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继电保护基本知识范文1
关键词：继电保护；课程体系；人才培养
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）36-0104-02
大学教育理念是大学的思想、精神和灵魂，是人们对大学的理性认识、理想追求及所持教育观念，它是建立在对教育规律和时代特征深刻认识基础之上的。大学要根据经济社会发展的需要，遵循教育规律和人才成长规律，强化以创新精神、创造能力、实践能力和高尚品德人格为核心的素质教育观念[1，2]。随着我国电网技术的飞速发展，电力行业对继电保护技术要求也在不断提高，电力系统继电保护专业作为电气工程及其自动化专业的重要的专业方向之一，需要适时调整课程体系，深化教学改革，注重能力培养与职业素养的养成[3，4]，构建“知识、能力、素质”为一体化的培养模式，达到理论与实践相融合，以确保为电力行业培养出高素质的应用型人才。
一、传统课程体系存在的问题
在我国电力企业中，继电保护专业方向的技术人员所涉及的工作有：新建变电站保护的安装与调试，保护装置的相关测试与维护，电力设计院二次回路设计等。按照我校培养方案，目前与电力系统继电保护专业方向课程群的相关教学主要包括：“电力系统继电保护原理”、“电气二次回路”、“电力系统继电保护技术的新发展”等3门课程，以及“继电保护课程设计”和“电力系统继电保护毕业设计”2个实践环节。
结合目前电网继电保护技术发展现状与现场对保护技术人员能力的要求，传统继电保护教学存在以下问题：
1.保护原理的理论教学内容更新不够
随着特高压输电技术的发展、大容量发电机变压器的应用、智能变电站、分布式发电、以及量测和通信技术的发展，传统电力系统继电保护教学存在理论教学内容更新不够，特别是直流保护技术、超大容量机组的保护技术、新型光纤差动线路保护技术、工频故障分量保护技术等，这些目前现场中的广泛发展与应用的保护原理技术讲授内容不足。
2.部分教学内容与现场要求不对应
电网公司要求继电保护技术人员具备进行继电保护整定计算、保护装置的安装、调试、运行维护等工作能力，不仅要求入职人员具备继电保护的基本理论，还要求掌握电气二次回路的基本知识和继电保护的测试技术。其中，电气二次回路是现场工作人员进行变电站施工、维护、检修、测试试验、调度控制与运行等实际工作中所必须扎实掌握的基本内容。而目前“电气二次回路课程”开设学时相对较少，缺少现场常用的二次回路资料，并且现有教材二次回路标准符号不统一，难以满足现场二次回路读图的需要。另外，继电保护的测试技术目前在本科课程中没有进行相关内容的开设。
3.实践教学环节存在的问题
实践教学作为继电保护专业方向教学内容的重要部分，目前主要存在以下问题：第一，实践教学环节所参照的设计手册出版时间较早，设计规范与电力设计院的设计规范有较大偏差；第二，实践教学的设计题目需要按照现场的发展进行调整与更新，缺少现场广泛应用的微机保护装置的相应实验内容；第三，实验教学环节所用实验器材需要更新，如保护测试仪器的使用等。
二、继电保护专业方向课程体系改革思路
我国高等教育分为专科教育、本科教育与研究生教育，其中要求本科教育应当使学生比较系统地掌握本学科、专业必须的基础理论、基本知识，掌握本专业必要的基本技能、方法和相关知识，具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力。因此，电力系统继电保护课程的改革也应从这个要求出发，由市场需求引导和推进教学改革。
根据对当前我校继电保护方向相关专业课程的设置与现场需求存在的问题分析，继电保护专业课程体系改革需要包括四个环节：
（1）调整“电力系统继电保护原理”教学内容，并扩展继电保护实验内容；（2）扩展“电气二次回路”课程内容；（3）调整继电保护课程设计与毕业设计等实践环节；（4）开设“高压直流输电保护技术”选修课程。
1.电力系统继电保护原理
“电力系统继电保护原理”课程主要讲授线路和主要设备保护的工作原理、整定计算方法、动作行为分析、试验方法等内容，培养学生综合运用基础理论分析、解决实际问题的能力。对该课程的教学内容与实验内容改革如下：
（1）理论教学方面：绪论内容中重点介绍微机式保护的硬件和软件构成、各部分的主要功能及微机式保护的特点。
1）加大基于工频故障分量距离保护的介绍，包括工频故障分量的提取与特点、工频故障分量距离保护的工作原理、动作特性与应用特点；2）输电线路保护中，增加新型光纤分相差动线路保护原理的介绍；3）距离纵联保护与零序纵联保护的广泛应用，调整输电线路方向纵联保护一节的学时，加大这两种原理纵联保护的工作原理介绍；4）由于现场自耦变压器的广泛应用，需要加大自耦变压器故障特点及相关保护的介绍；5）增加3/2母线故障与母线保护的介绍。
（2）实验教学方面：现有实验内容包括：电磁型电流继电器特性分析、整流型功率方向继电器特性分析、整流型阻抗继电器特性分析实验、BCH―2 型差动保护继电器特性分析等8学时实验内容。而现场继电保护测试试验是继电保护技术人员需要掌握的重要内容。因此，在现有实验内容基础上增设继电保护测试试验综合性实验内容，包括：保护测试仪的使用；500kV线路保护整组实验；变压器保护测试试验等。特别加强学生对保护测试试验接线环节的训练。另外，随着2012年以来智能变电站在国家电网公司的推广建设，对应智能变电站保护调试、安装技术在实验室条件不能允许的前提下，可通过视频课件等给学生普及相关知识。
