继电保护的一般概念(6篇)

继电保护的一般概念篇1

关键词：操作回路；基本；概念

中图分类号：TM774文献标识码：A

从某种意义上讲，电力系统是一门较“传统”的技术。发展到现在，其原理本身并没有像通讯领域那样不断有“天翻地覆”的变化和发展。变电站保护和监控等二次领域也不例外，只是随着微电子和计算机及通信等基础领域技术的发展，实现的方法和方式发生了变化。下面我们将结合工程实践把这些基本的概念和在调试中应注意的问题逐一说明。

1.KKJ（合后继电器）

1.1KKJ的由来

几乎所有类型的操作回路都会有KKJ继电器。它是从电力系统KK操作把手的合后位置接点延伸出来的，所以叫KKJ。传统的二次控制回路对开关的手合手分是采用一种拼音简写为KK的操作把手。该把手有“预分-分-分后、预合-合-合后”6个状态。其中“分、合”是瞬动的两个位置，其余4个位置都是可固定住的。当用户合闸操作时，先把把手从“分后”打到“预合”，这时一副预合接点会接通闪光小母线，提醒用户注意确认开关是否正确。从“预合”打到头即“合”。开关合上后，在复位弹簧作用下，KK把手返回自动进入“合后”位置并固定在这个位置。分闸操作同此过程类似，只是分闸后，KK把手进入“分后”位置。KK把手的纵轴上可以加装一节节的接点。当KK把手处于“合后”位置时，其“合后位置”接点闭合。

KKJ的含义和应用在传统二次控制回路里，KK合后(/分后位置)接点主要用在下列几方面：

a.开关位置不对应启动重合闸。

b.手跳闭锁重合闸。保护跳闸分后接点不会闭合，只有手动跳闸后，分后接点才会闭合，给重合闸电容放电，从而实现对重合闸的闭锁。

c.手跳闭锁备自投。原理同手跳闭锁重合闸一样。

d.开关位置不对应产生事故总信号。

2.HBJ（合闸保持继电器）和TBJ（跳闸保持继电器）

2.1跳合闸保持回路的作用

传统电磁式保护的操作回路是同保护继电器互相独立的。操作回路主要起三个作用：a)增加接点容量。由保护元件的接点直接通断开关的跳合闸回路，容易导致保护出口接点烧毁，所以由操作回路的大容量中间继电器来重动。b)增加接点数量，如开关本体所能提供的TWJ和HWJ等接点数量有限，通过操作回路，增加接点从而实现如跳合位指示和控制回路监视及不对应启动重合闸等逻辑功能。c)防止开关跳跃（简称防跳）功能。

2.2LFP系列保持电流如何调整

按照《继电保护反措要求》，目前国内有代表性的微机保护产品，操作回路都带有保持回路。国内开关跳合闸线圈都是电流型的，绝大多数的保持回路也相应采用了电流动作线圈。对保持继电器的动作电流有一定的要求，要保证适当的保持系数（即开关操作电流/保持继电器启动电流的比值，一般为2左右）。

2.3RCS系列保持回路自适应的原理

RCS96XX系列操作回路同上述LFP系列的保持回路的原理有些区别。RCS系列保持电流我们对外宣称是自适应的，在现场并不需要调整保持动作电流。它实际上是采用电压型保持继电器来代替传统电流型继电器，从而实现不用调整任何参数，即可实现同不同跳合闸电流的开关的配合。

但在调试中要注意一点，采用电压型保持回路后，已不再有保持系数的概念。

3.单装置的事故总信号及全站事故总信号

3.196XX系列线路保护装置的事故总信号

96XX系列线路保护本身带有操作回路的保护装置，都可以产生事故总信号。事总信号即可以通过硬接点开出也可以通过串口通讯上送，前者适用用非综自站，由专门的测控装置开入量采集；后者适用于综自站。事总信号也是根据位置不对应原理产生，即事总=KKJ+TWJ。装置对事总信号的采集判断，并不是KKJ和TWJ两个接点位置简单的串联，也就是说并不是一旦KKJ和TWJ一都为1，就马上判为事总=1。在程序上加了一个判断延时（类似遥信去抖）。2000年初，在RCS9000系统刚推向市场时，在现场调试时发现，开关手动或遥控合闸时，会瞬间发出事总信号。经过分析发现，因为手动或遥控合闸时，在接通合闸回路的同时，启动KKJ，KKJ=1；而TWJ返回为0需要先启动HBJ继电器，HBJ接点闭合，TWJ线圈被短接，导致TWJ返回，TWJ返回的要比KKJ动作的慢，这样会瞬间造成KKJ+TWJ=1，符合事总信号条件，判为事总。TWJ马上返回，事总信号在瞬时发出后也返回。（以上情况是分析最常见的TWJ负端并在合闸回路的情况,如果TWJ负端单独接一付开关的常闭辅助触点,开关合上后才返回，那么事总信号=1的时间将会加长）。为了躲过这段时间，在程序中对事总判断加了延时，初期的程序是对通讯上送和接点开出的事总都加了400ms延时，即TWJ和KKJ都为1后还要等待400ms，如果两者仍为1，才判为事总=1。

