简述继电保护原理范文第1篇

关键词：农科院校；继电保护；多媒体教学

作者简介：李裕（1979-），女，云南通海人，云南农业大学工程技术学院，讲师。（云南 昆明 650201）徐云江（1978-），男，云南石林人，昆明供电局石林供电有限责任公司，助理工程师。（云南 石林 652200）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）05-0070-02

一、“电力系统继电保护原理”课程现状分析

“电力系统继电保护原理”是电力类各专业的一门主干专业课程，几乎以下所有教材一直都在按电力系统的几大组成部分来组织教学内容：继电保护基本元件、线路保护原理、变压器保护原理、发电机保护原理、母线保护原理、重合闸及微机保护等。“电力系统继电保护”作为农科院校电气专业的一门必修专业课，目前在云南农业大学电气系的教学中存在以下问题：

1.“电力系统继电保护原理”教学内容与工程实际脱节

目前的继电保护装置多为微机型继电保护，而“电力系统继电保护”教材大多数都用电磁型或集成型保护装置来讲解保护原理，这些装置结构复杂，所涉及知识面较广，学生学习难度较大，看不懂装置图，对原理也一知半解，学生毕业后，普遍反映所学知识与工作实际不一样，所学内容在实际中“没有什么用”。

2.“电力系统继电保护原理”教学内容与工作实际脱节

教学内容一般包括各种电压等级的线路保护、各种大小容量的变压器、发电机保护、母线保护等，内容较多，存在“多而不精”的现象，学生学习起来感觉压力很大，影响基础知识的掌握。

3.“电力系统继电保护原理”课程大系统的教学理念不强

“电力系统继电保护原理”课程需要学生掌握电路、电机学、电力系统分析、自动控制、电力电子技术等相关知识，但学生在学习先修专业课程时，一方面由于教师缺乏对整个课程大系统的全局梳理，使一些知识重复讲授，导致学生学习压力较大，普遍感觉学习“目的不明确”，另一方面，更使学生对电气工程及自动化专业没有一个完整的认识，从而导致对理论性较强的知识掌握不到位，不能将其与工程实际、与“电力系统继电保护原理”课程联系起来，导致学生因没有掌握先修课程的知识而不能很好地理解继电保护知识。

作为农科院校的工程专业，本专业定位为“农科专业服务”，学校对该专业投资较少，实践教学环节比较薄弱，实验设备相对落后，教师开出的实验以简单的验证性实验为主，不利于学生创新能力和综合能力的培养。

鉴于上述原因，笔者提出以本专业“以农业电气化与自动化为专业特色，培养高素质农业电气化应用型人才”的培养目标为基础以满足农科院校电气专业就业岗位职能要求为目标的课程改革。

二、明确学生的岗位职责与职业能力

云南农业大学电气系专业学生一次就业的岗位主要是云南省县电力公司、地方电力设计院、地方小水电及工矿企业，主要从事110kV及以下电压等级的变电站、5万kW及以下发电厂的设计、调试、运行、检修岗位以及工矿企业等用户供用电的技术管理。岗位职业能力对“电力系统继电保护原理”课程的要求是使学生熟练掌握各类保护装置的构成、动作过程、保护范围与运行维护；使其能够进行保护装置及按元件的调试；会进行简单的保护配置与设计及简单的整定计算。

三、教学内容优化改革

笔者根据电力行业对继电保护人才的要求，结合学校电气工程及自动化专业培养目标的具体要求及历届毕业生就业岗位情况，对教材内容进行分析，优化改革教学内容。

1.对专业课程进行全面规划

对专业课程进行全面梳理，将相互影响、联系密切的课程进行整合优化，梳理出先修课程与后修课程之间重复部分、环环相扣部分，然后重新修改各课程教学大纲及教学计划，以加强该专业电力系统的全局观念，完善整体课程体系，这样有利于减少学生学习的负担并利于学生将专业知识与工程实际进行结合。例如在“电路”课程中加强对继电器、热敏元件及熔断器的讲解，而在“电力系统继电保护原理”课程中只涉及如何用它们来保护设备；在教学计划中增加“MATLAB”课程，为微机保护部分提供上机实践机会；在教学计划中将“发电厂及变电站二次回路”课程提前到“电力系统继电保护原理”课程之前，增加对以保护装置二次回路图为例的讲解，以便学生学习保护二次图；“微机保护”教材中数据采集、数字信号处理与“数字信号处理”、“微机原理”课程相关内容重复，可减少该部分学时或直接删除该部分内容。

