科学 Ｉ懿 论坛 Ｃｈｉｎａ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ 继电器镰护鹄论洼 王玉 （哈尔滨电业局１５００００） Ｉ摘要】电力系统继电器保护和安全自动装置是电力系统的重要组成部分。它对电力系统安全稳定地运行和对用户的不问断供电起着极为重 要的作用，没有继电器保护的电力系统是不能安全运行的。 ［关键词】配电系统变电站 电力继电器保护变压器保护输电线路保护 中图分类号：ＴＭ文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－９１４ｘ（２０１ ２）０６－０２４－０１ 一、继电器保护的主要功用 继电器保护足电力系统设计出现有关事故时减小停电范围、限制 事故对设备损害影响这样一个装置。电力系统继电器保护设计与配置 是否合理，直接影响电力系统运行安全。如果设计与配置不当，继电 器保护将不能正确动作，从而会扩大事故的停电范围。给广大人民群 众的生产和生活带来严重的影响，严重时还会导致人身伤亡和设备安 全事敞。为了保证变电站的正常运行，要设置变电站所需要的保护装 置，Ｊ｜根据满足选择性、速动性、灵敏性、可靠性进行整定值，使整 个系统的各种继电器保护有机协调地布置，正确地发挥作用。 二、继电器保护主要内容 变电所设计说明，变电所主接线分析，变电所保护配置说明。断 线电保护部分是本次设计的重点每个电气设备的保护都由主继电器保 护和后备继电器保护。当保护线路上发生短路故障时，其主要特征为 电流增加和电压降低。电流保护主要包括：无限时电流速断保护、限 时电流速断保护和定时限过电流保护。电流速断、限时电流速断、过 电流保护都是反映电流升高而动作的保护装置。它们之间的区别主要 在于按照不同的原则来选择启动电流。速断是按照躲开某一点的最大 短路电流来整定，限时电流速断是按照躲开下一级相邻元件电流速断 保护的动作电流整定，而过电流保护则是按照躲开最大负荷电流来整 定。但由于电流速断不能保护线路全长，限时电流速断又不能作为相 邻元件的后备保护，因此，为保汪迅速而有选择地切除故障，常将电 流速断、限时电流速断和过电流保护组合在一起，构成三段式电流保 护。具体应用时．可以只采用速断加过电流保护，或限时电流速断加 过电流保护，也可以三者同时采用。 电流速断部分由继电器１－３组成、限时电流速断部分由继电器４－６ 组成和过电流保护由继电器７－９组成。由于三段的启动电流和动作时 间整定得均不相同，因此，必须分别使用三个电流继电器和两个时间 继电器，而信号继电器３、６、９分别用以发出Ｉ、ＩＩ、ｌＩＩ段动作的信号。 使用Ｉ段、ＩＩ段或ｌＩＩ段组成的阶段式电流保护，起最主要的优点就是 简单、可靠，并且在一般情况下也能够满足快速切除故障的要求。因 此，在电网中特别是在３５ｋＶ及以下的较低电压的网络中获得了广泛 的应用。 三、继电器保护主要的运行方式和要求 一 微机型的保护、安全自动装置和故障录波器在电力系统中的广泛 应用．为通过数据通信方式传送保护及故障录波器信息提供了可能； 另外，随着以光纤为媒介的新的通信产品的广泛应用，电力系统的数 据通信网获得了前所未有的快速建设和发展，数据通信网的规模和容 量大大增强；这些有利条件终于促使了电力部门为提高电网安全运行 的信息化水平，实现快速有效地处理电网故障、恢复系统正常运行， 而正在加紧建设电网继电器保护及故障录波器信息处理系统。 电网继电器保护及故障录波器信息处理系统通常由设在网调度中 心的主站或设在地区调度的主站和若干个设在其所管辖的变电站、发 电厂的子站，通过电力系统的数据通信网络连接而成。