继电保护灵敏性和可靠性十篇

继电保护灵敏性和可靠性篇1

【关键字】继电保护；风险评估；继电保护可靠性

一、继电保护的工作原理及装置要求

1、要了解继电保护存在的风险，有必要分析继电保护的工作原理及装置要求，理论上，要去继电保护装置具有正确区分被保护元件是否处于正常运行状态，若发生故障，是区内或区外故障。根据整个电力系统的故障前后监测对比情况，检查电气量的剧烈变化，经过判断实现保护功能，对于与反应非工频量对应的工频量的继电保护，判断依据是电流的不正常增大、电压的降低、电流与电压相位角的改变、测量抗阻发生变化等，短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将大大超过此前的负荷电流反映的数值，电力系统内部各个点之间的电压值也会发生变化，而且与短路点距离的远近，影响着电压值得高低。继电保护的工作原理，就是根据电力系统的可测变化，及时作出故障区位判断，从这一原理可知，继电保护存在着风险，一旦判断失误，发出错误的继电保护信息，有可能导致全电力系统大面积停电的灾难性事故，或者出现因继电保护无法识别电流、电压等异样状况，忽略潜在危险，造成大面积供电中断、损坏设备，因此，继电保护需要进行风险评估。

2、继电保护的装置要求

对继电保护进行风险评估前，应该按照继电保护的装置要求配备相应装置，提高继电保护技术上的选择性、速动性、灵敏性和可靠性，实现风险评估的辅措施，综合降低风险评估的难度。理论上，对继电器跳闸的继电保护，应同时具备选择性、速动性、灵敏性和可靠性的基本要求，在电力系统中的设备或线路发生短路时，继电保护仅将发生故障的设备或者线路的保护从电力系统且相互，但故障设备或线路的保护拒动时，由相邻设备或者线路的继电保护设施将故障切除，即继电保护的选择性，对继电保护进行风险评估，其选择性应包含在内，若继电保护的选择性方面出现纰漏，电力系统全面崩溃的风险就会增加。速动性是对继电保护装置的另一个要求，它是指继电保护装置应具备的尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压状态运行的时间，减少设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性的功能特性，继电保护装置如果有良好的速动性，将大大减少风险，为风险评估提供良好的开头，一般而言，对继电保护设备要求速动性的条件是如下四种故障的发生：第一、故障的发生使发电厂或重要用户的母线电压低于了有效值（一般为0.7倍额定电压）。第二、大容量的发电机、变压器和电动机内部故障。第三、中、低压线路导向截而过短，发热快。第四、可能危及人身安全，对通信系统或者铁路信号造成强烈干扰的故障。如上四种故障类型，对继电保护的反应速动性要求高，否则，继电保护难以完成预期的保护电力设备，防止大面积供电突然断开的作用，即继电保护的风险增加至不可控制，此外，继电保护在灵敏性方面，亦有严格要求，灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时保护装置的反应能力，作为继电保护装置的另一个重要特性，以灵敏系数衡量的灵敏性，对继电保护风险评估提供了有效的参数，能够满足灵敏性要求的继电保护，在规定的范围内发生故障时，不论短路点在哪里，是何种类型，以及是否有过渡电阻在短路点上，都能够正确执行反应动作，这种反应动作，不仅局限于最大运行状态，即三相短路时，而且在系统的最小运行方式下，面对两相或者单相的短路故障条件，也能够实现正确的反应措施，最后，对继电保护装置最根本的要求是可靠性，包括安全性和信赖性两方面的继电保护可靠性，安全性是指继电保护不误动，即不需要动作时不发生动作，信赖性是指继电保护不拒动，即在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时有可靠动作，理论研究结果表明，继电保护的误动与拒动都会带来严重危害，综合上述关于继电保护装置要求性能的描述，运行合理、安全、高效的继电保护，要有良好的选择性、速动性、灵敏性、可靠性的性能，评估继电保护风险，也必须首先参考这些因素，检验继电保护装置能否实现以上要求。在具体的操作工程中，这四个基本要求是相互联系的，但各自又存在着矛盾，如可靠性要求继电保护有一定的反应时间，速动性和灵敏性又同时要求尽快解决接触点故障，基于此点，在继电保护装置的安装时，应该根据电网结构及用户性质，实现辩证统一。

3、继电器的选择

继电器作为继电保护装置的重要组成部分，是继电保护风险评估的参考项目之一，选择合适的、高质量的继电器，对降低继电保护的潜在风险有决定性的作用，继电器的选择，理论上受到使用环境、输入信号不同、输入参量的选定，负载情况等因素综合影响，以使继电器在正确的、相匹配的电力系统内最大限度、最安全的发挥理想作用。

二、继电保护的可靠性

继电保护可靠性（reliability of relay protection），指继电保护装置在给定条件下的给定时间累完成规定保护功能的概率，如前之所述，可靠性是继电保护最根本的要求，继电保护对整个电力系统的作用，也是以可靠性为前提，要求继电保护装置具有不误动、不拒动的判断能力，保证不因电流正常性增大等原因将相应部分切除，破坏整个电力系统与线路的正常运行甚至损坏设备，在局部有异常情况时，又能及时作出反应，不至使整体受到太大影响，提高继电保护的可靠性，根据GO法建立可靠性模型应用于检测实际。在提高继电保护可靠性的具体操作中，除了选用与电压匹配的继电器等设备外，定期维护、检修，提高工作人员的警惕也是必须的，及时更换故障设备，确保整个电力系统平稳正常运行，针对继电保护的可靠性与选择性、速动性、灵敏性之间的矛盾，鼓励技术创新，对其加以改进，使继电保护更为安全、合理、有效、便捷。

继电保护灵敏性和可靠性篇2

关键词：配电系统；继电保护；问题；对策

一、前言

基于电网建设的特殊，其在运行中的安全性非常重要。因而，在实际的配电系统下，对其进行有效地继电保护，是电网运行故障发现和解决的重要途径。然而，基于继电保护工作的复杂性，其在实际的保护中存在诸多的问题，这些问题的出现，严重影响着继电保护的可靠度。因而，需要基于存在的问题，进行继电保护技术的创新性发展，以便更好地迎合电网建设的需求。

二、配电系统继电保护综述

配电系统继电保护就是当配电系统发生异常工作或故障时，能在短时间内实现故障设备的自动排出，以及对故障进行预警。这种保护方式减轻或避免了配电系统的损坏，而且在继电保护中实现了自动化，这点对于我国电力企业的现代化发展非常重要。

继电保护中的装置要具备有：选择性、速动性、灵敏性、可靠性等性能，尤其是设备的灵敏性，关系着继电保护的效率。同时基于继电保护设备的优良性，实现了继电保护全覆盖、高效率，也就是说，当前的配电系统做到了继电保护的全覆盖，尤其是变电系统中，关于出站线路的保护最为关键。

三、配电系统继电保护存在的问题

在复杂的配电系统之下，实现变电设备的有效保护，是电力正常传输的关键。然而，在实际的继电保护中，存在诸多的问题，尤其是电流互感而造成的继电保护问题，严重制约着继电保护的可靠性和灵敏性。

（一）短路感应电流，造成电流互感器的瞬间饱和。配电系统的供应电流较大，一旦出现线路短路或严重漏电故障，就容易造成感应电流的瞬间变大。而且瞬间增大的电流可以超出电流互感器承受能力的几倍，甚至几百倍，因而，在短路感应电流的影响下，造成了电流互感器瞬间处于饱和状态。在这种情况下，继电保护设备对于电流的灵敏度降低，尤其是在短路的感应电流下，二次侧下的电流几乎为零，这样继电保护不能对设备进行速动保护，进而延长了事故发现与处置的实践，如果严重的话，容易造成配电系统的瘫痪。

（二）实测数据间的误差。在实际的继电保护中，基于实测数据间的误差，造成了继电保护设备与实际的需求存在较大差距。尤其是在设备的灵敏度上，基于实测数据差距，造成继电保护的灵敏度不符合，不具有良好的速动性。因而，在继电保护的调配中，存在较大的保护漏洞。而且这点问题的出现，反应出我国当前的电力系统建设，还处于发展阶段，一些关键性技术还有待创新发展。

（三）继电保护的覆盖不全面。我国的配电系统还处于发展性阶段，进而在继电保护上还不够全面。尤其是对于环网的电力供应缺乏继电保护，进而还是以传统的负荷性断开关。因而，环网供电出现较严重的电路故障时，就会出现大面积的停电问题。而且，基于保险丝式的断开关方式，在一定程度上无法满足大领域的电力供应。

