衡量繼電保護的好壞精選(九篇)

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第1篇：衡量繼電保護的好壞范文

【關(guān)鍵詞】 電力系統(tǒng) 微機繼電保護 應用研究

1 繼電保護技術(shù)概述

近年來，電力系統(tǒng)得到了飛速的發(fā)展。提高系統(tǒng)的運行效率和運行質(zhì)量成為需要迫切解決的技術(shù)問題。而繼電保護技術(shù)是解決問題的核心技術(shù)之一。繼電保護技術(shù)是指在系統(tǒng)正常用電過程中，可以對電路故障發(fā)出警報信號，并能夠有效防止事故發(fā)生的一種自動化技術(shù)。繼電保護技術(shù)的原理是通過檢測系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生異常情況時電氣量（頻率、電壓、電流）的變化，并完成繼電保護動作。其核心是繼電保護裝置。近些年，繼電保護裝置從原來的機電整流式向集成微機式發(fā)展。將計算機技術(shù)融入到繼電保護裝置，使繼電保護技術(shù)得到進一步的發(fā)展，同時使繼電保護性能進一步的增強（如圖1）。

微機繼電保護技術(shù)的主要特點：（1）提高運行正確率，計算機的數(shù)據(jù)處理技術(shù)使得繼電保護裝置具備十分強的記憶能力，同時運用自動控制等技術(shù)，使繼電保護裝置可以更優(yōu)的完成故障保護功能，提高了系統(tǒng)運行的正確率。（2）良好的監(jiān)控管理操作性，該技術(shù)中運用的一些核心器件不受外在環(huán)境的影響，可以帶來良好的功效。而且保護裝置利用計算機保護裝置，具備了可監(jiān)控性，從而大大降低了成本。（3）增強輔助功能和兼容性，繼電保護裝置在制造上采用通用兼容的原理，易于統(tǒng)一標準，而且保護裝置的體積較小，可以減少盤未的數(shù)量，在此基礎(chǔ)上可以擴展其他輔助功能。

2 繼電保護技術(shù)的歷史與現(xiàn)狀

20世紀中期，基于晶體管的繼電保護技術(shù)得到蓬勃發(fā)展和廣泛應用。隨后，專家學者對基于集成運算放大器的集成電路保護技術(shù)進行了研究，到80年代末集成電路保護技術(shù)趨于成熟，逐漸替代了晶體管保護技術(shù)。直到90年代，基于集成電路的保護技術(shù)一直占據(jù)著主導地位。在此期間，我國對基于計算機的保護技術(shù)開始了研究，取得了輝煌的成果。相繼研制了不同型式、不同原理的微機保護裝置。在主設(shè)備方面，關(guān)于微機相電壓補償方式高頻保護、微機線路保護裝置、發(fā)電機保護和發(fā)電機-變壓器組保護技術(shù)都獲得巨大進展。至此，不同原理和機型的微機保護裝置為電力系統(tǒng)提供了性能優(yōu)良、可靠地繼電保護裝置。同時，在微機保護算法等方面也取得了大量的理論成果。我國繼電保護技術(shù)進入微機化時代。

3 繼電保護技術(shù)的配置和應用

3.1 繼電保護裝置的任務

繼電保護裝置利用系統(tǒng)中電子器件發(fā)生短路等異常情況時電氣量的變化完成繼電保護的動作。其主要任務在于：（1）供電系統(tǒng)正常運行時，安全地監(jiān)視各個設(shè)備的運行狀況，為工作人員提供可靠的運行依據(jù)；（2）在系統(tǒng)發(fā)生故障時，快速。自動地選擇性屏蔽故障部分，從而保證系統(tǒng)其它部分繼續(xù)正常運行。（3）供電系統(tǒng)出現(xiàn)異常運行工作時，能準確地及時發(fā)出警報，通知工作人員進行處理。

