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繼電保護的基本概念范文第1篇

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；技術(shù)；發(fā)展；研究

中圖分類號：U224.4 文獻標識碼：A

電力系統(tǒng)繼電保護是在電網(wǎng)出現(xiàn)事故或異常運行情況下動作，保證電力系統(tǒng)和電氣設備安全運行的自動裝置，研究繼電保護技術(shù)發(fā)展趨勢，可以更好地提高繼電保護的技術(shù)水平，對電力系統(tǒng)發(fā)展意義重大。

1 電力系統(tǒng)繼電保護概述

1.1 繼電保護基本概念

在電力系統(tǒng)運行中，由于外界因素和內(nèi)部因素都可能引起各種故障及不正常運行的狀態(tài)出現(xiàn)，常見的故障有：單相接地；三相接地；兩相接地；相間短路；短路等。

電力系統(tǒng)非正常運行狀態(tài)有：過負荷，過電壓，非全相運行，振蕩，次同步諧振，同步發(fā)電機短時異步運行等。電力系統(tǒng)繼電保護和安全自動裝置是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運行情況時，用于快速切除故障，消除不正常狀況的重要自動化技術(shù)和設備。

1.2 繼電保護在電力系統(tǒng)中的任務

電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響；并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求，能夠反應電氣設備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設備運行維護條件的不同發(fā)出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的電氣設備予以切除。

2 繼電保護發(fā)展歷程

繼電保護是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來的，最早的繼電保護裝置是熔斷器。從20世紀50年代到90年代末，在40余年的時間里，繼電保護完成了發(fā)展的4個階段，即從電磁式保護裝置到晶體管式繼電保護裝置、到集成電路繼電保護裝置、再到微機繼電保護裝置。隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化等先進技術(shù)相繼在繼電保護領(lǐng)域的研究應用，繼電保護技術(shù)向計算機化、網(wǎng)絡化、一體化、智能化方向發(fā)展。電力系統(tǒng)發(fā)展迅速，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來越復雜，短路容量不斷增大，到20世紀產(chǎn)生了作用于斷路器的電磁型繼電保護裝置。1928年電子器件已開始被應用于保護裝置，在50年代迅速發(fā)展。靜態(tài)繼電器有較高的靈敏度和動作速度、維護簡單、壽命長、體積小、消耗功率小等優(yōu)點，但環(huán)境溫度和外界干擾對繼電保護的影響較大。1965年出現(xiàn)了應用計算機的數(shù)字式繼電保護，出現(xiàn)了單板機繼電保護裝置。到了21世紀由于計算機技術(shù)發(fā)展非?？欤⑻幚頇C和微型計算機的普遍應用，極大地推動了數(shù)字式繼電保護技術(shù)的開發(fā)，大規(guī)模集成化數(shù)字式繼電保護裝置應用非常廣泛。

3 電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展趨勢

隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展以及計算機在電力系統(tǒng)繼電保護領(lǐng)域中的普遍應用，新的控制原理和方法被不斷應用于計算機繼電保護中，以期取得更好的效果，從而使微機繼電保護的研究向更高的層次發(fā)展，繼電保護技術(shù)未來趨勢是向計算機化，網(wǎng)絡化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信——體化發(fā)展。

3.1 計算機化

隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展，微機保護硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有一臺PC機的功能。繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益，尚需進行具體深入的研究。

3.2 網(wǎng)絡化

計算機網(wǎng)絡作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱，它深刻影響著各個工業(yè)領(lǐng)域，也為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了強有力的通信手段。除了差動保護和縱聯(lián)保護外，所有繼電保護裝置都只能反應保護安裝處的電氣量，繼電保護的作用主要是切除故障元件，縮小事故影響范圍。 因為繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

3.3 智能化

隨著通信和信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)及應用在各行各業(yè)的日益普及也為探索新的繼電保護原理提供了條件，智能電網(wǎng)中可利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設備的運行狀況進行實時監(jiān)控，把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡系統(tǒng)進行收集、整合和分析。利用這些信息可對運行狀況進行監(jiān)測，實現(xiàn)對保護功能和保護定值的遠程動態(tài)監(jiān)控和修正。

4 保證繼電保護安全運行的措施

4.1 做好常規(guī)巡視檢查

不論何種保護，常規(guī)巡視檢查都是非常重要的，清點連接件是否緊固焊接點是否虛焊機械特性等，將裝置所有的插件拔下來檢查一遍，將所有的芯片按緊，螺絲擰緊并檢查虛焊點。在檢查中，還必須將各元件保護屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項重要工作來落實。

