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繼電保護基本原理范文1
關鍵詞：《繼電保護》；課程體系；教學方法
中圖分類號：G71 文獻標識碼：A文章編號：1009—0118（2012）11—0162—02
繼電保護是在保障電力系統的安全穩定運行方面發揮了重要作用，《繼電保護》課程是電力系統自動化、供用電專業的核心課程，具有理論與實踐并重的特點。繼電保護是一門理論性與實際結合很強的課程，但長期以來，高職院校的繼電保護課程只注重理論教學，不注重實踐技能的提高；并且，絕大多數院校的繼電保護課程所講授的內容與實際相脫節，我校所講授的都是繼電保護的原理。針對這種情況，我們共同構建新的課程體系，探索繼電保護課程改革研究。
一、電力系統繼電保護課程現狀及背景
《繼電保護》是我院的供用電技術專業的一門核心課程，現有的繼電保護教材中，分析的都是電磁型、磁電型或集成電路型結構的繼電器，而現代電力系統繼電保護裝置結構已經發生了相當大的變化，微機型保護裝置應用的相當廣泛。我院只開設了繼電保護課程，沒有開設電力系統穩態分析和暫態分析這兩門課程，學生學習繼電保護課程相當費勁；再有，目前的繼電保護教材主要講解的是繼電保護的理論知識，實際的電力系統運行案例、電氣設備短路電流的計算實例都未講解，不利于學生理論學習與以后實際工作的認識統一。高職院校是培養高端技能型人才，要求學生具有一定的理論基礎的同時，更要具備扎實的操作基本功和自主學習能力和自學創新意識。
二、繼電保護課程體系的整合
《繼電保護》課程重點分析了繼電保護的基本要求、電流保護、距離保護、變壓器保護、母線保護、發電機保護等。我校是?？圃盒?，注重學生的技能培養，理論水平以夠用為主。而現在電力系統的網絡結構越來越復雜和多樣，繼電保護的原理和形式也在不斷的發展和完善，過多學習理論知識是沒有必要的，要加強學生的實踐能力，要做中學，學中做。在目標定位上，充分考慮學生能先就業再擇業的需要，堅持“寬基礎、強技能”的原則。既掌握職業崗位需求的專業理論，又能在這些專業理論基礎上把已形成的能力在相應職業崗位范圍可以轉崗。因此，在我們的課程體系改革中，改變了傳統的“學科”體系，向“多元型”方向發展?！独^電保護》課程的構建應遵循以下原則。
（一）講解繼電保護的基本原理。講授電力系統暫態和穩態分析的部分知識；講授各種保護的基本原理、保護裝置和繼電器的基本原理；微機型繼電保護基礎知識。在教材編寫時要闡明模擬型保護的基本原理，微機型繼電保護技術是全新的內容，思維方法與模擬型保護相比完全不一樣，應重點講解如何推倒出算法的數學模型和微機實現原理。
（二）突出課程的職業性，以職業能力作為構建課程的基礎，使學生所學知識、技能滿足職業崗位的需求。基礎理論知識以夠用為度，以掌握概念，強化應用為重點；專業知識強調針對性和實用性，培養學生綜合運用知識和技能的能力。突出職業能力培養，強化學生創新能力的培養.提高學生就業上崗和職業變化的適應能力，實現“雙證書”融通，即畢業證書和高級技能等級證書。
（三）圍繞崗位所確定的職業能力要求設置項目，并結合職業技能鑒定考核大綱，對課程內容進行整合，開發校本課程。在課程的難度和廣度方面，遵循“實用為先、夠用為度”的原則，如表1為五個項目。
三、《繼電保護》課程的教學方法與手段
（一）案例教學法
由于電力系統繼電保護技術發展很快，在講授課程相關知識是可以聯系電力系統的實際案例，例如某某地區電廠發生斷路器跳閘事故，原因是某相電接地導致的等等實際案例。使學生在校期間能了解相關領域的現狀。通過典型事故的分析可以培養學生分析和解決實際問題的能力。
（二）任務驅動教學法
任務驅動教學法是任務驅動教學法中的任務是有特定含義的，它不是通常說的“教學任務”，而是指“需要通過某種活動完成的某些事”。課堂討論、自學答疑教學形式采用任務驅動法。例如讓學生設計某條線路的三段式保護。
（三）項目教學法
項目教學法是通過進行一個完整的“項目”工作而進行的實踐教學活動的培訓方法。教師的主要任務是確定項目內容、任務要求、工作計劃，設想在教學過程可能發生的情況以及學生對項目的承受能力，時刻準備幫助學生解決困難問題。
（四）六步教學法
六步教學法是以工作過程為導向的課程實施方法，完成一個完整的實際工作需按照六個工作步驟來進行。例如設計6～10KV線路的過電流保護這個完整工作過程的六個步驟分別為：資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估。資訊階段，教師布置工作任務，學生首先了解項目要求；計劃階段，學生一般以小組方式工作，尋找與任務相關的信息（如：電壓繼電器、電流繼電器的原理接線圖），制定工作計劃；決策階段：教師考察學生做的過電流保護原理接線圖，學生可聽取教師的建議，對計劃做出修改；實施階段，學生根據計劃完成本項目工作過程，完成項目實施工作；檢查階段，學生進行展示工作成果的工作；評估階段，學生對完成項目任務中的表現做出自我評價、相互評價，最終由教師做出教師評估。
（五）模擬故障法
在實訓室上課時，可以通過人為設置故障，測量故障時的電壓和電流來分析故障特點，如何迅速、有選擇的切出故障。提高了學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。
（六）利用常規的電流、電壓保護的原理及實現的方法簡單、直觀的特點，通過多媒體課件演示熟悉電力系統各主要元件繼電保護裝置的動作原理、結構及其用途。在初步掌握電流、電壓保護的基本原理后，再安排學習微機保護的基礎知識的內容，由易至難，有利于學生對所學知識的理解和掌握。充分利用多媒體課件、動畫演示等對保護裝置元件進行直觀教學，使教學過程形象生動，幫組學生記憶和理解，提高教學效果；加強課堂微機保護演示；采用在實訓室邊進行理論教學邊進行實驗的教學方法。
《繼電保護》課程以以崗位能力為出發點，突出職業素質的培養，教、學、做結合，教學方法多樣化。課程內容以崗位分析和具體工作過程為基礎，將職業技能資格證書所需的應知應會內容貫穿于整個教學的理論和實踐過程中，為學生獲得“雙證書”，提高就業率打下了堅實的基礎。本課程基本理論以電力系統繼電保護和電力系統暫態和穩態分析應知的理論為基礎，理論與實際相結合，以能力培養為重點的高職高專教育特色。
參考文獻：
[1]姜大源.職業教育學研究新論[M].北京：教育科學出版社，2007.
