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電力繼電保護原理范文第1篇

關(guān)鍵詞 自適應(yīng)繼電保護；原理；特點；應(yīng)用

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）20-0131-01

目前，我國的計算機技術(shù)迅猛發(fā)展，它不僅能夠滿足人們獲取知識和娛樂的需要，更重要的一點在于它能夠把國家的現(xiàn)代化建設(shè)與技術(shù)新措施進行有機的結(jié)合，自適應(yīng)繼電保護系統(tǒng)就是如此。與電力系統(tǒng)的常規(guī)控制相同，自適應(yīng)繼電保護也是在模型基礎(chǔ)上的控制，只不過其所要依據(jù)的數(shù)學(xué)模型比較少，它更加注重數(shù)據(jù)的取得?，F(xiàn)如今，由于自適應(yīng)控制理論與繼電保護的結(jié)合，就使得這種新技術(shù)得到了更進一步的發(fā)展，它能夠有效的解決電力系統(tǒng)運行中的故障，并給予自動化的控制，從而減少故障發(fā)生的可能性，完善控制措施，提高電力系統(tǒng)運行的可靠性和安全性。

1 自適應(yīng)繼電保護的含義

想要加強自適應(yīng)繼電保護系統(tǒng)在電網(wǎng)運行中的應(yīng)用，并弄清其真正的原理特點，首先要清楚明確什么是自適應(yīng)繼電保護。顧名思義，自適應(yīng)繼電保護與傳統(tǒng)的繼電保護的不同之處就在于其自動調(diào)節(jié)性，它是指保護系統(tǒng)能夠根據(jù)電網(wǎng)的運行狀況進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，從而保證運行參數(shù)的準確性和電網(wǎng)工作的最優(yōu)功效。它能夠通過信號的輸入對電網(wǎng)的整定數(shù)值、動作特點以及邏輯過程給予控制，一旦電網(wǎng)出現(xiàn)故障問題，就會及時的加以保護，減少經(jīng)濟損失，保證人員安全。

2 自適應(yīng)繼電保護的原理

2.1 自適應(yīng)電流速斷保護

眾所周知，電力系統(tǒng)繼電保護裝置要求具有良好的選擇性和快速性，一旦發(fā)生故障，能夠以盡可能快的切除故障元件和設(shè)備，減少設(shè)備損傷，減小故障影響時間，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的繼電保護速斷裝置的速度不夠迅速，技術(shù)水平也不高，無法適應(yīng)不斷變化的電力系統(tǒng)故障，雖然其整定值相對合理，但是卻無法與實際相連，在系統(tǒng)運行方式最小時，還會造成保護的失效。而自適應(yīng)繼電保護電流速斷則可以根據(jù)電力系統(tǒng)的運行方式和狀態(tài)進行實時的改變，保證最優(yōu)控制。

傳統(tǒng)的電流速斷保護原理可以表示為Ld=E/Zs+Zd’，其中E表示系統(tǒng)等效電源的電勢，Zs是保護安裝處到系統(tǒng)等效電源的阻抗，Zd’是被保護線路的阻抗。而新型的自適應(yīng)電流保護最重要的特點是能夠利用微型機的計算和記憶功能，對電流速斷保護的數(shù)值進行實時的在線計算，也就是說能夠讓整定值隨電網(wǎng)的故障種類和運行情況進行改變，其原理公式如下，I’D=KKKdE/Zs+Zd’。其中E仍然代表系統(tǒng)等效電源的電勢，Zd’是短路點到保護安裝處的阻抗，KK的數(shù)值在1.2到1.3之間，Zs是保護安裝處與系統(tǒng)等效電源的阻抗，Kd表示故障類型的數(shù)據(jù)。綜上所述，一定要及時準確地測量出Kd與Zs的數(shù)據(jù)，只有保證測出整定值的正確性，才能判定出故障的主要類型，從而根據(jù)不同的故障確定合理的對策。此外，為了進一步分析傳統(tǒng)的電流速斷保護與自適應(yīng)電流保護之間的差異，還可以制定出相應(yīng)的圖表進行判斷，這樣就可以直觀準確的看出兩者之間的差異，并分析特點優(yōu)勢所在。表格如下。

2.2 自適應(yīng)過電流保護

過電流保護是指在啟動電網(wǎng)的時候，盡量避開最大的負荷電流，進而實現(xiàn)整定的一種保護對策。在電網(wǎng)正常運行的時候，不應(yīng)該對其進行啟動，只有當其出現(xiàn)故障的時候，才能采取相應(yīng)的措施，從而起到保護的功效。

傳統(tǒng)的過電流保護是依照電網(wǎng)發(fā)生的故障而實施的原理作業(yè)，其原理公式如下，IDZ=KKKkg/KhIHmax’，其中IDZ是電流元件的啟動電流，KK選取1.15到1.35之間的可靠數(shù)據(jù)，Kkg要大于1，Kh則要大于0.85，代表的是電流組件的返回系數(shù)。自適應(yīng)繼電保護電流保護原理則是按照當時的負荷電量來進行的電流定值，其數(shù)據(jù)更加準確完整。假定當時的負荷電流為IH，那么其動作電流整定值就為IIDz=KkKzqIH/Khp，此時的動作時限設(shè)定則以離線方式整定，t=Tp/[（I’d/Ip）n-1]，公式中的t代表動作時間，Tp是時間常數(shù)，I’d則是流入保護安裝內(nèi)部的電流繼電器數(shù)值，n在一般反時限的時候取0.02，非常反時限時則取1。