2.优化教学内容

笔者本着“强调基础，够用为度，应用为主”的原则，对“电力系统继电保护原理”教学内容进行优化。

（1）“强调基础”是指强调各种保护原理的讲解。从目前继电保护的发展前景看，保护的发展主要是构成方式的发展，而原理的发展不会有太多变化。

（2）“够用为度”是指只要求教学内容能满足学生就业岗位的要求。考虑到学生毕业后多在县级供电企业工作，多涉及110kV 及以下电压等级电网、变压器的保护，故将教学内容作一下调整：线路保护部分重点讲解电流、电压保护及距离保护原理，详细讲解其配置及整定计算方法，而将纵联保护等速动保护内容简化，只讲基本原理及需注意的特殊问题；变压器、发电机保护部分，重点讲解适用于小容量变压器、发电机的保护原理和整定方法；母线保护部分只讲解基本原理。将原来独立教学的“电力系统继电保护原理”和“微机保护”两门课程合为一门，两门课程结合后，在“电力系统继电保护”部分详细讲解原理，而在“微机保护”部分就可以重点讲解硬件装置组成、微机保护算法，而对保护原理可以简单带过。

“应用为主”是指在教学过程中要结合工程实例进行整定讲解，同时增加事故案例分析，提高学生的应用能力。

四、教学方法与教学手段的改革

教师对课程的教学除应该重视各个模块、各个知识点的讲解外，还应该对知识点之间、理论教学与实践教学之间、理论与工程实际之间的衔接多加与重视，并重点研究对这种衔接点的讲解方法及讲解形式，以使学生对知识的整体有较好的理解从而能更好地掌握各知识点。

1.运用启发式教学可以提高学生学习积极性，激发学生的思维活动

采用启发式教学要依据教材特点和学生情况，设计、组织、提出问题，启发学生积极思维。例如电网电流保护部分可以设计问题如下：保护在电力系统中的任务是什么，电流线路故障与正常运行时有何区别，电流I段保护如何保证线路末端故障和下一线路首端故障是正确动作，电流I段有何优缺点，如何改进。通过教师的不断提问，引导学生把“电力系统继电保护”课程的相关内容串连起来。这样既可以把“电力系统继电保护”所有内容介绍给学生，还可以使学生易于掌握基本的继电保护知识。

2.采用以“教师为主导，以学生为主体”的精讲方式

“教师为主导”是指在整个教学过程中教师扮演带领学生有重点、有计划地学习的角色，主要体现在有计划、有重点地讲授课程内容，讲授分析问题与解决问题的方法。“学生为主体”是指在整个教学过程中学生是学习的主体，根据教师指导，有重点、有计划完成课程的学习，具体形式是教师要求学生完成重点、难点章节的课前预习报告，要求学生撰写专题报告并在讲堂上宣讲、讨论等。

3.采用多媒体教学

“电力系统继电保护”课程相关知识比较抽象，以往采用板书教学时，教师要画图结合图型进行讲解，讲述起来不直观，且教师课堂工作量也大，教学效果不好。多媒体课件传递的信息更为丰富和形象，表达较直观，能让学生比较容易理解课堂内容。例如在讲解电流保护的工作原理时，尽管教师会配合图纸进行详细分析，但学生还是很难理解。而采用多媒体中的动画效果就可以把正常运行、短路运行各种运行状态下保护的动作过程很生动形象地描述清楚，具有较好的教学效果。

五、实践环节的改革

本校“电力系统继电保护”课程的实践环节主要通过课程实验、课程设计、生产实习、毕业实习和毕业设计几个部分构成，通过开展这些实践环节，循序渐进地完成对继电保护专业技能的训练，培养学生创新思维和动手能力。

因该专业在本校是新开办专业且受资金短缺影响，所以“电力系统继电保护”实验环节目前只能开设验证性实验（继电器特性实验）和两个设计性实验（单电源三段式电流保护实验、线路低电压保护实验），实验环节教学改革的目标是要加强实验室建设，在加强验证性实验的操作、训练、理解及结果分析的同时还要强调综合性、设计性实验，这样培养的学生才会满足实际工程的需要，为以后的职业生涯打下良好的基础。

