继电保护装置的概念精选(九篇)

第1篇：继电保护装置的概念范文

【关键词】供电系统;继电保护;应用;维护

现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。随着社会经济的迅速发展,电力系统的容量不断扩大,电网结构日趋复杂,电力系统稳定问题日益突出,因此我们应该对电力系统继电保护更加重视起来,以此保障电力系统的安全可靠的运行,为社会经济的发展保驾护航。

一、继电保护的概念和类型

1、继电保护的概念

继电保护装置是当电力系统中发生故障或出现异常状态时能自动、迅速而有选择地切除故障设备或发出告警信号的一种专门的反事故用自动装置。

继电保护系统为多种或多套继电保护装置的组合。继电保护用来泛指继电保护技术或继电保护系统。也常用作继电保护装置的简称,有时直接称为“保护”。

2、常用继电保护类型:

①电流保护:(按照保护的整定原则,保护范围及原理特点)

A、过电流保护――是按照躲过被保护设备或线路中可能出现的最大负荷电流来整定的。如大电机启动电流(短时)和穿越性短路电流之类的非故障性电流,以确保设备和线路的正常运行。

B、电流速断保护――是按照被保护设备或线路末端可能出现的最大短路电流或变压器二次侧发生三相短路电流而整定的。速断保护动作,理论上电流速断保护没有时限。即以零秒及以下时限动作来切断断路器的。

此外还有定时限过电流保护、反时限过电流保护、无时限电流速断等

②电压保护:(按照系统电压发生异常或故障时的变化而动作的继电保护)

主要有过电压保护、欠电压保护和零序电压保护

③瓦斯保护:油浸式变压器内部发生故障时,短路电流所产生的电弧使变压器油和其它绝缘物产生分解,并产生气体(瓦斯),利用气体压力或冲力使气体继电器动作。

④差动保护:这是一种按照电力系统中,被保护设备发生短路故障,在保护中产生的差电流而动作的一种保护装置。

此外还有高频保护、距离保护、平衡保护、负序及零序保护以及方向保护

二、继电保护的配置与应用

1继电保护装置的基本要求

选择性。当供电系统中发生故障时,继电保护装置应能选择性地将故障部分切除。首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。

灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。

速动性。是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的稳定性。

可靠性。保护装置如不能满足可靠性的要求,反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性,必须确保保护装置的设计原理、整定计算、安装调试正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效,以提高保护的可靠性。

2保护装置的应用

继电保护装置广泛应用于工厂企业高压供电系统、变电站等,用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用,对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除。另外,还应装设过电流保护,对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括:①线路保护:一般采用二段式或三段式电流保护,其中一段为电流速断保护,二段为限时电流速断保护,三段为过电流保护。②母联保护:需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。③主变保护:主变保护包括主保护和后备保护,主保护一般为重瓦斯保护、差动保护,后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。④电容器保护:对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。随着继电保护技术的飞速发展,微机保护的装置逐渐投入使用,由于生产厂家的不同、开发时间的先后,微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面,但基本原理及要达到的目的基本一致。

三、 继电保护装置的维护

值班人员定时对继电保护装置巡视和检查,并做好各仪表的运行记录。 在继电保护运行过程中,发现异常现象时,应加强监视并向主管部门报告。

建立岗位责任制,做到每个盘柜有值班人员负责。做到人人有岗、每岗有人。 值班人员对保护装置的操作,一般只允许接通或断开压板,切换开关及卸装熔丝等工作,工作过程中应严格遵守电业安全工作规定。

做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行,防止误碰运行设备,注意与带电设备保持安全距离,避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次,每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。

定期对继电保护装置检修及设备查评:①检查二次设备各元件标志、名称是否齐全;②检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉,动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤;③检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好;④检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动;⑤检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;⑥配线是否整齐,固定卡子有无脱落;⑦检查断路器的操作机构动作是否正常。

第2篇：继电保护装置的概念范文

关键词：变电站 综合自动化系统 应用

随着科学技术的不断发展，计算机已渗透到了世界每个角落。电力系统也不可避免地进入了微机控制时代，变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统，已成为当前电力系统发展的趋势。

1.变电站综合自动化系统的概念

变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受，并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用。

1.1系统概念

1.1.1系统设计思想

完整的变电站综合自动化系统除在各控制保护单元保留紧急手动操作跳、合闸的手段外，其余的全部控制、监视、测量和报警功能均可通过计算机监控系统来完成。从系统设计的角度来看有以下特点：

（1）分布式设计。系统采用模块化、分布式开放结构，各控制保护功能均分布在开关柜或尽量靠近开关的控制保护柜上的控制保护单元，所有的控制、保护、测量、报警等信号均在就地单元内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机，各就地单元相互独立，不相互影响。

（2）集中式设计。系统采用模块化、集中式立柜结构，各控制保护功能均集中在专用的采集、控制保护柜，所有的控制、保护、测量、报警等信号均在采集、控制保护柜内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机。

（3）简单可靠。由于用多功能继电器替代了传统的继电器，可大大简化二次接线。

（4）可扩展性。系统设计可考虑用户今后变电站规模及功能扩充的需要。

（5）兼容性好。系统由标准化之软硬件组成，并配有标准的串行通讯接口以及就地的I/O接口，用户可按照自己的需要灵活配置，系统软件也能容易适应计算机技术的急速发展。

1.1.2系统规范

采用目前最为流行的工业标准软件，UNIX操作系统，X窗口人机接口及TCP/IP网络通讯规约。为满足开放系统之要求，系统设计一般采用：可携性软件设计——容许硬件技术发展后之软件转换；标准计算机产品——容许整个系统高度兼容性能。

1.2 系统功能

系统与用户之间的交互界面为视窗图形化显示，利用鼠标控制所有功能键等标准方式，使操作人员能直观地进行各种操作。

所有系统之原始数据均为实时采集。

系统应用程序的每一项功能均能按用户要求及系统设计而改编，以符合实际需要，并可随变电站的扩建或运行需要而灵活地进行扩充和修改。一般情况下系统可按以下基本功能配置：（1）系统配置状况；（2）变电站单线图；（3）报警表；（4）事件表；（5）遥控修改继电器整定值；（6）操作闭锁；（7）电量报表；（8）趋势图。

