继电保护的特点(6篇)
继电保护的特点篇1
关键词：变电站综合自动化；功能特点；继电保护
作者简介：李惜玉（1971-），女，广东揭阳人，广东工业大学自动化学院，高级实验师；谢创利（1991-），男，广东揭阳人，广东工业大学自动化学院本科生。（广东广州510090）
基金项目：本文系2011年广东工业大学大学生创新基金项目（项目编号：402102026）、2012年广东工业大学大学生创新基金项目（项目编号：xj201211845021）、广东省电气工程及其自动化特色专业基金项目（项目编号：402102299）的研究成果。
中图分类号：G642.423文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）17-0102-02
电力系统的猛速发展给继电保护提出了更高的要求，继电保护装置是电力系统重要的组成部分，也是电力系统安全、稳定和可靠运行的重要保证之一。继电保护数字仿真也已成为继电保护研究、设计和教学等各方面不可缺少的工具，电力系统变电运行中微机继电保护的参数确定、各种事故及继电保护操作等需要通过仿真来认识。然而，仅限于软件仿真，无继电保护装置、电缆等二次设备，没有真实的二次信号，操作缺乏真实感，仅靠提供一个模拟环境是无法达到教学应用和科研研究要求的。[1，2]
TQXBZ-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统是基于实时仿真技术的数字、物理混合仿真平台，该实验平台把实际的变电站继电保护运行“移植”到实验台中，非常接近现场变电继电保护运行，可以有效地加强学生对各种物理现象的认识，并进一步掌握和理解物理概念。[3，4]
一、多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统的技术特点
TQXBZ-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统采用了试验台结构。该试验台由TQWX-III微机型继电保护实验测试仪、TQXBZ-III多功能微机型实验装置、常规保护继电器、成组保护接线图、控制回路模块、按钮开关、万能转换开关、保护模式切换开关及直流电源、信号灯、蜂鸣器等附件构成，并提供了三套配套软件：《继电保护特性测试系统软件》、《电力网信号源控制系统软件》和《多功能微机保护实验装置管理程序软件》。TQXBZ-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统面板示意图如图1所示。该实验系统主要有以下特点：
1.适用性强
该系统既可满足“电力系统继电保护原理”、“电力系统微机保护”、“发电厂电气部分”等相关课程实验教学的需求，也可作为学生课程设计、毕业设计和创新研究的开放性平台。这样不仅节省了多种实验设备的占地面积，同时也减少了花费。
2.接近电力系统实际
采用“微机型继电保护试验测试仪”替代了由传统实验系统调压器、移相器、滑线电阻和测量仪表等构成的“地摊”式实验设备，与电力系统进行继电保护的试验方法完全相同。同时也能够让学生了解到继电保护的最新测试技术，而不仅仅是停留于过去的陈旧技术。
3.实验现象直观
配备PC机，可直观显示实验过程中的各种测试数据、动作特性曲线、波形图等。对于数字式继电器可通过PC机操作修改整定值，方便简单。另外，可通过PC机选择变量的变化方式，可手控亦可程控。
4.组态灵活
装置均具有联网功能，利用多套实验系统可组态任意结构的电力系统，以满足实验教学、课程设计、创新研究的要求。
5.接口开放
考虑到面对学生教学的特点，该实验系统中的核心设备接口开放，可作为二次研究、开发平台，学生可自己开放程序下载到装置硬件中运行，构成具有任意定制功能的新装置。[5，6]
二、多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统的功能
多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统主要具有以下功能：继电保护课程实验、微机保护课程实验和发电厂电气课程实验，详见图2。
1.继电保护课程实验
为了加深学生对继电器动作原理的认识和了解，该实验系统配备了电磁式电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器、差动继电器等继电器，以加强学生对继电保护动作装置的认识；也可将多个继电器连接构成常规成组继电保护，以深入观察、学习不同保护的配合使用。
（1）常规继电器特性实验。本装置可通过PC机控制TQWX-III微机型继电保护试验测试仪，让其发出各种电流和电压信号，从而对各种继电器的特性进行测试，且可自动获取继电保护装置的动作信号，方便记录。同时，试验台上配备了24V电源及指示灯构成的信号指示回路，方便对继电器动作信号的观察。
（2）成组继电保护实验。试验台提供了一个典型的一次系统接线图用以成组保护实验，可从其上获取信号，将多个继电器连接构成常规成组继电保护，便可进行成组继电保护的实验。
2.微机保护课程实验
电力系统微机保护课程实验包括数字式继电器特性实验、成组微机保护实验及微机保护与继电保护配合动作实验三部分。
（1）数字式继电器特性实验。该系统利用单片机或DSP技术，由TQWX-III微机型继电保护实验测试仪产生信号，通过向装置硬件中下载相应的程序模块，便可实现数字式电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、差动继电器、阻抗继电器、反时限电流继电器、零序反时限电流继电器、负序反时限电流继电器、零序电流继电器、负序电流继电器、零序电压继电器、负序电压继电器、零序功率方向继电器及负序功率方向继电器等多种常规继电器的功能。
