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繼電保護的基本概念范文1
【關鍵詞】電力系統；基本概念；分析探討；電力系統穩定性；正常運作情況
隨著科技發展的腳步日益加快，電力系統也得到了很大的發展空間，電力系統的發展，推動了其系統分析和繼電保護學科的發展前景。長期以來，通過人們對電力系統的改造分析研究，大大的促進了電力系用分析語電力系統繼電保護技術的發展。
1 電力系統的發展特點與意義
由基礎發電、變換電壓、電力輸出、電力配備和最終用電等環節組成的生產、使用和消費的系統被稱之為電力系統。電力系統具體的組成部分有發電廠的發電機、電力網及電能用戶（用電設備）。
電力系統既能輸送大量電能，用來創造巨額財富，也能在瞬間造成重大的毀滅性事故。為保證電力系統設備安全、穩定、無害地運行，必須要求配置各類自動控制裝置與通信系統，組成信息系統。這種信息控制系統成為實現電力系統信息傳遞的網絡源頭，使電力系統具有可觀測性與可控性，從而保證電能生產與消費過程的正常進行以及事故狀態下的可處理性。
電力系統的出現，使得各個領域的社會生產發生了可調控性、可操作性等作用，開創了電力時代的技術革命創新。它的系統規模和技術水平也是一個國家的經濟發展水平的一個標志。其發展特點具有以下幾點：保證正常供電的可靠性；保證提高能源的質量；提高電力系統運行的經濟發展空間；環境保護的無污染性等。
2 電力系統的發展狀況
在可用電能源應用的初期，只是單純的由小容量的發電機向單獨的燈塔輪船以及車間提供微小的供電系統，俗稱簡單的住戶式供電系統，在愛迪生發明了燈泡以后，才開始建立核心式的供電站。到了十九世紀末，三項的交流輸電系統才正式的研究成功，并很快的取締了直流輸出電設備，自此成為了電力系統發展的奠基石。到了二十世紀以后，世界觀發生改變的同時，人們普遍的意識到擴大電力系統規模的重要性，不光能在能源開發工業布局等方面帶來效益，更顯著的效益是社會經濟效益，于是，電力系統的規模在二十一世紀初期開始飛速發展。
3 電力系統的幾個基本概念
電力系統穩定的分析基礎取決于兩個電力基本概念，即：電力系統暫停狀態與電力系統穩定狀態。電力機電系統的保護基礎取決于電力系統正常不正常運行狀態、電力系統故障狀態這三個概念。這些都是從電路角度分析和觀察所產生的結構。無論對科學研究還是對生產操作的實踐都起著至關重要的作用。
3.1 電力系統的穩定情況
電力系統正常運行的特征為，電流在已設定好的路線中流動；所有的電力設備參數都在規定的范圍之內，電能質量符合國家規定要求。這些都表明電力系統沒有故障，沒有短路斷線的毛病，既沒有發生金屬性電路短路也沒有電阻過渡電路短路。
3.2 電力系統的不穩定狀況
電力系統設備中的電流在已設定好的路線中流動行進，電力系統的一些設備的運行參數卻發生了變化，超出了規定的參數范圍。
3.3 電力系統故障含義
電力系統設備中的電流沒有在已設定好的路線中流動行進，這股電流卻在設置好的路徑之外開辟了一條新的路徑，稱之為電力故障短路。如果電力系統設備中設定的電流流通路徑發生斷電現象，稱之為故障斷線。
3.4 電力系統的基本狀態
將電力系統的正常運作為電力系統的穩定狀態的基礎特征。在穩定狀態中，主要強化了發電機轉子在電力系統穩定狀態中的重要地位。將電力系統從穩定狀態向崩潰狀態過渡的過程，稱之為電力系統暫停狀態。這種不穩定的電力系統就是電力系統不正常的基本特征。
4 繼電保護措施的作用
4.1 當電力系統設備正常運作的情況下，繼電保護裝置不會運作。
4.2 當電力系統設備不正常運行的時候，起到保護作用的繼電保護裝置會發出警告信號，通知檢修人員盡早修復，使電力系統設備恢復到正常運行狀態。
4.3 當電力系統設備出現故障時，起到保護作用的繼電保護裝置會快速的把故障設備從電力系統設備中切除，盡可能的減小電力設備受損程度，縮小停電范圍，保證剩余穩定的電力系統繼續工作。
4.4 繼電保護裝置是要通過斷路器發出跳閘指令的，通過切斷短路電流，從而將故障設備從電力系統設備中分離出去，斷路器在繼電保護措施中起著一個不可或缺的角色，因此，斷路器是繼電保護措施中不可或缺的一部分。
5 結束語：
通過對電力系統設備正常運作狀態、非正常運作狀態、故障非故障狀態、電力系統的穩定非穩定性以及繼電保護措施這幾個概念進行分析，用來提高電力系統設備這幾個基本概念的完整性和嚴謹性。
參考文獻：
[1]陳珩.電力系統穩態分析[M].北京：中國電力出版社.2007.1
[2]李光琦.電力系統暫態分析[M].北京：中國電力出版社.1997.1.
