電力系統繼電保護論文

　　電力作為當今社會的主要能源，對國民經濟的發展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用。現代電力系統是一個由電能產生、輸送、分配和用電環節組成的大系統。下文是小編為大家蒐集整理的關於的內容，歡迎大家閱讀參考!

　　篇1

　　淺談電力系統繼電保護

　　摘要：城市電網配電系統由於其覆蓋的地域極其遼闊、執行環境極其複雜以。在電力系統中的任何一處發生事故，都有可能對電力系統的執行產生重大影響，為了確保城市電網配電系統的正常執行。必須正確地設定繼電保護裝置。

　　關鍵詞：電力系統　10kv供電系統　繼電保護

　　1　繼電保護的基本概念

　　繼電保護裝置的拒動和誤動都會給電力系統造成嚴重危害。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。由於電力系統的結構和負荷性質的不同，拒動和誤動所造成的危害往往不同。例如當系統中有充足的旋轉備用容量，輸電線路很多，各系統之間和電源與負荷之間聯絡很緊密時由於繼電保護裝置的誤動作，使發電機變壓器或輸電線路切除而給電力系統造成的影響可能很小;但如果發電機變壓器或輸電線路故障時繼電保護裝置拒動作，將會造成裝置的損壞或系統穩定的破壞，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。但在系統中旋轉備用容量很少及各系統之間和負荷和電源之間聯絡比較薄弱的情況下，繼電保護裝置的誤動作使發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穩定的破壞，損失是巨大的。而當某一保護裝置拒動時，其後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繼電保護裝置屬於可修復元件，在分析其可靠性時，應該先正確劃分其狀態，常見的狀態有：①正常執行狀態。這是保護裝置的正常狀態。②檢修狀態。為使保護裝置能夠長期穩定執行，應定期對其進行檢修，檢修時保護裝置退出執行。③正常動作狀態。這是指被保護元件發生故障時，保護裝置正確動作於跳閘的狀態。④誤動作狀態。是指保護裝置不應動作時，它錯誤動作的狀態。例如，由於整定錯誤，發生區外故障時，保護裝置錯誤動作於跳閘。⑤拒動作狀態。是指保護裝置應該動作時，它拒絕動作的狀態。例如，由於整定錯誤或內部機械故障而導致保護裝置拒動。⑥故障維修狀態。保護裝置發生故障後對其進行維修時所處的狀態。

　　2.2目前常用的評價統計指標有

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

　　正確動作率=***正確動作次數，總動作次數***×100

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

　　2.2.2可靠度r***t***是指元件在起始時刻正常的條件下，在時間區間***0，t***不發生故障的概率。對於繼電保護裝置，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。可靠度與可用率的不同在於，可靠度中的定義要求元件在時間區間***0，t***連續的處於正常狀態，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以後單位時間裡發生故障的概率。

　　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以後每單位時間裡修復的概率

　　2.2.7平均修復時間mttr平均修復時間是修復時間的數學期望值。

　　3　10kv供電系統繼電保護

　　10KV供電系統是電力系統的一部分。它能否安全、穩定、可靠地執行，不但直接關係到企業用電的暢通，而且涉及到電力系統能否正常的執行。

　　3.1 10KV供電系統的幾種執行狀況

　　3.1.1供電系統的正常執行這種狀況係指系統中各種裝置或線路均在其額定狀態下進行工作;各種訊號、指示和儀表均工作在允許範圍內的執行狀況;

　　3.1.2供電系統的故障這種狀況係指某些裝置或線路出現了危及其本身或系統的安全執行，並有可能使事態進一步擴大的執行狀況：

　　3.1.3供電系統的異常執行這種狀況係指系統的正常執行遭到了破壞，但尚未構成故障時的執行狀況。

　　3.2 10KV供電系統繼電保護裝置的任務

　　3.2.1在供電系統中執行正常時，它應能完整地、安全地監視各種裝置的執行狀況，為值班人員提供可靠的執行依據：

　　3.2.2如供電系統中發生故障時，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執行：

　　3.2.3當供電系統中出現異常執行工作狀況時，它應能及時地、準確地發出訊號或警報，通知值班人員儘快做出處理。

　　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，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，但內部結構十分複雜，除錯比較困難;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，時間是恆定的，時間是靠時間繼電器的整定來獲得的。時間繼電器在一定範圍內是連續可調的，這種保護方式就稱為定時限過電流保護。

