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广域继电保护及其故障元件判别问题分析
作者：余晓娇
来源：《企业技术开发·中旬刊》2014年第09期
摘要：近年来，电能应用越来越广泛、电网发展速度越来越快、电网运行越来越复杂多样，作为电网系统安全保护的首道防线，继电保护装置已经越来越发挥着重要的作用。与传统的继电保护对比，广域继电保护具有非常明显的优势，因而也更适宜电力行业发展的实际需要。文章分析了传统继电保护存在的一些问题和实现广域继电保护的主要方式，系统地阐述了广域继电保护的故障元件判别，对电力企业和电力工作人员探索、推广和应用广域继电保护具有一定的参考价值。
关键词：广域继电保护；故障元件；判别分析
中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）26-0070-02
近年来，随着经济社会的发展不断提速和科技水平日益增强，电力企业的生产经营规模和效益也得到了显著的提升。但是长期以来，很多地方都曾经出现过大面积的停电现象，继电保护装置作用未能很好的发挥是主要的原因。而且由于传统的继电保护没有很高的灵敏性，保护定值不稳定，存在安全隐患，特别是随着计算机网络技术的普及应用，广域继电保护逐渐被运用到了电网系统的运行中，而且分析研究故障元件的判别原理也日益被提上了重要日程。本文就广域继电保护及其故障元件的判别谈些粗浅的想法。
1 传统继电保护的不足
1.1 保护定值不稳定
在近年来科技水平日新月异和电力行业持续发展的背景下，电网结构的运行也出现了多样性和复杂性的实际情况。虽然现代化科技手段应用到电网运行当中，实现了电力发展的时代性和科学化，但是同时也使继电保护装置面临着复杂多变的客观环境，而且对一些关键性技术环节的改进增加了新的难度。传统的继电保护受电网系统现代化发展趋势影响，后备保护定值一般不稳定，对电网设备的现场检测和定值配合形式的选用方面就增加了困难，因而在继电保护装置的利用方面已经越来越被简化，而且很多地方已经被广域继电保护所替代。
1.2 延长保护性能
一般传统的继电保护装置，由于呈多级阶梯性，因而在保护性能的配合上都具有延长时间的现象，非常容易出现后备保护增加时限的情况，使电网系统的安全可靠运行受到一定程度的影响，无法有效发挥继电保护的作用。
1.3 适应能力不强
基于纵联比较原理的广域继电保护算法研究曾兵元 发表时间：2018-03-13T11:05:44.340Z 来源：《电力设备》2017年第30期作者：曾兵元 [导读] 摘要: 广域继电保护的算法有很多种，目前我国继电保护中广泛采用多重化主保护联合后备保护配置方式.而本文所提出的算法主要是建立在纵联比较原理基础上的,通过分析对继电保护故障的确定和算法, [（江苏金智科技股份有限公司江苏省南京市 211100） [摘要: 广域继电保护的算法有很多种，目前我国继电保护中广泛采用多重化主保护联合后备保护配置方式.而本文所提出的算法主要是建立在纵联比较原理基础上的,通过分析对继电保护故障的确定和算法,分析了继电保护系统在广域的运行状况和保护策略,该算法可以速判断电网故障发生的位置,通过继电保护系统对保护范围中所产生的IED故障方向信息的收集以及将关联系数和动作系数结合起来所进行简单的运算，使电网发生故障的位置被快速确定下来。 [关键词: 纵联比较原理；广域；继电保护算法 [1.广域继电保护的现状 [广域继电保护有分布式和集中决策式两种结构, 集中决策结构主要靠决策主机进行运作，且对通信系统的依赖性较大，因此, 决策结构中不采用决策主机，采用分布式决策结构,通过在断路器处设IED，使IED在执行故障定位判断的同时对安装点进行信息采集、运算、传输。但是分布式决策结构中的广域继电保护的算法存在着一些问题,比如, 通过广域继电保护的保护范围的确定来避免盲目获取测点信息，增加通讯压力。因而当信息交换范围被划定后IED能够和其相关范围的IED进行信息交换，避免盲目的交换;交换信息内容及故障判断等信息的利用中存在的问题. [2.广域继电保护的范围 [广域继电保护分为两个部分,一是快速主保护区域,二是后备保护区域. 快速主保护区域是最小保护区域,与常规继电保护中的线路主保护和母线主保护相同,包括背侧母线和IED所在线路,其继电保护只要跳开一个断路器,而且通过一个IED就能完成.后备保护是也称为最大保护区域,在通常情况下,IED及其相邻线路提供后备保护作用,可以通过设定确定最大保护区域范围.如下图所示,图1表明了广域继电保护的过程.数字对应IED和断路编号,L为线路,B为母线.如图IED最小保护范围是L2,B2最大保护范围是L1、L3、L4、L5及母线B3,当故障发生时，只能在之一范围内交换信息。 [3. 基于纵联比较原理的故障定位算法 [在纵联比较算法中可利用的信息可以是多种，比如故障距离信息、故障方向信息、故障电气量的相位信息或者所有信息的综合，采用比较故障方向信息的算法的原因是与其他信息相比，故障方向信息易于判断，指示明确，传送信息量少，便于利用。 [3.1故障位置的判定 [实现继电保护功能的关键在于对故障发生的位置做出快速的判断，故障定位的重要方法之一是广域纵联比较原理，被保护系统的电流互感器以及断路器同时会安装IED，IED能够对故障发生的方向进行测量。第一，为了使各IED之间的信息交换能够有目的地进行，必须定好各IED的保护区；第二，针对每个IED。需要把最大保护区域所涉及的设备列出来，比如，变压器、母线以及线路等，并把这些内容整理成对应关系；第三，对于IED内部研究，可以参照对应表中的内容进行比较和计算，找出故障发生的具体位置，当待电网发生故障时，产生故障的具体位置就会被周围的IED准确判断出来，然后依照预先设定的逻辑进行相应的操作；第四，纵联比较算法可以利用多种信息，比如，可以把网络发生故障的方向信息、故障距离信息和其他方面的信息综合起来，因为故障方向具有明确的指标，无需传送大量信息，而且利用起来比较方便，所以分析这方面的相关算法。 [3.2动力系数的计算方法 [为了使故障方向元件的输出更具可靠性，对于故障方向算法的判断，可以对每个IED都采用不同的原理来完成，故障定位算法涉及到两个动力系数，AF象征IED中故障方向元件的动作情况，取值情况为 [关联系数RF，AF是其他IED相对研究IED的关联程度值，它象征了不同位置IED的输出结果对故障判断的影响程度，取值为
