高压继电保护装置的作用范文

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关键词：电力系统 继电保护 运用

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（a）-0115-01

近年来，电力作为我国主要能源，极大地推动了我国社会经济的发展，提高了我国人民的生活水平。国民经济的发展离不开电力系统的安全，而电力系统的安全就不得不依靠继电保护技术的不断发展。继电保护技术在电力系统中有其独特的运用特性，再结合电子和计算机通信技术的应用，其发展显得越发地具有活力。

1 继电保护技术的运用特性

1.1　继电保护技术的智能化

现代的继电保护技术越来越具有人工智能化的特性。智能化的继电保护技术一方面能够为电力系统的管理节约资源；另一方面还能够为其它技术的运用和发展提供更广阔的空间。智能化技术使得继电保护技术更具科学性和合理性。

智能化技术让继电保护技术在电力保护中实现了自动化。模拟人工神经网络技术（ANN）在继电保护设备中的应用更进一步推动了继电保护技术在智能化上的发展。智能化的继电保护技术与人工相比，在排除电力故障上有着极大的优越性，能够在很短的时间之内对电力故障进行检测、分析原因，进而排除故障，大大加强了故障排除和电力运输的效率。

1.2　继电保护技术的网络化

继电保护技术与计算机网络的发展紧密相关。计算机网络技术不仅能给继电保护技术提供检查操作的直观空间，还能够为继电保护技术的发展提供广泛的技术支持和技术保障。在对电力系统安全的保护中，继电保护技术必须依赖计算机网络数据模拟生成系统对数据的采集和分析，从而检测出故障发生的原因，及时而准确地发出警报。

继电保护技术网络化的发展，一方面可以通过计算机网络数据模拟系统综合分析可能产生的故障；另一方面还可以准确及时地反映出故障产生的原因和故障发生的具体地方，以便让工作人员及时地排除故障。

2 继电保护技术的配置和运用

2.1　继电保护装置的作用

继电保护装置在供电系统中具有极其重要的作用，在电力系统发生故障时，必须要通过保护装置将故障及时排除，以防发生更大的故障。当电力设备处于具有危害性的不正常的工作状态时，保护装置必须及时发出警报信号报知给工作人员，以便其及时消除不正常的工作状态，防止电力设备和元器件发生损害，从而导致电力事故的发生。

2.2　继电保护装置的基本原理

电力系统发生短路故障以后，电流会骤增，电压会骤降，电路测量阻抗会减小，电流和电压之间的相位角会发生变化，这些参数的变化能构成原理不同的继电保护，比如电流增大会构成过电流、电流阻断保护；电压降低会构成低电压保护。

2.3　继电保护装置的运用

工厂和企业的高压供电系统和变电站都会运用到继电保护装置。在高压供电系统分母线继电保护的应用中，分段母线不并列运行时装设的是电流速断保护和过电流保护，但是在断路器合闸的瞬间才会投入，合闸后就会自动解除。配电所的负荷等级如果较低，就可以不装设保护装置。变电站常见的继电保护装置有线路保护、母联保护、电容器保护、主变保护等。

（1）线路保护，通常采用二段式或者三段式的电流保护。其中一段是电流速断保护，二段是限时电流速断保护，三段是过电流保护。

（2）母联保护，限时电流保护装置联同过电流保护装置一起装设。

（3）电容器保护，包括过流保护、过压保护、零序电压保护和失压保护。

（4）主变保护，包括主保护（重瓦斯保护、差动保护），后备保护（复合电压过负荷保护、过流保护）

继电保护技术在目前已经得到飞速的发展，各种各样的微机保护装置正逐渐被投入使用，微机保护装置是有各种不同，但是其基本原理和目的都是一样的。

3 继电保护装置的维护

3.1　继电保护装置的抗干扰

继电保护的抗干扰包括硬件抗干扰和软件抗干扰两种。

（1）硬件抗干扰，即结合屏蔽和隔离来消除干扰。屏蔽主要有电磁屏蔽、铁质保护柜屏蔽等。隔离既可以让保护装置与现场保持信号的联系，又让它们不直接地发生电联系。

（2）软件抗干扰，在直流和交流电入口接入RC滤波器，在芯片的电源和零序之间加上抗干扰的电容等。

对外部的二次回路的设计必须采取抗干扰的措施，如降低干扰对象和干扰源之间的电感和耦合电容；降低附近电气值；降低对信号的屏蔽层的阻抗值等。如果干扰导致了输入的采样值出错，必须在干扰脉冲过去了以后，重新输入采样值。

3.2　继电保护装置的故障与和维护

3.2.1　继电保护装置故障的发生原因

（1）电源问题。如果电源输出的功率不足，就会造成输出的电压下降，导致比较电路基准值发生变化，充电电路的时间变短。

（2）集成度高，布线紧密。插件接线焊口的周围在长期运行以后，在静电作用下会聚集大量的静电尘埃，造成两个焊点之间形成导电通道，导致继电保护故障的发生。

3.2.2　继电保护装置的维护

（1）工作人员记录好各仪表的运行状况，加强对继电保护装置的巡查，及时查出继电保护装置事故原因，并做好记录。

（2）严格遵守电力行业安全规定，建立岗位的责任制，，使得人人有岗，时刻与带电的设备保持安全的距离。

（3）对继电保护装置作定时检修，检查各二次设备元件标志和名称是否齐全；信号的指标是否正常；各按钮是否有效；接点的接触是否有足够的压力；断路器是否正常等。

4 结语

继电保护技术在电力行业中的应用对于电力的安全输送起着至关重要的作用。在电力系统和计算机通信技术高速发展的今天，继电保护技术越来越向计算机化，网络化、智能化发展，这对继电保护工作者来说是一项新的挑战。继电保护技术的作用是及时检测出电力故障，并采取措施排除故障，在高压输电系统和变电站都得到广泛运用。电力系统工作人员必须定时对继电保护装置进行巡视和维护，保证继电保护装置的正常运行，避免继电保护装置发生故障，从而失去保护电力输送的作用。

参考文献

[1] 袁超，吴刚，曾祥君，等.分布式发电系统继电保护技术[J].电力系统保护与控制，2009，37（2）：99-105.

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论文摘要：继电保护技术向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信—体化方向发展。并且电力作为当今社会的主要能源，对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用，本文对继电保护发展现状、电力系统中继电保护的配置与应用、继电保护装置的维护作了详细的介绍。

电力作为当今社会的主要能源，对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。现代电力系统是—个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求，近年来，电子技术及计算机通信技术的飞速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力。如何正确应用继电保护技术来遏制电气故障，提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术问题。

1、继电保护发展现状

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有。在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。上世纪50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍。对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国己建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术 的发展奠定了坚实基础。

2、电力系统中继电保护的配置与应用

2.1继电保护装置的任务

继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于：在供电系统运行正常时，安全地。完整地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据；供电系统发生故障时，自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分，保证非故障部分继续运行；当供电系统中出现异常运行工作状况时，它应能及时准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理。

2.2继电保护装置的基本要求

1）选择性：当供电系统中发生故障时，继电保护除。首先断开距离故障点最近的断路器，以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。

2）灵敏性：保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内，不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样，保护装置均不应产生拒绝动作；但在保护区外发生故障时，又不应该产生错误动作。

3）速动性：是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复，从而为电气设备的自启动创造了有利条件，同时还提高了发电机并列运行的稳定眭。

4）可靠性：保护装置如能满足可靠性的要求，反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性，必须确保保护装置的设计原理、整定训算、安装调试正确无误；同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效，以提高保护的可靠性。

2.3保护装置的应用

继电保护装置广泛应用于工厂企业高压供电系统、变电站等，用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用，对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护，但仅在断路器合闸的瞬间投入，合闸后自动解除。另外，还应装设过电流保护，对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括：