2.3 自適應(yīng)電壓速斷保護

由于傳統(tǒng)的電壓速斷運動不帶時限，無法從保證選擇性上進行出發(fā)，其保護處的最低電Ummin整定數(shù)值應(yīng)表示為，U為電壓速斷的整定數(shù)據(jù)，E為系統(tǒng)等效電源的數(shù)值，Zmmin則為最小運作狀態(tài)下的系統(tǒng)阻抗。而自適應(yīng)電壓速斷保護措施則可以在發(fā)生故障的時候運行系統(tǒng)電源側(cè)的綜合阻抗，其主要過程如下：1）輸入被保護線路參數(shù)ZL和KL數(shù)值；2）在線實時計算電勢E的準確數(shù)值；3）發(fā)生故障的時候計算系統(tǒng)綜合阻抗Zm。

3 自適應(yīng)繼電保護的特點

其實，自適應(yīng)繼電保護并不是一個全新的概念，它發(fā)源于20世紀末，簡單概括自適應(yīng)繼電保護的特點主要有：1）計算機的發(fā)展應(yīng)用是自適應(yīng)繼電保護手段進行完善和普及的前提；2）自適應(yīng)繼電保護要依賴調(diào)度和電廠的自動化；3）自適應(yīng)繼電保護無論如何發(fā)展，其關(guān)鍵的安全環(huán)節(jié)不能遺棄。除此之外，自動重合閘也是實現(xiàn)其進一步發(fā)展的基礎(chǔ)，在其應(yīng)用過程中一定要適應(yīng)實際的發(fā)展變化，在保證選擇性的前提下，獲得最高的靈敏度。

4 結(jié)束語

總而言之，自適應(yīng)繼電保護技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用是社會發(fā)展和技術(shù)進步的必然舉措，通過進一步完善其措施技術(shù)，加強傳統(tǒng)繼電保護方式的創(chuàng)新，能夠在很大程度上提高電網(wǎng)的運行安全，并保證電力的供應(yīng)。雖然，目前自適應(yīng)繼電保護技術(shù)僅僅應(yīng)用于幾個部分，但是，相信在不久的將來，它一定可以成為新一代繼電保護的領(lǐng)軍者。

參考文獻

[1]張洪英.自適應(yīng)繼電保護的探討[A].電廠管理與電氣技術(shù)經(jīng)驗交流文集[C].2003：251-48.

[2]蔣濤.電力系統(tǒng)中自適應(yīng)繼電保護的應(yīng)用分析[J].科技致富向?qū)В?011（22）：72-39.

[3]劉國富.淺析自適應(yīng)繼電保護原理及其優(yōu)越性[J].廣東科技，2009（18）：171-25.

[4]蔣偉績.自適應(yīng)繼電保護的原理及其應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2007（2）：97-34.

電力繼電保護原理范文第2篇

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；一次系統(tǒng)

作者簡介：張如義（1973-），男，黑龍江伊春人，嘉興學(xué)院南湖學(xué)院電氣裝備及其自動化研究所，助教。（浙江?嘉興?314001）

中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）20-0041-02

“電力系統(tǒng)繼電保護原理”屬于專業(yè)必修課之一，該課程的授課對象是電氣工程及自動化專業(yè)的學(xué)生，其教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)繼電保護的工作原理和各類繼電保護整定計算原則，為學(xué)生畢業(yè)后從事電力系統(tǒng)的設(shè)計、運行、維護等工作打下一定的理論與技術(shù)基礎(chǔ)。該課程通過課堂講授、課后自學(xué)、課堂討論、習(xí)題、實驗等基本教學(xué)手法使學(xué)生掌握各類電力系統(tǒng)繼電保護的工作原理、構(gòu)成、整定計算等知識，了解典型的繼電保護裝置；培養(yǎng)學(xué)生分析和解決繼電保護運行中可能出現(xiàn)的各種問題的能力。為了更好地達到教學(xué)目的，各學(xué)校對繼電保護課程教學(xué)進行了一定程度的教學(xué)改革，[1-2]本文針對教學(xué)過程中的問題提出了一些改革措施。

一、教學(xué)中存在的問題

1.課上學(xué)時少，課下學(xué)習(xí)時間少

“電力系統(tǒng)繼電保護原理”屬于專業(yè)模塊課，理論課時為32學(xué)時，實驗課時為8學(xué)時，相對來說學(xué)時少。該課程在大三下半學(xué)期或大四上半學(xué)期開設(shè)，學(xué)生此時因為找工作、做畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)實習(xí)以及修第二課堂學(xué)分而精力比較分散，上課不能滿勤。因此教師要對該課程內(nèi)容做精簡化處理，爭取有較高的課堂效率。

2.實踐量不夠，動手機會少，動手愿望低，實踐深度受限制

盡管學(xué)校為學(xué)生提供了實習(xí)機會，但這些實多是參觀式的，學(xué)生沒有操作經(jīng)驗；企業(yè)很少讓學(xué)生實際操作，因為這樣容易影響生產(chǎn)，而且會造成安全事故。實驗課也是模擬系統(tǒng)的繼電保護，結(jié)合仿真電路，學(xué)生認識到的電氣方面的知識明顯不足。另外有的學(xué)生畢業(yè)后不想從事本專業(yè)的工作，對課程也不感興趣。