继电保护装置的任务 ①、监视电力系统的正常运行，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。当系统和设备发生的故障足以损坏设备或危及电网安全时，继电保护装置能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。（如：单相接地、变压器轻、重瓦斯信号、变压器温升过高等）。 ②、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，提示值班员迅速采取措施，使之尽快恢复正常，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。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。 ③、实现电力系统的自动化和远程操作，以及工业生产的自动控制。如：自动重合闸、备用电源自动投入、遥控、遥测等。 继电保护装置的基本要求 继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求：这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。 A、动作选择性---指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护来切除故障。上、下级电网（包括同级）继电保护之间的整定，应遵循逐级配合的原则，以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。切断系统中的故障部分，而其它非故障部分仍然继续供电。 B、动作速动性---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。 C、动作灵敏性---指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数（规程中有具体规定）。通过继电保护的整定值来实现。整定值的校验一般一年进行一次。
继电保护故障分析及处理方法赵佳丽 发表时间：2018-07-06T10:32:44.447Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：赵佳丽郑嘉硕王伟征 [导读] 摘要：继电保护在电力系统安全运行中主要的作用主要体现在保障电力系统的安全性、对电力系统的不正常工作进行提示、对电力系统的运行进行监控等方面，当电力系统发生故障或异常工况时，继电保护可以在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。 （国网兴安供电公司内蒙古兴安盟 137400） 摘要：继电保护在电力系统安全运行中主要的作用主要体现在保障电力系统的安全性、对电力系统的不正常工作进行提示、对电力系统的运行进行监控等方面，当电力系统发生故障或异常工况时，继电保护可以在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。继电保护工作是一项技术性很强的工作，随着技术的进步，继电保护故障也随之增多，可以说继电保护技术性很大程度上体现在故障分析和处理的能力上。 关键词：继电保护；故障分析；处理方法 1 继电保护的基本要求和作用 1.1 继电保护的基本要求 继电保护装置为了完成它的任务,必须在技术上满足可靠性、选择性、速动性和灵敏性四个基本要求。这些要求之间紧密联系,既矛盾又统一,因此,需要针对不同的使用条件,分别地进行协调。对这些问题的研究分析,是电网继电保护系统运行部门的头等大事。 1.1.1可靠性 可靠性是指发生了属于保护装置该动作的故障,它能可靠动作,即不发生拒绝动作;在继电保护不需要动作时应可靠不动,不发生误动作。可靠性是继电保护的基本要求,因为误动和拒动都会给电力系统造成严重的危害。 1.1.2选择性 当供电系统发生短路故障时,继电保护装置动作,只切除故障元件,并使停电范围最小,以减小故障停电造成的损失。保护装置这种能挑选故障元件的能力称为保护的选择性。 1.1.3速动性 速动性是指保护装置应能尽快地切除短路故障,目的是提高电力系统的稳定性,降低设备的损坏程度,缩小故障及范围,提高自动重合闸和备用电源、备用设备自动投入的效果,减少用户在低电压情况下的工作时间。 1.1.4灵敏性 灵敏性是指在规定的保护范围内,保护对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时,不论短路点的位置与短路的类型如何,都能灵敏地正确地反应出来。 1.2 继电保护的作用 1.2.1保障电力系统的安全性 在电力系统进行正常运行的工作中，如果中途某个零部件发生了故障，那么继电保护装置就可以测试到其状态，然后向其最近的断路器发出预警，作出跳闸处理，这样的话一方面既可以使元器件尽量小的受到损坏，另一方面又可以使电力系统继续正常运行，避免了以为部分元器件的故障而为整个电力系统带来瘫痪，保证了电力系统运行的稳定性。 