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繼電保護基本知識范文1
關鍵詞：繼電保護；課程體系；人才培養
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）36-0104-02
大學教育理念是大學的思想、精神和靈魂，是人們對大學的理性認識、理想追求及所持教育觀念，它是建立在對教育規律和時代特征深刻認識基礎之上的。大學要根據經濟社會發展的需要，遵循教育規律和人才成長規律，強化以創新精神、創造能力、實踐能力和高尚品德人格為核心的素質教育觀念[1，2]。隨著我國電網技術的飛速發展，電力行業對繼電保護技術要求也在不斷提高，電力系統繼電保護專業作為電氣工程及其自動化專業的重要的專業方向之一，需要適時調整課程體系，深化教學改革，注重能力培養與職業素養的養成[3，4]，構建“知識、能力、素質”為一體化的培養模式，達到理論與實踐相融合，以確保為電力行業培養出高素質的應用型人才。
一、傳統課程體系存在的問題
在我國電力企業中，繼電保護專業方向的技術人員所涉及的工作有：新建變電站保護的安裝與調試，保護裝置的相關測試與維護，電力設計院二次回路設計等。按照我校培養方案，目前與電力系統繼電保護專業方向課程群的相關教學主要包括：“電力系統繼電保護原理”、“電氣二次回路”、“電力系統繼電保護技術的新發展”等3門課程，以及“繼電保護課程設計”和“電力系統繼電保護畢業設計”2個實踐環節。
結合目前電網繼電保護技術發展現狀與現場對保護技術人員能力的要求，傳統繼電保護教學存在以下問題：
1.保護原理的理論教學內容更新不夠
隨著特高壓輸電技術的發展、大容量發電機變壓器的應用、智能變電站、分布式發電、以及量測和通信技術的發展，傳統電力系統繼電保護教學存在理論教學內容更新不夠，特別是直流保護技術、超大容量機組的保護技術、新型光纖差動線路保護技術、工頻故障分量保護技術等，這些目前現場中的廣泛發展與應用的保護原理技術講授內容不足。
2.部分教學內容與現場要求不對應
電網公司要求繼電保護技術人員具備進行繼電保護整定計算、保護裝置的安裝、調試、運行維護等工作能力，不僅要求入職人員具備繼電保護的基本理論，還要求掌握電氣二次回路的基本知識和繼電保護的測試技術。其中，電氣二次回路是現場工作人員進行變電站施工、維護、檢修、測試試驗、調度控制與運行等實際工作中所必須扎實掌握的基本內容。而目前“電氣二次回路課程”開設學時相對較少，缺少現場常用的二次回路資料，并且現有教材二次回路標準符號不統一，難以滿足現場二次回路讀圖的需要。另外，繼電保護的測試技術目前在本科課程中沒有進行相關內容的開設。
3.實踐教學環節存在的問題
實踐教學作為繼電保護專業方向教學內容的重要部分，目前主要存在以下問題：第一，實踐教學環節所參照的設計手冊出版時間較早，設計規范與電力設計院的設計規范有較大偏差；第二，實踐教學的設計題目需要按照現場的發展進行調整與更新，缺少現場廣泛應用的微機保護裝置的相應實驗內容；第三，實驗教學環節所用實驗器材需要更新，如保護測試儀器的使用等。
二、繼電保護專業方向課程體系改革思路
我國高等教育分為?？平逃?、本科教育與研究生教育，其中要求本科教育應當使學生比較系統地掌握本學科、專業必須的基礎理論、基本知識，掌握本專業必要的基本技能、方法和相關知識，具有從事本專業實際工作和研究工作的初步能力。因此，電力系統繼電保護課程的改革也應從這個要求出發，由市場需求引導和推進教學改革。
根據對當前我校繼電保護方向相關專業課程的設置與現場需求存在的問題分析，繼電保護專業課程體系改革需要包括四個環節：
（1）調整“電力系統繼電保護原理”教學內容，并擴展繼電保護實驗內容；（2）擴展“電氣二次回路”課程內容；（3）調整繼電保護課程設計與畢業設計等實踐環節；（4）開設“高壓直流輸電保護技術”選修課程。
1.電力系統繼電保護原理
“電力系統繼電保護原理”課程主要講授線路和主要設備保護的工作原理、整定計算方法、動作行為分析、試驗方法等內容，培養學生綜合運用基礎理論分析、解決實際問題的能力。對該課程的教學內容與實驗內容改革如下：
（1）理論教學方面：緒論內容中重點介紹微機式保護的硬件和軟件構成、各部分的主要功能及微機式保護的特點。
1）加大基于工頻故障分量距離保護的介紹，包括工頻故障分量的提取與特點、工頻故障分量距離保護的工作原理、動作特性與應用特點；2）輸電線路保護中，增加新型光纖分相差動線路保護原理的介紹；3）距離縱聯保護與零序縱聯保護的廣泛應用，調整輸電線路方向縱聯保護一節的學時，加大這兩種原理縱聯保護的工作原理介紹；4）由于現場自耦變壓器的廣泛應用，需要加大自耦變壓器故障特點及相關保護的介紹；5）增加3/2母線故障與母線保護的介紹。
（2）實驗教學方面：現有實驗內容包括：電磁型電流繼電器特性分析、整流型功率方向繼電器特性分析、整流型阻抗繼電器特性分析實驗、BCH―2 型差動保護繼電器特性分析等8學時實驗內容。而現場繼電保護測試試驗是繼電保護技術人員需要掌握的重要內容。因此，在現有實驗內容基礎上增設繼電保護測試試驗綜合性實驗內容，包括：保護測試儀的使用；500kV線路保護整組實驗；變壓器保護測試試驗等。特別加強學生對保護測試試驗接線環節的訓練。另外，隨著2012年以來智能變電站在國家電網公司的推廣建設，對應智能變電站保護調試、安裝技術在實驗室條件不能允許的前提下，可通過視頻課件等給學生普及相關知識。