4.2 做好繼電保護裝置檢驗

認真完成各類檢驗項目，在完成整組試驗和電流回路升流試驗，嚴禁再拔插件.改定值、改定值區(qū)、改變回路接線等工作。

4.3 接地問題

繼電保護工作中接地問題是非常突出的，保護屏的各裝置機箱屏障等的接地問題，必須接在屏內(nèi)的銅排上，保護屏內(nèi)的銅排是否能可靠地接入地網(wǎng)，應該用較大截面的銅辮或?qū)Ь€可靠緊固在接地網(wǎng)上，并且用絕緣表測電阻是否符合規(guī)程要求。

結(jié)語

綜上所述，隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術(shù)、通信技術(shù)的進步，繼電保護技術(shù)面臨著進一步發(fā)展的趨勢。國內(nèi)外繼電保護技術(shù)發(fā)展的趨勢為計算機化，網(wǎng)絡化，保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和智能化，只有了解和掌握繼電保護技術(shù)，才能更好地處理遇到的問題，保證電力系統(tǒng)安全運行。

參考文獻

[1]國家電力調(diào)度通信中心.國家電網(wǎng)公司繼電保護培訓教材[M].北京：中國電力出版社.2009.

繼電保護的基本概念范文第2篇

關(guān)鍵詞：Agent；多Agent技術(shù)；繼電保護

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 09-0000-01

Relay Protection System Based On Multi-Agent

Su Zikang,Jiang Baolei

(School of Information and Electrical Engineering,CUMT,Xuzhou221008,China)

Abstract:Multi-Agent technology in recent years the field of distributed AI has been widely used,this paper describes Multi-Agent Systems(MAS)of the protection system of the structure,characteristics,

and to its system architecture,communication,reliability and other issues were outlined.

Keywords:Agent;Multi-Agent;Relay protection

一、Agent與多Agent基本概念

Agent與多Agent系統(tǒng)（MAS）概念源于人工智能領(lǐng)域，是分布式人工智能的主要方向之一。概括的說，Agent是對過程運行中的決策或控制任務進行抽象而得到的一種具有主動行為能力的實體，利用數(shù)學計算或規(guī)則推理完成特定操作任務，并通過消息機制與過程對象及其他Agent交互以完成信息傳遞與協(xié)調(diào)。Agent具有自治性、可通信性、面向目標性和針對環(huán)境性等特性。

由于單個Agent的知識、信息和資源是受限的，不能用于較復雜問題的解決，可用適當?shù)捏w系結(jié)構(gòu)把多個Agent連接起來構(gòu)成多Agent系統(tǒng)（MAS）共同完成一個特定任務。MAS通過協(xié)調(diào)來組織全組Agent完成一些任務，這些Agent分散分布且獨立運行，相互協(xié)調(diào)并能為單個個體服務，當Agent之間的目標或行為發(fā)生沖突時，Agent之間能夠通過競爭或者協(xié)商來協(xié)調(diào)處理沖突，協(xié)同完成一個任務。MAS有以下優(yōu)勢：能通過Agent間協(xié)作增強問題求解能力和可靠性；各Agent可并行操作，效率高；Agent間通信協(xié)作，具有較好的容錯能力；各Agent既可協(xié)同工作，也可單獨工作，有較高的靈活性。所以，它不僅具備一般分布式系統(tǒng)的資源共享、易擴展、可靠性、靈活性、實時性的特點，而且可以通過各Agent協(xié)調(diào)解決大規(guī)模的復雜問題，其系統(tǒng)有很好的魯棒性、可靠性和自組織能力。

二、基于MAS的繼電保護系統(tǒng)

（一）基于MAS的常規(guī)繼電保護系統(tǒng)

Wong和Kalam在1995年“能量管理和電力輸送”及1996年“智能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用”國際會議上，將Agent技術(shù)引入繼電保護領(lǐng)域。基于MAS的保護系統(tǒng)由組織層、協(xié)調(diào)層和執(zhí)行層組成。故障的檢測隔離由各層的Agent協(xié)作完成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1.基于MAS的保護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Agent分層分布，對應不同層的任務，如協(xié)調(diào)層的搜索Agent和跳閘Agent等；各Agent獨立完成各自的任務，如：狀態(tài)檢測、網(wǎng)絡重組等；能據(jù)外界變化快速做出反應，如斷路器不能斷開時，搜索跳開鄰近斷路器；各個Agent間相互通信，將信息就地化、分布化并共享化，利用電力線路沿線的多點信息共享綜合加速保護動作、更準地判斷和隔離故障區(qū)段；多個Agent協(xié)作完成保護任務，通過局部Agent和管理Agent協(xié)調(diào)各Agent的行為，以更好適應電力系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)，提高保護的快速性和準確性；Agent能依需要激活上級Agent或與同級Agent交互，如狀態(tài)檢測Agent感受到開關(guān)變位時激活網(wǎng)絡重組Agent，改善繼電保護的自適應性與可靠性；一種保護任務可由多個Agent組合完成，有很好的靈活性、可移植性。

