電力系統(tǒng)繼電保護論文論文

1、關(guān)于繼電保護的討論容摘要繼電保護是電力系統(tǒng)的重要組成部分，被稱為電力系統(tǒng)的安全屏障，同時又 是電力系統(tǒng)事故擴大的根源，做好繼電保護工作是保證電力系統(tǒng)安全運行的必不 可少的重要手段；當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，繼電保護系統(tǒng)通過尋找故障前后差異 可以迅速地，有選擇地，安全可靠地將短路故障設(shè)備隔離出電力系統(tǒng)，從而達到 電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的目的。本文從繼電保護的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢出發(fā)，論述了 電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的任務對繼電保護的四個基本特性；繼電保護的基本原理 及繼電保護裝置的繼電器特性，以及繼電保護是怎樣在由二次設(shè)備來控制保護一 次設(shè)備的，并論述了電力系統(tǒng)繼電保護的前景展望。關(guān)鍵詞：繼電保護；發(fā)展前景；短

2、路故障；四性；二次設(shè)備；繼電器討論方面第一部分繼電保護的歷史背景及發(fā)展現(xiàn)狀 第二部分 電力系統(tǒng)繼電保護的作用與意義 第三部分 電力系統(tǒng)繼電保護的任務和基本要求 第四部分 電力系統(tǒng)繼電保護的原理及組成 第五部分電力系統(tǒng)繼電保護發(fā)展的前景展望 第六部分關(guān)于電力系統(tǒng)繼電保護認識和結(jié)論第一部分繼電保護的歷史背景及發(fā)展現(xiàn)狀上世紀90年代出現(xiàn)了裝于斷路器上并直接作用于斷路器的一次式的電磁型 過電流繼電器，本世紀初，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器才開始廣泛應用于電力 系統(tǒng)的保護。這個時期可認為是繼電保護技術(shù)發(fā)展的開端。1901年出現(xiàn)了感應型過電流繼電器；1908年提出了比較被保護元件兩端的 電流差動保護原理。1

3、91。年方向性電流保護開始得到應用，在此時期也出現(xiàn)了 將電流與電壓比較的保護原理，并導致了本世紀29年代初距離保護的出現(xiàn)。隨 著電力系統(tǒng)載波通訊的發(fā)展，在1927年前后，出現(xiàn)了利用高壓輸電線上高頻載 波電流傳送和比較輸電線兩端功率或相位的高頻保護裝置。在50年代，微波中 繼通訊開始應用與電力系統(tǒng)，從而出現(xiàn)了利用微波傳送和比較輸電線兩端故障電 氣量的微波保護。早在50年代就出現(xiàn)了利用故障點產(chǎn)生的行波實現(xiàn)快速繼電保 護的設(shè)想。經(jīng)過20余年的研究，終于誕生了行波保護裝置。顯然，隨著光纖通 訊將在電力系統(tǒng)中的大量采用，利用光纖通道的繼電保護必將得到廣泛的應用。 以上是繼電保護原理的發(fā)展過程。與此同時，

4、構(gòu)成繼電保護裝置的元件、材料、 保護裝置的結(jié)構(gòu)型式和制造工藝也發(fā)生了巨大的變革。50年代以前的繼電保護 裝置都是由電磁型感應型或電動型繼電器組成的這些繼電器統(tǒng)稱為機電式繼電 器.本世紀50年代初由于半導體晶體管的發(fā)展開始出現(xiàn)了晶體管式繼電保護裝 置稱之為電子式靜態(tài)保護裝置.70年代是晶體管繼電保護裝置在我國大量采用的 時期滿足了當時電力系統(tǒng)向超高壓大容量方向發(fā)展的需要.80年代后期標志著靜 態(tài)繼電保護從第一代（晶體管式）向第二代（集成電路式）的過渡.目前后者已成為 靜態(tài)繼電保護裝置的主要形式。在60年代末有人提出用小型計算機實現(xiàn)繼電保護的設(shè)想由此開始了對繼電 保護計算機算法的大量研究對后來微型

