導(dǎo)語：如何才能寫好一篇繼電保護過流保護原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關(guān)鍵詞】繼電保護；晶體管繼電器原理；濾波

1 概述

繼電保護在供電中起著很重要的作用，可以保護供電設(shè)備及用電設(shè)備的安全，可以防止發(fā)生意外對供電和用電設(shè)備的損壞，是工廠能夠正常生產(chǎn)的保證，因此電站每年一次的預(yù)防試驗工作十分必要。以前我們使用KF-6400型繼電保護校驗儀，隨著科學(xué)技術(shù)的進步和發(fā)展，微機保護慢慢取代了繼電器成為了高壓變送電線路及高壓設(shè)備中的保護設(shè)備；微機保護校驗對繼電保護校驗儀的精度要求比較高，因此我們購買了一臺北京博電S40A型單相繼電保護測試儀。

2 繼電保護裝置調(diào)試

2.1 繼電保護原理

繼電保護不僅限于電氣量，也有其他物理量，變壓器的油在故障時產(chǎn)生大量瓦斯氣體、油的流速增大。油壓的強度增高等，這些也屬于繼電保護。不管反映哪種物理量，繼電保護的構(gòu)成形式基本不變。繼電保護裝置包括三部分：測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分。作用于跳閘的繼電保護要求具有：可靠性、選擇性、速動性、靈敏性。

2.2 繼電保護校驗

2.2.1 繼電器單體試驗

繼電器單體校驗主要檢查其工作特性及刻度值是否準確，工作特性主要指其返回系數(shù)，電流繼電器返回系一般要求在0.8～0.9之間，電壓繼電器返回系數(shù)一般在1.1～1.2之間，這樣可以保證其可靠性和靈敏性；試驗中對于不滿足返回系數(shù)及刻度值不準確的繼電器要進行調(diào)整，使其滿足上述要求。

2.2.2 繼電器整組傳動試驗

傳動試驗前對繼電保護模擬試驗，對組成繼電保護回路的電氣元件按實際的運行情況通電試驗，制造人為事故是繼電器保護動作，檢查線路、整定值、繼電器動作的正確性和可靠性。

傳動試驗包括速斷試驗、過流試驗、反時限試驗及零序試驗，傳動試驗即將相應(yīng)的繼電器調(diào)整到設(shè)計的速斷電流值或過流值，接通控制電源，合上斷開斷路器，使用繼電保護測試儀在互感器的二次端子上加電流信號，加電流到設(shè)定的過流或速斷值時，使斷路器跳閘，測量其動作時間是否與設(shè)計要求值相同，依據(jù)測量的動作時間來判斷其保護回路是否可靠。

3 發(fā)現(xiàn)問題

近年來我們在天津鋼鐵集團電站預(yù)防試驗過程中，對繼電保護試驗積累了大量的現(xiàn)場經(jīng)驗。在預(yù)防試驗過程中我們使用北京博電繼S40A型繼電保護校驗儀對LL-12/5型過流繼電器校驗，校驗過程中發(fā)現(xiàn)繼電器速斷值與設(shè)定值不同，開始我們懷疑繼電器有問題，當(dāng)我們對同一型號的另一個繼電器校驗時發(fā)現(xiàn)其速斷值與設(shè)定值也不同。因此我們用KF-6400型繼電保護校驗儀對上述兩個繼電器校驗時其結(jié)果速斷值與設(shè)定值一樣。兩個不同的繼電保護校驗儀對同一個繼電器校驗的速斷值不相同，由此產(chǎn)生了北京博電S40A型單相繼電保護測試儀對LL-12/5型過流繼電器速斷校驗時出現(xiàn)了問題。

4 問題分析

4.1 KF-6400型繼電保護校驗儀原理及特點

在以前由于沒有更先進的繼電保護測試儀，現(xiàn)場多采用繼電器作為保護裝置；以前我們使用KF-6400型繼電保護校驗儀對繼電器進行校驗。

在實際的應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)存在著一下幾個方面的缺點：

（1）采用碳刷調(diào)節(jié)線圈砸數(shù)比來調(diào)節(jié)電流的，這樣調(diào)節(jié)電流輸出不穩(wěn)定；

（2）沒有穩(wěn)壓裝置，因此在測試過程中受電網(wǎng)電壓波動影響較大，輸出電流不平穩(wěn)，就輸出大小不一樣；

（3）不能自動測試繼電器的返回系數(shù)，手動測試繼電器返回系數(shù)，這樣測出的返回系數(shù)誤差比較大，會使測量值不準確；

（4）做大電流測試時，電流必須從零開始升起，升到所需電流值所需的時間較長，這樣就會使繼電器發(fā)熱，甚至繼電器會冒煙。

4.2 S40A繼電保護測試儀

S40A是一款由單片機控制的繼電保護測試儀，功能簡單、攜帶方便。既可以用于交直流繼電器動作值、動作時間的測試；也可對低壓微機線路保護的復(fù)壓閉鎖方向過流、零序過流、低周減載等保護功能以及高壓線路微機保護的整組傳動等進行測試；還可以用于微機變壓器差動保護的起動值、速斷值、二次諧波浪涌流閉鎖值的測試。S40A繼電保護試驗儀，輸出精度比較高，最小可達小數(shù)點后兩位，最大輸出電流40A，輸出電流最小0.01A。

4.3 LL-12/5型過流繼電器

LL-12/5型過流繼電器屬于晶閘管繼電保護裝置，這種類型的繼電器具有反時限特性，它是根據(jù)整流原理構(gòu)成的，具有晶體管、二極管等電子元件。晶閘管繼電保護裝置具有動作速度快、靈敏度高、功率消耗低、體積小、重量輕、調(diào)試比較簡單以及易于適應(yīng)新的復(fù)雜保護技術(shù)等優(yōu)點，但是它存在抗干擾性較差、元件較易損壞及可能因元件不穩(wěn)定而導(dǎo)致誤動作等缺點。

4.4 波形觀察

用示波器分別對S40A型單相繼電保護測試儀和KF-6400型繼電保護試驗儀對LL-12/5型過流繼電器校驗時產(chǎn)生的波形進行觀察。S40A型單相繼電保護測試儀對LL-12/5型過流繼電器輸出17.5A時的波形如圖1所示。KF-6400型繼電保護試驗儀對LL-12/5型過流繼電器輸出17.5A時的波形如圖2所示。從波形圖中看到，S40A型單相繼電保護測試儀電流加在LL-12/5型過流繼電器上波形發(fā)

生了嚴重的畸變，而且在相同電流值的情況波形峰值要大出一格，這就是問題產(chǎn)生的原因。

5 問題解決

5.1 濾波原理

濾波電路常用于濾去整流輸出后中的紋波，一般由阻容元件組成，如在負載電阻兩端并聯(lián)電容器C，或與負載串聯(lián)電感器L，以及由電容，電感組成的各種復(fù)式濾波電路。

常用的濾波電路有無源濾波和有源濾波兩大類。若濾波電路元件僅由無源元件組成，則稱為無源濾波電路。若濾波電路不僅由無源元件，還由有源元件組成，則稱為有源濾波電路；有源濾波的主要形式是有源RC濾波，也被稱作電子濾波器。

5.2 濾波電容計算

5.2.1 計算公式

根據(jù)公式RL*C≥（3～5）T，式中的C就是濾波電容的大??；RL是負載阻抗，其大小有公式RL=U0/I0 ，U0是輸出電壓，單位是伏；I0是輸出電流（就是負載上流過的電流）單位是安；RL的單位就是歐姆。T就是整流后的脈動電流中的基波周期，全橋整流其基波的周期是0.01S。

5.2.2 等效電路

S40A繼電保護測試儀，LL-12/5型過流繼電器及濾波電容組成的等效電路如圖下3所示。 C為所需的濾波電容，RL為LL-12/5型過流繼電器的等效電抗。

5.2.3 濾波電容計算

LL-12/5型過流繼電器采用單相全控橋整流，因此 T=0.01S；LL-12/5過流繼電器 起動值設(shè)置2A檔，用萬用表測得加在繼電器電流輸入端的電壓為5.7V。

5.3 濾波效果驗證

理論上濾波電容越大越好，濾波電容越大整流輸出的波形越好，但是在實際問題中，繼電器用KF-6400繼電保護測試儀校驗設(shè)置好的LL-12/5型過流繼電器得到速斷值為17.5A，為了使S40A繼電保護測試儀對其校驗時速斷值也為17.5A。

通過試驗采用3個4700μF和一個470μF的電容并聯(lián)。

使用示波器觀察LL-12/5型繼電器并聯(lián)濾波電容后S40A繼電保護試驗儀對其校驗加17.5A電流時的波形圖如下圖4所示。

圖4 LL-12/5并聯(lián)電容后用S40A加17.5A時的波形圖

通過圖4和圖1進行比較，S40A繼電保護校驗儀對LL-12/5型過流繼電器校驗時加電容濾波后其波形得到明顯的改變，消除了基波。

通過圖4和圖2進行比較可以看出，S40A繼電保護校驗儀對LL-12/5型過流繼電器加17.5A電流經(jīng)電容濾波后的波形與KF-6400繼電保護校驗儀對LL-12/5型過流繼電器加17.5A電流的波形基本相同。

5.4 并聯(lián)電容電路分析

并聯(lián)電容后其等效電路見圖3，這樣電路參數(shù)發(fā)生了改變，雖然使用S40A可以保證繼電器在17.5A電流時動作，可是加在LL-12/5型過流繼電器上的電流是否為17.5A。為了得到加在繼電器的準確電流，利用兩個電流表分別測出電容上的電流和繼電器上的電流。S40A輸出10A電流時，測得加在電容上的電流IC為10A，繼電器上的電流IRL為10A；當(dāng)S40A輸出17.5A電流時，測得IC為17.5A，IRL為17.5A。通過上述試驗得出并聯(lián)電容后，S40A輸出的電流，與電容電流，繼電器電流三個相等。

