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【摘要】继电保护系统属于电力系统中最为重要的组成部分，可以确保电力系统正常运转，避免安全事故的发生与扩大。当前从我国电力系统的实际运行情况可知，电力继电保护所引起的安全事故比较普遍，很容易导致局部电网出现解列失压的现象，因而造成了很大的经济损失，也严重威胁到电网的安全。
【关键词】变电站；继电保护；常见问题
中图分类号：TV74文献标识码： A
一、变电站继电保护工作原理及作用
1、基本工作原理
变配电站继电保护是根据变配电站运行过程中发生故障时出现的电流增加、电压升高或降低、频率降低、出现瓦斯、温度升高等现象超过继电保护的整定值（给定值）或超限值后，在整定时间内，有选择的发出跳闸命令或报警信号。
根据电流值来进行选择性跳闸的为反时限，电流值越大，跳闸越快。根据时间来进行选择性跳闸的称为定时限保护，定时限在故障电流超过整定值后，经过时间定值给定的时间后才出现跳闸命令。瓦斯与温度等为非电量保护。
可靠系数为一个经验数据，计算继电器保护动作值时，要将计算结果再乘以可靠系数，以保证继电保护动作的准确与可靠，其范围为1.3～1.5。发生故障时的最小值与保护的动作值之比为继电保护的灵敏系数，一般为1.2～2，应根据设计规范要进行选择。
2、变配电站继电保护的作用
变配电站继电保护能够在变配电站运行过程中发生故障（三相短路、两相短路、单相接地等）和出现不正常现象时（过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯、超温、控制与测量回路断线等），迅速有选择性发出跳闸命令将故障切除或发出报警，从而减少故障造成的停电范围和电气设备的损坏程度，保证电力系统稳定运行。
3、继电保护设备状态检修的目标
（1）提高供电可靠性。对继电保护设备进行状态检修能有效提高设备的可靠性和可用系数，避免传统检修方式的弊端，有效地延长了设备的使用寿命，从而保证了用户的可靠、安全用电。
（2）保证设备安全经济运行。目前，微机继电保护及综合自动化系统等技术在电力系统中得到广泛应用，保护装置也相继具备了远距离输送的能力.可以充分利用数字式保护的技术特点，实现数字式保护系统的状态枪修。这就改变了传统的检修方式，由计划性检修方式转为预知性检修，这样就改变了定期检修的盲目性，降低了凭经验而进行的定期检修的不可靠性和 设备的故障率。
二、现代化的继电保护的构成及其装置特点
就目前我国的自动化继电保护来看，其形式以现代化网络保护为主，可以根据操作界面的不同，划分为以下三个部分：即现场间隔层面的装置、中间网络通信层面和后台操作层面，下面笔者将逐一进行阐述：
1）首先，现场间隔层面的装置的主要功能和作用在于保护主变压器、发电机、输电线路以及并联电容器等设备，这些设备的共同特点在于他们属于一次设备，即能够由于电流的运行状况的不同直接发生反应。就目前市面上的现场间隔层面的装置来看，已经从单一的系统发展成系列化的多种产品，尤其是对于现35kV的变电站主变压器的保护装置，种类繁多，性能先进。此外，为了使现场间隔的保住装置更加便于管理一些研发单位和生产厂家还推出了多种功能为一体的后备保护装置，可以同时实现三相电压、三相电流、温度、瓦斯的保护。
2）其次，网络层面的保住装置的主要功能和作用在于保护变电站运行中的各种设备的连接网络和线路，即各种端口输出的网线、网中继器等。这种网絡层面的保住装置的最主要的特点就是要保证信号的顺利发送和接收，并且能够在传输过程中及时的发现一些喜好错误，并予以纠正。所以，为了保证信号传输的安全性和稳定性，网络层面的保住装置一般都采用的是双网结构，不仅能更好的保护系统，还能实现IEC8701-52-1021/1033、DL4531-1992（国标CDT）、N3F-POLING的同时支持。