（四）继电保护上的漏洞，尤其是校验设备的漏洞问题。在实际的继电保护中，往往忽视了校验设备的漏洞检测。因而，在继电保护工作中，对于故障的校验功能下降，尤其是对于严重故障问题的灵敏度不足。而且基于电力系统的特殊性，保护设备的漏洞问题，造成了继电保护的质量下降，这对于大型配电系统而言，漏洞问题无疑是致命的问题，其可能造成关键性变电设备遭到破坏。

（五）继电保护的技术问题，尤其是技术人员的专业素养不高。当前继电保护的人员，缺乏全面的专业素养。因而，在继电保护的工作中，“凭经验”工作的模式还比较普遍。而且继电保护工作是一项复杂而繁重的工作，因而技术人员在工作中，工作态度不认真，经常出现“代劳”或随意变工的问题。这些问题的出现，都造成了继电保护的低效率、高事故的现状。因此，从该点可以发现，我国在电力建设的现代化进程中，还缺乏专业化的电力技术人员。

四、配电系统继电保护的应对措施

基于上述，我们知道，实际的继电保护还存在诸多的问题，这些问题都严重制约着继电保护的可靠度。因而，基于有效的应对措施，是创新性发展继电保护的重要举措。

（一）尽量避免短路感应电流，造成互感器饱和。基于线路短路故障，而造成电流的瞬间增大问题，是在继电保护中最为常见的问题。在对这一问题进行解决中，可以基于以下这几个方面开展：

1.选择额度更大的电流互感器。电流互感器的选择要基于短路电流的大小，进行合理的选择。一般情况下，电流互感器的额定要超出短路电流的60倍。这样就可以避免短路故障，而造成电流互感器的瞬间饱和问题。

2.提高设备的灵敏度，尤其是增加二次负载电流的感应。基于二次负载电流几乎为零的缘故，需要提高设备的灵敏度，进而能够灵敏的感应二次负载电流。

3.避免电流互感器共用的问题。在实际的继电保护中，要尽量的避免电流互感器共用的问题。这样便于技术人员的电力故障排出，同时也缩短了变电方向。

（二）完善继电保护的覆盖面，尤其是对于环网的继电保护。从当前的环网运行体制看，其在实际的电力运行中，需要基于有效的继电保护。而且传统的“保险丝式”的电路保障，已无法满足逐渐区域化的环网电力运行。因而，完善继电保护的覆盖面，尤其是对于空白区的环网保护，是我国电网健康运行的关键。

（三）缩小实测数值间的误差。继电保护的设备配置，需要基于理论的计量值。因而，在实际的继电保护中，要做好计量工作，尽量避免实测数值间的差距。尤其是对于敏感数值的计量，要做到数值的全面、准确，这样可以极大地提高继电保护的灵敏度，进而在保护中做到保护的速动性。

（四）完善继电保护中的漏洞。基于继电保护的复杂性，因而在保护中容易出现诸多的漏洞，尤其是校验器的漏洞，严重影响着继电保护的灵敏性和有效性。进而，在实际的继电保护中，要加强各保护设备的检修，对于可能存在或已存在的漏洞，进行及时的检修。这样就可以避免漏洞，而带来的继电保护问题。

（五）完善继电保护技术。继电保护是一项讲究技术的工作，因而在保护工作中，需要对技术人员进行有效的技能培训，进而提高其专业素养，尤其是对于关键技术的加强训练，是现代继电保护工作所需求的。对于继电保护工作中，工作不认真或随意换岗的问题，要加强其工作的管理，尤其是基于绩效的工资模式，可以有效地提高职工的工作效率。

五、结语

基于电网的现代化建设，对于配电系统进行有效的继电保护，是电网正常运行的重要举措。因而，基于继电保护存在的诸多问题，对其采取有效的应对措施，是继电保护工作高效率的保障。

参考文献

[1] 高欣.10kv配电系统综合继电保护的研究[J].科技创新导报；2011（280

[2] 李爱玲.配电系统继电保护若干技术问题的探讨[J].太原大学学报2011（04）

[3] 张波.采场配电系统继电保护存在的问题与对策[J].机电与自动化2010（01）

继电保护灵敏性和可靠性篇3

【关键词】电力系统；继电器保护；维护

1 前言

从目前电力系统的实际运行来看，继电器成为了保障电力系统有效运行的重要保护机构，作为电力系统的重要组成部分，继电器能否稳定工作决定了电力系统的稳定性和安全性。基于这一考虑，我们应对继电器的作用有正确认识，应在电力系统运行过程中，注重对继电器的保护和日常维护，并积极开展定期检修，保证继电器能够时刻保持正常工作状态，满足电力系统的运行需要，提高继电器本身的安全性和稳定性，为电力系统提供有力支持，促进电力系统发展。基于这一考虑，我们应对电力系统继电器的保护与维护进行深入探讨。

2 电力系统对继电器的基本要求分析

从电力系统的实际运用来看，电力系统对继电器的基本要求包括以下几方面内容：

2.1 选择性

当供电系统发生事故时，继电器应能有选择地将事故段切除，即断开距离事故点最近的开关设备，从而保证供电系统的其他部分能正常运行。这种选择性特征是继电器必须具备的功能之一，只有满足了这个工作要求，继电器才能更好的保证电力系统的有效运行，提高电力系统的安全性和稳定性。

2.2 快速性

一般要求继电器应快速切除故障，以尽量减少事故的影响。在有些情况下，快速动作与选择性的要求是有矛盾的。在6～10kV的配电装置中，如果不能同时满足快速动作和选择性要求时，则应首先满足选择性的要求。但是如果不快速地切除故障会对生产造成很大的破坏时，则应选用快速但选择性较差的保护装置。由此可见，在电力系统中，继电器不但应具备选择性，还应具备快速性，对电力系统运行中发生的故障要快速准确的进行选择断开，保证电力系统的正常运行。

2.3 灵敏性

继电器对其保护范围内发生事故和不正常运行状态的反应能力称为灵敏性，它应用灵敏系数来衡量。灵敏系数越高，则表明继电器对电力系统故障反应越灵敏。基于这种判断，继电器的灵敏系数必须达到一定的数值，必须具备足够的灵敏度，才能满足电力系统的运行需求。

2.4 可靠性

继电器必须运行可靠。由于继电器是保护电力系统正常的重要部件，关系到电力系统的正常运行，因此可靠性是继电器的重要技术指标之一，只有满足了可靠性要求，才能保证电力系统的有效运行。

3 影响继电器安全稳定的因素分析

在继电器的正常工作中，由于电力系统中运行环境复杂，受到的影响因素较多，继电器的安全性和稳定性受到了一定的影响，从目前继电器的实际工作来看，影响继电器安全稳定的因素主要分为以下几种：

3.1 继电保护系统软件因素

软件出错将导致保护装置误动或拒动。日前影响微机保护软件可靠性的因素有：需求分析定义不够准确、软件结构设计失误；编码有误；测试不规范；定值输入出错等。从继电器的实际工作来看，软件问题成为了影响继电器正常工作的重要因素，一旦软件出现故障，将会对继电器的安全性和稳定性产生重要影响。所以，软件问题必须得到重视，应在继电系统中选择质量高稳定性强的软件。

3.2 继电保护系统硬件装置因素

继电器、二次回路、继电保护辅助装置、装置的通信、通道及接口、断路器。这些电力网络的重要元件，其可靠性不仅关系到继电保护的可靠性，还关系到电力系统主接线的可靠性。从继电器系统的组成来看，继电器系统由许多硬件装置组成，硬件装置的稳定性对继电器系统产生了重要影响。为此，在硬件装置选择上，应本着优质高效、安全稳定的原则，选取质量过硬的硬件装置组成继电器系统。

3.3 人为因素

安装人员不按设计要求接线或者误接线问题和检修、运行人员的误操作问题在不少电网中都曾发生过。

电力系统中的继电器是硬件部分的重要构件，在安装运行和检修中如果安装和操作人员不细心，很容易发生接线错误等问题，直接导致继电器状态异常。所以，我们应对人为因素对继电器的影响有正确认识。

4 电力系统继电器保护与维护要点分析

为了保证电力系统能够安全稳定运行，需要对继电器采取必要的保护与维护措施，提高继电器工作的安全性和稳定性，满足电力系统的实际需要。从继电器的实际保护与维护过程来看，应做好以下几方面工作：

4.1 严格遵循状态检修的原则

在电力系统继电器保护欲维护过程中，要想取得预期效果，就要严格遵循状态检修原则，按照操作规程和检修过程进行，按照标准规定，对必须维护和检修的部位进行重点检查，保证检修的总体效果满足继电器运行的实际需求。

4.2 重视状态检修的技术管理要求

在电力系统中继电器的保护与维护中，应对继电器的状态进行整体检修，并认真研究继电器状态检修技术管理规定，重点研究技术管理要求，使继电器的状态检修能够满足电力系统的运行要求，提高继电器检修质量，保证继电器能够正常工作。