3.2全站事故总信号及合成的方式

不论是传统的中央信号系统还是现在的综自系统和调度主站，都需要一个全站总的事故总信号。调度主站和当地监控系统都需要这个信号来实现启动事故音响、自动推事故画面、判断开关是事故跳闸还是人工分闸等功能。我们在系统组态时，全站事故总信号不论是对调度还是对当地后台，习惯上都是排列在遥信信息表的第一位。全站事总是总控单元根据组态设置的各个装置的事故总采用“或门”逻辑运算产生的合成信号。在系统组态时，哪些量参与全站事故总信号的合成是有区别的:

a.全站事总合成一定要全。装置的事总信号是根据KKJ和TWJ状态产生的，所以从这个角度来说单个装置的事故总是和开关“对应”的而不是和保护“对应”的（因为偷跳也要启动事总）。所以组态时按开关来，要保证全站所有开关的事总信号都要参与合成，不要遗漏某个开关。

b.合成全站事总的信号不能重复。如果某个开关的事总信号组进去了，就不要再把同线路的保护动作信号组进去；反之依然，组了保护信号就不要组开关的事总。

3.3现场常见的误发事总信号的几种情况

a.不管是真空还是SF6或GIS（组合电器）开关，一般都有就地操作功能。大部分用户设计的是不管就地还是远方操作方式把手设在保护屏上还是采用开关的，开关就地操作也是经过保护操作回路的。

b.对主变各侧开关做遥控或手动合闸时，会瞬间发出事故总信号。前面我们已经提到了，合闸时KKJ首先启动=1，此时TWJ还没=0，所以产生事总。

c.现场有时还有种情况就是用户做9611等出线保护试验，跳闸后事总信号发出后也复归了。用户还没再做下一个试验项目，突然又报出事总信号了。这一般是因为开关跳开后，用户为了作下一个项目，需修改定值。修改完定值后，肯定要复位保护装置。装置一上电必然初始化，重新监测各种信号。如果这时开关尚在分位，因为KKJ=1、TWJ=1自然又会报出事总，过3S后也会自动返回。这种情况也不少见，如果用户很认真细致，他会问你原因的，解释一下即可。

d.还有种情况虽然很偶然，但也发生过。用户验收时，做完一个成组试验，马上就把装置电源关掉。如果在关电源之前，装置还没有送出事故总复归信号，则合成的全站事总就会一直不返回。这种情况把总控复位重启即可消除（注意，如果是9698B，最好是双机全部掉电再上电）。

4.TWJ/HWJ位置继电器和控制回路断线

4.1TWJ/HWJ（跳闸位置/合闸位置继电器）的作用

TWJ/HWJ主要作用是提供开关位置指示。HWJ并接于跳闸回路，该回路在开关跳圈之前串有断路器常开辅助触点。当开关在合位时，其常开辅助触点闭合，HWJ线圈带电，HWJ=1表明开关合位。TWJ一般并接于合闸回路，该回路在开关合圈之前串有断路器常闭辅助触点。当开关在分位时，其常闭辅助触点闭合，TWJ线圈带电，TWJ=1表明开关分位。远动监控方面一般都采用HWJ（断路器常开触点）,如果只有TWJ，往往还要在数据库里取反。

4.2断路器位置和HWJ的区别

我们从96XX系列装置里开关量状态显示菜单（/通讯信息表）里可以看到除了有TWJ和HWJ状态外,还有断路器状态。那么，这个断路器状态跟HWJ是否一样呢？其实并不完全一致。不论我们是采用TWJ还是HWJ来判断开关位置，都有一个一旦控制回路断线，就会导致位置判断错误的问题

4.3控制回路断线

位置继电器除了提供位置指示外，还有一个重要作用是监视控制回路是否完好。因为正常情况下，不论开关处于何状态，TWJ和HWJ必有一个带电，状态为1。如果全为0，则代表控制回路异常，也即我们常说的控制回路断线。按照部颁技术要求，必须监视跳闸回路（相比而言，跳闸回路断线要比合闸回路断线后果严重的多）。这也是HWJ线圈负端没有引出装置直接在内部就和跳闸回路并在一起的原因（9661/RCS941的操作回路，HWJ负也单独引出装置，主要是为了配合开关的方便）。TWJ负端单独引出，主要是为了同不同类型开关控制回路配合（比如防跳），但常规设计上，一般也在端子排上直接同合闸回路并接。

5.防跳回路及同开关防跳的配合

5.1防跳回路的作用和实现方式

操作回路的一个重要作用是提供防跳功能。防跳是防止“开关跳跃”的简称。所谓跳跃是指由于合闸回路手合或遥合接点粘连等原因，造成合闸输出端一直带有合闸电压。当开关因故障跳开后，会马上又合上，保护动作开关会再次跳开，因为一直加有合闸电压，开关又会再次合上。

防跳功能的实现是通过跳闸保持继电器TBJ和防跳继电器TBJV来共同实现的。（以RCS96XX线路保护操作回路图为例）。保护或人为跳闸时，TBJ动作，在启动跳闸保持回路的同时，接于TBJV线圈回路的TBJ常开接点也闭合。如果此时合闸接点（包括手合或遥合或重合闸）是闭合的，则TBJV线圈带电，并且串于其线圈回路的TBJV常开接点闭合，构成一自保持回路。接于合闸线圈回路的TBJV常闭接点打开，切断合闸回路。

5.2同带有防跳功能开关的配合

因为开关跳跃是非常严重的故障,所以有些开关本身带有防跳回路。为了防止产生寄生回路，按规定只能保留一套防跳，常规一般是保留保护本身的。也有用户非要保留开关的防跳，就会要求我们取消保护的防跳功能。如果在现场要取掉保护的防跳，虽然最好的办法是把防跳继电器TBJV直接从板子上焊掉，不过在现场这样做未免太麻烦了。只要把防跳继电器TBJV的常闭接点用连线焊接短接即可，这样即使防跳继电器启动，其常闭接点打开后也不会切断合闸回路。（现场焊接最好用剪断的二极管或电阻的管脚，既方便获取，其导电性也好。）

6.同各种类型的开关操作机构配合应注意事项

6.1开关操作机构的分类

我们在现场碰到的开关一般分为SF6、真空、GIS（组合电器）等类型。这些讲的都是开关的灭弧介质，对我们二次来说，密切相关的是开关的操作机构。机构类型可分为电磁操作机构（比较老，一般在多油或少油断路器配的是这种）；弹簧操作机构（目前最常见的，SF6、真空、GIS一般配有这种机构）；最近ABB又推出一种最新的永磁操作机构（比如VM1真空断路器）。