（二）基于MAS的協(xié)作繼電保護系統(tǒng)

常規(guī)的繼電保護存在故障判斷和定位困難，后備保護整定時間過長且故障隔離區(qū)域過大等缺陷。1997年，Yasushi Tomita等人提出利用多Agent的相互協(xié)作實現(xiàn)電力系統(tǒng)的保護。多Agent協(xié)同有四個基本目標：通過并行性提高任務完成效率；通過共享資源擴展完成任務的范圍；通過任務的重復分配增加任務完成的可能性；通過避免有害相互作用降低任務之間的干擾。該方法中的Agent分為：設備Agent，主要采集和管理設備的數(shù)據(jù)，并可用各自間的聯(lián)系數(shù)據(jù)表示網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)；移動Agent，可在各個設備Agent之間運動，使用其數(shù)據(jù)；保護Agent，用以檢測和隔離故障；重組Agent，當電力系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，對保護系統(tǒng)進行網(wǎng)絡重組。無論實際電力系統(tǒng)的運行狀況如何發(fā)生變化，保護系統(tǒng)都能有效地進行故障診斷隔離，最大限度減少故障隔離區(qū)。

三、MAS中Agent的通信問題

各Agent間必須能有機地合作，而合作的實現(xiàn)很大程度上依賴于通信。按通信機制Agent間通信方式有：點對點式，廣播式，轉(zhuǎn)發(fā)式和混合式。實際系統(tǒng)中，常用混合式，對Agent分組，每個組都有自己的組區(qū)域（黑板），可以同時實現(xiàn)公共數(shù)據(jù)區(qū)域的廣播通信與組內(nèi)的組播通信以及點對點和轉(zhuǎn)發(fā)通信。若按通信介質(zhì)可分為光纖通信，載波通信和同軸電纜通信。在條件允許，盡量采用能較好兼顧快速性、可靠性以及投資等方面需要的光纖或同軸電纜通信。

四、結(jié)束語

電力系統(tǒng)繼電保護是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的保證，MA技術(shù)是計算機技術(shù)、人工智能和網(wǎng)絡技術(shù)等多學科交叉而形成的新興分支。MAS的保護系統(tǒng)在保護的協(xié)同和整體性能上更具自適應性、靈活性、可靠性和容錯能力。隨著研究的深入多Agent在電力系統(tǒng)繼電保護的應用應該有更為廣闊的前景。

參考文獻：

[1]王惠中,李文龍.基于Agent技術(shù)的繼電保護的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].工業(yè)儀表與自動化裝置,2010,6

[2]陳艷霞.基于多Agent技術(shù)的繼電保護系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動化，2002,6,25(26):12

繼電保護的基本概念范文第3篇

關(guān)鍵詞：繼電保護；電力系統(tǒng)；穩(wěn)態(tài)；故障

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A

文章編號：1009—0118（2012）10—0258—02

要分系電力系統(tǒng)是否穩(wěn)定，就要首先了解電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)的基本概念，這也是分析電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)。穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)的區(qū)分，是當前人們從能量平衡角度對對電力系統(tǒng)進行分析必然結(jié)果。而對繼電保護進行分析的基礎(chǔ)則是從電力系統(tǒng)故障狀態(tài)、電力系統(tǒng)不正常運行以及電力系統(tǒng)正常運行三個狀態(tài)進行分析。這種分類方法是通過電路的角度對電力系統(tǒng)進行分析的。在實際工作中，無論社會生產(chǎn)還是進行專項科研，都必須對這些概念有著準確的把握。

