機電一體化畢業(yè)論文--電力技術繼電保護技術探析

1、<p><b>　　畢業(yè)論文(設計）</b></p><p>　　題目 電力技術繼電保護技術探析</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要：1</b></p><p><b>　　關鍵詞：1</b><

2、/p><p>　　第一章 繼電保護的基本概念 2</p><p>　　1.1繼電保護裝置2</p><p>　　1.2 繼電保護的作用與組成2</p><p>　　1.3 繼電保護的基本原理2</p><p>　　1.4 繼電保護裝置的分類3</p><p>　　1.5 對

3、繼電保護裝置的基本要求 3</p><p>　　第二章 10KV繼電保護的基本介紹3</p><p>　　2.1繼電保護在10KV供電系統(tǒng)中的重要位置 4</p><p>　　2.2 10KV系統(tǒng)中應配置的繼電保護 4</p><p>　　2.3 10KV供電系統(tǒng)的幾種運行狀況 4<

4、/p><p>　　2.4 10KV供電系統(tǒng)繼電保護裝置的任務 5</p><p>　　第三章  幾種常用電流保護的分析 5</p><p>　　3.1  反時限過電流保護 5</p><p>　　3.2 定時限過電流保護 6</p><p>　　3

5、.3  電流速斷保護 6</p><p>　　第四章 繼電器的選擇7</p><p>　　4.1 按使用環(huán)境選型7</p><p>　　4.2 按輸入信號不同確定繼電器種類7</p><p>　　4.3 輸入參量的選定7</p><p>　　4.4 根據負載情況選擇繼電器觸點的種

6、類和容量7</p><p>　　第五章 繼電保護的缺陷和維護7</p><p>　　5.1繼電保護的缺陷的危險性7</p><p>　　5.2 繼電保護運行的缺陷及維修措施7</p><p>　　第六章 電力系統(tǒng)繼電保護技術的現狀與發(fā)展9</p><p>　　6.1 我國繼電保護的發(fā)展現狀9</p&

7、gt;<p>　　6.2 電力系統(tǒng)繼電保護發(fā)展趨勢9</p><p><b>　　結語11</b></p><p><b>　　謝辭11</b></p><p><b>　　參考文獻11</b></p><p>　　電力技術繼電保護技術探析</p&g

8、t;<p>　　機電一體化專業(yè) 司新科</p><p>　　指導老師 羅雨來</p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　在電力系統(tǒng)中，各種類型的、大量的電氣設備通過電氣線路緊密地聯結在一起。由于其覆蓋的地域極其遼闊、運行環(huán)境極其復雜以及各種人為因素的影響，電氣故障的發(fā)生是不可避免的。由于電力系統(tǒng)的特

9、殊性，上述五個環(huán)節(jié)應是環(huán)環(huán)相扣、時時平衡、缺一不可，又幾乎是在同一時間內完成的。根據繼電保護的缺陷提出了相對應的措施來應對突發(fā)事件的發(fā)生?；仡櫫宋覈娏ο到y(tǒng)繼電保護技術發(fā)展的過程，概述了微機繼電保護技術的成就，提出了未來繼電保護技術發(fā)展的趨勢是：計算機、網絡和人工智能技術的發(fā)展,繼電保護必將向綜合自動化技術方向發(fā)展。</p><p><b>　　關鍵詞：</b></p><

10、;p>　　電力系統(tǒng) 發(fā)電變電 輸電配電  繼電保護 微機保護 發(fā)展</p><p>　　第一章 繼電保護的基本概念 </p><p><b>　　1.1繼電保護裝置</b></p><p>　　繼電保護裝置是一種由繼電器和其它輔助元件構成的安全自動裝置。它能反映電氣元件的故障和不正常運行狀態(tài)，并

11、動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號。</p><p>　　(1)故障：將故障元件切除；</p><p>　　(2)不正常狀態(tài)——自動發(fā)出信號以便及時處理，可預防事故的發(fā)生和縮小事故影響范圍，保證電能質量和供電可靠性。</p><p>　　1.2 繼電保護的作用與組成</p><p>　　在電力系統(tǒng)中，繼電保護裝置的基本任務（作用）是:</p&g

12、t;<p>　?。?）當電力系統(tǒng)中的電氣設備發(fā)生短路故障時，能自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其它無故障部分迅速恢復正常運行。</p><p>　?。?）當電力系統(tǒng)中的電氣設備出現不正常運行狀態(tài)時，并根據運行維護的條件，動作于發(fā)出信號、減負荷或跳閘。繼電保護的組成一般由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分組成。</p><p>　　繼