[2]陳延楓.高職高專電力系統繼電保護課程教學改革探討[J].中國校外教育，2009.
繼電保護基本原理范文2
>> 高壓輸電線路保護新原理及自適應重合閘技術的研究 輸電線路的自動重合閘淺析 淺談220KV輸電線路自動重合閘的運行與維護 淺談220KV輸電線路自動重合閘的運行與投退 線路保護與自動重合閘配合的探討 自動重合閘在輸電線路上的運用 輸電線路自適應單相重合閘 輸電線路的重合閘長短延時壓板的投入原則與分析 繼電保護及自動重合閘設計 輸電線路電壓/電流的計算機保護設計與實現 超高壓輸電線路保護仿真及新型縱聯保護研究 輸電線過電流保護的仿真分析 高壓輸電線路保護配置設計及應用 輸電線路電流電壓保護分析 輸電線路防雷保護與研究 輸電線路在線監測系統設計研究 電力系統繼電保護輸電線路故障檢測與研究 輸電線路設計及施工 輸電線路運檢三維仿真培訓系統的設計與開發探討 輸電線路耐雷特性的仿真研究 常見問題解答 當前所在位置：中國 > 藝術 > 輸電線路段式電流保護與自動重合閘配合系統設計及模擬仿真研究 輸電線路段式電流保護與自動重合閘配合系統設計及模擬仿真研究 雜志之家、寫作服務和雜志訂閱支持對公帳戶付款！安全又可靠！ document.write("作者： 賈建平 周原野")
申明:本網站內容僅用于學術交流，如有侵犯您的權益，請及時告知我們，本站將立即刪除有關內容。 摘 要：繼電保護裝置是一種由繼電器和其它輔助元件構成的安全自動裝置，它能反映電氣元件的故障和不正常運行狀態，并動作于斷路器跳閘或發出信號。繼電保護與自動重合閘相配合是維護電力系統安全運行的重要手段，因而對其基本原理及其實現技術的研究就顯得極為重要。本文以其中比較典型的段式電流保護與自動重合閘相配合為例，對其工作過程進行了模擬仿真研究，對電力研究人員具有一定的指導意義。 關鍵詞：段式電流保護；自動重合閘；模擬仿真中圖分類號：TM5
文獻標識碼：A
文章編號：1005-5312（2010）18-0181-02隨著社會的發展，，社會生活和企業生產對電力發展要求越來越高，沒有電力的發展，社會發展根本就無法進行。基于電力的重要性，對電力整個生產過程的維護就極為重要。
繼電保護與自動重合閘相配合是維護電力系統安全運行的重要手段，對其基本原理及實現技術的研究具有重要的實際應用價值[1]。一、段式電流保護原理
由無時限電流速斷（Ⅰ段）、帶時限電流速斷（Ⅱ段）與定時限過電流保護（Ⅲ段）相配合構成的一整套輸電線路階段式電流保護，叫做三段式電流保護。其中Ⅰ、Ⅱ段聯合作為線路的主保護，Ⅲ段作為本線路的近后備和相鄰線路的遠后備保護[2]。段式電流保護整定配合的基本原理如圖1所示，當在L1線路首端f1點短路時，保護1的Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ段均啟動，由于Ⅰ將故障瞬時切除，Ⅱ段和Ⅲ段返回；在線路末端f2點短路時，保護Ⅱ段Ⅲ段啟動，Ⅱ段以0.5s時限切除故障，Ⅲ段返回。若Ⅰ，Ⅱ段拒動，則過電流保護以較長時限將QF1跳開，此為過電流保護的近后備作用。當在線路L2上f3點發生故障時，應由保護2動作跳開QF2，但若QF2拒動，則有保護Ⅰ的過電流保護動作將QF1跳開，這是過電流保護的遠后備作用。二、自動重合閘作用及自動重合閘裝置在電力系統的故障中，大多數的故障是送電線路（特別是架空線路）的故障。運行經驗表明，架空線路故障大都是“瞬時性”的，例如，由雷電引起的絕緣子表面閃絡，大風引起的碰線，鳥類以及樹枝的那個物掉落在導線上引起的短路等，在線路被繼電保護迅速斷開以后，電弧即行熄滅，外界物體也被電弧燒掉而消失。此時，如果把斷開的線路斷路器再合上，就能夠恢復正常的供電，因此，稱這類故障為“瞬時性故障”。除此之外，也有“永久性故障”，例如由于線路倒桿，斷線，絕緣子擊穿或損壞等引起的故障，在線路被斷開以后，它們依然是存在的。這時，即使再合上電源，由于故障依然存在，線路還要被繼電保護再次斷開，因而就不能恢復正常的供電。
由于送電線路上的故障具有以上性質，因此，在線路被斷開以后再進行一次合閘就有可能大大提高供電的可靠性。為此在電力系統中廣泛采用了當斷路器跳閘以后能夠自動地將斷路器重新合閘的自動重合閘裝置。DH3型三相一次重合閘裝置用于輸電線路上實現三相一次自動重合閘，它是重要的保護設備，其內部接線如圖2所示。裝置由一只DS32時間繼電器（作為時間元件），一只電碼繼電器（作為中間元件）及一些電阻，電容元件組成。在輸電線路正常工作的情況下，重合閘裝置中的電容器C經電阻R4已經充足電，整個裝置處于準備動作狀態。當斷路器由于保護動作或其它原因而跳閘時，斷路器的輔助接點起動重合閘裝置的時間元件KT，經過延時后觸點KT閉合，電容器C通過KT對KM(V)放電，KM起動后接通KM(I)回路并自保持到斷路器完成合閘。如果線路上發生的是暫時性故障，則合閘成功后，電容器自形充電，裝置重新處于準備動作的狀態。如線路上存在永久性故障，此時重合閘不成功，斷路器第二次跳閘，但這一段時間遠遠小于電容器充電到使KT（V）起動所必須時間（15-25s），因而保證裝置只動作一次。三、段式電流保護與自動重合閘配合系統結構設計