①线路保护：一般采用二段式或三段式电流保护，其中一段为电流速断保护，二段为限时电流速断保护，三段为过电流保护。

②母联保护：需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。

③主变保护：主变保护包括主保护和后备保护，主保护一般为重瓦斯保护、差动保护，后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。

④电容器保护：对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。

随着继电保护技术的飞速发展，微机保护的装置逐渐投入使用，由于生产厂家的不同、开发时间的先后，微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面，但基本原理及要达到的目的基本一致。

3、继电保护装置的维护

值班人员定时对继电保护装置巡视和检查，并做好各仪表的运行记录。在继电保护运行过程中，发现异常现象时，应加强监视并向主管部门报告。建立岗位责任制，做到每个盘柜有值班人员负责。做到人人有岗、每岗有人。值班人员对保护装置的操作，一般只允许接通或断开压板，切换开关及卸装熔丝等工作，工作过程中应严格遵守电业安全工作规定。

做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行，防止误碰运行设备，注意与带电设备保持安全距离，避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次，每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。定期对继电保护装置检修及没备查评：

①检查二次设备各元件标志、名称是否齐全；

②检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉，动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤；

③检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好；

④检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动；

⑤检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好；

⑥配线是否整齐，固定卡子有无脱落；

⑦检查断路器的操作机构动作是否正常。

根据每年对继电保护装置的定期查评，按情节将设备分为三类：经过运行检验，技术状况良好无缺陷，能保证安全、经济运行的设备为一类设备；设备基本完好、个别零件虽有一般缺陷，但尚能安全运行，不危及人身、设备安全为二类设备。有重大缺陷的设备，危及安全运行，出力降低，“三漏”情况严重的设备为三类。如发现继电保护有缺陷必须及时处理，严禁其存在隐患运行。对有缺陷经处理好的继电保护装置建立设备缺陷台帐，有利于今后对其检修工作。

随着电力系统的告诉发展和计算机通信技术的进步，继电保护技术的发展向计算机化、网络化、—体化、智能化方向发展，这对继电保护工作者提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期检查和维护，按时巡检其运行状况，及时发现故障并做好处理，保证系统无故障设备正常运行，提高供电可靠性。

参考文献

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关键词 继电保护；开关电源；电源故障；改进后的电源

中图分类号TM77 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）79-0152-02

1 研究继电保护装置的必要性

随着科技的发展，电力系统中的继电保护装置也在不断的发展，尤其是对于其可靠性的研究则越发重视。继电保护装置是保护电力系统安全、正常、可靠运行的重要装置，如果继电保护装置发生故障，将会直接影响电网的安全可靠性，许多大型停电事故都是由于连锁故障造成的，尤其是继电保护装置故障引发的电网故障所占比例较高。国外大型停电事故，如2003年的英国伦敦大停电、2003年8月美国、加拿大停电事故；国内停电事故，如2007年国家电网公司的继电保护装置故障。据统计大约有75%的大型停电事故与继电保护操作不当有关，这表明继电保护系统故障所造成的危害不能小视。

继电保护用开关电源是主要功能模块，在确保输出电压稳定的前提下，利用现代电力电子技术用来掌控继电保护用开关的时间问题。因此，要保持继电保护用开关电源性能良好，这样才能进一步提高机电保护装置的安全可靠。继电保护用开关电源是主要功能模块，在确保输出电压稳定的前提下，利用现代电力电子技术用来掌控继电保护用开关的时间问题。因此，要保持继电保护用开关电源性能良好，这样才能进一步提高机电保护装置的安全可靠。

2 继电保护隐蔽故障

根据许多资料表明，继电保护的隐蔽故障是许多大型停电事故的罪魁祸首。隐蔽故障在系统正常运行时并不会对其造成影响，但当系统某些部分发生改变时，故障就会一触即发，导致更加严重的后果。隐蔽故障主要就是因其隐蔽性，不容易被发现，因此故障发生时不能及时阻止。即使继电器正确排除故障，但隐蔽故障就像一颗定时炸弹一样，往往就会导致保护系统误动作，从而酿成大型事故。

3 开关电源工作原理

开关电源主要是使用半导体功率器作为开关，使电源形态发生改变，同时保持其稳定输出，采用闭环控制，并具有保护环节的模块。开关电源的主要工作原理是将高压交流电通过整流和调制的方式，转变成适合继电保护装置的低压直流电。压交流电的具体变换顺序是：通过滤波、整流、降压等一系列措施，从高压交流电——高压直流电——高压脉动直流——转变最终适用的低压直流电。

4 故障现象分析

设计继电保护用开关电源要考虑到许多因素，如时序和保护，这样才能满足其多功能要求。设计时需要承担故障风险，再加之其需要的工作条件较为苛刻，影响继电保护用开关电源正常、安全的运行，因此继电保护用开关电源因设计缺陷造成的故障屡见不鲜。

4.1 输入电源波动，开关电源停止工作

4.1.1 故障表现

故障具体表现可以通过输入电压和输出电压的变化来观察。输入电压在产生瞬时故障时恢复正常后，继电保护开关电源会停止工作，输出电压却一直未见，而且不能自动断电。由继电保护试验仪控制并记录输入电压和输出电压的一系列变化，并控制输入电压中断的时间。可通过便携式波形记录仪进行记录。在继电保护试验仪控制输入电压中断的时间长短中，我们可以发现：输入电源恢复正常的时间共耗费了100ms～200ms左右，开关电源并没有跟输入电压一起恢复正常；在输入电压中断约250ms以后恢复，但输出电压+5V、+24V却消失；输入电压短暂中断70ms以内会恢复正常，而+5V、+24V输入电压并未消失，而且没有影响开关电源的正常工作。

4.1.2 故障分析

开关电源的正常启动逻辑和输出电压保护逻辑是故障表现的直接原因。故障发生后，往往是由于此开关电源出现输出电压欠压保护逻辑。开关电源的逻辑混乱造成了故障的发生，因此就要更改逻辑。电源欠压保护的误动作是由于输入电压快速通断造成的，这种误动作主要是延时电路没有按时复位，忽略了电压的变化，使得通电时的假欠压信号未能及时屏蔽。

4.1.3 解决措施

解决故障要根据输入电压的变化来采取措施。在保护环节增加输入电压和电子开关，起到检测和闭合的作用。根据开关闭合后的输入电压情况判定，输入电压数值升到定值后，那么延时电路开始重新延时，这样在重新启动时的假欠压信号就可以顺利屏蔽，这样也可以彻底解决故障。

4.2 启动电流过大，导致电源承载过大

4.2.1 故障表现

根据电源模块的正常工作状况看，故障下的输入电流很容易“不够正常”，随着输入电压的逐渐增大而迅速“膨胀”，导致电源承载电流过大。

4.2.2 故障分析

根据故障的表现，可以看出输入电流的电流激增是一种必然，从而导致电源过载。在电源启动时，输出回路的功率会猛增，许多设计就没有充分考虑大功率问题，因此在启动时的电压和猛增的功率形成鲜明对比，并且瞬态电流猛增，导致电源过载。

4.2.3 解决措施

在设计中要充分考虑到功率问题，以更好的配合开关电源的工作。开关电源启动时功率要保持一定的值，如果要减少启动时的电流值，也可以增加启动电压的值。增加启动电压之后，可以发现启动电流的值会有所减少，亦不会对电源造成冲击。

5 结论

由此可见，开关电源在设计时要注意各种细节和各个环节，要注意电能变换、输出电压和电源的保护功能，这些都是开关电源中的重要环节，紧密相连。正所谓“牵一发而动全身“，某一个环节出了差错，开关电源的工作就会受到影响。在设计之前要充分考虑到电源启动功率和启动电压问题，在功率一定的情况下，提高启动电压，这样就可以避免电流徒增。由于电力系统的供电范围越发广泛，对于继电保护装置的可靠性研究必须要日益重视起来。

参考文献

[1]沈晓凡，舒治淮，刘军，等.2007年国家电网公司继电保护装置运行情况[J].电网技术，2008，32（16）：9-12.