根據(jù)電容電流和電壓的關(guān)系，首先確定并聯(lián)電容電流的方向，再根據(jù)三個電流值的特點以及基爾霍夫電流定律確定S40A電流的方向，最后根據(jù)平行四邊形法則得到LL-12/5型繼電器電流的方向。

6 總結(jié)

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【關(guān)鍵詞】 供電系統(tǒng)繼電保護裝置應(yīng)用維護發(fā)展趨勢

供電系統(tǒng)是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐,為工業(yè)生產(chǎn)和居民生活提供必須的電力保障,故維持供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。隨著配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,現(xiàn)代化技術(shù)在供電系統(tǒng)的應(yīng)用日趨廣泛,在供電系統(tǒng)中配置繼電保護裝置成為維持供電系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn),當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時可以及時發(fā)出警報信號,快速切除故障,消除不正常運行狀態(tài)的一種重要手段。

1 繼電保護裝置概述

繼電保護裝置是一種被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備,其裝置組成可以分為三個部分:測量部分、邏輯部分以及執(zhí)行部分。測量部分的主要工作是采集和測量被保護元器件的相關(guān)電氣量,將該測量值與整定值作對比,根據(jù)對比結(jié)果確定是否應(yīng)該啟動繼電保護。邏輯部分的主要工作是對多個測量結(jié)果按照其屬性、邏輯狀態(tài)、啟動順序等制定相應(yīng)的工作規(guī)則,確保指令的正確性。執(zhí)行部分的主要工作就按照邏輯部分的輸出指令進行動作,實現(xiàn)對供電系統(tǒng)的繼電保護。

繼電保護裝置的工作原理如下:當(dāng)系統(tǒng)中某一部分發(fā)生故障或?qū)⒁l(fā)生故障時,會產(chǎn)生相關(guān)電氣參數(shù)特征的變化,如電流電壓間的相位角發(fā)生變化、電流增大、電壓增大等,繼電保護裝置檢測到這種變化后與預(yù)設(shè)整定值進行比較,若變化超出正常范圍則保護功能啟動,對應(yīng)上述故障分別表現(xiàn)為方向保護、過流保護、低壓保護等。

繼電保護裝置被應(yīng)用到供電系統(tǒng)的目標為:一,對于供電系統(tǒng)中出現(xiàn)故障的電路部分通過相關(guān)電路器自動跳開的方式將其及時分離,使其與供電系統(tǒng)斷開連接,降低故障元器件或者設(shè)備的對自身和其他連接設(shè)備的損壞,控制故障為供電系統(tǒng)帶來的經(jīng)濟損失;二,對于供電系統(tǒng)中的設(shè)備或裝置進行狀態(tài)監(jiān)控,一旦出現(xiàn)不正常運行狀態(tài),根據(jù)狀態(tài)情況向相關(guān)人員發(fā)出報警信號,消除或減小故障設(shè)備或裝置對系統(tǒng)造成影響。應(yīng)用于供電系統(tǒng)的繼電保護裝置應(yīng)該具有可靠性、靈敏性、選擇性以及速動性等特點。

2 繼電保護裝置的應(yīng)用

繼電保護裝置應(yīng)用于高壓供電系統(tǒng)以及變電站中可以根據(jù)應(yīng)用位置和保護內(nèi)容等分為線路保護、主變保護、電容器保護等。

其中,繼電保護裝置在高壓供電系統(tǒng)的具體應(yīng)用表現(xiàn)為:對于不并列的分段式母線按照其電路結(jié)構(gòu)加裝電流速斷保護,該保護工作于斷路器合閘的瞬間,斷路器合閘完畢后保護自動解除。此外,為保證相關(guān)配電所的正常運轉(zhuǎn)和安全,應(yīng)該在較為重要或運行負荷等級較高的配電所配置過流保護裝置。

繼電保護裝置在變電站中的應(yīng)用可以從以下幾方面討論:首先是線路保護。對于供電線路的保護可以根據(jù)實際環(huán)境采用二段式或三段式電流保護,其中第一段保護為電流速斷保護,第二段保護為限時電流速斷保護,第三段保護為過流保護。其次是主變保護,即對主變壓器的保護。該保護可分為主保護和后備保護兩種,其中主保護由差動保護和重瓦斯保護組合實現(xiàn),后備保護由過負荷保護和復(fù)合電壓過流保護組合實現(xiàn)。再次為對電容器的保護。該保護的實現(xiàn)主要通過過壓保護、失壓保護、過流保護、零序電壓保護等功能裝置實現(xiàn)。此外還有母聯(lián)保護,該保護的實現(xiàn)通過在相關(guān)位置增裝限時電流速斷保護裝置和過流保護裝置實現(xiàn)。

通過上述不同位置、不同環(huán)節(jié)的保護裝置的應(yīng)用可以有效提高整個供電系統(tǒng)的安全性和可靠性,降低整個供電系統(tǒng)故障所帶來的經(jīng)濟損失。

3 繼電保護裝置的維護

繼電保護裝置對整個供電系統(tǒng)具有重要作用,故應(yīng)該在日常工作中做好對相關(guān)繼電保護裝置的維護和檢測工作。

一是要對繼電保護裝置的連接部位以及其機械性能進行檢測,確保其處于健康狀態(tài),消除保護拒動、誤動等現(xiàn)象的出現(xiàn)。二是要對保護裝置的插件進行檢測和鞏固,確保每個功能配件之間的連接牢固。三是做好繼電保護裝置的清潔工作。四是對繼電保護裝置的工作狀態(tài)做好記錄工作。隨著微機型繼電保護裝置的逐步成熟和投入應(yīng)用,這部分工作可以通過相關(guān)軟件自動完成。

4 未來供電系統(tǒng)中的繼電保護技術(shù)發(fā)展前景分析

繼電保護裝置的發(fā)展經(jīng)歷了多個時期和階段,其發(fā)展過程是與現(xiàn)代信息技術(shù)相匹配的。隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,其在各領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛,體現(xiàn)在供電系統(tǒng)中的安全性和可靠性保護方面就是微機保護相關(guān)裝置和技術(shù)的應(yīng)用。配合使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以有效的推動現(xiàn)有的繼電保護裝置和技術(shù)向自動化、智能化的方向發(fā)展;在功能方面,繼電保護的功能也會隨著可檢測故障數(shù)據(jù)的增多而增多;在檢測準確度方面,高性能硬件設(shè)備的投入使用必然會提升故障位置判斷的準確度和精確度,進而進一步提升供電系統(tǒng)的可靠性和安全性。

總之,未來的供電系統(tǒng)中的繼電保護技術(shù)的發(fā)展必將以硬件革新為基礎(chǔ),配合使用先進的軟件技術(shù),整體實現(xiàn)以終端單元、微機保護裝置等為主的完整的、功能強大的、智能化的、自動化的計算機保護系統(tǒng),提升保護效果、降低設(shè)備和資源投入、提高二次系統(tǒng)的可靠性。

5 結(jié)語

供電系統(tǒng)功能繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需要較高的運行可靠性和安全性。應(yīng)用繼電保護裝置對供電系統(tǒng)進行安全保護對維持供電系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)具有非常重要的實用意義。在應(yīng)用繼電保護裝置對供電系統(tǒng)進行運行可靠性保護時,需要根據(jù)應(yīng)用位置、被保護裝置的工作屬性等進行實際配置和確定,以保證整個系統(tǒng)處于有序、可控運行狀態(tài)。

參考文獻:

[1]李志紅,劉建剛.電力系統(tǒng)繼電保護裝置運行可靠性探討[J].中國科技博覽,2012(24).

[2]王莉娟.繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].科技傳播,2012(19).

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關(guān)鍵詞：綜保裝置；繼電保護定值；進線及母聯(lián)；進線備自投；主風(fēng)機；變壓器；循環(huán)水泵；電容器

中圖分類號：TU856 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）05-0130-02

微機保護和傳統(tǒng)的電磁式繼電器式保護相比，具有可靠性高、維護調(diào)試方便、保護性能好等優(yōu)點，因而得到了廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的繼電器式保護逐漸退出歷史舞臺。延安煉油廠運用微機保護對40萬/年催化裝置6kV系統(tǒng)的繼電器式保護進行了綜合自動化改造，我們將根據(jù)微機保護的動作原理、設(shè)備的情況和上下級配電室的定值配合等計算出該配電室各類設(shè)備的定值。

1 進線及母聯(lián)

根據(jù)延安煉油廠供電系統(tǒng)的實際情況和生產(chǎn)裝置電氣設(shè)備要求，我們對該配電室的6kV進線只投過流保護，在定值計算上主要是和上級老區(qū)35kV變電站相配合。上級出線過流定值為：IDZ=1980A，T=0.9s。進線過流定值為：IDZ=1900A；IDZJ=9.5A；T=0.6s（CT變比為1000/5）。母聯(lián)保護和進線保護在定值上相同。微機保護靈敏度較高，過流保護0.3s的時間差即可避免故障越級跳閘。

2 進線備自投

延煉6kV配電室采用單母分段運行方式，正常時兩段進線投入運行，母聯(lián)處于備用狀態(tài)。南瑞進線備自投的原理是：運行中的兩段進線如有一段被檢測到無壓無流，將被撤出運行，母聯(lián)將自動加入運行。備自投進線定值為：母線無壓定值U=25V、母線有壓定值U=70V、進線無流定值IDJ=0.2A、跳進線開關(guān)時間T=2.8s和合母聯(lián)開關(guān)時間T=0.3s。