　　繼電器的構成。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***、電磁式訊號繼電器***作為訊號元件***構成的。它一般採用直流操作，須設定直流屏。

　　定時限過電流保護的基本原理。在10kV中性點不接地系統中，廣泛採用的兩相兩繼電器的定時限過電流保護。它是由兩隻電流互感器和兩隻電流繼電器、一隻時間繼電器和一隻訊號繼電器構成。保護裝置的動作時間只決定於時間繼電器的預先整定的時間，而與被保護迴路的短路電流大小無關，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的最大負荷電流來考慮的。也就是隻有在被保護線路故障時才啟動，而在最大負荷電流出現時不應動作。

　　4　總結

　　提高不拒動和誤動作，是繼電保護可靠性的核心。在城市電網配電系統中，各種型別的、大量的電氣裝置通過電氣線路緊密地聯結在一起。為了確保供電系統的正常執行，必須正確地設定繼電保護裝置並準確整定各項相關定值，從而保證系統的正常執行。

　　篇2

　　淺談電力系統繼電保護技術

　　摘要：電力作為當今社會的主要能源，對國民經濟的發展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用。現代電力系統是一個由電能產生、輸送、分配和用電環節組成的大系統。電力系統的飛速發展對電力系統的繼電保護不斷提出新的要求，近年來，電子技術及計算機通訊技術的飛速發展為繼電保護技術的發展注入了新的活力。如何正確應用繼電保護技術來遏制電氣故障，提高電力系統的執行效率及執行質量已成為迫切需要解決的技術問題。

　　關鍵詞：繼電保護;電力;維護

　　目前，繼電保護向計算機化、網路化方向發展，保護、控制、測量、資料通訊一體化和人工智慧化對繼電保護提出了艱鉅的任務，也開闢了研究開發的新天地。隨著改革開放的不斷深入、國民經濟的快速發展，電力系統繼電保護技術將為我國經濟的大發展做出貢獻。

　　1 電力系統中繼電保護的配置與應用

　　1.1 繼電保護裝置的任務

　　繼電保護主要利用電力系統中原件發生短路或異常情況時電氣量***電流、電壓、功率等***的變化來構成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務在於:在供電系統執行正常時，安全地。完整地監視各種裝置的執行狀況，為值班人員提供可靠的執行依據;供電系統發生故障時，自動地、迅速地、並有選擇地切除故障部分，保證非故障部分繼續執行;當供電系統中出現異常執行工作狀況時,它應能及時、準確地發出訊號或警報，通知值班人員儘快做出處理。

　　1.2 繼電保護裝置的基本要求

　　選擇性。當供電系統中發生故障時，繼電保護裝置應能選擇性地將故障部分切除。首先斷開距離故障點最近的斷路器，以保證系統中其它非故障部分能繼續正常執行。

　　靈敏性。保護裝置靈敏與否一般用靈敏係數來衡量。在繼電保護裝置的保護範圍內，不管短路點的位置如何、不論短路的性質怎樣，保護裝置均不應產生拒絕動作;但在保護區外發生故障時，又不應該產生錯誤動作。

　　速動性。是指保護裝置應儘可能快地切除短路故障。縮短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣裝置的損壞程度，加快系統電壓的恢復，從而為電氣裝置的自啟動創造了有利條件，同時還提高了發電機並列執行的穩定性。

　　可靠性。保護裝置如不能滿足可靠性的要求，反而會成為擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性，必須確保保護裝置的設計原理、整定計算、安裝除錯正確無誤;同時要求組成保護裝置的各元件的質量可靠、執行維護得當、系統簡化有效，以提高保護的可靠性。