一、電力系統(tǒng)運行的三種狀態(tài)的特征定義

（一）電力系統(tǒng)正常運行的定義

1、電力系統(tǒng)或相應的設備中的電流在設定的路徑中流動。

2、整個電力系統(tǒng)中，所有相關(guān)的電力設備運行參數(shù)都在系統(tǒng)的規(guī)定范圍之內(nèi)。

3、電力系統(tǒng)電能質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)定的要求。

以上三點式正常情況下，電力系統(tǒng)正常運行的三項基本特征。除此之外，電力系統(tǒng)提供正常運行還有更高層次的特征要求：首先，電力系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)必須具備高度的可靠性。其次，必須確保電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟效益。在這里，上述基本三點中第二、三條都是在相關(guān)的規(guī)定與書籍中有詳細論述的，而第一條則是本文新增的內(nèi)容。下面將對此進行說明：

首先，第一條是必須具備的基礎(chǔ)條件，只有在電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)滿足條件一時，才能過說明整個電力系統(tǒng)的運行中沒有出現(xiàn)斷線、短路等故障。確定電力系統(tǒng)中沒有金屬性短路與電阻短路等情況發(fā)生。這時由于，一旦電力系統(tǒng)運行中發(fā)生斷線，或者出現(xiàn)大量的過渡電阻短路等情況，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性很可能不會受到影響，相應的電力設備運行也都在規(guī)定的參數(shù)范圍之內(nèi)。系統(tǒng)中的電能質(zhì)量也符合各項相關(guān)的規(guī)定與要求。然而，這種狀態(tài)下，電力系統(tǒng)的運行是不正常的，且整個電力系統(tǒng)也處于故障狀態(tài)，沒有足夠的安全系數(shù)。

（二）電力系統(tǒng)不正常運行的定義

在電力系統(tǒng)或相應的電力設備中，電流的流動運行仍然按照原設定的路徑進行，但是整個電力系統(tǒng)中的某些或部分電力設備的運行參數(shù)超出了其規(guī)定范圍的運行狀態(tài)。

過去對于電力系統(tǒng)不正常運行的定義一直是針對“沒有發(fā)生故障”這一特定情況進行定義的，修改后針對“不正常運行”進行重新定義，避免了同級別名詞的重復運用，也更加加強了對電力系統(tǒng)不正常運行的定義的準確性。

（三）電力系統(tǒng)故障的定義

在運行中的電力系統(tǒng)或相應電力設備中，電流的流動運行與最初設計的路徑不同的情況。其中，短路是指，在原設定的電力系統(tǒng)或設備的路徑之外出現(xiàn)的新的電流流通路徑。而斷線則是指，在電力系統(tǒng)或設備中，設定的電流流通路徑斷裂的情況。

一直以來，電力系統(tǒng)故障的定義都是針對短路與斷線的，在電力系統(tǒng)故障的定義中，往往直接以“斷線”與“短路”這兩種情況對電力系統(tǒng)故障進行定義，這樣的定義方法顯然無法適應當前的電力系統(tǒng)。通過對定義的修改，避免了對“短路”與“斷線”的針對性。

二、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)的定義

（一）電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)

長期以來，對電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的描述一直是“電力系統(tǒng)的正常運行狀態(tài)”。這一定義是不準確的。這是由于，電力系統(tǒng)正常運行固然是穩(wěn)態(tài)，但是穩(wěn)態(tài)的電力系統(tǒng)卻未必是正常運行的。在電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行中，電力系統(tǒng)的某些設備可能會處于超負荷運行的狀態(tài)，這就是電力系統(tǒng)的不正常運行。

因此，這里建議將電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的定義改為：在發(fā)電機組調(diào)速器作用下，各發(fā)電機轉(zhuǎn)子吸收的正方向機械轉(zhuǎn)矩等于轉(zhuǎn)子受到的反方向電磁轉(zhuǎn)矩；電力系統(tǒng)中所有發(fā)電機轉(zhuǎn)子都以相同的速度均勻轉(zhuǎn)動。在發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器作用下，發(fā)電機轉(zhuǎn)子中的勵磁電流按照均方差不變的規(guī)律調(diào)整變動；電力系統(tǒng)各母線電壓也按照均方差不變的規(guī)律調(diào)整變動。

這樣的定義能夠更加準確的反應電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的運行狀況。

（二）電力系統(tǒng)暫態(tài)

本文建議電力系統(tǒng)暫態(tài)的定義為：電力系統(tǒng)從一種穩(wěn)定運行狀態(tài)向另一穩(wěn)定運行狀態(tài)的過渡過程；或者，電力系統(tǒng)從一種穩(wěn)定運行狀態(tài)到電力系統(tǒng)崩潰的過渡過程。