课程设计是培养学生实践能力的一个教学环节，在专业实践教学中具有举足轻重的作用，改革课程设计内容、方法等显得尤为重要。根据本专业的培养目标对“电力系统继电保护”课程设计内容进行如下改革：首先，考虑到课程设计内容应与实际生产实践相结合，根据课程设计时间短、学生的动手实践能力较弱的情况，课程设计配置方案选择简单但自成系统的课题，为此，笔者选取了一些典型电网、变电站、发电厂进行继电保护设计，让学生进行短路分析计算、保护配置比较和整定值计算。其次，因为整定计算是继电保护岗位职能要求中的重要内容，在课程设计环节中，可将继电保护中的整定值计算知识分为针对电网不同故障类型保护的整定计算、变压器主、后备保护的整定计算、发电机主、后备保护的整定计算等几个模块来分配课程设计任务，使学生通过具体的实例掌握保护配置原则、整定计算原则及整定计算内容。最后，电气工程及其自动化专业学生毕业后的就业岗位多涉及110kV及以下电压等级，故课程设计的电网主要进行35kV～110kV电压等级的设计，发电机主要进行50MW及以下的设计。

六、结束语

“电力系统继电保护”是一门综合性较强、理论和实践并重的课程。本文分析了目前本校该课程教学中存在的问题，从培养“农业电气化应用人才”的目标出发，结合历届毕业生就业岗位的专业要求，对该课程的教学内容、教学方法、教学手段及课程设计等方面进行了一些探索改革，提出了一些见解，对农科院校“电力系统继电保护”课程教学工作的开展具有一定的指导意义。

参考文献：

[1]戴志辉，焦彦军，徐岩，等.基于解耦思想的继电保护教学方法研究与实现[J].电气电子教学学报，2011，（S1）.

简述继电保护原理范文第2篇

关键词 配电开关柜；预防跳闸；高压开关

中图分类号 TM711 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)082-0110-01

1 关于开关柜相关叙述以及防跳装置的工作过程简述

在物理学中的开关柜的主要含义就是以开关为核心的成套的电器装备，与此同时开关柜经常被用于配电系统，其功能就是用作接收或者分配相应的电能，从而对相应的线路进行相关的控制工作、测量工作、保护工作或者调整工作。在开关柜内部的断路器在进行接收或者分配的相关工作过程中的主要的元件，与此同时综合继电的相关保护装备能够作为在进行相应的控制、测量以及维护或者帮助相应的断路器进行工作完善的非常重要的元件。

高压开关在进行控制回路的相关设计中应该设置相应的防跳设备或者装置。因为当合闸在永久性的电路故障时继电保护动作，断路器出现分闸的现象，在这个时候如果合闸的相关指令没有得到解除或者进行了相关的错误操作，那么相应的断路器就会出现反复进行合闸以及分闸的现象，这样造成的结果不仅仅是非常容易导致或者扩大相应的事故，与此同时也在很大程度上可能引起相关的设备损毁或者相应的人身事故的出现。设置相应的防跳装置主要就是指防止相应的断路器在进行手动合闸或者自动合闸之后，相对应的操作开关却没有复归或者触点可能出现卡住的现象，这样最后可能使得相应的断路器很可能发生多次的“跳二合”的现象。

2 关于断路器的内部防跳装置的相关设置以及工作过程分析

由于原先的科学技术以及相关专业知识不是非常深厚，所以大部分的10 kV断路器在设置的过程中均不带有防跳回路。传统的回路利用电流启动以及电压维持的双线圈的继电器。其中电流线圈利用串联的关系接在分闸回路上作为相关的启动线圈。将电压线圈接在相应的合闸回路上，从而当做保持线圈，与此同时当进行分闸工作的过程中，电流线圈就会经过分闸进行回路启动。如果合闸回路上出现故障，或者是处在手动合闸的位置，电压线圈启动同时经过它的常开接点自保持，并且经常关闭的接点会立刻断开相应的合闸回路，这样就可能使得断路器在分闸的全部过程中不能够立刻马上的进行再合闸工作。

防跳继电器的电流回路在很大程度上可以经过常开接点把电流线圈进行自保持状态，从而在很大程度上能够减小保护继电器的出口接点将相应的负荷断开，与此同时也能够在一定程度上减小保护继电器的保持时间的标准要求。其运用的基本原理就是维护跳闸的过程中电流信号启动防跳继电器，电压信号自保持继电器的基本原理进行相应的工作。然而这种工作方法在工作程序上接线工作比较繁琐，同时继电器自身的故障几率，最终导致了防跳的可靠性能在很大程度上有所降低。