繼電保護的基本概念范文2
【關鍵詞】線路保護；自動調整；整定計算；繼電保護；可靠性；約束條件；靈敏度
0 引言
靈敏性是“逐級配合、逐段整定”整定計算原則下確定保護配合狀態的重要依據，選擇性則是保護定值相互配合需要滿足的另外一個條件。根據繼電保護對靈敏性和選擇性的要求，在論述自動調整方法之前，本節首先引入一些基本概念，如整定保護自身靈敏度約束條件、遠后備保護靈敏度約束條件、遠后備保護靈敏度傳遞約束條件、定值主導保護、靈敏度主導保護和靈敏度影響保護等。220kV及以上電壓等級線路的后備保護的定值多考慮近后備靈敏度要求，因而所提到的靈敏度均指近后備靈敏度。對于階段式保護，每一段（II、III、IV段）都有自己的靈敏度要求及靈敏度約束條件，其中每一段的靈敏度約束條件值由其靈敏度要求決定。由于本文提出的自動調整方法普遍適用于任何一段，因而，在本文論述中，涉及到的保護均泛指任何一段保護，在應用的過程中，只需將保護具體到相應段即可。
1 自動調整的相關概念
結合圖1所示系統，對整定保護自身靈敏度約束條件、遠后備保護靈敏度約束條件、遠后備保護靈敏度傳遞約束條件、定值主導保護、靈敏度主導保護和靈敏度影響保護等概念進行詳細的說明，其中保護R■為下文中的“整定保護”，保護R■、R■和R■分別為保護R■的相鄰上、下級保護。
圖1 概念說明系統
1.1 定保護自身靈敏度約束條件
整定保護自身靈敏度約束條件是指為了滿足近后備靈敏度的要求，整定保護的定值必須滿足的條件。如圖1所示系統，在計算R■的保護定值時，為了滿足近后備靈敏度的要求，R■與R■的配合結果必須滿足定的條件，該條件即為R■的整定保護自身靈敏度約束條件。零序電流保護和距離保護的整定保護自身靈敏度約束條件分別如式（1）和（2）所示：
1.4 定值主導保護
1.5 靈敏度主導保護和靈敏度影響保護
靈敏度主導保護是指造成當前整定保護的動作定值無法同時滿足整定保護自身靈敏度約束條件、遠后備保護靈敏度約束條件和遠后備保護靈敏度傳遞約束條件的相鄰下級配合保護。
2 自動調整方法
2.1 配合狀態選擇
配合狀態選擇階段的主要任務是根據整定保護自身靈敏度約束條件、遠后備保護靈敏度約束條件和遠后備保護靈敏度傳遞約束條件選擇整定保護與相鄰下級保護的配合狀態，并根據配合狀態確定配合結果，進而確定靈敏度主導保護集合和靈敏度影響保護集合中的元素。若配合結果同時滿足約束條件（1）-（6）的要求，靈敏度主導保護集合和靈敏度影響保護集合為空集。
對于任一整定保護，首先根據網絡拓撲結構確定其相鄰上級遠后備保護以及相鄰下級配合保護，并根據式（1）-（6）計算其整定保護自身靈敏度約束條件、遠后備保護靈敏度約束條件和遠后備保護靈敏度傳遞約束條件；然后，選取其中的一個配合保護，計算整定保護與其低段配合的結果，并判斷該配合結果是否滿足三個靈敏度約束條件，如配合結果不滿足約束條件，進一步計算整定保護與相鄰下級保護高段配合的結果，并判斷該配合結果是否滿足靈敏度約束條件，若配合結果不滿足約束條件，則將配合保護計入整定保護的靈敏度主導保護集合，并將整定保護計入配合保護的靈敏度影響保護集合。若與低段配合結果滿足靈敏度約束條件，則整定保護保護與相鄰下級保護的配合狀態為“與相鄰保護低段配合”，否則配合狀態為“與相鄰保護高段配合”。遍歷相鄰下級配合保護，即可確定整定保護與其配合的配合狀態，以及整定保護的定值主導保護、靈敏度主導保護和靈敏度影響保護集合中的元素。
2.2 定值自動調整
定值自動調整階段針對具體保護對其靈敏度主導保護集合中的保護的動作定值進行調整，直到整定保護自身靈敏度約束條件、遠后備保護靈敏度約束條件和遠后備保護靈敏度傳遞約束條件都滿足要求。該階段的核心是靈敏度社導保護動作定值的調整，而實現手段則是調整靈敏度主導保護與其相鄰下級配合保護的配合狀態。
3 結束語
總之，巨大的網絡規模、復雜的電網結構和多變的運行方式，對傳統繼電保護的可靠動作提出了新的挑戰。因此，為了發現電網中繼電保護系統的薄弱環節、提高繼電保護協調動作的能力，研究繼電保護脆弱性和廣域繼電保護大有必要。
【參考文獻】
繼電保護的基本概念范文3
關鍵詞： 電力系統 繼電保護 微機保護 安全措施
前言：
在電力系統中， 繼電保護的作用在于:當被保護的電力系統元件發生故障時，該元件的繼電保護裝置迅速準確地給距離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令， 使故障元件及時從電力系統中斷開， 以最大限度地減少對電力元件本身的損壞，降低對電力系統安全供電的