2.电气二次回路课程的调整
由二次设备相互连接，构成对电气一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为电气二次回路。电气二次回路是电力系统的安全稳定运行的重要保证。电气二次回路主要包括：控制回路、调节回路、保护及自动装置回路、测量回路（记录参数及运行状态）、信号回路、操作电源回路等内容。教学大纲要求学生掌握电力系统二次回路的基本原理和构成以及工程识图的基本知识及分析方法。为学生毕业后从事本专业领域的工作打下必要的理论知识和实际应用知识的基础。
不论是变电站的运行、检修与维护，保护与安全自动装置的调试与维护，还是配电网开关柜的运行、检修与维护，都离不开二次回路识图能力，二次回路图纸作为一次设备与二次设备的纽带，无处不在。因此，现有18学时的“电气二次回路”本科选修课程远远不能满足现场技能的需要，这就需要按照现场二次回路不同工种的需求，增加学时调整教学内容，编写新的教学大纲，以满足现场的需求。
另外，目前220kV和110kV变电站气体绝缘金属封闭开关设备GIS的广泛应用，在现有电气二次回路课程中需增设GIS组合电器中断路器操作机构箱汇控柜二次回路的介绍。使学生了解断路器本体防跳回路、断路器本体三相不一致延时继电器二次回路图等内容。
3.高压直流输电保护技术
近年来，我国高压直流输电工程投入运行的已有9项，另外在建工程7项。随着750kV、1000kV输变电工程以及±800kV、±1000kV直流输电工程的建设，跨区联网逐步加强，特高压交直流线路将承担起更大范围、更大规模的输电任务。现场高压直流输电技术在电力系统中已广泛应用，而高压直流输电的相关电气设备、直流系统的故障特点、以及对应高压直流输电保护技术在本科课程中还没有增设对应的内容。因此，电力系统继电保护专业可通过开设“高压直流输电保护技术”课程，介绍高压直流输电系统中换流器故障、直流开关场设备故障、接地极故障、换流站交流设备故障、直流线路故障等故障特点、以及现场使用的保护原理与技术，为学生就业后从事高压直流输电保护的相关工作打下初步基础。
4.保护实践环节的改革
实践教学环节是理论应用于实践的重要训练环节。目前，继电保护专业的实践教学环节包括2周的35kV线路继电保护课程设计和18周的电力系统规划与继电保护设计的毕业设计。
（1）课程设计环节。35kV线路继电保护课程设计主要开展阶段式电流保护的整定计算、保护配合能力的训练，以及对应保护原理接线图和交、直流展开图等图纸的绘制。整个过程都是手算、手绘，在实验条件允许前提下，该环节可以适当增设DDRTS仿真软件开展计算机仿真，验证手算定值同时，进行线路各种故障情况下保护动作仿真，使学生对保护整定计算以及动作情况认识形象化，从而提升课程设计的效果。
（2）毕业设计环节。毕业设计环节是学生对所学专业知识综合运用的重要的实践环节，目前电力系统规划与继电保护毕业设计主要开展了电源规划、电网规划及发变组主保护的配置与整定，以及相应的图纸的绘制。毕业设计环节需要解决的主要问题是设计缺乏规范标准。另外，毕业设计所需要的各类数据无从查找，如线路型号、价格，高压电气造价、运行维护价格等缺乏，现场常用设备型号等。这就需要到省级电力设计院广泛调研，编写标准、完善的设计手册，以保证设计内容的规范。
三、相关先修课程的调整
继电保护原理课程的先修课程包括：电路、电机学、信号处理、电力系统分析等课程。其中电机学课程中变压器、发电机的结构与工作原理是后续主设备保护的重要基础；电流互感器、电压互感器作为各类保护电气量量测的重要元件，其工作原理及特性，以及接线特点等内容也是继电保护原理实现的重要基础。而目前，电机学课程中互感器的以上内容介绍偏少，需要适当增加相应内容的介绍。另外，建议电力系统分析课程中应增设高压直流输电系统故障分析的介绍，为后续高压直流输电保护的开设奠定基础。
四、职业素质的培养
“知识、能力、素质”为一体化的培养模式，是培养高素质的应用型人才的根本。继电保护专业方向课程体系的改革的实施同样要遵循这一培养模式。通过理论教学与实践环节的相互渗透，构建符合现场需求的实践训练环节，让学生深入体会继电保护配合逻辑的严密性、二次接线的复杂性，向学生灌输继电保护工作的严谨态度、安全意识和责任意识，帮助学生树立正确的职业意识和职业道德，明确继电保护专业技术人员应具备的职业素养和职业技能。通过实习环节、课程设计、毕业设计等实践环节让学生达到对现场的职业认知实习，了解岗位职业技能要求、工作职责、岗位设置、工作规范、工作环境等，形成对继电保护技术专业的认同感，激发学习热情，让学生实地感受继电保护技术应用的广泛性和重要性。
五、结论
在电力系统迅猛发展的形势下，电力企业对继电保护专业人才有着新的需求和特点。服务于学校培养应用型高级人才的目标，建立健全符合学校自身实际和体现自身特色的继电保护理论和实践教学课程体系，构建“知识、能力、素质”为一体化的培养模式，达到理论与实践相融合，力争为电力企业输送更多的优秀专业人才做出贡献。
参考文献：
[1]刘汉伟.现代大学教育理念的研究[J].辽宁工业大学学报（社会科学版），2009，11（4）：82-85.