5、計算機式繼電保護（簡稱微機保護）的發(fā) 展奠定了理論基礎(chǔ)。70年代后半期比較完善的微機保護樣機開始投入到電力系統(tǒng)中試運行.80年代微機保護在硬件結(jié)構(gòu)和軟件技術(shù)方面已趨于成熟并已在一些國家推 廣應用這就是第三代的靜態(tài)繼電保護裝置.微機保護裝置具有巨大的優(yōu)越性和潛 力因而受到運行人員的歡迎.進入90年代以來它在我國得到了大量的應用將成 為繼電保護裝置的主要型式.可以說微機保護代表著電力系統(tǒng)繼電保護的未來將 成為未來電力系統(tǒng)保護控制運行調(diào)度及事故處理的統(tǒng)一計算機系統(tǒng)的組成部分。第二部分 電力系統(tǒng)繼電保護的作用與意義隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術(shù)，通訊技術(shù)的進步，繼電保護向著計算 機化、網(wǎng)絡化，保護

6、、測量、控制、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化方向進一步快 速發(fā)展。與此同時越來越多的新技術(shù)、新理論將應用于繼電保護領(lǐng)域，這要求我 們繼電保護工作者不斷求學、探索和進取，達到提高供電可靠性的目的，保障電網(wǎng) 安全穩(wěn)定運行。1、繼電保護在電力系統(tǒng)安全運行中的主要做用1.1保障電力系統(tǒng)的安全性。當被保護的電力系統(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（如保持電力 系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等）。1.2對電力系統(tǒng)的不正常工作進行

7、提示。反應電氣設(shè)備的不正常工作情況， 并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護條件的不同（例如有無經(jīng)常值班人員）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(shè)備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定 的延時動作。1.3對電力系統(tǒng)的運行進行監(jiān)控。繼電保護不僅僅是一個事故處理與反應裝 置,同時也是監(jiān)控電力系統(tǒng)正常運行的裝置。繼電保護的順利開展在消除電力故障的同時，對社會生活秩序的正常化，經(jīng)濟 生產(chǎn)的正?；龀隽素暙I。不僅確保社會生活和經(jīng)濟的正常運轉(zhuǎn),還從一定程度 上保證了社會的穩(wěn)定,人們生命財產(chǎn)的安全。前些年北美大規(guī)模停電斷電事故，就 造成了

8、巨大的經(jīng)濟損失，引發(fā)了社會的動蕩，嚴重的威脅到了人們生命財產(chǎn)的安 全。可見電力系統(tǒng)的安全與否，不僅僅是照明失效的問題，更是社會安定、人們生 命安全的問題。所以，繼電保護的有效性，就給社會各方面帶來了重大的影響。第三部分 繼電保護的任務和基本要求1、電力系統(tǒng)繼電保護的任務1.1監(jiān)視電力系統(tǒng)的正常運行。當被保護的電力系統(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。當系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生的故障足以損壞設(shè)備或 危及電網(wǎng)安全時，繼電保護裝置能最大限度地減

9、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。（如：單相接地、變壓器輕、重瓦斯信號、變 壓器溫升過高等）。1.2反應電氣設(shè)備的不正常工作情況。反應電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根 據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護條件的不同發(fā)出信號，提示值班員迅速采取措 施，使之盡快恢復正常，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(shè)備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時 動作。1.3實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化和遠程操作，以及工業(yè)生產(chǎn)的自動控制。如：自動 重合閘、備用電源自動投入、遙控、遙測等。2、電力系統(tǒng)繼電保護裝置的基本要求繼電保護裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性

10、和速動性的要求：這四“性” 之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。2.1動作選擇性。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 器失靈保護來切除故障。上、下級電網(wǎng)（包括同級）繼電保護之間的整定，應遵 循逐級配合的原則，以保證電網(wǎng)發(fā)生故障時有選擇性地切除故障。切斷系統(tǒng)中的 故障部分，而其它非故障部分仍然繼續(xù)供電。2.2動作速動性。指保護裝置應盡快切除短路故障，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，縮小故障波及圍，提高自動重合閘和備用 設(shè)備自動投入的效果。2.3動作靈敏性。指在設(shè)備或線路的被保護圍發(fā)生金屬性短路