三、電力系統(tǒng)繼電保護的基本作用

繼電保護作為電力系統(tǒng)正常運行的安全保障，這里建議對其的定義為一下三點：

（一）在電力系統(tǒng)及相應電力設備正常運行中，繼電保護裝置不發(fā)生動作。

（二）當電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常運行的狀況時，相應的繼電保護裝置將發(fā)出相應的警告信號，確保值班人員能夠及時的獲知信息并進行處理，從而確保電力設備的正常運行，對部分問題也可以通過機電保護裝置直接進行智能處理。

（三）在電力設備出現(xiàn)故障的情況下，繼電保護設備能夠快速的向故障設備附近的短路器發(fā)出信息，及時跳閘，從而及時的切除故障設備與電力系統(tǒng)的聯(lián)系。在最大程度上降低故障對電力設備造成的損害，同時縮小停電范圍，確保其他電力系統(tǒng)的安全運行。

在這里，繼電保護設備在運行中必須做到“不誤動”以及“不拒動”這兩點的要求，那么第一條的添加確保了對繼電保護設備進行了準確的定義，因此是十分必要的。而第二與第三條則對“不拒動”進行了詳細的分類與說明。此外，由于跳閘指令的發(fā)出必須通過短路器來進行執(zhí)行，因此，在定義中體現(xiàn)斷路器的應用也是十分必要的。

四、結(jié)論

綜上所述，在實際操作中，通過對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)、故障狀態(tài)以及其暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)等不同狀態(tài)的認識，進而對電力系統(tǒng)繼電保護進行了重新定義，強化了對“不誤動”以及“不拒動”這兩點的體現(xiàn)于認識，了解其基本概念以及相應的定義與內(nèi)涵，能夠有效的提高電力系統(tǒng)的運用，同時提高電力系統(tǒng)基本概念的完整性及嚴謹程度。當然，在這里由于筆者自身水平有限，所提出的部分建議可能還存在著一定的缺陷，望同業(yè)佼佼者及時加以補正。

參考文獻：

[1]曹一家，王光增.電力系統(tǒng)復雜性及其相關(guān)問題研究[J].電力自動化設備，2010，（30）.

[2]艾琳，華棟.電力系統(tǒng)智能型調(diào)度[J].電力自動化設備，2008，（28）.

[3]劉取，劉憲林.21世紀電力系統(tǒng)的先進技術(shù)[J].電力自動化設備，2010，（30）.

[4]何劍，孫元章，程林，劉海濤.電力系統(tǒng)運行可靠性在線控制[J].中國電機工程學報，2008，（28）.

繼電保護的基本概念范文第4篇

【關(guān)鍵詞】世界電力系統(tǒng)燃氣輪機燃氣 蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組繼電保護

上世紀八十年代后確立的燃氣輪機及其聯(lián)合循環(huán)總能系統(tǒng)，開始逐漸改變世界電力系統(tǒng)的大格局，聯(lián)合循環(huán)總能系統(tǒng)憑借其高效率、低排放、低耗能、以及污染小的特點將世界發(fā)電技術(shù)帶入新的階段，

1 燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組簡介

1.1 基本原理

燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的核心設備包括：燃氣輪機、余熱鍋爐、汽輪機、發(fā)電機和凝汽機。

當系統(tǒng)運作時，燃氣機輪首先運轉(zhuǎn)起來，于此同時壓氣機將外部空氣吸入并壓縮，形成高溫高壓，當空氣溫度增加后輸入到燃氣室，與燃料混合燃燒產(chǎn)生燃氣后輸入燃氣輪機內(nèi)作功，帶動發(fā)電機發(fā)電，而燃氣輪機的排氣則進入余熱鍋爐中產(chǎn)生高溫高壓，此時蒸汽又將帶動汽輪機發(fā)電；凝汽機則又利用汽輪機的排汽凝結(jié)水，再輸送到余熱鍋爐完成蒸汽動力循環(huán)發(fā)電。

1.2 特點以及應用

燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的特點是發(fā)電效率高，污染排放少，可靠性高，耗水量少，建廠周期短以及自動化程度高、運行人員少。

目前全世界的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)應用廣泛，每年新增的裝機容量中，燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組占到三分之一，美國已經(jīng)占到了二分之一，全球現(xiàn)有的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的總?cè)萘恳呀?jīng)了超過400GW，并且其單機功率也已經(jīng)超過了300MW。據(jù)相關(guān)預測，僅我國未來十年，對燃氣輪機總需求量將接近34000MW。