　　1.3 保護裝置的應用

　　繼電保護裝置廣泛應用於工廠企業高壓供電系統、變電站等，用於高壓供電系統線路保護、主變保護、電容器保護等。高壓供電系統分母線繼電保護裝置的應用，對於不併列執行的分段母線裝設電流速斷保護，但僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘後自動解除。另外，還應裝設過電流保護，對於負荷等級較低的配電所則可不裝設保護。變電站繼電保護裝置的應用包括：①線路保護：一般採用二段式或三段式電流保護，其中一段為電流速斷保護，二段為限時電流速斷保護，三段為過電流保護。②母聯保護：需同時裝設限時電流速斷保護和過電流保護。③主變保護：主變保護包括主保護和後備保護，主保護一般為重瓦斯保護、差動保護，後備保護為複合電壓過流保護、過負荷保護。④電容器保護：對電容器的保護包括過流保護、零序電壓保護、過壓保護及失壓保護。隨著繼電保護技術的飛速發展，微機保護的裝置逐漸投入使用，由於生產廠家的不同、開發時間的先後，微機保護呈現豐富多彩、各顯神通的局面，但基本原理及要達到的目的基本一致。

　　2 繼電保護裝置的維護

　　值班人員定時對繼電保護裝置巡視和檢查，並做好各儀表的執行記錄。 在繼電保護執行過程中，發現異常現象時，應加強監視並向主管部門報告。

　　建立崗位責任制，做到每個盤櫃有值班人員負責。做到人人有崗、每崗有人。 值班人員對保護裝置的操作，一般只允許接通或斷開壓板，切換開關及卸裝熔絲等工作，工作過程中應嚴格遵守電業安全工作規定。

　　做好繼電保護裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進行，防止誤碰執行裝置，注意與帶電裝置保持安全距離，避免人身觸電和造成二次迴路短路、接地事故。對微機保護的電流、電壓取樣值每週記錄一次，每月對微機保護的印表機進行定期檢查並列印。

　　定期對繼電保護裝置檢修及裝置查評：①檢查二次裝置各元件標誌、名稱是否齊全;②檢查轉換開關、各種按鈕、動作是否靈活無卡涉，動作靈活。接點接觸有無足夠壓力和燒傷;③檢查控制室光字牌、紅綠指示燈泡是否完好;④檢查各盤櫃上表計、繼電器及接線端子螺釘有無鬆動;⑤檢查電壓互感器、電流互感器二次引線端子是否完好;⑥配線是否整齊，固定卡子有無脫落;⑦檢查斷路器的操作機構動作是否正常。

　　根據每年對繼電保護裝置的定期查評，按情節將裝置分為三類：經過執行檢驗，技術狀況良好無缺陷，能保證安全、經濟執行的裝置為一類裝置;裝置基本完好、個別零件雖有一般缺陷，但尚能安全執行，不危及人身、裝置安全為二類裝置。有重大缺陷的裝置，危及安全執行，出力降低，“三漏”情況嚴重的裝置為三類。如發現繼電保護有缺陷必須及時處理，嚴禁其存在隱患執行。對有缺陷經處理好的繼電保護裝置建立裝置缺陷臺帳，有利於今後對其檢修工作。

　　3 電力系統繼電保護髮展趨勢

　　繼電保護技術向計算機化、網路化、智慧化、保護、控制、測量和資料通訊一體化方向發展。隨著計算機硬體的飛速發展，電力系統對微機保護的要求也在不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障資訊和資料的長期存放空間，快速的資料處理功能，強大的通訊能力，與其他保護、控制裝置和排程聯網以共享全系統資料、資訊和網路資源的能力，高階語言程式設計等，使微機保護裝置具備一臺PC的功能。為保證系統的安全執行，各個保護單元與重合裝置必須協調工作，因此，必須實現微機保護裝置的網路化，這在當前的技術條件下是完全可行的。在實現繼電保護的計算機化和網路化的條件下，保護裝置實際上是一臺高效能，為了測量、保護和控制的需要，室外變電站的所有裝置，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設的大量控制電纜投資大，且使得二次迴路非常複雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、資料通訊一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護裝置旁，將被保護裝置的電壓、電流量在此裝置內轉換成數字量後，通過計算機網路送到主控室，則可免除大量的控制電纜。

　　4 結論

　　隨著電力系統的告訴發展和計算機通訊技術的進步，繼電保護技術的發展向計算機化、網路化、一體化、智慧化方向發展，這對繼電保護工作者提出了新的挑戰。只有對繼電保護裝置進行定期檢查和維護，按時巡檢其執行狀況，及時發現故障並做好處理，保證系統無故障裝置正常執行，提高供電可靠性。

　　參考文獻

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