3 主風(fēng)機

40萬噸/年催化裝置共有3臺主風(fēng)機，使用功率型號相同的三相異步電動機，有功功率為1800kW，額定電流為197A，CT變比為300/5。投入了速斷保護、過流保護、過負荷保護、低電壓保護和PT斷線閉鎖保護。速斷保護主要是預(yù)防電機短路現(xiàn)象，定值整定上要躲過電機的啟動電流。通常鼠籠型異步電動機的啟動電流為額定電流的7倍左右，依據(jù)主風(fēng)機的啟動電流情況，速斷保護定值整定為：IDZ=2040A、IDZJ=34A、T=0s。

過流保護主要是預(yù)防電機的堵轉(zhuǎn)、超載等現(xiàn)象，定值整定上通常為1.5倍的額定電流，時限為8～12s。在使用原高壓柜的電磁式繼電保護時，在啟動階段我們將過流保護的壓板打開，電機啟動時間為40s，啟動結(jié)束后過流保護再投入運行。但使用微機保護后，所有保護共用一個壓板，將壓板打開會對電網(wǎng)安全運行造成很大風(fēng)險。過流保護定值整定為：IDZ=295.5A、IDZJ=4.93A、T=40s。40s的延時是為了躲過電機的啟動時間而設(shè)置的，超過了電機過流保護通常設(shè)定時間，存在一定安全隱患，我們將在來年大修時會同繼電保護效驗單位和南瑞技術(shù)人員，看能否啟用保護裝置的堵轉(zhuǎn)反時限保護來消除此隱患。

過負荷保護是預(yù)防電機長時間超載運行對電機線圈造成損害、動作與告警。定值整定上通常為1.2倍的額定電流，時限為8～12s。過負荷保護定值整定為：IDZ=236.4A、IDZJ=3.94A、T=8s。

低電壓保護是預(yù)防系統(tǒng)停電后，來電瞬間電機突然啟動造成風(fēng)機、泵等機械負載的損壞。低電壓保護定值整定為：U=60V、T=9s，在系統(tǒng)停電9s后斷路器將自動分閘。投PT斷線閉鎖保護是預(yù)防PT二次保險熔斷后，電機誤跳閘。

4 循環(huán)水泵

40萬噸/年催化裝置有2臺循環(huán)水泵，使用功率型號相同的三相異步電動機，有功功率為200kW，額定電流為24A，CT變比為100/5。此電機為直接啟動，投入了速斷保護、過流保護、低電壓保護和PT斷線閉鎖保護。各類保護整定原則和主風(fēng)機相同，具體如下：速斷保護定值整定為：IDZ=240A、IDZJ=12A、T=0s，過流保護定值整定為：IDZ=37.5A、IDZJ=1.88A、T=8s，低電壓保護定值整定為：U=60V、T=9s，投PT斷線閉鎖保護。

5 變壓器

40萬噸/年催化裝置有2臺同型號的干式變壓器，容量都是1250kVA，額定電流是115A，CT變比為150/5。按照國家電力部門有關(guān)規(guī)定容量在2000kVA以上的變壓器才需投差動保護，因此本變壓器只需投速斷保護和過流保護。

變壓器的速斷保護動作電流應(yīng)躲過變壓器低壓側(cè)的最大短路電流和變壓器合閘時的勵磁涌流，廠用變還應(yīng)考慮躲過大容量電機的啟動電流。根據(jù)我們多年的運行經(jīng)驗和本變壓器的運行情況，本裝置的速斷保護整定為額定電流的5.5倍。速斷保護整定值為：IDZ=640A、IDZJ=21.3A、T=0s。

變壓器的過流保護是為了防止變壓器外部短路和長時間過載運行，根據(jù)經(jīng)驗我們通常將6kV變壓器的過流保護整定為2倍的額定電流，整定時間要和進線相配合，以避免越級跳閘。過流保護整定值為：IDZ=230A、IDZJ=7.67A、T=0.3S。

6 電容器

40萬噸/年催化裝置配備了兩臺540kVR的電容器，額定電流為50A，CT變比為150/5。投入了速斷保護、過流保護、過電壓保護和低電壓保護。

電容器的速斷保護是為了預(yù)防電容器內(nèi)部有短路或接地現(xiàn)象，在合閘時會對電網(wǎng)造成沖擊，在定值整定時要考慮躲過合閘時的沖擊電流，我們一般將電容器的速斷保護整定為額定電流的5倍。具體為：IDZ=250A、IDZJ=8.4A、T=0S。

根據(jù)規(guī)程電容器運行電流不能超過1.3倍的額定電流，過流保護整定值為：IDZ=65A、IDZJ=1.3A、T=0.5s。

電容器運行電壓不允許超過1.1倍額定電壓，超過此值后，電容器內(nèi)部游離電荷增大，可能發(fā)生局部放電。過電壓保護定值整定為：U=115V、T=0.3s。

低電壓保護是為了預(yù)防母線失壓后瞬間來電，而電容器的殘余電壓還未釋放，相互疊加將使電容器承受高于1.1倍額定電壓，造成損壞。低電壓保護定值整定為：U=25V、T=0s。

7 結(jié)語

電力系統(tǒng)繼電保護定值整定計算對系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行有很大的影響，如何根據(jù)保護裝置的動作原理和特點，結(jié)合設(shè)備的實際情況及運行經(jīng)驗，計算出最適合的繼電保護整定值是值得深入研究的課題。

參考文獻

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【關(guān)鍵詞】供電系統(tǒng)；繼電保護；可靠性

【中圖分類號】TM71 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）11-0222-01

電力系統(tǒng)在運行中，可能發(fā)生各種故障或不正常運行狀態(tài)。在電力系統(tǒng)中，除了采取各項積極措施盡可能消除或減少發(fā)生故障的可能性以外，一旦發(fā)生故障如果能夠做到迅速地、有選擇性地切除故障設(shè)備，就可以防止事故擴大，迅速恢復(fù)非故障部分的正常運行，使故障設(shè)備免于繼續(xù)遭受破壞。然而，要在極短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)故障和切除故障設(shè)備，只有借助于特別設(shè)置的繼電保護裝置才能實現(xiàn)。因此，如何在今后確保繼電保護的更可靠運行，牽涉繼電保護可持續(xù)發(fā)展的重要課題，因此全面研究繼電保護發(fā)展趨勢，有著十分重要的現(xiàn)實意義。

1、繼電保護裝置的基本要求分析

繼電保護的正確工作不僅有力地提高電力系統(tǒng)運行的安全可靠性，并且正確使用繼電保護技術(shù)和裝置，還可能在滿足系統(tǒng)技術(shù)條件的前提下降低一次設(shè)備的投資。繼電保護主要有以下幾個基本要求：

1.1 安全性：繼電保護裝置應(yīng)在不該動作時可靠地不動作，即不應(yīng)發(fā)生誤動作現(xiàn)象。

1.2 可靠性：繼電保護裝置應(yīng)在該動作時可靠地動作，即不應(yīng)發(fā)生拒動作現(xiàn)象。

1.3 快速性：繼電保護裝置應(yīng)能以可能的最短時限將故障部分或異常工況從系統(tǒng)中切除或消除。

1.4 選擇性：繼電保護裝置應(yīng)在可能的最小區(qū)間將故障部分從系統(tǒng)中切除，以保證最大限度地向無故障部分繼續(xù)供電。

1.5 靈敏性：表示繼電保護裝置反映故障的能力。

2、保護裝置的應(yīng)用分析

繼電保護裝置廣泛地應(yīng)用于工廠企業(yè)高壓供電系統(tǒng)和變電站等，用于高壓供電系統(tǒng)線路的保護、電容器保護等等。高壓供電系統(tǒng)分母線繼電保護裝置的應(yīng)用，對于并不并列運行的分段母線裝置設(shè)電流速斷保護，但是僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘之后自動解除。此外，還需要安裝設(shè)過電流保護裝置，對于符合等級比較低的配電所不應(yīng)安裝設(shè)保護。變電站繼電保護裝置的應(yīng)用主要包括：

2.1 線路保護：基本上是應(yīng)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；

2.2 母聯(lián)保護：需要同時安裝設(shè)限時電流速斷保護和過電流保護；

2.3 主變保護：主要包括主保護和后備保護，主保護一般分為重瓦斯保護，后備保護為復(fù)合電壓過流保護、過負荷保護；

2.4 電容器保護：對于電容器的保護主要包括過流保護、零序電壓保護、過壓和失壓保護。隨著當(dāng)前繼電保護技術(shù)的不斷進步，微機保護裝置也正在逐漸投入使用中，因為生產(chǎn)廠家的不同，開發(fā)時間有先后順序，微機保護呈現(xiàn)出豐富多彩的局面，但是基本原理及其要達到的目的基本一致。

3、國外繼電保護現(xiàn)狀

國外的繼電保護已經(jīng)走過了一個多世紀的歷程。上世紀90年代，隨著微機保護的發(fā)展，不斷有新的改善繼電保護性能的原理和方案出現(xiàn)，這些原理和方案同時也對微機保護裝置硬件提出了更高的要求。由于集成電路和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，微機保護裝置硬件的發(fā)展也十分迅速，結(jié)構(gòu)更加合理，性能更加完善。近年來，與微機保護領(lǐng)域密切相關(guān)的其它領(lǐng)域的飛速發(fā)展給微機保護帶來了全新的革命。國外微機保護發(fā)展了近十五年，經(jīng)歷了三代保護設(shè)計上的更新?lián)Q代，并以微處理器技術(shù)與多種已被提出并被可靠證明和廣泛應(yīng)用的算法相結(jié)合為基礎(chǔ)，不斷為新型微機保護的開發(fā)和完善創(chuàng)造著良好的實現(xiàn)條件。