4.3 状态检修的经济性要求

在继电器的状态检修中，既要满足检修需要，又要考虑经济因素。应在状态检修中，对技术管理规定进行深入研究，并把握检修原则，提高检修的实效性，注重状态检修的经济性，既要满足实际维护和检修需要，又要有效降低检修成本。

4.4 高素质检修人员的培养

继电器的检修和维护，检修人员是重点，如果检修人员的素质不高，技能水平较差，不但无法满足检修和维护需求，还会造成检修和维护不彻底甚至继电器的损坏。为此，为了保证检修和维护的有效进行，应注重高素质检修人员的培养。

4.5 明确二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系

要搞好继电保护设备状态检修，建立每套保护装置的“设备变更记录”是非常重要的基础技术管理工作。“设备变更记录”应详细记载设备从投运到报废的整个使用过程中设备软、硬件发生的变化。

5 结论

通过本文的分析可知，在电力系统运行中，应对继电器的作用有正确认识，并认真做好继电器的保护与维护工作，使继电器能够正常工作，提高继电器的安全性和稳定性，满足电力系统的运行需要，保证电力系统能够安全稳定运行。

参考文献：

[1]赵永昱.浅谈电力系统继电保护的维护及前景[J].科学之友，2011 （10）.

[2]柳运华，樊恩红.电力系统继电保护可靠性研究[J].科技资讯，2011 （22）.

[3]高海龙.电力系统继电保护安全运行措施探讨[J].机电信息，2011 （18）.

继电保护灵敏性和可靠性篇4

【关键词】失灵保护；热工保护；瓦斯保护；配合

失灵保护是电网的重要保护，在220kV及以上电压等级电网中，按照近后备的保护配置原则，根据GB14285-93《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求，均配置了失灵保护。

据统计，1990年以来全国失灵保护的动作情况如下：

从上表可见，失灵保护的正确动作率一直不高，远低于其它保护的正确动作率（一般在90%以上）。不正确动作中基本为误动。误动原因主要是误接线、误操作和制造质量问题。

从高压电网的要求和电网的实际运行经验看，应该特别强调失灵保护的安全性，在失灵保护的起动回路和出口回路的接线上，应力求安全，在安全的基础上，提高可依赖性。

但目前各网各站失灵保护的接线有很大不同，其中有一些问题值得我们注意。如发电机热工保护与失灵保护、三相操作开关的失灵保护、瓦斯保护与失灵保护等。下面就结合实际情况就这些问题进行分析。

1.发变组高压开关失灵保护

1.1热工保护与失灵保护

电厂热工保护跳闸和起动失灵保护的情况大不一样。一、热工保护动作后起动失灵保护，瓦斯保护虽未直接起动失灵保护，但动作于全停的电气主保护（差动、瓦斯、定子接地、匝间、速断等）会使热工保护动作，再起动失灵保护。二、热工保护动作后，不直接跳主开关，待逆功率继电器Ⅱ动作后，经延时跳主开关。逆功率起动失灵保护。三、热工保护动作后，待主汽门关闭信号接点闭合后，跳主开关，起动失灵保护。

根据目前发电厂热工设备运行的实际情况，热工保护动作的机率还比较高，因此还应当起动失灵保护。但由于热工保护的接点在开关跳闸后一般不返回，如果失灵保护仅依赖电流元件把关，会降低失灵保护的安全性，因此应解决热工保护动作后接点不返回的问题。

解决方案一：热工保护不再起动失灵保护。如果热工保护动作跳主开关，必同时关闭汽门，此时若汽门关闭而主开关失灵，逆功率保护应当动作，经延时再跳主开关并起动失灵保护；若主开关不失灵，逆功率保护不动作，失灵保护也不会被起动。这样逆功率保护就可以起到替代热工保护的作用。此方案的问题在于：（1）发电机必须装有可靠的逆功率保护。现代大型发电机一般配置此保护，在使用中应注意保证该保护的灵敏性和可靠性。（2）由于该方案失灵保护的动作时间较长（需等待逆功率保护的动作），如果主开关三相失灵，发电机要作为电动机运行较长时间，可能对发电机和系统不利，当系统无功缺额较大而发电机又已经灭磁时，问题更严重；如果主开关单相失灵，逆功率保护的灵敏度如何，需要验证，当然，此时，发电机其它电气保护（如负序反时限保护等）也可能动作，起动失灵。

解决方案二：热工保护起动失灵保护。按照技术规程的规定，采用双重化构成和回路的判别方式进行闭锁。

1.2判别回路

对分相操作开关，可按照能源部电火（1992）157号文件的要求，采用两零序电流继电器。根据计算，零序电流的灵敏度基本无问题，能保证失灵保护的可靠起动。

对三相操作开关，因为要考虑开关三相和分相失灵，其失灵判别回路必须重新考虑。

用传统的相电流元件时，考虑发电机、变压器故障的特点，较难选择电流元件的定值。电流元件的定值较大，在某些故障时，如匝间短路、热工保护动作等，可能不能保证电流元件的动作，也即开关三相失灵时，判别回路不能起动，失灵保护拒动；而降低电流元件的定值，受条件限制，仍难保证任何故障时的灵敏度，且相电流元件正常处于动作状态，需要在主开关跳开时可靠返回，这就对此元件及相应接点提出了很高的要求。

如果用分相操作开关的零序电流方案，开关三相失灵时，若为热工保护动作或故障为对称性故障，判别回路将不能起动，失灵保护拒动。

1.3电压闭锁

电力部颁“电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点”强调，“除发电机变压器组的断路器非全相开断的保护外，均应设有足够灵敏度的电压闭锁控制多接点回路…”，但如同对电流元件的分析，电压元件在某些故障情况下是没有灵敏度的，或者说，发变组某些类型故障时，系统母线电压变化不大。因此，对分相操作开关，电火（1992）157号文要求采用零序电流元件的动作接点解除复合电压闭锁，以保证此时失灵保护的动作。但对三相操作开关，就很难找到合适的解除电压闭锁的判据，如果用相电流元件，正常运行时就可能解除了电压闭锁，使电压闭锁起不到应有的作用；如果用保护动作接点，则在处理保护缺陷或部分保护校验时，失灵保护的安全性又大为降低；如果再增加其它判据，回路又可能过于复杂。

综合上面的分析，我们可以得出：主开关为分相操作开关时，热工保护可以直接起动失灵保护，也可以不直接起动，由逆功率保护起动失灵。采用两零序电流继电器构成判别回路并解除电压闭锁。零序电流按照躲过正常运行时的不平衡电流整定。

2.瓦斯保护与失灵保护

按照技术规程规定，不允许瓦斯保护起动失灵保护。目前，某些设计的主变瓦斯保护动作时起动操作箱的永跳继电器，永跳继电器动作后起动失灵保护，相当于主变瓦斯保护起动失灵。要保证变压器瓦斯保护不起动失灵保护，可使瓦斯保护单独起动一出口中间继电器，接至操作箱的手跳端子，而手跳不起动失灵保护。

在瓦斯保护尚未分开出口时，若断路器失灵保护采用集成电路型或微机型装置，从电流判别到失灵计时均在一个装置内时（新设计的3/2接线的厂站一般用此类装置），由于它们之间不采用接点联系，不存在电流继电器接点粘连的问题，应该说，失灵保护的安全性还是有保证的。有严重问题的是使用电磁型电流继电器作为判别元件，而瓦斯保护又未分开出口时，非常容易误起动失灵保护。

3.结束语

失灵保护运行的可靠性是大家都非常关注的问题，为最大限度地减少失灵保护的不正确动作次数，需要我们从接线、操作和设备质量等各环节着手努力。采用高可靠性的失灵保护判别元件或装置，合理接线、整定，严格按规程操作，必将极大地提高失灵保护的正确动作率，为电网的安全运行作出应有的贡献。

【参考文献】

[1]国家电力调度通信中心编.电力系统继电保护典型故障分析.中国电力出版社，2001.

[2]黑龙江省电力有限公司调度中心编.现场运行人员继电保护知识实用技术与问答.中国电力出版社，2001.

[3]国家电力调度通信中心编.电网调度运行实用技术问答.中国电力出版社，2000，3.

[4]国家电力调度通信中心编.电力系统继电保护实用技术问答（第二版）.中国电力出版社，1999，11.

