论文从继电保护的基本原理、在电力系统中的重要作用、发展历程、微机保护的硬件构成等基础理论入手,阐述了电网运行中继电保护存在的问题。在继电保护运行中,由于设计不当、元件异常、装置配置不能满足电网特殊情况下的需要等原因,造成继电保护装置的误动、拒动,对电网的安全稳定运行形成严重威胁。论文从继电保护现场运行实际出发,结合生产运行中发生的继电保护异常动作事故案例,从继电保护装置原理、二次回路设计、安全稳定运行等方面,对微机保护动作特性进行分析,找出继电保护运行中存在问题、缺陷的症结,并提出了改进措施,对电网运行管理具有重要的指导意义。所完成的主要工作包括：(1)变电站改造中重合闸回路异常问题的研究针对变电站改造中,由于施工设计不当,出现机构未储能造成断路器多次重合、控制回路断线造成断路器自动合闸、就地分闸引起断路器自动合闸等问题。从自动重合闸装置原理、二次回路设计、安全运行等方面进行了深入分析,提出改进措施。(2)提高微机备自投运行可靠性的研究针对CSB-21A微机备自投装置参数设置不当,造成无流闭锁电压互感器(PT)断线判据失效的缺陷,提出了备自投装置采用降低电流互感器变比,提高轻载运行变电站备自投运行可靠性的措施。同时对电压切换并列回路进行改进,采取双位置重动继电器,提高电压回路切换可靠性。(3)500kV断路器保护异常动作的研究针对500kV断路器保护自动重合闸拒动事故,对继电保护动作的过程和事故录波报告进行详细的分析,确认了自动重合闸拒动的根本原因,更换了交流采样插件,提出了技术防范措施。(4)变压器差动保护接线方式的研究针对变压器比率制动差动保护的动作特性、不同电气主接线方式下电流回路接入比率制动差动保护动作特性差异进行了理论分析。通过对一起变压器比率差动保护误动跳闸事故的详细分析,指出内桥接线方式下,电流回路接入差动保护方式不当,造成差动保护驱动的缺陷,提出了内桥接线变电站保护装置的选型和施工设计建议。