算法及参数调整的验证实验。我们知道，微机保护采用的软件算法是微机继电保护的核心，软件算法的优劣直接决定了微机继电保护装置的选择性、灵敏性和可靠性，因此如果微机继电保护实验不能够进行软件算法测试，则实验教学效果与期待的教学目标相比会有较大的差距。
为了丰富继电保护算法实验项目，使学生更好地学习和掌握微机继电保护的算法设计，我们采用NI公司的图形化LabVIEW软件，结合USB接口的数据采集模块，研究设计了微机继电保护软件算法仿真实验教学系统，该系统既可以在课堂教学时用作算法讲解时的演示工具，还可在实验教学中用作验证和设计微机保护算法的模拟软件，使学生可以更好地了解各种微机保护常用算法的基本原理、滤波效果、适用保护种类的范围及各自的优缺点等。LabVIEW是NI公司推出的图形化编程软件，使用该软件编写程序时不是编写程序代码而编制模块流程图，它最大程度利用了工程技术人员所熟悉的图标、术语和概念，编写程序非常便捷和形象，使用它进行原理分析、设计、仿真和测试仪器系统时，非常方便并有效提高了效率。
一、仿真实验系统设计
实验教学仿真系统中的微机继电保护算法主要包括数据采集算法、滤波算法和保护算法三类。例如数据采集计算中的两点乘积算法、三采样值乘积算法和半周积分算法等；滤波算法包括加、减法滤波器及积分滤波器、一次微分算法、二次微分算法和半周内取最大绝对值算法、半周/全周傅氏算法、一阶差分后半周傅氏算法和递推最小二乘算法等；保护算法中阻抗算法包括常用的解微分方程算法、输电线路R-L模型算法和傅氏阻抗算法，移相算法中的差分算法、时差移相算法、序分量计算方法和故障方向的相位比较算法等；还包括阶段式电流保护算法、阶段式阻抗保护和低电压闭锁的电流保护等复合保护算法等。在实际教学过程中，实验教师可以根据教学需要更换和调整算法参数和类型，学生也可以根据相关理论设计新的算法。
1.算法仿真实验系统的主要功能。①各种微机继电保护算法的原理和公式说明。在每个保护算法模块都有相应的算法基本原理和公式组成的讲解界面。②电压、电流有效值、相角和阻抗等参数的计算公式和结果显示。通过在Labview软件界面上选定不同的算法处理模块并设定相关系数参数，启动硬件采集模块，即能够对被测试参数进行数据采集、数字滤波并进行参数有效值、相角和阻抗等的计算并显示计算结果。③算法选择和参数调整。在参数计算和显示模块中，算法数据处理的采样周期、滤波系数等参数可以根据需要在一定范围内调整，来比对不同数据处理参数时的算法处理效果。④信号波形比较显示。在算法仿真实验系统中可以显示被测电量信号原始数据波形和软件数字滤波后的有效值波形，两种波形可以在一个坐标系中同时以不同颜色显示。被测电量数据在软件处理前后具有很明显的变化，并且当被测线路或元件出现故障，或在被测信号中增加谐波分量时，可以从数据处理前后参数的对比波形中直观地看出算法的滤波效果。⑤不同算法对同一信号处理结果的比较。对同一故障电量数据信号，不同保护算法对故障信号响应的速度、选择性和灵敏性差别较大。通过对比可以看出不同的保护算法适用于不同的故障类型，不同故障类型有多种保护算法。
2.实验数据来源及数据格式。由于在实验室中很难模拟出电力系统实际运行过程中出现的各种设备和线路故障，为了能够在实验室采用保护算法仿真实验教学系统对各种保护算法进行仿真实验，必须采取能够提供实际线路或设备故障状态下的电压、电流、零序电压、零序电流等电量数据信息。为了便于收集故障数据，本实验系统的数据来源格式采用通用IEEE标准电力系统暂态数据交换数据格式COMTRADE，它是IEEE为电力系统采集到的暂态波形和事故数据定义的一种文件格式。我国电力行业标准DL/T 553-94《220kV～500kV电力系统故障动态记录技术准则》在3.6.5条中规定：保护装置记录和输出的故障动态过程中电量数据格式应与ANSI/IEEE C37.111-1991中的COMTRADE文件格式兼容。同时标准还规定了在电力系统发生故障的整个过程中，电压、电流和零序电压、零序电流等模拟量数据记录按时段顺序进行，且每个COMTRADE文件记录一般都有一组文件，分别是标题文件（.HDR）、配置文件（.CFG）、数据文件（.DAT）、信息文件（.INF）。现行电力系统实际在网运行的各种微机保护装置或专用微机故障录波装置中保存的故障数据均符合COMTRADE格式，都可以用作本算法实验仿真系统的数据来源。现在本实验系统使用的故障数据或数据文件主要有三种。