1.3 聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的配置

燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組有不同的配置方案；“一拖一”單軸配置方案是指一套機組中同軸的一臺燃氣輪機與一臺蒸汽輪機一起拖動同軸的同一臺發(fā)電機，另配一臺余熱鍋爐；“二拖一”多軸配置方案，是指一套機組中有二臺燃氣輪機和一臺蒸汽輪機，它們分別拖動與各自同軸的發(fā)電機，每臺燃氣輪機各配一臺余熱鍋爐。

2 燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組繼電保護配置

2.1 基本概念

電力系統(tǒng)繼電保護是繼電保護技術(shù)和繼電保護裝置的統(tǒng)稱，繼電保護裝置是完成保護功能的核心，繼電保護裝置就是能反應電力系統(tǒng)中電器元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。

繼電保護的四個基本要求：可靠性、安全性、信賴性、靈敏性。

2.2 基本原理及作用

燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組繼電保護裝置是保證電力系統(tǒng)正常、安全運行的有力保障，任何電力設備（線路、母線、變壓器）都不允許在沒有機電保護的狀態(tài)下運行，它是利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電器量（電流、電壓、功率、頻率等）的變化，構(gòu)成繼電保護動作的原理，也有其他的物理量 。

燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組繼電保護裝置的作用是當電力系統(tǒng)發(fā)生的保護元件或者自身系統(tǒng)故障時，保護裝置就會自動、迅速、有選擇性的從電力系統(tǒng)中切除故障，這樣就可以保護故障元件或電力系統(tǒng)免于遭到繼續(xù)性的破壞，使得其他無故障元件或區(qū)間可以恢復正常運行狀態(tài) 。

2.3 實際應用

（1）繼電保護裝置與聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組共同在發(fā)電模式下運行時，也就是說兩種裝置同步運行，值得注意的的保護有：逆功率保護，是指發(fā)電情況下，燃氣輪機的供氣中斷但是發(fā)電機斷路器GMCB1未中斷，機組就會從電力系統(tǒng)中利用功率，同時保留勵磁電源，變?yōu)橥诫妱訖C運行狀態(tài)；異頻保護，其保護能力取決于原動機葉片的頻率特性和燃氣輪發(fā)電機機低頻運行燃燒的穩(wěn)定性；程序跳閘出口，其設置是為了防止當一些異常運行保護動作于停機時，斷開發(fā)電機出口斷路器但原機動氣源卻未切斷，由此導致的原機動超速“飛車”事故，雖然一些發(fā)電機組取消了此類設計，但這類設計針對的安全性也是不可忽視的。

（2）燃氣輪發(fā)電機組起動階段的繼電保護，這種情況下的繼電保護裝置需要根據(jù)燃氣輪發(fā)電機組在變頻起動過程中以同步轉(zhuǎn)速低于額定值的同步電動機變速、降壓運行下發(fā)熱電氣量變化而研究設計，這就會涉及到：SFC回路保護，由于SFC裝置內(nèi)設置的閘流管保護主要是針對閘流管的流動和過壓等故障，因此不能全方面的保護發(fā)電機排除故障；發(fā)電及配置保護，燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機配置的繼電保護裝置內(nèi)部測量變換器和軟件算法的設計多是基于額定工頻50HZ，在燃氣輪機組起動過程中頻率在0.05Hz-33.3Hz范圍內(nèi)變化，所以誤差是在所難免的，考慮到電壓、電流互感器受低頻影響而使得傳變性能下降，可能引發(fā)保護裝置不正確的修正，所以必須考慮具體裝置由生產(chǎn)商明確出保護裝置的頻率特性，判斷保護裝置能否正常發(fā)揮在燃氣輪機起動過程中的作用；定子繞組接地保護，這類保護應注意起動過程中的電流要在發(fā)電機允許的安全值內(nèi)，若發(fā)生SFC直流回路一點接地就會造成變壓器損壞，并且諧波濾過式電壓型接地保護作用也無法發(fā)揮，此時建議退出接地配電變壓器和發(fā)電機接地保護，但保留絕緣監(jiān)測設施和零序過電壓保護；過勵磁和過電壓保護，這兩項保護一般不會誤動，但為防止異常過電壓情況，都建議保留；逆功率和異頻保護，建議在發(fā)電機并網(wǎng)后使用；失磁保護，適宜由電源變壓器6kV開關(guān)柜內(nèi)設的綜合保護和測控單元測出無功功率反向和過符合信號檢測失磁作用，可以不退出發(fā)電機起動過程，也不用專門設置；失步保護，起動元件多采用阻抗元件，種類較多。