1.2.1变电站单线图，单线图可显示变电站系统接线上各控制对象的运行状态并动态更新。

1.2.2数据采集、处理，采集有关信息，如开关量、测量量、外部输入讯号等数据，传至监控系统作实时处理，更新数据库及显示画面，为系统实现其他功能提供必需的运行信息。

1.2.3运行监视，系统的运行状况可通过文字、表格、图像、声音或光等方式为值班人员及时提供变电所安全监控所必需的全部信息。

（1）报警。按系统实际需要，用户可以指定在某些事件发生时或保护动作时自动发出报警。

（2）事件。系统中所有动作事件，如继电保护动作，断路器、隔离开关、接地刀闸的操作等。

每个事件均有时间及有关信息文字说明，并可自动打印记录。

1.2.4调整继电器整定值，可通过系统主机或集中控制柜修改各继电器的保护功能和整定值。

1.2.5操作闭锁，系统对所有操作对象均可设定闭锁功能，以防止操作人员误操作。

1.2.6模拟量采集及报表产生，采集的数据储存於系统硬盘作为编辑报表的基础。

1.2.7趋势图，趋势图提供操作人员快速及直观的数据统计，趋势图可分为图形式或表格式两种。

2.变电站综合自动化系统在工业项目中的应用

2.1 国产化变电站综合自动化系统运用现状

国产化的变电站综合自动化系统在我院设计中用得并不多，其主要原因如下：（1）由于甲方、设计院对传统的继电器控制保护系统有长期的运行、设计和维护经验，故一般认为老系统的可靠性高；（2）国产化的变电站综合自动化系统目前在国内尚未普及，仅在个别地区供电部门的大力推荐下，在当地的一些变电站中开始尝试这一新技术；（3）进口的变电站综合自动化系统价格昂贵，只有部分大型新建的并由外资贷款的工程，由于外方对技术水平的要求，全套引进这部分的技术及设备；（4）目前操作人员的素质不高，对新系统缺乏了解。由于以上一些原因制约了变电站综合自动化系统在变电站的发展和运用。

2.2 变电站微机保护装置系统应用实例

在我院一个35kV变电所改造工程中，成功地将国产的变电站微机保护装置系统运用于终端变电站。施工图设计初期采用的是传统的电磁式继电器保护，并设置了信号屏。

2.2.1微机保护系统与传统保护系统的比较

传统的保护系统与微机保护装置系统的主要区别，在于用微机控制的多功能继电器替代了传统的电磁式继电器，并取消了传统的信号屏等装置，相应的信号都输入至计算机。

2.2.2微机保护的系统配置及监控系统

系统保护由下列装置组成：（1）线路保护装置；（2）主变保护装置——可完成变压器的主、后备保护；（3）综合保护装置；（4）线路保护装置；（5）电容器保护装置；（6）备用电源自投装置；（7）小电流接地检测装置；（8）综合数据采集装置；（9）监控系统的基本功能——数据采集、控制操作、画面制作、监视显示、事故处理、制表与打印。

2.2.3设计微机保护系统时应注意的问题

（1）由于控制和保护单元都是采用微机装置，故一些必要的开关量和模拟量应从开关柜引至微机采集、保护屏。根据控制和保护要求的不同，输入的量也不同。

（2）开关柜与微机装置之间的端子接线较简单，大量的二次接线在微机采集控制单元和保护单元内部端子连接。

（3）传统的继电保护整定计算结果不能直接输入到计算机，须转换为计算机整定值。

该变电所投产运行后，除开始操作人员对微机系统不熟悉原因使用过控制保护单元的紧急手动按钮外，基本上都在微机装置和监控计算机上操作，整个系统运行良好。

第3篇：继电保护装置的概念范文

关键词：电力系统；继电保护；发展；趋势；研究

中图分类号：TM71 文献标识码：A

继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的，它与电力系统对运行可靠性要求的不断提高密切相关。继电保护是在电网出现事故或异常运行情况下动作，保证电力系统和电气设备安全运行的自动装置，研究继电保护技术发展趋势，可以更好地提高继电保护的技术水平，对电力系统发展意义重大。

1 电力系统继电保护概述

1.1 继电保护基本概念

在电力系统运行中，由于外界因素和内部因素都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现，常见的故障有：单相接地；三相接地；两相接地；相间短路；短路等。电力系统非正常运行状态有：过负荷，过电压，非全相运行，振荡，次同步谐振，同步发电机短时异步运行等。电力系统继电保护和安全自动装置是在电力系统发生故障和不正常运行情况时，用于快速切除故障，消除不正常状况的重要自动化技术和设备。

1.2 继电保护的工作原理

继电保护的工作原理，是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，电力系统发生故障后，工频电气量变化的主要特征是：（1）电流增大。短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。（2）电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时，系统各点的相间电压或相电压值下降，且越靠近短路点，电压越低。（3）电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角，一般约为20°，三相短路时，电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的，一般为60°～85°。（4）测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点（保护安装处）电压与电流之比值，正常运行时，测量阻抗为负荷阻抗；金属性短路时，测量阻抗转变为线路阻抗，故障后测量阻抗显著减小，而阻抗角增大。利用短路故障时电气量的变化，便可构成各种原理的继电保护。

1.3 继电保护在电力系统中的任务

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；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，将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。

1.4 继电保护装置必须具备的基本性能

继电保护装置必须具备的基本性能有：（1）安全性：在不该动作时，不误动；（2）可靠性：在该动作时，不拒动；（3）速动性：能以最短时限将故障或异常从系统中切除或隔离；（4）选择性：在自身整定的范围内切除故障，保证最大限度地向无故障部分继续供电，不越级跳闸；（5）灵敏性：反映故障的能力，通常以灵敏系数表示；不拒动不误动是关键。

2 继电保护发展历程

继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的，最早的继电保护装置是熔断器。从20世纪50年代到90年代末，在40余年的时间里，继电保护完成了发展的4个阶段，即从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机继电保护装置。随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展，智能化等先进技术相继在继电保护领域的研究应用，继电保护技术向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展。电力系统发展迅速，电网结构越来越复杂，短路容量不断增大，到20世纪产生了作用于断路器的电磁型继电保护装置。1928年电子器件已开始被应用于保护装置，在50年代迅速发展。静态继电器有较高的灵敏度和动作速度、维护简单、寿命长、体积小、消耗功率小等优点，但环境温度和外界干扰对继电保护的影响较大。1965年出现了应用计算机的数字式继电保护，出现了单板机继电保护装置。到了21世纪由于计算机技术发展非常快，微处理机和微型计算机的普遍应用，极大地推动了数字式继电保护技术的开发，大规模集成化数字式继电保护装置应用非常广泛。