13、電保護裝置主要都包括三個部分：測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分。</p><p>　?。ūＷo裝置結構方框圖）</p><p>　　1.3 繼電保護的基本原理</p><p>　　現以最簡單的過電流保護裝置為例，來說明繼電保護的組成和基本工作原理。</p><p>　　在圖1.1 所示的輸電線路過電流保護裝置的原理接線圖中,電流繼電器KA的線圈接于

14、被保護線路電流互感器TA的二次回路，這就是保護的測量回路，它監(jiān)視被保護線路的運行狀態(tài)，測量線路中電流的大小。在正常運行情況下，線路中通過負荷電流時，電流繼電器KA不動作；當被保護線路發(fā)生短路故障時，流入繼電器KA線圈回路的電流大于繼電器的動作電流時，電流繼電器立即動作，其接點閉合，接通邏輯回路中時間繼電器KT 的線圈回路，時間繼電器起動并經延時后接點閉合，接通執(zhí)行回路中的信號繼電器KS和斷路器QF跳閘線圈Y回路，使斷路器QF跳閘，切除故

15、障 </p><p>　　圖1.1線路過電流保護裝置單相原理接線圖</p><p>　　可見，這種繼電保護裝置的核心是電流繼電器，它通過電流互感器受電，經常測量著線路電流值的變化，并與整定值進行比較，一旦超過整定值就動作，向斷路器跳閘機構送出跳閘命令，同時發(fā)出繼電保護動作信號。</p><p>　　1.4 繼電保護裝置的分類<

16、/p><p>　　繼電保護裝置一般可以按反應的物理量不同、被保護對象的不同、組成元件的不同以及作用的不同等方式來分類，例如：</p><p>　?。?）根據保護裝置反應物理量的不同可分為：電流保護、電壓保護、距離保護、差動保護和瓦斯保護等。</p><p>　?。?）根據被保護對象的不同可分為：發(fā)電機保護、輸電線保護、母線保護、變壓器保護、電動機保護等。</p&g

17、t;<p>　?。?）根據保護裝置的組成元件不同可分為：電磁型、半導體型、數字型及微機保護裝置等。</p><p>　?。?）根據保護裝置的作用不同可分為：主保護、后備保護，以及為了改善保護裝置的某種性能，而專門設置的輔助保護裝置等。</p><p>　　1.5 對繼電保護裝置的基本要求 </p><p>　　對繼電保護裝置的基本要求有四點

18、：即選擇性、靈敏性、速動性和可靠性  （1） 選擇性  　　當供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時，繼電保護裝置應能有選擇性地將故障部分切除。也就是它應該首先斷開距離故障點最近的斷路器，以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運行。系統(tǒng)中的繼電保護裝置能滿足上述要求的，就稱為有選擇性；。  以圖3—1為例，在各個斷路器處都裝有保護裝置。當K—1點故障時，根據選擇性的要求，應首先由斷路器6處的保護裝置動作，使斷路器

19、斷開，則非故障部分可繼續(xù)正常運行。若在K—1點故障時，繼電保護裝置首先使斷路器5斷開，則變電所Ⅲ將全部停止供電，這種情況稱為無選擇性的動作。同理，K—2點短路應由斷路器5切除，K—3點短路應由斷路器1、2切除。 </p><p>　　圖1-2繼電保護裝置的選擇性</p><p>　?。?） 靈敏性  靈敏性系指繼電保護裝置對故障和異常工作狀況的反映能力。在保護裝置的保

20、護范圍內，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。保護裝置靈敏與否，一般用靈敏系數來衡量。保護裝置的靈敏系數應根據不利的運行方式和故障類型進行計算。 （3） 速動性  縮短切除故障的時間，就可以減輕短路電流對電氣設備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復，從而為電氣設備的自啟動創(chuàng)造了有利條件，同時還提高了發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性。  （4）  可靠性  為確

21、保保護裝置動作的可靠性，則要求保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調試要正確無誤；同時要求組成保護裝置的各元件的質量要可靠、運行維護要得當、系統(tǒng)應盡可能的簡化有效，以提高保護的可靠性。  第二章 10KV繼電保護的基本介紹</p><p>　　2.1繼電保護在10KV供電系統(tǒng)中的重要位置  </p><p>　　隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展，電網規(guī)

22、模日益壯大，電力系統(tǒng)網絡結構更顯復雜，提高電力系統(tǒng)的安全運行水平尤為重要。電力系統(tǒng)是電能生產、變換、輸送、分配和使用的各種電氣設備按照一定的技術與經濟要求有機組成的一個聯合系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)中，各種類型的、大量的電氣設備通過電氣線路緊密地聯結在一起。由于其覆蓋的地域極其遼闊、運行環(huán)境極其復雜以及各種人為因素的影響，電氣故障的發(fā)生是不可避免的。由于電力系統(tǒng)的特殊性，上述五個環(huán)節(jié)應是環(huán)環(huán)相扣、時時平衡、缺一不可，又幾乎是在同一時間內完成的。&

