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【摘要】电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，本文分析了电力系统继电保护的现状，探讨了其发展方向。
【关键词】电力 继电保护 现状 发展
中图分类号：F407文献标识码： A
前言
随着我国近年来经济步伐的快速向前，对电力的需求量日益增大，从而全国各地不同程度地出现了电力供应紧张局面，甚至有些地区不得不采取限电、停电等措施来缓解电力供应的紧张局势。因此，加强对电力系统的安全维护至关重要，而继电保护正是其中主要的保护手段之一。
一、继电保护的作用
繼电保护自动装置是电力系统安全、稳定运行的可靠保证,其任务是当电力系统出现故障或不正常工作状态时,向运行人员或者控制主设备的断路器发出信号,断路器或运行人员根据信号对不正常工作状态进行处理,以保证无故障部分继续运行,并防止不正常工作状态造成事故。
二、供电系统中继电保护装置中存在的主要问题
在工业用电或民用用电中，继电保护装置是不可缺少的，各个领域中都广泛应用。其中主要是用在电容器保护、高压系统的线路保护和主变保护。在安装继电保护装置的过程，继电器的参数设备不合理、线圈的安装不到位、继电器保护触点的松动等各方面的原因，都会对继电保护带来不少的故障。
1、继电器中参数的不合理设置
铆装设备是构成继电器的零部件，由于铆钉结合强度差或者松动，这两方面都会造成继电器的参数异常，同时高低温参数也会发生，继电器的机械振动能力和抗抗冲击就会相对较差，其中还有部分是因为一些模具质量不合格、铆接件超长或安装不正确引起的。
2、继电器线圈中的问题
继电器用的线圈种类不同, 造成线圈碰撞、连合，形成断线而分开，所以线圈必须分别放在不同的设备装置中。在供电系统进行安装时，压力不够，会导致磁损耗增加、松卷的现象，同时使用过大的压力，同样会造成阀芯或线圈导线热潮变的绕组故障，因此，在其调整过程中压力机压力和手扳压床应适中。多绕组线圈中是用不同颜色引线做头，在进行焊接时，要区分开，一不注意就会造成线圈焊接故障。针对有有始末端要求的线圈, 一定要对始末端进行做标记的方法标明，同时在焊接和装配时，必须要注意相关细节。
3、继电器保护触点的松动
继电器中用来完成切换负荷的电接触零件是触点, 在继电器使用过程中，继电器中多数存在触点松动、触点开裂、和触点尺寸位置有偏差等问题, 这些问题对继电器接触的可靠性有很大的影响，其造成这样的原因主要是由于触点簧片铆接压力调节不当操作或者是接触点的配合尺寸不合理导致的。由于触点使用太多的压力材料太多或硬度太高导致触点开裂。其实触点使用不同的材料就要采用不同的工艺。针对部分接触材料硬度较高的必须回归处理；由于工作人员操作不到位或者上下模具有错位导致触点铆偏；而没有对模具上的油污染或铁屑进行干净成造成触点污染、损伤。无论哪种原因，都会对继电器的工作带来影响，从而对整个供电系统的安全性不利。
4、装置中铆装件的变形
装置铆装时，必须要检查模具、零件的尺寸以及形状是否正确，如果模具安装不正确影响系统的装配质量，铆接件后零件歪斜、弯曲、墩粗糙对装配过程或调整造成问题，甚至造成废品，从而影响整个系统。
5、玻璃绝缘子的损伤问题
玻璃绝缘子是玻璃与金属插脚烧结组成的，在装配、检验、运输、调节和清洗过程中容易弯曲，造成玻璃绝缘子表面发生裂纹、掉块，而形成绝缘的压降以及泄漏功能，影响产品的可靠性。这就需要求装配的操作者在整个继电器生产过程中的要轻拿轻放, 零部件必须整洁的排列放在传递盒内。
三、继电保护新技术
许多新技术都不断应用到继电保护的领域, 例如IT 技术的应用,实现了保护、控制、测量、数据通信一体化; 应用人工神经网络, 可以解决复杂的非线性化问题; 应用光电互感器解决电流互感器的饱和问题; 应用可编程控制器( PLC) 代替传统的机械触点继电器等等。
1、信息网络技术在继电保护中的应用
当代继电保护技术的发展, 正在从传统的模拟式、数字式探索着进入信息技术领域。在变电站综合自动化方面, 保护的配置比较灵活。如果变电站综合自动化采用传统模式, 也就是远方终端装置(RTU) 加上当地监控系统, 保护装置的信息可以通过遥信输入回路进入RTU,也可以通过串行口与RTU 按照约定的通信规约进行信息传递。如果变电站综合自动化采用全分散式, 也就是按一次主设备为安装单位,将保护、控制等单元分散, 就地安装在主设备旁。具体实施又分为两种模式: 保护相对独立, 控制和测量合一, 如SIEMENS 的LSA678 系统;保护、控制和测量合一, 如CSC- 2000。
2、可编程控制器在继电保护中的应用