二、改革“電力系統(tǒng)繼電保護原理”課程所采取的措施

1.講課突出重點，不必求多求全，讓學(xué)生聽懂為目的

以教學(xué)大綱為基本依據(jù)，制定教學(xué)計劃，在實際教學(xué)中，把握原則性，又不失靈活性，使教有所思，教有所改，為下個階段的大綱修訂做好準備。在主要問題推導(dǎo)的關(guān)鍵處，適時地將基本且重要的環(huán)節(jié)對學(xué)生進行提問。在課上學(xué)時允許的前提下，立即給學(xué)生少量時間消化剛講過的內(nèi)容，并提問以加強和確認。例如在講授單側(cè)電源電路的三段式電流保護時，對第I段的整定，讓學(xué)生看圖（如圖1所示）思考理想狀況下，一點短路應(yīng)該跳哪個斷路器，然后引入矛盾，說明理想狀態(tài)不能實現(xiàn)，學(xué)生會對這一整定原則加深印象。又如在講到后備保護時，讓學(xué)生思考上一級可以做下一級的遠后備，下一級反過來能不能做上一級的遠后備。繼電器是繼電保護的執(zhí)行部件，是看得見摸得著的具體部分，可以先向?qū)W生演示繼電器觸點吸合與釋放的過程，再說明是因為電力系統(tǒng)故障而由邏輯環(huán)節(jié)決定它應(yīng)該的動作，促使學(xué)生動腦思考問題，增強了教師和學(xué)生之間的互動，同時也培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)繼電保護原理課程的興趣。[3]

2.穿插二次回路的相關(guān)內(nèi)容進行講解

二次回路是對一次設(shè)備監(jiān)控、測量、調(diào)節(jié)和保護的設(shè)備，二次設(shè)備及其相連接的線路組成二次回路。如果沒有二次回路，一次系統(tǒng)在很多重要方面都沒法保證效果，例如運行的安全性、穩(wěn)定性、可靠性和經(jīng)濟性。電力系統(tǒng)運行的一個基本要求就是要安全穩(wěn)定，二次回路是保證電力系統(tǒng)一次回路安全穩(wěn)定運行必不可少的部分。傳統(tǒng)的授課計劃一般是把繼電保護內(nèi)容全部放在二次回路的前面講，但是因為二者在實際工作過程中聯(lián)系密切，可以把二次回路的相關(guān)內(nèi)容放在繼電保護之前講解。說明二次回路和繼電保護的關(guān)系，繼電保護是二次回路的一部分，因為繼電保護設(shè)備的系統(tǒng)性、繼電保護理論發(fā)展的相對完善性以及繼電保護系統(tǒng)的特殊重要性，所以繼電保護原理課程獨立于二次回路課程專門開設(shè)。典型的與繼電保護相關(guān)的二次回路部分，例如：互感器是電力系統(tǒng)一次側(cè)和二次側(cè)的聯(lián)系器件，繼電保護的測量參數(shù)是由互感器二次側(cè)引入的。又如跳閘回路，以單側(cè)電源電路的三段式電流保護為例，在講述了整定過程之后，做一個動作過程的演示，繼電保護教材上只用跳閘線圈和輔助觸點表示斷路器，使學(xué)生感覺不具體。這時候把斷路器的分、合閘回路（如圖2所示）介紹一下，有明顯的具體化效果。[4] 二次回路課程的內(nèi)容具體、偏重于實際操作，相對于繼電保護原理課程來說容易引起學(xué)生的學(xué)生興趣。把繼電保護和二次回路聯(lián)系起來講解，進一步增強師生課堂互動，使學(xué)生變被動接受為主動探索。

3.“繼電保護原理”和“微機繼電保護”區(qū)分開

“微機保護原理”和“繼電保護原理”在大多數(shù)高校的電氣工程及其自動化專業(yè)被作為兩門課程分開講授，“繼電保護原理”的學(xué)習(xí)可以為“微機保護原理”課程打下基礎(chǔ)，“微機保護原理”是“繼電保護原理”的具體實現(xiàn)，但不是“繼電保護原理”的主要內(nèi)容?！袄^電保護原理”課程的目的是使學(xué)生掌握繼電保護原理，在講課過程中只宜于適當?shù)?、少量地引入微機保護方面的知識，而且要限于對微機保護基本框架的了解。如果過多地引入微機保護方面的知識，會使學(xué)生覺得重點不明確，不知道該不該掌握微機保護，分散了精力，又難以聽懂。引入微機保護的本意是為了拓展學(xué)生的知識面，但是如果把握不好尺度，結(jié)果不僅降低了學(xué)習(xí)興趣，還影響了對繼電保護原理本身的學(xué)生效果。