继电保护灵敏性和可靠性篇5

关键词：变压器；后备保护；可靠性；电网运行；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM772 文章编号：1009-2374（2016）32-0034-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.016

变压器设备的安全可靠运行是保障电网正常运行的关键因素之一，目前大多数电网均为超高压、大容量系统，因此变压器也向大容量方向发展，在安装数量上也随着电网容量的增加而明显增加。但是在变压器的实际应用过程中，经常出现高、低压测后备保护灵敏度不足、断路器拒动或误动、母线故障等问题，造成变压器故障、烧毁甚至大面积电力系统故障、停电事故等严重后果，对此需采取有效的措施提高变压器后备保护装置的可靠性。

1 变压器后备保护简介及常见问题

1.1 变压器后备保护

按照《3～110kV电网继电保护装置运行整定规程》中的相关规范，3～110kV电网的继电保护均应遵循远后备原则，具体为在同故障点相邻的断路器位置安装继电保护装置，目的是在变压器断路器设备本身发生拒动故障时启动电源侧的继电保护，从而保证及时将故障切除。输电线路的保护通常分为3段，第一段和第二段是主保护，第三段是后备保护，其中后备保护又分有远后备与近后备两种，在第三段保护中应至少装置有近保护，当第一段和第二段的距离保护出现误动或者拒动现象时由第三段距离保护做出跳闸保护动作。远后备保护范围是变压器低压侧的母线故障范围，因此在装置远后备保护时需要考虑变压器阻抗值、接线组别等问题。变压器后备保护主要有以下五种类型：（1）复合电压闭锁过流：主要作为变压器短路故障中的后备保护，用于变压器内部以及相邻元件的后备保护。部分元件经常因为灵敏度不足的问题而未能在出现短路故障时及时闭合电路，因此需增加复合电压闭锁回路。若是发生不对称故障时，在满足对称性故障和负序电压故障保护安装位置的三相电压低于定值时方可开放过电流启动保护，这样可以降低复合电压闭锁过流电流定值。（2）过电流保护：变压器高、低压侧过电流的多电流保护元件均是按照变压器最大负荷电流设置的，但是并没有针对短路进行选择性配合，动作时间会超过出线路保护的最长时间，当达到最大负荷时需警惕电路过负荷。（3）瓦斯保护：瓦斯保护为变压器常用的后备方式之一，包括重瓦斯保护与轻瓦斯保护两种，前者保护动作为直接将断路器断开，后者则是在发生故障时发出相应的警报信号，从而提示有关工作人员。瓦斯保护主要适用在油浸式的变压器中，其作用原理是根据检测到的油箱气体指数判定是否需要动作，变压器发生接地、内部短路等故障时，故障处电弧及电流会在短时间内产生大量热能，变压器油箱内的油会在热能作用下蒸发并分解为气体，油枕受到气体的冲击之后就会触发瓦斯保护装置，进而做出保护动作。瓦斯保护不仅成本较低、结构简单，而且具有较高的灵敏度，因此对于匝数比较少的绕组端变压器比较适合。但是瓦斯保护只能对变压器内部的故障做出保护反应，若是发生外部故障时瓦斯保护装置并不能在较短的时间内做出保护，会导致故障时间持续时间长、范围扩大。（4）差动保护：目前越来越多的变压器使用差动保护装置，差动保护能够有效判别保护元件本身是否存在故障，若是元件本身发生故障会立即启动保护将故障切除，保障其他设备不会受到干扰。（5）接地保护：在中性点直接接地电力系统的运行中，经常会发生接地故障，变压器设备也是，因此会安装相应的接地保护装置，可以同时发挥差动保护、瓦斯保护的故障保护功能。

1.2 变压器后备保护常见问题

变压器后备保护常见的故障问题主要有误动和拒动两种，均是由后备保护装置的灵敏度不足、可靠性降低等原因导致。（1）误动：误动指的是在变压器发生故障时没有及时有效地识别故障并做出相应动作或者是在变压器设备并未出现故障时做出跳闸等保护动作。引起后备保护误动的因素有很多种，例如直流偏磁、应涌流以及励磁涌流均会导致差动保护拒动，变压器零序阻抗、交流电压回路断线以及二次电压回路多个中性点接地均会引起零序保护误动。（2）拒动：变压器相邻线路远端出现故障时，若故障线路本身保护装置发生断路器拒动且该侧主变后备的保护灵敏度不足时，会导致后备保护拒动问题，从而不能及时有效地将故障切除，最后会导致事故范围不断扩大。变压器内部出现故障时，比如在三绕组变压器中，后备保护会按“跳母联――跳本侧――跳三侧”的顺序原则启动保护，最终变压器三侧断路器均需跳开，而若是变压器只有一侧发生故障时，例如断线、短路等问题时，应只跳该侧断路器即可，另外两侧仍可以继续正常运行。如果变压器闭锁过流保护灵敏度较差，变压器任意一侧线路出现三相短路故障，且故障点处于变压器线路远端，高压侧电压值会比低压侧电压元件的设定值高，导致低压侧电压元件以及过流保护不能正常启动，于是就出现了复合电压元件无法动作，主变压器复压过电流保护设备拒动的现象。

2 提高变压器后背保护可靠性的有效措施

2.1 延长设备接地放电间隙过流的保护时间

在变电站运行过程中，当系统出现故障时，放电间隙过流保护经常会使未采取接地措施的变压器出现越级跳闸或者抢先动作的现象，因此放电间隙过流保护不大理想。为了减少这类现象的发生，可将放电间隙的过流保护时间适当地延长，确保放电间隙能够在合理的时间点做出保护，并且有充足的时间解除接地故障，从而改善因未采取接地措施的变压器放电间隙发生抢先动作的现象而引起其他故障。此外，新建的变电站不应立即去除母线三相电压互感器，而是应将其同过电压保护以及中性点零序过流保护相融合，进一步完善变电站的配置方式，从而有效提升变压器设备运行的灵活性，最终达到有效保障、提高接地保护的可靠性和安全性。

2.2 提高设备负荷电压元件灵敏度

当外部相间短路时极易引起变压器过流现象，造成变压器故障，为了避免这一现象，需要在变压器设备中装置相间短路后备保护，同时采取过电流保护。因为负荷电压闭锁多电流保护设备有灵敏度高以及安全性优等特点，在变电站主变压器后备保护中的应用十分广泛。为了提高后备保护的可靠性，还应提高后备保护设备负荷元件的灵敏度，可同时安装两套复压方向过流保护，且两套设备间完全相互独立，分别从两个不同的电流互感器中取电流，直流电流也同样从两个不同直流母线中取，这样可以极大地提升后备保护的可靠性。此外，若是变压器高压侧负荷电压闭锁过流装置相对低压母线一侧的灵敏度低时，可于低压侧位置添加一套不带电压闭锁且定值较高的纯过流保护设备。这样一来，高压侧与低压侧的两套后备保护是完全相互独立的，不仅能够独立运行发挥保护作用，而且还不会相互干扰，减少了因低压侧过流保护出现拒动现象而导致变压器受损的现象。同时，低压侧过流保护还可将一个时间段的跳总出口延长，即低压侧和高压侧分先后顺序跳，这样就能够避免因低压侧断路而导致失灵的情况，并且低压侧与高压侧两者复合电压闭锁应采取并联方式连接，提升高压侧复合电压闭锁装置与低压侧断路的灵敏度。

2.3 于靠近断路器位置安装电流互感器

靠近断路器的母线侧位置是变压器低压侧的差动保护装置最为理想的安装位置，因为将电流互感器安装在靠近断路器的一侧能够在断路器发生故障时立即启动差动保护，及时、快速、有效地切除故障。此外，若是电流互感器无法仅靠母线侧位置安装，则应保证安装位置同断路器紧密相邻，尤其是相间过流电流互感器，应尽量靠近变压器位置安装，确保变压器引线和套管均在保护装置的保护范围之内，从而保证在变压器发生故障时，电流互感器能够在第一时间启动保护，及时切除故障。

2.4 优化保护装置的配置方案

部分后备保护拒动或者误动问题是由于配置不合理引起的，因此可通过优化保护装置的配置方案来达到提高后备保护可靠性的目的。（1）在变压器尤其是大型变压器正式投入运行使用之前应先进行空载合闸试验，通过试验选取合适的变压器后备保护方式，并合理设计后备保护装置方案；（2）在选取后备保护装置时需综合考虑实际保护范围、设备性能等多种因素，并在装置后进行数次电磁试验，确保装置正确且不会受到电磁干扰；（3）因为变压器的结构是比较复杂的，在运行的过程中可能会出现异常状态、内外部故障，需要安装的后备保护多达几十种，但是在变压器实际工作中某些故障类型发生的概率是极小的，因此各类型保护装置的灵敏度也存在一定的差异。对此在选取保护方式和设计配置方案时应遵循四个原则：（1）各项保护装置的功能完备，目的是保证能够对变压器的异常状态和故障及时做出有效的保护措施；（2）充分考虑变压器的容量等参数确定单套配置还是组合配置；（3）应选取性能优良、运行经验丰富成熟、技术达标的保护装置以及保护原理；（4）合理进行组屏，对于容量大的变压器最好选用两套保护系统，并分屏装置，采取分屏设置可实现在保障变压器继续运行的条件下进行系统的调试与检修。