影響， 從而滿足電力系統穩定性的要求， 改善繼電保護裝置的性能，提高電力系統的安全運行水平。隨著電力系統規模不斷擴大和等級的不斷提高， 系統的網絡結構和運行方式日趨復雜， 對繼電保護的要求也越來越高。
1 繼電保護的概念及類型
1.1 繼電保護的基本概念
繼電保護裝置就是在供電系統中用來對一次系統進行監視、 測量、 控制和保護的自動裝置。 它能反應電力系統中電氣元件發生故障或不正常運行狀態，并使斷路器跳閘或發出信號。其基本任務是自動、 迅速、 有選擇性地將故障元件從電力系統中切除， 使故障元件免于繼續遭到破壞， 保證其它無故障部分迅速恢復正常運行。另外，它還能反映出電氣元件的不正常運行狀態， 并根據運行維護的條件，發出信號、 減負荷或跳閘。
1.2 繼電保護的類型
在電力系統中，一旦出現短路故障，就會產生電流急劇增大， 電壓急劇下降， 電壓與電流之間的相位角發生變化。 以上述物理量的變化為基礎，利用正常運行和故障時各物理量的差別就可以構成各種不同原理和類型的繼電保護裝置，如: 反映電流變化的電流繼電保
護、 定時限過電流保護、 反時限過電流保護、 電流速斷保護、 過負荷保護和零序電流保護等， 反映電壓變化的電壓保護， 有過電壓保護和低電壓保護，既反映電流變化又反映電流與電壓之間相位角變化的方向過電流保護， 用于反應系統中頻率變化的周波保護， 專門反映變壓器溫度變化的溫度保護等。
2 配電系統繼電保護的要求
配電系統繼電保護在技術上一般應滿足四個基本要求， 即可靠性、 選擇性、速動性和靈敏性。 這幾個特性之間緊密聯系， 既矛盾又統一，必須根據具體電力系統運行的主要矛盾和矛盾的主要方面， 配置、 配合、 整定每個電力元件的繼電保護。
2.1 可靠性
可靠性是對繼電保護性能的最根本要求。可靠性主要取決于保護裝置本身的制造質量、 保護回路的連接和運行維護的水平。一般而言， 保護裝置的組成元件質量越高、回路接線越簡單， 保護的工作就越可靠。 同時， 正確地調試、 整定， 良好地運行維護以及豐富的運行經驗， 對于提高保護的可靠性具有重要的作用。 繼電保護的誤動和舉動都會給電力系統造成嚴重的危害。 然而， 提高不誤動的安全性措施與提高不拒動的信賴性的措施是相矛盾的。由于不同的電力系統結構不同， 電力元件在電力系統中的位置不同， 誤動和拒動的危害程度不同，因而提高保護安全性和信賴性的側重點在不同情況下有所不同。因此，要在保證防止誤動的同時，要充分防止拒動； 反之亦然。
2.2 選擇性
繼電保護的選擇性， 是指保護裝置動作時， 在可能最小的區間內將故障從電力系統中斷開，最大限度地保證系統中無故障部分仍能繼續安全運行。 這種選擇性的保證， 除利用一定的延時使本線路的后備保護與主保護正確配合外，還必須注意相鄰元件后備保護之間的正確配合。
2.3 速動性
繼電保護的速動性， 是指盡可能快地切除故障， 其目的是提高系統穩定性， 減輕故障設備和線路損壞程度，縮小故障波及范圍， 提高自動重合閘和備用電源或備用設備自動投入的效果等。一般從裝置速動保護、 充分發揮零序接地瞬時段保護及相間速斷保護的作用， 減少繼電器固有動作時間和斷路器跳閘時間等方面入手來提高速動性。
2.4 靈敏性
繼電保護的靈敏性，是指對于其保護范圍內發生故障或不正常運行狀態的反應能力。滿足靈敏性要求的保護裝置應該是在規定的保護范圍內部故障時，在系統任意的運行條件下，無論短路點的位置、 短路的類型如何， 以及短路點是否有過渡電阻， 當發生斷路時都能敏銳感覺、 正確反應。 以上四個基本要求是評價和研究繼電保護性能的基礎， 在它們之間， 既有矛盾的一面， 又要根據被保護元件在電力系統中的作用， 使以上四個基本要求在所配置的保護中得到統一。
3 微機保護的特點
傳統的電磁和電磁感應原理的保護存在動作速度慢、 靈敏度低、抗震性差以及可動部分有磨損等固有缺點。晶體管繼電保護裝置也有抗干擾能力差、 判據不準確、 裝置本身的質量不是很穩定等明顯的缺點。 隨著計算機技術和大規模集成電路技術的飛速發展， 微處理器和微型計算機進入實用化的階段， 微機保護開始逐漸趨于實用。