[2]徐敏锐，吴在军.继电保护用开关电源的设计[J].江苏电机工程，2004（6）.

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关键词：发电厂；继电保护；抗干扰保护

发电厂的稳定运行是电力正常供应的基本保障，然而近年来发电厂的设备故障率却呈现出逐年升高的趋势，直接影响了用电用户的电力需要，其中一方面原因是继电保护装置受到了干扰因素的影响，没有完全发挥出其保护作用，为此本文对继电保护的抗干扰问题进行了研究。

1 发电厂内继电保护概述

当出现短路情况时，会形成非常大的强电流，并且电压会迅速下降，当强电流通过相关电气设备时，会直接将设备烧坏，强电流通过设备和线路会产生很高的热量，引起设备和线路的绝缘层被烧坏。并且低电压会对用户的正常使用造成影响，并且使整个电网的电压稳定性受到影响，加速设备的损坏和老化。发电厂内的继电保护装置，就是为了在系统出现故障时，迅速将故障进行排除，或者在系统出现异常情况时，可以根据系统的运行状况发出报警信号或采取自动跳闸措施。

2 发电厂内继电保护的干扰问题

电力资源是满足当前工业生产和居民生活的前提条件，发电厂的正常运行和正常供电是非常重要的，而且当前的电力需求不断提升，为了进一步保障发电厂设备的稳定运行，在发电厂内设置了大量的继电保护装置，然而继电保护装置却不可避免地受到了许多客观因素的干扰，而且会受到一些人为因素的干扰。发电厂内存在众多的干扰因素，会削弱继电保护装置的作用，以下对这些干扰因素进行详细分析。

2.1 客观干扰因素

2.1.1 雷击干扰因素

雷击的瞬间电压可以对发电厂的设备造成巨大的影响，因此在发电厂内的众多设备需要接地处理，当发生雷击时，避雷装置和接地设备会产生瞬时的高频电流，从而使发电厂地网系统的临时电位升高，在这种干扰的影响下，会导致继电保护装置发生错误操作的概率大幅度升高，并且装置的反应速度也会受到影响。

2.1.2 高频干扰因素

在厂内设备的隔离开关切换时，由于其接点间会发生瞬间的电弧闪络，进而出现高压和高频的电流，这种瞬间的状态会导致附近的母线产生强电场和磁场，从而使二次用电设备的运行状态发生变化，如果高频干扰的强度超过继电保护装置元件的设计范围后，就会使继电保护装置的操作产生问题，从而影响继电保护装置的正常工作。

2.1.3 辐射干扰因素

自然中本身存在大量的辐射干扰源，例如太阳的电磁风暴，而且目前现代科技的通信传输手段众多，例如电磁波、微波等传输方式无处不在，会有一定的干扰作用，另外在发电厂的自动化设备互相之间，也会产生辐射干扰。所以这些空间中存在大量的辐射，往往会对继电保护装置系统产生干扰影响，这些辐射干扰信号会使装置出现误操作的现象，其影响的程度与受到的辐射强度和频率有关。

2.1.4 静电干扰因素

发电厂的工作人员在工作的过程中，由于长期处于高压的环境中，穿着的衣服上会存在一定数量的高压电荷，如果工作人员在此期间接触相关设备，就会产生放电的情况，当工作人员接触继电保护装置时，就会放出静电从而对装置的内部元件造成影响，干扰保护装置的内部系统，使继电保护装置的稳定运行受到影响。

2.1.5 电源干扰因素

发电厂内有一定数量的直流电源，这些直流电源可以对发电厂的设备造成一定的干扰。当发电厂的地网电位超过正常值后，会引起设备的接地故障从而影响设备的正常运行，虽然抗干扰电容会使直流在很短的时间内恢复，但是直流的回路故障会导致瞬间的电源中断和干扰，影响继电保护装置的稳定性。

2.2 人为干扰因素

发电厂内的设备维护和操作都是依靠人员进行，对于继电保护装置而言，也需要人员进行维护，如果操作人员的专业素质不高，会出现错误操作的行为，导致继电保护装置在遇到故障时发生错误运行或者不运行，从而影响继电保护装置发挥应有的作用。另外在发电厂的硬件设施和软件设施方面，也往往会由于资金的不到位，或者管理制度的不到位，导致继电保护装置的更新和维护不及时，从而使继电保护装置的效果受到影响。

3 发电厂继电保护抗干扰的对策

3.1 加强对客观干扰因素的控制

3.1.1 提高继电保护装置的抗干扰能力

继电保护装置受到的客观干扰是现实存在的，所以要进一步增强装置的抗干扰能力，在发电厂建厂时选用高性能的抗干扰装置，或者在发电厂的运行过程中，对装置的厂家反馈使用的信息，对装置的抗干扰性能做出进一步改进，不断对装置进行更新，提高整体设备的抗干扰能力。

3.1.2 降低周围环境的干扰强度

由于地电位的升高会对继电保护装置造成一定的干扰，因此要尽量降低地电位环境的干扰强度，可以采取密集网络的措施，将辅助接地棒打入地中以优化目前的地网系统，并且增加相关设备的接地线以提高设备接地的稳定性，从而使地网的阻抗降低，在遇到雷击或者高频电流进入地网后，使地电位的升高相对降低，降低了干扰的强度。另外对于直流回路的突然中断产生的电源干扰，可以增加续流回路，从而使线圈在断流时电磁能量能够快速衰竭。

3.1.3 控制干扰的传播

控制干扰的传播过程，也可以减少继电保护装置受到干扰因素的影响，具体可以从三方面进行。首先是采取屏蔽的方法，将重要的继电保护装置放置在金属罩中，形成一个屏蔽的空间，避免受到外界的辐射干扰。另外可以利用发射具有屏蔽作用的金属电涡流，来产生屏蔽高频率的干扰场。在实际应用的过程中，可以将这两种方法相结合，以此来控制辐射的干扰。其次是现有的设备要做好接地工作，接地有很多方式，最适合的是选择准确的地点后直接接地的方式。如果各设备直接距离较短，可以采用并联一点接地的方式，如果各设备直接距离较长，可以选择串联一点接地的方式，从而使接地的干扰影响降低到最小[3]。最后是在装置的引入线处设置低通滤波器，从而使高频的干扰成分被过滤掉，使装置的运行不受到影响。

3.2 加强对人为干扰因素的控制

3.2.1 规范化管理

发电厂要重视对继电保护装置的管理，制定出规范化的制度，加强对继电保护装置的正常运行的维护，并且定期对设备进行检验，当发生事故时，认真对事故进行分析，从而促进规范化的操作。另外还要提升操作人员的整体素质，从而能够进行正确操作，按时进行设备的维护，工作中穿防静电工作服，减少静电对设备的影响。

3.2.2 抗干扰软件的应用

由于在发电厂的运行过程中，各项干扰因素仍然会广泛存在，为了进一步提高继电保护装置抗干扰的能力，还应该加强抗干扰软件的应用。抗干扰软件可以在设备在受到干扰影响时，及时的发现错误的干扰源，使设备重新恢复到正常的运行。

4 结束语

在社会的不断发展和进步过程中，继电保护装置将会在发电厂中受到更加广泛的应用。希望通过本文的研究，能够发电厂继电保护装置的抗干扰研究提供一些参考和借鉴，从而使继电保护装置能够更好地发挥作用，促进发电厂的稳定运行。

参考文献：

[1] 李昂，郭龙龙，战东前.浅析变电站继电保护抗干扰问题[J].神州，2011，（26）.