3 结语

变压器后备保护在电力系统运行过程中有着不可忽视的作用，其可靠性高低直接关系着电力系统能否正常、稳定、安全运行，因此提高变压器后备保护灵敏度、可靠性具有十分重要的意义。受到多种因素的影响，变压器后备保护在实际运行中经常出现误动、拒动的问题，不仅会延误故障的切除，还会延长故障持续的时间、扩大故障的影响范围，造成严重的后果。对此需要采取有效措施提升后备保护装置的可靠性：（1）应延长设备接地放电间隙过流的保护时间；（2）要提高设备负荷电压元件灵敏度；（3）应于靠近断路器位置安装电流互感器；（4）应优化保护装置的配置方案，通过有效的措施降低后备保护装置误动或者拒动的现象，保障电力系统运行稳定性以及安全性。

参考文献

[1] 吴水兰，宋小会，刘洋，等.变压器高、低压侧后备保护的配合问题分析[J].电力系统保护与控制，2014，（1）.

[2] 杨剑梅，杨雪梅，高辉.变压器后备保护选择性与灵敏性配合问题的分析[J].电气技术，2015，（3）.

继电保护灵敏性和可靠性篇6

关键词：电力；闭环线路；整定计算；原则；分析；供电安全；运行

中图分类号：TH870 文献标识码：A

近年来，随着供电负荷地增长，在110kV线路的运行中，越来越多的应用闭环线路，大大的提高了供电的可靠性。但是闭环电路对继电保护的要求也相应提高，并且整定复杂，这就需要对整定计算的方法进行探究，本文是以110kV闭环线路的整定计算为例，分析了整定计算的问题和注意事项。

一、110kV闭环线路的概述

在110kV闭环线路的运行中，继电保护不仅仅关系着供电的效率，还关系着供电的安全性，因此需要合理整定全网整定值，促进110kV的安全有效运行。

（一）110kV闭环线路运行的条件

在110kV的闭环线路运行中，需要满足的条件：首先在闭环线路运行中的线路必须参与闭环运行的线路必须配置有光纤电流纵差保护，且不允许出现环内套环的运行方式。其次，地方电源经环网布置110kV线路并网时，必须使该电气环处于开环状态，同时相关双回路线路不能并列运行。

（二）闭环线路中的继电保护

在闭环线路的运行中，容易出现电气设备运行不正常的现象，因此需要以运行维护的条件为依据，显示出信号或者是跳闸的现象，进而对危害的动作进行延时，最大限度的降低事故的破坏性。与此同时，在电力系统中，设备发生短路故障，可以通过继电保护对故障元件进行有效的切除，避免元件遭到相应的破坏。

二、闭环线路进行整定计算的方法探讨

由于继电保护是电力系统运行的一个关键环节，因此需要对闭环线路的继电保护进行整定计算，以电力系统的具体运行情况为依据，借助网络计算工具对系统的运行进行相应的保护。整定计算主要是针对保护装置进行的，通过对其运行定值的计算，同时对电网规划和保护配置工作进行适当的管理和指导，进而使保护系统更加合理安全的运行。作为继电保护的一个关键环节，整定计算的正确性和合理性对整个电力系统的保护装置的和谐工作起到积极的促进作用。

（一）闭环线路整定计算的基本要求

在对闭环线路进行整定计算时，需要按照一定的原则进行，进而保证电力系统的安全有效运行。闭环线路运行过程中，通常受到助增、分支系数的影响，所以在整定计算过程中，一定要具备充足的条件。具体表现在以下几个方面：闭环线路上一定要配有光纤电流纵差保护设备；绝不允许出现环内套环现象。同时，闭环运行线路不可分接于变电站上的不同母线之上。对于地方电源而言，如果经环网110kV线路，则该电气环一定要保持开环运行状态；对于地方电源并网发电路径而言，沿线如果有双回路布设的110kV线路时，该双回路线路一定要避免并列运行。首先，要做到选择性、灵敏性、速动性和可靠性相互协调。因此在进行继电保护的整定计算时，需要确保定值的合理性，即保持继电保护的灵敏性、可靠性、速动性以及选择性等相互平衡。由于这四个性质之间存在着相互否定的关系，因此在处理之间关系时，要根据电网运行的实际需要决定将哪一个性质作为关键的考虑因素，然后确定最佳的方案，进而满足电力系统运行的实际需要。其次，要选择合适的运行方式，无论是在短路计算还是在最大负荷的条件下，对继电保护的整定计算都是需要借助一定的运行方式，因此运行方式的选择对系统整体的性能，并且还会影响到保护配置的选择和保护的评价，这就需要综合分析多种因素，采用最优的运行方式。在运行方式的选择中，要提高运算的合理性，并从继电保护的实际需求着手，例如确定变压器的中性点是否接地运行等。此外，还需要选择正确的参数，保证参数的准确性，包括零序阻抗参数以及互感器的相应参数等等，只有依靠正确的参数，才能够保证整定计算的正确性。因为在对继电保护进行整定计算时，存在着多种参数，并且不同调度部门对参数整定的范围存在着一定的差异，这就需要在合适的运行方式的指导下，归算出等值的阻抗，同时保证上级调度能够对后备保护的整定提出相应的动作时间参数。

通常情况下，110kV线路不仅有光纤电流差动保护，而且还要适当地配置一些距离，比如相间或者接地等，同时还要有零序保护。对于零序I段而言，因其受到电网运行模式的影响非常的大，而且比较容易发生误动操作现象，所以实际运行过程中对零序I段保护予以取消；对于零序Ⅱ段电流值而言，根据本线路末端的接地故障时有规定的灵敏系数，同时还与相邻线路I段、Ⅱ段有机地配合在一起，其中动作时间跟你讲配合关系适当进行整定；对于零序Ⅲ段电流值而言，根据本线路末端接地故障时的灵敏系数，一次值不可高于300安，而且还可以躲过本线路末端变压器其他各侧三相短路时的最大不平衡电流整定，动作时间按配合关系整定。

距离保护整定原则：对于距离I段而言，根据保本线路总长度的70%之规定，对其灵敏度进行整定。ZdzI=Kk*Zl（Kk≤0.7）；对于距离II段而言，根据保本线路末端故障问题，对其进行超过1.5倍灵敏度整定。对于变电站出线而言，按照与主变110kV侧阻抗保护I段定值，实施反配合整定。这主要是为了有效防范越级跳闸。对于距离III段而言，对相邻下级线未故障有足够灵敏度整定；躲最大负荷电流整定；保所供变压器低压侧有1.2灵敏度整定。通常根据保所供变压器低压侧有1.2灵敏度整定，这样就可有效满足其他条件。在此过程中，应当注意助增电流对保护的影响。

（二）闭环线路整定计算的内容

对闭环线路的整定计算是一个综合性的过程，对整个电力系统的运行起着至关重要的影响。首先，整定计算人员结合系统运行的具体需求以及地区网络的实际情况，制定符合具有较强的灵敏性、选择性的保护配置方案。其次，要保证各个继电保护功能之间形成相互配合的关系，由于继电保护装置由多个电气元件构成，其各自的作用、选择性以及灵敏性存在较大的差异，这就需要确保主要的元件具备一定的选择性和灵敏性，对于一些辅助的元件只需具备一定的灵敏性即可。此外，保证各个装置之间的配合关系协调，主要是通过对短路电流的计算，将相邻保护装置的动作时间以及灵敏度方面进行相互的配合，保证其选择性满足规定的要求。这样在系统发生故障时，可以借助故障线路对上一级相邻路线更为灵敏的特点，为保证系统的安全性和稳定性创造有利的条件。

图1

在对闭环线路进行整定计算的过程中，需要从分支系数和助增系数两个方面着手。就电流分支系数而言，是指在相邻线路短路时，流过本线路的短路电流占流过相邻线路短路电流的分数。一般由于电流保护I段无需只保护本线路的全部，不考虑分支系数。电流保护II段和III段在多电源网络中应进行考虑。对过电流保护来说，在整定配合上应选取可能出现的最大分支系数。如上图所示，在D点发生短路，假设1DL及2DL继电器的过电流保护均刚刚起动，即它们都处在灵敏度相等的状态下，则有如下关系式：