6.2电磁操作机构

电磁操作机构完全依靠合闸电流流过合闸线圈产生的电磁吸力来合闸同时压紧跳闸弹簧，跳闸时主要依靠跳闸弹簧来提供能量。所以该类型操作机构跳闸电流较小，但合闸电流非常大，瞬间能达到一百多个安培。这也是为什么变电站直流系统要分合闸母线控制母线的缘故。

7.操作回路的特点

在许多人的眼里，操作回路是没有什么技术含量的。但从保护装置的应用角度出发，一种微机保护装置其操作回路设计的好坏，也是影响产品整体性能的一个必不可少的部分。因为以前工作的缘故，笔者对国内及国外的许多厂家的保护都有接触。

8.结束语

要做好继电保护工作和二次各操作回路的正确调试，我们会碰到各种各样的问题，只要我们能在实践中结合理论知识，熟练掌握操作回路的基本原理和特点，在工作中严谨对待，遇到问题时要沉着冷静，思维清晰，仔细对照原理图分析，相信能很快地解决问题，切实维护变电站二次系统的正常工作。

继电保护的一般概念篇2

【关键词】电网合环操作继电保护协调策略分析

伴随着我国社会生产的不断发展，经济水平的不断提高，电力系统的工作越来越重要，企业和生产部门不能一日无电，人们的生活的各个环节也离不开电力的应用，因此说，电力在我国的发展过程中已经成为不可或缺的一部分。而本文就对合环操作和继电保护协调的问题进行深入的分析。

1电网合环操作的具体研究

1.1合环操作的概念解释

合环操作是指电力系统在电气的操作过程中，有关线路、变压器和断路器之间的构成和相互运作的关系，主要是一种闭合运行的操作概念。合环的工作必须要注意两个线路之间采取合环的前提条件，首先是合环点的位置要确定，位置的确定主要表现在合环的两侧，相位要一致和相同，相关的电压差和相位角度要符合相关的操作规范和操作流程。其次，在合环操作的过程中，在合环的网络内部，要符合电网在稳定方面，和设备容量方面的相关限制。遇到一些比较复杂的环网的操作，我们要进行计算和校验。

1.2关于合环操作的分析

配电的电网利用的网络结构的方式主要是辐射型和环式的网络结构。关于辐射型的网络结构的特征分析是通常情况下，结构上不是很复杂，可靠性方面不高，在保护装置方面的设置也通常也非常的简单方便。环式和网格都具有备用的接电方式，可靠性方面比较突出，接线繁琐，运行的过程也非常复杂。在正常的运行情况下，联络的开关都处于一种关闭的状态，主要运用的运行方式是开环运行的方式。如果某一侧需要停电，那么联络开关就会呈现一种闭合的状态。这时候，另一侧就开始了工作状态，这种操作的过程我们就称之为合环。我们对不同的联络开关进行研究。

首先是在同一个变电站之中的同一个区域的馈线合环的工作。如果一个变电中存在两个母线，并且是一个母线进行供电的工作，在它们中间只能通过母联开关进行合环的运作，在这一过程中，合环的操作通常非常的简单易学也比较安全，在高压出线问题的时候，在母联开关的的合环工作下也不会出线问题和差错，一般这种情况属于保守的合环工作，通常情况下，安全系数比较高。

其次，在同一个变电站中不同区域的馈线合环。如果两个母线处于一个变电站之中，如果电源的来源不是相同的，那么在他们之间要直接的通过母联开关或者联络开关来展开合环的操作。

在不同变电站中的合环操作主要以例子说明，例如在220KV变电站的供电在低压配电方面的合环操作，在联络开关的合环操作中，设定母线III在变电站A中，母线IV在变电站B中，主要利用馈线主体通过开关以后进行合环的操作。这样在不同的变电站中，负荷和网络都有区别，这样的合环操作也具有一定的风险性。

2合环操作与继电保护工作的协调措施

2.1继电保护为主，合环操作为辅

在合环和继电保护的工作中，要运用一定的策略进行协调和配合。在合环工作运作以前就要对电压的具体情况进行详细的了解。在合环的点两侧存在电压差，要把这种电压差考虑进去才能保障合环的过程的顺利进行。在以继电保护为主，合环为辅的战略策略中，主要考虑的问题重点倾向于继电保护，这样就要求合环的操作流程必须要符合继电保护的相关的要求。两者的地位是合环操作从属于继电保护。在继电保护的操作过程中，继电保护方面的一些列动作都不要改变，需要改变的只是合环的工作内容，主要是合环的具体操作、合环的时间和地点的确定以及合环前后的负荷调整。在电网的具体行为中，合环的操作不是必要的一种内容，在很多的时候可以对这项操作进行取消。在必须要进行合环工作的时候一定要在保证安全性的前提下进行合环的操作。并且合环的操作一定要对供电系统的正常供电负责，不能引起大面积的停电等等。

2.2合环操作时继电保护的调整策略

在合环的操作的过程中要注意对继电保护的调整。两个母线处于同一变电站中的情况，在正常的情况下，离合环点的附近的断路器应该具有保护功能，很多的电网运行的过程中，断路器基本带有自投装置。

2.3策略的结果分析

在这种策略中，如果断路器突然之间发生了问题和故障，那么就会引起在最邻近的两个断路器就会刹那间动作，故障瞬间被切除掉，这时候的合环操作就宣告了失败，线路的供电也就得到了相应的保障，事故发生的范围就会缩小。因为存在断路器的瞬间的动作，其他的出线断路器都不发生动作，那么继电保护器就能够得到保护

