对电力系统继电保护技术发展趋势研究

1、寒假社会实践报告姓名：洪雪班级：10 级电气一班学号：14894027对电力系统继电保护技术发展趋势研究摘要：电力作为当今社会的主要能源，对国民经济的发展和人 民生活水平的提高起着极其重要的作用。笔者结合自己多年的工作 经验重点分析了我国电力系统继电保护技术发展现状和未来继电 保护技术的发展趋势，并就此提出自己对继电保护安全运行所采取 的措施，仅供参考。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。同样，在输变电行业中，单片机控制技术具有 先天优势，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 和无人值守的

2、站点，极大地降低了工作人员的劳动强度，提高了安 全性。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 常的生产生活都具有非常重要的意义。国家电业部门也对相关的电 力设备提出了更严格的要求，并不断形成了新的技术规程及行业标 准。其中电子技术及计算机通信技术的飞速发展为继电保护技术的 发展注人了新的活力。如何正确应用继电保护技术来遏制电气故 障，提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技 术问题。一、电力系统继电保护论述1 继电保护的基本涵义当电力系统中的电力元件 （如发电机、线路等 ） 或电力系统本 身发生了故障或危及

3、其安全运行的事件时，能够向运行值班人员及 时发出警告信号或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止 这些事件发展的一种自动化措施和设备。继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的 电气量 （电流、电压、功率、频率等 ）的变化，构成继电保护动作的 原理，也有其它的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量 瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反 应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分（和定值调整部分 ） 、 逻辑部分、执行部分。2 继电保护在电力系统中的任务 当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电 保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸

4、命令， 使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统 元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响；并满足电力系 统的某些特定要求，能够反应电气设备的不正常工作情况，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，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起 事故的电气设备予以切除。3 继电保护发展历程 建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工 业和继电保护技术队伍从无到有，在大约 l0 年的时间里走过了先 进国家半个世纪走过的道路。 50 年代，我国工程技术人员创造性地 吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术，建 成

5、了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护 技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。 在 60 年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教 学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护 技术的发展奠定了坚实基础。从 70 年代中，基于集成运算放大器 的集成电路保护已开始研究。到 80 年代末集成电路保护已形成完 整系列，逐渐取代晶体管保护。直到 9o 年代初集成电路保护的研 制、生产、应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。我国从 20世纪70年代末即己开始了计算机继电保护的研究， 从90年代开 始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代首

6、先，微机型继电保护技术大量推广。微机保护的优势是利 用微机的数字运算能力和逻辑处理能力，运用许多高效、准确的数 学方法，提高保护的水平和性能。近年来，我国电力系统继电保护 的微机化水平越来越高，特别是在电压水平较高的继电保护系统 中。其次，继电保护技术逐渐和新兴前沿科技结合。当今继电保 护技术己经开始逐步实现网络化和保护、测量、控制、数据通信一 体化。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，其与继电保护的结合是实现现代电力系统安全、稳定运行的 重要保证。现代电力系统继电保护要求每个保护单元都能共享全系 统的运行和故障信息的数据，使得各个保护单元与重合闸装置在分 析这些信息和

7、数据的基础上协调动作，实现这种系统保护的基本条 件是将全系统各主要电气设备的保护装置用计算机网络连接起来， 实现微机保护装置的网络化。第三，智能电网使得保护利用远方信息不再困难，同时要求 保护的定值能够自动跟踪网架的变化并保证故障切除后的系统坚 强、自愈和高安全性。例如在目前广泛研究的广域网保护中，主、 后备保护运用新型配置方案，智能电网的后备保护利用相邻变电站 状态信息，采用绝对选择性原理和多层次信息冗余，实现减少后备 保护的数量并避免复杂的定值配合；以最后一次操作后系统不平衡 能量最小为依据，减少操作对系统的冲击。二 电力系统继电保护的发展趋势微机保护经过近 20 年的应用、研究和发展，已

8、经在电力系 统中取得了巨大的成功，并积累了丰富的运行经验，产生了显著的 经济效益，大大提高了电力系统运行管理水平。近年来，随着计算 机技术的飞速发展以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被不断应用于计算机继电保护中，以期 取得更好的效果，从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展， 继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控 制、测量和数据通信体化发展。1 计算机化随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，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，强大的通信能力

9、，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全 系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等。这就要求微 机保护装置具有相当于一台 pc 机的功能。继电保护装置的微机化、 计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要 求，如何进一步提高继电保护的可靠性，如何取得更大的经济效益 和社会效益，尚需进行具体深入的研究。2 网络化 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，它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域提供了强 有力的通信手段。到目前为止，除了差动保护和纵联保护外，所有 继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用主 要是切除故障元件，缩小事故影响范

10、围。因继电保护的作用不只限 于切除故障元件和限制事故影响范围，还要保证全系统的安全稳定 运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的 数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上 协调动作，确保系统的安全稳定运行。显然，实现这种系统保护的 基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起 来，亦即实现微机保护装置的网络化。3 智能化 随着智能电网的发展，分布式发电、交互式供电模式对继电 保护提出了更高要求，另一方面通信和信息技术的长足发展，数字化技术及应用在各行各业的日益普及也为探索新的保护原理提供了条件，智能电网中可利用传感器对发电、输电、配电、供电等关

11、键设备的运行状况进行实时监控，然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合，最后对数据进行分析。利用这些信息可对运行 状况进行监测，实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修 正。另外，对保护装置而言，保护功能除了需要本保护对象的运行 信息外，还需要相关联的其它设备的运行信息。一方面保证故障的 准确实时识别，另一方面保证在没有或少量人工干预下，能够快速 隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生。保护、控制、测量、数据通信一体化在实现继电保护的计算 机化和网络化的条件下，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。它可从 网上获取电力系统运行和故障的任

12、何信息和数据，也可将它所获得 的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。 因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障 正常运行隋况下还可完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保 护、控制、测量、数据通信一体化。二确保继电保护安全运行的措施首先，做好继电保护装置检验。在继电保护装置检验过程中 必须注意：将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进 行，这两项工作完成后，严禁再拔插件.改定值、改定值区、改变 二次回路接线等工作。电流回路升流和电压回路升压试验，也必须在其它试验项目完成后最后进行其次，努力做好一般性检查。不论何种保护，一般性检查都 是非常重要的。首先清点连接件是否紧固焊接点是否虚焊机械特性 等。其次是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍，将所有的芯片 按紧，螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中，还必须将各元件保护屏、 控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。第三，接地问题。继电保护工作中接地问题是非常突出的， 大致分以下两点：首先，保护屏的各装置机箱屏障等的接地问题， 必须接在屏内的铜排上，一般生产厂家已做得较好，只需认真检查