工学硕士论文工业设计浅谈微机继电保护技术

[继电保护专业技术工作总结]继电保护专业技术工作总结 2003年电网负荷增长快速，共24次刷新最高负荷历史记录。电网巨大的运行压力，对作为电网卫士的继电保护装置也提出了更高的运行要求。为使继电保护和...+阅读

工学硕士论文工业设计浅谈微机继电保护技术

.主要技术特点

研究和实践证明，与传统的继电保护相比较，微机保护有许多优点，其主要特点如下[1]:

(1)改善和提高继电保护的动作特征和性能，动作正确率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性；其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护。

(2)可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等，可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。

(3)由软件实现的动作特性和保护逻辑功能不受温度变化、电源波动、使用年限的影响。

(4)简洁可靠地获取信息，通过串行口同 PC 通信就地或远方控制。

(5)采用标准的通信协议（开放的通信体系），使装置能够同上位机系统通信。

2.常见故障分析

(1) 硬件故障

主要有：按键失灵、显示屏显示不正常、插件损坏等等。

可能的原因有：运行时间太久使得按键机械部分接触不良导致按键失灵，或者是设备内部连接线损坏导致按键失灵；显示屏液晶面板受潮或受到损坏，显示芯片损坏；插件问题可能是插件电路电容长时间运行损坏，电源芯片损坏等原因造成。

(2)软件故障[1]

某变电所主变压器采用的是WBZ-1201D，保护运行时，所有报告均由人机对话模件收集显示或打印机输出。在运行过程中，出现过这种情况而无法解决：保护屏上显示“有报告”，但人机对话模件上未显示“报告”内容，且打印机亦未工作。

(3)安装问题[2]

安装保护设备时要注意防高压。安装时要找厂家协商，在保护装置入口或适当的地方安装防高压装置，防止高压电窜入低压回路，烧毁插件板。鹤矿热电厂就曾烧坏过三个插件板。

在二次回路接线时要将电流互感器的二次接线和微机保护内的二次接线一并考虑，否则可能出现电流互感器二次开路现象。.591lunwen.com 论文网，有时厂家来的高压开关柜电流互感器的内部接线已经完成，但个别出现反极性的情况，进而出现保护误动，所以在调试时开关柜内部接线也应检查。

3.抗干扰

继电保护的抗干扰是指继电保护装置在投入实际运行时，既不受周围电磁环境的影响，又不影响周围环境，并能按设计要求正常工作的能力。

按干扰的形态可分为共模干扰、差模干扰两种。共模干扰发生于保护装置电路中某点各导线对与接地或外壳之间的干扰；差模干扰是发生在电路各导线之间的干扰，是与信号传递途径相同的一种干扰。保护装置接收这种干扰的能力和接收信号的能力完全相同。

按干扰的危害性可分两种，一是引起保护装置不正确动作的干扰，低频差模常属于这一类。二是引起设备损坏的干扰。由于高压网络的操作减少各种干扰对继电保护或其它二次设备影响，可以考虑采取以下措施。

继电保护的作用基本工作原理和对继电保护的基本要求

★主要作用：是通过预防事故或缩小事故范围来提高

系统运行的可靠性，最大限度地保证向用户安全连续供电。

★原理：继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运

行状态还是发生了故障，是保护区内故障还是区外故障的功能。保护装置要实现这一功能，

需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。

★要求有四性：可靠、选择、灵敏、速动

基本任务是：

(1) 自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭

到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。

(2) 反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（如有无经常值班人员）

而动作于信号，以便值班员及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引

起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对

电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免暂短地运行波动造成不必要的动作和

干扰而引起的误动。

(3) 继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合，在条件允许时，采取

预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。

继电保护如何在电力系统发挥更大作用

一、电力系统继电保护作用与要求

1、继电保护的作用电力系统的被保护元件发生故障时，继电保护装置应能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，以保证无故障部分迅速恢复正常运行，并使故障元件免于继续遭受损害，减少停电范围。

2、继电保护的基本要求继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。

可靠性是指继电保护装置在保护范围内该动作时应可靠动作，在正常运行状态时，不该动作时应可靠不动作。速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，以减轻损坏程度，指保护装置应尽快切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。