3 综合继电保护设备以及装置内部运用的防跳装置的相关分析

由于现在我国的经济以及科学技术在一定程度上都有了非常大的发展以及进步，所以我国的继电保护装置的相关设计也随着有了一定的发展或者进步。其中经过这些年的发展和进步，开关柜的内部利用将保护工作、测量工作、控制工作以及进行相应的通讯工作等等其他相关的功能为一个整体的微机保护设备或者装置，与此同时和断路器的相应的配合也开始增多。拥有实际的工作经验的研究工作人员了解到，很大一部分的国产，10 kV综合继电保护装备的相应生产商家，把相应的一系列防跳回路设置在保护装置的内部。并且南京南瑞RCS96型综合继电保护的装置，它的内部就装有相应的防跳回路。

4 10 kV配电开关柜的预防跳闸装置的实际运用

根据上面讲述的这些研究结果显示，不管是针对断路器的本体的防跳装置，还是针对综合继电的防跳装置，在很大程度上都是防止相应的断路分闸之后，控制相应的开关合闸的触点粘合，或者错误合闸的操作行为，最终可能使得相应的断路器出现跳八合的现象。然而由于断路器以及综合继电当做开关柜工作过程中不可或缺的主要元件，如果相关的工作人员不能对相应的元件线路进行修改工作，那么相应的开关柜的系统内部就会存在两个防跳系统。其中曾经有个实际工作人员在进行某一项工程的相关设计工作，出现了双重防跳接线，从而在工作过程中让断路器分闸一次之后，就会出现不能够在合上闸的故障。

相关的工作人员以及研究学者为了能够比较适当的处理上面出现的各种防跳工作矛盾，其中比较传统的工作方法家就是将断路器内部的防跳回路中断，简单来说就是经过明确综合继电相应的型号之后，确定相关的综合继电是不是带有防跳回路，如果带有防跳回路，那么在进行相应的断路器的订购过程中，就应该明显的注明需要取消防跳。这种方法虽然将寄生回路进行了取消，然而这样的做法也牺牲了断路器操作机构内部的防跳工作的功能，所以从整体工作情况来看，这种方法不是非常科学合理。

机构自身发生一定的故障问题，与此同时合闸脉冲在没有除掉的情况下，断路器只能够合闸一次，不管这种工作能不能成功，断路器合闸线圈都不会出现其次带电的现象。造成这种情况的主要原因就是由断路器的结构确定它的标准以及要求要有上面讲述的电气的要求，因为相应的断路器的主触头的行程经常都是比力小，比如：10 kV～35 kV真空断路器的主触头行程大约是

8 mm～10 mm，它不能够承受连续的多次合闸工作，要不然就可能出现真空泡受到一定程度的损坏。

如果第一次不能够比较顺利的进行合闸工作，那么相应的管理工作人员不能够立刻进行再次合闸，需要对其进行相应的调整机构之后，才能够准许相应的操作。假如将相关机构内部的防跳回路进行了中断或者取消，这样导致的结果就是在很大程度上影响断路器的正常以及安全的工作。断路器内部的防跳回路能够在一定程度上避免断路器本体的故障以及合闸控制触点非正常粘合的跳跃性的现象。与此同时综合继电的防跳回路主要是防止线路故障发生的时候，进行错误合闸相关操作时断路器的跳跃情况。从这些信息以及资料中可以知道，这两种防跳在原理上是一种互相补充的关系，所以取消其中一种防跳的工作方法都不是科学合理的。

参考文献

[1]丁理杰,江全元,包哲静,曹一家.基于多智能体技术的大电网连锁跳闸预防控制[J].电力系统自动化,2008,17:41-47.

简述继电保护原理范文第3篇

关键词：电力系统；继电保护；自动重合闸装置；后加速重合闸

【分类号】：TM571.61；TM762.2

前 言：

据分析线路故障的原因很多，但总体来说应分为两种，即一种是永久性故障，一种是瞬时性故障，据统计，线路发生瞬时性故障的机率比永久性故障高出7-8倍，永安地区属多雷区，每年的6～8月份雷雨季节，永安电网220kV及以下的线路跳闸次数一天最多可达到35条次，若系统未装设自动重合闸装置，会造成大面积停电事故，严重影响永安地区的经济发展