4.和一次系統(tǒng)的內(nèi)容多取得聯(lián)系

“電力系統(tǒng)繼電保護原理”課程主要分析電力系統(tǒng)各部分（包括發(fā)電、輸電、變電和用電設(shè)備）在各種故障或不正常運行狀態(tài)下繼電保護裝置的動作原理，與一次系統(tǒng)的聯(lián)系密切，繼電保護裝置動不動作、如何動作都取決于一次系統(tǒng)的運行狀況，所以要結(jié)合一次系統(tǒng)知識，說明一次系統(tǒng)的變化情況和計算方法，才能更有利于理解繼電保護裝置的動作邏輯，增加具體感，減少抽象理論的乏味感，更好地掌握繼電保護原理。例如在講解線路三段式電流保護時，說明短路的幾種類型，在不同點和不同類型的短路情況下，短路電流大小的比較，讓學(xué)生先思考明確在短路點遠離電源時的短路電流高于短路點靠近電源時的短路電流。

5.作業(yè)不必嚴格按照教材的習(xí)題布置，可按照課上講授的內(nèi)容自編作業(yè)或?qū)滩牧?xí)題改編

作業(yè)布置是一項重要的教學(xué)內(nèi)容。布置什么樣的作業(yè)，學(xué)生完成得如何，直接反映了學(xué)生的掌握情況，關(guān)系到教學(xué)效果的好壞。要想取得良好的教學(xué)效果，只在課堂上講好課是不夠的。對于如何布置作業(yè)，應(yīng)引起足夠的重視。教材編著者是依據(jù)自身情況，顧及使用教材的全體教師編寫教材的。具體落實到每個教材使用者，應(yīng)該根據(jù)自身情況，安排講課內(nèi)容和篩選適合本學(xué)校、本學(xué)科狀況的側(cè)重點來講解。這樣課上所講的不包括教材的全部內(nèi)容，而且有特有的側(cè)重點。如果作業(yè)還按照教材的習(xí)題布置，就會使學(xué)生感到迷惑，對怎么做作業(yè)無從下手，以至于產(chǎn)生排斥、倦怠的心理。例如對緒論的講解，先是講了三道習(xí)題，然后讓學(xué)生理解記憶十分鐘，最后抽查提問。結(jié)果是多數(shù)學(xué)生在課堂上就完成了作業(yè)，提高了作業(yè)完成的效率和質(zhì)量。

以下是對緒論部分編寫的三道作業(yè)題：什么是繼電保護裝置；繼電保護裝置應(yīng)該滿足哪幾個基本特性，各自的含義是什么；繼電保護裝置的三個組成環(huán)節(jié)是什么，各起什么作用。

6.優(yōu)化試卷

試卷是學(xué)生對本課程學(xué)習(xí)效果的反應(yīng)，一份好的試卷能體現(xiàn)教師的講課情況、學(xué)生付出的時間和精力的情況，是教學(xué)方法和教學(xué)效果如何的一種檢測方式。從試卷的成績分布情況、各類題型的解答情況以及各章節(jié)內(nèi)容的掌握情況，教師可以反思原因，總結(jié)經(jīng)驗，以利于在下次授課中做出相應(yīng)的改進。對試卷的難易、深淺和范圍都要有適度的把握。相應(yīng)于上課內(nèi)容的調(diào)整，對試卷結(jié)構(gòu)和題型做優(yōu)化處理，增加能啟發(fā)學(xué)生獨立思考的題型。

三、教學(xué)改革前后教學(xué)效果的比較（見表1）

針對實踐方面的不足，依靠現(xiàn)有的實驗設(shè)備和實習(xí)條件，盡量做到對繼電保護基本部分能認識實物，明白原理，熟悉操作，做到繼電保護知識在電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生中的普及。部分學(xué)生畢業(yè)后到變電站或發(fā)電廠從事與繼電保護相關(guān)的工作，他們可以在企業(yè)的環(huán)境中再深入接觸繼電保護操作，在設(shè)備的實物化和指導(dǎo)的專業(yè)化方面都能有所提。[5]

參考文獻：

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[3]張保會,尹項根.電力系統(tǒng)繼電保護[M].北京:中國電力出版社,2010.

[4]何永華.發(fā)電廠及變電站的二次回路[M].北京:中國電力出版社,

電力繼電保護原理范文第3篇

關(guān)鍵詞:電力繼電保護技術(shù)；基本原理；應(yīng)用分析

中圖分類號： F406文獻標識碼：A

一、前言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，電力系統(tǒng)在社會發(fā)展中的作用越來越重要，而繼電保護技術(shù)在電廠中具有非常重要的作用，對電力繼電保護技術(shù)的基本原理及其應(yīng)用進行分析和研究，對于促進電力繼電保護技術(shù)的發(fā)展具有重要作用。

二、電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)概述 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(shè)備。 2.電力繼電保護的工作原理 繼電保護的工作原理，是根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)來構(gòu)成，電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，工頻電氣量變化的主要特征是：

電流增大。短路時故障點與電源之間的電氣設(shè)備和輸電線路上的電流將由負荷電流增大至大大超過負荷電流。

電壓降低。當發(fā)生相間短路和接地短路故障時，系統(tǒng)各點的相間電壓或相電壓值下降，且越靠近短路點，電壓越低。

電流與電壓之間的相位角改變。正常運行時電流與電壓間的相位角是負荷的功率因數(shù)角，一般約為20°，三相短路時，電流與電壓之間的相位角是由線路的阻抗角決定的，一般為60°～85°。