23、lt;/p><p>　　2.2 10KV系統(tǒng)中應配置的繼電保護  </p><p>　　按照工廠企業(yè)10KV供電系統(tǒng)的設計規(guī)范要求，在10KV的供電線路、配電變壓器和分段母線上一般應設置以下保護裝置：  </p><p>　　（1） 10KV線路應配置的繼電保護  </p><p>　　10KV線路一般均應

24、裝設過電流保護。當過電流保護的時限不大于0.5s～0.7s,并沒有保護配合上的要求時，可不裝設電流速斷保護；自重要的變配電所引出的線路應裝設瞬時電流速斷保護。當瞬時電流速斷保護不能滿足選擇性動作時，應裝設略帶時限的電流速斷保護。  </p><p>　?。?）10KV配電變壓器應配置的繼電保護  1）變壓器的低壓側應裝設短路保護和過負荷保護。短路保護作為保護母線、變壓器干線的主保護, 并作為

25、配電線路的后備保護。 2）變壓器低壓側主保護應與高壓側主保護和低壓配電線路保護有良好的選擇性,并保證系統(tǒng)出現正常的尖峰電流時不會引起保護裝置誤動作。  3）變壓器低壓側主保護也可兼作單相接地保護, 可采用帶單相接地保護的低壓斷路器作變壓器低壓側的主保護,如靈敏度不夠時應增設零序保護。</p><p>　　為了與出線保護取得動作時限配合, 變壓器低壓側短路保護一般采用瞬時或短延時脫扣器動作于斷開低壓側

26、斷路器, 過負荷保護采用帶有長延時脫扣器低壓斷路器或給值班人員發(fā)出報警信號。 </p><p>　　2.3 10KV供電系統(tǒng)的幾種運行狀況  </p><p>　?。?） 供電系統(tǒng)的正常運行  　 這種狀況系指系統(tǒng)中各種設備或線路均在其額定狀態(tài)下進行工作；各種信號、指示和儀表均工作在允許范圍內的運行狀況；  </p><p&g

27、t;　?。?） 供電系統(tǒng)的故障  　　這種狀況系指某些設備或線路出現了一、10kV配電系統(tǒng)的保護配置情況</p><p>　　大部分工廠企業(yè)及居民小區(qū)用電是10kV供電，并設置配電房，一般情況下一個配電房安裝一臺或二臺10kV/400V的配電變壓器，用380V/220V電壓供用戶用電，一次系統(tǒng)接線圖，如圖1。</p><p>　　用電單位的保護配置存在下面幾種情況：&

28、lt;/p><p>　　1.10kV配電房單臺變壓器容量小于800kVA時，為了簡化和節(jié)省費用，10kV側往往只裝環(huán)網柜，內配設負荷開關和熔斷器，不裝設斷路器和繼電保護裝置，所以當發(fā)生短路故障時，只能靠熔斷器熔斷來保護變壓器。這種配置的缺點，一是變壓器沒有過載保護；二是熔斷器熔斷電流有分散性、時限不穩(wěn)定，容易發(fā)生越級跳閘，造成停電擴大。</p><p>　　2.當變壓器單臺容量大于800kVA

29、及以上時，10kV側開關柜內均裝設斷路器并配置繼電保護裝置，配置保護的型式有兩種：</p><p>　?、傺b設GL-10系列反時限過電流繼電器，構成過電流保護，電流定值可以從端子上做階梯狀調節(jié)，缺點是時限調節(jié)誤差較大，構成上下級保護時限配合難度大。</p><p>　?、谘b設微機保護比較完善，具有過負荷保護信號、過電流保護和速斷保護作用跳閘，保護定值和時間調整比較精確和方便，建議推廣選用。

30、</p><p>　　2.4 10KV供電系統(tǒng)繼電保護裝置的任務 </p><p>　?。?） 在供電系統(tǒng)中運行正常時，它應能完整地、安全地監(jiān)視各種設備的運行狀況，為值班人員提供可靠的運行依據；  　?。?）如供電系統(tǒng)中發(fā)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(xù)運行；  　?。?）當供電系統(tǒng)中出現異常運行工作狀

31、況時，它應能及時地、準確地發(fā)出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理；  　　在10KV系統(tǒng)中裝設繼電保護裝置的主要作用是通過縮小事故范圍或預報事故的發(fā)生，來達到提高系統(tǒng)運行的可靠性，并最大限度地保證供電的安全和不間斷。因此，在10KV系統(tǒng)中的繼電保護裝置就成了供電系統(tǒng)能否安全可靠運行的不可缺少的重要組成部分。  </p><p>　　第三章  幾種常用電流保護的分析 