（2）成组微机保护实验。该实验装置实验台上有成组保护实验模型图，通过从该模型图上获取电压、电流信号，可实现包括10kV线路微机保护装置、35kV线路微机保护装置、110kV线路微机保护装置、变压器微机保护装置、电容器微机保护装置、发电机微机保护装置、电动机微机保护装置等保护的功能。
（3）微机保护与继电保护配合动作实验。将多个常规继电器组合构成继电保护，利用TQXBZ-III多功能微机保护实验装置实现需要的微机保护，在成组保护实验模型图上完成微机保护与继电保护配合动作实验。此实验更贴近实际电力现场，通过此实验可使学生更加熟悉实际的电力系统继电保护，并加深对保护装置的理解。
3.发电厂电气课程实验
该试验台可对断路器控制回路及中央信号进行实验。通过这些实验，可以使学生了解、掌握断路器控制回路的工作原理及其继电保护的接线方法，以及发生事故时的应对方法和相应的操作。比如其中的闪光继电器构成的中央信号实验，通过此实验学生能够熟悉万能转换开关的位置与信号灯的状态的对应关系，并能够根据其对应关系做出相应的操作。这与在发电厂及变电站中的操作相同，能够提高学生的动手能力及锻炼学生在实际生产中对事故的应对能力。[5]
三、多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统的主要应用
1.实验教学
自多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统在广东工业大学投入使用以来，已成为“电力系统继电保护原理”、“电力系统微机保护”、“发电厂电气”等课程教学的实验平台。该实验平台以微机型继电保护试验测试仪作为实验信号源，符合电力系统现场的实验方式，并配套功能强大的电力系统信号源综合控制系统软件，具有丰富的组态功能。不但能够进行实时参数分析计算，而且可以进行任意设定点的故障分析运算，并能控制测试仪实时输出设定选配点在正常运行和故障情况下的二次电流、电压信号，为学生提供具体、直观、真实的学习环境，对继电保护实验教学有了明显的改进。在传统教学方式的基础上，实现了继电保护的测试、操作、监视和仿真，已成为电气工程及其自动化专业电力方向现代化、数字化教学必不可少的工具。
2.创新性实验
微机型继电保护试验测试仪和多功能微机保护实验装置均具有联网功能，多套（四台以上）实验培训系统联网方便实现了变电站综合自动化的实验仿真。其中，微机型继电保护试验测试仪是一台性能良好的高精度信号源设备，为电力系统继电保护测试提供了连续可调节的电流和电压信号。多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统中的核心设备接口开放，可作为学生创新研究和开发平台，提高了学生的创新思维与实践能力，加强了学生分析问题和解决问题的能力。
3.科研平台
多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统中的多功能微机保护实验装置其硬件平台采用双处理器结构，处理器采用80C196KC芯片，一块CPU作为保护CPU，主要进行数据处理；另一块CPU作为监控管理和通信CPU，用于人机界面接口与通信。两块CPU之间通过双口RAM芯片（IDT7134）进行数据交换，方便实行二次程序开发。[7]教师和研究生可在装置的硬件与软件基础上进行有关继电保护的设计和研究，比如通过自主编写、修改接口程序，完成保护相应功能并实时模拟电网短路故障时保护的动作情况。
四、结束语
创新能力培养是高等学校教育的核心内容，是培养创新人才的关键。电气工程及其自动化专业电力方向引入多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统作为先进的教学手段，能把课堂上所学的复杂的、抽象的理论融入到教学中，完整、具体、直观地仿真，有效地培养了学生的实验动手能力，提高了学生综合分析问题的能力和运用能力，不断推动了教学实践，让学生通过仿真更全面地掌握了电力继电保护知识，从而培养了学生的创新能力。多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统已逐渐成为电气工程及其自动化专业教师和学生现代化的教学与科研手段。
参考文献：
[1]周有庆，周成林，彭红海，等.变电站综合自动化数字物理仿真培训系统[J].电力系统及其自动化学报，2010，（3）：113-117，122.
[2]王宇，陈铸华.变电站微机继电保护培训系统的研制[J].湖南电力，2010，（1）：16-19，29.
[3]周有庆，邵霞，彭红海.多功能微机保护与变电站综合自动化实验培训系统[J].大众用电，2004，（5）：23-24.
[4]张镇.继电保护及测控数字物理混合仿真培训系统的应用[J].东北电力技术，2011，（3）：40-43.
[5]周有庆，等.TQXBZ-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统实验指导书[Z].
继电保护的特点篇2
关键词：继电保护装置；使用条件；维护措施
1前言
在控制系统中，继电保护装置作为重要的电气模块，对提高控制系统运行效果，满足控制系统运行需要和提升控制系统运行质量具有重要的促进作用。基于继电保护装置的这一特点和优势，只有根据继电保护装置的使用要求正确使用该装置，才能保证控制系统安全稳定运行。但是考虑到继电保护装置容易受到外界因素干扰的现实特点来看，只有在正确条件下使用并加强维护，才能提高继电保护装置的运行质量。因此，对于继电保护装置而言，我们要对其使用条件进行认真分析，并制定具体的维护措施，保证继电保护装置能够正常工作。