3）再次，操作层面的保护装置的主要作用和功能在于能够有效且及时的根据系统的运行状况对远方的设备和网络进行操控，以保证系统的有序和安全运行。在配上后台的控制软件后，还可以组成综合的自动化系统，来实现运行日志的管理、报表的管理、图形的显示、图像的监测等其他功能。它的核心则是一个可以实时刷新共享的数据库，软件的系统，它基于Windows NT操作层的应用软件，即普遍采用的组态软件，比如KingView软件、PS6001软件、Quick Control软件等等，它可以实现的继电保护装置的电脑界面也会更加的人性化。
电力系统保护的系统在本质上是DCS的系统，它具有DCS系统的所以特点：比如采用分散的控制、集中的操作、分级的管理与控制和综合的协调等等设计原则，它把将整个系统从上到下分为若干个等级，从而形成了分布式控制。根据各层不同的关系，保护控制信息上网，不改变继电保护装置的独立性，保护装置还有专用输入的回路和操作输出的回路，间隔层面的保护装置也不会依赖网络完成故障的判别和故障的处理。保护信息上网大大增强了系统的诊断功能，提高了继电保护安全性和可靠性。为系统的进一步扩展奠定了重要的基础。
4）最后，继电保护装置构成的特点对于实际的应用的有一定的影响，它和以前继电保护的装置相比较，综合的自动化系统功能更加强大，操作调试方法更加方便。设计时要根据相应的要求配置该保护的系统，可以更加方便地组合不同拓展系统的功能，进而缩短产品开发的周期。比如PST641模块和PST642模块，它们构成了以电流的差动为主，以三段式的过流、低电压、低周期为后备保护主变压器保护，根据定值设好系统相关参数就可以投入运行；通过加入一个变压器保护的装置PST646就可以在系统中加入的变压器瓦斯、温升等其他非电量的保护。间隔层面的控制装置的性能稳定并且本身就是基于微处理的控制系统，它在运行时会根据出现提示的信息来快速地定位故障点。
三、变电站站内继电保护的测试检验
继电保护是电网安全稳定运行的第一道防线，必须遵循可靠性、选择性、速动性、灵敏性的原则。随着电网规模的不断扩大和电压等级的不断提高，对继电保护“四性”的要求不仅没有降低，反而提出了更高的要求。智能变电站应在保证继电保护功能不变的基础上，改进继电保护信息共享、互操作的方式，即设备间交换信息的方式。
由于智能变电站中，电磁式互感器被电子式互感器代替，变压器、断路器等一次设备也加装了智能单元，使得原来保护装置与外界的连接介质全由光纤取代，信息全由网络化的设备传递。针对这样的变化必须提出智能变电站保护设备的测试方案。由于保护装置没有发生变化，变化的只是信息的传递方式，因此保护的逻辑功能检验和原来一致，可以沿用原来成熟的检验标准。针对变化的部分提出新的测试方法，主要有如下几点。
1、原来输入保护装置的电压、电流模拟量由来自合并器的光数字信号代替。传统的保护测试仪只能输出模拟量，而目前已有光数字保护测试仪，可以用光数字保护测试仪直接从保护装置的光纤以太网口输入测试。这样的数字信号是没有误差的，以前的零漂、采样精度检验步骤可以省略。但必须考虑有跨间隔数据要求的保护装置（如变压器差动保护、母线保护）在不同间隔间传输数据时，到达时间的同步性，如不确定或差距校大，将很难满足保护装置的要求。
2、在相同的一二次设备条件下，与传统保护接点直接跳闸方式相比，智能变电站继电保护采用GOOSE报文发信经通信网络给智能终端发跳闸命令（如果有了智能开关则没有这个环节）。采用GOOSE网络，继电保护通过网络传输跳闸和相互之间的启动闭锁信号，与传统回路方式相比，其可靠性主要体现在网络的可靠性和运行检修扩建的安全性上。
3、原来保护装置输出的各种信号由基于GOOSE协议的网络传输实现。传统的开入、开出量不再是24V或者220V的直流电信号，代之以优先级别有差异的GOOSE报文。可通过整组传动试验来验证保护装置输入、输出信号的正确性与实时性。
四、结语：综上所述，上文中笔者结合自己的工作经验，对变电站的继电保护的相关内容进行了探讨，从发展历程和装置构成特点几个方面，对该问题进行了浅析，诸多不足，还望批评指正。
参考文献：
[1]成花丽.浅谈继电保护在变电站中的应用及特点[J].科技创新导报，2011，17.