[2]梁国艳.应用型本科院校继电保护教学改革的探索与思考[J].中国电力教育，2010，161（10）：67-68.
继电保护基本知识范文2
【关键词】电流互感器 二次绕组合 理化建议
0 引言
电流互感器的二次电流给继电保护及安全自动装置提供交流采样,为继电保护及安全自动装置提供最基本的逻辑信息。若电流互感器二次电流回路存在问题,将影响继电保护及安全自动装置的动作逻辑,导致继电保护装置不正确,造成恶性电网事故,同时还造成计量、测量装置的错误计算,造成不必要的经济损失。本文主要结合生产实际讨论了电流互感器的一些基本知识,比如电流互感器二次绕组的位置、二次回路的接线对保护装置的影响等,并提出了一些合理化建议。
1 电流互感器
电流互感器是电力系统一种将一次系统中大电流转换成二次系统的小电流的转换设备,由于一次系统的电压很高,电流很大,且电流互感器的运行参数各不相同,用以对一次系统进行测量、计量的装置和继电保护及安全自动装置无法直接接入一次系统,而电流互感器能将一次系统大电流进行隔离转换,使得继电保护及安全自动装置等二次设备能够准确安全的获得一次系统的电流信息,有效的保证电网设备的安全。
2 二次回路接地
电流互感器二次回路必须有一点接地,其原因是为了人身和二次设备的安全。如果二次回路没有接地点,接在互感器一次侧的高电压,将通过互感器的一、二次绕组间的分布电容和二次回路的对地电容形成分压,将高电压引入二次回路,高电压的数值决定于二次回路对地电容的大小。如果互感器二次回路有了接地点,则其二次回路对地电容为零,从而达到保证安全的目的。
在有电联系的几台电流互感器的二次回路上,比如母线保护和变压器差动保护,必须只能通过一点接地。因为变电站的接地网并非实际的等电位,任何两点之间都有电阻和电感,当故障电流流过变电站时,各点之间都存在较大的电位差。若有电联系的电流二次回路在变电站的不同接地点同时接地,地网上的电位差将窜入回路,形成不必要的分流。造成保护的不正确动作。
下面就举例说明两点接地对继电保护装置的危害。
图1为两相三继电器不完全星形接线,广泛应用于小电流接地系统中的过流保护。在图1中应将两个K2端在电流互感器本体短接后用一根导线引致保护屏后一点接地。而在图1中对于TA来说是通过两个接地点和接地网构成回路,若出现某一点接地不良,TA将出现开路现象,再者也增加了TA的二次负载阻抗。虽然在变电站中都使用截面不小于100mm~的裸铜排(缆)敷设成等电位接地网,并与主接地网紧密连接,但是在图2中D1接地点电位和D2接地点的电位并不是完全相等的,两点之间存在电阻和电感。当大电流接地系统发生单相或两相接地短路时,变电站的接地网中将流过很大故障地电流,使得变电站内各点的电位有很大的差别,将在D1和D2两者之间产生电位差,此时将在D1和D2两点之间产生电流,影响差动保护的正确动作。
3 合理分配电流互感器二次绕组
在实际工作中,要合理分配电流互感器的二次绕组,尽可能使各种保护范围最大化,避免其中一种保护退出时,可能出现保护死区。同时又要遵循国产多绕组的电流互感器的二次绕组保护使用原则:
(1)具有小瓷套管的一次端子应接在母线侧;
(2)母差保护的保护范围尽可能的避开电流互感器的底部;
(3)后备保护尽可能靠近电流互感器一组二次绕组;
(4)使用电流互感器二次绕组的各类保护要避开保护死区。
下面就以5绕组电流互感器为例说明电流互感器二次侧的接线顺序,其接线如图3所示。
在图3中L1为电流互感器的第一个绕组;L2为电流互感器的第二个绕组;L3为电流互感器的第三个绕组;L4为电流互感器的第四个绕组;L5为电流互感器的第五个绕组。在实际的工作中,应将Ll绕组接线路保护;L2绕组应接故障滤波;L3绕组接母线保护;L4绕组接测量回路;L5绕组接计量回路。这样使线路保护和母线保护相互交叉,即使其中一套保护出线故障也不会有保护死区。
4 母线及差动保护接地点的设置
《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》继电保护专业重点实施要求公用电流互感器二次绕组二次回路只允许、且必须在相关保护柜屏内一点接地。但是没有明确在保护屏上如何实现一点接地,因此在母线保护屏上,有的同志将变电站各支路的电流回路按图4所示实现串联接地,有的则各支路的电流回路按图5所示实现并联接地。
图4中将母线保护用的三个支路的电流二次磁回路的中性线串联后,引至保护屏的接地铜排实现一点接地。其实这种接线是不科学的,因为一旦总接地线压接不牢或脱落,将造成三组电流回路没有接地,再者当其中任一支路的电流互感器停运检修或者更换,也影响另外两支路运行的电流互感器中性线接地。图5中将母线保护用的三个支路的电流二次回路的中性线,分别引至保护屏的接地铜排实现一点接地,这样三个支路中性线分别接地相互之间互不影响,是科学的正确的接地方法。