測量阻抗發(fā)生變化。測量阻抗即測量點（保護安裝處）電壓與電流之比值，正常運行時，測量阻抗為負荷阻抗；金屬性短路時，測量阻抗轉(zhuǎn)變?yōu)榫€路阻抗，故障后測量阻抗顯著減小，而阻抗角增大。利用短路故障時電氣量的變化，便可構(gòu)成各種原理的繼電保護。

3.繼電保護在電力系統(tǒng)安全運行中的作用 一個可靠穩(wěn)定的繼電保護系統(tǒng)是整個機電系統(tǒng)安全運行的保障。通常來說繼電保護的穩(wěn)定性能主要是由搭配合理的技術(shù)終端和安全可靠的繼電保護設(shè)施來決定的，它們是整個電力系統(tǒng)安全運行的基本保障。

繼電保護在電力系統(tǒng)安全運行中的作用如下：

（一）保障電力系統(tǒng)的安全性 當電力系統(tǒng)元件在受保護的狀態(tài)中發(fā)生故障的時候，保護該元件的繼電保護裝置應(yīng)及時準確的通過距離該原件最近的斷電保護，使得故障元件能夠快速的的與電力系統(tǒng)脫離，最大程度的減少對整個電力系統(tǒng)元件的破壞，把對整體供電系統(tǒng)的影響降低到最小。

（二）對電力系統(tǒng)的不正常工作進行提示

對于沒有正常運行的電氣設(shè)備，要根據(jù)不同的故障情況和設(shè)施運作過程中的不同情況，來發(fā)出相應(yīng)的提示信息，以便值班的工作人員對故障進行相應(yīng)的處理，比如：有系統(tǒng)進行自動的調(diào)整；手動使故障的電氣設(shè)備脫離系統(tǒng)；手動脫離故障連帶的設(shè)備。同時在設(shè)備發(fā)生不正常工作的時候，允許繼電保護裝置有一定的延遲，以免過度敏感的保護裝置發(fā)生誤報。

4.電力繼電保護技術(shù)的重要性 用電設(shè)備在運行中都會發(fā)生故障致其不能正常運行，最常見的就是短路現(xiàn)象，短路可能產(chǎn)生嚴重的后果，它能損害發(fā)生故障的元件，也能減少元件的使用壽命甚至能影響廣大人民群眾的生命財產(chǎn)安全，繼電保護技術(shù)的出現(xiàn)可以將其傷害降到最低，它分為測量、執(zhí)行、邏輯三部分，當用電設(shè)備發(fā)生短路故障的時候，它能夠快速、正確地將發(fā)生故障的元件從電力系統(tǒng)中撤除，避免其受到更多的損害，這樣也能保障其他正常元件不會受其影響繼續(xù)正常運行。并且這種保護技術(shù)還能夠根據(jù)自身所處的環(huán)境，元件受損傷的程度，選擇合適的方式，做出保護動作。

三、電力繼電保護的基本要求1.可靠性是指保護該動體時應(yīng)可靠動作。不該動作時應(yīng)可靠不動作?？煽啃允菍^電保護裝置性能的最根本的要求。繼電保護的可靠性主要由配置合理，質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。任何電力設(shè)備都不允許在無繼電保護的狀態(tài)下運行。220KV及以上電網(wǎng)的所有運行設(shè)備都必須由兩套交，直流輸入，輸出回路相互獨立，并分別控制不同斷路器的繼電保護裝置進行保護。當任一套繼電保護裝置或任一組斷路器拒絕動作時，能由另一套繼電保護裝置操作另一級斷路器切除故障。在所有情況下，要求這套繼電保護裝置和斷路器所取的直流電源都經(jīng)由不同的熔斷器供電。2.選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護切除故障，當故障設(shè)備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設(shè)備保護，線路保護或斷路器失靈保護切除故障，為保證對相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護和同一保護內(nèi)有配合要求的兩元件的選擇性，其靈敏系數(shù)及動作時間，在一般情況下應(yīng)相互配合。3.靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時，保護裝置應(yīng)具備必要的靈敏系數(shù)，各類保護的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中具有具體規(guī)定。選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護的速定實現(xiàn)。4.速動性是指保護裝置應(yīng)盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等。一般從裝設(shè)速動保護，充分發(fā)揮零序接地瞬時段保護及相間速斷保護的作用，減少繼電器固有動作時間和斷路器跳閘的時間等方面入手來提高速動性。

四、電力繼電保護技術(shù)的主要特點

繼電保護技術(shù)的主要特點是:

自主化運行率提高,計算機的數(shù)據(jù)處理技術(shù)能夠使得繼電設(shè)備具有很強的記憶功能,加之自動控制等技術(shù)的綜合運用,使得繼電保護能更好地實現(xiàn)故障分量保護,提高運行的正確率。

兼容性輔助功能強,繼電保護技術(shù)在保護裝置的制造上采用了比較通用兼容的做法,便于統(tǒng)一標準,并且裝置體積小,減少了盤位數(shù)量,在此基礎(chǔ)上,還可以擴充其它輔助功能。

操作性監(jiān)控管理好,該技術(shù)主要表現(xiàn)在一些核心部件不受外在化境的影響,能夠產(chǎn)生一定的使用功效。與此同時,該保護技術(shù)能夠通過計算機信息系統(tǒng),具有一定的可監(jiān)控性能,大大降低了成本。