4、繼電保護的發(fā)展現(xiàn)狀

電力繼電保護是電力企業(yè)保證持續(xù)不間斷供電的重要組成部分，保證電力繼電保護的正常運行，有利于實現(xiàn)提高電網(wǎng)事故的分析和處理水平，電力繼電保護是電力企業(yè)保證持續(xù)不間斷供電的重要組成部分，保證電力繼電保護的正常運行，有利于實現(xiàn)提高電網(wǎng)事故的分析和處理水平，大容量變壓器，由于其額定工作磁通密度較高，工作磁密與電壓頻率比成正比例。對故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確，大大提高保護性能和可靠性。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，尚須進行具體深入的研究。能夠?qū)崿F(xiàn)電力繼電保護工作人員在日常運行中觀察和監(jiān)測錄波裝置的運行情況以及全網(wǎng)微機型保護情況，這從根本上提高了電力機電系統(tǒng)保護裝置的健康運行。

到二十世紀九十年代，隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果，此時，我國繼電保護技術(shù)進入了微機保護的時代。這說明了我國繼電保護系統(tǒng)已經(jīng)進入到了一個新的篇章，為微機保護開創(chuàng)了道路。計算機網(wǎng)絡(luò)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，使人類生產(chǎn)和社會生活的面貌發(fā)生了根本變化。

4、電力系統(tǒng)繼電保護發(fā)展建議

4.1 深入推廣繼電保護綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用

4.1.1 繼電保護綜合自動化系統(tǒng)的工作原理

電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)運用客戶機/服務(wù)器的工作模式?？蛻魴C的任務(wù)是實時監(jiān)控繼電保護系統(tǒng)的運行狀態(tài)，服務(wù)器用于在接收到客戶端的應(yīng)用請求和事故報告后執(zhí)行故障計算程序，然后向客戶機發(fā)出執(zhí)行指令，從而達到對各種保護設(shè)備的實時監(jiān)控。

4.1.2 繼電保護綜合自動化系統(tǒng)的功能

繼電保護綜合自動化系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下功能：實現(xiàn)繼電保護裝置對系統(tǒng)的自適應(yīng)、實現(xiàn)繼電保護裝置的狀態(tài)檢修及其故障的準確定位、完成事故分析及事故恢復(fù)的繼電保護輔助決策對系統(tǒng)中運行的繼電保護裝置進行可靠性分析、自動完成線路參數(shù)修正；另外，還可以實現(xiàn)種附加功能，如記錄保護動作順序和時間、判別故障類別以及記錄電流、電壓波形等，這些加功能為分析處理故障提供了有力的幫助。

4.2 增強繼電保護基礎(chǔ)管理

基礎(chǔ)管理包括以下幾個方面：

4.2.1 重視人力資源培養(yǎng)

繼電保護人員的技能水平和思想素質(zhì)直接關(guān)系到工作完成的質(zhì)量和效率，并與電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行緊密相連。

4.2.2 加強基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

促進繼電保護更加健全地發(fā)展，應(yīng)當(dāng)運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立完整、實用的繼電保護管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對繼電保護的信息化管理。

4.2.3 保護實驗設(shè)備管理

目前繼電保護的三相試驗臺大都為微型機試驗臺，電流和電壓輸出為自產(chǎn)模式，現(xiàn)場使用時間過長后可能出現(xiàn)輸出不穩(wěn)定、波形畸變等問題，從而影響校驗精度，因此必須注意加強試驗臺的定檢工作。

4.2.4 加強繼電保護現(xiàn)場工作

現(xiàn)場工作是繼電保護中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在運行時應(yīng)注意以下問題：調(diào)試裝置的問題；保護的電源插件；二次回路的絕緣；收發(fā)信及開關(guān)內(nèi)部繼電器校驗；壓變二次回路中放電間隙器校驗問題等

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關(guān)鍵詞：繼電保護；井下供電系統(tǒng)；電力工程；供電網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）30-0044-02

隨著技術(shù)的進步，電力工程高速發(fā)展，井下電力應(yīng)用得到大力推廣，電網(wǎng)復(fù)雜性加劇，變電站覆蓋域變大，功用種類繁盛，必然導(dǎo)致供電網(wǎng)絡(luò)事故的頻繁發(fā)生。為維護電網(wǎng)的高效運行，提高其穩(wěn)定性、安全可靠性，就必須加大對繼電保護的強化力度，使其高效快速地檢測出可能的事故問題。

1 繼電保護的基本介紹

繼電保護的定義。在供電網(wǎng)絡(luò)中能對初次系統(tǒng)進行監(jiān)控、調(diào)節(jié)、控制、測量的自動化設(shè)備叫做繼電保護裝置。它能有效快速地檢測出電網(wǎng)中某些電氣元件是否發(fā)生故障或運行不正常，對問題元件能自動性、有選擇性地切除，通過斷電器跳閘或發(fā)出通知信號保障無問題部分正常運行，并根據(jù)維護條件調(diào)節(jié)電網(wǎng)負荷、電流分布等。

2 繼電保護達到的標準要求

（1）安全可靠性。繼電保護裝置的可靠性就是要求裝置在故障發(fā)生時應(yīng)該動作，切除隔離問題部分；電力系統(tǒng)正常工作時避免誤動。它在電力網(wǎng)絡(luò)中的主要任務(wù)是負責(zé)系統(tǒng)的安全可靠運行，及時發(fā)現(xiàn)問題，糾正解決問題，最大限度地降低電力系統(tǒng)中相關(guān)元件的損耗；同時，對故障部分的狀況發(fā)出信號，相關(guān)人員及時處理，并與其他設(shè)備配合，保障電力網(wǎng)絡(luò)的安全運行。

（2）反應(yīng)靈敏性。繼電保護的反應(yīng)靈敏性一般用靈敏度表示，是在其工作范圍內(nèi)的故障或運行不正常的部分的反應(yīng)敏捷能力，其要求故障一旦發(fā)生，其工作范圍內(nèi)的任何故障位置、任何故障類型都可快速正確地顯示出來。靈敏度用公式Km=Ld min/Id表示，其值越高其能力越強，不同線路其值也不同。

（3）選擇替換性。繼電保護對電路的保護分為主保護、后備保護、輔助保護。其選擇性是僅對故障部分進行隔離切除，保障大部分的正常運轉(zhuǎn)。對供電系統(tǒng)一般都準備兩套保護系統(tǒng)，其中主保護反應(yīng)快，副保護反應(yīng)慢。當(dāng)主保護反應(yīng)后故障依舊未排除，副保護起作用切除主保護未排除的故障部分；而且當(dāng)主保護拒絕動作時，副保護也起作用，防治繼電保護的惰性反應(yīng)。主反應(yīng)快，路線長的話就有漏掉的部分，副反應(yīng)慢，同樣有其反應(yīng)范圍，因此必須為補充兩種的不足而設(shè)計相應(yīng)的簡單的輔助保護。

（4）快速應(yīng)對性。電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，要求繼電保護系統(tǒng)必須快速地切除故障部分，減少故障元件工作時間，降低破壞。同時，某些特殊情況，要求保護系統(tǒng)動作有延時性。因此，對于保護系統(tǒng)的反應(yīng)速度有一定的要求。對于高壓線路，必須快速切除故障部分；變壓器、電機本身出現(xiàn)的故障要快速切除；危害性大的路段，例如鐵路通信、高壓輸送路線要求快速切除故障；導(dǎo)線截面小的線路必須快速切除故障；對于主干路上連同的主電力設(shè)備需要工作時間，無備用路線時就必須延時反應(yīng)。

3 當(dāng)前井下繼電保護應(yīng)用研究現(xiàn)狀

近年來型、型、型礦用開關(guān)柜和型、型及型防爆開關(guān)被大多數(shù)礦井選用為井下開關(guān)柜，這些類型的開關(guān)柜雖然裝有過流脫扣器和失壓脫扣器等保護裝置，但沒有安漏電型保護裝置。經(jīng)過改進，井下用柜K Y Ggg-6型添加了過流保護裝置、欠壓和漏電保護裝置；K Y gg-1Z、K Y gg-1型等也添加了上述三種保護裝置。對于B gp3-6防爆型開關(guān)柜還裝有晶體管保護。老型號的開關(guān)柜由于過流脫扣器來完成過流保護，當(dāng)其主次級短路電流區(qū)別不大時，難以滿足選擇性，且盡管裝有g(shù)l型繼電器，主次級反應(yīng)動作很難配合好，且這種情況若發(fā)生拒動時，還沒有后備保護裝置。一旦漏電，縱向線路沒選擇性，主次級刀閘開關(guān)都跳閘，故障范圍擴大，生產(chǎn)受影響大。晶體管保護裝置存在時限和縱向配合問題，有待進一步研究改進。

4 井下繼電保護系統(tǒng)應(yīng)用中的常見問題

4.1 繼電保護系統(tǒng)整定值不準確

繼電保護整定值是綜合供電系統(tǒng)正常工作的常規(guī)設(shè)定值，當(dāng)線路電流或其他數(shù)值與此值不匹配時就可以確定其故障問題；此值必須得保障可靠性、靈敏性、突出選擇性、快速應(yīng)對性。統(tǒng)計表明，在使用安裝繼電保護系統(tǒng)中，保護整定值存在隨意現(xiàn)象，過大起不到保護作用，過小則太靈敏經(jīng)常有故障，兩者都對生產(chǎn)造成影響。造成這種現(xiàn)象的原因主要是工作人員對繼電保護不熟悉，相關(guān)知識不到位，工作原理沒把握，供電系統(tǒng)經(jīng)常被忽視保護