2继电保护装置的使用条件分析
经过对继电保护装置的构成特点及运行环境分析后可知，继电保护装置在使用过程中对使用条件有着严格要求，如果不能在正确条件下使用，继电保护装置的作用将难以得到发挥，继电保护装置本身也容易受到破坏。为此，我们应对继电保护装置的使用条件有深入的了解。目前来看，继电保护装置的使用条件需要满足以下要求：
2.1继电保护装置需要在无静电环境下使用
由于继电保护装置内部电气元件较多，并且连接状态较为紧密，一旦遇到静电，继电保护装置内部的电气元件将会发生击穿甚至烧毁等现象，因此，继电保护装置在使用过程中，必须要保证周围静电完全消除，同时在安装过程中，也要消除操作者手上静电，避免静电给继电保护装置带来严重损害。
2.2继电保护装置需要在干燥状态下使用
继电保护装置和其他电气装置一样，由于内部电气元件多，需要在干燥状态下使用，一旦使用环境中过于潮湿，空气中的水蒸气将会侵蚀继电保护装置的内部元件，导致继电保护装置的内部元件失灵，严重时导致继电保护装置失去作用。
2.3继电保护装置需要在稳定电源的状态下使用
继电保护装置在工作过程中，对电源的稳定状态也有特殊的要求，如果电源不稳定，将会造成继电保护装置内部的电气元件发生供电不足断路，或者电力过饱和烧毁等问题。因此，继电保护装置需要在稳定电源状态下使用，只有确保电源状态稳定，才能为继电保护装置提供有力支持，以此提高继电保护装置的工作效果，满足继电保护装置工作需要。
3继电保护装置在使用过程中存在的问题
从目前继电保护装置的使用来看，在实际使用过程中，受到多种因素的影响，继电保护装置在使用过程中还存在一定的问题，主要表现在以下几个方面：
3.1电缆质量差引起的保护误动
故障现象。某变电站2#主变差动保护动作跳开三侧开关，检查差动保护范围内的一次设备无异常，传动保护装置正确在对差动回路二次电缆摇绝缘时，发现2#主变20端子箱至A相CT回路二次电缆绝缘为零，电缆绝缘老化接地，当负荷增大时，差流达到整定值使差动保护动作出口。
考虑到继电保护装置对稳定电源的要求，只有确保电源安全稳定才能保证继电保护装置正常工作。但是如果电缆质量较差，将会严重影响供电效果，使电压和电流变得不稳定，不利于稳定电源的提供。因此，此问题值得重视。
3.2错误接线引发的事故
事故举例。厂家配线错误和现场安装时接线错误引起的保护误动作，在电网曾多次发生过。如某线路在区外故障时微机保护误动两次，均无任何信号，经过检查发现是PXF-[1]辅助屏接线错误，由于继电保护装置的功能设定比较明确，每一组信号的控制线都有明确说明，如果发生接错线的故事，不但影响了继电保护装置的正常工作，严重时还会烧毁继电保护装置内部元件。因此，接线错误必须要及时得到纠正。
3.34TV二次回路问题引起的误动作
故障现象。某站某线路19#转角塔瓷瓶闪落，致使该线路四次跳闸。在该线路故障跳闸的同时，该站另一线路工频变化量阻抗动作出口三次跳闸，重合成功。
从继电保护装置的实际使用过程来看，二次回路引起的误动作，占到了继电保护装置总体故障的20%左右，这一比例是比较高的。经过对该故障进行分析可知，该故障会引起其他线路异常跳闸。因此，此种故障必须及时消除。
4继电保护装置的具体维护措施分析
考虑到继电保护装置在使用过程中存在的问题，为了保证继电保护装置能够正常使用，我们需要从以下几个方面入手，确保继电保护装置的维护取得积极效果：
（1）电缆敷设前应使用1000V摇表，测量全部电缆每芯对地及其同一电缆内的各芯之间的绝缘电阻。电缆施工中，应严格按照施工工艺标准进行施工，剥切电缆时防止损伤线芯和保留的绝缘层，电缆终端应包扎或加热缩套。地下直埋电缆应穿铁管，的电缆要加装蛇皮管。电缆接线完毕后在调试之前还应用l000V摇表。由此可见，对电缆进行有效测量是保证继电保护装置正常使用的关键，只有做好电缆有效性测验，才能确保继电保护装置在稳定电源状态下使用。
（2）新安装的保护装置到货后，应参照设计图纸和厂家提供的本图，对保护屏做一次全面、细致的检查。基建施工时要特别注意二次回路接线的正确性，必须做到图纸与实际接线相符，符号与图纸相符，保证接线正确。保护装置的调试，是设备送前的一道最重要的工序。
（3）TA、TV二次回路应该分别且只能有一点接地。目标是一个变电站无论有多少PT，只能有一个二次接地点，至少要保证有直接电联系的PT（通过N600联接）二次只有一个接地点。在基建调试和验收试验中，应检查开口三角零序电压接线是否正确，尤其在用试验电压检3U0正确性时，注意同时检查各相电压的正确性。
5结论
通过对本文的分析可知，继电保护装置作为控制系统中的重要组成部分，其工作状态对控制系统的正常工作具有重要作用。基于这一现实，我们只有明确继电保护装置的使用条件，并认真做好继电保护装置的维护工作，才能确保继电保护装置安全稳定运行，为控制系统正常运行提供有力支撑。因此，明确继电保护装置的使用条件并制定具体的维护措施十分必要的。
参考文献：
继电保护的特点篇3
关键词：《继电保护》；课程体系；教学方法
中图分类号：G71文献标识码：A文章编号：1009—0118（2012）11—0162—02
继电保护是在保障电力系统的安全稳定运行方面发挥了重要作用，《继电保护》课程是电力系统自动化、供用电专业的核心课程，具有理论与实践并重的特点。继电保护是一门理论性与实际结合很强的课程，但长期以来，高职院校的继电保护课程只注重理论教学，不注重实践技能的提高；并且，绝大多数院校的继电保护课程所讲授的内容与实际相脱节，我校所讲授的都是继电保护的原理。针对这种情况，我们共同构建新的课程体系，探索继电保护课程改革研究。