1.2.2对电力系统的不正常工作进行提示 在电力系统的运行中，继电保护装置可以对运行中出现的不良状况进行检测，如果是有某些零部件发生了异常，那么保护装置可以根据异常的程度深浅对其进行不同程度的处置。如果是情况不太严重的，那么保护装置可以对其进行调整，避免了人工的手动操作。如果是对电力系统的运行有一定的威胁的故障那么就会发出预警报告，或者是自动切除。 1.2.3对电力系统的运行进行监控 继电保护不仅仅是一个事故处理与反应装置,同时也是监控电力系统正常运行的装置。 2 继电保护常见的故障分析 继电保护常见故障主要包括以下几个方面：产源故障，继电保护的装置生产属于技术性生产的范畴，其质量的好坏对于保护装置的运行有着直接的影响，如机电型、电磁型继电器零部件的精确度和材质等；整体性能不合格，晶体管保护装置中元器件的运行不协调、性能差异大、质量差，易引起装置的拒动或误动；运行故障，在设备运行过程中，因温度过高会导致继电设备的失灵，具体表现为住变动保护误动、开关拒合，而继电保护工作当中。电压瓦感器二次电压回路故障是最薄弱环节，电压互感器作为继电保护策略设备的起始点，对于二次系统证常的运行十分重要；隐形故障，相关资料显示，全世界有大约75%的大停电事故都同不正确的保护系统运作相关，继电保护的隐形故障已成为一种灾难性的电力机理，故很多文献中都对继电保护隐形故障的分析加以强调。对于一些重要输电线路，断路器故障的就地保护可以对监管所有跳闸元件加以确定，且在跳闸元件故障中，所有的远方和就地跳闸的指令才有效。 3 继电保护故障处理方法 继电保护工作是一项技术性很强的工作。因此，如何用最快最有效的方法去处理故障，体现技术水平，成为广大继电保护工作者所共同要探讨的课题。下面就几种常用的故障处理方法进行分析。 （1）替换法。用好的或认为正常的相同的元件代替怀疑的或认为有故障的元件，进而判断出该被替换组件的好坏，利用这个方法可以快速地缩小查找故障范围，这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。如果一些微机保护出现故障，或一些内部回路复杂的单元继电器，可以使用临近备用，或暂时处于检修的插件、继电器代替它。如替换之后故障消失，说明被替换下来的组件发生了故障，如果故障仍存在就说明故障没有发生在该组件上，要继续使用该方法进行相同的检查。 （2）短接法。所谓短接法，就是指将回路中的其中一段，或是将部分用短接线入为短接，对短接线范围内进行故障的判断，查看故障是在短接线范围内，还是在其它的地方，以此来缩小故障范围。但是这种方法有其固定的适用范围，主要用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否好。 （3）参照法。通过正常与非正常设备的技术参数进行比较，进而从不同处找出不正常设备故障的位置。在认为接线错误，或在定值
浅析广域继电保护及其故障元件判别问题 发表时间：2016-04-14T16:45:32.580Z 来源：《电力设备》2016年1期供稿作者：王麟 [导读] 大唐韩城第二发电有限责任公司）大规模的停电事件屡屡发生，不仅是对经济发展造成妨碍，也是对国民生活的恶劣影响。 王麟 （大唐韩城第二发电有限责任公司） 摘要:我国经济与社会的不断发展使得国内对于电的需求越来越高，电力企业也因此得到了良好的发展环境。但是，由于旧式的继电保护技术在感应程度方面性能较差，导致停电事件屡屡发生。为了解决这一问题，我国开始研究广域继电保护技术。本文将首先研究传统继电保护中暴露出来的不足，再研究广域继电保护的几种研究成果，以及如何判别故障元件。 关键词:广域继电保护；传统继电保护；故障元件判别 0前言 大规模的停电事件屡屡发生，不仅是对经济发展造成妨碍，也是对国民生活的恶劣影响。因此我国应当重视电力发展的稳定性，在这方面进行更多的研究，使用更加稳定的方法解决电力的稳定问题。广域继电在这方面有一定的优势，操作方便，灵敏度较高，但是在使用的过程中还需要进一步研究其故障元件的判别问题。 1传统继电保护的缺陷 1.1数值不稳，误操频繁 传统的继电保护因为使用时间较长的缘故，其性能已经跟不上现在的电力发展需求了，特别是在科技发展迅速的当下，为了适应电力的高需求，电网结构发生了巨大的变化，各种复杂结构层出不穷。电网结构复杂化，但是继电保护并没有随之更新，于是传统继电保护的后备保护定值经常出现波动，造成电网检测的时候难度也随之增加。而且继电保护没有跟上电网结构发展的另一个弊端也逐渐展现出来，那就是继电保护的判定仍然停留在电网结构变动之前，对于是否进行继电保护的判断频频受到电网结构改变的影响[1]。有时实际上电网的运行处于正常状态，但是继电保护设备仍然判断电网发生了故障，于是引发了停电。 1.2后备配置性能不足 传统的继电保护的后备配置结构非常复杂，所以在进行是否对电网进行保护的判定时就要进行更长时间的计算，而传统继电保护本身储备的信息又与复杂的现代电网结构不符，造成长时间的判断之后依然会做出误判。这是后备配置结构无法适应当下电网需求的原因，可以判断传统的后配配置结构适应性不强，无法承担迅速发展的电网结构的保护任务。同时传统继电保护的后备配置的结构虽然复杂，但是设计非常单一，在当下社会发生了变革的电网结构中，面对新式电网结构中暴露出的新问题就暴露出了处理新问题方面的艰难之处，只能处理旧式电网结构的问题，但是当下的电网中，旧式电网结构已经难以适应社会的需要。这种情况就使得继电保护的能力和现代社会对于电力设备安全稳定性能之间的需求出现了交错，显然传统继电保护设备需要进行一次更新。 2广域继电保护 2.1广域继电保护的概念 广域继电保护是将计算机技术应用到继电保护中产生的新式继电保护技术，主要指的是广域测量信息的继电保护。广域继电保护技术继承了传统继电保护中的任务和职责，都是在线路故障的时候进行判定和切除，将继电保护和安全稳定控制系统结合起来，一起进行电力系统的安全经济控制活动。