3.2 繼電保護裝置的基本要求

（1）可靠性。保證裝置能夠反應正確的動作，且隨時處于監(jiān)控狀態(tài)。不具備可靠性的保護裝置或許成為直接造成故障或礦大事故的根源。為保障保護裝置具備可靠性，要求組成裝置的各個元件質(zhì)量可靠，運行維護得到。同樣要求裝置的設(shè)計原理、整定計算和安裝調(diào)試正確無誤。保護系統(tǒng)應盡可能簡單有效，提高系統(tǒng)保護的可靠性。

（2）選擇性。指當供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置能夠有選擇的將發(fā)生故障部分切除。即保護裝置首先斷開離故障點最近的斷路器，保障系統(tǒng)中非故障部分可以繼續(xù)正常運行。

（3）速動性。指保護裝置能夠快速地切除電路故障部分。縮短故障的切除時間，可以減輕短路電流對設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)的恢復，為電氣設(shè)備自啟動創(chuàng)造有利條件，同時提高了發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性。

（4）靈敏性。指繼電保護裝置對異常工作的反應能力。保護裝置的靈敏度用靈敏系數(shù)衡量。在裝置的保護范圍之內(nèi)，不管短路性質(zhì)如何，不管短路點位置如何，保護裝置應都能夠?qū)崿F(xiàn)保護動作。但在保護區(qū)外，該裝置不應該構(gòu)成任何錯誤動作。

3.3 繼電保護技術(shù)的應用

在電力系統(tǒng)建設(shè)與運行中，高壓線路、低壓網(wǎng)絡及各種電氣設(shè)備均裝載了相應的微機繼電保護裝置，其主要用于高壓線路保護、主變保護、電容器保護等。高壓供電系統(tǒng)應用包括母線繼電保護裝置的應用，對非并列運行的分段母線裝載電流速斷保護。另外，還需裝置過電流保護。對等級較低的配電所可以不裝設(shè)電流保護。

繼電保護裝置在變電站中的應用包括：（1）主變保護：包含主保護和后備保護，主保護通常是差動保護和瓦斯保護，后備保護通常是過負荷保護或過流保護；（2）母線保護：需同時裝載限時電流速斷保護和過電流保護；（3）電容器保護：其主要包括過壓保護、失壓保護以及過流保護；（4）線路保護：通常采用二段或三段式電流保護，其中一段是速斷電流保護，二段是速斷限時電流保護，三段是過電流保護。微機繼電保護技術(shù)的快速發(fā)展推動了繼電保護裝置的廣泛使用。根據(jù)不同的需求，研發(fā)出不同原理、不同機型的保護裝置。

4 繼電保護技術(shù)的發(fā)展方向

4.1 智能化

隨著計算機技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護領(lǐng)域中的廣泛應用，許多新的計算機控制方法不斷被應用于繼電保護當中。比如專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法、小波理論、模糊邏輯等人工智能技術(shù)，從而對繼電保護的研究向智能化方向發(fā)展。如利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡來實現(xiàn)故障的類型判別；或?qū)⑦^渡電阻短路歸為非線性問題。人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展推動了繼電保護技術(shù)的智能化發(fā)展。結(jié)合不同的智能技術(shù)，分析不確定因素對系統(tǒng)的影響，以提高系統(tǒng)的可靠性，是智能保護的主要方向。

4.2 計算機化

系統(tǒng)運行中微機繼電保護裝置的動作準確率明顯高于其他保護裝置。繼電保護裝置的計算機化是絕對的發(fā)展優(yōu)勢。微機繼電保護裝置以中央處理器為核心，依據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)到的系統(tǒng)的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)選定算法來檢測系統(tǒng)是否發(fā)生故障以及故障的范圍、性質(zhì)等，做出是否切斷或報警等判斷。微機繼電保護由計算機程序?qū)崿F(xiàn)，其中CPU是計算機系統(tǒng)自動控制的指婚中心，計算機程序運行在CPU上。所以CPU的性能在很大程度上決定了計算機系統(tǒng)性能的好壞。