問題。

4.2 系統(tǒng)整定方式錯綜復(fù)雜

技術(shù)的進步使各種保護產(chǎn)品向高科技電子化方向發(fā)展，其型號多變，沒有固定的模式，致使其整定方式各不一樣。保護器中，有的電子產(chǎn)品必須人工手動設(shè)定具體值，有的則預(yù)先設(shè)定了檔位；同時，產(chǎn)品中以二次電流的保護設(shè)定為主，其次為一次電流保護。當(dāng)電路中使用不同的電子產(chǎn)品時，同一路線其操作手法還不一樣，造成使用的復(fù)雜性，不利于保護系統(tǒng)起作用。

4.3 保護設(shè)備被棄用

井下空間小，本身行動不方便，線路復(fù)雜，造成繼電保護被棄用，有的是怕影響生產(chǎn)接地短路，有的是技術(shù)不到位不知道怎么弄而放棄使用，這些都將繼電保護當(dāng)成可擺設(shè)而應(yīng)付上級檢查。

5 繼電保護系統(tǒng)在井下的實際應(yīng)用

（1）井下主變電所繼電保護的級數(shù)多，分為：由上級變電所、礦井35kV路線進線、地面6kV井下主變電所區(qū)域進線饋出柜、開采區(qū)域變電所進線柜、井下主變電器設(shè)線饋出柜等共有7級繼電保護范圍。正常情況而言，礦井上級變電所保護的時間限制設(shè)定是固定不變的，一般設(shè)定為1.2秒，下一級別保護的時間限制比上一級別的減少0.5～0.7秒。這種設(shè)定方式有其局限性，就是保護級別之間的時間間隔對保護對象起不到必要的保護作用，嚴重時根本不能越級跳閘斷電。為避免這種狀況發(fā)生，井下礦用繼電器一般采用ssj型，其靈敏度高于時限型；另外，在不增加保護開關(guān)的停進范圍內(nèi)可以適當(dāng)縮減保護級別，減少時間差。

（2）礦用35kV進線保護使用固定時限保護，6kV配出線一般用反時限繼電保護。反時限基本電力元件是gl式感應(yīng)電流繼電器，它具有電流、中間、信號、時間等各種類型繼電器的功用，可以同時具有速斷和過流兩種斷電保護，對繼電保護的操作起到簡化的效果。同時反時限可以與固定時限、反時限等繼電器之間配合使用，因為反時限保護對越靠近電源方向的短路反應(yīng)時間越短，整定時通過動作曲線即可查的。這種與曲線擬合對比脫扣器而動作的行為模式時間配合較難，經(jīng)常出現(xiàn)越級保護跳閘現(xiàn)象，且其速度都遠高于過流保護動作，因此采用反時限gl過流型繼電器無法現(xiàn)場整定，只能手動粗略調(diào)整，其偏差大，影響其靈敏度。相對于這種情況，在靠近主電源線路附近使用定時限繼電器，相互配合，對繼電保護的保護功效起到更大的促進作用。

6 結(jié)語

繼電保護重在保護，保護煤礦井下電力系統(tǒng)的完整安全可靠運行，預(yù)防類似于短路電流過大發(fā)生火災(zāi)造成井下瓦斯爆炸事故、路線絕緣破損觸電事故、通風(fēng)系統(tǒng)因線路電流電壓異常而停止工作等重大事故的發(fā)生。井下繼電保護的安全可靠的運轉(zhuǎn)，小方面可以有利于維護企業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)，大方面可以安定社會。

參考文獻

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技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2004，3（1）：90-91.

篇6

關(guān) 鍵 詞 煤礦供電系統(tǒng)；繼電保護；優(yōu)化改進；研究

中圖分類號：TD6 文獻標識碼：A 文章編號：1671—7597（2013）032-050-02

煤礦供電系統(tǒng)在煤礦企業(yè)整體生產(chǎn)和開采過程中占有著及其重要的地位，而繼電保護系統(tǒng)是供電系統(tǒng)安全的重要環(huán)節(jié)，它直接影響著整個煤礦供電系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定的進行。隨著煤礦開采規(guī)模以及產(chǎn)量的日益增大，煤礦供電系統(tǒng)保護裝置和用電安全越來越嚴重的影響到整個煤礦供電系統(tǒng)。但是，由于繼電保護系統(tǒng)相對來說較為復(fù)雜且龐大，影響因素各種各樣，工作人員對保護裝置的原理和操作不甚理解，導(dǎo)致了供電系統(tǒng)的安全隱患，因此嚴重危害到供電的穩(wěn)定性。所以，對煤礦供電繼保系統(tǒng)優(yōu)化改進進行研究，可以有效地保障整個煤礦開采過程安全穩(wěn)定的進行。

1 煤礦供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀

在我國的煤礦生產(chǎn)中，由于煤礦井下供電電網(wǎng)中電力負荷變壓器的分布和設(shè)置較多，因此統(tǒng)一使用較為廣泛的供電系統(tǒng)為6 kV或10 kV。動力變壓器給井下設(shè)備供電采用相互獨立的運行模式對水泵、電動機等機電設(shè)備供電。6 kV和10kV供電系統(tǒng)包括一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)，二次系統(tǒng)較一次系統(tǒng)更為復(fù)雜，包含許多繼電保護設(shè)備和自動裝置。

1.1 煤礦系統(tǒng)中的繼電保護

為了保證6 kV或10 kV系統(tǒng)的安全穩(wěn)定進行，必須配置正確的保護裝置。如下：

1）6 kV/10 kV配電變壓器需要配置的繼電保護：當(dāng)配電變壓器容量在400 KVA-630 KVA時，需設(shè)置電流保護、速斷保護或瓦斯保護；當(dāng)配電變壓器容量小于400 kVA時，需設(shè)置高壓熔斷器保護；大于800 kVA時設(shè)置電流保護、氣體保護、溫度保護等。

2） 6 kV/10 kV線路需要配置的繼電保護：設(shè)置電流速斷保護。

3）6 kV/10 kV分段母線需要配置的繼電保護：設(shè)置電流速斷保護。

1.2 煤礦供電系統(tǒng)存在的問題

目前的工礦企業(yè)供電系統(tǒng)的繼保裝置中也存在著很多問題。如電力部門限制了電源保護的時段和定值導(dǎo)致保護時限較短保護不當(dāng)；煤礦供電系統(tǒng)繼電保護開關(guān)級數(shù)較多，電阻較小，導(dǎo)致電流差值小，使保護難以整定；瞬時速斷存在著明顯的缺陷，一旦出現(xiàn)線路故障所有速斷保護全部啟動，會礦大停電故障的影響范圍。

對于煤礦系統(tǒng)線路短的問題，可以在下井線路中增加電抗器，使得短路電流值的差距加大，從而能夠有效地區(qū)分開速斷保護動作電流。對于另外幾個問題而言，可以加強整定原則和時限值來配合各級之間的關(guān)系，最大程度地滿足煤礦供電系統(tǒng)的特殊要求。

2 煤礦供電系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)優(yōu)化改進

煤礦供電系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)是保障整個煤礦供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定、經(jīng)濟高效進展的重要條件。它可以保證煤礦供電網(wǎng)絡(luò)和電力負荷安全穩(wěn)定的進行，并且在發(fā)生事故時能夠準確靈敏迅速地排除系統(tǒng)的故障因素和故障元件，確保非故障元件的正常供電，提高整個供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.1 瞬時速斷保護的優(yōu)化改進

由于煤礦地面6 kV出線開關(guān)在整個煤礦供電系統(tǒng)中的重要性，在出線分支線路繼保系統(tǒng)設(shè)置時，應(yīng)設(shè)置成三段式保護，同時瞬時速斷動作電流的整定值，并且避免與井下線路末梢三相短路電流接觸，整定原則是按照最大的運行方式下線路末梢三相短路來進行整定。

2.2 限時速斷保護的優(yōu)化改進

由于煤礦井下電力網(wǎng)絡(luò)的特殊分裂運行結(jié)構(gòu)模式，各個分段母線之間短路電流的差值不是很大，即使在6 kV/10 kV中增加了對應(yīng)的電抗器設(shè)備，也難以解決在中央變之后改變短路電流之間的差距，這給工作人員造成了一定的困難。由此可以采取以下的解決措施：改變傳統(tǒng)的時限和相鄰線路時限的配合，整定原則為按照相同靈敏度系數(shù)法進行整定，在極小運行方式下線路末梢發(fā)生短路之時具有一定的靈敏度。

2.3 定時限過流保護的優(yōu)化改進

一般情況下，定時限過流保護都可以按照正常情況下最大的工作電流進行整定，但是由于煤礦供電系統(tǒng)的特殊性即不能自動啟動，所以必須按照避免被保護線路的尖峰電流（或者代替最大工作電流）進行整定。尖峰電流的定義是：當(dāng)該線路中其他設(shè)備的最大負荷為30分鐘時，而這個線路中的高負荷電動機正在運行時產(chǎn)生的最大短路工作電流。

2.4 配電系統(tǒng)繼電保護裝置的優(yōu)化改進

隨著配電網(wǎng)用電負荷的加大，高壓線路密度的增加，短途輸電線路的增多，配電系統(tǒng)繼保裝置的優(yōu)化改進就成為我們密切關(guān)心的問題。為了解決中低壓配網(wǎng)的電線過短、保護級數(shù)太多等諸多問題，可以采用三段式電流保護方式進行保護的裝置方案，并且引入電壓保護和縱向保護的方法來解決煤礦供電系統(tǒng)中繼電保護存在的問題。