一、电力系统继电保护课程现状及背景
《继电保护》是我院的供用电技术专业的一门核心课程，现有的继电保护教材中，分析的都是电磁型、磁电型或集成电路型结构的继电器，而现代电力系统继电保护装置结构已经发生了相当大的变化，微机型保护装置应用的相当广泛。我院只开设了继电保护课程，没有开设电力系统稳态分析和暂态分析这两门课程，学生学习继电保护课程相当费劲；再有，目前的继电保护教材主要讲解的是继电保护的理论知识，实际的电力系统运行案例、电气设备短路电流的计算实例都未讲解，不利于学生理论学习与以后实际工作的认识统一。高职院校是培养高端技能型人才，要求学生具有一定的理论基础的同时，更要具备扎实的操作基本功和自主学习能力和自学创新意识。
二、继电保护课程体系的整合
《继电保护》课程重点分析了继电保护的基本要求、电流保护、距离保护、变压器保护、母线保护、发电机保护等。我校是专科院校，注重学生的技能培养，理论水平以够用为主。而现在电力系统的网络结构越来越复杂和多样，继电保护的原理和形式也在不断的发展和完善，过多学习理论知识是没有必要的，要加强学生的实践能力，要做中学，学中做。在目标定位上，充分考虑学生能先就业再择业的需要，坚持“宽基础、强技能”的原则。既掌握职业岗位需求的专业理论，又能在这些专业理论基础上把已形成的能力在相应职业岗位范围可以转岗。因此，在我们的课程体系改革中，改变了传统的“学科”体系，向“多元型”方向发展。《继电保护》课程的构建应遵循以下原则。
（一）讲解继电保护的基本原理。讲授电力系统暂态和稳态分析的部分知识；讲授各种保护的基本原理、保护装置和继电器的基本原理；微机型继电保护基础知识。在教材编写时要阐明模拟型保护的基本原理，微机型继电保护技术是全新的内容，思维方法与模拟型保护相比完全不一样，应重点讲解如何推倒出算法的数学模型和微机实现原理。
（二）突出课程的职业性，以职业能力作为构建课程的基础，使学生所学知识、技能满足职业岗位的需求。基础理论知识以够用为度，以掌握概念，强化应用为重点；专业知识强调针对性和实用性，培养学生综合运用知识和技能的能力。突出职业能力培养，强化学生创新能力的培养.提高学生就业上岗和职业变化的适应能力，实现“双证书”融通，即毕业证书和高级技能等级证书。
（三）围绕岗位所确定的职业能力要求设置项目，并结合职业技能鉴定考核大纲，对课程内容进行整合，开发校本课程。在课程的难度和广度方面，遵循“实用为先、够用为度”的原则，如表1为五个项目。
三、《继电保护》课程的教学方法与手段
（一）案例教学法
由于电力系统继电保护技术发展很快，在讲授课程相关知识是可以联系电力系统的实际案例，例如某某地区电厂发生断路器跳闸事故，原因是某相电接地导致的等等实际案例。使学生在校期间能了解相关领域的现状。通过典型事故的分析可以培养学生分析和解决实际问题的能力。
（二）任务驱动教学法
任务驱动教学法是任务驱动教学法中的任务是有特定含义的，它不是通常说的“教学任务”，而是指“需要通过某种活动完成的某些事”。课堂讨论、自学答疑教学形式采用任务驱动法。例如让学生设计某条线路的三段式保护。
（三）项目教学法
项目教学法是通过进行一个完整的“项目”工作而进行的实践教学活动的培训方法。教师的主要任务是确定项目内容、任务要求、工作计划，设想在教学过程可能发生的情况以及学生对项目的承受能力，时刻准备帮助学生解决困难问题。
（四）六步教学法
六步教学法是以工作过程为导向的课程实施方法，完成一个完整的实际工作需按照六个工作步骤来进行。例如设计6～10KV线路的过电流保护这个完整工作过程的六个步骤分别为：资讯、计划、决策、实施、检查、评估。资讯阶段，教师布置工作任务，学生首先了解项目要求；计划阶段，学生一般以小组方式工作，寻找与任务相关的信息（如：电压继电器、电流继电器的原理接线图），制定工作计划；决策阶段：教师考察学生做的过电流保护原理接线图，学生可听取教师的建议，对计划做出修改；实施阶段，学生根据计划完成本项目工作过程，完成项目实施工作；检查阶段，学生进行展示工作成果的工作；评估阶段，学生对完成项目任务中的表现做出自我评价、相互评价，最终由教师做出教师评估。
（五）模拟故障法
在实训室上课时，可以通过人为设置故障，测量故障时的电压和电流来分析故障特点，如何迅速、有选择的切出故障。提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
（六）利用常规的电流、电压保护的原理及实现的方法简单、直观的特点，通过多媒体课件演示熟悉电力系统各主要元件继电保护装置的动作原理、结构及其用途。在初步掌握电流、电压保护的基本原理后，再安排学习微机保护的基础知识的内容，由易至难，有利于学生对所学知识的理解和掌握。充分利用多媒体课件、动画演示等对保护装置元件进行直观教学，使教学过程形象生动，帮组学生记忆和理解，提高教学效果；加强课堂微机保护演示；采用在实训室边进行理论教学边进行实验的教学方法。
《继电保护》课程以以岗位能力为出发点，突出职业素质的培养，教、学、做结合，教学方法多样化。课程内容以岗位分析和具体工作过程为基础，将职业技能资格证书所需的应知应会内容贯穿于整个教学的理论和实践过程中，为学生获得“双证书”，提高就业率打下了坚实的基础。本课程基本理论以电力系统继电保护和电力系统暂态和稳态分析应知的理论为基础，理论与实际相结合，以能力培养为重点的高职高专教育特色。
参考文献：
[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京：教育科学出版社，2007.
[2]陈延枫.高职高专电力系统继电保护课程教学改革探讨[J].中国校外教育，2009.