11、時，保護裝置 應具有必要的靈敏系數(shù)（規(guī)程中有具體規(guī)定）。通過繼電保護的整定值來實現(xiàn)。 整定值的校驗一般一年進行一次。2.4動作可靠性。指繼電保護裝置在保護圍該動作時應可靠動作，在正常運 行狀態(tài)時，不該動作時應可靠不動作。任何電力設(shè)備（線路、母線、變壓器等） 都不允許在無繼電保護的狀態(tài)下運行，可靠性是對繼電保護裝置性能的最根本的要求。第四部分 繼電保護的原理及組成1、基本原理。總體來說可以概括為：提起和利用差異。即區(qū)分出系統(tǒng)的正 常、不正常故障和故障三種運行狀態(tài)。選擇出發(fā)生故障和出現(xiàn)異常的設(shè)備，尋找 到電力系統(tǒng)在這三種運行狀態(tài)下的可測參數(shù)的差異，并提取并利用這些可測參數(shù) 差異實現(xiàn)對三種運行狀態(tài)的

12、快速區(qū)分。2、電力系統(tǒng)繼電保護的組成。電力系統(tǒng)繼電保護一般由測量元件、邏輯元件及動作元件三部分組成。2.1測量元件。測量從被保護對象出入的有關(guān)物理量，如電流、電壓、阻抗、 功率方向等。并與已給定的整定值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果給出“是”、“非”、 “大于”、“不大于”等具有“0、或“1”性質(zhì)的一組邏輯信號，從而判斷保護是 否應該啟動。2.2邏輯元件。根據(jù)測量部分輸出量得大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)，出現(xiàn) 的順序或它們的組合，是保護裝置按一定的布爾邏輯及邏輯工作，最后確定是否 應跳閘或發(fā)信號，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行元件。2.3動作元件。根據(jù)邏輯元件傳送的信號，最后完成保護裝置所擔負的任務。第五部分電力

13、系統(tǒng)繼電保護發(fā)展的前景展望我國繼電保護技術(shù)的發(fā)展是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的，電力系統(tǒng)對運行 可靠性和安全性的要求不斷提高，也就要求繼電保護技術(shù)做出革新，以應對電力系 統(tǒng)新的要求。熔斷器是我國最初使用的保護裝置,隨著電力事業(yè)的發(fā)展，這種裝置 已經(jīng)不再適用，而繼電保護裝置的使用,是繼電保護技術(shù)發(fā)展的開始。我國的繼電 保護裝置技術(shù)經(jīng)歷了機電式、整流式、晶體管式、集成電路式的發(fā)展歷程。隨 著科技時代的來臨,我國的繼電保護技術(shù)，也開始走向了科技時代。在未來的一段 時間，我國繼電保護的技術(shù)主要是朝微機繼電保護技術(shù)方向發(fā)展。與傳統(tǒng)的繼電保護相比，微機保護有其新的特點。一是全面提高了繼電保護 的性能和有效性

14、。主要表現(xiàn)在其有很強的記憶力，可以更有效的采取故障分量保 護，同時在自動控制等技術(shù)，如自適應、狀態(tài)預測上的使用，使其運行的正確率得到 進一步提高。二是結(jié)構(gòu)更合理，耗能低。三是其可靠性和靈活性得到提高,比如其 數(shù)字元件不易受溫度變化影響，具有自檢和巡檢的能力，而且操作人性化,適宜人 為操作。而且可以實現(xiàn)遠距離的實效監(jiān)控。微機繼電保護技術(shù)的這些特點,使得這項技術(shù)在未來有著廣闊的發(fā)展前途，特 別是在計算機高度發(fā)達的21世紀,微機繼電保護技術(shù)將會有更大的拓展空間。在 未來繼電保護技術(shù)將向計算機化，網(wǎng)絡化,智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一 體化發(fā)展的趨向發(fā)展。我國應當在繼電保護技術(shù)上增加投入，以便建立一套適應現(xiàn)代電力系統(tǒng)安全 運行保障要求的繼電保護技術(shù)，在繼電保護裝置的使用上要注意及時的更新，適應 我國各方面對電力安全使用的要求，為在未來切實的做好繼電保護工作提供最基 本的設(shè)備支持。同時還應該掌握世界繼電保護技術(shù)的發(fā)展,在微機繼電保護技術(shù) 上進一步的增強研究引進的力度，使我國的電力系統(tǒng)的安全系數(shù)達到世界先進水