段式電流保護與自動重合閘配合系統結構設計圖如圖3所示，左邊部分為自動重合閘裝置原理圖，右邊部分是模擬段式電流保護的設計圖。在輸電線路正常工作時，重合閘裝置中的電容器C經電阻R4已經充足電，整個裝置處于準備動作狀態。當斷路器由于保護動作或其他原因導致YR跳閘線圈跳閘時，斷路器的輔助接點啟動重合閘裝置，使YO合閘線圈得電后實現合閘，完成自動重合閘動作。四、模擬系統結構三段式電流保護的交流回路接線如圖4所示，其中三相調壓器用以調節電壓，無限時電流速斷保護，帶時限電流速斷保護，定時限過電流保護配合構成三段式電流保護系統，KA1(DL-21C), KA2(DL-21C), KA3(DL-21C)三個電流繼電器串聯于線路中，SB1,SB2,SB3,QS四個開關按鈕分別并聯于四個都帶有可變電阻的支路。QS開關閉合，SB1，SB2，SB3三個開關分別用來模擬Ⅰ段，Ⅱ段，Ⅲ段電流保護時各段作用時繼電器的動作情況。QS開關閉合時，電路的電阻處于最大值，線路正常運行。當閉合SB3時，電阻減小，電流增大，模擬第Ⅲ段定時限過電流保護發揮作用。當閉合SB2時，模擬第Ⅱ段帶時限電流速斷保護發揮作用。當閉合SB1時，模擬電路發生瞬時短路，第Ⅰ段電流速斷保護發揮作用。
三段式電流保護直流回路接線圖如圖5所示，其中中間繼電器的型號分別為DZ-31B,DZS-12B,時間繼電器的型號為DS-21C，信號繼電器的型號為DX-8,電流繼電器的型號為DL-21C。三個信號繼電器KS1,KS2,KS3對應三個光示牌分別模擬三段各自發生電流短路時的報警情況。Ⅱ段，Ⅲ段分別串聯有時間繼電器，起到通電延時的作用。例如當回路發生瞬時短路的時候，斷路器由于保護作用斷開，KA1繼電器得電，KA1觸點動作閉合，則KS1線圈得電使得KS1觸點閉合，KM線圈得電KM觸點閉合，對應的光示牌變亮，與此同時，YR線圈得電實現跳閘。斷路器跳閘之后，起動自動重合閘裝置合閘。
五、模擬結果及分析（一）跳閘部分三段式電流保護與自動重合閘系統配合模擬操作，當線路的QS開關閉合時，電路的電阻處于最大值，線路正常運行。當閉合SB3時，電阻減小，電流增大，第Ⅲ段電流定時限保護發揮作用。若閉合SB2，第Ⅱ段電流帶時限保護發揮作用。若閉合SB1的話，電路發生瞬時短路，第Ⅰ段電流速斷保護發揮作用。經過電流整定和動作時限的整定后，相對應的電流繼電器KA1，KA2，KA3過流啟動，交流回路的斷路器由于保護動作而斷開，直流回路的斷路器觸電閉合，同時跳閘線圈YR得電實現跳閘。（二）合閘部分線路過流時，對應的電流繼電器線圈得電，相應觸點閉合后，串聯有時間繼電器的線圈得電，經過一定的通電延時后對應觸點閉合，KM線圈得電，KM觸點閉合，三個信號繼電器線圈得電后相應KS1,KS2,KS3觸點閉合，發生短路故障的對應光示牌亮燈。由于在輸電線路正常工作時，重合閘裝置中的電容器C經電阻R4已經充足電，整個裝置處于準備動作狀態。當斷路器跳閘時，斷路器的輔助接點啟動重合閘裝置的時間繼電器KT，經過延時后觸點KT閉合，電容器C通過KT對KM(V)放電，KM起動后接通KT（I）回路并自保持到斷路器合閘。自動重合閘裝置的KM線圈得電后KM觸點閉合，在12接口形成一個電流脈沖后使得合閘線圈YO得電后合閘，自動重合閘成功。根據合閘后，故障狀態存在與否，決定斷路器是否跳閘，情況如下：1、如果線路上發生的暫時性故障，如模擬Ⅲ段過流后，瞬時斷開開關SB3，則故障消失。合閘成功后，電容器自行充電，裝置重新處于準備動作的狀態。
繼電保護基本原理范文3
【關鍵詞】電力系統；繼電保護；電網；調度
【中圖分類號】TM77 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）09-0047-01
0、引言
電力系統通信網為電網生產運行、管理、基本建設等方面服務。其主要功能應滿足調度電話、行政電話、電網自動化、繼電保護、安全自動裝置、計算機聯網、傳真、圖像傳輸等各種業務的需要。
在電力系統運行中，外界因素（如雷擊、鳥害呢）、內部因素（絕緣老化，損壞等）及操作等，都可能引起各種故障及不正常運行的狀態出現，常見的故障有：單相接地；三相接地；兩相接地；相間短路；短路等。電力系統非正常運行狀態有：過負荷，過電壓，非全相運行，振蕩，次同步諧振，同步發電機短時失磁異步運行等。電力系統繼電保護和安全自動裝置是在電力系統發生故障和不正常運行情況時，用于快速切除故障，消除不正常狀況的重要自動化技術和設備。電力系統發生故障或危及其安全運行的事件時，他們能及時發出告警信號，或直接發出跳閘命令以終止事件。
1、繼電保護工作回路
要完成繼電保護任務，除了需要繼電保護裝置外，必須通過可靠的繼電保護工作回路的正確工作，才能完成跳開故障元件的斷路器、對系統或電力元件的不正常運行發出警報、正常運行狀態不動作的任務。繼電保護工作回路一般包括：將通過一次電力設備的電流、電壓線性地轉變為適合繼電保護等二次設備使用的電流、電壓，并使一次設備與二次設備隔離的設備，如電流、電壓互感器及其與保護裝置連接的電纜等；斷路器跳閘線圈及與保護裝置出口問的連接電纜，指示保護動作情況的信號設備：保護裝置及跳閘、信號回路設備的工作電源等。
2、繼電保護在電力系統中的任務
1）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，保證其他無故障部分迅速恢復正常運行。