继电保护的特点篇4
关键字：继电保护；煤矿；供电系统；应用；
中图分类号：TM774文献标识码：A
1、引言
煤矿供电系统在正常运行工作过程中不可避免的会发生以下故障或者非常态的状况，例如短路、断线、绝缘老化等，会导致供电系统可能出现危险情况，造成不必要的财产损失。因此，煤矿供电系统的主要电器设备和供电线路都要装设继电保护装置，在煤矿供电系统中设置科学合理的继电保护装置对于保证煤矿供电系统的安全可靠具有至关重要要的作用，是保证煤矿供电系统安全运行过程中不可缺少的装置之一。近年来，煤矿供电系统中继电保护装置的应用研究已经成为国内外大量专家和学者研究的重要课题，对于煤矿供电系统的安全运行提供了科学的理论指导作用和实际应用价值。
2、继电保护装置的主要作用及其基本要求
2.1继电保护装置的主要作用
（1）监视煤矿电力系统的正常运行，当被保护的电力系统发生故障时，继电保护装置迅速准确地给距离故障点最近的断路器发出跳闸命令，使故障线路及时从电力系统中断开，最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏。
（2）反映煤矿电力系统的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号，提示值班员迅速采取措施，使之尽快恢复正常，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。
（3）继电保护装置在煤矿供电系统中的应用对于提高电力系统的远程控制以及自动化控制有着至关重要的作用，并且能够为煤矿生产过程实现自动化控制功能。
2.2继电保护装置的基本要求
通常情况下，在煤矿供电系统中继电保护装置要满足以下四个方面的要求：速动性、选择性、可靠性以及灵敏性，其基本要求如下：
（1）继电保护装置动作速动性是指在煤矿供电系统出现故障时，继电保护装置能够迅速准确的切除出现故障的电路，保证供电系统的稳定性，减轻出现故障的供电电路中的设备和元器件的损坏程度，降低线路损坏程度，从而切断故障防止故障外延，引起其他不必要的损失。
（2）继电保护装置选择性是指当煤矿供电系统出现故障时，首先切断故障设备或者元器件以及线路本身的故障，当以上动作不能够按照指令执行时，继电保护装置能够进行选择行的切除故障相邻的上一级的设备和元器件电路，或者由上一级的继电保护装置选择性的进行切除线路故障。
（3）继电保护装置灵敏性指的是在电路系统规定的保护范围内，对于系统出现的故障状况的实际反应的能力。继电保护装置应该保证无论煤矿供电系统中出现何种故障或者故障发生在何种位置，都能够及时迅速领命的将故障的情况反映出来，这样才能够说明继电保护装置满足灵敏性的要求规定。
（4）继电保护装置可靠性指的是对于煤矿供电系统出现的任何故障都要能够迅速的执行正确的动作，不能够出现不工作状况，在不应该执行动作时，不应该出现错误动作。继电保护装置的可靠性对于煤矿供电系统的运行有着十分很总要的作用，出现任何的错误动作动能够使的故障的影响范围变大，对于生产造成不必要的损失。
3、继电保护装置在煤矿供电系统的应用
煤矿供电系统在发生故障或者不正常运行是，电路中的主要表现特征为电路电流瞬间增大或者电路电压瞬间降低。继电保护装置中的过电流保护在煤矿供电系统中应用较为广泛，是一种利用及时测量电路中电流增大的特点而构成的继电保护装置，其主要的工作原理如下所示。
3.1过电流保护装置的工作原理
正常运行时，线路中流过工作电流小于继电器的动作电流，继电器不能动作，继电器的触点都是断开的。当保护范围内发生短路故障时，流过线路的电流增加，当电流达到电流继电器的整定值时，电流继电器动作，闭合其常开触点，使时间继电器线圈有电，经过一定延时，时间继电器触点闭合，接通信号继电器线圈回路，信号继电器触点闭合，接通灯光、音响信号回路。由此可见，保护的动作时限从线路的末端到电源是逐级增加的，越接近电源，动作时限越长，这种确定保护动作时限的方法称为时限的阶梯原则。定时限过电流保护装置的动作时限是由时间继电器的整定值决定的，只要通过电流继电器的电流大于其动作电流，保护装置就会启动，而其动作时限的长短与短路电流的大小无关。所以把具有这种时限特性的过电流保护称为定时限过电流保护。
3.2电流速断保护
实施电流速断保护的主要目的是为了保证动作具有选择性。在工程中，为了确保保护装置的动作时限尽量长，设定的前一级保护的动作时限比后一级长一个时限阶段扯，从而会造成短路电流很大，因此危害就会很大。此时就要进行电流速断保护，因为我们常见的继电器电流保护装置的动作时限不会多于1s，而这种设置的动作时限一般都不会少于1s。对于浅井作业供电方式来研究电流速断保护的应用。第一种应用为浅井所使用的电压为低压，设备也都为低压设备，通过变压器变为低压送入井底，再由井底内配电所送给各个设备。第二种是无高压作业情况，所供负荷较小，可使用地面的变电站变配电供采区负荷不大且无高压用电设备时，由地面变电站将降为380V或660V后，再由采区配电所送给各个设备使用。第三种应用为高压作业情况，所供负荷较大，利用高压电缆经钻孔送电，但所送的电为高压电，必须经过采区变电所降压后方可使用。
4、煤矿供电系统中继电保护装置类别及特征
4.1煤矿供电系统中继电保护装置类别
煤矿供电系统中会应用许多保护设施，他们功能各不相同，但究其组成原理和构成部件来说，无外乎是三种部件组成，测量元件、逻辑元件和执行元件。测量元件识别并存储和保护电气参数，在存储和保护过程中完成参数的变换，之后传递给逻辑元件；逻辑元件将参数与给定值分析比较给出逻辑判断，如果参数不符合逻辑，发出指令给执行元件；执行元件接受指令并发出命令，断路器自动跳闸，最终完成继电保护。下面根据煤矿供电系统发挥的作用和参数不同，对继电器进行了详细划分。
由反应物理量不同，将继电器划分为电流继电器、电压继电器、功率继电器
方向继电器、阻抗继电器五类。原理不同，所分类型有所差别，通常情况下经常分为：晶体管型继电器、电磁型继电器、整流型继电器、感应型继电器。
由元件之间连接方式不同，将继电器分为一次作用式继电器和二次作用式继电器。一次作用式继电器是指元件与主回路直接连接，不需要其他元件辅助连接的继电器；二次作用式是指元件与主回路要通过互感器才能连接。
由跳闸方式不同将继电器分为直接动作式继电器和间接作用式继电器。直接动作式继电器是指：执行元件的电磁机构在动作发生时直接作用使开关跳闸；必须通过跳闸线圈才能使开关跳闸的称为间接作用式继电器。
4.2煤矿供电系统中继电保护装置特征
（1）电磁型继电器特征：结构简单、可靠性能优良、用途广泛、可适用多种场合；工作原理是磁力矩＞可动系统摩擦力矩+弹簧反作用力矩。目前市场上已经生产出的成品类型有：极化式的电磁型继电器、螺管式电磁型继电器、干簧式电磁型继电器、拍合式电磁型继电器、转动无片式电磁型继电器等等。
（2）感应型继电器的特征：动作反应灵敏、具有反时限性质。工作原理是利用可动铝盘（也可以是铝杯）以及固定电磁铁动作。
（3）整流型继电器特征：反时限性质、具有感应继电器的特性，利用单结晶体管完成动作，反应迅速。
（4）晶体管型继电器特征：敏捷、反应更快、可靠性好、体积小、节能、噪声小、动作速度快，可以与其他元件组合成复杂程度高的继电器。此继电器发展迅猛，很有可能会成为未来继电器行业的主导。
5、结语
综上所述，在煤矿供电系统的设计及其应用过程中，为了确保工作人员以及工作现场的人身安全和财产安全，必须安装有继电保护装置，防止供电系统出现不正常的现象，造成不必要的损失。在今后的研究工作中，应该重点对煤矿系统中继电保护装置的安装位置及继电保护装置本身安全性能进行研究，并且探索研究创新的继电保护装置，使得继电保护装置在煤矿供电系统中发挥到应有的作用，确保煤矿供电系统的正常运行。
参考文献
[1]黄凤.浅析电力系统继电保护装置存在的问题与对策[J].科技创新导报.2009（34）.