微機保護充分利用了計算機技術上的兩個顯著優勢: 高速的運算能力和完備的存貯記憶能力，以及采用大規模集成電路和成熟的數據采集,A/D 模數變換、 數字濾波和抗干擾措施等技術， 使其在速動性、 可靠性方面均優于以往傳統的常規保護， 而顯示了強大的生力， 與傳統的繼電保護相比， 微機保護有許多優勢， 其主要特點如下:
（1） 改善和提高繼電保護的動作特征和性能， 正確動作率高。主要表現在能得到常規保護不易獲得的特性；其很強的記憶力能更好地實現故障分量保護； 可引進自動控制、 新的數學理論和技術，如自適應、 狀態預測、 模糊控制及人工神經網絡等， 其運行正確率很高， 已在運行實踐中得到證明。
（2） 可以方便地擴充其它輔助功能。如故障錄波、 波形分析等， 可以方便地附加低頻減載、 自動重合閘、 故障錄波、 故障測距等功能。
（3） 工藝結構條件優越。體現在硬件比較通用， 間隔內部和間隔間以及間隔同站級間的通信用少量的光纖總線實現，取消傳統的硬線連接。 總體來說， 綜合自動化系統打破了傳統二次系統各專業界限和設備劃分原則， 改變了常規保護裝置不能與調度 （控制） 中心通信的缺陷， 給變電所自動化賦予了更新的含義和內容， 代表了變電所自動化技術發展的一種潮流。隨著科學技術的發展， 功能更全、 智能化水平更高、 系統更完善的超高壓變電所綜合自動化系統， 必將在中國電網建設中不斷涌現， 把電網的安全、 穩定和經濟運行提高到一個新的水平。繼電保護技術的未來發展趨勢應是向微機化、 網絡化、 智能化， 保護、 控制、 測量、 計量、 數據通訊一體和人機智能化方向發展。
4 確保繼電保護安全運行的措施
（1） 繼電保護裝置檢驗應注意的問題： 在繼電保護裝置檢驗過程中必須注意: 將整組試驗和電流回路升流試驗放在本次檢驗最后進行， 這兩項工作完成后，嚴禁再拔插件、 改定值、 改定值區、 改變二次回路接線等工作網。電流回路升流、 電壓回路升壓試驗， 也必須在其它試驗項目完成后最后進行。 在定期檢驗中，經常在檢驗完成后或是設備進人熱備狀態， 或是投入運行而暫時沒負荷， 在這種情況下是不能測負荷向量和打印負荷采樣值的。
（2） 定值區問題： 微機保護的一個優點是可以有多個定值區， 這極大方便了電網運行方式變化情況下的定值更改問題。但是還必須注意的是定值區的錯誤對繼電工作來說是一大忌，必須采用嚴格的管理和相應的技術手段來確保定值區的正確性。 采取的措施是， 在修
改完定值后， 必須打印定值單及定值區號，注意日期、 變電站、 修改人員及設備名稱， 并重點在繼電保護工作記錄中注明定值編號， 避免定值區出錯。
（3） 一般性檢查： 不論何種保護，一般性檢查都是非常重要的， 但是， 在現場也是容易被忽略的項目， 應該認真去做。一般性檢查大致包括以下兩個方面： ①清點連接件是否緊固、 焊接點是否虛焊、 機械特性等。 現在保護屏后的端子排端子螺絲非常多， 特別是新安裝的保護屏經過運輸、 搬運， 大部分螺絲已經松動， 在現場就位以后， 必須認
認真真、一個不漏地緊固一遍， 否則就是保護拒動、 誤動的隱患。 ②是應該將裝置所有的插件拔下來檢查一遍， 將所有的芯片按緊， 螺絲擰緊并檢查虛焊點。在檢查中， 還必須將各元件、 保護屏、 控制屏、 端子箱的螺絲緊固作為一項重要工作來落實。
（4） 接地問題： 繼電保護工作中接地問題是非常突出的， 大致分以下兩點：
①保護屏的各裝置機箱、 屏障等的接地問題， 必須接在屏內的銅排上，一般生產廠家已做得較好， 只需認真檢查。 最重要的是， 保護屏內的銅排是否能可靠地接入地網，應該用較大截面的銅鞭或導線可靠緊固在接地網上， 并且用絕緣表測電阻是否符合規程要求。
②電流、 電壓回路的接地也存在可靠性問題，如接地在端子箱，那么端子箱的接地是否可靠， 也需要認真檢驗。
繼電保護的基本概念范文4
Abstract: The development of relay protection technology is on inevitable choice of development trend of electricity security, the application of which will be improved with constant development of electricity, and it will have far-reaching impact to power system.