继电保护基本知识范文3
【关键词】继电保护；可靠性；措施
引言
继电保护装置是一种自动装置，在电力系统中主要负责电力系统的安全可靠运行，这是它的主要职责也是首要任务。随着我国经济的持续发展，电网系统的不断扩大和各类用电设备的增加，电力系统的正常工作电流和短路电流也不断增大，继电保护技术就在这一背景下不断的发展起来。本文从一名继电保护维护工作者的角度出发，根据自身的实践和体会，从管理方式方法入手，提出几点能提高继电保护可靠性的措施。
1、加强外部二次回路维护
继电保护发展至今，从保护原理的设计，到生产厂家制造工艺，到售后服务，各方面都已比较完善，微机保护装置的性能已非常稳定。近几年内，由于保护装置性能不稳定引起的误动基本上没有出现，所发生的保护误动作基本上是保护装置外部原因引起的。从统计的结果看误动有以下几个主要原因：①CT二次电缆回路接触不良；②端子排锈蚀或电缆绝缘下降引起跳闸回路接通；③所使用的CT性能不满足保护要求，区外故障时越级跳闸；④继电保护工作人员的误操作；⑤运行人员误投退保护压板。而运行过程中其他因素引起逻辑变化的情况至今尚比较少发生，这说明当前保护装置使用的CPU芯片性能已非常稳定，因此在我们的检验工作中，没有必要对其进行太多详细的校验，而应把精力转到对继电保护设备实行状态检修。
2、尽快规范通讯规约管理，减少中间相关转换环节
继电保护的技术已经比较成熟，而近几年发展起来的综合自动化技术，对我们是一个全新的领域。由于其技术新，硬件成本低，发展速度快，这对我们日常的维护工作是一个很大的挑战。
综合自动化系统以“四遥”（指遥控、遥信、遥测、遥调）装置与后台监控机为核心，与保护装置相比，“四遥”装置的原理比较简单。实践证明，“四遥”装置很少出问题，问题出的较多的是后台监控机，究其原因除了技术未成熟以外，计算机质量差也是一个重大原因。从平常所出现的问题看，监控系统的问题可归纳为：误发信号、主机电源烧损、主机硬盘损坏及通讯串口损坏等。维护工作中难度最大的是通讯问题。当前，综合自动化系统还处于发展阶段，南瑞、南自、四方等，各有各的通讯规约，致使维护工作越来越难，一旦碰到通讯问题，必须请几个厂家人员一起到厂才能处理，如果能统一电力系统通讯规约，规范通讯规约管理，达到任何设备之间，只要接上通信线即可相互通信，这样必将对提高继电保护可靠性，对实现电网安全稳定运行是一个质的飞跃。
3、注重数据备份，缩短故障处理时间
监控系统问题出现最多的是硬件问题，而硬盘损坏是仅次于通讯问题的一个难题，此时硬盘上所有的数据都丢失，整个系统必须重装，这个工作的工作量非常大，假如没有备份数据，重装系统，所有的遥控、遥测、遥信、遥调点必须重新核对。所以，我们维护人员应对所有监控系统进行硬盘备份，硬盘一旦损坏整个硬盘更换即可。与此同时我们在验收时可要求厂家提供系统重装所需的安装盘，如监控系统盘、各种硬件如网卡、声卡安装盘，做好系统重装的准备。这样也就可大大缩短故障处理时间。
4、加强二次回路技术改造工作
（1）针对直流系统中，直流电压脉动系数大，多次发生晶体管及微机保护等工作不正常的现象，将原硅整流装置改造为整流输出交流分量小、可靠性高的集成电路硅整流充电装置。针对雨季及潮湿天气经常发生直流失电现象，首先将其升压站户外端子箱中的易老化端子排更换为陶瓷端子，提高二次绝缘水平。其次，核对整改二次回路，使其控制、保护、信号、合闸及热工回路逐步分开。在开关室加装熔断器分路开关箱，便于直流失电的查找与处理，也避免直流失电时引起的保护误动作。
（2）技术改造中，对保护进行重新选型配置时，首先考虑的是满足可靠性、选择性、灵敏性及快速性，其次考虑运行维护、调试方便，且便于统一管理。优选经运行考验且可靠的保护，个别新保护可少量试运行，在取得经验后再推广运用。
（3）将全厂所有水银接点瓦斯继电器更换成可靠的干簧接点瓦斯继电器。低电压电磁型继电器应更换成集成型静态继电器。对保护装置中不能保证自启动的逆变电源，要进行更换。机械防跳6KV开关要加装防跳继电器等。
（4）对现场二次回路老化，保护压板及继电器的接线标号头、电缆标示牌不清及部分信号不清的现象，应重新核对定义，做到美观、准确、清楚。组织对二次回路全面检查，清除基建遗留遗弃的电缆寄生二次线，整理并绘制出符合实际的二次图纸供使用，杜绝回路错误或寄生回路引起的保护误动作。
5、结论
为了保证电力系统安全可靠运行，就必须用继电保护装置来反应电力系统中电气设备或线路所发生的故障或不正常运行状态，这就要求我们掌握一些继电保护的基本知识，并在工作中不断学习、探索和进取，达到提高供电可靠性的目的，保障电网安全稳定运行。