2.4 我國繼電保護的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

2.4.1 發(fā)展現(xiàn)狀

上世紀六十年代起，晶體管繼電保護就進入蓬勃時期，發(fā)展到八十年代末集成電路保護已經(jīng)成熟，而取代了晶體管。我國自九十年代后，也進入了繼電保護的微機時代，為電力系統(tǒng)提供了性能優(yōu)良、功能周全的繼電保護裝置。

2.4.2 未來趨勢

（1）計算機化；

（2）網(wǎng)絡化；

（3）智能化；

（4）綜合自動化。

3 總結(jié)

燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組繼電保護裝置保證了聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的正常安全的運行，是一項具有極高價值的技術(shù)，繼電保護下的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組會帶來更大的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。繼電保護系統(tǒng)也會隨著網(wǎng)絡、計算機技術(shù)、和人工智能技術(shù)的發(fā)展而進步完善，迎來廣闊的發(fā)展天地。

參考文獻

[1]黃蕾，姚挺生，沈儷，傅明.9FA型燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的國產(chǎn)保護設備配置方案[J].電力自動化設備，2009，12：122-126.

繼電保護的基本概念范文第5篇

可靠性是指一個元件、設備或系統(tǒng)在預定時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下完成規(guī)定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和處理，系統(tǒng)可靠性的定量評定，運行維護，可靠性和經(jīng)濟性的協(xié)調(diào)等各方面。具體到繼電保護裝置，其可靠性是指在該裝置規(guī)定的范圍內(nèi)發(fā)生了它應該動作的故障時，它不應該拒動作，而在任何其它該保護不應動作的情況下，它不應誤動作。

繼電保護裝置的拒動和誤動都會給電力系統(tǒng)造成嚴重危害。但提高其不拒動和提高其不誤動作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和負荷性質(zhì)的不同，拒動和誤動所造成的危害往往不同。例如當系統(tǒng)中有充足的旋轉(zhuǎn)備用容量，輸電線路很多，各系統(tǒng)之間和電源與負荷之間聯(lián)系很緊密時由于繼電保護裝置的誤動作，使發(fā)電機變壓器或輸電線路切除而給電力系統(tǒng)造成的影響可能很小；但如果發(fā)電機變壓器或輸電線路故障時繼電保護裝置拒動作，將會造成設備的損壞或系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，損失是巨大的。在此情況下提高繼電保護裝置不拒動的可靠性比提高其不誤動的可靠性更為重要。但在系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)備用容量很少及各系統(tǒng)之間和負荷和電源之間聯(lián)系比較薄弱的情況下，繼電保護裝置的誤動作使發(fā)電機變壓器或輸電線切除時，將會引起對負荷供電的中斷甚至造成系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，損失是巨大的。而當某一保護裝置拒動時，其后備保護仍可以動作而切除故障，因此在這種情況下提高繼電保護裝置不誤動的可靠性比提高其不拒動的可靠性更為重要。

2保護裝置評價指標

2.1繼電保護裝置屬于可修復元件，在分析其可靠性時，應該先正確劃分其狀態(tài)，常見的狀態(tài)有：①正常運行狀態(tài)。這是保護裝置的正常狀態(tài)。②檢修狀態(tài)。為使保護裝置能夠長期穩(wěn)定運行，應定期對其進行檢修，檢修時保護裝置退出運行。③正常動作狀態(tài)。這是指被保護元件發(fā)生故障時，保護裝置正確動作于跳閘的狀態(tài)。④誤動作狀態(tài)。是指保護裝置不應動作時，它錯誤動作的狀態(tài)。例如，由于整定錯誤，發(fā)生區(qū)外故障時，保護裝置錯誤動作于跳閘。⑤拒動作狀態(tài)。是指保護裝置應該動作時，它拒絕動作的狀態(tài)。例如，由于整定錯誤或內(nèi)部機械故障而導致保護裝置拒動。⑥故障維修狀態(tài)。保護裝置發(fā)生故障后對其進行維修時所處的狀態(tài)。

2.2目前常用的評價統(tǒng)計指標有

2.2.1正確動作率即一定期限內(nèi)(例如一年)被統(tǒng)計的繼電保護裝置的正確動作次數(shù)與總動作次數(shù)之比。用公式表示為：

正確動作率=(正確動作次數(shù)，總動作次數(shù))×100

用正確動作率可以觀測該繼電保護系統(tǒng)每年的變化趨勢，也可以反映不同的繼電保護系統(tǒng)(如220kv與500kv)之間的對比情況，從中找出薄弱環(huán)節(jié)。