2）反應電氣元件的不正常運行狀態，并根據運行維護的條件（如有無經常值班人員）而動作于信號，以便值班員及時處理，或由裝置自動進行調整，或將那些繼續運行就會引起損壞或發展成為事故的電氣設備予以切除。此時一般不要求保護迅速動作，而是根據對電力系統及其元件的危害程度規定一定的延時，以免暫短地運行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。
3）繼電保護裝置還可以與電力系統中的其他自動化裝置配合，在條件允許時，采取預定措施，縮短事故停電時間，盡快恢復供電，從而提高電力系統運行的可靠性。
3、簡述繼電保護的基本原理和構成方式
繼電保護主要利用電力系統中元件發生短路或異常情況時的電氣量（電流、電壓、功率、頻率等）的變化，構成繼電保護動作的原理，也有其他的物理量，如變壓器油箱內故障時伴隨產生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。大多數情況下，不管反應哪種物理量，繼電保護裝置將包括測量部分（和定值調整部分）、邏輯部分、執行部分。
4、繼電保護的可靠性
可靠性主要由配置合理、質量和技術性能優良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。任何電力設備（線路、母線、變壓器等）都不允許在無繼電保護的狀態下運行。220kV及以上電網的所有運行設備都必須由兩套交、直流輸入、輸出回路相互獨立，并分別控制不同開關的繼電保護裝置進行保護。當任一套繼電保護裝置或任一組開關拒絕動作時，能由另一套繼電保護裝置操作另一組開關切除故障。在所有情況下，要求這兩套繼電保護裝置和開關所取的直流電源均經由不同的熔斷器供電。
5、繼電保護的選擇性
上、下級電網（包括同級和上一級及下一級電網）繼電保護之間的整定，應遵循逐級配合的原則，滿足選擇性的要求，即當下一級線路或元件故障時，故障線路或元件的繼電保護整定值必須在靈敏度和動作時間上均與上一級線路或元件的繼電保護整定值相互配合，以保證電網發生故障時有選擇性地切除故障。
何種情況可犧牲繼電保護部分選擇性：
1）接入供電變壓器的終端線路，無論是一臺或多臺變壓器并列運行（包括多處T接供電變壓器或供電線路），都允許線路側的速動段保護按躲開變壓器其他側母線故障整定。需要時，線路速動段保護可經一短時限動作。
2）對串聯供電線路，如果按逐級配合的原則將過分延長電源側保護的動作時間，則可將容量較小的某些中間變電所按T接變電所或不配合點處理，以減少配合的級數，縮短動作時間。
3）雙回線內部保護的配合，可按雙回線主保護（例如橫聯差動保護）動作，或雙回線中一回線故障時兩側零序電流（或相電流速斷）保護縱續動作的條件考慮；確有困難時，允許雙回線中一回線故障時，兩回線的延時保護段間有不配合的情況。
4）在構成環網運行的線路中，允許設置預定的一個解列點或一回解列線路。
6、繼電保護中“遠后備”與“近后備”的運用
“遠后備”，當元件故障而其保護裝置或開關拒絕動作時，由各電源側的相鄰元件保護裝置動作將故障切開。
“近后備”，用雙重化配置方式加強元件本身的保護，使之在區內故障時，保護拒絕動作的可能性減小，同時裝設開關失靈保護，當開關拒絕跳閘時啟動它來切除與故障開關同一母線的其它開關，或遙切對側開關。
7、電力系統振蕩對繼電保護裝置的影響
電力系統振蕩時，對繼電保護裝置的電流繼電器、阻抗繼電器會有影響。
1）對電流繼電器的影響。當振蕩電流達到繼電器的動作電流時，繼電器動作；當振蕩電流降低到繼電器的返回電流時，繼電器返回。因此電流速斷保護肯定會誤動作。一般情況下振蕩周期較短，當保護裝置的時限大于1.5秒時，就可能躲過振蕩而不誤動作。
2）對阻抗繼電器的影響。周期性振蕩時，電網中任一點的電壓和流經線路的電流將隨兩側電源電動勢間相位角的變化而變化。振蕩電流增大，電壓下降，阻抗繼電器可能動作；振蕩電流減小，電壓升高，阻抗繼電器返回。如果阻抗繼電器觸點閉合的持續時間長，將造成保護裝置誤動作。
繼電保護基本原理范文4
【關鍵詞】水電站；二次回路；繼電保護
在水電站現代化電力系統中，一次設備和二次設備對電力生產的安全有序都起著重要作用。而二次回路即二次設備的電路系統，主要是對一次回路進行信號及測量、監視、操作、繼電保護等，重要性尤顯突出。二次回路繼電保護在保證水電站的電力系統安全可靠運行、減少事故的發生、控制故障的影響方面發揮著重要作用。
1 二次回路在水電站運行中的作用
水電站二次回路較一次回路更為龐大，也更為復雜。二次回路主要由一次回路的信號及測量回路，監視系統，操作電源系統，繼電保護和自動設備等組成。二次回路出現故障會使整個電力系統受到影響甚至遭到破壞。
例如，測量回路出現問題，則影響電費的計量，同時影響輸電質量的判斷；再如，線路保護系統出現接線錯誤等問題時，若有設備發生故障，不能及時起到跳閘保護的作用，則會使相關設備遭到損壞，可能對電力系統造成重大影響。因此二次回路雖然不是電力系統的主體，卻對于水電站各個方面都起著不可忽視的監測、保護及保障作用。
2 繼電保護在二次回路中的作用