参考文献
[1]贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理.中国电力出版社.1994
继电保护基本知识范文4
关键词：电力系统；继电保护；现状与发展前景
中图分类号：TM77 文献标识码：A
1 概述
电力系统的运行情况是社会生活的正常进行的基础。因此电力系统需安全可靠，并且提供质量高、经济性好的电能供应。然而在某些情况下，比如自然环境、设备老化或故障以及人为因素的影响等等，都可能会导致电力系统发生故障，造成电力系统的运行不正常。故障和异常的出现会危害到整个电力系统的安全运行，这时系统的自动化措施会策略性的解决事故，保障电力系统的正常工作，这一系列自动化措施被称之为电力系统的继电保护。继电保护表现出了良好的电路保护功能，并且运行稳定，操作灵活，与电力相关的各个行业都离不开继电保护。
2 电力系统继电保护概述
2.1 电力系统继电保护的原理
电力系统故障中，各种形式的短路是最常见也是对系统危害最大的故障。因此继电系统通过使用带触点的继电器，对各种电机、变压器（特别是高压变压器）以及输变线等加以保护，以减少故障对电力系统的损害，保证电网的供电正常。
继电保护装置以计算机技术为基础，当电力系统中的电气元器件出现故障（短路等情况）时，保护装置能及时向管理者发出警示信号，并自动使断路器跳闸切断电路。
2.2 电力系统继电保护装置
电力系统中使用继电保护装置，可以实现两个方面的功能：一是管理者通过装置传送的数据及时掌握电力系统的运行状态，并实时监控运行状态不正常的电气元器件，当器件出现故障时可以及时处理，有效减少电力设备的损坏，避免安全事故的发生；二是利用保护装置本身的功能设计，装置可以通过触点有选择的将故障元件切除，以保障其他正常原件的运行。
继电系统装置的基本组成如图1所示，详细结构组成如图2。
3 电力系统继电保护现状
目前电力系统继电保护技术以已得到广泛的应用，其发展过程大致分为四个阶段：电磁型、晶体管、集成电路式和微机式继电保护技术。当前的继电保护技术处在微机继电保护阶段，并在快速发展。
微机继电保护不仅具有传统继电保护的功能，而且操作方便灵活，目前以发展实时显示设备参数、定位故障等功能。特别是信息技术、网络技术等新技术的引入，继电保护的发展更是迅速。
（1）通过引入IT技术，将计算机与电力系统连接起来，继电保护可以将故障测量、系统控制、系统保护整个过程融为一体。
（2）人工神经网络的应用，能够快速解决电力系统中的非线性问题，及时分析电网的各项参数，预判故障的发生位置，提前做好应对措施。
（3）引入新型的光学数字式电压、电流互感器替代传统的电感式测量仪器，测量结果精确度更高。
（4）电网系统入网，实现广域保护。
4 电力系统继电保护的发展前景分析
4.1 计算机化、网络化发展
计算机的普及和网络技术的快速发展，为各项工作的开展提供了强有力的通信手段。有关统计数据表明，目前我国电力系统中的数据量巨大，与之相比继电保护系统的数据通信手段则相对落后，难以满足当前电力系统发展的需要。因此继电保护的发展不应只满足于切除系统中的故障元件等技术层面，更应该立足于整个电力系统的安全性、可靠性，结合计算机技术，利用网络资源来进行现代化的继电保护。
首先整个电网系统的广域连接，要求继电保护具有强大的数据处理能力，并有足够大的存储空间以存储大量的故障信息；然后为了保障信息传输的及时性和有效性，电力继电保护系统还要具有强大的通信能力，实现整个系统的资源共享，数据和信息能够及时得到传输。
另外随着计算机局域网络技术的发展，光纤通信技术在大规模自动化系统中的应用，电力继电保护装置系统表现出了良好的抗电磁干扰能力，对数据的高速、准确、实时传输提供了保障
4.2 智能化发展
在传统的电力继电保护中，已实现了自动报警、自动调节、自动切除等智能化操作，并实现了系统事故的自动判别与处理、智能决策、在线自诊断等。为了提高继电保护系统智能化操作，自适应理论、人工神经网络、支持向量机、模糊逻辑、专家控制和蚁群算法等智能算法目前已广泛应用到系统中。因此将来继电保护智能化的系统具有目前已有的特点外，还会具有人机一体化、自组织能力、学习能力与自我维护能力；甚至会具有类人思维的能力等等。
4.3 数字化发展
随着社会经济的不断发展，数字化变电站的建设成为电网建设的主流。一方面，数字化变电站可以减少自动化设备数量和设备的检修次数和时间，提高系统的可靠性和设备的使用率。另一方面，数字化变电站可以减少占地面积和投资成本，还可以实现资源信息的共享。数字化技术是需要不断发展和完善的技术。它的研究和应用是一个持续、渐进的发展过程，相信在不久的将来它一定会成为继电保护的主流技术。