五、電力繼電保護技術(shù)的應(yīng)用工廠和企業(yè)的高壓供電系統(tǒng)和變電站都會運用到繼電保護裝置。在高壓供電系統(tǒng)分母線繼電保護的應(yīng)用中，分段母線不并列運行時裝設(shè)的是電流速斷保護和過電流保護，但是在斷路器合閘的瞬間才會投入，合閘后就會自動解除。配電所的負荷等級如果較低，就可以不裝設(shè)保護裝置。變電站常見的繼電保護裝置有線路保護、母聯(lián)保護、電容器保護、主變保護等。 1.線路保護 ，通常采用二段式或者三段式的電流保護。其中一段是電流速斷保護，二段是限時電流速斷保護，三段是過電流保護。

母聯(lián)保護 ，限時電流保護裝置聯(lián)同過電流保護裝置一起裝設(shè)。

電容器保護，包括過流保護、過壓保護、零序電壓保護和失壓保護。 4.主變保護，包括主保護（重瓦斯保護、差動保護），后備保護（復(fù)合電壓過負荷保護、過流保護）繼電保護技術(shù)在目前已經(jīng)得到飛速的發(fā)展，各種各樣的微機保護裝置正逐漸被投入使用，微機保護裝置是有各種不同，但是其基本原理和目的都是一樣的。

六、結(jié)束語

隨著時代的進入，科研的深入，加強繼電保護技術(shù)的應(yīng)用對于提高社會生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率具有重要作用，是社會發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻：

[1]齊俊玲.繼電保護在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].民營科技，2013（1）：43.

[2]王金明.淺談電力繼電保護[J].大科技，2012（12）：86-87.

電力繼電保護原理范文第4篇

關(guān)鍵詞：補償電壓；故障分量；方向保護

中圖分類號：TM933.21文獻標識碼： A 文章編號：

超高壓輸電線路最常見的保護方式就是通過電力載波（或微波、光纖）通道構(gòu)成的輸電線路方向的比較式縱聯(lián)保護，此方法的基礎(chǔ)就是檢查線路是否發(fā)生了內(nèi)部故障。在此基礎(chǔ)上利用補償電壓的突變量方向判別原理來分析正、反方向故障時補償電壓突變量與母線電壓突變量之間的關(guān)系，進而提出的新型故障方向判別方法。繼電保護中的補償電壓有著突變量方向判據(jù)動作特征，按照此特點本文提出了自適應(yīng)門檻的整定方法，同時在方法的介紹使用中做出了仿真驗證。

一，基于補償電壓故障分量的方向判別原理

電力系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況各種各樣，不同的故障有不同的故障信息，如何識別、處理和利用故障信息是繼電保護正確工作的基礎(chǔ)。利用疊加原理可以把故障狀態(tài)分解為正常負荷狀態(tài)和故障附加狀態(tài)，在故障附加狀態(tài)下出現(xiàn)的故障信息稱為故障分量。按照故障分量可獲取時間的長短，可分為兩類：一類是可長期存在的故障分量，即零序、負序分量；另一類是僅能短暫獲得的突變量。故障分量有兩個基本特點：正常時為零；由故障點的假想電源產(chǎn)生。

通常情況下，為了保證保護有足夠的靈敏度，同時避免方向元件的范圍延伸過遠，一般按照距離保護二段的范圍來整定。基于故障分量的方向判別元件可以根據(jù)不同的故障分量，分別構(gòu)成一系列的比幅式方向判據(jù)：正序突變量方向判據(jù)、負序方向判據(jù)、零序方向判據(jù)、相量突變量方向判據(jù)與相間突變量方向判據(jù)。

二，補償電壓故障分量方向判據(jù)的基本特點

由于所采用的故障分量類型不同，零序、負序以及各種突變量構(gòu)成的比幅式方向判據(jù)之間既有共同的特點，又存在各自相異的特征：①零序、負序以及正序突變量方向判據(jù)能反應(yīng)各種不對稱故障，但零序、負序方向判據(jù)不能判別對稱故障。②相量突變量方向元件可以準確反應(yīng)故障相的方向，但健全相可能誤判。相間突變量方向元件可以正確反映判據(jù)所包含的兩相的相間故障以及單相接地故障，但不能反應(yīng)另一相的情況。③基于故障分量的方向元件在線路出口發(fā)生故障時沒有電壓死區(qū)，可以快速切除出口故障，但也存在故障分量元件固有的缺點，如弱饋側(cè)和經(jīng)大過渡電阻時靈敏性下降等。在系統(tǒng)振蕩時，受系統(tǒng)頻率發(fā)生改變的影響，故障分量的獲取存在一定的誤差。但由于方向判據(jù)一般裕度較大，故其影響可以忽略。在極端情況下，當線路兩側(cè)電勢角擺開到180°左右，在振蕩中心發(fā)生故障時，故障分量方向判據(jù)均無法動作。但對于不對稱故障，零序、負序方向判據(jù)在電勢角重新擺小后仍可以動作。④由于突變量只能在保護啟動后有限的時間窗內(nèi)獲取，故突變量判據(jù)要與啟動元件配合，并且只在該時間窗內(nèi)判據(jù)有效。若希望在故障發(fā)展、故障轉(zhuǎn)換時能正確反應(yīng)故障方向，需要考慮另設(shè)與之配合的二次啟動元件。而對于零序、負序方向判據(jù)，只要不對稱故障存在，無須其他配合，便可持續(xù)穩(wěn)定反應(yīng)故障方向。為了保證在轉(zhuǎn)換性故障以及非全相運行時，與健全相再故障相關(guān)的突變量元件能正確求取突變量，二次啟動元件判據(jù)如下： 。其中 為健全相相間電流， 為健全相相間不平衡電流的記憶量輸出。 是最大相電流， 為線路的額定電流，可靠系數(shù)分別取值為1.25，0.2，0.2。⑤非全相運行時，由于不對稱源在被保護線路內(nèi),具有內(nèi)部故障特征，保護將檢測到零序、負序分量，故此時必須退出零序、負序方向元件避免誤判。