3 电力系统继电保护的发展趋势

3.1 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，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。

3.2 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。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，缩小事故影响范围。因为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。

3.3 智能化

随着通信和信息技术的快速发展，数字化技术及应用在各行各业的日益普及也为探索新的继电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、供电等关键设备的运行状况进行实时监控，把获得的数据通过网络系统进行收集、整合和分析。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。

结语

综上所述，随着电力系统的发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术由数字时代跨入信息化时代，发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了技术创新的广阔天地。只有了解和掌握继电保护技术，才能解决电力系统继电保护遇到的各类问题，更好地保障电力系统的安全运行。

参考文献

[1]高亮.电力系统微机继电保护[M].北京：中国电力出版社，2007.

第4篇：继电保护装置的概念范文

关键词：电力系统；变压器；继电保护装置；油沉式变压器；断路器保护

电力变压器的正常运行可以保证电力的有效运输，而保证电力变压器正常发挥功能的关键是继电保护，其工作能否完成将影响着电力体系的完整度。只有对电力变压器的继电保护进行科学分析，才能在电力变压器续电出现故障时做出合理应对，更好地处理电力运输过程中可能出现的各种意外状况，从而保证电力系统的稳定性和安全性。

1 继电保护基本概念

在研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况时，需要探讨应对事故的自动化措施。由于这些措施主要用带有触点或辅助触点的继电器来保护电力系统及其元件，例如线路、发电机、变压器和母线等，使之免遭损害，所以称其为继电保护。

2 电力变压器的继电保护

GB/T50062―2008《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》中第4.0.3条，针对变压器引出线、套管及内部短路故障的保护范围已经有了详细的说明，结合《工业与民用配电设计手册》第三版第七章的内容，电力变压器的继电保护配置（容量在5000kV・A以下的电力变压器）如下表所示。

通过上表不难看出，除容量小于400kV・A的变压器外，目前大多数的设计中，高压侧均采用断路器，变压器均需要装设带时限的过电流保护，并且当过电流保护时限大于0.5s时，还需要加装电流速断保护；对于2000～5000kV・A的变压器，当电流速断保护不能满足灵敏性时，还需要装设纵联差动保护。

3 电力变压器继电保护实例

某大型研发中心项目，两路10kV高压进线，高压母线采用单母线分段运行方式，高压开关柜采用断路器保护；选用两台10/0.4kV的油沉式变压器，容量为1250kV・A，变压器型号为SCB11-10/0.4kV-1250//Dyn11。低压侧母线采用单母线分段运行方式。10kV母线上短路容量假定为300MV・A。

本案例中，过电流继电器选用GL感应型，是考虑到GL型继电器的反时限特性。反时限过电流继电器的动作根据电流的大小决定，电流上升越快动作时间越短，上升慢时间就长。而DL定时限过电流继电器是根据电流的大小变化，在大于整定值时发出信号，通过时间继电器延时，到时间就发出跳闸信号。所以对短路这种情况来说用GL型是最理想的，可以做到瞬时保护，而DL型一定要在时间继电器延时时间到才能动作。

3.1 过电流保护

根据短路电流的计算方法（或查《工业与民用配电设计手册》第三版P.169）不难得出：在变压器低压侧发生三相短路时，变压器出口端的三相短路电流为Ik=25.22kA，流过高压侧的超瞬态电流为：

（1）

正常运行时，变压器的额定电流（高压侧）为

（2）

因此，装设三个GL型过电流继电器和三个电流比为100/5的电流互感器TA1～TA3，即

nTA=100/5 （3）

继电器接线方式如图2所示，采用接于相电流的方式。

根据《工业与民用配电设计手册》第三版第7章表7-3可以查出，过电流保护时，保护装置的动作电流按下式计算（应躲过可能出现的过负荷电流）

（4）

式中，Krel为可靠系数，取1.3；Kjx为接线系数，取1；Kgh为过负荷系数，取3；Kr为继电器返回系数，取0.85。

将以上数值及式（2）、式（3）代入式（4），得保护装置的动作电流Iop.K=16.52A，取17A。

继续校验保护装置的灵敏系数，应满足（按电力系统最小运行方式下，低压侧两相短路时流过高压侧的短路电流校验）

（5）

为省略计算，依然假定电力系统最小运行方式下，10kV母线上短路容量为300MV・A（实际应用时应从电力部门获取相关数据），即

（6）

则最小运行方式下变压器低压侧两相短路时，流过高压侧的稳态电流

（7）

式中，2/ 为变压器低压侧发生两相短路时，流过高压侧的电流分布系数，其取值根据变压器连接组别、继电器接线方式、短路故障形式以及保护方式的不同略有不同。

3.2 电流速断保护

同理，假定电力系统最大运行方式下，变压器低压侧三相短路时，流过高压侧的超瞬态电流为 （8）

则保护装置的动作电流（应躲过低压侧短路时，流过保护装置的最大短路电流）为 （9）

式中，Krel为可靠系数，取1.5；Kjx为接线系数，取1。

将式（3）、式（8）代入式（9），得

（10）

取76A。瞬动电流倍数为76A/17A=4.47，取5倍。

3.3 低压侧单相接地故障保护

拟利用高压侧三相式过电流保护完成低压侧的单相接地保护，保护装置的过电流和动作时限与过电流保护相同，校验保护装置的灵敏性。则保护装置的灵敏系数为（11）

最小运行方式下，变压器低压侧母线或母干线末端单相接地短路时，流过高压侧的稳态电流为I2k1.min。

4 结束语

总之，电力变压器是现代电力系统的重要组成部分，如果它出现故障，将会极大的影响电力系统的正常运转。而电力变压器的继电保护是电力变压器最重要的保护体系和设备，同时也是保护电力变压器的有效手段，不仅可以保证电力变压器的正常运行，而且还可以将发生故障的可能性降到最低。因此，为了能够发挥电力变压器继电保护工作的最大价值，必须对电力变压器的继电保护技术进行分析，从而保障电力变压器继电保护工作的正常进行，保证电力系统的安全性和稳定性，减少电力系统故障发生的概率。