【关键词】变电站；继电保护；常见问题
中图分类号：TV74文献标识码： A
一、变电站继电保护工作原理及作用
1、基本工作原理
变配电站继电保护是根据变配电站运行过程中发生故障时出现的电流增加、电压升高或降低、频率降低、出现瓦斯、温度升高等现象超过继电保护的整定值（给定值）或超限值后，在整定时间内，有选择的发出跳闸命令或报警信号。
根据电流值来进行选择性跳闸的为反时限，电流值越大，跳闸越快。根据时间来进行选择性跳闸的称为定时限保护，定时限在故障电流超过整定值后，经过时间定值给定的时间后才出现跳闸命令。瓦斯与温度等为非电量保护。
可靠系数为一个经验数据，计算继电器保护动作值时，要将计算结果再乘以可靠系数，以保证继电保护动作的准确与可靠，其范围为1.3～1.5。发生故障时的最小值与保护的动作值之比为继电保护的灵敏系数，一般为1.2～2，应根据设计规范要进行选择。
2、变配电站继电保护的作用
变配电站继电保护能够在变配电站运行过程中发生故障（三相短路、两相短路、单相接地等）和出现不正常现象时（过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯、超温、控制与测量回路断线等），迅速有选择性发出跳闸命令将故障切除或发出报警，从而减少故障造成的停电范围和电气设备的损坏程度，保证电力系统稳定运行。
3、继电保护设备状态检修的目标
（1）提高供电可靠性。对继电保护设备进行状态检修能有效提高设备的可靠性和可用系数，避免传统检修方式的弊端，有效地延长了设备的使用寿命，从而保证了用户的可靠、安全用电。
（2）保证设备安全经济运行。目前，微机继电保护及综合自动化系统等技术在电力系统中得到广泛应用，保护装置也相继具备了远距离输送的能力.可以充分利用数字式保护的技术特点，实现数字式保护系统的状态枪修。这就改变了传统的检修方式，由计划性检修方式转为预知性检修，这样就改变了定期检修的盲目性，降低了凭经验而进行的定期检修的不可靠性和 设备的故障率。
二、现代化的继电保护的构成及其装置特点
就目前我国的自动化继电保护来看，其形式以现代化网络保护为主，可以根据操作界面的不同，划分为以下三个部分：即现场间隔层面的装置、中间网络通信层面和后台操作层面，下面笔者将逐一进行阐述：
1）首先，现场间隔层面的装置的主要功能和作用在于保护主变压器、发电机、输电线路以及并联电容器等设备，这些设备的共同特点在于他们属于一次设备，即能够由于电流的运行状况的不同直接发生反应。就目前市面上的现场间隔层面的装置来看，已经从单一的系统发展成系列化的多种产品，尤其是对于现35kV的变电站主变压器的保护装置，种类繁多，性能先进。此外，为了使现场间隔的保住装置更加便于管理一些研发单位和生产厂家还推出了多种功能为一体的后备保护装置，可以同时实现三相电压、三相电流、温度、瓦斯的保护。
2）其次，网络层面的保住装置的主要功能和作用在于保护变电站运行中的各种设备的连接网络和线路，即各种端口输出的网线、网中继器等。这种网絡层面的保住装置的最主要的特点就是要保证信号的顺利发送和接收，并且能够在传输过程中及时的发现一些喜好错误，并予以纠正。所以，为了保证信号传输的安全性和稳定性，网络层面的保住装置一般都采用的是双网结构，不仅能更好的保护系统，还能实现IEC8701-52-1021/1033、DL4531-1992（国标CDT）、N3F-POLING的同时支持。
3）再次，操作层面的保护装置的主要作用和功能在于能够有效且及时的根据系统的运行状况对远方的设备和网络进行操控，以保证系统的有序和安全运行。在配上后台的控制软件后，还可以组成综合的自动化系统，来实现运行日志的管理、报表的管理、图形的显示、图像的监测等其他功能。它的核心则是一个可以实时刷新共享的数据库，软件的系统，它基于Windows NT操作层的应用软件，即普遍采用的组态软件，比如KingView软件、PS6001软件、Quick Control软件等等，它可以实现的继电保护装置的电脑界面也会更加的人性化。