3 系統(tǒng)優(yōu)化改進方法的效果

優(yōu)化改進煤礦供電系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)的性能，是有一定的基礎(chǔ)的，即滿足可靠性、速斷性、靈敏性和可選性?？煽啃允侵敢欢ㄒ型晟频暮髠浔Ｗo和足夠高的靈敏度，鑒于繼電保護裝置和設(shè)計考慮。速斷性是指發(fā)生最小兩相短路時能夠沒有時間限制的跳閘，而在最大運行時的三相短路能夠增大保護的距離。靈敏性是指瞬時速斷的保護區(qū)域較大，因而其動作靈敏度較高?？蛇x性主要是相對于限時速斷、瞬時速斷和定時過流來說的：對于限時速斷，引入三級階梯延時的原則來保證豎直方向上的可選性；對于瞬時速斷，即使沒有時限也可以使得動作電流有一定的差距；對于定時過流，也是采用短階梯延的原則，同樣可以保證電網(wǎng)保護的豎直方向的可選性。

4 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟科技水平的不斷提高，對供電系統(tǒng)要求也與日俱增。這給用電部門造成了一定程度的壓力，也開始重視繼電系統(tǒng)的保護問題。對煤礦供電系統(tǒng)和用電設(shè)備進行繼電保護和優(yōu)化，體現(xiàn)了我國對煤礦安全生產(chǎn)管理制度的嚴格性。本文通過對煤礦供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析，以及對其背景進行研究分析，論述了研究的意義，然后指出了我國煤礦供電系統(tǒng)存在的問題和解決方案，并且對瞬時速斷保護、限時速斷保護、定時限過流以及配電網(wǎng)裝置進行優(yōu)化改進，分析了系統(tǒng)優(yōu)化改進產(chǎn)生的效果。總之，對煤礦供電系統(tǒng)進行繼電保護，有助于降低煤礦安全生產(chǎn)中用電事故的發(fā)生，保證煤炭的安全生產(chǎn)。

參考文獻

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篇7

關(guān)鍵詞：主設(shè)備保護　整定計算　數(shù)字式保護

1　緒論

1.1　電氣主設(shè)備繼電保護配置概況

伴隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展進步，人民生活水平的提高，電力系統(tǒng)也不斷的向前發(fā)展以此應(yīng)對國民經(jīng)濟的需要，電網(wǎng)系統(tǒng)也在不斷地發(fā)展日益變得復(fù)雜，大容量的機組開始不斷地在系統(tǒng)中被應(yīng)用起來，那么電網(wǎng)與設(shè)備是否可以安全穩(wěn)定地運行就成了需要保證的問題。繼電保護和自動安全裝置就是在當(dāng)初應(yīng)運而生產(chǎn)生的保證電力系統(tǒng)安全運行的裝備，繼電保護中重要的一個部分就是整定計算，保護裝備能否發(fā)揮作用取決于定值的正確與否，對保護對象來說，就決定了是否可以在發(fā)生故障時第一時間從電網(wǎng)中撤離，避免更大事故的發(fā)生。傳統(tǒng)的整定計算多是手工計算的方式，不僅時間慢而且準確度也有一定影響，我們現(xiàn)在需要研究的課題就是利用計算機技術(shù)來進行整定計算的開發(fā)和研究。

1.2　整定計算目前存在的問題

首先，存在著多種保護形式并存的現(xiàn)象，新建的電廠多采取數(shù)字式保護，而老電廠還沿襲以前的“老路”，多采用電磁型、晶體管保護等，但是這種方式也在逐漸被數(shù)字式保護取代更替。此外，整定計算多采取手工計算的陳舊方式，相對滯后。

2　發(fā)電機保護的整定計算分析

2.1　發(fā)電機主要故障形式和保護配置方案

發(fā)電機是否可以安全運行決定了整個電力系統(tǒng)的正常工作和電力質(zhì)量，因為發(fā)電機本身造價很高，屬于昂貴的電器元件之一，為了保證其正常運行、避免出現(xiàn)故障就要為它裝備繼電保護裝置。

通常發(fā)電機會有定子繞組相間短路、定子繞組單相接地等故障出現(xiàn)；也會出現(xiàn)諸多的不正常運行狀態(tài)，比如說：外部發(fā)生短路導(dǎo)致的定子繞組過電流、負荷超過額定容量而導(dǎo)致的三相對稱過負荷和汽輪機主汽門出現(xiàn)異常突然關(guān)閉引發(fā)的發(fā)電機逆功率等。

針對以上的不良現(xiàn)象，發(fā)電機一定要安裝繼電保護裝置：舉例來說，一般1MW以上的發(fā)電機要安裝縱聯(lián)差動保護，這樣就可以有效避免定子繞組相間短路；裝置橫聯(lián)差動保護，就會遏制定子繞組匝間短路現(xiàn)象的發(fā)生；安裝負序電流保護于50MW及以上的發(fā)電機時，因外部不對稱短路而導(dǎo)致的負序過電流就不會產(chǎn)生；裝設(shè)轉(zhuǎn)子過負荷保護的話，轉(zhuǎn)子回路就可以不再產(chǎn)生負荷……這些都是安裝繼電保護裝置可以起到的作用。

2.2　發(fā)電機縱差保護整定算法

縱差保護和橫差保護是發(fā)電機差動保護的兩個種類，其中縱差保護又可以細分為完全縱差保護和不完全縱差保護兩類。

在現(xiàn)實應(yīng)用中，縱差保護和橫差保護有很多種實現(xiàn)方法，比率制動和標識制動的兩種差動保護就是縱差保護中應(yīng)用范圍最廣的兩種，同時在對原有差動保護的基礎(chǔ)之上做了一些改進出現(xiàn)的新的算法，比如自適應(yīng)的差動保護等等。單元相橫差保護和裂相橫差保護是在橫差保護中較多運用的，其中的單元件橫差保護還有傳統(tǒng)和高靈敏的兩種區(qū)別。

2.3　發(fā)電機橫差保護整定算法

雙分支和多分支是發(fā)電機定子繞組的兩種形式，一般來說大型水輪發(fā)電機當(dāng)中多使用多分支定子繞組，但是在實際生產(chǎn)中卻常常會出現(xiàn)因為匝間絕緣被破壞而導(dǎo)致的匝間短路故障，這種情況完全縱差反應(yīng)就是不可反映出來的。當(dāng)出現(xiàn)匝間短路的情況時，如果匝數(shù)較少，雖然相電流的變化不是很大，但是存在于故障匝中的電流卻是相當(dāng)之大的，這時如果切除發(fā)電機的速度不夠過快，定子鐵芯和繞組就會受到巨大的損害。

發(fā)電機內(nèi)部的匝間短路、定子繞組開焊的主保護就是橫差保護，其中的單元件橫差保護和高靈敏橫差保護是之中應(yīng)用最廣的兩種。如果把單元件橫差保護作用在兩中性點之間的TAO構(gòu)成的橫差保護時，一旦發(fā)電機的電動勢產(chǎn)生畸變，以三次諧波為主體的高次諧波分量就會在TAO中出現(xiàn)，這就要求單元件橫差保護一定要具備很高的三次諧波慮過比能力。

橫差保護在進行延時設(shè)定的時候，一定要考慮到的一種情況就是一旦轉(zhuǎn)子回路短時兩點接地造成的誤差誤動。一般的情況下，當(dāng)發(fā)電機的轉(zhuǎn)子回路出現(xiàn)兩相接地的情況時，轉(zhuǎn)子回路的此平衡就會受到嚴重的破壞，這是不同的電勢將會同時被定子繞組的并聯(lián)分支所感應(yīng)，就會產(chǎn)生較大的電流通過并聯(lián)分支中性點的連線上，這樣一來就會使橫差保護出現(xiàn)誤動，延遲的時間通常整定為0.5～1S。

裂相橫差保護和比率制動縱差保護在原理上來說是相同的，但是由于裂相橫差保護和定子繞組各分支的關(guān)系有關(guān)，所以比較復(fù)雜，但是它的起動電流定值要比總比縱差保護大上很多。

2.4　匝間短路保護整定算法分析

匝間保護在現(xiàn)實生產(chǎn)中也是應(yīng)用比較廣的，是發(fā)電機主保護的一種。保護原理是反應(yīng)故障分量負序方向和反應(yīng)縱向零序電壓的基波分量。

當(dāng)相間短路、匝間短路等不對稱的故障現(xiàn)象出現(xiàn)在發(fā)電機的三相定子繞組時，負序源就會在故障點產(chǎn)生。但是由于系統(tǒng)側(cè)對稱的原因，發(fā)電機時肯定要發(fā)出負序功率，所以我們?nèi)绻胍R別匝間短路，就可以通過故障分量的負序方向來達到目的，其中主定量由于保護裝置的不同略有分別，有負序電流增量、負序電壓增量等，對應(yīng)的整體計算要根據(jù)不同的技術(shù)說明書來學(xué)習(xí)。

2.5　發(fā)電機定子短路故障后備保護的整定算法

過流保護是差動保護的后備保護方式，也是發(fā)電機常用的保護方式的一種。過流保護和過負荷保護都把電流作為主要的判斷依據(jù)，分界線不是很明顯，實際上過流和過荷保護都是對發(fā)電機自身元件和相鄰元件起保護作用的。

通常過流保護有低壓過流保護、復(fù)合電壓過流保護等方式，這是由電氣量和邏輯關(guān)系的不同決定的，如果按事先來劃分的話，則有定時限和反時限兩種類別。無論是以上的那種情況，都要參照以下的方面來考慮：與相鄰元件的過流保護之間是否有配合的關(guān)系；發(fā)電機額定電流的整定是否躲過。

2.6　失磁帶來的危害

如果大型發(fā)電機發(fā)生失磁的情況，將對系統(tǒng)造成巨大的傷害。通常情況下，在系統(tǒng)中由于大型發(fā)電機的容量關(guān)系在系統(tǒng)中所占份額是最大的，一旦失磁，就會大大增加對系統(tǒng)的無功需求，直接影響到其他機組，使其他機組的無功輸出壓力增大，會導(dǎo)致系統(tǒng)電壓下降變大，就會給系統(tǒng)的安全造成巨大的威脅。此外，失磁之后的發(fā)電機送出的有功功率全部都是以異步功率的形式發(fā)出，就會使整個機組都受到異步功率的影響，因為它的周期性搖擺而產(chǎn)生周期性的振動。