参考文献

第5篇：继电保护装置的概念范文

关键词：电力系统；继电保护；评价统计指标；配电运行；配置原则

中图分类号：TM77 文献标识码：A

前言：

随着电力系统的快速发展和计算机通信技术的进步，继电保护技术的发展向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展，这对继电保护工作者提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期检查和维护，按时巡检其运行状况，及时发现故障并做好处理，保证系统无故障设备正常运行，提高供电的可靠性。

1．继电保护的概念

继电保护装置是电力系统中的发电机、变压器、输电线路、配电装置等电气设备发生故障，危及电力系统安全运行时，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，终止这些故障发展的一种自动保护装置。

2．继电保护的工作原理

供电系统发生故障时，会引起电流增加、电压降低、以及电流电压间相位角的变化，因此出现故障时的参数与正常运行时的参数差别就可以构成不同原理和类型的继电保护。一般情况下继电保护是由测量部分、逻辑部分、执行部分组成，其原理如图1所示。

图1 继电保护装置原理图

测量部分从被保护对象读取有关信号，与给定的整定值相比较，比较结果输出至逻辑部分；逻辑部分根据测量部分各输出量的大小性质、出现的顺序或它们的组合，决定是否动作；如需动作，则发出信号给执行部分；执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。

3．对继电器的要求

3.1.动作值的误差小

由于保护装置的灵敏度与动作值的误差有关，因此，继电器动作值的误差应尽可能小，以免引起误动作或降低保护的灵敏性。

3.2.接点可靠

继电器接点接触要良好，并具有一定的负荷能力。对于常闭接点要有一定的压力；对于常开接点，闭合时要有一定的行程。

3.3.返回时间短

继电器动作将故障切除后，继电器应在最短时间内返回到起始位置。

3.3.消耗功率小

继电器消耗的功率通常指继电器线圈在额定状态下（额定电流或电压）所消耗的功率。继电器消耗的功率小，可以减轻互感器的负担。

4．目前常用的评价统计指标

4.1.正确动作率

正确动作率即为一定期限内（例如一年）被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。用公式表示为：

正确动作率=(正确动作次数／总动作次数)×100%

用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势，也可以反映不同的继电保护系统（如220kV与500kV）之间的对比情况，从中找出薄弱环节。

4.2.可靠度

可靠度r(t)是指元件在起始时刻正常的条件下，在时间区间(0，t)不发生故障的概率。对于继电保护装置，注意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。

4.3.可用率

可用率a(t)是指元件在起始时刻正常工作的条件下，时刻t 正常工作的概率。可靠度与可用率的区别在于，可靠度中的定义要求元件在时间区间(0，t)连续地处于正常状态，而可用率则无此要求。

4.4.故障率

故障率h(t)是指元件从起始时刻直到时刻t 完好条件下，在时刻t 以后单位时间里发生故障的概率。

4.5.平均无故障工作时间

平均无故障工作时间MTBF（Mean Time Between Failure）。设从修复到首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间，则其数学期望值为平均无故障工作时间。

4.6.修复率

修复率m(t)是指元件自起始时刻直到时刻t 故障的条件下，自时刻t 以后每单位时间里修复的概率。

4.7.平均修复时间

平均修复时间mttr（MeanTime to Repair）是修复时间的数学期望值。

5．配电系统继电保护存在的问题

5．1．电流互感器饱和

随着供电系统规模的不断扩大，很多低压配电系统短路电流会随着变大，当变、配电所出口处发生短路时，短路电流往往很大，甚至可以达到电流互感器一次侧额定电流的几百倍。在稳态短路情况下，一次短路电流倍数越大，电流互感器变比的误差也越大，使灵敏度低的电流速断保护就可能拒绝动作。在线路短路时，由于电流互感器饱和，感应到二次侧的电流会很小或接近于零，造成定时限过流保护装置拒动。若是在变电所出线故障则要靠母联断路器或主变压器后备保护来切除，延长了故障时间，使故障范围扩大；而若是在配电所的出线过流保护拒动，则将使整个配电所全停。

5．2．二次设备及二次回路老化

现在我国很多配电系统的继电器是20世纪七八十年代的老式继电器，节点氧化尘太多，压力不够，也会造成保护误动，出口不可靠。我们知道，二次回路分直流和交流2部分，如果交流回路实验端子老化，锈蚀，接触电阻过大，严重时会引起开路，引起保护误动或拒动。直流部分在系统失电和系统严重低电压时可靠性难以保证，事故情况下更难以保证可靠动作，会导致越级跳闸，扩大事故范围。

5．3．环网供电无保护

目前我国环状配电网基本采用负荷开关为主，目前不设断路器，也没有保护。若装设断路器，由于运行方式变化，负荷转移等因素，继电保护选择性无法协调。目前环网运行方式是开口运行，故障时，故障环网全部停电，绝大部分网络是用人工操作对网络重构来恢复供电。

6．配电系统继电保护的改进措施

6．1．避免电流互感器饱和

避免电流互感器饱和主要从3个方面入手：首先是电流互感器的变比不能选得太小，要考虑线路短路时电流互感器饱和问题。其次要尽量减少电流互感器二次负载阻抗。尽量避免保护和计量共用电流互感器，缩短电流互感器二次侧电缆长度及加大二次侧电缆截面。第三是遵守速断保护的原则。高压电动机按起动电流乘以1．2～1．3倍可靠系数确定，如超过其数值就可确定故障电流。时限整定Os。单台变压器按所供电最大1台电动机的起动电流加上其余电动机及照明等负荷的额定电流进行整定，如整定值计算小于变压器额定电流2倍，按2倍的电流整定。超过2倍的电流整定值，按计算数据乘以可靠系数确定，采区变电所内进线柜则遵照最大整定值数据加上其余变压器的额定负荷。按等级划分，确定延时时间，仍有选择性。但短路情况下速断保护无选择性。