可编程控制器( PLC) 可以视为具有特殊体系结构的工业计算机,更适应于控制要求的编程语言。在由继电器组成的控制系统里, 要把各个分立元件用导线连接起来, 这对于实现复杂的逻辑关系以及需要定期改变操作任务来说显然是不适宜的。而使用PLC 就可以解决上述问题, 通过软件编程的方式来代替实际的各个分立元件之间的接线。为了减少占地面积, 还可以用PLC 内部已定义的各种辅助继电器来取代传统的机械触点继电器。
3、智能化
进入20 世纪90 年代以来, 人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用, 电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究。人工神经网络(ANN) 具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点, 其应用研究发展十分迅速, 目前主要集中在人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等问题。近年来, 电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络(ANN) 来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。
4、变电所综合自动化技术
综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则, 改变了常规保护装置不能与调度( 控制) 中心通信的缺陷, 给变电所自动化赋予了更新的含义和内容, 代表了变电所自动化技术发展的一种潮流。随着科学技术的发展, 功能更全、智能化水平更高、系统更完善的超高压变电所综合自动化系统, 必将在中国电网建设中不断涌现, 把电网的安全、稳定和经济运行提高到一个新的水平。
四、电力系统继电保护发展建议
继电保护的发展在历经机电型、晶体管型以及集成电路型阶段之后,目前处于微机型阶段,计算机化、网络化、智能化、多功能一体化是其发展方向。笔者根据目前继电保护发展现状,针对其未来发展提出若干观点,为促进继电保护更好更快地发展提供参考性建议。
1、深入推广继电保护综合自动化系统的应用
（1）继电保护综合自动化系统的工作原理。电网继电保护综合自动化系统运用客户机/服务器的工作模式。客户机的任务是实时监控继电保护系统的运行状态, 服务器用于在接收到客户端的应用请求和事故报告后执行故障计算程序,然后向客户机发出执行指令,从而达到对各种保护设备的实时监控。
（2）继电保护综合自动化系统的功能。继电保护综合自动化系统主要实现以下功能: 实现继电保护装置对系统的自适应、实现继电保护装置的状态检修及其故障的准确定位、完成事故分析及事故恢复的继电保护辅助决策对系统中运行的继电保护装置进行可靠性分析、自动完成线路参数修正;另外,还可以实现种附加功能,如记录保护动作顺序和时间、判别故障类别以及记录电流、电压波形等,这些加功能为分析处理故障提供了有力的帮助。继电保护综合自动化系统运用便捷, 能够有效克服传统保护存在的弊端,已经得到应用,值得深入推广,这将为增强继电保护的效能和可靠性发挥重要作用。
2、增强继电保护基础管理
继电保护装置、技术及其运作是一个复杂的体系,需要各个环节相互配合和协调。为确保继电保护系统的正常运行,应加强对继电保护基础管理的重视。基础管理包括以下几个方面:
（1）重视人力资源培养。继电保护人员的技能水平和思想素质直接关系到工作完成的质量和效率, 并与电网的安全稳定运行紧密相连。因此,提高继电保护的准确性和高效性,首先应从根本入手,重视人力资源的培养。
（2）加强基础数据管理。促进继电保护更加健全地发展, 应当运用网络技术建立完整、实用的继电保护管理基础数据库,实现对继电保护的信息化管理。这将有助于了解目前保护的配置情况及运行情况等,还可为保护选型提供基础数据。
（3）保护实验设备管理。目前继电保护的三相试验台大都为微型机试验台,电流和电压输出为自产模式, 现场使用时间过长后可能出现输出不稳定、波形畸变等问题,从而影响校验精度,因此必须注意加强试验台的定检工作。
结论
随着电力系统的高速发展和计算机技术、网络技术和人工智能技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和应用革命，由数字时代跨入信息化时代，发展到综合自动化水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。
参考文献
[1]杨奇逊.微型机继电保护基础[M].北京:水利电力出版社,2011