在我国现阶段，很多的变电站都没有人进行值班的工作，这就说明了要对保护和重合闸进行调整就需要进行较大的工作投入。这样的情况下，我国的大部分地区需要进行电网的合环操作来调整电网的正常运行，保证供电的稳定和安全，以防止引起更大面积的停电事故。

3结语

综上所述，本文从基本的合环操作和继电保护的概念进行分析，也对合环的功能以及合环继电保护的协调工作进行了分析，以此来提高我国大部分地区的用电安全性和用电的稳定性。合环的操作要在继电保护功能的前提下进行，在正常的运行情况下合环的时间要有所控制，因为越是短的时间内，发生故障的可能性就会越小。以免发生较大的断电问题或者其他的故障问题。

参考文献：

继电保护的一般概念篇3

关键词：PLC自动化应用

中图分类号：G623.58文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0030-01

随着社会的快速发展，社会对于电力的需求也越来越高，因此变电站在电力系统上的电容量也需要扩大，这就需要电力系统有很高的稳定性与可靠性，以便对电力系统与设备进行全方位实时监控。所以，很多时候传统的电力控制系统已经无法满足社会当前的高速发展需求，需要采用新技术对电力系统进行有效控制，来满足目前高速发展的需求。

1传统意义上的常规管理方式

传统意义上的变压器管理都是建立在常规的电力设备上的，在设备运行的过程中，其稳定性、安全性、可靠性存在很大的不足，尤其是电磁工作方式，这是一种二次设备，只有在电力系统控制的当地才能发挥一定的控制职能，而且在其工作运行过程中还需要进行轮班管理，增加了人力成本，此外这种设备的维修费用特别高，维修量也大，因此这种传统意义上的常规管理模式已经不适应高速发展的社会需求，急需改变。

近年来，在社会科学技术的指导下，变电站的变压器管理模式也随之改变，在自动化的控制模式下，采用的是遥控管理模式，变电站的管理人员只需要对熟悉各种自动化的运行模式就可以对设备传输各种指令，实现智能化控制。另外自动化的运营模式采用的是计算机控制，因此，设备能够得到实时监控，便于维修，同时还在一定程度上提高了变电站电力系统的稳定性，为社会需求提供可靠支持。

2PLC的概念研究

PLC是可编程逻辑控制器的英文缩写，其结合了计算机网络系统的电子运算，综合运用了电子系统的操作功能，在传统的继电接触控制技术上得到了性能的改善。PLC技术改变了传统继电接触控制技术高能耗、灵敏度低以及操作复杂的缺点，极大地优化了传统的控制技术。其具体的优势表现在，1：操作简单化，传统的控制技术操作需要人员的轮班控制，而PLC可以综合运用各种信息技术对复杂的任务进行简单化操作，大大提高了变压器的工作效率，2：维修简单化，对于传统意义上的变压器，其维修工程巨大，加大了维修工作量，但是PLC维修相对而言就比较简单，一旦变压器出现问题，PLC的实时控制系统就会发出警报，方便维修人员的维修工作。

3PLC在变电站变压器自动化中的具体应用

PLC的具体应用是通过将中央控制面板与相应的配套设备结合起来，然后通过分析现场设备的信息并经过数据处理，形成一套完善的变压器自动化控制系统。PLC在自动化的运行过程中，只需要进行少量的线路连接，就可以让整个自动化系统的线路变得清晰，这样更加有利于对变压器自动化进行实时控制。

3.1PLC的硬件设计

对于电力系统进行自动化控制的设备必须要在稳定性、可靠性以及温度上进行实时控制，因此在硬件的设计上必须要突出这一特点。一：设计输入电路，通常情况下，PLC的使用电源的范围比较广，一般采用AC85―240V，要根据具体的变电站变压器的特点进行调整，如果出现干扰情况就需要安装相应的元件对系统实行抗干扰处理；另外要根据输入电源的不同核对好负载电容，一般电力系统对于负载电容要求比较严格，一旦超过安全范围，电路就可能会出现短路的情况，造成巨大的损失，一般情况下可以配备保险丝进行防护。二：设计输出电路，对于电力系统的输出电路设计要求也比较严格，在进行设计时要根据电力生产的规模、流通频率、反应时间等配备适宜的输出装备。为了进一步保证PLC系统输出数据的安全性，就需要对PLC系统进行内部相互锁定以及外部硬件相互锁定。三：设计抗干扰系统，一般新型的技术成果都会在设备上形成二次干扰，在一定程度上影响设备的正常运行，因此可以设计阻隔、布线以及屏蔽等设备对电力系统的电路信号进行阻断。

3.2PLC对变压器自动化系统的软件设计

在完善硬件设计的基础上，软件设计更是自动化系统的关键，在进行软件设计时，首先要有一个很好的系统概念，对于软件的设计要更加应用化，方便系统的日常维护、实时控制以及应用。对于系统的概念设计一般可以有简单与复杂之分，如果变电站执行的是一种比较简单独立的生产任务，只需要设计相对比较独立简单的软件工程，如果变电站执行的是复杂组合式的生产任务，对于软件的设计就要相对复杂一点，方便日后的维护与工作。

3.3PLC在自动化屏中的应用

3.3.1PLC型号的选择

分析整个电力系统的特征可以看出，一般PLC系统只需要基本模块以及通讯模块，对于特殊的模块要求不严格，因此在进行型号、温度的选择时，要经过专门的仪表进行监控，同时还要进行精确的输入输出点数的控制，全面统计监控数据。

3.3.2自动监控程序

不同的变压器组成方式决定了不同的PLC自动控制程序，在进行连接的过程中，需要配备相应的寄存器变量，包括地址、变量描述以及取值范围。

3.3.3运行过程

PLC对变电站的变电设备进行实时监控，并通过计算机网络进行数据传输，在此过程中完成继电保护、变压器的开、关、运行、维护等，始终使变压器处于自动控制中，使自动化与监控保护协调运行，从而保持最佳工作状态。

4结语

综上所述，PLC技术在变电站变压器自动化系统的运用，能够使整体的电力系统保持高度精确度、稳定性，因其独有的技术优势保障了变压器实际运行中的安全，并极大地提高了变压器的性能，在自动化系统中得到了很好的应用，极大地提高了变电站的运作效率。同时其在维护工作以及操作上的优势，也让更多的客户对其产生关注，应用到不同的领域都能产生不同的经济效益。

参考文献

[1]郭宗仁.可编程序控制器及其通信网络技术[M].北京：人民邮电出版社，1995.