6．2．完善环网结构的配套建设

目前环网结构是电缆网络采用的主要形式，目前还没有性能颇为理想的继电保护装置，为快速隔离故障、恢复供电，可以考虑结合配电自动化系统的建设，继电保护与自动化系统相互配合使用。

6．3．实行状态检修

继电保护发展至今，从保护原理的设计，到生产厂家制造工艺，到售后服务，各方面都已比较完善。微机保护装置的性能已非常稳定。近几年在我区范围内，由于保护装置性能不稳定引起的误动基本上没有出现过，所发生的保护误动作基本上是保护装置外部原因引起的。因此我们建议对继电保护设备实行状态检修，也就是说，只要保护装置不告警，就不用进行检修。

6．4．增加投入，更新设备

及时更新保护校验设备，完善供电网络建设，在不影响正常安全生产的情况下，确保各回路均有足够保护整定时间，使保护装置校验做到应校必校，不漏项，不简化。

结语

继电保护是保障电网安全稳定运行的第一道防线。近年来随着电网系统的不断发展，输送线路容量更大、线路距离更长、系统短路容量更大，因而对线路继电保护的要求也就更高。因此，如何在今后确保继电保护的更可靠运行，实施继电保护全过程管理，是牵涉继电保护可持续发展的重要课题。希望广大现场工作的运行维护技术人员能结合运行经验，提出对应的措施，共同做好工作。从而提高电网的可靠运行。

参考文献

【1】赵勇，杨鑫．电力系统继电保护技术研究 [N] .科技创新导报，2009-19.

第6篇：继电保护装置的概念范文

关键词： 电力系统；继电保护；作用；任务

近年来，伴随电力电网的快速发展，大容量机组、超高压输变电系统不断投运，这对继电保护提出了更高要求[1]。继电保护在电力系统中有着重要地位，视为电力系统最为关键的安全屏障，但也是电力系统事故扩大的主要因素，所以必须明确继电保护的重要性，落实好继电保护工作，保证电力系统安全运行。

1.继电保护的概念及工作原理

1.1概念

所谓继电保护，就是可及时反应电气设备的故障或异常运行状态，并对断路器进行跳闸动作或发出相应信号的技术装置。其主要在于短路识别和判断故障[2]。通过短路故障引起的工频电气量变化，比如：电流变大、电压减小、阻抗变化等，就能形成不同原理的继电保护。

1.2工作原理

在电力系统中，有着不同类型的继电保护，所以在工作原理上也有所差异，具体包括这几方面：

（1）电流保护，在电力系统出现故障时通常会引起电流增大，此时保护装置就会基于电流参数变化判断电气设备的运行状态，超出既定参数值就会作出保护动作，比如：相电流保护、零序电流保护。

（2）电压保护，倘若电力系统出现故障时电压会降低，保护装置会作出保护动作。此外，在电力系统电压增高处在异常运行状态时，会作出过电压保护。

（3）距离保护，除了电流大小之外，还需要结合母线电压变化综合分析和判断，通常将用来反应故障点至保护装置部位的电气保护称为距离保护，也叫作低阻抗保护。在电力系统正常工作时，电压和电流比就是负荷阻抗，通常较大，但在出现故障时，保护装置会判断电压电流比值是故障点至保护装置处的阻抗，会小于负荷阻抗。

（4）功率向保护，就是通过电压、电流之间的相位关系来对电力系统的故障及方向进行识别和判断。在正常工作时测得的电压和电流之间的相位角就是负荷阻抗角，通常是20°～30°，但在出现故障时测得的阻抗角在60°～70°[3]。通常规定流过保护电流正向为母线流向线路，如果出现故障，那么流过保护的电流会滞后电压，并形成线路阻抗角φ，那么可判定是正向故障，如果流过保护电流滞后于电压角度为180°+φ，那么判断是反方向故障。

2.继电保护的重要性分析

2.1在电力系统中的作用

在电力系统的电气设备（变压器、输电线等）或系统存在故障时，继保装置须能依照既定参数和要求把故障设备或有关线路自电力系统中妥善阻断并切除，同时要确保保护装置在切除动时的自动性、迅捷性，以免故障扩大，保证未出现故障的电气设备、线路能够继续正常运行，同时避免故障设备进一步受损。此外，在电力系统有关电气设备和线路处于异常运行状态时，继保装置须依照系统运行的基本维护条件，能及时、准确作出反应动作，且及时向有关技术人员发出报警信号。此时通常不需要继保装置当即作出动作，而是需要根据对电力系统及电气设备的损害性实现延时动作，以免不必要的动作和干扰引起继保装置误动作。

2.2继电保护的任务

一是在电力系统处于异常运行时的任务。在电力系统正常运行时受到破坏但尚未成为故障时，通常能够再继续运行一定时间但不需当即跳闸的状态叫作异常运行。最为常见的就是过负荷、单相接地、发电机甩负荷引起过电压等[4]。如果电力系统运行异常，那么会对输送的电能质量产生很大影响，倘若较长时间处在过负荷运行状态会导致电气设备过热，使绝缘老化加快，轻则缩短设备使用寿命，重则致绝缘击穿引起短路，损坏电气设备，都对电气设备的运行造成不良影响。在此种状态下，需要继保装置能够自动、及时、选择地作出动作，并发信号，让现场技术人员及时发现并有效处理。

二是电力系统发生故障时的任务。电力系统运行中常见的故障就是各种原因引起的短路，通常短路由分为多种类型，包括三相短路、两相短路、两相接地短路、变压器绕组匝间短路等。一般把三相和两相短路叫作相间短路，而两相接地、单相接地的短路叫作接地短路，其中，三相短路是最为危险的，常见的就是单相接地短路[5]。在电气设备或线路出现短路时，会从电源往故障点输送比正常工作时更大的短路电流，这对电力系统会带来极大损害，具体包括：（1）故障点电弧烧坏故障设备；（2）短路电流热效应损害故障回路设备，减短运行寿命；（3）电力系统电压损失提升，导致设备运行电压降低，距离故障点越近，受到的损坏越大，会损害到设备运行条件；（4）损害到电力系统的稳定性和可靠性，如故障较为严重可能会导致整个系统振荡，造成大范围区域停电，影响到正常的社会生产生活。