一、概述： 电力系统安全自动装置，是指在电力网中发生故障或出现异常运行时，为确保电网安全与稳定运行，起控制作用的自动装置。如自动重合闸、备用电源或备用设备自动投入、自动切负荷、低频和低压自动减载、电厂事故减出力、切机、电气制动、水轮发电机自起动和调相改发电、抽水蓄能机组由抽水改发电、自动解列、失步解列及自动调节励磁等下面重点简述自动重合闸装置

二、自动重合闸装置的工作原理是：断路器跳闸以后，自动重合闸将断开的线路自动投入，如果是无法自行消除的永久性故障，则由继电保护再次断开线路，至此ZHZ便不再动作

三、自动重合闸启动方式一般分为两种，一种是利用路路器控制开关位置与断路器位置不对应进行启动，一种是利用保护启动方式

四、自动重合闸的作用：重合闸装置的作用：在电力系统中，为减少输电线路因故障而引起的直接或间接的经济损失，在一些重要的电气设备和线路都装设有继电保护装置，当故障线路被继电保护动作断开电源以后，由该线路供电的用户被迫停电。若该线路是因雷击而发生跳闸时，为了缩短停电时间，降低经济损失，就必须使该线路能够尽快的恢复正常，让断开的断路器重新合闸，就需装设重合闸装置，且一般采用重合闸后加速方式.后加速保护方式（简称“后加速”），当输电线路发生故障时，首先由继电器保护按有选择性的方式动作，然后进行自动重合闸，如果是永久性故障，则加速保护动作，再次起动继电保护，瞬时切除故障。

五、 安全自动装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。

可靠性是指装置该动作时应动作，不该动作时不动作。为保证可靠性，装置应简单可靠，具备必要的检测和监视措施，便于运行维护。

选择性是指安全自动装置应根据事故的特点，按预期的要求实现其控制作用。

灵敏性是指安全自动装置的起动和判别元件，在故障和异常运行时能可靠起动和进行正确判断的功能。

速动性是指维持系统稳定的自动装置要尽快动作，限制事故影响，应在保证选择性前提下尽快动作的性能。

六、自动重合闸装置应按下列规定装设：

a.3kV及以上的架空线路及电缆与架空混合线路，在具有断路器的条件下，如用电设备允许且无备用电源自动投入时，应装设自动重合闸装置；

b.旁路断路器与兼作旁路的母线联络断路器，应装设自动重合闸装置；

c.必要时母线故障可采用母线自动重合闸装置。

七、 永安地区220kV线路应根据电力网结构和线路的特点采用下列重合闸方式：

a.对220kV单侧电源线路，采用不检查同步的三相重合闸方式；

b.对220kV线路，当满足有关采用三相重合闸方式的规定时，可采用不检查同步的三相自动重合闸方式；

c.对220kV线路，当满足有关采用三相重合闸方式的规定，且电力系统稳定要求能满足时，可采用检查同步的三相自动重合闸方式；

d.对不符合上述条件的220kV线路，应采用单相重合闸方式；

注：上述三相重合闸方式也包括仅在单相故障时的三相重合闸。

八、 当采用单相重合闸装置时，应考虑下列问题，并采取相应措施：

a.重合闸过程中出现的非全相运行状态，如引起本线路或其他线路的保护装置误动作时，应采取措施予以防止；

b.如电力系统不允许长期非全相运行，为防止断路器一相断开后，由于单相重合闸装置拒绝合闸而造成非全相运行，应具有断开三相的措施，并应保证选择性。

九 、重合闸装置与继电保护的配合：

1、当装有同步调相机和大型同步电动机时，线路重合闸方式及动作时限的选择，宜按双侧电源线路的规定执行，即采用重合闸检无压方式与检同期方式

2、 5.6MVA及以上低压侧不带电源的单组降压变压器，如其电源侧装有断路器和过电流保护，且变压器断开后将使重要用电设备断电，可装设变压器重合闸装置。当变压器内部故障，瓦斯或差动（或电流速断）保护动作应将重合闸闭锁。

3、当变电所的母线上设有专用的母线保护，必要时，可采用母线重合闸，但当重合于永久性故障时，母线保护应能可靠动作切除故障。一般来说，母线故障与全电缆线路一样，一旦发生故障均属永久性故障，所以永安地区不采用母线重合闸

4、当发生大电流接地短路故障时，为了保护线路断路器不再次受到故障冲击，速断保护或过流I段保护一般会闭锁重合闸，此时重合闸装置不会启动

5、当带有小水电线路上发生故障时，其检无压重合闸装置不会启动动作.