關鍵詞:電力系統;繼電保護;發展
Key words: power system;relay protection;development
中圖分類號:TM58文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)10-0126-01
0引言
電力作為當今社會的重要能源,對國民經濟和人民生活水平起重要作用。電力系統是由電能的產生、輸送、分配和用電四個環節共同組成的一個系統。近些年來,電子技術及計算機通信技術的快速發展為繼電保護技術注入了新的活力。如何正確提高電力系統的運行效率及運行質量,應用繼電保護技術來防止電氣故障,近年來已經成為急需解決的技術問題。繼電保護技術的發展是電力安全發展趨勢的一種必然選擇,也是企業在供電過程中不可缺少的一種重要應用工程。該技術的運用必將隨著電力的不斷發展而提升。在現代化的電力需求中,家電設備增多、企業用電機器增多、發電機容量增大等多種客觀方面的原因使得電力系統中正常工作電流和短路電流都不斷增大。這就需要一種既能保護機器正常運轉,又能夠對短路等用電現象提出及時警報的技術,因此繼電保護產生。
1繼電保護的基本概念
可靠性是指一個元件、設備或系統在一定的時間內,在限定條件下完成相應規定功能的能力?？煽啃怨こ躺婕霸Э財祿奶幚砗徒y計,系統可靠性的定量評定,運行維護,經濟性和可靠性的協調等各方面。具體到繼電保護裝置,它的可靠性是指在該裝置規定的范圍內發生了故障,它不應該拒絕動作,而在任何其他該保護不應動作的情況下,它不應該錯誤動作。繼電保護裝置的拒絕動作和誤誤動作都會給電力系統造成嚴重的危害。但是提高兩者的可靠性措施往往是彼此矛盾的。提高繼電保護裝置不拒動的可靠性比提高其不誤動的可靠性更加重要。例如當系統中有充足的旋轉備用量時,輸電線路有很多,電源和各系統之間與負荷之間的聯系很緊密的時侯,由于繼電保護裝置的誤動作。使得發電機的變壓器或輸電線路切除給電力系統造成的影響將可能很小;但如果發電機的變壓器或輸電線路故障時繼電保護裝置拒動作,將造成設備或者系統穩定的破壞,損失是相當巨大的。在這種情況下但是在系統中旋轉備用容量很少及各系統之間和負荷和電源之間聯系比較薄弱的時候,繼電保護裝置的誤動作拾發電機變壓器或輸電線切除時,將會引起對負荷供電的中斷,更甚造成系統穩定的破壞,所造成的損失也是相當巨大的。而當某一保護裝置拒動時,其后備保護仍是可以動作而切除故障的,因此在這種情況下提高繼電保護裝置不誤動的可靠性比提高其不誤動的可靠性更為重要。
2繼電保護在供電系統中的作用
發揮繼電保護裝置作用的前提是可靠性。繼電保護的可靠性一般來說主要是由配置合理、質量和技術性能優良的繼電保護裝置,以及正常的管理來保證和運行維護。繼電保護的基本任務是:一.自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統中切除,使故障元件免于繼續遭到破壞,保證其它無故障部分迅速恢復正常運行二.反應電氣元件的不正常運行狀態,并根據運行維護的條件,而動作于發出信號,減負荷或跳閘。此時一般不需要保護迅速動作,而是根據電力系統及其元件的危害程度規定一定的延時,以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。
3繼電保護技術在電力系統中的運用特性
3.1 繼電保護技術的智能化運用特性增強現代化的電力管理越來越體現了智能化的控制管理模式,具有一定的人工智能化的特征。這些特征,一方面使得電力系統在管理上減少了不必要的資源浪費;另一方面為其它各項技術的運用提供了廣闊的技術空間。正是在這樣的技術背景下。繼電保護技術出現了一定的人工智能化,使得保護裝置在設計上更具有合理性和科學性。這些智能化的信息特征使得繼電保護技術在發展的過程中逐漸地進入了自動化的發展進程。目前,在我國主要大城市供電提公司的見電保護設備中已采用了模擬人工神經網絡(ANN)來進行對用電的保護。因此,進一步推進了繼電保護技術智能化的發展前景。據現有的資料介紹,在輸電過程中出現的短路想象一般有幾十種。如果出現這樣的情況用人工進行排除。至少需要12小時以上。但若是采用上述的神經網絡繼電保護方法,可通過采集的數據樣本對發生故障進行檢測,從而能在半小時之內得出故障出現的原因,大大縮短了維修時間。這些人工智能方法通過計算機輔助系統的幫助運用,可使得電力運輸效率大大加強。
3.2 繼電保護技術的網絡化發展顯著 繼電技術的運用離不開計算機網絡的支持。這種網絡化的技術,不僅給繼電技術提供了可操作檢查的直觀空間范圍,也給其發展更新提供了更為廣泛的動力支持和保障。這也正是繼電技術開放性發展的必然要求。繼電保護的主要功能在于保護電力系統的安全穩定,而這種保護離不開計算機網絡的數據模擬生成系統,需要依據計算機通過數據采集和分析來檢測存在的原因,進而發出警告。
繼電保護的基本概念范文5
關鍵詞：應用型本科；繼電保護；項目教學法；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）31-0025-02