4.3 網(wǎng)絡化

網(wǎng)絡型繼電保護是一種新型的繼電保護技術(shù)，是微機保護技術(shù)發(fā)展的趨勢。它建立在網(wǎng)絡技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)基礎(chǔ)之上，利用計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)各種保護功能，包括線路保護、母線保護、變壓器保護等。網(wǎng)絡型繼電保護的優(yōu)點是共享數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)本來由光纖保護、高頻保護才可以實現(xiàn)的縱聯(lián)保護。此外，通過分站保護系統(tǒng)采集到所有斷路器的電流量、母線電壓量。所以易于實現(xiàn)母線保護，且不需要其他的母線保護裝置。網(wǎng)絡保護系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)采用簡單的環(huán)形結(jié)構(gòu)、星型結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)。因為繼電保護的重要性，需要采取可靠的網(wǎng)絡安全控制策略，來確保網(wǎng)絡保護系統(tǒng)的安全。

4.4 自動化

現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)、計算機技術(shù)為改變電力系統(tǒng)監(jiān)視、保護、控制提供了系統(tǒng)集成和優(yōu)化組合的技術(shù)基礎(chǔ)。高壓變電站經(jīng)歷著技術(shù)創(chuàng)新，即實現(xiàn)自動化和繼電保護的結(jié)合。其體現(xiàn)在遠程控制與信息共享、集成與資源共享。以遠方終端單元、微機保護裝置為核心，將變電所的控制、測量等融入計算機系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的可靠性。綜合自動化系統(tǒng)打破傳統(tǒng)二次系統(tǒng)設(shè)備劃分原則，克服了常規(guī)保護裝置不能與控制中心通信的缺陷，賦予了變電所自動化新的含義和內(nèi)容。

5 結(jié)語

微機繼電保護技術(shù)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。繼電保護裝置為提高電力穩(wěn)定性與安全性、保護電力設(shè)備提供了技術(shù)保障，為電力需求提供技術(shù)支持。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和計算機技術(shù)、通信技術(shù)的進步，繼電保護技術(shù)向著智能化、計算機化、自動化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展，進一步提高保護裝置的性能。

參考文獻：

[1]劉靜.發(fā)電機組繼電保護技術(shù)應用[J].電力科技，2010.5.

第2篇：衡量繼電保護的好壞范文

關(guān)鍵字：電網(wǎng)、功率因數(shù)、無功補償、節(jié)能

中圖分類號： TE08 文獻標識碼： A

前言

在電力系統(tǒng)中，由于許多設(shè)備大多都是感性負載，在運行中不僅要消耗有功功率，設(shè)備本身也消耗無功功率，從而使功率因數(shù)降低。功率因數(shù)的提高直接影響電網(wǎng)供電質(zhì)量的好壞。如果功率因數(shù)過低，將使有功功率輸出減少，無功功率增加，導致電能損耗加大、利用率降低。關(guān)系到節(jié)約電能和供電質(zhì)量。

功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個系數(shù)。功率因數(shù)低，說明電路用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大， 增加了線路供電損失，因此供電部門對用電單位的功率因數(shù)有一定的標準要求。 在交流電路中，電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數(shù)，用符號cosΦ表示，在數(shù)值上，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S

1、影響功率因數(shù)的主要因素

首先我們先了解一下功率因數(shù)是怎么產(chǎn)生的，在正弦的交流電路中，用電設(shè)備在正常的工作中，消耗功率分為兩部分：一是有功功率；二是無功功率。當有功消耗為一定時，無功功率消耗的減少，就提高功率因數(shù)。當無功功率消耗為0時，那么功率因數(shù)就為1，使得電能利用率達到100%。影響功率因數(shù)的主要因數(shù)分為以下幾種：