[2]谢天淮.浅谈煤矿供电系统继电保护装置的优化[J].装备制造.2009（11）.
[3]何傍娟.正确选型提高保护的正确动作率[J].商业文化（学术版）.2008（11）.
[4]许卫军.继电保护在10kV线路中的应用[J].中国高新技术企业.2011（04）.
继电保护的特点篇5
该保护方案经过了工程样机的全面测试，可以满足棒电源系统中电动发电机组的继电保护要求，保障电动发电机组的安全稳定运行。
【关键词】棒电源系统继电保护整定计算
控制棒驱动机构（CRDM）是核反应堆的主要控制环节，对核电站的安全及经济运行有着关键性作用。我国现有的压水堆核电站均采用电磁力提升的控制棒驱动机构，一座改进型核电站的反应堆通常有几十套驱动机构。棒电源系统的作用就是为控制棒驱动机构提供可靠的电力供应。棒电源系统置于安全壳外工作，其特点是在反应堆整个运行期间不间断运行，因此对其工作稳定性、长期运行可靠性、良好的动态响应性能以及维修管理性都有着非常高的要求。由于驱动机构设计上一直沿用“三相可控整流”供电方案，要求控制棒驱动机构电源系统是独立的260V/50Hz三相交流电源，因此控制棒驱动机构电源系统设计上一直沿用双组机械储能的“电动机-飞轮-发电机”方案，并配备必要的控制保护系统以保证机组的正常运行。系统的组成图如图1所示。
图1棒电源系统组成图
1继电保护的基本原则
GB50062-1992《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》规定：继电保护装置应，满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的原则。
因此棒电源系统的继电保护设计基于棒电源系统的运行特点以及继电保护设计的基本要求，棒电源系统的继电保护设计采用以下保护原则：（1）选择性原则：当保护动作时，仅将故障元件从系统中切除，保证系统无故障功能部分继续运行；（2）速动性原则：继电保护动作要快速，从而提高棒电源系统并列运行的稳定性；（3）灵敏性原则：对保护范围内发生的故障或不正常工作状态反应灵敏；（4）可靠性原则：在电力装置正常运行时，继电保护应可靠地不动作；发生故障或不正常状态时，继电保护可靠动作，即不出现拒动作和误动作。
根据以上原则以及棒电源系统的特点，进行保护方案的设计，实现机组的保护配置，从而实现棒电源系统可靠的控制、运行与保护。
2发电机的故障类型[1]
发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用，同时发电机本身也是一个十分重要的电气设备，因此应该针对各种不同的故障和不正常的运行状态配置性能完善的继电保护装置。
发电机主要故障类型由：定子绕组相间短路；定子绕组一相的匝间短路；定子绕组单相接地；转子绕组一点接地或两点接地；转子励磁回路励磁电流异常下降或完全消失。
发电机的不正常运行状态主要有：由于外部短路引起的定子绕组过电流；由于负荷超过发电机额定容量而引起的三项称过负荷；由于外部不对称短路或不对称负荷（如单相负荷，非全相运行）而引起的发电机负序电流和过负荷；由于突然甩负荷而引起的定子绕组过电压；由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷；由于发电机组驱动源突然失效引起的发电机逆功率等。
3棒电源系统继电保护配置设计
3.1棒电源系统的运行特点
棒电源系统的保护方案采用电力装置的继电保护原理实现，但是棒电源系统相对于普通的电力装置而言具有特殊性，因此其主要的运行特点表现在以下几个方面：（1）励磁方式为无刷励磁；（2）负载为半波整流的棒控棒位系统，三相对称运行且中线上具有kA量级的直流分量；（3）输出电压为260VAC/150VAC/50Hz三相四线制；（4）棒电源系统的特征负载为：
额定负载：100kW，cosφ=0.25；
平均功率：79kW，cosφ=0.25；
最小功率：22kW，cosφ=0.25；
最大功率：124kW，cosφ=0.25；
3.2棒电源系统继电保护设计原则
由于棒电源系统的失效与否直接关系到核电站运行的经济性，同时出于系统自身设备保护的考虑，在棒电源系统继电保护设计过程中需要考虑以下原则：（1）在短时间瞬变造成的电动机电源丧失事件中仍可维持正常运行；（2）在出现只影响一台电动机工作的电源失效或故障事件时，切除受影响的MG机组，不受影响的机组继续运行；（3）当棒电源系统出现不正常工作状态时，保护装置采取相应的保护动作，同时发出指示和报警信号；（4）探测和处理发电机和260V母线故障；
3.3棒电源系统故障类型和不正常运行状态的确定
通过对棒电源系统的运行特点以及故障保护原则的分析，我们可以得出棒电源系统的典型故障类型和不正常运行状态。
棒电源系统的故障类型包括：定子绕组相间短路；定子绕组单相接地；转子励磁回路励磁电流异常下降或完全消失。
棒电源系统的不正常运行状态包括：由于外部短路引起的定子绕组过电流；由于单台电动机电源失电导致的发电机逆功率。
3.4棒电源系统继电保护配置
通过以上分析，我们可以确定棒电源系统的继电保护配置以及其实现的功能：
（1）差分保护。差分保护分为纵差保护横差保护，纵差保护是对发电机内部相间短路的保护，横差保护是对于发电机定子绕组匝间短路的保护。由于棒电源系统的发电机容量为500KVA，定子绕组为单绕组，因此棒电源系统采用纵差保护实现定子绕组以及引出线的相间短路故障保护。
（2）失磁保护。失磁保护就是对对励磁回路的电流进行监视，在发电机的励磁突然消失或部分消失是对发电机进行保护，其主要原因可能有励磁机故障、转子绕组故障、励磁回路元器件损坏等情况[2]。由于本设计中发电机采用无刷励磁，属于两级励磁，在失磁保护的励磁电流监视的是励磁机的励磁电流，励磁机的励磁电流和主励磁电流成正比关系，因此选择励磁机的励磁回路进行失磁保护。
（3）逆功率保护。发电机逆功率保护是指电动发电机组在失去电动机侧的驱动电源后，发电机并未从系统解列时，此时发电机就变成了同步电动机运行，从另一台电动发电机组吸收有功功率，发电机不允许此种状态的长时间运行此时需要用逆功率保护将失电机组从并列运行状态解列。
（4）过流保护。过流保护主要是针对发电机负载短路引起的定子绕组过电流，在本方案中，发电机的过电流保护由两部分组成，第一部分是由过流保护继电器实现，可以根据棒电源系统的负载特性，合理的设计过流保护定值点以及延时时间；第二部分由发电机出口断路器的分闸曲线构成，即根据棒电源系统的工作特点，合理的设置发电机出口断路器的分闸曲线。两部分设置的组合构成整个棒电源系统的过流保护设置。