32、</p><p>　　3.1  反時限過電流保護  </p><p>　　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。  （2）  繼電器的構成  反時限過電流保護是由感應型繼電器構成的。這種保護方式廣泛

33、應用于一般工礦企業(yè)中，感應型繼電器兼有電磁式電流繼電器、電磁式時間繼電器、電磁式信號繼電器和電磁式中間繼電器的功能，用以實現反時限過電流保護；另外，它還有電磁速斷元件的功能，又能同時實現電流速斷保護。</p><p>　?。?） 反時限過電流保護的基本原理  當供電線路發(fā)生相間短路時，感應型繼電器KA1或(和)KA2達到整定的一定時限后動作，首先使其常開觸點閉合，這時斷路器的脫扣器YR1或(

34、和)YR2因有KA1或(和)KA2的常閉觸點分流(短路)，而無電流通過,故暫時不會動作。但接著KA1或(和)KA2的常閉觸點斷開，因YR1或(和)YR2因“去分流”而通電動作，使斷路器跳閘，同時繼電器本身的信號掉牌掉下，給出信號。    </p><p>　　3.2 定時限過電流保護  </p><p>　　定時限過電流保護  繼電保護的

35、動作時間與短路電流的大小無關，時間是恒定的，時間是靠時間繼電器的整定來獲得的。時間繼電器在一定范圍內是連續(xù)可調的，這種保護方式就稱為定時限過電流保護。  （2） 繼電器的構成  　　定時限過電流保護是由電磁式時間繼電器、 電磁式中間繼電器、電磁式電流繼電器、電磁式信號繼電器構成的。它一般采用直流操作，須設置直流屏。定時限過電流保護簡單可靠、完全依靠選擇動作時間來獲得選擇性，上、下級的選擇性配合比較容易

36、、時限由時間繼電器根據計算后獲取的參數來整定，動作的選擇性能夠保證、動作的靈敏性能夠滿足要求、整定調試比較準確和方便。</p><p>　?。?） 定時限過電流保護的基本原理  　　10KV中性點不接地系統(tǒng)中，廣泛采用的兩相兩繼電器的定時限過電流保護的原理接線圖。它是由兩只電流互感器和兩只電流繼電器、一只時間繼電器和一只信號繼電器構成。  當被保護線路只設有一套保護，且時間繼電器的容

37、量足大時，可用時間繼電器的觸點去直接接通跳閘回路，而省去出口中間繼電器。  3.3  電流速斷保護  </p><p>　　電流速斷保護  　　電流速斷保護是一種無時限或略帶時限動作的一種電流保護。它能在最短的時間內迅速切除短路故障，減小故障持續(xù)時間，防止事故擴大。  電流速斷保護又分為瞬時電流速斷保護和略帶時限的電流速斷保護兩種。  （2）

38、電流速斷保護的構成  　　電流速斷保護是由電磁式中間繼電器、電磁式電流繼電器、電磁式信號繼電器構成的。它一般不需要時間繼電器。常采用直流操作，須設置直流屏。電流速斷保護簡單可靠、完全依靠短路電流的大小來確定保護是否需要啟動。</p><p>　　瞬時電流速斷保護的整定原則和保護范圍  　　瞬時電流速斷保護與過電流保護的區(qū)別，在于它的動作電流值不是躲過最大負荷電流，而是必須大于保護范圍外部短

39、路時的最大短路電流。即按躲過被保護線路末端可能產生的三相最大短路電流來整定。從而使速斷保護范圍被限制在被保護線路的內部，從整定值上保證了選擇性，因此可以瞬時跳閘。</p><p>　?。?） 瞬時電流速斷保護的基本原理  　　瞬時電流速斷保護的原理與定時限過電流保護基本相同。只是由一只電磁式中間繼電器替代了時間繼電器。  　　中間繼電器的作用有兩點：其一是因電流繼電器的接點容量較小，不能直

40、接接通跳閘線圈，用以增大接點容量；其二是當被保護線路上裝有熔斷器時，在兩相或三相避雷器同時放電時，將造成短時的相間短路。</p><p>　　第四章 繼電器的選擇</p><p>　　4.1 按使用環(huán)境選型</p><p>　　使用環(huán)境條件主要指溫度、濕度、低氣壓、振動和沖擊。此外，尚有封裝方式、安裝方法、外形尺寸及絕緣性等要求。由于材料和結構不同，繼電器承受的

41、環(huán)境力學條件各異，超過產品標準規(guī)定的環(huán)境力學條件下使用，有可能損壞繼電器，可按整機的環(huán)境力學條件或高一級的條件選用。</p><p>　　4.2 按輸入信號不同確定繼電器種類</p><p>　　按輸入信號是電、溫度、時間、光信號確定選用電磁、溫度、時間、光電繼電器，這是沒有問題的。這里特別說明電壓、電流繼電器的選用。若整機供給繼電器線圈是恒定的電流應選用電流繼電器，是恒定電壓值則選用電