[2]陈向东.电力系统网络型继电保护模式探讨[J].电力信息化,2011
[3]张宇辉.电力系统微型计算机继电保护[M].北京:中国电力出版社,2012
【关键词】电力 继电保护 现状 发展
中图分类号：F407文献标识码： A
前言
随着我国近年来经济步伐的快速向前，对电力的需求量日益增大，从而全国各地不同程度地出现了电力供应紧张局面，甚至有些地区不得不采取限电、停电等措施来缓解电力供应的紧张局势。因此，加强对电力系统的安全维护至关重要，而继电保护正是其中主要的保护手段之一。
一、继电保护的作用
繼电保护自动装置是电力系统安全、稳定运行的可靠保证,其任务是当电力系统出现故障或不正常工作状态时,向运行人员或者控制主设备的断路器发出信号,断路器或运行人员根据信号对不正常工作状态进行处理,以保证无故障部分继续运行,并防止不正常工作状态造成事故。
二、供电系统中继电保护装置中存在的主要问题
在工业用电或民用用电中，继电保护装置是不可缺少的，各个领域中都广泛应用。其中主要是用在电容器保护、高压系统的线路保护和主变保护。在安装继电保护装置的过程，继电器的参数设备不合理、线圈的安装不到位、继电器保护触点的松动等各方面的原因，都会对继电保护带来不少的故障。
1、继电器中参数的不合理设置
铆装设备是构成继电器的零部件，由于铆钉结合强度差或者松动，这两方面都会造成继电器的参数异常，同时高低温参数也会发生，继电器的机械振动能力和抗抗冲击就会相对较差，其中还有部分是因为一些模具质量不合格、铆接件超长或安装不正确引起的。
2、继电器线圈中的问题
继电器用的线圈种类不同, 造成线圈碰撞、连合，形成断线而分开，所以线圈必须分别放在不同的设备装置中。在供电系统进行安装时，压力不够，会导致磁损耗增加、松卷的现象，同时使用过大的压力，同样会造成阀芯或线圈导线热潮变的绕组故障，因此，在其调整过程中压力机压力和手扳压床应适中。多绕组线圈中是用不同颜色引线做头，在进行焊接时，要区分开，一不注意就会造成线圈焊接故障。针对有有始末端要求的线圈, 一定要对始末端进行做标记的方法标明，同时在焊接和装配时，必须要注意相关细节。
3、继电器保护触点的松动
继电器中用来完成切换负荷的电接触零件是触点, 在继电器使用过程中，继电器中多数存在触点松动、触点开裂、和触点尺寸位置有偏差等问题, 这些问题对继电器接触的可靠性有很大的影响，其造成这样的原因主要是由于触点簧片铆接压力调节不当操作或者是接触点的配合尺寸不合理导致的。由于触点使用太多的压力材料太多或硬度太高导致触点开裂。其实触点使用不同的材料就要采用不同的工艺。针对部分接触材料硬度较高的必须回归处理；由于工作人员操作不到位或者上下模具有错位导致触点铆偏；而没有对模具上的油污染或铁屑进行干净成造成触点污染、损伤。无论哪种原因，都会对继电器的工作带来影响，从而对整个供电系统的安全性不利。
4、装置中铆装件的变形
装置铆装时，必须要检查模具、零件的尺寸以及形状是否正确，如果模具安装不正确影响系统的装配质量，铆接件后零件歪斜、弯曲、墩粗糙对装配过程或调整造成问题，甚至造成废品，从而影响整个系统。
5、玻璃绝缘子的损伤问题
玻璃绝缘子是玻璃与金属插脚烧结组成的，在装配、检验、运输、调节和清洗过程中容易弯曲，造成玻璃绝缘子表面发生裂纹、掉块，而形成绝缘的压降以及泄漏功能，影响产品的可靠性。这就需要求装配的操作者在整个继电器生产过程中的要轻拿轻放, 零部件必须整洁的排列放在传递盒内。
三、继电保护新技术
许多新技术都不断应用到继电保护的领域, 例如IT 技术的应用,实现了保护、控制、测量、数据通信一体化; 应用人工神经网络, 可以解决复杂的非线性化问题; 应用光电互感器解决电流互感器的饱和问题; 应用可编程控制器( PLC) 代替传统的机械触点继电器等等。
1、信息网络技术在继电保护中的应用
当代继电保护技术的发展, 正在从传统的模拟式、数字式探索着进入信息技术领域。在变电站综合自动化方面, 保护的配置比较灵活。如果变电站综合自动化采用传统模式, 也就是远方终端装置(RTU) 加上当地监控系统, 保护装置的信息可以通过遥信输入回路进入RTU,也可以通过串行口与RTU 按照约定的通信规约进行信息传递。如果变电站综合自动化采用全分散式, 也就是按一次主设备为安装单位,将保护、控制等单元分散, 就地安装在主设备旁。具体实施又分为两种模式: 保护相对独立, 控制和测量合一, 如SIEMENS 的LSA678 系统;保护、控制和测量合一, 如CSC- 2000。
2、可编程控制器在继电保护中的应用