繼電保護是水電站二次回路中的重要組成部分，“保護”一詞已明確表示了其重要意義在于對二次回路、一次回路、甚至整個電力系統的保護作用。特別是在水電站電力設備日益現代化的今天，對繼電保護提出了更高的要求，可以說水電站時刻需要繼電保護來保證其順利、安全運行。
在二次回路中，繼電保護的重要作用體現在對一次系統運行狀態的監測和控制上。繼電保護系統作為低壓弱電系統，主要通過預防事故的發生，或者控制事故的影響范圍來保證一次系統的正常運行。是二次回路中相對獨立的弱電子系統。
3 水電站二次回路繼電保護的應用
3.1 繼電保護的基本原理
繼電保護系統運行的直接目的在于發出異常或故障警告、切斷故障設備或系統。其工作的基本原理是：電力系統在發生故障或運行異常時，系統的各物理量會不同于正常運行時的物理量，繼電保護系統在對各物理量進行對比后，判斷異?；蚬收希M而發出異?；蚬收暇?，并通過切斷故障設備或故障系統與整個系統之間的聯系來限制影響范圍，將整個電力系統因此受到的影響或損害降至最低。
3.2 繼電保護系統的主要配置
水電站繼電保護系統在設計之初就應考慮與計量回路、控制系統、自動裝置等的相互配合和協調，根據水電站的電力系統的需要，進行合理配置。系統主要配置如圖1所示。
連接繼電保護裝置的回路主要有以下幾種：
（1）從電流互感器和電壓互感器的二次側端子開始，到有關繼電保護裝置的回路。
（2）從繼電保護直流分路熔絲開始，到有關保護裝置的回路。
（3）繼電保護裝置出口端子排到斷路器操作箱端子排的跳、合閘回路。
繼電保護在選擇配置時，應充分結合整個電力系統可能發生的異?；蚬收?，盡量滿足整個系統的要求，并且使繼電保護裝置的效能得以充分發揮，保證二次回路的高水平運行。
3.3 繼電保護的整定
傳統的繼電保護整定計算，是假定電力系統在最大運行狀態下線路末端短路時確定整定值，整個速斷裝置則根據這個整定值來進行保護工作。
然而隨著電力系統的裝置設備不斷更新，系統結構也越來越復雜，并且處于不斷變化之中，電力系統出現的異常及故障也隨之復雜化、多樣化，而傳統的整定計算和傳統的速斷保護裝置，對于現代化的電力系統的起到的實際保護作用則較為有限。一方面，傳統整定值的計算雖然相對來說比較合理，但畢竟系統的實際運行與整定計算時的狀態有差別；另一方面，整定值是在假設系統最大運行狀態下計算得出的，而實際運行過程中，系統處于最大運行狀態的情況較少，其它運行狀態下的保護效果可能不大。
3.4 繼電保護系統的運行
繼電保護裝置的運行應具有良好的靈敏性、選擇性、速動性及穩定性。這就要求設備運行前，首先，應進行一般檢查，包括對各裝置的焊接點檢查，對螺絲是否緊固的檢查等等，這些一般性細節檢查應全面認真完成，否則細節失誤會成為發生保護拒動或者保護誤動的隱患；然后，要進行常規的保護整組傳動試驗；最后，要完成對設備的遙控、遙測、遙調等操作的驗收工作。
3.5 繼電保護裝置設備的檢修
檢修工作對于繼電保護裝置設備的正常運行非常重要，常規的檢修有利于及時發現問題，提前采取措施，預防保護拒動及保護誤動情況的發生。在常規檢修工作中應注意以下幾個方面：首先，應合理安排檢修程序，使檢修工作不影響繼電保護系統的正常運行；其次，著重對保護裝置的整定動作進行認真檢查；再次，在檢修工作進行時應做好相應的安全隔離措施。
3.6 繼電保護系統的接地保護
在繼電保護系統中進行接地保護主要包括對輸配電線路進行接地保護和對裝置設備進行接地保護。首先，對輸配電線路進行接地保護時又可分為中性點不接地系統和中性點直接接地系統。中性點不接地系統也稱小電流接地系統，這種系統中，當系統發生接地故障時會發出故障信號，一段時間內故障設備仍可繼續運行。中性點直接接地系統也稱大電流接地系統，在這種系統中，當發生接地故障時，會發生跳閘動作，用以切斷故障設備；其次，對于繼電保護裝置進行單體接地保護，或者對裝置設備集中的區域采用接地銅排網進行接地保護，同時與主接地網進行可靠連接。
3.7 繼電保護的抗干擾措施
二次回路繼電保護設備多為弱電設備，容易因受到電力系統中其它設備的干擾而影響其性能。為提高保護的有效性，應采取積極的抗干擾措施。
主要的抗干擾措施如下：第一，將各種繼電保護設備集中在同一等電位面，與接地主網實行一點連接，可以有效屏蔽電位差竄入引起的干擾。第二，在開關場和控制室沿高頻電纜連接接地銅線實現接地。第三，保護裝置的信號、電壓等回路的開關場采用屏蔽電纜，利用銅做屏蔽層。第四，在微機保護越來越廣泛應用的情況下，應使電壓互感器的二次回路和三次回路相互獨立，用以防止由傳統接線方法引起的拒動與誤動。
4 總結
在水電站電力系統中，二次回路繼電保護的重要作用毋庸置疑，通過對應用情況的分析，指導繼電保護的應用實踐，有助于應用過程中資源得到更科學合理地配置，有助于繼電保護所承載的監測作用、控制作用、保護作用得到更有效地發揮。
參考文獻：
繼電保護基本原理范文5
關鍵詞：微機繼電保護；數據算法；仿真實驗系統
中圖分類號：TP391.9 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）09-0218-03