3.电力系统中继电保护的基本要求

为确保继电保护在电力系统及时发挥作用，在电气系统相关设备、线路发生故障时，继保装置需要能自动、快速、灵敏、有选择地作出保护动作，把故障设备自电力系统中准确、及时地切除，避免故障设备进一步受到破坏，确保系统其它正常设备、线路可继续稳定运行。具体而言，继保装置应满足以下要求。

（1）选择性。在电力系统出现故障时，需要对继保装置的动作进行选择。先从故障设备、线路自电力系统中予以切除，仅仅在其保护或者断路器拒绝动作时，才准作出其他保护或装置将故障切除。换言之，继保装置动作必须单单切除已出现故障的设备或线路，或者尽量让故障影响控制在最小。

（2）速动性。所谓速动性，就是继保装置应在尽量短的时间内切除故障，通常保护动作时间在0.05～0.12s；断路器的动作在0.5～0.15s。对于该项要求，应注意这两个方面：一是切除故障时间就是继保装置的动作时间与断路器跳闸时间的和。所以，必须尽量减短故障切除时间，这就要求保护动作迅速，且配套的断路器跳闸时间也尽量最短；二是保护速动性是相对的，电压等级不同的电力系统在要求上是有差异的。比如：相同的保护动作时间是0.5s，对于110kV等级电网而言是迅速的，但对于220kV等级电网则并非迅速的。

（3）灵敏性。继保装置对其保o对象及保护范围内可能出现的故障，应有敏捷的反应。继保装置的灵敏性和选择性两个要求是密切相关的，如果电力系统出现故障，那么故障设备保护须先能作出灵敏反应，才可有选择性、针对性地切除故障，基于此可选择切除系统故障的保护，须具备灵敏性。

（4）可靠性。继保装置误动或者拒动是造成电力事故的一个主要因素，所以，该装置必须在良好、稳定的工作环境下，不会出现误动或者拒动等情况，但在作出动作时必须是可靠的。

4.结语

总而言之，在社会经济快速发展对电力需求不断提升的今天，应充分认识并重视继电保护在电力系统的中的作用，明确其基本任务，也就是继保装置在保证电力系统稳定、安全运行，保证电能质量、预防事故发生。同时，还应明确继电保护的基本要求，即选择性、速动性、灵敏性及可靠性，这四者是相互作用、相互影响的，需根据实际情况进行协调，保障电力系统安全。■

参考文献

[1]王春玲，石英梅.浅谈继电保护在电力系统的重要性[J].黑龙江科技信息，2008，07：44.

[2]梁阳阳.继电保护在电力系统中的可靠性及风险分析[J].科技与企业，2016，01：239-240.

第7篇：继电保护装置的概念范文

关键词 电力工程 安全系统 自动化技术

电力系统的安全稳定运行关系到国民生产的各个方面，因此我们必须加强电力工程安全系统建设，采取有效措施提高电网运行的可靠性。当前，以计算机技术为依托的自动化技术正在迅速发展，将该技术应用于电力工程安全系统能够确保系统运行稳定，提高工作效率、降低工作人员的工作强度，保障工作人员安全，为电力安全系统有效建设提出了可行的解决方案。

一、电力工程自动化技术的概述

（一）电力工程自动化的相关概念

电力工程自动化指的是将自动化控制理念融入电力部门生产的各个环节，包括电力的产生、运输以及用电管理方面。在电力系统中，自动化技术需要以自动化设备为依托，通过员工操作，借助计算机软硬件对电力设备进行远程监控和操作，并及时发现可能出现或已经出现的问题并制定相应的解决措施。当前，国家特别重视科技向生产力方向的转发，随着科技的不断发展，自动化技术在各行各业得到广泛应用，为生产方式的改革提供了强大的推动力，也极大地提高了社会生产效率，保证了生产人员的安全。

（二）在电力工程安全系统中使用自动化技术的必要性

首先，电力生产自然条件的恶劣要求发展自动化技术。在我国，电力的来源包括火电、水电、核电、风能以及地热能等。其中，水电、风电和地热能等电力资源的分布位置一般在我国的西南地区及沿海地区，这些地区多山丘陵，电力运输条件十分恶劣，人员很难对其进行现状维护，因此需要采用自动化技术进行远程监控和操作。其次，电力发展要求提高效率和可靠度，而自动化技术的应用能够提高电力设备运行的效率和稳定性。自动化设备安装维护方便，操作简单，具有很多先进功能，能够为操作者提供良好的使用体验，一般的自动化系统均具备遥感、遥控、远程监视等功能，能够实现电力设备在无人值守状态下的运行，在减少人员配置的同时提高了工作效率。最后，电气设备特别是高压、超高压设备如果操作维护不当就会威胁到工作人员的生命安全，而在电力工程安全系统中应用自动化技术则能够减少人员与电气设备的直接接触，减少了触电现象的发生，有效保障了人员安全。

二、提高电力工程安全系统中自动化技术的措施

（一）引进先进的计算机软件

要想更好地发挥自动化技术在电力工程安全系统中的作用，需要引进先进的计算机软件，提高信息化水平，自动化技术能够远程获取数据，但是对这些数据的处理离不开计算机数据处理软件，通过引进先进的软件，对数据信息进行处理，能够从抽象的数据中获取有用信息，为科学决策提供依据。同时，引进先进的计算机软件，能够减少工作人员的工作量，提高工作效率。

（二）加强对装置质量、规格的控制

在电力工程安全系统中，安全装置是保证其稳定运行的关键，一旦产品质量或规格出现问题，就会造成整个系统的崩溃。因此，必须严格控制装置的选择。首先，要注意装置的选型，型号、性能和规格要符合设计需要，同时还要尽量选择技术成熟、设计完善、性能可靠的产品，从而确保装置能够运行稳定。其次，要注意装置与装置、装置与计算机系统的兼容性，确保系统能够运行顺畅。最后，还要为装置设置必要的防雷击、防水措施，有些电力设备安装在人迹罕至的山区地带，一旦遭受雷击或进水被破坏，很难进行维护。

（三）提升工作人员的专业素质

当前，各行各业都在大力发展自动化技术，但是其中不少自动化系统没有发挥作用甚至被荒废掉，这与工作人员的管理能力有很大的关系，为此我们要吸取教训，在建立电力工程安全系统自动化技术设施的同时，培养一部分专业的操作人员，使他们同时具备电力运行与计算机技术相关知识，动手能力强，能够熟练操作设备，同时能够将理论与实践结合起来，在遇到问题时能够通过自己的思考进行解决，防范设备故障带来的危害，确保电力系统安全稳定运行。