[2] 付大庆.变电站继电保护抗干扰措施研究[J].黑龙江科技信息，2010，（33）.

[3] 田震.浅析工业控制自动化系统的干扰源及解决办法[J].中国新技术新产品，2012，（08）.

[4] 刘静亭.继电保护装置在发电厂的应用[J].科技资讯，2011，（18）.

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关键词：10 kV 配电网 继电保护

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）10（b）-0021-02

我国电力系统主要包括发电、变电、输电、配电和用电等五大板块，主要由大量不同类型电气设备和电气路线紧密联结组成。配电网中，各种电气故障时有发生，因此只有做好电力系统各个环节的安全运行管理，才能够避免电力出现故障。10 kV配电网就是电力系统中的一部分，只要电力系统有风吹草动或者故障，就会对配电网运行造成影响，因此10 kV配电网的安全可靠运行直接与电力系统正常运行及用户安全用电相关。一般10 kV电力系统有一次系统和二次系统，前者配置与设置都简单方便，而后者则由继电保护装置、自动装置及二次回路构成，其中继电保护装置能够测量、监控以及保护一次系统，因此10 kV配电网继电保护就必须要全面考虑所有因素，科学设置其继电保护装置。

1 10 kV配电网中继电保护的有效配置

10 kV配电系统运行主要有3种状态，也就是正常运行（各种设备以及输配电线路、指示、信号仪表正常运行）、异常运行（电力系统正常运行被破坏，但未变成故障运行状态）以及发生故障（设备线路发生故障危及到电力系统本身，甚至会造成事态扩大），按照10 kV电力系统和供电系统设计规范要求，就必须要在其的供电线路、变压器、母线等相P部位布设保护设施。第一，10 kV线路过电流保护。一般10 kV电路上最好要设置电流速断保护，它是略带时限或无时限动作的电流保护，主要有瞬时电流速断和略带时限电流速度，能够在最短时间内迅速切断短路故障，从而降低故障持续时间，有效控制事故蔓延，因此电流速断保护常常被用到配电网中重要变电所引出线路里，如果有选择性动作保护要求，就可以采取略带时限的电流保护装置。第二，10 kV配电网中变压器的继电保护。一般配电网供配电线路出现短路，其电流很高时，也可以采用熔断器保护，这种保护装置有一定条件。如果在10 kV配电网中，其变压器容量小于400 kVA情况下，就可以采用高压熔断器保护装置，该装置能够几毫秒内切断电力，如果其变压器容量在400～630 kVA区域内，且其高压侧采用断路器的情况下，就要设置过电流保护装置或者过流保护时限大于0.5 s的电流速断保护。第三，10 kV分段母线的继电保护。10 kV的分段母线也要运行电流速度保护，因为断路器合闸瞬间，其电流速断保护就发挥其应有作用，断路器合闸后，电力速断保护就会解除保护作用，主要为了防止合闸瞬间电流过大损坏电力设备和线路。此外，10 kV分段母线也要设置过电流保护装置，要解除其瞬间动作（反时限过电流保护中）。

2 10 kV配电网继电保护装置要求

10 kV配电网的继电保护装置也有诸多原则，主要要符合选择性、可靠性、速动性、灵敏性等要求。第一，选择性原则。电力系统发生故障时，继电保护装置必须要发挥其及时断开相关断路器的功效，而选择性则是指断开的断路器必须距离故障点最近，才能确保切断隔离故障线路，使得其他非故障线路能够顺利正常工作。10 kV配电网电气设备线路中的短路故障保护（主保护和后备保护）就是遵循了选择性原则，其主保护能够最快有选择切除线路故障，后备保护则是在主保护/断路器失效时，发挥效用切除故障，两者同样重要。第二，灵敏性原则。继电保护范围内，一般不管哪种性质、那种位置短路故障，保护装置都要快速反应出来，如果故障发生在保护范围内，保护装置也不能发生误动，影响系统正常运行，因此继电保护装置要想其保护性能良好，就必须要有极高的灵敏系数。第三，速动性原则。继电保护装置切断故障时间越短，其短路故障对线路设备造成的损坏后果就越小，因此继电保护装置通常都被要求要能用最快速度切断线路，也就是要有很高的速动性，目前我国断路器跳闸时间在0.02 s以下。第四，可靠性原则。继电保护装置必须要随时待命，处于准备装好的状态并在需要时做出准确反应，因此保护装置的设计方案、调试和整定计算要求就很高，且其本身元件质量过硬，运行维护要合适、简化有效，因此继电保护装置效用发挥才能可靠。

3 10 kV配电网继电保护效能及注意事项

不论10 kV供电系统是处于正常运行状态，异常状态还是发生故障状态，其继电保护装置都必须要充分发挥其相应功效，供电正常时，继电保护装置就必须要监控所有设备运行状况，及时为相关工作人员提供完整、准确、可靠设备运行信息；发生故障时，继电保护装置就必须要迅速、有选择性切断故障线路，保护其他线路顺利正常运行；供电异常时，继电保护装置就要快速警报，以便相关人员及时处理。要想10 kV配电网中继电保护装置能够充分发挥效用，其保护装置的相关配合条件就必须要满足要求，如果搭配条件不符就很容易造成其保护装置做出非选择性动作，如断路器越级跳闸等。当然除了上述外，零序电流保护也是一种继电保护方式，系统中性点不接地系统如果一相接地就可以采用零序电流保护。不同线路和保护要求，工作人员就要科学设计不同保护装置，综合灵活运用才能够达成高效保护10 kV电力系统正常稳定运行的效果和目的。

4 结语

现在已经进入了全面电能时代，人们工作生活各方面都离不开电力的支持，因此当前人们对电力需求量、电力系统质量、电力安全可靠性要求也日益提高。10 kV配电网作为电力系统中重要的基础成分，由于其电网覆盖广、分布散乱、设备线路走径复杂等特点，使得其继电保护难度也较高。然而10 kV配电网继电保护作为一种自动化保护设备，能够有效维护保障电力系统安全稳定且有效运行，有效避免电力危险事故，因此做好10 kV配电网继电保护工作十分重要。

参考文献

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[7] 焦玉振.10 kV继电保护装置的运行研究[J].华电技术，2008，30（12）：73-74.

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关键词：变电站；变压器；运行；继电保护；措施

Abstract: The grid is to maintain the state in the economic field all the activities of the core link, the most powerful tool to bring rapid innovation in economic society. A part of the transformer is very important in power system, the safe operation directly affect the grid is efficient, safe operation. For further analysis on the related problems in transformer operation of 110 kV substation and protection measures.