42、壓繼電器。</p><p>　　4.3 輸入參量的選定</p><p>　　與用戶密切相關的輸入量是線圈工作電壓，而吸合電壓（則是繼電器制造廠控制繼電器靈敏度并對其進行判斷、考核的參數。對用戶來講，它只是一個工作下極限參數值?？刂瓢踩禂凳枪ぷ麟妷?吸合電壓，如果在吸合值下使用繼電器，是不可靠的、不安全的，環(huán)境溫度升高或處于振動、沖擊條件下，將使繼電器工作不可靠。</p>

43、<p>　　4.4 根據負載情況選擇繼電器觸點的種類和容量</p><p>　　國內外長期實踐證明，約70%的故障發(fā)生在觸點上，這足見正確選擇和使用繼電器觸點非常重要。</p><p>　　根據負載容量大小和負載性質確定參數十分重要。認為觸點切換負荷小一定比切換負荷大可靠是不正確的，一般說，繼電器切換負荷在額定電壓下，電流大于100mA、小于額定電流的75%最好。電流小于100

44、mA會使觸點積碳增加，可靠性下降，故100mA稱作試驗電流，是國內外專業(yè)標準對繼電器生產廠工藝條件和水平的考核內容。</p><p>　　第五章 繼電保護的缺陷和維護</p><p>　　5.1繼電保護的缺陷的危險性</p><p>　　繼電保護運行過程中不可避免地出現一些影響正常運行的缺陷，有些缺陷甚至迫使繼電保護退出運行，從而影響了整個電網的運行可靠性。繼電器

45、保護繼電器的原因很多，根據職責分工，操作和維修管理部門的責任，包括操作和維修不良、誤操作、接線錯誤，不正確的安裝及調試，原理和軟件缺陷；基礎設施部門的責任，調試質量差；設計部門設計不合理，設計錯誤，還有其他的責任和不明原因。基礎設施設計部門責任造成的問題，可以加強全過程技術監(jiān)督檢驗來解決；但保護裝置制造不良造成的問題必須依靠廠家解決。</p><p>　　5.2 繼電保護運行的缺陷及維修措施　</p>

46、<p>　　如何快速有效地消除缺陷，恢復繼電保護的正常運行，從而保證電網的安全穩(wěn)定運行，是每個繼電保護工作者所要解決的問題。以下就變電站常見的幾種類型的繼電保護缺陷消除方法進行探討。</p><p>　　5.2.1.直流接地</p><p>　　直流電源作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，為一些重要常規(guī)負荷、繼電保護及自動裝置提供不間斷供電電源，并提供事故照明電源。直流系統(tǒng)發(fā)生一點接

47、地時，不會產生短路電流，可繼續(xù)運行。但是必須及時查找接地點并盡快消除接地故障，否則當發(fā)生另一點接地時，有可能造成直流電源短路，引起熔斷器熔斷，或快分電源開關斷開，使設備失去操作電源，引發(fā)電力系統(tǒng)嚴重故障乃至事故。因此，不允許直流系統(tǒng)在一點接地情況下長時間運行，必須加強在線監(jiān)測，迅速查找并排除接地故障，杜絕因直流系統(tǒng)接地而引起的電力系統(tǒng)故障。</p><p>　　直流接地是變電站最常見的缺陷之一，直流接地時應及時找

48、出接點，盡快消除。發(fā)生直流接地時，首先要到絕緣監(jiān)測裝置上查看是哪一支路接地，然后查看這一支路接了哪些保護裝置或回路。處理直流接地的步驟是：根據運行方式、操作情況、氣候影響進行判斷可能接地的處所，采用拉路尋找、逐段排除的方法，以先信號部分后操作部分，先室外部分后室內部分為原則。</p><p>　　(1)拉路法進行判斷法</p><p>　　直流接地回路一旦從直流系統(tǒng)中脫離運行，直流母線的正

49、負極對地電壓就會出現平衡。所以人們通常從直流接地回路瞬間停電，確定直流接地是否發(fā)生在該回路，這就是所謂的“拉路法”。直流系統(tǒng)是個不間斷電源，基于它的特性，人們不能隨意停電。</p><p>　　根據負荷的重要性，依次短時拉開直流屏所供直流負荷各回路。當切除某一回路時故障消失，則說明故障就在該回路之內繼續(xù)運用拉路法，就可以進一步確定故障在此回路的哪一支路當中。例如，斷開直流屏主控控制回路熔斷器，絕緣監(jiān)察裝置”接地”