故障信息系统 的任务是收集管理电网中各运行厂、站中的保护装置、安全自动装置 等涉及电网异常时动作的装置的动作信号、断路器的分合信号以及装 置的运行异常信号；微机保护装置和故障录波器的故障录波数据和故 障报告、保护的定值等；以及对这些数据、信号的综合、统计、计算 和分析等处理与管理，实现继电器保护运行、管理和电网故障处理的 ２４ Ｉ拜技博羌 网络信息化、自动智能化，达到为调度员安全、准确、迅速处理电网 事故提供信息支持与决策参谋；为继保人员对保护、安全自动装置及 故障录波器的动作行为分析和现代化运行管理提供必要的支持。 当故障发生后，如相间短路、单相接地、缺相运行等故障，ＣＰＵ 首先会接到相应回路点发来的中断信号。然后根据其中所包含的故障 信息作出相应的判断，并向执行部件发出动作指令。 当系统发生第一次故障时，利用电压记忆，ＣＰＵ准确判断１～３ 段任何故障 类型和方位，在震荡闭锁期间，如再发生故障，因系统 可能处于震荡状态，使测量不可靠，故对各种不对称故障均采用负序 ＿厅向元件来把关，此时，震荡闭锁中的控制采用偏移进行矫正。 故障信息系统的信息的来源为安装在电网中各运行厂、站的保护 装置、安全自动装置和故障录波器。信息中包含有状态信息和大数据 量的故障录波数据，以及数据量较大的保护故障报告、保护的定值等； 从信息要求的传送速度，有要求快速主动上送的，也有速度要求不高 的召唤调用的。因此。要求可预先设定主动上送到主站的电力系统故 障时的跳闸信息及二次设备的异常报警信息，及以优先级别有序上送 的传送方式和优先顺序。对于保护的详细故障报告、保护的定值、大 数据量的故障录波数据等，采用级别较低的，召唤调用上送；为了提 高其通信效率，降低网络通道的干扰的影响，要求能支持断点续传功 能。 当回路中突发性短时故障时，故障能在发生后自动消除情况下， 若再次送电不会发生故障时能及时恢复电网供电。此类故障，如相问 因细小的金属线等杂物短路，当金属线烧短后，再次送电并不影响系 统正常运行。该逻辑设有突变量启动元件，该元件不动作时，重合闸 的各种功能均不投入，仅保留了轻载下断路器偷跳时的重合闸功能， 如偷跳时负荷电流小而不足以使启动元件启动，可部分启动重合闸， 如装置内任一种保护发出跳合闸时，可由逻辑插件中的三跳固体继电 器经光隔来启动重合闸插件的电流元件，切除故障时刻并开始计时， 在每次重合闸后都进行一段延时，以防止多次跳合。继电器保护系统 综合了多方面技术，如传感器技术、单片机技术、过程控制理论、信 号转换技术、电力运行技术等，该技术的出现以不断的发展完善将对 电力运行带来极大的便利，也给电力安全运行创造了极好的条件，但 目前的多种控制系统仍有待进一步完善和标准化。 继电器保护基于保护装置检验规程和标准化作业指导书，开发了 继电器保护装置自动测试模板，可以自动完成保护装置的现场检验，自 动生成用户格式的检验报告。通过测试模板技术和报告模板技术，实现 了测试项目和测试方法标准化、定值导入电子化、测试参数计算自动 化、测试过程自动化、试验报告生成自动化，对于继电器保护装置现场 检验测试方式的改进提出了一种有效的方法。 输变电行业是从电能产生到使用消耗的重要的中间环节，高压线路 的保护至关重要，对工农业生产、交通、运输、国防以及日常的生产生 活具有非常重要的意义。国家电业部门也对继电保护等设备提出了严格 的要求，并逐渐形成了相关的法规标准。随着计算机微型化技术的迅速 发展，使小型化的微机控制系统快速成熟起来。在输变电行业中，继电 器保护在控制技术或电子信号方面，可大大提高控制与保护的精度、速 度、范围，而且还能与计算机联网，构成系统化管理体系和无人职守的 站点，极大地降低了工作人员的劳动强度，提高了安全性。 ２０１１年１１月３０日