4.4 控制、保护、数据通信、图形显示一体化
在网络化、数字化和智能化的发展趋势下，电力系统的整个保护装置可以视为多功能、多操作的计算机。它能够从网上获取电力系统运行和故障的各种数据，并将它获得的及它自身的数据和信息发送出去。因此有必要将继电保护系统的控制端、保护方式、数据通信技术、测量监视、图像监控等集中于一体，未来的电力继电保护装置会具有继电保护功能，还具有监视整个系统实时运行、并对开关设备及过程控制设备操作进行控制的功能。
4.5 输电技术出现新突破
电力电子技术的不断发展和突破，直流输电技术也在日益成熟。在这样的情况下会促生多种新的发电方式，其产生的电能都会以直流电的方式输送，比如磁流体发电、电气体发电、燃料电池和太阳能电池等等。这意味着直流输电技术在电力系统中必将得到更多的应用。另外超高压输电也表现出了优越性，比如增加输送容量，增长了传输距离，降低了单位功率电力传输的工程造价，并且能够减少线路对能量的损耗，线路走廊所占地面积也大大缩减，这些都说明直流输电具有显著的综合经济效益和社会效益，在将来的继电保护中会得到发展和应用。
结语
综上所述，在我国经济和社会快速发展的时期里，各项生产活动的进行都需要大量的电力，高效可靠地的电力继电保护是电力系统正常、平稳运行的基础，也是我国经济稳步发展的要求。在先进IT技术、自动化控制技术等先进技术的支持下，继电保护必将会面临新的发展机遇和挑战，继电保护将不断向着计算机化、网络化、一体化、智能化和综合自动化的方向发展。因此思想上必须与时俱进，明确电力系统继电保护的基本任务和意义，及时掌握技术发展的方向，将新技术不断应用到继电保护中。
参考文献
继电保护基本知识范文5
关键词：变压器；微机保护；应用；差动保护
变压器是电力系统的主设备，在电网的运行中占有举足轻重的地位。这些保护的特点如下：
a.集主保护、后备保护功能于一身，非常适合220 kV及以上电压等级的变压器实现完全独立的双重化保护。
b. 具有远方通讯功能，便于实现变电站的综合自动化。
c. 具有自检功能，自动故障定位减轻了维护人员的工作量。
微机型变压器保护在通化网中已得到广泛运用，如许继电气股份有限公司的WBH-800系列的变压器。装置的投运，将保护人员从大量的元件校验和维护工作中解脱出来；另一方面，由于保护功能的程序化、硬件的集成化，对继电保护人员的技术水平和管理水平提出了更高要求。
微机型变压器保护的基础是微处理器技术继电保护原理。对于专业人员来说，困难主要在于计算机及算法的基本知识，应以掌握程序方框图为主。在学习微机型变压器保护时，还应结合具体保护装置，以避免理论脱离实际。
1、差动保护
差动保护是变压器的主保护，微机型变压器保护仍以差动速断和比率差动为主。
根据励磁涌流的特点，不同的厂家采用了各种克服励磁涌流的原理。主要有二次谐波原理、间断角原理、波形对称原理，这3种原理都是利用涌流的一方面特征来区别涌流和故障电流。由于选的特征量不同，实现手段不同，继电器动作行为也有差别。
目前系统中配置的变压器保护，主要是二次谐波原理、间断角原理差动保护。随着微机技术的迅猛发展，各大公司纷纷推出基于波形对称原理的最新型微机型变压器保护装置，如WBH-800系列等。
1.1 波形对称原理：
采用一种波形对称算法，将变压器在空载合闸时产生的励磁涌流和故障电流区分开来。具体方法如下：首先将流入继电器的差动电流进行微分，将微分后差流的前半波和后半波做对称比较。
电力变压器多采用Y/Δ接线，流入继电器的电流是两相电流之差。流入继电器的涌流分为2种：一种是偏于时间轴一侧的单向涌流；另一种是分布于时间轴两侧的对称涌流。对于工频量来说，当2种涌流导数的前半波和后半波在90°内是完全不对称的，在另90°内方向对称，数值也不对称；而故障电流导数的前半波和后半波基本对称。利用这一特点，设定恰当采样频率和计算门坎，用差电流导数的前半波和后半波做对称比较，就可以区别励磁涌流和故障电流。
1.2 波形对称原理实现的变压器保护的优点
a. 变压器空载合闸至内部故障或外部故障切除转化为内部故障，保护能够瞬时动作。对于三相变压器，用波形对称原理计算，任何条件下的任何一相的励磁涌流，都有明显特征，即都能做到可靠制动，利用分相制动方式，当变压器合闸时发生故障，保护不受健全相的影响，能够快速出口。
b. 对变压器剩磁的适应力强，当变压器有0.9倍最大磁通剩磁时，不需附加判据，装置完全能够正确动作。
c. 计算冗余度大。
1.3 相位补偿问题