50、信號消失，說明故障在此回路中。</p><p><b>　　(2)逐段排除法</b></p><p>　　讓直流負荷分段開環(huán)運行，再斷開直流母線分段開關及回路環(huán)路開關，然后采用拉路法，故障范圍更容易確定。但在切斷各專用直流回路時，切斷時間不得超過3s。</p><p>　　如發(fā)生接地時有人在工作，則在工作設備上發(fā)生接地的可能性最大，此時應先斷開

51、工作設備的直流電源，查看直流接地信號是否消失，如消失則應根據工作情況及地點查找出接地點，如若不是則繼續(xù)用拉路法尋找。</p><p>　　以上是處理直流接地的一般原則。</p><p>　　5.2.2.控制回路斷線</p><p>　　1）控制回路斷線常見原因</p><p><b>　　(1)接線松動。</b><

52、/p><p>　　(2)斷路器機構的閉鎖繼電器損壞或其他閉鎖觸點未閉合。</p><p>　　(3)斷路器輔助觸點異常。</p><p>　　(4)保護操作箱的位置繼電器損壞。</p><p>　　(5)斷路器分合閘線圈燒壞。</p><p>　　2）控制回路斷線故障處理步驟</p><p>　　(

53、1)檢查控制電源是否正常，查看操作箱上HWJ或TWJ燈是否亮，如燈亮說明控制回路完好，可能是HWJ或TWJ繼電器提供的信號觸點有問題或者分合閘回路接線有松動，當然也不排除是信號回路的問題。</p><p>　　(2)用萬用表在開關機構上測量分合閘線圈是否完好，分合閘回路線圈完好，一般測量電阻是30-200Ω（不同廠家，不同直流電壓而定）。如果測量值正常，則說明分合閘線圈沒問題，若測量發(fā)現分合閘線圈有問題，應該立刻

54、對線圈進行更換。</p><p>　　(3)檢查發(fā)現線圈完好，如果控制電源空開跳閘，說明分合閘回路上有短路點，應該進行絕緣檢查，逐級排除。</p><p>　　5.2.3.保護裝置異常</p><p>　　現代微機保護出現裝置異常時，主要是由元器件損壞引起。作為現場繼保人員，并不需要知道具體哪個元器件損壞，只要判斷是哪個插件損壞就行。這樣做一是提高現場處理缺陷速度，

55、二是現代微機保護硬件復雜若要判斷出具體故障元器件對人員素質要求較高，且現場也缺乏測試和修復設備。下面是一些引起元 器件損壞的主要原因： (1)電源損壞：電源損壞的主要原因是電源的質量不佳或超期運行所致。 (2)元器件質量不良：其引起的缺陷主要有A/D轉換故障、液晶顯示失靈和跳閘位置繼電器(KCT)損壞等。 (3)設計不良：回路參數設計或軟件設計不良，特別是廠家的軟件版本控制和程序Bug問題比較突出。出現些類情況時，</p>

56、<p>　　應及時聯系廠家，對設計進行升級處理。</p><p>　　(4)電磁干擾：早期微機型保護裝置電磁兼容水平較低，裝置的整體抗干擾能力未能達到IEC標準，造成元器件損壞次數居高不下，應加快該類保護的改造。</p><p>　　(5)元器件老化：這主要發(fā)生在早期的微機型保護裝置上。根據筆者多年處理裝置異常缺陷的經驗，對于運行年限較久的保護裝置通常出現保護異常是由電源插件或

57、CPU插件老化引起的。因此只要退出保護裝置，更換電源插件或CPU插件即可恢復正常。</p><p>　　5.2.4.通道故障</p><p>　　隨著通訊技術的發(fā)展，光纖及光纖設備造價的降低，光纖通訊網在電力系統(tǒng)的架設越來越普遍。而借助光纖通訊網的光纖電流差動保護和光纖允許式／距離保護在當今的電力系統(tǒng)也得到了越來越廣泛的應用。由于光纖電流差動保護具有天然的選相能力，不受系統(tǒng)振蕩、非全相運行

58、的影響，靈敏度高等優(yōu)點。因此，光纖電流差動保護在南方電網220kV及以上的輸電線路獲得了廣泛的應用。</p><p>　　光纖電流差動保護或光纖允許式／距離保護通道故障時將可能導致保護的誤動或拒動，因此保護裝置通道告警時必須將保護退出運行，由檢修人員立刻到現場進行緊急處理。故障出現后，由于工作人員缺乏經驗和有效的檢測手段，常常不能及時發(fā)現問題所在，導致光纖保護難以及時恢復正常運行，從而影響電網的安全運行。引起保護