Key words: substation; transformer; operation; relay protection; measures

中图分类号：TU994文献标识码： 文章编号:

对于变电站的保护，不仅要求供电技术能力上的精确，也要求在每一个细节处做到最好。外部环境对变电站的影响也是极其重要的，空气湿度和气候干燥直接影响输出源。所以也要对其基本保护措施加以重视。我们不仅要做好变压器的管理维护工作，保证其安全高效的运行，同时也要做好对其运行状况的记录工作，及时发现问题，并妥善解决，消除潜在隐患，保障电力系统的正常运转。继电保护装置就是为了及时发现故障并进行切除而装设的一种对变压器和变电站甚至整个电力系统的保护装置。

1、110 kV 的变电站变压器运行

1.1、工作原理

变压器是变电站的主要设备，分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器，即高、低压每相共用一个绕组，从高压绕组中间抽出一个头作为低压绕组的出线的变压器。电压高低与绕组匝数成正比，电流则与绕组匝数成反比。

电压互感器和电流互感器。其工作原理和变压器相似，它们把高电压设备和母线的运行电压、大电流即设备和母线的负荷或短路电流按规定比例变成测量仪表、继电保护及控制设备的低电压和小电流，在额定运行情况下电压互感器二次电压为l00 V，电流互感器二次电流为5 A 或1 A。电流互感器的二次绕组经常与负荷相连近于短路，需要注意的是，绝不能让其开路，否则将因高电压而危及设备和人身安全或使电流互感器烧毁。

1.2、变压器运行异常的情况

当出现过负荷或者外部短路的情况，引起温度升高、油面降低和过电流等现象时，根据不同的情况，变压器主要的保护装置有以下几种：（1）气体保护，该保护方式是瞬间作用于信号式跳闸的，可用于变压器的油箱发生内部故障，或者油面降低时；（2）电流速断保护和差动保护，这种保护方式也是瞬间作用于跳闸，可用于变压器的引出线间的短路、接地短路，或者变压器的内部故障时；（3）过负荷保护，当变压器出现过载时可装设，作用于信号，主要用于因为过载而引起过电流时；（4）过流继电保护，这种保护方式可以作为气体保护和电流速断保护两种保护方式的后备保护，主要带时限动作用于跳闸，一般可用于出现外部短路引起过电流时；（5）温度信号，当变压器的温度发生变化，出现升高或者油冷却系统的异常时，可作用于信号。变压器的故障对电力系统造成的损失是相当严重的，为了防止出现这种情况，安装相应的过流继电保护装置是非常必要的。

2、110kV 变电站的继电保护措施

2.1、继电保护综述

继电保护措施，是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。电力系统继电保护的基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内自动将故障设备从系统中切除，或者给出信号由值班人员消除异常工况的根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。

随着电力系统容量日益增大，范围越来越广，仅设置系统各元件的继电保护装置，还远不能避免发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此必须从电力系统全局出发，研究故障元件被相应继电保护装置动作切除后，系统将呈现何种工况；系统失去稳定时将出现何种特征，如何尽快恢复其正常运行等。系统保护的任务就是当大电力系统正常运行被破坏时，尽可能将其影响范围限制到最小，负荷停电时间减到最短。

2.2、 继电保护的具体措施

继电保护安全运行的主要措施有以下几点：

2.2.1特别要注意对继电保护装置的检验工作，只有在检验工作的最后才能进行电流回路升流以及进行整组的试验，当这2 项试验都完成后，绝不能拔掉插件，或者改变定值（定值区），对二次回路的接线进行改变等等。此外，电压回路升压的试验也是要放在最后进行的。

2.2.2 定值区的问题。拥有多个定值区一直是微机保护的一个很大的优点，因为电网在发生运行方式的变化时，更改定值就显得很方便了，但是若出现定值区错误，对继电保护来说就是一个非常严重的问题，所以工作人员需加强对定值区的管理，确保定值区的正确。

2.2.3 一般性的检查工作。它对于任何保护措施来说，都是相当重要的，绝对不能疏忽，一般性的检查基本包含2方面：①检查机械特性和焊接点是否牢固，同时也对连接件是否紧固进行清点；②将插件全部拔下来进行检查，如按紧芯片、拧紧螺丝等，及时发现虚焊点。

2.2.4 接地的问题。其对继电保护格外重要，首先是装置机箱和屏障的接地问题，这些都是必须要接在保护屏的铜排上的。而更重要的是，铜排本身是否已经可靠地接入地网，这个可以采用大截面的铜缆或者导线将其紧固在接地网上来解决，对其电阻还应用绝缘表进行测量，确定其是否符合规定；其次是电压回路和电流的接地问题，若是接地在端子箱，则必须要确定端子箱的接地是可靠的。

3、继电保护装置的维护

若要继电保护装置正常高效运行，就要定期对继电保护装置进行维护，只有先维护好继电保护装置，才能使其最大程度发挥效用，保护电力系统的正常运行。在对继电保护装置进行维护工作时，首先要对设备的初始状态有一个较为全面的了解，才能对以后的工作做出正确的判断；其次还要对其运行时的状态数据进行及时的统计分析，随时掌握设备的运行情况；再次是对继电保护装置的新技术和新发展，要及时跟进，才能保证其科学性。我国的在线监测技术还处于发展的阶段，不够成熟和完善，对于日常的检修工作并不能做出最准确及时的判断，这就要求工作人员必须对各种数据加以统计分析，做出综合的评价。

4、总结

本文从普通变电站的运转概况谈起，使我们对变电站变压器的运行有了一定的了解，而继电保护也是工作中的重点。希望电厂从业者在熟练掌握其基本操作原理后，再接再厉，将电力这个能够创造更多财富的国家资源的功用提升至更高层面，为人民、国家谋取更多利益。

参考文献：

1.孙杰华. 110KV变电站综合自动化系统与继电保护研究[J]. 黑龙江科技信息. 2010(28)

2.GB/T 50062-2008.电力装置的继电保护和自动装置设计规范[S]. 2008

3.殷柯. 高压电网继电保护装置故障仿真系统研究[D]. 南京理工大学 2003

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[关键词] 矿井 高压供电网络 区域选择性联锁 短路保护 保护配置策略

中图分类号：TD611 文献标识码：A 文章编号：

1 煤矿井下高压供电网络中存在的问题

在我国煤矿企业安全生产事故中，由矿井供电直接或者间接引发的安全事故不断呈现上升趋势[1]。据相关资料显示，煤尘爆炸与瓦斯等严重危害煤矿的安全事故中，有2/3以上与矿井供电系统问题有关[2]。

煤矿企业安全生产对煤矿井下供电工作提出了较高要求，要求100%安全生产和安全生产零事故[3，4]。当前，多数煤矿企业建矿较早，且多次更新井下采煤设备，由于采矿工作面过度延伸，造成了高压供电网络过多分级，导致了矿井下高压供电系统多发短路现象，继电保护出现越过多级、拒动或者误动跳闸，致使停电事故频繁发生，严重时会威胁到矿井安全生产。通过考察研究我矿井生产的实际情况，发现我矿供电系统的实际结构与煤矿井下巷道的走向和分布有一定关系，在很大程度上影响了煤矿供电系统构建[5]。本文结合图论，统一规划了矿井下的高压供电网络，通过使用网络通讯技术实现煤矿矿井高压供电网络继电保护信息的一致共享，通过开关智能控制器的统一控制及综合判断，实现了煤矿井下供电线路继电之间的保护闭锁，从本质上解决煤矿井下高压供电系统中存在的越级跳闸问题。

2 图论在矿井供电网络中的应用

图论是一种运筹学分支，近年来得到了广泛应用，可以使用图论方法解决电力系统的状态估计、可靠性分析及规划等问题。通常情况下，图论研究抽象图形可以用施工流程、运输系统或者电气图形等形式表示。当前，电力系统设计规划中较多应用的是最小费用流问题、最大流问题、最短路径问题等[6]。

本文结合图论，针对煤矿井井下高压供电网络系统提出了安全可行的网络化供电系统保护策略。主要介绍如下：

⑴在煤矿井下供电系统中使用网络优化技术，实现了多级继电保护装置间的联锁保护；⑵采用矿井供电网络优化与保护配置相互结合的供电线路级数设计策略，尽量将煤矿井下供电线路级数减少到最低；⑶减小供电系统回路中出现的低压误动：通过改变欠电压释保护放回路的低压动作值来实现；⑷以保障选择性为前提，尽可能缩短各保护间的时间级差，即改变过负荷保护、无时限电流速断和限时电流速断间的时间级差，将0. 5s改成100～300ms[7]。