但是广域继电保护技术较之传统继电保护系统来更加稳定，而且因为融合了计算机技术的缘故，在进行故障判断的时候也更加灵敏。目前广域继电保护技术已经逐渐得到企业和国家的承认，开始应用到实际继电保护中，而且为了提高这种技术在继电保护技术上的效果，专家和技术人员还在持续研究中。 2.2OAS的继电保护 OAS的继电保护主要应用的是事件触发模式，通过对电网结构变化的时时掌控，根据实事情况计算并且调整保护定值，以此提高继电保护的灵敏度，降低停电事件的发生概率。研究人员对OAS的继电保护技术进行了长时间的研究，已经能够证明这种技术确实能够提高继电保护的灵敏度。因为计算机技术使得它在检测电网变化的时候能够根据变化采取处理模式，调整定值来加强保护。但是这种技术也存在着一定限制，那就是研究人员始终无法解决的传统后备保护整定配合复杂困难、延时缓慢的问题[2]。但是这一问题就是造成电力频繁断电的原因，所以OAS的继电保护仍然没有解决最限制传统继电保护继续使用的问题。OAS的继电保护技术还需要进一步研究，当这种技术能够解决频繁跳闸断电的问题，并能够保障上行和下行的信息都及时可信之后，就能够应用到实践中了。 2.3FEL的继电保护 FEL的继电保护技术研究开始于上个世纪九十年代末期，是以故障元件的判别原理——简称FEL为基础进行的。FEL的继电保护技术是通过电网中广域多点测量信息，然后采用了特定的判定方法，将电网中的故障元件和状态迅速判定后切除。可以看到，FEL的继电保护技术重点在于对故障元件的判断和切除的速度上，它有效解决了传统继电保护在这方面的延迟缓慢问题，高效地处理电网中的故障问题。而且它不依靠通过复杂的计算，而是通过一些的时序和逻辑之间的配合就能够进行后备保护的选择。FEL的继电保护技术没有通过检测电网的实时变化来进行判定，所以当它需要处理问题的时候，仅需从周边地区的变电站群外延设备中获取需要的信息即可，这种模式大大提高了它对故障进行判定的效率。FEL继电保护高效的判定速度使得它受到来自许多企业和工程的欢迎，虽然这门技术还有一些其他的问题需要进行研究弥补，但是现阶段已经是一种较为能够承担现今电力要求的技术了[3]。 3故障元件判别 3.1广域综合抗阻上的判别 随着运行模式的变化，普通电流和广域电流在线路范围和数量方面都会有不同的变化，但是两相比较之下，能够看出广域电流的灵敏度更加容易受到影响。经过研究实验证明，受到广域综合抗阻影响的故障元件判别方式能够有效解决广域电流的敏感问题，因此为了提高在判别故障元件上的优势，广域继电保护应当和综合抗阻联合起来。 3.2遗传信息融合技术上的判别 遗传信息融合技术能够帮助广域继电保护提高其继电保护的稳定性和精准度，它主要是通过将故障方向和遗传算法等状态与保护信息
" 河南理工大学万方科技学院 毕业设计（论文）任务书 专业班级学生姓名 一、题目 二、主要任务与要求 《 三、起止日期年月日至年月日 ` 指导教师签字（盖章） 系主任签字（盖章）
年月日河南理工大学万方科技学院 毕业设计（论文）评阅人评语 专业班级学生姓名 题目 《 — 评阅人签字（盖章） 职称 工作单位
年月日河南理工大学万方科技学院 毕业设计（论文）评定书 { 专业班级学生姓名 题目 " 指导教师签字（盖章）职称
— 年月日河南理工大学万方科技学院 毕业设计（论文）答辩许可证 经审查，专业班同学所提交的毕业设计（论文），符合学校本科生毕业设计（论文）的相关规定，达到毕业设计（论文）任务书的要求，根据学校教学管理的有关规定，同意参加毕业设计（论文）答辩。 指导教师签字（盖章） 年月日> 根据审查，准予参加答辩。 答辩委员会主席（组长）签字（盖章）
年月日 ！ 河南理工大学万方科技学院 毕业设计（论文）答辩委员会（小组）决议 院（系）专业班 同学的毕业设计（论文）于年月日进行了答辩。题目 《 答辩委员会成员 主席（组长） 委员（成员） 委员（成员） 委员（成员） 委员（成员） 委员（成员） 委员（成员） 、 答辩前向毕业设计答辩委员会（小组）提交了如下资料：１、设计（论文）说明共页 ２、图纸共张
３、评阅人意见共页 ４、指导教师意见共页 根据学生所提供的毕业设计（论文）材料、评阅人和指导教师意见以及在答辩过程中学生回答问题的情况，毕业设计（论文）答辩委员会（小组）做出如下决议。 一、毕业设计（论文）的总评语 】 [ 二、毕业设计（论文）的总评成绩 毕业设计答辩委员会主席（组长）签名委员（组员）签名
继电保护心得体会 【篇一：对继电保护故障分析和处理的心得体会】 对继电保护故障分析和处理的心得体会 摘要:随着科技的发展各种类型的电气设施出现在人们日常生活和工 作中,这些电气设施对供电提出了质量和稳定性的要求,这就使如何保 证电网安全稳定成为电力工作的重要环节。在现代化电力事业的规划、经营和管理等各项活动中,继电保护是一项重要的工作,继电保护 是维护供电稳定、维持电网的正常工作、确保用电安全的重要举措。本文从电力工作的经验出发,对继电保护故障的分析和处理进行讨论, 希望对继电保护工作提供参考和借鉴。 关键词:继电保护故障分析和处理 科技的进步和经济的发展,各种类型的电气设施出现在人们日常生活 和工作中,新型电气设施对供电提出了质量和稳定性的要求,这就使如 何保证电网安全稳定成为电力工作的重要环节。在现代化电力事业 的发展规划、经营活动和监督管理等各项工作中,继电保护成为电力 工作的重中之重。 1、继电保护的概述 (1)继电保护的定义。继电保护是研究电力系统故障和危及安全运行 时应对和处理的办法和措施,探讨对电力系统故障和危及安全运行的 对策,通过自动化处理的办法,利用有触点的继电器来保护电力系统及 其元件的安全,使其免遭损害。 (2)继电保护的功能。当电力系统发生故障或异常工况时,继电保护可 以实现的最短时间和最小区域内,将故障设备和元器件断离和整个电 力系统;或及时发出警报信号由电力工作者人工消除异常工况,达到减 轻或避免电力设备和元器件的损坏对相邻地区供电质量的影响。(3) 继电保护的分类。首先,从功能和作用的角度进行划分,继电保护分为:
异常动作保护、短路故障保护。其次,从保护对象的角度进行划分,继 电保护分为:主设备保护、输电线保护等。其三,从动作原理的角度进 行划分,继电保护分为:过电压、过电流、远距离保护等。最后,从装置 结构的角度进行划分,继电保护分为:数字保护、模拟式保护、计算保护、信号保护等。 2、常见的继电保护故障分析 由于新型电力控制设备和继电保护信息系统的使用,目前电力网络继 电保护工作的整体管理水平有了显著的提升,不过,毕竟电网和电力设 施是一个复杂的、庞大的系统,由于主客观各方面的因素影响,在继电 保护工作中仍然存在较多的问题,在日常的电力工作中常见的继电保 护故障主要有如下几种类型: (1)继电保护的运行故障。继电保护的运行故障是电力系统中危害性 最大且最常见的一种故障形式,表现为:主变差动保护、开关拒合的误 动等。例如:在电路网络的长期运行中,局部温度过高有可能导致继电 保护装置失灵。继电保护的运行故障最为常见的是电压互感器的二 次电压回路故障,是电力网络运行和围护中的薄弱环节之一。(2)继电 保护的产源故障。继电保护的产源故障是保护装置本身出现的故障, 在继电保护装置的实际运行中,其元器件的质量高低于继电保护产源 故障出现频率呈反相关。在电网和用电器中,继电保护装置对于零部 件的精度差、材质等都有严格的要求,如果采用质量不合格的零部件 和元器件将会增加继电保护产源故障发生的可能性。(3)继电保护的 隐形故障。继电保护的隐形故障既是又是大规模停电事故和电力保 护系统运行故障出现的根本原因,也是引发电力火灾的主要因素,电力 企业继电保护工作人员必须引起高度的重视。 3、处理继电保护故障的措施 为了实现电力事业又好又快地发展,进一步提高电力行业的经济和社 会效益, 【篇二：电力系统继电保护和自动化专业实习总结范文】
电力系统继电保护常见故障分析与检修技术探讨杜思宇 发表时间：2019-07-09T13:20:47.853Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：杜思宇邓旭浩林楠李祥黑悦 [导读] 摘要：随着电力企业的不断发展和电力系统规模的不断扩大，在为电力市场带来显著经济效益的同时也对电力系统的安全运行提出了更加严峻的考验，同时电力继电保护故障所带来的电力系统安全问题也日益突出。 （国网新疆电力有限公司昌吉供电公司新疆维吾尔自治区昌吉市 831100） 摘要：随着电力企业的不断发展和电力系统规模的不断扩大，在为电力市场带来显著经济效益的同时也对电力系统的安全运行提出了更加严峻的考验，同时电力继电保护故障所带来的电力系统安全问题也日益突出。在电力系统中继电保护能够及时反映电力设备的运行状况和切除电力系统发生的故障，把故障对电力系统造成的影响最大限度地降到最低。因此，本文对电力系统继电保护常见故障分析与检修技术进行探讨。 关键词：电力系统；继电保护；常见故障；检修技术 我国社会经济持续增长，电力事业直接关乎到社会生产力水平，一旦电力系统出现故障，将严重影响到供电服务质量，对于社会各个行业领域发展具有深远影响。但是继电保护装置同样会出现故障问题，加强继电保护故障的维修很有必要，寻求合理技术做好电力系统保养、检查和维修工作，确保电力系统可以安全稳定运行。 1电力系统继电保护概述 继电保护装置是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其安全运行的事件时，需要向运行人员及时发出警告信号，或者直接向所工作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设备。要确保电力系统安全稳定运行，需满足以下要求： 1.1可靠性 指继电保护装置该动作时应可靠动作，不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求，可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。 1.2选择性 指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。 1.3灵敏性 指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定，选择性和灵敏性的要求通过继电保护的整定实现。 1.4速动性 指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统的稳定性，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电源或备用设备自动投入的效果等。 2电力系统继电保护常见故障分析 2.1电流互感饱和故障 电流互感器的饱和对继电保护装置的采样比较产生了非常不利的影响，是继电保护装置运行时会出现的问题。随着电力系统规模的不断壮大，电力系统设备的终端负荷就会不断增加。当电力系统发生短路时，会出现很大的短路电流，如果在保护装置的出口位置出现短路，产生的短路电流甚至是电流互感器一次侧额定流的几百倍。通常在稳态电流短路的状况下，随着短路电流的增大，电流互感器综合误差也会随着变大，可能会使差动等保护拒绝动作。在线路短路的情况下，由于电流互感器的电流发生了饱和现象，电流互感器感应到的二次侧额的电流就会发生畸变，就会导致保护装置无法正常动作。如果是电力系统出线出口故障，就需要用主变压器后备保护装置将短路电流切除，这样就会延长故障时间，可能导致故障范围的扩大；如果线路保护拒绝动作，就会导致保护越级动作，造成大范围断电的情况发生。 