一旦發(fā)電機失磁，就會造成以下的后果：電壓發(fā)生崩潰，主要是系統(tǒng)無功不足導(dǎo)致；可以誘發(fā)系統(tǒng)的震蕩，出現(xiàn)故障和不良現(xiàn)象；會使發(fā)電機本身發(fā)生轉(zhuǎn)子過熱等現(xiàn)象，燒壞發(fā)電機；持續(xù)增加的無功輸出會使線路外流的同時故障波的范圍也隨之?dāng)U大。

3　總結(jié)

主設(shè)備的整定計算是不斷發(fā)展的，需要我們不斷地對其進行研究并不斷完善。出現(xiàn)新的原理和算法的時候，要及時對其進行研究和討論，這樣才利于新生方法的推廣，主設(shè)備保護系統(tǒng)的完成也是一個長期的過程，需要我們不斷去摸索鉆研，給繼電保護的工作人員提供具有現(xiàn)實性的指導(dǎo)意見。

參考文獻：

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篇8

關(guān)鍵詞：變電站；變壓器；運行；繼電保護；措施

Abstract: The grid is to maintain the state in the economic field all the activities of the core link, the most powerful tool to bring rapid innovation in economic society. A part of the transformer is very important in power system, the safe operation directly affect the grid is efficient, safe operation. For further analysis on the related problems in transformer operation of 110 kV substation and protection measures.

Key words: substation; transformer; operation; relay protection; measures

中圖分類號：TU994文獻標識碼： 文章編號:

對于變電站的保護，不僅要求供電技術(shù)能力上的精確，也要求在每一個細節(jié)處做到最好。外部環(huán)境對變電站的影響也是極其重要的，空氣濕度和氣候干燥直接影響輸出源。所以也要對其基本保護措施加以重視。我們不僅要做好變壓器的管理維護工作，保證其安全高效的運行，同時也要做好對其運行狀況的記錄工作，及時發(fā)現(xiàn)問題，并妥善解決，消除潛在隱患，保障電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。繼電保護裝置就是為了及時發(fā)現(xiàn)故障并進行切除而裝設(shè)的一種對變壓器和變電站甚至整個電力系統(tǒng)的保護裝置。

1、110 kV 的變電站變壓器運行

1.1、工作原理

變壓器是變電站的主要設(shè)備，分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器，即高、低壓每相共用一個繞組，從高壓繞組中間抽出一個頭作為低壓繞組的出線的變壓器。電壓高低與繞組匝數(shù)成正比，電流則與繞組匝數(shù)成反比。

電壓互感器和電流互感器。其工作原理和變壓器相似，它們把高電壓設(shè)備和母線的運行電壓、大電流即設(shè)備和母線的負荷或短路電流按規(guī)定比例變成測量儀表、繼電保護及控制設(shè)備的低電壓和小電流，在額定運行情況下電壓互感器二次電壓為l00 V，電流互感器二次電流為5 A 或1 A。電流互感器的二次繞組經(jīng)常與負荷相連近于短路，需要注意的是，絕不能讓其開路，否則將因高電壓而危及設(shè)備和人身安全或使電流互感器燒毀。

1.2、變壓器運行異常的情況

當(dāng)出現(xiàn)過負荷或者外部短路的情況，引起溫度升高、油面降低和過電流等現(xiàn)象時，根據(jù)不同的情況，變壓器主要的保護裝置有以下幾種：（1）氣體保護，該保護方式是瞬間作用于信號式跳閘的，可用于變壓器的油箱發(fā)生內(nèi)部故障，或者油面降低時；（2）電流速斷保護和差動保護，這種保護方式也是瞬間作用于跳閘，可用于變壓器的引出線間的短路、接地短路，或者變壓器的內(nèi)部故障時；（3）過負荷保護，當(dāng)變壓器出現(xiàn)過載時可裝設(shè)，作用于信號，主要用于因為過載而引起過電流時；（4）過流繼電保護，這種保護方式可以作為氣體保護和電流速斷保護兩種保護方式的后備保護，主要帶時限動作用于跳閘，一般可用于出現(xiàn)外部短路引起過電流時；（5）溫度信號，當(dāng)變壓器的溫度發(fā)生變化，出現(xiàn)升高或者油冷卻系統(tǒng)的異常時，可作用于信號。變壓器的故障對電力系統(tǒng)造成的損失是相當(dāng)嚴重的，為了防止出現(xiàn)這種情況，安裝相應(yīng)的過流繼電保護裝置是非常必要的。

2、110kV 變電站的繼電保護措施

2.1、繼電保護綜述

繼電保護措施，是研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況，以探討其對策的反事故自動化措施。電力系統(tǒng)繼電保護的基本任務(wù)是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時，在可能實現(xiàn)的最短時間和最小區(qū)域內(nèi)自動將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或者給出信號由值班人員消除異常工況的根源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對相鄰地區(qū)供電的影響。

隨著電力系統(tǒng)容量日益增大，范圍越來越廣，僅設(shè)置系統(tǒng)各元件的繼電保護裝置，還遠不能避免發(fā)生全電力系統(tǒng)長期大面積停電的嚴重事故。為此必須從電力系統(tǒng)全局出發(fā)，研究故障元件被相應(yīng)繼電保護裝置動作切除后，系統(tǒng)將呈現(xiàn)何種工況；系統(tǒng)失去穩(wěn)定時將出現(xiàn)何種特征，如何盡快恢復(fù)其正常運行等。系統(tǒng)保護的任務(wù)就是當(dāng)大電力系統(tǒng)正常運行被破壞時，盡可能將其影響范圍限制到最小，負荷停電時間減到最短。

2.2、 繼電保護的具體措施

繼電保護安全運行的主要措施有以下幾點：

2.2.1特別要注意對繼電保護裝置的檢驗工作，只有在檢驗工作的最后才能進行電流回路升流以及進行整組的試驗，當(dāng)這2 項試驗都完成后，絕不能拔掉插件，或者改變定值（定值區(qū)），對二次回路的接線進行改變等等。此外，電壓回路升壓的試驗也是要放在最后進行的。

2.2.2 定值區(qū)的問題。擁有多個定值區(qū)一直是微機保護的一個很大的優(yōu)點，因為電網(wǎng)在發(fā)生運行方式的變化時，更改定值就顯得很方便了，但是若出現(xiàn)定值區(qū)錯誤，對繼電保護來說就是一個非常嚴重的問題，所以工作人員需加強對定值區(qū)的管理，確保定值區(qū)的正確。

2.2.3 一般性的檢查工作。它對于任何保護措施來說，都是相當(dāng)重要的，絕對不能疏忽，一般性的檢查基本包含2方面：①檢查機械特性和焊接點是否牢固，同時也對連接件是否緊固進行清點；②將插件全部拔下來進行檢查，如按緊芯片、擰緊螺絲等，及時發(fā)現(xiàn)虛焊點。

2.2.4 接地的問題。其對繼電保護格外重要，首先是裝置機箱和屏障的接地問題，這些都是必須要接在保護屏的銅排上的。而更重要的是，銅排本身是否已經(jīng)可靠地接入地網(wǎng)，這個可以采用大截面的銅纜或者導(dǎo)線將其緊固在接地網(wǎng)上來解決，對其電阻還應(yīng)用絕緣表進行測量，確定其是否符合規(guī)定；其次是電壓回路和電流的接地問題，若是接地在端子箱，則必須要確定端子箱的接地是可靠的。

3、繼電保護裝置的維護

若要繼電保護裝置正常高效運行，就要定期對繼電保護裝置進行維護，只有先維護好繼電保護裝置，才能使其最大程度發(fā)揮效用，保護電力系統(tǒng)的正常運行。在對繼電保護裝置進行維護工作時，首先要對設(shè)備的初始狀態(tài)有一個較為全面的了解，才能對以后的工作做出正確的判斷；其次還要對其運行時的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行及時的統(tǒng)計分析，隨時掌握設(shè)備的運行情況；再次是對繼電保護裝置的新技術(shù)和新發(fā)展，要及時跟進，才能保證其科學(xué)性。我國的在線監(jiān)測技術(shù)還處于發(fā)展的階段，不夠成熟和完善，對于日常的檢修工作并不能做出最準確及時的判斷，這就要求工作人員必須對各種數(shù)據(jù)加以統(tǒng)計分析，做出綜合的評價。

4、總結(jié)

本文從普通變電站的運轉(zhuǎn)概況談起，使我們對變電站變壓器的運行有了一定的了解，而繼電保護也是工作中的重點。希望電廠從業(yè)者在熟練掌握其基本操作原理后，再接再厲，將電力這個能夠創(chuàng)造更多財富的國家資源的功用提升至更高層面，為人民、國家謀取更多利益。

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篇9

>> 高壓輸電線路保護新原理及自適應(yīng)重合閘技術(shù)的研究 輸電線路的自動重合閘淺析 淺談220KV輸電線路自動重合閘的運行與維護 淺談220KV輸電線路自動重合閘的運行與投退 線路保護與自動重合閘配合的探討 自動重合閘在輸電線路上的運用 輸電線路自適應(yīng)單相重合閘 輸電線路的重合閘長短延時壓板的投入原則與分析 繼電保護及自動重合閘設(shè)計 輸電線路電壓/電流的計算機保護設(shè)計與實現(xiàn) 超高壓輸電線路保護仿真及新型縱聯(lián)保護研究 輸電線過電流保護的仿真分析 高壓輸電線路保護配置設(shè)計及應(yīng)用 輸電線路電流電壓保護分析 輸電線路防雷保護與研究 輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計研究 電力系統(tǒng)繼電保護輸電線路故障檢測與研究 輸電線路設(shè)計及施工 輸電線路運檢三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)探討 輸電線路耐雷特性的仿真研究 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：中國 > 藝術(shù) > 輸電線路段式電流保護與自動重合閘配合系統(tǒng)設(shè)計及模擬仿真研究 輸電線路段式電流保護與自動重合閘配合系統(tǒng)設(shè)計及模擬仿真研究 雜志之家、寫作服務(wù)和雜志訂閱支持對公帳戶付款！安全又可靠！ document.write("作者： 賈建平 周原野")