6、当线路有严重缺陷或故障、开关跳闸次数超过规定值及全电缆线路时，重合闸装置应退出，此时可能发出重合闸启动信息，但不进行重合功能.

十、CCH-2型综合重合闸装置在系统中得到广泛运用，其主要性能特点

该装置为晶体管集成电路构成、调试简单精度高，能实现综合重合闸方式、单相重合闸方式 、三相重合闸方式、特殊重合闸方式及停用方式，该装置可由保护启动或不对应起动，一次合闸脉冲回路用充电方式构成，且有充电监视回路，未充好电时，使重合闸三相重合闸可通过检无压或检同期重合，线路两端的无压和同期检定可灵活地进行切换，也可切换到不检定位置重合三相。该装置具有单相重合和三相重合试验回路，可方便地检查装置的逻辑回路和重合计时回路，同时具有故障检测回路，装置故障时，延时报警并闭锁重合闸装置。

总结：

自动重合闸对于提高瞬时性故障时供电的连续性、双侧电源线路系统并列运行的稳定性，以及纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸，都发挥了巨大的作用。自动重合闸装置是继电保护装置的一个完善，合理运用自动重合闸装置对电力系统起到了积极推进发展的作用，各种继电保护和自动装置组成的保护系统，是提高电力系统运行可靠性强有力的保证，是提高电力系统经济运行的重要装备.

参考文献：

1、 电力系统微机型自动装置 作者：丁书文 中国电力出版社 2006年1月

2、发电厂电气设备 作者：于长顺进 水利电力出版社1989年6月

简述继电保护原理范文第4篇

【关键词】广域继电保护；故障元件；判别

继电保护是保障电网安全、稳定运行的第一道防线。近年来，随着电网建设规模的不断扩大以及电网结构和运行方式的日益复杂化和多样化，在复杂电网环境下，广域继电保护面临新的调整，传统继电保护存在着许多的问题。研究能够快速识别与隔离故障，简化保护整定计算的广域保护原理和配置方案，是保障电网安稳运行的重要内容。

一、现代电网中传统继电保护中存在的问题

（一）定值整定与配合困难

对于结构和运行方式复杂多变的现代电网，各相关后备保护之间动作值的配合非常复杂，并且通过就地检测量和延时实现配合的方式在很多情况下难以确保选择性。人们在继电保护中常采用“加强主保护，简化后备保护”措施，形成简化甚至放弃某些后备保护配置的趋向。在大电网发生高阻故障时，即使采用双套主保护并不能完全杜绝其拒动发生。

（二）远后备保护延时过长

多级阶梯延时配合导致远后备保护延时可能很长，于系统安全不利。

（三）缺乏自适应应变能力

传统后备保护的整定配合基于有限的运行方式，当电网的网架结构及

运行方式因故发生频繁和大幅改变时，易导致后备保护动作特性失配，可能造成误动或扩大事故

（四）存在潜在误动作风险

当电网结构或运行工况突发非预设性改变而伴随出现大范围的大负荷潮流转移时，可能造成距离保护Ⅲ段非预期连锁跳闸，甚至最终导致系统解列或大停电事故。产生这些问题的重要原因在于目前继电保护的动作依据仅仅是保护安装处设备本身的信息。如果可以得到当前系统更为全面的信息，可以产生更有效的故障判断和动作，这意味着基于广域信息有可能解决传统继电保护的某些难题。

二、广域继电保护的基本途径

目前，实现广域继电保护的基本功能主要有基于在线自适应整定原理（On-line　Adaptive　Setting，OAS）及基于故障元件判别原理（Fault　Element　Identification，FEI）两种不同途径。

（一）基于OAS的广域继电保护

在线自适应整定的研究始于上世纪80年代，国内则有学者将其表述为采用，防止保护失配并提高其灵敏度。在线自适应整定方法近20年来的研究工作主要围绕故障后扰动域识别、最小断点集搜索和快速短路计算等方面内容展开。

基于OAS的广域继电保护，研究时间较长，取得了很多成果，但实用化却受到一定的限制，其原因可能在于该方法虽可通过在线调整定值来对保护的灵敏性、选择性加以改善，但未从根本上克服传统后备保护整定配合复杂困难、阶梯延时动作缓慢等劣化保护性能的缺陷，这正是使后备保护存在隐性故障，易引发连锁跳闸、威胁系统安全的重要原因。