2.2产源故障 在继电保护装置的实际运行中，其生产质量是否达标将直接关系到故障的出现几率在机电型电磁型等常见的继电保护装置中，对于零部件的精度差材质等都有严格的要求，如果装置的整体性能较差，必须会增加产源故障发生的可能性另外，在使用的继电保护装置中，如果晶体管的整体质量和性能较差，有可能导致运行不协调，甚至发生拒动或误动等故障。 2.3隐形故障 据国内电力管理部门统计：以上的大规模停电事故或电力保护系统运行故障，都与继电保护的隐形故障有着密切的联系继电保护的隐形故障也是引发电力灾难的主要因素，必须引起电力企业继电保护人员的高度重视在重要输电线路的运行管理中，继电保护人员必须密切观察跳闸元件的运行情况，以保证其在发生隐形故障时可以及时发出有效的指令。 3电力系统继电保护常见故障的检修技术 3.1直观法 直观法主要是通过电力继电保护装置的气味以及颜色判断是否存在故障，直观法能处理电力继电保护中的一些简单故障，比如，可以对个别部件的运行状况进行直接的观察，然后判断电力系统的运行状态是否受到影响，也可以观察颜色是否发生变化或闻气味，来判断电力继电保护装置元件是否存在问题，若发现问题，要及时进行修理或更换，从而保证电力继电保护装置能够正常工作。在电力继电保护装置进行检测的过程中，都使用专业设备，但是有时即使利用了专业的检测设备，也很难将继电装置中的故障找出来，而此时利用直观法就能够准确找出继电保护装置发生故障的位置。 3.2替换法 用质量较好的或较为正常的相同元件代替认为产生故障的元件，通过判断元件的好坏，能够较为快速地缩小故障查找范围。这是处理自动化继电保护保护装置故障最常用的方法。如果是某些微机保护故障，或者某些内部回路复杂的单元继电器，可以使用备用或者暂时无用的插件、继电器取代疑似故障的元件，如故障消失，则说明元件的确存在问题，反之则继续查找其他元件的好坏。
基于多信息融合的广域继电保护新算法 发表时间：2019-11-29T15:42:17.793Z 来源：《中国电业》2019年16期作者：王嵩 [导读] 广域继电保护实现的后备保护功能在故障切除时肩负着重要的责任 摘要：广域继电保护实现的后备保护功能在故障切除时肩负着重要的责任，一方面可以实现较为快速的故障切除，另一方面则可能因大范围切断输电断面造成严重后果。因此，如何利用广域冗余信息实现故障元件的可靠识别，并快速切除故障是目前广域继电保护研究的重点。本文在基于常规继电保护原理的基础上，提出一种基于多信息融合的广域继电保护故障识别新算法。 关键词：多信息融合；广域；继电保护；新算法 1 基于广域多信息融合的基本原理 广域继电保护的基本依据就是合理应用广域基础上冗余测量信息来识别系统故障，充分考虑测量、判断、传输广域信息中会出现信息错误或者缺失的问题形成融合多信息的湿度函数模型，通过信息的相互间逻辑关系和冗余性合理反映出元件故障概率。 1.1 识别广域故障的编码 识别故障的基本目的就是能够在发生系统故障的时候，达到快速识别故障以及及时切除故障的目的，软件实际上就是把识别故障元件的基本对象实施 0-1 状态编码，其中，1 表示故障状态；0 表示正常状态，利用在广域信息氛围内形成的所有保护元件状态编码构成的数字串，也就是故障识别编码来合理计算故障识别，得到最优识别故障的识别编码决策解，具备 1 状态的解需要与系统中出现故障的元件进行对应，从理论上分析，可以发现，如果系统元件都具有故障，N 个元件会形成 2N 组识别故障的编码。 1.2 建立适应度函数模型 在建立适应度函数的时候，需要从以下几方面进行分析：第一，选取广域故障信息。在建立广域多信息融合的适应度函数的时候，需要建立具有高灵敏度、快速判断以及高可靠性的信息优势。相比较主常规保护，广域继电保护具有比较慢的动作速度，但是相比较于常规后备保护来说，相对比较快，并且具有比较成熟的是地理信息保护原理，在研究的时候，常规保护原理能够达到快速识别后备保护和主动保护的目的。第二，引入一定的保护动作系数。充分考虑在不同原理的基础上来识别系统故障，具有不同的动作灵敏度和保护动作信息，如果同等分析就不能达到和体现保护信息具有一定重要性的目的。在引入保护动作系数以后，可以不需后备保护和主保护，能够同时分析后备保护和主保护的保护范围和逻辑关系。第三，容错能力。在广域多信息融合的前提下识别故障，需要分析错误信息或许和缺失信息带来的影响。在建立湿度函数以后，需要合理使用近后备快速保护、主保护、较高灵敏度的 II、III 段距离保护、零序和负徐保护等双重或者多信息保护，然后进行合理融合和计算，通过多信息来识别和分析错误信息，依据故障元件和际变化特性来达到识别故障具备的高容错性。基本函数形似如下： 1.3建立期望函数模型 利用收集情况中的决策中心通信系统来获得适应度函数的测量信息，依据正常状态来填补缺失的信息。利用期望函数来计算适应度函数保护动中期望实际情况。建立期望函数的好坏会在一定程度上影响是否能够成功建立适应度函数。在研究期望函数模型的时候，主要就是能够体现广域继电保护识别故障编码系统中电网发生故障的位置元件，也就是编解码对应元件，然后依据实际结构和后备保护、主保护的过后家相应适当保护范围和动作逻辑，达到具有可靠性保护元件的功能。通用表达式如下： 相比较在确定其他保护期望状态来说，在确定断路器失保护期望状态更加复杂，主要就是因为，在失灵保护情况下，操作机构和跳闸回路的相应保护，因此，不能识别故障编码。需要依据相应的断路器位置、保护动作信息等来估算期望值。2基于广域多信息融合的故障识别 2.1故障识别原理 正常运行时，各继电保护的实际信息均为０，计算此时各组编码的适应度，如表1所示。 表1 正常运行时各组故障识别编码的适应度 在系统发生故障时，由于故障元件的实际信息与期望信息一致，其对应故障识别编码的适应度会大幅下降，而与故障元件相关联的元件因在故障元件的后备保护范围内，其对应初始解的适应度会出现减小或增大的小幅变化；与故障元件不相关联的元件由于实际信息与期望信息不一致，其对应初始解的适应度不会减小。因此，在保护稳态启动后， 可以实时监视各组故障识别编码的适应度减小情况，当适应度减小到一定程度时，则判断其对应元件发生故障。为了更好地说明故障元件识别的算法，通过正常运行时和故障时故障识别编码的适应度比较，引入故障识别概率的概念