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文獻標識碼：A

文章編號：1005-5312（2010）18-0181-02隨著社會的發(fā)展，，社會生活和企業(yè)生產(chǎn)對電力發(fā)展要求越來越高，沒有電力的發(fā)展，社會發(fā)展根本就無法進行。基于電力的重要性，對電力整個生產(chǎn)過程的維護就極為重要。

繼電保護與自動重合閘相配合是維護電力系統(tǒng)安全運行的重要手段，對其基本原理及實現(xiàn)技術(shù)的研究具有重要的實際應(yīng)用價值[1]。一、段式電流保護原理

由無時限電流速斷（Ⅰ段）、帶時限電流速斷（Ⅱ段）與定時限過電流保護（Ⅲ段）相配合構(gòu)成的一整套輸電線路階段式電流保護，叫做三段式電流保護。其中Ⅰ、Ⅱ段聯(lián)合作為線路的主保護，Ⅲ段作為本線路的近后備和相鄰線路的遠后備保護[2]。段式電流保護整定配合的基本原理如圖1所示，當(dāng)在L1線路首端f1點短路時，保護1的Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ段均啟動，由于Ⅰ將故障瞬時切除，Ⅱ段和Ⅲ段返回；在線路末端f2點短路時，保護Ⅱ段Ⅲ段啟動，Ⅱ段以0.5s時限切除故障，Ⅲ段返回。若Ⅰ，Ⅱ段拒動，則過電流保護以較長時限將QF1跳開，此為過電流保護的近后備作用。當(dāng)在線路L2上f3點發(fā)生故障時，應(yīng)由保護2動作跳開QF2，但若QF2拒動，則有保護Ⅰ的過電流保護動作將QF1跳開，這是過電流保護的遠后備作用。二、自動重合閘作用及自動重合閘裝置在電力系統(tǒng)的故障中，大多數(shù)的故障是送電線路（特別是架空線路）的故障。運行經(jīng)驗表明，架空線路故障大都是“瞬時性”的，例如，由雷電引起的絕緣子表面閃絡(luò)，大風(fēng)引起的碰線，鳥類以及樹枝的那個物掉落在導(dǎo)線上引起的短路等，在線路被繼電保護迅速斷開以后，電弧即行熄滅，外界物體也被電弧燒掉而消失。此時，如果把斷開的線路斷路器再合上，就能夠恢復(fù)正常的供電，因此，稱這類故障為“瞬時性故障”。除此之外，也有“永久性故障”，例如由于線路倒桿，斷線，絕緣子擊穿或損壞等引起的故障，在線路被斷開以后，它們依然是存在的。這時，即使再合上電源，由于故障依然存在，線路還要被繼電保護再次斷開，因而就不能恢復(fù)正常的供電。

由于送電線路上的故障具有以上性質(zhì)，因此，在線路被斷開以后再進行一次合閘就有可能大大提高供電的可靠性。為此在電力系統(tǒng)中廣泛采用了當(dāng)斷路器跳閘以后能夠自動地將斷路器重新合閘的自動重合閘裝置。DH3型三相一次重合閘裝置用于輸電線路上實現(xiàn)三相一次自動重合閘，它是重要的保護設(shè)備，其內(nèi)部接線如圖2所示。裝置由一只DS32時間繼電器（作為時間元件），一只電碼繼電器（作為中間元件）及一些電阻，電容元件組成。在輸電線路正常工作的情況下，重合閘裝置中的電容器C經(jīng)電阻R4已經(jīng)充足電，整個裝置處于準備動作狀態(tài)。當(dāng)斷路器由于保護動作或其它原因而跳閘時，斷路器的輔助接點起動重合閘裝置的時間元件KT，經(jīng)過延時后觸點KT閉合，電容器C通過KT對KM(V)放電，KM起動后接通KM(I)回路并自保持到斷路器完成合閘。如果線路上發(fā)生的是暫時性故障，則合閘成功后，電容器自形充電，裝置重新處于準備動作的狀態(tài)。如線路上存在永久性故障，此時重合閘不成功，斷路器第二次跳閘，但這一段時間遠遠小于電容器充電到使KT（V）起動所必須時間（15-25s），因而保證裝置只動作一次。三、段式電流保護與自動重合閘配合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

段式電流保護與自動重合閘配合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計圖如圖3所示，左邊部分為自動重合閘裝置原理圖，右邊部分是模擬段式電流保護的設(shè)計圖。在輸電線路正常工作時，重合閘裝置中的電容器C經(jīng)電阻R4已經(jīng)充足電，整個裝置處于準備動作狀態(tài)。當(dāng)斷路器由于保護動作或其他原因?qū)е耏R跳閘線圈跳閘時，斷路器的輔助接點啟動重合閘裝置，使YO合閘線圈得電后實現(xiàn)合閘，完成自動重合閘動作。四、模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)三段式電流保護的交流回路接線如圖4所示，其中三相調(diào)壓器用以調(diào)節(jié)電壓，無限時電流速斷保護，帶時限電流速斷保護，定時限過電流保護配合構(gòu)成三段式電流保護系統(tǒng)，KA1(DL-21C), KA2(DL-21C), KA3(DL-21C)三個電流繼電器串聯(lián)于線路中，SB1,SB2,SB3,QS四個開關(guān)按鈕分別并聯(lián)于四個都帶有可變電阻的支路。QS開關(guān)閉合，SB1，SB2，SB3三個開關(guān)分別用來模擬Ⅰ段，Ⅱ段，Ⅲ段電流保護時各段作用時繼電器的動作情況。QS開關(guān)閉合時，電路的電阻處于最大值，線路正常運行。當(dāng)閉合SB3時，電阻減小，電流增大，模擬第Ⅲ段定時限過電流保護發(fā)揮作用。當(dāng)閉合SB2時，模擬第Ⅱ段帶時限電流速斷保護發(fā)揮作用。當(dāng)閉合SB1時，模擬電路發(fā)生瞬時短路，第Ⅰ段電流速斷保護發(fā)揮作用。

三段式電流保護直流回路接線圖如圖5所示，其中中間繼電器的型號分別為DZ-31B,DZS-12B,時間繼電器的型號為DS-21C，信號繼電器的型號為DX-8,電流繼電器的型號為DL-21C。三個信號繼電器KS1,KS2,KS3對應(yīng)三個光示牌分別模擬三段各自發(fā)生電流短路時的報警情況。Ⅱ段，Ⅲ段分別串聯(lián)有時間繼電器，起到通電延時的作用。例如當(dāng)回路發(fā)生瞬時短路的時候，斷路器由于保護作用斷開，KA1繼電器得電，KA1觸點動作閉合，則KS1線圈得電使得KS1觸點閉合，KM線圈得電KM觸點閉合，對應(yīng)的光示牌變亮，與此同時，YR線圈得電實現(xiàn)跳閘。斷路器跳閘之后，起動自動重合閘裝置合閘。

五、模擬結(jié)果及分析（一）跳閘部分三段式電流保護與自動重合閘系統(tǒng)配合模擬操作，當(dāng)線路的QS開關(guān)閉合時，電路的電阻處于最大值，線路正常運行。當(dāng)閉合SB3時，電阻減小，電流增大，第Ⅲ段電流定時限保護發(fā)揮作用。若閉合SB2，第Ⅱ段電流帶時限保護發(fā)揮作用。若閉合SB1的話，電路發(fā)生瞬時短路，第Ⅰ段電流速斷保護發(fā)揮作用。經(jīng)過電流整定和動作時限的整定后，相對應(yīng)的電流繼電器KA1，KA2，KA3過流啟動，交流回路的斷路器由于保護動作而斷開，直流回路的斷路器觸電閉合，同時跳閘線圈YR得電實現(xiàn)跳閘。（二）合閘部分線路過流時，對應(yīng)的電流繼電器線圈得電，相應(yīng)觸點閉合后，串聯(lián)有時間繼電器的線圈得電，經(jīng)過一定的通電延時后對應(yīng)觸點閉合，KM線圈得電，KM觸點閉合，三個信號繼電器線圈得電后相應(yīng)KS1,KS2,KS3觸點閉合，發(fā)生短路故障的對應(yīng)光示牌亮燈。由于在輸電線路正常工作時，重合閘裝置中的電容器C經(jīng)電阻R4已經(jīng)充足電，整個裝置處于準備動作狀態(tài)。當(dāng)斷路器跳閘時，斷路器的輔助接點啟動重合閘裝置的時間繼電器KT，經(jīng)過延時后觸點KT閉合，電容器C通過KT對KM(V)放電，KM起動后接通KT（I）回路并自保持到斷路器合閘。自動重合閘裝置的KM線圈得電后KM觸點閉合，在12接口形成一個電流脈沖后使得合閘線圈YO得電后合閘，自動重合閘成功。根據(jù)合閘后，故障狀態(tài)存在與否，決定斷路器是否跳閘，情況如下：1、如果線路上發(fā)生的暫時性故障，如模擬Ⅲ段過流后，瞬時斷開開關(guān)SB3，則故障消失。合閘成功后，電容器自行充電，裝置重新處于準備動作的狀態(tài)。

篇10

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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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.