2.2.2可靠度r(t)是指元件在起始時刻正常的條件下，在時間區(qū)間(0，t)不發(fā)生故障的概率。對于繼電保護裝置，注意力主要集中在從起始時刻到首次故障的時間。

2.2.3可用率a(t)是指元件在起始時刻正常工作的條件下，時刻t正常工作的概率?？煽慷扰c可用率的不同在于，可靠度中的定義要求元件在時間區(qū)間(0，t)連續(xù)的處于正常狀態(tài)，而可用率則無此要求。

2.2.4故障率是指元件從起始時刻直到時刻t完好條件下，在時刻t以后單位時間里發(fā)生故障的概率。

2.2.5平均無故障工作時間建設從修復到首次故障之間的時間間隔為無故障工作時間，則其數(shù)學期望值為平均無故障工作時間。

2.2.6修復率m(t)是指元件自起始時刻直到時刻t故障的條件下，自時刻t以后每單位時間里修復的概率

2.2.7平均修復時間mttr平均修復時間是修復時間的數(shù)學期望值。310kv供電系統(tǒng)繼電保護

10KV供電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一部分。它能否安全、穩(wěn)定、可靠地運行，不但直接關(guān)系到企業(yè)用電的暢通，而且涉及到電力系統(tǒng)能否正常的運行。

3.110KV供電系統(tǒng)的幾種運行狀況

3.1.1供電系統(tǒng)的正常運行這種狀況系指系統(tǒng)中各種設備或線路均在其額定狀態(tài)下進行工作；各種信號、指示和儀表均工作在允許范圍內(nèi)的運行狀況；

3.1.2供電系統(tǒng)的故障這種狀況系指某些設備或線路出現(xiàn)了危及其本身或系統(tǒng)的安全運行，并有可能使事態(tài)進一步擴大的運行狀況：

3.1.3供電系統(tǒng)的異常運行這種狀況系指系統(tǒng)的正常運行遭到了破壞，但尚未構(gòu)成故障時的運行狀況。

3.210KV供電系統(tǒng)繼電保護裝置的任務

3.2.1在供電系統(tǒng)中運行正常時，它應能完整地、安全地監(jiān)視各種設備的運行狀況，為值班人員提供可靠的運行依據(jù)：

3.2.2如供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時，它應能自動地、迅速地、有選擇性地切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)運行：

3.2.3當供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運行工作狀況時，它應能及時地、準確地發(fā)出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理。

3.3幾種常用電流保護的分析

3.3.1反時限過電流保護繼電保護的動作時間與短路電流的大小有關(guān)，短路電流越大，動作時間越短；短路電流越小，動作時間越長，這種保護就叫做反時限過電流保護。反時限過電流保護雖外部接線簡單，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復雜，調(diào)試比較困難；在靈敏度和動作的準確性、速動性等方面也遠不如電磁式繼電器構(gòu)成的繼電保護裝置。

3.3.2定時限過電流保護繼電保護的動作時間與短路電流的大小無關(guān)，時間是恒定的，時間是靠時間繼電器的整定來獲得的。時間繼電器在一定范圍內(nèi)是連續(xù)可調(diào)的，這種保護方式就稱為定時限過電流保護。

繼電器的構(gòu)成。定時限過電流保護是由電磁式時間繼電器(作為時限元件)、電磁式中間繼電器(作為出口元件)、電磁式電流繼電器(作為起動元件)、電磁式信號繼電器(作為信號元件)構(gòu)成的。它一般采用直流操作，須設置直流屏。

定時限過電流保護的基本原理。在10kV中性點不接地系統(tǒng)中，廣泛采用的兩相兩繼電器的定時限過電流保護。它是由兩只電流互感器和兩只電流繼電器、一只時間繼電器和一只信號繼電器構(gòu)成。保護裝置的動作時間只決定于時間繼電器的預先整定的時間，而與被保護回路的短路電流大小無關(guān)，所以這種過電流保護稱為定時限過電流保護。

動作電流的整定計算。過流保護裝置中的電流繼電器動作電流的整定原則，是按照躲過被保護線路中可能出現(xiàn)的最大負荷電流來考慮的。也就是只有在被保護線路故障時才啟動，而在最大負荷電流出現(xiàn)時不應動作。