（二）基于FEI的广域继电保护

基于FEI的广域继电保护的研究是按后备保护区域来形成差动保护范围，可以准确的判定故障元件和确定后备保护动作区域。其优越性在于其无需整定计算，只需通过简单的时序和逻辑配合就能保证后备保护的选择性；可以有效地缩短后备保护的动作时间。同时，它没有大负荷潮流转移引起后备保护连锁动作的缺陷。

基于FEI的广域继电保护并不要求全电网的实时变化信息，即使远后备保护，最远仅需要周边相邻变电站群外延设备的故障相关信息，因此，这是一种有限广域保护，比较有利于其工程实现。针对大负荷潮流转移可能引发后备保护非预期连锁动作这一潜在风险问题，也可利用广域信息对电网潮流转移状况进行分析和判别，并及时对相关后备保护采取闭锁或改变动作特性等措施，从而避免后备保护的连锁跳闸，保障系统安全。

三、新型故障元件判别原理

（一）基于故障电压分布的故障元件判别原理

作为单一元件的故障判别原理有多种，譬如：电流差动、纵联方向、纵联距离等。显然，前者对同步采样要求严格而当应用于广域保护时存在困难，而后两者在复杂故障条件下性能尚不够完善。

基于线路故障电压分布的故障元件判别原理则能同时解决上述两方面的问题。该原理利用线路一侧电压、电流故障分量的测量值估算另一侧的电压故障分量。这样，广域后备保护可同时获得电压故障分量的测量值和估算值。外部故障时线路任意一侧电压故障分量的测量值和估算值是一致的，而内部故障时至少有一侧电压故障分量的测量值和估算值存在较大的差异，以此构成故障元件识别判据，且仅需要根据故障时线路两端的启动特征实现同步校正即可。该原理均能正确识别高阻接地、转换性故障及振荡中再故障等复杂情况下的故障线路，并且不受潮流转移的影响。

（二）基于广域综合阻抗的故障元件判别原理

广域电流差动保护较普通电流差动更易受线路分布电容的影响而降低灵敏度，这是因为区域差动范围内在不同运行方式下包含的线路数量可能不一样，分布电容以及电容电流可能呈现较大范围的变化，同时在广域条件下估计和补偿电容电流也有较大难度。基于综合阻抗的纵联保护能克服分布电容的影响，灵敏度较高。将综合阻抗概念引入广域继电保护，可形成基于广域综合阻抗的故障元件判别原理，克服广域电流差动保护的缺陷。该原理利用区域多端电压和电流构造综合阻抗，广域综合阻抗定义为：

其中，M-流入广域继电保护区域的线路数目；N-广域继电保护区域边界母线数目。

（三）基于遗传信息融合技术的故障元件判别方法

为提高广域保护信息的可靠性，提出一种基于遗传（GA）信息融合技术的故障元件判别方法，它以故障方向作为遗传算法的处理对象，结合其他状态和多种保护判据信息进行信息融合，由线路两端故障方向的容错判定确定故障元件，以克服数据传输过程中信息缺失或信息错误的影响。

该方法从基于故障方向的广域继电保护原理出发建立基于遗传算法的信息融合数学模型。然后根据当前保护状态值与保护的状态期望值之间的差异构造求极大值的适应度函数。采用遗传算法的种群建立，快速搜索和收敛判定的运算来寻找最优解，实现基于最优解的故障方向决策和故障元件判别。

（四）基于概率识别的信息融合技术

为降低基于遗传算法的广域继电保护的计算量，避免过早收敛导致保护判断错误，提高信息容错能力，提出基于概率识别的信息融合技术，简化和改进基于遗传算法的故障元件判别原理。该算法基于有限广域范围同时发生多处故障的可能性很小的假设，仅对区域内单个元件故障建立故障识别编码，大大减小了搜索范围，避免遗传算法中复杂的搜索过程和收敛判断。算法依据保护原理的选择性与灵敏度设置加权系数，然后根据各类保护的实际状态和基于故障识别编码的期望状态之间的差异，结合加权系数，构造求极小值的适应度函数，并引入故障识别概率Ki为：

式中，Esi—正常运行时各组识别编码适应度；Ei—识别编码适应度。Ki越大说明对应故障元件发生故障的概率越大。通过适当的门槛和处理规则，就可以实现高可靠、高容错的故障元件判别。

四、结束语

广域继电保护是目前我国电力系统建设及保护研究的重点课题，为实现电力系统广域继电保护的高效性、可靠性、灵敏性以及数据的传输、控制和信号的发送、交换等的安全可靠性，应从系统全局角度出发，加强对电力系统的检测、维护和规划，提高广域继电保护及故障原件的判断能力，从而促进大电网的发展。

参考文献

[1]吕颖，张伯明，吴文传等.基于增广状态估计的广域继电保护算法[J].电力系统自动化，2008，32（12）：12-16.