綜合上述特點，在實際應(yīng)用中可以采用多種故障分量原理的方向元件共同構(gòu)成方向保護，使其各自發(fā)揮所長，達到綜合最優(yōu)。如采用正序突變量與啟動元件、二次啟動元件配合反應(yīng)對稱性故障，負序方向元件可以反應(yīng)相間故障，而零序方向元件可以反應(yīng)接地故障，相間突變量方向元件與二次啟動元件配合可以反應(yīng)非全相運行時健全相的各種故障等。

對于前述的幾種補償電壓方向判據(jù)，以正序突變量方向元件為例，當系統(tǒng)正常運行時， ，所以 ，不滿足正、反方向元件的動作條件，故正、反方向元件均不會動作。

當此圖F1點正方向故障，根據(jù)疊加定律，在故障附加狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)中，唯一存在位于故障點且與故障前電壓大小相等、方向相反的電壓源 。 經(jīng)過 后降至 ，即為保護所測量到的正序電壓突變量。

由于通常整定阻抗 所在的 Y 點位于被保護線路之外，所以經(jīng)過補償后， 遠大于保護測量到的 ，滿足的正方向判據(jù)，所以對正方向故障而言， 的方向性十分明確。

當系統(tǒng)發(fā)生反方向故障時，如上圖中 點所示，與正方向故障類似，故障附加網(wǎng)絡(luò)中的附加電勢 在保護安裝處降低為 ，并沿 到整定點 Y 后降為 。此時，明顯存在 幅值大于，所以 可以準確判定反方向故障。

參考文獻:

【1】林湘寧，面向繼電保護的全過程系統(tǒng)振蕩仿真【J】,電力系統(tǒng)自動化，2003,07

【2】索南加樂，超高壓輸電線路的發(fā)展性故障判別元件【J】，中國電機工程學(xué)報，2006,04

電力繼電保護原理范文第5篇

關(guān)鍵詞：電動機；保護器；保護原理；應(yīng)用

一、引言

電動機是當前應(yīng)用最廣泛的動力設(shè)備，是其他機電設(shè)備的動力源泉，電動機正常的輸出是其驅(qū)動的機電設(shè)備正常工作的前提，如今已被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、交通運輸、國防等領(lǐng)域。電動機所帶的負載種類繁多，且往往是整個設(shè)備中的關(guān)鍵部分，因而確保電動機的正常運行就顯得十分重要。電動機保護器（電機保護器）是發(fā)電、供電、用電系統(tǒng)的重要器件，是跨行業(yè)、量大面廣、節(jié)能效果顯著的節(jié)能機電產(chǎn)品[1]。電動機保護器的作用是給電機全面的保護控制，在電機出現(xiàn)過流、欠流、斷相、堵轉(zhuǎn)、短路、過壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過熱、接地、軸承磨損、定轉(zhuǎn)子偏心時、繞組老化予以報警或保護控制。如今電動機保護器幾乎滲透到所有用電領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟和節(jié)能事業(yè)中有著不可替代的重要地位和作用。

二、電動機保護器的保護原理與構(gòu)成

對電動機來說，其故障形式從機械角度可以分為繞組損壞和軸承損壞兩方面。造成繞組損壞的主要原因有：1.電動機長時間的電、熱、機械和化學(xué)作用下，繞組的絕緣老化損壞，定轉(zhuǎn)子繞組匝間短路或是對地短路。2.電網(wǎng)供電質(zhì)量差，電源電壓三相不平衡、電壓波動大、電網(wǎng)電壓波形畸變、高次諧波嚴重或者電動機斷相運行。3.電源電壓過低使得電動機啟動轉(zhuǎn)矩不夠，電動機不能順利啟動或者是在短時間內(nèi)重復(fù)啟動，電動機長時間承受過大的啟動電流導(dǎo)致電機過熱。4.因機械故障或其它原因造成電動機轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)。5.某些大型電機冷卻系統(tǒng)故障或是長時間工作在高溫高濕環(huán)境下造成電機故障。

電動機保護原理的研究是保證電動機保護器性能高低的關(guān)鍵，根據(jù)三相對稱分量法的理論，三個不對稱的向量可以唯一分解成三組對稱的向量，分別為正序分量、負序分量和零序分量。對稱分量的計算公式如下：