目前我國電力行業繼電保護技術已經全面進入了微機保護時代，微機保護的大量使用，既改善了電力系統安全穩定運行的外部條件，同時也給保護試驗技術帶來了新的影響，增加了高校繼電保護課程學習的難度。目前，大多高校的繼電保護教學仍然是完全按照教材章節的內容和順序依次講述各保護設備的保護原理以及實現方法，這種傳統的教學模式存在以下一些明顯弊端：第一，繼電保護這門課程要求學生具備電機學、電路理論、電力系統故障分析等多方面的相關知識，教學大綱同時又要求學生掌握繼電保護的基本原理、基本概念、考慮和解決問題的基本方法以及基本的實驗技能。不少學生對保護基本的理論尚且掌握不了，更談不上實驗技能的培養。第二，隨著微機保護和變電站綜合自動化技術的快速發展和大量應用，現有教材已經不能很好地體現電力系統繼電保護的技術、應用和發展?，F有的教學重點難點還存在與工程實際脫節的情況：傳統的繼電保護教學花大量的篇幅講授繼電器的原理、使用和調試，等到學生走上工作崗位后，還需投入大量時間去熟悉和認識繼電保護的新技術。同時，教材講述的傳統保護理論所采用的繼保裝置原理和結構都比較復雜，老師要講清楚非常費時和費力，最后從學生那里反饋回來的信息還只能是“沒有什么用”。第三，重慶科技學院新建的電氣工程專業不歸電力系統直接管轄，由于歷史和現實的原因，學生畢業后進入電力系統的機會相當少，大部分學生能夠去的單位是諸如冶金、石油或者其它工礦企業。而且“電力系統繼電保護”的教學內容多、課時少、起點高，許多畢業生以后并不專門從事繼電保護工作，對這部分學生而言，教學內容又顯得索然無味。
以上這些對當前繼電保護的教學內容和教學模式帶來了極大的挑戰，因此該課程的教學改革勢在必行。為此，我們應該遵照“背靠行業，以應用為主，以夠用為度”的原則，整合新的教學資源，探索新的教學思路。同時，為了積極培養高水平、厚基礎、寬口徑和較強創新能力的電氣工程及其自動化專業的學生，促進本專業學生創新能力培養是我校改革和發展的需要，也是教師自身建設的需要，它關系到我校本科教育整體水平的提升。
一、應用型本科課程教學改革思路
應用型本科的目標應該是培養具有一定基礎知識理論、具有較高的綜合素質、具有較強的實踐能力和適應性，具備解決工程實際問題能力的現場工程師。在相應的課程改革中，為體現應用型本科課程的特色，需要解決好課程目標、課程內容和課程組織三個基本問題。在新的發展形勢下，應用性本科高校課程改革應以就業為導向、能力為本位，應用為目標，明確課程改革與建設的目標、思路等要求，以滿足時展的需要。改革思路主要從課程教學改革和實驗教學改革兩個方面來進行。
1.改革教學方法和教學手段。本文主要探索基于工作過程的項目教學方法，此方法起源于高職高專教育，國內外已經做了較多的研究，但在應用型本科教育中是否應該采用這種方法或者說在一些技能型的專業課上是否能局部采用這種方法，國內外還研究得不多?！峨娏ο到y繼電保護》是一門專業性、實踐性很強的技能型課程，理論上來說需要大力加強實踐教育、實驗教育，采用項目教學法能夠較好地適應這樣的要求。項目教學法具體來說又分為情景設置、教師引導、學生實踐、項目總結、項目改進五個階段。原則上說學生實踐應該包括實驗部分的內容。通過幾個完整的項目訓練，學生不僅學到了專業知識，溝通能力和學習積極性也得到明顯提高。
2.改革現有的繼電保護實驗體系。本課程是一門理論與實踐并重的比較難學的課程。學生想要學好它，除掌握好理論知識外，還應該通過包括課程實驗、課程設計、綜合實驗甚至畢業設計等實踐性環節才能更全面地理解和掌握保護知識。這門課程學習內容多，實驗學時卻很少，所以老師講起來相當費力。比如我們學院安排《電力系統繼電保護》授課學時為40學時，實驗學時為8學時，這么少的學時要講清繼電保護的內容確實很困難。而且《微機繼電保護》課程沒有開設，這些都對培養學生的實際動手能力帶來不利的影響。改革的思路就是精簡授課學時，以項目的方式來代替，同時增加項目實驗的內容和學時。
二、課程教學改革的內容
項目教學法與傳統教學法的最大不同，就是增加了諸如情景設置、學生實踐和項目總結這樣的教學環節，相應地改變了以往灌輸式的教學方式。我們根據《電力系統繼電保護》的教學大綱，從教學內容抽出幾個項目，分別是三段式電流保護、方向電流保護、距離保護、縱聯差動保護、變壓器保護、發電機保護和微機保護。下面以三段式電流保護為例來說明項目的實施過程：
1.情景設置：以DJZ-III型電氣控制及繼電保護綜合控制實驗保護臺為依托，分析單側電源輸電線路發生短路區內和區外故障以后，線路保護的動作情況。整定三段式電流保護動作值、分析保護的靈敏度。
2.教師引導：這部分和傳統課堂講授的區別在于：講解相應知識點時要以情景設置的項目為背景。比如三段式電流保護包含電流速斷保護、限時電流速斷保護和過電流保護，三種不同的保護如何共存于一條輸電線路上。這就需要分別分析三段式電流保護的作用、原理和整定計算原則、再引出具體的保護接線圖。
3.學生實踐：此項目同時又分解為三個不同的任務，分別為整定計算、接線圖設計和靈敏度分析。學生在課堂上根據網絡參數計算出三段保護的整定電流值，并設計好保護的接線，再根據實際參數拿到實驗課上檢驗結果。
4.項目總結：教師對完成的本階段任務的過程與結果進行分析總結。對學生的表現進行點評，并對主要問題進行集中解決。
5.項目改進：思考進一步改進實驗接線，采用不同的接線形式，靈敏度計算有何不同；思考如果是雙側電源，如何保證保護的正確動作，由此進入下一個項目方向電流保護。
三、實驗教學改革的內容
實驗教學改革的目的是建立與項目教學法相適應的實驗教學體系。傳統繼電保護實驗課的缺點是驗證性實驗過多，教學內容與實驗內容脫節。針對這一現狀我們的改革思路是：
1.增加實驗內容。采用項目教學法以后，一個項目就是一個實踐任務和課題，而項目本身又和理論課緊密聯系，這樣在內容上就增加了實驗的項目。
2.改變實驗方式：實驗除了在內容上與項目教學法互相銜接，在方式上也做了一些改變。學生除了在課堂上做理論分析外，更重要的是需要作出項目實驗的驗證。要求學生依托現有實驗設備，自主設計實驗方案，自主設計實驗接線圖等，還可考察學生動手接線、對錯誤結果的分析，從而將驗證性實驗變成設計型、綜合型實驗，從而促進學生動手能力的培養。
繼電保護的應用現狀與人才培養存在較大的差距，本文從理論與實踐的教學上提出了采用項目教學法來增強應用型本科學生的工程實踐能力。通過實施項目教學法，有效地提升了學生對“電力系統繼電保護”課程的積極性，對增強學生工程實踐能力起到了促進作用。
參考文獻：
[1]申一歌，楊科科，袁鑄.項目教學法在《供配電技術》課程中的應用[J].教育教學研究，2011，（9）.