微机型变压器差动保护的明显优点是对Y/Δ型变压器的相位补偿问题不需要在TA（电流互感器）二次侧靠接线进行YΔ的变换，只要把各侧TA二次按Y型接线即可。但是对于TA二次电流相位的校正，各厂家在软件处理上不尽相同。下面以Y/Δ-11接线为例简要说明。
1.3.1.Y侧变换角度而幅值不变。
变换后各相与Δ侧各相角度相同，实现了相位补偿，各侧平衡系数又不用考虑YΔ变换带来的幅值增大■倍的问题。四方公司CST-200、南瑞公司LFP-900、PST-1200系列变压器保护均采用这种方式。
1.3.2.Y侧变换角度而幅值增大。
■倍的问题。即在Δ侧平衡系数乘■。清华紫光的DCAP型变压器保护就是采用这种方式。
1.3.3.Δ侧变换。
由于变换前Δ侧各电流为线电流，校正后则为各相电流，能够真实反映各相情况，因此故障相、非故障相具有有名特征，励磁涌流闭锁判据可以实现分相制动，南瑞公司RCS-978系列变压器保护装置即采用这种方式。
但是，在变压器内部严重故障、短路电流很大的情况下，TA严重饱和使交流暂态传变严重恶化，二次侧基波电流为零，高次谐波分量增大，比率差动保护将无法反映区内短路故障，所以，变压器比率差动保护应当配备作为辅助保护的差动速断保护，以加快保护在变压器内部严重故障时的动作速度。差动速断保护的整定值按躲过最大不平衡电流和励磁涌流来整定。
2、后备保护
过流保护依然是最基本的后备保护。现在有些超高压系统的变压器后备保护已经配备了阻抗保护，有相间阻抗保护和接地距离保护各若干段。距离保护保护性能并不能完全取代过电流保护，因此阻抗保护和复合电压闭锁过流保护共同构成的后备保护更加完善。
2.1.复合电压的使用
复合电压作为一个闭锁条件，在新型微机保护中使用更加灵活。变压器各侧复合电压并联使用非常容易：一侧TV（电压互感器）检修时，可以通过控制字或压板投退本侧电压，这时本侧复合电压条件不满足，本侧复合电压启动其它侧条件也不满足。这样便有效地解决了变压器某侧造成的失去闭锁的问题。
2.2.方向问题
零序方向元件由于采用自产3U0，电压极性易于保证。但是零序电流可采用自产或外接中性点电流，这就要求严格保证不同装置对中性点TA极性，只有保证中性点TA极性正确才能确保零序方向的正确性。
3、非电量保护
非电量保护即本体保护，在微机保护装置中与以往区别不大，相当于继电器箱。但是必须注意瓦斯保护启动中间继电器的动作电压问题。
变压器重瓦斯保护启动跳闸中间继电器的控制电缆很长，电缆芯线对地电容较大，容抗Xc=1/jωC较小，通过线间电磁耦合过来的干扰电压较大，尤其在发生直流接地时，容易造成重瓦斯保护无故障跳闸。对此国家电力公司颁布的《继电保护反事故措施要点》有相关规定，一定要提高重瓦斯保护启动跳闸中间继电器的动作电压，动作电压应提高到0.55～0.6 Ue。因此，在二次安装校验时，一定要进行检验。
4、直流电源
变压器保护实现了双重化，其直流电源也必须分开，2套保护电源应取自不同的直流母线，2段母线由2组蓄电池供电，这样才能实现真正的双重化。即2套保护装置电源分别取自2段直流母线，正常运行时，应将一组开关投入，另一组开关断开。
5、TA分配问题
双重化的变压器微机保护要求由不同的TA绕组供电， 220 kV的多为6组，TA有一种常见故障是底部芯线对地闪络，原因是顶部端盖密封不严、漏水，由于TA内部积水而引起绝缘损坏。因此，在分配TA二次绕组时，原则是对该点故障，应在任何情况下均有快速保护。针对目前双重化的变压器微机保护主保护和后备保护一体的趋势，对2套保护TA二次绕组的分配，1套应注重差动保护，取靠近开关侧二次绕组；另1套注重后备保护，取靠近变压器侧二次绕组。这样，既保证了差动保护的范围及对TA故障保护，又保证了各侧对母线的后备保护。
参考文献
继电保护基本知识范文6
关键词： 电力系统通信 教学内容 教学方法
引言
《电力系统通信》是电力系统继电保护与自动化专业的一门专业课程，该课程研究与开发对电力系统继电保护与自动化专业及专业群建设，构建以继电保护岗位职业能力为核心的学习领域的课程体系有着重要的意义。虽然我院已开设电力系统通信课程多年，但电力系统通信极其迅速，传统课程体系已经不能很好地适应学科发展的需要。针对我院现阶段实际情况，从电力系统继电保护与自动化专业学生的知识结构特点出发，通过电力系统通信课程标准、课程内容、教学大纲、教学方法、实验项目等几个方面研究与开发电力系统通信课程，以保证《电力系统通信》这门课程充分体现职业性、实践性和开放性的要求，满足构建以电力系统继电保护岗位职业能力为核心的学习领域课程体系的要求。
1.制定课程标准