三、自动化技术在电力工程安全系统中的具体应用

（一）在继电保护装置中的应用

将自动化技术应用于继电保护装置中，能够将继电保护与测量、信号、控制、远动等相互联系起来，使继电保护装置能够与整个电力设备的布设协调统一起来。在变电站建设中，继电保护装置被应用于测量表、后台监控、直流等系统中，起到有效的保护作用。与传统的电磁保护装置相比，应用了自动化技术的继电保护系统更加先进，也更容易操作，但同时也更容易受到外界环境变化的干扰，为此，必须采取必要手段削弱不利影响，例如安装采取抗干扰规范、安装避雷器、安装空调调节室温等。除此以外，还要做好工程关键点的控制，包括GPS系统的对时精度、规范不停电作业方法、继电保护安全措施等等。

（二）在报警系统中的应用

报警系统中的自动化技术起到的主要作用就是对电力工程进行监控，及时发现可能或已经出现的问题并提出问题的解决措施。报警系统的核心是能够做到随时监控的装置，但是当前这项技术还不是十分成熟，存在如下几点缺陷：数据信息能够做到及时更新无法保证、判断电力系统是否正常运行的依据不准确等。为了解决这些问题，需要努力做到将数据收集系统与监控软件结合起来，尽量提供实时数据，并借助计算机数据处理软件对数据进行分析，提高报警系统的精确性。

四、结束语

在电力工程中应用自动化技术是大势所趋。自动化技术的应用能够消除地理环境限制，对偏远地区设备进行监控；提高工作效率和决策的科学性；减少触电现象的发生，保护工作人员的生命安全。电力企业在引进自动化技术之前应当配备相应的计算机软硬件装备、合格的管理人员，同时在选择自动化设备时要加强对产品规格和质量的控制，确保各系统能够兼容稳定运行。当前，自动化技术广泛应用于电力工程安全系统中的各个子系统中，对提高工作效率、保证电网安全稳定运行发挥了巨大作用，未来企业还应当注重对细节的管理，进一步提高自动化技术的水平，为电力工程的有效建设提供良好的技术支撑。

参考文献

第8篇：继电保护装置的概念范文

【关键词】电力监控 越级跳闸 综合自动化 安全可靠

中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―354―01

1、概况

桑树坪煤矿井下现有十二个变电所，高压开关140台，低压开关178台。近年来，虽变电所经改造更新，设备质量性能显著提高，为安全连续供电奠定了基础。但每年都发生3-5次越级跳闸故障，虽未造成重大事故后果，但也应引起我们高度重视，因此预防杜绝越级跳闸成为了我们亟待解决的问题。

2、电力监控及防越级跳闸系统

电力监控系统是为了保证煤矿综合自动化，由地面计算机监控室实现对井下变电所遥信、遥调、遥测、遥控控制的一种新型供电方式。

越级跳闸：是指电力系统故障时，应由保护整定优先跳闸的断路器来切除故障，但因故由其他断路器跳闸来切除故障，这样的跳闸行为称为越级跳闸。

MPR304S数字式矿用综合保护装置，是专门为煤矿井下环境设计的集继电保护、综合测控、数据通信功能于一体的矿用综合保护装置。此保护装置原理上解决了困扰煤矿供电系统的继电保护的越级跳闸问题，有力的保障了煤矿系统的安全运行。

MPR304S数字式矿用综合保护装置，是KJ300矿用电站自动化系统的组成部分。本保护装置可以独立作为矿用隔爆型高压配电装置综合保护装置，也可以和KJF301矿用监控分站和DPS301M监控主站一起组成矿用电站自动化系统。

KJ38煤矿供电监控系统集地面变电站、井下供电系统的保护、测控、通信等功能为一体，可实现与矿井调度系统、煤矿瓦斯安全监测监控系统、防爆摄像头监视系统等进行互联。系统采用分层、分布式、模块化的设计思想，充分考虑了系统组态的灵活性，可根据现场的不同需要实现煤矿电力自动化控制的要求。

KHL127矿用隔爆型电流保护控制器，是为解决矿井电网多级供电存在的“越级跳闸”问题而开发的新一代智能网络保护系统用通信控制器。控制器适应于煤矿井下环境，主要用于与安装在防爆开关柜内的MPR304S矿用保护装置配合实现智能零时限电流保护功能。控制器通过光纤信道与安装在防爆开关柜内的各MPR304S矿用综合保护装置建立双向通信，传输继电保护信息，实现网络式保护功能，解决煤矿井下电网继电保护的选择性和快速性问题。

智能零时限电流保护是全新概念的电网继电保护技术，通过采用先进的通信技术，实现保护终端间的智能通信，简化了保护配置，消除了保护死区，解决了电网继电保护快速性和选择性的矛盾。

3、导致越级跳闸原因汇总

3.1 保护器失灵、开关机构故障、跳闸铁芯磁化等情况，均有可能造成越级跳闸。

3.2 当变电所某一线路控制电源高压开关的隔离锸销锸入锸座松动时，产生弧光、造成弧光—短路故障，必然造成越级跳闸。

3.3 变电所直流总电源失电，就等于失去了控制各回路的动力，当变电所任一回路发生故障时，该回路由于失去动力而保护拒动，就会造成越级跳闸事故。

3.4 过电压、电源高压供电线路连接器的内部连接销松动、虚接，都可能造成越级跳闸。

3.5 多条线路相继故障容易造成上一级断路器跳闸，如一条线路时间为0.3秒两条相加是0.6秒大于上级保护的阶梯差时就可能造成越级跳闸。

4、电力监控及防越级跳闸系统应用效果

目前我矿已经投入使用电力监控及防越级跳闸系统的井下变电所共有十二个，通过6个月的试运行，就目前系统的使用来看大大的降低的人工成本，保证了井下的连续安全供电。

4.1 电力监控系统的经济效益：

4.1.1 地面监控室有岗位工每班3人一人轮休每日三班共计9人，井下12个变电所，共计需要人48人，公司每人每年的用人成本大概8万，则一年时间为企业节省开支（48-9）*8=312万元。