[2]胡文花，仇新艷.行為導向教學模式在“水電站繼電保護應用與設計”課程中的應用[J].北京電力高等?？茖W校學報，2010，（10）.
繼電保護的基本概念范文6
關鍵詞：短路電流基本概念；短路保護措施；限制短路電流的措施
電力系統中出現短路故障時，會破壞整個電力系統的穩定運行，造成對電力用戶的影響，發生嚴重情況時，還會危及人身和設備的安全。熟悉掌握短路故障的基本概念，合理有效地控制短路電流，十分必要。在運行維護中首先應當做好短路故障發生的預防工作，如果已發生短路故障，應盡快將故障部分切除，使系統電壓在有限的時間內恢復正常值，以保證系統的安全性、可靠性。
1短路電流基本知識
1.1短路電流基本概念
短路故障是帶電導體之間非正常的金屬性接觸，通常故障電流很大，危害主要有以下兩個方面：（1）大電流在電氣裝置、配電線路以及開關電器等帶電導體間產生很大的機械應力，使得帶電導體及其固定件變形、扭曲、松動甚至斷裂，嚴重破壞配電系統的正常運行。（2）大電流導致帶電導體及連接件溫度急劇上升，使得電線、電纜的絕緣材料損壞或失效，溫度過高引起可燃物燃燒，造成火災導致嚴重后果。在三相交流系統中，短路故障主要有四類：（1）三相短路；（2）兩相間短路；（3）兩相接地短路；（4）單相短路。以上幾種短路中，僅三相短路為對稱短路，且通常三相短路電流最大。在短路發生的過程中，電流變化的情況主要與以下兩點相關：（1）系統容量大小；（2）短路點距離電源的遠近。在平時的計算過程中，如果計算出的電抗標幺值X·c≥3時（供電電源容量為基準），我們可近似認為電源母線電壓維持不變，不考慮短路電流交流分量的衰減，即無限大容量的系統，我們又稱為遠端短路。若計算出來的電抗標幺值X·c＜3（供電電源容量為基準），應考慮短路電流交流分量的衰減進來，即有限容量系統，我們又稱為近端短路。短路電流計算方法有兩種：IEC法，目前在國際上廣泛應用；實用法，在國內電力行業廣泛應用；本文主要對實用法進行簡單介紹。在短路電流計算中，我們應求出最大短路電流值，用于電氣設備的動熱穩定效驗以及整定繼電保護裝置。同時，最小短路電流值也應當求出，用于效驗繼電保護裝置的靈敏系數。
1.2高壓系統短路電流計算
在知道短路電路的各項參數，如電源容量、系統電壓、系統阻抗等，再經過網絡變換化為最簡電路，計算求得短路點與電源之間的等值總阻抗，利用公式即可求出短路電流。短路電流的計算可以采用標幺制或有名單位制。標幺制主要應用于高壓網絡，有名單位制主要應用于1KV以下的低壓網絡。（1）標幺制。標幺制是一種相對單位制，為有名值與基準值之比。在計算過程中，首先，應當確定基準容量Sb和基準電壓Ub的值，后利用公式對應求出基準電流Ib=Sb/√3Ub、基準電抗Xb=Ub/√3Ib，電路元件電抗的標幺值X*=X/Xb=√3IbX/Ub=SbX/Ub2，最終可求得三相短路電流初始值Ik’=Ib/X*。在計算過程中，基準容量雖然可以任意選定，但通常為了計算簡便，基準容量Sb一般選定為100MVA；若為近端短路，一般選取發電機（饋送短路電流者）額定容量SrG作為基準容量?；鶞孰妷篣b通常取各電壓級的平均電壓Uav，即Ub=Uav=1.05Un（Un為系統的標稱電壓）。采用標幺制計算時，元件阻抗的有名值和相對值都應按基準容量換算為標幺值，且基準電壓應采用平均電壓。電路元件阻抗標幺值和有名值的換算公式可參見《工業與民用供配電設計手冊》（第四版）表4.6-3。（2）有名單位制。采用有名單位制計算時，雖元件分屬不同電壓級，但各元件阻抗的相對值和歐姆值，都應當歸算到短路點所在級的平均電壓。三相短路電流初始值Ik’=Uav/√3Xc，如果Rc＞Xc/3，則應計入有效電阻Rc，則Ik’計算式變化為Ik’=Uav/√3Zc（其中Zc為短路電路總阻抗，RC為短路電路總電阻，Xc為短路電路總電抗）。電路元件阻抗標幺值和有名值的換算公式可參見《工業與民用供配電設計手冊》（第四版）表4.6-3。
1.3低壓系統短路電流計算方法