2.電氣二次回路課程的調整
由二次設備相互連接，構成對電氣一次設備進行監測、控制、調節和保護的電氣回路稱為電氣二次回路。電氣二次回路是電力系統的安全穩定運行的重要保證。電氣二次回路主要包括：控制回路、調節回路、保護及自動裝置回路、測量回路（記錄參數及運行狀態）、信號回路、操作電源回路等內容。教學大綱要求學生掌握電力系統二次回路的基本原理和構成以及工程識圖的基本知識及分析方法。為學生畢業后從事本專業領域的工作打下必要的理論知識和實際應用知識的基礎。
不論是變電站的運行、檢修與維護，保護與安全自動裝置的調試與維護，還是配電網開關柜的運行、檢修與維護，都離不開二次回路識圖能力，二次回路圖紙作為一次設備與二次設備的紐帶，無處不在。因此，現有18學時的“電氣二次回路”本科選修課程遠遠不能滿足現場技能的需要，這就需要按照現場二次回路不同工種的需求，增加學時調整教學內容，編寫新的教學大綱，以滿足現場的需求。
另外，目前220kV和110kV變電站氣體絕緣金屬封閉開關設備GIS的廣泛應用，在現有電氣二次回路課程中需增設GIS組合電器中斷路器操作機構箱匯控柜二次回路的介紹。使學生了解斷路器本體防跳回路、斷路器本體三相不一致延時繼電器二次回路圖等內容。
3.高壓直流輸電保護技術
近年來，我國高壓直流輸電工程投入運行的已有9項，另外在建工程7項。隨著750kV、1000kV輸變電工程以及±800kV、±1000kV直流輸電工程的建設，跨區聯網逐步加強，特高壓交直流線路將承擔起更大范圍、更大規模的輸電任務?，F場高壓直流輸電技術在電力系統中已廣泛應用，而高壓直流輸電的相關電氣設備、直流系統的故障特點、以及對應高壓直流輸電保護技術在本科課程中還沒有增設對應的內容。因此，電力系統繼電保護專業可通過開設“高壓直流輸電保護技術”課程，介紹高壓直流輸電系統中換流器故障、直流開關場設備故障、接地極故障、換流站交流設備故障、直流線路故障等故障特點、以及現場使用的保護原理與技術，為學生就業后從事高壓直流輸電保護的相關工作打下初步基礎。
4.保護實踐環節的改革
實踐教學環節是理論應用于實踐的重要訓練環節。目前，繼電保護專業的實踐教學環節包括2周的35kV線路繼電保護課程設計和18周的電力系統規劃與繼電保護設計的畢業設計。
（1）課程設計環節。35kV線路繼電保護課程設計主要開展階段式電流保護的整定計算、保護配合能力的訓練，以及對應保護原理接線圖和交、直流展開圖等圖紙的繪制。整個過程都是手算、手繪，在實驗條件允許前提下，該環節可以適當增設DDRTS仿真軟件開展計算機仿真，驗證手算定值同時，進行線路各種故障情況下保護動作仿真，使學生對保護整定計算以及動作情況認識形象化，從而提升課程設計的效果。
（2）畢業設計環節。畢業設計環節是學生對所學專業知識綜合運用的重要的實踐環節，目前電力系統規劃與繼電保護畢業設計主要開展了電源規劃、電網規劃及發變組主保護的配置與整定，以及相應的圖紙的繪制。畢業設計環節需要解決的主要問題是設計缺乏規范標準。另外，畢業設計所需要的各類數據無從查找，如線路型號、價格，高壓電氣造價、運行維護價格等缺乏，現場常用設備型號等。這就需要到省級電力設計院廣泛調研，編寫標準、完善的設計手冊，以保證設計內容的規范。
三、相關先修課程的調整
繼電保護原理課程的先修課程包括：電路、電機學、信號處理、電力系統分析等課程。其中電機學課程中變壓器、發電機的結構與工作原理是后續主設備保護的重要基礎；電流互感器、電壓互感器作為各類保護電氣量量測的重要元件，其工作原理及特性，以及接線特點等內容也是繼電保護原理實現的重要基礎。而目前，電機學課程中互感器的以上內容介紹偏少，需要適當增加相應內容的介紹。另外，建議電力系統分析課程中應增設高壓直流輸電系統故障分析的介紹，為后續高壓直流輸電保護的開設奠定基礎。
四、職業素質的培養
“知識、能力、素質”為一體化的培養模式，是培養高素質的應用型人才的根本。繼電保護專業方向課程體系的改革的實施同樣要遵循這一培養模式。通過理論教學與實踐環節的相互滲透，構建符合現場需求的實踐訓練環節，讓學生深入體會繼電保護配合邏輯的嚴密性、二次接線的復雜性，向學生灌輸繼電保護工作的嚴謹態度、安全意識和責任意識，幫助學生樹立正確的職業意識和職業道德，明確繼電保護專業技術人員應具備的職業素養和職業技能。通過實習環節、課程設計、畢業設計等實踐環節讓學生達到對現場的職業認知實習，了解崗位職業技能要求、工作職責、崗位設置、工作規范、工作環境等，形成對繼電保護技術專業的認同感，激發學習熱情，讓學生實地感受繼電保護技術應用的廣泛性和重要性。
五、結論
在電力系統迅猛發展的形勢下，電力企業對繼電保護專業人才有著新的需求和特點。服務于學校培養應用型高級人才的目標，建立健全符合學校自身實際和體現自身特色的繼電保護理論和實踐教學課程體系，構建“知識、能力、素質”為一體化的培養模式，達到理論與實踐相融合，力爭為電力企業輸送更多的優秀專業人才做出貢獻。
參考文獻：
[1]劉漢偉.現代大學教育理念的研究[J].遼寧工業大學學報（社會科學版），2009，11（4）：82-85.