（5）接地故障保护。根据安全要求，发电机的外壳全部连接保护地，因此定子绕组因绝缘破坏而引起的单相接地故障比较普遍，棒电源系统属于三相五线制接法，因此在本系统中对保护地和中性线之间的电阻值进行监测，当保护地和中心线之间的电阻值低于某个限值时进行报警及保护。
（6）母线欠压和欠频。由于系统设计要求，棒电源系统向下游负载供电的的电压不能低于234V，频率不能低于44Hz，因此对棒电源系统进行母线欠压和母线欠频保护。
4保护定值确定
对于棒电源系统的所有保护方式，均需要进行保护参数的整定工作，从而实现整个系统各种继电保护的有机协调配合，从而保证整个系统的稳定可靠的运行。对于以上所有保护，由于篇幅限制，此处不一一进行详细的参数整定，在此选取差分保护进行参数整定计算，其余的只给出最终的整定值。
由于本机组属于小容量发电机组，同时为了保证系统长期有效的运行，在系统设计中已经考虑机组的冗余运行，因此当电流互感器出现二次回路断线时，需要及时的给出保护动作，因此在本系统中差分保护只考虑发电机出现定子绕组以及引出线的相间短路故障时的整定。具体整定计算如下：
式中：――差分保护设定值
――可靠系数
――非周期分量影响系数
――电流互感器同型系数
――电流互感器比误差
――发电机故障电流
各个参数的具体参数如下[3]：
=1.2（一般取值在1.0～1.5之间）；=1.5（一般取1.5～2.0之间）
=0.5（型号、变比一致时，同型系数为0.5，否则为1）
=0.05（电流互感器采用0.5级计量互感器，比误差采用0.05）
=5A（此值为按照电流互感器额定满量程计算）
可以计算得出
实际取值=0.25A
最终本设计中给出的保护定值如表1所示。
5结语
本文针对核电站控制棒驱动机构电源系统的运行特点进行了分析，设计了针对棒电源系统的机电保护配置，并对其中差分保护的定值进行了定值的确定，最终形成了棒电源系统完整的继电保护配置方案及定值，该保护方案经过了试验的最终验证，可以满足棒电源系统中电动发电机组的继电保护要求，保障电动发电机组的安全稳定运行，从而为核电站的安全经济运行提供保障。该继电保护方案经过实际运行的考验，可以应用在同类型发电机组的继电保护中。
参考文献：
[1]贺家礼，宋丛矩主编.电力系统继电保护原理.
继电保护的特点篇6
关键词：电力系统；继电保护；微机保护；安全措施
前言：
现今电力系统，已经发展为跨区、跨国联网、高度自动化运行的现代化系统。目前，我国的全国性联网也已逐步实现。大电网互联将对电力系统运行带来一系列新问题。电力系统高速发展和新技术的应用，也给电力系统保护与控制带来了新的挑战。尽管现代电网的设计运行技术近些年取得了长足发展，但仍不能完全避免大电网瓦解事故的发生。因此，寻求电网更为有效的保护及控制措施，确保互联电力系统的安全稳定运行是我们面临的又一重要课题。当前分布式发电技术的发展和应用，使得电源结构和分布发生改变，电力系统将因电源原动机特性和电源分布的不同而影响其性能，要求我们进一步研究相应的系统控制策略，开发新的继电保护与控制装置，从而改善系统运行特性，避免电力系统事故的发生。
在电力系统中，继电保护的作用在于:当被保护的电力系统元件发生故障时，该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，从而满足电力系统稳定性的要求，改善继电保护装置的性能，提高电力系统的安全运行水平。随着电力系统规模不断扩大和等级的不断提高，系统的网络结构和运行方式日趋复杂，对继电保护的要求也越来越高。
1继电保护的概念及类型
1.1继电保护的基本概念
继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、测量、控制和保护的自动装置。它能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并使断路器跳闸或发出信号。其基本任务是自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。另外，它还能反映出电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，发出信号、减负荷或跳闸。
1.2继电保护的类型
在电力系统中，一旦出现短路故障，就会产生电流急剧增大，电压急剧下降，电压与电流之间的相位角发生变化。以上述物理量的变化为基础，利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置，如:反映电流变化的电流继电保护、定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等，反映电压变化的电压保护，有过电压保护和低电压保护，既反映电流变化又反映电流与电压之间相位角变化的方向过电流保护，用于反应系统中频率变化的周波保护，专门反映变压器温度变化的温度保护等。
2配电系统继电保护的要求
配电系统继电保护在技术上一般应满足四个基本要求，即可靠性、选择性、速动性和灵敏性。这几个特性之间紧密联系，既矛盾又统一，必须根据具体电力系统运行的主要矛盾和矛盾的主要方面，配置、配合、整定每个电力元件的继电保护。
2.1可靠性
可靠性是对继电保护性能的最根本要求。可靠性主要取决于保护装置本身的制造质量、保护回路的连接和运行维护的水平。一般而言，保护装置的组成元件质量越高、回路接线越简单，保护的工作就越可靠。同时，正确地调试、整定，良好地运行维护以及丰富的运行经验，对于提高保护的可靠性具有重要的作用。继电保护的误动和举动都会给电力系统造成严重的危害。然而，提高不误动的安全性措施与提高不拒动的信赖性的措施是相矛盾的。由于不同的电力系统结构不同，电力元件在电力系统中的位置不同，误动和拒动的危害程度不同，因而提高保护安全性和信赖性的侧重点在不同情况下有所不同。因此，要在保证防止误动的同时，要充分防止拒动；反之亦然。
2.2选择性
继电保护的选择性，是指保护装置动作时，在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开，最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。这种选择性的保证，除利用一定的延时使本线路的后备保护与主保护正确配合外，还必须注意相邻元件后备保护之间的正确配合。