二、继电保护的干扰因素

1、高频干扰如果电力系统在隔离开关的操作速度缓慢，操作时在隔离开关的两个触点问就会产生电弧闪络，从而产生操作过电压，出现高频电流，高频电流通过母线时，将在母线周围产生很强的电场和磁场，从而对相关二次回路和二次设备产生干扰，当干扰水平超过装置逻辑元件允许的干扰水平时，将引起继电保护装置的不正常工作，从而使整个装置的工作逻辑或出口逻辑异常，对系统的稳定造成很大的破坏。

高频电流通过接地电容设备流人地网，将引起地电位的升高。

2、静电放电干扰在干燥的环境下，工作人员的衣物上可能会带有高电压，在穿绝缘靴的情况下，他们可以将电荷带到很远的地方，所以当工作人员接触电子设备时会对其放电，放电的程度依设备的接地情况，环境不同而不同，严重时会烧毁电子元件，破坏继电保护系统。

3、直流电源干扰当变电所内发生接地故障时，在变电站地网中和大地中流过接地故障电流，通过地网的接地电阻，使接地故障后的变电站地网电位高于大地电位，该电位的幅值决定于地网接地电阻及入地电流的大小，按我国有关规程规定其最大值可达每千安故障电10V。

对于直流回路上发生故障或其它原因产生的短时电源中断接电源的干扰主要是直流与恢复，因为抗干扰电容与分布电容的影响，直流的恢复可能极短，也可能较长，在直流电压的恢复过程中。电子设备内部的逻辑回路会发生畸变，造成继电的暂态电位差，从而影响整个保护系统。

4、雷击当变电站的接地部件或避雷器遭受雷击时，由于变电站的地网为高阻抗或从设备到地网的接地线为高阻抗，都将因雷击产生的高频电流在变电站的地网系统中引起暂态电位的升高，就可能导致继电保护装置误动作或损坏灵敏设备与控制回路。

5、辐射干扰在新时期，电力系统周围经常会步话机和移动通信等工具，那么它的周围将产生强辐射电场和相应的磁场。变化的磁场耦合到附近的弱电子设备的回路中。回路将感应出高频电压，形成一个假信号源，从而导致继电保护装置不正确动作。

三、电力系统加强继电保护的方法及措施

1、实现继电保护智能化近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域的应用也逐步开始。

在新时期，计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，它深刻影响着各工业领域，也为各工业领域提供了强有力的通信手段。

2、协调配置保护人员在继电保护中，调度、继保、运行人员都会参与到其中。三方必须傲到步调一致，思想统一。使三方人员合作意识与新型保护一道跟上去。摆好自己的位置。要明确继保人员与电网调度和基层运行人员一样，是电网生产的第一线人员，工作一样，目标一样。

3、注重低压配电线路保护在我国，无论是城市内配网线路，还是农村配网线路，一般都以10kV电压等级为主，但是10kV配电线路结构特点是一致性差。同时还要根据一般电网保护配置情况及运行经验，利用规范的保护整定计算方法，各种情况均可计算，一般均可满足要求。

4、对二次设备实行状态监测方法随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展，变电站继电保护故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。

对保护装置可通过加载在线监测程序，自动测试每一台设备和部件。一方面应从设备管理环节人手，如设备的验收管理，离线检修资料管理，结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下，应充分利用现有的测量手段。

5、完善规章制度根据继电保护的特点，健全和完善保护装置运行管理的规章制度是十分必要的。

继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案应逐步采用计算机管理跟踪检查、严格考核、实行奖惩。有效促进继电保护工作的开展。同时电力系统在管理中应加强对继电保护工作的奖惩力度，建议设立年度继电保护专业劳动竞赛奖等奖项，并制定奖励办法进行奖励，从而增强继电保护人员的荣誉感和责任心。综上所述，在继电保护进行时，一定要充分考虑各种内外因素，以保证继电保护在运行过程中满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。

更好的为电力系统服务。[2] 顾坚；徐剑；张国秦；；继电保护及故障信息管理系统子站的应用[J]；电工技术；2006年01期.