[2]梁國艷.應用型本科院校繼電保護教學改革的探索與思考[J].中國電力教育，2010，161（10）：67-68.
繼電保護基本知識范文2
【關鍵詞】電流互感器 二次繞組合 理化建議
0 引言
電流互感器的二次電流給繼電保護及安全自動裝置提供交流采樣,為繼電保護及安全自動裝置提供最基本的邏輯信息。若電流互感器二次電流回路存在問題,將影響繼電保護及安全自動裝置的動作邏輯,導致繼電保護裝置不正確,造成惡性電網事故,同時還造成計量、測量裝置的錯誤計算,造成不必要的經濟損失。本文主要結合生產實際討論了電流互感器的一些基本知識,比如電流互感器二次繞組的位置、二次回路的接線對保護裝置的影響等,并提出了一些合理化建議。
1 電流互感器
電流互感器是電力系統一種將一次系統中大電流轉換成二次系統的小電流的轉換設備,由于一次系統的電壓很高,電流很大,且電流互感器的運行參數各不相同,用以對一次系統進行測量、計量的裝置和繼電保護及安全自動裝置無法直接接入一次系統,而電流互感器能將一次系統大電流進行隔離轉換,使得繼電保護及安全自動裝置等二次設備能夠準確安全的獲得一次系統的電流信息,有效的保證電網設備的安全。
2 二次回路接地
電流互感器二次回路必須有一點接地,其原因是為了人身和二次設備的安全。如果二次回路沒有接地點,接在互感器一次側的高電壓,將通過互感器的一、二次繞組間的分布電容和二次回路的對地電容形成分壓,將高電壓引入二次回路,高電壓的數值決定于二次回路對地電容的大小。如果互感器二次回路有了接地點,則其二次回路對地電容為零,從而達到保證安全的目的。
在有電聯系的幾臺電流互感器的二次回路上,比如母線保護和變壓器差動保護,必須只能通過一點接地。因為變電站的接地網并非實際的等電位,任何兩點之間都有電阻和電感,當故障電流流過變電站時,各點之間都存在較大的電位差。若有電聯系的電流二次回路在變電站的不同接地點同時接地,地網上的電位差將竄入回路,形成不必要的分流。造成保護的不正確動作。
下面就舉例說明兩點接地對繼電保護裝置的危害。
圖1為兩相三繼電器不完全星形接線,廣泛應用于小電流接地系統中的過流保護。在圖1中應將兩個K2端在電流互感器本體短接后用一根導線引致保護屏后一點接地。而在圖1中對于TA來說是通過兩個接地點和接地網構成回路,若出現某一點接地不良,TA將出現開路現象,再者也增加了TA的二次負載阻抗。雖然在變電站中都使用截面不小于100mm~的裸銅排(纜)敷設成等電位接地網,并與主接地網緊密連接,但是在圖2中D1接地點電位和D2接地點的電位并不是完全相等的,兩點之間存在電阻和電感。當大電流接地系統發生單相或兩相接地短路時,變電站的接地網中將流過很大故障地電流,使得變電站內各點的電位有很大的差別,將在D1和D2兩者之間產生電位差,此時將在D1和D2兩點之間產生電流,影響差動保護的正確動作。
3 合理分配電流互感器二次繞組
在實際工作中,要合理分配電流互感器的二次繞組,盡可能使各種保護范圍最大化,避免其中一種保護退出時,可能出現保護死區。同時又要遵循國產多繞組的電流互感器的二次繞組保護使用原則:
(1)具有小瓷套管的一次端子應接在母線側;
(2)母差保護的保護范圍盡可能的避開電流互感器的底部;
(3)后備保護盡可能靠近電流互感器一組二次繞組;
(4)使用電流互感器二次繞組的各類保護要避開保護死區。
下面就以5繞組電流互感器為例說明電流互感器二次側的接線順序,其接線如圖3所示。
在圖3中L1為電流互感器的第一個繞組;L2為電流互感器的第二個繞組;L3為電流互感器的第三個繞組;L4為電流互感器的第四個繞組;L5為電流互感器的第五個繞組。在實際的工作中,應將Ll繞組接線路保護;L2繞組應接故障濾波;L3繞組接母線保護;L4繞組接測量回路;L5繞組接計量回路。這樣使線路保護和母線保護相互交叉,即使其中一套保護出線故障也不會有保護死區。
4 母線及差動保護接地點的設置
《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》繼電保護專業重點實施要求公用電流互感器二次繞組二次回路只允許、且必須在相關保護柜屏內一點接地。但是沒有明確在保護屏上如何實現一點接地,因此在母線保護屏上,有的同志將變電站各支路的電流回路按圖4所示實現串聯接地,有的則各支路的電流回路按圖5所示實現并聯接地。
圖4中將母線保護用的三個支路的電流二次磁回路的中性線串聯后,引至保護屏的接地銅排實現一點接地。其實這種接線是不科學的,因為一旦總接地線壓接不牢或脫落,將造成三組電流回路沒有接地,再者當其中任一支路的電流互感器停運檢修或者更換,也影響另外兩支路運行的電流互感器中性線接地。圖5中將母線保護用的三個支路的電流二次回路的中性線,分別引至保護屏的接地銅排實現一點接地,這樣三個支路中性線分別接地相互之間互不影響,是科學的正確的接地方法。