继电保护的一般概念篇4

Java技术是目前应用最为广泛的技术之一，其可以跨越平台的属性为其应用带来了极大的便利。针对于企业的发展而言，J2EE架构得以开发，并应用到了企业的供电管理之中，从而保证了企业的供电平稳与稳定。通常情况下，企业的供电系统都需要有继电保护管理系统进行管理。而J2EE架构是java技术针对于企业进行的一种技术标准，通过与与继电保护管理系统进行协作管理，从而保证企业的供电稳定性。随着技术的不断更新与发展，出现了继电保护定值管理系统。其主要的优势在于能够保证工作电压的稳定性，从而使得企业整个供电系统保持平稳。

2

J2EE构架分析

Java技术被开发以来，一直受到广泛的关注，由于其应用的多样性和可跨越平台的特征，在很多领域都有了较大的发挥，从而完善其应用开发。在企业的发展过程中，java技术不断的适应企业发展，从而研发出适合企业供电系统的J2EE架构。J2EE架构是针对企业的供电标准制定的一项操作标准，并且与继电保护定值管理系统进行协作管理，从而实现企业供电的正常运行。

3继电保护定值管理系统设计与开发解析

继电保护管理系统是近年来为了能够实现整体线路正常供电，并提供线路保护的一种措施。继电保护在多个领域中都有着非常广泛的使用，其使用效果也受到人们的认可。企业的管理层面中，线路的保护也非常重要。因此，随着技术的不断发展与更新，继电保护管理系统也逐步应用到企业之中，从而解决在企业用电过程中出现的一些问题。

3.1企业采用继电保护的重要性分析

企业的生产与作业都需要电力作为支撑，电力系统如果不够稳定，就会给企业的生产和作业带来较大的影响。如果是车间生产流水线作业，那么一旦电压不稳，经常出现电流过大或者是电力不足的现象，就会造成生产车间的不稳定，从而影响整个企业的生产运营。因此，需要采用继电保护系统，在线路管理上提供保护，从而稳定线路供电，保证正常生产。

3.2继电定值管理系统的设计与开发

针对企业的供电保护原因在于企业的发展越来越快速，况且企业的发展直接影响整个社会的发展，从而保证了社会经济的市场稳定，因此，需要对企业的供电系统进行一定的管理保护。那么，供电系统中经常出现的问题有哪些？

首先，供电系统中，由于使用的电力资源比较大，因此经常会出现用电过度，造成电压过大而出现短路的现象。

其次，供电系统在持续供电过程中，容易出现电力不足的现象，从而影响企业的正常生产，造成施工瘫痪，影响整个生产流程。

最后，电力系统缺乏一定的稳定因素，企业供电必须满足供电的稳定性，才能够保证企业的正常生产运行。

针对以上出现的种种问题，因此，企业开始使用基于J2EE架构的继电保护定值管理系统。其中，J2EE架构是JAVA技术基于企业制定的标准。因此，在企业的供电系统管理中，加入了与J2EE架构相结合的继电供电保护管理系统。随着技术的不断发展，继电保护定值管理系统的理念开始形成，并逐步进行开发与应用。在目前的诸多企业中，大多数采用了这样的管理系统。

3.3继电定值管理系统的技术优势解析

继电保护管理系统在不断发展的过程中，出现了定值管理系统，其定值的概念是保证供电的电压能够处在一个定值区域，从而保证供电平稳，保证企业生产运营的稳定性。继电定值管理系统的最大优势在于其有定值的概念，一般情况下的供电系统，其作用是能够保证供电的电压保持在一定的范围内，从而保护供电线路不会受到损害。而继电定制管理系统，则可以将电压稳定在一定固定的数值上，而不会发生变化。通常情况下，固定的电压对于整个线路的保护而言，是非常有作用的。对于企业而言，采用定值电压的保护也在一定程度上给企业的正常生产给予了保证。而与J2EE架构进行结合的技术开发，也在一定程度上保证了系统的稳定性，从而完善了整个供电系统的平稳。总之，针对目前最为先进的基于J2EE架构的继电保护定值管理系统，其技术优势明显，并且能够保证供电的高度平稳性，从而实现企业正常生产。

4结语

Java是目前应用最为广泛的技术之一，基于java的多项技术已经得以广泛应用，其应用效果也受到使用者的认可。J2EE架构是JAVA针对企业的一种工业标准，其主要应用于企业的管理层面，并不断适应企业的发展而开发的一种架构技术。继电保护是电力系统中最为常用的保护措施之一，由于电力系统的电压与电力出现不稳等现象，从而造成一些问题。因此，继电保护就可以在一定程度上保护整个电路不受影响，从而稳定供电线路的正常性。企业的供电管理中，需要结合针对于企业标准的J2EE架构，并以此技术平台作为技术基础，从而对继电保护管理系统进行操控。其中，定值保护是非常实用的管理系统之一，在企业供电管理中应用十分广泛。

参考文献：

[1]郭明洁，崔毅，张瑞芳，田秋祥.德州10MW

P光伏发电站发电控制原理及并网运行措施[J].电子世界，2013，（02）：53-54.