助增系数等于电流分支系数的倒数，助增系数将使距离保护测量到的阻抗增大。在整定阻抗不变的情况下距离保护测量阻抗的加大意味着保护范围缩小。如果助增电流越大，保护范围缩小越多。由于I段无需只保护本线路的全部，从短路点到保护安装处之间不会再有其他分支，因此不会出现分支电流，不受运行方式的影响，这是距离I段的突出优点。II段和III段的保护范围伸到相邻线路上去了，可能存在分支电流，在多电源网络中应进行考虑助增系数。为保证选择性，在整定配合上应选取可能出现的最小助增系数。

（三）闭环线路整定计算的注意事项

在对闭环线路进行整定计算时，需要涉及多个相应的环节，这就需要对一些特殊事项进行处理，一般而言，在对闭环线路的整定计算中，注意事项主要分为以下几种：

首先，要注意相邻上下级之间的配合关系，这就需要从两个方面进行，一方面要考虑正常运行方式下考虑相互的关系，另一方面要对运行方式改变的形势下对相互关系进行考虑，特别是对采取的临时性的改变措施进行慎重的考虑。其次，在系统的运行方式出现改变时，需要对相应的保护进行重新计算或者是校验，确保计算满足新的运行方式的要求。再次，在闭环线路的整定计算时，需要对不同的保护有不同的侧重，特别是对主保护与后备保护的关系处理，坚持以主保护为主，并且兼顾后备保护，在保证主保护作用的基础上，最大限度的提高后备设备的灵敏度。此外，在大的接地电流系统中，需要根据变压器中性点的分布情况，合理布置设备，确保设备的安全，降低设备的零序电抗变化，进而做到对闭环线路的有效保护，同时要避免接地点过多的现象。总之，在对闭环线路进行整定计算时，要设计一定的方案，确保方案具有较高的运行方式，进而提高整个闭环线路的适应性。

结语

随着人们对电力需求的不断提高，对电力行业的发展提出了更高的要求，因此需要提高电力系统的运行效率和安全性，这也是发展可持续电力的必然要求。由于闭环线路成为电力系统发展的主要趋势，为了保证闭环线路运行的可靠性和安全性，需要对其进行继电保护。继电保护需要借助对闭环线路的整定计算，进而得出系统运行的相应参数，及时的发现系统运行中的相应问题，保证系统运行的安全性和经济性，进而实现电力行业的健康可持续发展。但是对于110KV闭环线路的整定计算是一项复杂的工作，还需要不断的探索，这就需要整定计算人员根据系统运行的特点，采取合适的方式进行整定计算。

参考文献

继电保护灵敏性和可靠性篇7

摘要:电力系统的自动化发展是适应社会进步、生产力提高、全面现代化建设需求的必然趋势。安全的供配电、及时、畅通的送电服务、高效、高质量的系统服务给新时期电力系统的发展提出了更高的要求。本文主要从安全供电、提升服务质量的目标出发，探讨了电力系统中继电保护的自动化发展创新模式，对稳定我国电力系统的生产秩序，构建一体化、智能化、科技化、共享化的电力服务系统有着重要的推动作用。

关键词:电力系统；自动化；网络化；一体化

市场经济建设的飞速发展使人们的生活质量和水平得到了不断提升，人们对于电力系统供、配电服务质量、工作效率、服务设施建设、安全措施保障建设也有了越来越高的要求。这一高标准、严要求的物质文化需求又给电力系统的自动化发展提供了强劲的动力并指引了明确的前进方向。随着人们越来越多的关注安全生产、安全用电，主要从事故障发现、及时排除或中断危险的继电保护技术得以充分的发展。继电保护装置通过对电力系统及设备的实时监控来发现异常，及时的发出警示危险信号，对于超负荷的工作线路则通过跳闸的方式、自动隔离或切除电路连接的方式暂时保障电力系统的安全，从而杜绝安全隐患带来的重大损失。因此，可以这样说，继电保护系统的自动化发展在很大程度上影响着电力系统全面自动化建设的进程，成为我们需大力研究的重要技术。

1 继电保护技术的发展历程及现状

电力系统的科学发展使继电保护技术得以产生，并随之不断强化，随着科技的创新、现代化科学技术的广泛应用，继电保护系统功能越来越强大，在自动化电力系统的维护中发挥着巨大的作用。继电保护装置最初的模型即是熔断器，从20世纪50年代至今的50年发展中，继电保护技术装置经历了四个发展阶段，即从电磁式保护装置、晶体管式继电保护装置、集成电路继电保护装置演变为今天的计算机继电保护装置。众所周知，计算机强大的综合功能使之深远的影响了我国各行各业生产管理的持续发展与创新，随着高科技技术的广泛应用与完善，网络化、数字化、智能化、一体化的电力系统初步建立。然而，由于我国电力系统的庞大建设、持续扩容与增容、地域环境的复杂变化使得基于电力系统自动化建设的继电保护系统发展还处于相对滞后的局面。我们深知，仅靠简单的熔断、等断电保护措施已远远不能适应电力系统的多元化发展进程与持续化建设需求，倘若我们只一味的搞建设、搞开发、搞经营，却忽视了安全生产环境的控制与保护，那么一旦庞大的电力系统出现故障，造成的后果及经济损失则是无法估量的。

2 继电保护装置的自动化性能标准

当电力系统中的电力元件如发电机、线路或电力系统本身发生故障时，继电保护装置可采取安全的控制措施预报或终止故障现象的大范围发生，是一种自动化的防范设施的成套集合，其重要的组成部分包括感受元件、比较元件和执行元件等。当系统和设备发生的故障足以损坏设备或危及电网安全时，继电保护装置则能最大限度地减少这种损坏的程度，从而降低对电力系统安全供电的影响。如：单相接地、变压器轻、重瓦斯信号、变压器温升过高等。同时，继电保护装置还可根据电气设备的不正常工作情况及运行维护条件采取发出相应的不同信号、自动进行设备调整及切除易引起事故的电气设备等方式进行故障提醒、设备维护及故障延时，从而在及时的提示、规范的防护操作中使设备尽快的恢复正常的工作状态。继电保护装置的工作方式及重要职能决定了其必须遵循以下计特性的要求。

2.1 灵敏性。高度灵敏的保护装置可以最快的速度切除短路故障，从而有效的提高系统的稳定性，减轻设备的故障率，使损害的程度降到最低、范围缩到最小。在维护安全供电运行的同时，能通过灵敏的保护提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果，使经济损失、生产损失、设备损失受到合理的控制。继电保护装置的灵敏性体现设备在保护范围内发生故障或不正常运行状态时继电保护装置的反应能力，通常以灵敏系数进行标定。在选择、设计继电保护装置时，设备的灵敏度是我们首要考虑的衡量标准，它是整个电力系统安全运营的可靠保障。

2.2 可靠性。可靠性是指继电保护装置应该进行的合理保护功能，简言之即是电力系统在正常的工作状态下，继电保护装置可不需要采取任何的措施，而在故障状态下才应采取判断准确的防护措施。如本身没有故障的电力系统发生跳闸、本身没有危险信号的系统发生错误报警信号等现象则说明继电保护装置也出现了故障，缺乏可靠性。因此，我们应严格的选用可靠性高的继电保护装置，将其纳入最基本的选择衡量标准，且任何电力设备如线路、母线、变压器等都不允许在无继电保护的状态下运行。

2.3 快速性。与灵敏性相似，快速性是指在系统故障时，继电保护装置应迅速的切断短路故障线路，从而防止故障范围的进一步扩大，使线路损害程度降到最低、危险系数降到最小。同时，快速性还包括在设备故障后的迅速修复，立即故障排除，从而保持电力系统的用电畅通及高效稳定的服务。

3 继电保护自动化的创新发展

基于以上继电保护装置的自动化性能要求，我们应充分的本着创新的意识不断强化继电保护装置的完善与多元化应用，充分的利用计算机技术、网络技术、一体化技术促进继电保护的自动化发展与变革。在继电保护装置实现基本保护功能的基础上，我们还应用智能化的高端要求促进各种技术参数的合理化制定，通过科学的调研、故障参数的不断分析，利用计算机强大的数据保存能力、运算能力、匹配能力、决策能力使继电保护技术得到创新的发展。同时，促进继电保护装置的网络化系统建设，减少单个继电保护装置的使用，利用网络的共享服务、智能服务建立更完备的故障分析体系及检测校准体系，从而为继电保护装置的准确、高质量服务提供必要的技术支持。另外，我们还应本着始终把单一的继电保护装置作为整个电网运行系统的一个终端设备的原则，实现继电保护装置在数据处理上的一体进程，最终通过故障信息的整理、网络的获取及上传构建电力系统继电保护的完备、一体化的分析、校验体系，为继电保护的进一步自动化、全面化、智能化发展提供有力的决策依据。