翻译文献（英译中） 原文: Fault—clearing Protective Relays(1) Overcurrent relaying．Slow—speed relays．The most obvious effect of a fault is t o change the current in the faulted conductor from a normal value to an abnormall y large one．Therefore it is not surprising that the earliest methods of clearing fault s were based on the utilization of that effect(overcurrent)．Early methods included f uses，circuit breakers with series trip coils，and slow—speed overcurrent relays． Slow—speed overcurrent relays are mostly of the induction type．To obtain selec tivity without unnecessarily long delay，such relays usually have a delay which vari es inversely with the current．Both time and current settings are adjustable．Since t he fault current decreases，on account of the increased impedance of the line betw een the fault and the source． as the fault is mo，ved farther from the source of power，it follows that the relay o perating time increases as the distance to the fault increases. The time—distance curves change with such conditions as connected generating capacity and the connection or disconnection of other transmission lines，and ther efore，to ensure selectivity，curves should be checked for several conditions to asc ertain that．under the worst condition，an adequate interval exists between the oper ating times of relays 1 and 3，and, similarly，between each pair of relays on adjoi ning line sections．Coordination may be accomplished by judicious choice of both ti me settings and current settings． If the relay current changes but little with fault location，the curve of relay time versus fault position becomes more like curve a than ike curve b．Such a condition
继电保护典型故障分析 继电保护装置是电力系统密不可分的一部分，是保障电力设备安全和防止、限制电力系统大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。实践证明，继电保护一旦发生不正确动作，往往会扩大事故，酿成严重后果。 一、继电保护事故的类型： 1．定值的问题 1）整定计算的错误 由于电力系统的参数或元器件的参数的标称值与实际值有出入，有时两者的差别比较大，则以标称值算出的定值较不准确。 2）设备整定的错误 人为的误整定有看错数据值、看错位置等现象发生过。其原因主要是工作不仔细，检查手段落后等，才会造成事故的发生。因此，在现场继电保护的整定必须认真操作、仔细核对，把好通电校验定值关，才能避免错误的出现。 3）定值的自动漂移 引起继电保护定值自动漂移的主要原因有几方面：①受温度的影响；②受电源的影响；③元器件老化的影响；④元件损坏的影响。 2．装置元器件的损坏 1）三极管击穿导致保护出口动作 2）三极管漏电流过大导致误发信号 3．回路绝缘的损坏 1）回路中接地易引起开关跳闸 2）绝缘击穿造成的跳闸 如：一套运行的发电机保护，在机箱后部跳闸插件板的背板接线相距很近，在跳闸触点出线处相距只有2mm，由于带电导体的静电作用，将灰尘吸到了接线焊点的周围，因天气潮湿两焊点之间形成导电通道，绝缘击穿，造成发电机跳闸停机事故。 3）不易检查的接地点 在二次回路中，光字牌的灯座接地比较常见，但此处的接地点不容易被发现。