繼電保護是電氣類專業的重要課程，也是理論性和實踐性很強的專業課程。以微機形式實現的繼電保護，由于具有靈活性好、穩定性優、集成度高等優點而成為當代繼電保護的主流，當前電力工程實踐基本都采用微機繼電保護裝置。因此在本科教學階段開展微機繼電保護實驗，對培養學生理論與生產實踐結合的能力以及盡快適應現場工作都很重要。而微機繼電保護除了涉及繼電保護知識外還包括數據采集、數字信號處理、微控制器、網絡等內容，需考慮多個知識點的綜合，且保護功能主要以軟件算法方式實現，比較抽象。因此如何有效地組織實驗教學，特別是我國普通高校面向本科生的微機保護實驗教學，普遍存在著實驗方法和手段不夠完善等問題。多數高校只是開設了部分演示性實驗，或是在定型的微機保護裝置進行保護定值設置等操作的實驗，不能夠開設各種微機保護算法及參數調整的驗證實驗。我們知道，微機保護采用的軟件算法是微機繼電保護的核心，軟件算法的優劣直接決定了微機繼電保護裝置的選擇性、靈敏性和可靠性，因此如果微機繼電保護實驗不能夠進行軟件算法測試，則實驗教學效果與期待的教學目標相比會有較大的差距。
為了豐富繼電保護算法實驗項目，使學生更好地學習和掌握微機繼電保護的算法設計，我們采用NI公司的圖形化LabVIEW軟件，結合USB接口的數據采集模塊，研究設計了微機繼電保護軟件算法仿真實驗教學系統，該系統既可以在課堂教學時用作算法講解時的演示工具，還可在實驗教學中用作驗證和設計微機保護算法的模擬軟件，使學生可以更好地了解各種微機保護常用算法的基本原理、濾波效果、適用保護種類的范圍及各自的優缺點等。LabVIEW是NI公司推出的圖形化編程軟件，使用該軟件編寫程序時不是編寫程序代碼而編制模塊流程圖，它最大程度利用了工程技術人員所熟悉的圖標、術語和概念，編寫程序非常便捷和形象，使用它進行原理分析、設計、仿真和測試儀器系統時，非常方便并有效提高了效率。
一、仿真實驗系統設計
實驗教學仿真系統中的微機繼電保護算法主要包括數據采集算法、濾波算法和保護算法三類。例如數據采集計算中的兩點乘積算法、三采樣值乘積算法和半周積分算法等；濾波算法包括加、減法濾波器及積分濾波器、一次微分算法、二次微分算法和半周內取最大絕對值算法、半周/全周傅氏算法、一階差分后半周傅氏算法和遞推最小二乘算法等；保護算法中阻抗算法包括常用的解微分方程算法、輸電線路R-L模型算法和傅氏阻抗算法，移相算法中的差分算法、時差移相算法、序分量計算方法和故障方向的相位比較算法等；還包括階段式電流保護算法、階段式阻抗保護和低電壓閉鎖的電流保護等復合保護算法等。在實際教學過程中，實驗教師可以根據教學需要更換和調整算法參數和類型，學生也可以根據相關理論設計新的算法。
1.算法仿真實驗系統的主要功能。①各種微機繼電保護算法的原理和公式說明。在每個保護算法模塊都有相應的算法基本原理和公式組成的講解界面。②電壓、電流有效值、相角和阻抗等參數的計算公式和結果顯示。通過在Labview軟件界面上選定不同的算法處理模塊并設定相關系數參數，啟動硬件采集模塊，即能夠對被測試參數進行數據采集、數字濾波并進行參數有效值、相角和阻抗等的計算并顯示計算結果。③算法選擇和參數調整。在參數計算和顯示模塊中，算法數據處理的采樣周期、濾波系數等參數可以根據需要在一定范圍內調整，來比對不同數據處理參數時的算法處理效果。④信號波形比較顯示。在算法仿真實驗系統中可以顯示被測電量信號原始數據波形和軟件數字濾波后的有效值波形，兩種波形可以在一個坐標系中同時以不同顏色顯示。被測電量數據在軟件處理前后具有很明顯的變化，并且當被測線路或元件出現故障，或在被測信號中增加諧波分量時，可以從數據處理前后參數的對比波形中直觀地看出算法的濾波效果。⑤不同算法對同一信號處理結果的比較。對同一故障電量數據信號，不同保護算法對故障信號響應的速度、選擇性和靈敏性差別較大。通過對比可以看出不同的保護算法適用于不同的故障類型，不同故障類型有多種保護算法。
2.實驗數據來源及數據格式。由于在實驗室中很難模擬出電力系統實際運行過程中出現的各種設備和線路故障，為了能夠在實驗室采用保護算法仿真實驗教學系統對各種保護算法進行仿真實驗，必須采取能夠提供實際線路或設備故障狀態下的電壓、電流、零序電壓、零序電流等電量數據信息。為了便于收集故障數據，本實驗系統的數據來源格式采用通用IEEE標準電力系統暫態數據交換數據格式COMTRADE，它是IEEE為電力系統采集到的暫態波形和事故數據定義的一種文件格式。我國電力行業標準DL/T 553-94《220kV～500kV電力系統故障動態記錄技術準則》在3.6.5條中規定：保護裝置記錄和輸出的故障動態過程中電量數據格式應與ANSI/IEEE C37.111-1991中的COMTRADE文件格式兼容。同時標準還規定了在電力系統發生故障的整個過程中，電壓、電流和零序電壓、零序電流等模擬量數據記錄按時段順序進行，且每個COMTRADE文件記錄一般都有一組文件，分別是標題文件（.HDR）、配置文件（.CFG）、數據文件（.DAT）、信息文件（.INF）?，F行電力系統實際在網運行的各種微機保護裝置或專用微機故障錄波裝置中保存的故障數據均符合COMTRADE格式，都可以用作本算法實驗仿真系統的數據來源?，F在本實驗系統使用的故障數據或數據文件主要有三種。
①數字動態實時仿真系統（DDRTS）。DDRTS是基于微機的電網實時數字仿真系統，它依據電網快速暫態過程數字仿真的模型與算法、實時仿真的快速算法以及數字仿真與外部自動裝置的實時連接技術對電網進行事故重現和分析，并在此基礎上為研究電網自動裝置的可靠性問題提供試驗手段。利用DDRTS可以產生電力系統各種故障暫態過程的數據文件，用于實驗仿真系統的分析和處理對象。