电力系统保护的系统在本质上是DCS的系统，它具有DCS系统的所以特点：比如采用分散的控制、集中的操作、分级的管理与控制和综合的协调等等设计原则，它把将整个系统从上到下分为若干个等级，从而形成了分布式控制。根据各层不同的关系，保护控制信息上网，不改变继电保护装置的独立性，保护装置还有专用输入的回路和操作输出的回路，间隔层面的保护装置也不会依赖网络完成故障的判别和故障的处理。保护信息上网大大增强了系统的诊断功能，提高了继电保护安全性和可靠性。为系统的进一步扩展奠定了重要的基础。
4）最后，继电保护装置构成的特点对于实际的应用的有一定的影响，它和以前继电保护的装置相比较，综合的自动化系统功能更加强大，操作调试方法更加方便。设计时要根据相应的要求配置该保护的系统，可以更加方便地组合不同拓展系统的功能，进而缩短产品开发的周期。比如PST641模块和PST642模块，它们构成了以电流的差动为主，以三段式的过流、低电压、低周期为后备保护主变压器保护，根据定值设好系统相关参数就可以投入运行；通过加入一个变压器保护的装置PST646就可以在系统中加入的变压器瓦斯、温升等其他非电量的保护。间隔层面的控制装置的性能稳定并且本身就是基于微处理的控制系统，它在运行时会根据出现提示的信息来快速地定位故障点。
三、变电站站内继电保护的测试检验
继电保护是电网安全稳定运行的第一道防线，必须遵循可靠性、选择性、速动性、灵敏性的原则。随着电网规模的不断扩大和电压等级的不断提高，对继电保护“四性”的要求不仅没有降低，反而提出了更高的要求。智能变电站应在保证继电保护功能不变的基础上，改进继电保护信息共享、互操作的方式，即设备间交换信息的方式。
由于智能变电站中，电磁式互感器被电子式互感器代替，变压器、断路器等一次设备也加装了智能单元，使得原来保护装置与外界的连接介质全由光纤取代，信息全由网络化的设备传递。针对这样的变化必须提出智能变电站保护设备的测试方案。由于保护装置没有发生变化，变化的只是信息的传递方式，因此保护的逻辑功能检验和原来一致，可以沿用原来成熟的检验标准。针对变化的部分提出新的测试方法，主要有如下几点。
1、原来输入保护装置的电压、电流模拟量由来自合并器的光数字信号代替。传统的保护测试仪只能输出模拟量，而目前已有光数字保护测试仪，可以用光数字保护测试仪直接从保护装置的光纤以太网口输入测试。这样的数字信号是没有误差的，以前的零漂、采样精度检验步骤可以省略。但必须考虑有跨间隔数据要求的保护装置（如变压器差动保护、母线保护）在不同间隔间传输数据时，到达时间的同步性，如不确定或差距校大，将很难满足保护装置的要求。
2、在相同的一二次设备条件下，与传统保护接点直接跳闸方式相比，智能变电站继电保护采用GOOSE报文发信经通信网络给智能终端发跳闸命令（如果有了智能开关则没有这个环节）。采用GOOSE网络，继电保护通过网络传输跳闸和相互之间的启动闭锁信号，与传统回路方式相比，其可靠性主要体现在网络的可靠性和运行检修扩建的安全性上。
3、原来保护装置输出的各种信号由基于GOOSE协议的网络传输实现。传统的开入、开出量不再是24V或者220V的直流电信号，代之以优先级别有差异的GOOSE报文。可通过整组传动试验来验证保护装置输入、输出信号的正确性与实时性。
四、结语：综上所述，上文中笔者结合自己的工作经验，对变电站的继电保护的相关内容进行了探讨，从发展历程和装置构成特点几个方面，对该问题进行了浅析，诸多不足，还望批评指正。
参考文献：
[1]成花丽.浅谈继电保护在变电站中的应用及特点[J].科技创新导报，2011，17.