繼電保護基本知識范文3
【關鍵詞】繼電保護；可靠性；措施
引言
繼電保護裝置是一種自動裝置，在電力系統中主要負責電力系統的安全可靠運行，這是它的主要職責也是首要任務。隨著我國經濟的持續發展，電網系統的不斷擴大和各類用電設備的增加，電力系統的正常工作電流和短路電流也不斷增大，繼電保護技術就在這一背景下不斷的發展起來。本文從一名繼電保護維護工作者的角度出發，根據自身的實踐和體會，從管理方式方法入手，提出幾點能提高繼電保護可靠性的措施。
1、加強外部二次回路維護
繼電保護發展至今，從保護原理的設計，到生產廠家制造工藝，到售后服務，各方面都已比較完善，微機保護裝置的性能已非常穩定。近幾年內，由于保護裝置性能不穩定引起的誤動基本上沒有出現，所發生的保護誤動作基本上是保護裝置外部原因引起的。從統計的結果看誤動有以下幾個主要原因：①CT二次電纜回路接觸不良；②端子排銹蝕或電纜絕緣下降引起跳閘回路接通；③所使用的CT性能不滿足保護要求，區外故障時越級跳閘；④繼電保護工作人員的誤操作；⑤運行人員誤投退保護壓板。而運行過程中其他因素引起邏輯變化的情況至今尚比較少發生，這說明當前保護裝置使用的CPU芯片性能已非常穩定，因此在我們的檢驗工作中，沒有必要對其進行太多詳細的校驗，而應把精力轉到對繼電保護設備實行狀態檢修。
2、盡快規范通訊規約管理，減少中間相關轉換環節
繼電保護的技術已經比較成熟，而近幾年發展起來的綜合自動化技術，對我們是一個全新的領域。由于其技術新，硬件成本低，發展速度快，這對我們日常的維護工作是一個很大的挑戰。
綜合自動化系統以“四遙”（指遙控、遙信、遙測、遙調）裝置與后臺監控機為核心，與保護裝置相比，“四遙”裝置的原理比較簡單。實踐證明，“四遙”裝置很少出問題，問題出的較多的是后臺監控機，究其原因除了技術未成熟以外，計算機質量差也是一個重大原因。從平常所出現的問題看，監控系統的問題可歸納為：誤發信號、主機電源燒損、主機硬盤損壞及通訊串口損壞等。維護工作中難度最大的是通訊問題。當前，綜合自動化系統還處于發展階段，南瑞、南自、四方等，各有各的通訊規約，致使維護工作越來越難，一旦碰到通訊問題，必須請幾個廠家人員一起到廠才能處理，如果能統一電力系統通訊規約，規范通訊規約管理，達到任何設備之間，只要接上通信線即可相互通信，這樣必將對提高繼電保護可靠性，對實現電網安全穩定運行是一個質的飛躍。
3、注重數據備份，縮短故障處理時間
監控系統問題出現最多的是硬件問題，而硬盤損壞是僅次于通訊問題的一個難題，此時硬盤上所有的數據都丟失，整個系統必須重裝，這個工作的工作量非常大，假如沒有備份數據，重裝系統，所有的遙控、遙測、遙信、遙調點必須重新核對。所以，我們維護人員應對所有監控系統進行硬盤備份，硬盤一旦損壞整個硬盤更換即可。與此同時我們在驗收時可要求廠家提供系統重裝所需的安裝盤，如監控系統盤、各種硬件如網卡、聲卡安裝盤，做好系統重裝的準備。這樣也就可大大縮短故障處理時間。
4、加強二次回路技術改造工作
（1）針對直流系統中，直流電壓脈動系數大，多次發生晶體管及微機保護等工作不正常的現象，將原硅整流裝置改造為整流輸出交流分量小、可靠性高的集成電路硅整流充電裝置。針對雨季及潮濕天氣經常發生直流失電現象，首先將其升壓站戶外端子箱中的易老化端子排更換為陶瓷端子，提高二次絕緣水平。其次，核對整改二次回路，使其控制、保護、信號、合閘及熱工回路逐步分開。在開關室加裝熔斷器分路開關箱，便于直流失電的查找與處理，也避免直流失電時引起的保護誤動作。
（2）技術改造中，對保護進行重新選型配置時，首先考慮的是滿足可靠性、選擇性、靈敏性及快速性，其次考慮運行維護、調試方便，且便于統一管理。優選經運行考驗且可靠的保護，個別新保護可少量試運行，在取得經驗后再推廣運用。
（3）將全廠所有水銀接點瓦斯繼電器更換成可靠的干簧接點瓦斯繼電器。低電壓電磁型繼電器應更換成集成型靜態繼電器。對保護裝置中不能保證自啟動的逆變電源，要進行更換。機械防跳6KV開關要加裝防跳繼電器等。
（4）對現場二次回路老化，保護壓板及繼電器的接線標號頭、電纜標示牌不清及部分信號不清的現象，應重新核對定義，做到美觀、準確、清楚。組織對二次回路全面檢查，清除基建遺留遺棄的電纜寄生二次線，整理并繪制出符合實際的二次圖紙供使用，杜絕回路錯誤或寄生回路引起的保護誤動作。
5、結論