②微機保護裝置生產廠家或發、供電企業提供的各種保護裝置在實際生產現場記錄的故障錄波數據。微機保護裝置或故障錄波裝置記錄的生產現場真實故障狀態下的暫態數據代表了不同生產條件下的故障狀況，多數這類保護裝置都能夠輸出符合COMTRADE格式的數據文件，利用這些數據分析微機保護算法更能夠分析算法的適應性。
③微機繼電保護實驗教學裝置。我系電力系統繼電保護實驗室配置有華中科技大學研制DJZ-III型繼電保護實驗裝置，該實驗裝置能夠實現輸電線路的階段式電流保護和阻抗保護，變壓器電流保護和差動保護等電力系統繼電保護原理課程中介紹的常見繼電保護類型。利用該實驗裝置產生的電壓、電流信號，通過微型互感器變換后送入USB接口的數據采集模塊，經數據采集模塊處理后的實時采集數據送給算法仿真實驗系統，作為仿真實驗的數據源。在實驗時，學生可以通過調節DJZ-III實驗裝置上的調壓器和電位器，模擬電力系統不同類型的短路試驗，實驗數據更加直觀?，F場調節和仿真系統相結合，更能提高學生對保護功能的認識。
3.可開設實驗項目。①可調節電壓、電流等模擬信號的采樣頻率，分析改變采樣頻率對模擬量基波的有效值和相角等參數分析算法的影響。②可調節電壓、電流等模擬信號的采樣頻率，分析改變采樣頻率對阻抗處理算法的影響。③隨機改變被測信號中諧波分量的幅值和相位，分析和測試各中軟件濾波算法的濾波效果。④模擬接地、短路等故障類型，觀察和分析不同故障時基波有效值的變化情況。⑤模擬接地、短路等故障類型，觀察和分析利用不同保護算法計算測量結果，比較不同故障算法的精確度和響應速度。
二、算法仿真實驗系統使用方法簡介
1.基波有效值及相角計算算法。運行基于LabVIEW的算法仿真實驗系統，根據實驗驗證算法的需要選擇測試數據來源文件（COMTRADE格式）或配置USB數據采集模塊并在通道選擇菜單選擇采樣通道后，在保護算法選擇菜單中選取需要學習或驗證的保護算法，在采樣頻率選擇欄選擇模擬量采樣通道的采樣頻率（300Hz、600Hz、1000Hz、1200Hz、1800Hz、2400Hz等）后，用鼠標點擊“確定”按鈕就會得到計算結果、所選算法的原理說明及有效值波形。如果數據來自于數據采集模塊實時采集的電量數據，顯示的計算結果是實時變化的。
2.阻抗算法。根據實驗算法的需要，選擇利用數字動態實時仿真系統生成的動態數據文件或從各種微機錄波裝置中提取的故障錄波數據中合適的故障數據，或運行微機保護實驗教學裝置并配置USB數據采集模塊來采集數據。運行基于LabVIEW的算法仿真實驗系統，在通道選擇菜單選擇采樣通道或選擇數據文件后，選擇阻抗保護算法菜單，在“請選擇阻抗算法”欄選擇需要的阻抗算法，在采樣頻率欄選擇或輸入模擬量采樣通道的采樣頻率后，點“確定”按鈕運行就會在結果區域顯示計算結果，在算法講解欄顯示實驗算法的原理說明。
三、算法仿真實驗教學系統功能驗證
由上述可知，仿真實驗數據可以來自于微機繼電保護實驗教學裝置。例如圖1所示DJZ-III型微機繼電保護實驗裝置電流電壓保護實驗一次系統圖，K3開關的不同位置選擇主回路串入的阻抗不同來模擬電力系統的運行方式，閉合開關3KO可以模擬線路三相短路，短路阻抗大小可以調節3KO下面的變阻器Re來調整，一次系統的電壓、電流由PT和CT變換后送入USB模擬量測量模塊進行采集處理。
利用算法仿真實驗系統保護算法求有效值。將DJZ-III型微機繼電保護實驗裝置模擬線路短路阻抗的變阻器Re調節到中間位置，將K3旋轉至最大運行方式，運行基于LabVIEW的仿真實驗系統，配置USB數據采集模塊，選擇采樣周期為600Hz，選擇“全周傅立葉保護算法”對A相電流和電壓數據計算并繪制有效值波形。通過計算可以看出，在短路故障開關3KO閉合前，一次系統正常工作時電壓為58.5V，電流1.03A，閉合3KO使系統短路，故障中電壓降低約為44.6～46.2V，電流增大約為5.5～6A，教學系統計算值與預期值一致，計算結果是正確的。
四、總結
繼電保護基本原理范文6
關鍵詞：繼電保護；運行；可靠性
繼電保護裝置對電力系統來說是非常重要的，它可以保證電力系統運行過程中的穩定性和安全性。但是繼電保護裝置在使用的時候也出現了一些問題，在出現故障的時候，繼電保護裝置出現了不實行保護動作的情況，還有的時候，在沒有出現故障的時候，繼電保護裝置卻進行了保護動作，這樣會導致電力系統出現大面積停電的情況，對人們的生活和工作影響是非常大的。為了提高繼電保護裝置的運行穩定性，可以對其原理以及操作過程進行分析，通過分析能夠找到提高其運行穩定性的方法，這樣對電力系統的安全穩定運行意義是非常大。
1 繼電保護裝置的定義及繼電保護的作用
1.1 繼電保護裝置的定義
電力系統運行過程中，電氣元件出現故障或者是運行狀態出現不正常的時候，繼電保護裝置就會作用于斷路器使其跳閘，或者是發出信號，繼電保護裝置是一個自動裝置。
1.2 繼電保護的作用