电力系统通信是现代电力系统的重要组成部分，同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。学生在学习时需要首先掌握《高等数学》、《电子技术基础》、《电路与磁路》等相关课程内容，在制定课程标准时，将本课程确定为专业必修课，6学分（90学时）。通过对本课程的学习，培养学生掌握电力通信的基本理论和基本知识，包含光与电及路、场、网等内容，熟悉电力通信系统的基本构成及功能特点，了解电力通信在电力系统中的应用，培养分析问题、解决问题的能力。
2.更新教学内容，制定合理的教学大纲
通过到供电局的电力系统通信管理部门、技术先进的变电站、电力调度培训中心调研、学习、收资，以企业的需求、学生的认知规律、多年的教学积累为依据确定教学大纲。
在教学内容上，基本概念、基本理论应与电力系统现场中的应用相结合，有针对性地进行讲授，一定要注重内容的实用性，避免学生学习的枯燥性。目前我国关于电力通信方面的教材不多，现有教材也没有涵盖最新研究成果。教师应从教材和参考文献中有针对性地选取相应的理论知识进行讲授，这些内容服务于校内和校外实训教学，更服务于学生以后可能从事的电力行业。由于电力系统通信方式包含了几乎所有现有的通信手段和种类，因此，在内容选取上一定要适应当前技术的发展。例如，随着通信技术的数字化和集成化，数字通信是今后的主要发展趋势，所以教学核心内容要以数字通信为主。由于移动通信、卫星通信在电力系统通信中使用不多，光纤通信作为现代电力通信系统中的主要通信方式已逐步替代载波通信等传统通信方式，因此在内容选取上，以数字光纤通信为主要内容，载波通信稍做介绍，移动通信和卫星通信不作要求。
3.引入先进的教学方法，使用现代化的教学手段
现代教育观念认为，教学应该是教师行为、教学内容和学生行为的相互作用过程，但目前教学模式大部分时候都是教师作为主导，学生处于被动状态，学生没有学习主动性，难免会觉得枯燥，失去学习积极性。因此，在本次教学改革中，我们引入任务驱动教学法，使学生带着真实的任务进行探索性学习，将被动性学习转换为主动建构自己的知识经验。例如，在“电力通信系统模型”这部分内容中，如图1所示，首先创建情景，“新建一220kV变电站（燕丰变电站），现需将该站点的继保信号和远动信号传到另一220kV变电站（虎岗变电站）”，使学生的学习在与现实情况基本一致或相类似的情景中发生，吸引学生的学习兴趣，让学习更加直观和形象化。其次确定问题（任务）：“（1）在这个电力系统通信网络中，哪部分是发送设备，哪部分是接受设备？（2）它们各自在整个系统网络中起到什么作用？（3）继保信号和远动信号各有几条传输路径，是哪几条传输路径？”在已创设的情境下，选择与当前学习内容密切相关的真实性事件或问题（任务）作为学习的中心内容，让学生面临一个需要立即解决的现实问题。最后由学生进行自主学习、协作学习，教师不是直接告诉学生解决问题的方法，而是只向学生提供解决问题的相关线索，如需要搜集哪方面资料，强调发展学生的“自主学习”能力。同时，鼓励学生之间进行讨论和交流，通过不同观点的交锋，补充、修正当前问题的解决方案。
图1 电力系统通信模型
在本次课程教学改革中，我们还制作了包含文本、图形、动画等多媒体信息的课件，丰富学生的想象力，激发学生的学习兴趣。在学习“调制技术”时，我们通过Flash编写了一段小程序，通过这段小程序，可以向学生演示调制前后信号的波形变化。这些生动而直观的教学方式，便于学生对抽象知识的理解和记忆，调动学生的学习积极性。
4.加强实验教学建设，在实践中培养工程实践意识
电力系统通信课程概念多且抽象，逻辑推理性强，因此在教学过程中应适当加入实验环节，帮助学生理解基本概念、基本原理，提高学生解决实际问题的能力。在实验内容上，除了一些基础实验和原理实验之外，还安排一些综合性实验及开发性实验，如时分复接/解复接系统实验，通信信道误码仪测试实验，低压电力线载波通信模拟实验。通过实验环节教学，可以将实验和课堂理论相结合，相促进。同时，培养学生独立思考与动手能力，为学生将来走向相应的工作岗位打下坚实的基础。
结语
通过本次课程教学研究与开发，我们编制了电力系统通信课程标准及相应的教学大纲，理顺了教学内容，制作了多媒体教学课件，增加了相关实验的开设，进一步完善了本课程的教学方法与手段，并在教学实践中取得了较好的教学效果。随着电力自动化不断发展，电力系统通信的教学内容和模式还需要不断改革，这就要求我们在总结经验的基础上大胆创新，与时俱进，并在今后教学过程中不断深入研究和探索。
参考文献：
[1]冯小英，储昭碧.电力系统通信课程教学的思考与实践[J].科技信息，2007（36）.
[2]胡泊.浅谈高职院校通信课程教学改革[J].常州信息职业技术学院学报，2008（02）.