59、裝置通道告警的原因很多，包括熔纖質量不好、光纜斷芯、</p><p>　　光纖跳線接頭松動、復用接口裝置故障等。</p><p>　　電力系統(tǒng)繼電保護技術的現狀與發(fā)展</p><p>　　6.1 我國繼電保護的發(fā)展現狀</p><p>　　上世紀60年代到80年代是晶體管繼電保護蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設備廠合作

60、研究的500kV晶體管方向高頻保護和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護,運行于葛洲壩500kV線路上,結束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。在20世紀70年代中,基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列,逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產和應用仍處于主導地位,這是集成電路保護時代。我國從20世紀70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究,1984年原

61、華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定,并在系統(tǒng)中獲得應用,揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁,為微機保護的推廣開辟了道路。從90年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代。不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色,為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全且工作可靠的繼電保護裝置。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。</p><p>　　6.2 電力

62、系統(tǒng)繼電保護發(fā)展趨勢</p><p>　　6.2.1 計算機化</p><p>　　按照著名的摩爾定律,芯片上的集成度每隔18—24個月翻一番。其結果是不僅計算機硬件的性能成倍增加,價格也在迅速降低。微處理機的發(fā)展主要體現在單片化及相關功能的極大增強,片內硬件資源得到很大擴充,單片機與DSP芯片二者技術上的融合,運算能力的顯著提高以及嵌入式網絡通信芯片的出現及應用等方面。這些發(fā)展使硬件設計

63、更加方便,高性價比使冗余設計成為可能,為實現靈活化、高可靠性和模塊化的通用軟硬件平臺創(chuàng)造了條件。</p><p>　　我國在2000年220kV及以上系統(tǒng)的微機保護率為43.99%,線路微機保護占86%,到2003年底,220kV以上系統(tǒng)的微機保護已占到70.29%,線路的微機化率達到97.6%。實際運行中,微機保護的正確動作率要明顯高于其他保護,一般比平均正常動作率高0.2—0.3個百分點。</p>

64、<p>　　繼電保護裝置的計算機化是不可逆轉的發(fā)展趨勢。電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高,除了保護基本功能外,還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間,快速的數據處理功能,強大的通信功能,與其他保護、控制裝置和調度聯網以供享全系統(tǒng)數據、信息和網絡資源的能力、高級語言編程等。</p><p><b>　　6.2.2 網絡化</b></p><p>　　網

65、絡保護是計算機技術、通信技術、網絡技術和微機保護相結合的產物,通過計算機網絡來實現各種保護功能,如線路保護、變壓器保護、母線保護等。網絡保護的最大好處是數據共享,可實現本來由高頻保護、光纖保護才能實現的縱聯保護。另外,由于分站保護系統(tǒng)采集了該站所有斷路器的電流量、母線電壓量,所以很容易就可實現母線保護,而不需要另外的母線保護裝置。</p><p>　　電力系統(tǒng)網絡型繼電保護是一種新型的繼電保護,是微機保護技術發(fā)展

66、的必然趨勢。它建立在計算機技術、網絡技術、通信技術以及微機保護技術發(fā)展的基礎上。網絡保護系統(tǒng)中網省級、省市級和市級主干網絡拓撲結構,以及分站系統(tǒng)拓撲結構均可采用簡單、可靠的總線結構、星形結構、環(huán)形結構等。分站保護系統(tǒng)在整個網絡保護系統(tǒng)中是最重要的一個環(huán)節(jié)。分站保護系統(tǒng)有2種模式:一是利用現有微機保護;另一個是組建新系統(tǒng),各種保護功能完全由分站系統(tǒng)保護管理機實現。由于繼電保護在電網中的重要性,必須采取有針對性的網絡安全控制策略,以確保網絡

67、保護系統(tǒng)的安全。</p><p><b>　　6.2.3 智能化</b></p><p>　　隨著計算機技術的飛速發(fā)展及計算機在電力系統(tǒng)繼電保護領域中的普遍應用,新的控制原理和方法不斷被應用于計算機繼電保護中,近年來人工智能技術如專家系統(tǒng)、人工神經網絡、遺傳算法、模糊邏輯、小波理論等在電力系統(tǒng)各個領域都得到了應用,從而使繼電保護的研究向更高的層次發(fā)展,出現了引人注目的

68、新趨勢。例如電力系統(tǒng)繼電保護領域內出現了用人工神經網絡(ANN)來實現故障類型的判別、故障距離的測定、方向保護、主設備保護等。在輸電線兩側系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經過渡電阻的短路就是一非線性問題,距離保護很難正確作出故障位置的判別,從而造成誤動或拒動;如果用神經網絡方法,經過大量故障樣本的訓練,只要樣本集中充分考慮了各種情況,則在發(fā)生任何故障時都可正確判別。</p><p>　　隨著人工智能技術的不斷發(fā)展,新的