2.3速动性
继电保护的速动性，是指尽可能快地切除故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装置速动保护、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用，减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。
2.4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。满足灵敏性要求的保护装置应该是在规定的保护范围内部故障时，在系统任意的运行条件下，无论短路点的位置、短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，当发生断路时都能敏锐感觉、正确反应。以上四个基本要求是评价和研究继电保护性能的基础，在它们之间，既有矛盾的一面，又要根据被保护元件在电力系统中的作用，使以上四个基本要求在所配置的保护中得到统一。
3微机保护的特点
传统的电磁和电磁感应原理的保护存在动作速度慢、灵敏度低、抗震性差以及可动部分有磨损等固有缺点。晶体管继电保护装置也有抗干扰能力差、判据不准确、装置本身的质量不是很稳定等明显的缺点。随着计算机技术和大规模集成电路技术的飞速发展，微处理器和微型计算机进入实用化的阶段，微机保护开始逐渐趋于实用。
微机保护充分利用了计算机技术上的两个显著优势:高速的运算能力和完备的存贮记忆能力，以及采用大规模集成电路和成熟的数据采集,A/D模数变换、数字滤波和抗干扰措施等技术，使其在速动性、可靠性方面均优于以往传统的常规保护，而显示了强大的生命力，与传统的继电保护相比，微机保护有许多优势，其主要特点如下:
（1）改善和提高继电保护的动作特征和性能，正确动作率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性；其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护；可引进自动控制、新的数学理论和技术，如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等，其运行正确率很高，已在运行实践中得到证明。
（2）可以方便地扩充其它辅助功能。如故障录波、波形分析等，可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。
（3）工艺结构条件优越。体现在硬件比较通用，间隔内部和间隔间以及间隔同站级间的通信用少量的光纤总线实现，取消传统的硬线连接。总体来说，综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则，改变了常规保护装置不能与调度（控制）中心通信的缺陷，给变电所自动化赋予了更新的含义和内容，代表了变电所自动化技术发展的一种潮流。随着科学技术的发展，功能更全、智能化水平更高、系统更完善的超高压变电所综合自动化系统，必将在中国电网建设中不断涌现，把电网的安全、稳定和经济运行提高到一个新的水平。继电保护技术的未来发展趋势应是向微机化、网络化、智能化，保护、控制、测量、计量、数据通讯一体和人机智能化方向发展。
4确保继电保护安全运行的措施
（1）继电保护装置检验应注意的问题：在继电保护装置检验过程中必须注意:将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行，这两项工作完成后，严禁再拔插件、改定值、改定值区、改变二次回路接线等工作网。电流回路升流、电压回路升压试验，也必须在其它试验项目完成后最后进行。在定期检验中，经常在检验完成后或是设备进人热备状态，或是投入运行而暂时没负荷，在这种情况下是不能测负荷向量和打印负荷采样值的。
（2）定值区问题：微机保护的一个优点是可以有多个定值区，这极大方便了电网运行方式变化情况下的定值更改问题。但是还必须注意的是定值区的错误对继电工作来说是一大忌，必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。采取的措施是，在修改完定值后，必须打印定值单及定值区号，注意日期、变电站、修改人员及设备名称，并重点在继电保护工作记录中注明定值编号，避免定值区出错。
（3）一般性检查：不论何种保护，一般性检查都是非常重要的，但是，在现场也是容易被忽略的项目，应该认真去做。一般性检查大致包括以下两个方面：①清点连接件是否紧固、焊接点是否虚焊、机械特性等。现在保护屏后的端子排端子螺丝非常多，特别是新安装的保护屏经过运输、搬运，大部分螺丝已经松动，在现场就位以后，必须认认真真、一个不漏地紧固一遍，否则就是保护拒动、误动的隐患。②是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍，将所有的芯片按紧，螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中，还必须将各元件、保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。
（4）接地问题：继电保护工作中接地问题是非常突出的，大致分以下两点：
①保护屏的各装置机箱、屏障等的接地问题，必须接在屏内的铜排上，一般生产厂家已做得较好，只需认真检查。最重要的是，保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网，应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上，并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。
②电流、电压回路的接地也存在可靠性问题，如接地在端子箱，那么端子箱的接地是否可靠，也需要认真检验。
（5）工作记录和检查习惯：工作记录必须认真、详细，真实地反映工作的一些重要环节，这样的工作记录应该说是一份技术档案，在日后的工作中是非常有用的。继电保护工作记录应在规程限定的内容以外，认真记录每一个工作细节、处理方法。工作完成后认真检查一遍所接触过的设备是一个良好的习惯，它往往会发现工作中的疏漏，对于每一位继电保护工作人员来说都应该养成这一良好的工作习惯。