继电保护灵敏性和可靠性篇8

关键词：高压配电柜；变压器；低压配电柜；电线电缆；继电保护；Google Earth；Excel AutoCAD

一、主接线方式

主接线是变配电所电气设计的首要部分，主结线的确定对变电所电气设备的选择、配电装置的布置以及供电的可靠和经济性有很密切的关系。对所选用的主结线，必须满足下列要求：

1、可靠性，要尽量减少计划外停电时间，尽量缩小事故后的影响范围。

2、灵活性，主接线应力求简单，满足在调度，检修及扩建市的灵活性。

3、安全性，保证在一切操作切换时工作人员和设备的安全，以及能在安全条件下进行维护检修工作。

4、经济性，应使主接线的初投资和年运行费用达到经济合理。

二、主接线的主要电气设备选择

（一）高压配电柜

高压开关柜属于成套配电装置，它是由制造厂按一定的接线方式将同一回路的开关电器母线、测量仪表、保护电器和辅助设备等都装配在封闭的或不封闭的金属柜中，成套供应用户。

用户报装容量单台大于800kVA的高压开关柜一般都选择KYN型交流金属铠装移开式开关柜，其优点是柜中的高压断路器等主要设备是装在可以拉出、推进的手车上，它可以大大减少停电维修的时间，从而提高了供电的可靠性。采用少油断路器作为高压开关柜的主要开关电器。少油断路器是一种带有灭弧装置的开关电器，在正常工作时用来接通负荷电流，电路发生短路时用来切断巨大的短路电流。由于采用抽屉式高压开关柜，不需要再装设隔离开关。当断路器故障需停电维修时，拉出需检修的手车，推入同类型备用手车即可恢复供电，既方便又安全。

用户报装容量单台小于800kVA的高压开关柜一般都选择HXGN型高压负荷开关柜，这种开关柜的最大特点是压气式开关，性能优越，具有可靠防误操作措施，体积小，重量轻，操作简单，操作力小，使用安全，维护方便，质量稳定可靠占地面积小，可靠墙安装。

（二）变压器

1、变压器推荐选用D，yn11结线变压器，在TN系统中采用D，yn11结线组别的变压器已很普遍。在GB50052-95《供配电系统设计规范》中第6.0.7条规定：“在TN及TT系统接地型式的低压电网中，宜选用D，yn11结线组别的三相变压器作为配电变压器”。D，yn11与Y，ynO结线变压器相比具有以下优点：

（1）有利于抑制高次谐波电流。三次及以上高次谐波激磁电流在原边接成形条件下，可在原边形成环流，有利于抑制高次谐波电流，保证供电波形的质量。

（2）有利于单位相接地短路故障的切除。因D，yn11结线比Y，ynO结线的零序阻抗小得多，使变压器配电系统的单相短路电流扩大3倍以上，故有利于单相接地短路故障的切除。

2、对变压器的保护有过负荷保护、定时限过电流保护、电流速断保护、瓦斯保护、速断保护等。变压器过负荷保护是反应变压器正常运行时的过载情况，一般仅仅动作于延时报警信号。变压器的过负荷电流多为三相对称，因此过负荷保护只需要在一相上安装一个电流继电器。过电流保护其保护原理与线路过电流保护完全相同。变压器速断保护其基本原理与线路速断保护的原理基本一致，只是速断保护动作后，无延时的断开变压器两侧的短路器。瓦斯保护的原理是当变压器内部轻微故障时，瓦斯继电器KG的上接点闭合，作用于报警信号。当变压器内部发生严重故障时，KG的下接点闭合，通常是经过中间继电器KM作用于跳闸，同时发重瓦斯信号。

（三）低压配电柜

低压配电设计所选用的电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应；额定电流不应小于所在回路的计算电流（ 为计算负荷、 为计算电流、 为额定电压）、额定频率应与所在回路的频率相适应；电器应适应应所在场所的环境条件，满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求以及通断能力，所以在配电设计中，应进行校验，重点是当配电变压器容量较大，而安装在靠近变压器的保护电器容量又较小时，更应作计算和校验。

（四）互感器

为使测量仪表和继电器标准化，使测量仪表和继电器与高压系统隔离，降低仪表和继电器的绝缘水平，简化仪表构造同时保证工作人员安全。另外，避免短路电流直接流过测量仪表及继电器线圈，因此，高压进线柜、计费柜、出线柜以及低压配电柜均采用电流互感器。计费柜含电压互感器及电流互感器，可以同时对电压和电流计量，所用仪表由供电局决定。

（五）继电保护装置

1、继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求：这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。

（1）可靠性是指保护该动体时应可靠动作。不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。

（2）选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。

（3）灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求，通过继电保护的整定实现。

三、利用一切电脑软件加快设计进度和设计的准确度

1、利用AutoCAD、Word2000来实现图文混排

在处理过程中，有几点技巧需要注意：

（1）改变AutoCAD绘图窗口的背景色为白色。

（2）注意图层颜色的控制，将各图层的颜色变成黑色（白色背景下），以获得黑白图形。

（3）尽可能地增大窗口尺寸，在利用Windows剪贴板前，在AutoCAD环境中，应尽可能地增大窗口尺寸，可通过关闭一些工具条，压缩命令行占有行数或设置更高的图形显示模式来增加窗口的大小，同时让绘制的图形尽量充满整个绘图窗口。

2、利用AutoCAD、Excel来快速统计工程材料数据

我们在进行10kV配网改造工程设计时，由于电网建设与改造涉及的台区多，线路复杂，工程图纸层出不穷，各种的工程数据统计复杂，特别是低压线路，线径不一，长度不同、导线长度标注繁多，往往在手工统计的过程中容易出现错漏而造成工程数据不准确。如果将工程数据从AutoCAD工程图纸导出到Excel电子表格来，既能快速又能准确统计，节省大量的精力和人力。

在AutoCAD下定义各种工程数据块，并定义各种数据块的块属性，并将工程数据块与块属性结合起来。将数据从AutoCAD导出到Excel电子表格中后，利用IF、VALUE、SUM等函数制成电子模板，将导出文件复制或剪切到已有的电子模板中，就能迅速统计出电杆杆号、杆型、导线、线径、线路长度等各种工程数据，并可快速生成线路杆塔表、主材材料使用表。因此，工程图纸完成后，各种的工程数据也能自动生成了。

结语：10kV变配电所作为为用户提供电力的中心环节，充分的保证其设计合理性对于保证正常供电、经济性、安全性具有重要意义。

参考文献：

1.《供配电系统设计规范》GB50052-95

2.《低压配电设计规范》GB50054-95

继电保护灵敏性和可靠性篇9

关键词：变电站 二次继电保护 电力系统 稳定

1、继电保护装置的运行环境极其维护

继电保护装置是实现继电保护的基本条件，要实现继电保护的作用，就必须要具备有科学先进、行之有效的继电保护装置，所谓“工欲善其事，必先利其器”，有了设备的支持，才真正具备了维护电力系统的能力。

2、继电保护装置对电力系统安全运行的重大意义

因为当电力系统发生故障或异常时，继电保护可以实现在最短时间和最小区域内，自动从系统中切除故障设备，也可以向电力监控警报系统发出信息，提醒电力维护人员及时解决故障，这样继电保护不仅能有效的防止设备的损坏，还能降低相邻地区供电受连带故障的机率。同时还可以有效的防止电力系统因种种原因，而产生时间长、面积广的停电事故，是电力系统维护与保障最实用最有效的技术手段之一。

3、对电力系统继电保护的基本要求

动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

3.1 选择性

定义：继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，

使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。如图1所示单侧电源网络中，当d1点短路时，应由距短路点最近的保护1和2动作跳闸，将故障线路切除，变电所B则仍可由另一条无故障的线路3-4继续供电。

原则：就近原则，即系统短路时，应由距离故障点最近的保护切除相应的断路器。

3.2 速动性

所谓速动性，就是发生故障时，保护装置能迅速动作切除故障。对不同的电压等级要求不一样，对110KV及以上的系统，保护装置和断路器总的切故障时间为0.1秒，因此保护动作时间只有几十个毫秒（一般30毫秒左右），而对于35KV及以下的系统，保护动作时间可以为0.5秒。

3.3灵敏性

继电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。其灵敏性有的保护是用保护范围来衡量，有的保护是用灵敏系数来衡量。

3.4 可靠性

保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不应该动作的情况下，则不应该误动作。简单说就是：该动的时候动，不该动的时候不动。该动的时候不动是属于拒动，不该动的时候动了是属于误动。不管是拒动还是误动，都是不可靠。