①数字动态实时仿真系统（DDRTS）。DDRTS是基于微机的电网实时数字仿真系统，它依据电网快速暂态过程数字仿真的模型与算法、实时仿真的快速算法以及数字仿真与外部自动装置的实时连接技术对电网进行事故重现和分析，并在此基础上为研究电网自动装置的可靠性问题提供试验手段。利用DDRTS可以产生电力系统各种故障暂态过程的数据文件，用于实验仿真系统的分析和处理对象。
②微机保护装置生产厂家或发、供电企业提供的各种保护装置在实际生产现场记录的故障录波数据。微机保护装置或故障录波装置记录的生产现场真实故障状态下的暂态数据代表了不同生产条件下的故障状况，多数这类保护装置都能够输出符合COMTRADE格式的数据文件，利用这些数据分析微机保护算法更能够分析算法的适应性。
③微机继电保护实验教学装置。我系电力系统继电保护实验室配置有华中科技大学研制DJZ-III型继电保护实验装置，该实验装置能够实现输电线路的阶段式电流保护和阻抗保护，变压器电流保护和差动保护等电力系统继电保护原理课程中介绍的常见继电保护类型。利用该实验装置产生的电压、电流信号，通过微型互感器变换后送入USB接口的数据采集模块，经数据采集模块处理后的实时采集数据送给算法仿真实验系统，作为仿真实验的数据源。在实验时，学生可以通过调节DJZ-III实验装置上的调压器和电位器，模拟电力系统不同类型的短路试验，实验数据更加直观。现场调节和仿真系统相结合，更能提高学生对保护功能的认识。
3.可开设实验项目。①可调节电压、电流等模拟信号的采样频率，分析改变采样频率对模拟量基波的有效值和相角等参数分析算法的影响。②可调节电压、电流等模拟信号的采样频率，分析改变采样频率对阻抗处理算法的影响。③随机改变被测信号中谐波分量的幅值和相位，分析和测试各中软件滤波算法的滤波效果。④模拟接地、短路等故障类型，观察和分析不同故障时基波有效值的变化情况。⑤模拟接地、短路等故障类型，观察和分析利用不同保护算法计算测量结果，比较不同故障算法的精确度和响应速度。
二、算法仿真实验系统使用方法简介
1.基波有效值及相角计算算法。运行基于LabVIEW的算法仿真实验系统，根据实验验证算法的需要选择测试数据来源文件（COMTRADE格式）或配置USB数据采集模块并在通道选择菜单选择采样通道后，在保护算法选择菜单中选取需要学习或验证的保护算法，在采样频率选择栏选择模拟量采样通道的采样频率（300Hz、600Hz、1000Hz、1200Hz、1800Hz、2400Hz等）后，用鼠标点击“确定”按钮就会得到计算结果、所选算法的原理说明及有效值波形。如果数据来自于数据采集模块实时采集的电量数据，显示的计算结果是实时变化的。
2.阻抗算法。根据实验算法的需要，选择利用数字动态实时仿真系统生成的动态数据文件或从各种微机录波装置中提取的故障录波数据中合适的故障数据，或运行微机保护实验教学装置并配置USB数据采集模块来采集数据。运行基于LabVIEW的算法仿真实验系统，在通道选择菜单选择采样通道或选择数据文件后，选择阻抗保护算法菜单，在“请选择阻抗算法”栏选择需要的阻抗算法，在采样频率栏选择或输入模拟量采样通道的采样频率后，点“确定”按钮运行就会在结果区域显示计算结果，在算法讲解栏显示实验算法的原理说明。
三、算法仿真实验教学系统功能验证
由上述可知，仿真实验数据可以来自于微机继电保护实验教学装置。例如图1所示DJZ-III型微机继电保护实验装置电流电压保护实验一次系统图，K3开关的不同位置选择主回路串入的阻抗不同来模拟电力系统的运行方式，闭合开关3KO可以模拟线路三相短路，短路阻抗大小可以调节3KO下面的变阻器Re来调整，一次系统的电压、电流由PT和CT变换后送入USB模拟量测量模块进行采集处理。
利用算法仿真实验系统保护算法求有效值。将DJZ-III型微机继电保护实验装置模拟线路短路阻抗的变阻器Re调节到中间位置，将K3旋转至最大运行方式，运行基于LabVIEW的仿真实验系统，配置USB数据采集模块，选择采样周期为600Hz，选择“全周傅立叶保护算法”对A相电流和电压数据计算并绘制有效值波形。通过计算可以看出，在短路故障开关3KO闭合前，一次系统正常工作时电压为58.5V，电流1.03A，闭合3KO使系统短路，故障中电压降低约为44.6～46.2V，电流增大约为5.5～6A，教学系统计算值与预期值一致，计算结果是正确的。
四、总结
继电保护基本原理范文6
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].