根據(jù)（1）式，電動機在發(fā)生對稱故障和不對稱故障時，電動機的三相電流都會發(fā)生變化。電動機故障條件流過繞組的電流過大，超過電動機的額定電流，因此可根據(jù)這一特征來對電動機過電流進行保護。電機過載、斷相、欠壓都會造成繞組電流超過額定值。電源電壓欠壓，運行電流上升的比例將等于電壓下降的比例；電機過載時，常造成堵轉(zhuǎn)，此時的運行電流會大大超過額定電流。針對以上情況，電動機保護器可通過對三相運行電流進行檢測，根據(jù)運行電流的不同性質(zhì)來確定不同的保護方式，從而對電機予以的斷電保護。電動機的故障類型分為過流保護、負序電流保護、零序電流保護、電壓保護和過熱保護等幾種。

通過對電動機保護器的保護原理分析可以看出，理想的電動機保護器應(yīng)滿足可靠、經(jīng)濟、方便等要素，具有較高的性能價格比。經(jīng)過發(fā)展和更新，如今電動機保護器一般由電流檢測電路、溫度檢測電路、基準電壓電路、邏輯處理電路、時序處理電路、啟動封鎖及復(fù)位電路、故障記錄電路、驅(qū)動電路、電動機控制電路組成。電動機保護器的構(gòu)成原理如圖l所示。

圖1 電動機保護器組成模塊和構(gòu)成原理圖

三、電動機保護器的類型及應(yīng)用分析

目前我國普遍采用的電動機保護器主要有熱繼電器、溫度繼電器和電子式電動機保護器。熱繼電器是五十年代初引進蘇聯(lián)技術(shù)開發(fā)的金屬片機械式電動機過載保護器，它在保護電動機過載方面具有反時限性能和結(jié)構(gòu)簡單的特點[2]。但存在功能少，無斷相保護，對電機發(fā)生通風(fēng)不暢，掃膛、堵轉(zhuǎn)、長期過載，頻繁啟動等故障不起保護作用。這主要是因為熱繼電器動作曲線和電動機實際保護曲線不一致，失去了保護作用。且重復(fù)性能差，大電流過載或短路故障后不能再次使用，調(diào)整誤差大、易受環(huán)境溫度的影響誤動或拒動，功耗大、耗材多、性能指標落后等缺陷。溫度繼電器是采用雙金屬片制成的盤式或其他形式的繼電器，在電動機中埋入熱元件，根據(jù)電動機的溫度進行保護，但電動機容量較大時，需與電流監(jiān)測型配合使用，避免電動機堵轉(zhuǎn)時溫度急劇上升，由于測溫元件的滯后性，導(dǎo)致電動機繞組受損。溫度繼電器具有結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠，保護范圍廣泛等優(yōu)點，但動作緩慢，返回時間長，3KW以上的三角形接法電動機不宜使用。目前在電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)壓縮機等方面大量使用。電子式電動機保護器通過檢測三相電流值和整定電流值，采用電位器旋鈕或拔碼開關(guān)操作來實現(xiàn)對電動機的保護，電路一般采用模擬式，采用反時限或定時限工作特性。

除了上述三種常見的電動機保護器，磁場溫度檢測型繼電器和智能型電動機保護器也在電動機故障保護中得到普遍應(yīng)用。磁場溫度檢測型保護器通過在電動機中埋入磁場檢測線圈和溫度探頭，根據(jù)電動機內(nèi)部旋轉(zhuǎn)磁場的變化和溫度的變化進行保護，主要功能包括過載、堵轉(zhuǎn)、缺相、過熱保護和磨損監(jiān)測，保護功能完善，缺點是需在電動機內(nèi)部安裝磁場檢測線圈和溫度傳感器。智能型電動機保護器能實現(xiàn)電動機智能化綜合保護，集保護、測量、通訊、顯示為一體。整定電流采用數(shù)字設(shè)定，通過操作面板按鈕來操作，用戶可以根據(jù)自己實際使用要求和保護情況在現(xiàn)場自行對各種參數(shù)修正設(shè)定，采用數(shù)碼管作為顯示窗口，或采用大屏幕液晶顯示，能支持多種通訊協(xié)議，目前高壓電動機保護均采用智能型

四、電動機保護器應(yīng)用選擇原則

選用電動機保護裝置的目的，既能使電動機充分發(fā)揮過載能力，又能免于損壞，而且還能提高電力拖動系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性。合理選用電機保護裝置，既能充分發(fā)揮電機的過載能力，又能免于損壞，從而提高電力拖動系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性。具體的功能選擇應(yīng)綜合考慮電機的本身的價值、負載類型、使用環(huán)境、電機主體設(shè)備的重要程度、電機退出運行是否對生產(chǎn)系統(tǒng)造成嚴重影響等因素，力爭做到經(jīng)濟合理。在能滿足保護要求的情況下首先考慮最簡單保護裝置，當簡單的保護裝置不能滿足要求時，或?qū)ΡＷo功能和特性提出更高要求時，才考慮應(yīng)用復(fù)雜的保護裝置，做到經(jīng)濟性和可靠性的統(tǒng)一。

五、結(jié)束語

如今電動機保護器已發(fā)展到了微電子智能型時代，電動機保護器也朝著多元化方向發(fā)展。這就需要我們的工作人員在選型時應(yīng)充分考慮電動機保護實際需求，超前、準確、及時地判斷電動機的故障，合理選擇保護功能和保護方式，實現(xiàn)對電動機的良好保護，達到提高設(shè)備運行可靠性，減少非計劃停車，減少事故損失的目的。

參考文獻