1.1異步電動機和電力變壓器是消耗無功的主要設(shè)備

異步電動機的定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙是決定異步電動機需要較多無功的主要因數(shù)。而異步電動機所耗用的無功功率是其空載時的無功功率和一定負載下無功功率兩部分組成。所以要改善異步電動機的功率因數(shù)就要防止空載運行。變壓器消耗的無功主要成份是它的空載運行，因此提高電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因數(shù)，就需要變壓器不能空載運行或者低負荷運行。

同時工廠中由于有大量的電焊機、電弧爐及氣體放電燈等感性負荷，同樣也消耗大量的無功功率，從而使功率因數(shù)降低。

1.2供電電壓超出規(guī)定范圍也會對功率因數(shù)造成很大影響

當供電電壓高于額定值的10%是，由于磁路飽和的影響，無功功率將增長的很快。當供電電壓低于額定值時，無功功率也相應減少而使他們的功率因數(shù)有所提高。供電電壓降低會影響電器設(shè)備的正常工作。所以，應當采取措施使電力系統(tǒng)的供電電壓盡可能保守穩(wěn)定。

2、無功補償及補償方法

在上述中，我們知道要想提高功率因數(shù)，就必須尋找一些行之有效的方法。無功補償是同時提高功率傳輸容量和電壓穩(wěn)定性的最有效辦法。輸電系統(tǒng)的無功補償主要是為了控制電壓、提高輸電網(wǎng)絡的最大功率傳輸能力和提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。配電系統(tǒng)的無功補償大多屬于負荷的補償，主要是控制無功功率、改善負荷的功率因數(shù)、改善電能質(zhì)量。在選用無功補償設(shè)備室應該注意：

①并聯(lián)電容器和并聯(lián)電抗器是電網(wǎng)無功補償?shù)闹匾O(shè)備，應優(yōu)先選用此種設(shè)備。

②當發(fā)電廠經(jīng)過長距離的線路送電給一個較強的受端系統(tǒng)時，為縮短線路的電氣距離，宜選用串聯(lián)電容器，其補償一般不宜大于50%，并應防止次同步諧振。

③帶用沖擊負荷或負荷波動、不平衡嚴重的工業(yè)企業(yè)，應采用靜止無功補償器。

2.1并聯(lián)無功補償裝置

并聯(lián)無功補償裝置主要包括并聯(lián)與電力電網(wǎng)中的同步調(diào)相機、電力電容器、并聯(lián)電抗器和靜止式無功補償裝置等。不同類型的無功補償設(shè)備對電網(wǎng)穩(wěn)定性有不同的影響。

①同步調(diào)相機。可以連續(xù)無極地調(diào)節(jié)向電網(wǎng)提供容性或感性無功功率，提高電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。

②并聯(lián)電容器。只能分級地調(diào)節(jié)向電網(wǎng)提供的容性無功功率，以補償感性無功功率，減少電網(wǎng)的有功損耗，提高電網(wǎng)的電壓水平。

③并聯(lián)電抗器。可以向電網(wǎng)提供分級可調(diào)的感性無功，一補償局部多余的容性無功功率，保證電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性。

④靜止式無功補償裝置（Static Var Compensater,簡稱SVC）。靜止是與傳統(tǒng)的同步調(diào)相機的旋轉(zhuǎn)相對應的。SVC是一種快速調(diào)節(jié)無功功率的裝置，他可使所需無功功率作隨機調(diào)整，從而保持在沖擊性負荷節(jié)點的系統(tǒng)電壓水平恒定，他可有效的抑制沖擊性負荷所引起的電壓波動和閃變、高次諧波，提高功率因數(shù)，還可以按各相的無功功率快速補償調(diào)節(jié)實現(xiàn)三相無功功率的平衡，使系統(tǒng)的負荷處于穩(wěn)定、安全、可靠的運行狀態(tài)。

2.2串聯(lián)電容補償

串聯(lián)電容補償是指將電力電容器串聯(lián)于需要補償?shù)妮旊娋€路中。國外現(xiàn)在運行中或計劃中的輸電線路補償度高達75%~80%，由于電壓分布或繼電保護的原因，補償度要受限制。我國串補線路設(shè)計的補償度一般不大于50%。