继电保护的一般概念篇5

【关键词】继电保护；速动；微机化；网络化

Abstract：Powersystemrelayprotectionisguaranteedaneffectivetechnologytoensurethesafeoperationofpowersystemsandtoimproveeconomicefficiencytechnology.Theconcept，thestructure，thebasictasksofpowersystemrelayprotectionandthebasicrequirementsofpowersystemonitareelaboratedinthispaper，thedvelopinghistoryofrelayprotectionisreviewed，thedevelopmentstatusisdiscussed，atlast，thedirectionoffuturedevelopmentofrelayprotectionisforecasted.

Keywords：relayprotection；quick-operation；computerization；networkiing

1.继电保护的概念、组成、任务及其基本要求

1.1继电保护的概念和基本组成

继电保护技术通常是指根据电力系统故障和危机安全运行的异常工况，提出切实可行的对策的反事故自动化措施。

一般来说，一套继电保护装置由3个部分组成，即测量部分、逻辑部分和执行部分，其结构原理图如图1所示。

图1继电保护装置的结构原理图

（1）测量部分。测量被保护装置的工作状态电气参数，与整定值进行比较，从而判断保护装置是否应该启动。

（2）逻辑部分。根据测量部分逻辑输出信号的性质、先后顺序、持续时间等，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障类型和范围，确定保护装置如何动作。

（3）执行部分。根据接收到的逻辑部分的信号，完成跳闸、发出信号等动作。

1.2电力系统中继电保护的基本任务

继电保护是保证电力系统安全运行、提高经济效益的有效技术，其基本任务：

（1）自动的、迅速的、有选择性的将故障元件从电力系统切除，迅速恢复非故障部分的正常供电；

（2）能正确反映电气设备的不正常运行状态，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动调整；

（3）与供配电系统的自动装置，如自动重合闸装置ARD、备用电源自动投入装置APD等配合，根据电网运行方式，选择短路类型，选择分值系数，缩短事故停电时间，提高供电系统的运行可靠性。

1.3电力系统中对继电保护的基本要求

判断继电保护装置是否符合标准，必须在技术上满足以下条件：选择性、速动性、灵敏性和可靠性这四个基本要求。而对于其他一些较轻微的故障，继电保护要求也因此降低了，发生故障时可动作于发信号来满足保护条件即可。

（1）选择性

当电力系统中线路或设备发生短路故障时，负责本段线路胡设备的继电保护装置会动作，当其拒动时，会由相邻设备或线路的保护装置将故障切除；

（2）速动性

电力系统发生故障时，电力系统中继电保护装置应能够快速地将故障切除，防止对人或电力设备、公共财产造成不必要的伤亡损失降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性；

（3）灵敏性

当电力系统中线路或设备发生短路故障时，电力系统保护装置的及时反应动作能力，能够满足灵敏性的要求的继电保护，在规定范围内发生故障时，不论短路点的短路的类型和位置如何，以及短路点是否存有过渡电阻，都能够正确反应并动作，即要求不仅在系统的最大运行方式下三相线路短路时能够可靠动作。电力系统中保护装置的灵敏度大小是由灵敏系数来衡量；

（4）可靠性

即是继电保护设备能够安全稳定的工作动作，不误动、不拒动是对继电保护装置最根本要求。

选择性、速动性、灵敏性和可靠性这四个基本要求既相互联系又相互制约，我们应视具体问题而定，辩证的利用这四个要求合理做出机电保护装置的设定。

2.继电保护发展历程与现状

电力系统的发展带动了继电保护的不断发展。在二十世纪初期，电力电网系统的发展，继电器广泛开始在电力系统的保护中应用，这个时期是继电保护装置技术发展的开端。自二十世纪五十年代到九十年代末，在四十多年的时间里，电力系统继电保护装置完成了发展的四个阶段，从电磁式继电保护装置到晶体管式的继电保护装置再到集成电路的继电保护装置及微机继电保护装置。

十九世纪后期，电力系统结构日趋复杂，电力系统的飞速发展，短路容量的不断增大，到二十世纪初期产生了作用于断路器的电磁型的继电保护装置。虽然在一九二八年电力电子器件已开始与保护装置相结合，但电子型的静态继电器的大量生产和推广，只是在当时五十年代晶体管与其他的固态元器件发展起来之后才能够得以实现。静态继电器具有较高的灵敏度及维护简单、作速度、寿命长、消耗功率小、体积小等优点，但容易受外界干扰和环境温度的影响。随后在一九五六年出现了应用计算机研发的数字式继电保护。大规模的模集成电路技术飞速发展，微型计算机和微处理机普遍的应用，极大地推动了数字式继电保护技术开发与研究，目前微机式数字保护技术正处于日新月异的研究与试验阶段，并已有少量装置已电力系统的容量逐渐增大，应用范围越来越广是当今电力电网企业所面临的一个重要问题，仅仅是将系统的各元件的继电保护装置设置完善，远远不能避免。电力电网中因长时间停电造成的事故与经济损失。当电力电网系统正常运行被破坏时，尽可能的将其影响的范围限制到最小，负荷停电的时间减小到最短这是电力系统保护的任务。因此必须从电力系统的全局出发，研究的故障元件被相应的继电保护装置动作并切除后，系统将呈现何种状况，如何尽快的恢复正常运行等等。此外，炉、机、电任一部分的故障都将影响到电能的生产安全，特别是在大机组和大电力系统中的相互协调和影响正成为电能生产安全的重大课题。因此，保证炉、机、电的安全运行已经成为继电保护的一项重要任务。

3.继电保护的未来发展方向

随着计算机技术、电子技术、通信技术的飞速发展，人工智能技术如遗传算法、人工神经网络、模糊逻辑、进化规模等相继在电力系统继电保护的领域研究中应用，电力系统继电保护技术已向网络化、计算机化、一体化方向不断发展。