在低壓系統的三相短路電流計算中，考慮系統為對稱情況，三相短路中僅有正序分量，無須引入序阻抗的概念，各元件的相阻抗即相正序阻抗。而在單相短路（包括單相接地故障）計算中，系統發生不對稱短路，且短路發生處距離發電機較遠，可認為所有元件的負序阻抗與正序阻抗相等，此類計算中我們需要引入序阻抗和相保阻抗的概念。經過總結與簡化，可以列出低壓系統短路電流計算的通用公式：單相短路電流Ik1’=220/√Rphp2+Xphp2，三相短路電流的初始值Ik3’=230/√Rk2+Xk2（其中Rphp為短路電路的相保電阻，Xphp=短路電路的相保電抗，Rk=短路電路的總電阻，Xk=短路電路的總電抗）。
1.4短路電流計算結果的主要應用
（1）根據短路電流計算結果，比較和選擇電氣接線方案。（2）正確選擇和效驗電氣設備及載流導體。（3）確定繼電保護的選擇和整定，以及靈敏系數的校驗。（4）確定中性點接地方式。（5）對接地裝置的接觸電壓以及跨步電壓進行驗算。（6）大中型電動機的起動壓降計算?？梢愿鶕畲蠖搪冯娏髦颠x擇電氣設備容量參數以及繼電保護裝置，根據最小短路電流值可以效驗繼電保護裝置靈敏系數。另可利用阻抗標幺值計算來校驗電動機起動的電壓降。
2短路保護措施
在發生短路故障時，我們應當采取有效的措施，避免有害后果的發生。因此，對短路保護電器的選型和參數設定尤為重要，短路電流會對導體及其連接件產生熱效應和機械效應，造成線路及其絕緣損壞，以致引起電氣火災危害。合理選擇保護電器，在危害前可靠切斷電源是短路保護的基本要求。
2.1短路保護電器的類型
（1）gG熔斷器和aM熔斷器（反時限動作特性）：短路特性極佳的保護電器，具有良好的限流特性，對于被保護回路的安全十分有利，其允通能力（I2t）值很小，大大降低了短路時發熱對線路導體截面積的要求。（2）斷路器的瞬時過電流脫扣器：目前供配電系統中應用最廣泛的短路保護電器，同樣具有良好的限流特性，而且技術仍在不斷發展進步。（3）選擇型斷路器的短延時過電流脫扣器：可實現選擇性切斷，縮小切斷電路的范圍，具有明顯的優越性，但其價格昂貴，常用于電流較大、可靠性要求高的饋線回路。
2.2保護電器的裝設
保護電器的裝設要求如下：（1）每段配電線路都應裝設短路保護電器（電源切斷可能導致電氣裝置的運行出線危險的回路除外）。（2）每段配電線路只裝設一臺保護電器，一段線路不宜裝設兩臺保護電器，更不應裝設三臺，必要時可裝設隔離開關。過多的保護電器將增加切斷電路的概率，降低配電系統的可靠性和選擇性。（3）配電線路的分支處以及導體的截面減小處應裝設保護電器。（4）在配電箱和控制箱的進線處不應裝設保護電器，因為在該配電線路的首端已經設置了保護電器。
2.3保護電器的兼用
在配電系統中，每個配電回路都應設置保護電器，而這個保護電器通常兼作過負荷保護、接地故障保護和短路保護。斷路器的脫扣器具有兩種或四種功能（非選擇性和選擇性的區別），分別發揮不同的故障保護作用；而熔斷器僅有一組熔斷體，需同時滿足以上三項保護的技術要求。
3限制短路電流的措施
3.1影響短路電流的因素
（1）主接線的形式及運行方式。（2）電力系統的電壓等級。（3）電力系統中各元件的正、負、零序阻抗的大小。（4）系統中是否采用了限流電抗器、限流型電氣設備、故障電流限制器等。
3.2限制短路電流的措施
（1）電力系統可采取的限流措施：提高電壓等級；采用直流輸電；增大系統的零序阻抗；在電力系統主網加強聯系后，將次級電網解環運行；裝設故障電流限制器。（2）發電廠和變電站中可采取的限流措施：在發電廠的發電機電壓母線分段回路中安裝電抗器；變壓器采用分列運行方式；裝設電抗器于變壓器回路；出線上裝設電抗器；采用低壓側為分裂繞組的變壓器。（3）終端變電站中可采取的限流措施：變壓器采用分列運行方式；變壓器采用高阻抗型；裝設電抗器于變壓器回路；選用較小容量的變壓器（當Uk％一定時，變壓器的容量越小，變壓器的阻抗越大）。
4結語
隨著我國電力系統的不斷進步完善，在電氣設計中應有效地限制短路電流對電力系統的傷害。電氣設計人員應當熟悉掌握短路電流的計算方法，根據短路電流的大小，科學地規劃電力方案，合理地選擇保護系統，以保證電力系統的安全性與可靠性。
參考文獻：
[1]《低壓配電設計規范》GB50054-2011.
[2]《工業與民用供配電設計手冊》(第四版)任元會主編.
[3]《低壓配電設計解析》任元會主編.