為了保證電力系統安全可靠運行，就必須用繼電保護裝置來反應電力系統中電氣設備或線路所發生的故障或不正常運行狀態，這就要求我們掌握一些繼電保護的基本知識，并在工作中不斷學習、探索和進取，達到提高供電可靠性的目的，保障電網安全穩定運行。
參考文獻
[1]賀家李，宋從矩.電力系統繼電保護原理.中國電力出版社.1994
繼電保護基本知識范文4
關鍵詞：電力系統；繼電保護；現狀與發展前景
中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A
1 概述
電力系統的運行情況是社會生活的正常進行的基礎。因此電力系統需安全可靠，并且提供質量高、經濟性好的電能供應。然而在某些情況下，比如自然環境、設備老化或故障以及人為因素的影響等等，都可能會導致電力系統發生故障，造成電力系統的運行不正常。故障和異常的出現會危害到整個電力系統的安全運行，這時系統的自動化措施會策略性的解決事故，保障電力系統的正常工作，這一系列自動化措施被稱之為電力系統的繼電保護。繼電保護表現出了良好的電路保護功能，并且運行穩定，操作靈活，與電力相關的各個行業都離不開繼電保護。
2 電力系統繼電保護概述
2.1 電力系統繼電保護的原理
電力系統故障中，各種形式的短路是最常見也是對系統危害最大的故障。因此繼電系統通過使用帶觸點的繼電器，對各種電機、變壓器（特別是高壓變壓器）以及輸變線等加以保護，以減少故障對電力系統的損害，保證電網的供電正常。
繼電保護裝置以計算機技術為基礎，當電力系統中的電氣元器件出現故障（短路等情況）時，保護裝置能及時向管理者發出警示信號，并自動使斷路器跳閘切斷電路。
2.2 電力系統繼電保護裝置
電力系統中使用繼電保護裝置，可以實現兩個方面的功能：一是管理者通過裝置傳送的數據及時掌握電力系統的運行狀態，并實時監控運行狀態不正常的電氣元器件，當器件出現故障時可以及時處理，有效減少電力設備的損壞，避免安全事故的發生；二是利用保護裝置本身的功能設計，裝置可以通過觸點有選擇的將故障元件切除，以保障其他正常原件的運行。
繼電系統裝置的基本組成如圖1所示，詳細結構組成如圖2。
3 電力系統繼電保護現狀
目前電力系統繼電保護技術以已得到廣泛的應用，其發展過程大致分為四個階段：電磁型、晶體管、集成電路式和微機式繼電保護技術。當前的繼電保護技術處在微機繼電保護階段，并在快速發展。
微機繼電保護不僅具有傳統繼電保護的功能，而且操作方便靈活，目前以發展實時顯示設備參數、定位故障等功能。特別是信息技術、網絡技術等新技術的引入，繼電保護的發展更是迅速。
（1）通過引入IT技術，將計算機與電力系統連接起來，繼電保護可以將故障測量、系統控制、系統保護整個過程融為一體。
（2）人工神經網絡的應用，能夠快速解決電力系統中的非線性問題，及時分析電網的各項參數，預判故障的發生位置，提前做好應對措施。
（3）引入新型的光學數字式電壓、電流互感器替代傳統的電感式測量儀器，測量結果精確度更高。
（4）電網系統入網，實現廣域保護。
4 電力系統繼電保護的發展前景分析
4.1 計算機化、網絡化發展
計算機的普及和網絡技術的快速發展，為各項工作的開展提供了強有力的通信手段。有關統計數據表明，目前我國電力系統中的數據量巨大，與之相比繼電保護系統的數據通信手段則相對落后，難以滿足當前電力系統發展的需要。因此繼電保護的發展不應只滿足于切除系統中的故障元件等技術層面，更應該立足于整個電力系統的安全性、可靠性，結合計算機技術，利用網絡資源來進行現代化的繼電保護。
首先整個電網系統的廣域連接，要求繼電保護具有強大的數據處理能力，并有足夠大的存儲空間以存儲大量的故障信息；然后為了保障信息傳輸的及時性和有效性，電力繼電保護系統還要具有強大的通信能力，實現整個系統的資源共享，數據和信息能夠及時得到傳輸。
另外隨著計算機局域網絡技術的發展，光纖通信技術在大規模自動化系統中的應用，電力繼電保護裝置系統表現出了良好的抗電磁干擾能力，對數據的高速、準確、實時傳輸提供了保障
4.2 智能化發展
在傳統的電力繼電保護中，已實現了自動報警、自動調節、自動切除等智能化操作，并實現了系統事故的自動判別與處理、智能決策、在線自診斷等。為了提高繼電保護系統智能化操作，自適應理論、人工神經網絡、支持向量機、模糊邏輯、專家控制和蟻群算法等智能算法目前已廣泛應用到系統中。因此將來繼電保護智能化的系統具有目前已有的特點外，還會具有人機一體化、自組織能力、學習能力與自我維護能力；甚至會具有類人思維的能力等等。
4.3 數字化發展
隨著社會經濟的不斷發展，數字化變電站的建設成為電網建設的主流。一方面，數字化變電站可以減少自動化設備數量和設備的檢修次數和時間，提高系統的可靠性和設備的使用率。另一方面，數字化變電站可以減少占地面積和投資成本，還可以實現資源信息的共享。數字化技術是需要不斷發展和完善的技術。它的研究和應用是一個持續、漸進的發展過程，相信在不久的將來它一定會成為繼電保護的主流技術。