3 智能控制模块的工作原理及构成

本文中所述智能控制模块由光纤耦合器、光纤通信元件及单片机等主要元件构成。其中，单片机成功输入、输出各种信号，通过分析各种信号，发出跳闸或者自锁信号。信号转换工作由光纤耦合器和光纤通信元件共同完成，且网络通信在上、下级之间进行。跳闸信号或系统故障信号的开合都可以由单片机系统的控制开关（I/O）装置的分励线圈回路控制，借此实现跳闸操作。

4 煤矿井下高压供电网络区域的选择性联锁保护

煤矿井下高压供电网络的三级区域选择性保护联锁的基本结构如图2所示，即将一个智能控制模块安装在原有开关装置上，使之配合原有继电保护装置当中的电流速断保护工作，以顺利实现区域选择性的联锁保护。原有电流速断保护的信号回路中串联有该智能控制模块，所以不会改变原有的继电保护装置功能。

图2中所示的各级继电保护装置中动作闭锁功能的原理如下：在各级继电保护装置中的电流速断保护中使用智能控制模块，并对其进行延时闭锁，在各级保护间进行可行的信息传递和通信联络，也就是在发生故障后，智能控制模块能及时接到速断保护信号，在有效延时时间内行联络闭锁通信，将各级保护间的操作时间安排好。如果故障线路上安装的保护装置未能在在规定的延时时间内接到由下级继电保护装置中智能控制模块发过来的闭锁信号，则需要将本保护装置发来的闭锁信号解除，接着由本级保护装置发出的速断保护动作来执行。而系统末端开关装置中所安装的智能控制模块无需延时闭锁。

区域选择性联锁保护优化方案发挥作用的关键是要完成煤矿井下各种智能控制模块的成功通信，对各种智能控制模块控制程序的综合性判断要依据控制模块自身及各级模块传来的信号进行，并发出跳闸或者自锁的控制信号，然后结合硬件和软件，以顺利实现煤矿井下高压供电网络区域的选择性保护联锁功能，依此来解决供电系统中存在的越级跳闸问题[8]。

由以上内容可以看出，当出现线路故障时，可以借助上下级通信信号，安排各级保护装置所具有的速断保护动作，实现保护装置的保护联锁，避免越级跳闸现象的出现以及事故扩大；三级线路可以承受的最大短路能量冲击时间是0.2s，既降低了三级线路所承受的内部应力及较重电动力，又减少了故障电流带来的冲击，因此达到了较好的保护效果[2，5]。

5 结语

综上所述，区域选择性联锁保护方案指将一个智能控制模块安装到原有的矿用开关上，从而与原有速断保护装置配合工作，借此实现

煤矿井下高压供电线路的闭锁保护。该智能控制模块在仅串联在速断保护脱扣信号回路中，不改变保护装置的传统功能。该方案既能降低短路电流对供电网络系统的影响，又能实现工作配合的完全选择性，值得将其应用于煤矿井下高压供电网络中。

参考文献

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[6]任宪友. 煤矿井上、下高压供电方式的改造[J]. 电子世界，2013，11：57.

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关键词：供电系统 继电保护 自动装置

煤矿生产对供电系统安全稳定运行，尤其对快速准确切除电网故障的要求极高。在煤矿井下，接地电弧能引起火灾或瓦斯、煤尘爆炸。因此，当电气设备有故障或不正常运行时必须及时消除。保护快速性、灵敏性、选择性、可靠性的体现在很大程度上取决于保护装置本身的可靠性及保护整定值设置的合理性。煤矿井下6～10KV变配电所的继电保护，一般用过电流保护，主要包括：进线保护、变压器保护、馈线保护等。保护装置的整定值计算、试验整定、事故校验、年度检验等由供电部门承担。继电保护装置运行、维修及断路器跳闸后的事故分析、处理等工作由用户值班维修人员负责。因此要求变配电所的运行值班人员对本单位所装设的继电保护、整定管理及二次回路接线要全面了解和熟练掌握。

一、煤矿供电继电保护分类

电力系统中的发电、供电、用电设备，为了保证安全、可靠运行，减少事故所造成的影响和损失，对于重要设备和线路，变配电所需要装设若干组不同型式的保护装置。根据保护装置的作用，可分为主保护、后备保护和辅助保护。煤矿井下6～10KV变配电所常用的继电保护有：定时限过电流保护、速断保护、反时限过电流保护和变压器的瓦斯保护等。

（一）主保护

主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。主保护对保护设备或线路的故障能以无时限（即除去保护装置本身所固有的动作，时间一般为0.03～0.12 秒）或带有一定的时限切除故障。如：速断、过流、瓦斯等保护。

（二）后备保护

当主保护设备或断路器拒动时，用于切除故障或结束异常情况的保护，被称作主保护的后备保护。对于变配电所的重要设备及重要线路，除主保护外，还应装设后备保护和辅助保护。后备保护又分为近后备保护和远后备保护。

二、煤矿供电继电保护分析

在煤矿井下6kV～10kV系统都是小接地电流系统，因此通常只装设防止相间短路的过流保护装置和防止单相接地有选择性的高压漏电保护装置。基于此种考虑，煤矿井下多采用电流三段式保护。

（一）保护时装设原则：采用两相接线，系统的保护装置均装设在同名相的两相上。一般均装设两段电流保护装置，第一段无时限电流速段保护做为辅助保护，第二段带时限电流速段保护作为主保护。第一段电流速断保护应有选择的动作，其装设条件是满足最小保护范围的要求。对电缆线路当保护不满足保护范围要求时，可装设时限电流速断保护。对母线残压有严格要求的变电所应用无时限电流速断保护切除使母线残压低于60%额定电压的各种故障，保护装置可无选择地动作。负荷较大总长在1km以下的重要用户的电缆线路为了加速切除短路故障可以采纵连差动电流保护装置。负荷较小的非重要用户可以采用熔断器保护。保护采用远后备方式。

（二）电流速断保护按被保护设备的短路电流整定，当短路电流超过整定值时，侧保护装置动作，断路器跳闸，电流速断保护一般没有时限，不能保护线路全长（为避免失去选择性），即存在保护的死区.为克服此缺陷，常采用略带时限的电流速断保护以保护线路全长。时限速断的保护范围不仅包括线路全长，而深入到相邻线路的无时限保护的一部分，其动作时限比相邻线路的无时限保护大一个级差。三段式过流保护包括：瞬时电流速断保护（简称电流速断保护或电流Ⅰ段）；限时电流速断保护（电流Ⅱ段）；过电流保护（电流Ⅲ段）；这三段保护构成一套完整的保护。它们的不同是保护范围不同：1、瞬时电流速断保护：保护范围小于被保护线路的全长一般设定为被保护线路的全长的85%；2、限时电流速断保护：保护范围是被保护线路的全长或下一回线路的15%；3、过电流保护：保护范围为被保护线路的全长至下一回线路的全长。

三、煤矿供电继电保护系统整定

（一）设计程序。井下高低压供电系统必须有供电系统设计图，供电系统的设计由机电科承担，机电科科长审核批准，且必须有继电保护装置的设计、选型、计算说明书。

（二）继电保护责任划分。1、机电部门专人负责井下临时变电所高压配电装置继电保护装置的整定管理和检查。2、机电队电气组负责井上下对高压保护装置的全面检查和试验。3、井下采煤队、综掘队、连采队、准备队、机电队设专责整定员一名，负责本队管辖范围电气设备过流、短路保护装置的整定、检查及调整。

（三）具体要求。

1、井下高低压电网的整定计算及校验要严格按《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》的规定执行。