不同電壓等級的輸電線路采用串聯(lián)補償?shù)淖饔貌灰粯印?/p>

①在220kV及以上的輸電線路中，采用串補是為了增強電網(wǎng)的穩(wěn)定性，提高輸電能力。

②在110kV及以下的輸電線路中，采用串補主要為了減小線路電壓降，降低線路受端電壓的波動，提高供電電壓質(zhì)量。

2.3采取適當措施，提高功率因數(shù)

提高自然功率因數(shù)是在不添置任何補償設(shè)備，采用降低各用電設(shè)備所需的無功功率減少負載取用無功來提高企業(yè)功率因數(shù)的方法，他不需要增加投資，是最經(jīng)濟的提高功率因數(shù)的方法。下面介紹幾種提高自然功率因素的措施

①合理使用電動機。在選擇電動機時，在規(guī)格和容量上，根據(jù)用戶需要，要使其電動機接近滿載運行。這樣不僅能使點擊利用率提高還能提高經(jīng)濟效益。

②合理選擇配變?nèi)萘浚纳七\行方式。根據(jù)負荷的變化，及時的更換、并聯(lián)、停運等方法，讓用電設(shè)備負載率達到最佳值。

③提高一步電動機的檢修質(zhì)量。對電動機檢修時合理的改變定子繞組的匝數(shù)和轉(zhuǎn)子間的氣隙，都能有效的改變無功功率的消耗。

④采用同步電動機或異步電動機同步運行提高功率因數(shù)。由電機原理知道，同步電動機消耗的有功功率取決于電動機上所帶機械負荷的大小，而無功取決于轉(zhuǎn)子中的勵磁電流大小，在欠激狀態(tài)時，定子繞組向電網(wǎng) “吸取”無功，在過激狀態(tài)時，定子繞組向電網(wǎng)“送出”無功。因此，只要調(diào)節(jié)電機的勵磁電流，使其處于過激狀態(tài)，就可以使同步電機向電網(wǎng) “送出”無功功率，減少電網(wǎng)輸送給工礦企業(yè)的無功功率，從而提高了工礦企業(yè)的功率因數(shù)。異步電動機同步運行就是將異步電動機三相轉(zhuǎn)子繞組適當連接并通入直流勵磁電流，使其呈同步電動機運行，這就是 “異步電動機同步化”。因而只要調(diào)節(jié)電機的直流勵磁電流，使其呈過激狀態(tài)，即能向電網(wǎng)輸出無功，從而達到提高低壓網(wǎng)功率因數(shù)的目的。

3、無功補償?shù)男б?/p>

在《供電營業(yè)規(guī)則》中規(guī)定：“用戶在當?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負荷時的功率因數(shù)應達到下列規(guī)定：100kVA及以上高壓供電的用戶功率因數(shù)為0.90以上，其他電力用戶和大、中型電力排灌站、躉購轉(zhuǎn)售電企業(yè)，功率因數(shù)為0.85以上。”我國供電企業(yè)每月向工廠收取電費，就規(guī)定電費要按每月平均功率因數(shù)高低進行調(diào)整，例如平均功率因數(shù)高于規(guī)定值，可減收電費，不僅降低經(jīng)濟成本，還充分提高電能利用率。而低于規(guī)定值，則要加收電費，以鼓勵用戶積極設(shè)法提高功率因數(shù)。

4、結(jié)束語

綜合上述討論，在供電系統(tǒng)中合理適當?shù)脑黾訜o功補償，提高功率因數(shù)不僅能充分地發(fā)揮電力設(shè)備的生產(chǎn)能力和電能的利用率，改善電壓質(zhì)量，提高設(shè)備的工作效率，還能為用戶減少生產(chǎn)成本，從而達到更加經(jīng)濟運行、節(jié)能環(huán)保、低碳生產(chǎn)，為社會創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益。

參考文獻