以上可靠性是最重要的 ，选择性是关键，灵敏性必须足够，速动性则应达到必要的程度。我们所有的继电保护装置都是围绕这四个要求做文章，当然不同的保护，对这些要求的侧重点是不一样的，有的侧重于选择性，有的侧重于速动性，有时候为了保证主要的属性可能会牺牲一些其他的属性。

4、电流速断保护

定义：反应于电流增大而瞬时动作的电流保护，称为电流速断保护。顾名思义电流速断保护应该侧重于速动性。

4.1 整定原则

为了解决这个矛盾可以有两种办法，通常都是优先保证动作的选择性，即从保护装置起动参数的整定上保证下一条线路出口处短路时不起动，即整定原则是：按躲开下一条线路出口处短路的条件整定，或者简单说躲相邻线路出口短路的最大短路电流。所谓躲就是电流速断保护的整定电流要大于相邻线路出口短路的最大短路电流（因为电流速断是增量动作的）。另一种办法就是在个别情况下，当快速切除故障是首要条件时，就采用无选择性的速断保护，而以自动重合闸来纠正这种无选择性的动作。现在大多数是采用第一种方法。

4.2 最大运行方式和最小运行方式

最大运行方式—对每套保护装置来讲，通过该保护装置的短路电流为最大的方式，称之为最大运行方式。最小运行方式—通过该保护装置的短路电流为最小的方式，称之为最小运行方式。在最大运行方式下，保护安装处附近发生三相短路时流过保护装置的短路电流最大。在最小运行方式下，保护范围末端发生两相短路时流过保护装置的短路电流最小。

5、阶段式电流保护的应用及对它的评价

电流速断、限时电流速断和过电流都是反应于电流升高而动作的保护装置。它们之间的区别主要在于按照不同的整定原则来选择起动电流。即电流速断是按照躲开相邻线路出口处的最大短路电流来整定，限时电流速断是按照躲开前方各相邻元件电流速断保护的动作电流整定，（或者说与相邻线路的电流速断保护相配合），而过电流保护则是按照躲开最大负荷电流来整定。这三种电流保护，速断和限时电流速断是复杂保护（因为要计算短路电流），而过电流保护是简单保护（因为只要看负荷电流），速断的定值最大，过电流的定值最小。

继电保护灵敏性和可靠性篇10

[论文摘要]论述变压器的差动保护、标积制动差动保护、零序差动保护等主保护在使用中应注意的技术问题，指出差动保护灵敏度和快速性的提高必须建立在安全可靠的基础之上。

一、引言

变压器差动保护是变压器的主保护，一般采用的是带制动特性的比率差动保护，因其所具有的区内故障可靠动作，区外故障可靠闭锁的特点使其在系统内得到了广泛的运用。其中有许多文献[1][2]都对上叙二种故障情况做出了详尽的分析，但是从现场工程实际来看，当变压器发生区外短路故障时，由于变压器本身流过巨大的短路电流而对其本体的绝缘和性能造成了破坏，同时伴随着变压器内部发生匝间短路故障的情况也时常发生，这就要求差动保护在这种情况下也能够可靠动作而不被误闭锁，这就对差动保护提出了更高的要求。本文就从上叙工程现场出现的问题出发，对这种情况进行重点分析。

二、加强主保护，应使差动保护更完善和简化整定计算

加强主保护的目的，是为了简化后备保护，使变压器发生故障能够瞬时切除故障。目前220kV及以上电压等级的变压器纵联差动保护双重化，这是加强主保护的必要措施。差动保护应在安全可靠的基础上使之完善。

在简化整定计算方面，差动保护应多设置自动的辅助定值和固定的输入定值，使用户需要整定的保护定值减到最少，以发挥微机型继电保护装置的优越性。不需要系统参数，不需要校核灵敏度，可以根据变压器的参数独立完成保护的整定，整定方法简单清晰。

三、差动保护用的电流互感器的基本要求

差动保护用的电流互感器需要满足两个条件，其一是稳态误差必须控制在10%误差范围之内，因为整定计算中采用的不平衡稳态电流是按10%误差条件计算。其二是暂态误差，影响电流互感器暂态特性的参数主要有：短路电流及其非周期分量，一次回路时间常数，电流互感器工作循环及经历时间，二次回路时间常数等。电流互感器剩磁对于饱和影响很大，当剩磁与短路电流暂态分量引起的磁通极性相同时，加重二次电流的畸变，因此电流互感器铁心中存在剩磁，则电流互感器可能在一次电流远低于正常饱和值即过早饱和。差动保护的暂态不平衡电流比稳态时大得多，仅在整定计算时将稳态不平衡电流增大二倍是不够安全的。采取抗饱和的办法是使用带有气隙的TPY级电流互感器。但是差动保护广泛使用的是P级电流互感器，对P级电流互感器规定允许稳态误差不超过10%，暂态误差必然要超过稳态误差，在实用上可在按稳态误差选出的技术规范基础上通过“增密”以限制暂态误差。

采用增密的方法有以下几种[2]：（1）将准确限值系数增大二倍（允许短路电流为额定电流的倍数）；（2）将二次额定负担增大一倍；（3）增大二次电缆截面使二次回路的总电阻减半；（4）改用5P级电流互感器（复合误差由10%降为5%）。

目前110kV及以下电压等级均采用P级电流互感器，220kV变压器亦采用P级电流互感器或5P级、PR级（剩磁系数小于10%）电流互感器，因此差动保护需要采取抗电流互感器饱和的措施。500kV变压器在500kV侧、220kV侧均用TPY级电流互感器，对于600MW大型发电机变压器组保护，500kV侧均采用TPY级电流互感器，在发电机侧已有TPY级电流互感器可选用。

四、度和快速性差动保护的高灵敏的前提是安全、可靠

差动保护应具有高灵敏度和快速性，轻微匝间短路能快速跳闸，但是提高灵敏度和快速性必须建立在安全、可靠的基础上。运行实践说明：使用较低的起动电流值在区外故障或区外故障切除时引起差动保护误动的严重后果，因此对于灵敏度和快速性不要追求过高的指标而忽视可靠性。

提高灵敏度虽对反映轻微故障是有效的，但灵敏度的提高必然降低安全性。变压器的严重故障并不都是由轻微故障发展而来的，故障发生的瞬间仍会发生烧毁设备的事故，同时轻微故障发展为严重故障也需要时间，因此轻微故障带一些时间切除故障也是允许的，长时间的运行实践证实变压器气体保护是动作时间稍长地切除轻微的匝间故障。

轻微匝间故障时产生的机械应力和热效应不大，在200ms内故障切除，不会危及铁心，从检修的角度，只要铁心不损坏，轻微和严重的匝间故障都是需要更换线圈，因此只要差动保护在铁心损坏之前动作，就可以满足检修的要求，不需要追求减少线圈的烧损程度而牺牲保护的安全性。

五、简化后备保护

后备保护作用主要是为了变压器区外故障，特别是考虑在其联接的母线发生故障未被切除的保护，当然也可以兼作变压器主保护的后备（尤其110kV及以下电压等级的变压器）和其联接的线路保护的后备（尤其110kV及以下电压等级的线路）。当加强主保护以后，差动保护双重化配置，气体保护独立直流电源，因此主保护是非常可靠、灵敏、快速的，理应简化后备保护。后备保护只要具备在220kV及以上电压系统是近后备，在110kV及以下电压系统是远后备的基础，不需要仿照线路保护设几段后备保护，线路保护有距离保护，基本不受短路电流的影响，保护范围较固定，配合比较简单。变压器后备保护主要是母线的近后备，110kV及以下电压等级线路的远后备，只要系统内故障能由保护动作切除不致于拒动就满足要求。如果后备保护要从电流保护来解决多段式配合，这是既复杂又困难的问题。变压器后备保护不需作多段配合、定值校核的工作，我们要摆脱整定计算中难以配合的困扰。目前，微机型保护各侧设置相间和接地保护各设3段8时限的复杂保护是作茧自缚，没有好处。

简化后备保护的原则，作者认为变压器高压侧只设置复合电压过电流保护，中、低压侧设复合电压过电流保护作为远后备，电流限时速断作为母线近后备。

六、结语

变压器差动保护提高灵敏度和快速性必须建立在安全可靠的基础上，应采取防止因电流互感器饱和和区外故障切除的暂态误差造成误动的措施。

加强主保护理应简化后备保护，变压器后备保护主要是作为母线的近后备，110kV及以下电压等级线路的远后备，要摆脱整定计算中难以配合的困扰，不作定值校核，为此高压侧后备保护仅设复合电压过流保护，中、低压侧后备保护设复合电压过流保护和电流限时速断保护，前者按变压器额定电流整定，后者按同侧母线的最低灵敏度要求整定，时间应与同侧相邻线路的相应时间相配合。

参考文献：