2、为便于检查，运行中的电气设备由队组专责，整定员对其全部定期整定，整定牌上应注明设备型号、编号、两相最小短路电流、整定值、整定日期、用途、使用地点及专责维修人。各队组专责整定员定期要进行一次短路保护检查，根据整定值对其进行调整试验。

3、井下由采区变电所、移动变电站或配点引出的馈电线上应装设短路和过负载装置；网路上如需增设其它供电支路时，必须在引出点增设短路保护开关。

4、所有安装和运行的供电系统及保护装置不得随意改变，当运行中的短路保护装置发生过渡动作时，必须查明原因，排除故障后方可送电，若保护装置发生误动作时，必须经机电部门电气主管人员同意后，方可修改整定值，并将调整结果记录在册。

5、不准甩掉电气设备的短路保护装置不用，并禁止用不合格的过流继电器和熔断器，运行中的短路保护装置必须动作可靠。

6、机电管理部门每半年绘制一次井下实际供电系统图，并注明电气设备使用地点、型号、容量、电缆规格及长度、二相最小短路值和整定值，并根据生产变化的供电系统及时修改补充；各井下硐室也必须有与实际相符的供电系统图板。

7、高压开关井上检修中心检修完后，必须由机电队电气组对其继电保护装置进行试验，并留有记录否则不得入井；井下高压开关每年由机电队电气组对其继电保护装置进行一次全面试验，对不合格的，机电队要立即进行处理、更换，并留有记录。

参考文献：

[1]姚秀丽，赵俊东.电流保护分析与电流电压连锁速断保护.《一重技术》.〔J〕2005年第03期.

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关键词：继电保护；电力系统；重要性

1　前言

继电保护主要是利用电力系统中发生短路或异常情况：电气量（电流、电压、功率等）的变化来构成继电保护的动作。继电保护装置的任务在于：在供电系统运行正常时安全的、完整的监视各种电气设备的运行状况，为运行人员提供可靠的运行依据。在供电系统发生故障时，选择的、速动的、灵敏的、可靠的切除故障点，保持其它设备正常运行。当供电系统出现异常运行工作状态时，它能准确的、及时的、发出相应的告警信号。使运行人员能快速反应和对故障的正确判断，并及时通知检修人员来处理。尽量降低设备故障的危害，避免大范围的停电事故。

2 继电保护在电力系统中的配置和应用

2．1任务

在电力系统发生元件短路或者其他异常时，通过电气量的变化来实施继电保护的动作，这也是继电保护的基本原理。它的主要任务是在电力系统处于正常的运转情况下，进行设备运行状态的监视，并提供可靠的数据信息；在电力系统出现故障时，有选择性地迅速切除故障部位，保障其他部分的正常运行；若发生异常，则会发出警报信号，通知当值人员进行处理。

2．2　要求

对继电保护装置的基本要求可以概括为4点：选择性、灵敏性、速动性和可靠性。选择性指的是在电力系统发生故障时，继电保护装置会有选择性地迅速切断故障部分的电力供应，而不影响其他部分的正常运行。灵敏性是用灵敏系数的概念来衡量的，主要体现在电力系统发生故障时，只要在继电保护装置的保护范围之内，无论短路点的位置和短路的性质是怎样的，都不影响保护装置发生效应，保护装置也都不应该产生拒绝的动作，而位于保护区外的，也不应有错误的动作产生。速动性是指继电保护装置能以最快速度对发生故障的部位进行切除的动作。这个速度对于设备的损坏程度有着直接的关系，若速度够快，就能够加快对系统电压的恢复，使电气设备可以更有利地进行自启动，还能提高发电机的稳定运行效率。至于可靠性，则是相当重要的，因为继电保护装置本身如果不能达到可靠性的要求，不仅会使电力系统的故障扩大，还可能直接导致电力系统故障的发生。所以，要确保继电保护装置的可靠性就要严格按照设计原理进行安装调试等工作，并确保元件质量的可靠和定期的维修养护，保证其可靠安全的运行。

2．3　应用

高压供电系统和变电站等都有继电保护装置的应用，主要用于供电系统的线路安全、电容器以及主变的保护等。对于高压供电系统，继电保护装置是进行分母线保护的，在发生故障时，如果分段母线并不是并列运行的，则装置可以进行电流的速断保护，不过只在断电器合闸的瞬间完成　此外还应对设备的过电流设置保护，负荷等级比较低的配电装置除外。对于变电站的继电保护装置来说，主要应用包括以下几方面：①在线路的保护方面，主要采取的电流保护为二段式或者三段式。一段为电流速断保护，二段为限时电流速断保护，三段是过电流保护。②　母联的保护，就是同时设置限时电流速断和过电流保护。③主变的保护，包括了主保护和后备保护，前者多为对重瓦斯的保护或者差动保护，而后者一般是对复合电压过流进行保护，或者是过负荷的保护。④对电容器的保护，主要是对电容器的过流保护、零序电压的保护、过压保护以及失压保护。继电保护技术的发展非常迅速，又因为微机保护装置的使用，使得继电保护呈现了多样化的发展局面，但它们的基本保护原理是一致的，要达到的目的也是一样的。

3　加强继电保护运行管理，落实安全技术措施

3．1避免电流互感器的饱和

要加强继电保护系统的安全运行就要避免电流互感器的饱和，要避免电流互感器的饱和主要从这几个方面预防：①　电流互感器的电压要选择不大不小，要考虑到线路短路时电流互感器的饱和问题；②　要尽量减少电流互感器的负载阻抗，尽量避免保护电流互感器，缩短电流互感器的二次侧电缆长度以及加大电缆的截面；③　要按照速断保护的原则操作。高压电动机要按照电流的相关倍数进行增长，若是超过相关的数值就可以确定为故障电流，要采取相关的措施给予保护。

3．2完善环网的配套建设

绝大多数环网结构都是以电缆的网络为主要方式，至少现在还有比较合理的继电保护装置，为了能够快速地隔离事故，恢复正常的供电能力，就需要进得各方向因素的考虑。可以根据配电的自动化系统进行建设，继电保护系统与自动化系统相互配合使用。

3-3防止励磁涌流引起的误动

依据有关事件分析可得出，励磁涌流的大小会随着时间而衰减，在一开始时，励磁涌流的峰值一般都会比较大，对于特别小型的变压器在经过一定的时间以后，励磁涌流就会衰减。利用励磁涌流这个特点可以对电流的速断保护进行延时和阻止励磁涌流引起的误动。而利用这种办法的最大好处就是不需要改造任何装置。

3．4　对继电保护装置进行定期检修，增加设备投入

外部某些原因引起继电保护装置性能不稳定。所以，对于继电保护装置要按时进行检修，不要等到出现了相关问题时才想到去检修。对于继电保护系统的设备要增大投入，不断更换设备。对旧的设备采取淘汰的措施，增强保护的可靠性。

3．5对继电保护工作人员的具体要求

继电保护操作人员要能够熟练地学习掌握继电保护装置运行的有关原理以及有关的要求。要能够掌握保护屏的功能，能够EE较熟悉地对继电保护装置进行控制，对微机继电保护装置有细致的掌握，对装置中的有关打印能够熟练运行掌握。每个操作人员都能够熟悉设备产生异常时会引起的相关现象和应对这种现象的相关措施。操作人员要能够熟知继电保护装置和相应保护压板的运行特点，对定值区的切换要仔细了解。在继电保护自动装置完成后，操作人员要进行变班。在变班的过程中主要注意的就是二次部分的装置、压板的状态等专项的检查，每个操作人员都要做到交接清楚，自己工作到哪个步骤　中要明白，以免在工作中出现来得问题，导致错误无法弥补。