4．接线错误 1）接线错误导致保护拒动 2）接线错误导致保护误动 5．抗干扰性能差 运行经验证明晶体管保护、集成电路保护以及微机保护的抗干扰性能与电磁型、整流型的保护相比较差。集成电路保护的抗干扰问题最为突出，用对讲机在保护屏附近使用，可能导致一些逻辑元件误动作，甚至使出口元件动作跳闸。 在电力系统运行中，如操作干扰、冲击负荷干扰、变压器励磁涌流干扰、直流回路接地干扰、系统和设备故障干扰等非常普遍，解决这些问题必须采取抗干扰措施。 6．误碰与误操作的问题 1）带电拔插件导致的保护出口动作 保护装置在运行中出现问题时，若继电保护人员带电拔插件，容易使保护装置的逻辑 造成混乱，造成保护装置出口动作。 2）带电事故处理将电源烧坏 工作人员在电源插件板没有停电的情况下，拔出插件进行更换，容易使电源插件烧坏。 7．工作电源的问题 1）逆变稳压电源 逆变稳压电源存在的问题：①、波纹系数过高，可能造成逻辑的错误，导致保护误动作。要求将波纹系数控制在规定的范围以内。②、输出功率不足。电源的输出功率不够，会造成输出电压的下降，如果下降幅度过大，导致比较电路基准值的变化，充电电路时间变短等一系列的问题，影响到逻辑配合，甚至逻辑判断功能错误。③、稳压性能差。电压过高或过低都会对保护性能有影响。④、保护问题。电压降低或是电流过大时，快速退出保护并发出报警，可避免将电源损坏。但电源保护误动作时有发生，这种误动作后果是严重的，对无人值班的变电站危害更大。 2）电池浮充供电的直流电源 由于充电设备滤波稳压性能较差，所以保护电源很难保证波形的稳定性，即纹波系数严重超标。 3）UPS供电的电源 在分析对保护的影响时应考虑其交流成分、电压稳定能力、带负荷能力等问题。
浅谈继电保护误动故障案例分析与处理 发表时间：2017-01-13T15:25:25.910Z 来源：《电力设备》2016年第23期作者：李可民刘君齐国昌万志祥[导读] 文章通过对一起10kV供电线路送电不成功的原因查找，分析了三段式馈线保护在10kV供电系统中的配置情况。 （国网安徽阜阳供电公司安徽阜阳 236000） 摘要：文章通过对一起10kV供电线路送电不成功的原因查找，分析了三段式馈线保护在10kV供电系统中的配置情况，根据存在的问题提出了解决办法。 关键词：继电保护；误动；分析处理 1 故障现象及经过 某公司35kV变电站是2012年7月才投入运行的一座新变电站，采用一台主变单母线不分段运行方式，该站共有5条10kV出线，总负荷约为3200kW，馈线保护装置选用了THL-302A型数字线路保护测控装置。2012年11月10日07：20，10kV南二区624线路过流一段保护动作跳闸，运行人员对开关、断路器和保护装置进行检查均正常，对线路进行巡查，最终确定了故障为线路落鸟造成相间短路，故障点找到且已排除，09：02对线路试送电，试送不成功。保护动作数据如表1，波形如图1所示。 10kV架空线路常见故障有单相接地、两相和三相短路等故障。该线路所投过流I段、II段保护可以保护线路相间短路故障，绝缘监察配合系统专门配置的小电流接地选线装置可判定单相接地故障，所以南二区624回路所配保护种类基本合理，能够满足线路出现的各种故障对于继电保护的需求。 上面的分析表明继电保护配置能够满足线路故障的需求，下面对继电保护的整定计算进行检查分析：空载变压器投入送电时会出现很高的励磁涌流，其幅值可以达到变压器额定电流的6～8倍同时含有大量的非周期分量和高次谐波分量，对于线路接带的多台变压器，每台变压器的励磁涌流对于整条线路的影响会因安装位置和距离电源侧的长度有所不同，南二区线路总长15.3km，线路中后段安装的变压器对整条线路的启动电流影响较小，根据以往的经验线路的送电冲击电流按照所有变压器额定电流的3倍计算，即：I=3×2480/10/1.732≈429.6A，折算到二次侧i=429.6/40≈10.7A。实际动作值为8.45A，与计算结果基本相符，而设定的保护定值为6.8A，无法躲过送电瞬间的变压器励磁涌流。从录波图上也能看到，送电过程中三相电压波形无明显变化，A、C相电流波形正常无畸变，说明线路无故障，送电不成功的原因就是过流一段的保护定值设定较小造成的，这是一起典型的继电保护误动故障。这样，我们只需根据计算结果对保护定值进行适当的修改或者减少变压器同时送电启动的台数即可。 3 改进措施 （1）根据线路负荷的特点，采用分片分级的送电方式，减少变压器同时送电的台数，降低送电时变压器的励磁涌流，以躲过保护定值偏小的问题，这样不需要调整保护定值，只是线路送电时繁琐一些。 （2）根据计算的结果，对保护定值按照表3进行调整。 表3中过流一段为零时限速断，按照躲过变压器的励磁涌流同时能够保护线路末端三相短路进行整定，过流二段为限时速断，按照能够保护最小运行方式下线路末端两相短路进行整定，时限按照躲过变压器的励磁涌流时间进行整定，一般的中小型变压器两个周波后励磁涌流即可恢复到正常值，所以过流二段的时限按照0.1s整定，过流三段按照原过流二段的定值进行整定，即躲过全部负荷正常运行的情况下，最大容量的电机启动电流和启动时间进行整定。经过核算校验，该保护定值单能够满足继电保护对选择性、灵敏性、速动性和可靠性的要求。 4 结语 我们先期采用了分片分级的送电方式，将整条线路分成三段逐级送电，每次都能顺利的送电成功；在今年春检时，我们对保护定值按照上表进行了调整，实现了整条线路一次送电成功，期间线路出现了几次鸟害、雷击等故障，保护装置也能准确的保护跳闸，达到了预期的目标。 参考文献： [1]王相杰.浅谈继电保护误动故障案例分析与处理[J].华东科技：学术版，2015（8）：214.