69、方法也在不斷涌現,在電力系統(tǒng)繼電保護中的應用范圍也在不斷擴大,為繼電保護的發(fā)展注人了新的活力。將不同的人工智能技術結合在一起,分析不確定因素對保護系統(tǒng)的影響,從而提高保護動作的可靠性,是今后智能保護的發(fā)展方向。雖然上述智能方法在電力系統(tǒng)繼電保護中應用取得了一些成果,但這些理論本身還不是很成熟,需要進一步完善。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機、通信等各種技術的進步和發(fā)展,可以預見,人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用,以解決用常規(guī)方法難以

70、解決的問題。</p><p>　　6.2.4 綜合自動化</p><p>　　現代計算機技術、通信技術和網絡技術為改變變電站目前監(jiān)視、控制、保護和計量裝置及系統(tǒng)分割的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術基礎。高壓、超高壓變電站正面臨著一場技術創(chuàng)新。實現繼電保護和綜合自動化的緊密結合,它表現在集成與資源共享、遠方控制與信息共享。以遠方終端單元(RTU)、微機保護裝置為核心,將變電所的控制、信號

71、、測量、計費等回路納入計算機系統(tǒng),取代傳統(tǒng)的控制保護屏,能夠降低變電所的占地面積和設備投資,提高二次系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　綜合自動化系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)二次系統(tǒng)各專業(yè)界限和設備劃分原則,改變了常規(guī)保護裝置不能與調度(控制) 中心通信的缺陷,給變電所自動化賦予了更新的含義和內容,代表了變電所自動化技術發(fā)展的一種潮流。隨著科學技術的發(fā)展,功能更全、智能化水平更高、系統(tǒng)更完善的超高壓變電所綜合自動化系統(tǒng),必將在

72、中國電網建設中不斷涌現,把電網的安全、穩(wěn)定和經濟運行提高到一個新的水平。</p><p><b>　　結語</b></p><p>　　建國以來，我國電力系統(tǒng)繼電保護技術經歷了4個時代。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術、通信技術的進步，繼電保護技術面臨著進一步發(fā)展的趨勢。國內外繼電保護技術發(fā)展的趨勢為：計算機化，網絡化，智能化，綜合自動化，這對繼電保護工作者提出了艱

73、巨的任務，也開辟了活動的廣闊天地。就變電站常見的幾種類型的繼電保護缺陷消除方法進行探討，為專業(yè)人員介紹一種便捷快速的工作思路，有益于專業(yè)人員快速有效地消除繼電保護缺陷，恢復繼電保護的正常運行，從而保證電網的安全穩(wěn)定運行。</p><p><b>　　謝辭</b></p><p>　　這篇論文是在我的導師羅雨來老師的多次指導下完成的。從論文的選題到結構安排，從內容到文字

74、潤飾，都凝聚了他大量的心血。在這篇論文的寫作過程中，羅雨來老師不辭辛勞，多次與我就論文中許多核心問題作深入細致地探討，給我提出切實可行的指導性建議，并細心全面地修改了我的論文。羅老師這種一絲不茍的負責精神，使我深受感動。更重要的是羅老師在指導我的論文的過程中，始終踐行著“授人以魚，不如授之以漁”的原則。他常教導我要志存高遠，嚴格遵守學術道德和學術規(guī)范，為以后的繼續(xù)深造打好堅實的基礎。在此，請允許我向尊敬的羅老師表示真摯的謝意！ 最后

75、再次感謝在大學傳授給我知識以及給我?guī)椭凸膭畹睦蠋?，同學和朋友，謝謝你們！</p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 王翠平.繼電保護裝置的維護及試驗.科苑論壇． </p><p>　　[2] 嚴興疇.繼電保護技術極其應用 科技資訊，2007． </p><p>　　[3] 周培華

76、.淺談電力系統(tǒng)中繼電保護的發(fā)展趨勢.科技咨詢導報，2007</p><p>　　[4] 沈國榮.工頻變化量方向繼電器原理的研究.電力系統(tǒng)自動化，1983  [5] 葛耀中.數字計算機在繼電保護中的應用.繼電器，1978  [6] 楊奇遜.微型機繼電保護基礎.北京：水利電力出版社，1988  [7] 吳斌，劉沛.繼電保護中的人工智能及其應用.電力系統(tǒng)自動

77、化，1995</p><p>　　[8] 梁永福．微機型繼電保護裝置的現場調試，電工技術,2008</p><p>　　[9] 谷水清.電力系統(tǒng)繼電保護，北京:電力工程出版社.</p><p>　　[10] 張宇輝.電力系統(tǒng)微型計算機繼電保護:中國電力出版社,2000. </p><p>　　[11] 呂衛(wèi)勝.人工智能技術在電力系統(tǒng)繼