[2]韩雄辉，吴科成，翁汉琍等.基于分层判别的广域继电保护系统[J].广东电力，2009，22（12）：16-19，29.

简述继电保护原理范文第5篇

【关键词】断路器；防误动；改进方法

中图分类号：TM40文献标识码A文章编号1006-0278（2013）06-185-01

一、断路器误动的原因及简单应对措施

在断路器的运行中，线路设备或设备在并未发生短路的情况下突然跳闸，被称为误动。比较常见的误动导致原因有：一是操作人员对设备的误碰或者操作，这种情况只需重新合闸即可；二是直接控制回路发生短路故障，其包括直流中两点接地的故障和红灯短路故障，解决方法采用监视灯和其附加电阻的正确选择，合理分配监视灯、附加电阻、跳闸线圈上的电压和电流；三是断路器的误跳闸机构故障，其包括断路器挂扣滑脱误跳闸、断路器跳闸线圈的最低电压过低和操动机构机械部分跳闸，该问题首先是注意掣子和连板间的挂扣情况，加强维护，定期检查跳闸部分，然后将断路器最低电压设置为不超过65%的电压，最后注重二次回路绝缘状；四是继电保护装置误动，其包括不当的保护装置整定、内与外原因导致继电保护装置误动，该问题需保护晶体管装置，因为直流电源电压的波动或干扰都会引起晶体管误动作、互感器回路故障，该问题需对断线闭锁装置或其他元件进行加设得以解决、继电器线圈中正电源侧地故障，此时需调设继电器的启动电压，其不能低于直流电压的50%、回路寄生问题，需在控制、信号、保护回路的设计和安装过程中，严格按《电力系统继电保护及安全自动装置反事故技术措施要点》（电安生[1994] 191号）执行。以上是断路器误动产生的普遍原因及简单的应对措施，但纵观断路器的运行，在其防误动安装方面还是要进行改进。

二、断路器防误动安装的改进方法

在现代高压、超高压并行的电网中，断路器使用的失灵保护是一种近后备保护方式，并得到了普遍采用。文章以WMZ-41A母差保护装置启动失灵保护进行论述。

WMZ-41A母线保护装置可以进行分相式母线差动保护、断路器失灵保护、TA断线告警、闭锁的保护。其中断路器失灵保护结合一个半开关的断路器失灵保护进行失灵保护的联跳功能。当母线所连接的断路器失灵时，该断路器的失灵保护则接到WMZ-41A母线保护装置的主机DI插件上，经过该插件后，失灵启动则转换，再分别从主机和丛集失灵起到输入到LO插件上，如图1所示。由于断路器失灵进入电气动作电压偏低，当接低电压高于失灵启动继电器启动电压时，WMZ-41A型母线保护装置就会出现误动，造成母线失压。

经上分析：WMZ-41A型母差保护装置启动失灵保护回路有以下缺点：一是DI插件上的继电器电压偏低；二是保护庄重断路器失灵保护启动条件单一；三是保护装置中断路器失灵保护无闭锁条件。

由于该失灵保护存在以上缺点，其需要进行相应的改进，有以下几点：一是更换失灵开入继电器插件，要求开入电压达到130-160V，更换是要进行严格检验；二是将失灵启动回路改为入方式，实现主从机相互闭锁；三是失灵启动回路改为入后分别接入主、从机的开入板，要求每套失灵保护都有2组独立接点。改为主从机相互闭锁方式，即所有边开关的第一组和第二组的失灵启动接点都分别独立接入主、从机，主从机均被判断有开入后，失灵保护则可以出口跳闸，如图2所示。

综上所述：改进后的失灵保护装置更加安全可靠，保证了只有在主从机同时又“失灵开入”时，保护装置才动作，只有一组时，失灵保护不出扣，就会发出“闭锁启动”和“失灵动作”的信号。通过装置的改造方法，可以提高该装置在电力系统中变的安全可靠。

参考文献：

[1]金卫河.变电站防误动装置功能完善与改革[J].农村电气化， 1996（11）.