可编程控制器( PLC) 可以视为具有特殊体系结构的工业计算机,更适应于控制要求的编程语言。在由继电器组成的控制系统里, 要把各个分立元件用导线连接起来, 这对于实现复杂的逻辑关系以及需要定期改变操作任务来说显然是不适宜的。而使用PLC 就可以解决上述问题, 通过软件编程的方式来代替实际的各个分立元件之间的接线。为了减少占地面积, 还可以用PLC 内部已定义的各种辅助继电器来取代传统的机械触点继电器。
3、智能化
进入20 世纪90 年代以来, 人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用, 电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究。人工神经网络(ANN) 具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点, 其应用研究发展十分迅速, 目前主要集中在人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等问题。近年来, 电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络(ANN) 来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。
4、变电所综合自动化技术
综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则, 改变了常规保护装置不能与调度( 控制) 中心通信的缺陷, 给变电所自动化赋予了更新的含义和内容, 代表了变电所自动化技术发展的一种潮流。随着科学技术的发展, 功能更全、智能化水平更高、系统更完善的超高压变电所综合自动化系统, 必将在中国电网建设中不断涌现, 把电网的安全、稳定和经济运行提高到一个新的水平。
四、电力系统继电保护发展建议
继电保护的发展在历经机电型、晶体管型以及集成电路型阶段之后,目前处于微机型阶段,计算机化、网络化、智能化、多功能一体化是其发展方向。笔者根据目前继电保护发展现状,针对其未来发展提出若干观点,为促进继电保护更好更快地发展提供参考性建议。
1、深入推广继电保护综合自动化系统的应用
（1）继电保护综合自动化系统的工作原理。电网继电保护综合自动化系统运用客户机/服务器的工作模式。客户机的任务是实时监控继电保护系统的运行状态, 服务器用于在接收到客户端的应用请求和事故报告后执行故障计算程序,然后向客户机发出执行指令,从而达到对各种保护设备的实时监控。
（2）继电保护综合自动化系统的功能。继电保护综合自动化系统主要实现以下功能: 实现继电保护装置对系统的自适应、实现继电保护装置的状态检修及其故障的准确定位、完成事故分析及事故恢复的继电保护辅助决策对系统中运行的继电保护装置进行可靠性分析、自动完成线路参数修正;另外,还可以实现种附加功能,如记录保护动作顺序和时间、判别故障类别以及记录电流、电压波形等,这些加功能为分析处理故障提供了有力的帮助。继电保护综合自动化系统运用便捷, 能够有效克服传统保护存在的弊端,已经得到应用,值得深入推广,这将为增强继电保护的效能和可靠性发挥重要作用。
2、增强继电保护基础管理
继电保护装置、技术及其运作是一个复杂的体系,需要各个环节相互配合和协调。为确保继电保护系统的正常运行,应加强对继电保护基础管理的重视。基础管理包括以下几个方面:
（1）重视人力资源培养。继电保护人员的技能水平和思想素质直接关系到工作完成的质量和效率, 并与电网的安全稳定运行紧密相连。因此,提高继电保护的准确性和高效性,首先应从根本入手,重视人力资源的培养。
（2）加强基础数据管理。促进继电保护更加健全地发展, 应当运用网络技术建立完整、实用的继电保护管理基础数据库,实现对继电保护的信息化管理。这将有助于了解目前保护的配置情况及运行情况等,还可为保护选型提供基础数据。
（3）保护实验设备管理。目前继电保护的三相试验台大都为微型机试验台,电流和电压输出为自产模式, 现场使用时间过长后可能出现输出不稳定、波形畸变等问题,从而影响校验精度,因此必须注意加强试验台的定检工作。
结论
随着电力系统的高速发展和计算机技术、网络技术和人工智能技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和应用革命，由数字时代跨入信息化时代，发展到综合自动化水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。
参考文献
[1]杨奇逊.微型机继电保护基础[M].北京:水利电力出版社,2011
[2]陈向东.电力系统网络型继电保护模式探讨[J].电力信息化,2011
[3]张宇辉.电力系统微型计算机继电保护[M].北京:中国电力出版社,2012