繼電保護裝置在運行的時候可以將電力系統中的故障進行快速的切除，電力系統在運行過程中發生故障或者是被保護設備出現故障，繼電保護裝置可以自動快速有選擇的將故障的元件或者是設備從電力系統中進行切除，是其他的部分可以正常運行，這樣可以使故障的設備不會繼續出現損壞的情況，同時也能避免其他的設備受到影響。電力系統在運行過程中會出現異常的情況，被保護的元件在運行的時候也可能會出現異常的情況，在這種情況下，繼電保護裝置會根據異常情況出現和運行維護條件發出不同的告警信號，運行人員在看到信號以后就會進行處理。繼電保護裝置在對電力系統進行保護的時候，還能對電力系統的運行情況進行實時的監控，而且繼電保護裝置在數據處理方面能力也是非常強的，通過對運行狀態參數進行采集和處理，繼電保護裝置能夠對所保護的設備的運行狀況進行更好的了解。
2 繼電保護的基本原理和基本要求
2.1 繼電保護的基本原理
電力系統在正常運行的時候，電氣量是在一定的范圍內的，而且是比較好掌握的，在出現故障或者是異常以后，電力系統的電氣量就會出現很大的變化，這時繼電保護就可以利用電氣量的變化來對系統是否出現故障和異常進行分析。電氣量的變化可以使繼電保護裝置對故障的類型和范圍進行判斷，這樣才能更好的切除故障。
2.2 繼電保護的基本要求
繼電保護裝置在運行的時候要保證可靠性和靈敏性，同時要保證速度。在實際的工作中，電力企業在進行繼電保護裝置選擇的時候更多關注的是經濟性，在保證電力系統安全運行的前提下，選擇投資少、維護費用低的保護裝置。
3 提高繼電保護運行的可靠性
3.1 做好繼電保護裝置的驗收工作
在安裝新的繼電保護裝置時，要在安裝結束以后對回路接線進行檢查，同時嚴格進行絕緣測試，在測試合格以后才能通電進行單體調試。調試以后要對回路進行自檢，還要有專業的人員進行驗收工作。在所有的檢查工作完成以后，繼電保護裝置才能進行試運行。在運行的時候還要對其一次電流和工作時的電壓進行檢驗。對繼電保護裝置進行檢驗的時候，工作人員要非常的認真，同時要嚴格進行自檢，這樣在驗收合格以后，繼電保護裝置才能在電力系統中進行使用。在對繼電保護裝置進行整定值變更的時候，要嚴格按照定值通知單來執行，在檢驗合格以后要有相關的人員來進行核對，在核對合格以后才能進行運行。在進行二次回路變更的時候，要先進行申請，在申請被批復以后才能進行，同時在現場要按照審批合格以后的圖紙來進行工作，在工作的時候要將一些沒有用的接線進行隔離，這樣可以避免在工作中出現誤拆的情況，出現誤拆對繼電保護裝置的正常運行有很大的影響。在變更完成以后要進行報告的編制，將變動的內容、時間、變革的人員都要進行記錄，這樣在下次進行裝置維修的時候能夠更好的了解情況。
3.2 做好繼電保護裝置的巡查工作
運行人員每天的工作中都要對設備進行一次全面的檢查，在運行過程中運行人員也是每隔幾個小時就要對設備進行檢查，在進行設備檢查的時候，主要的檢查內容有看繼電保護裝置的保護運行燈是否在閃爍，同時要對信號燈是否正常顯示進行檢查。要對繼電保護裝置的開關以及壓板位置進行檢查，看其是否在正確的位置上。同時對繼電保護裝置是否出現了發熱情況也要進行檢查，看其是否存在著焦味。在出現問題以后要及時進行匯報，然后通知相關人員來進行處理。運行人員在對繼電保護裝置進行檢查的時候每天都要進行的非常認真，不能因為天天都在進行檢查就出現怠工的情況，這樣無法保證繼電保護裝置的安全性。
3.3 做好繼電保護的運行工作
新的繼電保護裝置在投入使用之前，運行人員一定要進行嚴格的檢查，運行人員在進行檢查的時候一定要對繼電保護的原理非常了解，同時也要能看懂圖紙內容，這樣在進行檢查的時候可以根據圖紙進行核對，對二次回路、繼電器以及壓板進行更為嚴格的檢查。在檢查過程中，運行人員要進行記錄，按照繼電保護的運行規程來進行操作。繼電保護裝置在運行過程中發現異常的情況或者是缺陷要及時進行處理。
3.4 做好繼電保護的定期維護及試驗工作
在對繼電保護裝置進行維護的時候，一定要非常的認真，這樣才能及時發現保護裝置存在的問題，將出現的問題及時進行解決。在對保護裝置進行維護和檢修的時候，一定要按照嚴格的周期來進行，同時在進行檢修的時候要做好記錄工作，這樣在進行檢修的時候工作人員就會有相對的重點區域。
3.5 做好保護動作后的分析工作
一旦發生保護動作，開關跳閘后，嚴禁立即將信號復歸，而應檢查動作情況并判明原因，做好記錄。在保護動作后應根據保護動作情況結合錄波數據及當時運行狀況進行全面分析，以判斷保護動作的正確性。凡屬不正確動作的保護裝置，應及時組織現場檢查和分析處理，找出原因，提出防范措施，避免發生重復性事故。
3.6 做好保護裝置的技術改造工作
加強直流電源的管理，要提高二次絕緣水平，防止發生絕緣降低或直流接地現象，造成保護的拒動或誤動。對二次回路的直流電源進行整改，使控制、保護回路逐步分開，并且有兩路電源，做到一用一備。這樣既便于直流接地的查找與處理，又可避免直流接地時引起的保護誤動或拒動。
4 結束語
在提高繼電保護裝置的穩定性方面，可以采取對繼電保護裝置進行定期維護和試驗，同時可以對其運行情況進行巡查，這樣可以及時發現出現的問題，并且及時進行處理。做好繼電保護的管理工作也能提高繼電保護運行的可靠性。繼電保護裝置在電力系統中的作用是非常大的，對保證電力系統安全穩定運行作用非常大，這樣更能保證電力企業獲得更多的經濟效益。但是，繼電保護裝置在運行過程中也出現了很多的問題，對出現的問題一定要找到解決的措施。
參考文獻
[1]GB/T14285-2006 繼電保護和安全自動裝置技術規程[S].