4.4 控制、保護、數據通信、圖形顯示一體化
在網絡化、數字化和智能化的發展趨勢下，電力系統的整個保護裝置可以視為多功能、多操作的計算機。它能夠從網上獲取電力系統運行和故障的各種數據，并將它獲得的及它自身的數據和信息發送出去。因此有必要將繼電保護系統的控制端、保護方式、數據通信技術、測量監視、圖像監控等集中于一體，未來的電力繼電保護裝置會具有繼電保護功能，還具有監視整個系統實時運行、并對開關設備及過程控制設備操作進行控制的功能。
4.5 輸電技術出現新突破
電力電子技術的不斷發展和突破，直流輸電技術也在日益成熟。在這樣的情況下會促生多種新的發電方式，其產生的電能都會以直流電的方式輸送，比如磁流體發電、電氣體發電、燃料電池和太陽能電池等等。這意味著直流輸電技術在電力系統中必將得到更多的應用。另外超高壓輸電也表現出了優越性，比如增加輸送容量，增長了傳輸距離，降低了單位功率電力傳輸的工程造價，并且能夠減少線路對能量的損耗，線路走廊所占地面積也大大縮減，這些都說明直流輸電具有顯著的綜合經濟效益和社會效益，在將來的繼電保護中會得到發展和應用。
結語
綜上所述，在我國經濟和社會快速發展的時期里，各項生產活動的進行都需要大量的電力，高效可靠地的電力繼電保護是電力系統正常、平穩運行的基礎，也是我國經濟穩步發展的要求。在先進IT技術、自動化控制技術等先進技術的支持下，繼電保護必將會面臨新的發展機遇和挑戰，繼電保護將不斷向著計算機化、網絡化、一體化、智能化和綜合自動化的方向發展。因此思想上必須與時俱進，明確電力系統繼電保護的基本任務和意義，及時掌握技術發展的方向，將新技術不斷應用到繼電保護中。
參考文獻
繼電保護基本知識范文5
關鍵詞：變壓器；微機保護；應用；差動保護
變壓器是電力系統的主設備，在電網的運行中占有舉足輕重的地位。這些保護的特點如下：
a.集主保護、后備保護功能于一身，非常適合220 kV及以上電壓等級的變壓器實現完全獨立的雙重化保護。
b. 具有遠方通訊功能，便于實現變電站的綜合自動化。
c. 具有自檢功能，自動故障定位減輕了維護人員的工作量。
微機型變壓器保護在通化網中已得到廣泛運用，如許繼電氣股份有限公司的WBH-800系列的變壓器。裝置的投運，將保護人員從大量的元件校驗和維護工作中解脫出來；另一方面，由于保護功能的程序化、硬件的集成化，對繼電保護人員的技術水平和管理水平提出了更高要求。
微機型變壓器保護的基礎是微處理器技術繼電保護原理。對于專業人員來說，困難主要在于計算機及算法的基本知識，應以掌握程序方框圖為主。在學習微機型變壓器保護時，還應結合具體保護裝置，以避免理論脫離實際。
1、差動保護
差動保護是變壓器的主保護，微機型變壓器保護仍以差動速斷和比率差動為主。
根據勵磁涌流的特點，不同的廠家采用了各種克服勵磁涌流的原理。主要有二次諧波原理、間斷角原理、波形對稱原理，這3種原理都是利用涌流的一方面特征來區別涌流和故障電流。由于選的特征量不同，實現手段不同，繼電器動作行為也有差別。
目前系統中配置的變壓器保護，主要是二次諧波原理、間斷角原理差動保護。隨著微機技術的迅猛發展，各大公司紛紛推出基于波形對稱原理的最新型微機型變壓器保護裝置，如WBH-800系列等。
1.1 波形對稱原理：
采用一種波形對稱算法，將變壓器在空載合閘時產生的勵磁涌流和故障電流區分開來。具體方法如下：首先將流入繼電器的差動電流進行微分，將微分后差流的前半波和后半波做對稱比較。
電力變壓器多采用Y/Δ接線，流入繼電器的電流是兩相電流之差。流入繼電器的涌流分為2種：一種是偏于時間軸一側的單向涌流；另一種是分布于時間軸兩側的對稱涌流。對于工頻量來說，當2種涌流導數的前半波和后半波在90°內是完全不對稱的，在另90°內方向對稱，數值也不對稱；而故障電流導數的前半波和后半波基本對稱。利用這一特點，設定恰當采樣頻率和計算門坎，用差電流導數的前半波和后半波做對稱比較，就可以區別勵磁涌流和故障電流。
1.2 波形對稱原理實現的變壓器保護的優點
a. 變壓器空載合閘至內部故障或外部故障切除轉化為內部故障，保護能夠瞬時動作。對于三相變壓器，用波形對稱原理計算，任何條件下的任何一相的勵磁涌流，都有明顯特征，即都能做到可靠制動，利用分相制動方式，當變壓器合閘時發生故障，保護不受健全相的影響，能夠快速出口。
b. 對變壓器剩磁的適應力強，當變壓器有0.9倍最大磁通剩磁時，不需附加判據，裝置完全能夠正確動作。
c. 計算冗余度大。