4.1.2 电力监控系统我们可以对各用电单位和地点的用电计量进行考核，如井下的主排水泵房可以采取避峰谷开，这样每年的电费耗损可以结算开支30万元。

4.1.3 大大缩短了井下停、送电的时间，保证了井下局部通风机的正常运行，降低了井下瓦斯超限事故。

4.1.4 集中管理，便于管理和协调。

4.2 防越级跳闸的经济效益：

经过6个月的试运行，防越级跳闸起到了预期的效果，把隐患消灭在萌芽中，确保了矿井的安全生产。2月15日南一3212综采工作面发生大电流速断时，速断电流达到1300A，而我们的进线开关只有1200A，在这种情况下末级开关成功分闸，防止了原来因进线开关掉闸造成的越级跳闸事故。

5、结语

电力监控及防越级跳闸系统的投入避免了原来经常出现的大面积停电，促进了安全生产，保证了井下供电的连续安全可靠，进一步提高了经济效益及人身安全，对桑树坪煤矿的安全生产具有十分重要的意义。

第9篇：继电保护装置的概念范文

关键词 信息共享 站域保护 同杆双回线 距离保护

1引言

智能化变电站具有全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化的特点，信息能够通过网络在全站范围内实时共享，为站域范围内信息的需求提供了物质平台。

继电保护通过获取的信息研究故障特征以确定是否发生故障并确定故障类型，因此，对保护而言，智能化变电站不同于传统变电站的最大优势在于可以使用站域信息。由于获取的信息的来源和数量均发生很大变化，智能化变电站中的保护装置将会发生诸多方面的改变。本文基于信息共享提出了站域保护概念，研究了站域保护能应用的方面，并提出了基于站域保护思想的同杆双回线保护方案。

2 变电站通信网络

2.1 过程层网络

过程层网络主要完成断路器跳闸命令和周期性的采样值的快速可靠传输。IEC61850 提供了面向通用对象事件（GOOSE）模型和服务以及采样值（SV）服务，用于分别实现以上功能。

2.1.1 网络拓扑结构

以太网具有三种基本网络拓扑结构，点对点型、环网型、星型。

（1）点对点型拓扑。这种拓扑结构中，IED 之间通过直连的形式进行通信，因此具有高可靠性和实时性，但通信线路复杂，要实现数据共享，设备需要较多网口，改造升级困难。

（2）环型拓扑。所有交换机收尾相接，连成环状，可以应对任意一点的故障，但虚断点两端的交换机进行通信具有较大延时。

（3）星型拓扑。星型拓扑存在一个中心交换机，任何其他两个交换机之间进行通信必须以其为媒介，通信延时较短，但当中心交换机故障时，网络不能正常运行，这个可以通过双网增加冗余，提高通信网络的可靠性。

2.1.2 过程层网络拓扑结构

这三种结构各具优点，从满足保护对冗余信息的要求出发，为了兼顾可靠性与实时性，并且实现过程层信息共享，采用双星型结构并结合点对点结构。在间隔中采用点对点直采方式，保证了继电保护装置所需的本间隔信息的可靠性，各个间隔之间的通信结构采用星型网络，使得保护可以方便获取其它间隔的信息，双重化进一步提高了可靠性。

目前现场中保护所用电压电流量的采集方式即为点对点采集。在智能变电站间隔中仍然采用直采方式，保证了继电保护装置对本间隔信息采集的高可靠性。继电保护的正确动作主要依靠于本间隔的信息，这样就确保了保护在过程层网络发生故障，其它间隔信息无法获取时，仍可利用本间隔信息进行判断。此时，保护就退化为传统保护，电网各处仍被保护覆盖。

2.2 站控层网络

站控层网络完成间隔层和站控层之间的通信。站控层具有重要作用，负责传递经过保护装置处理过的信息。站控层网络也可采用多种网络形式，考虑到可靠性与传输的实时性，站控层可选用与过程层相似的网络结构，即双星型以太网。

3 站域保护

基于智能化变电站中可以方便获取站域信息，提出了站域保护的概念。站域保护即基于智能化变电站提供的信息共享平台，综合利用全站信息对现有保护进行优化。这里的优化既包括对单个保护性能的优化又包括通过信息共享构成新的保护对保护配置的优化。站域保护是对利用多间隔信息以提高性能的保护总称。

由于需要保证数据的同步性以及数据传输量大，应尽量避免通过过程层传递采样信息，应挖掘变电站中的方向信息以及幅值信息等经过保护装置加工过的信息来提高保护性能。

对于需要多间隔信息的站域保护，将保护装置设置在站控层，这样可以减少数据传输量及传输延时，实质是利用智能化变电站可以方便获取站域信息得优势构成了新的保护；仅用其他间隔信息对只基于本间隔信息的保护进行优化时，保护装置仍然配置在间隔层，主要通过站控层网络获得冗余信息以提升性能。

从信息获取的范围来看，传统保护仅获取间隔信息，站域保护则可以获取全站信息。站域保护比传统的间隔保护获取了更全面的信息，因此，从理论上讲，站域保护比间隔保护能够做出更合理的决策。随着电力系统的发展，其对保护的要求不断提高，保护不正确动作会对系统产生很大影响。因此，不断提高保护正确动作率是继电保护持之以恒的目标。而由于间隔保护能够获取的信息有限，其性能已经很难实现较大的提升。站域保护由于将获取信息的范围从间隔扩大到了全站，必将使得目前间隔保护所存在很多问题得到解决，保护的性能会得到一次提升。而随着智能电网建设的不断推进，电网范围内信息共享也将得以实现，届时保护的性能必将会得到又一次提升。

4 结论

本文根据电网发展的智能化方向，基于智能化变电站中保护可利用站域信息的条件，提出了基于变电站信息共享的站域保护的概念。通过分析，运用站域保护的思想可以解决现有保护难以解决的一些问题。

参考文献：

[1]冯军.智能变电站原理及测试技术[M].中国电力出版社，2011：1-2.

[2]高翔.数字化变电站应用技术[M].中国电力出版社，2007.14-1.

[3]吴麟琳，黄少锋. 零序互感对相邻线路纵联零序方向保护的影响[J].电力系统保护与控制，2011，39（3）：24-28.