3.1继电保护的计算机化

按照著名的摩尔定律，芯片上的集成度每隔18-24个月翻一番。其结果是不仅计算机硬件的性能成倍增加，价格也在迅速降低。微处理机的发展主要体现在单片化及相关功能的极大增强，片内硬件资源得到很大扩充，单片机与DSP芯片二者技术上的融合，运算能力的显著提高以及嵌入式网络通信芯片的出现及应用等方面。这些发展使硬件设计更加方便，高性价比使冗余设计成为可能，为实现灵活化、高可靠性和模块化的通用软硬件平台创造了条件。

我国在2000年220kV及以上系统的微机保护率为43.99%，线路微机保护占86%，到2003年底，220kV以上系统的微机保护已占到70.29%，线路的微机化率达到97.6%。实际运行中，微机保护的正确动作率要明显高于其他保护，一般比平均正常动作率高0.2-0.3个百分点。

继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势。电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信功能，与其他保护、控制装置和调度联网以供享全系统数据、信息和网络资源的能力、高级语言编程等。

3.2继电保护的网络化

网络保护是计算机技术、通信技术、网络技术和微机保护相结合的产物，通过计算机网络来实现各种保护功能，如线路保护、变压器保护、母线保护等。网络保护的最大好处是数据共享，可实现本来由高频保护、光纤保护才能实现的纵联保护。另外，由于分站保护系统采集了该站所有断路器的电流量、母线电压量，所以很容易就可实现母线保护，而不需要另外的母线保护装置。

电力系统网络型继电保护是一种新型的继电保护，是微机保护技术发展的必然趋势。它建立在计算机技术、网络技术、通信技术以及微机保护技术发展的基础上。网络保护系统中网省级、省市级和市级主干网络拓扑结构，以及分站系统拓扑结构均可采用简单、可靠的总线结构、星形结构、环形结构等。分站保护系统在整个网络保护系统中是最重要的一个环节。分站保护系统有两种模式：一是利用现有微机保护；另一个是组建新系统，各种保护功能完全由分站系统保护管理机实现。由于继电保护在电网中的重要性，必须采取有针对性的网络安全控制策略，以确保网络保护系统的安全。

3.3继电保护的智能化

随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用，新的控制原理和方法不断被应用于计算机继电保护中，近年来人工智能技术如专家系统、人工神经、网络、遗传算法、模糊逻辑、小波理论等在电力系统各个领域都得到了应用，从而使继电保护的研究向更高的层次发展，出现了引人注目的新趋势。例如电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络（ANN）来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一种非线性问题，距离保护很难正确做出故障位置的判别，从而造成误动或拒动；如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。

随着人工智能技术的不断发展，新的方法也在不断涌现，在电力系统继电保护中的应用范围也在不断扩大，为继电保护的发展注人了新的活力。将不同的人工智能技术结合在一起，分析不确定因素对保护系统的影响，从而提高保护动作的可靠性，是今后智能保护的发展方向。虽然上述智能方法在电力系统继电保护中应用取得了一些成果，但这些理论本身还不是很成熟，需要进一步完善。随着电力系统的高速发展和计算机、通信等各种技术的进步和发展，可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。

3.4保护、控制、测量、数据通讯一体化

在实现继电保护的计算机化和网络化的前提下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可以从网络上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它获得的任何被保护元件的信息和数据传送给网络控制中心或任意终端，即实现了保护、控制、测量、数据通讯一体化。如果将保护装置就地安装在室外变电站的被保护装置旁，则可以免除大量的控制电缆。

现在光电流互感器（OTA）和光电压互感器（OTV）已处于研究试验阶段，将来必然在电力系统继电保护装置中得到应用。

4.结论

随着电力系统的高速发展和计算机技术、网络技术和人工智能技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和应用革命，由数字时代跨入信息化时代，发展到综合自动化水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。

参考文献

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[5]吕卫胜.人工智能技术在电力系统继电保护中的应用[J].山东电力技术，2006，147（1）：61-63.

继电保护的一般概念篇6

关键词：配电系统；继电保护；保护装置

随着经济的快速发展，电力需求增长迅速，配电网日趋复杂，城市10KV配电网络的改造和20KV新电压等级的配电系统试点发展规划，城市配电网中大量使用电缆，这种架空线路和电缆混合使用配电网络构架的供电可靠性要求也日趋提高，常规继电保护已不能满足配电网保护的要求，配电网系统继电保护的将如何应用已成为一个研究课题。

1、配电网继电保护基本概念

配电网继电保护(distributionnetworkrelayprotection)当配电网中的电力设备发生故障或出现影响安全运行的事件时，以终止这些故障或事件发展造成对配电网进一步破坏的自动化设施和装备。这种性质的自动化装备的特点是非调节性的(即突然投人或切除某一设备)和要求快速动作。实现这种用于保护电网元件和线路的自动化成套硬件统称为继电保护装置。在整个配电网中的各个分散的继电保护装置要求相互协同配合，并按预定顺序进行工作，从而在配电网中形成一个庞大的继电保护系统，简称继电保护。继电保护装置功能尽可能在最短的时间和最小的区间内自动把发生故障的线路、变压器或其它电气设备从电网中断开，以减轻故障设备的损毁和对电网的影响。安全自动装置功能尽快消除电网出现的异常事件，防止电网大面积停电和保持对重要用电户连续供电，在事故后迅速恢复电网的正常供电和运行，例如自动重合闸、备用电源自动投入、自动切除供电负荷等。

继电保护的基本要求可归纳为可靠性、快速性、选择性、灵敏性四个方面。

(1)可靠性。是对保护的基本要求，是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的能力。它又分为可信赖性和安全性两个方面。可信赖性要求继电保护在设计要求它动作的悄况下能够正确地完成动作。安全性要求继电保护在非设计要求它动作的其他所有情况下能够可靠地不动作。继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。