1.3 相位補償問題
微機型變壓器差動保護的明顯優點是對Y/Δ型變壓器的相位補償問題不需要在TA（電流互感器）二次側靠接線進行YΔ的變換，只要把各側TA二次按Y型接線即可。但是對于TA二次電流相位的校正，各廠家在軟件處理上不盡相同。下面以Y/Δ-11接線為例簡要說明。
1.3.1.Y側變換角度而幅值不變。
變換后各相與Δ側各相角度相同，實現了相位補償，各側平衡系數又不用考慮YΔ變換帶來的幅值增大■倍的問題。四方公司CST-200、南瑞公司LFP-900、PST-1200系列變壓器保護均采用這種方式。
1.3.2.Y側變換角度而幅值增大。
■倍的問題。即在Δ側平衡系數乘■。清華紫光的DCAP型變壓器保護就是采用這種方式。
1.3.3.Δ側變換。
由于變換前Δ側各電流為線電流，校正后則為各相電流，能夠真實反映各相情況，因此故障相、非故障相具有有名特征，勵磁涌流閉鎖判據可以實現分相制動，南瑞公司RCS-978系列變壓器保護裝置即采用這種方式。
但是，在變壓器內部嚴重故障、短路電流很大的情況下，TA嚴重飽和使交流暫態傳變嚴重惡化，二次側基波電流為零，高次諧波分量增大，比率差動保護將無法反映區內短路故障，所以，變壓器比率差動保護應當配備作為輔助保護的差動速斷保護，以加快保護在變壓器內部嚴重故障時的動作速度。差動速斷保護的整定值按躲過最大不平衡電流和勵磁涌流來整定。
2、后備保護
過流保護依然是最基本的后備保護。現在有些超高壓系統的變壓器后備保護已經配備了阻抗保護，有相間阻抗保護和接地距離保護各若干段。距離保護保護性能并不能完全取代過電流保護，因此阻抗保護和復合電壓閉鎖過流保護共同構成的后備保護更加完善。
2.1.復合電壓的使用
復合電壓作為一個閉鎖條件，在新型微機保護中使用更加靈活。變壓器各側復合電壓并聯使用非常容易：一側TV（電壓互感器）檢修時，可以通過控制字或壓板投退本側電壓，這時本側復合電壓條件不滿足，本側復合電壓啟動其它側條件也不滿足。這樣便有效地解決了變壓器某側造成的失去閉鎖的問題。
2.2.方向問題
零序方向元件由于采用自產3U0，電壓極性易于保證。但是零序電流可采用自產或外接中性點電流，這就要求嚴格保證不同裝置對中性點TA極性，只有保證中性點TA極性正確才能確保零序方向的正確性。
3、非電量保護
非電量保護即本體保護，在微機保護裝置中與以往區別不大，相當于繼電器箱。但是必須注意瓦斯保護啟動中間繼電器的動作電壓問題。
變壓器重瓦斯保護啟動跳閘中間繼電器的控制電纜很長，電纜芯線對地電容較大，容抗Xc=1/jωC較小，通過線間電磁耦合過來的干擾電壓較大，尤其在發生直流接地時，容易造成重瓦斯保護無故障跳閘。對此國家電力公司頒布的《繼電保護反事故措施要點》有相關規定，一定要提高重瓦斯保護啟動跳閘中間繼電器的動作電壓，動作電壓應提高到0.55～0.6 Ue。因此，在二次安裝校驗時，一定要進行檢驗。
4、直流電源
變壓器保護實現了雙重化，其直流電源也必須分開，2套保護電源應取自不同的直流母線，2段母線由2組蓄電池供電，這樣才能實現真正的雙重化。即2套保護裝置電源分別取自2段直流母線，正常運行時，應將一組開關投入，另一組開關斷開。
5、TA分配問題
雙重化的變壓器微機保護要求由不同的TA繞組供電， 220 kV的多為6組，TA有一種常見故障是底部芯線對地閃絡，原因是頂部端蓋密封不嚴、漏水，由于TA內部積水而引起絕緣損壞。因此，在分配TA二次繞組時，原則是對該點故障，應在任何情況下均有快速保護。針對目前雙重化的變壓器微機保護主保護和后備保護一體的趨勢，對2套保護TA二次繞組的分配，1套應注重差動保護，取靠近開關側二次繞組；另1套注重后備保護，取靠近變壓器側二次繞組。這樣，既保證了差動保護的范圍及對TA故障保護，又保證了各側對母線的后備保護。
參考文獻
繼電保護基本知識范文6
關鍵詞： 電力系統通信 教學內容 教學方法
引言
《電力系統通信》是電力系統繼電保護與自動化專業的一門專業課程，該課程研究與開發對電力系統繼電保護與自動化專業及專業群建設，構建以繼電保護崗位職業能力為核心的學習領域的課程體系有著重要的意義。雖然我院已開設電力系統通信課程多年，但電力系統通信極其迅速，傳統課程體系已經不能很好地適應學科發展的需要。針對我院現階段實際情況，從電力系統繼電保護與自動化專業學生的知識結構特點出發，通過電力系統通信課程標準、課程內容、教學大綱、教學方法、實驗項目等幾個方面研究與開發電力系統通信課程，以保證《電力系統通信》這門課程充分體現職業性、實踐性和開放性的要求，滿足構建以電力系統繼電保護崗位職業能力為核心的學習領域課程體系的要求。
1.制定課程標準