3．6工作人员要认真吸取经验和教训

尽管公司内部再三强调要加强对继电保护的管理工作，但是继电保护工作每年还是会出现很多无法预测的问题。这就要求操作人员具有比较扎实的专业知识，必须要能够对所发生的事故进行分析和研究，从此事故中吸取相关的经验和教训，预防此种事故的再次发生。企业内部必须要做到以人为本，提高员工的职业道德水平，树立责任心和事业心，确保现场的继电保护能够正常运作，确保电网的安全可靠与稳定。

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【关键词】电力变压器；继电保护装置；故障分析；设计

前言

伴随着我国电力工业的快速发展，电网的范围也愈来愈广泛，电网分布情况也是相当紧密：作为电力系统的主要部件―变压器也不断地遭到外界负荷的影响。电力变压器在正常工作中，有时会突发各种类型的毛病，比如超高压输电建设，它的建设根本离不开大型的电力变压器，一旦变压器出现了故障，那么就会直接导致整个电力系统无法正常运转。所以，想要使供电稳定有序，就要控制好电力变压器继电保护装置的功能和作用以及可靠性，并且做出相应的严格设置。

1 电力变压器的故障类型

电力系统运行中，电力变压器作为重要的设备之一，一旦发生故障则会导致电力系统正常的运行受到影响。通常情况下，变压器油箱内部和外部是电力变压器故障易发地区。外部故障通常是由于绕组引出线和绝缘套管发生相间短路或是接地短路所导致的。而内部故障具有较大的危害性，由于短路和线损过程中会有电弧产生，同时油箱内油在受热情况下会有较多气体产生，气体与电弧接触极易导致爆炸的发生。所以一旦电力变压器发生故障，则需要继电保护装置能够快速的反应，准确的排除故障，避免危险的发生。

2 电力变压器继电保护装置配置原则

继电保护装置在电力系统运行过程中发挥着极其重要的作用，一旦电力系统运行过程出现异常情况或是有故障发生，则断电保护装置则会在第一时间内进行动作，将故障部位或是线路进行快速的切断，确保将故障控制在最小范围内，减少由于故障而对电力系统运行所带来的影响。所以加强对继电保护装置进行配置是十分必要的，具体配置原则包括以下几个方面。

2.1 根据变压器的运行情况来采取保护装置

对于6.3MV・A及以上的常用工作变压器和并列运行的变压器，10MV・A及以上厂备用变压器和单独运行的变压器，以及2MV・A及以上用电流速断保护灵敏性不满足要求的变压器，应装设差动保护装置。对高压侧电压为330kV及以上的变压器，可装设双重差动保护装置。

2.2 变压器需要安装瓦斯保护装置

变压器故障时危害最大的即是油箱内部故障，往往是由于匝间短路或是绝缘受到破坏而导致的电弧电阻的接地短路，在这种情况下，故障点则会受到电流和电弧的双重作用，从而导致变压器油与其他绝缘材料在相互作用下会有大量的气体分解出来，而这部分气体会流向油枕的位置，一旦故障点扩大，则会导致油迅速膨胀，从而对油枕上部带来强烈的冲击，在这种情况下，需要对变压器进行瓦斯保护装置的安装。

2.3 采取过电流保护

在对变压器采取过电流保护时有许多种保护选择，具体选择时则需要在外部相间短路引发变压器过电流采取必要的保护，采取哪种过电流保护作为后备保护，则需要根据变压器运行情况、容量及灵敏度的不同来进行。

3 电力变压器继电保护装置设计方案

3.1 差动保护设计

变压器差动保护动作电流设计原则是将变压器两侧的电流互感器二次侧按正常时的“环流接线”，当变压器正常运行时，差动继电器中的电流等于两侧电流互感器（CT）的二次电流之差，它近于0，差动继电器不动作，保护也不会动作。即在电流互感器二次回路端线且变压器处于最大符合时，差动保护不应动作。由于高性能计算机芯片的出现，在变压器1套保护装置中包含主保护、各侧全部后备保护的2套主变压器微机型保护装置已开发，并得到广泛应用。因此，为反应电力变压器引出线、套管及内部短路故障，对高压侧电压为330kV及以上的变压器，可装设双重差动保护，达到反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护作为主保护，瞬时动作于断开各侧断路器的目的。双重差动保护装置的设计中，当变压器正常运行或外部故障时，差动继电器中的电流等于两侧电流互感器的二次电流之差接近于0（实际为由多种原因引起的不平衡电流，由于不平衡电流小，因此接近于0）差动保护不动作，保护也不会动作。当变压器内部（包括变压器与电流互感器之间的引线）任何一点故障时，差动继电器中的电流等于两侧电流互感器的二次电流之和为故障点短路电流，大于继电器动作电流，继电器动作，跳变压器各侧断路器切除故障，同时发动作信号，起到保护作用。

3.2 瓦斯保护

变压器瓦斯保护的设置可以有效的实现对变压器油箱内的故障情况进行反应，所以对于0.8MVA及以上的油浸式变压器则需要进行瓦斯保护装置的安装，实现对变压器的保护，虽然瓦斯保护可以对于油箱内的一切故障都可以有效的反映出来，但却无法对油箱外部的电路故障进行反应，而且一旦外部干扰因素较严重，则瓦斯保护也不能正确的动作，所以为了确保变压器的安全，则瓦斯保护装置需要配合其他保护装置一起来实现对变压器装置的保护作用。

3.3 过电流保护设计

过电流保护是变压器绕组过电流及差动保护和瓦斯保护的后备保护，所以必须进行装设，其设计时是需要按照变压器启动电流按照最大的负荷电流来进行整定，作为一种保护装置，其主要在各侧母线故障时能够有效的发挥作用。

3.3.1 低压变压器过电流保护设计

变压器低压侧一般采用三相式三卷变压器，高、中压侧的阻抗保护很可能对压侧短路起不到保护作用，不能满足作为相邻元件后备保护的要求，这时可以同时在其高、中压侧均装设复合电压闭锁过流保护及零序方向过电流保护与间隙保护，低压侧装设复合电压闭锁过流保护。

3.3.2 高压变压器的保护设计

过电流保护装置通常可以设置在变压器低压侧断路器和高压侧短路器上，这样可以有效的保证高压侧的过电流保护对低压侧母线规定的灵敏系数的实现。在这种情况下，一旦低压侧母线保护停运或是故障，则过电流保护装置则会成为低压侧母线的主保护和后备保护。但对于非金属性短路发生时，由于无法达到要求的灵敏度，而且整定也会延时，在这种情况下，则需要设置反时限过流保护，保护变压器具有良好的热稳定性。同时还需要在低压侧或是低压侧的中性线上进行零序电流保护的装设，动作电流设计不宜超过变压器额定电流的百分之二十五。

3.3.3 负序过电流保护设计

断路器在进行合闸时，其三相在合闸的时间上并不是一致的，是分开进行的，这样就会在电力系统起动时有较大的负序电流产生，负序电流主要是由于起动时大电流、过流过程导致的电流互感器不平衡及相邻设备相间短路故障所导致的，为了有效的防治这种情况珠发生，则需要利用延时来避开。这就需要在负序过电流保护设计时，要将其动作时间设置大于其相邻设备的速断保护动作时间与断路器的分闸时间之和，当作为相间短路后备保护时，动作时间也在大于相邻设备及本设备的相间后备保护动作时间。

4 结束语

总而言之，继电保护装置运行的可靠性，需要防止拒动和误动作，由于电力系统中各种电气设备都是由电气线路联系在一起的，任何一个设备出现故障都会对整个系统的运行带来影响，所以需要准确地对继电保护装置进行设置，并对其各项相关定值进行整定，确保其能够在故障发生的第一时间内准确动作，确保系统运行的安全，确保电厂能够正常、可靠的运行，为人们提供良好、稳定的电能供应。

参考文献：