(2)快速性。是以允许的可能最快的速度动作于断路器跳闸。

(3)选择性。是继电保护在对电网影响可能最小的处所实现对断路器的控制操作，以终止故障和配电网事故的扩大。

(4)灵敏性。是继电保护对设计规定要求动作的故障或异常事件的能够动作反应的能力，一般都有具体的规定。

2、继电保护装置评价指标

2.1配电系统的几种运行状况

2.1.1正常运行这种状况系指系统中各种设备或线路均在其额定状态下进行工作；各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况；

2.1.2故障这种状况系指某些设备或线路出现了危及其本身或系统的安全运行，并有可能使事态进一步扩大的运行状况；

2.1.3异常运行这种状况系指系统的正常运行遭到了破坏，但尚未构成故障时的运行状况。

2.2继电保护装置属于可修复元件，在分析其可靠性时，应该先正确划分其状态，常见的状态有：

①正常运行状态。这是保护装置的正常状态。

②检修状态。为使保护装置能够长期稳定运行，应定期对其进行检修，检修时保护装置退出运行。

③正常动作状态。这是指被保护元件发生故障时，保护装置正确动作于跳闸的状态。

④误动作状态。是指保护装置不应动作时，它错误动作的状态。例如，由于整定错误，发生区外故障时，保护装置错误动作于跳闸。

⑤拒动作状态。是指保护装置应该动作时，它拒绝动作的状态。例如，由于整定错误或内部机械故障而导致保护装置拒动。

⑥故障维修状态。保护装置发生故障后对其进行维修时所处的状态。

2.3目前常用的评价统计指标

2.3.1正确动作率即一定期限内（例如一年）被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。

正确动作率=（正确动作次数/总动作次数）×100

用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势，也可以反映不同的继电保护系统（如220kv与500kv）之间的对比情况，从中找出薄弱环节。

2.3.2可靠度r(t)是指元件在起始时刻正常的条件下，在时间区间（0，t）不发生故障的概率。对于继电保护装置，注意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。

2.3.3可用率a(t)是指元件在起始时刻正常工作的条件下，时刻t正常工作的概率。可靠度与可用率的不同在于，可靠度中的定义要求元件在时间区间(0，t)连续的处于正常状态，而可用率则无此要求。

2.3.4故障率h(t)是指元件从起始时刻直到时刻t完好条件下，在时刻t以后单位时间里发生故障的概率。

2.3.5平均无故障工作时间mtbf设从修复到首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间，则其数学期望值为平均无故障工作时间。

2.3.6修复率m(t)是指元件自起始时刻直到时刻t故障的条件下，自时刻t以后每单位时间里修复的概率

2.3.7平均修复时间mttr平均修复时间是修复时间的数学期望值。

3、10KV配电系统继电保护

目前，10KV电压等级是我国主要配电网络。它能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到企业和居民用电的畅通，而且涉及到电力系统能否正常的运行。现在10KV配电线路的保护，一般采用电流速断（Ⅰ段）、定时限过电流（Ⅲ段）、零序电流保护（仅限少数大城市的电阻接地系统）和三相一次重合闸保护（若线路有架空线）构成。下面对几种常用电流保护的进行分析。

3.1反时限过电流保护

继电保护的动作时间与短路电流的大小有关，短路电流越大，动作时间越短；短路电流越小，动作时间越长，这种保护就叫做反时限过电流保护。反时限过电流保护虽外部接线简单，但内部结构十分复杂，调试比较困难；在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。

3.2定时限过电流保护

继电保护的动作时间与短路电流的大小无关，时间是恒定的，时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的，这种保护方式就称为定时限过电流保护。

定时限过电流保护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般采用直流操作，须设置直流屏。

定时限过电流保护的基本原理。在10kV中性点不接地系统中，广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间，而与被保护回路的短路电流大小无关，所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。

动作电流的整定计算。过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则，是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动，而在最大负荷电流出现时不应动作。

4、20KV配电系统继电保护改造

20KV电压等级尤其适宜于较高电力负荷密度情况下的工业化初期阶段，十分适合于我国现阶段，目前，全国各地都已在20KV电压等级作为配电网的试点，为节省投资，大多对现行的10KV配电方式进行升压改造。

我国现有的10KV系统大多为中性点不接地或经消弧线圈接地系统，均为小电流接地系统，在发生单相接地故障时，一般只要求继电保护设备能有选择性的发出信号即可，而不必跳闸。但如今城市配电网络建设和改造中，电缆大量使用，造成系统的对地电容电流大幅度增加，同时绝缘水平较低的新型电气设备得到了广泛应用，传统的中性点接地方式难以适应以电缆为主的城市配电网的发展要求。20KV系统中性点宜改为经低电阻接地方式，由于单相接地故障电流大，需要立即跳闸，切除故障，这与小电流接地方式有根本的区别，因此升压后系统的继电保护也需要作出相应改造。

升压后20KV出线的继电保护，除了电压互感器、电流互感器以及一次设备需要适当调整外，二次保护装置、保护类型及定值整定原则和10KV大体一致。经实践分析，对20KV配电系统中性点经低电阻接地条件的继电保护可采取以下几种改造措施：

1）在20KV架空线路中采取中途附加自动配电开关的措施，可以扩大相间短路的保护区域，使之与10KV原系统做同样程度的整定，这种方法尤其适用于长距离20KV架空配电线路的系统。

2）20KV配电线路及主变压器20KV侧均应配置反映接地故障的零序保护。在需要或者有条件的系统中可以考虑增加零序方向电流保护，以克服地区故障点接地电阻过大可能出现拒动的弱点。

3）20KV配电线路同10KV一样，宜采用过流速断保护做主保护，以定时过电流保护作后备保护，架空线路并采用自动重合闸装置。

4）主变压器零序保护配置应根据其20KV侧绕组联结方法不同而不同。20KV母线需要配置两段定时限零序保护。