電力系統通信是現代電力系統的重要組成部分，同電力系統的安全穩定控制系統、調度自動化系統合稱為電力系統安全穩定運行的三大支柱。學生在學習時需要首先掌握《高等數學》、《電子技術基礎》、《電路與磁路》等相關課程內容，在制定課程標準時，將本課程確定為專業必修課，6學分（90學時）。通過對本課程的學習，培養學生掌握電力通信的基本理論和基本知識，包含光與電及路、場、網等內容，熟悉電力通信系統的基本構成及功能特點，了解電力通信在電力系統中的應用，培養分析問題、解決問題的能力。
2.更新教學內容，制定合理的教學大綱
通過到供電局的電力系統通信管理部門、技術先進的變電站、電力調度培訓中心調研、學習、收資，以企業的需求、學生的認知規律、多年的教學積累為依據確定教學大綱。
在教學內容上，基本概念、基本理論應與電力系統現場中的應用相結合，有針對性地進行講授，一定要注重內容的實用性，避免學生學習的枯燥性。目前我國關于電力通信方面的教材不多，現有教材也沒有涵蓋最新研究成果。教師應從教材和參考文獻中有針對性地選取相應的理論知識進行講授，這些內容服務于校內和校外實訓教學，更服務于學生以后可能從事的電力行業。由于電力系統通信方式包含了幾乎所有現有的通信手段和種類，因此，在內容選取上一定要適應當前技術的發展。例如，隨著通信技術的數字化和集成化，數字通信是今后的主要發展趨勢，所以教學核心內容要以數字通信為主。由于移動通信、衛星通信在電力系統通信中使用不多，光纖通信作為現代電力通信系統中的主要通信方式已逐步替代載波通信等傳統通信方式，因此在內容選取上，以數字光纖通信為主要內容，載波通信稍做介紹，移動通信和衛星通信不作要求。
3.引入先進的教學方法，使用現代化的教學手段
現代教育觀念認為，教學應該是教師行為、教學內容和學生行為的相互作用過程，但目前教學模式大部分時候都是教師作為主導，學生處于被動狀態，學生沒有學習主動性，難免會覺得枯燥，失去學習積極性。因此，在本次教學改革中，我們引入任務驅動教學法，使學生帶著真實的任務進行探索性學習，將被動性學習轉換為主動建構自己的知識經驗。例如，在“電力通信系統模型”這部分內容中，如圖1所示，首先創建情景，“新建一220kV變電站（燕豐變電站），現需將該站點的繼保信號和遠動信號傳到另一220kV變電站（虎崗變電站）”，使學生的學習在與現實情況基本一致或相類似的情景中發生，吸引學生的學習興趣，讓學習更加直觀和形象化。其次確定問題（任務）：“（1）在這個電力系統通信網絡中，哪部分是發送設備，哪部分是接受設備？（2）它們各自在整個系統網絡中起到什么作用？（3）繼保信號和遠動信號各有幾條傳輸路徑，是哪幾條傳輸路徑？”在已創設的情境下，選擇與當前學習內容密切相關的真實性事件或問題（任務）作為學習的中心內容，讓學生面臨一個需要立即解決的現實問題。最后由學生進行自主學習、協作學習，教師不是直接告訴學生解決問題的方法，而是只向學生提供解決問題的相關線索，如需要搜集哪方面資料，強調發展學生的“自主學習”能力。同時，鼓勵學生之間進行討論和交流，通過不同觀點的交鋒，補充、修正當前問題的解決方案。
圖1 電力系統通信模型
在本次課程教學改革中，我們還制作了包含文本、圖形、動畫等多媒體信息的課件，豐富學生的想象力，激發學生的學習興趣。在學習“調制技術”時，我們通過Flash編寫了一段小程序，通過這段小程序，可以向學生演示調制前后信號的波形變化。這些生動而直觀的教學方式，便于學生對抽象知識的理解和記憶，調動學生的學習積極性。
4.加強實驗教學建設，在實踐中培養工程實踐意識
電力系統通信課程概念多且抽象，邏輯推理性強，因此在教學過程中應適當加入實驗環節，幫助學生理解基本概念、基本原理，提高學生解決實際問題的能力。在實驗內容上，除了一些基礎實驗和原理實驗之外，還安排一些綜合性實驗及開發性實驗，如時分復接/解復接系統實驗，通信信道誤碼儀測試實驗，低壓電力線載波通信模擬實驗。通過實驗環節教學，可以將實驗和課堂理論相結合，相促進。同時，培養學生獨立思考與動手能力，為學生將來走向相應的工作崗位打下堅實的基礎。
結語
通過本次課程教學研究與開發，我們編制了電力系統通信課程標準及相應的教學大綱，理順了教學內容，制作了多媒體教學課件，增加了相關實驗的開設，進一步完善了本課程的教學方法與手段，并在教學實踐中取得了較好的教學效果。隨著電力自動化不斷發展，電力系統通信的教學內容和模式還需要不斷改革，這就要求我們在總結經驗的基礎上大膽創新，與時俱進，并在今后教學過程中不斷深入研究和探索。
參考文獻：
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